(57)【要約】【課題】魅力的でしっかりした布帛表面をもつこれらの部品及び布帛端が正確に位置した上、効果的且つ審美的に固定されたこれらの部品の製造方法を提供する。【解決手段】不連続部又はボイドをもつ基材プラスチック成分及び基材プラスチック成分中の不連続部又はボイドに対応して配された不連続部又はボイドをもつ布帛からなる成形プラスチック物品の製造方法であって、（ａ）布帛の裏側に支持層を積層し、（ｂ）この積層した布帛を所望の布帛表面領域の形状と寸法にほぼ合致するように切断するか又は形づくりしそして不連続又はボイドをプラスチック基材成分中の不連続部又はボイドに相当するように組み込み、（ｃ）工程（ｂ）からの形づくられた積層布帛片を不連続部及び／又はボイドをモールド表面と正しい位置関係にしてモールド用キャビティ中に挿入して積層布帛片を正しい位置に保持し、そして（ｄ）プラスチック基材成分をモールド用キャビティ中で成形し、そして（ｅ）モールドから成形プラスチック部品を取り出すことを特徴とする成形プラスチック物品の製造方法。
2005534531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不連続部又はボイドをもつ基材プラスチック成分及び基材プラスチック成分中の不連続部又はボイドに対応して配された不連続部又はボイドをもつ布帛からなる成形プラスチック物品の製造方法であって、（ａ）布帛の裏側に支持層を積層し、（ｂ）この積層した布帛を所望の布帛表面領域の形状と寸法にほぼ合致するように切断するか又は形づくりしそして不連続又はボイドをプラスチック基材成分中の不連続部又はボイドに対応するように組み込み、（ｃ）工程（ｂ）からの形づくられた積層布帛片を不連続部及び／又はボイドをモールド表面と正しい位置関係にしてモールドキャビティ中に挿入して積層布帛片を正しい位置に保持し、そして（ｄ）プラスチック基材成分をモールドキャビティ中で成形し、そして（ｅ）モールドから成形プラスチック部品を取り出すことを特徴とする成形プラスチック物品の製造方法。
【請求項２】
支持層が中間接着ポリマーを用いて布帛に積層される請求項１の方法。
【請求項３】
接着ポリマーがＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）ポリマー接着剤である請求項２の方法。
【請求項４】
支持層がポリカーボネートからなる請求項１の方法。
【請求項５】
形づくられた布帛片が１以上の真空ポートによってモールドキャビティ中の正しい位置に保持する請求項１の方法。
【請求項６】
基材プラスチック材料がポリカーボネート（“ＰＣ”）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（“ＰＰ”）、高耐衝撃性ポリスチレン（“ＨＩＰＳ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（“ＴＰＵ”）、ナイロン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）及びこれら熱可塑性プラスチックの２以上のブレンド物からなる群から選ばれた熱可塑性プラスチックである請求項１の方法。
【請求項７】
布帛片とプラスチック材料の支持層との間に発泡プラスチック層を存在させる請求項１の方法。
【請求項８】
布帛が合成皮革又はスエードである請求項１の方法。
【請求項９】
請求項１の方法で製造された成形物品。
【請求項１０】
布帛が合成皮革又はスエードである請求項９の成形物品。
【請求項１１】
布帛片とプラスチック材料の支持層との間に発泡プラスチック層が存在する請求項９の成形物品。
【請求項１２】
発泡体が連続気泡発泡体である請求項１１の成形物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品表面に非連続部（たとえばボイド、開口、輪郭等）がある領域内又はその周囲に布帛表面領域をもつ射出成形プラスチック部品に関する、多くの種類の物品の成形プラスチック包装材類には、鍵用パッド、ボタン、スイッチ、ディスプレー、美感付与等のため、開口、把持用表面や同種の不連続表面領域を設ける必要が生じうる。
【０００２】
本発明は魅力的でしっかりした布帛表面をもつこれらの部品及び布帛端が正確に位置した上、効果的且つ審美的に固定されたこれらの部品の製造方法を提供する。これらの部品は優れた外観、正確な寸法、薄い部品断面及び安定でしっかりした布帛端カバーをもつように製造される。
【背景技術】
【０００３】
成形したプラスチック部品の全て又は一部分に皮革（レザー）や人工皮革のような、布帛の表面層を提供する方法は数多くある。射出成形プロセス及び成形用金型の前面に又は中に布帛表面片を予備注入する方法の使用については特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５で議論されている。
【０００４】
特許文献３及び特許文献２は布帛と注入された溶融プラスチックの間にフィルムを使用することを教示している。特許文献４においては、布帛は初期に賦形可能な熱可塑性箔にラミネートされそれから予備成形体が、例えば深度延伸によって、一般的には最終部品設計に対応して、一般的にはラミネート材料を賦形化することによって製造される。それから予備成形体は射出成形にかけられそこで溶融プラスチックは射出成形されそして布帛／ラミネート予備成形体は最終部品の外表面の全部又は部分を形成する。
【０００５】
しかしながら、下層の成形プラスチック部品中の不連続部、ボイド又は開口に対応する不連続部、ボイド又は開口をもつことを意図した滑らかな布帛表面領域をもつ布帛表裏を正しい位置にもつ薄型の成形物品を効率的且つ効果的に製造する方法についてはいずれにも開示がない。これらの従来法で得られる布帛表面領域はしわがよったり、布帛及び／又は下層のプラスチック物品にボイド又は開口を付与するためその後の処理工程を必要としたりする。またいずれにも２次操作を要しないように最終成形物品に布帛を正確に配する方法を開示していない。布帛表面のこれらの問題は成形工程でより容易に伸長されたり圧縮される低モジュラスな弾性をもつ布帛において特に著しい。
【０００６】
【特許文献１】ＪＰ５４−０１８，０３９Ａ
【特許文献２】ＪＰ５７−０２９，４３６Ａ
【特許文献３】ＤＥ４，０１５，０７１Ａ
【特許文献４】ＥＰ１，１５７，７９９Ａ
【特許文献５】ＵＳＰ４，８４９，１４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決することにあり、特に魅力的でしっかりした布帛表面をもつこれらの部品及び布帛端が正確に位置した上、効果的且つ審美的に固定されたこれらの部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１に、不連続部又はボイドをもつ基材プラスチック成分及び基材プラスチック成分中の不連続部又はボイドに対応して配された不連続部又はボイドをもつ布帛からなる成形プラスチック物品の製造方法であって、（ａ）布帛の裏側に支持層を積層し、（ｂ）この積層した布帛を所望の布帛表面領域の形状と寸法にほぼ合致するように切断するか又は形づくりしそして不連続又はボイドをプラスチック基材成分中の不連続部又はボイドに対応するように組み込み、（ｃ）工程（ｂ）からの形づくられた積層布帛片を不連続部及び／又はボイドをモールド表面と正しい位置関係にしてモールドキャビティ中に挿入して積層布帛片を正しい位置に保持し、そして（ｄ）プラスチック基材成分をモールドキャビティ中で成形し、そして（ｅ）モールドから成形プラスチック部品を取り出すことを特徴とする成形プラスチック物品の製造方法である。
【０００９】
好ましくは支持層を中間接着ポリマーを用いて布帛に積層する。好ましい接着ポリマーはＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）ポリマー接着剤である。別の態様において、支持層はポリカーボネートからなるか及び／又は布帛片と支持層の間に発泡したプラスチック層が存在するか及び／又は布帛は合成皮革又はスエードからなる。本発明は、第２に、上記の方法で製造した成形物品である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、高品質で正確な位置に配された滑らかな布帛表面が迅速で効率的な方法でもたらされるよりよい布帛積層プラスチック部品及びその製造方法及び部品デザインが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
布帛は広範な布帛の種類のなかから選択可能であり、支持層に積層される。次いでこの布帛積層体を所望の寸法に予備切断、スタンプ付け及び／又は形づけする。積層布帛片をモールド中に手又は一般的に知られた適宜の機械的手段やロボット等によって挿入し、モールドキャビティ内に射出されるプラスチック基材に接着して布帛積層片をつくり、これはさらなる工程にいくつか又は審美的で耐久性のある布帛カバーをもつ最終製品に組立てられる。支持層材料、プラスチック基材材料及び布帛の組合せの正しい選択によって成形工程中に布帛材料が破損することを防ぎまた使用中に成形部品が剥離しないだけの十分な接着をもたらすことができる。
【００１２】
図１は本発明に従って製造した試料部品の正面斜視図である。
図２は図１のＡ−Ｂ線の断面図である。
【００１３】
本発明に従った試料部品（１）の図１の斜視図及び第２の断面図（寸法なし）は布帛に予備積層した布帛表面片（１０）及び薄い支持層（１１）を示す。布帛表面領域は、プラスチック部品中の対応位置のボイド（９１）に対応している布帛表面片中のボイドがある布帛表面片と内部布帛端（１４）の外側端部周辺布帛端をもつ。また図１及び２には基材成分（２０）も示す。この場合はこの基材成分（２０）は布帛片を越えて広がっており、布帛片によって完全にカバーされていない。
【００１４】
プラスチック部分及び布帛には種々の形状と寸法のボイド又は開口（９１）があり、また不連続な又は不規則な周辺布帛端部（１３Ａ）がある。これらの場合はいずれもモールドキャビティ中に布帛片を慎重に正しく位置決めして固定する必要があり、これらの布帛端領域上への流れの力により布帛表面欠陥を生じやすい。
【００１５】
布帛表面材料：
広範囲の布帛材料が本発明の布帛表面領域用に使用することができる。これは本発明に従って提供される部品と方法の大きな利点である。好適な布帛材料としては、限定はしないが、天然及び合成皮革（レザーとスエードの両方を含む）及びあらゆる種類の織物又は織布、不職布、及び凝固ポリウレタンラミネート、ＰＶＣ及びその他の硬い又は柔らかいフィルム／材料を含む天然又は合成ファイバー／材料から編んだ布帛のような織物状材料を包含する。好適な“布帛”としては積層物及びこれらの２以上の結合構造及びこれらの１以上を接着した“裏打ち材料”と一緒に使用することを包含する。“裏打ち材料”は、基材にさらによく接着し、布帛を強くし及び／又は成形プラスチックを布帛の裏面に又はそれを通して過度な力がかかることを防ぐためにもし必要なら使用される又は加えられることのできる布帛にしばしば含まれる。裏打ち材料としては天然又は合成繊維製の織布、不織布及びニットを含む広範囲の天然及び合成材料、及びプラスチック材料からなる発泡体、フィルム又はシートが包含される。
【００１６】
本発明の一態様においては、発泡層は布帛表面片と基材材料の間の布帛片又は中間層の裏打ち材料として含まれるのが有利である。圧縮可能なタイプの発泡体を使用するときは、布帛表面に柔らかな又はクッション性の感触を与えることができる。この層は、使用に供される又は基材の成形／積層の前又は過程で布帛に積層できる布帛上に存在することができる。一般に、発泡体は連続気泡又は独立気泡であることができそして所望の性能を加工工程の過程で、例えば許容できない程度に融解したり崩壊したりしないだけの十分な耐熱性を必要とする。好適な発泡体の密度は約５−９５ｋｇ／ｍ３、好ましくは約２０−７５ｋｇ／ｍ３の範囲で、その層の厚みと所望のクッション性と圧縮性とによってかわる。発泡体に使用されるプラスチック材料は熱硬化性又は熱可塑性であることができそして好ましい発泡プラスチック層は発泡した熱硬化性ポリウレタンを含む。
【００１７】
布帛への裏打ち材料の接着は、フレーム積層、接着剤接着、電磁気照射接着、又はダウ・アドヘシブ・フィルムのような熱的接着によって達成される。
【００１８】
支持層：
本発明方法の第１工程では、選択した布帛の裏側表面（即ち最終製品の表面としたい側の反対側）に支持層を積層する。前記したように、製品に望む見た目や感触によっては中間発泡体層を付与しうる。一般的にいって、支持層は、成形工程中溶融軟化や伸長することに十分に抵抗しうる耐熱性及び／又は厚さをもつプラスチック材料の薄いシート、フィルム又は層であることが望ましい。この薄いシート又は層を積層する手段は、布帛上にほぼ連続層を与え、最終製品の表面が望ましくない程度に布帛又はその前側表面に害を与えない限り臨界的ではない。支持層の布帛への接着（又は用いる場合は布帛裏打ち又は発泡体層への接着）は、たとえば、フレーム積層、接着剤接着、電磁気照射接着、又は熱的接着剤、たとえばエチレン酢酸ビニル、低温熱可塑性ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、コポリエステル、コポリアミド、エチレンアクリル酸、及びこれらの２以上のブレンドのフィルムや層さらには積層体等を用いて行いうる。
【００１９】
一般に、薄い支持層用の材料、積層手段及び布帛に接着するための積層用接着剤（必要な場合）は、布帛及びプラスチック基材材料と十分な接着組合せをもたらすように選択される。また、プラスチック材料の支持層は、成形工程中に十分なかたさを保ち布帛のしわ発生及びより重要なことは成形中の布帛が伸長を最小限にするように選択される。これは典型的には、成形工程中に、支持層の全体の厚さが熱軟化せず、十分なかたさを維持して布帛のしわや伸長を防ぐことをいう。
【００２０】
一般に、支持層の全体の厚さは無定形熱可塑性プラスチック材料ではＴｇ（ガラス転移温度）をまた半結晶性プラスチック材料ではＴｍ（結晶融点）を成形工程中越えるべきではない。布帛と支持層間の十分な接着がその後の工程や布帛片を切断し成形するために取り扱う間の剥離の発生を防ぐために必要である。
【００２１】
成形部品における布帛と、プラスチック材料の支持層と、プラスチック基材材料との間の接着は、この布帛表面をもつ成形構造体を用いて最終製品を組立てるときや最終製品を用いるときに布帛が分離しないように最終部品を維持するために重要である。
【００２２】
プラスチック材料の支持層用の好ましい材料は用いる基材プラスチック材料に依存するが、その例としては、ポリウレタン、エポキシ又は熱硬化性シリコーンのような熱硬化性プラスチック及びポリカーボネート（“ＰＣ”）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（“ＰＰ”）、高耐衝撃性ポリスチレン（“ＨＩＰＳ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（“ＴＰＵ”）、ナイロン、アイオノマー（例えば、サーリン）、ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）のような熱可塑性プラスチック、さらには、ＰＣ、ＴＰＵ及びＡＢＳのようなこれら熱可塑性プラスチックの２以上のブレンド物等がある。
【００２３】
好ましくは、支持層のプラスチック材料は基材成分のプラスチック材料と少なくとも同じ程度、好ましくはより一層耐熱性のものである。無定形可塑性プラスチックの場合、これは同等以上のＴｇをもつことを意味し、結晶性又は半結晶性熱可塑性プラスチックの場合、同等以上の融点又は結晶融点をもつことを意味する。
【００２４】
支持層材料の選択及びプラスチック基材製造用の成形／加工温度が、成形中の積層布帛片が十分なかたさを維持するには支持層の厚さがどの程度が必要かを決める。一般に、支持層の厚さは約０．０００５−約０．０５インチ（０．０１３−１．３ｍｍ）、好ましくは約０．００１−約０．０１インチ（０．０２５−０．２５ｍｍ）、より好ましくは約０．００３−約０．００７インチ（０．０７６−０．１７８ｍｍ）である。たとえば、ＰＣ支持層及びＰＣ／ＡＢＳ基材成分では、支持層の厚さは約０．０１インチから約０．０１インチ（０．０２５−０．２５ｍｍ）の範囲であるべきである。ＰＥＴ支持層の場合は、支持層の厚さは約０．００１インチから約０．０１インチ（０．０２５−０．２５ｍｍ）の範囲であるべきである。
【００２５】
部品の成形性を促進しまた所望の寸法、形状、不規則性、ボイド、開口等を付与するために必要に応じて、布帛表面片（支持層を予備積層してある）を切断又は形づけする。これはモールドに挿入するために予備成形した形状をつくるための公知の深絞り技術等の公知の手段で上記の布帛片を切断し、スタンプづけし、形づけしまた予備成形することができることを意味する。
【００２６】
プラスッチック基材成分：
一般に、基材成分はポリウレタン、エポキシ又は熱硬化性シリコーンのような熱硬化性プラスチック及びポリカーボネート（“ＰＣ”）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（“ＰＰ”）、高耐衝撃性ポリスチレン（“ＨＩＰＳ”）、ポリエチレン（“ＰＥ”）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（“ＴＰＵ”）、ナイロン、アイオノマー（例えば、サーリン）、ポリ塩化ビニル（“ＰＶＣ”）のような熱可塑性プラスチック、さらには、ＰＣ、ＴＰＵ及びＡＢＳのようなこれら熱可塑性プラスチックの２以上のブレンド物等も包含する広範囲のプラスチック材料から製造しうる。
【００２７】
これらの材料は、コストや表面外観耐燃性、モジュラス、靱性、ＥＭＩ遮断性等の性能に寄与しうる顔料、添加剤及び／又はフィラー等を含有しうる。基材、プラスチック材料の支持層及び支持層の厚さの選択によって、支持層材料と基材成分プラスチック材料層の間に検知しうる境界層があってもまたなくともよいことも注意すべきである。
【００２８】
プラスチック基材成分は正しく配された上、十分に接着した布帛表面片をもつ必要なプラスチック基材又はベース部品を与えるに適する公知の適宜の成形手段によって製造しうる。
【００２９】
好ましい成形技術は射出成形工程の間、射出成形用モールド中の内部モールド表面に正確に位置して十分に固定できる予備切断した布帛片をつくることによる射出成形である。射出成形工程では、溶融プラスチックをモールド中に射出して、モールドを充たし、積層布帛片をモールド形状に合致させ、同時に積層布帛片を基材成分に接着させる。
【００３０】
基材をつくる及び／又は布帛に接着するに適する別法には、熱成形、射出圧縮成形、ガスアシスト射出成形、構造発泡射出成形、ミクロセル発泡体成形技術、積層射出成形、水射出成形、外部ガス成形、応力制御配向成形及びガスカウンター圧力射出成形等がある。
【００３１】
熱硬化性又は熱硬化可能プラスチックも反応射出成形や樹脂移動成形等の公知の技術を用いてプラスチック基材成分をつくるために用いうる。
【００３２】
本発明の好ましい態様におけるプラスチック基材成形工程での射出成形では少なくとも２個のモールド部がある。第１のモールド部を“コア”と称し、第２のモールド部を“キャビティ”と称する。切断及び／又は形づけした布帛表面片１０をモールド内、通常はキャビティ部に配し、キャビティの内面に対し真空下に保持する。次いで、プラスチック成分材料２０を射出する（図１参照）。布帛片を、手又は成形物品の表面上の所望の位置に対応してボイド領域端及び不規則端を正確に位置決めしうるロボットその他の公知の手段で、モールド内に配する。布帛片は、成形物品表面上の所望の布帛の側がモールドキャビティ壁に対して位置し、支持層プラスチック材料の側がオープンキャビティに面するようにモールド内に配し、そして射出プラスチックがその層に対し流れて接触する。
【００３３】
基材成分用の溶融プラスチック材料をモールドを充たすに足る速度と圧力で射出ゲートを介してモールド内に射出し、キャビティモールド表面に対して布帛片を圧縮しそして射出したプラスチックを布帛片の裏側上の支持層プラスチック材料に接着させる。
【００３４】
プラスチック基材を成形するためのキャビティのモールド表面を表面処理して２次工程で表面への積層／接着に望ましくまた布帛又は基材プラスチック材料の露出部分の外観やきめ細かさにとって望ましい表面にすることもできる。次いで、射出工程の間プラスチックがモールド内に入り、モールドを充たし、布帛片をモールド形状に合致させそして布帛及び／又は基材材料表面上にモールドの表面やきめ細かさを付与する。
【００３５】
実施例：
図１に示す本発明の部品をデザインして次のように製造した。
ポリエステル不織布を厚さ０．００５インチ（約０．１３ｍｍ）のポリカーボネートフィルムに、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーからＩｎｔｅｇｒａｌ８０１の商標名で市販されている感熱型エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）接着剤フィルムを用いて、積層した。この積層は２ロールラミネータを用い２２０℃（ロールを熱するセットポイント温度）で行った。得られた積層物を所望の寸法及び形状（内部の開口も含む）に予備切断し、射出モールド上のキャビティとコアの間の所定位置に挿入した。布帛の開口と布帛の周辺端がモールド表面の所定の位置にくるようにその配置には慎重を期した。布帛の前面をキャビティに対向して配して真空を用いて所定位置に保持した。プラスチック基材材料であるＰＣ／ＡＢＳブレンド物をＰＣフィルムと接するようにモールド中に射出した。射出したＰＣ／ＡＢＳの流れが布帛がキャビティの形状になるに十分な圧力と熱を積層した布帛の裏側に与えた。モールドから得られた部品を取り出し直ちに評価したところ、布帛表面はすべての端領域で正確に配され、ＰＣ／ＡＢＳ熱可塑性基材に強固に接着しており、プラスチック基材材料のモールドへの射出及び充填に伴う破損やしわの発生その他の欠陥は全く生じなかった。
【００３６】
比較のため、ＰＣフィルムを予備積層していない同じ布帛を用いたところ成形の充填過程で、予備切断した布帛はモールド内でかなり伸長し、しわが発生し、移動した。射出部品を冷却するとその布帛表面は望む寸法とはかなり異なる寸法をもち、モールドに供する前の予備切断した布帛の寸法とは実質的に異なるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に従ってつくった試料部品の前側の斜視図。
【図２】図１のＡ−Ｂ線の断面図。
【図１】
2005534531.tif 000003
【図２】
2005534531.tif 000004
【国際調査報告】
2005534531.tif 000005
2005534531.tif 000006
2005534531.tif 000007