JP2013001021A - Foam panel and its molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平面部を有する熱可塑性樹脂製の発泡パネルに関するものである。 The present invention relates to a foam panel made of a thermoplastic resin having a flat portion.
特許文献1に開示された衝撃緩衝部材の表面は、ソリッド部で構成され、該ソリッド部の内部には、該衝撃緩衝部材の長手方向に延びる隔壁と、該隔壁により隔てられた低密度の発泡構造部とが隙間なく形成されている。この衝撃緩衝部材の発泡構造部は、該発泡構造部に対応するスライドコア型を進出させた状態でキャビティ内に溶融樹脂を充填し、成形面近傍にソリッド部が形成され、かつ内部がまだ溶融状態であるときにスライドコア型を後退させることにより成形される。
The surface of the shock-absorbing member disclosed in
しかし、上記特許文献1に開示された衝撃緩衝部材の構造を、剛性・断熱性の向上、及び軽量化が求められる発泡パネルに適用すると、ソリッド部の内部に隔壁と発泡構造部とが隙間なく形成されるため、発泡パネルの十分な軽量化を実現できず、かつ十分な断熱性を得ることができない。
However, when the structure of the shock-absorbing member disclosed in
一方、軽量化のために、発泡パネルを薄くしたり、熱可塑性樹脂が存在しない空間部のみでソリッド部の内部を構成すると、発泡パネルの剛性が低下する。 On the other hand, if the foamed panel is made thin or the interior of the solid part is composed only of the space where there is no thermoplastic resin for weight reduction, the rigidity of the foamed panel is lowered.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発泡パネルの剛性及び断熱性を高めるとともに、軽量化を実現することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to implement | achieve weight reduction while improving the rigidity and heat insulation of a foam panel.
上記の目的を達成するため、本発明は、ソリッド部の内部に空間部を設けるとともに、ソリッド部の表裏両面を発泡層からなる橋絡部で橋絡したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a space portion is provided inside the solid portion, and both the front and back surfaces of the solid portion are bridged by a bridging portion made of a foam layer.
具体的には、本発明は、平面部を有する熱可塑性樹脂製の発泡パネルを対象とし、次のような解決手段を講じた。 Specifically, the present invention is directed to a thermoplastic resin foam panel having a flat portion, and the following solution has been taken.
すなわち、請求項1に記載の発明は、上記平面部は、表裏両面を連続して構成し、少なくとも表裏両面の一方の面に突部が部分的に突設されたソリッド部と、該ソリッド部の内部に設けられた空間部と、該空間部に上記突部に対応して設けられ、上記ソリッド部の表裏両面を橋絡する発泡層からなる橋絡部とを備えたことを特徴とする。 That is, in the first aspect of the present invention, the flat portion is configured so that both the front and back surfaces are continuously formed, and at least one surface of the front and back surfaces has a protruding portion that partially protrudes. And a bridging portion that is provided in the space portion corresponding to the protruding portion and that includes a foam layer that bridges both the front and back surfaces of the solid portion. .
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発泡パネルにおいて、上記突部は、互いに格子状に交差する複数本の突条であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the foam panel according to the first aspect, the protrusions are a plurality of protrusions intersecting each other in a lattice shape.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発泡パネルを成形する方法であって、上記平面部の表裏両面の一方の面を成形する第1成形面を有する固定型と、上記平面部の表裏両面の他方の面を成形する第2成形面を有する可動型とを備え、上記第1成形面及び第2成形面の少なくとも一方に凹部が形成された成形型を用意し、上記成形型を型閉じして固定型と可動型との間にキャビティを形成し、この状態から、熱可塑性樹脂を上記キャビティ内に射出充填し、上記熱可塑性樹脂の成形面近傍にソリッド部が形成され始めた時点で、上記可動型を固定型から離れる方向に後退させてキャビティ容積を拡大させて上記熱可塑性樹脂を発泡させることにより、上記第1成形面近傍及び第2成形面近傍にソリッド部を形成するとともに上記凹部内に上記突部を形成し、かつ該ソリッド部が、上記凹部対応箇所では、熱可塑性樹脂の発泡膨張により形成された発泡層からなる橋絡部により橋絡される一方、上記凹部非対応箇所では、熱可塑性樹脂の過発泡により形成された空間部により分離された段階で、上記可動型の後退を止めて上記熱可塑性樹脂を固化することにより上記平面部を形成することを特徴とする。
Invention of
請求項1に記載の発明によれば、ソリッド部の内部に、熱可塑性樹脂の存在しない空間部が形成されるので、ソリッド部の内部に隙間なく発泡層を形成する場合に比べ、平面部を軽量化し、かつ平面部の断熱性を高めることができる。その結果、発泡パネル全体を軽量化し、その断熱性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the space portion in which the thermoplastic resin does not exist is formed inside the solid portion, the plane portion is formed as compared with the case where the foamed layer is formed without any gap inside the solid portion. It is possible to reduce the weight and improve the heat insulating property of the flat portion. As a result, the entire foam panel can be reduced in weight and its heat insulation can be enhanced.
また、ソリッド部の表裏両面を発泡層からなる橋絡部により橋絡するので、大幅な重量増大や断熱性の大幅な低下を招くことなく、ソリッド部の内部を空間部のみで構成する場合に比べ、平面部の面剛性を高めることができる。 In addition, since both sides of the solid part are bridged by a bridging part made of a foam layer, when the interior of the solid part is composed only of a space part without causing a significant increase in weight or a significant decrease in heat insulation. In comparison, the surface rigidity of the flat portion can be increased.
請求項2に記載の発明によれば、同方向に延びる突条間の強度をこれと交差する突条により補って、平面部の面剛性をより高めることができる。 According to the second aspect of the invention, the strength between the ridges extending in the same direction can be supplemented by the ridges intersecting the ridges, and the surface rigidity of the flat surface portion can be further increased.
請求項3に記載の発明によれば、固定型及び可動型の少なくとも一方に凹部を設けるだけで、従来からあるコアバック法により請求項1又は2の発泡パネルを容易にかつ確実に得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, the foamed panel of the first or second aspect can be easily and reliably obtained by a conventional core back method only by providing a recess in at least one of the fixed mold and the movable mold. it can.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、自動車のインストルメントパネルの主体をなす樹脂製インストルメントパネル本体1、及びその裏面に組み付けられる本実施形態に係る発泡パネルとしてのダクトパネル3を示す。該ダクトパネル3は、熱可塑性樹脂製であり、図2にも示すように、断面略コ字状で車幅方向に延びる樋形状をなし、その開放側をインストルメントパネル本体1に向けた状態で、インストルメントパネル本体1の裏面に一体に振動溶着されている。また、ダクトパネル3の車幅方向中央部分には、デフロスターエア導入口4が設けられている。
FIG. 1 shows a resin instrument panel
上記インストルメントパネル本体1の車幅方向両側には、サイドデフロスターエア吹出口5が形成され、その下方に接近してサイドベントエア吹出口7が形成されている。また、インストルメントパネル本体1の車幅方向中程には、センターベントエア吹出口9が形成されている。さらに、インストルメントパネル本体1の車体前端には、車幅方向に延びるフロントデフロスターエア吹出口11が形成されている。
Side
上記インストルメントパネル本体1及びダクトパネル3により、車幅方向に延びる断面略矩形状のデフロスターエア通路12が内部に形成され、図示しない空調ユニットで調整された空調エアがデフロスターエア導入口4を経てデフロスターエア通路12に導入され、該デフロスターエア通路12を流れる過程で上記フロントデフロスターエア吹出口11やサイドデフロスターエア吹出口5等から車室内に吹き出すようになっている。
The
上記ダクトパネル3は、表裏両面を上下方向に向けて車幅方向に延びる平面部13と、該平面部13の車体前後の両側縁から上方に延びる一対の側面部15とを備えている。上記両側面部15の間隔は、延出方向(ダクトパネル3の開放側)に向けて徐々に広がっている。
The
上記平面部13は、表裏両面を連続して構成するソリッド部19を備え、該ソリッド部19の表裏両面の反開放側(車体下側)の面には、突部としての複数本の突条17が互いに格子状に交差するように突設されている。また、上記ソリッド部19の内部には、熱可塑性樹脂の存在しない空間部23が形成されている。この空間部23には、上記ソリッド部19の表裏両面を橋絡する橋絡部21が、上記突条17に対応して格子状に設けられている。これにより、上記空間部23が橋絡部21で複数の独立空間部23aに区画されている。上記橋絡部21は、上記ソリッド部19よりも樹脂密度が低い発泡層からなる。なお、上記ソリッド部19は、未発泡の樹脂、又は若干発泡した樹脂で構成される。
The
上記両側面部15は、ソリッド部19のみからなり、該両側面部15の延出端縁には、略車幅方向に連続して延びる板状の接合フランジ部25が車体前後方向に向けて突設されている。各接合フランジ部25の表裏面及び突出端面は、ソリッド部19で構成され、各接合フランジ部25のソリッド部19の内部には、発泡層26が隙間なく形成されている。各接合フランジ部25の車体上側(開放側)の面には、車幅方向に延びる振動溶着用の3本の溶着リブ27が、車体前後方向に間隔をあけて突設されている。
The both
上記の如きダクトパネル3は、例えば次のようにして製造される。
The
製造に際し、図3に示すような成形型101と熱可塑性樹脂Rとを用意する。上記成形型101は、ダクトパネル3の反開放側を成形する成形面103’を有する固定型103と、該固定型103に対向配置され、ダクトパネル3の開放側を成形する成形面105’を有する可動型105とを備えている。詳しくは、固定型103の成形面103’は、ダクトパネル3の平面部13の反開放側の面を成形する第1成形面としての平面部成形面103a、ダクトパネル3の両側面部15の外側の面を成形する側面部成形面103b、及び上記接合フランジ部25の溶着リブ27背面(下側の面及び突出端面)を成形するフランジ部成形面103cを有し、上記平面部成形面103aには、凹部としての複数本の凹条溝103dが上記平面部13の複数の突条17に対応するように格子状に形成されている。一方、可動型105の成形面105’は、ダクトパネル3の平面部13の開放側の面を成形する第2成形面としての平面部成形面105a、ダクトパネル3の両側面部15の内側の面を成形する側面部成形面105b、及び上記接合フランジ部25における溶着リブ27形成面を成形するフランジ部成形面105cを有し、上記フランジ部成形面105cには、上記3本の溶着リブ27に対応する3本の凹条溝105dが形成されている。上記熱可塑性樹脂Rは、例えば化学反応によりガスを発生させる化学的発泡剤や、MuCell(ミューセル:登録商標) 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(物理的発泡剤)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。
In manufacturing, a
まず、図3に示すように、成形型101を型閉じして固定型103と可動型105との間にキャビティ107を形成し、この状態から、上述の如き発泡促進物質が混入された溶融状態の熱可塑性樹脂Rを上記キャビティ107内に射出機(図示せず)から射出充填する。このときの上記フランジ部成形面103c,105cの凹条溝105d非対応箇所の間隔D1は、上記平面部成形面103a,105aの凹条溝103d非対応箇所の間隔D2よりも長く設定されている。
First, as shown in FIG. 3, the
その後、キャビティ107内では、熱可塑性樹脂Rの成形型101(固定型103、可動型105)の成形面103’,105’近傍の熱可塑性樹脂Rが、型温の影響により早期に冷却されて固化し、樹脂密度が高いソリッド部(図示せず)が表面に形成され始める。このとき、熱可塑性樹脂Rの内側部分は型温の影響を受け難いため、粘度の高いゲル状態になっている。この時点で、図4に示すように、可動型105を固定型103から離れる方向(図4中、矢印Xで示す方向)に後退させてキャビティ107の容積を拡大させて上記熱可塑性樹脂Rを発泡させる。すると、キャビティ107の容積拡大により、それまで固定型103及び可動型105の間で圧縮されている熱可塑性樹脂Rが可動型105の成形面105’に引っ張られるとともに、熱可塑性樹脂R中の化学反応により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れば、熱可塑性樹脂R中のガラス繊維等の繊維も上記圧縮が軽減されて弾性的に復元し、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。このとき、平面部成形面103a,105aの間のキャビティ107の容積拡大率は、凹条溝103d非対応箇所で凹条溝103d対応箇所よりも高くなるので、熱可塑性樹脂Rの発泡倍率は、図4に示すように、凹条溝103d非対応箇所で凹条溝103d対応箇所よりも高くなる。
Thereafter, in the
上述のようなキャビティ107の容積拡大による熱可塑性樹脂Rの発泡膨張が進行すると、平面部成形面103a,105a近傍にソリッド部19が形成され、ソリッド部19の内部には、凹条溝103d非対応箇所と凹条溝103d対応箇所とで発泡倍率の異なる発泡層が形成されるとともに、上記凹条溝103d内に上記突条17が形成される。
When the expansion of the expansion of the thermoplastic resin R due to the expansion of the volume of the
更に可動型105を固定型103から離れる方向に後退させてキャビティ107の容積拡大による熱可塑性樹脂Rの発泡膨張を進行させると、図5に示すように、平面部成形面103a,105aの間の凹条溝103d非対応箇所には、熱可塑性樹脂Rの過発泡により発泡層の発泡セル膜が切れて空間部23が形成され、平面部成形面103a,105a近傍に形成されたソリッド部19を分離する。一方、平面部成形面103a,105aの間の凹条溝103d対応箇所では、凹条溝103d内に熱可塑性樹脂Rが充填されていた分、凹条溝103d非対応箇所よりも発泡倍率が低くなるので、熱可塑性樹脂Rの発泡層が途切れず、熱可塑性樹脂Rの発泡膨張により形成された発泡層からなる橋絡部21が形成される。この段階で、上記可動型105の後退を止めて上記熱可塑性樹脂Rを固化することにより上記平面部13が形成される。なお、可動型105の後退量は、固定型103及び可動型105の平面部成形面103a,105aの凹条溝103d非対応箇所の間隔D2が例えば2倍になるように設定される。また、上記フランジ部成形面103c,105c近傍に形成されたソリッド部19の間には、発泡層26が隙間なく形成され、上記凹条溝105d内には、上記溶着リブ27が形成される。上記熱可塑性樹脂Rの充填時において、上記フランジ部成形面103c,105cの凹条溝105d非対応箇所の間隔D1を上記平面部成形面103a,105aの凹条溝103d非対応箇所の間隔D2よりも長く設定したため、フランジ部成形面103c,105cの間の凹条溝105d非対応箇所における熱可塑性樹脂Rの発泡倍率は、上記平面部成形面103a,105aの間における空間部23形成箇所よりも低くなる。したがって、上記フランジ部成形面103c,105cの間には、空間部23が形成されない。
Further, when the
このようにして得られたダクトパネル3の溶着リブ27をインストルメントパネル本体1の裏面に当接させて振動溶着により接合することにより、ダクトパネル3とインストルメントパネル本体1とが組み合わされて内部に断面略矩形状のデフロスターエア通路12が形成される。
The
したがって、本実施形態によれば、ソリッド部19の内部に、熱可塑性樹脂Rの存在しない空間部23が形成されるので、ソリッド部19の内部に隙間なく発泡層を形成する場合に比べ、平面部13を軽量化し、かつ平面部13の断熱性を高めることができる。その結果、ダクトパネル3全体を軽量化し、その断熱性を高めることができる。
Therefore, according to the present embodiment, since the
また、ソリッド部19の表裏両面を発泡層からなる橋絡部21により橋絡するので、大幅な重量増大や断熱性の大幅な低下を招くことなく、ソリッド部19の内部を空間部23のみで構成する場合に比べ、平面部13の面剛性を高めることができる。
Further, since both the front and back surfaces of the
また、橋絡部21が格子状に形成されるので、同方向に延びる突条17間の強度をこれと交差する突条17により補って、平面部13の面剛性をより高めることができる。
Moreover, since the bridging
また、上述のように、固定型103及び可動型105の少なくとも一方に凹条溝103dを設けるだけで、従来からあるコアバック法によりダクトパネル3を容易にかつ確実に得ることができる。
Further, as described above, the
なお、本実施形態では、格子状に交差する複数本の突条17を上記ソリッド部19に突設するとともに、橋絡部21を格子状に形成した。しかし、突部及び橋絡部21の形状はこれに限らず、突部は、ソリッド部19の表裏両面の一方の面に部分的に突設されたものであればよい。例えば、図6に示すように、上記複数本の突条17に代えて、複数個の平面視円形状の突部29が上記ソリッド部19に突設され、上記橋絡部21が上記突部29に対応して互いに間隔を空けて円形短柱状に形成されるようにしてもよい。したがって、図6では、空間部23は平面部13全体に亘って連続している。また、この場合、凹条溝103dに代えて、突部29に対応する凹部を固定型103の平面部成形面103aに設けることにより、本実施形態と同様に、ダクトパネル3を成形することができる。
In the present embodiment, a plurality of
また、本実施形態及び図6の例では、突条17や突部29を上記ソリッド部19の反開放側の面に突設し、凹条溝103dや凹部を固定型103の平面部成形面103aに設けたが、反対に、突条17や突部29を上記ソリッド部19の開放側の面に突設し、凹条溝103dや凹部を可動型105の平面部成形面105aに設けてもよい。また、突条17や突部29を上記ソリッド部19の表裏両面に突設し、凹条溝103dや凹部を固定型103及び可動型105の平面部成形面103a,105aに設けてもよい。
Further, in the present embodiment and the example of FIG. 6, the
また、上記実施形態では、ダクトパネル3に本発明を適用した例を示したが、本発明は、インストルメントパネル本体、ドアトリム、トランクボード等の軽量化や断熱性向上が求められる他の用途の発泡パネルにも適用できる。
Moreover, in the said embodiment, although the example which applied this invention to the
本発明は、平面部を有する熱可塑性樹脂製の発泡パネルとして有用である。 The present invention is useful as a foam panel made of a thermoplastic resin having a flat portion.
3 ダクトパネル(発泡パネル)
13 平面部
17 突条(突部)
19 ソリッド部
21 橋絡部
23 空間部
29 突部
101 成形型
103 固定型
103’ 成形面
103a 平面部成形面(第1成形面)
103d 凹条溝(凹部)
105 可動型
105’ 成形面
105a 平面部成形面(第2成形面)
107 キャビティ
R 熱可塑性樹脂
3 Duct panel (foam panel)
13 Plane section
17 Projections (projections)
19
103d concave groove (concave)
105
107 Cavity R Thermoplastic resin
Claims (3)
上記平面部(13)は、表裏両面を連続して構成し、少なくとも表裏両面の一方の面に突部(17,29)が部分的に突設されたソリッド部(19)と、
該ソリッド部(19)の内部に設けられた空間部(23)と、
該空間部(23)に上記突部(17,29)に対応して設けられ、上記ソリッド部(19)の表裏両面を橋絡する発泡層からなる橋絡部(21)とを備えたことを特徴とする発泡パネル。 A foam panel made of a thermoplastic resin having a flat portion (13),
The flat surface portion (13) is configured by continuously forming both front and back surfaces, and at least one surface of the front and back surfaces has a protrusion (17, 29) partially protruding thereon, and a solid portion (19),
A space part (23) provided inside the solid part (19);
Provided in the space portion (23) corresponding to the protrusions (17, 29), and a bridging portion (21) made of a foam layer bridging both the front and back surfaces of the solid portion (19). Foam panel characterized by.
上記突部(17,29)は、互いに格子状に交差する複数本の突条であることを特徴とする発泡パネル。 The foam panel according to claim 1,
The foamed panel, wherein the protrusions (17, 29) are a plurality of protrusions intersecting each other in a lattice shape.
上記平面部(13)の表裏両面の一方の面を成形する第1成形面(103a)を有する固定型(103)と、上記平面部(13)の表裏両面の他方の面を成形する第2成形面(105a)を有する可動型(105)とを備え、上記第1成形面(103a)及び第2成形面(105a)の少なくとも一方に凹部(103d)が形成された成形型(101)を用意し、
上記成形型(101)を型閉じして固定型(103)と可動型(105)との間にキャビティ(107)を形成し、この状態から、熱可塑性樹脂(R)を上記キャビティ(107)内に射出充填し、上記熱可塑性樹脂(R)の成形面(103',105')近傍にソリッド部(19)が形成され始めた時点で、上記可動型(105)を固定型(103)から離れる方向に後退させてキャビティ(107)容積を拡大させて上記熱可塑性樹脂(R)を発泡させることにより、上記第1成形面(103a)近傍及び第2成形面(105a)近傍にソリッド部(19)を形成するとともに上記凹部(103d)内に上記突部(17,29)を形成し、かつ該ソリッド部(19)が、上記凹部(103d)対応箇所では、熱可塑性樹脂(R)の発泡膨張により形成された発泡層からなる橋絡部(21)により橋絡される一方、上記凹部(103d)非対応箇所では、熱可塑性樹脂(R)の過発泡により形成された空間部(23)により分離された段階で、上記可動型(105)の後退を止めて上記熱可塑性樹脂(R)を固化することにより上記平面部(13)を形成することを特徴とする発泡パネルの成形方法。 A method for molding a foam panel according to claim 1 or 2,
A fixed mold (103) having a first molding surface (103a) for molding one surface of both surfaces of the flat surface portion (13), and a second mold for forming the other surface of the front and back surfaces of the flat surface portion (13). A movable mold (105) having a molding surface (105a), and a molding die (101) having a recess (103d) formed on at least one of the first molding surface (103a) and the second molding surface (105a). Prepare
The mold (101) is closed to form a cavity (107) between the fixed mold (103) and the movable mold (105) .From this state, the thermoplastic resin (R) is removed from the cavity (107). When the solid part (19) starts to be formed near the molding surface (103 ′, 105 ′) of the thermoplastic resin (R), the movable mold (105) is fixed to the fixed mold (103). The thermoplastic resin (R) is expanded by retreating in a direction away from the cavity (107) to expand the volume of the cavity (107), so that a solid part is formed in the vicinity of the first molding surface (103a) and the second molding surface (105a). (19) and the protrusion (17, 29) is formed in the recess (103d), and the solid portion (19) is the thermoplastic resin (R) in the corresponding portion of the recess (103d). On the other hand, in the portion not corresponding to the recess (103d), a space formed by over-foaming of the thermoplastic resin (R) ( 23) In separate steps, the molding method of the foam panel, and forming the planar portion (13) by solidifying the movable mold (105) the thermoplastic resin stop retraction of (R).
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