(57)【要約】【解決手段】自動車の複合トリム部品を製造するために、流動可能な外皮の材料を第１の成形面（４）に塗布し、流動可能な基板の材料を第２の成形面（７）に塗布し、金型（５，８）を閉じて、可撓性外皮層（１）と硬質基板層（２）との間に形成された隙間に、発泡性の材料（３）を加える。可撓性外皮層と硬質基板層とはいずれも、ポリウレタン反応混合物をスプレー吹付することによって製造される。利点としては、硬質基板層を可撓性外皮層に対して位置決めする必要がなく、特に、硬質基板層は別個に製造する必要がなく、従って、製造コストを低減し、トリム部品の品質を高められる。発泡層を作るための成形キャビティを密封するには、可撓性外皮層について、基板層に接触する領域の厚みを充分に確保しておく。両方の金型半体を別々に分けて、異なる生産ラインに沿って外皮層と基板層とを生産することによって、設備及びツールのコストが低減される。【選択図】図１ｃ
2007503331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、車室内装飾の一部分を形成すべく自動車に取り付けられる、複合トリム部品であって、三次元形状をもつ可撓性外皮層（１）と、堅固な裏打ち基板層（２）と、発泡材の層である中間層（３）であって、可撓性外皮層と硬質基板層との間に配置されて、可撓性外皮層と硬質基板層とを互いに接着させる、上記中間層（３）とを備えてなる、上記トリム部品を製造するための方法であって、
所定の三次元形状をもつ第１の成形面（４）を有する第１の金型半体（５）と、さらに別の所定の三次元形状をもつ第２の成形面（７）を有する第２の金型（８）と、から構成されてなる金型（５，８）であって、第１の金型半体と第２の金型半体とは、前記金型（５，８）を開閉すべく互いに可動になっていて、閉じた状態の金型内には第１の成形キャビティ（１１）が形成されるような上記金型を提供する段階と、
可撓性外皮層（１）を成形する段階であって、その前面側を第１の成形面（４）に当接させつつ低圧成形工程に従った成形を行う段階と、
前記硬質基板層（２）を成形する段階であって、その背面側を第２の成形面（７）に当接させつつ成形を行う段階と、
両方の金型半体（５，８）をひとつに合わせて金型（５，８）を閉じる段階であって、第１の成形面（４）上にある外皮層（１）と、第２の成形面（７）上にある基板層（２）との間に、隙間を残しておく上記段階と、
第１の成形面（４）上にある外皮層（１）と、第２の成形面（７）上にある基板層（２）との間に、硬化材料を加える段階であって、金型（５，８）が閉じた状態においてかかる材料を硬化させ、前記隙間内に中間層（３）を形成し、硬化材料は、特に金型（５，８）が閉じた状態において発泡できるような発泡材料である上記段階と、
金型（５，８）を開き、成形されたトリム部品を取り出す段階と、を備えてなる上記方法において、
前記基板層（２）には、その背面側を第２の成形面（７）に当接させつつ、さらに別の低圧成形工程に従って成形が行われ、前記低圧成形工程と、前記さらに別の低圧成形工程とは、互いに独立して、スプレー吹付工程、反応性射出成形工程、液体又は粉末のスラッシュ成形工程、及び熱成形工程からなるグループから選択されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記硬質基板層（２）を、その背面側を第２の成形面（７）に当接させつつ成形をする段階は、熱可塑性材料のシートを第２の成形面（７）に当接させつつ熱成形することによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記硬質基板層（２）を、その背面側を第２の成形面（７）に当接させつつ成形をする段階は、少なくともひとつの流動可能な及び／又は溶融した基板の材料を第２の成形面（７）に塗布し、かかる流動可能な基板の材料を硬化させて、第２の成形面（７）上に硬質基板層（２）を得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記流動可能な基板の材料は、硬質ポリウレタンの基板層（２）が得られるような組成をもった液体反応混合物であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記液体反応混合物を、第２の成形面（７）にスプレー吹付することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第２の成形面（７）上に硬質基板層（２）を作るべく、さらに別の第１の金型半体（１５）であって、さらに別の第１の成形面（４６）を備え、第２の成形面（７）と協働して第２の成形キャビティ（１６）を形成させるような上記金型半体（１５）を提供し、この第２の成形キャビティ内で、反応射出成形技術に従って、硬質基板層を作るべく、前記反応混合物をかかる第２の成形キャビティ（１６）に注入して硬化させ、さらに別の第１の金型半体（１５）を第２の金型半体（８）から取り外し、得られた硬質基板層（２）を第２の成形面（７）上に残したまま、第１及び第２の金型半体（５，８）をひとつに合わせる、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記硬質基板層（２）は、スラッシュ成形工程に従い、特に、液体又は粉末のスラッシュ成形工程に従い、熱可塑性基板材料から作られていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記外皮層（１）を、第１の成形面（４）に作る段階は、少なくともひとつの流動可能な及び／又は溶融した外皮の材料を第１の成形面（４）に塗布し、かかる流動可能な外皮の材料を硬化させて、第１の成形面（４）上に外皮層（１）を得ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
硬質基板層（２）を前記第２の成形面（７）に当接させつつ成形するとき、少なくとも電気的及び／又は機械的な部品（１８）を流動可能な及び／又は溶融した基板の材料の中に埋設し、電気的及び／又は機械的な部品は好ましくは、少なくともひとつの電気コネクタ部分（５４，５５）を備え、特に、電気コネクタ部分（５４）は、トリム部品が取り付けられたときに、トリム部品の裏側と電気的に接続できるものであることを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電気的及び／又は機械的な部品（１８）は、基板層の前面側に電気コネクタ部分（５５）を備え、可撓性外皮層（１）を第１の成形面（４）に当接させつつ成形するとき、さらに別の電気的なコネクタ部分（５９）を備えてなる、少なくともさらに別の電気的及び／又は機械的な部品（５６）を流動可能な及び／又は溶融した外皮の材料の中に埋設し、さらに別の電気コネクタ部分（５９）は、硬質基板層（２）に埋設された電気コネクタ部分（５５）と電気的に結合されるべく適合していて、さらに別の電気的及び／又は機械的な部品（５６）が、可撓性外皮層（１）において埋設される位置については、第１の金型キャビティ（１１）を閉じたとき、さらに別の電気コネクタ部分（５９）が、硬質基板層（２）に埋設された電気コネクタ部分（５５）と電気的に結合されるべく適合していることを特徴とする請求項８又は８に記載の方法。
【請求項１１】
前記硬質基板層（２）は、所定の表面積を有し、少なくともひとつの補強素材が硬質基板層に埋設されていて、硬質基板層は少なくとも２つの領域に分割され、それらのうちの第１の領域（４８，４９）においては、硬質基板層は所定量の前記補強素材を含有し、第２の前記領域（４５）においては、硬質基板層は前記補強素材を含まず、または、少ない量だけ含有していて、第１の領域（４８，４９）は、前記所定の表面積のうち、好ましくは最大でも９０％、より好ましくは最大でも６０％、最も好ましくは最大でも３０％を占め、第１の領域は、前記所定の表面積のうち、より好ましくは少なくとも２％、最も好ましくは少なくとも４％を占めていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
第１の成形面の所定の三次元形状は、第２の成形面の所定の三次元形状と概略対応していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
トリム部品を製造するために、第１の金型半体（５）を連続したワークステーション（２５〜３１，３６〜４０，４２〜４３）の第１の回路に通過させると共に、第２の金型半体（８）を連続したワークステーション（３２〜４１）の第２の回路に通過させ、第１の回路と第２の回路とは、第１の回路と第２の回路とで共有され、第１の金型半体と第２の金型半体とが結合される第１のワークステーション（３６）を含む、連鎖的に連続したワークステーション（３６〜４０）を備え、最後のワークステーション（４０）は第１のワークステーションの下流に位置していて、第１の金型半体と第２の金型半体とが互いに解放され、第１の回路はさらに、第１の金型半体（５）が第２の金型半体（８）とは離れて通過すべき、第１の連鎖的に連続したワークステーション（２５〜３１，４２〜４３）を備え、第２の回路はさらに、第２の金型半体が第１の金型半体とは離れて通過すべき、第２の連鎖的に連続したワークステーション（３２〜３５，４１）を備え、中間層は、前記共有されるワークステーション（３６〜４０）において製造され、可撓性外皮層（１）は前記第１の連鎖的なワークステーションで製造され、硬質基板層（２）は前記第２の連鎖的なワークステーションで製造されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
特に、車室内装飾の一部分を形成すべく自動車に取り付けられる、複合トリム部品であって、可撓性外皮層（１）と、堅固な裏打ち基板層（２）と、発泡材の層である中間層（３）であって、可撓性外皮層と硬質基板層との間に配置されて、可撓性外皮層と硬質基板層とを互いに接着させる、上記中間層（３）とを備えてなる、上記トリム部品を製造するための方法であって、
第１の成形面（４）を有する第１の金型半体（５）と、第２の成形面（７）を有する第２の金型（８）と、から構成されてなる金型（５，８）であって、第１の金型半体と第２の金型半体（５，８）とは、前記金型（５，８）を開閉すべく互いに可動になっていて、閉じた状態の金型内には第１の成形キャビティ（１１）が形成されるような上記金型を提供する段階と、
少なくともひとつの流動可能な及び／又は溶融した外皮の材料を第１の成形面（４）に塗布し、かかる流動可能な外皮の材料を硬化させて、第１の成形面（４）上に外皮層（１］）を得る段階と、
前記硬質基板層（２）を第２の成形面（７）に塗布する段階と、
両方の金型半体（５，８）をひとつに合わせて金型（５，８）を閉じる段階であって、第１の成形面上にある外皮層と、第２の成形面上にある基板層との間に、隙間を残しておく上記段階と、
第１の成形面（４）上にある外皮層（１）と、第２の成形面（７）上にある基板層（２）との間に、硬化材料を加える段階であって、金型（５，８）が閉じた状態においてかかる材料を硬化させ、前記隙間内に中間層（３）を形成し、硬化材料は、特に金型（５，８）が閉じた状態において発泡できるような発泡材料である上記段階と、
金型（５，８）を開き、成形されたトリム部品を取り出す段階と、を備えてなる上記方法において、
前記諸段階を実行するために、第１の金型半体（５）を連続したワークステーション（２５〜３１，３６〜４０，４２〜４３）の第１の回路に通過させると共に、第２の金型半体（８）を連続したワークステーション（４４，３６〜４１、または、３２〜４１）の第２の回路に通過させ、第１の回路と第２の回路とは、第１の回路と第２の回路とで共有され、第１の金型半体と第２の金型半体とが結合される第１のワークステーション（３６）を含む、連鎖的に連続したワークステーション（３６〜４０）を備え、最後のワークステーションは第１のワークステーションの下流に位置していて、第１の金型半体と第２の金型半体とが互いに解放され、第１の回路はさらに、第１の金型半体（５）が第２の金型半体（８）とは離れて通過すべき、第１の連鎖的に連続したワークステーション（２５〜３１，４２〜４３）を備え、中間層は、前記共有されるワークステーション（３６〜４０）において製造され、可撓性外皮層（１）は前記第１の連鎖的なワークステーションで製造され、硬質基板層（２）については、前記共有される連鎖的なワークステーション（３６〜４０）において第２の成形面（７）に塗布されるか、または、連続するワークステーションの第２の回路が、前記共有される連鎖的なワークステーションに加えて、硬質基板層を第２の成形面に塗布すべき少なくともひとつのワークステーション（４４又は３３〜３５）を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記硬質基板層（２）は第２の成形面（７）に塗布するには、事前に製造された硬質基板層を配置し、または、熱可塑性材料のシートを第２の成形面に当接させて熱成形することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１の金型半体が連続したワークステーションにおける第１の回路を通過している最中に、前記第２の金型半体（８）を連続したワークステーションの第２の回路に通過させることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の回路は、第１の数の第１の金型半体（５）が追従する第１の閉ループを形成すると共に、前記第２の回路は、第２の数の第２の金型半体（８）が追従する第２の閉ループを形成し、前記第１及び第２の数は、１以上で、好ましくは２以上であり、前記第２の数は好ましくは前記第１の数に比べて小さい数であり、連続したワークステーションにおける前記第１の閉ループは好ましくは、第１の金型半体のひとつを別の第１の金型半体と交換するための、少なくともひとつのワークステーション（２５）を備え、連続したワークステーションにおける前記第２の閉ループは好ましくは、第２の金型半体のひとつを別の第２の金型半体と交換するための、少なくともひとつのワークステーション（３２）を備え、第１の回路を追従する第１の金型半体と、第２の回路を追従する第２の金型半体とは少なくとも２つの異なるタイプのものであることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記流動可能な外皮の材料は、エラストマーポリウレタンの外皮層が得られるような液体反応混合物であって、平均密度が２００kg/m3以上、好ましくは４００kg/m3以上、さらに好ましくは７００kg/m3以上であることを特徴とする請求項８又は請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記液体反応混合物を、第１の成形面（４）にスプレー吹付することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第１の成形面（４）上に可撓性外皮層（１）を作るために、第３の成形キャビティ（１３）を形成すべく、第１の成形面（４）と協働するように配置された、第２の成形面（４７）をさらに有する第２の金型半体（１２）を提供し、この第３の成形キャビティ（１３）内で、反応射出成形技術に従って、可撓性外皮層（１）を作るべく、前記反応混合物をかかる第３の成形キャビティ（１３）に注入して硬化させ、さらに別の第２の金型半体（１２）を第１の金型半体（５）から取り外し、得られた可撓性外皮層（１）を第１の成形面（４）上に残したまま、第１及び第２の金型半体（５，８）をひとつに合わせることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記可撓性外皮層（１）は、スラッシュ成形工程に従い、特に、液体又は粉末のスラッシュ成形工程に従い、第１の成形面（４）に当接させて作られていることを特徴とする請求項８又は請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
流動可能な及び／又は溶融した外皮の材料は、前記可撓性外皮層（１）の平均厚みが、０．１〜３mmに、好ましくは０．２〜２mmになるような分量にて塗布されることを特徴とする請求項８又は請求項１４乃至２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
金型（５，８）を閉じる際には、可撓性外皮層（１）と基板層（２）とは、幅が１０mm以下、好ましくは５mm以下、さらに好ましくは３mm以下であるような接触領域（２２）にて互いに押圧され、可撓性外皮層（１）は、金型を閉じる前において、前記接触領域（２２）におけるその厚みは、少なくとも０．３mmで、好ましくは少なくとも０．４mmであり、接触領域（２２）の幅は、好ましくは１mm以上で、より好ましくは２mm以上であることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
外皮層を作るには硬化させることが必要である、流動可能な及び／又は溶融した外皮の材料を、第１の成形面に塗布し、基板層を作るには硬化させることが必要である、流動可能な及び／又は溶融した基板の材料を、第２の成形面に塗布し、前記接触領域に塗布された、外皮材料及び／又は基板材料が完全に硬化する前に、金型を閉じることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
特に、車室内装飾の一部分を形成すべく自動車に取り付けられる、複合トリム部品であって、可撓性外皮層（１）と、堅固な裏打ち基板層（２）と、発泡材の層である中間層（３）であって、可撓性外皮層と硬質基板層との間に配置されて、可撓性外皮層と硬質基板層とを互いに接着させる、上記中間層（３）とを備えてなる、上記トリム部品を製造するための方法であって、
第１の成形面（４）を有する第１の金型半体（５）と、第２の成形面（７）を有する第２の金型（８）と、から構成されてなる金型（５，８）であって、第１の金型半体と第２の金型半体（５，８）とは、前記金型（５，８）を開閉すべく互いに可動になっていて、閉じた状態の金型内には第１の成形キャビティ（１１）が形成されるような上記金型を提供する段階と、
前記可撓性外皮層（１）を第１の成形面（４）に塗布すると共に、前記硬質基板層（２）を第２の成形面（７）に塗布する段階と、
両方の金型半体（５，８）をひとつに合わせて金型（５，８）を閉じる段階であって、第１の成形面上にある外皮層と、第２の成形面上にある基板層との間に、隙間を残しておく上記段階と、
第１の成形面（４）上にある外皮層（１）と、第２の成形面（７）上にある基板層（２）との間に、硬化材料を加える段階であって、金型キャビティ（５，８）が閉じた状態においてかかる材料を硬化させ、前記隙間内に中間層（３）を形成し、硬化材料は、特に金型（５，８）が閉じた状態において発泡できるような発泡材料である上記段階と、
金型（５，８）を開き、成形されたトリム部品を取り出す段階と、を備えてなる上記方法において、
金型（５，８）を閉じる際には、可撓性外皮層（１）と基板層（２）とは、幅が１０mm以下、好ましくは５mm以下、さらに好ましくは３mm以下であるような接触領域（２２）にて互いに押圧され、前記接触領域（２２）を備えた可撓性外皮層（１）は、金型（５，８）を閉じる前において、その厚みは、少なくとも０．３mmで、好ましくは少なくとも０．４mmであり、接触領域（２２）の幅は、好ましくは１mm以上で、より好ましくは２mm以上であることを特徴とする方法。
【請求項２６】
前記可撓性外皮層（１）は、第１の成形面（４）に弾性的なポリウレタン外皮層が得られるような液体反応混合物を、第１の成形面（４）にスプレー吹付して塗布し、前記接触領域（２２）に設けられた第１の成形面は、上面（２１）を備えた直立縁部（２０）を有し、前記上面は、前記反応混合物の層を少なくとも０．３mmの厚みに吹き付けられるように形成されていて、前記上面は、特に実質的に平坦であってその幅は、少なくとも１mm、好ましくは少なくとも２mmであり、あるいは、前記上面は全体的な曲率半径が２mm以上であるような凸状部になっていることを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
第１の成形面（４）は少なくとも２つの温度領域を備え、すなわち、第１の領域は、前記接触領域（２２）の外部に位置し、第１の成形キャビティ（１１）を閉じるとき、第１の成形面（４）は所定の温度をもち、第２の領域は、前記接触領域（２２）から構成され、金型（５，８）を閉じるとき、第１の成形面（４）はより高温に加熱されることを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
トリム部品は、前記可撓性外皮層（１）については、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に従って測定した曲げ弾性係数が、１００ＭＰａ未満で、好ましくは７５ＭＰａ未満であり、前記硬質基板層（２）については、ＤＩＮ ＥＮ ３１０に従って測定した曲げ弾性係数が、１００ＭＰａを越え、好ましくは２００Ｍｐａを越え、より好ましくは３００Ｍｐａを越えることを特徴とする請求項１乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
トリム部品における中間層（３）、特に発泡層（３）は、その平均厚みが２mm以上、好ましくは３mm以上になっていることを特徴とする請求項１乃至２８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車に取り付けられて自動車の内装を構成するような、複合トリム部品の製造方法に関し、トリム部品は、可撓性外皮層と、堅固な裏打ち基板層と、通常は発泡層である中間層とから構成され、中間層は、可撓性外皮層と硬質基板層との間に配置されて、可撓性外皮層と硬質基板層とを互いに接着させる。本発明は、特に、いわゆるバックフォーミング工程("backfoaming process")に関する。
【０００２】
本発明の第１の観点において提供される方法は、
所定の三次元形状をもつ第１の成形面を有する第１の金型半体と、さらに別の所定の三次元形状をもつ第２の成形面を有する第２の金型と、から構成されてなる金型であって、第１の金型半体と第２の金型半体とは、前記金型を開閉すべく互いに可動になっていて、閉じた状態の金型内には第１の成形キャビティが形成されるような上記金型を提供する段階と、
可撓性外皮層を成形する段階であって、その前面側ないし見える側を第１の成形面に当接させつつ低圧成形工程に従った成形を行う段階と、
前記硬質基板層を成形する段階であって、その背面側を第２の成形面に当接させつつ成形を行う段階と、
両方の金型半体をひとつに合わせて金型を閉じる段階であって、第１の成形面にある外皮層と、第２の成形面上にある基板層との間に、隙間を残しておく上記段階と、
金型を閉じる前に及び／又は閉じた後に、第１の成形面上にある外皮層と、第２の成形面上にある基板層との間に、硬化材料を加える段階であって、金型が閉じた状態においてかかる材料を硬化させ、前記隙間内に中間層を形成し、硬化材料は、特に金型が閉じた状態において発泡できるような発泡材料である上記段階と、
金型を開き、成形されたトリム部品を取り出す段階と、を備える。
【背景技術】
【０００３】
バックフォーミング工程は、自動車のトリム部品を製造するために、既に用いられている。特許文献にあっては、いわゆる直接式のバックフォーミング工程が、例えばＷＯ ０２／２６４６１号に開示されている。この公知の直接式のバックフォーミング工程においては、第１の金型半体に液体ポリウレタン反応混合物をスプレー吹付する一方、第２の金型半体上には、事前に製造された硬質基板層を位置決め配置する。そして、金型を閉じてから、発泡層を作るべき発泡ポリウレタン混合物を成形キャビティに、より詳しくは、外皮層と硬質基板層との間の隙間に注入する。こうした成形キャビティに反応混合物を注入する代わりに、第１の金型半体上にある外皮層の上に発泡性の反応混合物を注ぎ、発泡層の形成が完了する前に金型を閉じる、つまり、発泡性の反応混合物が金型を閉じた後にも依然として発泡しているように、金型を閉じることもできる。
【０００４】
この公知の方法に関する第１の欠点は、硬質基板層を事前に製造しておく必要があることであり、それは通例、別の金型を用いて別の製造者によってなされる。硬質基板層は、通常、熱可塑性材料から射出成形工程によって作られるが、これには特殊なツールが必要で、それらは一般的なバックフォーミング工程では用いられるものではない。硬質基板層を他の製造者に生産させることは、あらゆる種類の不都合の原因になり、例えば微調整の誤りや、製造者間のＣＡＤ交換による寸法的な偏差、必要な保管及び輸送中における温度や湿度の影響による基板層の形状及び寸法の変動、材料の収縮公差、及び、ロジスティックな問題点の原因になる。硬質基板層を別個に製造することは、より多数の工程を必要とし、従って、自動車の内装用のトリム部品のコストも高騰する。
【０００５】
この公知の直接式のバックフォーミング方法に関するさらに別の不都合は、事前に製造された基板層を、第２の成形面に対して、精密に位置決めしなければならないことである。そうした位置決めには、高性能のツール要素が必要である。工程にはさらに相当な時間を要するが、しかも、第２の成形面に対する基板層の位置決めは依然として最適にはならない。硬質基板層の寸法は、例えば特定の公差内において、変化する。このため、硬質基板層を毎回確実かつ完璧に第２の成形面に対して合致させることは困難になる。保管中の環境変動（温度や湿度）によって生じた寸法変動も、そうした問題点を生じさせる。硬質基板層の位置決めが不完全であると、まず第１に、硬質基板層と外皮層との間に作られる比較的薄い発泡層の厚みに影響が現れる。この発泡層は、いわゆるソフトタッチの感触を得るためのものであるから、発泡層の厚みが異なると、トリム部品の感触に影響が出る。さらに、第２の成形面に対する硬質基板層の位置決めが不完全であると、特に、取付手段を介して前記基板層に隣合わせにこれらの部品を取り付けたとき、個別のトリム部品毎に、審美的に不都合な変遷が生じることになる。従って、硬質基板層を別々に製造することは、単に自動車内装用のトリム部品のコストを高騰させるのみならず、自動車内装の品質に悪影響を与える。
【０００６】
米国特許第２００３／００４２６４３号明細書に開示されている、公知の別の直接式のバックフォーミング工程によれば、上述した多数の不都合が解消されている。この公知の直接式のバックフォーミング工程においては、外皮層については、第１の成形面にスプレー吹付又は真空成形の工程を施して作られ、他方、硬質基板層については、第２の成形面に射出成形工程を施して作られる。より詳しくは、硬質基板層は、溶融した熱可塑性材料に高圧を加えて、第２の金型半体とさらに別の第１の金型半体とから形成されてなる成形キャビティ内に、これを注入することによって作られる。
【０００７】
米国特許第２００３／００４２６４３号明細書に開示されている方法によれば、硬質基板層は、もはや、別々に製造されることはない。さらに、基板層をバックフォーミング金型に対して精密に位置決めするという技術的な問題点はもはや消滅し、さらには、必要な金型半体は４個から３個だけで良くなる。米国特許第２００３／００４２６４３号明細書に開示されている方法及び装置によれば、公知の従来技術による直接式のバックフォーミング工程が有していた多数の技術的な問題点が解決されるけれども、この方法は明らかに未だ実用化されておらず、というのも、かかる開示された方法には重大な不都合があるためである。まず第１に、硬質基板層を作るための射出成形は、非常に堅牢である必要があり、よって極めて高価である。さらに、米国特許明細書に開示されている通り、１台の射出成形金型に対して複数のバックフォーミング金型組み合わせない限り、射出成形による量的な生産能力を最適に使用できない。そうしたやり方においては、完全な設備は、極めて複雑で高価になる。そうした設備によれば高い生産速度が得られるけれども、すべてのバックフォーミング金型は同一であることが必要で、従って、かかる高速生産能力が得られるのは、１度にひとつのタイプだけのトリム部品を生産する場合に限られる。その結果、射出成形設備を最適なやり方にて用いるならば、複数のバックフォーミング金型を、異なったトリム部品のそれぞれ毎に、準備することが必要である。さらに、バックフォーミング金型において、第２の金型半体は射出成形用の金型半体としても兼用されるので、それらはいずれも従来のバックフォーミング金型半体に比べて、はるかに頑丈に作製する必要がある。従って、米国特許第２００３／００４２６４３号明細書に開示された方法によって達成される利点に比べて、高額な投資コストは重すぎる。
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ ０２／２６４６１号
【特許文献２】米国特許第２００３／００４２６４３号明細書
【特許文献３】ＧＢ−Ａ−１ ２６３ ６２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の観点による目的は、硬質基板層を別個に生産して基板層を保管する必要がなく、硬質基板層を精密に第２の成形面上に位置決めする、別個の位置決め段階を必要とせず、しかも、米国特許第２００３／００４２６４３号明細書に開示された方法の如く高額な資本支出を必要とせずに、硬質基板層を可撓性外皮層に対してより精密に高い信頼性にて位置決め可能にできるような、バックフォーミング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明による方法の特徴は、本発明の第１の観点においては、外皮層のみならず、基板層をも低圧成形工程に従って成形することとし、外皮層を成形する低圧成形工程と、基板層を成形する低圧成形工程とは、スプレー吹付工程、反応性射出成形工程、液体又は粉末のスラッシュ成形工程、及び熱成形工程からなるグループから互いに独立して選択される。
【００１１】
本発明のかかる第１の観点によれば、硬質基板層は、バックフォーミング成形における第２金型半体の表面によって成形され、バックフォーミング成形における第１金型半体によって成形される可撓性外皮層に対して、自動的に精密に位置決めされる。さらに、様々なタイプの自動車用トリム部品の異なった基板層を供給するために、別々の製造者に発注する必要がない。また、硬質基板層は保管する必要がないので、温度や湿度の変動に起因する寸法変化の発生を回避できる。各タイプの可撓性外皮層やトリム部品について、硬質基板層は可撓性外皮層と同時に成形されることから、適当な硬質基板層が毎回容易に入手可能になる。さらに設備のコストも節減することもでき、というのは、バックフォーミング成形における第２の金型半体はもはや、バックフォーミング工程に用いられるだけでなく、硬質基板層の生産にも用いられるからである。硬質基板層は低圧成形工程に従って生産されるという事実から、バックフォーミング成形における第２の金型半体は、それほどに堅牢に作製する必要がない。さらに、低圧成形工程のための設備、とりわけ噴霧器や、ＲＩＭ、スラッシュ、及び熱成形工程に必要な設備は、射出成形の設備に比べると極めて安価である。米国特許公報第２００３／００４２６４３号に開示されている方法とは対照的に、上述したすべての利点は、自動車のトリム部品を低コストにて及び／又は高品質にて生産することを可能にする。
【００１２】
ＧＢ−Ａ−１ ２６３ ６２０号に開示されている自動車用のトリム部品の製造方法においては、バックフォーミング金型の片面にて外皮層が形成され、補強及び取付要素は蓋上に作られる。この蓋によって金型を閉じる前に、金型内の外皮が形成しているキャビティに発泡性の材料を加え、蓋に設けた補強及び取付要素に外皮層を付着させる。この補強及び取付要素は、蓋上の着脱可能なフレーム内に、液体プラスチック材料を注いで作られる。本発明の第１の観点に従った方法との重要な相違点は、この公知の方法では、外皮層と裏打ち基板と中間発泡層とから構成されてなる、三次元形状をもったトリム部品を製造できないことである。実際に、補強及び取付要素を注入できるためには、金型の蓋は平坦、つまり三次元形状ではないことが必要である。その結果、補強及び取付要素は、外皮層の三次元輪郭に追従することは出来ず、外皮層の三次元形状と概略一致した三次元形状をもつような、硬質基板層を実現することは出来ない。
【００１３】
今日用いられている直接式のバックフォーミング工程においては、生産工程中に、第１の金型半体と第２の金型半体とを互いに連続に結合させ、これを同時に、各種のワークステーションに通過移動させる。こうした工程には多数の不都合がある。何よりも第１に、第１及び第２の金型半体と、これらの金型半体を開閉可能に支持する金型支持部材との総重量が極めて重いため、ワークステーション間において金型を搬送するためには、（例えば搬送モータの電源や支持フレームの重量荷重など）頑丈な設備や搬送ラインが必要になる。さらに、重量が重いにも拘らず、いくつかのワークステーション、例えば外皮層がスプレーロボットによってスプレー吹付されるワークステーションなどにおいては、金型を極めて精密に位置決めしなければならない。このためには、かなり複雑な位置決め装置が必要になる。その他の不都合として、連続生産を可能にするには、比較的多数の完全な金型が必要であるため、設備全体がさらに高価になることがある。実際には、直接式のバックフォーミング工程には、例えば１５〜２５個の金型が用いられ、金型には例えば５〜７種類のバージョンがある。
【００１４】
従って、本発明の第２の観点による目的は、新規な直接式のバックフォーミング方法であって、車室内装飾用のトリム部品を生産するための、金型と連続ラインの設備のコストを低下させるような方法を提供することである。
【００１５】
このために、本発明による方法の特徴は、本発明の第２の観点においては、異なる直接式のバックフォーミング工程を実行するために、第１の金型半体を連続したワークステーションの第１の回路に通過させると共に、第２の金型半体を連続したワークステーションの第２の回路に通過させ、第１の回路と第２の回路とは、第１の回路と第２の回路とで共有され、第１の金型半体と第２の金型半体とが結合される第１のワークステーションを含む、連鎖的に連続したワークステーションを備え、最後のワークステーションは第１のワークステーションの下流に位置していて、第１の金型半体と第２の金型半体とが互いに解放され、第１の回路はさらに、第１の金型半体が第２の金型半体とは離れて通過すべき、第１の連鎖的に連続したワークステーションを備え、中間層は、前記共有されるワークステーションにおいて製造され、可撓性外皮層は前記第１の連鎖的なワークステーションで製造され、硬質基板層については、前記共有される連鎖的なワークステーションにおいて第２の成形面に塗布されるか、または、連続するワークステーションの第２の回路が、前記共有される連鎖的なワークステーションに加えて、硬質基板層を第２の成形面に塗布すべき少なくともひとつのワークステーションを備えていることを特徴としている。
【００１６】
少なくとも第１の金型半体については、可撓性外皮層を生産すべくラインを通過するまでに、比較的長時間を要することから、また、第１の金型半体は第２の金型半体を伴わずにかかるラインを通過することから、設備をそれほど頑丈にする必要性が低下して、異なるワークステーションにおいて第１の金型半体を精密に位置決めすることは容易になる。さらに、特に事前に製造された硬質基板層を用いる場合や、こうした基板層が第２の成形面にて熱成形される場合には、第２の金型半体上にある硬質基板に割当てられる時間は短くなって、必要な第２の金型半体の数ははるかに少なくなる。この結果、特に、事前に製造された基板層を用いる場合には、著しく金型のコストを低減できるが、というのは、そうした場合には、事前に製造された基板層を位置決めするのには、１台のワークステーションだけがあれば良いためである。
【００１７】
今日用いられている直接式のバックフォーミング工程においては、バックフォーミング成形における第１の成形キャビティは膨張可能なシールによって密封されるが、かかるシールは、第２の金型半体の溝内にある硬質基板層の後方に配置されており、これと併せて、第１の金型半体の表面に設けられ、膨張可能なシールに対向させてなる、直立刃先が用いられる。基板層がいくらか圧縮可能であるような事例にあって（例えば天然繊維とポリウレタン樹脂との混合物の場合など）、そして、さほど大きな輪郭の変動を呈さない場合には、公知のシール手法を効果的に用いることができる。基板層は、直立した刃先に圧縮されて、泡やガスが漏れないように金型は密封される。しかしながら、この概念によるシールは、ＰＰやＡＢＳなど非圧縮性の基板層や、かなり輪郭が変動する基板層（複雑な金型）、及び製造公差が広い基板層に対しては役に立たない。流動可能な及び／又は溶融した基板の材料を第２の成形面に適用して、硬質基板層を生産する場合には、公知の概念によるシールは使用できず、というのは、硬質基板層のための流動可能な及び／又は溶融した材料を塗布しなければならない第２の成形面に、膨張可能なシールを適用出来ないためである。
従って、本発明の第３の観点による目的は、シールに新たな概念を導入し、実質的に非圧縮性の基板層に対しても、効果的なシールを達成できると共に、第２の成形面には膨張可能なシールを備える必要が無いような、バックフォーミング方法を提供することである。
このために、本発明による方法の特徴は、本発明の第３の観点においては、バックフォーミング金型を閉じる際には、可撓性外皮層と基板層とは、幅が１０mm以下、好ましくは５mm以下、さらに好ましくは３mm以下であるような接触領域にて互いに押圧され、前記接触領域を備えた可撓性外皮層は、その厚みは、少なくとも０．３mmで、好ましくは少なくとも０．４mmであり、接触領域の幅は、好ましくは１mm以上で、より好ましくは２mm以上であることを特徴としている。
【００１８】
実際には、金型半体の製造公差は通例、０．１mm未満である。硬質基板層と、可撓性外皮層とが接触する領域について、その幅を１０mm未満とし、外皮層の厚みを少なくとも０．３mmとするならば、可撓性外皮層が圧縮されることで、金型半体の公差を補償できることが見い出された。外皮層をスプレー吹付するとき、好ましくは第１の金型半体の表面に直立した縁部を設け、この直立した縁部の上面の形状は、少なくとも０．３mmの外皮層のための反応混合物の層が、この上面に吹き付けられるようにする。公知の刃先とは対照的に、直立した縁部の上面は好ましくは実質的に平坦であり、その幅は約１mm、好ましくは少なくとも２mmであるか、または、上面を凸状にして全体的な曲率半径が２mm以上になるようにしても良い。上面は、滑らかであるか、逃げ面を呈している。特に、波形状やうね状にしても良い。
【００１９】
本発明の第３の観点によるシールの概念は、ただ単に直接的なバックフォーミング工程に適用できるのみならず、従来のバックフォーミング工程にも、つまり、事前に製造された外皮層を第１の成形面に適用させたり、熱可塑性のホイル（ＰＶＣ、ＴＰＵ、又はＴＰＯのホイル）を第１の成形面に対して適用して熱成形し、可撓性外皮層を得るような工程にも適用可能である。硬質基板層と可撓性外皮層とが接触する領域において、第１の成形面は好ましくは加熱されて可撓性外皮層１の硬さを弱める。
本発明について、その他の特徴及び利点に関しては、以下のいくつかの特定の本発明による実施形態についての説明から明らかになるだろう。この説明は、あくまでも例示として与えているに過ぎず、特許請求の範囲に定めた発明の範囲を限定する意図はない。以下、本発明の実施形態について、添付図面に付した参照符号を用いて説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は一般的には、複合トリム部品を製造する方法に関し、かかるトリム部品は、例えば図１ｆに例示するように、可撓性外皮層１と、堅固な裏打ち基板層ないし支持体２と、可撓性外皮層を硬質基板層に結合させる中間層３とを備えている。こうしたトリム部品は、通常は、自立支持可能又は形状維持可能なものであり、特に、自動車の内装用部品、例えばダッシュボードや、計器パネル、ドアパネル、コンソール、グローブボックス、ヘッドライナー、カバーなどに使用されている。異なった各層によって、通常は三次元的な形状をもった積層品が形成される。そうした積層品においては、基板層は、外皮層の三次元形状に概略一致した、三次元形状をもつ。
【００２１】
外皮層１は、通常は、正面側に、皮革のテクスチャなど、ある種のテクスチャを呈する。これは、ＰＶＣ、ＴＰＵ、又はＴＰＯなどの熱可塑性材料から作られる。しかし、液体ポリウレタン反応混合物から作られる、エラストマーの非気泡性又は微細気泡性のポリウレタン外皮層が好まれる。ポリウレタンの外皮層の平均密度は、好ましくは２００kg/m3以上であり、さらに好ましくは４００kg/m3以上であり、最も好ましくは７００kg/m3以上である。トリム部品の正面は、特に光安定性の材料の場合には、こうしたポリウレタン材料から作られるけれども、正面は塗料層から形成されることもある。本願においては、そうした塗料層は、可撓性外皮層の一部分であるとはみなさない。可撓性外皮層に塗料を塗装するには、第１の成形面にいわゆる金型内塗料を用いるか、あるいは、トリム部品が成形された後に可撓性外皮層に塗装する。追加的な塗料層は、光安定性をもたない材料の使用を可能にするだけでなく、低密度の外皮層での生産を可能にする。外皮層１の平均厚みは、好ましくは０．１〜３mmであり、より好ましくは０．２〜２mmである。平均厚みは、外皮層の体積とその表面積との比率から計算すれば得られる。外皮層１は好ましくは、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に従って測定される曲げ弾性率が１００ＭＰａ以下であり、好ましくは７５ＭＰａ以下である。
【００２２】
外皮層１と硬質基板層２との間にある中間層３は、硬化可能な材料から作り、これを外皮層と基板層との間に塗布して、単に両方の層を互いに接着させるものでも良い。しかしながら、中間層は好ましくは、発泡層３になっていて、外皮層の下側に配置されて、ソフトタッチの感触を提供する。これは熱可塑性材料からも作れるけれども、連続気泡のやや硬質ポリウレタンの発泡層から作ることが好ましい。発泡層３の平均厚みは（外皮層の平均厚みと同じやり方で計算できる）、好ましくは１〜７mmであり、より好ましくは２〜６mmであり、最も好ましくは３〜６mmである。
【００２３】
硬質基板層２は、ＤＩＮ ＥＮ ３１０に従って測定した曲げ弾性係数が、１００ＭＰａを越え、好ましくは２００Ｍｐａを越え、より好ましくは３００Ｍｐａを越える。これは、ＰＰ、ＰＶＣ、ＳＭＡ、又は、ＡＢＳなどの熱可塑性合成材料や、ポリウレタンなどの熱硬化性材料から作られる。変形例としては、ポリウレタン樹脂に天然繊維を埋め込んで作ることもできる。基板層は、通常は、非気泡性又は微細気泡性の材料から作られるが、基板層として堅固な発泡材料を用いることも可能である。
【００２４】
図１ａ〜図１ｆは、自動車内装用のトリム部品を製造するための第１の方法を示している。この方法では、第１の金型半体５の第１の成形面４上に可撓性外皮層１を作るべく、スプレーガン６（図１ａ）によって、液体ポリウレタン反応混合物をスプレー吹付している。硬質基板層２も同様に、第２の金型半体８の第２の成形面７上に、スプレーガン９（図１ｂ）を用いて、液体ポリウレタン反応混合物をスプレー吹付して作られる。
【００２５】
外皮層１のスプレー吹付に適した、光安定性の反応混合物については、ＥＰ−Ｂ−０ ３７９ ２４６号に開示されている。光安定性をもたない、芳香族のポリウレタン反応混合物を用いる場合には、最初に、第１の成形面４にイン・モールド・コーティング、特に水ベース又は溶剤ベースの塗料のコーティングを施す。イン・モールド・コーティングとして塗料層を塗布するのに代えて、成形品に後で塗装を施しても良い。堅いキャリアをスプレーするには、例えばＷＯ９３／２３２３７号の実施例５に開示されている、エラストグラン("Elastogran")の“Ｅｌａｓｔｏｃｏａｔ装置”を用いることができ、ポリオールの１００の部品は Elastocoat C 6815/65 で、イソシアンの７１の部品は Elastocoat C 6815/65 で構成されている。
【００２６】
次の段階においては、図１ｃに示すように、発泡層３を作るために、注入ノズル１０を用いて、発泡性の組成物を外皮層１の上に注入し、第２の金型半体８を第１の金型半体５の上に配置して、金型５と金型８を閉じる。適当な発泡性の組成物、特にポリウレタンの発泡組成物については、ＷＯ９３／２３２３７号に開示されている。図１ｄに示すように、発泡性の組成物は、金型内で発泡して、ついには成形キャビティは完全に充填される。発泡性の組成物に代えて、非発泡性の硬化接着材料を用いる場合には、そうした材料は、外皮層及び／又は基板層の全面にわたってスプレー吹付するのが好ましい。
異なる層が充分に硬化した後には、上側の金型半体８を取り外してから（図１ｅ）、トリム部品を型から取り出す（図１ｆ）。
【００２７】
図１ｆに示したトリム部品には、アンダーカットが無いので、型から容易に取り外すことができる。アンダーカットがあるトリム部品の場合には、第１の金型半体及び／又は第２の金型半体に摺動部を備えるか、トリム部品を型から取り外せるように摺動体から構成する。スプレー吹付された外皮層の前面に、継ぎ目が見えないようにするため、ＷＯ０２／２６４６１号に開示されているような可撓性のライナーを使用しても良い。
【００２８】
スプレー技術を用いて第１の成形面４上に外皮層を形成する代わりに、反応性射出成形（ＲＩＭ:"reaction injection moulding"）技術を用いてかかる面に外皮層を形成することもできる。図２に示すように、別の第２の金型半体１２に第２の成形面４７を設けておき、これを第１の金型半体５の上に配置して、外皮層１の形状に対応した形状をもった、閉じた成形キャビティ１３を形成する。別の第２の金型半体１２には、注入ゲート１４が備えられ、これを通して、外皮層を生産するための反応混合物を注入する。適当なポリウレタン反応混合物は、例えばＷＯ９８／１４４９２号に開示されている。
【００２９】
また、可撓性外皮層１は、熱可塑性材料から作ることもできる。本発明の第１の観点によれば、外皮層は低圧成形工程によって作られ、すなわち、スラッシュ成形工程、特に、液体又は粉末のスラッシュ成形工程に従い、あるいは、熱成形工程、または、スプレー工程によって作られる。
【００３０】
同様に、硬質基板層についても、反応性射出成形（ＲＩＭ:"reaction injection moulding"）技術を用いて、第２の成形面７上に、これを形成することもできる。図３に示すように、第１の成形面４６をもった別の第１の金型半体１５を設けておき、これを第２の金型半体８に配置して、基板層２の形状に対応した形状をもった、閉じた成形キャビティ１６を形成する。第２の金型半体８には、注入ゲート１７が備えられ、これを通して、硬質基板層２を生産するための反応性混合物を注入する。
【００３１】
硬質基板層を熱可塑性材料から作る場合には、硬質基板層２は、液体又は粉末のスラッシュ成形工程によって作られる。粉末スラッシュ成形技術の場合には、熱可塑性材料は、粉末状態において、加熱された第２の成形面上に塗布されて溶融する。また、熱可塑性の硬質基板層２は、熱成形工程によっても作ることができ、シート状の熱可塑性材料に熱といくらかの圧力を加えて、これを第２の成形面に当接させる（例えば真空によってシートを吸引して、加熱された第２の成形面に当接させる。）。また、粉末の熱可塑性材料を第２の成形面にスプレー吹付して、第２の成形面に放出されたとき、及び／又は、加熱された第２の成形面上に達したとき、熱溶融させる。
【００３２】
上述した工程によって三次元形状に積層されたトリム部品を得るためには、第１の成形面４と第２の成形面７との所定の三次元形状がそれぞれ、互いに概略一致していることが好ましい。このことの意味は、第１の成形面４が略凹面状であって、第２の成形面７が略凸面状である場合には、（金型を閉じたときの）充填は、第１の成形面４が形成するキャビティ６１の体積に対して好ましくは少なくとも１０％であり、より好ましくは２５％であり、また、逆に、第２の成形面７が略凹面状であって、第１の成形面４が略凸面状である場合には、充填は、第２の成形面が形成するキャビティの体積に対して好ましくは少なくとも１０％であり、より好ましくは少なくとも２５％であるのが良い。第１の成形面におけるいくらかの部分だけが略凹面状である場合には、第２の成形面における対応する部分を凸面状にすべきであり、充填は、第１の成形面によって形成されるキャビティの総体積に対して、好ましくは少なくとも１０％であり、より好ましくは２５％であるのが良い（逆の場合も同様である）。図１７及び図１８は、凹面状の成形面４によって形成されるキャビティ６１の体積を決定するための一般的な手法を示している。まず最初に、キャビティの総体積を、（例えば厚みが１cmである）横断面のスライスに分割する。横断面のスライスは、これらの横断面スライスの体積の和が最大になるような方向にする。横断面スライスの頂点６３を結ぶ１又は複数の直線６２の下側において、横断面スライスの体積を測定する。図１７においては、１本だけの直線が描かれているが、図１８においては、成形面の縁部間に高い頂点６３が形成されているため、複数の直線を描く必要がある。成形面の縁部が平坦な平面として成形面の上方全体に延びている場合には、どの方向に横断面スライスをとるかは問題とならず、キャビティの体積は、かかる平坦平面と成形面との間にて決定される体積である。他方において、成形面が例えば概略樋状の形状になっている場合には、横断面スライスは、樋形状の成形面の長手方向に対して垂直である方向にとらなければならない。
【００３３】
図１２乃至図１６は、異なる形状をもったトリム部品を示した断面図であって、これらはいずれも、外皮層１と基板層２と中間発泡層３との積層品と考えて生産できるものである。図１２においては、基板層２の前面は、外皮層１の裏側と完全に平行である必要はなく、中間発泡層３の厚みは不均一になっていることが分かる。また、基板層２についても、厚みが均一である必要はなく、例えば分厚い領域６４を有していても良い。図１３に示すように、基板層もまた、薄い領域６５を有していても良い。図１３においては、基板層２は、金型の縁部にて外皮層１に対してプレスされ、他方、図１２においては、基板層２と外皮層１との間には隙間が残されて、金型の縁部に沿って発泡反応混合物のための通気が確保される。図１４に示した実施形態では、金型の片側だけに通気が確保され、第１の成形面ははるかに浅いキャビティを形成している。図１５は、計器パネルの横断面を示しているが、バックフォーミング金型の中にインサート６６が配置され、計器パネルにおける突出した部分を補強している。さらに、バックフォーミング金型には、通気口６７が設けられる。図１６は、図１５と類似しているが、外皮層１と基板層２とがアンダーカット６８及び６９を有している。さらに、ここでも基板層２は、分厚い領域６４を有していて、計器パネルの突出した部分の中へ突起していて、これにより、突出した部分を補強するために個別のインサートを設ける必要がないようにしている。本願において外皮層と基板層とを生産するために述べた工程、つまり、スプレー吹付、ＲＩＭ、スラッシュ、及び熱成形工程は、低圧形成工程である。これらの工程には、前記層が生産される成形面に作用する圧力が低いという利点がある。成形面に作用する平均圧力は、特に２０バール未満であり、好ましくは１０バール未満であり、さらに好ましくは５バール未満である。
【００３４】
さらに、外皮層と基板層とを生産するに際しては、スプレー吹付、熱成形、及びスラッシュの諸工程は好ましく、というのは、得られた外皮層の裏面と、得られた基板層の前面とが（特に剥離剤によって）汚染されることがないので、中間層との接着性に劣化を生じることがないためである。
硬質基板層２を作る場合には、ポリウレタンの反応混合物から開始して、スプレー工程又はＲＩＭ工程を用いるが、ポリウレタン材料に補強材料を埋め込んで、曲げ弾性係数を高めると共に、基板層の諸特性を改善することが好ましい。ガラス繊維及び／又はガラス繊維マットを用いることで、ポリウレタン製の基板層の曲げ弾性係数は、例えば６００ＭＰａ（ＤＩＮ ＥＮ ３１０に従って測定）を越える値にまで高めることができ、他方、補強しない場合には、ポリウレタン製の基板層の曲げ弾性係数は普通は４００ＭＰａ未満である。
【００３５】
補強された基板層を作るには、例えば、Ｓ−ＲＩＭ（構造型ＲＩＭ：ガラス繊維マットを挿入する。）や、Ｒ−ＲＩＭ（補強ＲＩＭ：ガラスその他の繊維をポリウレタン反応混合物に混入させる。）、ＬＦＩ（"Long Fibre Injection":長い繊維を混入させる。）、または、これらに類似の工程による。補強材は、例えば、ルーズ繊維（loose fibres）、特にガラスや、金属、又はその他の繊維、または、織布又は不織布の繊維マット、特にガラス繊維マット、あるいは、金属ワイヤ、金属シート、さらには、これらの組み合わせなどである。
【００３６】
自動車内装用のトリム部品においては重さが重要であることから見ると、ポリウレタン基板層と補強材料との総重量は好ましくは、公知の熱成形材料から作られた対応する硬質基板層に比べて、その重さを越えるべきではない。普通は、硬質ポリウレタンの重量は、熱成形材料の重量よりも低いけれども、ポリウレタンの基板層にあっては、求められる曲げ弾性係数を達成するには、より厚くすることが及び／又は補強することが必要になる。硬質基板層を作るために液体ポリウレタン反応混合物を用いることの利点は、補強材料を局所的だけに、または、分量を可変して使用できることである。例えば、ガラス繊維マットが１又は複数の所定領域だけに適用されるＳ−ＲＩＭ工程と組み合わせて、Ｒ−ＲＩＭ工程を用いて、硬質基板層の全体にわたって補強繊維を分布させる。反応混合物をスプレー吹付するときには、スプレーされる反応混合物と同時に繊維を吹き付けることが可能である。繊維の添加は、補強材料の必要性の小さい箇所では、中止したり抑制したりできる。大きな変化によってトリム部品が変形することを防ぐため、例えば細い帯片状に補強材料を適用するだけで充分である。トリム部品が、特にクリップなどを介して、自動車の車体に固定される箇所においては、硬質基板層を補強すると良い。
【００３７】
図１０は、第１の実施形態によるドアパネルを示していて、周囲の縁部領域４８と中央の結合領域４９とには、ガラス繊維マットが用いられて、ドアパネルを補強している一方、残余の領域４５には補強材料は用いられていない。周囲の縁部領域４８は、通常はそこにクリップ５０が配置されるという事実のために補強することが好ましく、他方、中央の結合領域４９は、そこにドアの把手５１が設けられるという事実のために補強することが好ましい。図１１は、変形例の実施形態によるドアパネルを示していて、周囲の縁部領域４８と中央の結合領域４９とは、金属ワイヤ５２によって補強されている。クリップの箇所においては、金属ワイヤ５２にループ５３を設けることが好ましい。
【００３８】
好ましくは、その他の領域ないし部分に比べて補強される領域ないし部分、特に繊維、マット、又はシートによって補強される割合は、硬質基板層の総表面積のうち、好ましくは最大でも９０％、より好ましくは最大でも６０％、最も好ましくは最大でも３０％に留まることが好ましい。補強される領域は、硬質基板層の総表面積のうち、好ましくは少なくとも２％、最も好ましくは少なくとも４％にわたることが好ましい。こうして、ポリウレタンの反応混合物から作られた硬質基板層の総重量は、対応する熱成形の基板層の重量に比べて低く保たれ、しかも要求される機械的特性を満足することが見い出された。同じ結果は、基板層に１又は複数のワイヤを埋設することによっても得られる。
【００３９】
硬質基板層を作るのに液体ポリウレタン反応混合物を用いることの更なる利点は、硬質基板層を生産するとき、流動可能な基板材料内において、電気的及び／又は機械的な部品を一体化又は埋設できることである。図１ｂにおいて、電気部品１８は、第２の成形面７の凹部に配置され、マスク１９でマスキング保護された状態において、基板の材料がスプレー吹付される。このようにして、電気部品を基板材料に埋設するならば、電気的な及び／又は機械的な部品を取り付けるためにトリム部品にドリル孔を開けたり型抜きしていた従来技術とは異なって、硬質基板層の強度に全くないし殆ど影響を受けることがない。
図１ｂ〜図１ｆに示した電気部品１８は、２つの電気接続部分から構成され、すなわち電気コネクタ部分５４は基板層の裏側に２本の接触ピンを備え、電気コネクタ部分５５は、基板層の前面に２本の接触ピンを備えている。
【００４０】
ＷＯ ０２／０９９７７号に開示されているように、電気的な及び／又は機械的な部品は、外皮層に統合することもできる。図１ａに示すように、外皮層１に統合された電気部品５６は好ましくは、第１の成形面４に設けた直立した縁部５７の間に配置され、部品を容易に位置決めできると共に、外観的に見える外皮面と電気部品５６との間に審美的な変遷を形成している。ここで部品は、マスク５８によってマスキング保護されており、外皮の材料がスプレー吹付されるのは、電気部品５６においてはその側面だけである。
【００４１】
電気部品５６を電気的に接続するために、その裏面において、電気コネクタ部品には２つの接触孔５９が設けられている。これらの孔５９は、基板層に埋設された部品１８の前面に設けられてなる電気コネクタピン５５と協働すべく配置され、電気的な結合を得るために、両方の部品１８及び５６は、金型を閉じたときピン５５が孔５９に挿入されるように配置される。硬質基板層に埋設された部品１８の裏側にある電気コネクタ部品５４は、トリム部品を車体に取り付けたとき、または、トリム部品を車体に固定されたさらに別の硬質基板層に取り付けたとき、電気的な接続ができるように配置されている。こうしたさらに別の硬質基板層や車体自体には、電動窓を開閉するモータなど別の電気部品が取り付けられていて、車体又はさらに別の硬質基板層に取り付けられた電気部品に対して、トリム部品は自動的に電気的に接続される。もちろん、車体やさらに別の硬質基板層には、対応する電気コネクタ部品が設けられることになる。
【００４２】
図１ａ〜図１ｆに示した方法においては、中間発泡層３の形成中に成形キャビティ１１を密封するために新たなシールの概念が用いられている。図４の拡大図に示すように、下側金型半体５には、成形キャビティ１１の縁部に沿って直立した縁部２０が設けられ、この縁部は、公知の切刃とは対照的に、その上面２１については、少なくとも０．３mmの厚みの流動可能な外皮の材料が、この上面２１にスプレー吹付可能なようになっている。より詳しくは、上面２１は実質的に平坦になっていて、その幅は、少なくとも１mm、好ましくは少なくとも２mmであり、または、かかる上面は全体的な曲率半径が２mm以上であるような凸状部になっている。上面２１の幅は好ましくは５mm未満であって、例えば２〜３mmである。任意事項としては、上面２１は、充分に厚い外皮材料の層がスプレー吹付されるように、波形状やうね状などの逃げ面を呈している。可撓性外皮材料には弾性的な性質があるため、たとえ金型半体の寸法や硬質基板層の厚みが所定の公差内において変動したとしても、外皮材料と基板材料との間には効果的なシールが得られる。さらに一般的には、新たなシールの概念を達成するには、金型５及び８が閉じられたとき、基板材料と外皮材料とが接触する領域２２の幅は１０mm未満であるべきであり、好ましくは５mm未満であり、さらに好ましくは３mm未満であって、金型を閉じると比較的高い圧力が局所的に作用して外皮材料を圧縮することができる。さらに、接触領域においては、外皮材料の厚みは少なくとも０．３mmであり、好ましくは少なくとも０．４mmである。密封性を高めるため、接触領域２２には、外皮層の残余の領域と比較して、上述したシールの概念は好ましくは、接触領域の全体にわたって適用されるが、接触領域の一部分の長さについて適用することもでき、好ましくはかかる全長の少なくとも５０％以上、より好ましくは少なくとも７０％以上、最も好ましくは少なくとも９０％以上について適用する。
【００４３】
外皮層及び／又は基板層が、流動可能な及び／又は溶融した材料から始めて作られる場合には、外皮材料及び／又は基板材料が完全に硬化する前に、金型５及び８を閉じることが望ましい。こうすると、外皮層のみならず、基板の材料も圧縮される。さらに、トリム部品の（内側又は外側の）境界部分においては、外皮層と基板層とを効果的に接着することができる。
【００４４】
図５には変形例による実施形態を示していて、外皮層は、閉じた成形キャビティの中で、特にＲＩＭ工程によって作られる。スプレー工程とは対照的に、外皮層には、鋭利な上部が形成され、第１の成形面には直立した縁部を設けることは必要でない。第１の金型半体に直立した縁部を設ける代わりに、外皮層は、基板層に接触するのに充分なだけの高さをもった隆起部６０を呈するように成形される。しかしながら、直立した縁部を用いることは、薄い外皮層を塗布でき、もって、これがより迅速に硬化するという点において有利である。従って、接触領域２２においてさえ、外皮層は好ましくは３mm未満の厚みを有する。
【００４５】
図６には、応用例による実施形態を示していて、上面２４が平坦である直立した縁部２３を設けられた第２の成形面７に対して基板の材料がスプレー吹付され、他方、図７には、別の実施形態を示していて、閉じられた成形キャビティの中で基板材料は成形され、基板は、外皮層に接触するのに充分なだけの高さをもった隆起部６１をもつように成形されている。もちろん、直立した縁部２３や隆起部６１に、外皮層のための直立した縁部２０や隆起部６０を組み合わせれば、これらの高さを低くすることもできる。
【００４６】
上述したシールの概念は、可撓性外皮層を製造するのに熱可塑性ホイルから始めて、これを第１の成形面４上にて熱成形したり、また、スラッシュ成形工程で外皮層を作製したり、あるいは、事前に生産された外皮層をこうした第１の成形面上に配置したりする場合にも用いることができる。
【００４７】
外皮層において、硬質基板層に接触する領域における可撓性を高めるため、接触領域については、その他の領域に比べて、第１の成形キャビティを高温に加熱すると良い。これは熱可塑性の外皮層の場合には、かかる外皮層が金型面の加熱によって、柔らかくなるために、特に効果的である。
【００４８】
さらにまた、シールの概念は、基板層を、熱成形工程や、スラッシュ成形工程、または、射出成形工程によって成形する場合にも採用できる。この概念はさらに、事前に製造された基板層を第２の成形面に配置する場合にさえも使用できる。
【００４９】
上述した人造合成のトリム部品の製造方法は、連続ラインにおいて実施できる。図８は、実施可能な第１の実施形態による生産ラインを示していて、外皮層と基板層との双方はスプレー吹付工程によって生産され、外皮層を製造するための第１の金型半体は、ワークステーションにおける第１の回路を通過し、硬質基板層を製造するための第２の金型半体は、連続したワークステーションにおける第２の回路を通過するようになっている。第１の回路と第２の回路とはいずれも、閉じたループを形成し、このループを辿って、多数の（好ましくは２以上の）第１の金型半体と、第２の金型半体とが移動する。
【００５０】
第１の回路はまず、第１の金型半体５を、場合によってこれと異なるタイプ又はバージョンである、別の第１の金型半体と交換するためのワークステーション２５を備えている。次のワークステーション２６において、第１の金型半体は洗浄されて準備される。次に、ワークステーション２７において、第１の金型半体には、外部から剥離剤がスプレー吹付される。そして、ワークステーション２８においては、第１の成形面上に、ガラス繊維マットや、射出成形要素、電気部品などの各種のインサートが配置される。次の３つのワークステーション２９〜３１においては、外皮層のためのポリウレタン反応混合物がスプレー吹付される。外皮の材料をスプレー吹付するには比較的長時間を要することから、スプレー吹付のブースないしステーション２９〜３１は並列に配置されていて、スプレー吹付の作業能力を高めている。
【００５１】
第１の金型半体がワークステーション２５〜３１を通過するとき、第２の金型半体もまた、スプレー吹付工程によって硬質基板層を生産すべく同様なワークステーションを通過するようになっていて、すなわち、第２の金型半体を交換するワークステーション３２と、外部の剥離剤をスプレー吹付するワークステーション３３と、２つの並列配置されたスプレー吹付ステーション３４及び３５とを通過する。
【００５２】
基板層と外皮層とがスプレー吹付されたならば、第１の金型半体５と第２の金型半体８とは、第１の共有ワークステーション３６において、金型の開閉が可能であるような金型支持具に固定される。次のワークステーション３７においては、外皮層上に発泡材料が注がれて、金型は閉じられる。続く２つのワークステーション３８及び３９においては、発泡材料と外皮材料と基板材料とが硬化する。ワークステーション４０においては、金型が開かれて、第１の金型半体と第２の金型半体とが金型支持具から取り外される。次に、ワークステーション４１において、第２の金型半体は洗浄される一方、第１の金型半体上にあるトリム部品は、ワークステーション４２でさらに硬化した後で、成形品取り出しワークステーション４３へと至る。金型支持具は、ワークステーション３６へと戻される。そのためには、別個の搬送ラインを用いるか、あるいは、第１及び第２の金型半体のための搬送ラインを兼用して用いる。
【００５３】
第１の金型半体と第２の金型半体とについて、こうした別個の搬送ラインを用いることの利点は、必要な金型支持具が少なくなることと、各種のワークステーションにおいて搬送及び位置決めしなければならない重量が軽減されることである。さらに、基板層のスプレー吹付によって、外皮層のスプレー吹付が邪魔されることがない。
【００５４】
さらに重要な利点は、硬質基板層の製造には、可撓性外皮層の製造に比べて通例時間がかからないので、第２の金型半体の必要数が少なくなることである。とりわけ、基板層を熱成形したり、事前に製造された硬質基板層を第２の金型半体上に位置決めするだけで良いような場合に当てはまる。図９は、そのような生産ラインを示している。外皮層と発泡層とを製造するためのワークステーションは、図８に示したものと同一である。しかしながら、１台だけのワークステーション４４を用いて、硬質基板層を第２の金型半体に適用している。また、図９には、いずれも互いに異なるタイプないしバージョンである、６つの金型半体の備品一式を示している。発泡層の形成にはわずかに数分しか要しないが、外皮層のスプレー吹付製造には２０〜２５分を要するので、１５個〜２５個の第１の金型半体５を用いて外皮層を連続的に製造するならば、６つの異なる第２の金型半体があれば充分である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１ａ〜図１ｆは、本発明の第１の実施形態による方法について、その様々な段階を模式的に示した図であって、第１の金型半体には可撓性外皮層がスプレー吹付され、第２の成形面には硬質基板層が配置され、金型を閉じる前に発泡材料が可撓性外皮層に注入され、金型を開いたときにはトリム部品が成形されている。
【図２】図２は、図１ａに対する変形例であって、スプレー工程に代えて、ＲＩＭ工程によって、可撓性外皮層を生産している。
【図３】図３は、図１ｂに対する変形例であって、スプレー工程に代えて、ＲＩＭ工程によって、硬質基板層を生産している。
【図４】図４は、図１ｄの詳細部分を示した拡大図であって、スプレー吹付された外皮層とスプレー吹付された基板層との間に設けられる、シールの概念を示している。
【図５】図５は、図４と同様な拡大図であって、本発明に従った、異なる実施形態によるシールの概念を示している。
【図６】図６は、図４と同様な拡大図であって、本発明に従った、異なる実施形態によるシールの概念を示している。
【図７】図７は、図４と同様な拡大図であって、本発明に従った、異なる実施形態によるシールの概念を示している。
【図８】図８は、自動車の内装用のトリム部品を生産するための搬送ラインを示したブロック図であって、可撓性外皮層と硬質基板層との両方がスプレー工程によって生産されている。
【図９】図９は、自動車の内装用のトリム部品を生産するための搬送ラインを示したブロック図であって、可撓性外皮層はスプレー工程によって生産され、硬質基板層は事前に生産されたものを用いている。
【図１０】図１０は、一部分に補強としてガラス繊維マットを含んでいるような、ドアパネルを示した模式的な正面図である。
【図１１】図１１は、図１０と同様な図であるが、図示のドアパネルは補強として金属ワイヤを含んでいる。
【図１２】図１２は、異なった形状の生産可能なトリム部品を示した断面図である。
【図１３】図１３は、異なった形状の生産可能なトリム部品を示した断面図である。
【図１４】図１４は、異なった形状の生産可能なトリム部品を示した断面図である。
【図１５】図１５は、異なった形状の生産可能なトリム部品を示した断面図である。
【図１６】図１６は、異なった形状の生産可能なトリム部品を示した断面図である。
【図１７】図１７は、凹面状である成形面によって形成されるキャビティを示している。
【図１８】図１８は、凹面状である成形面によって形成されるキャビティを示している。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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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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【図１２】
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【図１３】
2007503331.tif 000020
【図１４】
2007503331.tif 000021
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
2007503331.tif 000026
2007503331.tif 000027