織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品
【課題】自動車や自動二輪車等の車体構成部品として好適な織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品を提供する。
【解決手段】 透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形し、炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形し、予備成形された２枚の透過シートと織物シートは、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する。
【解決手段】 透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形し、炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形し、予備成形された２枚の透過シートと織物シートは、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車や自動二輪車等の車体構成部品として好適な織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品の技術分野に属し、更に云うと、熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させ、強度、意匠性、成形性に優れた織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法による織物加飾樹脂製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軽量な車体構成部品として、熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又はアラミド繊維を含む織物シートを積層し含有させて成る織物加飾樹脂製品が意匠的趣味感に優れたものとして知られている。この種の織物加飾樹脂製品は、内部の繊維がその表面を覆う透明又は半透明の熱可塑性樹脂から透けて見えるため意匠性に優れている。
【０００３】
こうした意匠性に優れた織物加飾樹脂製品を製造する先行技術として、本出願人が出願し特許を取得した、下記の特許文献１の発明が公知である。
この先行技術は、図７Ａ、Ｂに示したように、あらかじめ予備成形した一枚の熱可塑性樹脂で成る透過シート７０と、同様に予備成形した炭素繊維（合成繊維を含む）に熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る一枚の織物シート７１とを、透過シート７０を表面側に位置させて重ね合わせ、熱加圧成形により両者を融合して、図７Ｂに示す加飾予備成形品Ｙを製造する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０５１３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、熱加圧成形により透過シート７０と織物シート７１を融合した後に冷却させると、図７Ｂに示すように、上記成形品Ｙには矢印方向に反り返る成形歪みが生じる。
つまり、前記透過シート７０は、約０．１〜０．６％の熱収縮率（成形歪み率とも云う）を有しているが、前記織物シート７１には熱成形による収縮はほとんど発生しないという異なる特性を持っている。したがって、上記のように特性の異なるシート同士を対峙する配置で融合すると、表面側に配置された透過シート７０が冷却後に熱収縮を生じるため、上記成形品Ｙは外側に向かって反り返るように歪んでしまう。これは熱収縮が片側（表面側）に偏ったためである。
このような成形歪みが生じると、含有された織物シート７１の繊維形状が崩れて意匠性が低下するだけでなく、大きなサイズの織物加飾樹脂製品Ｙにおいては、成形歪みも大きくなり製品の歩留まりが悪化する虞がある。
【０００６】
また、図示した加飾予備成形品Ｙは、織物シート７１が１ＰＬＹしか積層されない構成とされている。したがって、期待できる強度は限られたものとなり、車体構成部品として利用できる箇所が非常に狭いという問題点もあった。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題点を解決することであり、織物加飾樹脂製品を成形する工程において成形品に成形歪みが生じることを確実に防止でき、質の高い織物加飾樹脂製品を製造する方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品を提供することにある。
【０００８】
本発明の次の目的は、織物加飾樹脂製品の厚みを増し、使用箇所に適した強度に自在に設定でき、車体構成部品として利用できる箇所を飛躍的に広げる織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法は、
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シートは、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法は、
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを複数枚用意し、各織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形した複数の織物シートを重ね合わせ、熱加圧成形により同複数の織物シートを融合した織物シート体に成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シート体は、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
合成繊維はアラミド繊維又はガラス繊維等の強化繊維材であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
２枚の透過シートは、熱加圧成形後の成形歪みを均等化させる厚さ又は熱収縮率であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
透過シートと織物シートとは、同形同大に予備成形されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
複数枚の織物シートは、それぞれ同形同大に予備成形されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品は
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートとから成るもので、
前記予備成形された２枚の透過シートがそれぞれ、前記予備成形された織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品は、
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートが複数枚重ね合わされ、熱加圧成形により融合された織物シート体とから成るもので、
前記予備成形された透過シートがそれぞれ、前記織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１又は３〜５及び７に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品によれば、熱可塑性樹脂で成り、熱加圧成形後の成形歪みを均等化する厚み又は熱収縮率を有する２枚の透過シート１、１を予備成形し、炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シート４を予備成形し、前記予備成形した２枚の透過シート１’、１’をそれぞれ織物シート４’の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせ、熱加圧成形により両者を融合する方法とした。つまり、織物シート４’の表面側と裏面側の両面に上記透過シート１’、１’を配置して、織物シート４’の表面側と裏面側に位置する熱可塑性樹脂の熱収縮が片側に偏ることなくバランスされ、織物加飾樹脂製品Ｘの成形歪みを確実に防止することができる。もっては、質の高い織物加飾樹脂製品に寄与する。
【００１８】
また、請求項２又は６及び８記載の発明は、複数の織物シート４…を予備成形し、前記予備成形した複数の織物シート４’を重ね合わせて融合した織物シート体５に成形し、熱可塑性樹脂で成る２枚の透過シート１’、１’間に前記織物シート体５を介在し、両者を融合することにより織物加飾樹脂製品Ｘ’を完成する手法としたので、重ね合わせる織物シートの枚数を調整することで、織物加飾樹脂製品の厚みを増し、強度を自在に設定できる。したがって、車体構成部品として利用できる箇所が非常に広がるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】Ａ〜Ｃは、透過シートを予備成形する工程を示した概略図である。
【図２】Ａ〜Ｃは、織物シートを予備成形する工程を示した概略図である。
【図３】Ａは、織物シートの形状の概要を示した図である。ＢはＡの拡大図を示した図である。Ｃは、Ｂの部分拡大図である。
【図４】Ａ〜Ｃは、２枚の透過シートと１枚の織物シートとを融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程を示した概略図である。
【図５】Ａ〜Ｃは、実施例２の複数の織物シートを重ね合わせて織物シート体を予備成形する工程を示した概略図である。
【図６】実施例２の発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法により成形した織物加飾樹脂製品の一例を示す図である。
【図７】Ａ、Ｂは従来例を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シート１に炭素繊維及び／又は合成繊維から成る織物シート４を積層し含有させた織物加飾樹脂製品Ｘを製造する方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品である。
第１工程では、前記透過シート１を少なくとも２枚用意し、同各透過シート１を予熱し金型３内で加圧して予備成形する。
第２工程では、炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シート４を予熱し金型３内で加圧して予備成形する。
第３工程では、前記予備成形された２枚の透過シート１’と織物シート４’とは、該２枚の透過シート１’、１’をそれぞれ織物シート４’の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせ、同重ね合わせた状態で熱加圧成形により両者を融合する。
上記の工程により、成形歪みのない高品質の織物加飾樹脂製品Ｘが完成する。
【実施例１】
【００２１】
次に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
本実施例１の織物加飾樹脂製品は、自動車や自動二輪車等の車体構成製品として好適に使用されるもので、表面側と裏面側が透明又は半透明の熱可塑性樹脂で、その内部に炭素及び／又は合成繊維を繊維状に織り込んだ織物シートを積層し融合させて強度と意匠性を発揮させるものである。
【００２２】
実施例１に示す織物加飾樹脂製品の製造方法は、端的に云うと３つの工程から成る。
第１工程を図１Ａ〜Ｃに示す。
この第１工程では、透過シート１の予備成形を行う。
先ず、透明又は半透明の熱可塑性樹脂で成る透過シート１を２枚用意する。前記熱可塑性樹脂として例えば、ポリスレチン、ポリエチレン、ＥＶＡ樹脂、ポリカーボネート等であり、２枚の透過シート１は、同厚のものを使用した。本実施例の透過シート１の厚みは、１．０ｍｍとした。勿論、同質の熱可塑性樹脂である場合は、同厚であることが好ましいが、異なる材質の透過シートを使用する場合は、熱加圧成形後の成形歪みを均等化させる厚さのものか、熱収縮率が同じものが使用される。
【００２３】
上記構成の２枚の透過シート１をそれぞれ、図１Ａに示すように、その上下面を加熱ヒータ２、２で可塑化する温度（例えば１２０℃〜１８０℃）に予熱する。
図１Ｂでは、前記予熱した透過シート１をあらかじめ予熱した一対の加圧成形金型３（以下、単に金型３と云う。）内にセットし、加圧成形加工して所望の形態に予備成形する。熱可塑性樹脂材が冷却硬化した後に、同金型３を開放して取り出した成形品を図１Ｃに示す。こうして、予備成形した２枚の透過シート１’、１’が完成する。該透過シート１’の成形板厚は、雄型金型３１と雌型金型３２とで構成された金型３の雄型金型３１のストロークと加圧圧力で管理される。
【００２４】
次に、第２工程を図２Ａ〜Ｃに示す。
第２工程では炭素繊維及び／又は合成繊維で成る織物シート４の予備成形を行う。
前記合成繊維とは例えばアラミド繊維、ガラス繊維などの繊維強化材であることが好ましい。
前記織物シート４は具体的には図３に示すように、炭素繊維及びアラミド繊維の繊維フィラメントの束４０が、縦・横に織られた繊維状をなすもので、意匠性に優れた形状とされている。前記繊維束４０は、図３Ｂ、Ｃの拡大図に示すように、前記した２種類の繊維フィラメント４０ａと略同形の熱可塑性樹脂フィラメント１０ａを互い違いに配置して織り込んだ構成としている。熱可塑性樹脂フィラメント１０ａは、上記透過シート１の熱可塑性樹脂と同質の樹脂材料である。
前記繊維束に織り込んだ２種類の繊維フィラメント４０ａは略同形としているが、熱可塑性樹脂フィラメント１０ａの方が大径でもよい。また２種類の繊維フィラメントは互い違いの配置としているがランダムな配置としても良い。また、前記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａ及び両繊維フィラメント４０ａの断面形状は円形に限らない。
【００２５】
上記構成の織物シート４は、図２Ａに示すように、やはりその上下面を加熱ヒータ２、２で予熱し、前記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａが可塑化する温度（例えば１２０℃〜１８０℃）に予熱する。図２Ｂでは、前記織物シート４をあらかじめ予熱された金型内３にセットし、加圧成形する。すると、上記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａが可塑化して両隣の繊維フィラメント４０ａと融着することで、繊維の捻りや解れを防ぎ、織物シート４の予備成形を容易に行える。また、繊維シート４の厚さは、前記金型３の雄型金型３１のストロークで管理される。因みに、本実施例の織物シート４の厚みは、０．２１ｍｍ程度である。
【００２６】
前記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａの熱硬化時間が経過した後、金型３を開放して取り出した成形品を図２Ｃに示す。これは、図１で成形した予備成形品１’と略同形同大の予備成形品としての織物シート４’である。
【００２７】
次に、第３工程を図４Ａ〜Ｃに基づいて説明する。
この第３工程は、端的に云うと、上記予備成形した２枚の透過シート１’、１’と織物シート４’を一体的に融合し織物加飾樹脂製品Ｘを完成する工程である。
即ち、図４Ａでは、前記予備成形した２枚の透過シート１’、１’を、それぞれ織物シート４’の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせた状態で、上記金型３内へセットする。そして、図４Ｂで熱加圧成形により両者を融合する。この際、織物シート４’の表面側と裏面側に位置する透過シート１’の熱可塑性樹脂と、内側の織物シート４’の熱可塑性樹脂フィラメント１０ａとが各々可塑化して融合する。
熱可塑性樹脂が冷却硬化した後に金型３を開放し取り出すと、熱収縮のない図４Ｃに示す熱可塑性樹脂内に織物シート４’が含有された織物加飾樹脂製品Ｘが完成する。必要に応じて、取り付けボスやリブを取り付けることが好適に実施される。
【００２８】
上記のように、織物シート４’の表面側と裏面側の両面に同じ厚さ（上記熱加圧成形後の成形歪みを均等化する厚さ又は同じ熱収縮率であることも含む）の透過シート１’、１’を配置した織物加飾樹脂製品Ｘは、織物シートの表面側と裏面側に位置する熱可塑性樹脂の熱収縮が片側に偏ることなくバランスされて成形歪みを防止できる。また、織物シート４内の繊維形状が成形時に崩れる虞もなく、高品質で高い意匠性の完成品を成形できる。
【実施例２】
【００２９】
次に、請求項２、６及び８に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品Ｘ’を説明する。
本実施例２は上述した実施例１と略同様の技術的思想に基づいており、以下に、その相違点を中心に説明する。
端的に云うと、透過シート１’、１’に挟み込まれる織物シート４’の代わりとして、その強度を高めた織物シート体５を成形する工程が加算される。
したがって、上述した実施例の第２工程までは略同様の工程であるが、第２工程において成形する予備成形品の織物シート４’は、実施例１のように１枚ではなく、複数枚成形される。成形される枚数は、織物加飾樹脂製品Ｘを使用する箇所が必要とする強度に合わせて調整される。これら予備成形される複数枚の織物シート４’は全て同形同大に成形されている。
上記工程で複数枚成形した織物シート４’（実施例２では３枚）を、図５に示すように、全て重ね合わせ金型３内へセットする。そして、図５Ｂで熱加圧成形により３枚の織物シート４’を融合し織物シート体５を成形する。
【００３０】
その後、上述した実施例１の第３工程（図４参照）と同じ手法により、透過シート１’と織物シート体５を一体的に融合し、図６に示す織物加飾樹脂製品Ｘ’を完成する。
即ち、２枚の透過シート１’、１’をそれぞれ、織物シート体５の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせ、同重ね合わせた状態で熱加圧成形により、両者の熱可塑性樹脂が可塑化して融合することにより織物加飾樹脂製品Ｘ’を完成するのである。
上記の成形方法により、重ね合わせる織物シートの枚数を調整することで、織物加飾樹脂製品の強度を自在に設定でき、車体構成部品として利用できる箇所が非常に広がる。 因みに、織物加飾樹脂製品Ｘ’の強度の調整方法としては、複数成形する織物シート４’…を、それぞれ繊維方向を変えて成形し、重ね合わせることで強度を強めることも可能である。
【００３１】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため付言する。
【符号の説明】
【００３２】
１、１’ 透過シート
３ 金型
４、４’ 織物シート
Ｘ 織物加飾樹脂製品
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車や自動二輪車等の車体構成部品として好適な織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品の技術分野に属し、更に云うと、熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させ、強度、意匠性、成形性に優れた織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法による織物加飾樹脂製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軽量な車体構成部品として、熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又はアラミド繊維を含む織物シートを積層し含有させて成る織物加飾樹脂製品が意匠的趣味感に優れたものとして知られている。この種の織物加飾樹脂製品は、内部の繊維がその表面を覆う透明又は半透明の熱可塑性樹脂から透けて見えるため意匠性に優れている。
【０００３】
こうした意匠性に優れた織物加飾樹脂製品を製造する先行技術として、本出願人が出願し特許を取得した、下記の特許文献１の発明が公知である。
この先行技術は、図７Ａ、Ｂに示したように、あらかじめ予備成形した一枚の熱可塑性樹脂で成る透過シート７０と、同様に予備成形した炭素繊維（合成繊維を含む）に熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る一枚の織物シート７１とを、透過シート７０を表面側に位置させて重ね合わせ、熱加圧成形により両者を融合して、図７Ｂに示す加飾予備成形品Ｙを製造する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０５１３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、熱加圧成形により透過シート７０と織物シート７１を融合した後に冷却させると、図７Ｂに示すように、上記成形品Ｙには矢印方向に反り返る成形歪みが生じる。
つまり、前記透過シート７０は、約０．１〜０．６％の熱収縮率（成形歪み率とも云う）を有しているが、前記織物シート７１には熱成形による収縮はほとんど発生しないという異なる特性を持っている。したがって、上記のように特性の異なるシート同士を対峙する配置で融合すると、表面側に配置された透過シート７０が冷却後に熱収縮を生じるため、上記成形品Ｙは外側に向かって反り返るように歪んでしまう。これは熱収縮が片側（表面側）に偏ったためである。
このような成形歪みが生じると、含有された織物シート７１の繊維形状が崩れて意匠性が低下するだけでなく、大きなサイズの織物加飾樹脂製品Ｙにおいては、成形歪みも大きくなり製品の歩留まりが悪化する虞がある。
【０００６】
また、図示した加飾予備成形品Ｙは、織物シート７１が１ＰＬＹしか積層されない構成とされている。したがって、期待できる強度は限られたものとなり、車体構成部品として利用できる箇所が非常に狭いという問題点もあった。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題点を解決することであり、織物加飾樹脂製品を成形する工程において成形品に成形歪みが生じることを確実に防止でき、質の高い織物加飾樹脂製品を製造する方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品を提供することにある。
【０００８】
本発明の次の目的は、織物加飾樹脂製品の厚みを増し、使用箇所に適した強度に自在に設定でき、車体構成部品として利用できる箇所を飛躍的に広げる織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法は、
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シートは、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法は、
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを複数枚用意し、各織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形した複数の織物シートを重ね合わせ、熱加圧成形により同複数の織物シートを融合した織物シート体に成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シート体は、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
合成繊維はアラミド繊維又はガラス繊維等の強化繊維材であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
２枚の透過シートは、熱加圧成形後の成形歪みを均等化させる厚さ又は熱収縮率であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
透過シートと織物シートとは、同形同大に予備成形されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法において、
複数枚の織物シートは、それぞれ同形同大に予備成形されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品は
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートとから成るもので、
前記予備成形された２枚の透過シートがそれぞれ、前記予備成形された織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品は、
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートが複数枚重ね合わされ、熱加圧成形により融合された織物シート体とから成るもので、
前記予備成形された透過シートがそれぞれ、前記織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１又は３〜５及び７に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品によれば、熱可塑性樹脂で成り、熱加圧成形後の成形歪みを均等化する厚み又は熱収縮率を有する２枚の透過シート１、１を予備成形し、炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シート４を予備成形し、前記予備成形した２枚の透過シート１’、１’をそれぞれ織物シート４’の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせ、熱加圧成形により両者を融合する方法とした。つまり、織物シート４’の表面側と裏面側の両面に上記透過シート１’、１’を配置して、織物シート４’の表面側と裏面側に位置する熱可塑性樹脂の熱収縮が片側に偏ることなくバランスされ、織物加飾樹脂製品Ｘの成形歪みを確実に防止することができる。もっては、質の高い織物加飾樹脂製品に寄与する。
【００１８】
また、請求項２又は６及び８記載の発明は、複数の織物シート４…を予備成形し、前記予備成形した複数の織物シート４’を重ね合わせて融合した織物シート体５に成形し、熱可塑性樹脂で成る２枚の透過シート１’、１’間に前記織物シート体５を介在し、両者を融合することにより織物加飾樹脂製品Ｘ’を完成する手法としたので、重ね合わせる織物シートの枚数を調整することで、織物加飾樹脂製品の厚みを増し、強度を自在に設定できる。したがって、車体構成部品として利用できる箇所が非常に広がるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】Ａ〜Ｃは、透過シートを予備成形する工程を示した概略図である。
【図２】Ａ〜Ｃは、織物シートを予備成形する工程を示した概略図である。
【図３】Ａは、織物シートの形状の概要を示した図である。ＢはＡの拡大図を示した図である。Ｃは、Ｂの部分拡大図である。
【図４】Ａ〜Ｃは、２枚の透過シートと１枚の織物シートとを融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程を示した概略図である。
【図５】Ａ〜Ｃは、実施例２の複数の織物シートを重ね合わせて織物シート体を予備成形する工程を示した概略図である。
【図６】実施例２の発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法により成形した織物加飾樹脂製品の一例を示す図である。
【図７】Ａ、Ｂは従来例を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シート１に炭素繊維及び／又は合成繊維から成る織物シート４を積層し含有させた織物加飾樹脂製品Ｘを製造する方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品である。
第１工程では、前記透過シート１を少なくとも２枚用意し、同各透過シート１を予熱し金型３内で加圧して予備成形する。
第２工程では、炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シート４を予熱し金型３内で加圧して予備成形する。
第３工程では、前記予備成形された２枚の透過シート１’と織物シート４’とは、該２枚の透過シート１’、１’をそれぞれ織物シート４’の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせ、同重ね合わせた状態で熱加圧成形により両者を融合する。
上記の工程により、成形歪みのない高品質の織物加飾樹脂製品Ｘが完成する。
【実施例１】
【００２１】
次に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
本実施例１の織物加飾樹脂製品は、自動車や自動二輪車等の車体構成製品として好適に使用されるもので、表面側と裏面側が透明又は半透明の熱可塑性樹脂で、その内部に炭素及び／又は合成繊維を繊維状に織り込んだ織物シートを積層し融合させて強度と意匠性を発揮させるものである。
【００２２】
実施例１に示す織物加飾樹脂製品の製造方法は、端的に云うと３つの工程から成る。
第１工程を図１Ａ〜Ｃに示す。
この第１工程では、透過シート１の予備成形を行う。
先ず、透明又は半透明の熱可塑性樹脂で成る透過シート１を２枚用意する。前記熱可塑性樹脂として例えば、ポリスレチン、ポリエチレン、ＥＶＡ樹脂、ポリカーボネート等であり、２枚の透過シート１は、同厚のものを使用した。本実施例の透過シート１の厚みは、１．０ｍｍとした。勿論、同質の熱可塑性樹脂である場合は、同厚であることが好ましいが、異なる材質の透過シートを使用する場合は、熱加圧成形後の成形歪みを均等化させる厚さのものか、熱収縮率が同じものが使用される。
【００２３】
上記構成の２枚の透過シート１をそれぞれ、図１Ａに示すように、その上下面を加熱ヒータ２、２で可塑化する温度（例えば１２０℃〜１８０℃）に予熱する。
図１Ｂでは、前記予熱した透過シート１をあらかじめ予熱した一対の加圧成形金型３（以下、単に金型３と云う。）内にセットし、加圧成形加工して所望の形態に予備成形する。熱可塑性樹脂材が冷却硬化した後に、同金型３を開放して取り出した成形品を図１Ｃに示す。こうして、予備成形した２枚の透過シート１’、１’が完成する。該透過シート１’の成形板厚は、雄型金型３１と雌型金型３２とで構成された金型３の雄型金型３１のストロークと加圧圧力で管理される。
【００２４】
次に、第２工程を図２Ａ〜Ｃに示す。
第２工程では炭素繊維及び／又は合成繊維で成る織物シート４の予備成形を行う。
前記合成繊維とは例えばアラミド繊維、ガラス繊維などの繊維強化材であることが好ましい。
前記織物シート４は具体的には図３に示すように、炭素繊維及びアラミド繊維の繊維フィラメントの束４０が、縦・横に織られた繊維状をなすもので、意匠性に優れた形状とされている。前記繊維束４０は、図３Ｂ、Ｃの拡大図に示すように、前記した２種類の繊維フィラメント４０ａと略同形の熱可塑性樹脂フィラメント１０ａを互い違いに配置して織り込んだ構成としている。熱可塑性樹脂フィラメント１０ａは、上記透過シート１の熱可塑性樹脂と同質の樹脂材料である。
前記繊維束に織り込んだ２種類の繊維フィラメント４０ａは略同形としているが、熱可塑性樹脂フィラメント１０ａの方が大径でもよい。また２種類の繊維フィラメントは互い違いの配置としているがランダムな配置としても良い。また、前記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａ及び両繊維フィラメント４０ａの断面形状は円形に限らない。
【００２５】
上記構成の織物シート４は、図２Ａに示すように、やはりその上下面を加熱ヒータ２、２で予熱し、前記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａが可塑化する温度（例えば１２０℃〜１８０℃）に予熱する。図２Ｂでは、前記織物シート４をあらかじめ予熱された金型内３にセットし、加圧成形する。すると、上記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａが可塑化して両隣の繊維フィラメント４０ａと融着することで、繊維の捻りや解れを防ぎ、織物シート４の予備成形を容易に行える。また、繊維シート４の厚さは、前記金型３の雄型金型３１のストロークで管理される。因みに、本実施例の織物シート４の厚みは、０．２１ｍｍ程度である。
【００２６】
前記熱可塑性樹脂フィラメント１０ａの熱硬化時間が経過した後、金型３を開放して取り出した成形品を図２Ｃに示す。これは、図１で成形した予備成形品１’と略同形同大の予備成形品としての織物シート４’である。
【００２７】
次に、第３工程を図４Ａ〜Ｃに基づいて説明する。
この第３工程は、端的に云うと、上記予備成形した２枚の透過シート１’、１’と織物シート４’を一体的に融合し織物加飾樹脂製品Ｘを完成する工程である。
即ち、図４Ａでは、前記予備成形した２枚の透過シート１’、１’を、それぞれ織物シート４’の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせた状態で、上記金型３内へセットする。そして、図４Ｂで熱加圧成形により両者を融合する。この際、織物シート４’の表面側と裏面側に位置する透過シート１’の熱可塑性樹脂と、内側の織物シート４’の熱可塑性樹脂フィラメント１０ａとが各々可塑化して融合する。
熱可塑性樹脂が冷却硬化した後に金型３を開放し取り出すと、熱収縮のない図４Ｃに示す熱可塑性樹脂内に織物シート４’が含有された織物加飾樹脂製品Ｘが完成する。必要に応じて、取り付けボスやリブを取り付けることが好適に実施される。
【００２８】
上記のように、織物シート４’の表面側と裏面側の両面に同じ厚さ（上記熱加圧成形後の成形歪みを均等化する厚さ又は同じ熱収縮率であることも含む）の透過シート１’、１’を配置した織物加飾樹脂製品Ｘは、織物シートの表面側と裏面側に位置する熱可塑性樹脂の熱収縮が片側に偏ることなくバランスされて成形歪みを防止できる。また、織物シート４内の繊維形状が成形時に崩れる虞もなく、高品質で高い意匠性の完成品を成形できる。
【実施例２】
【００２９】
次に、請求項２、６及び８に記載した発明に係る織物加飾樹脂製品の製造方法及び同方法により製造した織物加飾樹脂製品Ｘ’を説明する。
本実施例２は上述した実施例１と略同様の技術的思想に基づいており、以下に、その相違点を中心に説明する。
端的に云うと、透過シート１’、１’に挟み込まれる織物シート４’の代わりとして、その強度を高めた織物シート体５を成形する工程が加算される。
したがって、上述した実施例の第２工程までは略同様の工程であるが、第２工程において成形する予備成形品の織物シート４’は、実施例１のように１枚ではなく、複数枚成形される。成形される枚数は、織物加飾樹脂製品Ｘを使用する箇所が必要とする強度に合わせて調整される。これら予備成形される複数枚の織物シート４’は全て同形同大に成形されている。
上記工程で複数枚成形した織物シート４’（実施例２では３枚）を、図５に示すように、全て重ね合わせ金型３内へセットする。そして、図５Ｂで熱加圧成形により３枚の織物シート４’を融合し織物シート体５を成形する。
【００３０】
その後、上述した実施例１の第３工程（図４参照）と同じ手法により、透過シート１’と織物シート体５を一体的に融合し、図６に示す織物加飾樹脂製品Ｘ’を完成する。
即ち、２枚の透過シート１’、１’をそれぞれ、織物シート体５の表面側と裏面側へ挟むように配置して重ね合わせ、同重ね合わせた状態で熱加圧成形により、両者の熱可塑性樹脂が可塑化して融合することにより織物加飾樹脂製品Ｘ’を完成するのである。
上記の成形方法により、重ね合わせる織物シートの枚数を調整することで、織物加飾樹脂製品の強度を自在に設定でき、車体構成部品として利用できる箇所が非常に広がる。 因みに、織物加飾樹脂製品Ｘ’の強度の調整方法としては、複数成形する織物シート４’…を、それぞれ繊維方向を変えて成形し、重ね合わせることで強度を強めることも可能である。
【００３１】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため付言する。
【符号の説明】
【００３２】
１、１’ 透過シート
３ 金型
４、４’ 織物シート
Ｘ 織物加飾樹脂製品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シートは、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを複数枚用意し、各織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形した複数の織物シートを重ね合わせ、熱加圧成形により同複数の織物シートを融合した織物シート体に成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シート体は、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項３】
合成繊維はアラミド繊維又はガラス繊維等の強化繊維材であることを特徴とする、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項４】
２枚の透過シートは、熱加圧成形後の成形歪みを均等化させる厚さ又は熱収縮率であることを特徴とする、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項５】
透過シートと織物シートとは、同形同大に予備成形されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項６】
複数枚の織物シートは、それぞれ同形同大に予備成形されていることを特徴とする、請求項２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項７】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートとから成るもので、
前記予備成形された２枚の透過シートがそれぞれ、前記予備成形された織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品。
【請求項８】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートが複数枚重ね合わされ、熱加圧成形により融合された織物シート体とから成るもので、
前記予備成形された透過シートがそれぞれ、前記織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品。
【請求項１】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シートは、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートを積層し含有させた織物加飾樹脂製品を成形する方法であって、
前記透過シートを少なくとも２枚用意し、同各透過シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成る織物シートを複数枚用意し、各織物シートを予熱し金型内で加圧して予備成形する工程と、
前記予備成形した複数の織物シートを重ね合わせ、熱加圧成形により同複数の織物シートを融合した織物シート体に成形する工程と、
前記予備成形された２枚の透過シートと織物シート体は、該２枚の透過シートをそれぞれ織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わせ、同重ね合わせ状態で熱加圧成形により両者を互いに融合して織物加飾樹脂製品を完成する工程とから成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項３】
合成繊維はアラミド繊維又はガラス繊維等の強化繊維材であることを特徴とする、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項４】
２枚の透過シートは、熱加圧成形後の成形歪みを均等化させる厚さ又は熱収縮率であることを特徴とする、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項５】
透過シートと織物シートとは、同形同大に予備成形されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項６】
複数枚の織物シートは、それぞれ同形同大に予備成形されていることを特徴とする、請求項２に記載した織物加飾樹脂製品の製造方法。
【請求項７】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートとから成るもので、
前記予備成形された２枚の透過シートがそれぞれ、前記予備成形された織物シートの表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品。
【請求項８】
熱可塑性樹脂で成る透明又は半透明の透過シートに炭素繊維及び／又は合成繊維からなる織物シートが積層され含有された織物加飾樹脂製品であって、
予熱され金型内で加圧されて予備成形された少なくとも２枚の透過シートと、
炭素繊維及び／又は合成繊維の繊維束内に前記透明又は半透明の熱可塑性樹脂フィラメントを織り込んで成り、予熱され金型内で加圧されて予備成形された織物シートが複数枚重ね合わされ、熱加圧成形により融合された織物シート体とから成るもので、
前記予備成形された透過シートがそれぞれ、前記織物シート体の表面側と裏面側を挟む配置に重ね合わされて熱加圧成形され、両者が融合されて成ることを特徴とする、織物加飾樹脂製品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１５８８３１（Ｐ２０１０−１５８８３１Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３８１（Ｐ２００９−２３８１）
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００１５１２７６）株式会社東京アールアンドデー (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００１５１２７６）株式会社東京アールアンドデー (34)
【Ｆターム（参考）】
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