DE10305103A1

DE10305103A1 - Geschäumter thermoplastischer Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil

Info

Publication number: DE10305103A1
Application number: DE2003105103
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro Usui
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2003-09-18
Also published as: US20080264544A1; JP2003231195A; US20030165672A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen geschäumten Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil, erhältlich durch DOLLAR A Zufuhr eines geschmolzenen Harzes lokal auf die Rückseite eines geschäumten Harzformlings, hergestellt aus einem vorher geformten geschäumten Laminatbahnenmaterial mit einer aus einem geschäumten Harzbahnenmaterial hergestellten geschäumten Grundschicht, wobei auf mindestens einer Seite der geschäumten Grundschicht eine Hautschicht laminiert ist und DOLLAR A Formen des geschmolzenen Harzes zu einem funktionellen Bestandteil und gleichzeitig Integrieren des funktionellen Bestandteils an den geschäumten Harzformling durch Schweißen, wobei folgende Ungleichung erfüllt wird: DOLLAR A 1 < X < 3{(t1/E) + t2} DOLLAR A wobei t1 eine Dicke der geschäumten Grundschicht in dem Teil ist, in dem der funktionelle Bestandteil integriert wird, E ein Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht ist, t2 eine Dicke der Hautschicht ist und X eine Breite des geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils an die geschäumte Grundschicht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen geschäumten thermoplastischen Harzformling, an den ein funktioneller Bestandteil, z. B. ein Steg und ein Wulst, durch Schweißen integriert wird. In der folgenden Beschreibung kann ein solcher geschäumter thermoplastischer Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil manchmal als funktionalisierter geschäumter thermoplastischer Harzformling bezeichnet werden.
Geschäumte thermoplastische Harzformlinge, die eine ein thermoplastisches Harzbahnenmaterial umfassende geschäumte Grundschicht umfassen, wobei auf mindestens eine Seite der geschäumten Grundschicht eine Hautschicht laminiert ist, wurden herkömmlich weitverbreitet auf verschiedenen Fachgebieten verwendet, die durch Kraftfahrzeuginnenteile, wie Teile des Kraftfahrzeuginnenraums, z. B. Türverkleidungen, Schaltsäulenverkleidungen und Seitenverkleidungen, und Innenteile des Kofferraums von Kraftfahrzeugen, veranschaulicht werden.
Wenn solche geschäumten thermoplastischen Harzformlinge als verschiedene Arten von Innenteilen für Kraftfahrzeuge und dergleichen verwendet werden, weisen solche Produkte an ihren Rückseiten funktionelle Bestandteile, wie Stege zur Verstärkung und Wulste und Klammern zur Befestigung der Produkte an einen Kraftfahrzeugkörper auf, wie in JP-A-2001-121561 offenbart.
Als Verfahren zum Anbringen eines funktionellen Bestandteils gibt es ein Verfahren, in dem ein vorher gebildeter funktioneller Bestandteil an einer Rückseite eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings mit einem Klebstoff oder dergleichen befestigt wird. Jedoch ist dieses Verfahren im Hinblick auf die Umwelt oder Kosten und die Haftfestigkeit problematisch. Daher war, wie zum Beispiel in vorstehend zitiertem JP-A-2001-121561 offenbart, ein Verfahren, umfassend das Aufbringen eines mit einem Hautmaterial laminierten geschäumten thermoplastischen Harzbahnenmaterials, das zu einer festgelegten Form geformt wurde, auf einen Zwischenraum zwischen gepaarten Formhälften, von denen mindestens eine eine Aussparung aufweist, die der Form eines funktionellen Bestandteils entspricht, Zufuhr eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes in die Aussparung durch einen in der Formhälfte mit der Aussparung gebildeten Weg für geschmolzenes Harz und Formen des geschmolzenen Harzes zum funktionellen Bestandteil in der Aussparung, wobei der funktionelle Bestandteil aus dem thermoplastischen Harz an eine geschäumte thermoplastische Harzgrundschicht durch Schweißen integriert wird, und ein Verfahren bekannt, umfassend das Aufbringen eines mit einem Hautmaterial laminierten geschäumten thermoplastischen Harzbahnenmaterials auf einen Zwischenraum zwischen gepaarten Formhälften, von denen mindestens eine eine der Form eines funktionellen Bestandteils entsprechende Aussparung aufweist, Zufuhr eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes in die Aussparung durch einen Weg für geschmolzenes Harz, der in der Formhälfte mit der Aussparung ausgebildet ist, gleichzeitig oder nach Formen des geschäumten thermoplastischen Harzbahnenmaterials zu festgelegter Form mit den Formhälften, und Formen des geschmolzenen thermoplastischen Harzes zur Form des funktionellen Bestandteils, wobei der funktionelle Bestandteil aus dem thermoplastischen Harz in eine geschäumte thermoplastische Harzgrundschicht integriert wird.
Solche Verfahren weisen Vorteile auf, da sie eine geringe Abweichung der Abziehfestigkeit der funktionellen Bestandteile von dem geschäumten thermoplastischen Harzbahnenmaterial bewirken und keine Probleme mit der Arbeitsumgebung bewirken. Jedoch besteht bei den geschäumten thermoplastischen Harzformlingen mit einem mit diesen Verfahren hergestellten funktionellen Bestandteil das Problem, dass eine Vertiefung (Mulde) lokal in der Oberfläche eines Formlings gebildet wird, die dem Teil entspricht, in dem ein funktioneller Bestandteil, wie in Fig. 1(a) gezeigt, gebildet wird.
Es bleibt ein Bedarf an der Entwicklung eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings, der durch das vorstehend aufgeführte Verfahren erhältlich ist und keine Mulden (Vertiefungen) lokal in einer Oberfläche des Formlings bildet, die dem Teil entspricht, an dem ein funktioneller Bestandteil gebildet wurde.
Überraschend wurde festgestellt, dass der Hauptfaktor der Bildung von Mulden ein Anordnungspunkt ist, der die Dicke der geschäumten Grundschicht, das Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht, die Dicke der Hautschicht in dem geschäumten Laminatbahnenmaterial und die Breite des geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils an die geschäumte Grundschicht betrifft und dass, wenn die Breite des geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils zur geschäumten Grundschicht ein bestimmtes Verhältnis zu den vorstehenden Faktoren erfüllt, ein geschäumter thermoplastischer Harzformling erhalten werden kann, der keine Mulden bildet und gutes Aussehen aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen geschäumten thermoplastischen Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil bereit, erhältlich durch:
Zufuhr eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes lokal auf die Rückseite eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings, der durch Formen eines geschäumten Laminatbahnenmaterials zu festgelegter Form erhältlich ist, wobei das geschäumte Laminatbahnenmaterial eine geschäumte Grundschicht umfasst, umfassend ein geschäumtes thermoplastisches Harzbahnenmaterial, wobei die geschäumte Grundschicht auf mindestens einer Seite davon eine laminierte Hautschicht aufweist, und
Formen des geschmolzenen thermoplastischen Harzes zu einem funktionellen Bestandteil und gleichzeitig Integrieren des funktionellen Bestandteils an den geschäumten thermoplastischen Harzformling durch Schweißen, wobei folgende Ungleichung erfüllt wird:

1 < X < 3{(t1/E) + t2}

wobei t1 (mm) eine Dicke der geschäumten Grundschicht in dem Teil ist, in dem der funktionelle Bestandteil integriert wird, E ein Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht ist, t2 (mm) eine Dicke der Hautschicht ist und X (mm) eine Breite des an die geschäumte Grundschicht geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils ist.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Teilschnittansicht eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings mit einem funktionellen Bestandteil an seiner Rückseite; (a) ist ein Beispiel, bei dem die Bedingungen der vorliegenden Erfindung nicht erfüllt sind, und (b) ist ein Beispiel, bei dem die Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllt sind.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Schnittansicht eines geschäumten Laminatbahnenmaterials, das einen geschäumten thermoplastischen Harzformling der vorliegenden Erfindung bildet.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Form, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Anbringen eines funktionellen Bestandteils an eine Rückseite eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Form, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Anbringen eines funktionellen Bestandteils an eine Rückseite eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Teilschnittansicht eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings, die die Positionen jedes Faktors in dem in der vorliegenden Erfindung definierten Verhältnis zeigt. 1 Hautschicht
2 geschäumte Grundschicht
3 geschäumtes Laminatbahnenmaterial
4 geschäumter thermoplastischer Harzformling
5 Formwerkzeug A
6 Formwerkzeug B
7 Zufuhrweg des geschmolzenen Harzes
8 einem funktionellen Bestandteil entsprechende Aussparung
9 negative Formhälfte
10 positive Formhälfte
11 Zuführweg des geschmolzenen Harzes
12 einem funktionellen Bestandteil entsprechende Aussparung
X Breite des geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils
E Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht
t1 Dicke der geschäumten Grundschicht
t2 Dicke der Hautschicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen funktionalisierten geschäumten thermoplastischen Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil, erhältlich durch:
Zufuhr eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes lokal zur Rückseite eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings, erhältlich durch Formen eines geschäumten Laminatbahnenmaterials zu festgelegter Form, wobei das geschäumte Laminatbahnenmaterial eine geschäumte Grundschicht umfasst, die ein geschäumtes thermoplastisches Harzbahnenmaterial umfasst, wobei die geschäumte Grundschicht auf mindestens einer Seite davon eine laminierte Hautschicht aufweist, und
Formen des geschmolzenen thermoplastischen Harzes zu einem funktionellen Bestandteil und gleichzeitig Integrieren des funktionellen Bestandteils an den geschäumten thermoplastischen Harzformling durch Schweißen.
In der geschäumten Grundschicht, die ein geschäumtes thermoplastisches Harzbahnenmaterial umfasst, das ein Material zum Formen des geschäumten thermoplastischen Harzformlings der vorliegenden Erfindung ist, kann das geschäumte thermoplastische Harzbahnenmaterial aus einer Art eines thermoplastischen Harzes geformt werden und auch zwei oder mehrere Arten thermoplastischer Harze umfassen.
Die geschäumte Grundschicht kann nur eine einzelne Schicht umfassen oder kann auch aus einem geschäumten Mehrschichtbahnenmaterial geformt werden, in dem mehrere geschäumte Schichten, die aus der gleichen Art oder unterschiedlichen Arten bestehen können, laminiert sind. Alternativ kann sie auch aus einem geschäumten Mehrschichtbahnenmaterial mit einer nicht geschäumten Schicht auf mindestens einer Seite eines geschäumten Bahnenmaterials bestehen.
Beispiele des thermoplastischen Harzes, das das geschäumte thermoplastische Harzbahnenmaterial bildet, schließen Polyethylenharze, Polypropylenharze, Polystyrolharze, Polyethylenterephthalatharze, Polyvinylalkoholharze, Harze auf Vinylchloridbasis, Ionomerharze und Acrylnitril/Butadien/Styrol-Harze ein.
Unter solchen thermoplastischen Harzen sind Olefinharze, insbesondere Harze auf Propylenbasis, im Hinblick auf Wärmebeständigkeit und Kosten, bevorzugt.
Bevorzugte Harze auf Propylenbasis schließen zum Beispiel Homopolymere von Propylen und Copolymere ein, die 50 mol-% oder mehr Propyleneinheiten enthalten. Bevorzugte Beispiele der mit Propylen in den vorstehend erwähnten Copolymeren copolymerisierten Bestandteile schließen Ethylen und α-Olefin ein. Beispiele des α-Olefins schließen α-Olefine mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie 1-Buten, 4-Methylpenten-1, 1-Hexen und 1-Octen, ein.
Der Gehalt der Monomereinheiten der Copolymerisationsbestandteile, die zu Propylen in den Copolymeren verschieden sind, beträgt vorzugsweise nicht mehr als 10 Gew.-% für Ethylen und nicht mehr als 30 Gew.-% für die α-Olefine.
Im Hinblick auf solche Harze auf Propylenbasis wurden jene, in denen langkettige Verzweigungen durch Elektronenstrahlvernetzung mit geringer Leistung eingeführt wurden, wie in JP-A-62-121704 offenbart, und Harze auf Propylenbasis, in denen Bestandteile mit ultrahohem Molekulargewicht eingeführt wurden, ebenfalls bevorzugt verwendet.
Im erfindungsgemäßen geschäumten thermoplastischen Harzformling ist unter der Annahme, dass die Dicke der geschäumten Grundschicht in dem Teil, in dem der funktionelle Bestandteil integriert ist, t1 (mm) ist, das Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht E ist, die Dicke der Hautschicht t2 (mm) ist und die Breite eines geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils zur geschäumten Grundschicht X (mm) ist, erforderlich, dass die einzelnen Faktoren so eingestellt werden, dass sie die folgende Formel erfüllen:

1 < X < 3{(t1/E) + t2}

Genauer ist in geschäumten thermoplastischen Harzformlingen der vorliegenden Erfindung, die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden, die Wirkung auf das Auftreten von Mulden um so geringer, je kleiner die Breite eines geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils zur Grundschicht ist.
Jedoch ist erforderlich, dass die Breite des geschweißten Teils mindestens 1 mm oder mehr im Hinblick auf die Haftfestigkeit beträgt. Andererseits wird, wenn die Breite des geschweißten Teils, X, groß ist, das lokale Auftreten von Mulden in der Oberfläche eines Formlings, die dem Teil entspricht, an dem ein funktioneller Bestandteil gebildet wird, durch die Dicke der geschäumten Grundschicht t1 (mm), das Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht E und die Dicke der Hautschicht t2 (mm) beeinflusst. Außerdem kann, da diese Faktoren miteinander wechselwirken, das Problem nicht durch die Wahl eines einzelnen Faktors gelöst werden, und es ist erforderlich, die einzelnen Faktoren so zu wählen, dass die Breite des geschweißten Teils X geringer als 3 {(t1/E) + t2} in Bezug auf die einzelnen Faktoren wird.
Zum Beispiel, wenn eine bestimmte Bedingung bereits so festgesetzt wurde, dass diese Faktoren die vorstehende Bedingung erfüllen, muss die Breite eines Schweißteils eines funktionellen Bestandteils zu einer geschäumten Grundschicht 1 mm oder mehr abhängig von zum Beispiel der Form und den Verwendungsbedingungen des funktionellen Bestandteils betragen. Wenn die Dicke der geschäumten Grundschicht ebenfalls festgelegt wird, müssen andere Faktoren, d. h. das Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht und die Dicke der Hautschicht, geeignet gewählt und kombiniert werden, so dass die vorstehend aufgeführte Formel erfüllt wird. Unter Bedingungen, die von der vorstehend aufgeführten Formel abweichen, tritt eine Mulde auf der Oberfläche der geschäumten Grundschicht gegenüber dem funktionellen Bestandteil auf.
Das Expansionsverhältnis der hier verwendeten geschäumten Grundschicht bedeutet ein mittleres Expansionsverhältnis des Bereichs, der mindestens den Teil, in dem der funktionelle Bestandteil gebildet wird, und einen Randteil davon einschließt. Es besteht keine Beziehung zu den Expansionsverhältnissen der Kantenteile eines Produkts, die nicht direkt mit den Mulden verbunden sind, die durch Schweißen der funktionellen Bestandteile bewirkt werden.
Das Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht ist nicht besonders beschränkt, sofern es die vorstehend aufgeführte Beziehung erfüllt und kann gegebenenfalls abhängig von den gewünschten Produkten gewählt werden. Jedoch ist das Expansionsverhältnis eines geschäumten Bahnenmaterials vorzugsweise nicht mehr als 10fach im Hinblick auf die Steifigkeit von Produkten und nicht geringer als zweifach im Hinblick auf die Gewichtsverringerung der Produkte.
Die Dicke einer geschäumten Grundschicht gibt die Dicke an, die durch Abziehen der Dicke einer Hautschicht von der Dicke eines geschäumten Laminatbahnenmaterials mit der Hautschicht darauf laminiert erhalten wird. Ähnlich wie das Expansionsverhältnis ist sie nicht besonders beschränkt, sofern es die vorstehend aufgeführte Beziehung erfüllt und kann beliebig gewählt werden. Jedoch weist die geschäumte Grundschicht vorzugsweise eine Dicke von 1 mm bis 10 mm in Hinblick auf die Festigkeit und leichte Handhabung des Bahnenmaterials auf.
Der funktionelle Bestandteil, der ein thermoplastisches Harz umfasst, wird in der vorliegenden Erfindung so gebildet, dass er aus der Rückseite des geschäumten Laminatbahnenmaterials herausragt. Spezielle Beispiele davon schließen Stege zum Verstärken der vorstehend erwähnten geschäumten thermoplastischen Harzformlinge und Wulste, Klammern und Haken zum Befestigen der geschäumten thermoplastischen Harzformlinge an andere Teile ein.
Die Form eines Abschnitts des funktionellen Bestandteils kann beliebig abhängig von der gewünschten Funktion gewählt werden. Jedoch muss die Breite eines geschweißten Teils, an dem der funktionelle Bestandteil durch Schweißen an einen geschäumten thermoplastischen Harzformling angebracht wird, die Formel der vorliegenden Erfindung erfüllen.
Die Breite des geschweißten Teils ist die Breite (Länge) des verbindenden Teils des funktionellen Bestandteils, der an die Rückseite des geschäumten Formlings stößt. Wenn der verbindende Teil gekrümmt ist, bedeutet die Breite des geschweißten Teils die Länge einer Linie, die die Schnittpunkte jeder Tangente (Ausdehnungslinie) des funktionellen Bestandteils entlang der Höhe davon und der Oberfläche des geschäumten Formlings verbindet.
Das thermoplastische Harz zum Bilden des funktionellen Bestandteils kann geeignet abhängig von der Art des thermoplastischen Harzes zum Bilden des geschäumten thermoplastischen Harzbahnenmaterials, an dem der funktionelle Bestandteil durch Schweißen anzubringen ist, gewählt werden. Beispiele der thermoplastischen Harze, die vorzugsweise verwendet werden können, schließen Polyethylenharze, Polypropylenharze, Polyesterharze, Polyethylenterephthalatharze, Polyvinylalkoholharze, Vinylchloridharze, Ionomerharze, Polyamidharze, Acrylnitril/Butadien/Styrolharze, Polycarbonatharze, ihre modifizierten Produkte und Polymerlegierungen ein, die zwei oder mehrere jener Harze umfassen.
Der funktionelle Bestandteil kann aus nur einer Art eines thermoplastischen Harzes gebildet werden oder kann aus zwei oder mehreren Arten thermoplastischer Harze gebildet werden. Das thermoplastische Harz zum Bilden des funktionellen Bestandteils ist vorzugsweise ein thermoplastisches Harz, das mit dem thermoplastischen Harz des geschäumten Bahnenmaterials im Hinblick auf die Festigkeit der Befestigung durch Schweißen an ein geschäumtes thermoplastisches Harzbahnenmaterial verträglich ist.
Das thermoplastische Harz zum Bilden des funktionellen Bestandteils kann verschiedene Arten von Füllstoffen (z. B. anorganische Fasern, wie Glasfaser und Kohlenstofffaser, und anorganische Teilchen, wie Talkum, Ton, Siliciumdioxid und Calciumcarbonat) enthalten. Außerdem können verschiedene Arten von Zusätzen, z. B. Antioxidationsmittel, Farbmittel, Flammverzögerungsmittel und Mittel zum Verringern des Schrumpfens, eingemischt werden.
In dem erfindungsgemäßen geschäumten thermoplastischen Harzformling ist die Position und Zahl der zu bildenden funktionellen Bestandteile nicht besonders beschränkt, sofern der funktionelle Bestandteil auf der Rückseite des Formlings gebildet wird.
Die Hautschicht, die auf mindestens eine Seite der geschäumten Grundschicht laminiert ist, die das geschäumte thermoplastische Harzbahnenmaterial in der geschäumten umfasst, kann ein Gewebe, Vlies, Gewirk, ein Bahnenmaterial, eine Folie oder ein Schaum sein.
Das Material zum Bilden der Hautschicht ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel können thermoplastische Harze, wie Polyolefinharze, Polyvinylchloridharze und Polystyrolharze, wärmehärtende Harze, wie Polyurethanharze, Kautschuke oder thermoplastische Elastomere, wie cis-1,4-Polybutadien und Ethylen/Propylen-Copolymere, verwendet werden. Die Hautschicht kann mit unebenen Mustern, wie Körnung versehen, bedruckt und gefärbt werden. Die Hautschicht kann aus einer einzelnen Schicht bestehen oder kann eine Mehrschichtstruktur aufweisen, die aus zwei oder mehreren Schichten besteht. Außerdem kann die Hautschicht eine Polsterschicht aufweisen, die dafür sorgt, dass sie sich weich anfühlt.
Die Hautschicht ist in vielen Fällen auf der Vorderseite des geschäumten thermoplastischen Harzformlings angeordnet, kann aber auch auf der Rückseite, an der der funktionelle Bestandteil durch Schweißen angebracht wird, ebenso wie auf der Vorderseite des Produkts angeordnet werden.
Bei der Hautschicht auf der Rückseite ist nur erforderlich, dass sie eine poröse Schicht ist, so dass der funktionelle Bestandteil durch Schweißen an einer geschäumten Grundschicht durch die Hautschicht der Rückseite angebracht werden kann. Die Hautschicht der Rückseite kann ein Gewebe, Vlies oder ein netzartiges Material sein.
Beispiele des Materials zum Bilden der porösen Hautschicht auf der Rückseite schließen thermoplastische Harze, wie Polyolefinharze, Polyesterharze, Polyamidharze und Polystyrolharze, natürliche Fasern, wie Cellulosefasern, z. B. Baumwolle, Hanf und Bambus, und Materialien, erhalten durch Mischen dieser verschiedenen Fasern, ein.
Wenn beide Seiten der geschäumten Grundschicht, die eine geschäumte thermoplastische Harzschicht umfasst, mit Hautschichten laminiert werden, ist "t2" der vorstehend aufgeführten Formel als die Summe der Dicke der Hautschicht auf der Vorderseite des Produkts und die Dicke der Hautschicht auf der Rückseite des Produkts definiert.
Die Dicke der Hautschicht kann beliebig abhängig von den gewünschten Produkten gewählt werden. Im Hinblick auf das Verfahren des Laminierens der Hautschicht und der geschäumten Grundschicht können sie durch übliche Laminierungsverfahren, wie Verwendung eines Klebstoffs oder Schweißen, laminiert werden.
Im Hinblick auf das Verfahren zum Bilden eines geschäumten Laminatbahnenmaterials, das eine Grundschicht aus einem geschäumten thermoplastischen Harzbahnenmaterial und eine Hautschicht zusammen laminiert zur Form eines Produkts umfasst, wird das geschäumte Laminatbahnenmaterial (3), das eine Hautschicht (1) und eine Grundschicht aus einem geschäumten thermoplastischen Harzbahnenmaterial (2) umfasst, die in Fig. 2 gezeigt sind, vorher erwärmt, um es zu erweichen, und dann wird das erweichte geschäumte Laminatbahnenmaterial zu einem festgelegten geschäumten thermoplastischen Harzformling mit üblichen Verfahren zum Formen eines Bahnenmaterials, wie Vakuumformen, Vakuum/Druck-Formen und verschiedenen Arten des Druckformens, geformt.
Im Hinblick auf das Verfahren zum Formen eines funktionellen Bestandteils, wie einer Rippe und einer Klammer, auf der Rückseite eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings kann zum Beispiel ein funktioneller Bestandteil auf einem geschäumten thermoplastischen Harzformling (4) zum Beispiel mit einem Verfahren gebildet werden, umfassend:
Halten, wie in Fig. 3 veranschaulicht, eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings (4), erhalten durch vorhergehendes Formen eines geschäumten Laminatbahnenmaterials zu festgelegter Form durch Vakuumformen, Vakuum/Druck-Formen, Pressformen oder dergleichen, zwischen einem Formwerkzeug A (5) und einem Formwerkzeug B (6) mit einem Zufuhrweg für geschmolzenes Harz (7) und einer Aussparung (8) mit einer Konfiguration, die der des zu bildenden funktionellen Bestandteils entspricht, und
anschließend Zufuhr eines geschmolzenen Harzes in die Aussparung (8) mit der Konfiguration des funktionellen Bestandteils durch den Zufuhrweg für geschmolzenes Harz (7) zum Formen des Harzes.
Als anderes Verfahren ist es auch möglich, ein geschäumtes Laminatbahnenmaterial (3), das vorher zum Erweichen erwärmt wurde, zu einer festgelegten Form unter Verwendung einer positiven Formhälfte (10) und einer negativen Formhälfte (9) presszuformen und gleichzeitig mit oder nach dem Formen ein geschmolzenes Harz in die Aussparung (12), die der Form des funktionellen Bestandteils entspricht, durch einen Zufuhrweg für geschmolzenes Harz (11) zuzuführen, der in der positiven oder negativen Formhälfte gebildet ist, um so das geschmolzene Harz zu formen und dabei das geschäumte Laminatbahnenmaterial zu einem geschäumten thermoplastischen Harzformling zu formen und gleichzeitig den funktionellen Bestandteil auf der Rückseite des Formlings zu bilden.
Im vorstehend beschriebenen Beispiel wurde ein Verfahren zum integralen Formen eines funktionellen Bestandteils beschrieben, wenn ein geschäumtes Laminatbahnenmaterial unter Verwendung von Pressformen geformt wird. Jedoch ist es auch möglich, eine gleiche Form, wie vorstehend beschrieben, zu verwenden, die einen Harzzufuhrweg und eine Aussparung mit einer Konfiguration des funktionellen Bestandteils aufweist und ein geschäumtes Laminatbahnenmaterial zu einem geschäumten thermoplastischen Harzformling mit der Form durch Vakuumformen, Vakuum/Druckformen oder dergleichen zu formen, wodurch der funktionelle Bestandteil auf der Rückseite des Formlings gebildet wird.
Der erfindungsgemäße geschäumte thermoplastische Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil weist keine Mulden (Vertiefungen) lokal in einer Oberfläche des Formlings auf, der dem Teil entspricht, an dem der funktionelle Bestandteil gebildet wird, und weist gutes Aussehen auf. Zusätzlich kann er leicht in einem industriellen Herstellungsverfahren hergestellt werden.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird in Bezug auf die nachstehenden Beispiele weiter beschrieben, aber die Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde eine gepaarte Pressform (Größe der Formoberfläche: Länge 300 mm, Breite 300 mm, Höhe 10 mm), umfassend eine negative Formhälfte (9) und eine positive Formhälfte (10) mit einer Aussparung (12), die eine Konfiguration aufweist, die der Form einer zu bildenden Rippe entspricht, und einen Weg für geschmolzenes Harz (11), die in Fig. 4 gezeigt sind, verwendet.
Als geschäumtes Laminat wurde ein geschäumtes Laminatbahnenmaterial, erhalten durch thermisches Laminieren eines geschäumten Polypropylenbahnenmaterials (SUMICELLER geschäumtes PP-Bahnenmaterial 3030, erhältlich von Sumika Plastech Co., Ltd.; Expansionsverhältnis (E) = 3fach, Dicke (t1) = 3 mm) mit einem olefinischen thermoplastischen Elastomerbahnenmaterial (erhältlich von Kyowa Leather Co., Ltd.; Dicke (t2) = 0,35 mm) verwendet.
Das geschäumte Laminatbahnenmaterials wurde in einem Ofen auf 130°C erwärmt und auf die auf 30°C eingestellte positive Formhälfte (10) gelegt. Das geschäumte Laminatbahnenmaterial wurde dann zu festgelegter Form durch Schließen der Form durch Bewegen der negativen Formhälfte (9) zur positiven Formhälfte hin, bis der Zwischenraum zwischen den Formoberflächen der Formhälften 3,35 mm betrug, geformt.
30 Sekunden nach vollständigem Formen wurde der geschäumte Formling, der das geschäumte Laminatbahnenmaterial umfasst, in der Form abgekühlt. Anschließend wurde ein Polypropylenharz (erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd., erhältlich als Sumitomo Noblen AZ564; Schmelzindex = 30 g/10 Minuten), geschmolzen bei 200°C, in die Aussparung (12), die eine der Form einer Rippe entsprechende Konfiguration aufwies, durch den Harzweg (11) eingebracht, der in der positiven Formhälfte gebildet war, während die Form geschlossen gehalten wurde, wodurch es geformt wurde.
Nach vollständigem Formen wurde das Kühlen 20 Sekunden durchgeführt. Wenn die positive und negative Formhälfte geöffnet wurden, wurde ein geschäumter Formling erhalten, der auf seiner Rückseite eine durch Schweißen angebrachte Rippe aufwies.
Die Breite (X) des geschweißten Teils der Rippe (funktioneller Bestandteil) im erhaltenen Formling betrug 4 mm. Wenn die vorstehend aufgeführten Bedingungen auf die Formel der vorliegenden Erfindung angewandt werden, ist 1 < X = 4 < 4,05, was die in der vorliegenden Erfindung definierte Beziehung erfüllt. Der erhaltene geschäumte Formling wies keine Mulden (Vertiefungen) auf und wies gutes Aussehen auf.

Beispiel 2

Ein geschäumter Formling mit einer auf seiner Rückseite durch Schweißen angebrachten Rippe wurde wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass ein geschäumtes Laminatbahnenmaterial, erhalten durch thermisches Laminieren eines geschäumten Polypropylenbahnenmaterials (SUMICELLER geschäumtes PP-Bahnenmaterial 4030, erhältlich von Sumika Plastech Co., Ltd.; Expansionsverhältnis (E) = 4fach, Dicke (t1) = 3 mm) mit einem olefinischen thermoplastischen Elastomerbahnenmaterial (erhältlich von Kyowa Leather Co., Ltd.; Dicke (t2) = 0,6 mm) statt des in Beispiel 1 verwendeten geschäumten Laminatbahnenmaterials verwendet wurde und dass das Formschließen durchgeführt wurde, bis der Zwischenraum zwischen den Formoberflächen der positiven und negativen Formhälften 3,6 mm erreichte.
Die Breite (X) des geschweißten Teils der Rippe (funktioneller Bestandteil) des erhaltenen Formlings betrug 4 mm. Wenn die vorstehend aufgeführten Bedingungen auf die Formel der vorliegenden Erfindung angewandt werden, ist 1 < X = 4 < 4,05, was die in der vorliegenden Erfindung definierte Beziehung erfüllt. Der erhaltene geschäumte Formling wies keine Mulden (Vertiefungen) auf und wies gutes Aussehen auf.

Vergleichsbeispiel 1

Ein geschäumter Formling mit einer auf seiner Rückseite durch Schweißen angebrachten Rippe wurde wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass ein geschäumtes Laminatbahnenmaterial, erhalten durch thermisches Laminieren eines geschäumten Polypropylenbahnenmaterials (SUMICELLER geschäumtes PP-Bahnenmaterial 4030, erhältlich von Sumika Plastech Co., Ltd.; Expansionsverhältnis (E) = 4fach, Dicke (t1) = 3 mm) mit einem olefinischen thermoplastischen Elastomerbahnenmaterial (erhältlich von Kyowa Leather Co., Ltd.; Dicke (t2) = 0,35 mm) statt des in Beispiel 1 verwendeten geschäumten Laminatbahnenmaterials verwendet wurde.
Die Breite (X) des geschweißten Teils der Rippe (funktioneller Bestandteil) des erhaltenen Formlings betrug 4 mm. Wenn die vorstehend aufgeführten Bedingungen auf die Formel der vorliegenden Erfindung angewandt werden, ist 1 < X = 4 > 3,3, was die in der vorliegenden Erfindung definierte Beziehung nicht erfüllt. Der erhaltene geschäumte Formling wies eine Mulde (Vertiefung) an einer Oberfläche desselben auf.

Vergleichsbeispiel 2

Ein geschäumter Formling mit einer auf seiner Rückseite durch Schweißen angebrachten Rippe wurde wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass ein geschäumtes Laminatbahnenmaterial, erhalten durch thermisches Laminieren eines geschäumten Polypropylenbahnenmaterials (SUMICELLER geschäumtes PP-Bahnenmaterial 3020, erhältlich von Sumika Plastech Co., Ltd.; Expansionsverhältnis (E) = 3fach, Dicke (t1) = 2 mm) mit einem olefinischen thermoplastischen Elastomerbahnenmaterial (erhältlich von Kyowa Leather Co., Ltd.; Dicke (t2) = 0,6 mm) statt des in Beispiel 1 verwendeten geschäumten Laminatbahnenmaterials verwendet wurde und dass das Formschließen durchgeführt wurde, bis der Zwischenraum zwischen den Formoberflächen der positiven und negativen Formhälfte 2,6 mm erreichte.
Die Breite (X) des geschweißten Teils der Rippe (funktioneller Bestandteil) des erhaltenen Formlings betrug 4 mm. Wenn die vorstehend aufgeführten Bedingungen auf die Formel der vorliegenden Erfindung angewandt werden, ist 1 < X = 4 > 3,8, was die in der vorliegenden Erfindung definierte Beziehung nicht erfüllt. Der erhaltene geschäumte Formling wies eine Mulde (Vertiefung) an einer Oberfläche desselben auf.

Claims

1. Geschäumter thermoplastischer Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil, erhältlich durch:
Zufuhr eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes lokal auf die Rückseite eines geschäumten thermoplastischen Harzformlings, der durch Formen eines geschäumten Laminatbahnenmaterials zu festgelegter Form erhältlich ist, wobei das geschäumte Laminatbahnenmaterial eine geschäumte Grundschicht umfasst, umfassend ein geschäumtes thermoplastisches Harzbahnenmaterial, wobei die geschäumte Grundschicht auf mindestens einer Seite davon eine laminierte Hautschicht aufweist, und
Formen des geschmolzenen thermoplastischen Harzes zu einem funktionellen Bestandteil und gleichzeitig Integrieren des funktionellen Bestandteils an den geschäumten thermoplastischen Harzformling durch Schweißen, wobei folgende Ungleichung erfüllt wird:

1 < X < 3 {(t1/E) + t2}

wobei t1 (mm) eine Dicke der geschäumten Grundschicht in dem Teil ist, in dem der funktionelle Bestandteil integriert wird, E ein Expansionsverhältnis der geschäumten Grundschicht ist, t2 (mm) eine Dicke der Hautschicht ist und X (mm) eine Breite des an die geschäumte Grundschicht geschweißten Teils des funktionellen Bestandteils ist.

2. Geschäumter thermoplastischer Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil nach Anspruch 1, wobei die geschäumte Grundschicht ein Expansionsverhältnis von 2 bis 10fach aufweist.

3. Geschäumter thermoplastischer Harzformling mit einem funktionellen Bestandteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die geschäumte Grundschicht ein geschäumtes Polypropylenharzbahnenmaterials ist.