(57)【要約】【課題】サンドイッチパネルの用途に応じた外形形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材およびサンドイッチパネル用芯材の成形方法を提供する。【解決手段】２枚の樹脂製表皮材シート１２の間に介在するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材１３であって、該熱可塑性樹脂製芯材１３は、サンドイッチパネル１０の用途に応じて、その内部の所望の位置に密閉中空部２８を有するとともに、所望の外形および/または表面形状を呈するように、２つの分割形式の金型５０の間に位置決めした溶融状態の可塑化樹脂材料のパリソンＰを２つの分割形式の金型５０を型締めすることにより成形され、溶融状態のパリソンＰの２つの分割形式の金型５０それぞれに向かって押圧される表面が、対応する樹脂製表皮材シート１２との接着面を形成する、ことを特徴とするサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。  【選択図】  図１
2009136489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材であって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、サンドイッチパネルの用途に応じて、その内部の所望の位置に密閉中空部を有するとともに、所望の外形および/または表面形状を呈するように、２つの分割形式の金型の間に位置決めした溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のパリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより成形され、
溶融状態のパリソンの２つの分割形式の金型のキャビティそれぞれに向かって押圧される表面が、対応する樹脂製表皮材シートとの接着面を形成する、
ことを特徴とするサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂製芯材は、分割形式の金型のキャビティに向かって押圧される表面に、内方に向かって先細の所定のテーパ角度を備えた複数の窪みを有し、
サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと、前記表面と対応する表皮材シートとの総接着面積との関係で、前記複数の窪みのテーパ角度が決定される、請求の範囲１に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項３】
該熱可塑性樹脂製芯材は、２つの分割形式の金型の間に位置決めした２つの溶融状態のシート状パリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより成形され、該熱可塑性樹脂製芯材は、それぞれ溶融状態のシート状パリソンに基づいて成形される一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、芯材が形成される、請求の範囲２に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項４】
前記複数の窪みのいずれかが、補強材を埋め込むための溝あるいは貫通孔を形成する、請求の範囲２に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項５】
前記サンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材は、補強材を介して連結された分割タイプであり、
該補強材は、前記分割されたサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の端部と嵌合するための凹部を有し、一方前記端部は、該凹部と相補形状の凸部を有する、請求の範囲１に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項６】
２枚の樹脂製表皮材シートと、両表皮材シートとの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材とを有するサンドイッチパネルであって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、金型を用いて成形され、一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の突き合わせ部を突き合わせ溶着することにより、芯材が形成され、
一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれは、その表面において対応するシートと接着され、
サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと、両表皮材シートそれぞれと対応する樹脂製板材の表面との総接着面積と、一対の樹脂製板材同士の総突き合わせ面積との相互関係で、前記複数の窪みのテーパ角度が決定される、ことを特徴とするサンドイッチパネル。
【請求項７】
前記複数の窪みは、有底であり、前記突き合わせ部は、突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、芯材が形成される、請求の範囲６に記載のサンドイッチパネル。
【請求項８】
前記突き合わせ部は、一対の樹脂製板材の互いに対向する対向面に形成される開口周縁部により形成され、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の突き合わせ部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、貫通穴を有する芯材が形成される、請求の範囲６に記載のサンドイッチパネル。
【請求項９】
前記複数の窪みはそれぞれ、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面における開口が正六角形の角錐台形状を有する、請求の範囲７または請求の範囲８に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１０】
前記複数の窪みは、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面上で、ハニカム状に配置されている、請求の範囲９に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１１】
２枚の樹脂製表皮材シートと、両表皮材シートとの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材とを有するサンドイッチパネルであって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態でブロー成形または真空成形により突き合わせ溶着することにより、芯材が形成され、
一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれは、その表面において対応する表皮材シートと溶着され、
表皮材シートと芯材との接着性が確保可能なように、サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと前記複数の窪みのテーパ角度との関係を決定する、ことを特徴とするサンドイッチパネル。
【請求項１２】
前記複数の窪みはそれぞれ、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面における開口が正六角形の角錐台形状を有する、請求の範囲１１に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１３】
前記複数の窪みは、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面上で、ハニカム状に配置されている、請求の範囲１２に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１４】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の成形方法であって、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のパリソンを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成する段階と、
密閉空間内の溶融状態のパリソン中から加圧することにより、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内の溶融状態のパリソンを吸引することにより、一対の分割形式の金型それぞれのキャビティに設けられた凹凸部により、密閉空間内のパリソンを賦形する段階と、を有し、
それにより、密閉空間内のパリソンの外形形状および表面形状を成形することを特徴とする熱可塑性樹脂製芯材の成形方法。
【請求項１５】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネル向けの熱可塑性樹脂製芯材の成形方法であって、
それぞれ、一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型それぞれのキャビティにおいて間隔を隔てて配置され、かつ該キャビティから対向する分割形式の金型に向かって突出する一対の突起体に対して、シート状パリソンを当接させて、一対の分割形式の金型のキャビティとシート状パリソンとの間に密閉空間を形成する段階と、
該密閉空間を通じてシート状パリソンを吸引することにより、シート状パリソンを一対の分割形式の金型のキャビティに押し当てて、賦形する段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、２つのシート状パリソン同士を溶着する段階と、を有し、
それにより、溶着された２つのシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを通じて、シート状パリソンの内部に密閉中空部を設けるとともに、シート状パリソンの表面に複数の窪みあるいは複数の貫通穴を設けることを特徴とする熱可塑性樹脂製芯材の成形方法。
【請求項１６】
前記賦形段階は、一対の分割形式の金型の少なくとも一方のキャビティに複数設けられた突起体であって、それぞれ、対向する分割形式の金型に向かって先細の形状を有する複数の突起体に対して、対応するシート状パリソンを押し当てることにより、シート状パリソンの表面に複数の突起体に対応する複数の窪みを賦形する、請求の範囲１４または１５に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法。
【請求項１７】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
請求の範囲１４ないし１６のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法により成形された芯材を一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを、前記芯材を挟んで一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成する段階と、
密閉空間内から加圧することにより、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内を吸引することにより、一対の分割形式の金型それぞれのキャビティに設けられた凹凸部により、密閉空間内のシート状パリソンを賦形するとともに、シート状パリソンと芯材とを溶着する段階と、を有し、
それにより、内部に芯材を配置した状態で、互いに溶着されたシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを特徴とするサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項１８】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
請求の範囲１４ないし１６のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法により成形された芯材を一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
それぞれ、一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを、前記芯材を挟んで、一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティにおいて間隔を隔てて配置され、かつ該キャビティから互いに向かって突出する一対の突起体に対して、シート状パリソンを当接させて、一対の分割形式の金型のキャビティとシート状パリソンとの間に密閉空間を形成する段階と、
該密閉空間を通じてシート状パリソンを吸引することにより、シート状パリソンを一対の分割形式の金型のキャビティに押し当てて、賦形する段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、２つの可塑化樹脂材料のシート状パリソンと前記芯材とを溶着する段階と、を有し、
それにより、内部に芯材を配置した状態で、互いに溶着されたシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを特徴とするサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項１９】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
それぞれ、キャビティが鉛直向きに配置された一対の分割形式の金型の間に化粧材シートを鉛直向きに挿入する段階と、
化粧材シートを一対の分割形式の金型の一方により保持する段階と、
一対の分割形式の金型の上方に鉛直方向に配置された押出ダイから２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製材料の連続シート状パリソンそれぞれを垂直下方に供給して、一対の分割形式の金型の間に入れ子式に鉛直向きに配置された一対の枠部材の間に位置決めする段階と、
２枚の溶融状態の連続シート状パリソンそれぞれを対応する枠部材に仮固定する段階と、
溶融状態の連続シート状パリソンが仮固定された枠部材それぞれを対応する分割形式の金型に向かって、溶融状態の連続シート状パリソンが枠部材の開口部を通じて一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部に当接まで移動する段階と、
２枚の溶融状態の連続シート状パリソンそれぞれを、対応する一対の分割形式の金型のキャビティ、ピンチオフ部、および対応する溶融状態の連続シート状パリソンにより構成される密閉空間を通じて吸引して、賦形する段階と、
芯材を賦形された２枚の溶融状態の連続シート状パリソンの間に挿入する段階と、
芯材を一対の分割形式の金型の一方に向かって、対応する溶融状態の連続シート状パリソンに対して押し付けて、芯材を保持して位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、２枚の溶融状態の連続シート状パリソンを芯材と溶着する段階と、
を有することを特徴とする、サンドイッチパネルの成形方法。
【請求項２０】
前記芯材の保持位置決め段階は、対応する連続シート状パリソンに対する溶着を兼ねる、請求の範囲１９に記載のサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項２１】
溶着された前記２枚の表皮材シートの周縁に形成されるパーティングラインＰＬが、前記芯材の周縁から離間するように、前記芯材の大きさ、または前記表皮材シートの大きさを決定する、請求の範囲１８ないし２０のいずれか１項に記載のサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項２２】
前記熱可塑性樹脂製材料のパリソンは、筒状、管状あるいはシート状である、請求の範囲１に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドイッチパネル用芯材およびサンドイッチパネル用芯材の成形方法ならびにサンドイッチパネルおよびサンドイッチパネルの成形方法に関し、より詳細には、サンドイッチパネルの用途に応じた外形および表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材およびサンドイッチパネル用芯材の成形方法、ならびに芯材として中空部を有しつつそれ自体の強度を確保する一方、表皮シートとして芯材より高剛性としつつ、芯材と表皮シートとの間の十分な接着性を確保することにより、軽量化および高剛性を達成可能なサンドイッチパネル、および表皮材シート、芯材等構成要素の再加熱の必要なく、十分な強度を確保しつつ任意の外形形状あるいは表面形状のサンドイッチパネルを実現可能なサンドイッチパネルの成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、いわゆるサンドイッチパネルが、自動車、航空機等の輸送機械用、建材用、電気機器のハウジング用、スポーツ・レジャー用等多用途に用いられてきた。
サンドイッチパネルは、２枚の表皮材シート、両表皮材シートとの間に介在する芯材とを有し、表皮材シート、芯材および表皮材シートの積層構造が基本的形態であるが、用途に応じてサンドイッチパネルに要求される機能が変わる。
たとえば、浴室に使用される内装パネルのように、外観上の美観が重視される反面、それほどの強度が要求されない場合には、外観を呈するおもて面側表皮材シートにさらに化粧材が貼り合わせられ、化粧材の表面性状あるいは全体成形形状が重視され、構造材としての用途の場合には、外観上の美観より強度が要求される。
この点、自動車、航空機等の輸送機械の内装材部品、特に車両用のカーゴフロアボード、デッキボード、リアパーセルシェルフ等は、燃費向上の観点から軽量化が要求されるとともに強度が要求されることから、両表皮材シートおよび芯材が樹脂製である樹脂製のサンドイッチパネルが多用されてきた。【０００３】
従来、このようなサンドイッチパネルは、用途に向けた外形形状に対応するために、両表皮材シートおよび芯材それぞれが個別に切断加工等により製造され、用意された両表皮材シートおよび芯材同士を組み付け、接着等することにより完成してきた。
一方で、両表皮材シートおよび芯材が樹脂製である樹脂製のサンドイッチパネルは、各種の成形方法により製造されてきた。
特許文献１は、押出成形による樹脂製のサンドイッチパネルの成形方法を開示する。
この成形方法は、サンドイッチパネルを構成する各表層をそれぞれ、Ｔダイから押し出して、溶融状態の表層の溶融熱を利用して各表層を溶着することにより、層間の接着性が良好なサンドイッチパネルを連続的に製造することが可能である。
特許文献２は、射出成形による樹脂製のサンドイッチパネルの成形方法を開示する。
この成形方法は、表皮層と内部層が異なる組成物からなるサンドイッチパネルにあって、表皮層を形成する組成物を第１シリンダから表皮層の厚さを形成するのに必要なだけ射出し、次いで、内部層を形成する組成物を第２シリンダから高速で射出することにより、表皮層の厚さの薄いサンドイッチパネルを成形することが可能である。【０００４】
このような射出成形による樹脂製のサンドイッチパネルの成形方法によれば、断面形状が一定の成形体のみならず、断面形状が変化する自由な外形形状の成形体を製造することが可能であり、この点で、押出成形に比べて、成形物の形状に対する制約性が低い。
しかしながら、射出成形方法は、密閉金型空間内に溶融樹脂を圧入し、密閉金型内面に押し付けることにより、溶融樹脂を賦形する形態を採用することから、射出成形方法単独で、内部に密閉中空部を有する成形体を成形することは、技術的に困難である。
たとえば樹脂製のサンドイッチパネルを自動車のカーゴフロアリッドとして利用する場合、自動車内の限られたスペース内に収める必要から、外形形状が種々の曲率の曲線を含めた複雑な形状となり、一方、樹脂製のサンドイッチパネルを構造材として利用する場合、外部荷重に応じて局所的に剛性を確保するため、それに対応した内部構造が必要となる。
この点において、第１の観点として、サンドイッチパネルの用途に応じた外形形状、表面形状および内部構造を所望に達成可能なサンドイッチパネル用芯材およびサンドイッチパネル用芯材の成形方法の実現が要望されている。【０００５】
ところで、たとえば樹脂製のサンドイッチパネルを自動車のカーゴフロアリッドとして利用する場合、単に外観上の美観だけでなく、カーゴフロアリッドに重量物の荷物を載置する用途に用いられることから、荷物の重量に耐える剛性（特に曲げ剛性）が必要である反面、燃費向上の観点から軽量化が要求され、高剛性および軽量化という両立させるのが困難な技術的課題を克服することが必要である。
そのため、このような用途に向けた樹脂製のサンドイッチパネルとして、表皮材シートとしては、ヤング率の高い硬い樹脂材料を採用し、一方芯材としては、嵩（芯材の厚み）をかせいで、両表皮材シートの間隔をなるべく広げることにより断面係数を増大させつつ、芯材自体としては、軽量化を図るために、たとえば発泡材料を採用したり、あるいは内部に中空部を設けたり、あるいは表面に多数の窪みを設けたりするものが採用されている。
特に、昨今、高剛性および軽量化が要求される樹脂製のサンドイッチパネル向けの芯材として、いわゆるハニカム構造の樹脂製芯材が注目されている。【０００６】
このハニカム構造の樹脂製芯材は、一方の表面の側で突出するように芯材の他方の表面に開口形状が正六角形の角錐台形状の窪みを多数設けたタイプ、あるいは芯材の表面に開口形状が正六角形の角柱形状の貫通穴を多数設けたタイプに大別される。
このようなハニカム構造の樹脂製芯材によれば、多数の窪みあるいは多数の貫通穴を芯材の表面に最も効率的に密接配置可能であることから、空隙率を確保して軽量化を達成することが可能である。【０００７】
特許文献３は、円錐台形状の多数の窪みを有する樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルについて、押出成形により段ロールを用いて成形されたサンドイッチパネルを開示する。
このサンドイッチパネルは、２枚の樹脂製表皮材シートと、両表皮材シートとの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材とを有し、該樹脂製芯材はそれぞれ、内方に向かって先細の複数の円錐台窪みが外表面に設けられた一対の熱可塑性樹脂製板材を有し、複数の円錐台窪みそれぞれは、段ロールの表面に設けられた複数の突起体により形成され、内表面側で突出し最先細部に突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部を段ロールによる押圧力により突き合わせ溶着することにより、芯材が形成される。
このようなサンドイッチパネルによれば、複数の窪みにより空隙率を確保することにより、軽量化を達成可能である。
しかしながら、芯材を構成する一対の熱可塑性樹脂製板材同士の接着性が不良で、サンドイッチパネル全体として十分な曲げ剛性を奏することができない。【０００８】
より詳細には、段ロールによれば、一対の樹脂製板材がロールの間に送られて、その位置で押圧力が付加されて接着されることから、一対の樹脂製板材同士の接着は、面接着より点接着に近くしかも接着時間が短いため、十分な接着性を確保できない。
この点、いわゆる金型を用いた成形によれば、金型による成形の制約から、複数の窪みは内方に向かって先細のテーパ角度を設けざるを得ないが、金型の型締により十分な溶着時間を確保可能であり、このような問題点を引き起こす恐れはない。【０００９】
特許文献４は、金型による成形の１つであるシート成形（圧縮成形）による樹脂製サンドイッチパネルの製造方法を開示する。
より詳細には、２つの分割金型の間に、表皮材シートおよび芯材（場合により化粧材）を配置して、分割金型を型締することにより、金型内の表皮材シートおよび芯材を加圧して賦形するとともに、表皮材シートと芯材とを溶着することが可能であり、この点で一度にサンドイッチパネルを形成することが可能である。
しかしながら、型締により賦形あるいは溶着するためには、表皮材シートおよび芯材はいずれも、溶融状態とする必要があり、表皮材シートが、たとえば原反ロールから連続シートとして繰り出される場合には、赤外線ヒータ等で分割金型への配置前に再加熱する必要があり、このような再加熱に起因して、以下のような技術的問題点が引き起こされる。
第１に、シート成形によるサンドイッチパネルでは、複雑な外形形状、表面模様を実現することが困難な点である。より詳細には、このような再加熱は外表面からの加熱であるためシートの内部まで十分な溶融状態とすることが困難であり、十分な溶融状態とするために加熱時間を長くすると、シートが自重により弛み、成形自体が困難となり、成形するとしても金型キャビティへの転写性あるいは追従性が劣化し、複雑な外形形状あるいは表面のシボ模様等を実現することが困難となる。
第２に、シート成形によるサンドイッチパネルでは、構造体としての用途に用いる場合、十分な強度を有するサンドイッチパネルを得るのが困難な点である。より詳細には、上述のような再加熱の成形性への悪影響に起因して、表皮材シート同士の溶着部分である外周パーティングラインＰＬの溶着強度、あるいは表皮材と芯材との間の溶着強度が劣化するため、サンドイッチパネル全体としての強度が低下する。
これらの点に鑑み、第２の観点として、表皮材シート、芯材等構成要素の再加熱の必要なく、十分な強度を確保しつつ任意の外形形状あるいは表面形状のサンドイッチパネルを実現可能なサンドイッチパネルの製造方法が要望されている。【００１０】
この点、金型による成形の一つであるブロー成形あるいは真空成形によれば、溶融樹脂を用いてそのまま成形可能であり、いったん一次成形として成形した成形品を再度加熱して、二次成形として成形する無駄を省くことが可能であり、効率的な成形が可能である。
しかしながら、ブロー成形あるいは真空成形によりサンドイッチパネルを成形すると、ブロー比の大小の関係で、特有の技術的問題点がある。
すなわち、サンドイッチパネル全体の曲げ剛性について、芯材と一対の表皮材シートそれぞれとの強固な接着性を前提として、芯材の厚み（嵩）を増大するほど、一対の表皮材シートの断面係数増大によりサンドイッチパネル全体として曲げ剛性の向上を達成可能である。
しかしながら、一方において、芯材の厚み（嵩）を増大するほど、ブロー比が大きくなり、複数の窪みそれぞれの開口の周縁部にだれが生じることにより、平面性がくずれ、それにより芯材の表面の接着面積が実質的に失われ、芯材と表皮材シートとの間に十分な接着性を確保することが困難になるとともに、複数の窪みのテーパ角度が一定の場合に、芯材の厚み（嵩）を増大するほど、芯材の表面における複数の窪みによる開口割合が増大し、それにより接着面積が失われる反面、複数の窪みによる空隙率が増大し、軽量化が促進される。
このように、ブロー成形あるいは真空成形によりサンドイッチパネルを成形する場合、軽量化かつ高剛性を達成するために、芯材の厚み（嵩）と窪みのテーパ角度とのバランスが重要である。【００１１】
一方、サンドイッチパネルに曲げ荷重が負荷された場合に、最大曲げ応力が上下端の表皮材シートに発生するところ、芯材の嵩を確保するとともに、芯材と表皮材シートとの間の強固な接着性を確保するとしても、芯材自体から破壊あるいは破損することもあり得る。この点において、芯材自体の強度確保も必要である。【００１２】
この点において、第３の観点として、芯材として中空部を有しつつそれ自体の強度を確保する一方、表皮シートとして芯材より高剛性としつつ、芯材と表皮シートとの間の十分な接着性を確保することにより、軽量化および高剛性を達成可能なサンドイッチパネルを実現することが要望されている。【００１３】
この点に関連して、特許文献５には、ブロー成形により製造した合成樹脂製構造板が開示されている。より詳細には、合成樹脂製構造板は、ブロー成形された熱可塑性樹脂の板状体からなり、表面と裏面それぞれに、複数の凹陥部がその底面部が互いに背向するように形成されている。
このような構成の合成樹脂製構造板によれば、軽量化とともに板状体の圧縮強さや引張強さを向上させることが可能であると記載されている。
しかしながら、特許文献５は、合成樹脂製構造板を開示するものであり、いわばこのような合成樹脂製構造板を芯材とし、芯材の表裏面それぞれに表皮材シートを固定したサンドイッチパネルを開示するものでない。
ましてや、特許文献５は、表皮材シートと芯材との強固な接着性を前提とするサンドイッチパネルとしての曲げ剛性についてなんら言及するものでない。
【特許文献１】特開昭５５−６７４４４号
【特許文献２】特開２００５−１３２０１６号
【特許文献３】特開２００６−１０３０２７号
【特許文献４】特開平７−１７１８７７号
【特許文献５】特開２００８−２４７００３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上の技術的課題に鑑み、本発明の目的は、サンドイッチパネルの用途に応じた外形あるいは表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材およびサンドイッチパネル用芯材の成形方法を提供することにある。
以上の技術的課題に鑑み、本発明の目的は、表皮材シート、芯材等構成要素の再加熱の必要なく、十分な強度を確保しつつ任意の外形形状あるいは表面形状のサンドイッチパネルを実現可能なサンドイッチパネルの成形方法を提供することにある。
以上の技術的課題に鑑み、本発明の目的は、芯材として中空部を有しつつそれ自体の強度を確保する一方、表皮シートとして芯材より高剛性としつつ、芯材と表皮シートとの間の十分な接着性を確保することにより、軽量化および高剛性を達成可能なサンドイッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材は、
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材であって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、サンドイッチパネルの用途に応じて、その内部の所望の位置に密閉中空部を有するとともに、所望の外形および/または表面形状を呈するように、２つの分割形式の金型の間に位置決めした溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のパリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより成形され、
溶融状態のパリソンの２つの分割形式の金型のキャビティそれぞれに向かって押圧される表面が、対応する樹脂製表皮材シートとの接着面を形成する、構成としている。【００１６】
以上の構成を有するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材によれば、２つの分割形式の金型の間に位置決めした溶融状態のパリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより、サンドイッチパネルの用途に応じて、サンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材をその内部の所望の位置に密閉中空部を有するとともに所望の表面形状を呈するように形成する一方、熱可塑性樹脂製芯材の分割形式の金型のキャビティに向かって押圧される表面を通じて、対応する樹脂製表皮材シートと接着され、サンドイッチパネルの用途に応じた外形あるいは表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材を提供することが可能である。特に、芯材を挟んで対向する樹脂製表皮材シート同士の周縁面が互いに溶着することにより、パーティングラインＰＬが形成され、サンドイッチパネル全体の剛性向上に寄与することも可能である。
【００１７】
前記熱可塑性樹脂製材料のパリソンは、筒状、管状あるいはシート状であるのがよい。
また、前記熱可塑性樹脂製芯材は、分割形式の金型のキャビティに向かって押圧される表面に、内方に向かって先細の所定のテーパ角度を備えた複数の窪みを有し、
サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと、前記表面と対応する表皮材シートとの総接着面積との関係で、前記複数の窪みのテーパ角度が決定される、のがよい。
さらに、該熱可塑性樹脂製芯材は、２つの分割形式の金型の間に位置決めした２つの溶融状態のシート状パリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより成形され、該熱可塑性樹脂製芯材は、それぞれ溶融状態のシート状パリソンに基づいて成形される一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、芯材が形成されるのがよい。【００１８】
さらにまた、前記複数の窪みのいずれかが、補強材を埋め込むための溝あるいは貫通孔を形成するのがよい。
加えて、前記サンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材は、補強材を介して連結された分割タイプであり、
該補強材は、前記分割されたサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の端部と嵌合するための凹部を有し、一方前記端部は、該凹部と相補形状の凸部を有するのがよい。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネルは、
２枚の樹脂製表皮材シートと、両表皮材シートとの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材とを有するサンドイッチパネルであって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、金型を用いて成形され、一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の突き合わせ部を突き合わせ溶着することにより、芯材が形成され、
一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれは、その表面において対応するシートと接着され、
サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと、両表皮材シートそれぞれと対応する樹脂製板材の表面との総接着面積と、一対の樹脂製板材同士の総突き合わせ面積との相互関係で、前記複数の窪みのテーパ角度が決定される、構成としている。【００２０】
以上の構成を有するサンドイッチパネルによれば、一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれの表面に、複数の窪みを設けつつ、一対の熱可塑性樹脂製板材を突き合わせて芯材としての嵩を確保することにより、両表皮材シートとの間隔を拡げてサンドイッチパネル全体としての曲げ剛性を確保するとともに、軽量化を達成することが可能である。
この場合、芯材の嵩を増大するほど両表皮材シートにより曲げ剛性が確保される反面、水平線に対する窪みのテーパ角度が小さくなるほど曲げ剛性が低下する。
その際、嵩が一定であれば、水平線に対する窪みのテーパ角度が小さくなるほど、一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれの表面における複数の窪みの開口が大きくなる一方、窪みの突き合わせ平面部の面積が小さくなることから、一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれと対応する表皮材シートとの接着面積、および一対の熱可塑性樹脂製板材同士の突き合わせ面積が減少し、一対の熱可塑性樹脂製板材および両表皮材シートの接着固定に伴うサンドイッチパネルの曲げ剛性の向上は減少する。
このことから、サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、両表皮材シート同士の間隔と、両表皮材シートそれぞれと対応する樹脂製板材の表面との総接着面積と、一対の樹脂製板材同士の総突き合わせ面積との相互関係で、前記複数の窪みのテーパ角度を決定することにより、サンドイッチパネルの用途に応じて要求される曲げ剛性に応じて、軽量化を達成しつつ所望の曲げ剛性を得ることが可能である。
【００２１】
また、前記複数の窪みは、有底であり、前記突き合わせ部は、突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、芯材が形成されるのがよい。
さらに、前記突き合わせ部は、一対の樹脂製板材の互いに対向する対向面に形成される開口周縁部により形成され、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の突き合わせ部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、貫通穴を有する芯材が形成されるのがよい。
さらにまた、前記複数の窪みはそれぞれ、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面における開口が正六角形の角錐台形状を有するのがよい。
加えて、前記複数の窪みは、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面上で、ハニカム状に配置されているのがよい。
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネルは、
２枚の樹脂製表皮材シートと、両表皮材シートとの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材とを有するサンドイッチパネルであって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態でブロー成形または真空成形により突き合わせ溶着することにより、芯材が形成され、
一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれは、その表面において対応する表皮材シートと溶着され、
表皮材シートと芯材との接着性が確保可能なように、サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと前記複数の窪みのテーパ角度との関係を決定する、構成としている。
【００２３】
以上の構成を有するサンドイッチパネルによれば、一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれの表面に、複数の窪みを設けつつ、一対の熱可塑性樹脂製板材を突き合わせて芯材としての嵩を確保することにより、両表皮材シートとの間隔を拡げてサンドイッチパネル全体としての曲げ剛性を確保するとともに、軽量化を達成することが可能である。
この場合、芯材の嵩（厚み）が増大するほど、ブロー比が増大し、一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれの表面に設けられる複数の窪みの開口まわりにだれが生じ、平面性が失われ、一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれと対応する表皮材シートとの接着性の確保が困難となる。一方、芯材の嵩（厚み）が一定の場合、複数の窪みそれぞれの水平線に対するテーパ角度を小さくするほど、窪みの開口は大きなる半面、突き合わせ平面部の面積は減少する。
そこで、表皮材シートと芯材との接着性が確保可能なように、サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、芯材の厚みと複数の窪みのテーパ角度との関係を決定することにより、ブロー比に起因する接着性への悪影響を抑制しつつ、一対の熱可塑性樹脂製板材同士の接着部分を形成する複数の窪み同士の突き合わせ平面部の面積を確保する一方、一対の熱可塑性樹脂製板材の表面に設けられた複数の窪みによる開口面積により空隙率を確保することにより、芯材として中空部を有しつつそれ自体の強度を確保する一方、表皮シートとして芯材より高剛性としつつ、芯材と表皮シートとの間の十分な接着性を確保することにより、軽量化および高剛性を達成可能となる。
【００２４】
また、前記複数の窪みはそれぞれ、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面における開口が正六角形の角錐台形状を有するのがよい。
さらに、前記複数の窪みは、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面上で、ハニカム状に配置されているのがよい。
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の成形方法は、
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の成形方法であって、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のパリソンを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成する段階と、
密閉空間内の溶融状態のパリソン中から加圧することにより、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内のパリソンを吸引することにより、一対の分割形式の金型それぞれのキャビティに設けられた凹凸部により、密閉空間内のパリソンを賦形する段階と、を有し、
それにより、密閉空間内のパリソンの外形形状および表面形状を成形する構成としている。
【００２６】
以上の構成を有する熱可塑性樹脂製芯材の成形方法によれば、熱可塑性樹脂製材料の溶融状態のパリソンを、２つの分割形式の金型の間に金型キャビティのまわりにはみ出す形態で位置決めし、２つの分割形式の金型を型締めすることにより一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成し、密閉空間内のパリソン中から加圧することにより（ブロー成形）、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内のパリソンを吸引することにより（真空成形）、サンドイッチパネルの用途に応じて、一対の分割形式の金型それぞれのキャビティに設けられた凹凸部を準備することを通じて、サンドイッチパネルの用途に応じた外形あるいは表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材を提供することが可能である。
【００２７】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の成形方法は、
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネル向けの熱可塑性樹脂製芯材の成形方法であって、
それぞれ、一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型それぞれのキャビティにおいて間隔を隔てて配置され、かつ該キャビティから対向する分割形式の金型に向かって突出する一対の突起体に対して、シート状パリソンを当接させて、一対の分割形式の金型のキャビティとシート状パリソンとの間に密閉空間を形成する段階と、
該密閉空間を通じてシート状パリソンを吸引することにより、シート状パリソンを一対の分割形式の金型のキャビティに押し当てて、賦形する段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、２つのシート状パリソン同士を溶着する段階と、を有し、
それにより、溶着された２つのシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを通じて、シート状パリソンの内部に密閉中空部を設けるとともに、シート状パリソンの表面に複数の窪みあるいは複数の貫通穴を設ける構成としている。【００２８】
また、前記賦形段階は、一対の分割形式の金型の少なくとも一方のキャビティに複数設けられた突起体であって、それぞれ、対向する分割形式の金型に向かって先細の形状を有する複数の突起体に対して、対応するシート状パリソンを押し当てることにより、シート状パリソンの表面に複数の突起体に対応する複数の窪みを賦形するのがよい。
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネルの成形方法は、
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
請求の範囲１４ないし１６のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法により成形された芯材を一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを、前記芯材を挟んで一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成する段階と、
密閉空間内から加圧することにより、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内を吸引することにより、一対の分割形式の金型それぞれのキャビティに設けられた凹凸部により、密閉空間内のシート状パリソンを賦形するとともに、シート状パリソンと芯材とを溶着する段階と、を有し、
それにより、内部に芯材を配置した状態で、互いに溶着されたシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成する構成としている。
【００３０】
以上の構成を有するサンドイッチパネルの成形方法によれば、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを利用して、芯材を挟み込む表皮材シートをその場で成形する一方、芯材については、既に成形されたものをそのまま利用することにより、表皮材シートは比較的肉厚が薄いため熱容量が小さく冷えやすいことから、芯材と表皮材シートの冷却速度の差から熱収縮の差が生じ、表皮材シートが波打ったり変形が生じたりすることなしに、表皮材シートの外部からの再加熱に伴い金型キャビティへの転写性あるいは追従性が劣化するのを防止することが可能であるとともに、表皮材シート同士の溶着部分である外周パーティングラインＰＬの溶着強度、あるいは表皮材と芯材との間の溶着強度が劣化することも抑制することが可能であることから、表皮材シートの再加熱の必要なく、十分な強度を確保しつつ任意の外形形状あるいは表面形状のサンドイッチパネルが実現可能である。
【００３１】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネルの成形方法は、
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
請求の範囲１４ないし１６のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法により成形された芯材を一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
それぞれ、一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを、前記芯材を挟んで、一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型のキャビティにおいて間隔を隔てて配置され、かつ該キャビティから互いに向かって突出する一対の突起体に対して、シート状パリソンを当接させて、一対の分割形式の金型のキャビティとシート状パリソンとの間に密閉空間を形成する段階と、
該密閉空間を通じてシート状パリソンを吸引することにより、シート状パリソンを一対の分割形式の金型のキャビティに押し当てて、賦形する段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、２つの可塑化樹脂材料のシート状パリソンと前記芯材とを溶着する段階と、を有し、
それにより、内部に芯材を配置した状態で、互いに溶着されたシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成する構成としている。
【００３２】
上記目的を達成するために、本発明に係るサンドイッチパネルの成形方法は、
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
それぞれ、キャビティが鉛直向きに配置された一対の分割形式の金型の間に化粧材シートを鉛直向きに挿入する段階と、
化粧材シートを一対の分割形式の金型の一方により保持する段階と、
一対の分割形式の金型の上方に鉛直方向に配置された押出ダイから２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製材料の連続シート状パリソンそれぞれを垂直下方に供給して、一対の分割形式の金型の間に入れ子式に鉛直向きに配置された一対の枠部材の間に位置決めする段階と、
２枚の溶融状態の連続シート状パリソンそれぞれを対応する枠部材に仮固定する段階と、
溶融状態の連続シート状パリソンが仮固定された枠部材それぞれを対応する分割形式の金型に向かって、溶融状態の連続シート状パリソンが枠部材の開口部を通じて一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部に当接まで移動する段階と、
２枚の溶融状態の連続シート状パリソンそれぞれを、対応する一対の分割形式の金型のキャビティ、ピンチオフ部、および対応する溶融状態の連続シート状パリソンにより構成される密閉空間を通じて吸引して、賦形する段階と、
芯材を賦形された２枚の溶融状態の連続シート状パリソンの間に挿入する段階と、
芯材を一対の分割形式の金型の一方に向かって、対応する溶融状態の連続シート状パリソンに対して押し付けて、芯材を保持して位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、２枚の溶融状態の連続シート状パリソンを芯材と溶着する段階と、を有する構成としている。【００３３】
また、前記芯材の保持位置決め段階は、対応する連続シート状パリソンに対する溶着を兼ねるのがよい。
さらに、溶着された前記２枚の表皮材シートの周縁に形成されるパーティングラインＰＬが、前記芯材の周縁から離間するように、前記芯材の大きさ、または前記表皮材シートの大きさを決定するのがよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係るサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材によれば、２つの分割形式の金型の間に位置決めした溶融状態のパリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより、サンドイッチパネルの用途に応じた外形あるいは表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材を提供することが可能である。
本発明に係るサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の成形方法によれば、２つの分割形式の金型を型締めすることにより一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成し、密閉空間内の熱可塑性樹脂製材料の溶融状態のパリソン中から加圧することにより（ブロー成形）、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内のパリソンを吸引することにより（真空成形）、サンドイッチパネルの用途に応じて、一対の分割形式の金型それぞれのキャビティに設けられた凹凸部を通じて、サンドイッチパネルの用途に応じた外形あるいは表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材を提供することが可能である。
本発明に係るサンドイッチパネルによれば、サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、両表皮材シート同士の間隔と、両表皮材シートそれぞれと対応する樹脂製板材の表面との総接着面積と、一対の樹脂製板材同士の総突き合わせ面積との相互関係で、前記複数の窪みのテーパ角度を決定することにより、サンドイッチパネルの用途に応じて要求される曲げ剛性に応じて、軽量化を達成しつつ所望の曲げ剛性を得ることが可能である。
本発明に係るサンドイッチパネルの成形方法によれば、表皮材シートの外部からの再加熱に伴い金型キャビティへの転写性あるいは追従性が劣化するのを防止することが可能であるとともに、表皮材シート同士の溶着部分である外周パーティングラインＰＬの溶着強度、あるいは表皮材と芯材との間の溶着強度が劣化することも抑制することが可能であることから、表皮材シートの再加熱の必要なく、十分な強度を確保しつつ任意の外形形状あるいは表面形状のサンドイッチパネルが実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明に係るサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材、このような芯材の成形方法、このような芯材を有するサンドイッチパネル並びにこのようなサンドイッチパネルの成形方法それぞれの実施形態について、サンドイッチパネルとして軽量化かつ高剛性が要求される自動車のカーゴフロアリッドに用いられる場合を例として、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。【００３６】
自動車のカーゴフロアリッド１００は、図１に示すように、自動車の制約された後部スペースに収める関係から複雑な外形形状が必要とされ、より具体的には、タイヤハウスを避けるための曲率半径の小さい湾曲部１０２、自動車の後部形状に沿った曲率半径の大きい湾曲部１０４、およびカーゴフロアリッドを開閉するためのヒンジ部を構成する局所的な突起部１０６が必要とされるとともに、表面形状として運転手がカーゴフロアリッドを開閉するための把手を構成する凹部１０８が必要とされ、その一方で、燃費向上の観点から軽量化が要求されるとともに、上面に荷物等の重量物を載置することから高剛性（特に曲げ剛性）が要求される。【００３７】
図２に示すように、このようなサンドイッチパネル１０は、おもて面側表皮材シート１２Ａと裏面側表皮材シート１２Ｂと、両表皮材シート１２Ａ，Ｂの間に介在する芯材１３と、おもて面側表皮材シート１２Ａの外表面に貼り合わされた化粧材シート１４とから構成され、サンドイッチパネル１０は、化粧材シート１４、おもて面側表皮材シート１２Ａ、芯材１３、および裏面側表皮材シート１２Ｂの積層構造物である。【００３８】
芯材１３は、一対の熱可塑性樹脂製板材１６により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材１６はそれぞれ、内表面１８側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪み２０を外表面２２に有する。複数の窪み２０はそれぞれ、有底であり、最先細部に突き合わせ平面部２４を有し、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれの対応する窪み２０同士の平面部２４が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、芯材１３が形成されるようにしている。一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれは、その表面において対応する表皮材シート１２と溶着されるようにしている。
図３に示すように、複数の窪み２０はそれぞれ、芯材１３の外表面２２における開口２６が正六角形の角錐台であり、外表面２２上で開口２６がハニカム状に配置されている。これにより、芯材１３の外表面２２に最も密に複数の窪み２０を配置することが可能である。複数の窪み２０それぞれの開口２６の大きさ、窪みの深さおよび隣り合う窪み同士の間隔について、開口２６の大きさが大きく、窪みの深さが深く、隣合う窪み同士の間隔が小さいほど、芯材１３全体としての空隙率を向上することが可能であり、軽量化に資する反面、後に説明するように、サンドイッチパネル１０全体に要求される剛性の観点から、後に説明する窪みのテーパ角度も含め、決定する必要がある。【００３９】
変形例として、複数の窪み２０は、芯材１３の外表面２２において均等に分散配置させるのが好ましいが、その形状は、円錐形状、円錐台形状、円筒形状、角柱形状、角錐形状、半球形状など多種の形状から適宜選択すればよい。
一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれが、後に説明するように、２つの分割形式の金型５０の間に位置決めした溶融状態のパリソンＰを２つの分割形式の金型５０を型締することにより成形される場合、サンドイッチパネル１０の用途に応じて、サンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材１３をその内部の所望の位置に密閉中空部２８を有するとともに所望の表面形状を呈するように形成する一方、熱可塑性樹脂製芯材１３の分割形式の金型５０のキャビティ５２に向かって押圧される表面を通じて、対応する樹脂製表皮材シート１２と接着され、サンドイッチパネル１０の用途に応じた外形あるいは表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材１３を提供することが可能である。特に、芯材１３を挟んで対向する樹脂製表皮材シート１２同士の周縁面が互いに溶着することにより、パーティングラインＰＬが形成され、サンドイッチパネル全体の剛性向上に寄与することも可能である。【００４０】
図４に示すように、複数の窪み２０はそれぞれ、芯材１３の内方に向かって先細のテーパが付けられ、開口２６の幅（Ｄ１）および底面を構成する薄肉部の幅（Ｄ２）は、芯材１３の厚みに応じて適宜選択される。より詳細には、芯材１３の厚みが一定の場合、芯材１３の長手方向に対するテーパ角度（図４においてα）が小さくなるほど、直立する場合（αが９０°の場合）に比べ、Ｄ１は大きくなる一方、Ｄ２は小さくなる。その結果、芯材１３の外表面２２における総開口面積が増大することから、芯材１３の外表面２２における対応する表皮材シート１２との接着面積が減少する一方、一対の熱可塑性樹脂製板材１６同士の接着部を構成する複数の窪み２０の突き合わせ平面部２４の総面積も同様に減少する。【００４１】
このことから、特に軽量化および高剛性が機能的に要求されるサンドイッチパネル１０の場合、高剛性の表皮材シート１２の間の間隔を確保するために、芯材１３の嵩（厚み）を確保しつつ芯材１３自体の空隙率を確保するのに、芯材１３を構成する一対の熱可塑性樹脂製板材１６同士の強固な接着性、および芯材１３と表皮材シート１２との間の強固な接着性が前提となるところ、芯材１３に複数の窪み２０を設けることにより空隙率を確保可能であるとしても、窪み２０のテーパ角度αに応じて、一対の熱可塑性樹脂製板材１６同士の接着面積、および芯材１３と表皮材シート１２との間の接着面積が変動し、サンドイッチパネル１０としての全体剛性が影響を受けることが容易に理解可能である。【００４２】
以上のように、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれの表面に、複数の窪み２０を設けつつ、一対の熱可塑性樹脂製板材１６を突き合わせて芯材１３としての嵩を確保することにより、両表皮材シート１２との間隔を拡げてサンドイッチパネル１０全体としての曲げ剛性を確保するとともに、軽量化を達成することが可能である。
この場合、芯材１３の嵩を増大するほど両表皮材シート１２により曲げ剛性が確保される反面、水平線に対する窪み２０のテーパ角度αが小さくなるほど曲げ剛性が低下する。
その際、嵩が一定であれば、水平線に対する窪み２０のテーパ角度αが小さくなるほど、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれの表面における複数の窪み２０の開口２６が大きくなる一方、窪み２０の突き合わせ平面部２４の面積が小さくなることから、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれと対応する表皮材シート１２との接着面積、および一対の熱可塑性樹脂製板材１６同士の突き合わせ面積が減少し、一対の熱可塑性樹脂製板材１６および両表皮材シート１２の接着固定に伴うサンドイッチパネル１０の曲げ剛性の向上は減少する。【００４３】
このことから、サンドイッチパネル１０に要求される曲げ剛性に応じて、両表皮材シート１２同士の間隔と、両表皮材シート１２それぞれと対応する樹脂製板材１６の表面との総接着面積と、一対の樹脂製板材１６同士の総突き合わせ面積との相互関係で、複数の窪み２０のテーパ角度αを決定することにより、サンドイッチパネル１０の用途に応じて要求される曲げ剛性に応じて、軽量化を達成しつつ所望の曲げ剛性を得ることが可能である。
特に、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれが、２つの分割形式の金型５０を型締することによりブロー成形あるいは真空成形される場合、芯材１３の嵩（厚み）が増大するほど、ブロー比が増大し、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれの表面に設けられる複数の窪み２０の開口２６まわりにだれが生じ、平面性が失われ、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれと対応する表皮材シート１２との接着性の確保が困難となる。一方、芯材１３の嵩（厚み）が一定の場合、複数の窪み２０それぞれの水平線に対するテーパ角度αを小さくするほど、窪み２０の開口２６は大きくなる半面、突き合わせ平面部２４の面積は減少する。
そこで、表皮材シート１２と芯材１３との接着性が確保可能なように、サンドイッチパネル１０に要求される曲げ剛性に応じて、芯材１３の厚みと複数の窪み２０のテーパ角度αとの関係を決定することにより、ブロー比に起因する接着性への悪影響を抑制しつつ、一対の熱可塑性樹脂製板材１６同士の接着部分を形成する複数の窪み２０同士の突き合わせ平面部２４の面積を確保する一方、一対の熱可塑性樹脂製板材１６の表面に設けられた複数の窪み２０による開口面積により空隙率を確保することにより、芯材１３として中空部２８を有しつつそれ自体の強度を確保する一方、表皮シートとして芯材１３より高剛性としつつ、芯材１３と表皮材シート１２との間の十分な接着性を確保することにより、軽量化および高剛性を達成可能となる。
なお、突き合わせ平面部２４は、一対の熱可塑性樹脂製１６の互いに対向する対向面に形成される開口周縁部により形成され、一対の熱可塑性樹脂製１６それぞれの対応する窪み２０同士の突き合わせ部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、貫通穴を有する芯材１３が形成されるのでもよい。【００４４】
変形例として、図５に示すように、図４に示す薄肉部を排除することにより、貫通穴２７としてもよい。さらに、隣り合う複数の窪み２０の間の中実部に中空部を設けて、さらに空隙率を向上してもよい。【００４５】
本発明において、芯材１３の材質としては、エチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）、ポリアミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のアクリル誘導体、ポリカーボネート、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、エチレン−プロピレン−ジエン類等のターポリマー、ＡＢＳ樹脂、ポリオレフィンオキサイド、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂が挙げられる。【００４６】
なお、これらは一種類を単独で用いても、二種類以上を混合して用いてもよい。特に、熱可塑性樹脂のなかでもオレフィン系樹脂またはオレフィン系樹脂を主体にした樹脂、ポリプロピレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂を主体にした樹脂が、繊維層との溶着性、機械的強度および成形性のバランスに優れている点で好ましい。芯材１３は、添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。【００４７】
本発明において、表皮材シート１２は、ポリプロピレン、エンジニアリングプラスチックス、オレフィン系樹脂などから形成されたシートからなる。芯材１３の両側に設けられる表皮材シート１２間の間隔、すなわち芯材１３の嵩（厚み）を確保することにより、サンドイッチパネル全体としての剛性、特に曲げ剛性を確保する観点から、表皮材シート１２の剛性としては、少なくとも芯材１３の剛性より高い材質が要求される。【００４８】
より詳細には、表皮材シート１２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樹脂材料を用いることが好ましく、一方で金型５０への転写性、追従性を良好とするため流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。
具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）であって、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３．０ｇ／１０分以下、さらに好ましくは０．３〜１．５ｇ／１０分のもの、またはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ樹脂）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等の非晶性樹脂であって、２００℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ−７２１０に準じて試験温度２００℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０〜６０ｇ／１０分、さらに好ましくは３０〜５０ｇ／１０分でかつ、２３０℃におけるメルトテンション（株式会社東洋精機製作所製メルトテンションテスターを用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示す）が５０ｍＮ以上、好ましくは１２０ｍＮ以上のものを用いて形成される。【００４９】
また、表皮材シート１２には衝撃により割れが生じることを防止するため、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが３０ｗｔ％未満、好ましくは１５ｗｔ％未満の範囲で添加されていることが好ましい。具体的には水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体、水添スチレン−ブタジエンゴム（？）およびその混合物が好適であり、スチレン含有量が３０ｗｔ％未満、好ましくは２０ｗｔ％未満であり、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）は１．０〜１０ｇ／１０分、好ましくは５．０ｇ／１０分以下で、かつ１．０ｇ／１０分以上あるものがよい。【００５０】
さらに、表皮材シート１２には芯材１３と同様に添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。
具体的にはシリカ、マイカ、ガラス繊維等を成形樹脂に対して５０ｗｔ％以下、好ましくは３０〜４０ｗｔ％添加する。【００５１】
表皮材シート１２の表面に化粧材シート１４を設ける場合において、化粧材シート１４とは、外観性向上、装飾性、成形品と接触する物（例えば、カーゴフロアボードの場合、ボード上面に載置される荷物など）の保護を目的として構成されるものである。化粧材シート１４の材質は、繊維表皮材シート状表皮材、フィルム状表皮材等が適用される。かかる繊維表皮材の素材としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、アクリル、ビニロン等の合成繊維、アセテート、レーヨン等の半合成繊維、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン等の再生繊維、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、又はこれらのブレンド繊維が挙げられる。【００５２】
これらの中でも、触感、耐久性及び成形性の観点から、ポリプロピレン又はポリエステルであることが好ましく、ポリエステルであることがより好ましい。繊維表皮材に用いられる糸は、例えば、ポリエステル：（３〜５）デニール×（５０〜１００）ｍｍ等の繊度が３〜１５デニール、繊維長さが２〜５インチ程度のステープルの紡績糸と、細い柔軟なフィラメントを束にしたポリエステル：約１５０〜１０００デニール／３０〜２００フィラメント＝約５デニール×３０〜２００本等のマルチフィラメント、又は、ポリエステル：４００〜８００デニール／１フィラメント等の太いモノ・フィラメントと、を組み合わせて用いることが好ましい。【００５３】
化粧材シート１４の組織としては、不織布、織物、編物、それらを起毛した布地等が挙げられる。なお、織物には、織組織が縦糸、横糸が順次上下に交絡する平組織のほか、何本かの糸を跳び越して交絡する種々の変化織も含まれる。これらの中でも、伸びに対する方向性がないため、立体形状に成形し易く、且つ表面の触感、風合いに優れることから、不織布であることが好ましい。ここで、不織布とは、繊維を平行に又は交互させて積上げるか又はランダムに散布してウエブを形成し、次いでウエブとなった繊維を接合してなる布状品を意味する。これらの中でも、成形品の立体形状再現性及び外観特性の観点から、ニードルパンチ法により製造された不織布であることが好ましい。また、ニードルパンチ法にて得られた不織布は、織物に比べて強度が小で伸度が大であり任意方向に対する変形度合いが大きいので、不織布としての強度を向上させると共に寸法の安定化を図るために、織布にバインダーを付着させる、又は、ウエブと不織布を重ね針でパンチさせておくことがより好ましい。これらのことから、化粧材シート１４は、ポリプロピレン不織布又はポリエステル不織布であることがより好ましい。この場合、化粧材シート１４自体が熱可塑性であるので、剥離回収後、加熱して変形させることによって、別の用途に用いることも可能である。例えば主体樹脂層をポリプロピレンにて構成し、化粧材シート１４をポリプロピレン不織布で構成すると、成形品の主体樹脂層と化粧材シート１４とが同じ素材であることから、リサイクルが容易になる。【００５４】
一方、化粧材シート１４がポリエステル不織布であると、ポリプロピレンにて構成した主体樹脂層と繊維表皮材との融点が異なるので、成形品に化粧材シート１４を接着する際、熱により変質、変形したり、正しい位置に接着できない等の不具合が生じるのを抑制できる。また、この場合、成形性、剛性、外観及び耐久性にも優れる。また、化粧材シート１４の引張強度は、立体形状再現性及び成形性の観点から、１５ｋｇ／ｃｍ
2以上であることが好ましく、伸度は、３０％以上であることが好ましい。なお、かかる引張強度及び伸度の値は、温度２０℃においてＪＩＳ−Ｋ−７１１３に準拠して測定したものである。シート状表皮材、フィルム状表皮材としては、熱可塑性エラストマ−、エンボス加工された樹脂層、印刷層が外面に付された樹脂層、合成皮革、滑り止め用メッシュ形状の表皮層等が使用できる。  【００５５】
以上の構成を有する芯材１３を成形する押出ヘッド４０および一対の分割形式の金型５０は従来既知であり、図６に示すように、一対の分割形式の金型５０はそれぞれ、一対の分割形式の金型５０の間に供給されたパリソンＰを賦形するキャビティ５２が互いに対向するように配置され、それぞれのキャビティ５２の表面には、複数の突起体５４が形成され、複数の突起体５４それぞれは、閉位置で芯材１３を成形後に金型５０を開位置に移動させる際、成形された芯材１３から複数の突起体５４を抜くために、対向する金型５０に向かって先細のテーパが付けられている。テーパ角度αは、芯材１３の長手方向に対して少なくとも７５°以上であることが好ましい。複数の突起体５４はそれぞれ、正六角形の角錐台形状を有する。これにより、金型５０を閉位置に移動させ、金型５０を型締する際、２つの分割金型５０それぞれのキャビティ５２に向かって２つの金型５０内の溶融状態のパリソンＰが押圧され、それにより溶融状態のパリソンＰのキャビティ５２に対向する面に複数の突起体５４が挿入されて、複数の突起体５４の外形と相補形状の窪み２０が対向面に形成されるようになっている。
次に、芯材１３の成形方法について説明する。
まず、図６に示すように、既知の押出ヘッド４０より溶融状態の筒状パリソンＰをスリットダイを通じて鉛直下方に押出し、連続の溶融状態の筒状パリソンＰを開位置にある２つの分割金型５０の間に供給する。
次いで、図７に示すように、２つの分割金型５０を開位置から閉位置に移動し、２つの分割金型５０を型締する。これにより、密閉空間が構成される。
次いで、この密閉空間を通じて、ブロー成形あるいは真空成形することにより、密閉空間内のパリソンＰはキャビティ５２に向かって押し付けられ、キャビティ５２に沿って賦形される。
より詳細には、ブロー成形の場合、従来既知の方法と同様に、ブローピン（図示せず）を芯材１３中に差し込んで内部に加圧流体を導入することにより、パリソンＰをキャビティ５２に向かって押し付け、真空成形の場合、従来既知の方法と同様に、密閉空間に連通した流路（図示せず）を分割金型５０中に設け、この流路を通じて密閉空間を吸引することにより、パリソンＰをキャビティ５２に向かって吸引し、パリソンＰがキャビティ５２に向かって押し付けられる。
これにより、溶融状態の連続的な筒状パリソンＰにより、熱可塑性樹脂製板材１６が構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれの対応するキャビティ５２に対向する面に、キャビティ５２の複数の突起体５４が挿入され、対向面に、複数の突起体５４に対応する複数の窪み２０が形成される。複数の窪み２０はそれぞれ、対向面の反対側の面、すなわち内表面１８側で突出するように形成され、それにより底部を形成する突き合わせ平面部２４が形成される。
その際、２つの分割金型５０において、複数の突起体のキャビティ５２での配置形態を共通とすることにより、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれにおいて、対応する窪み２０の突き合わせ平面部２４同士が溶着されるとともに、各金型５０のピンチオフ部が当接することにより、連続筒状パリソンＰは、その周縁部にパーティングラインＰＬが形成されると同時に、溶着される。【００５６】
次いで、図８に示すように、金型駆動装置により２つの分割金型５０を閉位置から開位置に移動し、２つの分割金型５０を型開きする。これにより、成形された芯材１３を２つの分割金型５０の間から取り出す。
以上で、芯材１３の成形が完了する。【００５７】
図９ないし図１１は、芯材１３として大きさの異なる窪み２０を偏在させ、それにより芯材１３の内部構造を長手方向（高さ方向）に変化させた変形例である。この例では、押出ヘッドを２基設け（４０Ａ、４０Ｂ）、それぞれから連続シート状パリソンＰを押し出すようにしている。この場合、図面上右側の連続シート状パリソンＰについてのみ大きさの異なる窪み２０を偏在させ、左側の連続シート状パリソンＰについては、図４ないし図８と同様に、大きさの等しい窪み２０を長手方向（高さ方向）に均等に分布させている。
そのために、図９ないし図１１に示すように、図面上右側の金型５０のキャビティ５２には、大きさの異なる突起体５４を設けている。より詳細には、図４ないし図８と同様に、角錐台形状の窪み２０のほかに、長手方向（高さ方向）に幅をもたせた角錐台形状の窪み２０を設けている。
これにより、図１０に示すように、金型５０の型締により、右側の連続シート状パリソンＰには、突き合わせ底面の広い窪み２０が成形され、この突き合わせ底面には、左側の連続シート状パリソンＰに形成された２つ分の窪み２０の突き合わせ底面が突き合わせられている。
このような構成の芯材１３によれば、芯材１３の長手方向に内部構造を変化させ、局所的な強度を所望に分布させることが可能である。【００５８】
以上の構成を有する熱可塑性樹脂製芯材１３の成形方法によれば、熱可塑性樹脂製材料の溶融状態のパリソンＰを、２つの分割形式の金型５０の間にキャビティ５２のまわりにはみ出す形態で位置決めし、２つの分割形式の金型５０を型締めすることにより一対の分割形式の金型５０内に密閉空間を形成し、密閉空間内のパリソンＰ中から加圧することにより（ブロー成形）、あるいは型締された一対の分割形式の金型５０を通じて密閉空間内のパリソンＰを吸引することにより（真空成形）、サンドイッチパネル１０の用途に応じて、一対の分割形式の金型５０それぞれのキャビティ５２に設けられた凹凸部を通じて、サンドイッチパネル１０の用途に応じた外形あるいは表面形状および内部構造を所望に実現可能なサンドイッチパネル用芯材１３を提供することが可能である。【００５９】
熱可塑性樹脂製芯材１３の成形方法の変形例として、２つの分割金型５０を型締する前に溶融状態のパリソンＰを賦形してもよい。すなわち、一対の分割形式の金型５０のキャビティ５２のまわりにはみ出す形態で、２つの熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンＰを一対の分割形式の金型５０間に位置決めした後、一対の分割形式の金型５０それぞれのキャビティ５２において間隔を隔てて配置され、かつキャビティ５２から対向する分割形式の金型５０に向かって突出する一対の突起体（図示せず）に対して、シート状パリソンＰを当接させて、一対の分割形式の金型５０のキャビティ５２とシート状パリソンＰとの間に密閉空間を形成する段階と、密閉空間を通じてシート状パリソンＰを吸引することにより、シート状パリソンＰを一対の分割形式の金型５０のキャビティ５２に押し当てて、賦形する段階と、一対の分割形式の金型５０を型締して、２つのシート状パリソンＰ同士を溶着する段階と、を有し、それにより、溶着された２つのシート状パリソンＰの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを通じて、シート状パリソンＰの内部に密閉中空部２８を設けるとともに、シート状パリソンＰの表面に複数の窪み２０あるいは複数の貫通穴を設ける構成としてもよい。【００６０】
その場合、賦形段階は、一対の分割形式の金型５０の少なくとも一方のキャビティ５２に複数設けられた突起体５４であって、それぞれ、対向する分割形式の金型５０に向かって先細の形状を有する複数の突起体５４に対して、対応するシート状パリソンＰを押し当てることにより、シート状パリソンＰの表面に複数の突起体５４に対応する複数の窪み２０を賦形するのがよい。【００６１】
次に、このように成形された芯材１３を利用して、サンドイッチパネル１０を金型を用いて成形する装置および方法について説明する。
図１２に示すように、サンドイッチパネルの成形装置６０は、押出装置６２と、押出装置６２の下方に配置された型締装置６４とを有し、押出装置６２から押出された溶融状態のパリソンＰを型締装置６４に送り、型締装置６４により溶融状態のパリソンＰを成形するようにしている。
押出装置６２は、従来既知のタイプであり、その詳しい説明は省略するが、ホッパー６５が付設されたシリンダー６６と、シリンダー６６内に設けられたスクリュー（図示せず）と、スクリューに連結された油圧モーター６８と、シリンダー６６と内部が連通したアキュムレータ７０と、アキュムレータ７０内に設けられたプランジャー７２とを有し、ホッパー６５から投入された樹脂ペレットが、シリンダー６６内で油圧モータ６８によるスクリューの回転により溶融、混練され、溶融状態の樹脂がアキュムレータ室に移送されて一定量貯留され、プランジャー７２の駆動によりＴダイ７１に向けて溶融樹脂を送り、ダイスリット（図示せず）を通じて連続的なシート状のパリソンＰが押し出され、間隔を隔てて配置された一対のローラ７９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７３の間に垂下される。これにより、シート状のパリソンＰはしわまたは弛みがなく張った状態で分割金型７３の間に配置される。【００６２】
押出装置６２の押出の能力は、成形する表皮材シート１２の大きさ、パリソンＰのドローダウン発生防止の観点から適宜選択する。より具体的には、実用的な観点から、ダイスリットからの樹脂の押出速度は、数百ｋｇ／時以上、より好ましくは７００ｋｇ／時以上である。また、パリソンＰのドローダウン発生防止の観点から、パリソンＰの押出工程はなるべく短いのが好ましく、樹脂の種類、ＭＦＲ値に依存するが、一般的に、押出工程は４０秒以内、より好ましくは３０秒以内に完了するのがよい。このため、熱可塑性樹脂のダイスリットからの単位面積、単位時間当たりの押出量は、５０ｋｇ／時ｃｍ２以上、より好ましくは６０ｋｇ／時ｃｍ２以上である。
ダイスリットは、鉛直下向きに配置され、ダイスリットから押し出された連続シート状のパソンは、そのままダイ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している。ダイスリットは、その幅を可変とすることにより、連続シート状のパリソンＰの厚みを変更することが可能である。【００６３】
一方、型締装置６４も、押出装置６２と同様に、従来既知のタイプであり、その詳しい説明は省略するが、２つの分割形式の金型７３と、金型７３を溶融状態のシート状パリソン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金型駆動装置とを有する。
２つの分割形式の金型７３は、キャビティ７４を対向させた状態で配置され、それぞれキャビティ７４が略鉛直方向を向くように配置される。それぞれのキャビティ７４の表面には、溶融状態のシート状パリソンＰに基づいて成形される表皮材シート１２の外形、および表面形状に応じて凹凸部が設けられる。【００６４】
２つの分割形式の金型７３それぞれにおいて、キャビティ７４のまわりには、ピンチオフ部７６が形成され、このピンチオフ部７６は、キャビティ７４のまわりに環状に形成され、対向する金型７３に向かって突出する。これにより、２つの分割形式の金型７３を型締する際、それぞれのピンチオフ部７６の先端部が当接し、溶融状態のパリソンＰの周縁にパーティングラインＰＬが形成されるようにしている。
２つの分割形式の金型７３の間には、一対の金型７３と入れ子式に、キャビティ７４と略平行に一対の枠部材７５が配置され、一対の枠部材７５はそれぞれ、開口７７を有し、図示しない枠部材駆動装置により一対の枠部材７５を水平方向に移動させるようにしている。これにより、一対の枠部材７５それぞれを対応する溶融状態のパリソンＰに向かって移動して、パリソンＰを保持し、その状態で逆向きに、対応する金型７３のピンチオフ部７６の先端が開口７６を通じてパリソンＰの表面に当接まで移動させることが可能としている。【００６５】
金型駆動装置については、従来と同様のものであり、その説明は省略するが、２つの分割形式の金型７３はそれぞれ、金型駆動装置により駆動され、開位置において、２つの分割金型７３の間に、２枚の溶融状態の連続シート状パリソンＰが、互いに間隔を隔てて配置可能なようにされ、一方閉位置において、２つの分割金型７３のピンチオフ部７６が当接し、環状のピンチオフ部７６が互いに当接することにより、２つの分割金型７３内に密閉空間が形成されるようにしている。なお、開位置から閉位置への各金型７３の移動について、閉位置は、２条の溶融状態の連続シート状パリソンＰの中心線の位置とし、各金型７３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。【００６６】
次に、サンドイッチパネル１０を成形方法について説明する。
まず、図１３に示すように、シート状の化粧材シート１４を２つの分割金型７３の側方から一方の分割金型７３と一方の枠部材７５との間に挿入し、一方の分割金型７３に設けた仮止ピン（図示せず）により、シート状の化粧材シート１４を一方の分割金型７３のキャビティ７４を覆うように仮止めする。【００６７】
次いで、図１４に示すように、溶融状態の熱可塑性樹脂製パリソンＰを各ダイスリットから鉛直下方に押し出して、２条の連続シート状パリソンＰを２つの分割金型７３の間に供給し、それとともに枠部材駆動装置により一対の枠部材７５を対応する連続シート状パリソンＰに向けて移動する。
次いで、図１５に示すように、連続シート状パリソンＰを保持した枠部材７５を、対応する分割金型７３に向かって枠部材７５の開口７７を通じて金型５０のピンチオフ部７６が連続シート状パリソンＰのキャビティ７４に対向する面に当接するまで移動する。これにより、連続シート状パリソンＰのキャビティ７４に対向する面、ピンチオフ部７６およびキャビティ７４により密閉空間が形成される。【００６８】
次いで、図１６に示すように、それぞれの分割金型７３を通じて密閉空間内を吸引し、それにより対応する連続シート状パリソンＰがキャビティ７４に対して押圧され、キャビティ７４に沿った形状に賦形される。なお、図面上左側の連続シート状パリソンＰについては、賦形されるとともに、連続シート状パリソンＰとキャビティ７４との間に介在する化粧材シート１４に溶着する。
次いで、図１７に示すように、マニピュレータ（図示せず）の吸着盤７８により保持された芯材１３を２つの分割金型７３の間に側方より挿入する。【００６９】
次いで、図１８に示すように、マニピュレータを右側の分割金型７３に向かって水平方向に移動させることにより、右側の分割金型７３のキャビティ７４に吸着された連続シート状パリソンＰに対して芯材１３を押し付ける。これにより、芯材１３を連続シート状パリソンＰに溶着する。次いで、吸着盤７８を芯材１３から脱着して、マニピュレータを２つの分割金型７３の間から引き抜き、型締の準備を行う。
次いで、図１９に示すように、金型駆動装置により２つの分割金型７３を開位置より互いに近づく向きに閉位置まで移動させて、型締する。これにより、一方の連続シート状パリソンＰ（図面右側）に溶着された芯材１３は、他方のシート状パリソンＰに溶着されるとともに、連続シート状パリソンＰ同士の周縁が溶着されてパーティングラインＰＬが形成される。なお、型締の際、芯材１３自体は、表皮材シート１２とは異なり、予め成形されたコールドな状態で溶融状態の表皮材シート１２に対して溶着するため、芯材１３自体は、型締により変形を受けないように予め位置決めされている。【００７０】
以上で、化粧材シート１４、表皮材シート１２、芯材１３、および表皮材シート１２が積層されたサンドイッチパネル１０が完成する。図２０は、賦形された表皮材シート１２と溶着された芯材１３とを一方の金型７３のキャビティ７４から見た正面図である。１０９はキャビティ７４の突起形成部、１１０は把手形成用金型突起であり、芯材１３は金型キャビティより若干小さな形状であり、把手形成用金型突起を避けた形状となっている。
次いで、図２１に示すように、２つの分割金型７３を型開きし、完成したサンドイッチパネル１０からキャビティ７４を離間させ、パーティングラインＰＬまわりに形成されたバリを除去する。
以上で、サンドイッチパネル１０の成形が完了する。【００７１】
以上の構成を有するサンドイッチパネル１０の成形方法によれば、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンＰを利用して、芯材１３を挟み込む表皮材シート１２をその場で成形する一方、芯材１３については、既に成形されたものをそのまま利用することにより、表皮材シート１２は比較的肉厚が薄いため熱容量が小さく冷えやすいことから、芯材１３と表皮材シート１２の冷却速度の差から熱収縮の差が生じ、表皮材シート１２が波打ったり変形が生じたりすることなしに、表皮材シート１２の外部からの再加熱に伴い金型キャビティ５２への転写性あるいは追従性が劣化するのを防止することが可能であるとともに、表皮材シート１２同士の溶着部分である外周パーティングラインＰＬの溶着強度、あるいは表皮材シート１２と芯材１３との間の溶着強度が劣化することも抑制することが可能であることから、表皮材シート１２の再加熱の必要なく、十分な強度を確保しつつ任意の外形形状あるいは表面形状のサンドイッチパネル１０が実現可能である。
押出機から溶融状態に押出された略均等に加熱可塑化された状態の一対のシート状パリソンＰを用いる場合には、周縁部のピンチオフ部強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ以上、さらには２０ｋｇｆ／ｃｍ以上とすることが可能である。予め形成した原反シートを赤外線ヒーターなどで再加熱して成形する所謂シートブロー成形では８ｋｇｆ／ｃｍ程度のピンチオフ部強度しか得られないものであるのに対し、押出機から溶融状態に押出されたシート状パリソンＰを用いる場合にはピンチオフ部強度は、１０ｋｇｆ／ｃｍ〜３５ｋｇｆ／ｃｍであり、優位性は明らかである。尚、ピンチオフ部強度は金型のピンチオフ部により形成された２枚のシートが溶着一体化されたパーティングラインにおける溶着強度であり、パーティングラインと直行する方向に切り出した２５ｍｍ幅の試験片を引張試験機を用いて、常温（２３℃）にて破断点における強度を測定し、１ｃｍ当りの値に換算した。試験片はその略中央に２５ｍｍ幅のパーティングラインを有し試験片、長さ８０ｍｍの、引張試験機のチャックで試験片の両末端をチャック間距離３０ｍｍで挟み、引張速度を５０ｍｍ／分で測定を行った。試験片を切り出した際に試験片が屈曲している場合には、試験片の両末端をチャックで挟むことができるようにパーティングラインから２０ｍｍ以上離れた部位を熱源にて加熱変形させ試験片の両末端が１８０°開いた状態に変形させる。
サンドイッチパネル１０の成形方法の変形例として、一対の分割金型７３の型締後に賦形を行ってもよい。すなわち、一対の分割形式の金型７３を型締して、一対の分割形式の金型７３内に密閉空間を形成する段階と、密閉空間内から加圧することにより（ブロー成形）、あるいは型締された一対の分割形式の金型７３を通じて密閉空間内を吸引することにより（真空成形）、一対の分割形式の金型７３それぞれのキャビティ７４に設けられた凹凸部により、密閉空間内のシート状パリソンＰを賦形するとともに、シート状パリソンＰと芯材１３とを溶着する段階と、を有し、それにより、内部に芯材１３を配置した状態で、互いに溶着されたシート状パリソンＰの周縁にパーティングラインＰＬを形成してもよい。
さらなる変形例として、芯材１３の一対の分割金型７３の間への位置決めのタイミングについて、一対の分割金型７３の型締前である限り、上述のように、表皮材シート成形用のシート状パリソンの一対の分割金型７３の間への供給の後であってもよいし、前であってもよい。【００７２】
図３１に示すように、溶着された２枚の表皮材シート１２の周縁に形成されるパーティングラインＰＬが、芯材１３の周端部８０から離間するように、芯材１３の大きさ、または表皮材シート１２の大きさを決定することにより、芯材１３の周端部と、ピンチオフ部７６により表皮材シート１２の互いに溶着された周端部８０の間には空間部８２を設けてある。これにより、芯材１３を一対の表皮材シート１２で挟み、かつその一対の表皮材シート１２の周端面を互いに溶着して芯材１３を表皮材シート１２で覆ってなるサンドイッチパネルおよびその製造工程において、表皮材シート１２が芯材１３の外周端面に沿って互いに接合する方向に引き伸ばされて、薄肉部分が生じたり、一部が破断するような不具合が生ぜず、強度および剛性を損なうことなく外観精度にすぐれたサンドイッチパネルを得ることができる。【００７３】
図３２ないし図３５に示すように、さらなる変形例として、芯材１３は、補強材８３を用いて補強してもよい。
図３２ないし図３３は、芯材１３が補強材８３を介して連結された分割タイプであり、補強材８３は分割された芯材１３の端部と嵌合するための凹部８４を有し、一方芯材の端部は、凹部８４と相補形状の凸部８６を有する。より詳細には、補強材８３は、芯材１３の端部と同じ長さの長尺状であってその長さ方向に延びる嵌合溝８４を有しており（いわゆるＨ型押出リンフォースであり）、芯材１３の端部を補強材８３の嵌合溝８４にそれぞれ圧入嵌合して芯材１３と補強材８３が一体となった１枚の内装材としている。補強材８３は、アルミニウムなどの金属製あるいは硬質のプラスチック製である。なお、補強材８３はＨ型押出リンフォースのほか、Ｃ形、コ字形、角形パイプ状あるいは円形パイプ状等であって芯材１３に嵌合一体化可能な形状であれば適宜のものでよい。【００７４】
補強材８３がＨ型押出リンフォースの場合には、図３３に示すようにＨ型押出リンフォースの嵌合溝に芯材１３の端部を圧入して一体化するが、図３３（Ａ）に示すようにＨ型押出リンフォースの嵌合溝８４に、その両端または一端に鉤状部８８を形成したものとし、芯材１３を鉤状部８８の係合溝９０を形成したものとすれば、補強材８３の嵌合溝８４に圧入した芯材１３の結合状態が強固に保持される。また図３３（Ｂ）に示すようにＨ型押出リンフォースの嵌合溝８４にその長手方向に多数条の山形細溝（ギザギザ）９２を形成し、芯材１３の端部を一段低い係合段部９４を形成したものとしても同様である。なお、図３３（Ｃ）に示すように、芯材１３の端部に切り込み９６を設けておけば、補強材８３が通常のＨ型押出リンフォースであっても補強材８３の嵌合溝８４に圧入した芯材１３の結合状態を強固に保持できる。図３３（Ｄ）に示すように、芯材１３の端部に一段低い係合段部９８を形成して芯材１３とＨ型押出リンフォースである補強材８３とを同一面とした内装材を構成することができる。
【００７５】
図３４ないし図３５は、芯材１３を構成する熱可塑性樹脂製板材１６の表面に設けられた複数の窪みを利用して、補強材７０を埋め込むための溝あるいは貫通孔とするものである。
より詳細には、図３４（Ａ）に示すように、芯材１３の嵌合溝内の一端側に角形パイプ状の補強材８３に係合させる突起１０１を、かつ他端側にも突起１０１より短い突起１０３を形成してあって、図３４（Ｂ）に示すように、角形パイプ状の補強材８３の一端を突起１０１に係合したうえ、嵌合溝内に押し込んで他端も突起１０３に係合させて、芯材１３と角形パイプ状の補強材８３とを一体としたものである。なお、嵌合溝の他端側を開放状として止め駒を後嵌合することによって角形パイプ状の補強材８３を固定する構成とすることもできる。
以上のように、芯材１３に補強材を組み込む場合に、それに応じた芯材１３の端面形状が必要となるが、本発明によれば、所望の端面形状の芯材１３を提供することが可能である。【００７６】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変更が可能である。たとえば、第１実施形態においては、サンドイッチパネル１０の構成要素である芯材１３が、連続の筒状溶融パリソンＰに基づいて一対の熱可塑性樹脂製板材１６により構成される場合を説明したが、それに限定されることなく、溶融状態の管状あるいはシート状パリソンＰ単体を利用して、成形してもよい。
また、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれが、２つの分割形式の金型５０を用いて熱可塑性樹脂製材料の溶融パリソンＰに基づいてブロー成形あるいは真空成形される場合を説明したが、それに限定されることなく、一対の熱可塑性樹脂製板材１６同士の強固な接着性が確保される限り、２つの分割形式の金型５０を用いてシート成形（圧縮成形）により成形されてもよい。
さらに、第１実施形態においては、芯材１３が一対の熱可塑性樹脂製板材１６により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれが、その表面に複数の窪み２０を有し、複数の窪み２０それぞれが、他方の表面側で突出するような形態を有し、一対の熱可塑性樹脂製板材１６において、対応する窪み２０同士の突き合わせ平面部２４を溶着する場合を説明したが、それに限定されることなく、一対の熱可塑性樹脂製板材１６同士の強固な接着性が確保される限り、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれの窪み２０の底部を突き合わせなくてもよい。
さらにまた、一対の熱可塑性樹脂製板材１６それぞれが、その表面に複数の窪み２０を有するが、その窪み２０は他方の表面側で突出するような形態でなく、それにより対応する窪み２０同士の突き合わせ平面部２４を溶着しない場合でもよい。
また、第１実施形態においては、カーゴフロアボードに用いられるサンドイッチパネル１０として、外観を呈するおもて面側表皮材シート１２に対して化粧材シート１４を貼り合わせる場合を説明したが、それに限定されることなく、化粧材シート１４を省略し、おもて面側表皮材シート１２をそのまま露出させてもよい。加えて、カーゴフロアボードに用いられるサンドイッチパネル１０に限定されることなく、フットレスト、サイドドアトリム、シートバック、リアーパーセルシェルフ、ドアパネル、座席シート等の自動車内装材、機械器具のキャリングケース、弱電製品の部品、壁材、パーティション等の建築用内装材、椅子等の家具、その他にも、タンク、ダスト、ケース、ハウジング、トレイ、コンテナ等の用途に好適に用いられる。
【実施例】
【００７７】
本発明者は、対向または対称截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルに関し、軽量化と剛性（特に曲げ剛性）との関係を検討するために、コンピュータシミレーション解析を行った。
以下に、解析条件を示す。
（１）解析手法
（i）解析：有限要素法による弾性静解析
（ii）解析コード：汎用コード  Ｍａｒｃ
（２）解析モデル  
（i）解析モデル：芯材と芯材の各面に貼り付けた表皮材シートとからなる３次元1/2対称モデル（図２２参照）
ただし、芯材と表皮材シートとの間は、剛結合
（ii）寸法：全体表面積：６０００ｍｍ２
表皮材の肉厚：１．０ｍｍ
窪みの形状：正六角形開口の角錐台
（iii）物性値：芯材：材質  発泡ポリプロピレン樹脂（発泡倍率２．５倍）
表皮材：材質  ポリプロピレン+タルク３０％
（iv）荷重あるいは支持条件：両端支持の中央一点集中荷重（図２２において、Ａ方向の荷重に対して、Ｂで支持）
芯材のみの場合：１ｋｇｆ
芯材＋表皮材シートの場合：２０ｋｇｆ
(v) 評価項目：変位量（撓み）による曲げ剛性、および窪みによる空隙率
ただし、空隙率＝窪みの総開口面積／全体表面積
（３）解析パラメータ
（i）芯材の肉厚：０．３９６ｍｍ、０．４４７ｍｍ、０．４９５ｍｍ、０．５３６ｍｍ、０．５５０ｍｍおよび０．６４８ｍｍ
（ii）窪みのテーパ角度α）
：７５°、８０°および８５°
(iii) 窪みの開口：７ｍｍおよび１０ｍｍ
(iv) 窪み間の間隔：１．３３ｍｍ、３ｍｍおよび６ｍｍ【００７８】
解析セットAは、芯材の重量を一定に窪みのテーパ角度α、窪みの開口および窪み間の間隔をパラメータとした場合であり、解析セットBは、芯材の嵩（肉厚）を一定に窪みのテーパ角度α、窪みの開口および窪み間の間隔をパラメータとした場合であり、いずれの解析セットも、窪みのテーパ角度α、窪みの開口および窪み間の間隔により定まる各ケースについて、芯材のみの場合と、芯材の両面に表皮材を貼り付けた場合とを解析している。【００７９】
解析ケースを以下の表１に示す。
【表１】
2009136489.tif 000003
【００８０】
（４）解析結果
(i)芯材の厚み一定の場合の解析セットＡと、重量一定の場合の解析セットＢとについて、それぞれのケースを比較すれば、芯材の厚みが増大するほど、全体の曲げ剛性が増大することが示されている。
(ii)解析セットＡおよびＢそれぞれにおいて、窪み間の距離とテーパ角度αが共通で、窪みの大きさのみ異なるケース１とケース３と比較すれば、窪みの大きさが大きいほうが、芯材のみでは曲げ剛性が低下するが、芯材＋表皮材シートでは、逆に曲げ剛性が増大する。
(iii)解析セットＡおよびＢそれぞれにおいて、窪みの大きさとテーパ角度αが共通で、窪み間の距離のみ異なるケース２ないしケース４を比較すれば、窪み間の距離が大きいほうが、芯材のみでは曲げ剛性が増大するが、芯材＋表皮材シートでは、逆に曲げ剛性が低下する。
(iv)解析セットＡおよびＢそれぞれにおいて、窪みの大きさと窪み間の距離が共通で、テーパ角度αのみ異なるケース３、ケース５およびケース６を比較すれば、テーパ角度αが大きいほうが、芯材のみでは曲げ剛性が増大するが、芯材＋表皮材シートでは、逆に曲げ剛性が低下する。
(v)解析セットＡに関し、芯材＋表皮材の場合において、テーパ角度αが共通なケース１ないし４について、空隙率と変位量との関係を図２９に示す。図２９に示すように、芯材の肉厚が一定の場合、空隙率が大きいほど変形量が小さく、曲げ剛性が増大している。
(vi)解析セットＢに関し、同様に、芯材＋表皮材の場合において、テーパ角度αが共通なケース１ないし４について、空隙率と変位量との関係を図３０に示す。図３０に示すように、芯材の重量が一定の場合、空隙率が大きいほど変形量が小さく、曲げ剛性が増大している。【００８１】
以上の結果より、シート面積一定で、表皮材との強固な接着を前提に、サンドイッチパネル全体の曲げ剛性に対する表皮材シートの効果を得るには、芯材自体の曲げ剛性は低下するにも係わらず、なるべく表面上の窪み開口を大きく密に配置し、それにより空隙率を確保し、しかもテーパはなるべく直立させるのがよいという結論を得た。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルが自動車に適用された状態を示す      図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの一部を破断して示す断面斜視  図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネル用芯材の正面図である。
【図４】図３のA-A矢視方向に対応するサンドイッチパネルの断面図である。
【図５】変形例を示す図４と同様なサンドイッチパネルの断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネル用芯材の成形工程における型締前の状態を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネル用芯材の成形工程における型締状態を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネル用芯材の成形工程における型開き状態を示す図である。
【図９】本発明の変形実施形態に係るサンドイッチパネル用芯材の成形工程における型締前の状態を示す図６と同様な図である。
【図１０】本発明の変形実施形態に係るサンドイッチパネル用芯材の成形工程における型締状態を示す図７と同様な図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネル用芯材の成形工程における型開き状態を示す図８と同様な図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形装置の概略を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、化粧材シート１４を分割形式の金型間に配置した状態を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、表皮材シートを分割形式の金型間に配置した状態を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、表皮材シートを分割形式の金型に当接させた状態を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、表皮材シートを賦形した状態を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、芯材シートを分割形式の金型間に配置した状態を示す図である。
【図１８】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、芯材シートを一方の表皮材シートに押し付けた状態を示す図である。
【図１９】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、分割形式の金型を型締めした状態を示す図である。
【図２０】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形装置の一方の金型のキャビティの正面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態に係るサンドイッチパネルの成形工程において、分割形式の金型を型開きした状態を示す図である。
【図２２】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析モデルの図である。
【図２３】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析セットＡおよび解析セットＢそれぞれのケース１における解析モデルの図である。
【図２４】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析セットＡおよび解析セットＢそれぞれのケース２における解析モデルの図である。
【図２５】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析セットＡおよび解析セットＢそれぞれのケース３における解析モデルの図である。
【図２６】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析セットＡおよび解析セットＢそれぞれのケース４における解析モデルの図である。
【図２７】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析セットＡおよび解析セットＢそれぞれのケース５における解析モデルの図である。
【図２８】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析セットＡおよび解析セットＢそれぞれのケース６における解析モデルの図である。
【図２９】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析結果において、芯材の肉厚が一定の場合に空隙率と変形量との関係を示すグラフである。
【図３０】本発明の実施例における対向截頭錐形状の窪みを有する芯材を用いたサンドイッチパネルの解析結果において、芯材の重量が一定の場合に空隙率と変形量との関係を示すグラフである。
【図３１】本発明の変形実施形態に係るサンドイッチパネルの端部まわりの部分詳細図である。
【図３２】本発明の変形実施形態に係るサンドイッチパネルの断面図である。
【図３３】本発明の変形実施形態に係るサンドイッチパネルの芯材の組立方法を示す図である。
【図３４】本発明の別の変形実施形態に係るサンドイッチパネルの芯材の組立方法を示す図である。
【図３５】本発明の別の変形実施形態に係るサンドイッチパネルの断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
Ｐ  パリソン
ＰＬ  パーティングライン
α  テーパ角度
１０  サンドイッチパネル
１２  表皮材シート
１３  芯材
１４  化粧材シート
１６  熱可塑性樹脂製板材
１８  内表面
２０  窪み
２２  外表面
２４  突き合わせ部
２６  開口
２７  貫通穴
２８  中空部
４０  押出ヘッド
５０  金型
５２  キャビティ
５４  突起体
６０  サンドイッチパネル成形装置
６２  押出装置
６４  型締装置
６５  ホッパー
６６  シリンダー
６８  油圧モータ
７０  アキュムレータ
７２  プランジャー
７３  金型
７４  キャビティ
７５  枠部材
７６  ピンチオフ部
７７  開口
７８  吸着盤
８０  周縁
８２  空間部
８３  補強材
８４  凹部
８６  凸部
８８  鉤状部
９０  係合溝
９２  山形細溝
９４  係合段部
９６  切り込み
９８  係合段部
１００  カーゴフロアリッド
１０１  突起
１０２  小さい湾曲部
１０３  突起
１０４  大きい湾曲部
１０６  突起部
１０８  凹部
１０９  突起形成部
１１０  把手形成用金型突起
【図１】
2009136489.tif 000004
【図２】
2009136489.tif 000005
【図３】
2009136489.tif 000006
【図４】
2009136489.tif 000007
【図５】
2009136489.tif 000008
【図６】
2009136489.tif 000009
【図７】
2009136489.tif 000010
【図８】
2009136489.tif 000011
【図９】
2009136489.tif 000012
【図１０】
2009136489.tif 000013
【図１１】
2009136489.tif 000014
【図１２】
2009136489.tif 000015
【図１３】
2009136489.tif 000016
【図１４】
2009136489.tif 000017
【図１５】
2009136489.tif 000018
【図１６】
2009136489.tif 000019
【図１７】
2009136489.tif 000020
【図１８】
2009136489.tif 000021
【図１９】
2009136489.tif 000022
【図２０】
2009136489.tif 000023
【図２１】
2009136489.tif 000024
【図２２】
2009136489.tif 000025
【図２３】
2009136489.tif 000026
【図２４】
2009136489.tif 000027
【図２５】
2009136489.tif 000028
【図２６】
2009136489.tif 000029
【図２７】
2009136489.tif 000030
【図２８】
2009136489.tif 000031
【図２９】
2009136489.tif 000032
【図３０】
2009136489.tif 000033
【図３１】
2009136489.tif 000034
【図３２】
2009136489.tif 000035
【図３３】
2009136489.tif 000036
【図３４】
2009136489.tif 000037
【図３５】
2009136489.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月24日(2010.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材であって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、サンドイッチパネルの用途に応じて、その内部の所望の位置に密閉中空部を有するとともに、所望の外形および/または表面形状を呈するように、２つの分割形式の金型の間に位置決めした溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のパリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより成形され、
溶融状態のパリソンの２つの分割形式の金型のキャビティそれぞれに向かって押圧される表面が、対応する樹脂製表皮材シートとの接着面を形成する、
ことを特徴とするサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂製芯材は、分割形式の金型のキャビティに向かって押圧される表面に、内方に向かって先細の所定のテーパ角度を備えた複数の窪みを有し、
サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと、前記表面と対応する表皮材シートとの総接着面積との関係で、前記複数の窪みのテーパ角度が決定される、請求項１に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項３】
該熱可塑性樹脂製芯材は、２つの分割形式の金型の間に位置決めした２つの溶融状態のシート状パリソンを２つの分割形式の金型を型締めすることにより成形され、該熱可塑性樹脂製芯材は、それぞれ溶融状態のシート状パリソンに基づいて成形される一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、芯材が形成される、請求項２に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項４】
前記複数の窪みのいずれかが、補強材を埋め込むための溝あるいは貫通孔を形成する、請求項２に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項５】
前記サンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材は、補強材を介して連結された分割タイプであり、
該補強材は、前記分割されたサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の端部と嵌合するための凹部を有し、一方前記端部は、該凹部と相補形状の凸部を有する、請求項１に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【請求項６】
２枚の樹脂製表皮材シートと、両表皮材シートとの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材とを有するサンドイッチパネルであって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、金型を用いて成形され、一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の突き合わせ部を突き合わせ溶着することにより、芯材が形成され、
一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれは、その表面において対応するシートと接着され、
サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと、両表皮材シートそれぞれと対応する樹脂製板材の表面との総接着面積と、一対の樹脂製板材同士の総突き合わせ面積との相互関係で、前記複数の窪みのテーパ角度が決定される、ことを特徴とするサンドイッチパネル。
【請求項７】
前記複数の窪みは、有底であり、前記突き合わせ部は、突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、芯材が形成される、請求項６に記載のサンドイッチパネル。
【請求項８】
前記突き合わせ部は、一対の樹脂製板材の互いに対向する対向面に形成される開口周縁部により形成され、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の突き合わせ部が互いに背向する形態で突き合わせ溶着することにより、貫通穴を有する芯材が形成される、請求項６に記載のサンドイッチパネル。
【請求項９】
前記複数の窪みはそれぞれ、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面における開口が正六角形の角錐台形状を有する、請求項７または請求項
８に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１０】
前記複数の窪みは、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面上で、ハニカム状に配置されている、請求項９に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１１】
２枚の樹脂製表皮材シートと、両表皮材シートとの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材とを有するサンドイッチパネルであって、
該熱可塑性樹脂製芯材は、一対の熱可塑性樹脂製板材により構成され、一対の熱可塑性樹脂製板材はそれぞれ、内表面側で突出するように内方に向かって先細の複数の窪みを外表面に有し、前記複数の窪みそれぞれは、最先細部に突き合わせ平面部を有し、一対の樹脂製板材それぞれの対応する窪み同士の平面部が互いに背向する形態でブロー成形または真空成形により突き合わせ溶着することにより、芯材が形成され、
一対の熱可塑性樹脂製板材それぞれは、その表面において対応する表皮材シートと溶着され、
表皮材シートと芯材との接着性が確保可能なように、サンドイッチパネルに要求される曲げ剛性に応じて、前記芯材の厚みと前記複数の窪みのテーパ角度との関係を決定する、ことを特徴とするサンドイッチパネル。
【請求項１２】
前記複数の窪みはそれぞれ、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面における開口が正六角形の角錐台形状を有する、請求項１１に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１３】
前記複数の窪みは、前記熱可塑性樹脂製芯材の前記外表面上で、ハニカム状に配置されている、請求項１２に記載のサンドイッチパネル。
【請求項１４】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材の成形方法であって、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のパリソンを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させることにより、金型を型締して、一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成する段階と、
密閉空間内の溶融状態のパリソン中から加圧することにより、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内の溶融状態のパリソンを吸引することにより、一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部の内側であって、キャビティに設けられた凹凸部により、密閉空間内のパリソンを賦形する段階と、を有し、
それにより、密閉空間内のパリソンの外形形状および表面形状を成形することを特徴とする熱可塑性樹脂製芯材の成形方法。
【請求項１５】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネル向けの熱可塑性樹脂製芯材の成形方法であって、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
シート状パリソンを対応するピンチオフ部に当接させることにより、一対の分割形式の金型のキャビティとシート状パリソンとの間に密閉空間を形成する段階と、
該密閉空間を通じてシート状パリソンを吸引することにより、シート状パリソンを一対の分割形式の金型のキャビティに押し当てて、賦形する段階と、
一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させることにより、一対の分割形式の金型を型締して、２つのシート状パリソン同士を溶着する段階と、を有し、
それにより、溶着された２つのシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを通じて、シート状パリソンの内部に密閉中空部を設けるとともに、シート状パリソンの表面に複数の窪みあるいは複数の貫通穴を設けることを特徴とする熱可塑性樹脂製芯材の成形方法。
【請求項１６】
前記賦形段階は、一対の分割形式の金型の少なくとも一方のピンチオフ部の内側において、キャビティに複数設けられた突起体であって、それぞれ、対向する分割形式の金型に向かって先細の形状を有する複数の突起体に対して、対応するシート状パリソンを押し当てることにより、シート状パリソンの表面に複数の突起体に対応する複数の窪みを賦形する、請求項
１４または１５に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法。
【請求項１７】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法により成形された芯材を一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを、前記芯材を挟んで一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させることにより、一対の分割形式の金型を型締して、一対の分割形式の金型内に密閉空間を形成する段階と、
密閉空間内から加圧することにより、あるいは型締された一対の分割形式の金型を通じて密閉空間内を吸引することにより、一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部の内側であって、キャビティに設けられた凹凸部により、密閉空間内のシート状パリソンを賦形するとともに、シート状パリソンと芯材とを溶着する段階と、を有し、
それにより、内部に芯材を配置した状態で、互いに溶着されたシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを特徴とするサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項１８】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製芯材の成形方法により成形された芯材を一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
キャビティのまわりに環状に形成され、対向する金型に向かって突出するピンチオフ部がそれぞれ設けられた一対の分割形式の金型のキャビティのまわりにはみ出す形態で、２つの溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシート状パリソンを、前記芯材を挟んで、一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
シート状パリソンを対応するピンチオフ部に当接させることにより、一対の分割形式の金型のキャビティとシート状パリソンとの間に密閉空間を形成する段階と、
該密閉空間を通じてシート状パリソンを吸引することにより、シート状パリソンを一対の分割形式の金型のキャビティに押し当てて、賦形する段階と、
一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部同士を当接させることにより、一対の分割形式の金型を型締して、２つの可塑化樹脂材料のシート状パリソンと前記芯材とを溶着する段階と、を有し、
それにより、内部に芯材を配置した状態で、互いに溶着されたシート状パリソンの周縁にパーティングラインＰＬを形成することを特徴とするサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項１９】
２枚の樹脂製表皮材シートの間に介在する熱可塑性樹脂製芯材を有するサンドイッチパネルの成形方法であって、
それぞれ、キャビティが鉛直向きに配置された一対の分割形式の金型の間に化粧材シートを鉛直向きに挿入する段階と、
化粧材シートを一対の分割形式の金型の一方により保持する段階と、
一対の分割形式の金型の上方に鉛直方向に配置された押出ダイから２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製材料の連続シート状パリソンそれぞれを垂直下方に供給して、一対の分割形式の金型の間に入れ子式に鉛直向きに配置された一対の枠部材の間に位置決めする段階と、
２枚の溶融状態の連続シート状パリソンそれぞれを対応する枠部材に仮固定する段階と、
溶融状態の連続シート状パリソンが仮固定された枠部材それぞれを対応する分割形式の金型に向かって、溶融状態の連続シート状パリソンが枠部材の開口部を通じて一対の分割形式の金型それぞれのピンチオフ部に当接まで移動する段階と、
２枚の溶融状態の連続シート状パリソンそれぞれを、対応する一対の分割形式の金型のキャビティ、ピンチオフ部、および対応する溶融状態の連続シート状パリソンにより構成される密閉空間を通じて吸引して、賦形する段階と、
芯材を賦形された２枚の溶融状態の連続シート状パリソンの間に挿入する段階と、
芯材を一対の分割形式の金型の一方に向かって、対応する溶融状態の連続シート状パリソンに対して押し付けて、芯材を保持して位置決めする段階と、
一対の分割形式の金型を型締して、２枚の溶融状態の連続シート状パリソンを芯材と溶着する段階と、
を有することを特徴とする、サンドイッチパネルの成形方法。
【請求項２０】
前記芯材の保持位置決め段階は、対応する連続シート状パリソンに対する溶着を兼ねる、請求項１９に記載のサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項２１】
溶着された前記２枚の表皮材シートの周縁に形成されるパーティングラインＰＬが、前記芯材の周縁から離間するように、前記芯材の大きさ、または前記表皮材シートの大きさを決定する、請求項１８ないし２０のいずれか１項に記載のサンドイッチパネルの成形方法。
【請求項２２】
前記熱可塑性樹脂製材料のパリソンは、筒状、管状あるいはシート状である、請求項１に記載のサンドイッチパネル用熱可塑性樹脂製芯材。
【国際調査報告】
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