JPS6219430A - 複合成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産」しＬ公主」Ｌ汰Ｉ一 本発明は、硬質の基体層と軟質の表層とを貼り合せて成
る複合成形体の製造方法に関する。

皿米公１揉 比較的大なる剛性ないしは強度を有する基体層に、比較
的軟質な表層を貼り合せて成る複合成形体は、車両、船
舶、住宅等の内装材、あるいは各種器具の外装材等に従
来より広く利用されている。

このような複合成形体は、一般に表層材料と基体層材料
とを、真空成形、圧空成形、プレス成形等の成形手段に
よって所定の形態に成形加工し、成形した材料の不要周
辺部をトリミングすることにより製造される。この場合
、トリミング後の成形体周縁に切断面が露出すると成形
体の外観が著しく害されるため１表層材料の周縁部が基
体層材料の周縁部よりも延長するように上記トリミング
を行い、延長した表層材料周辺部を基体層材料側へ折り
返し、これを基体層材料に留めることによって、成形体
の切断面を覆い隠し、成形体の外観を美しく仕上げるこ
とは従来より行われている。

が　′　しようとする間 ところが従来は、成形後の表層材料と基体層材料とを一
旦成形装置から取り出し、しかる後に表層材料の周辺部
に延長部を形成させるべく表層材料の表面側を損傷しな
いように基体層材料のみをトリミングし、ており、その
作業は甚だ煩雑であった。このような面倒な作業を行っ
ていたのは、基体層材料と表層材料とをその周縁を揃え
てトリミングするのであればこれら材料を成形装置に取
付けたままその成形と同時にトリミングを行えるものの
１表層材料に延長部を形成するように基体層材料をトリ
ミングするには、これを成形と同時に行うことは難しく
、成形後の両材料を成形装置から取り出した後にこのト
リミングを行わざるを得ないとする考えに基くものであ
った。

また表層材料が表皮層と厚手のクッション層とから構成
されている場合、表層材料の延長部を基体層周縁部に折
り返すと、その稜線が弛れてシャープに仕上がらず、・
さらに折り返し周縁部が厚肉となる。このため延長部に
あるクッション層を剥ぎ取ったのち折り返すことも行わ
れていた。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、簡単な操作
によって複合成形体を製造できる。複合成形体の製造方
法を提供することである。

、　　を　　するための この目的を達成するために１本発明の複合成形体の製造
方法は次の各工程の結合から構成されている。

第１工程：成形面に多数の真空孔を開口させ、かつその
成形面の有効成形面領域と非有効成形面領域との境界に
裁断刃逃げ溝が形成されている下型により１表層材料を
真空成形し、そのまま下型成形上に保持する。

第２工程：前記下型の有効成形面領域にほぼ対向して位
置する有効成形面領域と該領域よりも外側に位置する周
辺部とからなり、かつ該有効成形面領域の外周に沿って
スリットが形成されており。

そのスリットに裁断刃が固定もしくは上下動可能に配置
されている上型により、基体層材料を、下型成形面上に
保持されている表層材料上にプレス成形し、有効成形面
領域に位置する基体層材料を表層材料に接着する。

第３工程：前記プレス成形の直前かほぼ同時ないしはそ
の後に、上型の有効成形面より裁断刃を突出させ、上型
の有効成形面領域外に位置する基体層材料の周辺部のみ
を切断する。

第４工程ニブレス成形された表層材料および基体層材料
からなる成形体を上下型から取出し、有効成形面領域外
に位置する表層材料部分を基体層材料側に折り返し基体
層材料に留める。

生且 本発明の複合成形体の製造方法は前記のように構成され
ているので１表層と基体層を成形および貼合せならびに
基体層材料の裁断が１表層の表面を損傷することなく連
続した工程で容易に実施することができる。また表層材
料の延長部を薄くすることができるので、クッション層
を含む表層材料であっても延長部のクッション層を剥ぎ
取らずに折り返し線をシャープに仕上げることができる
。

犬蓋班 以下１本発明の有利な実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明に係る方法を実施するための成形装置１
を示し、この成形装置１は下側に位置する下型２と、上
側に位置する上型３とを有している。

下型２は、その成形面にて開口する多数の真空孔４を有
し、これら真空孔４の他端は下型２の下部領域に形成さ
れた空所５に開口しており、該空所５は導管６を介して
真空ポンプ（図示せず）に接続されている。下型２の成
形面は下型有効成形面領域すと非有効成形面領域ａとか
らなり、そりらの領域ａ、ｂの境界には裁断刃逃げ用の
断面Ｕ字型の溝Ｃが形成されていて、その溝Ｃの底部に
も空所５に通じる真空孔４′が開口されている。

上型３の成形面は、下型２の有効成形面領域すにほぼ対
向して位置する有効成形面領域Ｂと、この領域Ｂよりも
外側に位置する上型周辺部Ａとから、成る。また有効成
形面領域Ｂの外周に沿ってスリット７が形成され、この
スリット７に裁断刃８が上下動可能に配置されている。

裁断刃８は連結部材９を介して、流体圧シリンダ（たと
えば油圧シリンダ）１０のシリンダロッド１１に連結さ
れている。本例における連結部材９は上型内に形成され
た空洞１２内に上下動可能に配置されている。

流体圧シリンダの代りに、他の駆動手段、たとえば電動
機を用いてもよい。裁断刃８の内側に位置する上型部分
と、その外側に位置する上型部分とは、図示していない
連結部により互いに連結され。

これが一体に構成されていることは当然である。

なお、裁断刃８は下型２の成形面から突出した状態で上
型３のスリット７に固定して上型に対して不動に支持し
てもよい。

第１図に示した成形装置ｉ！■は概ね以上の如く構成さ
れ、以下にその動作例を説明する。

先ず、両型２，３の外方に位置するクランプ枠１３によ
って、製造しようとする複合成形体の表層を構成する表
層材料１４を挟持し、この状態で表層材料１４を下型２
の上方に配置する１表層材料１４は必要に応じて隣接加
熱袋！（図示せず）により予め加熱軟化されている０次
いで上記の如く配置した表層材料１４と下型２とを相対
的に上下方向に移動させ、第１図に鎖線で示す如く表層
材料１４を下型２上に載置する。しかる後図示していな
い真空ポンプによって下型２の空所５および真空孔４，
４′の空気を吸引し、第２図に示す如く表層材料１４を
真空成形する。このとき、下型２の溝Ｃの開口部上に位
置する表層材料部分は溝Ｃ内に引き込められ、薄く引き
延ばされ、溝Ｃ内面に密着する。なお溝Ｃの底部の真空
吸引を他の真空孔４と別系統とし、溝Ｃの開口部上に位
置する表層材料部分を他の部分より遅れて真空成形する
ことにより表層材料をさらに薄く溝Ｃ内に引き込むこと
ができる。

表層材料１４としては適宜な軟質材料を使用でき、しか
もこの材料１４を一層ないしは複数の層によって予め形
成しておくことができるが２本例においては第１図に示
す如く薄いシート状の表皮層１５と、この表皮層１５に
予め接着されたクッション層１６とから表層材料１４を
構成しである。

表皮層１５としては、たとえば塩化ビニル樹脂、熱可塑
性エラストマー等の熱可塑性樹脂シートや、常温または
加熱延伸および賦形性を備えた編布、織布または不織布
、カーペット等を有利に用いることができ、クッション
層１６としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩゛
化ビニル樹脂等の発泡体や、該発泡体とウレタンフオー
ムとの積層体等を適宜使用することができる。

なお、成形面に凹凸しぼ模様を刻設した下型２を用いて
真空成形を行えば、成形加工された表層材料１４の表皮
表面にしぼ模様を転写することが可能である。

既述の如くして表層材料１４を真空成形し終えたならば
、必要に応じて予め加熱した基体層材料Ｉ７を、第１図
および第２図に示す如く上型３と下型２との間に配置し
、この材料１７を真空成形し終えた表層材料■４上から
上型３によってプレス成形し１両材料１４．１７を互い
に接着する（第３図）。このとき裁断刃８は、上型３の
成形面より引込んだ位［を占めている。プレス成形を終
えた基体層材料１７は、その周辺部が裁断刃８よりも外
側の上型周辺部Ａにまで延在している。

この場合、裁断刃８の下方に位置する基体層材料部分は
、下型の溝Ｃ内に引き込まれている表層材料部分から離
間している。

上述した基体層材料１７も、これを単一の層ないしは複
数の層から構成できるが、この材料１７は、複合成形体
が完了したとき該成形体の剛性を担持する基体層を構成
するので、この材料１７を二層ないしは三層以上の構造
とし、その剛性を高く保つことが有利である。かかる観
点から本例における基体層材料１７は、第４図に示す如
く互いに接着された第１外層１８と、中間層１９と、第
２外層２０とから成る三層構造に構成されている。

また中間層１９には多数の小凹部２１が予め形成され、
これら小凹部２１の開口を覆うように第１外層１８が接
着されている。これにより、本例における基体層材料１
７には小凹部２１と第１外層１８とにより区画された多
数の密閉中°空室２２が形成される。これら中空室２２
以外の、第１および第２外層１８．２０の間の内部空間
は全体的に連通していると共に基体層材料の周縁を通し
て外部にも連通している。なお、既述のプレス成形時に
は基体層材料１７の第１外層１８と第２外層２０のいず
れを上型３の成形面に接触させるようにしてもよいが、
本例では説明の便宜上、第１外層１８が上型成形面に接
触するものとして説明する（第３図）、基体層材料１７
の各層１８，１９，２０を構成する材料としては適宜な
硬質材料、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、塩
化ビニル樹脂等の熱可塑性合成樹脂、フェノール樹脂、
メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、または紙質材料、木質
材料あるいはこれらと合成樹脂との混線材料、あるいは
また、アルミニウム等の軽金属等を適宜使用することが
できる（基体層材料を一層または二層、あるいは四層以
上に構成したときも同様である）。

ところで、既述のプレス成形によって基体層材料１７と
表層材料１４とは互いに接着されるが、その際両材料１
４．１７の互いに接する部分の材質が同一系統の熱可塑
性合成樹脂であれば１両材料１４．１７を成形加工する
に先立ち、これらを予め加熱しておき、プレス成形によ
ってこれらを加熱接着させることができる。また、上記
部分の材質が互いに異っているときには、両材料１４゜
１７の少なくとも一方に接着剤を塗布しておけばよい、
あるいは、互いに対向する両材料１４，１７の面の少な
くとも一方に接着用フィルムを貼っておくか、または加
熱活性化する接着剤を塗布した不織布をプレス成形に先
立ち両材料１４．１７の間に介在させておき、成形前に
両材料１４．１７を予め加熱しておくことによって、こ
れらを接着することもできる。あるいはまた両材料１４
．１７における互いに接着されるべき部分の材質が共に
熱可塑性合成樹脂であるときには、これらの樹脂のそれ
ぞれの材質系の繊維をほぼ同量に混合して形成した不織
布を、プレス成形に先立ちこれら材料１４．１７間に配
置すると共に、これら材料１４゜１７を予め加熱してお
き、この状態でプレス成形を行うことによって、不織布
を介して両材料１４゜１７を熱接着させることも可能で
ある。このようにすれば容易かつ低コストで両材料１４
．１７を接着させることができ有利である。

なお１表層材料１４として通気性を有する材料を用いた
とき、たとえば表皮１５として布を用い、クッション体
１６としてウレタンフオームを用いたようなときには、
そのままでは真空成形を行い得ないので、この表層材料
１４には、予め非通気性のシートを貼り合せておく必要
がある。これは表層材料を表皮１５のみから成る一層に
構成し、該表皮として布等の通気性材料を使用したとき
も全く同様である。このようなシートを貼る場合。

このシートを基体層材料に接する側の表層材料面に貼り
合せ、しかもこのシートとして接着フィルム等の熱可塑
性シートを用いれば、このシートが両材料１４．１７を
接着させる接着手段としての機能も果し、特に有利であ
る。

先に述べたようにしてプレス成形を終えたならば、必要
に応じて両型２，３を第３図に示す状態に保ったまま両
材料１４．１７を冷却する。この冷却は、両型２，３に
設けた配管２３に冷却媒体を流通せしめて行うことがで
きる。

一方、上記プレス成形後の適時ないしはプレス成形とほ
ぼ同時に流体圧シリンダ１０を作動させ。

裁断刃８を上型３の成形面より突出させて、上型３の周
辺部Ａに位置する基体層材料部分だけをトリミングする
（第５図）、この場合、１＆体層材料１７だけを切断し
、表層材料１４は切断しないことが重要であるが、本例
では裁断刃８の下部に位堕する基体層材料部分と表層材
料部分とが互いに離間しているため、この要求を容易且
つ確実に満足させることができる。裁断刃８としては、
ナイフェツジ状の刃を使用することもできるし、あるい
は基体層材料の材質によって鋸歯状の刃を用いることも
できる。なお、裁断刃８をあらかじめ上型３の成形面か
ら突出させた状態でプレス成形し、基体層材料部分を切
断することも可能である。この場合、プレス成形の直前
に切断が行われることもある。

次に上型３と下型２とを互いに離間させ、互いに接着さ
れた両材料を型から取り出す、取り出された両材料１４
．１７は、第６図に示す如く基体層材料１７の周縁より
も表層材料の周辺部が延長している。そこで必要に応じ
てこの延長部Ｘの一部をトリミングした後、延長部Ｘを
基体層材料側へ折り返し、これを接着剤または金具等（
図示せず）で基体層材料に留めれば、第７図に示す如く
基体層１１７の切断面２４が表層１１４の延長部Ｘによ
って覆われた。美しい複合成形体２５が完成する。しか
も本例では表層材料を真空成形した際、その周辺部を薄
く延伸゛させため、これを基体層材料側に容易に折り返
すことができる。のみならず折り返した後の外観をシャ
ープな感じに仕上げることもできる。

ところで上述したプレス成形を行う際、基体層材料１７
と表層材料１４との間に空気が入り込み、この状態で両
材料１４．１７が接着されると、完成した複合成形体２
５の外観が損われ、基体層１１７と表層１１４とが剥離
する原因ともなりかねない。この点を考慮して本例にお
いては１表層材料１４に接着されるべき側の基体層材料
面、すなわち本例では第２外Ｎｌ２０に、第４図に示す
如く多数の通気孔２６が予め穿設されている。この場合
、これら通気孔２６は密閉中空室２２を区画していない
第２外層２０の部分に形成され、したがってこれら通気
孔２６は基体層材料１７の内部空間を通して互いに連通
ずると真に、該内部を通して基体層材料の外部とも連通
している。

一方、上型３の側壁３ａＬこは第３図に示す如く貫通孔
２７が穿設され、該貫通孔２７は導管を介して図示して
いない真空ポンプに接続されている。

この場合、基体層材料１７をプレス成形すべく上型３を
第３図に示す位置に下降させたとき１貫通孔２７の型内
部側の開口が、基体層材料１７の第１外層１８と第２外
層２０の間の領域に位置するように貫通孔２７の位置が
設定されている。したがってプレス成形時に上記真空ポ
ンプを作動して基体層材料１７の面外層１８．２０の間
から空気を吸引すれば、基体層材料１７と表層材料１４
との間の空気が通気孔２６を通して抜き出され１両材料
１４．１７はその間に空気溜りを生ずることなく確実に
密着される。そのとき、必要に応じて下型２から真空ポ
ンプへ通じる導管６による空気吸引を止め、これを大気
圧にするように構成すれば表層材料１４を基体層材料１
７に一層確実に密着させることができる。また゛貫通孔
２７から強制的に空気を吸引する真空ポンプを省略し、
プレス成形時に貫通孔２７を通して空気を単に通風させ
るだけでも両材料１７．１４間の抜気を成る程度なすこ
とができる。このようにして高品質な複合成形体を製造
することができる：基体層材料１７に穿設する通気孔２
６は適宜な方法で形成することができるが、基体層材料
１７として熱可塑性樹脂を用いたときにはこの材料１７
を作成する際に通気孔２６をも形成することができ有利
である。

第８図はその一例を示す、第８図において、２８は局面
に多数の小凹部２９を有する成形ドラムであり、このド
ラム２８の周面には多数の真空孔３０が開口し、これら
真空孔３０はドラム中心の中空室３１に連通しており、
この中空室３１は図示していない真空ポンプに接続され
ている。ドラム２８は時計方向に回転駆動され、そのと
き予め加熱された熱可塑性合成樹脂から成る中間層用シ
ート１９ａが矢印Ｐで示す如くドラム２８へ供給さ九る
にの中間層用シート１９ａがドラム２８へ巻き付いたと
き真空ポンプにより吸気される真空孔３０によって該シ
ート１９ａはドラム２８に密着されて真空成形され、シ
ート１９ａに小凹部２１が形成される。一方、ドラム２
８に巻き掛けられた中間層用シート１９ａの表面にやは
り予め加熱された熱可塑性合成樹脂から成る第１外層用
シート１８ａが供給され１両シート１９ａ、ｌｊａは互
いに熱接着される。接着されたシート１９ａ、１８ａが
ドラム２８から離れた後、同様に予め加熱された熱可塑
性合成樹脂から成る第２外層用シート２０ａが矢印Ｑ方
向に供給され、一対の回転ローラ３１によって中間層用
シート１９ａに熱接着される。

このようにして第１外Ｍ１８、中間Ｊａ１９および第２
外ＭＩ２０から成る基体層材料１７が製作され。

次いでこの材料１７は矢印Ｒ方向にそれぞれ回転する穿
孔ローラ３２と押えローラ３３との間を通過する。この
とき穿孔ローラ３２の周面に突設された多数の穿孔針３
４によって第２外［２０の所定の位置に多数の通気孔２
６が穿設される。

上記実施例においては下型を表層材料用の真空成形型と
し、上型を基体層材料用のプレス成形型としたが、その
逆に下型をプレス成形型、上型を真空成形型としてもよ
いことは当然である。

また上記実施例では基体層材料１７として密閉中空室を
有する三Ｍ構造体について説明したが、本発明に使用す
るその他の基体層材料１７として。

熱加圧成形可能な板紙、合成樹脂シート、充填剤入り合
成樹脂シート、合成樹脂発泡シート、繊維で補強した合
成樹脂シート、ガラスウールやフェルトに合成樹脂を含
浸せしめたシート状物、金属板がある。

また本発明の別の実施例として、基体層材料１７と表層
材料１４をプレス成形後の適時、ないしプレス成形とほ
ぼ同時に、流体圧シリンダ１０を作動し、裁断刃８を上
型３の成形面より突出させて。

上型３の周辺部Ａに位置する基体層材料部分をトリミン
グしたのち、さらに裁断刃８を下降させて溝Ｃ底部で表
層材料１４部分を切断することも可能である。このよう
にすれば表層材料１４は、溝Ｃの深さに相当する延長部
Ｘを保持した状態でトリミングされる。したがって両材
料を型から取り出して後の表層材料１４のトリミング作
業を省略することができる。

本発明に係る方法で製造された複合成形体の用途は広く
、車両、船舶、航空機、家屋等の内装材（たとえば車両
用天井内張り材、ドアトリム、フロントシートパネル、
ダツシュボード、建築用ユニット壁材）や、家具、！気
器具等の外装材等として利用することができる。

及匪血級来 本発明によれば、基体層材料を型から取り出す前にその
周辺部のトリミングを行うので、基体層材料を型から取
り出した後、別に用意されたトリミングプレス等により
該材料の周辺をトリミングするのに比ベニ数の低減１作
業の簡易性が得られるとともに成形型の経済性を高める
こともできる。

さらに本発明によれば基体層材料と表層材料を別々に成
形するようになっているため、次の如き副次的な効果も
得られる。すなわち。

（１）基体層材料と表層材料とを予め一体の積層板とし
、これを一度に成形する場合に比して、各材料を°予め
加熱する時間および成形時間を短縮でき、またこの加熱
に要する熱エネルギーを少なく抑えることができる。

（２）成形加工前に行われる基体層材料と表層材料の加
熱を別々に行なえるので、各材料をその全体に亘って均
一に、しかもそれぞれに適した温度で加熱できる。換言
すれば各材料１４．１７に適した成形条件で各材料を成
形できる。

（３）表層材料の延長部を薄くすることができるので、
クッション層を含む表層材料であっても、延長部のクッ
ション層を剥ぎ取らなくとも、折り返し稜線が弛れるこ
となくシャープに仕上げることができ、かつ折り返しに
よる複合成形体周縁部の肉厚の増大は少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は成形装置による成形工程を示す断面
図、第４図は基体層材料の斜視図、第５図はトリミング
時における成形装置を示す断面図。 第６図は型から取り出した後の材料を示す斜視図、第７
図は完成した複合成形体の断面図、第８図は基体層材料
の製造工程を示す説明図である。 ２・・・下型　　　　　　　　３・・・上型４・・・真
空孔　　　　　　　７・・・スリット８・・裁断刃　　
　　　　　１４・・・表層材料１７・・・基体層材料　
　　　２６・・・通気孔１１４・・・表層　　　　　　
１１７・・・基体層Ａ・・・上型周辺部 Ｂ・・・上型有効成形面領域 ａ・・・下型非有効成形面領域。 ｂ・・・下型有効成形面領域 Ｃ・・・溝 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次の各工程の結合からなる硬質の基体層材料と軟質の表
   層材料とを貼り合せてなる複合成形体の製造方法。 （イ）成形面に多数の真空孔を開口させ、かつその成形
   面の有効成形面領域と非有効成形面領域との境界に裁断
   刃逃げ溝が形成されている下型により、表層材料を真空
   成形し、そのまま下型成形面上に保持する第１工程、 （ロ）前記下型の有効成形面領域にほぼ対向して位置す
   る有効成形面領域と該領域よりも外側に位置する周辺部
   とからなり、かつ該有効成形面領域の外周に沿ってスリ
   ットが形成されており、そのスリットに裁断刃が固定も
   しくは上下動可能に配置されている上型により、基体層
   材料を、下型成形面上に保持されている表層材料上にプ
   レス成形し、有効成形面領域に位置する基体層材料を表
   層材料に接着する第２工程、 （ハ）前記プレス成形の直前かほぼ同時ないしはその後
   に、上型の有効成形面より裁断刃を突出させ、上型の有
   効成形面領域外に位置する基体層材料の周辺部を切断す
   る第３工程、 （ニ）プレス成形された表層材料および基体層材料から
   なる成形体を上下型から取出し、有効成形面領域外に位
   置する表層材料部分を基体層材料側に折り返し基体層材
   料に留める第４工程。