(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
色見切り線を境として異なる色または模様とした表面を有し表皮となる熱可塑性シートを加熱軟化させてその表面を第１成形型の表側成形面に接近させたのち、この表側成形面と対向する裏側成形面を有する第２成形型を前記第１成形型に接近させ、前記熱可塑性シートと第２成形型の間に介在され基材となる加熱軟化させた熱可塑性板材を前記熱可塑性シートの裏面と前記裏側成形面の間に充填することにより基材を表皮により覆ってなる積層体を製造する方法において、前記熱可塑性シートは表面側となる薄い緻密な合成樹脂の表面層と裏面側となる発泡合成樹脂の裏面層よりなり、前記裏面層には前記表面層表面の前記色見切り線と対応する位置に沿ってその厚さのほゞ全部にわたる切れ目を形成し、前記第１成形型の表側成形面には前記色見切り線に沿って前記表面層の表面と当接する幅の狭い先端縁を有する突条を形成し、前記第２成形型の裏側成形面には前記突条に対応する位置に沿って凹条を形成したことを特徴とする積層体の製造方法。
【請求項２】
前記第２成形型を前記第１成形型に接近させる前に、前記熱可塑性シートの表面層の表面を前記第１成形型の表側成形面に吸引密着させてなる請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
前記第１成形型は下型とし、前記第２成形型は上型とし、加熱軟化させた前記熱可塑性板材は前記上型の裏側成形面よりも広い開口を有する基材ホルダに周囲部を保持させると共にこの基材ホルダは前記第２成形型よりも先に前記下型に対する最接近位置とし、前記裏側成形面は前記開口を通って前記熱可塑性板材を前記熱可塑性シートの裏面との間に充填してなる請求項１または請求項２に記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
前記上型にはその周辺部に固定されて下方に延びる複数のガイドバーを設け、前記基材ホルダは前記ガイドバーにより昇降可能に案内支持されると共に上型に対する所定距離以上の下降は同ガイドバー下端部に形成した頭部に当接することにより阻止されている請求項３に記載の積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のドアトリム、車両の内装材、家屋の内装材、家具の外装材等に使用される積層体、特に基材を覆う表皮の表面に形成した木目込み溝を境としてその両側で表面の色または模様が異なっている積層体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車のドアトリムのような、基材の表面を表皮により覆ってなる積層体において、装飾性を高めるために上半部と下半部とで表面の色を異なるものとする場合には、通常は上半部と下半部を別々に成形することにより表皮の色が異なるものを用意した後、これをかしめやねじ止めなどにより一体化している。また、一体成形した基材の表面に加熱軟化させた表皮材を負圧により吸引接着してこのような積層体を製造する場合は、色見切り線を境として上半部と下半部とで表面の色が異なる表皮材を使用することも考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記第１の従来技術では、成形工程が上半部と下半部とで別々に必要になり、また組付工程も必要であるので、製造コストが増大するという問題がある。また上記第２の従来技術では、製造コストは低下するが、表皮材は吸引接着の際に基材の表面に沿って多少ずれるので色見切り線形状が曲がりくねって外観が低下し、また平坦なドアトリムの表面が単に色分けまたは模様分けされているだけであるので豪華な感じを与えることができないという問題がある。この後者の問題を解決するためには、表皮材表面の色見切り線の位置に木目込み溝を設けてこの溝内に色見切り線が入るようにすることが考えられる。しかしこれでは前者の問題は解決されないので、曲がりくねった色見切り線が木目込み溝から部分的に露出してかえって見苦しくなることがある。また、感触を高めるために表皮の裏側に発泡層を設けると表皮の厚さが大きくなって木目込み溝の溝底の曲率半径、従って木目込み溝の幅が大きくなるので、溝底が見えて外観が低下するという問題も生じる。
【０００４】
本発明は、木目込み溝を境として表面の色が異なるこの種の積層体を一体的に成形する場合において、木目込み溝の幅を小さくし、しかも色見切り線が木目込み溝の中に隠れるようにして、このような各問題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による積層体の製造方法は、色見切り線を境として異なる色または模様とした表面を有し表皮となる熱可塑性シートを加熱軟化させてその表面を第１成形型の表側成形面に接近させたのち、この表側成形面と対向する裏側成形面を有する第２成形型を第１成形型に接近させ、熱可塑性シートと第２成形型の間に介在され基材となる加熱軟化させた熱可塑性板材を熱可塑性シートの裏面と裏側成形面の間に充填することにより基材を表皮により覆ってなる積層体を製造する方法に関するものであり、熱可塑性シートは表面側となる薄い緻密な合成樹脂の表面層と裏面側となる発泡合成樹脂の裏面層よりなり、裏面層には表面層表面の色見切り線と対応する位置に沿ってその厚さのほゞ全部にわたる切れ目を形成し、第１成形型の表側成形面には色見切り線に沿って表面層の表面と当接する幅の狭い先端縁を有する突条を形成し、第２成形型の裏側成形面には突条に対応する位置に沿って凹条を形成したことを特徴とするものである。熱可塑性シートは第１成形型の表側成形面に密着される際に、色見切り線が突条の先端縁に当接され折り曲げられて木目込み溝が形成されるが、裏面層の色見切り線に対応する部分には切れ目が形成されているので折り曲げられるのは薄い表面層だけであってきわめて曲がりやすくそれ以外の部分で曲がることはなく、しかも突条は先端縁の幅が狭いので、木目込み溝の溝底の曲率半径はきわめて小さくなる。
【０００６】
前項の発明は、第２成形型を第１成形型に接近させる前に、熱可塑性シートの表面層の表面を第１成形型の表側成形面に吸引密着させることが好ましい。
【０００７】
前２項の発明は、第１成形型を下型とし、第２成形型を上型とし、加熱軟化させた熱可塑性板材は上型の裏側成形面よりも広い開口を有する基材ホルダに周囲部を保持させると共にこの基材ホルダは第２成形型よりも先に下型に対する最接近位置とするようにし、裏側成形面は開口を通って熱可塑性板材を熱可塑性シートの裏面との間に充填するようにすることが好ましい。
【０００８】
また前項の発明は、上型にその周辺部に固定されて下方に延びる複数のガイドバーを設け、基材ホルダはガイドバーにより昇降可能に案内支持されると共に上型に対する所定距離以上の下降は同ガイドバー下端部に形成した頭部に当接することにより阻止されるようにすることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図６に示す実施の形態は、本発明による積層体の製造方法を自動車のドアトリムの製造に適用した場合の例を示す。
図６に示す半製品のように、本発明により成形されるドアトリムは、肉厚がほゞ一定で剛性のある基材３１の外表面を表皮３０により覆ったものであり、表皮３０は、図５に示すように、柔軟で緻密な薄い熱可塑性樹脂の表面層３０ａの裏面に弾性に富んだシート状の合成樹脂発泡体よりなる裏面層３０ｂをラミネート接着したものである。基材３１を覆う表皮３０の表面側には、取付状態でほゞ水平となる直線状あるいは多少屈曲した木目込み溝３２が横方向全幅にわたり形成され、その上側と下側では表面の色または模様が異なっている。例えば縦横の寸法が約６００mm×９００mmのドアトリムの場合、各部の肉厚は基材３５が２．５〜６．０mm、表皮３０が４．４５mm以下、従ってドアトリム全体で６．９５〜１０．４５mm以下である。
【００１０】
先ず図１〜図４により、この実施の形態に使用する成形装置の説明をする。この成形装置は、下部の固定側型支持部材（図示省略）に取り付けられる第１成形型（下型）１０と、上部の可動側型支持部材（図示省略）に取り付けられる第２成形型（上型）２０と、ガイドバー２３を介して第２成形型２０により支持される基材ホルダ２５を備えている。第１成形型１０の上側にはドアトリムの表皮３０の表面と対応する形状の表側成形面１１が形成され、その外側には外方に延びる外周面１１ａが形成されている。この表側成形面１１には、ドアトリムの木目込み溝３２と対応する位置に沿って、先端縁の幅が狭い一定断面形状の突条１２が真直状にあるいは多少屈曲して形成されている。第１成形型１０内には真空ポンプと真空タンクと開閉弁からなる真空源１４に接続された吸引管路１３が設けられ、この吸引管路１３から分岐された多数の細管路１３ａ（図では一部のみを示す）の他端は表側成形面１１のほゞ全面に分布して開口されている。突条１２は図示のように第１成形型１０と一体的に形成してもよいし、あるいは板状のものを植え込み固定してもよい。
【００１１】
第２成形型２０は第１成形型１０に対し上方から接近離隔可能であり、図２及び図３は離隔状態を示し、図４は最接近状態を示している。第２成形型２０の下面には第１成形型１０上側の表側成形面１１と対向する裏側成形面２１が形成され、裏側成形面２１と表側成形面１１との間の隙間は最接近状態においてドアトリムの厚さとなる。裏側成形面２１には、表側成形面１１に形成した突条１２と対応する位置に、凹条２２が形成されている。
【００１２】
図１、図３及び図４に示すように、第２成形型２０の四隅に固定されて下方に延びる４本のガイドバー２３には、基材ホルダ２５が昇降可能に案内支持されている。基材ホルダ２５は平面輪郭形状が第２成形型２０とほゞ同一の厚板状で裏側成形面２１よりもやや広い開口２６が形成され、四隅に設けたブッシュ２７が各ガイドバー２３に摺動可能に嵌合され、図３に示すように第２成形型２０が第１成形型１０から下方にある距離以上離隔した状態では、各ガイドバー２３の下端に形成した頭部２３ａにブッシュ２７が当接して、基材ホルダ２５が第２成形型２０に対しそれ以上下降することは阻止される。開口２６の三方となる基材ホルダ２５の上面には多数の係止針２８が起立して植設され、残る一方にはクランパ２９が設けられている。
【００１３】
基材３１の表面に接着されて表皮３０となる熱可塑性シート３０ｍは、柔軟な熱可塑性樹脂の緻密なソリッド層よりなる薄いシート状の表面層３０ａ（例えば厚さ０．３５mmのポリプロピレン樹脂シート等）の裏面に、弾性に富んだシート状の合成樹脂発泡体（例えば厚さ２〜３mmのポリプロピレン樹脂発泡体シート）よりなる裏面層３０ｂを予めラミネート接着してシート状としたものである。熱可塑性シート３０ｍの表面層３０ａの表面は、図２に示すように、表側成形面１１の突条１２の平面形状と一致する直線状あるいは多少屈曲した色見切り線Ｃを境として一側部（上半部）Ａと他側部（下半部）Ｂとで表面の色または模様が異なるものとし、また意匠的効果を高めるために、皮革模様などのしぼが形成されている。熱可塑性シート３０ｍの裏面層３０ｂには、図５に示すように、表面層３０ａ表面の色見切り線Ｃと対応する位置に沿ってその厚さのほゞ全部にわたる切れ目３０ｃが形成されている。この切れ目３０ｃは、熱可塑性シート３０ｍを所定形状に切断した後にナイフ状の切刃を有する型により形成すればよい。
【００１４】
基材３１となる熱可塑性板材３１ｍは、ポリプロピレンと木粉を混合し加熱圧縮して板状としたもの（混合比率は重量比で例えば５０：５０、厚さは例えば２．５ｍｍ）である。熱可塑性板材３１ｍは、基材ホルダ２５の開口２６よりも大きい長方形に予め切断し、３辺を基材ホルダ２５の係止針２８に刺し、１辺をクランパ２９により挟んで基材ホルダ２５に支持させる。
【００１５】
次に以上に述べた成形装置を用いた製造方法を、図２〜図５により説明する。先ず熱可塑性シート３０ｍを、色見切り線Ｃのある表面が下側となるように外周部を保持枠１９の間に挟むことにより保持し、遠赤外線ヒータ等により加熱（例えば１２０℃）して軟化させる。そして保持枠１９を下降させ、熱可塑性シート３０ｍの外周部を第１成形型１０の外周面１１ａ上に当接させて、表側成形面１１と熱可塑性シート３０ｍの間の空間を実質的に密閉する。この状態における熱可塑性シート３０ｍの水平方向位置は、図２及び図５(a) に示すように、熱可塑性シート３０ｍの表面層３０ａの色見切り線Ｃが表側成形面１１から突出する突条１２の真上となるようにされている。そして真空源１４からの負圧を吸引管路１３及び細管路１３ａを通して熱可塑性シート３０ｍの下側に与えれば、図２の二点鎖線３０Ａ及び図３の実線に示すように、熱可塑性シート３０ｍは表面層３０ａの表面が第１成形型１０の表側成形面１１に吸引密着され、突条１２の幅が狭い先端縁は色見切り線Ｃに沿って表面層３０ａの表面に当接される。
【００１６】
この吸引密着により、図５(b) に拡大して示すように、表面層３０ａはその表面の色見切り線Ｃが突条１２の先端縁に当接され折り曲げられて木目込み溝３２が形成されるが、裏面層３０ｂに切れ目３０ｃが形成された色見切り線Ｃの部分は、折り曲げられるのは薄い表面層３０ａだけであってきわめて曲がりやすいので幅が狭い突条１２の先端縁に密着して曲がり、木目込み溝３２の溝底の曲率半径はきわめて小さくなる。また、この色見切り線Ｃ以外の部分は裏面層３０ｂの分だけ厚さが大きくなって曲がりにくいので、突条１２の先端縁が色見切り線Ｃから多少ずれた位置に当接しても曲がるのは色見切り線Ｃに沿ってであり、その後の吸引密着により熱可塑性シート３０ｍは色見切り線Ｃが突条１２の先端縁と一致する向きに局部的にずれて位置が修正される。
【００１７】
次に熱可塑性板材３１ｍを、図３に示すように、３方の縁部を係止針２８に刺し残る１方の縁部をクランパ２９により挟んで基材ホルダ２５に支持させ、遠赤外線ヒータ等により加熱（例えば２２０℃）して軟化させてから、第２成形型２０を基材ホルダ２５と共に第１成形型１０に向けて下降させる。基材ホルダ２５は、その下面が第１成形型１０の外周面１１ａ上の熱可塑性シート３０ｍに当接して第１成形型１０に対する最接近位置に達した後は下降が停止され、第２成形型２０及びガイドバー２３だけが下降されて、図４に示すように第２成形型２０のガイドバー２３下端の頭部２３ａの先端が第１成形型１０に当接し、両成形面１１，２１の間の隙間がドアトリムの厚さとなる最接近状態になったところで停止させる。これにより、加熱軟化されて熱可塑性シート３０ｍと第２成形型２０の裏側成形面２１間に介在された熱可塑性板材３１ｍは、第２成形型２０の裏側成形面２１と熱可塑性シート３０ｍの裏面との間に隙間なく圧縮充填される。
【００１８】
両成形型１０，２０内部への熱伝達等により両成形面１１，２１の温度が低下し、熱可塑性シート３０ｍ及び熱可塑性板材３１ｍが硬化して、表皮３０及び基材３１となったところで、第２成形型２０及び基材ホルダ２５を上昇させれば、表面層３０ａ及び裏面層３０ｂからなる表皮３０と基材３１が一体化されたドアトリムの半製品は基材ホルダ２５と共に上昇される。この半製品は、クランパ２９を外して持ち上げることにより、基材ホルダ２５から取り外される。そして図６に示す切断線Ｄよりも外側の不要部分を切除すれば、突条１２により表皮３０の表面に形成された木目込み溝３２を境としてその両側で表面の色または模様が異なるドアトリムは完成する。基材３１には、第２成形型２０の裏側成形面２１の凹条２２により木目込み溝３２を囲むように突条が形成されるので、この部分の基材３１の肉厚が薄くなって強度が低下することがない。
【００１９】
上述した実施の形態によれば、表皮３０の色または模様が木目込み溝３２を境として異なるドアトリムを実質的に１つの工程により一体的に製造できる。しかも、幅が狭い突条１２の先端縁が当接されて折り曲げられる色見切り線Ｃに沿った表面層３０ａは裏面層３０ｂに切れ目３０ｃが形成されてきわめて曲がりやすいので、この折り曲げにより形成される木目込み溝３２は溝底の曲率半径がきわめて小さくなり、この溝底は外部から見えにくくなる。また、この色見切り線Ｃ以外の部分は裏面層３０ｂの分だけ厚さが大きくなって曲がりにくいので、突条１２の先端縁が色見切り線Ｃから多少ずれた位置に当接しても曲がるのは色見切り線Ｃに沿ってであり、この折れ曲がった部分が突条１２の先端縁と一致するようにずれは修正されて色見切り線Ｃは木目込み溝３２の溝底と一致するので、色見切り線Ｃが木目込み溝３２から外部に露出することもなくなる。従って外観に優れたドアトリムを容易に製造することができる。
【００２０】
上記実施の形態では、第２成形型２０を第１成形型１０に接近させる前に、熱可塑性シート３０ｍを第１成形型１０の表側成形面１１に吸引管路１３及び細管路１３ａと真空源１４により吸引密着させているので、突条１２の先端縁が色見切り線Ｃから多少ずれた場合におけるこのずれを修正する作用は比較的自由に行われる。このような吸引密着を行わない場合は、第１成形型１０の表側成形面１１に対する熱可塑性シート３０ｍの密着は第２成形型２０の裏側成形面２１との間に圧縮充填される加熱軟化された熱可塑性板材３１ｍにより行われることになり、前述したずれを修正する作用は、表皮３０の裏面層３０ｂに付着した熱可塑性板材３１ｍの粘性抵抗のため弱くはなるが失われることはない。
【００２１】
また上記実施の形態では、広い開口を有する基材ホルダ２５に熱可塑性板材３１ｍの周囲部を保持させて加熱軟化させており、このようにすれば加熱軟化させた熱可塑性板材３１ｍの取り扱いが簡単になるので積層体の製造が容易になる。しかし本発明は、押出しダイから板状に押し出した溶融樹脂よりなる熱可塑性板材３１ｍを、第１成形型１０の表側成形面１１に吸引密着させまたは接近させた熱可塑性シート３０ｍの上に供給することにより、熱可塑性シート３０ｍと第２成形型２０の裏側成形面２１間に介在させて実施することも可能であり、そのようにしても前記の各効果は得られる。
【００２２】
上記実施の形態では、上型である第２成形型２０の四隅に下方に延びるガイドバー２３を固定し、基材ホルダ２５はガイドバー２３により昇降可能に案内支持し、第２成形型２０に対する所定距離以上の下降はガイドバー２３下端部に形成した頭部２３ａに当接することにより阻止するようにしており、これによれば、基材ホルダ２５の作動のために特別な装置を設ける必要がなくなるのでドアトリムの成形に使用する装置の構造が簡略化される。しかし本発明は、基材ホルダ２５を支持して昇降させる装置を設けて実施しても差し支えない。
【００２３】
上記実施の形態では、第１成形型１０を下型とし第２成形型２０を上型としているが、本発明は、第１成形型１０を上型とし第２成形型２０を下型として実施することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、表皮表面の色または模様が木目込み溝を境として異なるドアトリムを実質的に１つの工程により一体的に製造できる。しかも、表皮は裏面層に形成した切れ目により色見切り線の部分がきわめて曲がりやすくそれ以外の部分では曲がりにくいので表皮表面の色見切り線が木目込み溝の溝底からずれて木目込み溝の外側に露出するおそれはなくなり、また木目込み溝の溝底の曲率半径がきわめて小さくなることにより木目込み溝の幅が小さくなって溝底が見えることもなくなる。これにより、基材を覆う表皮の表面に形成した木目込み溝を境としてその両側で表面の色または模様が異なっている積層体の外観を向上させることができる。
【００２５】
第２成形型を第１成形型に接近させる前に熱可塑性シートを第１成形型の表側成形面に吸引密着させるようにしたものによれば、熱可塑性シートは吸引密着の際に熱可塑性板材に付着されていないので、突条の先端縁が色見切り線から多少ずれた位置に当接した場合でもその後の吸引密着により色見切り線は突条の先端縁と一致する向きに自由に修正され、従って色見切り線が木目込み溝の溝底からずれて木目込み溝の外側に露出するおそれは一層少なくなる。
【００２６】
また第１成形型を下型とし、広い開口を有する基材ホルダに加熱軟化させた熱可塑性板材の周囲部を保持させるようにした発明によれば、加熱軟化させた熱可塑性板材の取り扱いが簡単になるので積層体の製造が容易になる。
【００２７】
前項の発明において、上型の周辺部に下方に延びる複数のガイドバーを固定し、基材ホルダはガイドバーにより昇降可能に案内支持し、上型に対する所定距離以上の下降はガイドバー下端部に形成した頭部に当接することにより阻止するようにしたものによれば、基材ホルダの作動のために特別な装置を設ける必要がなくなるので本発明の実施に使用する装置の構造が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による積層体の製造方法の一実施形態に使用する成形装置の第２成形型及び熱可塑性材料を除いた平面図である。
【図２】  図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図で、熱可塑性シートを第１成形型に接近させて表側成形面に吸引密着させる状態を示す図である。
【図３】  図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図で、第２成形型及び基材ホルダが第１成形型に接近する途中の状態を示す図である。
【図４】  図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図で、第２成形型及び基材ホルダが第１成形型に最も接近した状態を示す図である。
【図５】  図１〜図４に示す装置の各段階における要部の部分拡大断面図である。
【図６】  本発明による積層体の製造方法の一実施形態により製造されたドアトリムの半製品の断面図である。
【符号の説明】
１０…第１成形型、１１…表側成形面、１２…突条、２０…第２成形型、２１…裏側成形面、２２…凹条、２３…ガイドバー、２３ａ…頭部、２５…基材ホルダ、２６…開口、３０…表皮、３０ａ…表面層、３０ｂ…裏面層、３０ｃ…切れ目、３０ｍ…熱可塑性シート、３１…基材、３１ｍ…熱可塑性板材、Ｃ…色見切り線。
【図１】
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【図２】
0003915206.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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