JP3917438B2 - 表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化粧面（意匠面）を形成する表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法に関するものであり、特に、上記表皮材の成形を、雌型側に設けられた真空引き手段を用いて行わせるようにした表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、表面側が化粧面（意匠面）を形成する表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法は、表皮材を別工程にて予め所定の形態に成形加工し、このような表皮材を、金型、特に雌型内に設置するとともに、このような表皮材の裏面側に、例えばインジェクション成形手段等、所定の成形手段を用いて熱可塑性プラスチック材を設けるようにしているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の方法においては、化粧面（意匠面）を表面側に有する表皮材を予め用意しておき、このような表皮材を金型内に設置するとともに、その裏面側に所定のプラスチック材を注入すること等によって、所定のプラスチック成形体を形成（製造）するようにしているものであり、製造工程が大きく２工程に分かれ、生産性が良くないと言う問題点を有する。このような問題点を解決するために、成形工程に用いられる金型の一部、例えば雌型の、その内側表面に所定の真空引き手段を設けておくようし、このような金型を用いること並びに真空引き手段を働かせることによって、表皮材を所定の形態に予備成形し、このような表皮材の裏面側に同じ金型セットを用いた状態で所定のプラスチック材を注入（インジェクション）することによってプラスチック成形体を一体的に形成させるようにした、表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法に関して、熱可塑性プラスチック材からなるシート状の表皮材を、所定の温度に加熱した状態で、雌型側には所定の真空引き手段を有する金型内に上記加熱された表皮材のその表面側が上記雌型側に来るように設置するとともに、このような状態において上記金型を型締めする型締め工程と、このように型締めされた状態において、雌型の縦壁のところに当該雌型の表面への開口穴として形成された真空引き手段を介して真空引きを行い上記表皮材を所定の形態に成形する予備成形工程と、このように所定の形態に予備成形された表皮材の裏面側に存在するキャビティ空間内に所定の熱可塑性プラスチック材を注入することによって上記表皮材とプラスチック製基盤とを一体化させるインジェクション成形工程と、からなるようにした。
【０００５】
このような工程を採ることにより、本発明のものにおいては、表面に化粧面（意匠面）を有する表皮材付きのプラスチック成形体を、一組の金型セットを用いた一連の工程にて形成させることができるようになり、このようなプラスチック成形体の製造工程の効率化を図ることができるようになる。すなわち、所定の化粧面（意匠面）を有するシート状の部材を、所定の金型内にセットするとともに、このようなシート状部材を雌型側に設けられた真空引き手段を用いて吸引することによって、雌型内面側に形成された形態に、上記シート状表皮材を成形加工することができるようになる。そして、このようにして所定の形態に予備成形加工されたシート状部材からなる表皮材が、上記雌型内にセットされた状態において、その裏面側に所定のプラスチック材が注入されることによってインジェクション成形加工が施される。このように、表皮材の成形加工（予備成形加工）を含むプラスチック成形体の製造工程が、すべて一組の金型セット内にて行われるようになり、製造工程全体が短縮化されるようになる。また、不良率の低減化を図ることができるようになる。その結果、生産性の向上が図られるようになる。
【０００６】
また、本発明のものにおいては、例えば上記雌型内面側のうちの化粧面（意匠面）の形成に寄与することとなる部分を平滑な面あるいは鏡面等に仕上げておくことによって、成形後の製品の化粧面（意匠面）を高光沢状態に形成させることができるようになる。また、このような工程を採ることによって、表皮材を、その表面側に予め模様の設けられたもの、あるいは原材料中に予め着色剤の混入された、いわゆる着色原材料等を用いることができるようになり、成形加工後に、表面側に別途塗装処理等を施す必要がなくなる。すなわち、化粧面（意匠面）に模様またはメタリック色を含む色彩を有するプラスチック成形体が一組の金型セットを用いて効率良く形成（製造）されることとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図３を基に説明する。本実施の形態に関するものは、表面に化粧面（意匠面）を有する表皮材付きのプラスチック成形体の製造方法に関するものであり、その一実施例について図１を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、熱可塑性プラスチック材からなる表皮材１を所定の温度に加熱するとともに、このように加熱された表皮材１を、所定の形態に型成形するものであって、その内面側に所定の真空引き手段９２を有する雌型９並びにインジェクション用注入ポート８１を有する雄型８からなる金型内に、上記予熱された表皮材１の、その表面側、すなわち、化粧面あるいは意匠面を形成することとなる面側が上記雌型９側に来るように設置する表皮材セット工程（Ａ）と、このように表皮材１がセットされた状態において上記金型９、８を型締めするとともに、このように型締めされた状態において、上記雌型９側から真空引きを行なうことによって上記表皮材１を所定の形態に予備成形加工する予備成形工程（Ｂ）と、当該予備成形工程にて所定の形態に成形された表皮材１の裏面側に雄型８に設けられた注入ポート８１を介して所定のプラスチック材を注入するインジェクション工程（Ｃ）と、上記真空引き工程及びインジェクション工程の行なわれた後、上記両金型８、９を型開きして、所定の形態に形成された表皮材付きのプラスチック成形体１０を取出す型開き工程（Ｄ）と、からなるものである。
【０００８】
このような工程からなるものにおいて、上記表皮材１としては、本実施の形態においては、成形加工の容易なエチレン系アイオノマーあるいはエチレン・プロピレン系レラストマー等の軟質プラスチック材、またはポリプロピレン（ＰＰ）あるいはＡＢＳ樹脂等の硬質プラスチック材が採用されるようになっている。そして、これら各プラスチック材は、透明な材質のもの、あるいは不透明な材質のもの等の、いずれのものであっても良い。また、上記表皮材１としては、表面に印刷手段等にて予め模様層の設けられているもの、あるいはメタリック色を含む所定の着色剤の予め混入された着色原材料等からなるものが挙げられる。また、このような表皮材１としては、その厚さが２０μｍ程度のフィルム状のものから約３．０ｍｍ程度の厚さを有するシート状のものが用いられる。
【０００９】
なお、上記表皮材１は、その予熱工程において、表面温度が約１４０℃〜１７０℃の範囲内になるように加熱される。そして、このような表面温度を有するように加熱された表皮材１が、図１の（Ａ）において、雌型９と雄型８との間に、表皮材１の表面側が雌型９側に来るように設置（セット）される。なお、このとき、上記各金型８、９は、その表面温度が約２５℃〜７５℃の値を有するように温められている。また、上記各金型のうち、雌型９の内側表面であって縦壁部９１のところには、図２に示す如く、真空引き手段９２につながる開口穴９５が適宜設けられるようになっている。この開口穴９５は、０．１ｍｍ〜０．８ｍｍの直径を有するものであって、主に炭酸ガスレーザ加工手段にて形成されるようになっているものである。このような開口穴９５及び真空引き手段９２を用いるとともに雌型９の意匠面形成に寄与することとなる部分を平滑な面あるいは鏡面等に仕上げておくことによって、プラスチック成形体１０の表面、すなわち、表皮材１の表面を高光沢な状態に形成させる（仕上げる）ことができるようになる。
【００１０】
なお、上記予備成形工程（図１の（Ｂ））にて用いられる真空引き手段９２は、図２に示す如く、雌型９の縦壁部９１に設けられる複数の真空引き用の開口穴９５につながるようになっているものである。このような真空引き手段９２及び開口穴９５を介して、上記表皮材１が雌型９側へ吸引されるようになっているものである。そして、このような真空引き手段９２は、図３に示す如く、真空ポンプ７を作動させることによって生成される所定の真空圧を溜めておく真空タンク３につながるようになっているものである。なお、このような真空引き工程において用いられる真空状態としては、本実施の形態においては、−６６０ｍｍＨｇ〜−７６０ｍｍＨｇの真空度（真空圧）が採用されるようになっている。また、上記真空タンク３の容量としては、金型８、９内において真空引きされるべき容量であり、多くの場合には雌型９のキャビティ容積に相当する値の、その１２倍から１５倍の値のものが採用されるようになっている。なお、本実施の形態においては、３００Ｌの容量を有する真空タンク３が用いられるようになっている。このような高真空圧手段を用いて真空引きを行うことによって、表皮材１の予備成形が効率的に行われるようになる。
【００１１】
このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、表皮材１の予備成形をも含めて、プラスチック成形体の全成形工程が一組の金型セットを用いて行なわれるようになり、製造工程の効率化が図られるようになる。特に、本実施の形態のものにおいては、同じ金型セット内にて真空成形工程とインジェクション成形工程とが行われることとなり、ワークの各工程間移動に起因するワーク表面への塵、埃の付着等が防止されるようになる。また、表皮材１に、すでに、その表面に模様等の施されたシート状部材、あるいは原材料中にメタリック色を含む所定の着色剤の予め混入された着色原材料からなるシート状部材等を用いることができるようになり、本製造工程にて形成されるプラスチック成形体の、その表面には、成形加工後に塗装処理等を施す必要がなくなる。従って、塗装工程の省略化による製造コストの低減化を図ることができるようになる。また、塗料中に混入される有機溶剤の大気中への放出等の問題が無くなる。また、プラスチック成形品のリサイクル工程において、塗装が廃止されていることによりリサイクル効率の向上を図ることができるようになる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法に関して、熱可塑性プラスチック材からなるシート状の表皮材を、所定の温度に加熱した状態で、雌型側には所定の真空引き手段を有する金型内に上記加熱された表皮材のその表面側が上記雌型側に来るように設置するとともに、このような状態において上記金型を型締めする型締め工程と、このように型締めされた状態において、上記雌型側から真空引きを行い上記表皮材を所定の形態に成形する予備成形工程と、このように所定の形態に成形された表皮材の裏面側に存在するキャビティ空間内に所定の熱可塑性プラスチック材を注入することによって上記表皮材とプラスチック製基盤とを一体化させるインジェクション成形工程と、からなるようにした工程を採ることとしたので、表面に化粧面（意匠面）を有する表皮材付きのプラスチック成形体を一組の金型セットを用いた一連の工程にて形成させることができるようになり、プラスチック成形体の製造工程の効率化を図ることができるようになった。その結果、表皮材を有するプラスチック成形体について、その生産性の向上を図ることができるようになった。
【００１３】
また、本発明においては、雌型側に設けられる真空引き手段の雌型表面への開口穴を雌型の縦壁部のところに設けるようにしたので、このような真空引き手段を有する雌型を用いることによって、成形後の製品の化粧面（意匠面）を高光沢な状態に仕上げることができるようになり、成形加工後に、別途塗装処理を施す必要がなくなった。その結果、塗装処理の省略化による生産性の向上を図ることができるようになった。また、塗装工程の廃止により、自然環境保護に寄与することができるようになった。また、塗装処理の廃止によりプラスチック成形品のリサイクル効率が上がるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体工程を示す説明図である。
【図２】本発明に用いられる一組の金型セットを示す断面図である。
【図３】本発明に用いられる真空引き手段及びこれに用いられる真空発生装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 表皮材
３ 真空タンク
７ 真空ポンプ
８ 雄型
８１ 注入口
９ 雌型
９１ 縦壁部
９２ 真空引き手段
９５ 開口穴
１０ プラスチック成形体

Claims (1)

1. 熱可塑性プラスチック材からなるシート状の表皮材を、所定の温度に加熱した状態で、雌型側には所定の真空引き手段を有する金型内に上記加熱された表皮材のその表面側が上記雌型側に来るように設置するとともに、このような状態において上記金型を型締めする型締め工程と、このように型締めされた状態において、雌型の縦壁のところに当該雌型の表面への開口穴として形成された真空引き手段を介して真空引きを行い上記表皮材を所定の形態に成形する予備成形工程と、このように所定の形態に予備成形された表皮材の裏面側に存在するキャビティ空間内に所定の熱可塑性プラスチック材を注入することによって上記表皮材とプラスチック製基盤とを一体化させるインジェクション成形工程と、からなるようにしたことを特徴とする表皮材を有するプラスチック成形体の製造方法。

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