CN108724602B - 树脂成形体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供树脂成形体及其制造方法。树脂成形体包括：板状的基材，其含有加强纤维和将所述加强纤维彼此间粘结的第1热塑性树脂；以及延伸设置部，其由注射模塑成形构件形成，并从基材的端面沿基材的板面方向延伸设置。优选的是，加强纤维是槿麻等植物纤维。还优选的是，在基材与延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少一个面的那一侧，基材和延伸设置部呈同一个面地连接。此外，树脂成形体的制造方法包括：赋形工序，在该赋形工序中，对基材进行赋形；以及延伸设置部形成工序，在该延伸设置部形成工序中，利用注射模塑成形来形成延伸设置部。

Description

树脂成形体及其制造方法
技术领域
本发明涉及树脂成形体及其制造方法。更详细地讲，本发明涉及具备延伸设置部、也能够利用延伸设置部形成外观基础形状部的树脂成形体及其制造方法，该延伸设置部是从含有加强纤维的热塑性树脂制的板状基材的端面沿板面方向延伸设置而成的。
背景技术
以往，在由树脂成形体形成的车辆内饰用的基材的、处于与车厢侧相反的那一侧的背面安装有用于将内饰材料安装于车辆面板的保持托架、凸台、滑道等基础形状构造物(参照图1)。这些基础形状构造物是通过在冲压成形基材的同时在基材的背面注射模塑成形热塑性树脂而设置的(例如参照专利文献1)。在该专利文献1所记载的成形构造体中，例示出通过对内饰板注射熔融树脂而成形有与内饰板接合的托架的车门内饰。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－91287号公报
发明内容
发明要解决的问题
像前述那样，在冲压成形的车辆内饰用基材的背面利用注射模塑成形而安装有各种基础形状构造物。此外，使用含有植物纤维等加强纤维的热塑性树脂成形的基材通常是整个面形成为板状。因此，能够在表面(背面)安装基础形状构造物，但迄今为止并未实施在基材的外周部的端面沿基材的板面方向设置不含有加强纤维而仅由热塑性树脂形成的树脂成形部的做法。因而，在基材的外缘部具有外观基础形状部的情况下，通过注射模塑成形热塑性树脂而形成基材和外观基础形状部、即树脂成形体整体。
本发明即是鉴于前述的以往技术的状况而完成的，其目的在于提供这样形成的树脂成形体及其制造方法：在加热后的板状的基材成形用片嵌入到成形模具、冲压成形基材的同时，对成为基材的端面的侧面注射仅由不含有加强纤维的热塑性树脂形成的树脂，在基材的板面方向上延伸设置延伸设置部。
用于解决问题的方案
本发明如下。
1.一种树脂成形体，其特征在于，
该树脂成形体包括：
板状的基材，其含有加强纤维和将所述加强纤维彼此间粘结的第1热塑性树脂；以及
延伸设置部，其由注射模塑成形构件形成，并从所述基材的端面沿所述基材的板面方向延伸设置。
2.根据所述1.所述的树脂成形体，其中，
所述加强纤维是植物纤维。
3.根据所述1.所述的树脂成形体，其中，
在所述基材与所述延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少所述一个面的那一侧，所述基材和所述延伸设置部呈同一个面地连接。
4.根据所述1.所述的树脂成形体，其中，
所述加强纤维是植物纤维，
在所述基材与所述延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少所述一个面的那一侧，所述基材和所述延伸设置部呈同一个面地连接。
5.根据所述1.所述的树脂成形体，其中，
在所述基材与所述延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少所述一个面的那一侧，所述基材和所述延伸设置部呈同一个面地连接，
所述延伸设置部具备从所述延伸设置部进一步延伸设置的板状部，
所述板状部构成该树脂成形体的外缘部，并且朝向所述另一个面的那一侧形成内卷形状。
6.根据所述1.所述的树脂成形体，其中，
所述加强纤维是植物纤维，
在所述基材与所述延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少所述一个面的那一侧，所述基材和所述延伸设置部呈同一个面地连接，
所述延伸设置部具备从所述延伸设置部进一步延伸设置的板状部，
所述板状部构成该树脂成形体的外缘部，并且朝向所述另一个面的那一侧形成内卷形状。
7.根据所述1.所述的树脂成形体，其中，
在所述基材与所述延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少所述一个面的那一侧，所述基材和所述延伸设置部呈同一个面地连接，
所述延伸设置部具备从所述延伸设置部进一步延伸设置的板状部，
所述板状部构成该树脂成形体的外缘部，并且朝向所述另一个面的那一侧形成内卷形状，
该树脂成形体具备肋，该肋从所述基材朝向所述板状部地配置在所述另一个面的一侧，并且与所述基材的所述板面方向大致垂直地竖立设置，
所述肋是所述注射模塑成形构件的一部分。
8.根据所述1.所述的树脂成形体，其中，
所述加强纤维是植物纤维，
在所述基材与所述延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少所述一个面的那一侧，所述基材和所述延伸设置部呈同一个面地连接，
所述延伸设置部具备从所述延伸设置部进一步延伸设置的板状部，
所述板状部构成该树脂成形体的外缘部，并且朝向所述另一个面的那一侧形成内卷形状，
该树脂成形体具备肋，该肋从所述基材朝向所述板状部地配置在所述另一个面的那一侧，并且与所述基材的所述板面方向大致垂直地竖立设置，
所述肋是所述注射模塑成形构件的一部分。
9.根据所述1.～8.中任一项所述的树脂成形体，其中，
所述第1热塑性树脂和所述注射模塑成形构件所含有的第2热塑性树脂是相同种类的热塑性树脂。
10.一种树脂成形体的制造方法，该树脂成形体是所述1.～9.中任一项所述的树脂成形体，该制造方法的特征在于，
该制造方法包括：
赋形工序，在该赋形工序中，对所述基材进行赋形；以及
延伸设置部形成工序，在该延伸设置部形成工序中，利用注射模塑成形来形成所述延伸设置部。
发明的效果
本发明的树脂成形体包括：板状的基材，其含有将加强纤维彼此间粘结的第1热塑性树脂；以及延伸设置部，其由注射模塑成形构件形成，并从基材的端面沿该基材的板面方向延伸设置。由于设为这样的结构，因此不需要像迄今为止的不具备延伸设置部的基材那样为了除去在外周端部产生的毛刺而切割、除去外周的工序，不产生端材料，因此原材料的成品率上升。此外，在基材的冲压成形时，不仅能够利用注射模塑成形在基材的表面(背面)安装保持托架、凸台、滑道等基础形状构造物，同时也能够形成与延伸设置部连接设置的外观基础形状部。在基材的端面连接设置有外观基础形状部的树脂成形体迄今为止是成形体整体通过注射模塑成形热塑性树脂而形成的，仅由热塑性树脂形成的基材与使用加强纤维和热塑性树脂形成的基材相比重量较大，存在树脂成形体整体的重量也变大这样的问题。另一方面，在本发明的树脂成形体中，由于是使用加强纤维和热塑性树脂形成的基材，因此从轻量化的方面考虑，在具备外观基础形状部的树脂成形体的情况下特别有利。
此外，在加强纤维是植物纤维的情况下，从二氧化碳排出量削减和二氧化碳的固定化等环境净化的方面考虑较为理想。特别是槿麻等生长较快且二氧化碳吸收量较多的植物资源可用作由与树脂的复合材料形成的树脂成形体。
并且，在基材与延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少一个面的那一侧，基材和延伸设置部呈同一个面地连接的情况下，在用作车辆用内饰材料、建筑物用内饰材料等时，通过将设为同一个面的一个面侧做成外观面，从而能够做成具有优异的外观的产品。
此外，在具备从延伸设置部进一步延伸设置的板状部、板状部构成该树脂成形体的外缘部并且朝向另一个面的那一侧形成内卷形状的情况下，在树脂成形体例如是车辆用的车门内饰、顶棚内饰等内饰材料时，能够将呈内卷形状的外缘部做成外观基础形状部。
并且，在具备从基材朝向板状部地配置在另一个面的那一侧并且与基材的板面方向大致垂直地竖立设置的肋、肋是注射模塑成形构件的一部分的情况下，在树脂成形体例如是车辆用车门内饰、顶棚内饰等内饰材料时，特别是能够提高外缘部的强度，能够保持预定形状，并且在其他的物品接触时等情况下，能够抑制外缘部的变形等。
此外，在第1热塑性树脂和注射模塑成形构件所含有的第2热塑性树脂是相同种类的热塑性树脂的情况下，能够做成基材和延伸设置部牢固地接合的树脂成形体。
本发明的树脂成形体的制造方法通过利用冲压成形等来形成被赋形为预定的平面形状的基材，同时利用注射模塑成形形成延伸设置部，从而能够利用简单的工序容易地制造预定的形状、尺寸的树脂成形体。
附图说明
图1是基材和在基材的表面(另一个面)安装有基础形状构造物的树脂成形体的一部分的示意性的剖视图。
图2是基材为板状、从其端面沿板面方向延伸设置有延伸设置部的树脂成形体的示意性的剖视图。
图3是图2的延伸设置部具备板状部、利用板状部形成外观基础形状部的树脂成形体的示意性的剖视图。
图4是从图3的基材朝向外观基础形状部地设有肋的树脂成形体的示意性的剖视图。
图5是本发明的树脂成形体的一例子的示意性的剖视图。
图6是本发明的树脂成形体的制造时的形态的示意性的剖视图。
附图标记说明
1、2、树脂成形体；11、基材；11a、基材的端面；12、延伸设置部；12a、外观基础形状部；13、基础形状构造物；13、14、肋；D、基材的板面方向；3、注射模塑成形机；41、固定模具(芯模)；42、移动模具(腔模)。
具体实施方式
以下，也参照附图详细地说明本发明。
在此表示的事项用于例示地说明例示性的方式和本发明的实施方式，其说明的目的在于，提供一种被认为是能够最有效且没有困难地理解本发明的原理和概念性的特征的说明的方式。在这一点上，并不意在以为了根本性地理解本发明所需要的程度以上表示本发明的构造的详细内容，本领域技术人员根据与附图相配合的说明明确本发明的几个方式实际上是怎样具体化的。
[1]树脂成形体
本发明的树脂成形体1包括：板状的基材11，其含有加强纤维和将加强纤维彼此间粘结的第1热塑性树脂；以及延伸设置部12，其由注射模塑成形构件形成，并从基材的端面11a沿基材11的板面方向D延伸设置(参照图2)。这样利用注射模塑成形而形成的延伸设置部12至少在基材11的周缘部沿同一个平面方向(板面方向D)延伸设置。
基材11是含有加强纤维和将该加强纤维彼此间粘结的第1热塑性树脂的板状体。加强纤维并没有特别的限定，可以使用植物纤维、无机纤维以及动物纤维等，特别优选为植物纤维。从环境的方面考虑，优选为植物纤维，与热塑性树脂相比植物纤维的比重通常较小，也可以使树脂成形体轻量化。作为植物纤维，能够列举槿麻、麻、棉、棕榈纤维、椰子纤维等，特别优选为具有木质茎的早育性的一年生草本植物槿麻。此外，作为无机纤维，能够列举玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等。这些植物纤维和无机纤维通常用作被开纤了的长纤维。
作为特别优选的加强纤维使用的槿麻是具有木质茎的早育性的一年生草本植物，是被分类为锦葵科的植物。学名包括hibiscus cannabinus以及hibiscus sabdariffa等，槿麻还包含俗称为红麻、古巴槿麻、洋麻、泰国槿麻、mestha、bimli hemp、ambary hemp以及bombay hemp等。
加强纤维与第1热塑性树脂的量比并没有特别的限定，能够根据树脂成形体的种类、用途等恰当地设定。例如在加强纤维是槿麻等植物纤维的情况下，在将植物纤维和第1热塑性树脂的合计量设为100质量％时，植物纤维能够设为30质量％～60质量％、特别是40质量％～50质量％。
含有加强纤维和将该加强纤维彼此间粘结的第1热塑性树脂的基材11成形为板状体。而且，在树脂成形体例如是车门内饰、顶棚内饰等车辆用内饰材料等的情况下，利用注射模塑成形在板状体的表面(背面)形成有用于安装于车辆面板的保持托架、凸台、滑道等由热塑性树脂形成的基础形状构造物13。但是，并未实施对成形为板状体的基材11的端面11a沿与板状体相同的平面方向、即板状体的板面方向D注射热塑性树脂，延伸设置某些成形部的操作。
在本申请发明中，通过对基材11的端面11a注射第2热塑性树脂，从而在基材11的板面方向D上设置由注射模塑成形构件形成的延伸设置部12。在该情况下，在注射压力的作用下，在基材11的端面11a附近，有时注射的第2热塑性树脂进入到基材11侧、或者加强纤维进入到延伸设置部12侧，但这些并不特别成为问题。另一方面，由第2热塑性树脂形成的延伸设置部12与含有加强纤维的由第1热塑性树脂形成的基材11相比热收缩率较大，该延伸设置部12在注射模塑成形后的冷却过程中有时会收缩。由此，有时在基材11的端面11a和延伸设置部12之间产生台阶。
因此，优选的是，在基材11与延伸设置部12之间的连接部的一个面和另一个面中的至少一个面的那一侧，基材11和延伸设置部12呈同一个面地连接。这样基材11和延伸设置部12呈同一个面地连接的树脂成形体1能够利用使用成形模具等的成形方法而形成，该成形模具具有预定的模腔。并且，也能够设为这样的形态：在基材11与延伸设置部12之间的连接部的另一个面的那一侧，基材11和延伸设置部12也呈同一个面地连接。但是，在车辆用内饰材料等中，若同时考虑需要更复杂的构造的成形模具等，则并不是特别需要连非外观面(车辆用内饰材料中成为车辆面板侧的面)都是呈同一个面地连接。
此外，延伸设置部12从板状的基材11的端面11a沿其板面方向D延伸设置，但也可以包括作为注射模塑成形构件的一部分的、从该延伸设置部12进一步延伸设置的板状部。该板状部可以形成为任意的形状，但在树脂成形体1是车辆用内饰材料等的情况下，能够将板状部做成外观基础形状部12a(参照图3)。板状部例如能够设为这样的形态：构成树脂成形体1的外缘部，并且朝向基材11与延伸设置部12之间的连接部中的、既可以呈同一个面地连接也可以不呈同一个面地连接的另一个面的那一侧而形成内卷形状，由此能够形成外观基础形状部12a。
并且，在树脂成形体1是车辆用内饰材料等、且形成有外观基础形状部12a的情况下，树脂成形体1也可以具备肋14，该肋14从基材11朝向板状部地配置在不成为外观面的另一个面的那一侧，并且与基材11的板面方向大致垂直地竖立设置。在注射能够做成延伸设置部12和外观基础形状部12a的板状部的形成所使用的第2热塑性树脂时，该肋14能够作为这些注射模塑成形构件的一部分而形成。通过这样形成肋14，从而在树脂成形体1是车辆用内饰材料等时，能够做成这样的内饰材料：能够强化其外缘部，能够保持预定的外观面形状，并且在其他的物品等接触时等情况下不会容易地变形。
基材11使用第1热塑性树脂而形成。此外，构成延伸设置部12的注射模塑成形构件使用第2热塑性树脂而形成。第1热塑性树脂和第2热塑性树脂既可以是相同种类的树脂，也可以是不同种类的树脂，但为了使基材11的端面12a和由注射模塑成形构件形成的延伸设置部12的端面充分且容易地接合，优选为相同种类的树脂。该相同种类的树脂意味着构成树脂(聚合物)的主要的单体相同，既可以是利用由该单体构成的均聚物形成的树脂，也可以是由与预定量的其他单体共聚而成的共聚物形成的树脂。
第1热塑性树脂和第2热塑性树脂并没有特别的限定，例如能够列举聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃系树脂、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂、尼龙－6、尼龙－66等聚酰胺系树脂、以及聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系树脂等。在这些各种树脂中，优选为聚烯烃系树脂、特别是聚丙烯均聚物等聚丙烯系树脂。另外，根据需要在这些热塑性树脂中混合并含有所需量的防氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、抗静电剂等这种树脂通常所使用的添加剂。
本发明的树脂成形体1能够在车辆相关领域和建筑相关领域等广泛的产品领域中使用。在车辆相关领域中适合作为车辆的内饰材料、外饰材料以及构造材料等。例如可用作车门内饰、立柱装饰件、座椅靠背板、顶棚内饰、仪表板、扶手箱、前围板以及底板内饰件等。此外，在铁路车辆、船舶以及飞机等各种移动工具和输送工具等中也能够同样地使用。并且，在建筑相关领域中适合作为各种建筑物的内饰材料、外饰材料以及构造材料等。例如可用作门表饰材料、门构造材料、各种家具(桌子、椅子、架子、五斗橱等)的表饰材料、构造材料等。
[2]树脂成形体的制造方法
本发明的树脂成形体的制造方法包括：赋形工序，在该赋形工序中，对基材11进行赋形；以及延伸设置部形成工序，在该延伸设置部形成工序中，利用注射模塑成形而形成延伸设置部12。赋形工序是将基材11赋形为板状且具有预定的平面形状的成形体的工序，延伸设置部形成工序是朝向赋形的基材11的端面11a注射树脂、在端面11a沿基材11的板面方向延伸设置延伸设置部12的工序。
基材11的成形方法并没有特别的限定，通常利用冲压成形来成形。此外，由于对基材11的端面11a注射树脂，延伸设置延伸设置部12，因此利用嵌入成形来进行树脂成形体1的成形。作为嵌入到成形模具的要成为基材11的预备成形体，例如可以使用植物纤维等加强纤维和第1热塑性树脂混合形成的网状物。为了形成网状物，第1热塑性树脂以纤维、粉末等的形态混合，但当以纤维的形态混合时，更容易形成网状物，比较理想。
此外，通过根据第1热塑性树脂的熔点等将像上述那样形成的网状物等预备成形体加热到预定温度，之后嵌入到具有预定形状的模腔的成形模具内，接着进行加压，从而能够赋形、成形基材11。并且，通过在对预备成形体加压的同时，以树脂朝向成为基材11的端面11a的面流动的方式注射第2热塑性树脂，之后进行冷却，从而能够同时成形基材11和延伸设置部12。此外，在对预备成形体加热、加压时，利用熔融的第1热塑性树脂使加强纤维的缠结点粘结，能够做成利用纤维进行了加强的基材11。
并且，在树脂成形体1是车辆用内饰材料等的情况下，通过以树脂朝向成为基材11的端面11a的面流动的方式注射第2热塑性树脂，成形延伸设置部12，此时使用预定的成形模具，从而能够同时成形从延伸设置部12进一步延伸设置的板状部，形成前述那样的外观基础形状部12a(参照图3)[参照表示利用由配设有注射模塑成形机3的固定模具(芯模)41和移动模具(腔模)42形成的成形模具成形树脂成形体的形态的图6、以及表示在这样成形之后脱模而得到的树脂成形体2的图5]，也能够同时形成肋14。
另外，前述的记载只是以说明为目的，并不被解释为限定本发明。列举典型的实施方式说明了本发明，但在本发明的记述和图示中使用的词句并不是限定性的词句，可理解为说明性的和例示性的内容。像在此详细说明的那样，能够在其形态中不脱离本发明的范围或者精神地在附加的权利要求范围内进行变更。在此，虽然参照了本发明的详细说明所指定的构造、材料及实施方式，但并不意在将本发明限定于此处的公开事项，莫不如说本发明是涉及附加的权利要求范围内的在功能上等同的构造、方法、使用的全部内容。
产业上的可利用性
本发明的树脂成形体及其制造方法能够在车辆相关领域和建筑相关领域等广泛的产品领域中使用。特别是在车辆用内饰材料、例如车门内饰、顶棚内饰、地板内饰等技术领域中是有用的。

Claims (6)

1.一种车辆用内饰材料用树脂成形体，其特征在于，
该树脂成形体包括：
板状的基材，其含有加强纤维和将所述加强纤维彼此间粘结的第1热塑性树脂；以及
延伸设置部，其由注射模塑成形构件形成，且不含有加强纤维，并从所述基材的端面沿所述基材的板面方向延伸设置，
在所述基材与所述延伸设置部之间的连接部的一个面和另一个面中的至少所述一个面的那一侧，所述基材和所述延伸设置部呈同一个面地连接，所述一个面是车辆用内饰材料的外观面，
所述延伸设置部具备从所述延伸设置部进一步延伸设置的板状部，
所述板状部构成该树脂成形体的外缘部，并且朝向所述另一个面的那一侧形成内卷形状，且所述板状部构成所述车辆用内饰材料的外观基础形状部，
该树脂成形体具备肋，该肋从所述基材朝向所述板状部地配置在所述另一个面的一侧，并且与所述基材的所述板面方向大致垂直地竖立设置，
所述肋是所述注射模塑成形构件的一部分。
2.根据权利要求1所述的车辆用内饰材料用树脂成形体，其中，
所述加强纤维是植物纤维。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用内饰材料用树脂成形体，其中，
所述第1热塑性树脂和所述注射模塑成形构件所含有的第2热塑性树脂是相同种类的热塑性树脂。
4.一种车辆用内饰材料用树脂成形体的制造方法，该车辆用内饰材料用树脂成形体是权利要求1所述的车辆用内饰材料用树脂成形体，该制造方法的特征在于，
该制造方法包括：
赋形工序，在该赋形工序中，对所述基材进行赋形；以及
延伸设置部形成工序，在该延伸设置部形成工序中，利用注射模塑成形来形成所述延伸设置部，
该制造方法通过利用冲压成形来形成被赋形为预定的平面形状的所述基材，同时利用注射模塑成形形成所述延伸设置部。
5.根据权利要求4所述的车辆用内饰材料用树脂成形体的制造方法，其中，
所述加强纤维是植物纤维。
6.根据权利要求4或5所述的车辆用内饰材料用树脂成形体的制造方法，其中，
所述第1热塑性树脂和所述注射模塑成形构件所含有的第2热塑性树脂是相同种类的热塑性树脂。
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