JP4226717B2 - 発泡成形体およびその製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂の発泡層とこれを補強する補強材とからなる発泡成形体およびその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドアトリム、インストルメントパネルに設けられるグローブボックスのリッド等の車両の内装材には、図６に示すような発泡成形体１が用いられている。この発泡成形体１は、樹脂を発泡させてなる発泡層２と、この発泡層２を補強する補強材３とからなるものであり、発泡層２と補強材３とは互いに固着されている。
【０００３】
上記のような発泡成形体１を製造する場合には、まず金型（図示せず）のキャビティ内に補強材１をキャビティの内面に接触させた状態でセットする。その後、キャビティ内に発泡させるべき樹脂を装入する。そして、樹脂を発泡させることにより、発泡層２を成形する。発泡時には、樹脂の一部が溶融する。そして、この溶融した樹脂が固化することにより、発泡層２と補強材３とが互いに固着し、発泡成形体１が製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
発泡層２は、成形完了後、温度の低下と共に若干収縮する。一方、補強材３は収縮することがほとんどない。このため、図７に示すように、発泡成形体１が成形完了後に反ってしまったり、あるいはその反りによって発泡層２と補強材３とが剥離するという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、この発明に係る発泡成形体は、樹脂を発泡させてなる発泡層と、この発泡層を補強する板状の補強材とからなり、上記樹脂を上記補強材と共に金型内に装入した状態で発泡させることにより、上記発泡層と上記補強材とが固着された発泡成形体において、上記発泡層を上記補強材の表裏両側に設けたことを特徴としている。
この場合、上記補強材の表裏両側に設けられた発泡層の厚さをほぼ同一にするのが望ましい。
上記補強材には、上記樹脂が入り込むことができる貫通孔を形成するのが望ましい。
上記発泡層および上記補強材を同一の材質で形成することが望ましく、ポリプロピレン樹脂で形成するのがさらに望ましい。
上記の問題を解決するために、この発明に係る製造法は、金型のキャビティ内に発泡させるべき樹脂および補強材を装入した後、上記樹脂を発泡させることにより、互いに固着した発泡層と補強材とからなる発泡成形体を製造する方法において、上記樹脂を上記補強材の表裏両面側に配置した状態で発泡させることを特徴としている。
この場合、上記補強材の表裏両面側に配置される樹脂の層の厚さをほぼ同一にするのが望ましい。
上記補強材には、上記樹脂が入り込むことができる貫通孔を形成するのが望ましい。
上記樹脂および上記補強材の材質として同一の材質を用いるのが望ましく、ポリプロピレン樹脂を用いるのがさらに望ましい。
上記樹脂は、その発泡前の形状を玉状にするのが望ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１には、この発明の一実施の形態たる発泡成形体１０が示されている。この発泡成形体１０は、例えばドアトリム、グローブボックスのリッド等の車両用内装材として用いられるものであり、二つの発泡層１１，１２と、それらの間に配置された補強材１３とから構成されている。なお、発泡成形体１０は、単なる四角形の平板状に形成されているが、実際の使用に際しては用途に応じた適宜の形状に形成される。
【０００７】
発泡層１１，１２は、樹脂を発泡させてなるものであり、軟らかな触感を与える。一方、補強材１３は、発泡成形体１０全体の保形性を維持するためのものであり、その表裏両面に発泡層１１，１２が固着されている。これにより、発泡層１１，１２および補強材１３が一体化されている。しかも、補強材１３には、貫通孔１３ａが形成されており、この貫通孔１３ａに入り込んだ樹脂によって発泡層１１，１２が互いに連結されることにより、発泡層１１，１２および補強材１３がより一層強固に固着されている。発泡層１１，１２および補強材１３は、後述する理由により同一の樹脂、例えばオレフィン系樹脂で形成するのが望ましく、そのうちのポリプロピレン樹脂で形成するのがさらに望ましい。
【０００８】
図２および図３は上記構成の発泡成形体１０を製造するための製造法の一例を示す図である。この製造法では、一対の金型２１，２２が用いられている。一方の金型２１には、発泡成形体１０に対応した形状を有する凹部２１ａが形成されている。この凹部２１ａを他方の金型２２によって塞ぐことにより、一対の金型２１，２２間に発泡成形体１０を成形するためのキャビティ２３が形成されている。
【０００９】
上記一対の金型２１，２２を用いて発泡成形体１０を成形する場合には、先ず図２（Ａ）に示すように、まず凹部２１ａの底部に発泡層１１（または発泡層１２）を形成すべき樹脂を装入する。樹脂は、予め小さな玉状に形成されたもの（以下、発泡ビーズ３０という。）を用いるのが望ましい。発泡ビーズ３０の大きさは、補強材１３の貫通孔１３ａ内に入り込むことができるよう、それより小さくする。発泡ビーズ３０は、全体が一様な層になるように凹部２１ａの底部に敷き詰める。敷き詰めた発泡ビーズ３０の層厚は、発泡後の層厚が発泡層１１の厚さと同一になるように調節する。
【００１０】
次に、図２（Ｂ）に示すように、凹部２１ａに装入された発泡ビーズ３０の上に補強材１３を載置する。補強材１３は、その外周面が凹部２１ａの内面に接触することによって位置決めされる。その後、発泡層１２（または発泡層１１）を形成すべき発泡ビーズ３０を凹部２１ａ内に装入し、補強材１３上に層状に敷き詰める。勿論、発泡ビーズ３０の層厚は、発泡成形後の層厚が発泡層１２の層厚と同一になるように調節する。補強材１３上に発泡ビーズ３０を敷き詰めると、一部の発泡ビーズ３０が貫通孔１３ａ内に入り込んで、補強材１３の下側の発泡ビーズ３０に接触する。
【００１１】
次に、凹部２１ａを金型２２によって塞ぐ。その後、キャビティ２３内に蒸気その他の高温気体を供給して、発泡ビーズ３０を発泡させる。これによって、発泡層１１，１２を成形する。ここで、各発泡ビーズ３０の発泡時には、それらの表面が溶融し、成形後に固化する。したがって、成形完了後には、発泡ビーズ３０が補強材１３に固着する。つまり、発泡層１１，１２が補強材１３に固着する。この場合、発泡ビーズ３０と補強材１３が同一の材質であると、両者の表面がそれぞれ溶融して融合するので、発泡層１１，１２および補強材１３が強固に固着する。しかも、貫通孔１３ａ内に入り込んだ発泡ビーズ３０が発泡層１１，１２を構成する発泡ビーズ３０に固着し、発泡層１１，１２が貫通孔１３ａを介して連結する。したがって、発泡層１１，１２および補強材１３がより一層強固に固着する。
【００１２】
上記の製造法によって、製造された発泡成形体１０においては、補強材１３の両側に発泡層１１，１２が固着されているので、発泡層１１，１２が成形完了後に収縮しても全体として反ることがない。特に、発泡層１１，１２の厚さが同一であるから、収縮による反りをほとんど皆無にすることができる。また、反りが発生しないから、発泡層１１，１２と補強材１３とが剥離することがない。特に、発泡層１１，１２と補強材１３とを同一樹脂で形成しているから、発泡時にそれらの表面の一部が溶融して融合する。これにより、発泡層１１，１２および補強材１３がより一層強固に固着する。しかも、貫通孔１３ａ内に入りこんだ発泡ビーズ３０が、発泡層１１，１２を互いに連結する。よって、発泡層１１，１２と補強材１３との剥離をより一層確実に防止することができる。
また、発泡層１１，１２および補強材１３をポリプロピレン樹脂で構成した場合には、それらを分離することなく、全体をリサイクルに供することができる。
【００１３】
次に、図４および図５に示すこの発明の製造法の他の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態については、上記の実施の形態と異なる点についてのみ説明することとし、同様な構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１４】
この実施の形態では、図４に示す補強材１４が用いられる。この補強材１４は、その中央部に大きな貫通孔１４ａが形成されることによって枠状をなしており、各辺部の内周側には小さな貫通孔１４ｂが形成され、外周側には切り欠き（貫通孔）１４ｃが形成されている。
【００１５】
補強材１４の両方の面の内周部には、突出部１４ｄ，１４ｅがそれぞれ形成されている。突出部１４ｄ，１４ｅの高さは、発泡層１１，１２の層厚とほぼ同一になっている。したがって、一方の突出部１４ｄの先端から他方の突出部１４ｅの先端までの距離は、金型２１の凹部２１ａの深さと同一になっている。
【００１６】
上記の補強材１４を用いて発泡成形体を製造する場合には、図５（Ａ）に示すように、補強材１４を凹部２１ａに装入し、金型２２によって凹部２１ａを塞ぐ。このとき、補強材１４の外周面が凹部２１ａの内周面に接触し、突出部１４ｄ，１４ｅが凹部２１ａの底面および金型２２に接触する。これにより、補強材１４が凹部２１ａの中央に位置固定される。
【００１７】
その後、金型２２に形成された装入口（図示せず）からキャビティ２３内に発泡ビーズ３０を装入する。装入された発泡ビーズ３０は、補強材１４と金型２２との間に入り込むのみならず、貫通孔１４ａ，１４ｂおよび切り欠き１４ｃを通って補強材１４と凹部２１ａの底部との間に入り込む。発泡ビーズ３０の装入量は、発泡層１１，１２に対応した量に調節する。次に、発泡ビーズ３０を発泡させて発泡成形体を得る。
【００１８】
このようにして製造された発泡成形体においては、発泡層１１，１２が大きな貫通孔１４ａを介して一体的に形成されるので、発泡層１１，１２と補強材１３との間の剥離をより一層確実に防止することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、発泡成形体の反りを防止することができるとともに、発泡層と補強材との間の剥離を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る発泡成形体の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す発泡成形体の製造法を説明するための図であって、図２（Ａ）は金型の凹部に一方の発泡層を成形するための発泡ビーズを敷き詰めた状態を示し、図２（Ｂ）は発泡ビーズの上に補強材を載置した状態を示し、図３（Ｃ）補強材の上に発泡ビーズを敷き詰めた後、全ての発泡ビーズを発泡させた状態を示している。
【図３】この発明に係る製造法において用いられる一対の金型および補強材を示す斜視図である。
【図４】この発明に係る製造法において用いられる補強材の他の例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す補強材を用いた製造法を説明するための図であって、図５（Ａ）は金型の凹部に補強材を装着した状態を示し、図５（Ｂ）はキャビティ内に注入した発泡ビーズを発泡させた状態を示している。
【図６】従来の発泡成形体の一例を示す断面図である。
【図７】図６に示す発泡成形体が反った状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 発泡成形体
１１ 発泡層
１２ 発泡層
１３ 補強材
１３ａ 貫通孔
１４ 補強材
１４ａ 貫通孔
１４ｂ 貫通孔
１４ｃ 切り欠き（貫通孔）
２１ 金型
２２ 金型
２３ キャビティ
３０ 発泡ビーズ（発泡させるべき樹脂）

Claims (8)

1. 樹脂を発泡させてなる発泡層と、この発泡層を補強する板状の補強材とからなり、上記樹脂を上記補強材と共に金型内に装入した状態で発泡させることにより、上記発泡層と上記補強材とが固着された発泡成形体において、
   上記発泡層を上記補強材の表裏両面に設け、
   樹脂からなる発泡ビーズを発泡させることによって上記発泡層を形成し、
   上記補強材に上記発泡ビーズが入り込むことができる貫通孔を形成し、
   上記貫通孔内に入り込んだ発泡ビーズによって上記補強材の表裏両面に設けられた発泡層を互いに連結したことを特徴とする発泡成形体。
2. 上記補強材の表裏両面に設けられた発泡層の厚さをほぼ同一にしたことを特徴とする請求項１に記載の発泡成形体。
3. 上記発泡層および上記補強材を同一の材質で形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の発泡成形体。
4. 上記発泡層および上記補強材をポリプロピレン樹脂で形成したことを特徴とする請求項３に記載の発泡成形体。
5. 金型のキャビティ内に発泡させるべき樹脂および補強材を装入した後、上記樹脂を発泡させることにより、互いに固着した発泡層と補強材とからなる発泡成形体を製造する方法において、
   上記発泡させるべき樹脂として樹脂からなる発泡ビーズを用い、
   上記補強材に上記発泡ビーズが入り込むことができる貫通孔を形成し、
   上記発泡ビーズを上記補強材の表裏両側に配置し、かつ上記貫通孔内に入り込ませた状態で発泡させることにより、上記補強材の表裏両側に上記補強材に固着した発泡層を形成するとともに、両発泡層を上記貫通孔内に入り込んで発泡ビーズによって互いに連結することを特徴とする発泡成形体の製造方法。
6. 上記補強材の表裏両面に配置される発泡ビーズの層の厚さをほぼ同一にしたことを特徴とする請求項５に記載の発泡成形体の製造方法。
7. 上記発泡ビーズ及び上記補強材の材質として同一の材質を用いたことを特徴とする請求項５または６に記載の発泡成形体の製造方法。
8. 上記発泡ビーズ及び上記補強材の材質としてポリプロピレンを用いたことを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体の製造方法。

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