JPS5921306B2 - 積層樹脂成形品の貼着加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は補強芯材上に表皮材を被覆貼着して一体化す
るようにした積層樹脂成形品の貼着加工方法に関し、特
にその表面の外観を精度よく形成するとともに、表皮材
の厚みを成形品の曲面形状如何にかかわらず均一化でき
るようにしたものである。

一般に自動車の内装等に用いられる内装部品は、ハード
ボード、あるいは樹脂ボード等をプレス成形等で製品外
観形状の補強芯材に形成し、この芯材表面にパッド材及
び表皮シートを積層貼着してある。

そしてこのものの貼着方法としては従来通気性のある下
型上に補強芯材を位置決め載置するとともに、予めパッ
ド材と表皮シートとをラミネートした熱可塑性表皮材を
加熱軟化させ、次いで該表皮材を芯材上に位置させると
同時に下型を真空吸引して、表皮材を芯材の曲面形状に
沿つて貼着するようにした真空成形方法や、上記真空吸
引と同時に表皮材上に高圧空気を供給し、下型側の吸引
に加え背圧によつて貼着する圧空真空成形方法がある。
しかしながらこのような成形方法によつて貼着された内
装部品にあつては、その外観が曲面形状をなしていたり
、凹凸がある場合、例えば第１図に示すように、芯材１
の凹凸に対し、可塑状態の表皮材２はその凹凸形状に展
開されつつ密着するが、特にその角度においては表皮材
２が引張られて厚みが薄くなり、かつこの厚みの不均一
は表皮材２の展開率が大である程著しいものとなり、ま
た表皮材２は表皮シート３の裏面にパッド材４を貼合せ
てあるために、角部においてはパッド材４が変形しその
表面が曲面状に形成され、その綾線部のライン（以下ハ
イライト線と称する）５が明確に表われない欠点があつ
た。

これに対し、真空吸引すると同時に表皮材２側に補助型
（プラグアシスト）を設け、これを表皮材に係合するこ
とによりハイライト線の形状を明確にするようにした真
空一プレス成形方法もあるが、これにあつては表皮材２
中のパット材４が圧潰して該種内装部品特有のクッショ
ン性が消失し易い欠点があつた。

この発明は以上のような従来方法の欠点に鑑みなされた
ものであつて、製品の曲面形状に成形された補強芯材を
通気性下型の型面に位置決め載置し、次に表皮材を加熱
して可塑化した後、通気性上型を下型に係合することに
より上記表皮材を芯材上に位置させてこれを被覆すると
ともに、両型を夫々真空吸引しながら芯材上に表皮材を
一体的に貼着することによつて、パッド材の厚みが各部
均一で、クッション性を享有しつつ、その表面のりーハ
イライト線を明確に形成できるようにした積層樹脂成形
品の貼着加工方法を提供するものである。

すなわち、この発明は表皮材として表皮シートと独立気
泡性の熱可塑性発泡樹脂シートとの組合せを用い、上下
両型を夫々真空吸引して両型間に形成されたキヤビテイ
内を真空雰囲気下におくことにより、上記可塑化された
発泡樹脂シート中の個々のセルがその内圧によつて膨出
し、表皮材を上型の型面に押付ける結果、その表皮シー
トを型面形状に精度よく形成するとともに、その状態で
冷却固化する点に着目してなされたものである。本発明
に用いられる個々の材料について説明すると、先ず補強
芯材（以下単に芯材と称する）は製品の基本形状を形成
するもので、種々の素材及びその素材の組合せを用いる
ことが出来るが、例えば自動車用ドアトリムの場合には
従来の如く、ハードボード、チツプボード等の板材の外
周をドアトリム形状にトリムし、かつプレス加工等によ
り所望の凹凸を形成したボード成形品の上縁に金属板を
曲成してなるカーニッシュを固着してなるもの、あるい
はポリオレフイン系樹脂にフイラ一として木粉を多量に
配合し、これを射出成形して板状に成形するとともに、
この板材をプレス成形などによりドアトリム形状に形成
した複合樹脂成形品単体、あるいはこれと上記カーニッ
シュとの組合せのものが提供される。次に表皮材は非通
気性または通気性の可撓性表皮シートと独立気泡性の熱
可塑性発泡樹脂シートとの組合せのものが提供される。

表皮シートは製品の外表面を構成する部材として最も重
要であるが、非通気性シートとしては、熱可塑性樹脂で
構成されるもの一般が適用でき、展、延性に富み、かつ
着色力相由に出来る材料であればいずれも可能であり、
その最も代表的な例は塩化ビニールシート等が掲げられ
る。

通気性シートは布地等特に外観の意匠や装飾性を要求さ
れるもので、ある程度展延性が可能な部材である。

更にこの発明における独立気泡性の熱可塑性発泡樹脂シ
ートとは独立気泡性発泡樹脂１００％、あるいはこれと
連続気泡性発泡樹脂との組成比が８０％以上、またはこ
れと同一樹脂において独立気泡率が８０％以上を含むも
のであり、１例としてポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフイン系発泡樹脂単体及びこれらあるいはこ
れらと他の熱硬化または熱可塑性発泡樹脂との組成物が
提供される。

そして上記数値限定をした理由としては、キヤビテイ内
を真空雰囲気においた場合、独立気泡性発泡樹脂の組成
比が８０％より下の場合だと個々のセルの内圧が作用し
ないことを示し、特にこの傾向は表皮シートが通気性材
料で構成されている場合には顕著である。

次に上記各部材間の貼着加工は後述の真空成形装置によ
り行われるが、表皮シートと発泡樹脂シートは、この前
工程において予めラミネーシヨンし、一体化された表皮
材として提供することが処理の簡素化を図る意味で望ま
しい。

また、上記表皮材は加熱され、可塑化された状態で芯材
表面に貼着され、ホツトメルト的接着により両者は一体
化する。

この場合芯材がハードボード等のような接着的要素を含
まない場合には予めその芯材表面に接着助剤を塗布含浸
する必要がある。これに対し芯材としてポリオレフイン
系複合樹脂材料を用いた場合には、これの表面を加熱す
ることにより上記接着助剤を用いずともホツトメルト接
着ができる。

また、表皮材における発泡樹脂シートがポリオレフイン
系発泡樹脂またはこれら材料を含む場合は、両者間の親
和性によつて強固な接着が期待できる。次にこの発明の
実施に用いる真空成形装置の概略を第２図を用いて説明
する。

同図における装置は、フレーム１０と、このフレーム１
０の上下に対向配置された一対の油圧シリンダ１１，１
１と、この各シリンダ１１，１１のピストン１２，１２
の先端に配設されたテーブル１３，１３と下部テーブル
１３上に載置されたマツチドダイの下型１４および上部
テーブル１３の下面に設けられた上型１５とを備え、図
示しない油圧駆動機構により両ピストン１２，１２を上
昇及び下降させることによりフレーム１０の中央部で両
型１４，１５を係合させるようにしている。

また上記フレーム１０の中央部左右には、シートクラン
プ１６，１６が設けられているとともに、シートセツト
テーブル１７上にセツトされた上述の表皮材をそのテー
ブル１７ごとフレーム１０内に搬送し、テーブル１７の
下部に設けられたシリンダ１８のピストンを１駆動させ
てテーブル１７を上昇させることにより表皮材の両縁端
を上記シートクランプ１６，１６にクランプさせるよう
にしている。更に１９，２０は上記フレーム１０内に横
方向に移動可能に設けられた上ヒータ及び下ヒータであ
つて、このうち上ヒータ１９は、供給された表皮材の上
面と上型１５に形成された型面１５ａと同時に、下ヒー
タ２０は表皮材の下面と、下型１４に形成された型面１
４ａ上に載置される上述の芯材の表面を同時に夫々加熱
するようにしている。そして上記下型１４の型面１４ａ
は多孔板等の通気性のある材料で構成されており、また
、上型１５の型面１５ａの適宜箇所にも気孔が形成され
ているとともに、これらはフレキシブルホース２１，２
２を介して真空ポンプ２３に連結され、両型１４，１５
を係合したときに真空ポンプ２３を稼動することにより
両者間に形成されていたキヤビテイ内を真空雰囲気にす
るようにしている。

なお、上記上下型１５，１４、型面１４ａ，１５ａは説
明の簡略化のために簡素化して描かれているが、製品の
外形や曲面に応じて種々変更できるものである。そして
特に上型１５の型面１５ａは表皮材の表面に形成する上
で精度よく仕上げる必要があるとともに、この型面１５
ａに模様を刻設した場合にはその模様がそのまま表皮材
表面に転写される利点がある。次に以上のように構成さ
れた各部材及び上記装置を用いて自動車用ドアトリムを
貼着加工する場合の一実施例を説明する。

第３図はこの発明を適用して得たドアトリム３０の外観
を示すもので、このものは全体的に平板状をなしている
が、中央部にはその横方向一側部から他側部に向けて延
びる凹溝３１が形成されているとともに、上、下側縁部
３２，３３は内側に向けて曲成され、特に上側縁部３２
は平担状に曲折され、かつその縁端部は内側に曲成して
おり、以上のような曲面凹凸形状に即応してその角部に
はそれぞれハイライト線３４，３４・・・・・・が形成
されている。

またこのドアトリム３０の各構成部材は第４図に断面す
る如く、ポリオレフイン系複合樹脂板からなる芯材３５
と、この芯材３５の表面を被覆する表皮材３６とからな
り、かつこの表皮材３６は独立気泡性の熱可塑性発泡樹
脂シート３７と、塩化ビニルなどからなる表皮シート３
８とを予めラミネートして一体化したものである。

また、芯材３５の適宜箇所に形成された孔３９は、後付
部品の取付用孔と真空吸引用の孔とを兼ねたもので、予
め成形時に形成してある。

そしてこの表皮材３６を芯材３５に一体に貼着するには
上記第２図に示す装置を用いるが、その場合のマツチド
ダイの下型１４及び上型１５の断面を第５図に示す。

なお同図における各型１４，１５の気孔等は省略して描
かれている。また両型面１４ａ１５ａ間に形成されるキ
ヤビテイＣはドアトリムの断面に相当する肉厚であるこ
とは説明するまでもない。更に望ましくは両型１４，１
５の縁端部にピンチオフ（喰い切り）を設け、余剰表皮
材をこの部分にて切断するようにすれば後処理工程が簡
素化される。上記型を用いた成形貼着工程は以下の順序
で行われる。

先ず上下型１５，１４が型開きしている段階で上記芯材
３５を下型１４の型面１４ａに位置決め載置する。

次にシートセツトテーブル１７上にセツトされた表皮材
３６をテーブル１７ごとフレーム１０内に供給し、次に
テーブル１７を上昇させ、表皮材３６の隅部をシートク
ランプ１６，１６にクランプさせる。

この後テーブル１７を前記とは逆の動作順序でフレーム
１０の外、図に示す元位置に搬出する。

次に上記上下ヒータ１９，２０を横方向に移動してフレ
ーム１０内に位置させこれをヒートすると表皮材３６の
上下面は同時に加熱され、全体的に可塑化され半溶融状
態となるとともに、芯材３５及び上型１５の型面１５ａ
も加熱され、特に芯材３５の表面は半溶融状態となる。
この状態で上下ヒータ１９，２０を直ちに上記とは逆の
動作順序でフレーム１０外に搬出し、次にシリンダ１１
，１１および真空ポンプ２３を駆動し、この真空ポンプ
２３の吸引力により芯材３５を下型１４の型面１５ａに
密着しつつ上下型１５，１４を下降、上昇させ、第２図
中想像線位置で係合させる。

しかして上記表皮材３６は芯材３５の表面形状、および
上型１５の形面形状に沿つて可塑変形し、その曲面に展
開される。

またこの段階で上・下両型１５，１４は真空吸引されて
いるのでキヤビテイＣ内は真空雰囲気にあり、これによ
つて、表皮材３６中の発泡樹脂シート３７はその中の個
々のセルが可塑化され、かつ内圧の作用によつて膨出し
径大化するが、これによる加圧方向は主に上下方向に及
ぶ。この結果発泡樹脂シート３７の下面は芯材３５の表
面に圧着しかつ両者共半溶融状態であるため所謂ホツト
メルトにより強固に接着されるとともに、発泡樹脂シー
ト３７の上面は表皮シート３８を押し上げ、上型１５の
型面に密着させ、これに沿つた形状に形成する。

次に上、下型１５，１４を強制または自然冷却させれば
、各部一体化した状態で固化する。冷却後上下型１５，
１４を型開きして製品を脱型し、表皮材３６の末端を裏
面に折返し、貼着すれば、第３図、第４図に示すドアト
リム３０を得るのである。

そして、このドアトリム３０の表面は上型１５の型面形
状に即応して精度よく形成され、特に曲面凹凸形状にお
ける角部には明瞭なハイライト線３４，３４・・・・・
・が形成されるとともに、角部における発泡樹脂シート
３７の薄肉化現像がなく、各部全般に均一な弾力性をも
つた製品となる。

なお上記実施例ではこの発明を自動車用ドアトリムに適
用した場合を示したが、この発明はこれのみに限定適用
されるものでなく、この種の芯材・パツド材（発泡材料
）、表皮材を貼着加工する自動車用内装部品、或いは家
具、雑貨電気製品の外装における表皮貼り一般に適用で
きる。以上説明した如く本発明方法にあつては、上述の
如く加工、製造することにより、従来の真空成形加工方
法や圧空真空成形加工方法に比して表皮材表面を極めて
精度よく形成でき、しかもその肉厚を均一かつ型のキヤ
ビテイに応じて自在に設定できるとともに、真空−プレ
ス成形方法に比して表皮材の弾力性も充分かつ各部均一
とすることができる。

更に本発明方法にあつては、上記の他に発泡樹脂の内圧
により芯材との間に強固な接着力を得られるなど多くの
利点及び特徴を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来方法で貼着された積層樹脂成形品の断面図
、第２図はこの発明の実施に用いる真空成形装置の概略
を示す説明図、第３図はこの発明を適用して得たドアト
リムの斜視図、第４図は第３図の４−４線断面図、第５
図は同ドアトリム成形用のマツチドダイの断面図である
。 １４・・・・・・下型、１４ａ・・・・・・型面、１５
・・・・・・上型、１５ａ・・・・・・型面、１９，２
０・・・・・・ヒータ（１９・・・・・・上ヒータ、２
０・・・・・・下ヒータ）、２３・・・・・・真空ポン
プ、３０・・・・・・積層樹脂成形品（ドアトリム）、
３５・・・・・・芯材、３６・・・・・・表皮材、３７
・・・・・・独立気泡性の熱可塑性発泡樹脂シート、３
８・・・・・・表皮シート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 製品の曲面形状に成形された補強芯材を通気性下型
   の型面に位置決め載置し、次に非通気性または通気性の
   可撓性シートと独立気泡性発泡樹脂シートとの組合せか
   らなる表皮材を、加熱して可塑化した後、通気性上型を
   下型に係合することにより上記表皮材を芯材上に位置さ
   せてこれを被覆するとともに、両型を夫々真空吸引しな
   がら芯材上に表皮材を一体的に貼着するようにした積層
   樹脂成形品の貼着加工方法。