JP2011136523A - 樹脂積層板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シート120A、120Bを互いに所定間隔を隔てて、環状ピンチオフ部のまわりにはみ出す形態で、一対の金型の間に位置決めする段階と、一方のシートと、一方のシートの外表面に対向する一方の金型のキャビティとの間に密閉空間を形成する段階と、一方の金型の側から前記密閉空間を吸引して、一方の金型のキャビティに対して一方のシートの外表面を押し当てることにより、一方のシートを賦形して、凹部を形成する段階と、一対の金型を型締めして、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートの周縁同士を、および一方のシートに形成された凹部の頂部を他方のシートの内表面に、溶着する段階と、を有し、両シートの厚みが実質的に等しい樹脂積層板を製造することを特徴とする樹脂積層板の製造方法。
【選択図】図3
Description
樹脂積層板は、樹脂製の表面材と樹脂製の裏面材とを有し、裏面材には先端部が表面材の内面に突き合わされる凹部が設けられる。特に、外観が重視される自動車の内装材や建材の場合には、表面材の表側には不織布が貼着される。
この樹脂積層板の製造方法には、従来から種々の方法が採用されている。
第1に、溶融樹脂を用いて一体押出中空成形により製造する技術が採用されている。
このような方法により製造された樹脂積層板によれば、単に内部に中空部を有するだけの二重壁中空構造に比べ、表面材と裏面材とを連結する凹部により、剛性、特に面材に対して鉛直方向の荷重に対する圧縮剛性を確保することが可能である。
以上のような溶融状態のシートを押出して樹脂積層板を製造する技術には、以下のような技術的問題点が存する。
この点、連続的な押出成形ではなく、ブロー成形によれば、上記のような端面処理に伴う製造効率の低下、および溶着不足に伴う強度不足を回避することが可能である。
特許文献3は、このようなブロー成形による方法を開示する。
特許文献3によれば、溶融状態の筒状のパリソンを用いて、裏面壁には先端部が表面壁の内面に突合せ溶着される凹部を設けるとともに、表面壁の外表面には、表装材を貼着する点が開示されている。
しかしながら、このように筒状のパリソンを用い吹き込み圧をかけて成形するブロー成形によれば、別の技術的問題点が引き起こされる。
すなわち、周方向に肉厚の均一な筒状のパリソンを用い吹き込み圧をかけて成形することに起因して、樹脂積層板の十分な軽量化、薄肉化が困難な点である。
この点から、筒状パリソンの厚みは、一方の金型の側の薄肉部に合わせて設定する必要があり、それにより他方の金型の側には、余分な厚みのシートが形成されることになる。
このように、周方向の肉厚が略均一な筒状パリソンを利用する場合は、ブロー成形後に複数の凹部を有する壁面と凹部が形成されない壁面とで不可避的に厚みの違いを生じ、これに起因して、樹脂積層板の十分な軽量化、薄肉化を達成することができない。
この点、特許文献4によれば、筒状のパリソンに基づく2枚の溶融状態のシートを用いて、内部に空洞部を有するとともに、互いに対向する二面に、複数の凹部がその底面部が互いに背向するように形成される熱可塑性樹脂の板状体を製造する方法が開示されている。
しかしながら、特に、おもて面の外観が重視される自動車の内装材や建材向けの樹脂積層板の場合には、おもて面を形成する一方のシートには、不織布等の化粧材を貼着する必要があることから、一方のシートに凹部を形成する凹部を設けて表面に多数の凹部の開口を形成するのは避けるのが好ましい。
一方の金型のキャビティに対して、他方の金型に向かって突起する複数の突起体を設けた分割形式の一対の金型を設けるとともに、それぞれの厚みを調整した2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートを準備する段階と、
2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートを互いに所定間隔を隔てて、環状ピンチオフ部のまわりにはみ出す形態で、分割形式の一対の金型の間に位置決めする段階と、
一方のシートと、一方のシートの外表面に対向する一方の金型のキャビティとの間に密閉空間を形成する段階と、
一方の金型の側から前記密閉空間を吸引して、一方の金型のキャビティに対して一方のシートの外表面を押し当てることにより、一方のシートを賦形して、凹部を形成する段階と、
一対の金型を型締めして、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートの周縁同士を、および一方のシートに形成された凹部の頂部を他方のシートの内表面に、それぞれ溶着する段階と、を有し、
それにより、両シートの厚みが実質的に等しい樹脂積層板を製造する構成としている。
また、前記型締め段階後に、型締めされた一対の金型内に形成された密閉空間から吹き込み圧をかけることにより、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートそれぞれを対応する金型のキャビティに対して押し当てて、両シートを賦形することができる。
さらに、溶融状態のシート状の2条のパリソンを下方に垂下する形態で、一対の分割形式の金型の間に向かって押し出す段階を有するのでもよい。
さらに、前記突起体は、上下方向に互いに所定の間隔を隔ててキャビティの表面に複数列設けられ、それぞれの列の突起体の少なくとも一部は、キャビティの表面において水平方向に亘って延びる帯状をなすのがよい。
また、前記突起体は、キャビティ上で千鳥模様状に配置されているのがよい。
さらにまた、前記突起体は、他方の金型に向かって先細の正六角形の角錐台形状を有するのがよい。
加えて、前記他方のシートは、その外表面に化粧材が貼着されたシートであるのがよい。
さらに、前記吸引段階は、前記一方の金型の周縁に型締め方向に移動自在に外嵌する外枠を前記一方のシートの外表面に向かって移動させる段階を有し、前記一方のシートの外表面、前記外枠の内周面および前記一方の金型のキャビティにより密閉空間を構成するのがよい。
さらにまた、一対の金型を型締めを通じて、それぞれのピンチオフ部同士を当接させることにより、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートの周縁同士を溶着させてパーティングラインを形成するとともに、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートの間に密閉中空部を形成するのがよい。
図1ないし図3に示すように、樹脂積層板100は、おもて面側シート120Aと裏面側シート120Bと、おもて面側シート120Aの外表面150に貼り合わされた化粧材シート140とから構成され、樹脂積層板100は、化粧材シート140、おもて面側シート120A、および裏面側シート120Bの3層の積層構造である。なお、図1において、樹脂積層板100の内部構造を明瞭に示すために、樹脂積層板100の周端部まわりを省略して示している。
裏面側シート120Bは、それぞれの底部が、おもて面側シート120Aの化粧材シート140が接着される外表面150と反対側の面である内表面170に接着される多数の凹部200を有し、多数の凹部200の深さが、積層構造板100の厚みを実質的に構成する。多数の凹部200それぞれは、裏面側シート120Bの内表面180とおもて面側シート120Aの内表面170との間を延びるリブ122により、内表面側で突出するように内方に向かって先細に構成され、複数の凹部200はそれぞれ、有底であり、最先細部に突き合わせ面240を有し、突き合わせ面240がおもて面側シート120Aの内表面170に接着されるようにしている。
複数の凹部200の数は、樹脂積層板100の用途により適宜設定すればよいが、数が多いほど重量に比して高い剛性を得ることができる。
図3に示すように、おもて面側シート120Aと裏面側シート120Bとの間には、密閉中空部280が形成されており、密閉中空部280が積層構造板100の周端面において、裏面側シート120Bの外周壁により閉じられている。
変形例として、複数の凹部200は、外表面220において均等に分散配置させるのが好ましいが、その形状は、円錐形状、円錐台形状、円筒形状、角柱形状、角錐形状、半球形状など多種の形状から適宜選択すればよい。
次に、このような積層板100の成形装置について、以下に説明する。
一方、型締装置14も、押出装置12と同様に、従来既知のタイプであり、その詳しい説明は省略するが、2つの分割形式の金型32A,Bと、金型32A,Bを溶融状態のシート状パリソンPの供給方向に対して略直交する方向に、開位置と閉位置との間で移動させる金型駆動装置とを有する。
より詳細には、裏面側シート120Bを成形する一方の金型32Aのキャビティ116Aの表面には、裏面側シート120Bの外表面に凹部200を形成するように、凹部200と相補形状の突起体119が、他方の金型32Bのキャビティ116Bに向かって突出するように設けられている。
複数の突起体119のキャビティ116Aの表面上における配置として、上下方向に互いに所定の間隔を隔ててキャビティ116Aの表面に複数列設け、それぞれの列の突起体119は、キャビティ116Aの表面において水平方向に亘って延びる帯状をなしてもよい。これにより、凹部200が凹溝として形成される。また、複数の突起体119は、キャビティ116Aの表面において千鳥模様状に配置されていてもよい。
なお、一方のシート状パリソンP1用の押出装置および一対のローラーと、他方の一方のシート状パリソンP2用の押出装置および一対のローラーとは、この閉位置に関して対称に配置されている。
一方、分割金型32Bには、金型32A、Bを型締したときに両金型により形成される密閉空間内から吹き込み圧をかけることが可能なように、従来既知のブローピン(図示せず)が設置されている。
さらに、シート状パリソンP1、P2には、添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。
具体的にはシリカ、マイカ、ガラス繊維等を成形樹脂に対して50wt%以下、好ましくは30〜40wt%添加する。
2以上であることが好ましく、伸度は、30%以上であることが好ましい。なお、かかる引張強度及び伸度の値は、温度20℃においてJIS−K−7113に準拠して測定したものである。シート状表皮材、フィルム状表皮材としては、熱可塑性エラストマ−、エンボス加工された樹脂層、印刷層が外面に付された樹脂層、合成皮革、滑り止め用メッシュ形状の表皮層等が使用できる。
まず、図4において、溶融混練した熱可塑性樹脂をアキュムレータ22内に所定量貯留し、Tダイ28に設けられた所定間隔の押出スリット34から、貯留された熱可塑性樹脂を単位時間当たり所定押出量で間欠的に押し出すことにより、熱可塑性樹脂はスウェルし、溶融状態のシート状に下方に垂下するように所定の厚みにて所定押出速度で押し出される。
次いで、一対のローラー30同士を互いに近接させて閉位置に移動し、一対のローラー30同士の間隔を狭めてシート状パリソンPを挟み込み、ローラーの回転によりシート状パリソンPを下方に送り出す。
次いで、図4に示すように、押出方向に一様な厚みを形成したシート状パリソンPを一対のローラー30の下方に配置された分割金型32A,B間に配置する。これにより、シート状パリソンPは、ピンチオフ部118のまわりにはみ出す形態で位置決めされる。
以上の工程を、2枚のシート状パリソンP1、P2それぞれについて行い、おもて面側シート120Aの材料であるシート状パリソンP2と、裏面側シート120Bの材料であるシート状パリソンP1とを互いに間隔を隔てた状態で、分割金型32A,B間に配置する。
この場合、2枚のシート状パリソンP1、P2はそれぞれ、互いに独立に、押し出しスリット34の間隔、あるいは一対のローラー30の回転速度を調整することにより、分割金型32A,B間に配置される際の厚みを調整可能である。
次いで、図5に示すように、型枠33Aを金型32Aに対して、裏面側シート120Bの材料であるシート状パリソンP1に向かって、金型32Aに対向するシート状パリソンP1の外表面117に当たるまで移動させる。
なお、化粧材シート14は、適宜金型上方に保持させてキャビティ面に沿って予め垂下させておけばよい。この化粧材シート14の配置のタイミングは、金型32を型締するまでに行えばよい。
これにより、裏面側シート120Bとおもて面側シート120Aとの間に密閉中空部280を形成する。
次いで、図8に示すように、分割金型32A,Bを型開きして、成形された積層板100を取り出し、ピンチオフ部118A,Bの外側のバリ部分Bを切断し、これで成形が完了する。
PL パーティングライン
10 成形装置
12 押出装置
14 型締装置
16 ホッパー
18 シリンダー
20 油圧モーター
22 アキュムレータ
24 プランジャー
28 Tダイ
30 ローラー
32 分割金型
33 型枠
34 押出スリット
80 真空吸引室
82 真空吸引穴
84 第1密閉空間
86 第2密閉空間
100 積層板
102 内周面
116 キャビティ
117 外表面
118 ピンチオフ部
119 突起体
120 シート
140 化粧材シート
150 おもて面側シートの外表面
170 おもて面側シートの内表面
180 裏面側シートの内表面
200 凹部
220 裏面側シートの外表面
240 突き合わせ面
260 開口
280 密閉中空部
Claims (9)
- 一方の金型のキャビティに対して、他方の金型に向かって突起する複数の突起体を設けた分割形式の一対の金型を設けるとともに、それぞれの厚みを調整した2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートを準備する段階と、
2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートを互いに所定間隔を隔てて、環状ピンチオフ部のまわりにはみ出す形態で、分割形式の一対の金型の間に位置決めする段階と、
一方のシートと、一方のシートの外表面に対向する一方の金型のキャビティとの間に密閉空間を形成する段階と、
一方の金型の側から前記密閉空間を吸引して、一方の金型のキャビティに対して一方のシートの外表面を押し当てることにより、一方のシートを賦形して、突起体に沿うように引き伸ばす段階と、
一対の金型を型締めして、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートの周縁同士を、および一方のシートの突起体先端に対応する頂部を他方のシートの内表面に、それぞれ溶着する段階と、を有し、
それにより、樹脂積層板を製造することを特徴とする樹脂積層板の製造方法。 - 前記型締め段階後に、型締めされた一対の金型内に形成された密閉空間から吹き込み圧をかけることにより、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートそれぞれを対応する金型のキャビティに対して押し当てて、両シートを賦形する、請求項1に記載の樹脂積層板の製造方法。
- 溶融状態のシート状の2条のパリソンを下方に垂下する形態で、一対の分割形式の金型の間に向かって押し出す段階を有する、請求項1に記載の樹脂積層板の製造方法。
- 前記突起体は、上下方向に互いに所定の間隔を隔ててキャビティの表面に複数列設けられ、それぞれの列の突起体の少なくとも一部は、キャビティの表面において水平方向に亘って延びる帯状をなす、請求項1に記載の樹脂積層板の製造方法。
- 前記突起体は、キャビティ上で千鳥模様状に配置されている、請求項4に記載の樹脂積層板の製造方法。
- 前記突起体は、他方の金型に向かって先細の正六角形の角錐台形状を有する、請求項4または請求項5に記載の樹脂積層板の製造方法。
- 前記他方のシートは、その外表面に化粧材が貼着されたシートである、請求項1に記載の樹脂積層板の製造方法。
- 前記吸引段階は、前記一方の金型の周縁に型締め方向に移動自在に外嵌する外枠を前記一方のシートの外表面に向かって移動させる段階を有し、前記一方のシートの外表面、前記外枠の内周面および前記一方の金型のキャビティにより密閉空間を構成する、請求項1に記載の樹脂積層板の製造方法。
- 一対の金型を型締めを通じて、それぞれのピンチオフ部同士を当接させることにより、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートの周縁同士を溶着させてパーティングラインを形成するとともに、2枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートの間に密閉中空部を形成する、請求項1に記載の樹脂積層板の製造方法。
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