WO2013008633A1 - 樹脂成形品の成形方法及び樹脂成形品 - Google Patents

樹脂成形品の成形方法及び樹脂成形品 Download PDF

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武彦 鷲見
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Definitions

  • the present invention relates to a resin molded product in which a core material made of a foam is sandwiched between at least two resin sheets and laminated.
  • Patent Literature 1 WO2009
  • Patent Document 2 JP 2011-51224 A
  • Patent Document 3 JP 2011-51227 A
  • Patent Documents 1 to 3 since the reinforcing core material is welded to the sheet-shaped parison formed in a shape along the cavity of the divided mold, the sheet-shaped parison is easily cooled and hardened by the divided mold. In some cases, the welding strength between the reinforcing core member and the sheet-like parison is lowered.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2008-222208 includes a first fibrous base material, a thermoplastic foam core layer, a second fibrous base material, Discloses a core board obtained by integrally pressing a laminated structure formed by laminating in this order.
  • a fibrous base material is comprised with the entangled nonwoven fabric containing a fibrous material and a resin binder, and melting
  • the resin binder of the fibrous base material is partially melted while the shape of the thermoplastic foam core layer is kept stable even by heating during integral pressing, so that the fibrous base material becomes the surface of the thermoplastic foam core layer. It is trying to stick to.
  • thermoplastic foam core layer is kept stable even by heating during integral pressing, and prevents the surface of the thermoplastic foam core layer from being melted.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for molding a resin molded product and a resin molded product capable of improving the welding strength between the core material and the resin sheet.
  • the present invention has the following features.
  • the molding method of the resin molded product according to the present invention is: A molding method of a resin molded product, in which a core material made of a foam is sandwiched and laminated between at least two resin sheets in a molten state, The resin sheet contains a fibrous filler, A welding step of welding the core material and the resin sheet while melting the surface of the core material with the heat of the resin sheet; A molding step of clamping the core material and the resin sheet with a mold, and molding the resin molded product, It is characterized by having.
  • the resin molded product according to the present invention is A resin molded product in which a core material made of a foam is sandwiched and laminated between at least two resin sheets, The resin sheet contains a fibrous filler, The resin molded product has a laminated structure in which the core material whose surface is melted and the resin sheet in a molten state are welded and integrated.
  • the present invention by containing a fibrous filler in a molten resin sheet, drawdown can be suppressed, so the resin sheet can be extruded and molded at a high temperature, and the surface of the core material can be more reliably Can be melted to weld the core material and the resin sheet. As a result, the welding strength between the core material and the resin sheet can be improved. Moreover, the rigidity of a molded article can be improved by making a resin sheet contain a fibrous filler.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which a frame member 128 is in contact with a resin sheet P.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which a resin sheet P is brought into contact with a split mold 32.
  • FIG. 3 is a view showing a state where one resin sheet P is shaped. 3 is a view showing a state in which a core material 102 is welded to one resin sheet P.
  • FIG. FIG. 5 is a view showing a state where the other resin sheet P is shaped.
  • FIG. 4 is a view showing a state where a split mold 32 is clamped.
  • FIG. 4 is a view showing a state where a split mold 32 is opened.
  • FIG. 6 is a diagram showing a relationship example between the thickness A of the resin sheet P, the thickness B of the core material 102, and the depth C of the divided mold 32 when the resin sheet P and the core material 102 are compressed by the divided mold 32.
  • FIG. 1 shows a configuration example of an embodiment of a resin molded product 100 according to the present invention
  • FIGS. 2, 6, and 8 show an example of a molding method of an embodiment of the resin molded product 100 according to the present invention. .
  • a resin molded product 100 is a resin molded product 100 in which a core material 102 made of a foam is sandwiched between at least two resin sheets 101 and laminated.
  • the resin sheet 101 constituting the resin molded product 100 according to the present invention contains a fibrous filler.
  • the resin molded product 100 for example, molding is performed using the molding apparatus 60 shown in FIG. 2, and the surface of the core material 102 is resin sheet as shown in FIGS. While being melted by the heat of P, the core material 102 and the resin sheet P are welded. Further, as shown in FIG. 8, the core material 102 and the resin sheet P are clamped with a mold 32 to mold a resin molded product 100.
  • the resin sheet P can be extruded and molded at a high temperature, and the surface of the core material 102 can be more reliably melted and the core material 102 and the resin sheet P can be welded. As a result, the welding strength between the core material 102 and the resin sheet P can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a resin molded product 100 of the present embodiment.
  • the resin molded product 100 of the present embodiment can be used for, for example, an automobile deck board.
  • the resin molded product 100 of the present embodiment is configured by sandwiching and laminating a core material 102 made of a foam between resin sheets 101.
  • the core material 102 made of a foam constitutes the inside of the resin molded product 100, and comprises a styrene-based resin as a main component (including at least 30 wt% or more).
  • a styrene-based resin as a main component
  • the rigidity in a high temperature environment for example, 90 degree
  • the styrenic resin include acrylonitrile-styrene copolymer (AS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polystyrene (PS), and high impact polystyrene (HIPS).
  • the core material 102 one formed by filling resin beads containing a foaming agent into a mold and foaming by heating, or one formed by foaming extrusion can be used.
  • the resin beads include heat-resistant foaming polystyrene-based resin beads (eg, Kaneka Corporation, Kanepal (registered trademark) Heatmax (registered trademark), etc.), heat-resistant foaming polystyrene-based resin beads for low-foam molding (for example, Corporation Kaneka, Kanepal (registered trademark) Heatmax (registered trademark) HM5, etc.).
  • a foamable heat-resistant AS resin for example, heat pole (registered trademark) manufactured by JSP Corporation can be used.
  • the foaming ratio is preferably 15 times or more from the viewpoint of weight reduction. Further, those having heat resistance are preferred, and specifically, the dimensional change rate at 168 hours at 80 ° C. is preferably within ⁇ 0.5%.
  • the resin beads constituting the core material 102 have, for example, a monomer composition constituting the resin beads, 10% by weight to 80% by weight of alphamethylstyrene, 5% by weight to 50% by weight of acrylonitrile, and 85% by weight.
  • the styrene monomer is preferably composed of the following styrenic monomers, more preferably 10% by weight to 50% by weight of alphamethylstyrene, 5% by weight to 35% by weight of acrylonitrile, and 80% by weight or less. It is preferable that it is composed of a monomer.
  • a composition within the above range has high heat resistance and is suitable for use as an automobile deck board.
  • Examples of the styrene monomer include various substituted styrenes such as styrene, chlorostyrene, paramethylstyrene, and t-butylstyrene.
  • the resin beads used for the core material 102 may contain a flame retardant.
  • a flame retardant that exhibits flame retardancy and does not deteriorate heat resistance and foaming properties
  • the decomposition temperature is 210 ° C. or higher, more preferably, the flame retardant has a melting point of 80 ° C. or higher. is there.
  • flame retardants include halogen-based flame retardants, and specific examples include hexabromocyclododecane, tetrabromobisphenol A, diallyl ether, and monochloropentabromocyclohexane. Bromocyclododecane is preferred.
  • the amount of the flame retardant used is preferably 1 to 15% by weight, more preferably 3 to 10% by weight in the resin beads. If the amount used is less than 1% by weight, it may be difficult to impart flame retardancy, and if it exceeds 15% by weight, heat resistance and foamability tend to be reduced. Moreover, a flame retardance improvement can be aimed at by using together a small amount of flame retardant adjuvant with said flame retardant.
  • the flame retardant aid used for such a purpose radical generators such as peroxides are generally used, but as a flame retardant aid preferable for exerting flame retardancy in this embodiment, 1 Those having a time half-life temperature of 150 ° C to 250 ° C are preferred.
  • the resin sheet 101 constitutes the outside of the resin molded product 100 and is configured to contain at least 30 wt% or more of a styrenic resin, like the core material 102. Since the resin molded product 100 of the present embodiment is configured so that the core material 102 and the resin sheet 101 contain at least 30 wt% or more of a styrene resin, the rigidity in a high temperature environment (for example, 90 degrees or more) is increased. be able to.
  • the resin sheet 101 of the present embodiment is configured to contain a fibrous filler. Since the resin sheet 101 of this embodiment contains a fibrous filler, the rigidity can be improved.
  • the fibrous filler include wollastonite, potassium titanate whisker, glass fiber, carbon fiber, etc. Among them, glass fiber, carbon fiber and the like are preferable.
  • the fibrous filler of the present embodiment has a value (aspect ratio) obtained by dividing the fiber length by the fiber diameter in the range of 250 to 2000, particularly 500 to 1200, from the viewpoint of improving moldability and rigidity. preferable.
  • the fiber length is 8 mm to 20 mm and the fiber diameter is 30 ⁇ m or less. This is because if the fiber length is less than 8 mm, the heat resistance due to filler mixing and the degree of improvement in rigidity at high temperatures are small, and if the fiber length exceeds 20 mm, it is difficult to mix with the base resin.
  • a fiber having a fiber length of 10 mm to 12 mm and a fiber diameter of about 14 to 17 ⁇ m is contained in a range of 20 to 40% by weight (more preferably about 30% by weight) with respect to the resin sheet 101. Is preferred.
  • the styrene resin used for the core material 102 and the resin sheet 101 is preferably higher in melting point of the styrene resin used for the resin sheet 101 than the melting point of the styrene resin used for the core material 102. Accordingly, the core material 102 and the resin sheet 101 can be welded while the surface of the core material 102 is melted by the heat of the molten resin sheet 101.
  • FIG. 2 shows a configuration example of a molding apparatus 60 for molding the resin molded product 100 of the present embodiment
  • FIGS. 2 to 9 are diagrams showing examples of molding processes for molding the resin molded product 100 of the present embodiment. .
  • the molding device 60 of the present embodiment includes an extrusion device 12, a mold clamping device 14, and a core material insertion device (not shown).
  • the molding apparatus 60 of the present embodiment pushes out two resin sheets P in a molten state from the extrusion apparatus 12, and arranges the two resin sheets P between the divided molds 32 constituting the mold clamping apparatus 14. Next, one of the resin sheets P is shaped into a shape along the cavity 116 of the split mold 32, and a core material 102 pre-molded with respect to the one shaped resin sheet P is inserted into a core material insertion device (see FIG. (Not shown).
  • the other resin sheet P is shaped into a shape along the cavity 116 of the split mold 32, the split mold 32 is clamped, and the core material 102 is welded to the other resin sheet P, and the resin sheet P
  • the resin molded product 100 in which the core material 102 and the resin sheet P are integrated is formed by welding them together.
  • the extrusion device 12 includes a cylinder 18 provided with a hopper 16, a screw (not shown) provided in the cylinder 18, an electric motor 20 connected to the screw, an accumulator 22 communicating with the cylinder 18, and an accumulator A plunger 24 communicated with 22 and a T die 28 are provided.
  • the resin pellets introduced from the hopper 16 are melted and kneaded by rotation of the screw by the electric motor 20 in the cylinder 18 to form a molten resin (molten resin).
  • the molten resin is transferred to the accumulator 22 and stored in a certain amount, and when the plunger 24 is driven, the molten resin is fed toward the T die 28, and a continuous sheet is sent from the extrusion slit (not shown) of the T die 28. Extruded resin sheet P.
  • the resin sheet P pushed out from the extrusion slit of the T-die 28 is sent out downward while being pinched by a pair of rollers 30 arranged at intervals, and is suspended between the divided molds 32. Accordingly, the resin sheet P is disposed between the split molds 32 in a state where the resin sheet P has a uniform thickness in the vertical direction (extrusion direction).
  • the extrusion capability of the extrusion device 12 is appropriately selected from the viewpoint of the size of the resin molded product to be molded, the draw down of the resin sheet P, or the prevention of neck-in occurrence.
  • the extrusion rate of one shot in intermittent extrusion is preferably 1 to 10 kg
  • the extrusion speed of the resin sheet P from the extrusion slit is more preferably several hundred kg / hour or more. Is 700 kg / hr or more.
  • the extrusion of the resin sheet P is preferably as short as possible and generally depends on the type of resin, MFR value, and melt tension value. Is preferably completed within 40 seconds, more preferably within 10-20 seconds.
  • the extrusion amount per unit area (1 cm 2 ) and unit time (h) from the extrusion slit of the thermoplastic resin is 50 kg / h cm 2 or more, more preferably 150 kg / h cm 2 or more.
  • a thermoplastic resin with a density of 0.9 g / cm 3 from the extrusion slit of T die 28 with a slit interval of 0.5 mm and a slit width of 1000 mm, a thickness of 1.0 mm, a width of 1000 mm, and an extrusion direction When extruding a resin sheet P with a length of 2000 mm in 15 seconds, 1.8 kg of thermoplastic resin was extruded in 15 seconds per shot, the extrusion speed was 432 kg / hour, and the extrusion speed per unit area Can be calculated as about 86 kg / h cm 2 .
  • the extrusion slit provided in the T die 28 is arranged vertically downward, and the resin sheet P extruded from the extrusion slit is sent vertically downward in a form that hangs down from the extrusion slit.
  • the extrusion slit can change the thickness of the resin sheet P by making the slit interval variable.
  • the resin sheet P extruded from the T-die 28 is preferably adjusted so that the thickness in the extrusion direction is uniform when it is suspended between the divided molds 32, that is, when the mold is clamped. .
  • the slit interval can be gradually increased from the start of extrusion and can be varied so as to be maximized at the end of extrusion.
  • the thickness of the resin sheet P extruded from the T-die 28 gradually increases from the start of extrusion, but the resin sheet P extruded in a molten state is stretched by its own weight and gradually decreases from the bottom to the top of the sheet.
  • the portion that has been pushed out by increasing the slit interval and the portion that has been thinned due to the drawdown phenomenon cancel each other out, so that the thickness can be adjusted uniformly from the top to the bottom of the sheet.
  • the molding apparatus 60 of the present embodiment can stretch and thin the resin sheet P by feeding the resin sheet P sandwiched between the pair of rollers 30 downward by the rotation of the pair of rollers 30.
  • the relationship between the extrusion speed of the resin sheet P extruded by 28 and the delivery speed of the resin sheet P fed by the pair of rollers 30 the occurrence of drawdown or neck-in of the resin sheet P can be prevented. Can do. For this reason, the restrictions with respect to the kind of resin to employ
  • the pair of rollers 30 are arranged so as to be line-symmetric with respect to the resin sheet P extruded in a form that hangs downward from the extrusion slit.
  • the diameter of the roller 30 and the length in the axial direction of the roller 30 are appropriately set according to the extrusion speed of the resin sheet P to be molded, the length in the extrusion direction of the resin sheet P, the width, the type of resin, and the like.
  • an uneven texture is provided on the outer surface of each of the pair of rollers 30.
  • the uneven texture is preferably provided so that the outer surface of the roller 30 is uniformly distributed over the entire surface in contact with the resin sheet P.
  • the depth and density of the embossed texture are determined by the pair of rollers 30.
  • the uneven texture can be formed by, for example, sandblasting, but is preferably formed by adopting a roughness of about 60 in a blasting machine.
  • the uneven texture provided on each of the pair of rollers 30 is not provided for transferring the texture pattern on the surface of the resin sheet P, and is merely a resin corresponding to each outer surface of the pair of rollers 30. It is provided in order to prevent slippage between the surface of the sheet P.
  • one of the pair of rollers 30 is a textured roll and the other is a rubber roll.
  • the pressing force of the resin sheet P by the pair of rollers 30 is provided so that each of the pair of rollers 30 securely grips the corresponding surface of the resin sheet P by providing a texture on the outer surface of each of the rollers 30.
  • the pair of rollers 30 is made of metal, for example, aluminum, and each of the pair of rollers 30 is provided with surface temperature adjusting means for adjusting the surface temperature of the roller 30 according to the temperature of the molten resin sheet P.
  • the refrigerant is passed through the roller 30 and circulated, so that the surface of the roller 30 is heated so as not to be excessively heated by the molten resin sheet P sandwiched between the pair of rollers 30. I try to replace it.
  • the outer surfaces of the pair of rollers 30 are heated through heat conduction when the pair of rollers 30 come into contact with the molten resin sheet P.
  • the molten resin sheet P sandwiched between the rollers 30 will stick to the outer surface of the roller 30, and will be wound around the rollers 30 by the rotation of the roller 30, preventing the resin sheet P from being sent downward. ing.
  • the surface temperature of the roller 30 is reversed. Then, the molten resin sheet P is supercooled, which causes trouble during molding.
  • each of the pair of rollers 30 it is necessary to set the surface temperature of each of the pair of rollers 30 to be lower than the temperature of the molten resin sheet P extruded toward the pair of rollers 30 within a predetermined temperature range.
  • the range of the predetermined temperature is determined according to the type of the resin sheet P in the molten state.
  • it is preferable to set the temperature of the refrigerant according to the type of the resin sheet P The temperature of the refrigerant is maintained at a constant temperature during molding of the resin sheet P.
  • the mold clamping device 14 of the present embodiment includes a split mold 32 and a mold driving device that moves the split mold 32 between an open position and a closed position in a direction substantially perpendicular to the supply direction of the resin sheet P. (Not shown).
  • the split mold 32 is arranged with the cavities 116 facing each other, and the cavities 116 are arranged so as to face in a substantially vertical direction.
  • the surface of the cavity 116 is provided with a concavo-convex portion according to the outer shape and the surface shape of the molded product molded based on the molten resin sheet P.
  • a pinch-off portion 118 is formed around the cavity 116 of the split mold 32.
  • the pinch-off portion 118 is formed in an annular shape around the cavity 116 and protrudes toward the opposed split mold 32. Thereby, when the divided mold 32 is clamped, the tip portions of the respective pinch-off portions 118 come into contact with each other, and a parting line can be formed on the periphery of the molded product.
  • a frame member 128 is disposed between the divided molds 32.
  • the frame member 128 has an opening 130, and moves the frame member 128 toward the resin sheet P by a frame member driving device (not shown), abuts the frame member 128 on the resin sheet P, and holds the resin sheet P. Further, the resin sheet P is moved in the opposite direction while being held, the resin sheet P is brought into contact with the tip of the binch off part 118 of the split mold 32, and a sealed space is formed by the resin sheet P, the pinch off part 118, and the cavity 116. .
  • the split mold 32 is driven by a mold driving device (not shown), and the molten resin sheet P can be disposed between the split molds 32 in the open position. Further, in the closed position, the pinch-off portions 118 of the split mold 32 are brought into contact with each other to form a sealed space in the split mold 32. Regarding the movement of each divided mold 32 from the open position to the closed position, the closed position is the position of the center line of the molten resin sheet P, and each divided mold 32 is driven by a mold driving device. It moves to the position.
  • Resin sheet P is composed mainly of styrene resin.
  • the resin sheet P of the present embodiment preferably uses a styrene-based resin having a high melt tension from the viewpoint of preventing the occurrence of variations in thickness due to drawdown, neck-in, etc.
  • a styrene resin having high fluidity In order to improve transferability and followability, it is preferable to use a styrene resin having high fluidity.
  • Styrenic resin used for resin sheet P is applicable to those with MFR at 230 ° C (measured at a test temperature of 230 ° C and a test load of 2.16 kg according to JIS K-7210) of 3.5 g / 10 min or less. .
  • MFR at 230 ° C
  • test load 2.16 kg according to JIS K-7210
  • the resin sheet P of the present embodiment is configured to include a fibrous filler in order to have heat resistance and rigidity.
  • a fibrous filler in order to have heat resistance and rigidity.
  • the temperature of the resin sheet P when extruding the resin sheet P from the T die 28 is preferably 210 degrees or more, 250 More preferably, it is at least. For this reason, in order to suppress the influence of drawdown, the resin sheet P of this embodiment contains a fibrous filler.
  • the resin sheet P of the present embodiment may further contain a powdery inorganic filler such as silica, mica, talc, calcium carbonate, etc. from the viewpoint of thinning and improving the rigidity.
  • a powdery inorganic filler such as silica, mica, talc, calcium carbonate, etc.
  • the inorganic filler it is preferable to add the inorganic filler at less than 30% by weight in order to suppress the surface roughness of the molded product and to make it difficult for pinholes to occur.
  • a plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antistatic agent, a flame retardant, a foaming agent, and the like can be added to the resin sheet P.
  • the resin sheet P is extruded from the T die 28, the extruded resin sheet P is passed through a pair of rollers 30, the thickness of the resin sheet P is adjusted, and a pair of split molds 32. Hang down between.
  • the molding apparatus 60 of the present embodiment adjusts the relative speed difference between the extrusion speed of the resin sheet P and the delivery speed at which the resin sheet P is sent downward by the pair of rollers 30 by the rotational speed of the pair of rollers 30.
  • the resin sheet P passes between the pair of rollers 30, it is pulled downward by the pair of rollers 30, thereby stretching and thinning the resin sheet P, thereby preventing the occurrence of drawdown or neck-in. I am going to do it.
  • the roller 30 is cooled by circulating a refrigerant inside the roller 30, and the temperature of the outer surface of each of the rollers 30 is set to a predetermined temperature from the temperature of the molten resin sheet P.
  • the molten resin sheet P sticks to the surface of the roller 30 and is wound around the roller 30 by the rotation of the roller 30. On the other hand, it is kept in a molten state suitable for molding.
  • the frame member 128 When the resin sheet P is disposed between the divided molds 32, the frame member 128 is moved toward the corresponding resin sheet P by a frame member driving device (not shown), and as shown in FIG. 128 is brought into contact with the resin sheet P, and the resin sheet P is held by the frame member 128.
  • the frame member 128 is moved toward the split mold 32, and as shown in FIG. 4, the resin sheet P is brought into contact with the pinch-off portion 118 of the split mold 32, and the resin sheet P, the pinch-off portion 118, and the cavity 116 are contacted. Thus, the sealed space 117 is formed. Further, the core material 102 held by the suction disk 119 of the manipulator (not shown) is inserted between the divided molds 32 as shown in FIG.
  • the manipulator is moved toward the right split mold 32, and as shown in FIG. 6, the core material 102 is pressed against one resin sheet P adsorbed by the cavity 116 of the right split mold 32, and the core material is pressed. 102 is welded to one resin sheet P.
  • the resin sheet P of the present embodiment is made of a styrene resin and contains a fibrous filler, the surface of the core material 102 is melted even after the resin sheet P is shaped into the shape of the cavity 116. The temperature state can be maintained. For this reason, when the core material 102 is pressed against the resin sheet P, the surface of the core material 102 can be melted by the heat of the resin sheet P. As a result, in the present embodiment, the core material 102 can be welded to the resin sheet P while the surface of the core material 102 is melted by the heat of the resin sheet P.
  • the suction platen 119 is detached from the core material 102, the manipulator is pulled out from between the two divided molds 32, and the other resin sheet P is pressed against the cavity 116, and as shown in FIG.
  • the resin sheet P is shaped into a shape along the cavity 116.
  • the two split molds 32 are clamped by the mold driving device, and the core material 102 is pressed against the other resin sheet P adsorbed by the cavity 116 of the left split mold 32 as shown in FIG.
  • the core material 102 is welded to the other resin sheet P. Further, the periphery of the two resin sheets P is welded to form a parting line PL.
  • the core material 102 and the resin sheet P are compressed by the split mold 32. Thereby, the welding strength between the core material 102 and the resin sheet P can be further improved.
  • the divided mold 32 is used.
  • the resin molded product 100 clamped by the divided molds 32 is compressed by 0.5 mm by each of the divided molds 32.
  • the fibrous filler contained in the resin sheet P can be easily pushed into the core material 102, the welding between the resin sheet P and the core material 102 can be strengthened, and a highly rigid resin molded product 100 is molded. can do.
  • the two split molds 32 are opened, the cavity 116 is separated from the completed resin molded product 100, and the burrs formed around the parting line PL are removed. Thus, the molding of the resin molded product 100 is completed.
  • the resin sheet 101 which comprises the resin molded product 100 of this embodiment contains the fibrous filler.
  • the core material 102 and the resin sheet P are bonded while the surface of the core material 102 is melted by the heat of the molten resin sheet P. Weld. Then, as shown in FIG. 8, the core material 102 and the resin sheet P are clamped with the split mold 32 to mold the resin molded product 100.
  • the resin molded product 100 of the present embodiment is molded, since the fibrous filler is contained in the molten resin sheet P, drawdown can be suppressed. Accordingly, the resin sheet P can be extruded and molded at a high temperature, and the surface of the core material 102 can be more reliably melted and the core material 102 and the resin sheet P can be welded. As a result, the welding strength between the core material 102 and the resin sheet P can be improved. Further, by including a fibrous filler in the resin sheet P, the rigidity of the resin molded product 100 can be increased.
  • the core material 102 and the resin sheet P constituting the resin molded product 100 of this embodiment are mainly composed of a styrene resin, the welding strength between the core material 102 and the resin sheet P, and the resin molded product 100 The rigidity of can be further increased.
  • the resin sheet P is brought into contact with the pinch-off portion 118 of the split mold 32, and the sealed space 117 is formed by the resin sheet P, the pinch-off portion 118, and the cavity 116.
  • the core material 102 was inserted between the split molds 32.
  • the two resin sheets P are disposed between the split molds 32, and then the core material 102 is sequentially welded to the two resin sheets P.
  • the other resin sheet P is disposed in the split mold 32, the resin sheet P is shaped into a shape along the cavity 116 of the split mold 32, and the core material 102 is welded to the resin sheet P. .
  • the time until the core material 102 is welded to the resin sheet P extruded from the T die 28 can be shortened, so that the surface of the core material 102 can be easily melted by the heat of the resin sheet P. it can.
  • the core material 102 is welded to the resin sheet P while the surface of the core material 102 is melted by the heat of the resin sheet P without performing the heat treatment on the core material 102.
  • the surface of the core material 102 can be warmed by a heating means such as an infrared heater.
  • the core material 102 is pressed against one resin sheet P adsorbed by the cavity 116 of the right split mold 32, and the core material 102 is welded to the one resin sheet P before the core material 102 is welded. It is also possible to warm the surface of the material 102 with heating means.
  • the core material 102 is pressed against the other resin sheet P adsorbed by the cavity 116 of the left split mold 32, and before the core material 102 is welded to the other resin sheet P, the core It is also possible to warm the surface of the material 102 with heating means.
  • the surface of the core material 102 can be preliminarily melted by heating the surface of the core material 102 with heating means.
  • timing of heating the surface of the core 102 by the heating means is not particularly limited as long as it is before the resin sheet P and the core material 102 are welded, and the surface of the core material 102 can be heated at an arbitrary timing. .
  • the decorative material sheet between the divided molds 32 and weld the decorative material sheet to the resin sheet P by clamping the divided molds 32.
  • the decorative sheet is supplied between the pair of rollers 30 together with the resin sheet P, and the thickness of the resin sheet P is adjusted by adjusting the rotation speed of the pair of rollers 30, and the decorative sheet is used as the resin sheet P. It is also possible to pressure-bond to.
  • the resin molded product 100 of the above-described embodiment was molded by sandwiching the core material 102 between the two resin sheets P.
  • the resin molded product 100 of this embodiment may be formed by sandwiching the core material 102 between at least two resin sheets P.
  • the resin molded product 100 may be formed by sandwiching the core material 102 between four resin sheets P. Is possible.
  • the layer structure of the resin molded product 100 in this case is resin sheet / resin sheet / core material / resin sheet / resin sheet.

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Abstract

　芯材と樹脂シートとの溶着強度を向上させることが可能な樹脂成形品の成形方法を提供する。　発泡体からなる芯材（102）を、溶融状態の少なくとも２枚の樹脂シート（101）で挟み込んで積層してなる樹脂成形品（100）の成形方法であり、樹脂シート（101）は、繊維状フィラーを含有しており、芯材（102）の表面を樹脂シート（101）の熱で溶融させながら、芯材（102）と樹脂シート（101）とを溶着し、芯材（102）と樹脂シート（101）とを金型で型締めし、樹脂成形品（100）を成形する。

Description

樹脂成形品の成形方法及び樹脂成形品
　本発明は、発泡体からなる芯材を、少なくとも２枚の樹脂シートで挟み込んで積層してなる樹脂成形品に関する。
　本発明よりも先に出願された技術文献として、芯材を、２枚の樹脂シートで挟み込んで積層してなる樹脂成形品の成形方法について開示された文献がある（例えば、特許文献１：WO2009/157197、特許文献２：特開2011-51224号公報、特許文献３：特開2011-51227号公報参照）。
　上記特許文献１～３では、２枚のシート状パリソン（樹脂シートに相当）を分割金型の間に供給し、そのシート状パリソンを分割金型のキャビティに沿った形状に賦形する。次に、予め成形した補強芯材（芯材に相当）を分割金型の間に挿入し、補強芯材を一方のシート状パリソンに溶着する。次に、分割金型を型締めし、補強芯材を他方のシート状パリソンに溶着すると共に、シート状パリソン同士を溶着し、補強芯材とシート状パリソンとが一体化した樹脂成形品を成形する。これにより、芯材を、２枚の樹脂シートで挟み込んで積層してなる樹脂成形品を成形している。
　なお、上記特許文献１～３では、分割金型のキャビティに沿った形状に賦形したシート状パリソンに対して補強芯材を溶着するため、分割金型によりシート状パリソンが冷めて硬化し易く、補強芯材とシート状パリソンとの溶着強度が低下してしまう場合がある。
　このようなことから、芯材と樹脂シートとの溶着強度を向上させることが可能な成形方法の開発が必要視されている。
　なお、本発明よりも先に出願された技術文献として、特許文献４（特開2008-222208号公報）には、第一繊維性基材と熱可塑性発泡コア層と第二繊維性基材とがこの順に積層されてなる積層構造体を一体プレスして得たコアボードについて開示されている。
　上記特許文献４では、繊維性基材は、繊維状物と樹脂バインダーとを含有する絡合不織布で構成し、熱可塑性発泡コア層を構成する樹脂成分の融点は、樹脂バインダーの融点よりも高くしている。これにより、一体プレス時の加熱によっても熱可塑性発泡コア層の形状を安定に保ったまま、繊維性基材の樹脂バインダーのみを一部溶融させて繊維性基材を熱可塑性発泡コア層の表面に密着させるようにしている。
ＷＯ２００９／１５７１９７ 特開２０１１－５１２２４号公報 特開２０１１－５１２２７号公報 特開２００８－２２２２０８号公報
　上記特許文献４は、一体プレス時の加熱によっても熱可塑性発泡コア層の形状を安定に保つことを前提とし、熱可塑性発泡コア層の表面を溶融させないようにしている。
　このため、上記特許文献４の発明では、繊維性基材の樹脂バインダーのみを一部溶融させて繊維性基材を熱可塑性発泡コア層の表面に密着させたとしても、繊維性基材と熱可塑性発泡コア層との溶着強度が不十分となり得る場合も考えられる。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、芯材と樹脂シートとの溶着強度を向上させることが可能な樹脂成形品の成形方法及び樹脂成形品を提供することを目的とする。
　かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
　＜樹脂成形品の成形方法＞
　本発明にかかる樹脂成形品の成形方法は、
　　発泡体からなる芯材を、溶融状態の少なくとも２枚の樹脂シートで挟み込んで積層してなる樹脂成形品の成形方法であって、
　前記樹脂シートは、繊維状フィラーを含有しており、
　前記芯材の表面を前記樹脂シートの熱で溶融させながら、前記芯材と前記樹脂シートとを溶着する溶着工程と、
　前記芯材と前記樹脂シートとを金型で型締めし、前記樹脂成形品を成形する成形工程と、
　を有する、ことを特徴とする。
　＜樹脂成形品＞
　本発明にかかる樹脂成形品は、
　発泡体からなる芯材を、少なくとも２枚の樹脂シートで挟み込んで積層してなる樹脂成形品であって、
　前記樹脂シートは、繊維状フィラーを含有しており、
　前記樹脂成形品は、表面が溶融した前記芯材と、溶融状態の前記樹脂シートと、を溶着して一体化した積層構造からなる、ことを特徴とする。
　本発明によれば、溶融状態の樹脂シートに繊維状フィラーを含有させることにより、ドローダウンを抑えることができるため、樹脂シートを高温で押し出して成形することができ、より確実に芯材の表面を溶融させて、芯材と樹脂シートとを溶着することができる。その結果、芯材と樹脂シートとの溶着強度を向上させることができる。また、樹脂シートに繊維状フィラーを含有させることにより、成形品の剛性を高めることができる。
本実施形態の樹脂成形品100の構成例を示す図である。 本実施形態の樹脂形成品100を成形する成形装置60の概略構成例を示す図である。 枠部材128を樹脂シートPに当接させた状態を示す図である。 樹脂シートPを分割金型32に当接させた状態を示す図である。 一方の樹脂シートPを賦形した状態を示す図である。 芯材102を一方の樹脂シートPに溶着した状態を示す図である。 他方の樹脂シートPを賦形した状態を示す図である。 分割金型32を型締めした状態を示す図である。 分割金型32を型開きした状態を示す図である。 樹脂シートPと芯材102とを分割金型32で圧縮する場合の樹脂シートPの厚みA、芯材102の厚みB、分割金型32の深さCの関係例を示す図である。
　（本発明にかかる樹脂成形品100の概要）
　まず、図１、図２、図６、図８を参照しながら、本発明にかかる樹脂成形品100の概要について説明する。図１は、本発明にかかる樹脂成形品100の一実施形態の構成例を示し、図２、図６、図８は、本発明にかかる樹脂成形品100の一実施形態の成形方法例を示す。
　本発明にかかる樹脂成形品100は、図１に示すように、発泡体からなる芯材102を、少なくとも２枚の樹脂シート101で挟み込んで積層してなる樹脂成形品100である。
　本発明にかかる樹脂成形品100を構成する樹脂シート101は、繊維状フィラーを含有している。
　本発明にかかる樹脂成形品100を成形する場合は、例えば、図２に示す成形装置60を用いて成形することになり、図６、図８に示すように、芯材102の表面を樹脂シートPの熱で溶融させながら、芯材102と樹脂シートPとを溶着する。また、図８に示すように、芯材102と樹脂シートPとを金型32で型締めし、樹脂成形品100を成形する。
　これにより、表面が溶融した芯材102と、溶融状態の樹脂シートPと、を溶着して一体化した積層構造からなる樹脂成形品100を成形することができる。
　なお、本発明にかかる樹脂成形品100を成形する場合は、溶融状態の樹脂シートPに繊維状フィラーを含有させているため、ドローダウンを抑えることができる。これにより、樹脂シートPを高温で押し出して成形することができ、より確実に芯材102の表面を溶融させて、芯材102と樹脂シートPとを溶着することができる。その結果、芯材102と樹脂シートPとの溶着強度を向上させることができる。
　また、樹脂シートPに繊維状フィラーを含有させることにより、樹脂成形品100の剛性を高めることができる。以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる樹脂成形品100の実施形態について詳細に説明する。
　＜樹脂成形品100の構成例＞
　まず、図１を参照しながら、本実施形態の樹脂成形品100の構成例について説明する。図１は、本実施形態の樹脂成形品100の構成例を示す図である。本実施形態の樹脂成形品100は、例えば、自動車のデッキボードに用いることができる。
　本実施形態の樹脂成形品100は、発泡体からなる芯材102を、樹脂シート101で挟み込んで積層して構成する。
　発泡体からなる芯材102は、樹脂成形品100の内側を構成するものであり、スチレン系樹脂を主成分（少なくとも30wt％以上含む）として構成する。スチレン系樹脂を主成分として構成することで、高温環境（例えば、90度以上）での剛性を高めることができる。スチレン系樹脂としては、アクリロニトリル－スチレン共重合体（AS）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ABS）、ポリスチレン（PS）、耐衝撃性ポリスチレン（HIPS）などが挙げられる。
　芯材102は、発泡剤を含有した樹脂ビーズを型内に充填し、加熱発泡させることにより成形されたものや、発泡押出により成形されたものなどを用いることができる。
　樹脂ビーズとしては、耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂ビーズ（例えば、株式会社カネカ製、カネパール（登録商標）ヒートマックス（登録商標）など）、低発泡成形用耐熱発泡性ポリスチレン系樹脂ビーズ（例えば、株式会社カネカ製、カネパール（登録商標）ヒートマックス（登録商標）HM5など）などが挙げられる。また、発泡性耐熱AS系樹脂（例えば、株式会社JSP製、ヒートポール（登録商標））などを用いることができる。
　自動車用デッキボードとして用いる芯材102としては、軽量化の観点から、発泡倍率が15倍以上であることが好ましい。また、耐熱性を有するものが好ましく、具体的には、80℃で168時間での寸法変化率が±0．5％以内であることが好ましい。
　なお、芯材102を構成する樹脂ビーズは、例えば、樹脂ビーズを構成する単量体組成が、アルファメチルスチレン10重量％以上80重量％以下、アクリロニトリル5重量％以上50重量％、更に85重量％以下のスチレン系単量体から構成されていることが好ましく、さらに好ましくは、アルファメチルスチレン10重量％以上50重量％以下、アクリロニトリル5重量％以上35重量％以下、80重量％以下のスチレン系単量体から構成されていることが好ましい。上記範囲内の組成であれば、耐熱性が高く、自動車のデッキボード用途に適している。スチレン系単量体としては、スチレン、クロルスチレン、パラメチルスチレン、t-ブチルスチレン等の各種置換スチレンが挙げられる。
　また、樹脂成形品100に難燃性を付与するため、芯材102に使用する樹脂ビーズは、難燃剤を含有させることも可能である。難燃性を発揮させ、かつ耐熱性、発泡性を悪化させない難燃剤としては、分解温度が210℃以上のものであることが好ましく、更に好ましくは、難燃剤の融点が80℃以上のものである。このような難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤が挙げられ、具体的には、ヘキサブロムシクロドデカン、テトラブロムビスフェノ－ルA、ジアリルエ－テル、モノクロルペンタブロムシクロヘキサンなどが挙げられるが、中でもヘキサブロムシクロドデカンが好ましい。難燃剤の使用量は、樹脂ビーズ中、1～15重量％であることが好ましく、更に好ましくは、3～10重量％である。使用量が1重量％未満であると難燃性を付与することが困難である場合があり、15重量％を超えていると耐熱性、発泡性が低下する傾向にある。また、上記の難燃剤に、少量の難燃助剤を併用することで難燃性の向上を図ることができる。このような目的で使用される難燃助剤としては、一般に過酸化物等のラジカル発生剤が用いられるが、本実施形態において難燃性を発揮させるのに好ましい難燃助剤としては、１時間半減期温度が150℃以上250℃以下のものが好ましい。
　樹脂シート101は、樹脂成形品100の外側を構成するものであり、芯材102と同様にスチレン系樹脂を少なくとも30wt%以上含むように構成する。本実施形態の樹脂成形品100は、芯材102と樹脂シート101とをスチレン系樹脂を少なくとも30wt%以上含むように構成しているため、高温環境（例えば、90度以上）での剛性を高めることができる。
　また、本実施形態の樹脂シート101は、繊維状フィラーを含有して構成している。本実施形態の樹脂シート101は、繊維状フィラーを含有しているため、剛性を向上させることができる。繊維状フィラーとしては、ワラストナイト、チタン酸カリウムウイスカー、ガラス繊維、炭素繊維などが挙げられ、中でも、ガラス繊維、炭素繊維などが好ましい。
　本実施形態の繊維状フィラーは、繊維長さを繊維直径で除した値（アスペクト比）が、250～2000の範囲内、特に、500～1200であることが、成形性及び剛性向上の観点から好ましい。なお、ガラスの繊維状フィラーを使用する場合は、繊維長さが8mm～20mm、繊維直径が30μm以下のものが好ましい。繊維長さが8mm未満だと、フィラー混合による耐熱性や高温時における剛性向上度合いが少なく、繊維長さが20mmを超えると、基材樹脂と混ざり難くなるからである。この場合、特に、繊維長さが10mm～12mm、繊維直径が約14～17μmのものを、樹脂シート101に対して20～40重量％の範囲（更に好ましくは約30重量％）で含有することが好ましい。
　なお、芯材102と樹脂シート101とに使用するスチレン系樹脂は、芯材102に使用するスチレン系樹脂の融点よりも樹脂シート101に使用するスチレン系樹脂の融点が高い方が好ましい。これにより、溶融状態の樹脂シート101の熱により芯材102の表面を溶融させながら、芯材102と樹脂シート101とを溶着することができる。
　＜樹脂成形品100の成形方法例＞
　次に、図２～図９を参照しながら、本実施形態の樹脂成形品100の成形方法例について説明する。図２は、本実施形態の樹脂成形品100を成形する成形装置60の構成例を示し、図２～図９は、本実施形態の樹脂成形品100を成形する成形工程例を示す図である。
　まず、図２を参照しながら、本実施形態の樹脂成形品100を成形する成形装置60の構成例について説明する。
　本実施形態の成形装置60は、押出装置12と、型締装置14と、芯材挿入装置（図示せず）と、を有して構成する。
　本実施形態の成形装置60は、溶融状態の２枚の樹脂シートPを押出装置12から押し出し、型締装置14を構成する分割金型32の間に２枚の樹脂シートPを配置する。次に、一方の樹脂シートPを分割金型32のキャビティ116に沿った形状に賦形し、その賦形した一方の樹脂シートPに対し、予め成形した芯材102を芯材挿入装置（図示せず）により溶着する。また、他方の樹脂シートPを分割金型32のキャビティ116に沿った形状に賦形し、分割金型32を型締めし、芯材102を他方の樹脂シートPに溶着すると共に、樹脂シートP同士を溶着し、芯材102と樹脂シートPとが一体化した樹脂成形品100を成形する。
　押出装置12は、ホッパ16が付設されたシリンダ18と、シリンダ18内に設けられたスクリュ（図示せず）と、スクリュに連結された電動モータ20と、シリンダ18と連通したアキュムレータ22と、アキュムレータ22と連通したプランジャ24と、Tダイ28と、を有して構成する。
　本実施形態の押出装置12は、ホッパ16から投入された樹脂ペレットが、シリンダ18内で電動モータ20によるスクリュの回転により溶融、混練され、溶融状態の樹脂（溶融樹脂）を形成する。次に、溶融樹脂がアキュムレータ22に移送されて一定量貯留され、プランジャ24の駆動により、Tダイ28に向けて溶融樹脂を送り、Tダイ28の押出スリット（図示せず）から連続的なシート状の樹脂シートPを押し出す。
　Tダイ28の押出スリットから押し出された樹脂シートPは、間隔を隔てて配置された一対のローラ30によって挟圧されながら下方へ向かって送り出されて分割金型32の間に垂下される。これにより、樹脂シートPが上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態で、分割金型32の間に配置されることになる。
　押出装置12の押出能力は、成形する樹脂成形品の大きさ、樹脂シートP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選択する。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、押出スリットからの樹脂シートP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、樹脂シートP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、樹脂シートPの押出は、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、押出は、40秒以内、より好ましくは10～20秒以内に完了するのが好ましい。
　このため、熱可塑性樹脂の押出スリットからの単位面積（1cm2）、単位時間（h）当たりの押出量は、50kg/h cm2以上、より好ましくは、150kg/h cm2以上である。例えば、スリット間隔が0.5mm、スリットの幅方向の長さが1000mmのTダイ28の押出スリットから、密度0.9g/cm3の熱可塑性樹脂を用いて、厚さ1.0mm、幅1000mm、押出方向の長さが2000mmの樹脂シートPを15秒間で押し出す場合は、1.8kgの熱可塑性樹脂を１ショット15秒間で押し出したことになり、押出速度は432kg/時であり、単位面積当りの押出速度は約86kg/h cm2と算出することができる。
　なお、Tダイ28に設けられる押出スリットは、鉛直下向きに配置され、押出スリットから押し出された樹脂シートPは、そのまま押出スリットから垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようになっている。押出スリットは、スリット間隔を可変にすることで、樹脂シートPの厚みを変更することができる。
　但し、Tダイ28から押し出された樹脂シートPは、分割金型32の間に垂下された状態で、つまり、型締めされる時点において押出方向の厚みが均一となるように調整することが好ましい。この場合、スリット間隔を押出開始から徐々に広げ、押出終了時に最大となるように変動させることもできる。これにより、Tダイ28から押し出される樹脂シートPの厚みは、押出開始から徐々に厚くなるが、溶融状態で押し出された樹脂シートPは、自重により引き伸ばされてシートの下方から上方へ徐々に薄くなるため、スリット間隔を広げて厚く押し出した分とドローダウン現象により引き伸ばされて薄くなった分とが相殺されて、シート上方から下方にわたって均一な厚みに調整することができる。
　本実施形態の成形装置60は、一対のローラ30の間に挟み込まれた樹脂シートPを一対のローラ30の回転により下方に送り出すことで、樹脂シートPを延伸薄肉化することができ、Tダイ28により押し出される樹脂シートPの押出速度と、一対のローラ30により送り出される樹脂シートPの送出速度と、の関係を調整することで、樹脂シートPの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できる。このため、採用する樹脂の種類、特に、MFR値、MT値、単位時間当たりの押出量に対する制約を軽減することができる。
　一対のローラ30は、押出スリットから下方に垂下する形態で押し出される樹脂シートPに関して、線対称となるように配置される。ローラ30の直径およびローラ30の軸方向の長さは、成形すべき樹脂シートPの押出速度、樹脂シートPの押出方向の長さ、幅、樹脂の種類などに応じて適宜設定する。また、一対のローラ30のそれぞれの外表面には、凹凸状のシボが設けられている。凹凸状のシボは、ローラ30の外表面において、樹脂シートPと接触する面全体に亘って均一に分布するように設けることが好ましく、その深さや密度は、一対のローラ30により樹脂シートPを円滑に下方に送り出すことが可能なように、一対のローラ30のそれぞれの外表面と、対応する樹脂シートPの表面と、の間に滑りが生じない点を考慮して適宜定めればよい。なお、凹凸状のシボは、例えば、サンドブラスト処理によって形成できるが、ブラスト機において粗さ60番程度を採用して形成することが好ましい。
　なお、一対のローラ30のそれぞれに設ける凹凸状のシボは、樹脂シートPの表面にシボ模様を転写するために設けるのではなく、あくまで、一対のローラ30のそれぞれの外表面と、対応する樹脂シートPの表面と、の間に滑りが生じるのを防止するために設けている。
　樹脂シートPの表面にシボ模様を転写する場合は、一対のローラ30のうち、一方をシボロールとし、他方をゴムロールとするのが通常であるが、本実施形態の一対のローラ30においては、一対のローラ30のそれぞれの外表面にシボを設けることにより、一対のローラ30のそれぞれが樹脂シートPの対応する表面を確実に把持するようにする半面、一対のローラ30による樹脂シートPの押圧力を制限することで、一対のローラ30により樹脂シートPを送り出す直後に、樹脂シートPの表面にシボ模様を転写しないようにすることができる。
　一対のローラ30は、金属製、例えば、アルミニウム製であり、一対のローラ30にはそれぞれ、溶融状態の樹脂シートPの温度に応じて、ローラ30の表面温度を調整する表面温度調整手段が付設され、その構成は、ローラ30の内部に冷媒を通し、この冷媒を循環させることにより、ローラ30の表面が一対のローラ30により挟み込まれた溶融状態の樹脂シートPにより過度に加熱されないように熱交換するようにしている。
　一対のローラ30の外表面は、一対のローラ30が溶融状態の樹脂シートPに接触することにより熱伝導を通じて加熱されるところ、一対のローラ30の外表面を内側から冷却することにより、一対のローラ30により挟み込まれた溶融状態の樹脂シートPがローラ30の外表面にへばり付き、ローラ30の回転によりローラ30に巻き付き、樹脂シートPが下方に送り出されないような事態を防止することにしている。この場合、巻き付き防止の観点から、ローラ30の表面温度を低くするのが好ましいが、後に、樹脂シートPを成形する観点から、ローラ30の表面温度を低くし過ぎると、ローラ30の表面により逆に溶融状態の樹脂シートPが過冷却され、成形時に支障が生じることになる。このため、一対のローラ30のそれぞれの表面温度を一対のローラ30に向かって押し出される溶融状態の樹脂シートPの温度より所定温度の範囲内で低く設定する必要がある。この所定温度の範囲は、溶融状態の樹脂シートPの種類に応じて定められる。この場合、一対のローラ30の表面温度を温度調整するために、一対のローラ30のそれぞれの内部を水冷する際は、樹脂シートPの種類に応じて、冷媒の温度を設定するのがよく、冷媒の温度は、樹脂シートPを成形中、一定温度に保持するようにする。
　本実施形態の型締装置14は、分割金型32と、分割金型32を樹脂シートPの供給方向に対して略直交する方向に開位置と閉位置との間で移動させる金型駆動装置（図示せず）と、を有して構成する。
　分割金型32は、キャビティ116を対向させた状態で配置され、それぞれのキャビティ116が略鉛直方向を向くように配置される。キャビティ116の表面には、溶融状態の樹脂シートPに基づいて成形される成形品の外形、および表面形状に応じて凹凸部が設けられている。また、分割金型32のキャビティ116の周りには、ピンチオフ部118が形成されている。このピンチオフ部118は、キャビティ116の周りに環状に形成されており、対向する分割金型32に向かって突出している。これにより、分割金型32を型締めした際に、それぞれのピンチオフ部118の先端部が当接し、成形品の周縁にパーティングラインを形成することができる。
　また、分割金型32の間には、枠部材128が配置されている。枠部材128は、開口130を有し、図示しない枠部材駆動装置により、枠部材128を樹脂シートPに向かって移動し、枠部材128を樹脂シートPに当接し、樹脂シートPを保持する。また、樹脂シートPを保持した状態で逆向きに移動し、分割金型32のビンチオフ部118の先端に樹脂シートPを当接し、樹脂シートP、ピンチオフ部118、キャビティ116により密閉空間を形成する。
　分割金型32は、金型駆動装置（図示せず）により駆動し、開位置において、分割金型32の間に、溶融状態の樹脂シートPを配置可能にしている。また、閉位置において、分割金型32のピンチオフ部118が互いに当接し、分割金型32内に密閉空間を形成するようにしている。なお、開位置から閉位置への各分割金型32の移動について、閉位置は、溶融状態の樹脂シートPの中心線の位置とし、各分割金型32が金型駆動装置により駆動されてその位置に向かって移動するようにしている。
　樹脂シートPは、スチレン系樹脂を主成分として構成する。本実施形態の樹脂シートPは、ドローダウン、ネックインなどにより肉厚のバラツキが発生することを防止する観点から溶融張力の高いスチレン系樹脂を用いることが好ましく、一方で分割金型32への転写性、追従性を良好とするため流動性の高いスチレン系樹脂を用いることが好ましい。
　樹脂シートPに使用するスチレン系樹脂は、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3.5g/10分以下のものが適用可能である。MFRが3.5g/10分より大きくなると、ドローダウンが激しくなり、薄肉の成形品を成形するのが困難になる。
　また、本実施形態の樹脂シートPは、耐熱性及び剛性を持たせるため、繊維状フィラーを含めて構成している。これにより、Tダイ28から樹脂シートPを押し出した後であっても、樹脂シートPの温度が低下するのを抑制することができる。また、Tダイ28から高温（例えば、210度以上）で樹脂シートPを押し出したとしても、ドローダウンの影響を抑制することができる。通常は、樹脂シートPを高温（例えば、210度以上）で押し出すとドローダウンが顕著になり成形し難くなるが、繊維状フィラーを樹脂シートPに含有することで、ドローダウンの影響を抑制することができる。なお、本実施形態では、樹脂シートPの熱で芯材102の表面を溶融させるため、Tダイ28から樹脂シートPを押し出す際の樹脂シートPの温度は210度以上であることが好ましく、250度以上であることが更に好ましい。このため、ドローダウンの影響を抑制するために、本実施形態の樹脂シートPには、繊維状フィラーを含有している。
　また、本実施形態の樹脂シートPは、薄肉化かつ剛性向上の観点から、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム等の粉状の無機フィラーを更に添加してもよい。但し、無機フィラーは、添加量が多くなると、成形品の表面に荒れが発生し、ピンホールが発生し易くなる。このため、成形品の表面の荒れを抑え、且つ、ピンホールを発生し難くするために、無機フィラーは、30重量％未満で添加することが好ましい。
　また、樹脂シートPには、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等を添加することも可能である。
　次に、図２～図９を参照しながら、本実施形態の樹脂成形品100の成形工程例について説明する。
　まず、図２に示すように、樹脂シートPをTダイ28から押し出し、その押し出した樹脂シートPを一対のローラ30を通過させて樹脂シートPの肉厚を調整し、一対の分割金型32の間に垂下させる。
　本実施形態の成形装置60は、樹脂シートPの押出速度と、樹脂シートPが一対のローラ30により下方に送り出される送出速度と、の相対速度差を、一対のローラ30の回転速度で調整し、樹脂シートPが一対のローラ30の間を通過する際に、一対のローラ30により下方に引っ張られ、それにより樹脂シートPが延伸薄肉化され、その結果、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にしている。
　この場合、一対のローラ30のそれぞれにおいて、ローラ30の表面に凹凸状のシボを設けると共に、ローラ30の一端に歯車機構を設けることにより、回転駆動ローラ30BAの回転駆動力を被回転駆動ローラ30BBに、また、回転駆動ローラ30AAの回転駆動力を被回転駆動ローラ30ABに、それぞれ伝達することにより、回転駆動ローラ30Aと被回転駆動ローラ30Bとの間で回転速度差が生じないようにし、それにより、樹脂シートPの表面に、皺あるいはせん断痕が発生するのを防止している。
　また、一対のローラ30のそれぞれにおいて、ローラ30の内部に冷媒を循環させることにより、ローラ30を冷却し、ローラ30のそれぞれの外表面の温度を溶融状態の樹脂シートPの温度より所定温度の範囲内で低く設定し、溶融状態の樹脂シートPが一対のローラ30により挟み込まれる際に、溶融状態の樹脂シートPがローラ30の表面にへばりつき、ローラ30の回転によりローラ30に巻き付くのを防止する一方、成形時に適した溶融状態に保持するようにしている。
　なお、一対のローラ30の回転数の調整と共に、押出スリットの間隔調整を連動して行うことも可能である。
　樹脂シートPを分割金型32の間に配置した場合は、枠部材駆動装置（図示せず）により枠部材128を対応する樹脂シートPに向けて移動し、図３に示すように、枠部材128を樹脂シートPに当接し、樹脂シートPを枠部材128で保持する。
　次に、枠部材128を分割金型32に向けて移動し、図４に示すように、分割金型32のピンチオフ部118に樹脂シートPを当接し、樹脂シートP、ピンチオフ部118、キャビティ116により密閉空間117を形成する。また、マニピュレータ（図示せず）の吸着盤119で保持された芯材102を、図４に示すように分割金型32の間に挿入する。
　次に、分割金型32を通じて密閉空間117内を吸引し、一方の樹脂シートPをキャビティ116に対して押圧し、図５に示すように、一方の樹脂シートPをキャビティ116に沿った形状に賦形する。
　また、マニピュレータを右側の分割金型32に向けて移動し、図６に示すように、右側の分割金型32のキャビティ116に吸着された一方の樹脂シートPに芯材102を押し付け、芯材102を一方の樹脂シートPに溶着する。
　本実施形態の樹脂シートPは、スチレン系樹脂で構成すると共に、繊維状フィラーを含んでいるため、キャビティ116の形状に樹脂シートPを賦形した後でも、芯材102の表面を溶融させる程度の温度状態を維持することができる。このため、樹脂シートPに芯材102を押し付けた際に、樹脂シートPの熱で芯材102の表面を溶融させることができる。その結果、本実施形態では、樹脂シートPの熱で芯材102の表面を溶融させながら、芯材102を樹脂シートPに溶着することができる。
　次に、吸着盤119を芯材102から脱着し、マニピュレータを２つの分割金型32の間から引き抜くと共に、他方の樹脂シートPをキャビティ116に対して押圧し、図７に示すように、他方の樹脂シートPをキャビティ116に沿った形状に賦形する。
　次に、金型駆動装置により２つの分割金型32を型締めし、図８に示すように、左側の分割金型32のキャビティ116に吸着された他方の樹脂シートPに芯材102を押し付け、芯材102を他方の樹脂シートPに溶着する。また、２枚の樹脂シートP同士の周辺が溶着されパーティングラインPLが形成される。
　なお、本実施形態の芯材102の表面は、樹脂シートPの熱で溶融しているため、分割金型32で型締めし、芯材102と樹脂シートPとが一体化した樹脂成形品100を成形する際は、分割金型32により芯材102と樹脂シートPとを圧縮することが好ましい。これにより、芯材102と樹脂シートPとの溶着強度を更に向上させることができる。
　例えば、図１０に示すように、樹脂成形品100を構成する２枚の樹脂シートPの厚みAをA=1mmとし、芯材102の厚みBをB=15mmとした場合は、分割金型32のキャビティ116の深さCをC=8mmとし、芯材102と樹脂シートPとを1mm程度圧縮することが好ましい。この場合、分割金型32を型締めした際に形成される密閉空間の幅2Cは、2C=16mmであり、２枚の樹脂シートPと芯材102との厚みの合計は、2A＋B=17mmであるため、分割金型32で型締めした樹脂成形品100は、各々の分割金型32で0.5mmずつ圧縮されることになる。これにより、樹脂シートPに含まれる繊維状フィラーが芯材102に押し込まれ易くなり、樹脂シートPと芯材102との溶着を強固にすることができると共に、剛性の高い樹脂成形品100を成形することができる。なお、分割金型32で圧縮する場合は、各々の分割金型32で0.5mm～1.0mm程度の範囲で圧縮することが好ましい。
　以上の工程により、芯材102、樹脂シートPが積層された樹脂成形品100が完成する。
　次に、図９に示すように、２つの分割金型32を型開きし、完成した樹脂成形品100からキャビティ116を離間させ、パーティングラインPLの周りに形成されたバリを除去する。以上で、樹脂成形品100の成形が完了する。
　＜本実施形態の樹脂成形品100の作用・効果＞
　このように、本実施形態の樹脂成形品100を構成する樹脂シート101は、繊維状フィラーを含有している。そして、樹脂成形品100を成形する際は、図６、図８に示すように、芯材102の表面を溶融状態の樹脂シートPの熱で溶融させながら、芯材102と樹脂シートPとを溶着する。そして、図８に示すように、芯材102と樹脂シートPとを分割金型32で型締めし、樹脂成形品100を成形する。
　本実施形態の樹脂成形品100を成形する場合は、溶融状態の樹脂シートPに繊維状フィラーを含有させているため、ドローダウンを抑えることができる。これにより、樹脂シートPを高温で押し出して成形することができ、より確実に芯材102の表面を溶融させて、芯材102と樹脂シートPとを溶着することができる。その結果、芯材102と樹脂シートPとの溶着強度を向上させることができる。また、樹脂シートPに繊維状フィラーを含有させることにより、樹脂成形品100の剛性を高めることができる。
　また、本実施形態の樹脂成形品100を構成する芯材102及び樹脂シートPは、スチレン系樹脂を主成分としているため、芯材102と樹脂シートPとの溶着強度、及び、樹脂成形品100の剛性を更に高めることができる。
　なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
　例えば、上述する実施形態の成形方法では、図４に示すように、分割金型32のピンチオフ部118に樹脂シートPを当接させ、樹脂シートP、ピンチオフ部118、キャビティ116により密閉空間117を形成した後に、芯材102を分割金型32の間に挿入することにした。しかし、Tダイ28から樹脂シートPを分割金型32の間に押し出す前に、芯材102を分割金型32の間に予め挿入しておくことも可能である。これにより、Tダイ28から押し出された樹脂シートPの熱で芯材102の表面を温めておくことができる。
　また、上述する実施形態の成形方法では、２枚の樹脂シートPを分割金型32の間に配置した後に、その２枚の樹脂シートPに対して芯材102を順次溶着した。しかし、２枚の樹脂シートPを別々に分割金型32に配置しながら、２枚の樹脂シートPに対して芯材102を順次溶着することも可能である。具体的には、まず、一方の樹脂シートPを分割金型32に配置し、その樹脂シートPを分割金型32のキャビティ116に沿った形状に賦形し、その樹脂シートPに対して芯材102を溶着する。また、他方の樹脂シートPを分割金型32に配置し、その樹脂シートPを分割金型32のキャビティ116に沿った形状に賦形し、その樹脂シートPに対して芯材102を溶着する。これにより、Tダイ28から押し出した樹脂シートPに対して芯材102を溶着するまでの時間を短くすることができるため、樹脂シートPの熱で芯材102の表面を溶融し易くすることができる。
　また、上述した成形方法では、芯材102に対して加熱処理を施すことなく、樹脂シートPの熱で芯材102の表面を溶融させながら芯材102を樹脂シートPに溶着することにした。しかし、上述した成形方法において、芯材102を分割金型32の間に挿入する前に、芯材102の表面を赤外線ヒータ等の加熱手段で温めておくことも可能である。
　また、図６に示すように、右側の分割金型32のキャビティ116に吸着された一方の樹脂シートPに芯材102を押し付け、芯材102を一方の樹脂シートPに溶着する前に、芯材102の表面を加熱手段で温めておくことも可能である。
　また、図８に示すように、左側の分割金型32のキャビティ116に吸着された他方の樹脂シートPに芯材102を押し付け、芯材102を他方の樹脂シートPに溶着する前に、芯材102の表面を加熱手段で温めておくことも可能である。
　即ち、樹脂シートPと芯材102とを溶着する前に、芯材102の表面を加熱手段で温めて芯材102の表面を予め溶融させておくことも可能である。
　なお、芯102の表面を加熱手段で温めるタイミングは、樹脂シートPと芯材102とを溶着する前であれば特に限定せず、任意のタイミングで芯材102の表面を温めることが可能である。
　また、上述した実施形態において、化粧材シートを分割金型32の間に配置し、分割金型32の型締により化粧材シートを樹脂シートPに溶着することも可能である。また、樹脂シートPと共に化粧材シートを一対のローラ30の間に供給し、一対のローラ30の回転速度を調整することで、樹脂シートPの厚みを調整すると共に、化粧材シートを樹脂シートPに圧着することも可能である。
　また、上述した実施形態の樹脂成形品100は、２枚の樹脂シートPで芯材102を挟み込んで成形した。しかし、本実施形態の樹脂成形品100は、少なくとも２枚の樹脂シートPで芯材102を挟み込んで成形すれば良く、例えば、４枚の樹脂シートPで芯材102を挟み込んで成形することも可能である。この場合の樹脂成形品100の層構成は、樹脂シート/樹脂シート/芯材/樹脂シート/樹脂シートになる。
　１００　　樹脂成形品
　１０２　　芯材
　１０１、Ｐ　　樹脂シート
　６０　　成形装置
　１２　　押出装置
　１４　　型締装置
　１６　　ホッパ
　１８　　シリンダ
　２０　　電動モータ
　２２　　アキュムレータ
　２４　　プランジャ
　２８　　Ｔダイ
　３０　　ローラ
　３２　　分割金型
　１２８　　枠部材
　１３０　　開口
　１１６　　キャビティ
　１１８　　ピンチオフ部

Claims (5)

  1. 　発泡体からなる芯材を、溶融状態の少なくとも２枚の樹脂シートで挟み込んで積層してなる樹脂成形品の成形方法であって、
    　前記樹脂シートは、繊維状フィラーを含有しており、
    　前記芯材の表面を前記樹脂シートの熱で溶融させながら、前記芯材と前記樹脂シートとを溶着する溶着工程と、
    　前記芯材と前記樹脂シートとを金型で型締めし、前記樹脂成形品を成形する成形工程と、
    　を有する、ことを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
  2. 　前記芯材及び前記樹脂シートは、スチレン系樹脂を含む、ことを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品の成形方法。
  3. 　前記成形工程において、
    　前記金型で型締めすることで、前記芯材及び前記樹脂シートが圧縮される、ことを特徴とする請求項１または２記載の樹脂成形品の成形方法。
  4. 　発泡体からなる芯材を、少なくとも２枚の樹脂シートで挟み込んで積層してなる樹脂成形品であって、
    　前記樹脂シートは、繊維状フィラーを含有しており、
    　前記樹脂成形品は、表面が溶融した前記芯材と、溶融状態の前記樹脂シートと、を溶着して一体化した積層構造からなる、ことを特徴とする樹脂成形品。
  5. 　前記芯材及び前記樹脂シートは、スチレン系樹脂を含む、ことを特徴とする請求項４記載の樹脂成形品。
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