JP3645599B2 - ドアパネル及び発泡複合体の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、熱可塑性樹脂をブロー成形した中空成形体内に発泡層を形成してなる発泡複合体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の統計によれば、自動車同士の衝突事故のうち約半数を側面衝突事故が占めている。側面衝突事故の際には、衝突による衝撃によって、ドア部のアウタパネルが内側に大きく変形するとともに、乗員がトリムボードに激しく衝当されるため、乗員は打撲傷、骨折傷を負ったり、最悪の場合は死亡することもあった。
【０００３】
そこで、側面衝突事故の際に乗員を保護するため、図７に示すように、ドア部５１のアウタパネル５２に鋼板製のガードバー５３を溶接等により固着してアウタパネル５２の変形を防止し、又、インナパネル５４とトリムボード５５との間に発泡体製のパッド材５６を接着剤等により固着して乗員の受ける衝当エネルギーを軽減している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ガードバー５３は鋼板製であるため重量が大きく、車両全体の重量を増大させ、燃費を低下させる一因となっていた。
又、アウタパネル５２にガードバー５３を溶接等し、インナパネル５４とトリムボード５５との間にパッド材５５を溶着等する面倒な取付作業が必要であり、ドア部５１の製造時間及び製造コストを増大させていた。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであり、ガードバーの重量を軽減して、燃費を向上させるとともに、ガードバー及びパッド材の面倒な取付作業を不要として、ドア部の製造時間及び製造コストを削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、熱可塑性樹脂をブロー成形した中空成形体内に性質を異にする複数の発泡層を形成してなる発泡複合体からなるドアパネルであって、前記発泡層が、ガードバーとしての補強用発泡層とパッド材としての緩衝用発泡層とからなることを特徴とするドアパネルを提供するものである。
【０００７】
又、請求項２記載の発明は、成形用金型内に垂下させた熱可塑性樹脂よりなるパリソンをブロー成形して中空成形体を形成し、この中空成形体が冷却固化する前に中空成形体内に熱可塑性予備発泡粒子を充填し、加熱融着させて発泡層を形成する発泡複合体の製造方法において、用役吹込パイプにより中空成形体内を複数領域に区分し、区分した各領域に種類を異にする熱可塑性予備発泡粒子を充填し、性質を異にする複数の発泡層を形成することを特徴とする発泡複合体の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【実施例】
先ず、本発明のドアパネル、即ち自動車のドア部１のトリムボードと一体化したインナパネル２について説明する。
【０００９】
図１、図２及び図３に示すように、本発明のドアパネル３は、熱可塑性樹脂をブロー成形した中空成形体内に熱可塑性予備発泡粒子を加熱融着させた補強用発泡層５及び緩衝用発泡層６，７を形成したものであり、補強用発泡層５はガードバーとしての役割を、緩衝用発泡層６，７はパッド材としての役割を有する。
【００１０】
補強用発泡層５は、比重を高くすることにより、アウタパネル８を補強して容易に変形することを防止するようにしてあり、緩衝用発泡層６，７は、比重を低くすることにより、緩衝作用を十分に発揮して衝当エネルギーを軽減できるようにしてある。
【００１１】
ガードバーを発泡体製としたことにより、重量を軽減化でき、燃費を向上させることができるとともに、ガードバー及びパッド材の役割を一体成形体において果たすから、面倒な取付工程が不要となり、ドア部の製造時間及び製造コストを削減することができる。
【００１２】
次に、本発明の発泡複合体の製造方法を図４に示す製造装置を使用して、本発明のドアパネルを製造した場合について説明する。
【００１３】
先ず、成形用金型９，１０間に熱可塑性樹脂よりなるパリソン１１を垂下させ、図５（Ａ）に示すように、成形用金型９，１０を閉じ、用役吹込パイプ１２，１３をパリソン１１内に挿入する。
【００１４】
ここで、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ等を使用できるが、本実施例においてはポリプロピレン（軟化点１１０℃）を使用した。
【００１５】
次に、エアー供給弁１４，１５を開き、配管１６，１７より用役吹込パイプ１２，１３を介してパリソン１１内に圧力６ｋｇ／ｃｍ2 Ｇのエアーを１０秒間吹き込み、図５（Ｂ）に示すように、ブロー成形により中空成形体４を形成する。
【００１６】
ここで、用役吹込パイプ１２，１３と中空成形体４の内壁面との間隔を極めて狭小としてあるから、用役吹込パイプ１２，１３は中空成形体４内を１８，１９，２０の３つの領域に区分する役割を果たす。
【００１７】
そして、中空成形体４の温度が軟化点以上の１４０℃〜２００℃の状態にある間に、図５（Ｃ）に示すように、充填ガン２１，２２，２３により中空成形体４内の上記各領域１８，１９，２０に予備発泡粒子２４，２５，２６を充填する。
【００１８】
ここで、熱可塑性予備発泡粒子２４，２５，２６としては、特に限定されるものではないが、中空成形体と発泡層とが融着しているほど、発泡複合体の強度が上がるため、前記熱可塑性樹脂と同系のものを使用するのが好ましく、熱可塑性樹脂がポリエチレンの場合にはポリエチレン又はスチレン改質ポリエチレン重合体樹脂の予備発泡粒子を、ポリプロピレンの場合にはポリプロピレンの予備発泡粒子を、ＡＢＳの場合にはポリスチレン又はＡＢＳの予備発泡粒子を使用するのが好ましいが、本実施例においてはポリプロピレンの予備発泡粒子を使用した。
【００１９】
又、領域１８には比重０．１〜０．０５、ここでは０．１の予備発泡粒子２４を、領域１９，２０には比重０．０３３〜０．０１５、ここでは０．０２の予備発泡粒子２５，２６を充填した。
【００２０】
そして、スチーム供給弁２７，２８を開き、配管１６，１７より用役吹込パイプ１２，１３を介して中空成形体４内に３．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇのスチームを２０秒間吹き込み、図５（Ｄ）に示すように、予備発泡粒子同士２４，２５，２６を加熱、融着させ、中空成形体４内に補強用発泡層５及び緩衝用発泡層６，７を形成する。
【００２１】
最後に、ドレン排出弁２９，３０を開き、中空成形体４内のスチーム凝縮水を真空吸引して用役吹込パイプ１２，１３を介して排出するとともに、成形用金型９，１０を介して発泡複合体３を冷却し、用役吹込パイプ１２，１３を成形用金型９，１０より抜き出し、成形用金型９，１０を開いて、発泡複合体３を取り出す。
【００２２】
本実施例においては、本発明の自動車のドアパネルについて説明した。さらに、本発明の発泡複合体の製造方法により自動車のドアパネルを製造することについて説明した。但し、本発明の発泡複合体の製造方法は、本発明のドアパネル以外の、一体成形品として複数の機能を有し、軽量化が望まれるバンパー、シートバック、煽り板、スポイラー、フェンダー等の自動車部品の製造に使用してもよいこと勿論である。
【００２３】
又、熱可塑性予備発泡粒子として同一のものを使用したが、上記用途に対応して、材料、粒径、発泡倍率、色彩等を異にする予備発泡粒子を中空成形体内の各領域に充填してもよい。
【００２４】
次に、曲げ強度は発泡複合体の剛性指標となり得るので、中空成形体内の発泡層の比重を種々変えた場合の曲げ強度を以下の測定試料及び測定方法により測定した。
【００２５】
〔測定試料〕
寸 法：長さ４３０×幅２５０×厚さ３０ｍｍ（中空成形体厚さ２．５ｍｍ）
材 料：
・中空成形体：低密度ポリエチレン（日本石油製ＬＬポリエチレン）
・発 泡 層：スチレン改質ポリエチレン（商品名；三菱化学ビーエーエスエフ製エレンポール）
〔測定方法〕
ＪＩＳ・Ａ−９５１１に準拠し、スパン３００ｍｍ、押圧スピード１０ｍｍ／ｍｉｎで測定試料を押圧した。
【００２６】
測定結果は図６に示す通りであり、図６から明らかなように、発泡層の比重が高くなるにしたがってほぼ比例的に曲げ強度も高くなっていることがわかる。
従って、このような曲げ強度に関するグラフを予め作成しておけば、補強用発泡層又は緩衝用発泡層を形成するのに使用する予備発泡粒子を適宜選択することが容易となる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の複合発泡体からなるドアパネルによれば、例えばガードバーを発泡体製としたことにより、重量を軽減化でき、燃費を向上させることができるとともに、ガードバー及びパッド材の役割を一体成形体において果たすから、面倒な取付作業が不要となり、ドア部の製造時間及び製造コストを削減することができる。
【００２８】
又、本発明の複合発泡体の製造方法によれば、ガードバー及びパッド材の役割を果たす一体成形体としての複合発泡体からなるドアパネルを初め、一体成形体としての様々な複合発泡体を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合発泡体を自動車のドアパネルに適用した場合の断面図である。
【図２】本発明の複合発泡体を適用した場合の自動車のドア部の構造を示す切断斜視図である。
【図３】本発明の複合発泡体を適用した場合の自動車のドア部の構造を示す縦断面図である。
【図４】本発明の複合発泡体の製造装置の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の複合発泡体の製造方法を示す説明図であり、（Ａ）は型閉時、（Ｂ）は中空成形体形成時、（Ｃ）は予備発泡粒子充填時、（Ｄ）は発泡層形成時の各工程を示す図である。
【図６】中空成形体内の発泡層の比重と曲げ強度との関係を示す図である。
【図７】従来の自動車のドア部の構造を示す切断斜視図である。
【符号の説明】
３ ドアパネル
４ 中空成形体
５ 補強用発泡層
６ 緩衝用発泡層
９ 成形用金型
１０ 成形用金型
１１ パリソン
１２ 用役吹込パイプ
１３ 用役吹込パイプ
２４ 予備発泡粒子
２５ 予備発泡粒子
２６ 予備発泡粒子
【産業上の利用分野】
本発明は、熱可塑性樹脂をブロー成形した中空成形体内に発泡層を形成してなる発泡複合体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の統計によれば、自動車同士の衝突事故のうち約半数を側面衝突事故が占めている。側面衝突事故の際には、衝突による衝撃によって、ドア部のアウタパネルが内側に大きく変形するとともに、乗員がトリムボードに激しく衝当されるため、乗員は打撲傷、骨折傷を負ったり、最悪の場合は死亡することもあった。
【０００３】
そこで、側面衝突事故の際に乗員を保護するため、図７に示すように、ドア部５１のアウタパネル５２に鋼板製のガードバー５３を溶接等により固着してアウタパネル５２の変形を防止し、又、インナパネル５４とトリムボード５５との間に発泡体製のパッド材５６を接着剤等により固着して乗員の受ける衝当エネルギーを軽減している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ガードバー５３は鋼板製であるため重量が大きく、車両全体の重量を増大させ、燃費を低下させる一因となっていた。
又、アウタパネル５２にガードバー５３を溶接等し、インナパネル５４とトリムボード５５との間にパッド材５５を溶着等する面倒な取付作業が必要であり、ドア部５１の製造時間及び製造コストを増大させていた。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであり、ガードバーの重量を軽減して、燃費を向上させるとともに、ガードバー及びパッド材の面倒な取付作業を不要として、ドア部の製造時間及び製造コストを削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、熱可塑性樹脂をブロー成形した中空成形体内に性質を異にする複数の発泡層を形成してなる発泡複合体からなるドアパネルであって、前記発泡層が、ガードバーとしての補強用発泡層とパッド材としての緩衝用発泡層とからなることを特徴とするドアパネルを提供するものである。
【０００７】
又、請求項２記載の発明は、成形用金型内に垂下させた熱可塑性樹脂よりなるパリソンをブロー成形して中空成形体を形成し、この中空成形体が冷却固化する前に中空成形体内に熱可塑性予備発泡粒子を充填し、加熱融着させて発泡層を形成する発泡複合体の製造方法において、用役吹込パイプにより中空成形体内を複数領域に区分し、区分した各領域に種類を異にする熱可塑性予備発泡粒子を充填し、性質を異にする複数の発泡層を形成することを特徴とする発泡複合体の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【実施例】
先ず、本発明のドアパネル、即ち自動車のドア部１のトリムボードと一体化したインナパネル２について説明する。
【０００９】
図１、図２及び図３に示すように、本発明のドアパネル３は、熱可塑性樹脂をブロー成形した中空成形体内に熱可塑性予備発泡粒子を加熱融着させた補強用発泡層５及び緩衝用発泡層６，７を形成したものであり、補強用発泡層５はガードバーとしての役割を、緩衝用発泡層６，７はパッド材としての役割を有する。
【００１０】
補強用発泡層５は、比重を高くすることにより、アウタパネル８を補強して容易に変形することを防止するようにしてあり、緩衝用発泡層６，７は、比重を低くすることにより、緩衝作用を十分に発揮して衝当エネルギーを軽減できるようにしてある。
【００１１】
ガードバーを発泡体製としたことにより、重量を軽減化でき、燃費を向上させることができるとともに、ガードバー及びパッド材の役割を一体成形体において果たすから、面倒な取付工程が不要となり、ドア部の製造時間及び製造コストを削減することができる。
【００１２】
次に、本発明の発泡複合体の製造方法を図４に示す製造装置を使用して、本発明のドアパネルを製造した場合について説明する。
【００１３】
先ず、成形用金型９，１０間に熱可塑性樹脂よりなるパリソン１１を垂下させ、図５（Ａ）に示すように、成形用金型９，１０を閉じ、用役吹込パイプ１２，１３をパリソン１１内に挿入する。
【００１４】
ここで、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ等を使用できるが、本実施例においてはポリプロピレン（軟化点１１０℃）を使用した。
【００１５】
次に、エアー供給弁１４，１５を開き、配管１６，１７より用役吹込パイプ１２，１３を介してパリソン１１内に圧力６ｋｇ／ｃｍ2 Ｇのエアーを１０秒間吹き込み、図５（Ｂ）に示すように、ブロー成形により中空成形体４を形成する。
【００１６】
ここで、用役吹込パイプ１２，１３と中空成形体４の内壁面との間隔を極めて狭小としてあるから、用役吹込パイプ１２，１３は中空成形体４内を１８，１９，２０の３つの領域に区分する役割を果たす。
【００１７】
そして、中空成形体４の温度が軟化点以上の１４０℃〜２００℃の状態にある間に、図５（Ｃ）に示すように、充填ガン２１，２２，２３により中空成形体４内の上記各領域１８，１９，２０に予備発泡粒子２４，２５，２６を充填する。
【００１８】
ここで、熱可塑性予備発泡粒子２４，２５，２６としては、特に限定されるものではないが、中空成形体と発泡層とが融着しているほど、発泡複合体の強度が上がるため、前記熱可塑性樹脂と同系のものを使用するのが好ましく、熱可塑性樹脂がポリエチレンの場合にはポリエチレン又はスチレン改質ポリエチレン重合体樹脂の予備発泡粒子を、ポリプロピレンの場合にはポリプロピレンの予備発泡粒子を、ＡＢＳの場合にはポリスチレン又はＡＢＳの予備発泡粒子を使用するのが好ましいが、本実施例においてはポリプロピレンの予備発泡粒子を使用した。
【００１９】
又、領域１８には比重０．１〜０．０５、ここでは０．１の予備発泡粒子２４を、領域１９，２０には比重０．０３３〜０．０１５、ここでは０．０２の予備発泡粒子２５，２６を充填した。
【００２０】
そして、スチーム供給弁２７，２８を開き、配管１６，１７より用役吹込パイプ１２，１３を介して中空成形体４内に３．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇのスチームを２０秒間吹き込み、図５（Ｄ）に示すように、予備発泡粒子同士２４，２５，２６を加熱、融着させ、中空成形体４内に補強用発泡層５及び緩衝用発泡層６，７を形成する。
【００２１】
最後に、ドレン排出弁２９，３０を開き、中空成形体４内のスチーム凝縮水を真空吸引して用役吹込パイプ１２，１３を介して排出するとともに、成形用金型９，１０を介して発泡複合体３を冷却し、用役吹込パイプ１２，１３を成形用金型９，１０より抜き出し、成形用金型９，１０を開いて、発泡複合体３を取り出す。
【００２２】
本実施例においては、本発明の自動車のドアパネルについて説明した。さらに、本発明の発泡複合体の製造方法により自動車のドアパネルを製造することについて説明した。但し、本発明の発泡複合体の製造方法は、本発明のドアパネル以外の、一体成形品として複数の機能を有し、軽量化が望まれるバンパー、シートバック、煽り板、スポイラー、フェンダー等の自動車部品の製造に使用してもよいこと勿論である。
【００２３】
又、熱可塑性予備発泡粒子として同一のものを使用したが、上記用途に対応して、材料、粒径、発泡倍率、色彩等を異にする予備発泡粒子を中空成形体内の各領域に充填してもよい。
【００２４】
次に、曲げ強度は発泡複合体の剛性指標となり得るので、中空成形体内の発泡層の比重を種々変えた場合の曲げ強度を以下の測定試料及び測定方法により測定した。
【００２５】
〔測定試料〕
寸 法：長さ４３０×幅２５０×厚さ３０ｍｍ（中空成形体厚さ２．５ｍｍ）
材 料：
・中空成形体：低密度ポリエチレン（日本石油製ＬＬポリエチレン）
・発 泡 層：スチレン改質ポリエチレン（商品名；三菱化学ビーエーエスエフ製エレンポール）
〔測定方法〕
ＪＩＳ・Ａ−９５１１に準拠し、スパン３００ｍｍ、押圧スピード１０ｍｍ／ｍｉｎで測定試料を押圧した。
【００２６】
測定結果は図６に示す通りであり、図６から明らかなように、発泡層の比重が高くなるにしたがってほぼ比例的に曲げ強度も高くなっていることがわかる。
従って、このような曲げ強度に関するグラフを予め作成しておけば、補強用発泡層又は緩衝用発泡層を形成するのに使用する予備発泡粒子を適宜選択することが容易となる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の複合発泡体からなるドアパネルによれば、例えばガードバーを発泡体製としたことにより、重量を軽減化でき、燃費を向上させることができるとともに、ガードバー及びパッド材の役割を一体成形体において果たすから、面倒な取付作業が不要となり、ドア部の製造時間及び製造コストを削減することができる。
【００２８】
又、本発明の複合発泡体の製造方法によれば、ガードバー及びパッド材の役割を果たす一体成形体としての複合発泡体からなるドアパネルを初め、一体成形体としての様々な複合発泡体を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合発泡体を自動車のドアパネルに適用した場合の断面図である。
【図２】本発明の複合発泡体を適用した場合の自動車のドア部の構造を示す切断斜視図である。
【図３】本発明の複合発泡体を適用した場合の自動車のドア部の構造を示す縦断面図である。
【図４】本発明の複合発泡体の製造装置の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の複合発泡体の製造方法を示す説明図であり、（Ａ）は型閉時、（Ｂ）は中空成形体形成時、（Ｃ）は予備発泡粒子充填時、（Ｄ）は発泡層形成時の各工程を示す図である。
【図６】中空成形体内の発泡層の比重と曲げ強度との関係を示す図である。
【図７】従来の自動車のドア部の構造を示す切断斜視図である。
【符号の説明】
３ ドアパネル
４ 中空成形体
５ 補強用発泡層
６ 緩衝用発泡層
９ 成形用金型
１０ 成形用金型
１１ パリソン
１２ 用役吹込パイプ
１３ 用役吹込パイプ
２４ 予備発泡粒子
２５ 予備発泡粒子
２６ 予備発泡粒子
Claims (2)
- 熱可塑性樹脂をブロー成形した中空成形体内に性質を異にする複数の発泡層を形成してなる発泡複合体からなるドアパネルであって、前記発泡層が、ガードバーとしての補強用発泡層とパッド材としての緩衝用発泡層とからなることを特徴とするドアパネル。
- 成形用金型内に垂下させた熱可塑性樹脂よりなるパリソンをブロー成形して中空成形体を形成し、この中空成形体が冷却固化する前に中空成形体内に熱可塑性予備発泡粒子を充填し、加熱融着させて発泡層を形成する発泡複合体の製造方法において、用役吹込パイプにより中空成形体内を複数領域に区分し、区分した各領域に種類を異にする熱可塑性予備発泡粒子を充填し、性質を異にする複数の発泡層を形成することを特徴とする発泡複合体の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP32790994A JP3645599B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | ドアパネル及び発泡複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32790994A JP3645599B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | ドアパネル及び発泡複合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08183101A JPH08183101A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3645599B2 true JP3645599B2 (ja) | 2005-05-11 |
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ID=18204353
Family Applications (1)
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