JP2009241510A - 成形基材およびそれを用いた積層板 - Google Patents

Abstract

【課題】積層板の剛性を高めることができる上、ヒンジの耐久性を向上させることのできる成形基材およびそれを用いた積層板を得る。
【解決手段】ガラス繊維２を配合した熱可塑性樹脂を用いてシート状に形成された成形基材１であって、前記成形基材１は、押し出し成形により形成されており、当該成形基材１の内部には、前記ガラス繊維２が一方向に配向性を有するように分散されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形基材およびそれを用いた積層板に関するものである。

従来、成形基材として、ガラス繊維を配合した熱可塑性樹脂を用いてシート状に形成し、シートの剛性を高めたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、水中や水泡中で熱可塑性樹脂粉粒体と所定の長さの強化繊維とを混合、分散させ、抄紙法によりウェブを作製し、さらに加熱、加圧、冷却することでガラス繊維を配合したシートを製造している。
特開平１１−２００１７号公報

しかしながら、上記従来技術では、熱可塑性樹脂粉粒体と強化繊維とを混合、分散させることでガラス繊維を配合したシートを形成しているため、様々な方向を向いたガラス繊維を内部に分散させたシートが形成される。そのため、かかるシートを用いて形成した積層板にインテグラルヒンジを形成し、インテグラルヒンジを形成した部位のヒンジ折り曲げ耐久試験を行うとヒンジが破断してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、積層板の剛性を高めることができる上、ヒンジの耐久性を向上させることのできる成形基材およびそれを用いた積層板を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ガラス繊維を配合した熱可塑性樹脂を用いてシート状に形成された成形基材であって、前記成形基材は、押し出し成形により形成されており、当該成形基材の内部には、前記ガラス繊維が一方向に配向性を有するように分散されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形基材において、前記熱可塑性樹脂に充填材が配合されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、端部同士が溶着されている熱可塑性樹脂製の一対の板部と、前記一対の板部のうちの一方の板部を屈曲させて他方の板部側に溶着することで形成されたインテグラルヒンジと、を備える積層板であって、少なくとも前記一方の板部が、請求項１または請求項２に記載の成形基材を用いて形成されており、前記インテグラルヒンジは、その軸方向が前記一方の板部の前記ガラス繊維の配向方向と略平行となるように形成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ガラス繊維を配合した成形基材を押し出し成形により形成しているため、成形基材の内部のガラス繊維を一方向を向くように配向させることができる。その結果、ガラス繊維の配向方向における剛性、耐熱強度、耐衝撃性を改善させた成形基材を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、充填材を添加した熱可塑性樹脂を用いて成形基材を形成しているため、添加された充填材によりガラス繊維の配向方向だけでなく、ガラス繊維の配向方向以外の方向における剛性、耐熱強度を向上させた成形基材を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、少なくとも一方の板部にガラス繊維を一方向に配向性を有するように分散させた成形基材を用い、一方の板部をもう一方の板部側に屈曲させて溶着することで形成されるインテグラルヒンジの軸方向をガラス繊維の配向方向と平行となるように形成したため、インテグラルヒンジを有する積層板の剛性を高めることができる上、当該積層板のインテグラルヒンジの耐久性を向上させることができるようになる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態にかかる成形基材の製造装置の概要を示す側面図、図２は、積層板を裏面側から見た斜視図、図３は、積層板の断面図、図４は、不織布を貼り合わせた被覆材付積層素材の分解斜視図である。

本実施形態にかかるシート（成形基材）１は、ガラス繊維２として、繊維長５mm〜１５mmのチョップドガラスを配合した熱可塑性樹脂を用いて形成されている。また、本実施形態では、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン樹脂が用いられている。

さらに、本実施形態では、ガラス繊維２の他に充填材が添加されているポリプロピレン樹脂（熱可塑性樹脂）が用いられている。この充填材としては、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、カーボンファイバー、木質粉体等種々のものを用いることができる。

そして、シート１の内部には、ガラス繊維２が一方向に配向性を有するように分散されている。

本実施形態では、このシート１は、ガラス繊維、充填材入り樹脂を押し出し成形機１０を用いて押し出し成形することで形成されている。

以下、シート１の製造方法について説明する。

まず、押し出し機１１の吹き出し口１１ａから、溶融状態のガラス繊維、充填材入り樹脂を、ポリシングロール１２，１３の間へ所定の厚さでシート状に押し出し、シート素材３を形成する。このとき、シート素材３内部のガラス繊維２は、その長手方向が一方向（押し出される樹脂の進行方向）を向くように配向される。

そして、ポリシングロール１３上を押し出されたシート素材３を、図１において時計回りに回転するポリシングロール１３の回転に伴って移動させ、ポリシングロール１３とポリシングロール１４との間を通過させることでシート素材３を反転させ、ポリシングロール１４上を反時計回りに回転するポリシングロール１４の回転に伴って移動させる。

なお、シート素材３は、ポリシングロール１２，１３，１４に接触して移動する間に除冷される上、表面が平滑となるように成形される。

次に、裁断機１７により適宜の大きさに裁断する。

なお、シート素材３を成形する際に、図１に示すように、不織布１５をシート素材３に積層してもよい。

こうして、ガラス繊維２を一方向に配向させたシート１が形成される。

以上の本実施形態によれば、ガラス繊維２を配合したシート（成形基材）１を押し出し成形により形成しているため、シート（成形基材）１の内部のガラス繊維２を一方向を向くように配向させることができる。その結果、ガラス繊維２の配向方向における剛性、耐熱強度、耐衝撃性を向上させたシート（成形基材）１を得ることができる。

さらに、充填材によりガラス繊維２の配向方向以外の方向における剛性、耐熱強度を向上させたシート（成形基材）１を得ることができる。

次に、シート１を用いて形成した積層板について、自動車のトランクルームに敷設されるフロアボードを例に説明する。

本実施形態にかかるフロアボード（積層板）２０は、熱可塑性樹脂製の本体部２１と、本体部２１の表面２１ａ側を不織布２２で被覆した被覆部２３と、を備えており、本体部２１は、一対のボード２４，２５を備えており、これら一対のボード２４，２５がインテグラルヒンジ２６を介して一体に連設されている。

そして、本体部２１は、３層構造をしており、裏面側板部（一方の板部）２７と、表面側板部２８と、これら裏面側板部２７および表面側板部２８との間に介在して、当該裏面側板部２７および表面側板部２８を支持する熱可塑性樹脂発泡成形体である嵩上げ架橋材としての発泡樹脂２９と、裏面側板部２７および表面側板部２８との間に介在して、フロアボード２０の剛性を高める補強部材としての略角筒状のリインフォース３０と、を備えている。

さらに、不織布２２が表面側板部２８の表面２８ａに貼り合わされている。

また、表面側板部２８の端部２８ｂおよび不織布２２の端部２２ａを、裏面側板部２７側に折り曲げるとともに、裏面側板部２７の端部２７ａを表面側板部２８側に折り曲げ、端部２８ｂと端部２７ａとを溶着することで、嵩上げ架橋材入り中空成形体を形成している。

ここで、裏面側板部２７および表面側板部２８は、上記シート１を用いて形成されている。そして、ガラス繊維２は、これら裏面側板部２７および表面側板部２８それぞれの内部において、当該ガラス繊維２の長手方向が一方向（本実施形態ではフロアボード２０の幅方向）を向くように均一に分散されている。

さらに、インテグラルヒンジ２６は、裏面側板部２７を表面側板部２８に向かって屈曲させ、表面側板部２８側に溶着することで形成されており、当該インテグラルヒンジ２６の回動軸は、その回動軸の方向がガラス繊維２の長手方向が向く方向と略平行となるように、フロアボード２０の幅方向に形成されている。

この、フロアボード２０は、裏面側カバーシート３１と、表面側カバーシート３２と、の間に、発泡樹脂２９とリインフォース３０とを介在させて形成した積層素材３３の表面に不織布シート３４を貼り合わせた被覆材付積層素材３５を、上下型を備えた金型（図示せず）を用いてブロー成形することで中空二重壁構造として形成したものである。

次に、フロアボード２０の成形方法について説明する。

まず、直線状の押圧部材が下型に形成された上下の金型（図示せず）内に、図４に示す順番で、加熱軟化させた裏面側カバーシート３１の所定位置に、発泡樹脂２９およびリインフォース３０を載置し、当該発泡樹脂２９およびリインフォース３０の上方に加熱軟化させた表面側カバーシート３２および不織布シート３４を載置することで被覆材付積層素材３５を形成する。

このとき、押圧部材の軸方向と裏面側カバーシート３１内に配向性を有するように分散するガラス繊維２の長手方向とが略平行となるように、被覆材付積層素材３５を配置する。

次に、上下の金型で型締めして、裏面側カバーシート３１と表面側カバーシート３２および不織布シート３４との周縁部同士を溶着するとともに、押圧部材によって裏面側カバーシート３１を上方に押圧して表面側カバーシート３２側に溶着させる。

次に、型締めにより溶着させた被覆材付積層素材３５の内部にエアブローピン（図示せず）を挿入して、当該被覆材付積層素材３５の内部に圧縮空気を注入してブロー成形することで嵩上げ架橋材入り中空成形体を形成する。

最後に、形成された嵩上げ架橋材入り中空成形体を上型と下型との間で予備冷却して上下型から取り出す。

こうして、インテグラルヒンジ２６が形成された中空二重壁構造のフロアボード（積層板）２０が形成される。

以上の本実施形態によれば、ガラス繊維２を一方向に配向性を有するように分散させた裏面側板部（一方の板部）２７を表面側板部（他方の板部）２８側に屈曲させて溶着することで形成されるインテグラルヒンジ２６を、軸方向が裏面側板部（一方の板部）２７のガラス繊維２の配向方向と平行となるように形成したため、裏面側板部（一方の板部）２７を容易に屈曲させることができる。その結果、インテグラルヒンジ２６を有するフロアボード（積層板）２０の剛性を高めることができる上、当該フロアボード（積層板）２０のインテグラルヒンジ２６の耐久性を向上させることができるようになる。

以上、本発明にかかる成形基材およびそれを用いた積層板の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限ることなく要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態を採用することができる。

例えば、上記実施形態においては、ポリプロピレン樹脂製の成形基材を使用しているが、熱可塑性樹脂製の成形基材であればよく、例えばポリ乳酸樹脂等の植物由来樹脂で形成したものでもよい。

また、上記実施形態では、不織布を用いているが、他のファブリックやレザー表皮等を用いてもよい。

また、上記実施形態では、積層素材の表面に不織布を貼り合わせた被覆材付積層素材を用いているが、積層素材の表裏面に不織布を貼り合わせたものを用いることも可能であるし、不織布を貼り合わせていない積層素材を用いることも可能である。

また、上記実施形態では、ガラス繊維を一方向に配向性を有するように分散させたシートを裏面側カバーシートだけでなく表面側カバーシートにも用いているが、裏面側カバーシートまたは表面側カバーシートのみ配向性を有するシートを用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、嵩上げ架橋材入り中空成形体を例示したが、発泡樹脂とリインフォースいずれか一方または両方含まない中空二重壁構造のブロー成形品でもよい。

なお、上記実施形態では、積層板としてフロアボードを例示したが、他の車両用や建築用の内装材や外装材を用いても本発明を実施できる。

本発明の一実施形態にかかる成形基材の製造装置の概要を示す側面図。 本発明の一実施形態にかかる積層板を裏面側から見た斜視図。 本発明の一実施形態にかかる積層板の断面図。 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた被覆材付積層素材の分解斜視図。

符号の説明

１ シート（成形基材）
２ ガラス繊維
２０ フロアボード（積層板）
２７ 表面側板部（一方の板部）
２８ 裏面側板部（他方の板部）
２９ 発泡樹脂（嵩上げ架橋部材）

Claims (3)

1. ガラス繊維を配合した熱可塑性樹脂を用いてシート状に形成された成形基材であって、
   前記成形基材は、押し出し成形により形成されており、当該成形基材の内部には、前記ガラス繊維が一方向に配向性を有するように分散されていることを特徴とする成形基材。
2. 前記熱可塑性樹脂に充填材が配合されていることを特徴とする請求項１に記載の成形基材。
3. 端部同士が溶着されている熱可塑性樹脂製の一対の板部と、前記一対の板部のうちの一方の板部を屈曲させて他方の板部側に溶着することで形成されたインテグラルヒンジと、を備える積層板であって、
   少なくとも前記一方の板部が、請求項１または請求項２に記載の成形基材を用いて形成されており、
   前記インテグラルヒンジは、その軸方向が前記一方の板部の前記ガラス繊維の配向方向と略平行となるように形成されていることを特徴とする積層板。

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