JP5406489B2 - パネル及びそのパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内部が中空に形成された樹脂製のパネル本体と、該パネル本体内に充填された樹脂製の発泡体とを有するパネルと、そのパネルの製造方法に関するものである。

例えば、自動車の荷室に敷設される床材、車室内に装着される内装材、建築物用の内装材、或いは仕切壁などとして広く利用される上記形式のパネルは従来より周知である（特許文献１参照）。かかるパネルのパネル本体内には、発泡体が装填され、その発泡体がパネル本体の内面に溶着されていて、パネル全体の剛性が高められているので、このパネルを多くの目的に使用することができる。

上述したパネルは、内部が中空な樹脂製のパネル本体を製造する際に、そのパネル本体内に、成形された発泡体を装填し、該発泡体をパネル本体の熱によって、該パネル本体の内面に溶着させることにより製造される。かかるパネル本体は、例えばポリプロピレンから構成され、発泡体としては、そのパネル本体に対して相溶性のある材料、例えばポリプロピレン樹脂の発泡体が用いられる。しかしながら、このような発泡体の成形時に端材が発生してしまい、これによってパネルのコストが上昇する欠点を免れない。

そこで、より安価にパネルを製造する方法として、内部が中空な樹脂製のパネル本体内に液状の発泡用原料を注入し、そのパネル本体内で発泡用原料を発泡させてパネルを製造する方法が考えられる。

ところが、このような方法でパネルを製造した場合も、発泡用原料とパネル本体の材質によっては、パネル本体の内面と発泡体とを強固に接合させることができず、完成したパネルの剛性を充分に高めることができなくなるおそれがある。例えば、ポリプロピレン又はポリエチレン製のパネル本体を用いると共に、そのパネル本体内に発泡用原料を注入して、該パネル本体内にポリウレタン発泡体を充填させた場合、そのパネル本体内のポリウレタン発泡体をパネル本体の内面に強固に接合させることはできない。このようなパネルに大きな外力が加えられると、パネル本体の内面と発泡体との間に隙間が形成されるので、パネル本体内に発泡体を充填した割には、パネルの剛性を思うように高めることができない。

そこで、従来は、上述の如く接着性に劣る材質の発泡体とパネル本体を用いた場合には、発泡用原料をパネル本体内に注入する前に、パネル本体内にノズルの先端部を差し込み、そのノズルからプライマーをスプレーして、該プライマーをパネル本体の内面に塗布し、その面の接着性を高め、しかる後、そのパネル本体内に発泡用原料を注入して、これを発泡させていた。このようにすれば、パネル本体内の発泡体を、プライマーを介して、パネル本体の内面に強固に接合させることができ、パネルの剛性を高めることができる。

ところが、パネル本体の内面にプライマーを塗布すると、そのプライマーを乾燥させるのに多くの時間が必要となるため、パネルの製造工程が複雑となり、該パネルのコストが上昇する欠点を免れない。

特開２００６−３３４８０１号公報

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去した冒頭に記載した形式のパネルと、そのパネルの製造方法を提供することにある。

本発明は、内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されていて、内部が中空に形成されている樹脂製のパネル本体と、該パネル本体内に注入された発泡用原料を発泡させて成る発泡体とを具備して成るパネルを提案する。

その際、前記パネル本体は、押出し成形して得たパネル本体基材を、少なくともブロー成形法により成形したものより成ると有利である。

また、本発明は、内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されていて、内部が中空に形成されている樹脂製のパネル本体内に発泡用原料を注入し、該パネル本体内で当該発泡用原料を発泡させて、パネル本体内に樹脂製の発泡体を充填したパネルを製造する方法を提案する。

本発明によれば、パネル本体の内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されているので、そのパネル本体内に充填された発泡体が、不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つのアンカー効果によって、パネル本体の内面に強固に接合され、これによってパネルの剛性を充分に高めることができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。

図１はパネル１の外観斜視図であり、図２は図１のII―II線断面図である。これらの図に示すように、本例のパネル１は、内部が中空に形成された樹脂製のパネル本体２と、そのパネル本体２の内面の全面に接合された不織布３と、該パネル本体２内に充填された樹脂製の発泡体４とを有している。後に詳しく説明するように、この発泡体４は、パネル本体２内に注入された発泡用原料を発泡させたものである。

パネル本体２は、例えばポリプロピレン又はポリエチレンなどのポリオレフィン、或いはポリ乳酸又はその他の比較的硬質な樹脂によって構成され、発泡体４は、例えばポリウレタン発泡体より成る。ポリウレタンは、他の樹脂に比べて安価であるため、発泡体４としてポリウレタン発泡体を用いると、パネル１のコストを低減できる。ところが、前述の如く、このような材質のパネル本体と発泡体を用いた場合、パネル本体内の発泡体がパネル本体の内面に強固に接合せず、これによってパネルの剛性を思うように高めることができなくなるおそれがある。

ところが、本例のパネル１のパネル本体内面には、不織布３が接合されているので、その不織布３のアンカー効果によって、発泡体４が不織布３に強固に接合し、その結果、発泡体４はパネル本体２に対して強固に固定される。このため、パネル１に対して大きな外力が加えられたときも、そのパネル本体２の内面と発泡体４との間に隙間ができるようなことはなく、パネル１の剛性を効果的に高めることができる。しかも、発泡体４をパネル本体２の内面に強固に接合するために、そのパネル本体２の内面にプライマーを塗布する必要はなく、従ってパネル１の製造時にプライマーを乾燥させる工程は不要である。このため、パネル１の製造工程を簡素化でき、パネル１のコストを低減することができる。

図２に示したパネル１においては、そのパネル本体２の内面に不織布３が接合されているが、織布、ガラス繊維マット或いはアラミド繊維マットをパネル本体２の内面の全面に接合しても、上述したところと同じ効果を奏することができる。しかも、ガラス繊維マットをパネル本体２の内面に接合するとパネルの剛性を、アラミド繊維マットをパネル本体２の内面に接合するとパネル１の衝撃強度を、他のものをパネル本体２の内面に接合した場合よりも高めることができる。不織布、織布、ガラス繊維マット、アラミド繊維マットのうちの２つ以上をパネル本体２の内面に接合することもできる。このように、パネル本体２の内面には、不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されるのである。

上述のように、パネル本体２の内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つを接合することによって、本来、接着性のないポリオレフィン又はポリ乳酸製のパネル本体２と、その内部に充填されたポリウレタン発泡体４とを用いることができるが、ポリオレフィン又はポリ乳酸製のパネル本体２を用いると、これをリサイクルし又は焼却処分できる利点も得られる。

次に、図２に示したようにパネル本体２内に樹脂製の発泡体４が充填されたパネル１の製造方法の具体例を明らかにする。その際、ここでも、パネル本体２の内面に不織布３が接合される場合について説明するが、パネル本体２の内面に織布、ガラス繊維マット或いはアラミド繊維マットを接合する場合も、同様にしてパネル１を製造することができる。

図３は、パネル本体２の内部に、図２に示した如く発泡体４を充填する方法の一例を示す断面図である。先ず、図３の（ａ）に示すように、内面に不織布３が接合されていて、内部が中空に形成されている樹脂製のパネル本体２を用意する。このパネル本体２は、前述のように、例えばポリプロピレン又はポリエチレンより成る比較的剛性の高い樹脂により構成されている。

次いで、図３の（ｂ）に示すように、パネル本体２に形成した孔にノズル５の先端部を差し込んで、そのノズル５の先端から、液状の発泡用原料をパネル本体２内に注入し、その発泡用原料をパネル本体２内で発泡させ、該パネル本体２内に、例えばポリウレタン発泡体を充填する。２液混合による化学反応型ポリウレタン発泡を行うのである。このとき、不織布３のアンカー効果により、パネル本体内の発泡体がその不織布３を介してパネル本体２の内面に強固に接合する。パネル本体２に発泡用原料を注入した後、ノズル５を抜き出し、そのノズル５が差し込まれていた孔を、必要に応じて軟化した樹脂によって塞ぐ。

上述のようにして、内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されていて、内部が中空に形成されている樹脂製のパネル本体内に発泡用原料を注入し、該パネル本体内で当該発泡用原料を発泡させて、パネル本体内に樹脂製の発泡体を充填したパネルを製造することができる。内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されていて、内部が中空に形成されている樹脂製のパネル本体と、該パネル本体内に注入された発泡用原料を発泡させて成る発泡体とを具備して成るパネルが得られるのである。

図４及び図５は、図３の（ａ）に示したように、内面に不織布３が接合されたパネル本体２を製造する方法の一例を示す断面図である。

先ず、図示していない押出機によって熱可塑性樹脂を押出し成形して、図４の（ａ）に示したシート状の第１のパネル本体基材２Ａを製造する。その際、押出機から押出された第１のパネル本体基材２Ａの一方の面に不織布３Ａを接合するが、このとき、加熱された第１のパネル本体基材２Ａと不織布３Ａとのアンカー効果によって両者を強固に接合することができる。第1のパネル本体基材２Ａの一方の面に接着剤によって不織布３Ａを接合することも可能である。

このようにして製造された第１のパネル本体基材２Ａを、加熱軟化させた状態で、図４の（ａ）に示すように、第１の成形型１２の上に配置する。このとき、第１のパネル本体基材２Ａに強固に接合された不織布３Ａが第１の成形型１２と反対の側を向くようにして、その第１のパネル本体基材２Ａを第１の成形型１２上に配置する。

ここに示した第１の成形型１２は、その内部に中空室１４が区画形成され、成形面１５を構成する壁部には多数の吸引孔１６が形成され、その吸引孔１６を介して、中空室１４と外部が連通している。かかる第１の成形型１２の上に第１のパネル本体基材２Ａを載置した後、その第１の成形型１２に形成された排気口１７を通して中空室１４内の空気を吸引し、該中空室内の空気を外部に排出させる。これにより、第１のパネル本体基材２Ａは、図４の（ｂ）に示すように、第１の成形型１２の成形面１５に沿った形状に成形される。第１のパネル本体基材２Ａが真空成形されるのである。

次に、図５の（ａ）に示すように、第１の成形型１２と、その上方に位置する第２の成形型１８との間に、加熱されて軟化した熱可塑性樹脂より成るシート状の第２のパネル本体基材２Ｂを配置する。この第２のパネル本体基材２Ｂは、第１のパネル本体基材２Ａと全く同様にして製造され、その一方の面に不織布３Ｂが強固に接合されている。かかる不織布３Ｂが第１の成形型１２を向くようにして、第２のパネル本体基材２Ｂが第１の成形型１２と第２の成形型１８の間に配置される。

第２の成形型１８も、その内部に中空室２０が区画され、その成形面２１を構成する壁部には、多数の吸引孔２２が形成され、その吸引孔２２を介して、中空室２０と外部が連通している。かかる第２の成形型１８を、図５の（ｂ）に示すように下降させて、両成形型１２，１８を型締めし、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの縁部を互いに接合する。

このように、第１及び第２の成形型１２，１８を型締めした直後に、中空な細管より成るブローピン２４の先端部を、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間の空間に差し込み、そのブローピン２４を通して、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間の空間にエアーを圧送する。このように、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間の空間にエアーを圧送すると同時に、第２の成形型１８に形成された排気口２３を通して、第２の成形型１８の中空室２０内の空気を吸引して、その空気を外部に排出させる。第２の成形型１８の中空室２０内の空気を吸引すると共に、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間にエアーを圧送しているときも、第１の成形型１２の中空室１４内の空気の吸引を継続して行っている。このようにして、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂは、第１の成形型１２の成形面１５と第２の成形型１８の成形面２１とにそれぞれ密着し、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂが第１及び第２の成形型１２，１８の成形面１５，２１に沿った形状に成形される。

次いで、ブローピン２４を第１のパネル本体基材２Ａから抜き出した後、第１及び第２の成形型１２，１８を互いに離して、成形された成形品を成形型から取り出す。引き続き、成形品の縁部をトリミングすれば、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂにより構成されたパネル本体２が完成し、その内面には、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの面に接合された不織布３Ａ，３Ｂより成る不織布３が接合されている。このようにして、図３の（ａ）に示したパネル本体２が完成し、前述のように、その内部に発泡体４を充填することによりパネル１を製造することができる。ブローピン２４が嵌合した第２のパネル本体基材２Ａの孔は、これを塞いでもよいし、この孔に前述のノズル５を差し込むこともできる。

また、次のようにして、パネル本体２を製造することもできる。

図６の（ａ）に示すように、シート状の第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂを重ねた状態にして、これらを加熱軟化させ、かかる第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂを、図４及び図５に示した成形型と同様に構成された第１及び第２の成形型１２，１８との間に、その不織布３Ａ，３Ｂが互いに対向する向きにして配置する。次いで、図６の（ｂ）に示すように、第２の成形型１８を下降させて両成形型１２，１８を型締めして、これらの基材２Ａ，２Ｂの縁部を互いに接合する。

上述のように、第１及び第２の成形型１２，１８を型締めした直後に、ブローピン２４の先端部を第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間に差し込み、そのブローピン２４を通して、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間にエアーを圧送する。これと同時に、第１及び第２の成形型１２，１８に形成された排気口１７，２３を通して、中空室１４，２０内の空気を外部に排出させる。このとき、第１及び第２の成形型１２，１８の成形面１５，２１を構成する壁部にも、多数の吸引孔１６，２２が形成されているので、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂは、図６の（ｃ）に示したように、第１及び第２の成形型１２，１８により真空成形され、これと同時にブロー成形される。あとは、図４及び図５に示した方法と全く同じく、第１及び第２の成形型１２，１８を離して、成形品を成形型から取り出す。このようにして、図３の（ａ）に示したパネル本体２を製造することができる。

図６に示した方法によると、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂを真空成形と同時にブロー成形するので、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂを、より正確に、第１及び第２の成形型１２，１８の成形面１５，２１に密着させることができる。また、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂを互いに重ね合わせた状態にして、これらのパネル本体基材２Ａ，２Ｂを加熱するので、各パネル本体基材２Ａ，２Ｂを別々に加熱する場合に比べて、製造工数を低減することができる。その際、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂを互いに重ね合わせて加熱しても、これら基材２Ａ，２Ｂの間には不織布３Ａ，３Ｂが存在するので、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂが熱の作用で接合してしまうことはない。

なお、図６に示した第２の成形型１８には、その成形面１５の周辺にトリム刃２５が突設されていて、第１及び第２の成形型１２，１８を型締めしたとき、そのトリム刃２５によって、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの縁部をトリミングするように構成されている。図４及び図５に示した成形型も同様に構成することができる。

また、図６の（ｂ）に示すように、ブローピン２４の先端を第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間に差し込むとき、そのブローピン２４は、軟化した第１のパネル基材２Ａを突き破ることができるが、この基材２Ａに接合された不織布３Ａを突き破ることができないこともある。このような場合も、不織布３Ａ，３Ｂは通気性を有しているので、第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂの間に支障なくエアーを圧送することができる。これは、図４及び図５に示した方法を実施するときも同様である。

図４乃至図６には、パネル本体基材２Ａ，２Ｂを、真空成形法とブロー成形法とによって成形してパネル本体２を製造する例を示したが、ブロー成形法だけでパネル本体２を製造することもできる。押し出し成形された第１及び第２のパネル本体基材の間にエアーを圧送して、その第１及び第２のパネル本体基材を、それぞれ第１及び第２の成形型の成形面に沿った形状に成形するのである。このように、パネル本体２は、押出し成形して得た第１及び第２のパネル本体基材２Ａ，２Ｂを、少なくともブロー成形法により成形したものより成る。

また、真空成形法とブロー成形法を併用して不織布付きのパネル本体２を製造する代わりに、射出成形法によってパネル本体２を製造することもできる。この場合には、先ず図７の（ａ）に示すように、第１の成形型３０の成形面に不織布３Ｃをセットし、次いで図７の（ｂ）に示すように、第１の成形型３０と第２の成形型３１とを型締めして、キャビティ３２に溶融した熱可塑性樹脂を射出する。これにより図７の（ｃ）に示した第１のパネル本体基材２Ｃが成形され、その一方の面に不織布３Ｃが強固に接合されている。

上述したところと全く同様にして、図８の（ａ）に示すように、一方の面に不織布３Ｄが強固に接合された第２のパネル本体基材２Ｄを成形する。次いで、図８の（ｂ）に示すように、第１及び第２のパネル本体基材２Ｃ，２Ｄを合せ、その突き合せ部３３を溶着すれば、第１及び第２のパネル本体基材２Ｃ，２Ｄより成るパネル本体２が完成する。その内面には、不織布３Ｃ，３Ｄより成る不織布３が強固に接合されている。かかるパネル本体２の内部に、前述の如く、発泡体を充填することによって、図２に示したパネル１が完成する。

以上、不織布を内面に接合して成るパネル本体の製造例を示したが、織布、ガラス繊維マット又はアラミド繊維マットを内面に接合して成るパネル本体も、上述したところと同様にして製造できることは先に説明したとおりである。

パネルの外観斜視図である。 図１のII−II断面図である。 パネル本体内に発泡用原料を注入するときの様子を示す断面図である。 パネル本体を製造する方法を示す断面図である。 パネル本体を製造する方法を示す断面図である。 パネル本体を製造する他の方法を示す断面図である。 パネル本体を製造するさらに他の方法を示す断面図である。 パネル本体を製造するさらに他の方法を示す断面図である。

符号の説明

１ パネル
２ パネル本体
２Ａ，２Ｂ パネル本体基材
３ 不織布
４ 発泡体

Claims (3)

1. 内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されていて、内部が中空に形成されている樹脂製のパネル本体と、該パネル本体内に注入された発泡用原料を発泡させて成る発泡体とを具備して成るパネル。
2. 前記パネル本体は、押出し成形して得たパネル本体基材を、少なくともブロー成形法により成形したものより成る請求項１に記載のパネル。
3. 内面に不織布、織布、ガラス繊維マット及びアラミド繊維マットのうちの少なくとも１つが接合されていて、内部が中空に形成されている樹脂製のパネル本体内に発泡用原料を注入し、該パネル本体内で当該発泡用原料を発泡させて、パネル本体内に樹脂製の発泡体を充填したパネルを製造する方法。

Images