JP6908836B2

JP6908836B2 - 樹脂製パネル及び製造方法

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Publication number: JP6908836B2
Application number: JP2017127723A
Authority: JP
Inventors: 友紀原澤
Original assignee: Kyoraku Co Ltd
Current assignee: Kyoraku Co Ltd
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: JP2019011578A

Description

本発明は、樹脂製パネル及び製造方法に関する。

特許文献１には、中空部内に、熱可塑性樹脂の発泡体からなるスペーサー部材に補強部材を嵌合してスペーサー部材と補強部材が一体となった内装材を内装して形成される樹脂製パネルが開示されている。

特開２０１０−１７４５７７号公報

ところで、スペーサー部材に端面対向部を設け、端面対向部を補強部材の長手方向の端面に対向するように配置する場合がある。このような場合、補強部材の端面と端面対向部の境界近傍において樹脂が盛り上がって外観不良となる場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、補強部材の端面とスペーサー部材の端面対向部の界面近傍での樹脂の盛り上がりを低減することが可能な樹脂製パネルを提供するものである。

本発明によれば、中空の樹脂成形体と、スペーサー部材と、補強部材を備え、前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記樹脂成形体内に配置され、前記スペーサー部材は、前記補強部材の長手方向の端面に対向する端面対向部を備え、前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネルが提供される。

本発明に係る樹脂製パネルは、端面対向部を備え、端面対向部は、補強部材の端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される。そして、樹脂溜まり空間に余分な樹脂を溜めることにより、補強部材の端面とスペーサー部材の端面対向部の界面近傍での樹脂の盛り上がりを低減することが可能になる。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記スペーサー部材は、基面と、前記基面に設けられた凹部を備え、前記凹部は、前記端面対向部に設けられて前記樹脂溜まり空間として機能する。
好ましくは、前記端面対向部の厚さは、前記補強部材の厚さより小さく構成される。
好ましくは、前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部の幅方向の長さが、前記補強部材の幅方向の長さの５０％以上となるように構成される。
好ましくは、前記端面対向部の周辺に、前記基面から面外方向に突出する突出部を備える。
好ましくは、前記突出部は、前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部から離れる向きに傾斜する傾斜面を備える。
好ましくは、前記補強部材は、互いに対向する一対の板状部材と、前記一対の板状部材を連結する連結部材を備え、前記端面対向部は、前記連結部材に当接するように構成される。
他の観点によれば、垂下工程と、インサート工程と、型締め工程を備え、前記垂下工程では、第１及び第２金型の間に第１及び第２樹脂シートを垂下させ、前記インサート工程では、構造体を第１樹脂シートに固着させ、前記型締め工程では、第１及び第２金型を型締めし、前記構造体は、スペーサー部材と、補強部材を備え、前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記第１及び第２樹脂シート間に配置され、前記スペーサー部材は、前記補強部材の端面に対向する端面対向部を備え、前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネルの製造方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る樹脂製パネル７０の斜視図である。図１における点Ｐ１〜Ｐ３を通る面の断面図である。図２の断面の正面図である。図１における点Ｑ１〜Ｑ３を通る面の断面図である。図４の断面の正面図である。図５における領域Ｘの部分拡大図である。構造体６０を構成するスペーサー部材３０（第１スペーサー部材３０ｆ＋第２スペーサー部材３０ｓ）と補強部材４０の斜視図である。図７と別の角度から見た斜視図である。第２スペーサー部材３０ｓの側凸部３０ｓｓに補強部材４０を嵌合させた状態の斜視図である。図９の端部被覆部２２周辺の部分拡大図であり、補強部材４０の長手方向と垂直な方向の断面を含む図である。構造体６０（スペーサー部材３０＋補強部材４０）の斜視図である。かかる構造体６０が樹脂成形体５０内に配置され、樹脂製パネル７０を形成する。樹脂製パネル７０の製造方法で利用可能な成形機１の一例を示す図である。第１及び第２金型２１，２２及び第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂの近傍の、図１２のＡ−Ａ線断面（すなわち、鉛直上側から見た断面図）の拡大図である。ここで、Ａ−Ａ線は、連結部材４２の中心を通過する線である。図１３の状態から第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂを減圧吸引した様子を表す図である。スペーサー部材３０を第１樹脂シート２３ａに固着した状態を表す図である。第１及び第２金型２１，２２を型締めした状態を表す断面図である。第１及び第２スペーサー部材３０ｆｓ，３０ｓｓの変形例を表す部分斜視図である。図１７の端面対向部３２周辺の部分拡大図である。補強部材４０を第１スペーサー部材３０ｆに装着した様子を表す斜視図である。図１９における点Ｒ１〜Ｒ３を通る面の断面図である。図２０における領域Ｙの部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

１．樹脂製パネル７０
図１〜図１１に示すように、本発明の一実施形態に係る樹脂製パネル７０は、中空の樹脂成形体５０と、スペーサー部材３０と、補強部材４０を備える。スペーサー部材３０は、第１スペーサー部材３０ｆ及び第２スペーサー部材３０ｓにより構成される。スペーサー部材３０と補強部材４０により、構造体６０が構成される。そして、構造体６０は、樹脂成形体５０内に配置される。また、本実施形態では、樹脂製パネル７０の表面に、不織布４５が一体成形されている。

図６〜図１０に示すように、スペーサー部材３０は、補強部材４０の長手方向の端面ＥＦに対向する端面対向部３２を備える。そして、図６に示すように、端面対向部３２は、補強部材４０の端面ＥＦに隣接した位置に樹脂溜まり空間ＳＰを備えるように構成される。樹脂溜まり空間ＳＰの意義については後述する。

以下、各構成について詳細に説明する。図１に示すように、樹脂製パネル７０は、平面視において矩形状の樹脂成形体５０に覆われたパネルである。

２．構造体６０（スペーサー部材３０＋補強部材４０）
図２、図３、図７、図８及び図１１に示すように、構造体６０は、スペーサー部材３０（第１スペーサー部材３０ｆ＋第２スペーサー部材３０ｓ）と補強部材４０により構成される。図２及び図３に示すように、本実施形態では、補強部材４０は押出成形されたＨ形鋼である。補強部材４０は、互いに対向する一対の板状部材４１と、一対の板状部材４１を連結する連結部材４２を備える。図３に示すように、補強部材４０の長手方向に垂直な樹脂製パネル７０の断面図において、第１スペーサー部材３０ｆの側凸部３０ｆｓと、第２スペーサー部材３０ｓの側凸部３０ｓｓがそれぞれ、補強部材４０の連結部材４２と当接する。これにより、補強部材４０がスペーサー部材３０に取り付けられる。

図４〜図６に示すように、補強部材４０の長手方向、具体的には、連結部材４２の中央における長手の断面図において、端面対向部３２は、補強部材４０の端面ＥＦに隣接した位置に樹脂溜まり空間ＳＰを備える。ここで、本実施形態では、端面対向部３２の厚さは、補強部材４０の厚さより小さく構成される。（端面対向部３２の厚さ）／（補強部材４０の厚さ）の値は、例えば０．３〜０．９５である。好ましくは、（端面対向部３２の厚さ）／（補強部材４０の厚さ）の値は、０．４〜０．９、さらに好ましくは、０．５〜０．８５、さらに好ましくは、０．６〜０．８である。具体的には例えば、０．３、０．４、０．５、０．５５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５、０．９、０．９５であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

ここで、図９及び図１０に示すように、スペーサー部材３０の端面視において、端面対向部３２の幅方向の長さが、補強部材４０の幅方向の長さの５０％以上となるように構成される。図１０に示すように、本実施形態では、スペーサー部材３０の端面視において、端面対向部３２の幅方向の長さが、補強部材４０の幅方向の長さの１００％以上となるように構成される。これにより、補強部材４０の端面ＥＦ全体に、端面対向部３２が対向する。

また、スペーサー部材３０は、基面３０ａと、基面３０ａに設けられた凹部３３を備える。凹部３３は、端面対向部３２に設けられて樹脂溜まり空間ＳＰとして機能する。具体的には、補強部材４０の上面４０ａと、端面対向部３２の対向上面３２ａと、スペーサー部材３０の基面３０ａとにより、凹部３３が形成される。なお、樹脂溜まり空間ＳＰの形状は凹部３３に限定されず、テーパー形状、複数のスリット、窪み形状等とすることができる。

図６及び図１０に示すように、スペーサー部材３０は、端面対向部３２の周辺に、基面３０ａから面外方向に突出する突出部３４を備える。図１１に示すように、本実施形態では、補強部材４０の周囲を囲むように突出部３４が形成される。また、図６に示すように、突出部３４は、スペーサー部材３０の端面視において、端面対向部３２から離れる向きに傾斜する傾斜面３４ｉを備える。そして、突出部３４の傾斜面３４ｉ、突出面３４ａ及び立面３４ｓを介して、基面３０ａが連結される。

また、図６及び図１０に示すように、端面対向部３２は、補強部材４０の連結部材４２に当接するように構成される。なお、端面対向部３２は、板状部材４１の一部と当接するように構成されてもよい。

３．成形機１の構成
次に、図１２及び図１３を用いて、本発明の一実施形態の樹脂製パネル７０の製造方法の実施に利用可能な成形機１について説明する。ここで、図１３は図１２のＡ−Ａ線を通る平面の断面図（つまり、図１２の鉛直上側から見た断面図）である。

成形機１は、樹脂供給装置２と、Ｔダイ１８と、第１及び第２金型２１，２２を備える。樹脂供給装置２は、ホッパー１２と、押出機１３と、アキュームレータ１７を備える。押出機１３とアキュームレータ１７は、連結管２５を介して連結される。アキュームレータ１７とＴダイ１８は、連結管２７を介して連結される。以下、各構成について詳細に説明する。

＜ホッパー１２，押出機１３＞
ホッパー１２は、原料樹脂１１を押出機１３のシリンダ１３ａ内に投入するために用いられる。原料樹脂１１の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂であり、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などが挙げられる。原料樹脂１１は、ホッパー１２からシリンダ１３ａ内に投入された後、シリンダ１３ａ内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ１３ａ内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ１３ａの先端に向けて搬送される。スクリューは、シリンダ１３ａ内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら搬送する。スクリューの基端にはギア装置が設けられており、ギア装置によってスクリューが回転駆動される。シリンダ１３ａ内に配置されるスクリューの数は、１本でもよく、２本以上であってもよい。

＜アキュームレータ１７、Ｔダイ１８＞
原料樹脂と発泡剤が溶融混練されてなる発泡樹脂は、シリンダ１３ａの樹脂押出口から押し出され、連結管２５を通じてアキュームレータ１７内に注入される。アキュームレータ１７は、シリンダ１７ａとその内部で摺動可能なピストン１７ｂを備えており、シリンダ１７ａ内に溶融樹脂１１ａが貯留可能になっている。そして、シリンダ１７ａ内に発泡樹脂が所定量貯留された後にピストン１７ｂを移動させることによって、連結管２７を通じて発泡樹脂をＴダイ１８内に設けられたスリットから押し出して垂下させて第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂを形成する。

＜第１及び第２金型２１，２２＞
第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂは、第１及び第２金型２１，２２間に導かれる。図７に示すように、第１金型２１には、多数の減圧吸引孔（不図示）が設けられており、第１樹脂シート２３ａを減圧吸引して第１金型２１のキャビティ２１ｂに沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ２１ｂは、凹部２１ｃを有する形状になっており、凹部２１ｃを取り囲むようにピンチオフ部２１ｄが設けられている。第２金型２２には、多数の減圧吸引孔（不図示）が設けられており、第２樹脂シート２３ｂを減圧吸引して第２金型２２のキャビティ２２ｂに沿った形状に賦形することが可能になっている。キャビティ２２ｂは、凹部２２ｃを有する形状になっており、凹部２２ｃを取り囲むようにピンチオフ部２２ｄが設けられている。ここで、減圧吸引孔は、極小の孔であり、一端が第１及び第２金型２１，２２内部を通ってキャビティ２１ｂ，２２ｂの内面にまで連通されてり、他端が減圧装置に接続されている。また、第２金型２２のピンチオフ部２２ｄには、不織布４５を取り付ける取付部（不図示）が設けられる。

４．樹脂製パネル７０の製造方法
次に、図１３〜図１６を用いて、本発明の一実施形態の樹脂製パネル７０の製造方法について説明する。本実施形態の方法は、垂下工程と、賦形工程と、インサート工程と、型締め工程を備える。以下、詳細に説明する。

４．１垂下工程
垂下工程では、図１３に示すように、不図示の治具を用いて、構造体６０を第１及び第２金型２１，２２間に配置する。ここで、本実施形態では、構造体６０は、スペーサー部材３０と補強部材４０を備える。スペーサー部材３０は、補強部材４０の端面ＥＦに対向する端面対向部３２を備える。そして、端面対向部３２は、補強部材４０の端面ＥＦに隣接した位置に樹脂溜まり空間ＳＰを備える（図６参照）。

そして、また、第２金型２２に不織布４５を取り付けた後、第１及び第２金型２１，２２間に、溶融状態の発泡樹脂をＴダイ１８のスリットから押し出して垂下させて形成した第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂを垂下する。本実施形態では、Ｔダイ１８から押し出された第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂをそのまま使用するダイレクト真空成形が行われるので、第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂは、成形前に室温にまで冷却されて固化されることがなく、固化された第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂが成形前に加熱されることもない。ここで、図１３では、垂下工程中において、第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂの間に構造体６０を図示しているが、垂下工程では、構造体６０を他の場所に待機させておいてもよい。

４．２賦形工程
次に、図１４に示すように、第１及び第２金型２１，２２の両方によって第１及び第２樹脂シート２３ａ，２３ｂと、不織布４５を減圧吸引して第１及び第２金型２１，２２のキャビティ２１ｂに沿った形状に賦形する。また、この時点までに、不図示の治具を構造体６０にセットする。治具は、治具に設けられた吸盤等により、構造体６０を吸引することで、構造体６０を支持する。

４．３インサート工程
インサート工程では、図１５に示すように、治具により、構造体６０を移動させ、第２樹脂シート２３ｂに固着させる。ここで、本実施形態では、スペーサー部材３０は発泡体であるので、第１樹脂シート２３ｂの熱によって発泡体が溶融されることによってスペーサー部材３０が第１樹脂シート２３ｂに固着される。その後、治具を図中の左方向に後退させる。

４．４型締工程
型締工程では、図１６に示すように、第１及び第２金型２１，２２を型締めする。このとき、補強部材４０の端面ＥＦに隣接した位置（図中の破線で示される位置）に、樹脂溜まり空間ＳＰ（図６参照）が形成される。また、不織布４５は、第２樹脂シート２３ｂと第２金型２２に挟まれた状態で圧力を受けるので、不織布４５が構造体６０に固着される。これにより、第１及び第２金型２１，２２のキャビティ２１ｂ，２２ｂに沿った形状の成形体が得られる。

そして、第１及び第２金型２１，２２から成形体を取り出し、ピンチオフ部２１ｄ，２２ｄの外側のバリ２６を除去することによって、図１に示される樹脂製パネル７０が得られる。

５．樹脂溜まり空間ＳＰ
次に、樹脂溜まり空間ＳＰの意義について説明する。樹脂溜まり空間ＳＰを設けない場合には、補強部材４０の端面ＥＦと端面対向部３２の境界近傍において樹脂が盛り上がって外観不良となる場合がある。具体的には、補強部材４０の端面ＥＦと端面対向部３２の境界に樹脂が入り込んでしまい、収縮等により変形することにより、樹脂が盛り上がる。

そこで、本実施形態のように、補強部材４０の端面ＥＦに隣接した位置に樹脂溜まり空間ＳＰを備えることにより、スペーサー部材３０と補強部材４０の間に入り込んだ樹脂を溜めることができる。これにより、補強部材４０の端面ＥＦと端面対向部３２の境界近傍において樹脂が盛り上がることを低減することができる。

特に、本実施形態のように、補強部材４０の端面ＥＦと端面対向部３２が当接する態様では、樹脂溜まり空間ＳＰを設けない場合、コンプレッションされた樹脂の逃げ場がなくなるので、補強部材４０の端面ＥＦと端面対向部３２の境界近傍において樹脂が盛り上がってしまう場合がある。一方、樹脂溜まり空間ＳＰを設けることにより、スペーサー部材３０と補強部材４０の間に入り込んだ樹脂を溜めておくことが可能になるので、特に効果的である。

さらに、凹部３３が補強部材４０の端面ＥＦに当接することで、補強部材４０を位置決めすることができる。

特に、本実施形態のように、端面対向部３２の周囲に突出部３４を備える態様では、収縮した樹脂が傾斜面３４ｉと基面３０ａの境目に集まってくることにより、特に補強部材４０の端面ＥＦと端面対向部３２の境界近傍において樹脂が盛り上がりやすい。そこで、樹脂溜まり空間ＳＰを設けることで、突出部３４を備える態様であっても、適切に不要な樹脂を溜めることが可能になった。

＜その他＞
図１７及び図１８に示すように、第１スペーサー部材３０ｆの端部に、側面視においてＵ字形状の補強部材４０を設ける構成としてもよい。具体的には、図１８に示すように、第１スペーサー部材３０ｆの長手方向の端部に傾斜面３４ｉを設け、端面対向部３２を形成することができる。この場合、図１９〜図２１示すように、補強部材４０を構成する板状部材４１の端面ＥＦと、第１スペーサー部材３０ｆの端面対向部３２が当接する。ここで、板状部材４１の端面ＥＦに加え、補強部材４０を構成する連結部材４２の端面ＥＦを端面対向部３２に当接させてもよい。

１：成形機
２：樹脂供給装置
１１：原料樹脂
１１ａ：溶融樹脂
１２：ホッパー
１３：押出機
１３ａ：シリンダ
１７：アキュームレータ
１７ａ：シリンダ
１７ｂ：ピストン
１８：Ｔダイ
２１：第１金型
２１ｂ：キャビティ
２１ｃ：凹部
２１ｄ：ピンチオフ部
２２：第２金型
２２ｂ：キャビティ
２２ｃ：凸部
２２ｄ：ピンチオフ部
２３ａ：第１樹脂シート
２３ｂ：第２樹脂シート
２４：ピン
２５：連結管
２６：バリ
２７：連結管
３０：スペーサー部材
３０ｆ：第１スペーサー部材
３０ｆｓ：側凸部
３０ｓ：第２スペーサー部材
３０ｓｓ：側凸部
３０ａ：基面
３２：端面対向部
３２ａ：対向上面
３３：凹部
３４：突出部
３４ａ：突出面
３４ｉ：傾斜面
３４ｓ：立面
４０：補強部材
４１：板状部材
４２：連結部材
４０ａ：上面
４５：不織布
５０：樹脂成形体
６０：構造体
７０：樹脂製パネル
ＳＰ：樹脂溜まり空間
ＥＦ：端面

Claims

中空の樹脂成形体と、スペーサー部材と、補強部材を備え、
前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記樹脂成形体内に配置され、
前記スペーサー部材は、前記補強部材の長手方向の端面に対向する端面対向部を備え、
前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネル。
前記端面対向部の厚さは、前記補強部材の厚さより小さく構成される、請求項１に記載の樹脂製パネル。
前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部の幅方向の長さが、前記補強部材の幅方向の長さの５０％以上となるように構成される、請求項１又は請求項２に記載の樹脂製パネル。
前記スペーサー部材は、基面と、前記基面に設けられた凹部を備え、
前記凹部は、前記端面対向部に設けられて前記樹脂溜まり空間として機能する、請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の樹脂製パネル。
前記端面対向部の周辺に、前記基面から面外方向に突出する突出部を備える、請求項４に記載の樹脂製パネル。
前記突出部は、前記スペーサー部材の端面視において、前記端面対向部から離れる向きに傾斜する傾斜面を備える、請求項５に記載の樹脂製パネル。
前記補強部材は、互いに対向する一対の板状部材と、前記一対の板状部材を連結する連結部材を備え、
前記端面対向部は、前記連結部材に当接するように構成される、請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の樹脂製パネル。
垂下工程と、インサート工程と、型締め工程を備え、
前記垂下工程では、第１及び第２金型の間に第１及び第２樹脂シートを垂下させ、
前記インサート工程では、構造体を第１樹脂シートに固着させ、
前記型締め工程では、第１及び第２金型を型締めし、
前記構造体は、スペーサー部材と、補強部材を備え、
前記スペーサー部材及び前記補強部材は、前記第１及び第２樹脂シート間に配置され、
前記スペーサー部材は、前記補強部材の端面に対向する端面対向部を備え、
前記端面対向部は、前記補強部材の前記端面に隣接した位置に樹脂溜まり空間を備えるように構成される、樹脂製パネルの製造方法。