(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂基材の表面に２種類の発泡層を有する表皮材が隣接して貼合一体化された多層成形品製造用の金型であって、
雌雄一対からなる金型のうち、一方の金型は表皮材側の金型キャビティ面の２種類の表皮材の合縁部に対応する位置に凹部を有し、
他方の金型は、前記凹部に対向する位置に前記表皮材のそれぞれの端部同士を挟持する挟持体と、前記挟持体を嵌合する嵌合溝を有することを特徴とする多層成形品製造用の金型。
【請求項２】
雌雄一対からなる金型間に２種類の表皮材を供給し、これらの表皮材と一方の金型間に溶融状熱可塑性樹脂を供給して、熱可塑性樹脂基材の表面に２種類の表皮材が隣接して貼合一体化された多層成形品の製造方法において、
前記表皮材はそれぞれ発泡層を有する表皮材であり、
前記雌雄一対からなる金型は、表皮材側の金型キャビティ面の２種類の表皮材の合縁部に対応する位置に凹部を有する
ことを特徴とする多層成形品の製造方法。
【請求項３】
未閉鎖の金型間に2種類の表皮材を供給し、これらの表皮材と一方の金型面との間に溶融状熱可塑性樹脂を供給し、型締めして熱可塑性樹脂基材の表面に２種類の表皮材を貼合一体化することを特徴とする請求項２に記載の多層成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂基材の表面に２種類の表皮材が隣接して貼合一体化された多層成形品の製造用金型およびこれを用いる多層成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂からなる基材の表面に表皮材が貼合された多層成形品は、その経済性、軽量性および良好な賦形性から自動車内装部品（例えばドアトリムやインストルメントパネル）、家電製品の内外装部品その他の広い分野で多く使用されている。
【０００３】
このような多層成形品において、特に熱可塑性樹脂基材の表面に２種類の表皮材が隣接して貼合された成形品は、従来、射出成形や圧縮成形により熱可塑性樹脂基材表面にそれぞれの表皮材を貼合した基材部品をそれぞれ別々に成形し、これらを後工程で熱融着等で接合させていた。
【０００４】
また、別の方法では射出成形や圧縮成形により熱可塑性樹脂からなる基材の表面に単一の表材を貼合し、後工程で接着剤等を用いて別の表皮材を貼りあわせていた。
【０００５】
しかし、このような多層成形品は前者の場合は２種類の基材同士の接合が部分的な融着であり、接合強度が不十分となる場合がある。また、後者の場合には表皮材の剥がれ等の問題がある。
【０００６】
これらの問題に対して例えば、予め２種類の表皮材を重ねあわせ、その端縁を挟着体に挟着し、これを金型内に設けた溝にセットして溶融状熱可塑性樹脂を供給して成形する方法が提案されている（特開平２―１７５１１１）。
この方法によれば隣接する２種類の表皮材を同時に貼合一体化することができ、しかも製品強度や表皮材の剥離等の問題のない良好な多層成形品を製造することが可能となる。
【０００７】
しかし、表皮材として発泡層を有する表皮材を用いた場合には、成形時に金型内で圧縮されている発泡層（図３）が、成形後に圧力が開放されると圧縮から回復し、２種類の表皮材の合縁部において溝状の凹部が生じる（図４）という問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、本発明者らは発泡層を有する表皮材を用いた場合であっても、製品強度や表皮材の接合強度に問題がなく、しかも隣接する２種類の表皮材の合縁部に凹部のない多層成形品を低コストで製造する方法および金型について検討の結果、本発明に至った。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、熱可塑性樹脂基材の表面に２種類の表皮材が隣接して貼合一体化された多層成形品の製造用金型であって、雌雄一対からなる金型のうち、表皮材側の金型キャビティ面の２種類の表皮材の合縁部が位置する箇所に、合縁部に対応した凹部を有してなる多層成形品の製造用金型を提供するものである。
【００１０】
本発明の第２は、雌雄一対からなる金型間に２種類の表皮材を供給し、これらの表皮材と一方の金型間に溶融状熱可塑性樹脂を供給して、熱可塑性樹脂基材の表面に２種類の表皮材が隣接して貼合一体化された多層成形品の製造方法において、雌雄一対からなる金型のうち、表皮材側の金型キャビティ面の２種類の表皮材の合縁部が位置する箇所に、合縁部に対応した凹部を有してなる金型を用いる多層成形品の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
尚、この説明は本発明の一例であり、本発明がこれに限定されるものではない。
【００１２】
図１は本発明の方法により製造された多層成形品（１）の例を表皮材側から見た平面図で示したものであり、図２は表１における多層成形品をＡ−Ａで切断したときの断面を示したものである。この多層成形品（１）は熱可塑性樹脂基材（４）の表面に第一の表皮材（２）と第２の表皮材（３）の端縁の一部が隣接して貼合一体化されており、この端縁が接している部分は互いに重なり合って成形品内部に潜り込む状態になっている。
【００１３】
図５は本発明の多層成形品の製造用金型の例をその断面概略図で示したものであり、この例では雌型（６）のキャビティ面が表皮材側となるようになっている。この金型は、雄型（５）の外周部と雌型（６）の内周部が摺動面となって相互に摺動する雄雌一対からなっており、雄型（５）の金型キャビティ面の２種類の表皮材が合縁する位置には、２種類の表皮材端部同士を挟持する挟持体（７）を嵌合するための嵌合溝（８）が設けられているとともに、その金型キャビティ面には溶融樹脂供給通路（９）を介して溶融樹脂供給装置と通じている溶融樹脂供給口（１０、１１）が開口している。
【００１４】
溶融樹脂供給口は少なくとも一方の表皮材貼合部に対応する箇所にあればよいが、好ましくは２種類の表皮材の貼合部それぞれに対応する箇所に設けるのがよく、製品形状や大きさなどに応じて適宜その数、位置を決定すればよい。
【００１５】
雌型（６）のキャビティ面には２種類の表皮材が合縁する位置に対応する箇所に溝状の凹部（１２）が設けられている。尚、雄型（５）の２種類の表皮材が合縁する位置には、前記したように表皮材端部同士を挟持する挟持体（７）を嵌合するための嵌合溝（８）が設けられており、凹部（１２）はこの嵌合溝（８）に対向して設けられているともいえる。
【００１６】
凹部（１２）の形状は特に制限はなく、例えばその断面が図６（ａ）〜（ｄ）に示すような形状であればよいが、表皮材の発泡層が型締め時に圧縮された状態から回復した時に周囲との段差が生じないような形状にする必要がある。
凹部（１２）の高さ（深さ）は使用する表皮材の種類、厚み等によっても異なるが、小さすぎると成形後の発泡層の回復による表皮材合縁部の凹部が解消されず、大きすぎると成形後の発泡層の回復により合縁部が凸状に膨らんでしまうため、その高さ（深さ）は使用する表皮材の発泡層の回復量と同等にするのが好ましい。
【００１７】
また、凹部（１２）の幅についても使用する表皮材の種類や厚みによって異なるが、小さすぎると成形後の発泡層の回復により表皮材合縁部の凹部が解消されず、大きすぎると成形後の発泡層の回復により表皮材合縁部付近に凸部が生じてしまうため、その幅は２種類の表皮材の圧縮時の厚みに発泡層の回復量を加えた程度であることが必要となるが、幅を若干大き目にとり、形状をぼかすことも有効である。
かかる凹部（１２）は２種類の表皮材の合縁部に対応する位置全てに連続的に設けてもよいが、必要な部分にのみ非連続的に設けても構わない。また、同一形状で高さ、幅を部分的に変更しても、形状を部分的に変更しても構わない。
【００１８】
次に、このような金型を用いて多層成形品を製造する方法について説明する。
図７（ａ）は、２種類の表皮材（２、３）の端縁を重ねあわせて挟持体（７）に挟持している例を平面図で模式的に示したものである。
表皮材（２、３）の挟持は成形時に位置ずれを起こさない程度に固定されていればよく、この例では表皮材の端部同士を重ねて挟持している部分と挟持していない部分を交互にした状態を示している。
すなわち、図７（ａ）のＢ−Ｂの部分は図７（ｂ）で示されるように、表皮材の端部同士は挟持体（７）によってしっかりと挟持されているが、図７（ａ）のＣ−Ｃの部分は図７（ｃ）で示されるように、表皮材の端部同士は挟持体（７）には直接的には挟持されていない。
もちろん、表皮材の端部同士をどのように挟持体に挟持させるかは任意であり、合縁部のすべてを図７（ｂ）のように挟持してもよいが、通常は表皮材の端部同士を挟持体によってしっかりと挟持されている部分と直接的には挟持されていない部分とを有していることが好ましく、特にこのような部分が交互になっていることが好ましい。
【００１９】
尚、図７に例示する挟持体（７）は、図７（ａ）および図７（ｂ）からも分かるようにその長さ方向に左右に２分割できる構造となっており、左右の両分割部材を合わせたときに、その合わせ目部分において重ね合せた表皮材の端部同士が入り込み、しっかりと挟み込むことができる程度の幅と深さの溝が設けられた構造となっている。そしてこの例では、このような表皮材端部をしっかりと挟持している部分と、当該挟持部分の溝の深さと幅を大きくして、表皮材の端部同士が挟持体とは遊離した非挟持部分を設け、両部分が交互に存在する構造としている。
【００２０】
図８は２種類の表皮材（２、３）を挟持した挟持体（７）を雄型（５）のキャビティ面に設けた嵌合溝（８）に嵌合した状態を示している。
この時、雄型（５）の外周部に表皮材クランプ枠（図示せず）を設けて、表皮材の外周部を固定してもよい。
【００２１】
なお、このような挟持体やこれを嵌合する嵌合溝の形状はこれらの例に限られず、前述した特開平２−１７５１１１号公報に記載されているようなものも採用し得る。
【００２２】
図９は金型間にセットした表皮材（２、３）と雄型（５）の間に溶融状熱可塑性樹脂（１３）を二つの溶融樹脂供給口（１０、１１）より供給しているところを示している。
溶融状熱可塑性樹脂を供給するときの雄雌両金型間のキャビティクリアランスは使用する表皮材の種類などによって適宜決定される。また、２種類の表皮材が貼合される箇所に対応して複数の溶融樹脂供給口からそれぞれに溶融状熱可塑性樹脂を供給する場合、それぞれの溶融樹脂供給口から供給する樹脂量や供給タイミングは成形品の大きさや形状に応じて適宜決定される。
【００２３】
溶融状熱可塑性樹脂が供給されたのち型締めを行うか、溶融状熱可塑性樹脂の供給を行いつつ型締めを開始し、供給完了と同時または供給完了後に型締めを完了し、所定量の溶融状熱可塑性樹脂をキャビティ内に充填する。
図１０は型締め完了後のキャビティの状態を示すものであって、図１０（ａ）は表皮材を挟持している部分での、図１０（ｂ）は表皮材を挟持していない部分での型締めをした状態をそれぞれ示している。
【００２４】
この図からもわかるように、図１０（ａ）で示されるような部分では、基材となる熱可塑性樹脂は両表皮材によって遮断された状態になるが、両表皮材は位置ずれを起こすこともなくしっかりと所定位置に固定されており、一方図１０（ｂ）で示される部分では基材となる熱可塑性樹脂が両表皮材の端部周辺部に回り込んで一体化している。
このため、このような部分を交互に設けるように表皮材を挟持しておけば、異なる表皮材が貼合された基材部分も一体化し、しかも、表皮材端部が位置ずれを起こすこともなく、両表皮材を隣接して基材に貼合することができる。
【００２５】
尚、型締めのタイミングは溶融状熱可塑性樹脂を供給しながら、または供給完了後のどちらであってもよいが、溶融状熱可塑性樹脂の供給完了後に型締めを行なう際には、溶融状の熱可塑性樹脂の供給完了後速やかに型締めを開始することが好ましい。
また、雄雌金型の型締めは、図では縦方向の例を示しているが、型締め方向は縦方向であっても横方向であってもよい。
【００２６】
型締め完了時において、密閉された金型内においては表皮材は発泡層が圧縮された状態（図１１）となるため、２種類の表皮材の合縁部は雌型のキャビティ内に設けられた凹部の形状に沿った凸形状となる。
この後、冷却・固化を行い、雄雌両金型を開放することにより成形品が取出される。この型内から取出された成形品は貼合された表皮材の発泡層が回復し、図１２に示すように表面に凹凸のない好ましい外観の成形品を得ることができる。
【００２７】
本発明に適用される表皮材としては少なくとも発泡層を有する表皮材であればよく、発泡層のみからなるものであってもよいし、更に表皮層が積層されていてもよく、また、裏打ち層で裏打ちされていてもよい。
【００２８】
発泡層としてはポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンの発泡体や、ポリ塩化ビニル発泡体、軟質あるいは半硬質のポリウレタン発泡体などが例示される。
【００２９】
表皮層としてはモケットやトリコット等の織物や編み物、ニードルパンチカーペット等の不織布、金属フォイルや熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーのシートまたはフィルムがあげられる。
【００３０】
また、裏打ち層としては、不織布や合成樹脂シートやフィルムなどが例示される。
不織布を構成する繊維としては、綿、毛、絹、麻等の天然繊維あるいはポリアミド、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維が使用でき、これらを単独であるいは混紡して種々の方法により不織布としたものが用いられる。例えばニードルパンチ式、サーマルボンド式、スパンボンド式、メルトブロー式、スパンレース式等の不織布があげられる。
合成樹脂シートやフィルムとしては、ポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂やポリオレフィン系熱可塑性エラストマーからなるシートやフィルムがあげられ、基材樹脂として使用される熱可塑性樹脂と融着性のあるものが好適に用いられる。
【００３１】
本発明に適用される熱可塑性樹脂としては圧縮成形、射出成形、押出成形などで通常使用される樹脂であり、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリルースチレンーブタジエンブロック共重合体、ポリスチレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、スチレンーブタジエンブロック共重合体などの一般的な熱可塑性樹脂、ＥＰＭやＥＰＤＭなどの熱可塑性エラストマー、これらの混合物、あるいはこれらを用いたポリマーアロイ等があげられ、これらは非発泡性であっても発泡性であってもよい。
また、これらの熱可塑性樹脂には必要に応じて通常使用されるガラス繊維、各種の無機もしくは有機フィラーなどの充填材が含有されていてもよく、もちろん通常使用される各種の顔料、滑材、帯電防止剤、安定剤などの各種添加材が配合されていてもよい。
【００３２】
本発明の多層成形品を製造するための成形方法としては、射出成形や圧縮成形が適用されるが、射出成形の場合には、樹脂供給時に表皮材に溶融樹脂の温度や圧力が直接かかり、表皮材へのダメージが大きくなり易いため、上述したような、溶融樹脂供給後に型締めを行うことにより、表皮材へのダメージを小さくできる圧縮成形がより好ましく適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の金型を使用して多層成形品を製造すれば、熱可塑性樹脂基材の表面に発泡層を有する2種類の表皮材を貼合一体化した場合であっても、製品強度や表皮材の接着強度に問題がなく、しかも２種類の表皮材の合縁部に凹部のない多層成形品を効率よく低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金型を用いて製造された多層成形品の例を表皮材側から見た平面図で示したものである。
【図２】図１に示される多層成形品のＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来の金型を用いて多層成形品を製造したときの金型内における表皮材隣接部の状態を示す断面図である。
【図４】図３に示す状態から金型を開放して製品として取り出したときの表皮材隣接部の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の金型の断面概略図である。
【図６】本発明の金型に設けられる凹部の形状例をその断面で示したものである。
【図７】隣接する表皮材の端部同士を挟持した挟持体を示す概略図であって、（ａ）はこれを上面から見た状態を、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂで切断したときの断面状態を、（ｃ）はＣ−Ｃで切断したときの断面状態を示したものである。
【図８】本発明の金型を用いる多層成形品の製造工程における表皮材供給時の状態を金型断面の概略図で示したものである。
【図９】本発明の金型を用いる多層成形品の製造工程における溶融状熱可塑性樹脂の供給時の状態を金型断面の概略図で示したものである。
【図１０】本発明の金型を用いる多層成形品の製造工程における型締め後の状態を金型断面の概略図で示したものであって、（ａ）は表皮材を挟持している部分を、（ｃ）は表皮材を挟持していない部分を示している。
【図１１】本発明の金型を用いて多層成形品を製造したときの金型内における表皮材隣接部の状態を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す状態から金型を開放して製品として取り出したときの表皮材隣接部の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１：多層成形品
２、３：表皮材
２'、３'：発泡層
４：熱可塑性樹脂
５：雄型
６：雌型
７：挟持体
８：勘合溝
９：溶融樹脂供給通路
１０：溶融樹脂供給口
１１：溶融樹脂供給口
１２：凹部
１３：溶融状熱可塑性樹脂
【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】
0004613388.tif 000008
【図８】
0004613388.tif 000009
【図９】
0004613388.tif 000010
【図１０】
0004613388.tif 000011
【図１１】
0004613388.tif 000012
【図１２】
0004613388.tif 000013