(57)【要約】【課題】発泡樹脂パネルの剛性低下、見栄えの悪化、及び発泡樹脂パネルを他の樹脂パネルに溶着する場合における接合不良の発生を防止する。【解決手段】成形型２９のキャビティ３７内に射出充填した熱可塑性樹脂Ｒの型成形面近傍にスキン層１１が生成され始めた時点でキャビティ３７の容積を拡大させ、熱可塑性樹脂Ｒを発泡させることにより樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層１１が全面に形成されるとともに、多数の空隙を有しスキン層１１に比べて樹脂密度が低い発泡層１３が内部に一体に形成されてなり、キャビティ３７容積拡大方向に対して略垂直に広がる平坦なパネル本体７と、パネル本体７の外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突設された側壁部９とを備えた第１発泡樹脂パネル３において、パネル本体７裏面における側壁部９近傍のスキン層１１に、スキン層１１の一部で構成された突条部１５を側壁部９に沿って略垂直に突設する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型のキャビティ内に射出充填した熱可塑性樹脂の型成形面近傍にスキン層が生成され始めた時点でキャビティ容積を拡大させ、上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層が全面に形成されるとともに、多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度が低い発泡層が内部に一体に形成されてなり、
キャビティ容積拡大方向に対して略垂直に広がる平坦なパネル本体と、該パネル本体の外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突設された側壁部とを備えた発泡樹脂パネルであって、
上記パネル本体裏面における側壁部近傍のスキン層には、該スキン層の一部で構成された突条部が上記側壁部に沿って略垂直に突設されていることを特徴とする発泡樹脂パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の発泡樹脂パネルにおいて、
上記パネル本体裏面と側壁部内側面との境には、凹状湾曲面が形成され、上記突条部は、上記凹状湾曲面のパネル本体側の端部に沿って突設されていることを特徴とする発泡樹脂パネル。
【請求項３】
請求項１に記載の発泡樹脂パネルの成形方法であって、
上記パネル本体の表面及び上記側壁部の外側面を成形する成形面を有する第１型と、上記パネル本体の裏面、及び上記側壁部の内側面を成形する成形面を有し、該成形面に上記突条部に対応する凹条部が形成された第２型と、上記側壁部の突出端面を成形する成形面を有する第３型とからなる成形型を型閉じした状態で、溶融状態の熱可塑性樹脂を成形型のキャビティ内に射出充填し、
上記成形型の成形面近傍の熱可塑性樹脂が型温により固化し始めた後、上記第１型と第３型とを固定したまま、上記第２型を上記第１型との間隔がパネル本体の厚さとなるように第１型から型開き方向に離間させてキャビティ容積を拡大させ、上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより上記パネル本体及び側壁部を成形することを特徴とする発泡樹脂パネルの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平坦なパネル本体と、該パネル本体の外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突設された側壁部とを備えた発泡樹脂パネル及びその成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、平坦なパネル本体と、該パネル本体の外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突設された側壁部とを備えた発泡樹脂パネルをコアバック法（Moving Cavity法）により射出成形する技術が開示されている。これらの発泡樹脂パネルの表面全体には、樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層が形成されるとともに、スキン層の内部には、多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度が低い発泡層が一体に形成されている。これらの発泡樹脂パネルは一般に、パネル本体の表面及び側壁部の外側面を成形する第１型と、パネル本体の裏面及び側壁部の内側面を成形する第２型とを備えた成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、型成形面近傍にスキン層が生成され始めた時点で第２型を第１型から離間させてキャビティの容積を拡大させ、上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９２５４９号公報
【特許文献２】特許第４１０６３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１及び特許文献２では、第２型を第１型から離間させると、第２型のパネル本体外周端末部に対応する成形面に形成されたスキン層が第２型の成形面から離れ、成形されたパネル本体の側壁部近傍に窪みが生じる場合がある。このような現象は、第２型が第１型から離間するストローク分だけ側壁部の内側面の長さが離間前よりも短くなってスキン層が撓むことに起因する。なお、スキン層の撓み量は、図５（ａ）中Ｌで示す長さと図５（ｂ）中Ｌ’で示す長さとの差に相当する。
【０００５】
図４は、後述する実施形態の図１に相当し、図５は後述する実施形態の図２に相当する。
【０００６】
図４及び図５中、ａは、発泡樹脂パネルであり、該発泡樹脂パネルａは、略平坦に広がるパネル本体ｂと、該パネル本体ｂの外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突設された側壁部ｃとを備え、側壁部ｃ近傍には窪みｄが当該側壁部ｃに沿うように形成されている。また、発泡樹脂パネルａの表面全体には、樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層ｅが形成されるとともに、スキン層ｅの内部には、多数の空隙を有し上記スキン層ｅに比べて樹脂密度が低い発泡層ｆが一体に形成されている。
【０００７】
また、図５中、ｇは成形型であり、該成形型ｇは、パネル本体ｂの表面及び側壁部ｃの外側面を成形する成形面を有する第１型ｈ、パネル本体ｂの裏面、側壁部ｃの内側面を成形する成形面を有する第２型ｉ、及び側壁部ｃの突出端面を成形する成形面を有する第３型ｍを備えている。成形型ｇは、キャビティｊを形成し、このキャビティｊに熱可塑性樹脂ｋが射出充填される。
【０００８】
このように、パネル本体ｂの側壁部ｃ近傍に窪みｄが生じると、窪んだ箇所が薄くなる分だけ発泡樹脂パネルａの剛性が低下する。また、窪んだ箇所が外部に露出して見栄えを悪化させるおそれがある。さらに、成形した発泡樹脂パネルａの裏面側から他の樹脂パネルを当該他の樹脂パネルに突設したリブにより溶着する場合、窪んだ箇所が上記リブ先端の溶着箇所に対応していると、接合不良を生じさせるおそれがある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、発泡樹脂パネルの剛性低下、見栄えの悪化、及び発泡樹脂パネルを他の樹脂パネルに溶着する場合における接合不良の発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明は、パネル本体裏面における側壁部近傍のスキン層に突条部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
具体的には、本発明は、成形型のキャビティ内に射出充填した熱可塑性樹脂の型成形面近傍にスキン層が生成され始めた時点でキャビティ容積を拡大させ、上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層が全面に形成されるとともに、多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度が低い発泡層が内部に一体に形成されてなり、キャビティ容積拡大方向に対して略垂直に広がる平坦なパネル本体と、該パネル本体の外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突設された側壁部とを備えた発泡樹脂パネルを対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記パネル本体裏面における側壁部近傍のスキン層には、該スキン層の一部で構成された突条部が上記側壁部に沿って略垂直に突設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発泡樹脂パネルにおいて、上記パネル本体裏面と側壁部内側面との境には、凹状湾曲面が形成され、上記突条部は、上記凹状湾曲面のパネル本体側の端部に沿って突設されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発泡樹脂パネルの成形方法であって、上記パネル本体の表面及び上記側壁部の外側面を成形する成形面を有する第１型と、上記パネル本体の裏面、及び上記側壁部の内側面を成形する成形面を有し、該成形面に上記突条部に対応する凹条部が形成された第２型と、上記側壁部の突出端面を成形する成形面を有する第３型とからなる成形型を型閉じした状態で、溶融状態の熱可塑性樹脂を成形型のキャビティ内に射出充填し、上記成形型の成形面近傍の熱可塑性樹脂が型温により固化し始めた後、上記第１型と第３型とを固定したまま、上記第２型を上記第１型との間隔がパネル本体の厚さとなるように第１型から型開き方向に離間させてキャビティ容積を拡大させ、上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより上記パネル本体及び側壁部を成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、側壁部近傍のスキン層に、スキン層の一部で構成された突条部が略垂直に突設されるので、成形の際、側壁部近傍のスキン層が第２型に形成された突条部に対応する凹条部に食い付き、その食い付き抵抗によりコアバック動作に追従して側壁部近傍のスキン層が撓むことなく移動し、パネル本体における窪みの形成が防止される。この結果、発泡樹脂パネルの剛性低下、見栄えの悪化、及び発泡樹脂パネルを他の樹脂パネルに溶着する場合における接合不良の発生が防止される。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、突条部と側壁部との間を凹状湾曲面で構成しているので、平坦面で構成した場合に比べて、突条部と側壁部との間に若干窪みが形成されても目立ちにくく、見栄えが悪化しにくい。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果が得られるとともに、キャビティ容積を拡大させる際、第１型と第３型とを固定しているので、側壁部の突出端面を容易に所望の形状にすることができる。したがって、発泡樹脂パネルの裏面側から他の樹脂パネルを接着して２重構造のパネルを製造する場合に、突出端面の形状が接着を妨げたり、パネルの合計の厚さがばらつくことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る発泡樹脂パネルの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発泡樹脂パネルの成形工程図を示し、図２（ａ）は、成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填した状態を示す成形工程図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における成形型の第２型を第１型から離間させた状態を示す成形工程図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発泡樹脂パネルを備えたトランクボードの断面図である。
【図４】本願に相当する従来の型構造により従来の発泡樹脂パネルを成形した場合の図１相当図である。
【図５】本願に相当する従来の型構造により従来の発泡樹脂パネルを成形する場合の図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図３は、トランクボード１を示す。このトランクボード１は、図示しない自動車の後部荷室に取り付けられ、このトランクボード１の下方には、スペアタイヤ等を収納する図示しない凹状収納部が形成される。
【００２１】
上記トランクボード１は、本発明の実施形態に係る第１発泡樹脂パネル３と、第２発泡樹脂パネル５とを備え、これら両者を圧接させた状態で振動させることにより溶着一体化して構成されている。
【００２２】
上記第１発泡樹脂パネル３は、図１にも示すように、略矩形状の平坦なパネル本体７と、該パネル本体７の外周端末部からパネル裏面側にパネル本体７の全周に亘って略垂直に一体に突設された側壁部９とを備えている。上記側壁部９の突出端面は平坦に形成されている。上記パネル本体７裏面と側壁部９内側面との境には、パネル本体７の全周に亘って凹状湾曲面１７が形成されている。また、第１発泡樹脂パネル３の全面には、樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層１１が形成されるとともに、第１発泡樹脂パネル３の内部には、多数の空隙を有し上記スキン層１１に比べて樹脂密度が低い発泡層１３が上記スキン層１１と一体に形成されている。さらに、上記パネル本体７裏面における側壁部９近傍のスキン層１１には、該スキン層１１の一部で構成された突条部１５が、上記凹状湾曲面１７のパネル本体７側の端部及び上記側壁部９に沿って略垂直に突設されている。
【００２３】
上記第２発泡樹脂パネル５は、略矩形状の平坦なパネル本体１９と、該パネル本体１９の外周端末部からパネル裏面側にパネル本体１９の全周に亘って略垂直に一体に突設された側壁部２１とを備えている。上記側壁部２１の突出端面は平坦に形成されている。第２発泡樹脂パネル５の全面にも、樹脂密度が高くて堅いソリッド層からなるスキン層２３が形成されるとともに、該第２発泡樹脂パネル５の内部にも、多数の空隙を有し上記スキン層２３に比べて樹脂密度が低い発泡層２５が上記スキン層２３と一体に形成されている。また、上記パネル本体１９裏面における上記第１発泡樹脂パネル３の突条部１５に対向する箇所より若干内側には、ソリッドからなる溶着リブ２７が、振動方向に延びるように略垂直に一体に突設されている。この溶着リブ２７の先端略半分は、側壁部２１の突出端面よりも上記第１発泡樹脂パネル３側に突出している。
【００２４】
上記第１発泡樹脂パネル３及び第２発泡樹脂パネル５が、裏面同士を互いに向かい合わせて振動溶着して一体化されてトランクボード１が構成されている。
【００２５】
このように構成されたトランクボード１では、第１発泡樹脂パネル３の側壁部９の突出端面と第２発泡樹脂パネル５の側壁部２１の突出端面とは、見栄えを確保するとともに振動溶着時に接触してバリが生じないようにするため互いに接近して間に隙間Ｓ１が形成されている。また、第１発泡樹脂パネル３の側壁部９の外側面と、第２発泡樹脂パネル５の側壁部２１の外側面とは面一になっている。
【００２６】
また、第２発泡樹脂パネル５の溶着リブ２７先端部は、上記第１発泡樹脂パネル３のパネル本体７裏面における突条部１５よりも若干内側の部分に溶着一体化されている。
【００２７】
次に、上記のように構成されたトランクボード１の製造方法について説明する。まず、第１発泡樹脂パネル３、及び第２発泡樹脂パネル５をそれぞれ成形する。第１発泡樹脂パネル３は、次のようにして成形される。
【００２８】
成形に際し、成形型２９と、熱可塑性樹脂Ｒ（例えばポリプロピレン）とを用意する。成形型２９は、パネル本体７の表面及び上記側壁部９の外側面を成形する成形面３１ａを有する第１型３１と、上記パネル本体７の裏面、及び上記側壁部９の内側面を成形する成形面３３ａを有し、該成形面３３ａには、上記突条部１５に対応する凹条部３３ｂが形成された第１可動型としての第２型３３と、上記側壁部９の突出端面を成形する平坦な成形面３５ａを有する第２可動型としての第３型３５とを備え、上記第２型３３と第３型３５とは第１型３１に対し進退可能に配置され、さらに第２型３３は第３型３５内に進退可能に配設されている。また、上記熱可塑性樹脂Ｒとして、例えば、化学反応によりガスを発生させる化学的発泡材や、Ｍｕｃｅｌｌ（ミューセル）Ｐｒｏｃｅｓｓのように二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガス（物理的発泡材）等が超臨界状態で混入された熱可塑性樹脂であり、ガラス繊維等の繊維が混入されていてもよいが、必ずしもこれらを混入していなくてもよい。
【００２９】
まず、図２（ａ）に示すように、上記成形型２９を型閉じした状態で、溶融状態の熱可塑性樹脂Ｒを成形型２９のキャビティ３７内に射出機から射出充填する。しかる後、成形型２９の成形面近傍の熱可塑性樹脂Ｒ’は型温により早期に固化し始める。このとき、第２型３３の凹条部３３ｂに充填された熱可塑性樹脂Ｒ’も固化し始めている。この時点で、第１型３１と第３型３５とを固定したまま、第２型３３を第１型３１との間隔がパネル本体７の厚さとなるように第１型３１から型開き方向（キャビティ容積拡大方向）Ｘに後退させて離間させることによりキャビティ３７の容積を例えば３〜６倍に拡大する。すると、キャビティ３７の容積拡大により、それまで上記第１型３１と第２型３３の間で圧縮（膨張が規制）されている熱可塑性樹脂Ｒが、第２型３３に引っ張られるとともに、熱可塑性樹脂Ｒ中の化学反応によって発生したガスや不活性ガス等により発泡膨張する。熱可塑性樹脂Ｒ中にガラス繊維等の繊維が混入されている場合には、この際、上記圧縮が軽減されて繊維が弾性的に復元し、この弾性復元力（スプリングバック現象）によっても熱可塑性樹脂Ｒが膨張する。またこのとき、第２型３３が第１型３１から離間するストローク分だけ側壁部９の内側面の長さが離間前よりも短くなって第２型３３のパネル本体７外周端末部に対応する成形面３３ａに形成されたスキン層１１に第２型３３から離れようとする力が作用するが、第２型３３に凹条部３３ｂが形成されているので、この凹条部３３ｂにスキン層１１が食い付き、その食い付き抵抗により第２型３３の離間動作に追従してスキン層１１が撓むことなく移動する。その結果、図２（ｂ）に示すように、キャビティ容積拡大方向Ｘに対して略垂直に広がる窪みのない平坦なパネル本体７と、該パネル本体７の外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突出する側壁部９とからなる第１発泡樹脂パネル３が成形される。この第１発泡樹脂パネル３の全面には、スキン層１１が形成されるとともに、第１発泡樹脂パネル３の内部には、発泡層１３が形成されている。また、第２型３３の凹条部３３ｂに充填された熱可塑性樹脂Ｒは、第２型３３の型温により早期に冷却されており、上記発泡層１３を形成するために該第２型３３を後退させても上記突条部１５には発泡層が生成されず、上記スキン層１１の一部を構成する。
【００３０】
そして、第３型３５と一緒に第２型３３を第１型３１よりさらに後退させ、第１発泡樹脂パネル３を第１型３１より脱型し、さらに図示しない第３型３５に内挿されたエジェクタピンで第１発泡樹脂パネル３を突き出し、第２型３３及び第３型３５より脱型する。
【００３１】
第２発泡樹脂パネル５も第１発泡樹脂パネル３と同様に成形される。なお、第２発泡樹脂パネル５の成形に用いられる第２型３３には、溶着リブ２７に対応する凹条部が形成されているが、突条部１５に対応する凹条部３３ｂは形成されていない。溶着リブ２７に対応する凹条部に充填された熱可塑性樹脂Ｒは、第２型３３の型温により早期に冷却されており、上記発泡層２５を形成するために該第２型３３を後退させても上記溶着リブ２７には発泡層が生成されず、ソリッド層が形成される。
【００３２】
そして、上記のように構成された第１発泡樹脂パネル３と第２発泡樹脂パネル５とを振動溶着する。まず、第１発泡樹脂パネル３を裏面が下を向くように上側の振動溶着治具にセットする。一方、第２発泡樹脂パネル５を溶着リブ２７が上を向くように下側の振動溶着治具にセットする。また、上記第１発泡樹脂パネル３及び第２発泡樹脂パネル５の側壁部９，２１を対向位置させ、この状態から、上側の振動溶着治具を上方から下側の振動溶着治具に押し付けて第２発泡樹脂パネル５の溶着リブ２７突出端面を第１発泡樹脂パネル３のパネル本体７裏面に圧接させながら、上側の振動溶着治具を溶着リブ２７の長手方向に往復振動させる。このとき、溶着リブ２７の突出端面は、第１発泡樹脂パネル３のパネル本体７裏面の側壁部９近傍に圧接されるが、第１発泡樹脂パネル３のパネル本体７裏面の側壁部９近傍には窪みが形成されていないので、窪みによる接合不良は発生しない。
【００３３】
これにより、第２発泡樹脂パネル５の溶着リブ２７の先端部が、第１発泡樹脂パネル３のパネル本体７裏面のスキン層１１との圧接振動により該スキン層１１を溶融させてスキン層１１と溶着一体化される。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、第１発泡樹脂パネル３の成形時におけるスキン層１１の撓みが防止されるので、パネル本体７に窪みが形成されにくく、第１発泡樹脂パネル３の剛性低下、及び見栄えの悪化が防止される。
【００３５】
また、第１発泡樹脂パネル３の突条部１５と側壁部９との間を凹状湾曲面１７で構成しているので、平坦面で構成した場合に比べて、突条部１５と側壁部９との間に若干窪みが形成されても目立ちにくく、見栄えが悪化しにくい。
【００３６】
また、第１発泡樹脂パネル３の成形時にキャビティ３７の容積を拡大させる際、第１型３１と平坦な成形面３５ａを有する第３型３５とを固定しているので、側壁部９の突出端面を容易に平坦にすることができる。したがって、第１発泡樹脂パネル３の側壁部９の突出端面の形状が接着を妨げたり、トランクボード１の合計の厚さがばらつくことを防止できる。
【００３７】
なお、本実施形態では、上記パネル本体７の裏面、及び上記側壁部９の内側面を成形する成形面３３ａを有する第２型３３と、上記側壁部９の突出端面を成形する平坦な成形面３５ａを有する第３型３５とを用いたが、特許文献２に開示されているように、成形面３３ａと成形面３５ａの両方を備えた１個の成形型を用いてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、側壁部９の突出端面を成形する成形面３５ａを平坦にしたが、必ずしも平坦にしなくてもよい。例えば、特許文献２に開示されているように、成形面３５ａに傾斜を設けてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、第１発泡樹脂パネル３がトランクボード１を構成する場合を示したが、エンジンカバー、パッケージトレイやグローブボックスのリッド等の他の自動車用樹脂成形品、さらには自動車以外の樹脂成形品にも適用することができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、例えば、平坦なパネル本体と、該パネル本体の外周端末部からパネル裏面側に略垂直に一体に突設された側壁部とを備えた発泡樹脂パネル及びその成形方法として有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１      トランクボード 
３      第１発泡樹脂パネル 
７      パネル本体 
９      側壁部 
１１      スキン層 
１３      発泡層 
１７      凹状湾曲面 
１９      パネル本体 
２９      成形型 
３１      第１型 
３１ａ    成形面 
３３      第２型 
３３ａ    成形面 
３３ｂ    凹条部 
３５      第３型 
３５ａ    成形面 
３７      キャビティ 
【図１】
2011131555.tif 000003
【図２】
2011131555.tif 000004
【図３】
2011131555.tif 000005
【図４】
2011131555.tif 000006
【図５】
2011131555.tif 000007