JP2013121706A

JP2013121706A - 多層発泡基材の製造方法

Info

Publication number: JP2013121706A
Application number: JP2011271376A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 啓之鈴木
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Japan Polypropylene Corp; Kodama Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Japan Polypropylene Corp; Kodama Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP5818208B2

Abstract

【課題】得られる多層発泡基材の縁部の意匠性に優れるとともに、製造工程の短縮を図ることができる多層発泡基材の製造方法を提供する。
【解決手段】本多層発泡基材の製造方法は、第１スキン層１１、樹脂発泡層１２及び第２スキン層１３を順に備えた元基材１０を第１型２と第２型３の間に挟み込んだ状態で、元基材を両面から真空引きすることにより樹脂発泡層を拡厚する多層発泡基材の製造方法である。第１型と第２型とが型締めされる際には、元基材のうち、多層発泡基材の縁部に位置することとなるシール予定部分１０Ａは、第１型のシール形成部２１と、第２型のシール形成部３１との間に挟まれて圧縮状態となってシール部となる。また、型締めされる際に、第１型から第２型に向かって突出した切断刃４により、元基材のうちのシール予定部分の縁を切断してトリミングもする。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層発泡基材の製造方法に関する。更に詳しくは、得られる多層発泡基材の縁部の意匠性に優れるとともに、製造工程の短縮を図ることができる多層発泡基材の製造方法に関する。

従来、第１スキン層、樹脂発泡層及び第２スキン層を順に備えたシート状の元基材から多層発泡基材を成形することが知られている。このような多層発泡基材の製造方法では、通常、加熱軟化処理されたシート状の元基材の外周を固定した状態で、成形型により型締めしたのち、両面から真空引きを行って成形するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−６８９１９号公報

上述のようにして成形された多層発泡基材は、その後、不要部分を切断刃等により切断するトリミングが行われるのが通常である。このように、トリミングを別工程で行う必要があるため、製造工程が煩雑であった。また、トリミングにおいて、多層発泡基材及び切断刃が冷えた状態で切断すると、製品の縁部となる切断面から発泡層が露出してしまい、見栄えが悪くなってしまうおそれがあった。また、多層発泡基材や切断刃が加熱された状態で切断すると、切断される部分が熱により軟化されるために、切断された部分が変形してしまい、見栄えが悪くなってしまうおそれがあった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、得られる多層発泡基材の縁部の意匠性に優れるとともに、製造工程の短縮を図ることができる多層発泡基材の製造方法を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１スキン層、樹脂発泡層及び第２スキン層を順に備えた元基材を第１型と第２型の間に挟み込んだ状態で、前記元基材を両面から真空引きすることにより前記樹脂発泡層を拡厚する多層発泡基材の製造方法であって、前記第１型と前記第２型とが型締めされる際に、前記元基材のうち、前記多層発泡基材の縁部に位置することとなるシール予定部分は、前記第１型のシール形成部と、前記第２型のシール形成部との間に挟まれて圧縮状態となってシール部となり、前記型締めされる際には、前記第１型から前記第２型に向かって突出した切断刃により、前記元基材のうちの前記シール予定部分の縁を切断してトリミングもすることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１型のシール形成部、又は前記第２型のシール形成部には、前記元基材の表面にしぼを転写するための凹凸が形成されていることを要旨とする。

請求項１の多層発泡基材の製造方法によると、第１型と第２型とが型締めされる際に、元基材のうち、多層発泡基材の縁部に位置することとなるシール予定部分が、第１型のシール形成部と、第２型のシール形成部との間に挟まれて圧縮状態となってシール部となる。また、型締めにおいて、第１型から第２型に向かって突出した切断刃により、元基材のうちのシール予定部分の縁を切断してトリミングも行う。このように、シール部の形成とトリミングとを型締め時に行うことができるので、従来と比較して製造工程の短縮を図ることができる。また、シール部の形成とトリミングとを型締め時に行うことにより、製品の縁となる切断部の成形も行うことができる。これにより、意匠性に優れた縁を有する多層発泡基材を製造することができる。

請求項２の多層発泡基材の製造方法によると、第１型のシール形成部、又は第２型のシール形成部に元基材の表面にしぼを転写するための凹凸が形成されているので、型締め時の圧縮力により、多層発泡基材の縁部となるシール部にしぼを転写することができる。その結果、意匠性に優れた縁部を有する多層発泡基材を製造することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例に係る成形型及び元基材を模式的に示す断面図である。実施例に係る上型を模式的に示す断面図である。実施例に係る下型を模式的に示す断面図である。実施例に係る上型と下型とを型締めした状態を模式的に示す断面図である。実施例に係る多層発泡基材の製造方法を説明するための説明図である。実施例に係る多層発泡基材の製造方法を説明するための説明図である。実施例に係る多層発泡基材の製造方法を説明するための説明図である。

ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

本実施形態に係る多層発泡基材の製造方法は、第１スキン層（１１）、樹脂発泡層（１２）及び第２スキン層（１３）を順に備えた元基材（１０）を第１型（２）と第２型（３）の間に挟み込んだ状態で、元基材を両面から真空引きすることにより樹脂発泡層を拡厚するものである。この製造方法では、第１型と第２型とが型締めされる際には、元基材のうち、多層発泡基材の縁部に位置することとなるシール予定部分（１０Ａ）は、第１型のシール形成部（２１）と、第２型のシール形成部（３１）との間に挟まれて圧縮状態となってシール部（１０Ｂ）となる。また、型締めされる際、第１型から第２型に向かって突出した切断刃（４）により、元基材のうちのシール予定部分の縁を切断してトリミングもする。

なお、この方法により得られる多層発泡基材の用途等は特に問わないが、例えば、ドアトリム、インストルメントパネル、ルーフトリム、デッキボード、パッケージトレイ等の車両用内装部品に用いることができる。

上記「元基材」は、第１スキン層、樹脂発泡層及び第２スキン層を順に備える限り、その構造、大きさ、形状、材質等は特に限定されない。この元基材は、例えば、上記各層を積層して形成されるシート状であることができる。なお、この元基材においては、第１スキン層と樹脂発泡層との間、及び樹脂発泡層と第２スキン層との間の一方又は両方に、他の層が介在していてもよい。

上記「第１スキン層」及び「第２スキン層」の材質としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性の合成樹脂を挙げることができる。また、これら熱可塑性合成樹脂に、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、アルミナ等の無機充填材や、モミ殻などの殻繊維、木綿、ジュート、セロハン片、芳香族ポリアミド繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、熱硬化性樹脂粉末等の有機充填材等の充填材が添加されていてもよい。

上記「樹脂発泡層」の材質としては、例えば、第１スキン層及び第２スキン層と同様の熱可塑性樹脂を採用することができる。この樹脂発泡層は、熱可塑性樹脂に発泡剤を添加して発泡させたものである。樹脂発泡層は、両面真空成形により両面から真空引きされたときに拡厚（拡張）される。
上記「シール部」の形状、大きさ等は特に問わない。シール部は、元基材のシール予定部分を圧縮することにより形成される。このシール部が形成されることにより、真空成形時における成形空間Ｃ内の気密が保持される。

上記「第１型」及び上記「第２型」の構造、大きさ、形状、材質等は特に限定されない。これら第１型と第２型とを型締めしたときには、上記成形面に囲まれた成形空間（Ｃ）が形成される。この成形空間は、例えば、第１型に形成された成形面（２Ａ）と、第２型に形成された成形面（３Ａ）とに囲まれた空間であることができる。
また、上記第１型及び上記第２型には、上記シール部を形成するためのシール形成部がそれぞれ設けられている。第１型と第２型とを型締めしたときの第１型のシール形成部と第２型のシール形成部との間のクリアランス（Ｄ１）は、通常、元基材の厚さ（ｔ）よりも小さく設定されている。これにより、型締め時にシール形成部において元基材のシール予定部分を圧縮成形することができ、真空成形時に成形空間内を気密に保つことができる。シール形成部の形態は特に限定されないが、例えば、第２型のシール形成部を第１型に向かって突出させる形態や、第１型のシール形成部を第２型に向かって突出させる形態、第１型のシール形成部及び第２型のシール形成部の両方をそれぞれの対向する型に向かって突出させる形態等であることができる。なお、シール形成部以外の部分の成形空間のクリアランス（Ｄ２）は、通常、元基材の厚さよりも大きく設定される。
上記「切断刃」の構成、形状、大きさ等は特に限定されない。この切断刃は、例えば、剪断刃等であることができる。

本実施形態に係る多層発泡基材の製造方法では、例えば、第１型と第２型とが型締めされる際には、上記第１型のシール形成部又は上記第２型のシール形成部に形成された凹凸により、元基材の表面にしぼを転写することができる。しぼが転写される表面は、通常、意匠面として用いられる。

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）元基材の構成
図１に示すように、元基材１０は、第１スキン層１１、樹脂発泡層１２及び第２スキン層１３を順に備えた３層構造をなしている。これら元基材１０の各層のうち、第１スキン層１１及び第２スキン層１３は、それぞれ熱可塑性樹脂であるポリプロピレンに充填剤としてのタルクを添加したものである。樹脂発泡層１２は、ポリプロピレンに発泡剤を添加して発泡させたものである。また、元基材１０は、第１スキン層１１側の面が意匠面とされている。また、元基材のうち、多層発泡基材の縁部に位置することとなる部分はシール予定部分１０Ａとされ、後述する成形型の型締め時にシール形成部に圧縮成形されることにより、真空引きの際の成形空間内の気密を保持するシール部１０Ｂとなる。

（２）成形型の構成
図１に示すように、成形型１は、上型（本発明に係る第１型として例示する）２と、下型（本発明に係る第２型として例示する）３と、を備えている。上型２には、図２に示すように、多層発泡基材を賦形するための成形面２Ａが形成されている。また、図３に示すように、下型３にも同様に、多層発泡基材を賦形するための成形面３Ａが形成されている。そして、成形型１は、図４に示すように、上型２及び下型３を型締めすることにより、成形面２Ａ，３Ａに囲まれた成形空間Ｃを形成することができる。また、成形面２Ａ，３Ａには、真空成形用の複数の真空孔（図示せず）が設けられており、図示しない真空引き手段を用いて成形空間Ｃ内を真空引きすることができる。

なお、本実施例では、成形面２Ａ，３Ａのうち、成形面２Ａを、意匠面を形成するための成形面としている。このため、意匠面を形成する成形面２Ａに、成形面３Ａよりも多くの真空孔を規則的に配列し、成形精度を向上させるようにしている。また、成形面２Ａには凹凸が形成されており、型締め時の圧縮力により、多層発泡基材の意匠面となる元基材１０の第１スキン層１１側の面にしぼを転写することができるようになっている。

上型２及び下型３には、シール形成部２１，３１がそれぞれ設けられている。シール形成部２１，３１は、成形面２Ａ，３Ａの縁部に設けられており、型締め時において、成形後の多層発泡基材の縁部となる部分であるシール部１０Ｂを形成する。このシール部１０Ｂを形成することにより、真空成形時における成形空間Ｃ内の気密を保持することができる。また、シール部１０Ｂは、元基材１０のシール予定部分１０Ａを圧縮することにより形成される。

図４に示すように、シール形成部２１，３１に対応する成形空間ＣのクリアランスＤ１は、図１に示す元基材１０の厚さｔよりも小さく設定されている。これにより、型締め時において、シール形成部２１，３１による圧縮成形を行うことができる。また、シール形成部２１，３１以外の部分に対応する成形空間ＣのクリアランスＤ２は、図１に示す元基材１０の厚さｔよりも大きく設定されている。これにより、真空成形時において樹脂発泡層１２を拡厚させ、元基材１０のシール部１０Ｂ以外の部分を真空成形することができる。

なお、本実施例では、下型３側のシール形成部３１を上型２の方向に突出させることにより、シール形成部２１，３１における成形空間ＣのクリアランスＤ１を元基材１０の厚さｔよりも小さくするようにしている。また、上述のように、シール形成部２１，３１における元基材１０の成形は圧縮により行われるので、シール形成部２１，３１に対応する成形面２Ａ，３Ａには真空孔は形成されていない。

また、上型２には切断刃４が設けられている。この切断刃４は、剪断により切断する剪断刃である。切断刃４は、下型３に向かって突出するように設けられているとともに、シール形成部２１に隣接するように、成形面２Ａの外側に設けられている。これにより、上型２と下型３とが型締めされる際に、元基材１０のうちのシール予定部分１０Ａの縁を切断することができる。また、本実施例では、図２に示すように、切断刃４のシール形成部２１側の面の基端側の部分も成形面２Ａとされており、凹凸が形成されている。これにより、シール部１０Ｂの圧縮成形時には、シール部１０Ｂの縁にもしぼを転写できるようになっている。

（３）多層発泡基材の製造方法
次に、上記成形型１を用いた多層発泡基材の製造方法を説明する。
最初に、図１に示すように、第１スキン層１１、樹脂発泡層１２及び第２スキン層１３を順に備える元基材１０を、意匠面となる第１スキン層１１側の面が上型２側を向くようにクランプ５に保持させる。このとき、元基材１０は、図示しない加熱手段により、真空成形が可能な温度に予め加熱されている。

この状態で、成形型１を型締めする。すると、切断刃４により元基材１０のシール予定部分１０Ａの縁が切断される。これにより、元基材１０がトリミングされる。また、この切断において、元基材１０は加熱されて軟化した状態となっているので、図５に示すように、切断刃４の刃先に引っ張られた第１スキン層１１が樹脂発泡層１２の端面を覆い隠す。

また、図５に示すように、この型締めにより、シール予定部分１０Ａがシール形成部２１，３１との間に挟まれて圧縮状態となり、シール部１０Ｂが形成される。このシール部１０Ｂが形成されることにより、成形空間Ｃ内の気密が保持される。また、これによりシール部１０Ｂがシール形成部２１，３１により挟持され、元基材１０は成形型１に対して固定される。さらに、型締めによりシール部１０Ｂが圧縮成形されることにより、シール部１０Ｂには成形面２Ａの凹凸形状が転写され、しぼが形成される。

その後、成形面２Ａ及び３Ａの両面から真空引きを行う。これにより、図６に示すように、樹脂発泡層１２が拡厚するとともに、第１スキン層１１及び第２スキン層１３が各成形面２Ａ，３Ａの形状に成形される。また、第１スキン層側の面には成形面２Ａの凹凸形状が転写され、しぼが形成される。このようにして、多層発泡基材が成形される。
最後に、図７に示すように、型開きして多層発泡基材を取り出す。

（４）実施例の効果
以上より、本実施例の多層発泡基材の製造方法によると、上型２と下型３とが型締めされる際に、元基材１０のうち、多層発泡基材の縁部に位置することとなるシール予定部分１０Ａが、上型２のシール形成部２１と、下型３のシール形成部３１との間に挟まれて圧縮状態となってシール部１０Ｂとなる。また、型締めにおいて、上型２から下型３に向かって突出した切断刃４により、元基材１０のうちのシール予定部分１０Ａの縁を切断してトリミングも行う。このように、シール部１０Ｂの形成とトリミングとを型締め時に行うことができるので、従来と比較して製造工程の短縮を図ることができる。また、シール部１０Ｂの形成とトリミングとを型締め時に行うことにより、製品の縁となる切断部の成形も行うことができる。これにより、意匠性に優れた縁を有する多層発泡基材を製造することができる。

また、上記実施例では、上型２のシール形成部２１にしぼを転写するための凹凸が形成されているので、型締め時の圧縮力により、多層発泡基材の縁部となるシール部１０Ｂにしぼを転写することができる。その結果、意匠性に優れた縁部を有する多層発泡基材を製造することができる。

更に、上記実施例では、切断刃４のシール形成部２１側の面であって、その基端側の部分も成形面２Ａとし、型締め時の圧縮力によりシール部１０Ｂの縁も成形するようにしたので、縁の意匠性に優れた多層発泡基材を製造することができる。

また、上記実施例では、切断刃４のシール形成部２１側の面であって、その基端側の部分にも凹凸を形成し、シール部１０Ｂの圧縮成形時に、シール部１０Ｂの縁にもしぼを転写するようにしたので、縁の意匠性により優れた多層発泡基材を製造することができる。

なお、本発明においては、上記の具体的な実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、しぼを転写するための凹凸を上型２の成形面２Ａに形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、下型３の成形面３Ａに形成するようにしてもよいし、両方の成形面２Ａ，３Ａにそれぞれ形成するようにしてもよい。また、凹凸を形成せず、しぼを転写しない形態としてもよい。

また、上記実施例では、下型３のシール形成部３１を上型２の方向に突出させることにより、シール形成部２１，３１における成形空間ＣのクリアランスＤ１を元基材１０の厚さｔよりも小さくするようにしたが、これに限定されず、例えば、上型２のシール形成部２１を下型３の方向に突出させるようにしてもよいし、上型２及び下型３の各シール形成部２１，３１のそれぞれを対向する型の方向に突出させるようにしてもよい。

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施例を参照したが、本発明をここにける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

本発明は前記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。

１；成形型、２；上型、２Ａ；上型の成形面、２１；上型のシール形成部、３；下型、３Ａ；下型の成形面、３１；下型のシール形成部、４；切断刃、５；クランプ、１０；元基材、１０Ａ；シール予定部分、１０Ｂ；シール部、１１；第１スキン層、１２；樹脂発泡層、１３；第２スキン層、Ｃ；成形空間。

Claims

第１スキン層、樹脂発泡層及び第２スキン層を順に備えた元基材を第１型と第２型の間に挟み込んだ状態で、前記元基材を両面から真空引きすることにより前記樹脂発泡層を拡厚する多層発泡基材の製造方法であって、
前記第１型と前記第２型とが型締めされる際には、
前記元基材のうち、前記多層発泡基材の縁部に位置することとなるシール予定部分は、前記第１型のシール形成部と、前記第２型のシール形成部との間に挟まれて圧縮状態となってシール部となり、
前記型締めされる際には、
前記第１型から前記第２型に向かって突出した切断刃により、前記元基材のうちの前記シール予定部分の縁を切断してトリミングもすることを特徴とする多層発泡基材の製造方法。
前記第１型のシール形成部、又は前記第２型のシール形成部には、前記元基材の表面にしぼを転写するための凹凸が形成されている請求項１に記載の多層発泡基材の製造方法。