JP2015143046A - 自動車用物品収納部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなり、上方に開口した凹状の収納部を有する自動車用物品収納部材において、該物品収納部材は、少なくとも下面側に、連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で形成された吸音層を有している。さらに、該連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体全体の空隙率が15%以上50%以下であり、該連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部分の空隙率が15%以上である。
【選択図】 図1
Description
(1)熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなり、上方に開口した凹状の収納部を有する自動車用物品収納部材において、
該物品収納部材は、少なくとも下面側に、連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で形成された吸音層を有しており、
該連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体全体の空隙率が15%以上50%以下であり、該連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部分の空隙率が15%以上である、ことを特徴とする自動車用物品収納部材、
(2)前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部分の空隙率が20%以上45%以下である、上記(1)に記載の自動車用物品収納部材、
(3)前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の最小厚みが10mm以上40mm以下である、上記(1)または(2)に記載の自動車用物品収納部材、
(4)前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の密度が0.01g/cm3以上0.2g/cm3以下である、上記(1)から(3)のいずれかに記載の自動車用物品収納部材、
(5)前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、貫通孔を有する熱可塑性樹脂発泡粒子を型内成形してなる、上記(1)から(4)のいずれかに記載の自動車用物品収納部材、
(6)前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の気泡膜厚が5μm以下である、上記(1)から(5)のいずれかに記載の自動車用物品収納部材、
(7)前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型内成形してなる、上記(1)から(6)のいずれかに記載の自動車用物品収納部材、
(8)前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、筒状のポリオレフィン系樹脂発泡芯層と該発泡芯層を被覆するポリオレフィン系樹脂被覆層とからなる多層構造の発泡粒子を型内成形してなる、上記(1)から(6)のいずれかに記載の自動車用物品収納部材、を要旨とする。
本発明の物品収納部材1は、所望の物品を収納可能な空間を形成したものである。物品収納部材1は、図1A,図2に示すように、下面2側には、連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体により形成された吸音層23を有する。また、上面3側には、図1A,図2の例に示すように、物品を収納可能な、上方に開口した、凹状の収納部21が形成されている。さらに、物品収納部材1の上面側には、収納部21を被覆する蓋材12が取り付けられているが、蓋材12は適宜備えられてよいものである。したがって、物品収納部材1は、蓋材12で覆われずに物品収納部材1の上面3側を外方に露出させるものとされてもよい。蓋材12は物品収納部材1の上面3の一部を覆うように構成されてもよい。また、物品収納部材1は、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体に対して蓋材12を回動自在に固定されてもよい。なお、物品収納部材1の上面3側とは、物品収納部材1が自動車に取り付けられた状態を想定した場合に物品収納部材1のうち車体上側を向く面を示すものとする。また、物品収納部材1の下面2側は、上面3側とは逆面側を示す。
物品収納部材1の少なくとも下面2側の吸音層23は、熱可塑性樹脂発泡粒子(発泡粒子と呼ぶことがある)で形成されており、且つ連通した空隙を有する成形体(連通空隙保有成形体6(以下、単に、成形体6と呼ぶことがある))にて形成されている。また、前記吸音層23は、連通した空隙を有する本発明で規定する成形体により形成されていればよく、密度や空隙率が異なる複数種の成形体からなるものであってもよい。なお、物品収納部材1全体が、連通した空隙を有する成形体で形成されてよい。物品収納部材1の少なくとも下面2側が連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で形成されることにより、物品収納部材1は優れた吸音性を発揮する。上記観点から、連通空隙保有成形体6は、物品収納部材の下面2の全面を構成するように形成されることが好ましい。
連通した空隙を有する成形体(連通空隙保有成形体6)の最小厚み(図2において符号Wにて示す)は10mm以上60mm以下であることが好ましい。連通した空隙を有する成形体の最小厚みが上記範囲内であることにより、物品収納部材1の軽量性を有しつつ、吸音性を担保することが可能となる。さらに、耐衝撃性の観点からは、連通した空隙を有する成形体の最小厚みは12mm以上であることが好ましく、15mm以上であることがさらに好ましい。また、物品収納部材1の車内収納性の観点からは、最小厚みは50mm以下であることが好ましく、45mm以下であることがさらに好ましく、40mm以下がもっとも好ましい。本発明においては、下面2側を形成する成形体として連通した空隙を有する成形体の最小厚みが比較的薄い場合であっても、特定の連通した空隙を有する発泡粒子成形体で構成されているので、優れた吸音性能が発揮される。
連通した空隙を有する成形体(連通空隙保有成形体6)の密度は、0.01g/cm3以上0.2g/cm3以下であることが好ましい。前記連通した空隙を有する成形体6の密度がこのような範囲内であれば、強度と軽量性を併せ持つ物品収納部材1となる。上記観点から、0.015〜0.1g/cm3であることがより好ましく、0.02〜0.08g/cm3であることがさらに好ましい。
連通した空隙を有する成形体(連通空隙保有成形体6)を構成している熱可塑性樹脂発泡粒子7は、図5Aに示すように、貫通孔8を有して形成されていることが好ましく、熱可塑性樹脂発泡粒子7は中空状に形成されていることが好ましい。図5Aの例では、熱可塑性樹脂発泡粒子7は断面円形状の貫通孔8を有して、円筒形状に形成されている。ただし、このことは、熱可塑性樹脂発泡粒子7の形状を限定するものではなく、例えば、熱可塑性樹脂発泡粒子7は、円柱、楕円柱、角柱等の柱状発泡粒子の柱の上下方向を貫通する筒孔を少なくとも有する形状のものであることが好ましい。上記形状の中でも、製造安定性の観点からは、円筒状の発泡粒子が好ましい。
熱可塑性樹脂発泡粒子7を構成する基材樹脂となる熱可塑性樹脂としては、具体的には、ポリエチレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン系樹脂、スチレン改質ポリオレフィンなどのオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ブタジエン変性ポリスチレン(耐衝撃性ポリスチレン)、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体などのスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂等が、採用されてよい。これらの中でも、強度や耐衝撃性の観点からはポリオレフィン系樹脂が好適である。
貫通孔8は、図1,図5A,図5Bの例では熱可塑性樹脂発泡粒子7の筒軸方向を法線とする面で熱可塑性樹脂発泡粒子7を切断した状態を想定した場合に認められる断面輪郭形状を円形状に形成されているが、楕円形状、多角形状など、その断面輪郭形状は特に限定されるものではない。
連通空隙保有成形体6において、表層部分の空隙率aが15%以上である。連通空隙保有成形体6の表層部分の空隙率が15%以上であることで、物品収納部材1の吸音性能を向上させることができるという効果が得られる。上記観点から、連通空隙保有成形体6の表層部分の空隙率a%は、18%以上50%以下であることが好ましく、20%以上45%以下であることがさらに好ましい。なお上記のような表層部分の空隙率を有する、連通した空隙を有する発泡粒子成形体は、例えば融着性が改善された多層構造の発泡粒子を用いると、容易に製造することができる。
さらに、前記成形体6においては、成形体の表層部分の空隙率(表層空隙率)(%)と成形体の内部の空隙率(内部空隙率と呼ぶことがある)(%)の差値である空隙率差(%)に関してみるに、表層部分の空隙率a(%)が内部空隙率b(%)よりも大きい、または表層部分の空隙率a(%)と内部空隙率b(%)が等しいことが、吸音性の観点からは好ましく、表層空隙率a(%)が内部空隙率b(%)よりも大きいことがさらに好ましい。
前記連通した空隙を有する成形体6は、成形体全体の空隙率が15%以上50%以下である。空隙率が15%以上であることで、吸音性能に優れた成形体6となり物品収納部材1の吸音性能を向上させることができるという効果が得られる。また、空隙率が50%以下であることで、音の透過が抑制され、吸音効率に優れた成形体6となる。こうした効果をより向上させる観点では、成形体6の空隙率は、20%以上40%以下がより好ましい。なお、上記のような空隙率を有する成形体は、貫通孔を有する発泡粒子を型内成形することによって、容易に得ることができる。
前記連通した空隙を有する成形体6の気泡膜厚は5μm以下であることが好ましい。該成形体6の気泡膜厚が5μm以下であれば、高周波領域での吸音特性の向上効果がさらに見られる。気泡膜厚がより薄くなるほど、高周波音との相互作用がより顕著となり、吸音効果が向上すると考えられる。上記観点からは、連通した空隙を有する成形体6の気泡膜厚は、4μm以下が好ましく、3μm以下がさらに好ましい。なお、気泡膜の構造を維持し、物品収納部材としての強度を維持する観点からは、気泡膜厚は0.5μm以上であることが好ましい。
図1の例に示すように、物品収納部材1においては、底面部22から起立した部分で構成される立ち上がり部が形成されてよい。図1の例では、立ち上がり部は、側壁4と仕切り壁5でなる部分として構成される。立ち上がり部は、底面部22から連続一体的に構成されてよく、また、底面部22を形成する連通した空隙を有する成形体とは別に成形された部材を、所定位置に取り付け固定して構成されてもよい。立ち上がり部に対応する部分を形成する成形体は、発泡粒子型内成形体であることが好ましく、例えば、株式会社ジェイエスピー製のピーブロック(商標)のような市販されている発泡体などが挙げられる。なお、立ち上がり部を別体として構成し、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で形成することにより、物品収納部材1の意匠性を向上させることができる。また、底面部22の上方側を、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で形成することにより、物品収納部材1の意匠性はさらに向上する。
本発明の物品収納部材1は、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で構成され、少なくとも下面2側が連通した空隙を有する特定の成形体6で形成された吸音層23を有することで、強度と耐衝撃性を有しつつ軽量性に優れ、且つ、高周波音域での吸音性に優れる。このため、この物品収納部材1を設けた自動車においては、高周波音域の音漏れの問題が抑制される。また、物品収納部材1に別体にて準備された吸音材を設置せずとも十分な吸音が可能となり、自動車においてトランクルームとして活用できるスペースをできるだけ広く確保することが容易となる。
物品収納部材1の吸音性の程度は、例えば、JIS A1405−2に準拠した音響管による吸音率の測定により得られた値にて評価できる。吸音率の測定は、物品収納部材1から選択された測定対象箇所(吸音層23を形成する連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体)から、垂直入射吸音率測定器を用い、音響管直径16mmの音響管を使用し、2〜10kHzの吸音率を測定し、周波数5.5kHz、7.8kHz、10KHzにおける吸音率を、n数=3の平均値として算出することができる。垂直入射吸音率測定器としては、例えばACIMS(株式会社神戸製鋼所製)を使用することができる。
50%歪時圧縮応力は、例えば次のように測定することができる。すなわち、上記吸音性の特定の場合と同様に物品収納部材1から選択された測定対象箇所から、例えば縦50mm×横50mm×厚み25mmのサイズの試験片を切り出す。その試験片を用い、JIS K7220:2006に準拠し、50%歪み時の圧縮応力を測定することができ、強度や耐衝撃性を評価できる。50%歪時の圧縮応力は、0.08〜0.5MPaであることが好ましく、0.1〜0.3MPaであることがより好ましい。50%歪時の圧縮応力が低いほど、柔軟性に優れるものとなり、耐衝撃性に優れる成形体となる。
物品収納部材1は次のように製造することができる。ここでは、物品収納部材1が、底面部22に対応する部分と、側壁4と仕切り壁5のいずれについても、連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で構成され、且つ、図2に示す形状である場合を例として、その製造方法の一例について説明する。
次に、本発明に用いられる発泡粒子の製造方法について説明する。ここでは、発泡粒子が多層構造である場合を例として、その発泡粒子の製造方法の例について示す。発泡粒子は、ポリオレフィン系樹脂で構成される非発泡状態の芯層と、その芯層を構成するポリオレフィン系樹脂の融点Tc(℃)より低い融点Ts(℃)のポリオレフィン系樹脂で構成される非発泡状態の外側被覆層とからなる多層樹脂粒子を、後述する方法により発泡させることにより得ることができる。
分散媒放出発泡方法においては、非発泡状態の芯層と外側被覆層からなる多層樹脂粒子を、オートクレーブ等の密閉容器内において分散媒に分散させ芯層を構成するポリオレフィン系樹脂の軟化温度以上の温度に加熱し、発泡剤を圧入して多層樹脂粒子に発泡剤を含浸させる。次に、密閉容器内の圧力を発泡剤の蒸気圧以上の圧力に保持しながら、密閉容器内の一端を開放し、多層樹脂粒子と分散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰囲気下に放出する。このとき、多層樹脂粒子が発泡する。発泡により、少なくとも芯層が発泡状態となって発泡芯層をなす。こうして、発泡粒子を得ることができる。なお、分散媒放出発泡方法においては、分散媒は、通常、水系媒体が使用される。
一対の雄型と雌型を有して構成される金型を準備する。金型は、例えば物品収納部材1の形状に対応した型内形状を備えている。この金型内に熱可塑性樹脂発泡粒子7を充填して型内成形を実施することにより、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体が形成される。そして、この熱可塑性樹脂発泡粒子成形体が物品収納部材1をなす。なお、作製された物品収納部材1を形成する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体には上述したように連通した空隙が形成されている。ただし、ここに説明した作製方法の例では、物品収納部材1全体に連通した空隙が形成される。
ここに、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体に形成される連通した空隙は、(A)可塑性樹脂発泡粒子7に形成された中空状の貫通孔8に由来する空隙や、(B)隣り合う可塑性樹脂発泡粒子7,7相互間の間隙に形成される空隙が連通して、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の一方面側から他方面側まで連通した状態で空隙が形成されている。
物品収納部材1は、自動車用物品収納部材として使用可能であり、図3,図4に示すように、自動車15において車室18の後方側に通常位置するトランクルーム19内に設置されて使用可能なものである。図3,図4は、物品収納部材1を設置した自動車15の例を説明するための図面である。なお、この例に示す自動車15は、電気モーターによる駆動の可能な自動車である。自動車15には、物品収納部材1の下方側に電気モーター16や減速機(図示せず)などを備えたパワーユニットが配置されている。なお符号17は電気モーター16の出力を制御するインバータである。
(発泡粒子の調製)
内径65mmの芯層形成用押出機および内径30mmの外側被覆層形成用押出機の出口側に多層ストランド形成用ダイが取付けられた押出機を用い、芯層を形成するためのポリオレフィン系樹脂、及び外側被覆層を形成するためのポリオレフィン系樹脂を、それぞれの押出機に供給し、溶融混練してそれぞれ溶融混練物とした。芯層を形成するポリオレフィン系樹脂、及び外側被覆層を形成するポリオレフィン系樹脂は、それぞれ発泡芯層、被覆層を構成することを予定された樹脂であり、それぞれを表1,表2に示す。なお表1,表2中、PPはポリプロピレンを示し、PE/PSは、ポリエチレンとポリスチレンの複合樹脂を示す。
雄型と雌型の一対の金型を準備した。金型としては、その内部空間を物品収納部材の形状にしたものが準備された。下面側の形状は、長さ300mm、幅250mm、且つ表1,2に示す厚みを有するものである。なお、物品収納部材としてはラゲッジボックスが想定された。
得られた発泡粒子成形体を用いJIS A1405−2に準拠した音響管による吸音率の測定により、吸音率が特定された。吸音率の測定は、連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で形成された吸音層部分において垂直入射吸音率測定器を用い、音響管直径16mmの音響管を使用し、2〜10kHzの吸音率を測定することで測定された。また、周波数5.5kHz、7.8kHz、10kHzにおける吸音率が、n数=3の平均値として算出された。垂直入射吸音率測定器としては、ACIMS(株式会社神戸製鋼所製)が使用された。結果を表1,表2に示す。
(発泡粒子の調製)
内径95mmの芯層形成用押出機の出口側にストランド形成用ダイが取付けられた押出機を用い、芯層を構成するポリオレフィン系樹脂を押出機に供給し、溶融混練してそれぞれ溶融混練物とした。被覆層を形成させない以外は、実施例1と同様にして樹脂粒子、発泡粒子、及び、発泡粒子成形体を得た。得られた発泡粒子、及び、発泡粒子成形体を用いて実施例1と同様の測定を行った。結果は表1に示す。
2.下面
3.上面
4.側壁
5.仕切り壁
6.連通空隙保有成形体
7.連通空隙保有成形体を形成する熱可塑性樹脂発泡粒子
8.貫通孔
9.発泡芯層
10.被覆層
12.蓋材
15.自動車
16.電気モーター
17.インバータ
18.車室
19.トランクルーム
20.座席シート
21.収納部
22.底面部
23.吸音層
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなり、上方に開口した凹状の収納部を有する自動車用物品収納部材において、
該物品収納部材は、少なくとも下面側に、連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体で形成された吸音層を有しており、
該連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体全体の空隙率が15%以上50%以下であり、該連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部分の空隙率が15%以上である、ことを特徴とする自動車用物品収納部材。 - 前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部分の空隙率が20%以上45%以下である、請求項1に記載の自動車用物品収納部材。
- 前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の最小厚みが10mm以上40mm以下である、請求項1または2に記載の自動車用物品収納部材。
- 前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の密度が0.01g/cm3以上0.2g/cm3以下である、請求項1から3のいずれかに記載の自動車用物品収納部材。
- 前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、貫通孔を有する熱可塑性樹脂発泡粒子を型内成形してなる、請求項1から4のいずれかに記載の自動車用物品収納部材。
- 前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の気泡膜厚が5μm以下である、請求項1から5のいずれかに記載の自動車用物品収納部材。
- 前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型内成形してなる、請求項1から6のいずれかに記載の自動車用物品収納部材。
- 前記連通した空隙を有する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、筒状のポリオレフィン系樹脂発泡芯層と該発泡芯層を被覆するポリオレフィン系樹脂被覆層とからなる多層構造の発泡粒子を型内成形してなる、請求項1から6のいずれかに記載の自動車用物品収納部材。
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