JP5450722B2 - 車両用内装部材の成形方法 - Google Patents
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Description
熱膨張性粒子自体を損傷する恐れがある可能性があると心配した。しかし、鋭意研究を行う中で、スタンパブルシートと表皮材とをホットプレス機で、加熱圧縮することを行った。このときに、ホットプレス機で加熱圧縮する条件(所定温度、所定圧力で所定時間)を適切に設定すれば、加熱膨張性粒子が破損することなく、加熱膨張性粒子の膨張性を残すような条件で加熱圧縮できて且つ両者を貼合わせると共に、ホットプレス機を解放した際に、このホットプレス機の加熱温度でスタンパブルシート内の加熱膨張性粒子を膨張させることができた。即ち、適切な加熱・圧縮条件で加熱・圧縮すれば、両者を貼り合わせると共に、圧縮状態を解放するとこの加熱温度で加熱膨張性粒子が膨張してスタンパブルシートが膨張シートとなりつつ両者間の貼合わせ状態が維持されることが解った。
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用内装部材の成形方法において、上記加熱膨張性粒子は、該加熱膨張性粒子を10℃/分で昇温させたときに加熱膨張性粒子の粒径が最大となる最大膨張温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも高いことを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の自動車の内装部材の成形方法において、上記ホットプレス機では、該スタンパブルシートで表皮材が重ねられる側の表面に、熱融着性樹脂からなる樹脂製シートを設け、この樹脂製シートに表皮材が重ねられるようになっていることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用内装部材の成形方法において、上記ホットプレス機では、上記加熱膨張性粒子の膨張性を残すように加熱状態で圧縮し、その後、ホットプレス機を解放して、加熱膨張性粒子が膨張できるクリアランスに広げることを特徴とする。
請求項6の発明によれば、最大膨張温度が熱可塑性樹脂の融点よりも高いので、熱可塑性樹脂が溶融して強化繊維の周りに流動して付着した後に加熱膨張性粒子の粒径が最大となり、その十分な膨張性を得ることができる。
請求項7の発明によれば、より確実に接着性を確保できる。
請求項8の発明によれば、スタンパブルシートと表皮材とをホットプレス機で貼り合わせると共に、圧縮状態の解放により加熱膨張性粒子が膨張して、スタンパブルシートが膨張シートとなりつつ両者間の貼合わせ状態を維持することができる。
て説明する。
間)で乾燥する。すなわち、ウェブ中の加熱膨張性粒子を乾燥の段階で最大膨張させてし
まうと、ウェブのハンドリング性が低下するだけでなく、スタンパブルシートを製造する際の圧縮時に加熱膨張性粒子が潰れてしまうため、その後、内装部材を製造する際のスタンパブルシートの膨張性が不十分となる場合があるからである。
スタンパブルシート
熱可塑性樹脂:ポリプロピレン粒子(重量平均分子量200,000、MFR65g/10分、平均粒子径φ500μm、融点165℃)
強化繊維:ガラス繊維(長さ25mm、平均直径13μm)
加熱膨張性粒子:コア部 炭化水素
シェル部 アクリルニトリル共重合体
平均粒子径 φ70μm
膨張開始温度 155℃
最大膨張温度 176℃
表皮材
ポリエステル有機繊維不織布(厚さ1.2mm)
樹脂製シート(樹脂フィルム)
厚さ40μmのポリプロピレン(MFR65、融点160℃)
ポリアミド系繊維
厚さ25μmの6−ナイロン(融点215℃)
スパンボンド
ポリエステル繊維スパンボンド(目付13g/m2、厚み0.08mm)
分散液として、1.5リットルの水に界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを0.5g/L添加し、攪拌して微小気泡を含む泡液を調整し、この泡液の中に、乾燥重量%で、ポリプロピレン粒子40%、ガラス繊維60%からなる成分組成の原料を混合し、さらに加熱膨張性粒子を投入して、10分間攪拌し、分散させた。次いで、この泡液を、脱泡させ乾燥させて、強化繊維および熱可塑性樹脂の合計目付量が400g/m2、加熱膨張性粒子の目付量が30g/m2のウェブを作製した。該ウェブの断面を顕微鏡観察したところ、図6に概略的に示すように、強化繊維31と熱可塑性樹脂32および加熱膨張性粒子33が分散していた。
加熱温度:200℃
圧縮量 :73%(2.2mm→1.6mm)
加熱時間:10秒
ホットプレス機で加熱した後では、この積層体の断面を顕微鏡観察したところ、図7に模式的に示すように、潰されて表面積が増加した熱可塑性樹脂32で強化繊維31が強力に接着され、膨張してない加熱膨張性粒子33が分散した構造を呈していた。その後、図3に示すように、ホットプレス機21のクリアランスを30mmに開放し、加熱膨張性粒子を膨張させて、膨張貼合部材4を製造した。
強化繊維であるガラス繊維を長さ25mm、平均直径11μmとした点が、実施例1と異なるだけで、後は同じ条件である。
強化繊維であるガラス繊維を長さ25mm、平均直径7μmとした点が、実施例1と異なるだけで、後は同じ条件である。
スタンパブルシートの厚さを1.0mm、ニット製の表皮材の厚さを3.0mmとし、1.7mmに加熱・圧縮した点が実施例1と異なるだけで、後は同じ条件である。
実施例1と同様に強化繊維であるガラス繊維を長さ25mm、平均直径13μmとして、実施例1と異なる点は、スタンパブルシートと表皮材との間に熱融着性樹脂である樹脂製シートを介在させずに直に表皮材をスタンパブルシートに重ねた点が異なるが、後は同じ条件である。
この参考例1は、表皮材と樹脂製シートの組合せを特定した例である。具体的には、図8及び図9に示すように、樹脂製シートとして、厚さ30μmの芯鞘構造のスパンボンド不織布501(芯材502:融点260℃のPET樹脂、鞘部503:融点110℃のポリエチレン樹脂)を用意し、表皮材201として、ニット202に発泡ウレタン203(厚さ:2.5mm、密度:40kg/m3)を貼り合わせたものを用意した点が実施例1と異なる。上記不織布からなる樹脂製シートをスタンパブルシートの表面側の面に積層して基材を作製し、基材に重ねた芯鞘構造のスパンボンド不織布の上に発泡ウレタン側を合わせるようにして表皮材を重ねて、3.5mmの積層体を得た。この重ねた積層体をホットプレス機に入れて、下記条件で加熱・圧縮した。
加熱温度:180℃
圧縮量 :(3.5mm→1.6mm)
加熱時間:10秒
後は、実施例1と同様にして内装部材を製造した。
実施例1と同じように、スタンパブルシートの両側に樹脂層が設けられた基材を用意した。次に、この基材を遠赤外線ヒーターでヒーター設定温度250℃×2分間加熱し、加熱膨張性粒子を膨張させて平板状の膨張基材を製造した。この膨張基材の表面にホットメルト系接着剤層を設けて、実施例1と同じ表皮材を重ねて積層体とした。この積層体を、クリアランスを6.5mmに設定したコールドプレス機により圧縮/冷却し、表皮材を基材に貼付けると共に成形して、内装部材を得た。
本発明の実施例1と同様な弾性勾配が得られるようにするために、基材の目付量を増やした例を示す。
2 表皮材
3 貼合部材
31 強化繊維
32 熱可塑性樹脂
33 加熱膨張性粒子
4 膨張貼合部材
5 熱融着性樹脂フィルム
8 基材
21 ホットプレス機
22 コールドプレス機
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂、強化繊維及び加熱膨張性粒子を分散含有するスタンパブルシートを用意し、
このスタンパブルシートに表皮材を重ねてから平板型のホットプレス機で、上記熱可塑性樹脂が押し潰されて強化繊維との接触面積が増加するように加熱状態で圧縮することで、スタンパブルシート表面に表皮材を押付けて、スタンパブルシートに表皮材が貼り付けられた貼合部材を製造した後、
ホットプレス機を開き、加熱された貼合部材のスタンパブルシート中の加熱膨張性粒子を膨張させて所定の厚さの膨張貼合部材を形成し、
その後、この膨張貼合部材をコールドプレス機に入れて加圧成形して車両用内装部材を成形することを特徴とする車両用内装部材の成形方法。 - 請求項1に記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス金型の表皮層側の表面には、シボ模様が形成されていることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。 - 請求項1又は2に記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、スタンパブルシートと表皮材は160〜210℃で加熱され、且つスタンパブルシートの厚さで、圧縮する前に比較して0.9倍以下に圧縮され、5〜30秒間保持されていることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。 - 請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、上記スタンパブルシートの上記熱可塑性樹脂の融点以上で且つ上記加熱膨張性粒子の膨張開始温度以上の温度に加熱されることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。 - 請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記スタンパブルシートに表皮材を重ねてホットプレス機で圧縮する際、スタンパブルシート中の加熱膨張性粒子が潰れないように圧縮することを特徴とする車両用内装部材の成形方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
加熱膨張性粒子は、該加熱膨張性粒子を10℃/分で昇温させたときに加熱膨張性粒子の粒径が最大となる最大膨張温度が、熱可塑性樹脂の融点よりも高いことを特徴とする車両用内装部材の成形方法。 - 請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、該スタンパブルシートで表皮材が重ねられる側の表面に、熱融着性樹脂からなる樹脂製シートを設け、この樹脂製シートに表皮材が重ねられるようになっていることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。 - 請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用内装部材の成形方法において、
上記ホットプレス機では、上記加熱膨張性粒子の膨張性を残すように加熱状態で圧縮し、
その後、ホットプレス機を解放して、加熱膨張性粒子が膨張できるクリアランスに広げることを特徴とする車両用内装部材の成形方法。
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