JP2717336B2 - 多層成形品およびその製造方法 - Google Patents
多層成形品およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表皮材と発泡シートか
ら予め成形された複合表皮層と、熱可塑性樹脂からなる
芯材層を積層して多層成形品を製造する方法、およびこ
の方法により得られた多層成形品に関する。
ら予め成形された複合表皮層と、熱可塑性樹脂からなる
芯材層を積層して多層成形品を製造する方法、およびこ
の方法により得られた多層成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック成形品は、その経済性、自
由な賦形性、及び軽量性等の理由から自動車、家電をは
じめあらゆる分野において大量に使用されている。しか
し、用途の多様化に伴って製品外観の多様性が求めら
れ、特に近年では装飾性、ソフト感の付与が強く求めら
れてきた。従来、これらの要望を満足する機能を備えた
コンパウンドを得るべく種々の検討がなされてきたが、
単一の材料で自由な賦形性および強度を保持しつつ前記
表面性状を有することは困難であり、現状では異種の機
能を持つ複数の材料を組み合わせた多層成形品が一般に
多く用いられている。
由な賦形性、及び軽量性等の理由から自動車、家電をは
じめあらゆる分野において大量に使用されている。しか
し、用途の多様化に伴って製品外観の多様性が求めら
れ、特に近年では装飾性、ソフト感の付与が強く求めら
れてきた。従来、これらの要望を満足する機能を備えた
コンパウンドを得るべく種々の検討がなされてきたが、
単一の材料で自由な賦形性および強度を保持しつつ前記
表面性状を有することは困難であり、現状では異種の機
能を持つ複数の材料を組み合わせた多層成形品が一般に
多く用いられている。
【０００３】これら多層成形品の中でも、芯材層と表皮
層との間に発泡層を有する多層成形品はソフトな感触が
優れており、各種製品が提案されている。従来、このよ
うな多層成形品を得る方法として金型間に表皮材と発泡
シートからなる複合表皮層を供給しておき、金型が未閉
鎖の時に表皮材と金型間に溶融樹脂を供給して型締めを
行い、多層成形品を得る方法が提案されている（特開平
１−２３５６１３号公報）。
層との間に発泡層を有する多層成形品はソフトな感触が
優れており、各種製品が提案されている。従来、このよ
うな多層成形品を得る方法として金型間に表皮材と発泡
シートからなる複合表皮層を供給しておき、金型が未閉
鎖の時に表皮材と金型間に溶融樹脂を供給して型締めを
行い、多層成形品を得る方法が提案されている（特開平
１−２３５６１３号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は工業的には有利な方法ではあるが、自動車のインス
トルメントパネルの如く、複雑な形状の場合にはこの表
面に破れ、シワ、シボ流れが発生しやすいという問題点
がある。
法は工業的には有利な方法ではあるが、自動車のインス
トルメントパネルの如く、複雑な形状の場合にはこの表
面に破れ、シワ、シボ流れが発生しやすいという問題点
がある。
【０００５】本発明は、この従来法の欠点を解消しよう
とするものであり、成形品の表面に破れ、シワ、シボ流
れなどのない良好な外観を与える多層成形品の製造方法
を提供することを目的とする。
とするものであり、成形品の表面に破れ、シワ、シボ流
れなどのない良好な外観を与える多層成形品の製造方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
５≧２０／（Ｅ×ｔ）＋Ｆ≧２．５
【０００７】本発明の芯材層に用いられる熱可塑性樹脂
は特に限定されず、圧縮成形、射出成形および押出成形
に通常使用されるものが用いられる。例えば、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−スチレン−ブタジエン共重合体、ナイロン等の熱可
塑性樹脂、エチレン−プロピレンブロック共重合体、ス
チレン−ブタジエンブロック共重合体等の熱可塑性エラ
ストマーを挙げることができる。また、これらに無機質
充填剤、ガラス繊維等の充填剤顔料、滑剤、帯電防止剤
等の添加剤を含有したものも適宜用いることができる。
は特に限定されず、圧縮成形、射出成形および押出成形
に通常使用されるものが用いられる。例えば、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−スチレン−ブタジエン共重合体、ナイロン等の熱可
塑性樹脂、エチレン−プロピレンブロック共重合体、ス
チレン−ブタジエンブロック共重合体等の熱可塑性エラ
ストマーを挙げることができる。また、これらに無機質
充填剤、ガラス繊維等の充填剤顔料、滑剤、帯電防止剤
等の添加剤を含有したものも適宜用いることができる。
【０００８】本発明に用いられる複合表皮層を形成する
ための表皮材としては、ポリオレフィン、塩化ビニル、
ナイロン等の熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系、ポリ
エステル系、スチレン系の熱可塑性エラストマーのシー
トが挙げられる。またこれらの表皮材の表面がシボ加工
されたものはレザー調シートとして好ましく使用され
る。
ための表皮材としては、ポリオレフィン、塩化ビニル、
ナイロン等の熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系、ポリ
エステル系、スチレン系の熱可塑性エラストマーのシー
トが挙げられる。またこれらの表皮材の表面がシボ加工
されたものはレザー調シートとして好ましく使用され
る。
【０００９】また、本発明に用いられる複合表皮層を形
成するための発泡シートとしては、発泡ポリプロピレ
ン、発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタン等の発泡シー
トを挙げることができる。発泡シートは、厚さ１．５〜
１０mmのものが好適に使用される。厚さが１．５mmより
小さいと、クッション性に乏しく、また１０mmより大き
いとコスト面で不利となるので好ましくない。また、発
泡シートの発泡倍率は、３〜４０倍のものが使用され
る。発泡倍率が３倍より小さいとクッション性が乏し
く、４０倍より大きいと軟らかすぎて好ましくない。
成するための発泡シートとしては、発泡ポリプロピレ
ン、発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタン等の発泡シー
トを挙げることができる。発泡シートは、厚さ１．５〜
１０mmのものが好適に使用される。厚さが１．５mmより
小さいと、クッション性に乏しく、また１０mmより大き
いとコスト面で不利となるので好ましくない。また、発
泡シートの発泡倍率は、３〜４０倍のものが使用され
る。発泡倍率が３倍より小さいとクッション性が乏し
く、４０倍より大きいと軟らかすぎて好ましくない。
【００１０】本発明においては、かかる表皮材と発泡シ
ートから予め成形された複合表皮層が使用されるが、こ
の場合の成形方法としては表皮材と発泡シートを接着剤
で貼合わせる方法でもよいし、熱溶着で貼合わせる方法
であってもよい。例えば、表皮材としてオレフィン系熱
可塑性エラストマーシートを、発泡シートとして発泡ポ
リプロピレンシートを使用する場合は、Ｔダイでオレフ
ィン系熱可塑性エラストマーをシート加工する際、Ｔダ
イから出てくるシート状の溶融エラストマーをニップ冷
却する二つのロールの一方のロールにシボ加工をしてお
き、他方のロールと溶融エラストマーの間に発泡ポリプ
ロピレンシートを供給してシート加工することにより、
表面にシボ加工がされ、裏側に発泡ポリプロピレンシー
トが溶着された複合表皮層を一工程で得ることができ
る。
ートから予め成形された複合表皮層が使用されるが、こ
の場合の成形方法としては表皮材と発泡シートを接着剤
で貼合わせる方法でもよいし、熱溶着で貼合わせる方法
であってもよい。例えば、表皮材としてオレフィン系熱
可塑性エラストマーシートを、発泡シートとして発泡ポ
リプロピレンシートを使用する場合は、Ｔダイでオレフ
ィン系熱可塑性エラストマーをシート加工する際、Ｔダ
イから出てくるシート状の溶融エラストマーをニップ冷
却する二つのロールの一方のロールにシボ加工をしてお
き、他方のロールと溶融エラストマーの間に発泡ポリプ
ロピレンシートを供給してシート加工することにより、
表面にシボ加工がされ、裏側に発泡ポリプロピレンシー
トが溶着された複合表皮層を一工程で得ることができ
る。
【００１１】インストルメントパネルのような複雑な形
状の多層成形品を得る時には、通常、このようにして得
られた複合表皮層は通常行われている熱成形により予備
賦形して用いられる。この場合、予備賦形に用いる型の
形状は、プレス成形に用いる雌型の内面の形状と、予備
賦形した複合表皮層の外面形状が一致するようにしてお
くことが好ましい。
状の多層成形品を得る時には、通常、このようにして得
られた複合表皮層は通常行われている熱成形により予備
賦形して用いられる。この場合、予備賦形に用いる型の
形状は、プレス成形に用いる雌型の内面の形状と、予備
賦形した複合表皮層の外面形状が一致するようにしてお
くことが好ましい。
【００１２】本発明の多層成形品は、この複合表皮層を
上下金型間に供給し、該複合表皮層の発泡層と金型の間
に溶融樹脂を供給して型締め、加圧冷却して成形するこ
とにより製造される。本発明において重要なのは、かか
る方法において用いる複合表皮層として、溶融樹脂と接
触する前の状態において、該複合表皮層中の表皮材が、
引張弾性率（Ｅ）が９５０ｋｇ／ｃｍ2 以下であり、か
つ引張弾性率Ｅ（ｋｇ／ｃｍ2 ）、加熱収縮率Ｆ（％）
および厚みｔ（ｃｍ）の関係が前記式数１を満足する複
合表皮層を使用することである。このような複合表皮層
は、前記各条件を全て満足している表皮材を発泡シート
と接着剤等により貼り合わせる方法、原料表皮材それ自
体では前記条件を充足しない表皮材を発泡シートを貼り
合わせ、これを熱成形して予備賦形することにより熱履
歴を与える方法などにより得ることができる。上記した
方法のうち、前者については一般的には前記各条件を全
て満足する表皮材は入手し難いため、通常の表皮材につ
いて表皮材自身の組成、成分を調整する方法、表皮材を
一旦加熱し常温まで冷却する方法、表皮材を一旦伸張下
で加熱し冷却する方法、厚みにより調整する方法等によ
りあらかじめ調整される。しかし、これらの方法による
場合には上記したような事前の調整工程が必要とされる
ため、原料表皮材それ自体では前記各条件を充足しない
表皮材を発泡シートと貼り合わせ、これを熱成形して予
備賦形させる方法が好ましい。もちろん、このような方
法による場合であっても、予備賦形した複合表皮層中の
表皮材が前記各条件を満足しない場合には、該複合表皮
層は本発明の多層成形品の製造には適しない。
上下金型間に供給し、該複合表皮層の発泡層と金型の間
に溶融樹脂を供給して型締め、加圧冷却して成形するこ
とにより製造される。本発明において重要なのは、かか
る方法において用いる複合表皮層として、溶融樹脂と接
触する前の状態において、該複合表皮層中の表皮材が、
引張弾性率（Ｅ）が９５０ｋｇ／ｃｍ2 以下であり、か
つ引張弾性率Ｅ（ｋｇ／ｃｍ2 ）、加熱収縮率Ｆ（％）
および厚みｔ（ｃｍ）の関係が前記式数１を満足する複
合表皮層を使用することである。このような複合表皮層
は、前記各条件を全て満足している表皮材を発泡シート
と接着剤等により貼り合わせる方法、原料表皮材それ自
体では前記条件を充足しない表皮材を発泡シートを貼り
合わせ、これを熱成形して予備賦形することにより熱履
歴を与える方法などにより得ることができる。上記した
方法のうち、前者については一般的には前記各条件を全
て満足する表皮材は入手し難いため、通常の表皮材につ
いて表皮材自身の組成、成分を調整する方法、表皮材を
一旦加熱し常温まで冷却する方法、表皮材を一旦伸張下
で加熱し冷却する方法、厚みにより調整する方法等によ
りあらかじめ調整される。しかし、これらの方法による
場合には上記したような事前の調整工程が必要とされる
ため、原料表皮材それ自体では前記各条件を充足しない
表皮材を発泡シートと貼り合わせ、これを熱成形して予
備賦形させる方法が好ましい。もちろん、このような方
法による場合であっても、予備賦形した複合表皮層中の
表皮材が前記各条件を満足しない場合には、該複合表皮
層は本発明の多層成形品の製造には適しない。
【００１３】表皮材の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１１
３に従い、２号試験片で引張速度２００mm／min の条件
での測定値であり、また表皮材の加熱収縮率は、表皮材
を、８０℃のオーブンに５分間保持した後室温で１２時
間放置したときの、その前後における表皮材の寸法変化
より求めたものであるが、予備賦形した複合表皮層中の
表皮材については、該複合表皮層から発泡シートを除い
た後の表皮材について上記の方法により求められる。
３に従い、２号試験片で引張速度２００mm／min の条件
での測定値であり、また表皮材の加熱収縮率は、表皮材
を、８０℃のオーブンに５分間保持した後室温で１２時
間放置したときの、その前後における表皮材の寸法変化
より求めたものであるが、予備賦形した複合表皮層中の
表皮材については、該複合表皮層から発泡シートを除い
た後の表皮材について上記の方法により求められる。
【００１４】本発明の多層成形品は、複合表皮層を未閉
鎖の上下金型間に配置し、該複合表皮層の発泡シート側
と金型間に溶融状態の熱可塑性樹脂を供給し、加圧成形
することにより製造することができる。この場合、複合
表皮層を損ねないためには溶融樹脂の供給と金型閉鎖の
タイミングが重要である。溶融樹脂の供給は、上または
下金型内に設けた樹脂通路を通じて行い、通常、型締め
速度を３０mm／秒以下として、上下金型クリアランスが
（Ｃ＋５）〜（Ｃ＋１００）mm（ここで、Ｃは賦形完了
時のクリアランスを表す）の間で行う。さらにクリアラ
ンスがＣmmとなるまで型締めを行い、所定時間加圧、冷
却して目的とする多層成形品を得る。
鎖の上下金型間に配置し、該複合表皮層の発泡シート側
と金型間に溶融状態の熱可塑性樹脂を供給し、加圧成形
することにより製造することができる。この場合、複合
表皮層を損ねないためには溶融樹脂の供給と金型閉鎖の
タイミングが重要である。溶融樹脂の供給は、上または
下金型内に設けた樹脂通路を通じて行い、通常、型締め
速度を３０mm／秒以下として、上下金型クリアランスが
（Ｃ＋５）〜（Ｃ＋１００）mm（ここで、Ｃは賦形完了
時のクリアランスを表す）の間で行う。さらにクリアラ
ンスがＣmmとなるまで型締めを行い、所定時間加圧、冷
却して目的とする多層成形品を得る。
【００１５】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。
するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。
【００１６】実施例１ ２００トンの型締力のプレス機に全長１５００ｍｍのイ
ンストルメントパネルを成形する金型を取り付け、図１
に示す成形装置を使用して成形を行った例を以下に説明
する。
ンストルメントパネルを成形する金型を取り付け、図１
に示す成形装置を使用して成形を行った例を以下に説明
する。
【００１７】表皮材としてシボ加工した厚さ０. ７mmの
塩化ビニルシート（共和レザー株式会社製）を用い、こ
れに厚み３．０mm、発泡倍率１５倍の発泡ポリプロピレ
ンシート（東レ株式会社製、ＰＰＳＭ１５０３０）を接
着剤で貼合わせる。遠赤外線ヒーターでこの複合シート
の表皮材表面を１６０℃、発泡ポリプロピレンシート面
を１３５℃に加熱し、下型を突き上げて、表面に真空吸
引孔を有する下金型上に複合シートの発泡ポリプロピレ
ンシート側を吸着し、賦形する。この複合シートをファ
ンで冷却して予備賦形を完了する。この時の発泡ポリプ
ロピレンシートを取り除いた塩化ビニルシートの引張弾
性率は２４４ｋｇ／ｃｍ2 、加熱収縮率は１．４９であ
った。このようにして熱成形で予備賦形した複合表皮層
を用いる。
塩化ビニルシート（共和レザー株式会社製）を用い、こ
れに厚み３．０mm、発泡倍率１５倍の発泡ポリプロピレ
ンシート（東レ株式会社製、ＰＰＳＭ１５０３０）を接
着剤で貼合わせる。遠赤外線ヒーターでこの複合シート
の表皮材表面を１６０℃、発泡ポリプロピレンシート面
を１３５℃に加熱し、下型を突き上げて、表面に真空吸
引孔を有する下金型上に複合シートの発泡ポリプロピレ
ンシート側を吸着し、賦形する。この複合シートをファ
ンで冷却して予備賦形を完了する。この時の発泡ポリプ
ロピレンシートを取り除いた塩化ビニルシートの引張弾
性率は２４４ｋｇ／ｃｍ2 、加熱収縮率は１．４９であ
った。このようにして熱成形で予備賦形した複合表皮層
を用いる。
【００１８】また熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレ
ン（住友化学工業株式会社製、住友ノーブレンＢＰ６９
７Ｋ、メルトフローインデックス ３０g ／分）を用
い、これを加熱したものを溶融樹脂として金型に供給、
成形に供する。上金型および下金型は、それぞれ、３０
℃、４０℃に温度設定する。
ン（住友化学工業株式会社製、住友ノーブレンＢＰ６９
７Ｋ、メルトフローインデックス ３０g ／分）を用
い、これを加熱したものを溶融樹脂として金型に供給、
成形に供する。上金型および下金型は、それぞれ、３０
℃、４０℃に温度設定する。
【００１９】上下金型（１、２）間に供給した複合表皮
層（７）を真空孔（３）を通じて吸引し、上金型（１）
面に吸着させる。
層（７）を真空孔（３）を通じて吸引し、上金型（１）
面に吸着させる。
【００２０】上金型（１）を２００mm／秒の速度で降下
させ、上金型平面と下金型平面とのキャビティクリアラ
ンスが７０mmの状態で、上金型（１）降下速度を６mm／
秒にして、２００℃に加熱溶融した溶融樹脂（８）を下
金型内に設けられた樹脂通路（５）を通じて、複合表皮
層（７）の発泡層面と下金型（２）間に供給開始し、ク
リアランスが４０mmとなった時に供給を完了する。上金
型（１）をさらに降下させると、溶融樹脂（８）は複合
表皮層（７）と下金型面の間を流動し、キャビティの末
端まで達して金型内に充填される。ここで４０秒間加
圧、冷却した後、上金型（１）を上昇させて目的とする
成形品を取り出すと、表面にシワ、破れ、凹凸マークな
どがなく、外観の優れた多層成形品を得る。
させ、上金型平面と下金型平面とのキャビティクリアラ
ンスが７０mmの状態で、上金型（１）降下速度を６mm／
秒にして、２００℃に加熱溶融した溶融樹脂（８）を下
金型内に設けられた樹脂通路（５）を通じて、複合表皮
層（７）の発泡層面と下金型（２）間に供給開始し、ク
リアランスが４０mmとなった時に供給を完了する。上金
型（１）をさらに降下させると、溶融樹脂（８）は複合
表皮層（７）と下金型面の間を流動し、キャビティの末
端まで達して金型内に充填される。ここで４０秒間加
圧、冷却した後、上金型（１）を上昇させて目的とする
成形品を取り出すと、表面にシワ、破れ、凹凸マークな
どがなく、外観の優れた多層成形品を得る。
【００２１】実施例２〜３ 表皮材として、表１に示す塩化ビニルシートを使用する
以外は、実施例１と同じ条件で成形を行う。実施例１と
同様、シワ、破れ、凹凸マークなどのない美しいシボ模
様の表皮材に覆われた外観の優れた多層成形品を得る。
以外は、実施例１と同じ条件で成形を行う。実施例１と
同様、シワ、破れ、凹凸マークなどのない美しいシボ模
様の表皮材に覆われた外観の優れた多層成形品を得る。
【００２２】比較例１〜３ 表皮材として、表１に示す塩化ビニルシートを使用する
以外は、実施例１と同じ条件で成形を行う。前記各実施
例で得られた成形品に比べ、凹凸マークなどが発生した
外観の劣った多層成形品が得られる。
以外は、実施例１と同じ条件で成形を行う。前記各実施
例で得られた成形品に比べ、凹凸マークなどが発生した
外観の劣った多層成形品が得られる。
【００２３】〔表１〕
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、大型で、複雑な形状で
あっても、成形品表面の表皮材にシワや破れはもちろ
ん、凹凸マーク等のない良好な外観をもつ多層成形品を
提供することができる。
あっても、成形品表面の表皮材にシワや破れはもちろ
ん、凹凸マーク等のない良好な外観をもつ多層成形品を
提供することができる。
【図１】本発明の成形方法を示す装置の縦の断面図であ
る。
る。
（１）上金型 （２）下金型 （３）真空孔 （４）入コ （５）樹脂通路 （６）ストッパー （７）複合表皮層 （８）溶融樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:58 (72)発明者 中田 均 岡山県浅口郡船穂町水江1424番地 水菱 プラスチック株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−22545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−18622（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】表皮材と発泡シートから予め成形された複
合表皮層と、溶融熱可塑性樹脂を圧縮、型締めを行って
多層成形品を製造する方法において、該複合表皮層中の
表皮材が、引張弾性率Ｅが９５０ｋｇ／ｃｍ2 以下であ
り、かつ、引張弾性率Ｅ（ｋｇ／ｃｍ2 ）、加熱収縮率
Ｆ（％）、および厚みｔ（ｃｍ）の関係が下記式数１を
満足する複合表皮層を使用することを特徴とする多層成
形品の製造方法。 〔数１〕 ５≧２０／（Ｅ×ｔ）＋Ｆ≧２．５ - 【請求項２】請求項１に記載の方法により製造された多
層成形品。 - 【請求項３】成形品が自動車のインストルメントパネル
であることを特徴とする請求項２に記載の多層成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10485992A JP2717336B2 (ja) | 1991-04-25 | 1992-04-23 | 多層成形品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9526591 | 1991-04-25 | ||
| JP3-95265 | 1991-11-20 | ||
| JP10485992A JP2717336B2 (ja) | 1991-04-25 | 1992-04-23 | 多層成形品およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05124055A JPH05124055A (ja) | 1993-05-21 |
| JP2717336B2 true JP2717336B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=26436525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10485992A Expired - Fee Related JP2717336B2 (ja) | 1991-04-25 | 1992-04-23 | 多層成形品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717336B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP10485992A patent/JP2717336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05124055A (ja) | 1993-05-21 |
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