JP2013248788A - 積層パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 芯材の材料が表皮材シートに熱溶着されない材料であっても、芯材を表皮材シートに固定することができ、芯材の損傷およびパネル強度の低下を防ぐことができる積層パネルを提供する。
【解決手段】 積層パネル１０は、対向する２枚の樹脂製の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂにより成形されるパネル本体２０と、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに熱溶着されない材料で構成され２枚の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの間に挟まれる芯材３０と、芯材３０に保持される固定部材４０と、を有する。固定部材４０は、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに熱溶着可能な材料で構成されると共にパネル本体２０の成形時に表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに熱溶着され、芯材３０をパネル本体２０に固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、積層パネルに関し、特に、２枚の樹脂製の表皮材シートで芯材を挟むようにした積層パネルに関する。

従来、車両用部品や建築用資材などに、各種の樹脂製パネルが利用されている。樹脂製パネルに軽量性が求められる場合、樹脂製パネルを中空に成形することが好適である。このような中空の樹脂製パネルは、中空成形体の生産に適したブロー成形法を用いて製造することができる。

一方、樹脂製パネルには、軽量性に加え、より高い強度が要望される場合がある。この場合、ブロー成形法を用いた中空の樹脂製パネルの製造において、押し出されるパリソンに、発泡体などの芯材を下から挿入できれば、軽量性を保ちつつ、より強度の高い樹脂製パネルを得ることができる。しかし、ブロー成形では、パリソンを良好に膨らませるため、パリソンの下端を予め閉じておくことが一般的に行われており、中空の樹脂製パネルに芯材を挿入することは容易でない。

そこで、２枚の表皮材シートで芯材を挟むようにしたサンドイッチ構造の積層パネルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、特許文献１の図２に示されるように、薄板樹脂製パネル（１００）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）は、発泡樹脂製芯材（１２２）と、発泡樹脂製芯材（１２２）を挟んで積層される２枚の樹脂製の表皮材シート（１２４）と、発泡樹脂製芯材（１２２）に保持された金属製補強板（１２５）とを有する。２枚の表皮材シート（１２４）それぞれの周縁部には、一方の側に湾曲したへり（１２７）が形成され、へり（１２７）の端周面（１２８）同士を突き合わせることで、周壁（１２９）を構成する。

この薄板樹脂製パネル（１００）によれば、発泡樹脂製芯材（１２２）の全体を２枚の表皮材シート（１２４）で覆うことができる。また、発泡樹脂製芯材（１２２）と表皮材シート（１２４）を同一の樹脂材料（例えば、ポリオレフィン系樹脂）で構成することで、発泡樹脂製芯材（１２２）と表皮材シート（１２４）を熱溶着により接合することができる。これにより、発泡樹脂製芯材（１２２）によって強化された一体の薄板樹脂製パネル（１００）を得ることができる。

ところで、積層パネルを構成する材料は、積層パネルの用途により、法規による規制を受けることがある。例えば、公共交通機関や公共施設の仕切り壁に積層パネルを用いる場合、積層パネルに使用される材料には、難燃性や耐熱性が求められることがある。このような場合、難燃性または耐熱性を有する材料（例えば、発泡ポリスチレン）で芯材を構成する必要がある。

特開２０１１-２３５４４７号公報

しかしながら、特許文献１の薄板樹脂製パネル（１００）において、例えば、表皮材シート（１２４）には、ポリオレフィン系樹脂を用い、発泡樹脂製芯材（１２２）には、難燃性を付与するために発泡ポリスチレンを用いた場合、発泡樹脂製芯材（１２２）と表皮材シート（１２４）の熱溶着の相性が悪くなる。この場合、発泡樹脂製芯材（１２２）を表皮材シート（１２４）に押し付けて加熱・冷却しても、発泡樹脂製芯材（１２２）を表皮材シート（１２４）に接合することができなくなる。発泡樹脂製芯材（１２２）が表皮材シート（１２４）に接合されないと、発泡樹脂製芯材（１２２）が２枚の表皮材シート（１２４）の間で動いてしまうため、発泡樹脂製芯材（１２２）が損傷するおそれがある。また、発泡樹脂製芯材（１２２）と表皮材シート（１２４）が一体化していないことから、薄板樹脂製パネル（１００）の特に撓みに対する強度が低下するおそれもある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、芯材の材料が表皮材シートに熱溶着されない材料であっても、芯材を表皮材シートに固定することができ、芯材の損傷およびパネル強度の低下を防ぐことができる積層パネルを提供することにある。

本発明は、以下の構成によって把握される。
本発明の積層パネルは、対向する２枚の樹脂製の表皮材シートにより成形されるパネル本体と、前記表皮材シートに熱溶着されない材料で構成され前記パネル本体の成形時に前記２枚の表皮材シートの間に挟まれる芯材と、を有する積層パネルであって、前記芯材に保持される固定部材を有し、前記固定部材は、前記表皮材シートに熱溶着可能な樹脂材料で構成されると共に前記パネル本体の成形時に前記表皮材シートに熱溶着され、前記芯材を前記パネル本体に固定することを特徴とする。

この構成により、芯材に保持される固定部材を表皮材シートに熱溶着することで、芯材を表皮材シートに固定することができる。したがって、芯材の材料が表皮材シートに熱溶着されない材料であっても、２枚の表皮材シートの間で芯材を位置決めできると共に、芯材と表皮材シートを一体化することができる。

上記発明では、前記固定部材は、前記芯材に設けられる穴、凹みまたは切り欠きに嵌合されて前記芯材に保持されることを特徴とする。

この構成により、芯材の穴、凹みまたは切り欠きに固定部材を嵌め込むことで、芯材に固定部材を容易に保持させることができる。

上記発明では、前記固定部材は、前記芯材の外周部に嵌合されて前記芯材に保持されることを特徴とする。

この構成により、芯材の外周部に固定部材を嵌め合せることで、芯材に固定部材を容易に保持させることができる。

本発明の積層パネルによれば、芯材の材料が表皮材シートに熱溶着されない材料であっても、芯材を表皮材シートに固定することができ、芯材の損傷およびパネル強度の低下を防ぐことができる。

本発明に係る実施形態の積層パネルの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 芯材および固定部材の斜視図である。 成形装置の側面図である。 分割型の型枠の作用を説明する図である。 熱可塑性樹脂製シートを成形する工程を示す図である。 分割型を型締めした状態を示す図である。 固定部材の作用説明図であり、積層パネルの成形品の断面図である。 分割型を型開きした状態を示す図である。 第１変形例を説明する図であり、図３に対応する図である。 第２変形例を説明する図であり、図３に対応する図である。 第３変形例を説明する図であり、図３に対応する図である。 第４変形例を説明する図であり、図３に対応する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための実施の形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

まず、実施形態の積層パネルの構成を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、実施形態の積層パネル１０は、パネル本体２０と、パネル本体２０の内部に設けられる芯材３０と、芯材３０に保持される固定部材４０とを有する。この積層パネル１０は、例えば、座席裏面に設けられる格納式テーブルなど鉄道車両に用いられる各種の内装部品や、自動車、航空機などに使用される各種の内装部品、電子機器、精密機器などに用いられる各種の筐体部品、あるいは、建築、物流、包装などに用いられる各種の資材などであり、積層パネル１０の用途は任意である。

パネル本体２０は、対向する２枚の樹脂製の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂにより中空状に成形される樹脂成形体である。パネル本体２０の平面形状は、図１では、略長方形としたが、この他、正方形や台形、多角形、円形など各種の形状から選択可能である。

２枚の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂは、おもて面側表皮材シート２１Ａおよび裏面側表皮材シート２１Ｂからなる。各表皮材シート２１Ａ，２１Ｂは、略長方形状の平面部２２と、平面部２２の周縁部に設けられ芯材３０の側面に折れ曲がるへり２３とを有する。このへり２３の周縁同士が突き合わされて熱溶着されることで、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂが一体化する。熱溶着されたへり２３は、パネル側面となる周壁２５を構成する。なお、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの材料の詳細については、後述する。

図２に示すように、芯材３０は、パネル本体２０の成形時に２枚の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの間に挟まれることによって、パネル本体２０の中に装填される。本実施形態では、積層パネル１０の用途により、芯材３０が材質の制約を受けており、芯材３０の材料は、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに熱溶着されない材料で構成される。このため、芯材３０は、パネル本体２０の成形時に２枚の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの間に挟まれるが、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂには熱溶着されていない。

なお、本発明において、「表皮材シートに熱溶着されない材料」とは、表皮材シートの材料に対して熱溶着の相性が悪く、表皮材シートに接して加熱・冷却されても表皮材シートに接合しない材料であり、一時的には接着しても表皮材シートから容易に剥がれてしまう材料も含む。芯材３０の材料の詳細については、後述する。

図３に示すように、芯材３０には、複数（ここでは５個）の略円形の穴３１が設けられる。複数の穴３１は、芯材３０に一定の間隔で規則的に配列されており、それぞれ芯材３０の厚み方向に貫通している。

固定部材４０は、複数の穴３１の個数に合わせて複数（ここでは５個）設けられる。各固定部材４０は、略円柱形に形成されており、芯材３０の穴３１に嵌合されることで、芯材３０に保持される。なお、固定部材４０および穴３１の断面形状は、円形の他、楕円形や四角形、多角形など各種の形状から選択可能である。また、固定部材４０および穴３１の大きさ、個数、配列は、図３に示される例に格別に限定されるものではなく、任意である。

固定部材４０の軸方向の長さは、芯材３０の厚みと同程度の大きさに設定される。このため、固定部材４０が穴３１に嵌合された状態において、固定部材４０の軸方向の２つの端面４１は、芯材３０の表面と略同一平面上に位置して露出する。また、固定部材４０は、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂ（図２参照）に熱溶着可能な樹脂材料で構成されており、固定部材４０の軸方向の２つの端面４１は、パネル本体２０（図２参照）の成形時に表皮材シート２１Ａ，２１Ｂ（図２参照）の内面に熱溶着される。これにより、固定部材４０は、芯材３０をパネル本体２０（図２参照）に固定する。

なお、本発明において、「表皮材シートに熱溶着可能な樹脂材料」とは、表皮材シートに接して加熱・冷却されることで表皮材シートに接合する樹脂材料をいう。固定部材４０の材料の詳細については、後述する。

次に、積層パネル１０（図１参照）の構成要素の材質を詳細に説明する。
表皮材シート２１Ａ，２１Ｂは、例えば、ポリプロピレン、エンジニアリングプラスチツクス、オレフィン系樹脂などから形成されたシートからなる。より詳細には、積層パネル１０を一体成形により製造するため、あるいは、溶融状態の熱可塑性樹脂製シートを垂下させて表皮材シート２１Ａ，２１Ｂを成形するために、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの材料は、ドローダウン、ネックインなどによる肉厚のバラツキを抑制できる溶融張力の高い樹脂材料を用いることが好ましい一方、金型への転写性、追従性を良好とするため流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。

より具体的には、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの材料は、エチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体である結晶性のポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）であって、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２.１６ｋｇにて測定）が３．０ｇ／１０分以下、さらに好ましくは０．３〜１．５ｇ／１０分のもの、またはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ樹脂）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等の非晶性樹脂であって、２００℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２００℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０〜６０ｇ／１０分、さらに好ましくは３０〜５０ｇ／１０分で且つ、２３０℃におけるメルトテンション（株式会社東洋精機製作所製メルトテンションテスターを用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２.０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラーに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示す）が５０ｍＮ以上、好ましくは１２０ｍＮ以上のものを用いて形成される。

また、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの材料には、衝撃により割れが生じることを防止するため、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが３０ｗｔ％未満、好ましくは１５ｗｔ％未満の範囲で添加されていることが好ましい。具体的には水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしてスチレンーエチレン・ブチレンースチレンブロツク共重合体、スチレンーエチレン・プロピレンースチレンブロツク共重合体、水添スチレンーブタジェンゴムおよびその混合物が好適であり、スチレン含有量が３０Ｗｔ％未満、好ましくは２０ｗｔ％未満であり、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）は１．０〜１０ｇ／１０分、好ましくは５．０ｇ／１０分以下で、且つ１．０ｇ／１０分以上あるものがよい。

さらに、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの材料には、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。

一方、芯材３０の材料は、各種の合成樹脂材料、各種の金属材料、あるいはこれらの材料の組み合わせたものなど、各種の材料から選択可能である。また、芯材３０は、六角形の筒状のセルを連続して形成した構造体である紙製ハニカムを含むものでもよい。但し、本実施形態では、芯材３０は、材質の規制を受けていて、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに、熱溶着されない材料（非熱溶着性を有する材料）で構成される。

例えば、積層パネル１０（図１参照）を車両用内装部品として使用する場合、芯材３０には、車両内で火災が発生した際に火災の延焼を防止する共に有毒ガスの発生等を抑制可能な材料による構成が求められることがある。特に公共交通機関では、このような材料による構成が法規上に規定されていることがある。

このような場合、フェノール系樹脂発泡体などの難燃性、耐熱性を有する熱硬化性樹脂発泡体で芯材３０を構成し、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂをスチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン）や変性ポリフェニレンエーテル樹脂などの非晶性樹脂で構成することがある。また、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン）などの結晶性樹脂で表皮材シート２１Ａ，２１Ｂを構成した場合、高温時（４０〜８０℃）における撓み強度を向上させるため、スチレン系樹脂発泡体（例えば、発泡ポリスチレン）や変性ポリフェニレンエーテル樹脂発泡体などの非晶性樹脂で構成することがある。結晶性熱可塑性樹脂、非晶性熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は互いに熱溶着の相性が悪いため、結晶性熱可塑性樹脂または非晶性熱可塑性樹脂からなる表皮材シート２１Ａ，２１Ｂは非晶性熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂からなる芯材３０または結晶性熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂からなる芯材３０は、熱溶着されない材料で構成されることになる。

これに対し、ポリオレフィン系樹脂発泡体（例えば、発泡ポリプロピレン）で芯材を構成し、表皮材シートをポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン）で構成すれば、芯材と表皮材シートが共にポリオレフィン系樹脂で構成されるため、熱溶着の相性が良く、芯材を表皮材シートに熱溶着することができる。しかし、この場合、求められる難燃性、耐熱性を芯材に付与することができない。

なお、芯材３０を樹脂発泡体で構成する場合、発泡剤としては、物理発泡剤、化学発泡剤およびその混合物のいずれを用いてもよい。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、およびブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、さらにはそれらの超臨界流体を用いることができる。

また、スチレン系樹脂発泡体やフェノール系樹脂発泡体は、一般に、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリプロピレン）などの発泡体に比べ、発泡倍率を高めることが難しく、その分、質量が大きくなる。このため、スチレン系樹脂発泡体やフェノール系樹脂発泡体で芯材３０を構成する場合、軽量化のために芯材３０に中空部を設けてもよい。

固定部材４０は、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに、熱溶着可能な樹脂材料（熱溶着性を有する樹脂材料）から選択され、望ましくは、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂと同じ熱可塑性樹脂で構成される。例えば、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂをポリオレフィン系樹脂で構成した場合、固定部材４０もポリオレフィン系樹脂で構成する。

続いて、積層パネル１０の製造に供される成形装置を図４に基づいて説明する。
図４に示すように、成形装置５０は、押出装置５１Ａ，５１Ｂと、押出装置５１Ａ，５１Ｂの下方に配置された型締装置５２と、を有する。成形装置５０では、押出装置５１Ａ，５１Ｂから押出された熱可塑性樹脂からなる溶融状態の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを型締装置５２に送り、型締装置５２によって溶融状態の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを成形する。熱可塑性樹脂製シート２６Ａおよび熱可塑性樹脂製シート２６Ｂは、それぞれ、おもて面側表皮材シート２１Ａ（図１参照）および裏面側表皮材シート２１Ｂ（図１参照）に成形される素材である。

なお、押出装置５１Ａと押出装置５１Ｂは、同様であるので、以下の説明において、熱可塑性樹脂製シート２６Ａに対応する押出装置５１Ａのみを説明し、熱可塑性樹脂製シート２６Ｂに対応する押出装置５１Ｂについては説明を省略する。また、成形装置５０において、熱可塑性樹脂製シート２６Ａに対応する要素の符号には「Ａ」を付け、熱可塑性樹脂製シート２６Ｂに対応する要素の符号には「Ｂ」を付けることとする。

押出装置５１Ａは、周知の押出装置であり、その詳しい説明は省略するが、ホッパー５３Ａが付設されたシリンダー５５Ａと、シリンダー５５Ａ内に設けられたスクリュー（図示省略）と、スクリューに連結された油圧モーター５６Ａと、シリンダー５５Ａと内部が連通したアキュムレータ５７Ａと、アキュムレータ５７Ａ内に設けられたプランジャー５８Ａとを有する。押出装置５１Ａでは、ホッパー５３Ａから投入した樹脂ペレットをシリンダー５５Ａ内で油圧モーター５６Ａによるスクリューの回転により溶融、混練し、溶融状態の樹脂をアキュムレータ５７Ａに移送して一定量貯留する。そして、アキュムレータ５７Ａ内の溶融状態の樹脂をプランジャー５８Ａの駆動によりＴダイ６１Ａに送り、押出スリット６２Ａを通じて所定の長さの連続的な熱可塑性樹脂製シート２６Ａとして押し出す。押し出した熱可塑性樹脂製シート２６Ａを、間隔を隔てて配置された１対のローラー６３Ａによって挟圧しながら下方に送り出して分割型６５Ａ，６５Ｂの間に垂下させる。これにより、熱可塑性樹脂製シート２６Ａは、上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態で、分割型６５Ａ，６５Ｂの間に配置される。

押出装置５１Ａの押出の能力は、成形する表皮材シート２１Ａ（図１参照）の大きさ、あるいは、熱可塑性樹脂製シート２６Ａのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から適宜定める。より具体的には、実用的な観点から、間欠押出における１ショットの押出量は好ましくは１〜１０ｋｇであり、押出スリット６２Ａからの樹脂の押出速度は、数百ｋｇ／時以上、より好ましくは７００ｋｇ／時以上である。また、熱可塑性樹脂製シート２６Ａのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から、熱可塑性樹脂製シート２６Ａの押出工程は、なるべく短いことが好ましく、樹脂の種類、ＭＦＲ値、メルトテンション値に依存するが、一般的に、押出工程は４０秒以内、より好ましくは１０〜２０秒以内に完了するのがよい。このため、熱可塑性樹脂の押出スリット６２Ａからの単位面積、単位時間当たりの押出量は、５０ｋｇ／時／ｃｍ^２以上、より好ましくは１５０ｋｇ／時／ｃｍ^２以上である。

１対のローラー６３Ａの間に挟み込まれた熱可塑性樹脂製シート２６Ａを下方に送り出すことで、熱可塑性樹脂製シート２６Ａを延伸薄肉化することが可能である。すなわち、押し出される熱可塑性樹脂製シート２６Ａの押出速度と、１対のローラー６３Ａによる熱可塑性樹脂製シート２６Ａの送り出し速度との関係を調整することにより、ドローダウンあるいはネックインの発生を防止することが可能であるため、樹脂の種類、特にＭＦＲ値およびメルトテンション値、あるいは単位時間当たりの押出量に対する制約を小さくすることができる。

Ｔダイ６１Ａに設けられる押出スリット６２Ａは、鉛直下向きに配置され、押出スリット６２Ａから押し出された熱可塑性樹脂製シート２６Ａは、そのまま押出スリット６２Ａから垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。押出スリット６２Ａは、その間隔を可変とすることにより、熱可塑性樹脂製シート２６Ａの厚みを変更することが可能である。

１対のローラー６３Ａは、押出スリット６２Ａの下方において、各々の回転軸を略水平に向け、且つ、互いに平行に並んだ状態で配置される。１対のローラー６３Ａは、一方が回転駆動ローラーであり、他方が被回転駆動ローラーである。より詳細には、１対のローラー６３Ａは、押出スリット６２Ａから下方に垂下する形態で押し出される熱可塑性樹脂製シート２６Ａに対して、線対称になるように配置される。

ローラー６３Ａの直径およびローラー６３Ａの軸方向長さは、成形すべき熱可塑性樹脂製シート２６Ａの押出速度、熱可塑性樹脂製シート２６Ａの押出方向長さ、熱可塑性樹脂製シート２６Ａの幅、樹脂の種類等に応じて適宜設定される。但し、１対のローラー６３Ａの間に熱可塑性樹脂製シート２６Ａを挟み込んだ状態で、ローラー６３Ａの回転により熱可塑性樹脂製シート２６Ａを円滑に下方に送り出す観点から、回転駆動ローラーの直径を被回転駆動ローラーの直径よりも若干大きく設定することが好ましい。また、ローラー６３Ａの曲率が大きすぎる、あるいは、小さすぎると、熱可塑性樹脂製シート２６Ａがローラー６３Ａに巻き付く不具合が生じるため、ローラー６３Ａの直径は、５０〜３００ｍｍの範囲であることが好ましい。

一方、型締装置５２は、周知の型締装置であり、その詳しい説明は省略するが、金型駆動装置（図示省略）および成形金型を有する。金型駆動装置は、溶融状態の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの供給方向に対して略直交する方向に分割型６５Ａ，６５Ｂを移動させる装置であり、分割型６５Ａ，６５Ｂを開位置と閉位置との間で移動させる。

成形金型は、分割形式であり、分割型６５Ａと、この分割型６５Ａに合わさる分割型６５Ｂとを備える。分割型６５Ａ，６５Ｂは、キャビティ６６Ａ，６６Ｂを対向させた状態で配置され、キャビティ６６Ａ，６６Ｂが略鉛直方向に沿うように配置される。

分割型６５Ａ，６５Ｂのそれぞれにおいて、キャビティ６６Ａ，６６Ｂの周りには、ピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂが形成され、このピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂは、キャビティ６６Ａ，６６Ｂの周りに環状に形成され、対向する分割型６５Ａ，６５Ｂに向けて突出する。これにより、分割型６５Ａ，６５Ｂを型締めする際、それぞれのピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂの先端部が当接し、２枚の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂは、その周縁にパーティングラインが形成されるように熱溶着される。これにより、積層パネルの周壁２５（図１参照）が形成される。

分割型６５Ａ，６５Ｂの外周部には、型枠６８Ａ，６８Ｂが密接状態で摺動可能に嵌合される。型枠６８Ａ，６８Ｂは、型枠移動装置（図示省略）により、分割型６５Ａ，６５Ｂに対して相対的に移動可能である。より詳細には、型枠６８Ａ，６８Ｂは、分割型６５Ａ，６５Ｂから内向きに突出することにより、分割型６５Ａ，６５Ｂの間に配置された熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの外表面２８Ａ，２８Ｂに当接可能である。

分割型６５Ａ，６５Ｂは、それぞれ金型駆動装置により駆動され、開位置において、分割型６５Ａ，６５Ｂの間に２枚の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを配置させる一方、閉位置において、分割型６５Ａ，６５Ｂのピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂが互いに当接することにより、分割型６５Ａ，６５Ｂ内に密閉空間を形成する。閉位置は、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの間の中間位置（両熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂから等距離の位置）に設定される。なお、この閉位置に対して、押出装置５１Ａおよび１対のローラー６３Ａと、押出装置５１Ｂおよび１対のローラー６３Ｂとは、左右対称に配置される。

また、分割型６５Ａ，６５Ｂのそれぞれには、真空吸引室７１Ａ，７１Ｂが設けられる。真空吸引室７１Ａ，７１Ｂは、吸引穴７２Ａ，７２Ｂを介してキャビティ６６Ａ，６６Ｂに連通しており、真空吸引室７１Ａ，７１Ｂから吸引穴７２Ａ，７２Ｂを介して吸引することにより、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂをキャビティ６６Ａ，６６Ｂに吸着する。これにより、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂをキャビティ６６Ａ，６６Ｂの外表面に沿った形状に賦形する。

以上に述べた成形装置５０を用いて積層パネル１０（図１参照）を製造する方法を図４〜図９に基づいて説明する。

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５７Ａ，５７Ｂ内に所定量貯留し、Ｔダイ６１Ａ，６１Ｂに設けられた所定間隔の押出スリット６２Ａ，６２Ｂ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。これにより、熱可塑性樹脂は、スウェルして溶融状態のシート状に下方に垂下し、所定の厚みにて所定押出速度で押し出される。

次いで、ローラー６３Ａ，６３Ｂを開位置に移動し、１対のローラー６３Ａの間隔，１対のローラー６３Ｂの間隔を熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの厚みより広げることにより、下方に押し出された溶融状態の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの最下部を１対のローラー６３Ａの間と１対のローラー６３Ｂの間に、円滑に供給させる。なお、１対のローラー６３Ａの間隔，１対のローラー６３Ｂの間隔を熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの厚みより広げるタイミングは、押し出し開始後でなく、ワンショット毎に二次成形が終了した時点で行ってもよい。次いで、１対のローラー６３Ａ同士、１対のローラー６３Ｂ同士を互いに近接させて閉位置に移動し、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを挟み込み、ローラー６３Ａ，６３Ｂの回転により熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを下方に送り出す。

次いで、押出方向に一様な厚みに形成された熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを分割型６５Ａ，６５Ｂの間に配置する。このとき、ピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂの周りからはみ出す形態で、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを位置決めする。以上のようにして、おもて面側表皮材シート２１Ａ（図１参照）の材料である熱可塑性樹脂製シート２６Ａと、裏面側表皮材シート２１Ｂ（図１参照）の材料である熱可塑性樹脂製シート２６Ｂとを互いに間隔を隔てた状態で、分割型６５Ａ，６５Ｂの間に配置する。なお、押出スリット６２Ａ，６２Ｂの間隔、あるいはローラー６３Ａ，６３Ｂの回転速度を、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂそれぞれに対して個別に調整することにより、分割型６５Ａ，６５Ｂの間に配置される熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの厚みを個別に調整することができる。

次いで、図５に示すように、熱可塑性樹脂製シート２６Ａの外表面２８Ａに当たるまで分割型６５Ａから型枠６８Ａを移動させる。なお、型枠６８Ｂについても同様に、熱可塑性樹脂製シート２６Ｂの外表面２８Ｂに当たるまで分割型６５Ｂから移動させる。

すると、キャビティ６６Ａ，６６Ｂ、型枠６８Ａ，６８Ｂの内周面７３Ａ，７３Ｂおよび熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの外表面２８Ａ，２８Ａにより構成された密閉空間７５Ａ，７５Ｂが形成される。

図６に示すように、真空吸引室７１Ａに通じる吸引穴７２Ａを介して、密閉空間７５Ａを吸引することにより、熱可塑性樹脂製シート２６Ａをキャビティ６６Ａに対して押し付けて、キャビティ６６Ａの表面に沿った形状に熱可塑性樹脂製シート２６Ａを賦形して平面部２２およびへり２３を形成する。熱可塑性樹脂製シート２６Ｂ（図５参照）についても同様に真空吸引により、賦形する。次いで、固定部材４０が嵌め込まれた芯材３０を分割型６５Ａと分割型６５Ｂ（図５参照）の問に配置する。

そして、図７に示すように、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂに当接する型枠６８Ａ，６８Ｂをそのままの位置に保持した状態で熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを吸引保持しつつ、それぞれの環状のピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂ同士が当接するまで分割型６５Ａ，６５Ｂを互いに近づく向きに移動させ、分割型６５Ａ，６５Ｂを閉じる。このとき、ピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂの当接位置を１対の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの中間位置としたので、１対の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂは、ピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂの当接より、互いの周縁部２９Ａ，２９Ｂ同士が熱溶着される。これにより、周壁２５が形成される共に、対向する２枚の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂによりパネル本体２０が成形される。

これと同時に、図８に示すように、分割型６５Ａ，６５Ｂを閉じることによって、芯材３０および固定部材４０が熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂの間に挟まれる。このとき、芯材３０は、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂに熱溶着されない材料で構成されるため、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂに熱溶着されない。

一方、固定部材４０は、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂに熱溶着される材料で構成されるため、固定部材４０の２つの端面４１は、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂとの境界面において熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂにしっかりと熱溶着される。したがって、芯材３０に保持された固定部材４０の２つの端面４１が、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを連結するように熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂに熱溶着される。結果、熱可塑性樹脂製シート２６Ａ（おもて面側表皮材シート２１Ａ），熱可塑性樹脂製シート２６Ｂ（裏面面側表皮材シート２１Ｂ）に対して、芯材３０が固定部材４０を介して固定される。

なお、芯材３０を分割型６５Ａ，６５Ｂの間に配置するための手段には、例えば、周知の吸着式マニュピレータを用いることができる。すなわち、吸着式マニュピレータで芯材３０の側面を吸着保持しながら、芯材３０を分割型６５Ａ，６５Ｂの間に配置した後、吸着式マニュピレータを芯材３０から取り外して分割型６５Ａ，６５Ｂの間から抜くようにする。

次いで、図９に示すように、分割型６５Ａ，６５Ｂを型開きして、成形された積層パネル１０を取り出し、ピンチオフ部６７Ａ，６７Ｂの外側のバリ部分７６を切断する。これで成形が完了となる。

以上のように、一次成形において溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、図４〜図９に示される工程を繰り返すことにより、シート状の積層パネル１０を次々に成形することが可能である。すなわち、一次成形（押出成形）により、熱可塑性樹脂を間欠的に溶融状態の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂとして押し出し、二次成形（真空成形）により、押し出された熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂを分割型６５Ａ，６５Ｂを用いて成形することができる。尚、前記一方および／または他方の熱可塑性樹脂製シート２６Ａ，２６Ｂは、押出成形されたものを直接金型間に導入して真空成形するものに限らず、予め押出成形により形成した熱可塑性樹脂製シートを所定の寸法に裁断した後、再加熱して溶融状態とされるのでもよい。

以上、説明した積層パネル１０の効果について述べる。
積層パネル１０によれば、芯材３０に保持される固定部材４０を表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに熱溶着することで、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに芯材３０を固定することができる。例えば、難燃性のスチレン系樹脂発泡体やフェノール系樹脂発泡体で芯材３０を構成し、表皮材シート２１Ａ，２１Ｂをポリオレフィン系樹脂で構成しても、ポリオレフィン系樹脂で構成した固定部材４０を表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに熱溶着することで、芯材３０を表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに固定することができる。これにより、２枚の表皮材シート２１Ａ，２１Ｂの間で芯材３０を位置決めできると共に、芯材３０と表皮材シート２１Ａ，２１Ｂを一体化することができる。

したがって、積層パネル１０によれば、芯材３０の材料が表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに熱溶着されない材料であっても、芯材３０を表皮材シート２１Ａ，２１Ｂに固定することができ、芯材３０の損傷および積層パネル１０の強度低下を防ぐことができる。

また、芯材３０の穴３１に固定部材４０を嵌め込むことで、芯材３０に固定部材４０を容易に保持させることができる。

（実施形態の変形例）
次に、固定部材４０およびその保持構造の変形例を図１０〜図１３に基づいて説明する。なお、前述した実施形態の積層パネル１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

（第１変形例）
前述した積層パネル１０（図２参照）では、芯材３０に穴３１を設け、この穴３１に固定部材４０を嵌合するようにしたが、この他、芯材に設けた凹みに固定部材を嵌合してもよい。例えば、図１０に示すように、第１変形例では、芯材３０Ｃに円形の凹み３２を設け、この凹み３２に円柱状の固定部材４０Ｃを嵌合することで、芯材３０Ｃに固定部材４０Ｃを保持させるようにした。固定部材４０Ｃの軸方向の１つの端面４１は、固定部材４０Ｃが凹み３２に嵌合された状態において、芯材３０Ｃの表面と略同一平面上に位置して露出する。この露出した端面４１は、パネル本体２０（図２参照）の成形時に表皮材シート２１Ａ，２１Ｂ（図２参照）の内面に熱溶着される。

この第１変形例によれば、前述した実施形態の積層パネル１０と同様の作用効果を得ることができる。さらに、凹み３２の底に固定部材４０Ｃを当てることで、芯材３０Ｃの表面に端面４１を揃えることができるので、固定部材４０Ｃの位置決めが容易になる。

（第２変形例）
第２変形例では、図１１に示すように、芯材３０Ｄの側面に半円状の切り欠き３３を設け、この切り欠き３３に円柱状の固定部材４０Ｄを嵌合することで、芯材３０Ｄに固定部材４０Ｄを保持させるようにした。固定部材４０Ｄが切り欠き３３に嵌合された状態において、固定部材４０Ｄの軸方向の１つの端面４１は、芯材３０Ｄの表面と略同一平面上に位置する。この端面４１は、パネル本体２０（図２参照）の成形時に表皮材シート２１Ａ，２１Ｂ（図２参照）の内面に熱溶着される。

この第２変形例によれば、前述した実施形態の積層パネル１０と同様の作用効果を得ることができる。さらに、芯材３０Ｄに切り欠き３３を設けるだけなので、芯材３０Ｄの成形が容易になる。

（第３変形例）
第３変形例では、図１２に示すように、固定部材４０Ｅを枠状に形成し、この枠状の固定部材４０Ｅを芯材３０Ｅの外周部に嵌合することで、固定部材４０Ｅを芯材３０Ｅに保持させるようにした。固定部材４０Ｅの幅（パネル厚み方向の幅）は、芯材３０Ｅの厚みと同程度の大きさに設定される。このため、固定部材４０Ｅが芯材３０Ｅに嵌合された状態において、固定部材４０Ｅの２つの環状の端面４２は、芯材３０Ｅの表面と略同一平面上に位置する。固定部材４０Ｅの２つの端面４２は、パネル本体２０（図２参照）の成形時に表皮材シート２１Ａ，２１Ｂ（図２参照）の内面に熱溶着される。これにより、固定部材４０Ｅは、芯材３０Ｅをパネル本体２０（図２参照）に固定する。

この第３変形例によれば、前述した実施形態の積層パネル１０と同様の作用効果を得ることができる。また、芯材３０Ｅの外周部に固定部材４０Ｅを嵌め合せることで、芯材３０Ｅに固定部材４０Ｅを容易に保持させることができる。さらに、芯材３０Ｅを固定部材４０Ｅで完全に囲うため、芯材３０Ｅをより確実に位置決めすることができる。加えて、芯材３０Ｅに穴などを加工する必要がないため、芯材３０Ｅの加工コストを削減することができる。

（第４変形例）
第４変形例では、図１３に示すように、固定部材４０ＦをＬ字状に形成し、このＬ字状の固定部材４０Ｆを芯材３０Ｆの４つの角部に嵌合することで、固定部材４０Ｆを芯材３０Ｆに保持させるようにした。固定部材４０Ｆの幅（パネル厚み方向の幅）は、芯材３０Ｆの厚みと同程度の大きさに設定される。このため、固定部材４０Ｆが芯材３０Ｆの角部に嵌合された状態において、固定部材４０Ｆの２つのＬ字状の端面４３は、芯材３０Ｆの表面と略同一平面上に位置する。各固定部材４０Ｆの２つの端面４３は、パネル本体２０（図２参照）の成形時に表皮材シート２１Ａ，２１Ｂ（図２参照）の内面に熱溶着される。これにより、固定部材４０Ｆは、芯材３０Ｆをパネル本体２０（図２参照）に固定する。

この第４変形例によれば、前述した実施形態の積層パネル１０と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第３変形例と同様に、芯材３０Ｆに穴などを加工する必要がないため、芯材３０Ｆの加工コストを削減することができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、実施形態および第１〜第４変形例では、芯材３０，３０Ｃ〜Ｆ、および、固定部材４０，４０Ｃ〜Ｆを示したが、本発明に係る芯材および固定部材は、これらの実施形態、第１〜第４変形例を適宜組み合わせたものであってもよい。

１０ 積層パネル
２０ パネル本体
２１Ａ，Ｂ 表皮材シート
３０ 芯材
３０Ｃ〜Ｆ 芯材
３１ 穴
３２ 凹み
３３ 切り欠き
４０ 固定部材
４０Ｃ〜Ｆ 固定部材

Claims (3)

1. 対向する２枚の樹脂製の表皮材シートにより成形されるパネル本体と、前記表皮材シートに熱溶着されない材料で構成され前記パネル本体の成形時に前記２枚の表皮材シートの間に挟まれる芯材と、を有する積層パネルであって、
   前記芯材に保持される固定部材を有し、
   前記固定部材は、前記表皮材シートに熱溶着可能な樹脂材料で構成されると共に前記パネル本体の成形時に前記表皮材シートに熱溶着され、前記芯材を前記パネル本体に固定することを特徴とする積層パネル。
2. 前記固定部材は、前記芯材に設けられる穴、凹みまたは切り欠きに嵌合されて前記芯材に保持されることを特徴とする請求項１に記載の積層パネル。
3. 前記固定部材は、前記芯材の外周部に嵌合されて前記芯材に保持されることを特徴とする請求項１に記載の積層パネル。

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