(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対面する上層と下層との間に一方向へリブが複数並設され各リブ間に複数の中空路が併設された中空樹脂体を押出成形する第１工程と、
前記中空樹脂体の温度が軟化点以下の温度に下がるまでに中空樹脂体の上層を前記リブと角度をなして線状に押圧して下層に融着させ上層と下層の間に密閉された複数の中空部を形成する第２工程と、
前記上層のへこみ部を吸引して下層との間に隔壁を形成すると共に前記中空部を負圧状態とする第３工程と、
を有することを特徴とする中空樹脂基材の製造方法。
【請求項２】
対面する上層と下層との間に一方向へリブが複数並設され各リブ間に複数の中空路が併設された中空樹脂体を、軟化点以上の温度に加熱する第１工程と、
前記中空樹脂体の上層を前記リブと角度をなして線状に押圧して下層に融着させ上層と下層の間に密閉された複数の中空部を形成する第２工程と、
前記上層のへこみ部を吸引して下層との間に隔壁を形成すると共に前記中空部を負圧状態とする第３工程と、
を有することを特徴とする中空樹脂基材の製造方法。
【請求項３】
前記第３工程において、上層のへこみ部を吸引して下層との間に隔壁を形成すると同時に、中空樹脂体を所望の形状に成形することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空樹脂基材の製造方法。
【請求項４】
前記第３工程の後に、前記中空樹脂体を金型に投入し所望の形状に成形することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中空樹脂基材の製造方法。
【請求項５】
前記中空樹脂体を成形する樹脂材料に、収縮を抑制する充填材が混合されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の中空樹脂基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空樹脂基材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックダンボールを製造する方法として、図１３〜図１５に示すものがある（特公昭４２−２４０６２号公報参照）。
【０００３】
この製造方法では、押出成形機１００から溶融樹脂を押し出してプラスチックダンボール１０２を成形する。ダイス本体１０４には、押出成形機１００と連通する通路１０６と、さらにこの通路１０６と連通する幅拡の通路１０８とが形成されている。通路１０８には案内板１１０が設けられ、案内板１１０と通路１０８との間に、細い板状の通路１１２が形成されている。案内板１１０には、通路１１２と直交する複数の吐出口１１４が形成されている。案内板１１０はダイス本体１０４の幅方向（矢印イ方向）に周期的に往復動するようになっている。
【０００４】
上記の構成によって押出成形機１００から押し出された溶融樹脂は、通路１１２から、図１５に示すような２枚の平行な板１１６となって押し出される。また、吐出口１１４からは、これら２枚の板１１６に融着する隔壁１１８が押し出される。案内板１１０の往復動によって隔壁１１８が波形状になり、プラスチックダンボール１０２の強度を向上させている。
【０００５】
しかし、この製造方法では、案内板１１０を往復させる機構が複雑になるほか、ダイスの可動部分から樹脂が漏れることがあった。また、溶融樹脂を通路１１２から板１１６として押し出しつつ隔壁１１８をこの延出方向に沿って押し出しているため、この方法によって製造されたプラスチックダンボール１０２は、押し出し方向に対しては大きな強度が得られる構造となっているが、幅方向、すなわち押し出し方向と直交する方向の強度を自由に制御することができず、幅方向の強度は弱くなっていた。
【０００６】
そこで、プラスチックダンボールを製造する別の方法が提案されている（特公昭５２−３４６６０号公報参照）。
【０００７】
図１６〜図１８に示すように、このプラスチックダンボール１２０の製造方法では、ダイス本体１２２の通路１２４に設けられた案内板１２６によって、通路１２４の内壁との間に上下２本の細い板状の通路１２８が形成されるとともに、案内板１２６に、この通路と直交する複数の吐出口１３０が形成されている。案内板１２６の先端には、互いに異なる通気路１３２、１３４に通じた気体吸引口１３６、１３８が設けられており、交互に気体を吸引することができる。
【０００８】
押出成形機から押し出された溶融樹脂は、上下の通路１２８から２枚の平行な板１４０となって押し出される。吐出口１３０からは、これら２枚の板１４０に融着する隔壁１４２が押し出される。ここで、図１８（Ａ）に示すように、気体吸引口１３６から気体を吸引すると、気体吸引口１３６の両側の隔壁１４２が吸い寄せられ、図１８（Ｂ）に示すように融着する。次に、プラスチックダンボール１２０をダイス本体１２２から所定量押し出し、吸引回路の切替えにより、図１８（Ｃ）に示すように、気体吸引口１３６からの吸引を止めて気体吸引口１３８から吸引する。これにより、今度は図１８（Ｄ）に示すように、気体吸引口１３８の両側の隔壁１４２が吸い寄せられて融着する。この繰り返しにより、図１９に示すダイヤ形状の隔壁１４２が成形される。
【０００９】
この製造方法では、案内板を往復させる機構が不要で構造が簡単になり、可動部分がないため樹脂漏れが生じることもない。しかし、板１４０の延出方向に沿って隔壁１４２を延出しているため、やはり幅方向の強度を自由に制御することはできなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、中空樹脂基材の隔壁を自由に形成して、押し出し方向及び幅方向の強度を自由に調整できる中空樹脂基材の製造方法を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の中空樹脂基材の製造方法は、対面する上層と下層との間に一方向へリブが複数並設され各リブ間に複数の中空路が併設された中空樹脂体を押出成形する第１工程と、前記中空樹脂体の温度が軟化点以下の温度に下がるまでに中空樹脂体の上層を前記リブと角度をなして線状に押圧して下層に融着させ上層と下層の間に密閉された複数の中空部を形成する第２工程と、  前記上層のへこみ部を吸引して下層との間に隔壁を形成すると共に前記中空部を負圧状態とする第３工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
第１工程によって押出成形された直後の中空樹脂体は、軟化点以上の温度になっている。このとき、第２工程で、上層を中空樹脂体のリブと角度をなして直線状に押圧すれば、押圧した部分の近傍の上層が、下層に向かって引き延ばされ、先端が下層に融着する。また、上層と下層の間には密閉された複数の中空部が形成される。
【００１３】
第３工程で、へこみ部を吸引して、へこみ部を形成していた上層の部分が互いに引っ張られて融着し、上層と下層との間に隔壁が形成される。
【００１４】
なお、へこみ部はリブと任意の角度でつくることができるため、隔壁もリブと任意の角度をなす方向に形成できる。また、互いに交差する複数の隔壁を形成することも可能である。従って、強度が求められる方向に、間隔及び角度を自由に調整して隔壁を形成することができ、所望の強度を有する中空樹脂基材が得られる。
【００１５】
さらに、吸引によってへこみ部が引っ張られるため、上層、下層、リブ及びへこみ部で構成される中空部の容積が増大し、隔壁が成形されるに伴って中空部は負圧状態になる。このため、断熱特性に優れる。
【００１６】
請求項２の中空樹脂基材の製造方法は、対面する上層と下層との間に一方向へリブが複数並設され各リブ間に複数の中空路が併設された中空樹脂体を、軟化点以上の温度に加熱する第１工程と、前記中空樹脂体の上層を前記リブと角度をなして線状に押圧して下層に融着させ上層と下層の間に密閉された複数の中空部を形成する第２工程と、前記上層のへこみ部を吸引して下層との間に隔壁を形成すると共に前記中空部を負圧状態とする第３工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
第１工程で、中空樹脂体を加熱して軟化点以上の温度とする。第２工程では、中空樹脂体の上層を中空樹脂体に併設されたリブと角度をなして直線状に押圧して引き延ばし、先端を下層に融着させる。また、上層と下層の間には密閉された複数の中空部が形成される。第３工程で、へこみ部を吸引すると、上層と下層との間に隔壁が形成される。さらに、吸引によってへこみ部が引っ張られるため、上層、下層、リブ及びへこみ部で構成される中空部の容積が増大し、隔壁が成形されるに伴って中空部は負圧状態になる。このため、断熱特性に優れる。
【００１８】
このように、加熱によって中空樹脂体を軟化点以上の温度とするため、例えば市販されている中空樹脂体を用いて、中空樹脂基材を形成することができる。
【００１９】
請求項３の中空樹脂基材の製造方法では、前記第３工程において、上層のへこみ部を吸引して下層との間に隔壁を形成すると同時に、中空樹脂体を所望の形状に成形することを特徴としている。
【００２０】
すなわち、上層と下層との間に隔壁を形成する作業と、中空樹脂体を所望の形状に成形する作業とが同時に行えるため、製造時間が短縮され、製造コストを下げることもできる。
【００２１】
この第３工程で用いる成形方法としては、例えば真空成形が考えられる。真空成形では、上層のみを吸引してもよいが、上層と下層の両面を吸引した方が、隔壁の形状を正確に成形できるので、好ましい。
【００２２】
請求項４の中空樹脂基材の製造方法では、前記第３工程の後に、前記中空樹脂体を金型に投入し所望の形状に成形することを特徴としている。
【００２３】
このため、一旦中空樹脂体に隔壁を形成した後、金型に投入して、所望の形状に成形できる。
【００２４】
所望の形状に成形する成形方法としては、中空樹脂体の温度が軟化点以上である場合には、例えば真空成形が考えられる。真空成形では、片面のみを吸引してもよいが、既に形成されている隔壁の形状を維持して、所望の形状に成形するには、両面を吸引する方が好ましい。
【００２５】
一方、中空樹脂体の温度が軟化点以下に下がっている場合には、例えばプレス成形を用いることができる。
【００２６】
請求項５の中空樹脂基材の製造方法では、前記中空樹脂体を成形する樹脂材料に、収縮を抑制する充填材が混合されたことを特徴としている。
【００２７】
このため、成形時の収縮や加熱老化後の収縮を抑制することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造方法が示されている。
【００２９】
この製造方法によって製造される中空樹脂基材１０（図８参照）は、例えば自動車用ヘッドライニング等に使用される。ヘッドライニングは、天井外板であるルーフパネルの内側に取り付けられる内装材である。
【００３０】
図１（Ａ）に示すように、まず、押出成形機１２によってダイ１４に押し出された熱可塑性樹脂が、熱可塑性中空樹脂体１６に成形される。なお、熱可塑性樹脂には、成形収縮や加熱老化後の収縮を抑制するタルクが予め混合されている。
【００３１】
下層２０には、押出成形の直後に、内装材としての見栄えを向上させるため、表皮材２６が貼着される。
【００３２】
この熱可塑性中空樹脂体１６は、図２に示すように、上層１８と下層２０とが対面し、これらの上層１８と下層２０との間に、押出成形の押し出し方向へ延びるリブ２２が等間隔に複数並設され、リブ２２間に複数の中空路２４が併設されている。
【００３３】
熱可塑性中空樹脂体１６は、ダイ１４から押し出された時には軟化点以上の温度になっており、軟化点以下に下がる前に、図１（Ｂ）、図３及び図４に示すように、上層１８に、刀状の治具２８をリブ２２と直角に押し当てる。上層１８は軟化点以上の温度なので、治具２８によって押圧された部分の付近が引き延ばされ、その先端が、下層２０に融着する。このとき上層１８の押圧側にはへこみ部３０が形成される。
【００３４】
治具２８を、リブ２２の延出方向に移動して、同様の作業を繰り返す。これによって、リブ２２と直角に複数のへこみ部３０ができる。下層２０と上層１８との間には、へこみ部３０とリブ２２とによって囲まれて密閉された複数の中空部３２が形成される。
【００３５】
次に、この熱可塑性中空樹脂体１６を、図１（Ｃ）に示すように、加熱灯３６によって、上下両面から加熱する。なお、この加熱は、熱可塑性中空樹脂体１６の温度が軟化点以下に下がってしまった場合を考慮して、念のために行うものであり、熱可塑性中空樹脂体１６の温度が軟化点以上であれば必要ない。
【００３６】
次に、この熱可塑性中空樹脂体１６を真空成形型３８に投入して、所望の形状に成形する。
【００３７】
ここでは、図５に示すように、下層２０を真空成形型３８の吸引孔３９によって吸引して熱可塑性中空樹脂体１６を真空成形型３８に固定し、次いで、上層１８を吸引孔３９によって吸引する。
【００３８】
上層１８の吸引によって、図１（Ｄ）及び図６に示すように、へこみ部３０が互いに引っ張られ、図７に示すように融着する。融着した部分が、上層１８と下層２０との間の隔壁４０となる。
【００３９】
また、へこみ部３０が吸引されることによって、上層１８、下層２０及びリブ２２で囲まれた複数の中空部３２の容積が増え、隔壁４０が形成されるに伴って負圧状態となる。従って、完成した中空樹脂基材１０は、断熱効果に優れたものとなる。さらに、真空成型時に、例えば真空成形型３８の上側の面と上層１８との間に所定の隙間を開けておき、その後、吸引孔３９から吸引して上層１８を真空成形型３８の上側の面に密着させることによって、成形クリアランス、すなわち、上層１８と下層２０との間隔を大きくすることもできる。これによって、中空部３２の負圧をさらに大きくし、断熱効果にいっそう優れた熱可塑性中空樹脂基材を得ることもできる。
【００４０】
その後、真空成形型３８から取り出せば、図１（Ｅ）及び図８に示すような熱可塑性中空樹脂基材１０が完成する。熱可塑性中空樹脂基材１０の内部には、図９に示すように、リブ２２と直交する複数の互いに平行な隔壁４０が形成されている。
【００４１】
なお、治具２８による押圧は、熱可塑性中空樹脂体１６の押し出し方向に関係なく、任意の方向に行うことができ、押圧する方向を変えこともできる。このため、熱可塑性中空樹脂基材１０に対して求められる強度の方向及び大きさを考慮して治具２８で押圧すれば、所望の強度を有する熱可塑性中空樹脂基材１０が得られる。
【００４２】
また、この製造方法によれば、真空成形型３８に投入することで、熱可塑性中空樹脂体１６を所望の形状に成形し、同時に隔壁４０を形成できるので、従来の製造方法と比較して、より少ない工数、人員で熱可塑性中空樹脂基材１０が得られる。
【００４３】
なお、熱可塑性中空樹脂体１６は、軟化点以上の温度であれば成形が可能であるが、さらに熱可塑性中空樹脂体１６を融点以上の温度で成形すれば、残留ひずみが小さくなり、熱的に安定する。
【００４４】
さらに、中空樹脂にはタルクが混合されている。このため、成形収縮や加熱老化後の収縮を抑制することができる。
【００４５】
上記の方法によって製造された熱可塑性中空樹脂基材１０は、例えば天井基材として用いる場合、トリムレス構造の天井基材とすることができる。
【００４６】
また、表皮材２６はどのような材質であってもよいが、特に熱可塑性中空樹脂体１６と同じ材質とすれば、材料リサイクルが可能になる。表皮材２６の貼着は押出成形の直後でなくともよく、例えば、加熱灯３６によって加熱したときに貼着してもよい。さらに、表皮材２６が貼着されていなくてもよい。
【００４７】
なお、上層１８を押圧する治具としては、刀状の治具２８に限定されない。例えば図１０に示すように、外周に交差する複数の刃６９が形成されたローレット状のローラ６８を用いてもよい。ローラ６８は、上層１８の上を、リブ２２の延出方向に沿って回転される。これにより、図１１に示すように、リブ２２と斜めに交差する複数の隔壁８２、８４が形成された熱可塑性中空樹脂基材４２が得られる。
【００４８】
また、ローラ６８の外周に形成される刃の形状も、上記のものに限定されず、任意の形状にすることができる。このため、隔壁を任意の数、間隔、向き及び形状に形成することができ、所望の強度を備えた熱可塑性中空樹脂基材が得られる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る熱可塑性中空樹脂基材の製造方法を説明する。
【００５０】
図１２（Ａ）に示すように、対面する上層５８、下層６０、及び下層６０に貼着された表皮材６６によって構成される熱可塑性中空樹脂体５６を、図１２（Ｂ）に示すように、加熱灯３６によって、上下から加熱し、軟化点以上の温度とする。
【００５１】
次に図１２（Ｃ）に示すように、この熱可塑性中空樹脂体５６の上層５８に治具２８を押し当てて上層５８を引き延ばし、その先端を下層６０に融着させ、へこみ部７０を形成する。
【００５２】
この作業を、治具２８をリブ６２の延出方向に移動して繰り返す。
次に、図１２（Ｄ）に示すように、熱可塑性中空樹脂基材５６を真空成形型３８に投入し成形するとともに、上層５８を吸引して、へこみ部７０を形成していた部分を融着させ、上層５８と下層６０との間に隔壁８０を形成する。
【００５３】
このようにして、一般に市販されている熱可塑性中空樹脂体５６を使用しても、熱可塑性中空樹脂基材５０を製造することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、中空樹脂基材の隔壁を自由に形成して、押し出し方向及び幅方向の強度を自由に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の一連の製造工程を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造に用いる中空樹脂体の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造に用いる中空樹脂体を治具で押圧している状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造に用いる中空樹脂体を治具で押圧している状態を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造に用いる中空樹脂体を真空成形型に投入した状態を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造に用いる中空樹脂体を真空成形型に投入して吸引した状態を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造方法によって製造された中空樹脂基材の拡大断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造方法によって製造された中空樹脂基材の斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造方法によって製造された中空樹脂基材の一部を取り出した斜視図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る中空樹脂基材の製造方法に用いる治具の別の例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す治具を用いて製造した中空樹脂基材の一部を取り出した斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る中空樹脂基材の一連の製造工程を示す説明図である。
【図１３】従来の中空樹脂基材の製造に用いられるダイス本体の一部を切り欠いた平面図である。
【図１４】従来の中空樹脂基材の製造に用いられるダイス本体の正面図である。
【図１５】従来の製造方法によって製造された中空樹脂基材の一部を切り欠いた斜視図である。
【図１６】従来の中空樹脂基材の製造に用いられるダイス本体の一部を切り欠いた斜視図である。
【図１７】従来の中空樹脂基材の製造に用いられるダイス本体の正面図である。
【図１８】従来の中空樹脂基材の製造方法を示す説明図である。
【図１９】従来の製造方法によって製造された中空樹脂基材の一部を切り欠いた斜視図である。
【符号の説明】
１０      中空樹脂基材
１６      中空樹脂体
１８      上層
２０      下層
２２      リブ
２８      治具
３０      へこみ部
３２      中空部
３６      加熱灯
３８      真空成形型
４０      隔壁
５０      中空樹脂基材
５６      中空樹脂体
５８      上層
６０      下層
６２      リブ
６８      ローラ（治具）
７０      へこみ部
７２      中空部
８０      隔壁
８２      隔壁
８４      隔壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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