【手続補正書】
【提出日】平成16年4月19日(2004.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】表皮一体樹脂成形品及びその成形方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】表皮と、射出成形により該表皮の裏面に向けて射出した溶融樹脂を固化させた基材とを一体成形してなる表皮一体樹脂成形品において、
上記表皮の裏面において少なくとも上記溶融樹脂の射出位置に対応した部位に、上記基材の主成分を含有した硬質の裏打材が一体成形されていることを特徴とする表皮一体樹脂成形品。
【請求項２】請求項１記載の表皮一体樹脂成形品において、
裏打材に、表皮の主成分が混合されていることを特徴とする表皮一体樹脂成形品。
【請求項３】請求項１又は２記載の表皮一体樹脂成形品において、
表皮の主成分は、サーモプラスチックオレフィンであり、
基材の主成分は、ポリプロピレンであることを特徴とする表皮一体樹脂成形品。
【請求項４】請求項１、２又は３記載の表皮一体樹脂成形品において、
表皮及び裏打材は、スラッシュ成形により成形されてなることを特徴とする表皮一体樹脂成形品。
【請求項５】表皮と、射出成形により該表皮の裏面に向けて射出した溶融樹脂を固化させた基材とを一体成形してなる表皮一体樹脂成形品の成形方法において、
予め表皮の少なくとも一部に、基材の主成分を含有した硬質の裏打材をスラッシュ成形により一体成形しておき、
第１及び第２成形型からなる分割式成形型の第１成形型に、上記表皮を上記裏打材が上記第２成形型に開口したゲートに対応するようにセットした後、両成形型を閉じてキャビティを形成し、
次いで、上記第２成形型のゲートから基材の溶融樹脂を上記キャビティ内に射出することにより、上記表皮及び基材を一体に成形することを特徴とする表皮一体樹脂成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表皮と、射出成形によりその表皮の裏面に向けて射出した溶融樹脂を固化させた基材とを一体成形してなる表皮一体樹脂成形品及びその成形方法に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の内装品としてのインストルメントパネルやドアトリム等の樹脂成形品は、表側の外観の見映えや感触を向上させるために表側の表皮と裏側の基材とで構成されている。この樹脂成形品を成形する方法として、例えば特公平５−４２９３６号公報に示されているように、表皮を下側の成形型にセットした後、上下の成形型を閉じてキャビティを形成し、次いで、上側の成形型に開口したゲートから基材となる溶融樹脂を上記キャビティ内に射出して表皮及び基材を一体に成形する方法が知られている。
【０００３】
ところが、この成形方法では、基材となる溶融樹脂がゲートから直接的にキャビティ内の表皮の裏面に向けて射出されるため、表皮のゲートに対向する部位がその溶融樹脂の射出圧力や熱の影響を受けて損傷してしまうという問題がある。すなわち、表皮の表面に皺や変色が発生したり、表皮が融解して破れたりすることがある。
【０００４】
そこで、従来、例えば特開平７−２７６４２２号公報に示されているように、インストルメントパネル裏面に裏側に突出するリブを設け、成形型においてこのリブの先端に対応する部分に開口したゲートから溶融樹脂を射出するようにすることが提案されている。すなわち、この成形方法では、ゲートから射出した溶融樹脂を一旦上記リブの箇所で拡散させることにより、その射出圧力及び熱が直接的に表皮に影響を及ぼさないようにし、表皮の損傷を防止している。
【０００５】
一方、例えば特開平５−１６９４７４号公報に示されているように、表皮の裏面に軟質発泡層を、またその軟質発泡層の裏面にソリッド層をそれぞれスラッシュ成形により一体成形することにより、表皮のソリッド層の裏面に硬質発泡基材を一体に成形する際に、その基材となる溶融樹脂が軟質発泡層に含浸するのを防止して軟質発泡層の実質的な厚みを全体に亘って確保し、脱型したときの軟質発泡層の厚みの復元率を一様にして表皮の表側に凹みを生じさせないようにすることが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記前者の提案例（特開平７−２７６４２２号公報）の成形方法では、表皮の損傷を防止することができるものの、ゲートから射出した溶融樹脂を十分に拡散させる大きさのリブを成形品に設ける必要があるため、成形品の設計の自由度が低くなると共に、スペース等の観点からこのようなリブを形成することができない場合には、この方法を採用することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表皮と基材とを射出成形により一体成形する際に、上記後者の提案例（特開平５−１６９４７４号公報）の考え方をさらに推し進めることによって、上記最初の従来例（特公平５−４２９３６号公報）のように溶融樹脂をゲートから直接的に表皮の裏面に向けて射出する場合であっても、表皮を損傷させることなく表皮及び基材の一体成形を可能とし、成形品の形状の自由度を向上させようとすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、表皮の裏面において基材となる溶融樹脂の射出位置に対応した部位に、基材の主成分を含有した硬質の裏打材を一体成形するようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明では、表皮と、射出成形により該表皮の裏面に向けて射出した溶融樹脂を固化させた基材とを一体成形してなる表皮一体樹脂成形品を前提とする。
【００１０】
そして、上記表皮の裏面において少なくとも上記溶融樹脂の射出位置に対応した部位に、上記基材の主成分を含有した硬質の裏打材が一体成形されているものとする。
【００１１】
このことにより、基材の溶融樹脂が射出位置（ゲート）から表皮の裏面に向けて射出されることになるが、その表皮の裏面とゲートとの間には硬質の裏打材が介在されて、この裏打材が溶融樹脂の射出圧力や熱から表皮を保護するので、表皮が変形したり破損したりすることはない。このため、ゲートから射出した溶融樹脂を十分に拡散させる大きさのリブを成形品に設けなくても済む。また、裏打材には基材の主成分が含有されているので、基材と裏打材との接着性を向上させることができる。よって、表皮一体樹脂成形品の設計自由度を向上させつつ、その外観の見映えを向上させることができると共に、基材及び裏打材を良好に接着させることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、裏打材に、表皮の主成分が混合されているものとする。
【００１３】
このことで、表皮及び裏打材の接着性をも向上させることができる。よって、表皮及び基材の両者に対する裏打材の接着性が良好な表皮一体樹脂成形品を得ることができる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、表皮の主成分は、サーモプラスチックオレフィンであり、基材の主成分は、ポリプロピレンであるものとする。こうすることで、表皮の破損を有効に防止しかつ表皮、裏打材及び基材の接着性を向上させる具体的な材料が容易に得られる。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１、２又は３の発明において、表皮及び裏打材は、スラッシュ成形により成形されてなるものとする。
【００１６】
この発明により、表皮をスラッシュ成形した後、続けてその表皮の裏面に裏打材のスラッシュ成形を行うことにより容易に表皮及び裏打材を一体成形することができる。よって、裏打材を表皮の成形と殆ど同時に成形することができ、表皮及び裏打材の成形の高効率化を図ることができる。
【００１７】
請求項５の発明は、表皮と、射出成形により該表皮の裏面に向けて射出した溶融樹脂を固化させた基材とを一体成形してなる表皮一体樹脂成形品の成形方法の発明である。
【００１８】
そして、この発明では、予め表皮の少なくとも一部に、基材の主成分を含有した硬質の裏打材をスラッシュ成形により一体成形しておき、第１及び第２成形型からなる分割式成形型の第１成形型に、上記表皮を上記裏打材が上記第２成形型に開口したゲートに対応するようにセットした後、両成形型を閉じてキャビティを形成し、次いで、上記第２成形型のゲートから基材の溶融樹脂を上記キャビティ内に射出することにより、上記表皮及び基材を一体に成形するようにする。このことにより、請求項１の発明と同様の作用効果が得られると共に、簡単な成形型を使用して低コストで高品質の表皮一体樹脂成形品を成形することができる。また、裏打材を表皮裏面の略全体に一体成形するようにすれば、表皮が硬質の裏打材により曲り難くなるので、表皮の第１成形型へのセットが簡単となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る表皮一体樹脂成形品としての自動車用ドアトリム１を示し、図１で左側の面が車室内となる表面であり、上下方向略中央部が表側（車室内側）に突出していて、この突出部の上側面がアームレスト部１ａとなる。このドアトリム１は、表側の表皮２と、後述の如くこの表皮２の裏面に向けて射出した溶融樹脂Ｒ（図７参照）を固化させた基材３とが一体成形されてなる。この表皮２及び基材３の主成分は、それぞれサーモプラスチックオレフィン（ＴＰＯ）及びポリプロピレンラバー（ＰＰＲ）とされている。
【００２０】
上記表皮２の裏面において上記アームレスト部１ａの上方近傍には、上記基材３の主成分（ＰＰＲ）を含有した硬質の裏打材４が一体成形されている。この裏打材４には表皮２の主成分（ＴＰＯ）が混合されている。つまり、裏打材４は硬質ＰＰＲ及びＴＰＯの両者が混合されたものからなる。
【００２１】
上記表皮２及び裏打材４は、後述の如く、スラッシュ成形により成形されてなり、この成形された表皮２に対して基材３を形成するために溶融樹脂Ｒを射出させることにより上記ドアトリム１が成形されるようになっている。そして、上記裏打材４は、表皮２の裏面において上記溶融樹脂Ｒの射出位置（後述のゲート１４）に対応した部位に設けられている。すなわち、溶融樹脂Ｒがゲート１４から直接的に表皮２の裏面の裏打材４に向けて射出されるようになっている。
【００２２】
以上の構成からなるドアトリム１を成形する方法を説明する。先ず、表皮２をスラッシュ成形するには、図２及び図４に示すように、スラッシュ成形装置２０を使用する。この成形装置２０は、通常は下側にあるボックス２１，２２と上側に位置する金型２３とからなる。上記ボックス２１，２２は上面部に開口を有する略矩形箱状をなし、その内部には表皮２又は裏打材４の原料となる粉末樹脂２４，２５がそれぞれ収納されている。上記一方のボックス２２の開口は、他方のボックス２１よりもその開口面積が小さくされていて、その開口周縁部が上方に延びてその先端が、上記金型２３に後述の如く付着させた表皮２の裏面において裏打材４周囲に対応する部位に略接するようになっている。すなわち、このボックス２２の開口は、上記表皮２裏面の裏打材４の外周形状となるように形成されている。
【００２３】
上記金型２３は加熱及び冷却が可能とされた浅い箱状のもので、その内面には成形されるドアトリム１の表面形状に合わせた形状の成形面２３ａが形成され、下側に開口する開口は上記開口面積が大きいボックス２１の開口と略同じ形状とされ、この開口の周縁にはフランジ部２３ｂが形成されている。そして、ボックス２１，２２及び金型２３は、ボックス２１，２２の開口を金型２３が閉塞するように各々の開口同士が対向されて組合わされ、金型２３のフランジ部２３ｂがボックス２１，２２の上面周囲に取付固定されて気密状に一体とされており、このようにボックス２１，２２と金型２３とが組合わされた状態で、表皮２及び裏打材４が成形される。
【００２４】
すなわち、上記ボックス２１，２２と金型２３とは略中央部の回転中心軸２６回りに一体的に回転可能とされ、表皮２又は裏打材４のスラッシュ成形前及び成形後には、ボックス２１，２２が下側で金型２３が上側に位置しているが、表皮２又は裏打材４のスラッシュ成形時には、上記ボックス２１，２２と金型２３とが上記回転中心軸２６回りに一体的に回転してボックス２１，２２と金型２３との位置関係が逆となり、ボックス２１，２２が上側で金型２３が下側となる。
【００２５】
そして、上記表皮２及び裏打材４は同じ金型２３が用いられるが、ボックス２１，２２は表皮２又は裏打材４により互いに異なり、表皮２については上記開口面積が大きいボックス２１が、また裏打材４については開口面積が小さいボックス２２がそれぞれ用いられる。
【００２６】
上記スラッシュ成形装置２０において、先ず、開口面積が大きいボックス２１と予め加熱された金型２３とを組合わせ、ボックス２１及び金型２３を回転中心軸２６回りに３６０°正転と逆転とを数回繰り返して回転させる。このことにより、ボックス２１内の粉末樹脂２４が金型２３の成形面２３ａ上に落下して溶融し、その成形面２３ａにより表皮２が成形される。続いて、この表皮２を金型２３の成形面２３ａに付着させたまま、ボックス２１及び金型２３を元の姿勢に戻して金型２３を上側にする（図３参照）。
【００２７】
次いで、上記ボックス２１を開口面積が小さいボックス２２と交換する。このとき、このボックス２２の上方に延びた開口周縁部の先端が、金型２３の成形面２３ａに付着した表皮２の裏面に略接することになる。その後、上記表皮２の成形と同様に、ボックス２２及び金型２３を回転中心軸２６回りに回転させる。この回転により金型２３が下側になったとき、ボックス２２内の粉末樹脂２５が金型２３の成形面２３ａ上にある表皮２の上面に落下して金型２３からの余熱により表皮２裏面に溶着し、このことで、裏打材４が表皮２と一体成形される。このとき、裏打材４には表皮２の主成分であるＴＰＯが混合されているので、表皮２及び裏打材４の接着性は良好なものとなる。
【００２８】
続いて、表皮２及び裏打材４を金型２３の成形面２３ａに付着させたまま、ボックス２２及び金型２３を元の姿勢に戻して金型２３を上側にする（図５参照）。
【００２９】
このようにして表皮２及び裏打材４をスラッシュ成形した後、金型２３をボックス２２から取り外し、金型２３を冷却水により冷却して表皮２及び裏打材４を硬化させる。しかる後、金型２３から表皮２を取り出すことにより、裏打材４が一体成形されたドアトリム１の表皮２が得られる。
【００３０】
次に、この成形された表皮２を用いてドアトリム１を射出成形する方法を説明する。図６は上記ドアトリム１を射出成形するための射出成形型１０を示し、この射出成形型１０は、ドアトリム１表側の第１成形型１１（下型）と裏側の第２成形型１２（上型）とからなる分割式成形型とされている。この第１成形型１１の成形面１１ａはドアトリム１（表皮２）の表面形状と、また第２成形型１２の成形面１２ａはドアトリム１（基材３）の裏面形状とそれぞれ対応するように形成されている。そして、この第１及び第２成形型１１，１２を閉じたときにその両成形型１１，１２間にドアトリム１の外形と同形状のキャビティ１３（図７参照）が形成されるようになっている。さらに、上記第２成形型１２において表皮２の裏面の裏打材４に対応する部分には、固化（硬化）後に基材３となる溶融樹脂Ｒを射出するためのゲート１４が開口されている。このゲート１４は第２成形型１２内のスプル１５を経て該第２成形型１２上面に設けた射出機１７のノズル１７ａに接続されている。この射出機１７はシリンダ１７ｂ内にスクリュウ１７ｃを有し、このスクリュウ１７ｃの回転により上記溶融樹脂Ｒをノズル１７ａ及びスプル１５を経てゲート１４からキャビティ１３内に射出するようになっている。
【００３１】
上記射出成形型１０を用いて、先ず、第１及び第２成形型１１，１２を開いた状態で予め上述の如く成形した表皮２を成形面１１ａの形状に合わせて第１成形型１１にセットする。このとき、表皮２裏面の裏打材４の位置はゲート１４に対応していることになる。
【００３２】
その後、図７に示すように、両成形型１１，１２を閉じてその両成形型１１，１２間にキャビティ１３を形成する。このとき、第２成形型１２のゲート１４は裏打材４に対向するように位置付けられる。
【００３３】
次いで、射出機１７のシリンダ１７ｂ内のスクリュウ１７ｃを回転させてそのノズル１７ａ及び第２成形型１２内のスプル１５を経てゲート１４から溶融樹脂Ｒをキャビティ１３内に射出する。このとき、溶融樹脂Ｒが上記表皮２の裏面の裏打材４に向けて射出されるが、その裏打材４が硬質であるので、溶融樹脂Ｒの射出圧力や熱の表皮２に対する影響を軽減し、表皮２が変形したり破損したりすることはない。しかも、裏打材４には基材３の主成分であるＰＰＲが含有されているので、基材３と裏打材４との接着性は良好なものとなる。このことにより、裏打材４を介在した状態で表皮２及び基材３が一体成形され、表皮２及び基材３に対する裏打材４の接着性並びに表皮２の外観見映えが良好であるドアトリム１が得られる。
【００３４】
したがって、上記実施形態では、表皮２の裏面においてゲート１４に対応した部位に、上記基材３の主成分を含有した硬質の裏打材４が一体成形されているので、ゲート１４から射出した溶融樹脂Ｒが直接的に表皮２に向けて射出されないようにするために、ドアトリム１のゲート１４に対応する部位に、溶融樹脂Ｒを十分に拡散させ得る大きさのリブ等を設けなくても済み、溶融樹脂Ｒが直接的に表皮２に向けて射出されても、裏打材４により溶融樹脂Ｒの射出圧力や熱による表皮２の損傷を防止することができる。また、簡単な射出成形型１０により容易に表皮２及び基材３を一体成形することができる。よって、ドアトリム１の設計自由度を向上させつつ、低コストでその外観の見映えを良好にすることができる。
【００３５】
さらに、表皮２及び裏打材４はスラッシュ成形により成形されてなるので、表皮２を成形した後、そのまま連続してその表皮２の裏面に容易に裏打材４を一体成形することができる。よって、表皮２及び裏打材４を殆ど同時に効率良く成形することができる。
【００３６】
尚、上記実施形態では、裏打材４を、表皮２の裏面においてゲート１４に対応する部位のみに一体成形するようにしたが、ゲート１４に対応する部位を含めて他の部位にも上記実施形態と同様の裏打材が一体成形されていてもよく、図８に示すように、表皮２の裏面全体に亘って裏打材４′を一体成形するようにしても本発明を適用することができる。このように、裏打材４′を表皮２の裏面全体に亘って形成することにより、表皮２が硬質の裏打材４′により曲り難くなるので、表皮２を第１成形型１１の成形面１１ａに容易にセットすることができるようになる。しかも、スラッシュ成形装置２０において２種類のボックス２１，２２を使用しなくても済み、開口面積の大きいボックス２１を１種類のみ使用して表皮２又は裏打材４′に応じて粉末樹脂２４，２５のみを変えるようにすればよい。このことで、スラッシュ成形装置２０の簡略化を図ることもできる。
【００３７】
また、上記実施形態では、表皮一体樹脂成形品としてドアトリム１である場合を示したが、これに限らず、自動車の他の内装品であるインストルメントパネルやコンソールボックス等であってもよく、その他どのような表皮一体樹脂成形品であっても本発明を適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、表皮と、射出成形により該表皮の裏面に向けて射出した溶融樹脂を固化させた基材とを一体成形してなる表皮一体樹脂成形品に対して、その表皮の裏面において少なくとも上記溶融樹脂の射出位置に対応した部位に、上記基材の主成分を含有した硬質の裏打材を一体成形したことにより、表皮一体樹脂成形品の設計自由度を向上させつつ、その外観見映え並びに基材及び裏打材の接着性の向上化を図ることができる。
【００３９】
請求項２の発明によると、裏打材に表皮の主成分を混合したことにより、表皮及び基材に対する裏打材の接着性の向上化を図ることができる。
【００４０】
請求項３の発明によると、表皮の主成分をサーモプラスチックオレフィンとし、基材の主成分をポリプロピレンとしたことにより、表皮の破損を有効に防止しかつ表皮、裏打材及び基材の接着性を向上させる具体的な材料が容易に得られる。
【００４１】
請求項４の発明によると、表皮及び裏打材をスラッシュ成形により成形したことにより、表皮及び裏打材の成形の効率向上化を図ることができる。
【００４２】
請求項５の発明によると、表皮一体樹脂成形品の成形方法として、予め表皮の少なくとも一部に、基材の主成分を含有した硬質の裏打材をスラッシュ成形により一体成形しておき、分割式成形型の第１成形型に、上記表皮を上記裏打材が第２成形型に開口したゲートに対応するようにセットした後、両成形型を閉じてキャビティを形成し、次いで、上記第２成形型のゲートから基材の溶融樹脂を上記キャビティ内に射出することにより、上記表皮及び基材を一体に成形するようにしたことにより、請求項１の発明と同様の作用効果が得られると共に、外観見映えの良好な表皮一体樹脂成形品を低コストで成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る表皮一体樹脂成形品としてのドアトリムを示す縦断面図である。
【図２】表皮の成形方法を示すスラッシュ成形装置の断面図である。
【図３】表皮の成形が完了した状態を示す図２相当図である。
【図４】裏打材の成形方法を示す図２相当図である。
【図５】裏打材の成形が完了した状態を示す図２相当図である。
【図６】ドアトリムの成形方法を示す射出成形型の断面図である。
【図７】基材となる溶融樹脂をゲートから射出している状態を示す図６相当図である。
【図８】裏打材の他の実施形態を示す図１相当図である。
【符号の説明】
１  ドアトリム（表皮一体樹脂成形品）
２  表皮
３  基材
４，４′  裏打材
１０  射出成形型
１１  第１成形型
１２  第２成形型
１３  キャビティ
１４  ゲート
２０  スラッシュ成形装置
Ｒ  溶融樹脂