JP2019111760A - シート成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維素材を含むシートを熱軟化させ、気圧により成形してシート成形体を製造する際に、型の底面の巻込み部に沿うような方向に賦形できるシート成形体の製造方法を提供する。【解決手段】型を覆うように繊維素材を含むシート片を配置し、さらにシート片の外周縁を含む全面を覆うように熱可塑性フィルムを配置する工程と、シート片と熱可塑性フィルムとを熱軟化させ、気圧により、シート片及び熱可塑性フィルムを型で成形する工程と、を備えるシート成形体の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維素材を含むシートを用いたシート成形体の製造方法に関する。

携帯電話，モバイル機器，家電製品の筐体や、車両，航空機等の内装部品、建材、家具等の外装部材として、樹脂製や金属製の成形体本体の表面に、人工皮革，不織布，織物，編物等の繊維素材を含むシートを一体化した加飾成形体が知られている。

成形体本体の表面に繊維素材を含むシートを一体化する方法としては、繊維素材を含むシートを成形体本体の被加飾面に沿うように予め成形したシート成形体を、成形体本体に手貼りして接着する方法が知られている。また、別の方法としては、射出成形機の金型キャビティ内に予め成形したシート成形体をプリフォーム成形体として収容して射出成形することにより、成形体本体を成形すると同時にその表面にシート成形体を一体化させるインモールド成形を用いる方法も知られている。

繊維素材を含むシートを成形したシート成形体の成形方法としては、軟化させた繊維素材を含むシートを型に気圧で密着させた後、冷却する成形方法である、真空成形，圧空成形，真空圧空成形のような成形方法を用いる方法が知られている。

例えば、下記特許文献１は、繊維絡合体を含む表面基材層と、表面基材層の裏面に配設された高分子弾性体からなる樹脂層と、表面基材層と樹脂層との界面が混在して一体化した中間層とを備えるシートを、真空成形，圧空成形，真空圧空成形のような成形方法により成形するシート成形体の製造方法を開示する。

また、下記特許文献２は、熱可塑性の極細繊維の不織布を含む通気性の繊維基材の一面に、通気性のない熱可塑性樹脂シートを載置して積重体を形成する工程と、 真空成形，圧空成形，または真空圧空成形により、積重体を熱圧着させながら成形体を形成する工程と、成形体から熱可塑性樹脂シートを選択的に剥離する工程と、を備える通気性の繊維基材成形体の製造方法を開示する。

特開２０１３−１３２７８３号公報 特開２０１７−１３０１号公報

加熱により軟化させたシートを気圧により成形する成形方法の一例として、真空圧空成形を用いた方法を図７を参照して説明する。図７は、真空圧空成形により、成形用シートを型に沿った形状のシート成形体に成形するための各工程を説明する説明図である。

図７（ａ）に示すように、成形機３０は、閉めることにより気密チャンバーを形成する上チャンバーボックス３１及び下チャンバーボックス３２と、ヒータ３３と、テーブル３４と、排気管３５ａ，３５ｂと、吸気管３６ａ，３６ｂとを備える。上チャンバーボックス３１及び下チャンバーボックス３２は対面し、閉めることによりヒータ３３とテーブル３４とを収容する気密チャンバーを形成する。テーブル３４はピストン３７により、上下動する。

はじめに、図７（ａ）に示すように、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを開いた状態で、下チャンバーボックス３２に配置されたテーブル３４に型２０を配置し、型２０及び下チャンバーボックス３２を覆うように成形用シート１０１を配置する。

そして、図７（ｂ）に示すように、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを閉めることにより、上チャンバーボックス３１と成形用シート１０１との間及び下チャンバーボックス３２と成形用シート１０１との間に、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２を形成する。そして、成形用シート１０１をヒータ３３で加熱して軟化させる。また、排気管３５ａ，３５ｂから、図略の減圧ポンプにより、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２の空気を排気して減圧する。

そして、図７（ｃ）に示すように、テーブル３４をピストン３７で上昇させるとともに、上チャンバーボックス３１に設けられた吸気管３６ａから第１の空間Ｓ１に空気を供給して気圧を上昇させることにより、減圧状態の第２の空間Ｓ２との気圧差により、型２０の表面に軟化した成形用シート１０１を密着させる。

そして、図７（ｄ）に示すように、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを開くことにより、図７（ｅ）に示すような型２０の形状を転写したシート成形体１１０が成形される。

上述したような成形方法によれば、図７（ｃ）に示すように、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを、連続したロール原反から引き出したような成形用シート１０１をその合わせ面に挟んだ状態で上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを閉じることにより、成形用シート１０１で仕切られた、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２を形成させている。そのために、シート成形体１１０は、その周縁部Ｐが上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２との合わせ面で固定されているために、成形用シート１０１が変形して伸びるときにテンションが発生する。このテンションは、成形用シート１０１が自由に伸びる際の抵抗になる。成形用シート１０１が繊維素材を含む場合、伸びにくいために、図７（ｅ）に示したような型２０の底面に沿うような巻込み部ｖの方向に成形用シート１０１を変形させて賦形することができなかった。すなわち、図７（ｅ）に示したように、シート成形体１１０は周縁部が外側に広がったような形状になるために、巻込み部ｖの方向に向かうように賦形することが困難であった。

本発明は、繊維素材を含むシートを熱軟化させ、気圧により成形してシート成形体を製造する際に、型の底面の巻込み部に沿うような方向に賦形できるシート成形体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一局面は、型を覆うように繊維素材を含むシート片を配置し、さらにシート片の外周縁を含む全面を覆うように熱可塑性フィルムを配置する工程と、シート片と熱可塑性フィルムとを熱軟化させ、気圧により、シート片及び熱可塑性フィルムを型で成形する工程と、を備えるシート成形体の製造方法である。このような方法によれば、連続したロール原反から引き出されるような繊維素材を含むシートではなく、予め、型を覆うような大きさにトリミングされたシート片を、型を覆うように配置し、さらに、シート片の外周縁を含む全面を覆うように熱可塑性フィルムを配置することにより、シート片は周縁部が固定されていないために、変形するときにシートにテンションが掛からない。そのために、繊維素材を含む伸びにくいシートを用いても、軟化させたシート片は型に沿うように変形しやすくなる。また、熱可塑性フィルムが、繊維素材を含むシート片を覆うようにして変形するために、型の底面の巻込み部に沿う方向に賦形されることをサポートする。繊維素材を含むシート片としては、不織布，織物，編物，またはそれらを含む人工皮革のような皮革様シートの断片が挙げられる。

また、上記シート成形体の製造方法においては、型は所定の面の上方に配置されており、シート片は、成形したときに型が配された面に接触しないことが、型の底面の巻込み部に沿う方向への賦形性に優れる点から好ましい。ここで、所定の面とは、例えば、真空圧空成形機，真空成形機，圧空成形機など、加熱されて軟化させたシートを気圧により成形する成形機で成形する場合においては、成形機に備えられる型を載置するためのテーブルの面であり、所定の面の上方に配置とは、テーブル面に直接または基台を介して成形される型を配置するような形態が挙げられる。成形時にシート片が、型が置かれた面に接触する大きさである場合には、シート成形体が成形時にその面に接触するために、型の底面の巻込み部に沿う方向への変形が阻害されることがある。また、この場合において、型は底面に巻込み部を有し、シート片は、成形したときに巻込み部を覆う大きさを有する場合には、型の底面の巻込み部に沿う方向にシート片を賦形することができる点から好ましい。

また、シート片は、型に面する側に接着剤層を有することが、型として製品の筐体のような成形体本体を用いることにより、シート成形体の製造と同時に成形体本体に加飾層となる繊維素材を含むシート片を接着することにより、簡便に繊維素材を含むシートで加飾された加飾成形体を製造することができる点から好ましい。

また、シート片は、熱可塑性フィルムに予め一体化されていることが、ハンドリング性に優れる点から好ましい。

また、上記シート成形体の製造方法においては、成形を行うための成形温度において、熱可塑性フィルムは、７０％伸び時の強力値［Ｎ／２．５ｃｍ］がシート片の７０％伸び時の強力値［Ｎ／２．５ｃｍ］の０．５〜４倍の範囲にあることが、軟化した熱可塑性フィルムが適度に伸びることにより、型の底面の巻込み部に沿う方向に軟化したシート片を変形させやすい点から好ましい。

また、上記シート成形体の製造方法においては、成形を行うための成形温度において、シート片の７０％伸び時の強力値が１００Ｎ／２．５ｃｍ未満であることが、軟化したシート片が伸びやすいために、型の底面の巻込み部に沿う方向に軟化したシート片をより変形させやすい点から好ましい。

また、上記シート成形体の製造方法においては、例えば、真空成形，圧空成形，真空圧空成形を用いて成形することが好ましい。

また、上記シート成形体の製造方法としては、上チャンバーボックス及び下チャンバーボックスと、上チャンバーボックスと下チャンバーボックスとが対面して形成される空間に収容されるヒータとテーブルと、を備えた成形機を準備する工程と、型をテーブルに配置する工程と、型を覆うように繊維素材を含むシート片を配置し、上チャンバーボックスと下チャンバーボックスとを、その合わせ面に熱可塑性フィルムを挟み且つシート片を挟まずに閉じることにより、熱可塑性フィルムで仕切られた、上チャンバーボックスの側の第１の空間と下チャンバーボックスの側の第２の空間と、を形成する工程と、シート及び熱可塑性フィルムをヒータで熱軟化させ、第１の空間の気圧を第２の空間の気圧よりも高くすることにより、シート片を型に密着させ、熱可塑性フィルムをシート片を覆うように密着させる工程と、を備えるシート成形体の製造方法であることが好ましい。

本発明によれば、繊維素材を含むシートを熱軟化させ、気圧により成形してシート成形体を製造する際に、型の底面の巻込み部に沿うような方向に賦形することができる。

図１は、第１実施形態の、真空圧空成形により、繊維素材を含むシート片を型に沿った形状を有するシート成形体に成形するための各工程を説明する説明図である。 図２は、図１に示した型２０の底面斜視図である。 図３は、第１実施形態の、シート成形体の製造方法における、シート片の大きさを説明する説明図である。 図４は、第１実施形態のシート成形体の製造方法における、成形用シートを型から取り外す工程を説明する説明図である。 図５は、第１実施形態のシート成形体の製造方法を用いて得られた加飾成形体１５の模式断面図である。 図６は、第２実施形態の、真空圧空成形により、繊維素材を含むシート片を型に沿った形状を有するシート成形体に成形するための各工程を説明する説明図である。 図７は、真空圧空成形により成形用シートを成形する工程における課題を説明するための説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係るシート成形体の製造方法の第１実施形態を図面を参照して説明する。第１実施形態のシート成形体の製造方法は、型を覆うように繊維素材を含むシート片を配置し、さらにシート片の外周縁を含む全面を覆うように熱可塑性フィルムを配置する工程と、シート片と熱可塑性フィルムとを熱軟化させ、気圧により、シート片及び熱可塑性フィルムを型で成形する工程と、を備える。

はじめに、第１実施形態のシート成形体の製造方法に用いられる、繊維素材を含むシート片及び熱可塑性フィルムについて説明する。

繊維素材を含むシート片は、繊維素材を含むシートであって、連続した原反ではない断片である。ここでシート片とは、成形時にその周縁部が固定されない大きさに切断されたシートを意味する。さらに具体的には、成形時に型に密着させる面を完全に包み、その面に対して、好ましくは、５〜１０％大きい面積を有する断片を意味する。

繊維素材を含むシートの具体例としては、例えば、不織布、平織組織，斜文織組織，朱子織組織等の織物、レース編み，メリヤス編み等の編物、またはそれらを含む合成皮革や人工皮革等の皮革様シートが挙げられる。これらは、染料で染められたり、絵柄や模様が印刷されたりしたものであってもよい。

繊維素材を形成する繊維は、熱可塑性または熱可塑性を有する繊維であれば特に限定されないが、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル繊維やナイロン６等のナイロン繊維等の各種合成繊維が挙げられる。また、繊維素材を含むシートの厚さは特に限定されず適宜選択されるが、一般に１００〜５０００μｍ程度であることが好ましい。

また、繊維の繊度もとくに限定されないが、加熱による軟化時の熱延伸性に優れ、型形状を正確に転写できる点から、２ｄｔｅｘ以下、さらには１ｄｔｅｘ以下、とくには０．５ｄｔｅｘ以下、ことには０．１ｄｔｅｘ以下の極細繊維であることが好ましい。

繊維素材を含むシートは、型に面する側に接着剤層を有してもよい。繊維素材を含むシートの型に面する側に接着剤層を形成した場合、型として製品の筐体のような成形体本体を用いることにより、シート成形体の製造と同時に成形体本体に加飾層となる繊維素材を含むシート片を接着することにより、簡便に繊維素材を含むシートを表面に備えた加飾成形体を製造することができる。このような接着剤層を形成するための接着剤としては、熱により延伸可能なホットメルト接着剤を用いることが、接着剤層が成形時に軟化することにより、繊維素材を含むシートの変形に追従する点から好ましい。

シート成形体の製造方法においては、成形を行うための成形温度において、シート片の７０％伸び時の強力値が１００Ｎ／２．５ｃｍ未満、さらには、５０Ｎ／２．５ｃｍ未満であることが、軟化したシート片が伸びやすいために、型の底面の巻込み部に沿う方向に軟化したシート片をより変形させやすい点から好ましい。

また、熱可塑性フィルムとしては、成形時に型の形状に沿うように熱変形するフィルムであれば特に限定されない。熱可塑性フィルムの具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂、ポリオレフィン，ナイロン，ポリカーボネート等のフィルムが挙げられる。これらの中では、熱延伸性と耐熱性のバランスに優れ、また、コシが強い点からＰＥＴのフィルムが特に好ましい。また、ＰＥＴのフィルムの中では、一般的な成形条件で熱変形しやすい点から、１５０℃における破断伸度が５０〜４００％、さらには１００〜４００％、１５０℃における伸度７０％における強力値が１５〜７０Ｎ／２．５ｃｍ、さらには２０〜５０Ｎ／２．５ｃｍであるような易成形性ＰＥＴフィルムがとくに好ましい。熱可塑性フィルムの厚さとしては、２５〜１０００μｍ、さらには２５〜２００μｍ、とくには２５〜７５μｍであることが好ましい。

シート成形体の製造方法においては、成形を行うための成形温度において、熱可塑性フィルムは、７０％伸び時の強力値［Ｎ／２．５ｃｍ］がシート片の７０％伸び時の強力値［Ｎ／２．５ｃｍ］の０．５〜４倍、さらには、０．８〜１．６倍であることが好ましい。熱可塑性フィルムの７０％伸び時の強力値がシート片の７０％伸び時の強力値よりも低すぎる場合には、熱可塑性フィルムの変形によりシート片の変形を充分にサポートしにくくなり、熱可塑性フィルムの７０％伸び時の強力値がシート片の７０％伸び時の強力値よりも高すぎる場合には、軟化した熱可塑性フィルムが伸びにくいことにより、型の底面の巻込み部の方向に沿うように軟化したシート片を変形させにくくなる傾向がある。

次に、上述した繊維素材を含むシート片及び熱可塑性フィルムを用いた第１実施形態のシート成形体の製造方法を図１を参照して説明する。図１は、真空圧空成形により、繊維素材を含むシート片を型に沿った形状を有するシート成形体に成形するための各工程を説明する説明図である。なお、本実施形態では、代表例として、真空圧空成形を採用した例を説明するが、真空圧空成形に限定されず、例えば、真空成形，圧空成形等の気圧により、加熱されて軟化したシート片及び熱可塑性フィルムを型で成形する方法であればとくに限定なく採用できる。

図１（ａ）に示すように、成形機３０は、上チャンバーボックス３１及び下チャンバーボックス３２と、ヒータ３３と、テーブル３４と、排気管３５ａ，３５ｂと、吸気管３６ａ，３６ｂとを備える。 上チャンバーボックス３１及び下チャンバーボックス３２は、互いに対面し、それらを閉じることにより、ヒータ３３とテーブル３４とを内部に収容する気密チャンバーを形成する。テーブル３４はピストン３７により、上下動する。

本実施形態のシート成形体の製造方法においては、はじめに、図１（ａ）に示すように、テーブル３４の上に基台２１を配置し、その上に、型２０を配置する。型２０は、底面に沿う巻込み部ｖを有する。また、基台２１は、テーブル３４の上方に型２０を配置することにより、巻込み部ｖをテーブル３４から離間させるために設けられている。

具体例として、図２は、図１に示した型２０の底面斜視図を示す。型２０は、底面に沿うように巻込み部ｖを有するスマートフォンの筐体の形状を有する。図１においては、型２０は、図２のＩ−Ｉ’断面として示されている。なお、本発明に用いられる型の形状は、三次元形状を有する型の底面に沿う巻込み部を有する形状を有する限り、特に限定されない。具体的には、例えば、スマートフォン等の各種モバイル機器の筐体の他，一般家電製品の筐体、車両，航空機等の内装部品、建材、家具等の外装部材における、三次元形状を有し、底面に沿う巻込み部を有する樹脂製や金属製の成形体の形状であれば特に限定なく用いられる。また、スポーツ靴の甲材のような、三次元形状を有し、シート片を底面に沿うように賦形する巻込み部を有する成形体の形状であってもよい。

そして、図１（ｂ）に示すように、型２０を覆うように繊維素材を含むシート片１を配置し、さらにシート片１の外周縁を含む全面を覆うように熱可塑性フィルム２を配置する。図１（ｂ）においては、型２０にシート片１を位置合わせして被せるように載せ、また、下チャンバーボックス３２を覆うように上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２との合わせ面Ｆに熱可塑性フィルム２を載置している。このとき、熱可塑性フィルム２は、シート片１の外周縁を含む全面を覆うように配されることになる。

そして、図１（ｃ）に示すように、上チャンバーボックス３１を下降させて下チャンバーボックス３２を閉める。上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを閉じることにより、上チャンバーボックス３１と熱可塑性フィルム２との間に気密な第１の空間Ｓ１が形成され、下チャンバーボックス３２と熱可塑性フィルム２との間に気密な第２の空間Ｓ２が形成される。そして、図略の減圧ポンプにより、排気管３５ａから第１の空間Ｓ１の空気を排気し、排気管３５ｂから第２の空間Ｓ２の空気を排気して減圧させる。このとき、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２とは同じ圧力になるまで減圧される。

そして、図１（ｄ）に示すように、熱可塑性フィルム２及びシート片１をヒータ３３で加熱して軟化させる。そして、図１（ｅ）に示すように、テーブル３４をピストン３７で上昇させるとともに、上チャンバーボックス３１に設けられた吸気管３６ａから第１の空間Ｓ１に空気を供給して気圧を上昇させ、必要に応じて、下チャンバーボックス３２に設けられた排気管３５ｂから第２の空間Ｓ２の空気を吸引して気圧をさらに降下させることにより、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２との気圧差により、軟化したシート片１が型２０の表面に密着する。

ここで、本実施形態のシート成形体の製造方法においては、図３に示すように、成形したときに、シート片１の外周縁Ｐが型２０が配置されているテーブル３４の表面Ｔに接触しないことが、巻込み部ｖの方向に沿って賦形しやすくなる点から好ましい。成形したときに、シート片１の外周縁Ｐが、テーブル３４の表面Ｔに接触するような大きさである場合には、シート片１が巻込み部ｖに沿う方向に変形する際に表面Ｔに干渉される。そのために、シート片１の大きさは、成形時にテーブル３４の表面Ｔに接触しない大きさであることが好ましい。また、シート片１は、成形したときに巻込み部ｖを覆う大きさを有する場合には、巻込み部ｖの方向に賦形されやすい点から好ましい。

そして、図１（ｆ）に示すように、上チャンバーボックス３１を上昇させて下チャンバーボックス３２を開くことにより、型２０の形状を転写した熱可塑性フィルム２で覆われたシート成形体１０が得られる。

そして、図４に示すように、型２０からシート成形体１０を離形するとともに、シート成形体１０を覆う熱可塑性フィルム２を剥離することにより、繊維素材を含むシート片１を型２０に沿った形状に成形したシート成形体１０が得られる。このようにして得られたシート成形体１０は、型２０の底面の巻込み部ｖの方向に賦形される。

また、このとき、シート片１の型２０に面する側に、上述のように接着剤層１１を積層しておいた場合には、図５に示すように、型２０として製品の成形体本体を採用することにより、成形体本体の表面に加飾層となる繊維素材を含むシート片１を成形したシート成形体１０を接着した加飾成形体１５が得られる。このような方法によれば、シート成形体を成形する工程において、成形体本体の表面を繊維素材を含む層で加飾した加飾成形体を一度の工程で製造することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態のシート成形体の製造方法を図６を参照して説明する。第２実施形態のシート成形体の製造方法は、第１実施形態においてシート片１と熱可塑性フィルム２とを別々に配した代わりに、シート片１と熱可塑性フィルム２とを粘着剤で仮接着させて一体化した積層体３を用いた以外は、第１実施形態と同様のシート片１と熱可塑性フィルム２と成形機３０を用いた成形方法である。従って、第１実施形態と重複する記載は省略する。

第２実施形態のシート成形体の製造方法においては、はじめに、図６（ａ）に示すように、テーブル３４の上に基台２１を配置し、その上に、型２０を配置する。型２０は、底面に沿う巻込み部ｖを有する。

そして、図６（ｂ）に示すように、型２０を覆うようにシート片１と熱可塑性フィルム２とを粘着剤で仮接着させた積層体３を配置する。積層体３は、シート片１と熱可塑性フィルム２とを粘着剤で仮接着したり、熱圧着して形成されており、成形後に、熱可塑性フィルム２は、成形されるシート成形体の表面から剥離可能に接着されている。また、シート片の外周縁を含む全面が、熱可塑性フィルムの周縁部を残して中央の領域に仮接着されている。そして、図６（ｂ）に示すように、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２との合わせ面Ｆに積層体３の熱可塑性フィルム２の周縁部のみが載置され、シート片１は載置されない。このように配置することにより、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを閉じたときに、熱可塑性フィルム２はそれらの間に挟まれ、シート片１は挟まれなくなる。

そして、図６（ｃ）に示すように、上チャンバーボックス３１を下降させて下チャンバーボックス３２を閉める。上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを閉じることにより、上チャンバーボックス３１と熱可塑性フィルム２との間に第１の空間Ｓ１が、下チャンバーボックス３２と熱可塑性フィルム２との間に第２の空間Ｓ２が、形成される。そして、図略の減圧ポンプにより、排気管３５ａから第１の空間Ｓ１の空気を排気し、排気管３５ｂから第２の空間Ｓ２の空気を排気して減圧させる。このとき、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２とは同じ圧力になるまで減圧される。

そして、図６（ｄ）に示すように、熱可塑性フィルム２及びシート片１をヒータ３３で加熱して軟化させる。そして、図６（ｅ）に示すように、テーブル３４をピストン３７で上昇させるとともに、上チャンバーボックス３１に設けられた吸気管３６ａから第１の空間Ｓ１に空気を供給して気圧を上昇させ、必要に応じて、下チャンバーボックス３２に設けられた排気管３５ｂから第２の空間Ｓ２の気圧をさらに降下させることにより、第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２との気圧差により、軟化したシート片１が型２０の表面に密着する。

そして、図６（ｆ）に示すように、上チャンバーボックス３１を上昇させて下チャンバーボックス３２を開くことにより、型２０の形状を転写した熱可塑性フィルム２で覆われたシート成形体１０が得られる。

このようにして、第１実施形態と同様に、シート片１を型２０に沿った形状に成形したシート成形体１０が得られる。このようにして得られたシート成形体１０は、型２０の底面の巻込み部ｖの方向に賦形される。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は実施例により何ら限定されるものではない。

はじめに、本実施例で用いた繊維素材を含むシート片及び熱可塑性フィルムについてまとめて説明する。
・シート片Ａ１
Ｔg１１０℃のイソフタル酸変性ＰＥＴから形成された繊度０．０８ｄｔｅｘの極細繊維の不織布にポリウレタンを付与した、見掛け密度０．５３ｇ/ｃｍ³、厚さ６００μｍ、目付３１０ｇ/ｍ²のスエード調人工皮革から切り出した、タテ１６５ｍｍ×ヨコ１００ｍｍの断片。１５０℃における破断伸度が２０７％、伸度７０％における強力値は２４Ｎ／２．５ｃｍ。
・シート片Ａ２
Ｔｇ４７℃のナイロン６から形成された繊度０．００３ｄｔｅｘの極細繊維の不織布にポリウレタンを付与した、見掛け密度０．３６ｇ/ｃｍ³、厚さ４５０μｍ、目付１７０ｇ/ｍ²のスエード調人工皮革から切り出した、タテ１６５ｍｍ×ヨコ１００ｍｍの断片。１５０℃における破断伸度が１２２％、伸度７０％における強力値は１９Ｎ／２．５ｃｍ。
・シート片Ａ３
Ｔg１１０℃のイソフタル酸変性ＰＥＴから形成された繊度０．０８ｄｔｅｘの極細繊維の不織布にポリウレタンを付与し、その表面に銀面調のポリウレタン樹脂層を形成した見掛け密度０．６３ｇ/ｃｍ³、厚さ６００μｍ、目付３１０ｇ/ｍ²の銀付調人工皮革から切り出した、タテ１６５ｍｍ×ヨコ１００ｍｍの断片。１５０℃における破断伸度が２３０％、伸度７０％における強力値は３３Ｎ／２．５ｃｍ。
・シート片Ａ４
シート片Ａ１の一面にホットメルト接着剤を塗工することにより、ホットメルト接着剤からなる接着剤層を形成したシート片。
・シート片Ａ５
シート片Ａ２の一面にホットメルト接着剤を塗工することにより、ホットメルト接着剤からなる接着剤層を形成したシート片。
・熱可塑性フィルムＢ１
厚さ５０μｍの易成形性ＰＥＴフィルム。幅３８０ｍｍのロール原反。１５０℃における破断伸度が３３０％、伸度７０％における強力値は３４Ｎ／２．５ｃｍ。
・熱可塑性フィルムＢ２
厚さ２５μｍの易成形性ＰＥＴフィルム。幅３８０ｍｍのロール原反。１５０℃における破断伸度が７３％、伸度７０％における強力値は３８Ｎ／２．５ｃｍ。

なお、シート片および熱可塑性フィルムの１５０℃における破断伸度および伸度７０％における強力値は次のようにして測定した。
［１５０℃における破断伸度および伸度７０％における強力値］
各シート片または熱可塑性フィルムから１２ｃｍ×２．５ｃｍの試験片を切り抜いた。そして、恒温槽を備えた引張試験機に試験片をセットし、１５０℃に加熱した恒温槽中で引張速度１００ｍｍ/ｍｉｎで引張試験を行って、Ｓ−Ｓ曲線を取得した。そして、Ｓ−Ｓ曲線から破断伸度及び伸度７０％における強力値を取得した。なお、１５０℃における破断伸度および伸度７０％における強力値はＮ＝６の測定における平均値である。

［実施例１］
上チャンバーボックス及び下チャンバーボックスと、上チャンバーボックスと下チャンバーボックスとが対面して形成される空間に収容されるヒータとテーブルと、を備えた、真空圧空成形機（布施真空（株）製、NGF-0406-T）を準備した。そして、テーブル上に、２５℃の雰囲気で、型となるスマートフォンの筐体の形状の成形体（天面：１３５×６５ｍｍ, 高さ：６ｍｍ、厚さ１ｍｍ）を載置した。そして、型を覆うようにシート片Ａ１を静置した。そして、上チャンバーボックスと下チャンバーボックスとを、その合わせ面の成形機枠に熱可塑性フィルムＢ１を挟んだ状態で閉じた。このようにして、熱可塑性フィルムＢ１で仕切られた、上チャンバーボックスの側の第１の空間と下チャンバーボックスの側の第２の空間と、を形成し、第１の空間及び第２の空間の気圧を何れも１〜３ｋＰａまで減圧した。そして、ヒータでシート片Ａ１及び熱可塑性フィルムＢ１を１５０℃に加熱して熱軟化させた。そして、第１の空間に空気を供給して昇圧し、第２の空間を減圧することにより、第１の空間を第２の空間の気圧よりも３００ｋＰａ高くすることにより、軟化させたシート片Ａ１を型に密着させ、また、熱可塑性フィルムＢ１をシート片Ａ１を覆うように密着させた。そして、上チャンバーボックスを開き、テーブル上の型に固定されたシート片Ａ１を成形したシート成形体Ｃ１を取り出した。シート成形体Ｃ１の表面には熱可塑性フィルムＢ１が付着していた。そして、型からシート成形体Ｃ１を外し、また、シート成形体Ｃ１の表面から熱可塑性フィルムＢ１を剥離した。このようにして、シート成形体Ｃ１を得た。得られた成形体は、スマートフォンの筐体の形状の成形体の底面の巻込み部の方向に折れていた。

結果を下記表１に示す。

［実施例２］
実施例１において、シート片Ａ１の代わりにシート片Ａ２を用いた以外は実施例１と同様にして真空圧空成形を行うことにより、シート成形体Ｃ２を得た。得られた成形体は、スマートフォンの筐体の形状の成形体の底面の巻込み部の方向に折れていた。

［実施例３］
実施例１において、シート片Ａ１の代わりにシート片Ａ３、熱可塑性フィルムＢ１の代わりに熱可塑性フィルムＢ２を用いる以外は実施例１と同様にして真空圧空成形を行うことにより、シート成形体Ｃ３を得た。得られた成形体は、スマートフォンの筐体の形状の成形体の底面の巻込み部の方向に折れていた。

［実施例４］
実施例１において、シート片Ａ１の代わりにシート片Ａ４を用いた以外は実施例１と同様にして真空圧空成形を行った。なお、シート片Ａ４には一面に接着剤層が形成されており、シート片Ａ４は、接着剤層が型に対面するように配置した。テーブル上の型に固定されたシート片Ａ４を成形したシート成形体Ｃ４を取り出した。シート成形体Ｃ４の表面には熱可塑性フィルムＢ１が付着していた。また、型の表面にシート成形体Ｃ４が接着剤層で接着されていた。シート成形体Ｃ４の表面から熱可塑性フィルムＢ１を剥離することにより、スエード調人工皮革であるシート成形体Ｃ４が表面に接着された、スマートフォンの筐体の形状の加飾成形体が得られた。得られた加飾成形体は、スマートフォンの筐体の形状の成形体の底面の巻込み部の方向に折れていた。

［実施例５］
実施例１において、シート片Ａ１の代わりにシート片Ａ５を用いた以外は実施例１と同様にして真空圧空成形を行った。なお、シート片Ａ５には一面に接着剤層が形成されており、シート片Ａ５は、接着剤層が型に対面するように配置した。テーブル上の型に固定されたシート片Ａ５を成形したシート成形体Ｃ５を取り出した。シート成形体Ｃ５の表面には熱可塑性フィルムＢ１が付着していた。また、型の表面にシート成形体Ｃ５が接着剤層で接着されていた。シート成形体Ｃ５の表面から熱可塑性フィルムＢ１を剥離することにより、ナイロン系人工皮革であるシート成形体Ｃ５が表面に接着された、スマートフォンの筐体の形状の加飾成形体が得られた。得られた加飾成形体は、スマートフォンの筐体の形状の成形体の底面の巻込み部の方向に折れていた。

［比較例１］
実施例１と同様の真空圧空成形機（布施真空（株）製、NGF-0406-T）を準備した。そして、テーブル上に、２５℃の雰囲気で、型となるスマートフォンの筐体の形状の成形体を載置した。そして、上チャンバーボックスと下チャンバーボックスとを、その合わせ面の成形機枠に、シート片Ａ１と同じ素材のロール原反から引き出した幅２４０ｍｍのシートを載置し、さらに、その上に熱可塑性フィルムＢ１を載置して閉じた。このようにして、成形機枠に、シート片Ａ１と同じ素材のロール原反から引き出したシートと熱可塑性フィルムＢ１とを挟んだ状態で固定した。このようにして、熱可塑性フィルムＢ１で仕切られた、上チャンバーボックスの側の第１の空間と下チャンバーボックスの側の第２の空間と、を形成し、第１の空間及び第２の空間の気圧を何れも１〜３ｋＰａまで減圧した。そして、シート及び熱可塑性フィルムＢ１をヒータで１５０℃に加熱して熱軟化させた。そして、第１の空間に空気を供給して昇圧し、第２の空間を減圧することにより、第１の空間を第２の空間の気圧よりも３００ｋＰａ高くすることにより、軟化させたシートを型に密着させ、また、熱可塑性フィルムＢ１をシートを覆うように密着させた。そして、上チャンバーボックスを開き、テーブル上の型に固定されたシートを成形したシート成形体Ｃ６を取り出した。シート成形体Ｃ６の表面には熱可塑性フィルムＢ１が付着していた。そして、型からシート成形体Ｃ５を外し、また、シート成形体Ｃ６の表面から熱可塑性フィルムＢ１を剥離した。このようにして、シート成形体Ｃ６を得た。得られた成形体は、スマートフォンの筐体の形状の成形体の底面の巻込み部の方向に折れておらず、シートの周縁部が外側に広がって折れていた。

［比較例２］
比較例１において、シート片Ａ１と同じ素材のロール原反から引き出したシートを用いた代わりに、シート片Ａ１と同じ素材のロール原反から引き出したシートにＡ４と同様のホットメルト接着剤の接着剤層を形成したものを用いた以外は、比較例１と同様にして真空圧空成形を行うことにより、シート成形体Ｃ７を得た。シート成形体Ｃ７の表面には熱可塑性フィルムＢ１が付着していた。また、型の表面にシート成形体Ｃ７が接着剤層で接着されていた。シート成形体Ｃ７の表面から熱可塑性フィルムＢ１を剥離することにより、スエード調人工皮革であるシート成形体Ｃ７が表面に接着された、スマートフォンの筐体の形状の加飾成形体が得られた。得られた成形体は、スマートフォンの筐体の形状の成形体の底面の巻込み部の方向に折れておらず、シートの周縁部が外側に広がって折れていた。

本発明は、携帯端末本体（スマートフォン、タブレットＰＣ）およびそのケース、カバーなどのアクセサリ、電子機器の筐体、車両内装材、化粧品ケースなどの樹脂成形体の表面をテキスタイル調に加飾できる。

１ シート片
２ 熱可塑性フィルム
３ 積層体
１０ シート成形体
１１ 接着剤層
１５ 加飾成形体
２０ 型
２１ 基台
３０ 成形機
３１ 上チャンバーボックス
３２ 下チャンバーボックス
３３ ヒータ
３４ テーブル
３５ａ，３５ｂ 排気管
３６ａ，３５ｂ 吸気管
３７ ピストン
ＰＥＴ ポリエチレンテレフタレート
ＰＥＴ イソフタル酸変性
Ｓ１ 第１の空間
Ｓ２ 第２の空間
Ｔ 表面
ｖ 巻込み部

Claims (9)

1. 型を覆うように繊維素材を含むシート片を配置し、さらに前記シート片の外周縁を含む全面を覆うように熱可塑性フィルムを配置する工程と、
   前記シート片と前記熱可塑性フィルムとを熱軟化させ、気圧により、前記シート片及び前記熱可塑性フィルムを前記型で成形する工程と、を備えることを特徴とするシート成形体の製造方法。
2. 前記型は所定の面に配置されており、
   前記シート片は、前記成形したときに前記所定の面に接触しない請求項１に記載のシート成形体の製造方法。
3. 前記型は底面に巻込み部を有し、
   前記シート片は、前記成形したときに前記巻込み部を覆う大きさを有する請求項１または２に記載のシート成形体の製造方法。
4. 前記シート片は、前記型に面する側に接着剤層を有する請求項１〜３の何れか１項に記載のシート成形体の製造方法。
5. 前記シート片は、前記熱可塑性フィルムに予め一体化されている請求項１〜４の何れか１項に記載のシート成形体の製造方法。
6. 前記成形を行うための成形温度において、
   前記熱可塑性フィルムは、７０％伸び時の強力が前記シート片の７０％伸び時の強力の０．５〜４倍の範囲である請求項１〜５の何れか１項に記載のシート成形体の製造方法。
7. 前記成形を行うための成形温度において、前記シート片の７０％伸び時の強力値が１００Ｎ／２．５ｃｍ未満である、請求項１〜６の何れか１項に記載のシート成形体の製造方法。
8. 真空成形，圧空成形，真空圧空成形を用いて成形する請求項１〜７の何れか１項に記載のシート成形体の製造方法。
9. 上チャンバーボックス及び下チャンバーボックスと、前記上チャンバーボックスと前記下チャンバーボックスとが対面して形成される空間に収容されるヒータとテーブルと、を備えた成形機を準備する工程と、
   型を前記テーブルに配置する工程と、
   前記型を覆うように繊維素材を含むシート片を配置し、前記上チャンバーボックスと前記下チャンバーボックスとを、その合わせ面に熱可塑性フィルムを挟み且つ前記シート片を挟まずに閉じることにより、前記熱可塑性フィルムで仕切られた、前記上チャンバーボックスの側の第１の空間と前記下チャンバーボックスの側の第２の空間と、を形成する工程と、
   前記シート及び前記熱可塑性フィルムを前記ヒータで熱軟化させ、前記第１の空間の気圧を前記第２の空間の気圧よりも高くすることにより、前記シート片を前記型に密着させ、前記熱可塑性フィルムを前記シート片を覆うように密着させる工程と、を備えることを特徴とするシート成形体の製造方法。

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