JPS601193B2 - 複合成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基体層・クッション材層・表皮材層の順次積層
よりなる複合成形体の製造方法に関する。

例えば車両用内装部品であるドアトリム・フロントシー
トパネル・天井内張り板・ダッシュボード等は、一般に
適当な強度・剛性を有する硬質材料を基本１（第１図）
とし、その表面を当りの柔かし、クッション層２、及び
装飾・保護用の表皮層３で覆った三層貼合せ構成の複合
成形体が利用される。

その他建築用各種内装材、家具、電気器具外装部材等に
も上記のような層構成よりなる複合成形体が多用されて
いる。従釆一般に上記のような複合成形体は、予め各構
成層１，２，３を一体に貼合せ加工した積層平板を素材
にしてこれを真空成形法・プレス加工法・圧空成形法・
プラグ成形法等により成形型を用いて所要の形状に成形
する。

そしてこの成形と同時に或いは脱型後成形体周囲の不要
綾部を切断除去（トリミング）する。この不要緑部のト
リミングまでで最終製品とするものもあるが、トリミン
グしただけでは切断面（複合成形体外周端面）４に各層
１，２，３の積層端面が露呈して外観体裁が悪いこと、
補強用金網入りのものは切断面４に金網の緑が露呈して
危険であること、各層が切断両部に於てめくれて剥離を
生じ易いこと等の理由から、ものにより上記トリミング
後更に成形品の切断面を隠蔽処理して縁を仕上げて最終
製品とする。

この場合その切断面４の隠蔽処理形態としては第１図鎖
線示のように表皮層３の周緑を延長し「その延長部３′
を成形体の裏面側へ折返して接着剤等で止めることによ
りクッション層２及び基体１の切断面を覆いかくした状
態にするのが一番体裁がよく美麗な緑仕上げ状態となる
。

しかし前記従来のように予め各構成層１，２，３を一体
に貼合せ加工した積層平板を素材にして複合成形体を得
るものに於て上記第１図の鎖線示のような縁仕上げ処理
を行なうには、成形体のトリミングを成形体の所定の外
形寸法によりもひと回り大きい寸法で行ない「次いでそ
の成形体周緑の基体１及びクッション層２部分について
上記余分寸法部分をそぎ加工して表皮層３の裏面から除
去し、その結果延長状態となった表皮層周縁３′を成形
体裏側へ折返して止めるという極めて非能率的な作業と
なり、実際には採用し得ない。

そこで従来は切断面４の隠蔽を必要とするものについて
はトリミングした成形体の縁周囲に別生産のモール材を
取付けることにより切断面４を隠蔽し最終製品とするを
一般とするが、モール材の取付け処理に材料と手間を要
しコスト高となる。又成形体の縁がモール材で額縁的に
縁取りされるから形態として好まれない場合が多い。本
発明は上記に鑑みて、モール材を用いず、第１図鎖線示
のような縁処理形態の複合成形体を能率的に安価に量産
することを目的とする。

以下図に基づいて具体的に説明する。

先ず本発明で用いる金型構成について説明する。５，６
は、複合成形体を製造する割り金型で５を複合成形体表
面側を成形する第１の金型、６を同裏面側を成形する第
２の金型とする。

そしてその両金型５，６を型締めしたとき対向成形面５
１，６１間に後述表皮材３の真空成形後の厚さｄ３とク
ッション材２の真空成形後の厚さｄ２を加えた寸法に略
等しい（若干小さめをむしろ可とする）間隙寸法ｄの成
形キャビティ７（第４，５図）が形成されるようにキヤ
ビテイを設計する。又その両金型５，６には夫々その成
形面に数多の真空孔５２，６２を閉口させて真空成形機
能を具備させる。

又第２の金型６の成形面６１には溶融樹脂の射出或は圧
送孔６３を開□させる。そしてその両金型により夫々後
述するように表皮材３とクッション材２と真空成形し次
いで型締め（第４図）したときその両金型の有成形面領
域５１，６１外周囲の両型対向面５１′，６１′間には
その間に介在する表皮材部分３′とクッション材部分２
′とを互に押圧しないように隙間８が生じる型構成にす
る。図示例は型６側の面６１′を傾斜面に形成してテー
パ状の隙間８を形成させたものである。５４，６４は両
金型５，６の上記面５１′，６１′に閉口させた真空吸
引孔、６５は金型２側に設けた抜気用細パイプで、これ
等については後述する。

次に製造プロセスについて工程を追って説明する。

‘１ｌ第１工程（第２図） 第１及び第２金型５，６を型開きした状態に於て第１金
型５により表皮材３を、第２金型６によりクッション材
２を夫々真空成形しそれ等の各成形材料３，２を夫々型
面にそのまま保持させた状態にする。

表皮材３は各種の軟質又は半硬質の樹脂シート、裏面を
樹脂シートで裏打ちした加熱伸びをＺ有する布、欧質合
成皮革などが、又クッション材２は塩化ビニル・ポリエ
チレン・ポリプロピレン等の各種の反発弾性のよい発泡
体シート、樹脂シートで裏打ちしたポリウレタンフオー
ムフェルトなどが利用できる。

表皮材３が軟質樹Ｚ脂シートである場合には第１の金型
５の成形面に予めシボ等所望の凹凸模様を刻設しておく
ことにより表皮材３面にその凹凸模様を鮮明に表わした
複合成形体を得ることができる。尚表皮材３の裏面又は
／及びクッション材２２の表面には予め接着剤９を施こ
しておく。

その後着剤９は材料３，２を真空成形のため軟化処理加
熱したときその熱で活性化するものが材料３，２の扱い
上便利である。１３は各材料２，３の真空成形用シール
クランプである。

２｛２｝ 第２工程（第３，４図）上記表皮材３とクッ
ション材２とを夫々真空成形して保持した第１及び第２
の金型５，６を型締めする（第４図）。

この型締めにより表皮材３の裏面とクッション材２の表
面とが互に有３効成形面領域に於て押圧接触して接着剤
９を介して一体化する。即ち型締めにより構成される成
形キャビティ７の対向成形面間間隙寸法ｄを前述したよ
うに表皮材３の真空成形後の厚さｄ３とクッション材２
の真空成形後の厚さらを加え３た寸法に略等しいものに
してあるから上記金型５，６の型締めにより表皮材３と
クッション層２とはその有効成形面領域に於て互に隙間
を生じることなく押圧接触し接着剤９を介して一体化す
る。 ４ただし表皮材
３とクッション材２の各有効成形面領域外周囲の材料部
分３′，２′については、前述したように型締めしたと
きその材料部分３′，２′同士を押圧しないように両型
の有効成形面領域外周因の両型対向面５１′，６１′間
に隙間８が生じる型構成してあるから部分３′と２′は
互に分離状態が保持される。この分離状態を確実ならし
めるために両金型の有効成形面領域外周囲の両型対向面
５１′，６１′に夫々真空吸引孔５４，６４を閉口させ
て表皮材３とクッション材２の上記各部分３′，２′を
夫々上記型対向面５１′，６１′に積極的に吸引保持す
るようにするを可とする。又表皮材３とクッション材２
の有効成形面領域同士をその間にェァ溜りを生じさせる
こなく密着一体化させるために表皮材３とクッション材
２を型締めにより互に押圧する過程で表皮材３とクッシ
ョン材２との間の空気を積極的に抜気しながら型締めす
るようにするを可とする。

図示例は第２の金型６にこれを前後に貫通させて抜気用
細パイプ６５を進退動自由に設け、クッション材２の真
空成形はそのパイプ６５を後退動させてパイプ６５の先
端を成形面６１と略面一に保持させて行なう（第２図）
。そしてその真空成形後パイプ６５を前進動させてクッ
ション材２の肉厚を貫通さててパイプ先端閉口をクッシ
ョン材２の表面に露出させ（第３図）、その開口から空
気を吸引状態にしながら該金型６と表皮材３を真空成形
して保持した第１の金型５とを型締めする（第３図→第
４図）ことにより表皮材３とクッション材２の間の空気
を積極的に抜気しェア溜りの発生を防止するようにした
ものを示す。型締め終了後はパイプ６５を後退動させて
パイプ先端を成形面６１と面一の位置に戻す（第４図）
。又材料２，３として夫々長尺のものを繰り出して間欠
送りしながら金型５，６間に導入する方式にした場合は
夫々例えば上記の形締め終了後に図に省略した裁断装置
により裁断して後続の材料部分との縁を切る。３１ 第
３工程（第５図） 上記型締め終了後その型締め状態をそのまま保持して第
２の金型６の樹脂射出又は圧送孔６３から金型内に溶融
樹脂（例えばポリプロレン樹脂・Ａ茂樹脂など）を圧入
する。

そうするとその圧入樹脂はクッション材２の弾性に抗し
て該クッション材２を表皮材３方向に圧縮してクッショ
ン材２の裏面と金型６の成形面６１間に入り込み。これ
によりクッション材２の有効成形面領域裏面にこれと一
体に樹脂の基体層１が形成される。その基体層１の厚さ
ｄ，は樹脂圧入前のクッション材２の厚さｄ２と樹脂圧
入により圧縮状態となったクッション材２の厚さｄ２（
第５図）との差に略等しい厚さとなる。

又この樹脂の圧入力により金型５，６間のクッション材
２と表皮材３とが強〈押圧されて両者２，３の貼合せが
強化されると共に、表皮材Ｚ３が金型５の成形面５１に
全面的に押圧されて密着し、ハイライト部など細部につ
いても良好な成形が遅せられる。

クッション材層２と基体層１は熱融着により一体化する
。

この場合クッション材層２と基体Ｚ層１とが材質的に相
互熱融着性にとぼしいものであったり、クッション材層
２が金型内に圧入した溶融樹脂の熱と圧力で熔融を生じ
るおそれのあるものである場合にはクッション材層２の
裏面に予め接着層兼断熱層として基体層１と相２互熱融
着性のある。例えば同系の硬質又は半硬質の充実肉質樹
脂シート（図に省略）を一体裏打ち処理しておけばよい
。又金型５，６間に溶融樹脂を圧入したときその溶融樹
脂圧入孔６３に対向するクッション材２２の裏面部分が
一番強く樹脂圧入圧と熱を受ける。

その結果その部分のクッション材に局部的溶融を生じる
おそれのある場合には予め型６の樹脂圧入孔６３を中心
とする金型成形面部分に適当な大きさ・厚みの遮熱・抗
圧片‐１０、例え３ば両面に粘着剤を施こした金属シー
ト片・厚紙片などを貼付けておくとよい。金属シート片
としては例えばアルミニウムシートが柔軟性があり適当
である。即ちその遮熱・抗圧片１０は金型内への樹脂圧
入時孔６３から出る樹脂圧によ３り金型成形面６１から
離れて孔６３と対向するクッション材２の裏面部分に彼
着した状態となりそのクッション材裏面部分に対する溶
融樹脂の圧力及び熱を緩和する。そしてその片１川ま第
６図示のように最終的にはクッション材層２ ４と基本
層１との間に埋込まれた状態となる。片１０の金型成形
面６１に対する貼付けはロボット等で自動化すればよい
。又金型内に圧入した溶融樹脂が型６の成形面６１に閉
口している真空成形孔６２や抜気用パイプ６５の孔に入
り込むおそれがある場合には例えばそれ等の孔６２やパ
イプ６５の先端部に開閉弁を取付ける等すればよい。

第８図はその一例として真空成形孔６２の先端部に常時
はばね１１の押圧力で成形面の関口を閉じ（鎖線）、真
空吸引時はその吸引力でばね１１の弾性に抗して内方へ
引き動かされて成形面の開□を開く（実線）弁１２を設
けたもので、樹脂圧入時は真空孔６２に逆に圧縮空気を
送り込むことにより成形面の真空開口が固く閉じ状態に
なり孔６２への樹脂の侵入が阻止される。

抜気用パイプ６５の先端部にも上記と同様の開閉弁を設
けて樹脂圧入時はパイプ６５内に圧縮空気を送り込んで
パイプ先端閉口を開状態に保持させればよい。或は第９
図示のように「第２の金型６の有効 ‐成形面６１を微
細な連続気孔性のポ−ラス肉質の面部材１４で覆う。

該ポーラス面部材１４は例えば第２の金型６の有効成形
面６１形状の木型等のモデル型面にアルミニウム・亜鉛
等域はそれ等の合金などの金属を溶射すると微細な金属
粒子が結着した微細な連続気孔性ポーラス肉質で、成形
面６１の形状に対応した薄肉の面部村が得られるから、
それをモデル型面から雛形して第２の金型６の成形面６
１に舷着する等すればよい。その面部材１４には溶融樹
脂の射出或は圧入孔６３と、抜気用パイプ６５の出入孔
に対応する面部分に予め透孔を或成しておく。上記のよ
うに第２の金型６の有効成形面６１をポーラス肉質の両
部材１４で覆うことにより真空孔６２を空気吸引状態に
すると外気はそのポーラス肉質の薗部材１４のボーラス
肉質を通して吸引されクッション材料２の真空成形は支
障なく行なわれる。又溶融樹脂の射出時はその圧力が極
端に高いものでない限り、溶融樹脂は面部材１４のポー
ラス肉質内には侵入せず、従って真空孔６２への熔融樹
脂の侵入が防止される。又抜気用パイプ６５については
第５図に於てそのパイプ６５の先端閉口をクッション材
層２の中に突入させてとどめた状態に保持して溶融樹脂
１の射出又は圧入を行なえば強いてパイプ６５の先端に
前述の開閉弁を設けろを要さなし・。

勿論弁を設ければより効果的である。■ 第４工程（第
６，７図）溶融樹脂の庄入により形成した基体層１が冷
却により十分に硬化した後真空吸引孔５４，６４による
表皮材及びクッション材の部分３′，２′の吸引保持を
やめ型開きして成形品を取り出す。

該成形品は第６図示のように有効成形部領域に於て基体
層１・クッション材層２・表皮材層３の三者が一体に接
合し、その外周因のクッション材部分２′と表皮材部分
３′については互に分離した形態のものである。又該部
分２′又は／及び３′面の接着剤層９は熱により活性化
するものであれば基体層１の冷却期間中に冷えて接着性
を失なうので、爾後部分２′と３′とが仮に接触しても
相互接着は生じない。クッション材層２は型開きすると
圧縮状態ｄ２′から自己の弾性力で略元の厚さ状態ｄ２
に復元した状態となる。そこで成形品の取出し後有効成
形領域外周函のクッション材部分２′につきこれを基体
層１の周縁に沿って切断１３−１３（第６図）して除去
する。

この場合クッション材部分２′の根元部が表皮材部分３
′の根元部に接着剤９を介して接着している状態にあっ
てもその接着幅は小さいからクッション材部分２′を少
し強く引張ることにより表皮材部分３′から容易に美麗
に分離除去することができる。表皮材部分３′はそのま
ま残すか。或は製品化に必要な延長幅１だけ残してトリ
ミング処理する。そして成形体周囲の延長表皮材部分３
′につきこれを第７図のように基体１の裏面側へ折返し
て（まき込んで）基体裏面に対して援着剤或は適当な止
め金具で止めることにより最終製品とするものである。
以上本発明方法に依れば、 ｛ａ）有効成形部領域外周囲の表皮材部分３′とクッシ
ョン材２′部分についてははじめから互に分離した形態
の成形品が得られるからそのクッション材部分２′の除
去は極めて容易であり、従って成形品端面４を、表皮層
３の延長片３′の折返しで、蔽被覆した体裁のよい美麗
な緑仕上げ形態の成形品（第１，７図）を容易に能率的
に得ることができる。

（ｂ｝ 又成形品本体は表皮材３とクッション材２を夫
々射出成形金型５，６の成形面５１，６１を利用して真
空成形した後型締めにより押圧一体化し、次いでクッシ
ョン材層２の裏面に基体層１を射出成形して一体化する
各層順次成形積層方式であるから予め３層一体積層の複
合材を真空成形する場合よりも成形形状に所謂あまさが
なくハイライト部の明確なシャープな成形品を容易に得
ることができる。

‘ｃ｝ 型締めしたときの成形面５１，６１間のキャビ
テイ間隙寸法ｄを真空成形後の表皮材３の厚さｄ３とク
ッション材２の厚さらを加えた寸法と略同一のものにし
たから型締めにより表皮材３とクッション材２の有効成
形面領域が全体的に接着剤層９を介して良好に密着一体
化し、更に基体層１の成形のため注入した溶融樹脂圧に
より押圧を受けて密着性が強化され層間剥離を生じない
ものが得られる。

又型締めの際表皮材３とクッション材２との間の空気を
積極的に抜気することにより層３，２間に所謂エアー溜
りの全くないものを製造することができる。【ｄ１ ト
リミングにより除去された廃村であるクッション材と表
皮材は夫々別々に分離したものであるから夫々回収再利
用（例えば溶融再利用）が可能で材料コストの低減がで
き全く無駄がない。

‘ｅ｝ 表皮材３とクッション材２の何熱軟化処理→両
材料３，２の金型５，６間への導入→両材料３，２の真
空成形→型締め→熔融樹脂の圧入→型開きのサイクルを
自動連続化することが容易で目的成形品を低コストに量
産することができる。

等の効果が得られ、この種の積層成形体の製造方法とし
て有効適切である。

尚、金型６の成形面には基体層１の裏面に補強用凸リブ
形成用の凹溝（図に省略）を形成してもよく、この場合
はその凹構内には真空孔６２を閉口させないようにする
ことにより凹溝の存在はクッション材２の真空成形に何
等陣害しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は製品の一例の断面図、第２図は表皮材とクッシ
ョン材を真空成形した状態の断面図、第３図は抜気しな
がら型締めしている状態の一部の断面図、第４図は型締
め終了状態の一部の断面図、第５図は溶融樹脂を射出し
た状態の一部の断面図、第６図は型開きして取出した成
形品の一部の拡大断面図、第７図は縁処理した状態の同
図「第８図は真空孔の先端部に設けた開閉弁の拡大断面
図、第９図は第２の金型成形面をポーラス面部材で覆っ
た状態の一部の拡大断面図。 １は基体層、２はクッション材層、３は表皮層、５，６
は金型。 第１図 務そ図 第３図 菱？図 券５図 第６図 第７図 繁り図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体層１・クツシヨン材層２・表皮材層３の順次積
   層よりなる複合成形体を得るに当り、型締めしたとき対
   向する有効成形面５１，６１間に、後述表皮材３の真空
   成形後の厚さｄ＿３と真空成形後のクツシヨン材２の厚
   さｄ＿２を加えた寸法に略等しい間隙寸法ｄの成形キヤ
   ビテイ７が構成される複合成形体表面側成形用の第１の
   金型５と同裏面側成形用の第２の金型６とを調製し、そ
   の両金型５，６には夫々真空成形機能を具備させると共
   に、第２の金型６の成形面６１には溶融樹脂の射出或は
   圧送孔６３を開口させ、且つ両金型５，６により夫々後
   述表皮材３とクツシヨン材２とを真空成形して型締めし
   たとき両金型の有効成形面領域外周囲の両型対向面５１
   ′，６１′間にはその間に介在する表皮材部分３′とク
   ツシヨン材部分２′とを互に押圧しないように隙間８が
   生じる型構成とし、上記第１の金型５により表皮材３を
   、又第２の金型６によりクツシヨン材２を夫々真空成形
   してその成形材料を夫々の型に保持させたまま両金型５
   ，６の型締めを行なうことにより表皮材３とクツシヨン
   材２とを互に有効成形面領域に於て押圧してその間に予
   め介在させた接着剤９を介して一体に接合させ、次いで
   第２の金型６の成形面６１とクツシヨン材２面との間に
   溶融樹脂射出域は圧送孔６３から溶融樹脂をクツシヨン
   材２の弾性に抗して圧入することによりクツシヨン材２
   の有効成形面領域裏面に基体層１を形成被着せしめて基
   体層１・クツシヨン材層２・表皮材層３の順次積層より
   なる複合成形体を作り、次いで型開きして取出した複合
   成形体のクツシヨン材層２についてその有効成形領域外
   周囲の材料部分２′をトリミングし表皮材層３の有効成
   形領域外周囲の材料部分３′を基体層１の裏面側へ折返
   して止めることを特徴とする複合成形体の製造方法。 ２ 第１及び第２の金型５，６に夫々真空成形して保持
   させた表皮材３とクツシヨン材２を金型５，６の型締め
   により互に押圧する過程で表皮材３とクツシヨン材２と
   の間の空気を積極的に抜気するようにした。 特許請求の範囲１項記載の複合成形体の製造方法。３
   第１及び第２の金型５，６の有効成形面５１，６１外周
   囲の両型対向面５１′，６１′に夫々真空吸引孔５４，
   ６４を開口させ、表皮材３とクツシヨン材２とを両型６
   ，６の型締めにより押圧したとき両金型の有効成形面外
   周囲の両型対向面間の隙間８に介在する表皮材部分３′
   とクツシヨン材部分２′については夫々上記の真空吸引
   孔５４，６４の吸引力により積極的に互に引き離し状態
   に保持するようにした、特許請求の範囲１項記載の複合
   成形体の製造方法。 ４ 第２の金型６としてその有効成形面６１を連続微気
   孔性のポーラス面部材１４で覆ったものを用いる。 特許請求の範囲１項記載の複合成形体の製造方法。