JP4509334B2 - 樹脂パネルの成形方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のボンネット、ドアパネル、テールゲート、トランクリッド、トランクボード、リヤパッケージトレー等として用いる樹脂パネルとその成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽量で錆びることがなくしかも成形が容易であるなどの利点があるため、従来から樹脂製のボンネットやドアパネルが提案され、剛性の高い熱硬化性樹脂を用いた外板が実際に製造されている。
【０００３】
しかしながら、熱硬化性樹脂は高剛性である反面、リサイクルが困難である。このため、リサイクルが可能であるが剛性の低い熱可塑性樹脂を用いたパネルの剛性を高める提案が特開平６-８３０９号公報および特開平８-３２３８４２号公報に開示されている。
【０００４】
特開平６-８３０９号公報には、熱膨張係数が異なる２枚の樹脂シートをブロー成形して、中空二重構造としたパネルが提案され、特開平８-３２３８４２号公報には、ハニカム構造体を２枚の樹脂表皮材間に挟んでブロー成形する提案がなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６-８３０９号公報に開示されるパネルは、温度差の大きい場所には好適であるが、２枚のシートの密着性と遮音性に改善の余地が残されている。
【０００６】
また、特開平８-３２３８４２号公報に開示されるパネルは、芯材としてハニカム構造体を用いているので、形状追従性が悪く複雑な形状のパネルは製造できない。また、特開平８-３２３８４２号公報にあっては、ハニカム構造体を厚み方向において表面材に一部が食い込ませるようにしているので、成形収縮によるヒケなどが前記食い込み部に影響し、ハニカム形状が製品の外面に現れてしまう。更に、密着部がハニカム部に限定されるため、製品の剛性およびシートとの接合強度も十分とはいえない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の課題を解決するため、本発明に係る樹脂パネルは、２枚の熱可塑性樹脂シートの間に、熱可塑性樹脂繊維または熱可塑性樹脂をコーティングした繊維からなるマット（不織布も含まれる）が充填されるとともに熱可塑性樹脂シートの内側面に熱融着した構成とした。
【０００８】
上記構成の樹脂パネルは、マットが充填される中空構造部内でも繊維同士および繊維と熱可塑性樹脂シート内面とが熱融着しているので、極めて剛性が高くなる。
【０００９】
前記２枚の熱可塑性樹脂シートは同じものでも異なるものでもよい。また熱可塑性樹脂シートの外側面にカラーラミネート層やクリア層等を積層したものでもよい。また、マットを構成する繊維に電磁波の遮断性を有する導電性材料を混入してもよい。
【００１０】
一方、本発明に係る樹脂パネルの成形方法は、周縁部をクランプした２枚の熱可塑性樹脂シートを垂直状態で保持し、前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に、熱可塑性樹脂繊維または熱可塑性樹脂をコーティングした繊維からなるマットを臨ませ、この状態で前記２枚の熱可塑性樹脂シートを加熱軟化せしめて一対の金型間にセットし、次いで一対の金型を閉じ金型周縁部で少なくとも前記２枚の熱可塑性樹脂シートを挟み込み、次いで前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に外部から圧縮空気を供給して熱可塑性樹脂シートをキャビティ内面に押し付けて賦形する。
【００１１】
上記において、成形前の２枚の熱可塑性樹脂シートとマットの合計厚みを、閉じ状態での金型キャビティの厚み寸法よりも大きくすることで、ブロー成形の際にマットを構成する繊維が特定個所に偏ってしまうことがなく、均一な剛性のパネルが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る樹脂パネルの断面図であり、樹脂パネル１は２枚の熱可塑性樹脂シート２，３の間に、繊維マット４を充填して構成されている。
【００１３】
熱可塑性樹脂シート２，３は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、変性ポリフェニレンオキサイドなどの樹脂からなるが、これらには限定されない。
【００１４】
また、繊維マット４を構成する繊維としては、熱可塑性樹脂繊維若しくはグラスファイバーなどの繊維の表面に熱可塑性樹脂をコーティングした樹脂とする。そして、繊維マット４を構成する熱可塑性樹脂繊維もしくは繊維表面の熱可塑性樹脂は熱によって互いに融着しており、また熱可塑性樹脂シート２，３の内側面と当該内側面に接触する繊維マット４を構成する繊維も互いに融着している。
【００１５】
上記の樹脂パネル１はブロー成形にて製造される。その過程を図２〜図５に基づいて説明する。
先ず、図２（ａ）に示すように、クランパ５で熱可塑性樹脂シート２を、クランパ６で熱可塑性樹脂シート３を、クランパ７で繊維マット４をそれぞれクランプし、熱可塑性樹脂シート２、３間に繊維マット４を位置せしめ、この状態で（ｂ）に示すように上下のヒータ８，８間に挿入する。ヒータ８，８としては例えば近赤外線等の急速加熱ができるものが好ましい。なお、ヒータ８，８を移動させる構成としてもよい。
【００１６】
ヒータ８，８にて熱可塑性樹脂シート２、３を加熱しブロー成形可能な状態まで軟化せしめたら図３に示すように熱可塑性樹脂シート２、３及びこれらの間に挿入された繊維マット４をブロー成形用の上下の金型９，１０間にセットする。なお、繊維マット４も間接的ではあるがヒータにて加熱され融着可能な状態となっている。
【００１７】
次いで、図４に示すように上下の金型９，１０を閉じる。すると、金型周縁部で熱可塑性樹脂シート２、３と繊維マット４は重ねてプレスされ一体化し、その内側では金型キャビティ１１の形状に倣って成形される。なお、熱可塑性樹脂シート２、３と繊維マット４の成形前のトータル厚みを金型キャビティ１１の厚み寸法より大きくしておくことで、確実に金型キャビティ１１の形状に倣った製品が得られる。
【００１８】
ここで、下型１０には圧縮空気供給通路１２が形成され、この供給通路１２につながるニードル１３がキャビティ面から突出している。したがって上下の金型９，１０を閉じた際に、ニードル１３は熱可塑性樹脂シート３を突き破って繊維マットの４の部分まで侵入する。そこで、ニードル１３を介して圧縮空気を吹き込む。すると、熱可塑性樹脂シート２，３は上下の金型９，１０のキャビティ面に押し付けられ、金型キャビティ形状に正確に倣った製品が得られる。
【００１９】
前記ニードル１３はシートに穴を開けるため、製品の裏側面を成形する金型に設けることが好ましい。またニードル１３の本数は複数本でもよく、複数本のニードルを用いれば内部冷却効果を高め、製品の払い出しサイクルを短くすることが可能となる。
【００２０】
この後、図５に示すように、離型して製品を取り出し、周縁部をカットするとともにバリ取り及び必要な個所に穴あけを行って、図１に示した樹脂パネル１を得る。
【００２１】
なお、マット４をクランパ７で保持した状態で成形する方法について説明したが、製品になる部分のみの大きさのマットを下側のシート３上に載置した状態でプレスしてもよい。このようにすることで、周縁部をマットなしにできるので、コストダウン及びブロー時のシール性が向上する。
【００２２】
図６は別実施例を示す図であり、この実施例にあっては、加熱と成形を同一ステーションで行うようにするとともに、一対のヒータ８，８を左右に配置するとともに金型９，１０も左右に開閉するようにしている。
即ち、左右の金型９，１０間に配置したヒータ８，８で熱可塑性樹脂シート２，３とマット４を加熱した後、ヒータ８，８が金型９，１０間から後退し、この後、金型９，１０を閉じるようにしている。
【００２３】
斯かる構成とすることで、加熱して軟かくなっている熱可塑性樹脂シート２、３を垂直状態で保持することになり、その結果、成形前に熱可塑性樹脂シート２、３が金型キャビティ面に接触したり、成形前に熱可塑性樹脂シート２、３と繊維マット４とがくっついてしまう不利がなくなる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明に係る樹脂パネルは、２枚の熱可塑性樹脂シートを垂直状態で保持し、前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に、熱可塑性樹脂繊維または熱可塑性樹脂をコーティングした繊維からなるマットを充填し、このマットを構成する繊維と前記熱可塑性樹脂シートとをブロー成形にて熱融着したので、形状の自由度が高く、しかも剛性の高い樹脂パネルが得られる。
【００２５】
また、マットを構成する繊維と熱可塑性樹脂シートが融着しているので、経時的に熱可塑性樹脂シート間でマットが移動して空洞ができてしまう不利も生じない。
【００２６】
また、内部が繊維マットであるので、内部を空洞にした場合、あるいは内部にハニカム構造体を入れた場合に比べ、吸音、遮音効果に優れ、振動を抑制する機能も発揮する。
【００２７】
更に、本発明に係る樹脂パネルの成形方法によれば、効率よく上記の樹脂パネルを得ることができるとともに、特に、ブロー成形前の２枚の熱可塑性樹脂シートとマットの合計厚みを、閉じ状態での金型キャビティの厚み寸法よりも大きくすることで、均一で高剛性のパネルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂パネルの断面図
【図２】（ａ）及び（ｂ）は樹脂シートを加熱するまでの過程を示す断面図
【図３】加熱した樹脂シートを金型間にセットした状態を示す断面図
【図４】ブロー成形状態を示す断面図
【図５】離型状態を示す断面図
【図６】別実施例を示す図
【符号の説明】
１…樹脂パネル、２，３…熱可塑性樹脂シート、４…繊維マット、５、６，７…クランパ、８…ヒータ、９，１０…金型、１１…キャビティ、１２…圧縮空気供給通路、１３…ニードル。
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のボンネット、ドアパネル、テールゲート、トランクリッド、トランクボード、リヤパッケージトレー等として用いる樹脂パネルとその成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽量で錆びることがなくしかも成形が容易であるなどの利点があるため、従来から樹脂製のボンネットやドアパネルが提案され、剛性の高い熱硬化性樹脂を用いた外板が実際に製造されている。
【０００３】
しかしながら、熱硬化性樹脂は高剛性である反面、リサイクルが困難である。このため、リサイクルが可能であるが剛性の低い熱可塑性樹脂を用いたパネルの剛性を高める提案が特開平６-８３０９号公報および特開平８-３２３８４２号公報に開示されている。
【０００４】
特開平６-８３０９号公報には、熱膨張係数が異なる２枚の樹脂シートをブロー成形して、中空二重構造としたパネルが提案され、特開平８-３２３８４２号公報には、ハニカム構造体を２枚の樹脂表皮材間に挟んでブロー成形する提案がなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６-８３０９号公報に開示されるパネルは、温度差の大きい場所には好適であるが、２枚のシートの密着性と遮音性に改善の余地が残されている。
【０００６】
また、特開平８-３２３８４２号公報に開示されるパネルは、芯材としてハニカム構造体を用いているので、形状追従性が悪く複雑な形状のパネルは製造できない。また、特開平８-３２３８４２号公報にあっては、ハニカム構造体を厚み方向において表面材に一部が食い込ませるようにしているので、成形収縮によるヒケなどが前記食い込み部に影響し、ハニカム形状が製品の外面に現れてしまう。更に、密着部がハニカム部に限定されるため、製品の剛性およびシートとの接合強度も十分とはいえない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の課題を解決するため、本発明に係る樹脂パネルは、２枚の熱可塑性樹脂シートの間に、熱可塑性樹脂繊維または熱可塑性樹脂をコーティングした繊維からなるマット（不織布も含まれる）が充填されるとともに熱可塑性樹脂シートの内側面に熱融着した構成とした。
【０００８】
上記構成の樹脂パネルは、マットが充填される中空構造部内でも繊維同士および繊維と熱可塑性樹脂シート内面とが熱融着しているので、極めて剛性が高くなる。
【０００９】
前記２枚の熱可塑性樹脂シートは同じものでも異なるものでもよい。また熱可塑性樹脂シートの外側面にカラーラミネート層やクリア層等を積層したものでもよい。また、マットを構成する繊維に電磁波の遮断性を有する導電性材料を混入してもよい。
【００１０】
一方、本発明に係る樹脂パネルの成形方法は、周縁部をクランプした２枚の熱可塑性樹脂シートを垂直状態で保持し、前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に、熱可塑性樹脂繊維または熱可塑性樹脂をコーティングした繊維からなるマットを臨ませ、この状態で前記２枚の熱可塑性樹脂シートを加熱軟化せしめて一対の金型間にセットし、次いで一対の金型を閉じ金型周縁部で少なくとも前記２枚の熱可塑性樹脂シートを挟み込み、次いで前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に外部から圧縮空気を供給して熱可塑性樹脂シートをキャビティ内面に押し付けて賦形する。
【００１１】
上記において、成形前の２枚の熱可塑性樹脂シートとマットの合計厚みを、閉じ状態での金型キャビティの厚み寸法よりも大きくすることで、ブロー成形の際にマットを構成する繊維が特定個所に偏ってしまうことがなく、均一な剛性のパネルが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る樹脂パネルの断面図であり、樹脂パネル１は２枚の熱可塑性樹脂シート２，３の間に、繊維マット４を充填して構成されている。
【００１３】
熱可塑性樹脂シート２，３は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、変性ポリフェニレンオキサイドなどの樹脂からなるが、これらには限定されない。
【００１４】
また、繊維マット４を構成する繊維としては、熱可塑性樹脂繊維若しくはグラスファイバーなどの繊維の表面に熱可塑性樹脂をコーティングした樹脂とする。そして、繊維マット４を構成する熱可塑性樹脂繊維もしくは繊維表面の熱可塑性樹脂は熱によって互いに融着しており、また熱可塑性樹脂シート２，３の内側面と当該内側面に接触する繊維マット４を構成する繊維も互いに融着している。
【００１５】
上記の樹脂パネル１はブロー成形にて製造される。その過程を図２〜図５に基づいて説明する。
先ず、図２（ａ）に示すように、クランパ５で熱可塑性樹脂シート２を、クランパ６で熱可塑性樹脂シート３を、クランパ７で繊維マット４をそれぞれクランプし、熱可塑性樹脂シート２、３間に繊維マット４を位置せしめ、この状態で（ｂ）に示すように上下のヒータ８，８間に挿入する。ヒータ８，８としては例えば近赤外線等の急速加熱ができるものが好ましい。なお、ヒータ８，８を移動させる構成としてもよい。
【００１６】
ヒータ８，８にて熱可塑性樹脂シート２、３を加熱しブロー成形可能な状態まで軟化せしめたら図３に示すように熱可塑性樹脂シート２、３及びこれらの間に挿入された繊維マット４をブロー成形用の上下の金型９，１０間にセットする。なお、繊維マット４も間接的ではあるがヒータにて加熱され融着可能な状態となっている。
【００１７】
次いで、図４に示すように上下の金型９，１０を閉じる。すると、金型周縁部で熱可塑性樹脂シート２、３と繊維マット４は重ねてプレスされ一体化し、その内側では金型キャビティ１１の形状に倣って成形される。なお、熱可塑性樹脂シート２、３と繊維マット４の成形前のトータル厚みを金型キャビティ１１の厚み寸法より大きくしておくことで、確実に金型キャビティ１１の形状に倣った製品が得られる。
【００１８】
ここで、下型１０には圧縮空気供給通路１２が形成され、この供給通路１２につながるニードル１３がキャビティ面から突出している。したがって上下の金型９，１０を閉じた際に、ニードル１３は熱可塑性樹脂シート３を突き破って繊維マットの４の部分まで侵入する。そこで、ニードル１３を介して圧縮空気を吹き込む。すると、熱可塑性樹脂シート２，３は上下の金型９，１０のキャビティ面に押し付けられ、金型キャビティ形状に正確に倣った製品が得られる。
【００１９】
前記ニードル１３はシートに穴を開けるため、製品の裏側面を成形する金型に設けることが好ましい。またニードル１３の本数は複数本でもよく、複数本のニードルを用いれば内部冷却効果を高め、製品の払い出しサイクルを短くすることが可能となる。
【００２０】
この後、図５に示すように、離型して製品を取り出し、周縁部をカットするとともにバリ取り及び必要な個所に穴あけを行って、図１に示した樹脂パネル１を得る。
【００２１】
なお、マット４をクランパ７で保持した状態で成形する方法について説明したが、製品になる部分のみの大きさのマットを下側のシート３上に載置した状態でプレスしてもよい。このようにすることで、周縁部をマットなしにできるので、コストダウン及びブロー時のシール性が向上する。
【００２２】
図６は別実施例を示す図であり、この実施例にあっては、加熱と成形を同一ステーションで行うようにするとともに、一対のヒータ８，８を左右に配置するとともに金型９，１０も左右に開閉するようにしている。
即ち、左右の金型９，１０間に配置したヒータ８，８で熱可塑性樹脂シート２，３とマット４を加熱した後、ヒータ８，８が金型９，１０間から後退し、この後、金型９，１０を閉じるようにしている。
【００２３】
斯かる構成とすることで、加熱して軟かくなっている熱可塑性樹脂シート２、３を垂直状態で保持することになり、その結果、成形前に熱可塑性樹脂シート２、３が金型キャビティ面に接触したり、成形前に熱可塑性樹脂シート２、３と繊維マット４とがくっついてしまう不利がなくなる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明に係る樹脂パネルは、２枚の熱可塑性樹脂シートを垂直状態で保持し、前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に、熱可塑性樹脂繊維または熱可塑性樹脂をコーティングした繊維からなるマットを充填し、このマットを構成する繊維と前記熱可塑性樹脂シートとをブロー成形にて熱融着したので、形状の自由度が高く、しかも剛性の高い樹脂パネルが得られる。
【００２５】
また、マットを構成する繊維と熱可塑性樹脂シートが融着しているので、経時的に熱可塑性樹脂シート間でマットが移動して空洞ができてしまう不利も生じない。
【００２６】
また、内部が繊維マットであるので、内部を空洞にした場合、あるいは内部にハニカム構造体を入れた場合に比べ、吸音、遮音効果に優れ、振動を抑制する機能も発揮する。
【００２７】
更に、本発明に係る樹脂パネルの成形方法によれば、効率よく上記の樹脂パネルを得ることができるとともに、特に、ブロー成形前の２枚の熱可塑性樹脂シートとマットの合計厚みを、閉じ状態での金型キャビティの厚み寸法よりも大きくすることで、均一で高剛性のパネルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂パネルの断面図
【図２】（ａ）及び（ｂ）は樹脂シートを加熱するまでの過程を示す断面図
【図３】加熱した樹脂シートを金型間にセットした状態を示す断面図
【図４】ブロー成形状態を示す断面図
【図５】離型状態を示す断面図
【図６】別実施例を示す図
【符号の説明】
１…樹脂パネル、２，３…熱可塑性樹脂シート、４…繊維マット、５、６，７…クランパ、８…ヒータ、９，１０…金型、１１…キャビティ、１２…圧縮空気供給通路、１３…ニードル。
Claims (2)
- 周縁部をクランプした２枚の熱可塑性樹脂シートを垂直状態で保持し、前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に、熱可塑性樹脂繊維または熱可塑性樹脂をコーティングした繊維からなるマットを臨ませ、この状態で前記２枚の熱可塑性樹脂シートを加熱軟化せしめて一対の金型間にセットし、次いで一対の金型を閉じ金型周縁部で少なくとも前記２枚の熱可塑性樹脂シートを金型間に挟み込み、次いで前記２枚の熱可塑性樹脂シートの間に金型に設けた複数本のニードルを介して外部から圧縮空気を供給して熱可塑性樹脂シートをキャビティ内面に押し付けて賦形することを特徴とする樹脂パネルの成形方法。
- 請求項１に記載の樹脂パネルの成形方法において、成形前の２枚の熱可塑性樹脂シートとマットの合計厚みを、閉じ状態での金型キャビティの厚み寸法よりも大きくしたことを特徴とする樹脂パネルの成形方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000251314A JP4509334B2 (ja) | 2000-08-22 | 2000-08-22 | 樹脂パネルの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000251314A JP4509334B2 (ja) | 2000-08-22 | 2000-08-22 | 樹脂パネルの成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002059477A JP2002059477A (ja) | 2002-02-26 |
| JP4509334B2 true JP4509334B2 (ja) | 2010-07-21 |
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ID=18740733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000251314A Expired - Fee Related JP4509334B2 (ja) | 2000-08-22 | 2000-08-22 | 樹脂パネルの成形方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0623833A (ja) * | 1992-07-06 | 1994-02-01 | Iseki & Co Ltd | 樹脂板成型装置 |
| JPH0687155A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Tadahide Madenokoji | 合成樹脂板の熱成形により中空構造体を作る成形方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3126309B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2001-01-22 | 筒中プラスチック工業株式会社 | 芯材入りパネル状成形体の成形方法 |
| JPH1148320A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-23 | Kyoraku Co Ltd | 断熱性を有する中空二重壁成形品 |
-
2000
- 2000-08-22 JP JP2000251314A patent/JP4509334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623833A (ja) * | 1992-07-06 | 1994-02-01 | Iseki & Co Ltd | 樹脂板成型装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002059477A (ja) | 2002-02-26 |
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