CN104590151A - 纤维板和车辆内装部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供纤维板和车辆内装部件。目的：降低纤维板的生产成本。解决方案：一种纤维板(11)，其包括纤维、热塑性树脂和可热膨胀胶囊(34)。纤维板(11)还包括包含预定量的可热膨胀胶囊(34)的上部(Y1)和包含的可热膨胀胶囊(34)的量比上部(Y1)少的下部(Y2)。下部(Y2)包括突起(21)，突起(21)包括侧壁(22B)和主壁(22A)。侧壁(22B)沿纤维板(11)的厚度方向从纤维板(11)的板面突出。主壁(22A)与侧壁(22B)的末端连接。

Description

纤维板和车辆内装部件

技术领域

本公开涉及一种纤维板。

背景技术

专利文献1公开了一种纤维板，其为已知的作为包括纤维和热塑性树脂的纤维板的示例。专利文献1的纤维板包括分散在纤维中的可热膨胀胶囊。可热膨胀胶囊在生产处理过程中被加热时膨胀。这减轻了纤维板的重量。

相关技术文献

专利文献1：日本特开2009-179896号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述纤维板趋向于刚度随着可热膨胀胶囊的量的增加而增加。这可能是因为在可热膨胀胶囊熔融时可热膨胀胶囊中的热塑性树脂将纤维粘接(bind)在一起。

通常，可热膨胀胶囊以均匀地分散在纤维板的整个区域的方式混合在纤维板中。然而，纤维的刚度在纤维板的整个区域可能是不均匀的，即，各区域间的刚度可能是不同的。例如，纤维板的具有复杂构造的部分具有相对高的刚度。因此，如果可热膨胀胶囊以均匀地分散在纤维板的整个区域的方式混合在纤维板中的话，则一些区域的刚度可能会过度地高于所需的刚度。因为过度的品质可能导致纤维板的生产成本的提高，所以需要应对过度的品质。

鉴于前述情况作出本发明。本发明的目的是降低纤维板的生产成本。

用于解决问题的方案

根据本发明的纤维板包括纤维、热塑性树脂和可热膨胀胶囊。所述纤维板还包括：第一部分，其包含预定量的所述可热膨胀胶囊；以及第二部分，其包含的所述可热膨胀胶囊的量比所述第一部分少。

因为第二部分中的可热膨胀胶囊的量比第一部分中的少，所以与包括包含等量的可热膨胀胶囊的第一部分和第二部分的构造相比，可热膨胀胶囊的总量更少。因此，能够降低纤维板的生产成本。

所述第二部分包括突起，所述突起包括：侧壁和主壁。侧壁沿所述纤维板的厚度方向从所述纤维板的板面突出。主壁与所述侧壁的末端连接。

由于突起，第二部分具有比不包括突起的第一部分高的刚度。因此，即使第二部分包含较少量的可热膨胀胶囊，第二部分也具有足够的刚度。

安装构件被安装到所述第二部分。

利用安装构件，第二部分的刚度变得更高。因此，即使第二部分包含较少量的可热膨胀胶囊，第二部分也具有足够的刚度。

所述纤维板包括于车辆内装部件。

所述纤维板为包括于车门装饰件的装饰板。所述第一部分为所述装饰板的上部。所述第二部分为所述装饰板的下部。

装饰板的下部具有比上部更复杂的结构。此外，下部安装有安装构件。因此，下部趋向于具有比上部更高的刚度。即使下部包含较少量的可热膨胀胶囊，也能够使下部的刚度维持足够的刚度。

根据本发明，能够降低纤维板的生产成本。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的装饰板的立体图。

图2是图1中的装饰板的(沿着图1中的线II-II截取的)截面图。

图3是示出胶囊进给步骤的截面图。

图4是示出胶囊进给步骤的(沿着图3中的线IV-IV截取的)截面图。

图5是示出胶囊分散步骤的截面图。

图6是示出树脂熔融步骤的截面图。

图7是示出胶囊膨胀步骤的截面图。

图8是示出垫(mat)成形步骤的截面图。

图9是示出实施方式的效果的图。

具体实施方式

第一实施方式

将参照图1至图9描述本发明的实施方式。具体地，将描述包括于车门装饰件10(车辆内装部件)的装饰板11。装饰板11是纤维板的示例。

车门装饰件10包括具有板状形状的装饰板11。车门装饰件10还包括肘靠14、扬声器格栅15和装饰物16。

车门装饰件10包括位于肘靠14下方的车门袋20。如图2所示，车门袋20包括突起21和车门袋基部23。突起21是装饰板11的朝向车室内部突起(在图2中为向下突起)的一部分。车门袋基部23从车室的外部覆盖突起21的开口。

如图2所示，突起21包括主壁22A和一对侧壁22B。该一对侧壁22B沿装饰板11的厚度方向从装饰板11的板面突出(朝向车室的外部)。主壁22A与该一对侧壁22B的末端连接。也就是说，该一对侧壁22B连接在装饰板11的板面与主壁22A的对应的侧缘(周缘)之间。

如图2所示，消音垫26(安装构件)从车室外部越过车门袋20的背面安装至装饰板11。消音垫26是隔音件(由噪音隔绝材料或噪音吸收材料制成)。消音垫26由毡构成并形成为预定的板状形状。

装饰板11包括增强纤维、热塑性树脂和可热膨胀胶囊(thermallyexpandable capsule)34。纤维是诸如洋麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维和剑麻纤维等的植物基纤维。纤维不限于植物基纤维。可以使用诸如玻璃纤维和碳纤维等的无机纤维。

装饰板11中的热塑性树脂的示例包括聚烯烃、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂和ABS树脂。

各可热膨胀胶囊34均包括壳体和膨胀助剂(膨胀组分)。壳体由热塑性树脂构成。膨胀助剂封装在壳体中。当对可热膨胀胶囊34进行加热时，膨胀助剂在特定的温度下开始膨胀。当壳体变软时，可热膨胀胶囊34的总体积增大。

可热膨胀胶囊34的壳体可以由与包括在装饰板11中的热塑性树脂同类的热塑性树脂构成，也可以由与包括在装饰板11中的热塑性树脂不同类的热塑性树脂构成。构成可热膨胀胶囊34的壳体的树脂的示例包括丙烯腈树脂、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、芳香族乙烯基化合物、脂肪族乙烯基化合物、氯乙烯、偏二氯乙烯和可交联的单体。

可热膨胀胶囊34中的膨胀助剂的示例包括烃，具体地，包括：诸如丙烷、正丁烷、异丁烯、正戊烷、异戊烷、正己烷、异己烷和正辛烷等的脂族烃；诸如环戊烷、环己烷和甲基环己烷等的脂环烃；诸如氯甲烷和氯乙烷等的氯代烃；以及包括诸如1,1,1,2-四氟乙烷和1,1-二氟乙烷等的氟代烃的卤代烃。

可以将由松本油脂制药株式会社(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.)制造的Matsumoto用作可热膨胀胶囊34。然而，可热膨胀胶囊34不限于该产品。

包含在装饰板11中的可热膨胀胶囊34的量因部位不同而不同。具体地，包含在包括突起21(第二部分，参照图1)的装饰板11的下部Y2(第二部分)中的可热膨胀胶囊34的量比包含在装饰板11的上部Y1(第一部分)中的可热膨胀胶囊34的量少。

上部Y1和下部Y2与装饰板11的中线以上的部分和装饰板11的中线以下的部分对应。装饰板11的下部Y2位于肘靠14的下方。然而，下部Y2不限于位于肘靠14下方的部位。

按装饰板11中的纤维和热塑性树脂的总量为100质量份计，以可热膨胀胶囊34的百分比(质量份)表示可热膨胀胶囊34的量。

例如，装饰板11的上部Y1中的可热膨胀胶囊34的量为6质量份，而装饰板11的下部Y2中的可热膨胀胶囊34的量为4质量份。可以酌情更改装饰板11中的可热膨胀胶囊34的量。

接下来，将描述制造装饰板11的方法。该方法包括垫制备步骤、胶囊进给步骤、胶囊分散步骤、树脂熔融步骤、胶囊膨胀步骤和垫成形步骤。垫制备步骤用于制备包括纤维和热塑性树脂的垫30。胶囊进给步骤用于将可热膨胀胶囊34进给至垫30。胶囊分散步骤用于将可热膨胀胶囊34分散至垫30内。树脂熔融步骤用于使垫30内的热塑性树脂熔融。胶囊膨胀步骤用于使可热膨胀胶囊34膨胀。垫成形步骤用于将垫30压成装饰板11的形状。

垫制备步骤

在垫制备步骤中，通过以含纤维状态混合增强纤维和热塑性树脂并使混合物形成为垫形状来制备垫30。可以将诸如气喷法(air-ray method)和梳理法(carding method)等的干法混纤(dry fiber mixing method)用于混合纤维。虽然干法混纤是优选的，但是如果增强纤维是吸水纤维的话，则也可以采用湿法混纤(wet fiber mixing method)。

胶囊进给步骤

如图3所示，将垫30放置在传送器40上，并将可热膨胀胶囊34从料斗41进给至垫30的上表面。如图4所示，料斗41包括进给口42，该进给口42沿着矩形形状的垫30的边缘中的一个边缘的方向(图4中的水平方向)延伸。

在可热膨胀胶囊34从进给口42落至垫30的同时，将垫30从一侧输送至另一侧(从图4中的左侧输送至右侧)。结果，使可热膨胀胶囊34布置在垫30的整个表面上。

如图4所示，料斗41的进给口42具有不规则的形状，该不规则的形状包括与装饰板11的上部Y1对应的第一部分42A和与装饰板11的下部Y2对应的第二部分42B。进给口42的第一部分42A的宽度比进给口42的第二部分42B的宽度大。

利用料斗41的以上构造，进给至垫30的与装饰板11的上部Y1对应的第一部分的可热膨胀胶囊34的量比进给至垫30的与装饰板11的下部Y2对应的第二部分的可热膨胀胶囊34的量大。因此，装饰板11的下部Y2中的可热膨胀胶囊34的量比上部Y1中的少。也就是说，在该步骤中，根据装饰板11的部位将不同量的可热膨胀胶囊34进给至垫30。

料斗41的进给口42还包括位于第一部分42A和第二部分42B之间的中部。中部具有从第一部分42A向第二部分42B缩窄的宽度。

利用料斗41的以上构造，装饰板11的上部Y1和下部Y2之间的边界处的可热膨胀胶囊34的量不大可能急剧地改变。因此，上部Y1和下部Y2之间的边界处应力不大可能集中。

胶囊分散步骤

如图5所示，在胶囊分散步骤中，在由传送机43输送具有分散在垫30的上表面上的可热膨胀胶囊34的垫30的同时，通过诸如辊等的加压装置45压垫30的上表面。结果，使可热膨胀胶囊34分散至垫30内。可选地，垫30下面放置有振动器46，用于从下方振动垫30。电磁进给器是振动器46的示例。

树脂熔融步骤

如图6所示，在树脂熔融步骤中，通过加压模具48和49对垫30进行热压。结果，使垫30中的热塑性树脂熔融并使垫30形成为板状形状。当热塑性树脂熔融时，垫30中的纤维粘接在一起。

可以将形成为板状形状的垫30看作预板(pre-board)。处于预板形式的垫30是可易于输送的。

胶囊膨胀步骤

如图7所示，在胶囊膨胀步骤中，通过红外加热器51和红外加热器52(加热装置)对垫30进行加热。当加热垫30内的可热膨胀胶囊34时，可热膨胀胶囊34膨胀。被加热的垫30变软。可以使用利用热空气对垫30进行加热的加热炉来代替使用红外加热器51和红外加热器52。

垫成形步骤

如图8所示，在垫成形步骤中，通过成形模具53和成形模具54对变软的垫30进行加压。结果，使垫30沿着成形模具53和54的形状而成形，从而制备了装饰板11。

接下来，将描述本实施方式的效果。在本实施方式中，装饰板11的下部Y2中的可热膨胀胶囊34的量比装饰板11的上部Y1中的少。与在上部和下部中包含等量的可热膨胀胶囊34的装饰板相比，能够减少可热膨胀胶囊34的总量，因而能够降低生产成本。

装饰板11的下部Y2包括突起21。突起21包括主壁22A和侧壁22B。侧壁22B沿装饰板11的厚度方向从装饰板11的板面突出(朝向车室外部)。主壁22A与侧壁22B的末端连接。

利用侧壁22B，装饰板11的下部Y2的刚度比不具有侧壁的板状形状构造的刚度高。因此，即使下部Y2中的可热膨胀胶囊34的量减少了，也能够维持下部Y2的刚度。

将消音垫26安装至装饰板11的下部Y2的与突起21的主壁相对的区域且安装至装饰板11的与侧壁22B突出所在的板面不同的板面。

利用消音垫26，提高了下部Y2的刚度。即使可热膨胀胶囊34的量减少了，也能够维持下部Y2的刚度。

将参照图9详细描述以上效果。图9示出了装饰板11和对比例的装饰板的最大弯曲载荷的测量结果(A)至(F)。

图9中的最大弯曲载荷是按照日本工业标准(JIS)K7017的三点弯曲试验来进行测量的。以百分比表示最大弯曲载荷。相对于基于装饰板11所需的最大弯曲载荷定义为100％的参照值来以百分比表示图9中的样本。

本实施方式的测试的测量结果为(A)、(C)和(E)。对比例的测试的测量结果为(B)、(D)和(F)。由图1中的P1至P3示出测量最大弯曲载荷的点。测量结果(A)至(F)是在如下条件下得到的。

(A)：在装饰板11的具有6质量份可热膨胀胶囊34的上部Y1中的点P1处测量最大弯曲载荷

(B)：在与装饰板11的具有6质量份可热膨胀胶囊34的下部Y2对应的装饰板的下部中的点P2处测量最大弯曲载荷

(C)：在装饰板11的具有4质量份可热膨胀胶囊34的下部Y2中的点P2处测量最大弯曲载荷

(D)：在装饰板的具有6质量份可热膨胀胶囊34的下部中的点P3处测量最大弯曲载荷

(E)：在装饰板11的具有4质量份可热膨胀胶囊34的下部Y2中的点P3处测量最大弯曲载荷

(F)：在与装饰板11的具有4质量份可热膨胀胶囊34的上部Y1对应的装饰板的上部中的点P1处测量最大弯曲载荷

根据测量结果(B)和(D)，最大弯曲载荷超出参照值的130％。也就是说，该最大弯曲载荷明显比装饰板11所需的最大载荷高。然而，可热膨胀胶囊34的量也就更高，因而生产成本可能更高。

装饰板11的下部Y2包含4质量份可热膨胀胶囊34。根据测量结果(C)和(E)，即使装饰板11的下部Y2仅包含4质量份可热膨胀胶囊34，最大弯曲载荷也明显超出装饰板11所需的最大弯曲载荷。也就是说，能够在维持装饰板11所需的刚度的同时减少可热膨胀胶囊34的量。

根据测量结果(F)，最大弯曲载荷比装饰板11所需的最大弯曲载荷低。因此，将装饰板11的上部Y1中的可热膨胀胶囊34的量设至6质量份，使得最大弯曲载荷像测量结果(A)那样比装饰板11所需的最大弯曲载荷高。

如上所述，以由于形状或安装构件而具有高刚度的部分(第二部分)包含较少量的可热膨胀胶囊34的形式构造装饰板11。利用该构造，能够减少可热膨胀胶囊34的量，因而能够降低生产成本。

装饰板11的上部Y1和下部Y2与权利要求中的装饰板的第一部分和第二部分对应。

装饰板11的下部Y2具有包括突起21的复杂结构。一般而言，装饰板的下部趋向于具有复杂的结构。此外，包括车门袋基部23、消音垫26和扬声器(安装于扬声器格栅15的背面)的安装部安装于装饰板11的下部Y2。

根据以上构造，装饰板11的下部Y2的刚度比上部Y1的刚度高。因此，即使下部Y2中的可热膨胀胶囊34的量减少了，也能够容易地维持下部Y2的刚度。

<其它实施方式>

本发明不限于以上说明和图中描述的实施方式。本发明的范围包括以下实施方式。

(1)纤维板不限于装饰板11。车身底板(deck board)、后窗台(packagetray)、后侧装饰件(quarter trim)、车身底板侧装饰件、行李箱装饰件(trunktrim)和柱装饰物(pillar garnish)是纤维板的示例。此外，纤维板不限于车辆内装部件。

(2)装饰板的第一部分和第二部分不限于装饰板11的上部Y1和下部Y2。本发明的范围包括装饰板，该装饰板包括多个部分(第一部分和第二部分)，其中一个部分(第二部分)包含的可热膨胀胶囊的量比其它部分(第一部分)少。如果第一部分和第二部分包含等量的可热膨胀胶囊，则第一部分的刚度(最大弯曲载荷)会比第二部分的刚度小。

(3)突起的构造不限于包括从装饰板11的前表面突出的突起21的以上实施方式。本发明的范围包括沿装饰板的厚度方向突出的任意突起。本发明的范围包括从装饰板的背面突出的突起，即，该突起包括从装饰板的背面突出的侧壁。

(4)安装构件不限于消音垫26。安装构件的示例包括当被安装至装饰板时使装饰板的刚度增强的任意部件。

(5)胶囊进给步骤不限于以上实施方式的方法中的胶囊进给步骤。本发明的范围包括如下方法：该方法包括制备具有不同尺寸的进给口的两个料斗和以不同的进给量速率将可热膨胀胶囊进给至垫的不同部位。此外，方法不限于使用至少一个料斗的方法。本发明的范围包括如下方法：该方法包括将可热膨胀胶囊通过电喷镀(electrospray deposition)或气流进给至垫的表面。

(6)胶囊分散步骤不限于以上实施方式的方法。本发明的范围包括如下方法：该方法包括制备具有两层的垫，将可热膨胀胶囊分别进给至垫的两层，并粘接在一起。利用该方法，能够使可热膨胀胶囊分散。

(7)垫30的加热不限于以上实施方式的树脂熔融步骤和胶囊膨胀步骤。例如，可以在允许热塑性树脂熔融且允许可热膨胀胶囊膨胀的温度下对垫30进行加热。膨胀步骤和熔融步骤的顺序不限于以上实施方式。该顺序能够以在熔融步骤之前先进行膨胀步骤然后再进行熔融步骤的方式改变。

Claims (10)

1.一种纤维板，所述纤维板包括纤维、热塑性树脂和可热膨胀胶囊，所述纤维板还包括：

第一部分，其包含预定量的所述可热膨胀胶囊；和

第二部分，其包含的所述可热膨胀胶囊的量比所述第一部分少。

2.根据权利要求1所述的纤维板，其特征在于，所述第二部分包括突起，所述突起包括：

侧壁，其沿所述纤维板的厚度方向从所述纤维板的板面突出；和

主壁，其与所述侧壁的末端连接。

3.根据权利要求1或2所述的纤维板，其特征在于，安装构件被安装到所述第二部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的纤维板，其特征在于，所述纤维板包括于车辆内装部件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的纤维板，其特征在于，

所述纤维板为包括于车门装饰件的装饰板，

所述第一部分为所述装饰板的上部，并且

所述第二部分为所述装饰板的下部。

6.一种车辆内装部件，其包括：

权利要求2至5中任一项所述的纤维板；和

安装构件，其安装于所述纤维板的与所述侧壁突出所在的板面不同的板面且安装于所述纤维板的所述第二部分的与所述突起的主壁相对的区域。

7.根据权利要求6所述的车辆内装部件，其特征在于，

使所述热塑性树脂熔融，

使所述纤维与熔融的所述热塑性树脂粘接在一起，并且

所述可热膨胀胶囊均包括由与包括在所述纤维板中的热塑性树脂同类的热塑性树脂构成的壳体和封装在所述壳体中的膨胀助剂。

8.根据权利要求6或7所述的车辆内装部件，其特征在于，

所述纤维板包括于车门装饰件，

所述突起为车门袋的一部分，并且

所述安装构件为由噪音隔绝材料或噪音吸收材料构成的隔音件，所述安装构件被安装成越过所述车门袋的背面。

9.根据权利要求8所述的车辆内装部件，其特征在于，所述车辆内装部件还包括：

扬声器格栅，其安装于所述纤维板的第二部分；和

扬声器，其安装于所述扬声器格栅的背面。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的车辆内装部件，其特征在于，

所述纤维板的第一部分包含6质量份的所述可热膨胀胶囊，并且

所述纤维板的第二部分包含4质量份的所述可热膨胀胶囊。