(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クッション層と表皮とが一体的に固着されている表皮材を有し、該表皮材が樹脂製基材の成形時に一体成形されるとともに該樹脂製基材に一体的に固着される樹脂成形品であって、
前記表皮材のクッション層は、成形前においてＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下のクッション用軟質ウレタンフォームであり、
該表皮材は、前記樹脂製基材と一体成形される際に成形型の成形面に押圧されることにより、該成形面の凹凸形状に沿って前記クッション層の厚さが変化させられ、該クッション層の厚さ変化を主体として表面に所定の凹凸が賦形される
ことを特徴とする賦形された表皮材を有する樹脂成形品。
【請求項２】
クッション層と表皮とが一体的に固着されている表皮材が成形型に配置された状態で、該成形型に溶融樹脂が供給されて成形されることにより、該表皮材が該成形型の成形面に押圧されて成形されるとともに、該溶融樹脂が成形硬化した樹脂製基材と該表皮材とが一体的に固着される樹脂成形品の製造方法であって、
前記クッション層は、成形前においてＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下のクッション用軟質ウレタンフォームである
ことを特徴とする表皮材を有する樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
成形前における前記クッション層の厚さは略一定で、前記溶融樹脂により前記成形型の成形面に押圧されて成形される際に、該成形面の凹凸形状に沿って該クッション層の厚さが変化させられ、該クッション層の厚さ変化を主体として前記樹脂成形品の表面に所定の凹凸が賦形される
ことを特徴とする請求項２に記載の表皮材を有する樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表皮材を有する樹脂成形品の製造方法に係り、特に、クッション層を備えている表皮材と樹脂製基材とを同時に一体成形する場合に表面にシャープな凹凸形状を賦形する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クッション層と表皮とが一体的に固着されている表皮材が樹脂製基材の表面に設けられた多層構造の樹脂成形品が、自動車のドアトリムやインストルメントパネルなどの内装部品、或いは家電製品など広い分野で用いられている。特開平３−１８７７１４号公報に記載されている樹脂成形品はその一例で、予め表皮材を所定形状に成形した後、成形型に配置して樹脂製基材を成形するとともに、高いクッション性が要求される部分には、樹脂製基材の成形に先立って増厚パッドを表皮材の内側に配置するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように表皮材を成形した後に樹脂製基材を成形する場合、２回の成形工程が必要で製造コストが高くなる。成形前の表皮材を成形型に配置した状態で溶融樹脂を供給し、表皮材および樹脂製基材を同時に一体成形する方法もあるが、表面にシャープな凹凸形状が存在する場合、溶融樹脂の圧力で部分的にクッション層が潰れたりダレたりして、所望通りの表面形状が得られなかった。例えばドアトリムのようにインサイドハンドルや各種のスイッチ類、スピーカグリル等を取り付ける場合、ベゼルやカバー類とドアトリムの表面とが略面一で且つ隙間が無いようにすることが望まれ、それ等の取付部にシャープな凹みを設ける必要があるが、ダレが発生して連続した一体感のある外観を得ることは難しかった。
【０００４】
なお、上記表皮材および樹脂製基材を一体成形する成形型にエア通路や吸引装置を設け、予め表皮材を吸引して成形面に密着させるようにすれば、シャープな凹凸形状を賦形することができるが、設備費が高くなる。また、クッション層の潰れを防止する対策にはならないため、凹部についても所定のクッション性が要求される場合には必ずしも十分に満足できない。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、クッション層を備えている表皮材と樹脂製基材とを同時に一体成形する場合に、表面にシャープな凹凸形状を賦形できるとともに凹部でクッション層が完全に潰れることがないようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、クッション層と表皮とが一体的に固着されている表皮材を有し、その表皮材が樹脂製基材の成形時に一体成形されるとともにその樹脂製基材に一体的に固着される樹脂成形品であって、(a) 前記表皮材のクッション層は、成形前においてＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下のクッション用軟質ウレタンフォームであり、(b) その表皮材は、前記樹脂製基材と一体成形される際に成形型の成形面に押圧されることにより、その成形面の凹凸形状に沿って前記クッション層の厚さが変化させられ、そのクッション層の厚さ変化を主体として表面に所定の凹凸が賦形されることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、クッション層と表皮とが一体的に固着されている表皮材が成形型に配置された状態で、その成形型に溶融樹脂が供給されて成形されることにより、その表皮材がその成形型の成形面に押圧されて成形されるとともに、その溶融樹脂が成形硬化した樹脂製基材とその表皮材とが一体的に固着される樹脂成形品の製造方法であって、前記クッション層は、成形前においてＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下のクッション用軟質ウレタンフォームであることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第２発明の表皮材を有する樹脂成形品の製造方法において、成形前における前記クッション層の厚さは略一定で、前記溶融樹脂により前記成形型の成形面に押圧されて成形される際に、その成形面の凹凸形状に沿ってそのクッション層の厚さが変化させられ、そのクッション層の厚さ変化を主体として前記樹脂成形品の表面に所定の凹凸が賦形されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ここで、前記クッション層は、好適には前記見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１３ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが５％以下のクッション用軟質ウレタンフォームを用いることが望ましい。
【００１０】
表皮材の表皮としては、塩化ビニルレザー、編物、織物、不織布など種々の表皮材料が用いられる。また、クッション層の裏側（表皮と反対側で樹脂製基材と固着される側）には、必要に応じて裏基布、不織布等の裏打ちが設けられる。樹脂製基材としては、ポリプロピレン、ＡＢＳなど必要強度等に応じて種々の合成樹脂材料が用いられる。
【００１１】
表皮材および樹脂製基材を同時に一体成形する成形方法としては、樹脂製基材を構成する溶融樹脂の射出成形、射出成形とプレス成形とを組み合わせた射出圧縮成形、プレス成形などが好適に用いられる。射出圧力やプレス圧力、加熱温度などの成形条件は、使用する樹脂材料やクッション層の変形状態などに基づいて適宜設定される。
【００１２】
本発明は、自動車のドアトリムなどの内装部品、或いは家電製品など、クッション層を備えた表皮材が樹脂製基材の表面に設けられた種々の樹脂成形品の製造に適用されるが、特にドアトリムなど表面にシャープな凹凸形状を賦形する場合に効果的である。
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、樹脂成形品としての自動車のドアトリム１０の一部を示す断面図で、樹脂製基材１２の全面または一部には表皮材１４が一体的に固着されているとともに、その表皮材１４が固着された部分に取付穴１６が設けられ、インサイドハンドルなどを取り付けるためのベゼル１８が配設されるようになっている。樹脂製基材１２としては、例えばポリプロピレンなどの所定の合成樹脂材料が用いられる。表皮材１４は、クッション層２０の表側に表皮２２を一体的に固着するとともに、裏側すなわち樹脂製基材１２に固着される側に裏打ち２４が一体的に固着されたもので、クッション層２０としてはクッション用軟質ウレタンフォームが用いられ、表皮２２としては塩化ビニルレザー、編物、織物、不織布など種々の表皮材料が用いられ、裏打ち２４としては裏基布、不織布等が用いられる。また、取付穴１６の周縁部には、クッション層２０が圧縮されて表面側が略直角に折れ曲がるように凹んだ凹所２６が設けられ、その凹所２６にベゼル１８の外周部１８ａが嵌め入れられることにより、表面が略面一で且つ隙間が無いように連続した一体感のある外観が得られるようになっている。ベゼル１８は、ドアの内部に配設されたフレーム等に一体的に固定される。
【００１４】
上記ドアトリム１０は、図２に示すように製造される。図２の(a) は、前記表皮材１４を切り出す工程で、例えばロール状に巻回された帯状の表皮材１４を所定形状に切断することによって得られる。この表皮材１４は、厚さが一定の平坦なクッション層２０の表面を加熱溶融させて表皮２２および裏打ち２４を固着するフレームラミ或いは接着剤などで表皮２２および裏打ち２４を一体的に固着したもので、クッション層２０を構成しているクッション用軟質ウレタンフォームの物性は、成形前すなわち図２の(a) の状態において、ＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下である。
【００１５】
図２の(b) は、表皮材１４および樹脂製基材１２を同時に一体成形して一体的に固着する工程で、本実施例では射出圧縮成形によって成形する。すなわち、一対の上型３０および下型３２の間に上記表皮材１４を配置して、型締めの途中で樹脂製基材１２を構成する溶融樹脂を下型３２側から射出し、その後完全に型締めすることにより、上型３０および下型３２によって形成されるキャビティ３４内で溶融樹脂を圧縮成形する。これにより、表皮材１４は、溶融樹脂の圧縮成形時の圧力（プレス圧力）により表皮２２側が上型３０の成形面３０ａに押圧されて密着させられ、ドアトリム１０の表面形状に対応する成形面３０ａに倣って同一形状に成形されるとともに、溶融樹脂の成形硬化に伴ってその溶融樹脂が硬化した樹脂製基材１２と表皮材１４とが一体的に固着される。樹脂製基材１２と表皮材１４とは、溶融樹脂が裏打ち２４にしみ込んで硬化することにより一体的に固着されるが、必要に応じて表皮材１４の裏面、すなわち裏打ち２４側に接着剤を塗布するようにしても良い。
【００１６】
上記上型３０には、前記凹所２６に対応して凸部３０ｂが設けられており、その凸部３０ｂによって主としてクッション層２０が厚さ方向に圧縮されることにより、凸部３０ｂに対応する凹所２６が形成される。射出圧縮成形時の溶融樹脂の圧力（プレス圧力）や加熱温度などの成形条件は、このようにクッション層２０の厚さ変化を主体として表面に凹凸が賦形されるとともに、クッション層２０が完全に潰れることがないように定められる。但し、樹脂製基材１２の厚さも、凹所２６部分では他の部分に比べて多少薄くなる。上型３０および下型３２は成形型に相当する。
【００１７】
図２の(c) は、プレスによる打抜き加工によって上記凹所２６に取付穴１６を形成する工程で、これにより目的とするドアトリム１０が得られる。
【００１８】
ここで、本実施例では、クッション層２０を構成しているクッション用軟質ウレタンフォームとして、ＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下のものが用いられるため、樹脂製基材１２の成形と同時に表皮材１４を一体成形する図２の(b) の工程で、上型３０の成形面３０ａの凹凸形状に沿ってクッション層２０の厚さが変化させられることにより、その成形面３０ａの凹凸形状に対応するシャープ（急峻）な凹凸、具体的には略直角に折れ曲がった凹所２６がドアトリム１０の表面に賦形される。これにより、図１に示すように、凹所２６にベゼル１８の外周部１８ａが嵌め入れられることにより、表面が略面一で且つ隙間が無いように連続した一体感のある外観が得られる。また、凹所２６においても、クッション層２０は完全に潰れているわけではなく、ある程度の弾力性を有するため、その弾性変形でベゼル１８との取付誤差や寸法誤差が吸収される。
【００１９】
因みに、表１に示すようにＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄ、硬さ、および圧縮残留ひずみ率Ｃが異なる７種類のクッション層２０を有する表皮材１４を用いて、同じ成形条件で樹脂製基材１２と一体成形し、凹所２６の凹凸形状に基づいて「○（良）」、「△（可）」、「×（不可）」の判定を行ったところ、見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下の試料No．４、５、６、７については「○」または「△」であった。特に、見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１３ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが５％以下の試料No．４、５については、良い結果が得られた。
【表１】
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【００２０】
これに対し、見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 未満の試料No．１、２の場合は、図４の(a) に示すように凹所２６でクッション層２０が完全に潰れてしまうとともに、凹所２６以外の部分までクッション層２０が圧縮変形するダレが発生してシャープな凹凸形状が得られない。また、見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 未満で硬さが１０ｋｇｆより小さい試料No．３では、図４の(b) に示すようにクッション層２０が潰れることはないが、凹所２６以外の部分までクッション層２０が圧縮変形するダレが発生してシャープな凹凸形状が得られない。このため、何れの場合もベゼル１８との間に隙間が生じて連続した一体感のある外観が得られない。なお、今回の試験では行っていないが、圧縮残留ひずみ率Ｃが８％を越える場合も、見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 未満の場合と同様に、凹所２６でクッション層２０が完全に潰れてしまうとともに、凹所２６以外の部分までクッション層２０が圧縮変形するダレが発生してシャープな凹凸形状が得られなくなる。
【００２１】
図３の樹脂成形品４０は、前記表皮材１４と同様にＪＩＳ規格のＫ６４０１の規定による見掛け密度Ｄが５０ｋｇ／ｍ3 以上で、硬さが１０ｋｇｆ以上で、且つ圧縮残留ひずみ率Ｃが８％以下のクッション用軟質ウレタンフォームをクッション層４２として備えているとともに、表皮４４および裏打ち４６が一体的に固着された表皮材４８を、一対の上型５２および下型５４を用いて樹脂製基材５０の成形と同時に一体成形するとともに一体的に固着したもので、射出圧縮成形にて成形される。上型５２の成形面５２ａには複数の凸条５２ｂが設けられており、その凸条５２ｂによって主としてクッション層４２が厚さ方向に圧縮されることにより、凸条５２ｂに対応する複数の溝模様５６が樹脂成形品４０の表面に形成される。上型５２および下型５４は成形型である。
【００２２】
この場合も、樹脂製基材５０の成形と同時に表皮材４８を一体成形する際に、上型５２の成形面５２ａの凸条５２ｂに沿ってクッション層４２の厚さが変化させられることにより、その成形面５２ａの凸条５２ｂに対応する彫りの深い溝模様５６が樹脂成形品４０の表面に高い精度で賦形される。
【００２３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明の表皮材を用いて本発明の製造方法に従って樹脂成形品を製造するようにすれば、樹脂製基材の成形と同時に表皮材を一体成形する際に、成形型の成形面の凹凸形状に沿ってクッション層の厚さが変化させられることにより、その成形面の凹凸形状に対応する凹凸形状が樹脂成形品の表面に高い精度で賦形される。これにより、真空成形などの複雑で高価な成形装置を用いることなく、シャープな凹凸形状や彫りの深いレリーフ模様などを樹脂成形品の表面に形成できる。また、クッション層を完全に潰すことなく成形できるため、凹部においても所定のクッション性能を確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である表皮材を用いて一体成形されたドアトリムの部分断面図である。
【図２】図１のドアトリムを本発明方法に従って製造する際の工程を説明する図である。
【図３】本発明の他の実施例を説明する図で、(a) は樹脂製基材を射出圧縮成形する際の断面図、(b) は樹脂成形品の斜視図である。
【図４】図１のドアトリムの成形不良例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：ドアトリム（樹脂成形品）    １２、５０：樹脂製基材    １４、４８：表皮材    ２０、４２：クッション層    ２２、４４：表皮    ３０、５２：上型（成形型）    ３０ａ、５２ａ：成形面    ３２、５４：下型（成形型）
４０：樹脂成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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