(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂発泡体からなる基材の表面を覆う表皮材であって、表皮層と、合成樹脂フィルムからなる中間層と、溶融状態の基材は浸透するが中間層への浸透は制御する繊維質材料からなるバッキング層の積層一体化構造で、基材の発泡射出成形時に基材と一体に基材の表面を被覆する表皮一体発泡射出成形用表皮材において、上記中間層を、融点が上記基材の融点よりも高い第１の合成樹脂フィルムの上下に、融点が第１の合成樹脂フィルムの融点よりも低い第２の合成樹脂フィルムおよび第３の合成樹脂フィルムを積層した積層フィルムで構成したことを特徴とする表皮一体発泡射出成形用表皮材。
【請求項２】
上記中間層の第１の合成樹脂フィルムをポリアミド樹脂で構成し、第２および第３の合成樹脂フィルムをそれぞれオレフィン系合成樹脂で構成した請求項１に記載の表皮一体発泡射出成形用表皮材。
【請求項３】
上記中間層の第１の合成樹脂フィルムと、第２および第３の合成樹脂フィルムとを、変性オレフィン系樹脂からなる接着層を介して積層した請求項２に記載の表皮一体発泡射出成形用表皮材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂発泡体の基材の表面を被覆する表皮材、特に、基材の発泡射出成形時に一体に基材の表面を被覆する表皮一体発泡射出成形用表皮材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８および図９に示すワゴン車等の車室フロア後端に設けた収納ボックスＢ等を開閉するフロアリッドＦは、表皮一体発泡射出成形品で、合成樹脂発泡体からなる基材１の表面を車室フロアのカーペットと同じような模様の表皮材２で被覆してある。基材１の背面には射出成形時にパイプの補強部材１１をインサートし、かつ補強リブ１２が一体成形してある。
【０００３】
図１０は従来の表皮材２の断面図で、表皮材２は、織布からなる表皮層２１と、ポリエチレンフィルムからなる中間層２２と、不織布からなるバッキング層２３の三層構造で、表皮層２１、中間層２２およびバッキング層２３はラミネート加工により積層一体化してある。
【０００４】
図７に示すように、フロアリッドＦの成形時、表皮材２は金型の雌型３Ａにセットする。一方、雄型３Ｂには補強部材１１をセットておく（図７（Ａ））。そして、雌型３Ａと雄型３Ｂとを型閉めし（図７（Ｂ））、雄型３Ｂの射出ゲート３０から表皮材２と雄型３Ｂとの間に発泡剤を配合した溶融合成樹脂材料を射出する。射出した合成樹脂材料の射出圧および発泡圧により表皮材２は雌型３Ａに押し付けられ、キャビティ内には合成樹脂材料が充填される（図７（Ｃ））。その後、合成樹脂材料が冷えた時点で成形品を金型から取り出す。基材１と表皮材２とは、バッキング層２３に溶融合成樹脂材料が浸透し、冷え固まることにより接合される。また、中間層２２はバッキング層２３で浸透を制御される溶融合成樹脂材料の表皮層２１側への浸透を防止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、フロアリッドＦの基材１は材料にポリプロピレンが用いられ、ポリプロピレンの融点は１５０〜１７０°Ｃで、射出成形時の樹脂温度は約２００°Ｃである。これに対して、表皮材２の中間層２２（ポリエチレン）の融点は８０〜１３０°Ｃであり、中間層２２はこれを厚くして、射出成形時に溶融材料が表皮層２１側へ浸透するのを防ぐようにしている。中間層２２の厚みは約２８０μｍに設定している。
【０００６】
しかしながら、中間層２２を厚くすると射出成形後の放熱性が悪くなる。このため、図１１に示すように、成形されたフロアリッドＦは、金型から取り出した後でも、基材１の厚肉部、例えば補強部材１１の保持部やリブ１２の根元が冷めず、これ等の部分では成形後も発泡が進み、表皮材２の表面に膨れが発生する問題があった。また、この膨れをなくすためには、成形品の金型内での冷却時間を長くとる必要があり、生産性が悪かった。
【０００７】
そこで本発明は、射出成形後の放熱性が良好で、表面に膨れが生じない表皮一体発泡射出成形用表皮材を提供することを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、合成樹脂発泡体からなる基材の表面を覆う表皮材であって、表皮層と、合成樹脂フィルムからなる中間層と、溶融状態の基材は浸透するが中間層への浸透は制御する繊維質材料からなるバッキング層の積層一体化構造で、基材の発泡射出成形時に基材と一体に基材の表面を被覆する表皮一体発泡射出成形用表皮材において、上記中間層を、融点が上記基材の融点よりも高い第１の合成樹脂フィルムの上下に、融点が第１の合成樹脂フィルムの融点よりも低い第２の合成樹脂フィルムおよび第３の合成樹脂フィルムを積層した積層フィルムで構成した（請求項１）。中間層はこれを薄くしても、融点の高い第１の合成樹脂フィルムにより射出成形時の基材の表皮層側への浸透を確実に防止できる。また、融点の低い第２の合成樹脂フィルムにより表皮層およびバッキング層との接着性が良好である。薄肉の積層フィルムを用いることで射出成形後の放熱性がよく、基材の合成樹脂材料の後発泡を防ぎ表面を平滑に成形できる。
【０００９】
上記中間層の第１の合成樹脂フィルムとしては、ポリアミド樹脂が好適であり、第２および第３の合成樹脂フィルムにはオレフィン系合成樹脂が好適である（請求項２）。
【００１０】
上記中間層の第１の合成樹脂フィルムと、第２および第３の合成樹脂フィルムとを積層するには、変性オレフィン系樹脂からなる接着層を介在させるのが好適である（請求項３）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図８および図９に示すワゴン車等の荷室フロアに設けた収納ボックスＢ等を開閉する合成樹脂製のフロアリッドＦの表面に本発明の表皮材２を被覆した実施形態を説明する。図１（Ａ）はフロアリッドＦの断面を示し、フロアリッドＦは、ポリプロピレンからなる基材１の発泡射出成形時に、基材１の表面にこれと一体に表皮材２を貼着した表皮一体発泡射出成形品である。尚、基材１の背面には幅方向に延びるパイプ状の補強部材１１をインサートし、かつ背面側へ突出する補強リブ１２が一体成形してある。
【００１２】
表皮材２は、表皮層２１と、合成樹脂フィルムからなる中間層２２と、不織布からなるバッキング層２３とを積層一体化した三層構造としてある。表皮層２１は綿または合成繊維の織布で、フロアカーペットと同様な意匠面を有する。バッキング層２３を構成する不織布は、基材１の発泡射出成形時に溶融状態の合成樹脂材料を浸透させ、冷え固まることで表皮材２を基材１に接合するものである。
【００１３】
中間層２２はそれ自体が三層構造で第１の合成樹脂フィルム２２ａの上下に第２の合成樹脂フィルム２２ｂおよび第３の合成樹脂フィルム２２ｃが積層してある。図１（Ｂ）は中間層２２の断面を示し、第１の合成樹脂フィルム２２ａは、基材１の合成樹脂材料たるポリプロピレン樹脂よりも融点の高いポリアミド樹脂フィルム、例えば６ナイロンと６６ナイロンの共重合体フィルム、または６ナイロンフィルムで構成してある。それらフィルムの融点は２００〜２２５°Ｃである。第１の合成樹脂フィルム２２ａの厚みは１５〜２０μｍとしてある。
【００１４】
第１の合成樹脂フィルム２２ａの上下にそれぞれ積層した第２の合成樹脂フィルム２２ｂおよび第３の合成樹脂フィルム２２ｃは、いずれも第１の合成樹脂フィルム２２ａよりも融点の低いオレフィン系合成樹脂フィルム、例えばポリエチレンフィルムで構成してある。ポリエチレンフィルム２２ｂ，２２ｃの融点は８０〜１３０°Ｃである。第２および第３の合成樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃの厚みはそれぞれ１５〜３５μｍとしてある。第２および第３の合成樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃは変性オレフィン系樹脂からなる接着層２２ｄを介して第１の合成樹脂フィルム２２ａの上面および下面に積層してある。
【００１５】
図２ないし図５に示すように、第１、第２および第３の合成樹脂フィルム２２ａ，２２ｂ，２２ｃはインフレーション成形法により積層フィルムとして一体に製造される。図２、図３に示すように、第１、第２、第３の合成樹脂フィルム２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび接着層２２ｄ，２２ｄの各合成樹脂フィルム材料を押出機４のダイ４１から上向きに円筒状に押し出す。ダイ４１には各合成樹脂フィルム材料を押し出す円形リング状の押出口４２が同軸に複数設けてあり、押出口４２の中心にはエアー吹出し口４３を備えている。そして、外側の押出口４２からは第２の合成樹脂フィルム材料２２ｂを押し出し、その内側の押出口４２からは接着層２２ｄを押し出し、以下、各押出口４２から第１の合成樹脂フィルム材料２２ａ、接着層２２ｄおよび第３の合成樹脂フィルム材料２２ｃの順に円筒状に押し出す。
【００１６】
図２、図４に示すように、円筒状に押し出された各合成樹脂フィルム材料の最も内側の第３の合成樹脂フィルム材料２２ｃの筒内に空気を吹き込み各合成樹脂フィルム材料を膨らませ薄肉に伸ばしながら、各合成樹脂フィルム材料を重ね合わせて接着する。そして、図２、図５に示すように、一対の送りローラー４４間を通して二つ折りに重ね、両端の折り返し部をカットすることで上下に２枚の中間層フィルム２２が成形される。
【００１７】
図６に示すように、表皮材２は、表皮層２１、中間層２２およびバッキング層２３を一対の加熱ローラー５０間を通すラミネート加工により積層一体化される。加熱ローラー５０は１４０〜１５０°Ｃ程度に加熱してあり、加熱ローラー５０の熱により中間層２２の第２および第３の合成樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃが溶融し、表皮層２１、中間層２２およびバッキング層２３が積層一体化され、表皮材２を構成する。
【００１８】
表皮材２は、図７（Ａ）に示すように、フロアリッドＦを成形する成形装置の雌型３Ａ内に、表皮層２１を雌型３Ａの成形面に向けてにセットする。このとき、表皮材２はその端部を図略のクリップ等で雌型３Ａに係止して位置ずれしないようにする。成形装置の雄型３Ｂには補強部材１１をセットておく。
【００１９】
この状態で、雌型３Ａと雄型３Ｂとを型閉めし（図７（Ｂ））、図７（Ｃ）に示すように、雄型３Ｂの射出ゲート３０から表皮材２と雄型３Ｂとの間に、基材１の樹脂材料として発泡剤を混合率１％程度配合した樹脂温度約２００°Ｃの溶融ポリプロピレン樹脂を射出する。溶融合成樹脂材料の射出圧および発泡圧により表皮材２は雌型３Ａの成形面に押し付けられ、キャビティ内には溶融合成樹脂材料が充填される。このとき表皮材２のバッキング層２３には溶融合成樹脂材料が浸透する。その後、合成樹脂材料が冷えた時点で成形品を成形型から取り出す。これにより基材１の表面を一体に表皮材２で被覆したフロアリッドＦが成形される。基材１と表皮材２とは、バッキング層２３に浸透した溶融合成樹脂材料が冷え固まることにより強固に接合される。
【００２０】
本実施形態によれば、表皮材２の中間層２２を三層構造の合成樹脂からなる積層フィルムとし、その中間に第１の合成樹脂フィルム２２ａとして、基材１の合成樹脂材料たるポリプロピレン樹脂よりも融点が高い６ナイロンと６６ナイロンの共重合体フィルム、または６ナイロンフィルムを用いたので、これを薄くしても、基材１の射出成形時、第１の合成樹脂フィルム２２ａは、バッキング層２３に浸透した溶融状態の基材１の合成樹脂材料を確実に遮断して、基材１の合成樹脂材料の表皮層２１側への浸透を防止することができる。
【００２１】
また中間層２２は、第１の合成樹脂フィルム２２ａの上下に、第１の合成樹脂フィルム２２ａよりも融点の低いポリエチレンフィルムからなる第２および第３の合成樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃを積層したので、表皮層２１、中間層２２およびバッキング層２３をラミネート加工する際の加熱温度が低くすむ。即ち、低い温度で充分に各第２、第３の合成樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃを溶融でき、表皮材２の生産性が良好である。
【００２２】
更に、中間層２２は、第１の合成樹脂フィルム２２ａの優れた基材１の合成樹脂材料の表皮層２１側への浸透防止性能により、全体の厚みを６０〜７０μｍ程度と、従来構造に比べて大幅に薄くでき、表皮材２の射出成形後の放熱性を大幅に向上できる。従って、射出成形後、比較的短時間で製品を取り出しても、基材１の補強部材１１の保持部やリブ１２の根元に後発泡が発生せず、フロアリッドＦの表面を平坦にすることができ、生産性が向上する。
【００２３】
中間層２２は、第１の合成樹脂フィルム２２ａと、第２および第３の合成樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとを変性オレフィン系樹脂からなる接着層２２ｄを介して積層したので密着性が高い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、射出成形後の放熱性が良好な表皮一体発泡射出成形用表皮材を提供でき、これを用いて射出成形した表皮一体発泡射出成形品の表面は平坦となり、射出成形品の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の表皮一体発泡射出成形用表皮材を用いた射出成形品の要部断面図、図１（Ｂ）は上記表皮材の中間層を構成する積層フィルムの要部断面図である。
【図２】上記積層フィルムを製造するインフレーション成形法の概略説明図である。
【図３】上記積層フィルムの押し出し時の状態を示す図である。
【図４】上記積層フィルムの押し出し後の状態を示す図である。
【図５】上記積層フィルムが押し出し後に重ね合わされた状態を示す図である。
【図６】上記表皮材のラミネート加工工程を示す概略説明図である。
【図７】本発明の表皮一体発泡射出成形品の成形工程を示した図で、図７（Ａ）は金型内に表皮材をセットした成形装置の断面図、図７（Ｂ）は金型を型閉めした成形装置の断面図、図７（Ｃ）は金型内に溶融合成樹脂材料を射出した成形装置の断面図である。
【図８】本発明を適用する表皮一体発泡射出成形品たる車両のフロアリッドの斜視図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【図１０】従来の表皮一体発泡射出成形用表皮材の要部断面図である。
【図１１】従来の表皮一体発泡射出成形用表皮材の射出成形品の要部断面図である。
【符号の説明】
１  基材
２  表皮材
２１  表皮層
２２  中間層（積層フィルム）
２２ａ  第１の合成樹脂フィルム
２２ｂ  第２の合成樹脂フィルム
２２ｃ  第３の合成樹脂フィルム
２２ｄ  接着層
２３  バッキング層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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