JP4406494B2 - 表皮一体成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表皮一体成形品の製造方法に関し、特に通気性を有する表皮を金型内に配置し、溶融樹脂を金型内に充填することで表皮の裏面側に表皮と一体的に接合した基材を形成する外観の優れる表皮一体成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂基材に表皮を積層することにより、その美観、ソフト感等を高めて高級化した成形品は広く用いられている。これらの表皮付き成形品を製造する方法としては、表皮材を成形用の雌雄一対からなる金型間に設置し、金型を閉じた後加熱溶融した熱可塑性樹脂を金型のゲートより金型内に射出して前記表皮材と積層させ、冷却後金型を開いて成形品を取り出す方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、表皮材が通気性を有する場合、表皮層表面に溶融樹脂がしみ出して、成形品表面の光沢が上昇したり、表皮材が硬化するなど風合いを損なうことで、商品価値をなくしてしまう問題がある。前記のような欠点あるいは表皮の柔軟性が損なわれるような問題に対し、しみ出しが生じない程度の低い成形圧力で成形することや、表皮と熱可塑性樹脂の間にプラスチックフォームを介在させたり、紙あるいは緻密なプラスチックフォーム等のようなバックアップシートを断熱材とか樹脂遮蔽材として使用することが提案されている。（特開昭６０−２１２３４３号公報、同５７−２９４３６号公報）
【０００４】
前者の提案では、ひずみの少ない成形品を得にくかったり、成形品の厚みが薄いと成形自体が困難となる。また後者の提案では、プラスチックフォームのみを介在させた場合には溶融樹脂の熱と圧力とによってフォームが破壊され、その際表皮と接触するフォームの面に激しい凹凸が生じ、それが表皮層の表面に転写されて外観を損なうとともに触感も悪化する。また、紙や緻密なプラスチックフォーム等のような剛性があり、伸びの比較的小さいバックアップシートを介在させた場合には成形品が複雑形状の場合には成形時に部分的に破れたり、反ったりして外観を損なう。また、熱可塑性樹脂と同種のプラスチックよりなる保護層を形成した表皮材を用いることも提案されている（特開昭５４−７１１６１号公報）。しかしながら、これらバッキング材あるいは保護層を使用した場合には表皮の外観を保つことはできるが成形品に反りが発生し、商品価値を失い易かったり、コストが嵩むといった問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、通気性を有する表皮を金型内に配置し溶融樹脂を該金型内に射出することで該表皮の裏面側に該表皮と一体的に接合した樹脂基材を形成する表皮一体成形品の製造方法において、表皮からしみ出した樹脂による成形品表面の光沢の上昇、風合い低下を防止し、高品質の表皮一体成形品の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、通気性を有する表皮を用いた一体成形品の製造において、凹凸面を内面に有する金型を用いることにより、溶融樹脂の表皮からのしみ出しを防ぐことができることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、表皮を金型内に配置し、溶融樹脂を該金型内に射出することで、該表皮の裏面上に該表皮と一体的に接合した樹脂基材を形成する表皮一体成形品を製造する方法において、前記表皮が通気性を有し、かつ前記金型として該表皮に表面が当接する金型表面に凹凸面が形成されたものを用いることを特徴とする表皮一体成形品の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、具体的に本発明について説明する。
本発明において、樹脂基材として使用される溶融樹脂は、圧縮成形、射出成形、発泡成形あるいは押出成形などにおいて通常使用されている熱可塑性樹脂のいずれも用いることができる。かかる熱可塑性樹脂として、例えば、ＨＩＰＳ、ＡＢＳなどのスチレン系樹脂、６ナイロン、６６ナイロンなどのポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、高密度ポリエチレン等各種ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレンを主成分とする各種共重合体、各種ポリオレフィン系ポリマーアロイまたはこれらの混合物などのポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。
このような熱可塑性樹脂には、無機充填剤、ガラス繊維等の各種充填剤、顔料、滑剤、帯電防止剤、安定剤、発泡剤などの各種添加剤を必要に応じて配合することができる。
【０００８】
本発明に用いられる表皮は、通気性を有するものであり、自動車内装材や電気製品用の成形体を目的とする場合には装飾性を有し、ソフト感のあるものが好ましく用いられる。かかる特性を備えている表皮として、織布や不織布などが挙げられる。
織布を構成する繊維は綿、麻、毛、絹等の天然繊維はもちろんのこと、ポリアミド、ポリエステル等の合成繊維も使用することができ、これらの繊維は単独であるいは混紡して種々の方法により織布とすることができ、このような織布としては、平織り、モケット、トリコット、ソフトウェーブなどの織物やトリコット、ダブルラッセル、ジャージなどの編物を挙げることができる。
また、不織布は天然繊維からのものであっても合成繊維からのものであっても使用することができ、その製造方法も限定されることはない。
【０００９】
本発明に用いられる表皮にはピンホール様の通気孔を施した皮革シートや樹脂シートも含まれる。樹脂シートとしてはＴＰＯシート、塩化ビニル系樹脂シートが代表的であり、かかる塩化ビニル系樹脂シートは、塩化ビニル重合体、塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル系共重合体またはこれらの混合物に必要に応じて他の熱可塑性樹脂、安定剤、可塑剤等の各種添加剤、配合剤を適宜加えて得られる塩化ビニル系樹脂組成物を、カレンダー法、連続押出成形法等によってシート化することによって製造される。シートの厚みは０．０１〜２ｍｍ、特に０．０１〜１ｍｍが好ましい。
【００１０】
皮革シート、樹脂シートに施す通気孔の直径は０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍが好ましい。また該通気孔の数は１０００〜１０００００個／ｍ^２、好ましくは５０００〜５００００個／ｍ^２が望ましい。
【００１１】
本発明に用いられる通気性を有する表皮材には、バックアップシート、発泡層が裏打ちされていても良い。バックアップシート、発泡層は公知のものが使用できる。裏打ち方法としては、たとえばこのようなバックアップシート、発泡層をＴダイシート製造装置にて製造し、これを接着剤を用いて表皮裏面に貼り合わせてもよいし、該シートをＴダイシート製造装置で製造しながら表皮材にラミネートしてもよい。なお、かかるシートの厚みは特に限定されないが、薄すぎると、成形に際しての溶融ポリオレフィン系熱可塑性樹脂の供給時に該溶融樹脂の熱と供給圧力で破れ易くなったり、破れないまでも断熱効果が不十分になって表皮の外観を損ない易く、また、厚すぎると溶融樹脂による該シートへの加熱が不十分となって該シートと基材となる熱可塑性樹脂との接着性が低下し易くなることから、好ましくは０．１〜１ｍｍ程度である。
【００１２】
本発明に用いられる金型は、前記表皮の表面が当接するキャビティ面に凹凸面が形成されたものである。金型は、鉄又は鉄を主成分とする鋼材、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金、ＺＡＳ等の亜鉛合金、ベリリウム−銅合金等の一般に熱可塑性樹脂の成形に使用されるものであれば特に限定されないが、鋼材からなる金型が良好に使用できる。これらの金属からなる金型のキャビティ表面は、硬質クロムやニッケルなどでメッキされていても良い。
【００１３】
ここでキャビティ面に形成される凹凸面としては、格子状、ショットブラスト、シボなどが挙げられる。この中でもシボが好ましく、シボパターンとして皮革の皺模様、布模様、木目模様、ヘアーライン模様、梨地模様などが例示できる。
【００１４】
シボパターンを金型表面に形成するには、ブラスト法、エッチング法、あるいはサンドペーパーや砥石などによる表面研削法等が挙げられる。特に光沢を押さえる意味でホーニングシボ・ショットブラストが好ましい。
【００１５】
凹凸面の深さは、キャビティ表面の光沢を抑えられれば特に限定されないが、通常、最大深さ（Ｒ_ｍａｘ）が１〜１０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは５０〜１５０μｍである。また、キャビティ表面の光沢は、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠して測定したグロス値で、３０以下、更には１５以下、特に５以下が好ましい。
【００１６】
上記のようなキャビティ表面に凹凸が形成された金型を用いることで、表皮からしみ出した樹脂によって、表皮を硬化させたり、光沢の著しい上昇をさせることなく、高い風合いを有した表皮一体成形品を製造することができる。
【００１７】
表皮一体成形品の製造方法としては、表皮を金型内に配置する工程及び該金型内に溶融樹脂を充填する工程を含む表皮一体成形品の製造方法であれば公知の方法を採用しうる。具体的には、（１）表皮を金型内に配置した後、金型を閉じ該金型内に溶融樹脂を射出し、冷却固化させて表皮一体成形品を得る射出成形、（２）表皮を金型内に配置した後、金型を途中まで閉じ該金型内に溶融樹脂を射出し、さらに金型を閉じ賦型冷却固化させて表皮一体成形品を得る射出圧縮成形、（３）表皮を金型内に配置した後、該金型内に溶融樹脂を押出し金型を閉じ賦型冷却固化させて表皮一体成形品を得るフロースタンピング成形、さらに前記各方法における溶融樹脂に発泡剤を配合したものを用い、賦型後該金型を開くことで基材層の発泡を促進させる工程を組み合わせた（４）射出発泡成形、（５）射出圧縮発泡成形、（６）フロースタンピング発泡成形等が挙げられる。
【００１８】
本発明による光沢の上昇が抑えられた成形品は、特に自動車内装部材、家電部材、住宅内層部材（パーテーション）等に好適に使用される。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明を更に詳細に説明する。なお、成形品の表面光沢（グロス）の評価は、ミノルタ社製ＵＮＩ−ＧＬＯＳＳ６０にて、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠して測定した。
【００２０】
実施例１
金型キャビティ形状が３５０ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍｔで、キャビティ内面に皮シボ（グレインＣ：凹凸の最大深さＲ_ｍａｘ＝１００μｍ、グロス＝１．０％）パターンが施された金型内に、表皮として平織り織布を配置し、ＭＦＲが３０ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂（日本ポリケム社製ノバテックＰＰＢＣ０３Ｂ）を樹脂温度２１０℃で、表皮設置後の型開き量１０ｍｍのキャビティ容量分を金型（金型温度６０℃）に射出し、射出後直ちに圧縮（型締め圧最大値３００ｔ）した。冷却固化後、型開きし表皮一体成形品を得た。得られた成形品の光沢を測定した。結果を表１に示す。
【００２１】
実施例２
金型キャビティ内面に梨地（凹凸の最大深さＲ_ｍａｘ＝８０μｍ、グロス＝１．０％）パターンが施された金型を用いる以外は、実施例１と同様にして表皮一体成形品を得た。得られた成形品の光沢を測定した。結果を表１に示す。
【００２２】
実施例３
表皮として、ジャージを用いた以外は、実施例１と同様にして表皮一体成形品を得た。得られた成形品の光沢を測定した。結果を表１に示す。
【００２３】
比較例１
金型キャビティ内面に鏡面（Ｎｉメッキ、グロス＞１００％）が施された金型を用いる以外は、実施例１と同様にして表皮一体成形品を得た。得られた成形品の光沢を測定した。結果を表１に示す。
【００２４】
比較例２
金型キャビティ内面に鏡面（Ｎｉメッキ、グロス＞１００％）が施された金型を用いる以外は、実施例３と同様にして表皮一体成形品を得た。得られた成形品の光沢を測定した。結果を表１に示す。
【００２５】
実施例４
キャビティ形状が３５０ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍｔで、金型キャビティ内面に皮シボ（凹凸の最大深さＲ_ｍａｘ＝１００μｍ、グロス＝１．０％）パターンが施された金型に、表皮として平織り織布を配置し、ＭＦＲが３０ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂（日本ポリケム社製ノバテックＰＰＢＣ０３Ｂ）を樹脂温度２１０℃で、表皮設置後型を閉じた金型（金型温度６０℃）に、射出圧力８００ｋｇｆ／ｃｍ^２、型締め圧力５００ｔにて射出した。冷却固化後、型開きし表皮一体成形品を得た。得られた成形品の光沢を測定した。結果を表１に示す。
【００２６】
比較例３
金型キャビティ内面に鏡面（Ｎｉメッキ、グロス＞１００％）が施された金型を用いる以外は、実施例３と同様にして表皮一体成形品を得た。得られた成形品の光沢を測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
本発明の表皮一体成形品の製造方法は、表皮の表面が当接する金型表面に凹凸面が形成されているので、通気性を有する表皮を用いても、表皮からしみ出した樹脂による成形品表面の光沢の上昇、風合い低下を防止し、高品質の表皮一体成形品を得ることができる。

Claims (4)

1. 表皮を金型内に配置し、溶融樹脂を該金型内に射出することで、該表皮の裏面上に該表皮と一体的に接合した樹脂基材を形成する表皮一体成形品を製造する方法において、
   前記表皮が通気性を有し、かつ前記金型として該表皮の表面が当接する金型表面に凹凸面が形成されたものを用いることを特徴とする表皮一体成形品の製造方法。
2. 前記金型表面の凹凸面の深さが５０〜１５０μｍである請求項１記載の表皮一体成形品の製造方法。
3. 前記金型表面の凹凸面がシボ面である請求項１又は２記載の表皮一体成形品の製造方法。
4. 前記表皮が織布もしくは不織布である請求項１〜３のいずれかに記載の表皮一体成形品の製造方法。