(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系樹脂のパウダーと天然繊維とを混合容器内に投入するとともに、これらを撹拌・混合する工程と、当該撹拌・混合工程にて形成された混合物を所定の混練機にて混練する工程と、当該混練工程にて形成された天然繊維配合の混練物（以下繊維配合材料と言う）を混練機から取出して冷却するとともに、当該繊維配合材料をペレット状に形成する工程と、当該ペレット状の繊維配合材料を用いて基材を成形する工程と、当該基材の表面にサーモプラスチックオレフィンを含むオレフィン系樹脂からなる表皮材を形成する工程と、からなることを特徴とする車両用インナトリム材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オレフィン系熱可塑性樹脂にケナフ等の天然繊維を混ぜ合わせることによって得られる天然繊維配合の繊維配合材料を基礎に形成される車両用インナトリム材に関するものであり、特に、オレフィン系樹脂と天然繊維とが均一に混合された繊維配合材料を基材として用いるとともに、その表面に表皮材を設けるようにした車両用インナトリム材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、補強材としての天然繊維と熱可塑性樹脂との混合物からなる車両用インナトリム材としては、ケナフ、ヤシ、綿等の天然繊維と、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系熱可塑性樹脂との混合物からなるものが挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは、ペレット状のオレフィン系熱可塑性樹脂とケナフ等の天然繊維とを混合するようにしているものであるため、混合工程において、両者が均一に混ぜ合わされないと言う問題点がある。また、このような混合物を次の工程に移す際等において、ペレット状のオレフィン系熱可塑性樹脂と天然繊維との比重が大きく異なるため、両者が分離してしまうおそれがある。従って、上記天然繊維を混合するようにしたものにおいては、両者が均一に混合されないため、高剛性を得ることが難しく、複雑な形状のものを成形することが難しいと言う問題点がある。このような問題点を解決するために、オレフィン系熱可塑性樹脂と天然繊維とを均一に混合させるようにし、このような繊維配合材料を基材として、その表面に軟質樹脂材等からなる表皮層を設けるようにした、高剛性で、かつ、クッション性に優れた車両用インナトリム材を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、車両用インナトリム材の製造方法に関して、オレフィン系樹脂のパウダーと天然繊維とを混合容器内に投入するとともに、これらを撹拌・混合する工程と、当該撹拌・混合工程にて形成された混合物を所定の混練機にて混練する工程と、当該混練工程にて形成された天然繊維配合の混練物（以下繊維配合材料と言う）を混練機から取出して冷却するとともに、当該繊維配合材料をペレット状に形成する工程と、当該ペレット状の繊維配合材料を用いて基材を成形する工程と、当該基材の表面にサーモプラスチックオレフィンを含むオレフィン系樹脂からなる表皮材を形成する工程と、からなるようにした。
【０００５】
このような工程を採ることにより、本発明のものにおいては、パウダー状のオレフィン系樹脂と天然繊維とが均一に混合されるようになる。これによって、繊維配合材料にて形成される基材の剛性を均一化することができるようになる。また、樹脂材料としてオレフィン系樹脂が採用されているため、射出成形等の方法を用いることが可能となり、複雑な形状の成形体を得ることができるようになる。更に、表面にクッション性の良い表皮層を設けることができるようになる。
【０００６】
また、本発明においては、上記工程を採ることにより、通常の射出成形よりも注入圧力を低く採ることができるようになり、射出成形時における上記表皮材に加わる衝撃を低減化させることができるようになる。その結果、表皮材の受けるダメージを低減化することができるようになる。また、均一に混合された繊維配合材料からなる高い剛性を有する基材の表面に、クッション性を有するとともに外観意匠に優れた表皮材を設けることができるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図６を基に説明する。本発明の実施の形態にかかる車両用インナトリム材は、オレフィン系樹脂２のパウダーと天然繊維３とが混合された繊維配合材料１を用いた基材１１の表面に、軟質樹脂材料９からなる表皮材１２を形成するようにしたものである。そして、このような車両用インナパネル材の製造方法について以下に説明する。
【０００８】
まず、図１（Ａ）に示す如く、オレフィン系樹脂２のパウダーと、天然繊維３とを混合容器４の中に投入する。オレフィン系樹脂２としては、本実施の形態のものにおいては、ポリプロピレン（ＰＰ）を採用することとしている。また、その形状は、パウダー状となっており、粒径０．７ｍｍ程度のものが採用されている。また、天然繊維３としては、ケナフ繊維が採用されており、３〜１０ｍｍ程度の長さにカットされたものが用いられている。更に、オレフィン系樹脂２と天然繊維３との配合割合は、天然繊維３が５０％以上含まれるように配合するようにしている。そして、混合容器４への投入量は、オレフィン系樹脂２と天然繊維３との合計量が、混合容器４の容積の１／２程度となるようにしており、混合容器４内の空間に余裕をもたせるようにしている。
【０００９】
次に、撹拌・混合工程について説明する。図１（Ｂ）に示す如く、混合容器４に蓋４１をかぶせて、撹拌・混合時にオレフィン系樹脂２と天然繊維３とが、飛散して混合容器４から飛び出すことのないようにしておく。そして、撹拌羽根４５を回転させる。これによって、撹拌羽根４５によって発生する風圧によって、比較的軽量のパウダー状からなるオレフィン系樹脂２は混合容器４内で巻き上げられる。また、３〜１０ｍｍにカットされている天然繊維３も、比較的軽いものであるため、同様に混合容器４内で巻き上げられる。混合容器４の容積に対して、オレフィン系樹脂２と天然繊維３との合計量を１／２程度として、混合容器４内の空間に余裕を持たせるようにしているので、オレフィン系樹脂２及び天然繊維３は、それぞれ混合容器４内を自由に動き回ることとなり、最終的にオレフィン系樹脂２と天然繊維３とは均一な状態に混合されることとなる。
【００１０】
次に、このような混合物を、図１（Ｃ）に示す如く、所定の混練機を用いて混練する工程について説明する。混合容器４の蓋４１を開放し、オレフィン系樹脂２と天然繊維３との均一な状態に混ぜ合わされた混合物をホッパー５内に移動させる。そして、順次、ホッパー５から混練機６へと送るようにし、ここで所定の温度まで加熱しながらオレフィン系樹脂２と天然繊維３とを均一な状態に混合させるとともに、これらを溶融させる。これによって、オレフィン系樹脂２と天然繊維３とが均一に混じり合った溶融状態の繊維配合材料１が得られることとなる。
【００１１】
次に、このような溶融状態の繊維配合材料１のペレット化工程について、図１（Ｄ）を基に説明する。混練機６から押出された溶融状態の繊維配合材料１はベルトコンベア７にて搬送される途中において、水冷シャワー等を用いる冷却装置７１によって、所定の温度まで徐々に冷却される。そして、このように冷却されたものがカッタ８にて所定の形状に切断される。これによって、オレフィン系樹脂２と天然繊維３とからなるものであって、ペレット化された繊維配合材料１を得ることができるようになる。このようなペレット状の繊維配合材料１を用いて、車両用インナトリム材の基材１１を形成することとする。
【００１２】
次に、このような繊維配合材料１を用いた基材１１の表面に軟質樹脂材料９からなる表皮材１２を形成する工程について説明する。まず、第一の例として、図２に示すような２層成形法について説明する。このものにおいては、まず初めに、図２における射出成形機の（Ａ）ポートから上記繊維配合材料１を金型９９内に注入（射出）する。そして、次に、上記金型９９を移動（回転させる）して、（Ｂ）ポート側に設置するとともに、当該（Ｂ）ポート側から上記繊維配合材料１の注入されたところに２層状に表皮材１２を形成する軟質樹脂材料９を注入（射出）する。このようにして、図３に示すような基材１１の表面に表皮材１２を有する２層状の車両用インナトリム材が形成されることとなる。なお、上記表皮材１２を形成する軟質樹脂材料９としては、本実施の形態においては、軟質オレフィン系樹脂（ＴＰＯ：サーモ  プラスチック  オレフィン）を採用することとしている。
【００１３】
次に、第二の例として、基材１１の全体（全面）を表皮材１２で覆うようにしたサンドイッチ成形体からなるもの（サンドイッチ成形法にて形成されるもの）について、図４を基に説明する。まず、図４において、所定の金型９９内に、射出成形機の（Ａ）ポート側から基材１１を形成する繊維配合材料１を注入（射出）する。次に、上記繊維配合材料１を注入（射出）しながら、若干タイミングを遅らせた状態で、表皮材１２を形成する軟質樹脂材料９を（Ｂ）ポート側から注入（射出）する。これによって、図５に示す如く、繊維配合材料１からなる基材１１の表面全体を覆うように軟質樹脂材料９からなる表皮材１２の設けられたサンドイッチ状の車両用インナトリム材が形成されることとなる。
【００１４】
次に、シート状の表皮材１２を予め金型９９内に設置しておくことによって基材１１の表面に表皮材１２を一体的に有するようにした第三の例（成形法）について図６を基に説明する。まず、図６の（イ）に示す如く、金型９９の雌型側にシート状の表皮材１２を設置する。次に、図６の（ロ）に示すように、金型９９が半開きの状態で射出成形機側から、基材１１となる繊維配合材料１を射出し、雌型側に注入する。なお、この時の射出圧力は通常の射出圧力より低い値に設定しておく。これによって、表皮材１２に加わるダメージを軽減化することができる。このようにして繊維配合材料１の注入（射出）が終了した後に、図６の（ハ）に示す如く、金型９９を閉じて表皮材１２及び基材１１を一緒に圧縮する（型締めをする）。これによって、両者１１、１２は一体的に成形される。最後に、図６の（ニ）に示すように、金型９９から上記一体化されたものを取出すことによって、表面に表皮材１２が一体的に設けられた車両用インナトリム材が得られることとなる。
【００１５】
なお、ここに用いられる表皮材１２は、例えば軟質オレフィン系樹脂（ＴＰＯ）またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂製等のシート状材あるいはフィルム材からなるものである。また、ファブリックまたは軟質オレフィン系樹脂（ＴＰＯ）、あるいはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂製等の表皮層を形成することとなる材料の裏面側に、ポリプロピレン（ＰＰ）フォーム等のクッション材を貼りつけることによって形成される２層構造のものを用いることによって、クッション性に優れた表皮材１２を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、車両用インナトリム材の製造方法に関して、オレフィン系樹脂のパウダーと天然繊維とを混合容器内に投入するとともに、これらを撹拌・混合する工程と、当該撹拌・混合工程にて形成された混合物を所定の混練機にて混練する工程と、当該混練工程にて形成された天然繊維配合の混練物（以下繊維配合材料と言う）を混練機から取出して冷却するとともに、当該繊維配合材料をペレット状に形成する工程と、当該ペレット状の繊維配合材料を用いて基材を成形する工程と、当該基材の表面に軟質樹脂材料からなる表皮材を形成する工程と、からなるようにした工程を採ることとしたので、パウダー状のオレフィン系樹脂と天然繊維とが均一に混合されるようになった。従って、このような繊維配合材料を基に形成される基材の剛性を均一化することができるようになった。また、射出成形方法等の手段を用いることによって複雑な形状の成形体（基材）を得ることができるようになり、このような基材の表面側にクッション性に優れた表皮材を一体的に設けることができるようになった。
【００１７】
更に、このような繊維配合材料を用いて基材を形成するとともに、予め成形型内に設置された表皮材と一体化させる工程を採ることとしたので、通常の射出成形よりも射出圧力を低くすることができるようになり、射出成形時に上記表皮材に加わる衝撃を低減化させることができるようになった。また、均一に混合された繊維配合材料からなる高い剛性を有する基材の表面に、クッション性を有するとともに外観意匠に優れた表皮材を設けることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる車両用インナトリム材の基材に用いる繊維配合材料の製造工程を示す図である。
【図２】本発明にかかる車両用インナトリム材の第一の例に関するものの、その製造工程を示す図である。
【図３】本発明にかかる第一の例に基づき製造された車両用インナトリム材を示す断面図である。
【図４】本発明にかかる車両用インナトリム材の第二の例に関するものの、その製造工程を示す図である。
【図５】本発明にかかる第二の例に基づき製造された車両用インナトリム材を示す断面図である。
【図６】本発明にかかる車両用インナトリム材の第三の例に関するものの、その製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１  繊維配合材料
１１  基材
１２  表皮材
２  オレフィン系樹脂
３  天然繊維
４  混合容器
４１  蓋
４５  撹拌羽根
５  ホッパー
６  混練機
７  ベルトコンベア
７１  冷却装置
８  カッタ
９  軟質樹脂材料
９９  金型
【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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