(57)【要約】【課題】  表面に微細な凹凸形状を有する表皮材等の樹脂成形品を成形することが可能であり、通気性と強度が確保された成形用金型を提供する。【解決手段】  成形用金型１は、キャビティ面を形成する多孔質の金属溶射層２と、この金属溶射層２を保持する多孔質のバックアップ層３とを備えている。【選択図】  図１
2005178091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ面を形成する多孔質の金属溶射層と、該金属溶射層を保持する多孔質のバックアップ層とを備えたことを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記金属溶射層の厚さが０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とされたことを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項３】
前記バックアップ層は、第一の層と第二の層とからなり、第一の層の厚さは７．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下に設定されており、第二の層の厚さは５０．０ｍｍ以上７０．０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載の成形用金型。
【請求項４】
前記第一の層は金属粒子から形成されてなり、前記粒子間に形成される孔の径が１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とされたことを特徴とする請求項３記載の成形用金型。
【請求項５】
前記第二の層は金属粒子から形成されてなり、粒子間に形成される孔の径が３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされたことを特徴とする請求項３記載の成形用金型。
【請求項６】
前記成形用金型は表皮材を成形するための表皮成形用金型であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の成形用金型。
【請求項７】
前記成形用金型は真空型であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形用金型に係り、特に、真空成形により、表皮材等の樹脂成形品を所定形状に形成するための成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表皮材等の樹脂成形品において、例えば図３に示すようなセラミック型１´を用いて、真空成形により所定形状に成形することが行われている。真空成形を行うことにより、効率良く且つ低コストで、種々の形状の成形品を得ることが可能となる。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５２２８２号公報（第３頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された真空成形型は、通気性外型としてのシリコンゴムと、通気性芯材から構成されており、通気性芯材は、焼結金属または多孔質セラミックから構成されている。
しかし、真空成形型としてセラミックを使用した場合、真空孔の孔径が２０μｍ程度であるため、通気抵抗が大きく、真空スピードが遅くなり製造効率が悪いという問題があった。また、真空成形型としてポーラス樹脂が使用される場合もあるが、この場合も真空孔の孔径は５０〜１００μｍであり、より効率的に真空成形を行える成形型が望まれている。
本発明の目的は、表面に微細な凹凸形状を有する表皮材等の樹脂成形品を成形することが可能であり、通気性と強度が確保された成形用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、請求項１に係る発明によれば、キャビティ面を形成する多孔質の金属溶射層と、該金属溶射層を保持する多孔質のバックアップ層とを備えた、ことにより解決される。
本発明によれば、金型表面に金属溶射層を備えているので、原型どおりの複雑で微細な凹凸形状を形成することができ、金型において成形される成形品の表面にも、同様に複雑な微細な凹凸形状を転写することが可能である。
【０００６】
本発明の金属溶射層の厚さは０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定されている。
すなわち、金属溶射層の厚さが０．７ｍｍ以下である場合は、層が薄すぎることにより表面にクラックが生じ易くなるという不都合が生じる。
また、金属溶射層の厚さが１．０ｍｍよりも大きい場合には、通気抵抗が大きくなり成形効率が悪化する。また、コストアップを招くことにもなる。
【０００７】
前記バックアップ層は、第一の層と第二の層とからなり、第一の層の厚さは７．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下に設定されており、第二の層の厚さは５０．０ｍｍ以上７０．０ｍｍ以下に設定されている。これにより、通気性が確保されるとともに、十分な強度剛性を得ることが可能となる。
すなわち、第一の層の厚さが７．０ｍｍ未満、或いは第二の層の厚さが５０．０ｍｍ未満である場合には、十分な剛性を確保することができない。
また、第一の層の厚さが１０．０ｍｍよりも厚い場合、或いは第二の層の厚さが７０．０ｍｍよりも厚い場合には、通気抵抗が大きくなり成形効率が悪化する。また、コストアップを招くことにもなる。
【０００８】
さらに、前記第一の層及び第二の層は金属粒子から形成されてなり、第一の層を形成する粒子間に形成される孔の径が１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定されており、第二の層を形成する粒子間に形成される孔の径は３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下に設定されている。これにより、バックアップ層における通気性と、十分な剛性が確保される。
第一の層の粒子間の孔径が１．５ｍｍ未満である場合、或いは第二の層の粒子間の孔径が３．０ｍｍ未満である場合には、粒子間の隙間が小さくなるため、通気抵抗が大きくなって成形効率が悪化する。
また、第一の層の粒子間の孔径が２．０ｍｍよりも大きい場合、第二の層の粒子間の孔径が５．０ｍｍよりも大きい場合には、金型の十分な強度を確保することができず不都合が生じる。
【０００９】
なお、請求項６に記載されているように、前記成形用金型は表皮材を成形するための表皮成形用金型であり、自動二輪車用座席等の表皮材の表面に、シボ模様やステッチ模様等の微細な凹凸模様を賦形することが可能である。
さらに、請求項７に記載されているように、前記成形用金型は真空型であり、真空成形により樹脂成形品の表面に、金属溶射層から転写された凹凸模様が賦形されるので、よりシャープな形状の凹凸模様を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の成形用金型は、金属溶射層を備えた構成とされており、この金属溶射層は、マスターモデル表面に金属を溶射することにより形成されているので、マスターモデル表面の微細な凹凸形状を金型面に再現することが可能である。したがって、金型を用いて成形される表皮材の表面に、同様に微細な凹凸形状を転写することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の成形用金型では、バックアップ層として、金属粒子からなる第一の層と第二の層を備えており、このバックアップ層で金型の強度が確保される。また、金属溶射層の厚さと、バックアップ層を構成する第一の層及び第二の層の厚さ，金属粒子間に形成される孔の径とが所定値に設定されているので、金型の通気性及び剛性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１は本実施形態に係る成形用金型の断面図、図２は成形用金型の製作工程を示す流れ図である。
【００１３】
本実施形態に係る成形用金型１は真空成形型であり、例えば、自動二輪車の座席の表皮材が成形される表皮成形用金型である。成形用金型１は、多孔質の金属溶射層２と、多孔質のバックアップ層３とを備えて構成されている。
【００１４】
金属溶射層２は金型のキャビティ面を形成するものであり、アルミニウムや亜鉛、その他の金属からなり、これら金属単体または合金を、マスターモデルに溶射することにより形成される。溶射法は、火炎溶射、アーク溶射、プラズマ溶射等、公知の溶射方式が適用される。
金属溶射層２はマスターモデルに金属を溶射することにより形成されるので、溶射された金属がマスターモデルの凹凸形状に密着し、金属溶射層の表面に、マスターモデルの凹凸形状が忠実に転写される。
したがって、本例のように、自動二輪車の表皮材を成形する金型の場合は、表皮材の革シボ模様を、金属溶射層２に好適に転写することが可能である。
【００１５】
金属溶射層２の気孔径や気孔率等は、使用する金属材料、噴射圧力、溶滴の温度、溶射距離、溶射材の供給速度などにより制御することができ、膜厚の調節も可能である。
本例では、金属溶射層２の厚さは、０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定される。すなわち、金属溶射層２の厚さが０．７ｍｍ以下である場合は、層が薄すぎることにより表面にクラックが生じ易くなるという不都合が生じる。
また、金属溶射層２の厚さが１．０ｍｍよりも大きい場合には、通気抵抗が大きくなり成形効率が悪化する。また、コストアップを招くことにもなる。したがって、金属溶射層２を上記数値の範囲内で形成すると好適である。
【００１６】
バックアップ層３は、第一の層３ａと、第二の層３ｂとから構成されている。
第一の層３ａと第二の層３ｂは、金属粒子と、この金属粒子を結合させる樹脂とから構成されており、多孔質に形成されている。
本例では、金属粒子としてアルミグリッドが用いられている。このように、金属粒子として安価なアルミグリッドを使用することにより、製造コストを低減することができ好適である。
第一の層３ａ及び第二の層３ｂは、上記アルミグリッド等の金属粒子を、熱硬化性樹脂で結合させることにより形成されている。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が使用される。
本例では、第一の層３ａの厚さは、７．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下に設定されている。また、第二の層３ｂの厚さは５０．０ｍｍ以上７０．０ｍｍ以下に設定されている。
各層について、上記厚さの範囲で形成することにより、各層において十分な通気性が確保されるとともに、強度を確保することが可能となる。
【００１７】
さらに、本例では、第一の層３ａを構成する粒子間の孔の径が１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定されている。また、第二の層３ｂの粒子間に形成される孔の径は３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下に設定されている。
なお、粒子間に形成される隙間は、必ずしも円形になるとは限らない。粒子間の隙間が円形でない場合は、その隙間を形成するそれぞれの粒子に接する仮想円の孔の径が、上記範囲となるようにする。
第一の層３ａの粒子間に形成される孔の径が１．５ｍｍ未満である場合、或いは第二の層３ｂの粒子間の孔の径が３．０ｍｍ未満である場合には、粒子間の隙間が小さくなるため、通気抵抗が大きくなって成形効率が悪化する。このため、上記粒子間に形成される孔の径を上記範囲とするのが望ましい。
また、第一の層３ａの粒子間の孔径が２．０ｍｍよりも大きい場合、第二の層３ｂの粒子間の孔径が５．０ｍｍよりも大きい場合には、金型の十分な強度を確保することができず不都合が生じる。
バックアップ層３には、金型の強度を確保するために、木枠や金属枠等からなる補強リブ４を埋設しておくことができる。
なお、本例では、バックアップ層３を二層とし、通気性及び金型強度を確保しているが、バックアップ層を一層或いは三層以上としても良い。
【００１８】
図２に、本例の成形用金型１の製作工程を示す。
第一の工程Ｓ１ではマスターモデルの製作がなされる。本例では、自動二輪車座席の表皮材を成形する金型であるため、マスターモデルとして二輪車用座席が形成される。
二輪車用座席は、従来公知のものであり、ボトムプレート上にクッション材を載置し、表皮材で被覆することにより形成される。
第二工程Ｓ２では、マスターモデルに表面処理材が塗布される。そして、第三工程Ｓ３ではマスターモデル表面に金属が溶射される。溶射された金属は、マスターモデル表面に密着し、マスターモデル表面のシボ模様が忠実に写し取られる。
また、使用する金属材料、噴射圧力、溶滴の温度、溶射距離、溶射材の供給速度等を制御し、多孔質の金属溶射層２を形成し、金属溶射層２における通気性を確保する。
第四工程Ｓ４では、バックアップ樹脂が流し込まれる。本例では、第一の層３ａを形成するバックアップ樹脂と、第二の層３ｂを形成するバックアップ樹脂とがそれぞれ流し込まれる。
第五工程では、所定温度に保たれた環境に、途中工程の成形用金型１を置く。この環境で所定時間が経過することにより、バックアップ樹脂の硬化がなされる。
このようにして、金属溶射層２、第一の層３ａ及び第二の層３ｂからなるバックアップ層３が形成されたら、最後にマスターモデルが取り外され、成形用金型１が完成する。
なお、第三工程の前に、マスターモデルに複数の針をセットする工程を追加しても良い。
マスターモデルに針をセットすることにより、第三工程で金属溶射層２を形成するときに、金属溶射層２に複数の針穴を設けることが可能となる。針穴が設けられた金属溶射層２は、通気性が高められ、真空成形時の成形時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る成形用金型の断面図である。
【図２】本実施形態に係る成形用金型の製作工程を示す流れ図である。
【図３】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  成形用金型、２  金属溶射層、３  バックアップ層、３ａ  第一の層、３ｂ  第二の層、４  補強リブ
【図１】
2005178091.tif 000003
【図２】
2005178091.tif 000004
【図３】
2005178091.tif 000005