(57)【要約】【課題】積層体の端末部の形成と封止とを同時に行うことができる樹脂積層体の成形方法と成形装置とを提供する。【解決手段】成形装置３０は、発泡樹脂層１１の表裏両面側に樹脂シート層１３ａ，１３ｂが配置された積層体からなる基材Ｗを挟んで加圧可能な刃型３１と受型３２とを備え、刃型３１は、基材Ｗを切断する刃先３５ａと、刃先３５ａに隣接して設けられて基材Ｗを加圧する押圧面３５ｂと、を有して加熱可能な刃部３５を備え、受型３２は、刃先３５ａを受ける刃先受面３９ａと、押圧面３５ｂに沿い樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間を加圧可能な間隔で対向する押圧受面３９ｂと、を有する受部３９を備えている。成形装置３０で、加熱された刃先３５ａ及び押圧面３５ｂにより基材Ｗを加圧することで、基材Ｗを切断するとともに、端末部１７の樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間を面状に溶着する。【選択図】図２Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡樹脂層の表裏両面側に樹脂シート層が配置された積層体を、互いに隣接して加熱された刃先及び押圧面により加圧することで、前記刃先により前記積層体を切断するとともに、前記押圧面により端末部の前記複数の樹脂シート層間を面状に溶着する、樹脂積層体の成形方法。
【請求項２】
一方の前記樹脂シート層における加熱された部位を前記刃先及び押圧面により引き延ばして他方の前記樹脂シート層と溶着する、請求項１に記載の樹脂積層体の成形方法。
【請求項３】
発泡樹脂層の表裏両面側に樹脂シート層が配置された積層体を加圧する刃型と受型とを備え、
前記刃型は、前記積層体を切断する刃先と、該刃先に隣接して設けられて前記積層体を加圧する押圧面と、を有して加熱可能な刃部を備え、
前記受型は、前記刃先を受ける刃先受面と、前記樹脂シート層間を加圧可能な間隔で前記押圧面に沿って対向する押圧受面と、を有する受部を備えている、樹脂積層体の成形装置。
【請求項４】
前記受型は、前記押圧受面と隣接する位置に、前記刃部との間隔を前記押圧受面より拡開した逃げ部を有する、請求項３に記載の樹脂積層体の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂層の表裏両面側に樹脂シート層が配置された積層体の端末部を形成して封止する樹脂積層体の成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軽量化、断熱、吸音等、種々の目的のために気体を含有した材料を用いた積層体が使用されている。例えば特許文献１には、基材に不織布を介して表面材を積層した積層体が使用された車両用成形天井が提案されている。この車両用成形天井を製造する際、端末を覆うために、端末で表皮材を基材の裏側に巻き込んで接着している。
【０００３】
また特許文献２では、発泡樹脂からなる複数の板状パネルに表面材と裏面材とを積層した天板が提案されている。この天板を製造する際には、エッジの防水性能を高めるために積層体の端末部がウレタン樹脂等で覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３２２９４号公報
【特許文献２】特開２０１２−６５６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の積層体では、端末の形成及び封止の作業に手間を要していた。例えば特許文献１では、端末側の基材に切り込みを入れ、端末側の表皮材を残して基材の一部を切離し、表皮材の裏面に接着剤を塗布し、その表皮材を裏側に巻き込んで基材の端末を覆って接着していた。また特許文献２では、積層体の端末を形成した後で、その積層体の端末を金型内にセットし、樹脂を注入して成形することで端末を所定形状に被覆していた。
【０００６】
そこで本発明では、積層体の切断と端末部の形成及び封止とを同時に行うことができる樹脂積層体の成形方法と成形装置とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る樹脂積層体の成形方法は、発泡樹脂層の表裏両面側に樹脂シート層が配置された積層体を、互いに隣接して加熱された刃先及び押圧面により加圧することで、刃先により積層体を切断するとともに、押圧面により端末部の複数の樹脂シート層間を面状に溶着するものである。
この樹脂積層体の成形方法では、一方の樹脂シート層における加熱された部位を刃先及び押圧面により引き延ばして、他方の樹脂シート層と溶着すると好適である。
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係る樹脂積層体の成形装置は、発泡樹脂層の表裏両面側に樹脂シート層が配置された積層体を加圧する刃型と受型とを備え、刃型は、積層体を切断する刃先と、刃先に隣接して設けられて積層体を加圧する押圧面と、を有して加熱可能な刃部を備え、受型は、刃先を受ける刃先受面と、樹脂シート層間を加圧可能な間隔で押圧面に沿って対向する押圧受面と、を有する受部を備えている。
この装置では、受型は、押圧受面と隣接する位置に、刃部との間隔を押圧受面より拡開した逃げ部を有するのがよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の樹脂積層体の成形方法によれば、発泡樹脂層の表裏両面側に樹脂シート層が配置された積層体を、加熱された刃先及び押圧面により加圧するので、加圧時に刃先及び押圧面付近の積層体を加熱でき、刃先により積層体を容易に所定形状に切断でき、押圧面により複数の樹脂シート層間を面状に溶着して封止できる。さらに他の部位を過剰に加熱する必要がないため、積層体の変形を防止でき、これにより端末部を所望の形状に形成できる。従って、加熱された刃先及び押圧面により加圧することで、積層体の切断と端末部の形成及び封止とを同時に行うことができる樹脂積層体の成形方法を提供することができる。
【００１０】
本発明の樹脂積層体の成形装置によれば、刃型が積層体を切断する刃先と、刃先に隣接して設けられ受部との間で積層体を加圧する押圧面と、を有し加熱可能な刃部を備えているので、刃部を加熱して刃型と受型との間で積層体を加圧すると、積層体の刃部に応じた部位を加熱できる。そのため刃先と刃先受面との間で積層体を容易に所定形状に切断でき、また押圧面と押圧受面との間で端末部を加圧して複数の樹脂シート層間を面状に溶着して封止できる。さらに他の部位を過剰に加熱する必要がないため、積層体の変形を防止して端末部を所望の形状に形成できる。従って、積層体の切断と端末部の形成及び封止とを同時に行うことができる樹脂積層体の成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂成形品の一部を断面で示した部分斜視図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための断面図であり、積層体を配置した状態を示す。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための断面図であり、刃型と受型との間で積層体の加圧する途中の状態を示す。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための断面図であり、刃型と受型との間で積層体を加圧した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて詳細に説明する。
本実施形態では、成形方法及び成形装置により得られる樹脂成形品として、車体のルーフパネルとして使用される樹脂成形品の例を用いて説明するが、本発明では樹脂成形品の用途、形状、大きさなどは何ら限定されない。
【００１３】
まず、本実施形態で成形される樹脂成形品１０について説明する。
樹脂成形品１０は、図１に示すように、発泡樹脂層１１の表裏両面側に第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂが積層配置された積層体からなる。第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂは発泡樹脂層１１に付着した膜、フィルム、板などを含むものである。
【００１４】
発泡樹脂層１１を構成する材料、及びこの発泡樹脂層１１の表裏面側に配置される第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂを構成する材料としては、第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂの外側から局部的に加熱して加圧することで、樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間を溶着できる材料であればよい。
【００１５】
樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間を溶着できる材料とは、加熱された発泡樹脂層１１が加圧されて移動することで、第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとが直接溶着されてもよく、加熱された発泡樹脂層１１が加圧圧縮されて、第１樹脂シート層１３ａと発泡樹脂層１１との間が溶着されるとともに、発泡樹脂層１１と第２樹脂シート層１３ｂとの間が溶着されてもよい。
【００１６】
この実施形態では、発泡樹脂層１１並びに第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂとして、積層体の周囲を支持した状態で、使用時に負荷される応力に対して変形が生じない程度の剛性を有する熱可塑性樹脂を使用している。
【００１７】
樹脂成形品１０は、本体部１５と、本体部１５の外周周縁に沿って設けられた端末部１７と、を備えており、この実施形態の場合、端末部１７と本体部１５との間に補強部１９が設けられている。本体部１５は、用途や使用位置に応じた適宜な形状に成形されたもので、本実施形態では装着される車体のルーフに適した板形状に成形されている。本体部１５の表面及び裏面は、発泡樹脂層１１が圧縮されていない状態で、第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂが接合されて形成されている。本体部１５の側面は、本体部１５の表面から連続する第１樹脂シート層１３ａにより発泡樹脂層１１の側面が被覆されて構成されている。
【００１８】
端末部１７は、本体部１５の裏面の第２樹脂シート層１３ｂから裏側へ向けて突出して所定形状に成形されている。端末部１７が本体部１５の外周周縁に沿って形成されることで、本体部１５の裏面側に端末部１７で囲まれた内側空間が設けられている。
【００１９】
この端末部１７では、本体部１５の表面側と裏面側とから連続した第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間が面状に溶着されて溶着部位１７ａが形成されている。この端末部１７では、第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂが発泡樹脂層１１とともに本体部１５から連続しており、後述するように、発泡樹脂層１１を介在させた状態のままで加熱及び加圧することで溶着されている。
【００２０】
溶着部位１７ａの厚みは、本体部１５における第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂの厚みの和程度、或いはそれ以下の程度となっていてもよい。溶着部位１７ａでは、溶着された第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂの対向方向を、本体部１５における第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂの対向方向に対して交差する方向としている。これにより本体部１５における第１及び第２樹脂シート層１３ａ、１３ｂ間に負荷される力に対して、溶着部位１７ａが剥離され難くしている。
【００２１】
端末部１７における溶着部位１７ａと本体部１５との間には、溶着部位１７ａより厚肉に形成された補強部１９が設けられている。補強部１９は端末部１７で囲まれた内側空間に突出するように設けられており、第２樹脂シート層１３ｂが本体部から段差状に内側に突出して、第１樹脂シート層１３ａとの間隙に発泡樹脂層１１の樹脂が収容されている。補強部１９に収容された発泡樹脂層１１の樹脂は、本体部１５の樹脂と同じ物性の状態でもよいが、溶着部位１７ａを形成する際、発泡樹脂層１１が加熱圧縮されて移動して物性が変化した状態の樹脂であってもよい。
【００２２】
次に、本実施形態により、このような樹脂成形品を成形する方法について説明する。
樹脂成形品１０は、予め基材Ｗを準備し、この基材Ｗを成形装置３０により成形することで得られる。この実施形態の基材Ｗは、図２Ａに示すように、発泡樹脂層１１と、この発泡樹脂層１１の表裏両面に積層配置された第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂと、を備えた略一定の厚みを有する積層体からなる板状体である。
【００２３】
この実施形態の成形装置３０は、図２Ａに示すように、基材Ｗを加圧可能なトムソン型等の刃型３１と受型３２とを備えている。刃型３１及び受型３２は、一軸方向に相対駆動されて離接可能に構成されている。
【００２４】
刃型３１は、刃型基台３１ａと、目的の樹脂成形品１０における端末部１７の輪郭形状に応じた形状で刃型基台３１ａの表面から突出して設けられた刃部３５と、を有している。刃部３５は加熱及び温度調整が可能に構成されている。この刃部３５は、基材Ｗを切断するための刃先３５ａと、刃先３５ａに隣接して設けられて基材Ｗを加圧する押圧面３５ｂと、を有している。ここでは押圧面３５ｂは、刃部３５における刃先３５ａから連続した一方側の側面を利用している。この押圧面３５ｂは鉛直方向又は略下つぼみのテーパ形状に形成されている。
【００２５】
受型３２は、受型基台３７と、目的の樹脂成形品１０における端末部１７の輪郭形状に応じた形状で、受型基台３７の表面から突出して設けられた受部３９と、を有している。
受部３９は、刃先３５ａを受ける刃先受面３９ａと、押圧面３５ｂとの間で第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの間を加圧可能な押圧受面３９ｂと、を備えている。
【００２６】
押圧受面３９ｂは、刃型３１と受型３２とが最も近接した際、対向する刃部３５の押圧面３５ｂとの間の間隔により第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの間を面状に加圧できるように、刃部３５の押圧面３５ｂに沿う形状に形成されていて、鉛直方向又は略下開きのテーパ形状に形成されている。本実施形態では、受型３２の押圧受面３９ｂと隣接する位置に、刃部３５との間隔が押圧受面３９ｂより拡開する逃げ部３９ｃが設けられている。
【００２７】
このような成形装置３０を用いて樹脂成形品１０を製造するには、次のように行う。
まず予め板状の積層体からなる基材Ｗを準備する。基材Ｗを、図２Ａに示されるように、受型３２と刃型３１との間に配置し、基材Ｗを構成する樹脂に応じ、刃型３１の刃部３５を設定温度に加熱して、成形装置３０を駆動させて受型３２と刃型３１とを接近する方向に相対移動させる。
刃型３１の加熱されている刃部３５が基材Ｗに接近することで、基材Ｗの刃部３５に対応する部位、即ち切断位置付近が加熱される。
【００２８】
図２Ｂに示されるように、刃型３１と受型３２とを近接させて刃部３５が基材Ｗに接触した後、さらに刃型３１と受型３２とを近接させると、基材Ｗが受型３２の受部３９に支持された状態で、刃型３１の刃部３５が表面側の第１樹脂シート層１３ａに接触して移動する。これにより、第１樹脂シート層１３ａにおける加熱された部位が、第２樹脂シート層１３ｂ側へ引き延ばされて変形する。
【００２９】
その後、さらに刃型３１と受型３２とを相対移動させて近接させると、図２Ｃに示されるように、表裏両面の第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂ及び発泡樹脂層１１が切断及び溶着に適した温度に加熱された状態で、刃部３５の刃先３５ａと受部３９の刃先受面３９ａとが、基材Ｗを切断する位置まで接近する。これにより、刃先３５ａと刃先受面３９ａとの間の位置で基材Ｗが切断される。同時に、刃部３５の刃先３５ａに隣接する押圧面３５ｂと受部３９の押圧受面３９ｂとの間で、基材Ｗの切断端縁１７ｅに隣接する端末部１７が面状に加圧される。
【００３０】
さらに同時に、受部３９の押圧受面３９ｂに隣接する逃げ部３９ｃでは、軟化した発泡樹脂等が逃げ部３９ｃに収容され、第２樹脂シート層１３ｂが逃げ部３９ｃの形状に変形する。また押圧受面３９ｂに隣接して逃げ部３９ｃが設けられていることで、刃部３５の押圧面３５ｂと受部３９の押圧受面３９ｂとの対向部分だけが強く圧接される。
【００３１】
本実施形態では、加圧状態を所定期間維持した後、開放する。維持する期間は各層の樹脂や加熱温度等に応じて適宜設定する。これにより基材Ｗを所定位置で切断するとともに、切断端縁１７ｅに隣接する端末部１７で第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの間を面状に溶着する。
【００３２】
以上のような本実施形態の成形方法によれば、発泡樹脂層の表裏両面側に第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとが配置された積層体からなる基材Ｗを、加熱された刃先３５ａ及び押圧面３５ｂにより加圧するので、加圧時に刃先３５ａ及び押圧面３５ｂ付近の基材Ｗを加熱できる。そのため基材Ｗを所定形状に容易に切断でき、第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの間を面状に溶着して封止できる。さらに基材Ｗの他の部位を過剰に加熱する必要がないため、樹脂成形品１０の変形を防止でき、これにより端末部１７を所望の形状に形成できる。従って加熱された刃先３５ａ及び押圧面３５ｂにより加圧することで、基材Ｗの切断と端末部の形成及び封止とを同時に行うことができる。
【００３３】
また端末部１７で第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの間を面状に溶着できるため、十分な溶着強度が得られ、第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの間に発泡樹脂層１１の反発力が負荷されても、溶着直後や使用時における切断端縁１７ｅの剥離を防止でき、確実に封止状態を維持できる。しかも溶着部位１７ａでは、溶着された第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの対向方向が、本体部１５における第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの対向方向に対して交差する方向となっている。これにより本体部１５の第１及び第２樹脂シート層１３ａ、１３ｂ間に発泡樹脂層１１等から互いに離間させる方向の力が負荷されても、溶着部位１７ａの第１及び第２樹脂シート層１３ａ、１３ｂ間を離間させる方向とは異なるため、溶着部位１７ａの剥離をより防止できる。
【００３４】
この成形方法では、押圧面３５ｂにより第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間を加圧した後、所定期間加圧状態を維持するので、基材Ｗを十分に加熱及び加圧して端末部１７の第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間を面状に溶着でき、発泡樹脂層１１の反発力により、溶着直後や使用時に端末部１７の第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間が剥離するようなことを防止できる。
【００３５】
この成形方法では、第１樹脂シート層１３ａにおける加熱された部位を刃先３５ａ及び押圧面３５ｂにより引き延ばして、第１及び第２樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間を溶着するので、端末部１７を第２樹脂シート層１３ｂ側に形成することが可能である。その際、第１樹脂シート層１３ａが第２樹脂シート層１３ｂより長いため、第２樹脂シート１３ｂ側で溶着しても、第１樹脂シート層１３ａにより端末部１７付近で発泡樹脂層１１が過剰に圧縮されることを防止できる。その結果、成形性を向上できるとともに、得られる樹脂成形品１０の外観や触感等の品質を向上できる。
【００３６】
本発明の樹脂成形品１０の成形装置３０によれば、刃型３１が積層体からなる基材Ｗを切断する刃先３５ａと、刃先３５ａに隣接して設けられ受部３９との間で基材Ｗを加圧する押圧面３５ｂと、を有し、加熱可能な刃部３５を備えている。そのため、刃部３５を加熱して刃型３１と受型３２との間で基材Ｗを加圧すると、基材Ｗの刃部３５に応じた部位を加熱した状態で、刃先３５ａと刃先受面３９ａとの間で基材Ｗを容易に所定形状に切断できる。また押圧面３５ｂと押圧面３５ｂに沿う押圧受面３９ｂとの間で、切断端縁１７ｅに隣接する端末部１７を加圧することで、第１樹脂シート層１３ａと第２樹脂シート層１３ｂとの間を面状に溶着できる。さらに基材Ｗの他の部位を過剰に加熱する必要がないため、樹脂成形品１０の変形を防止して端末部１７を所望の形状に形成できる。
【００３７】
この成形装置３０では、受型３２の押圧受面３９ｂと隣接する位置に、刃部３５との間隔を押圧受面３９ｂより拡開した逃げ部３９ｃを有しているので、加圧時に軟化又は溶融して移動した樹脂を逃げ部３９ｃに収容できる。また受型３２側に配置された第２樹脂シート層１３ｂの配置を調整することで、刃型３１側に配置された第１樹脂シート層１３ａとの長さなどの差を吸収して、皺などの成形不良が生じることを防止できる。
【００３８】
上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、端末部１７が本体部１５の外周周縁の全周に連続して設けられた例について説明したが、端末部１７が本体部１５の周縁における一部に設けられたものであってもよい。また本体部１５に設けられた開口等の内周の周縁に端末部を設けたものであっても、本発明を適用することは可能である。
【００３９】
上記実施形態では、表面を構成する第１樹脂シート層１３ａと、裏面を構成する第２樹脂シート層１３ｂと、両樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間に配置された発泡樹脂層１１と、からなる三層構造の積層体について説明したが、特に限定されない。例えば他の層が両樹脂シート層１３ａ，１３ｂ間或いは外側に積層されて四層以上の積層体であってもよい。
【００４０】
上記実施形態では、刃型３１の刃部３５を加熱したが、刃部３５とともに受型３２の受部３２を加熱してもよい。
【００４１】
上記実施形態では、成形前の基材Ｗとして積層体からなる板状体を用いた例について説明したが、各種の形状に成形された積層体を基材Ｗとして使用することも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｗ：基材
１０：樹脂成形品
１１：発泡樹脂層
１３ａ：第１樹脂シート層
１３ｂ：第２樹脂シート層
１５：本体部
１７：端末部
１７ａ：溶着部位
１７ｅ：端縁
１９：補強部
３０：成形装置
３１：刃型
３２：受型
３３：刃型基台
３５：刃部
３５ａ：刃先
３５ｂ：押圧面
３７：受型基台
３９：受部
３９ａ：刃先受面
３９ｂ：押圧受面
３９ｃ：逃げ部
【図１】
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【図２Ａ】
2016175270.tif 000004
【図２Ｂ】
2016175270.tif 000005
【図２Ｃ】
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