樹脂積層板
【課題】軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる樹脂積層板を提供する。
【解決手段】中空部を隔てて重ねた表面側シート１２０Ａと裏面側シート１２０Ｂを備え、裏面側シート１２０Ｂを中空部内に凹ませて複数の第１・第２凹部２００Ｓ、２００Ｌを設け、これら複数の第１・第２凹部２００Ｓ、２００Ｌの底を表面側シート１２０Ａに溶着することで、表面側シート１２０Ａと裏面側シート１２０Ｂの間を複数のリブで連結してなる樹脂積層板１００であって、深さが小さい複数の第１凹部２００Ｓを有する薄板部１００ａと、深さが大きい複数の第２凹部２００Ｌを有する厚板部１００ｂとで構成し、且つ、複数の第１・第２凹部２００Ｓ、２００Ｌを略同一のピッチで配置した。
【解決手段】中空部を隔てて重ねた表面側シート１２０Ａと裏面側シート１２０Ｂを備え、裏面側シート１２０Ｂを中空部内に凹ませて複数の第１・第２凹部２００Ｓ、２００Ｌを設け、これら複数の第１・第２凹部２００Ｓ、２００Ｌの底を表面側シート１２０Ａに溶着することで、表面側シート１２０Ａと裏面側シート１２０Ｂの間を複数のリブで連結してなる樹脂積層板１００であって、深さが小さい複数の第１凹部２００Ｓを有する薄板部１００ａと、深さが大きい複数の第２凹部２００Ｌを有する厚板部１００ｂとで構成し、且つ、複数の第１・第２凹部２００Ｓ、２００Ｌを略同一のピッチで配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂積層板に関し、より詳細には、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる樹脂積層板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の内装材や建材、物流・包装材として、いわゆる樹脂積層板が採用されている。樹脂積層板は、樹脂製の表面材と樹脂製の裏面材とを有し、裏面材には先端部が表面材の内面に突き合わされる凹部が設けられる。特に、外観が重視される自動車の内装材や建材の場合には、表面材の表側には不織布が貼着される。この樹脂積層板の製造方法には、従来から種々の方法が採用されている。第１に、溶融樹脂を用いて一体押出中空成形により製造する技術が採用されている。このような方法により製造された樹脂積層板によれば、単に内部に中空部を有するだけの二重壁中空構造に比べ、表面材と裏面材とを連結する凹部により、剛性、特に面材に対して鉛直方向の荷重に対する圧縮剛性を確保することが可能である。
【０００３】
第２に、特許文献１に開示されているように、一方が表面に多数の突起部が千鳥模様状に配置されたロールである一対のロールの間に、個別に押出された２枚の溶融状態のシートを所定押圧力のもとで通して、一方のシートに凹部を形成すると共に、凹部の底面を他方のシートの内面に突き合わせる形態で２枚のシートを溶着し、さらに一方のシートの凹部の開口が形成された側の面に別のシートを溶着させる技術であり、凹部を形成したシートの表側及び裏側それぞれに対してシートを溶着させる３層構造をなす。
【０００４】
第３に、特許文献２に開示されているように、第２の方法と異なり、それぞれ表面に多数の突起部が千鳥模様状に配置されたロールである一対のロールの間に、個別に押出された２枚の溶融状態のシートを所定押圧力のもとで通して、それぞれのシートに凹部を形成すると共に、それぞれのシートの対応する凹部の底面同士を溶着する形態で２枚のシートを溶着し、さらにそれぞれシートの反対側の面に別のシートを溶着させる技術であり、シートそれぞれの凹部の開口が形成された側の面に対してシートを溶着させる４層構造をなす。以上のような溶融状態のシートを押出して樹脂積層板を製造する技術には、以下のような技術的問題点が存する。
【０００５】
すなわち、製造効率を確保しつつ、方向性のない十分な強度を有する樹脂積層板を得ることが困難な点である。より詳細には、第１の方法ないし第３の方法に共通の押し出し成形特有の問題として、シートの押出し方向の端部は開放状態となることから、熱シール処理等の端面処理が必須となるため、その分余分な工程が必要となり、全体の製造効率が低下する。さらに、千鳥状に凹部が形成されるシートと別のシートとの溶着、または、それぞれ千鳥状に凹部が形成されるシート同士の溶着はそれぞれ、一対のローラーの間をローラーにより送り出されながら通過する際の押圧力により行われるに過ぎず、十分な溶着時間を確保することが難しく、それによる溶着不足が原因で樹脂積層板として十分な強度を確保することが困難となり、品質劣化を引き起こす。この点、連続的な押出成形ではなく、ブロー成形によれば、上記のような端面処理に伴う製造効率の低下、及び溶着不足に伴う強度不足を回避することが可能である。特許文献３は、このようなブロー成形による方法を開示する。特許文献３によれば、溶融状態の筒状のパリソンを用いて、裏面壁には先端部が表面壁の内面に突合せ溶着される凹部を設けると共に、表面壁の外表面には、表装材を貼着する点が開示されている。しかしながら、このように筒状のパリソンを用い吹き込み圧をかけて成形するブロー成形によれば、別の技術的問題点が引き起こされる。すなわち、周方向に肉厚の均一な筒状のパリソンを用い吹き込み圧をかけて成形することに起因して、樹脂積層板の十分な軽量化、薄肉化が困難な点である。
【０００６】
より詳細には、筒状のパリソンは、通常ダイコア間の環状のスリットから押し出しされることからその厚みは周方向に略一様であり、一方、分割形式の一対の金型を型締めした際、金型内の密閉空間から吹き込み圧をかけることからパリソンの金型に対する押圧力はパリソンの全面に亘って一様であるところ、凹部を形成する一方の金型に押圧されるパリソンは、凹部の深さ、開口径に応じたブロー比との関係でパリソンが引き伸ばされて局所的な薄肉部が生じる一方、他方の金型には凹部を形成しないことから、このような薄肉部が生じない。この点から、筒状パリソンの厚みは、一方の金型の側の薄肉部に合わせて設定する必要があり、それにより他方の金型の側には、余分な厚みのシートが形成されることになる。このように、周方向の肉厚が略均一な筒状パリソンを利用する場合は、ブロー成形後に複数の凹部を有する壁面と凹部が形成されない壁面とで不可避的に厚みの違いを生じ、これに起因して、樹脂積層板の十分な軽量化、薄肉化を達成することができない。この点、特許文献４によれば、筒状のパリソンに基づく２枚の溶融状態のシートを用いて、内部に空洞部を有すると共に、互いに対向する二面に、複数の凹部がその底面部が互いに背向するように形成される熱可塑性樹脂の板状体を製造する方法が開示されている。しかしながら、特に、表面の外観が重視される自動車の内装材や建材向けの樹脂積層板の場合には、表面を形成する一方のシートには、不織布等の化粧材を貼着する必要があることから、一方のシートに凹部を形成する凹部を設けて表面に多数の凹部の開口を形成するのは避けるのが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３２７２７５号公報
【特許文献２】特許第４１９２１３８号公報
【特許文献３】特開平１１−１０５１１３号公報
【特許文献４】特開平７−１７１８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の問題点を解消するためには、次のような製造技術が有効である。
すなわち、一方の分割型のキャビティに対して、他方の分割型に向けて突起する複数の突起部を設けた分割形式の金型を用い、２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シート素材を一対の分割型の間に位置決めする。そして、一方のシート素材と一方の分割型のキャビティとの間に密閉空間を形成した後、一方の分割型の側から密閉空間を吸引する。この吸引作用により、複数の突起部で複数の凹部をシート素材に成形し、一対の分割型を型締めすることで、凹部の底を他方のシート素材に溶着し、複数のリブで補強された中空構造の樹脂積層板を得る。
【０００９】
このような製造技術を用いれば、２枚のシート素材それぞれの厚みを最大限に薄くすることができ、これにより製造効率及び製品品質を確保しつつ、軽量化、薄肉化を図ることができる。
【００１０】
ところで、車両用内装品に代表される樹脂積層板の一層の品質向上が求められる中、積層板の更なる剛性向上が期待される。上記分割形式の金型を用いた製造技術であっても、更なる剛性向上のため、改良の余地はある。
【００１１】
そこで、本発明は、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる樹脂積層板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、中空部を隔てて重ねた二枚のシートを備え、一方のシートを前記中空部内に凹ませて複数の凹部を設け、これら複数の凹部の底を他方のシートに溶着することで、前記二枚のシートの間を複数のリブで連結してなる樹脂積層板であって、
複数の第１凹部を有する薄板部と、第１凹部に対して相対的に深さが大きい複数の第２凹部を有する厚板部と、で構成し、
前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を略同一のピッチで配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明は、複数の第１凹部及び複数の第２凹部を、底から開口に向けて拡径する円錐台形に形成し、
第１凹部及び前記第２凹部のそれぞれの円錐台斜面の傾斜角を調整することにより、
複数の第１凹部の開口径と複数の第２凹部の開口径を同一寸法とし、
複数の第１凹部の底径と複数の第２凹部の底径を同一寸法としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明は、一方のシートの両端部が支持され、他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
支持される両端部よりも中央側の一部の領域又は全体の領域を厚板部としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明は、支持される両端部の間を結ぶように帯状に延びる領域を設け、このような帯状の領域を、この領域の延びる方向と直交する方向に複数列設け、これら複数列の帯状の領域を厚板部としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明は、一方のシートの両端部が支持され、他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を設け、この外周に沿う領域を厚板部としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明は、平面視で外形が長方形である車両用内装材であって、
支持される両端部は、一方のシートの対辺部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明では、複数の第１凹部を有する薄板部と、相対的に深さが大きい複数の第２凹部を有する薄板部よりも厚い厚板部と、で樹脂積層板を構成し、複数の第１凹部及び複数の第２凹部を略同一のピッチで配置した。
【００１９】
積層板を均一の厚みとした場合を考える。
支持された積層板に何らかの曲げ荷重が加わると、積層板はこの荷重に応じた撓み量で変形する。一般に、材質や形状を変更せずに撓み量を抑えるためには、樹脂積層板を厚くする対策を講ずる。しかし、積層板の厚みが均一である場合、厚みを増すと樹脂積層板の質量は必然的に増加してしまう。
【００２０】
この点、本発明では、薄板部と、この薄板部よりも厚い厚板部と、で樹脂積層板を構成した。これにより、樹脂積層板において、変形抑制のために厚みが必要な領域は厚板部とし、それ以外の領域は薄板部とすることができる。すなわち、合理的に薄板部と厚板部とを組み合わせ、且つ、シートの厚みを調整することで、質量を増加させずに、樹脂積層板の剛性を高めることができる。
【００２１】
加えて、複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を略同一のピッチで配置したので、樹脂積層板における剛性の均一化が図れる。同時に、金型の加工性、成形性を高め、見栄えも良くなる。
【００２２】
そして、必要な強度を確保する限度で２枚の樹脂製シートそれぞれの厚みを個別に最大限まで薄肉化することが可能であり、軽量化、薄肉化が達成可能である。
【００２３】
したがって、本発明によれば、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる樹脂積層板の製造技術が提供される。
【００２４】
請求項２の発明では、複数の第１凹部及び複数の第２凹部を円錐台形に形成し、複数の第１凹部の開口径及び複数の第２凹部の開口径を同一寸法とすると共に、複数の第１凹部の底径と複数の第２凹部の底径を同一寸法とした。
【００２５】
深さの異なる２種の凹部を円錐台状に成形する場合、凹部の傾斜角を同一にすることも可能である。この場合、２種の凹部において、開口径を同一にすると底径が異なり、底径を同一にすると開口径が異なる。このような開口径や底径が異なる２種類の凹部が成形品に混在することは、成形品の剛性を不均一にし、また金型の加工あるいは厚板部の成形において好ましくない。
【００２６】
この点、本発明では、第１凹部及び第２凹部のそれぞれの傾斜角を調整することにより、深さの異なる第１凹部と第２凹部の開口径及び底径を同一寸法としたので、樹脂積層板における剛性の均一化を図ることができ、金型の加工性、また厚板部の成形性を高めることができる。
【００２７】
請求項３の発明では、一方のシートの両端部が支持され、他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体として樹脂積層板が使用されるとき、支持される両端部よりも中央側の一部の領域又は全体の領域を厚板部とした。
【００２８】
本発明者らは、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）による解析を行い、樹脂積層板において、中央側の一部の領域又は全体の領域を厚板部とすると、質量を増加させることなく、剛性が高まることを見出した。結果、更に合理的に剛性を高めることができる。
【００２９】
請求項４の発明では、支持される両端部の間を結ぶ帯状の領域を複数列設け、これら複数列の帯状の領域を前記厚板部とした。
発明者らによるＣＡＥの解析では、このような複数の帯状領域を厚板部とすることが有効であった。したがって、樹脂積層板の質量を増加させることなく、剛性を合理的に高めることができる。
【００３０】
請求項５の発明では、支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を厚板部とした。
発明者らによるＣＡＥの解析では、このような外周に沿う領域を厚板部とすることが有効であった。よって、樹脂積層板の質量を増加させることなく、剛性を合理的に高めることができる。
【００３１】
請求項６の発明では、樹脂積層板が、平面視で外形が長方形である車両用内装材であり、支持される両端部を一方のシートの対辺部とした。
本発明によれば、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる車両用内装材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係る樹脂積層板の斜視図である。
【図２】図１の２矢視図であり、樹脂積層板の斜視図である。
【図３】樹脂積層板の底面図である。
【図４】図３の４部拡大図である。
【図５】第１・第２凹部の構成を説明する図であり、（Ａ）は図４の５−５線断面図、（Ｂ）は（Ａ）の比較例を示す断面図である。
【図６】解析条件を説明する図であり、（Ａ）は基本モデルの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
【図７】第１実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図８】第２実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図９】第３実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図１０】第４実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図１１】樹脂積層板が装着された車両後部の斜視図である。
【図１２】図１１の１２−１２線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００３４】
先ず、第１実施形態に係る樹脂積層板について説明する。
図１に示すように、樹脂積層板１００は、表面側シート１２０Ａと、裏面側シート１２０Ｂと、表面側シート１２０Ａの外表面に貼り合わされた化粧材シート１４０と、からなる３層構造である。このような樹脂積層板１００は、例えば車両用内装材として使用される。なお、図１において、樹脂積層板１００の内部構造を明瞭に示すために、樹脂積層板１００の周端部まわりを省略して示している。
【００３５】
図２に示すように、樹脂積層板１００は、深さが小さい複数の第１凹部２００Ｓを有する薄板部１００ａと、深さが大きい複数の第２凹部２００Ｌを有する厚板部１００ｂと、から構成される。
【００３６】
図３に示すように、樹脂積層板１００は、外形が長方形に形成されており、薄板部１００ａは、各辺の近傍の領域で且つ外周部の全体に亘り一定幅で形成される。厚板部１００ｂは、中央部側の領域で且つ薄板部１００ａに囲われる領域に形成される。
【００３７】
次に、第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌの構成を図４及び図５に基づいて詳細に説明する。
図４に示すように、複数の第１凹部２００Ｓ及び複数の第２凹部２００Ｌは、略同一のピッチＰで千鳥模様状に配置される。略同一のピッチとは、第１凹部及び第２凹部の間隔が近接することにより成形上シートが引き伸ばされて他の部位より薄肉とならない範囲であれば良く、第１凹部及び第２凹部間の距離であれば各ピッチにおいて第１凹部及び第２凹部の開口径aの半分の長さ以上の差がないことが必要であり、各部位におけるシートの肉厚の比率が８０〜１２０％の範囲内となることが好ましい。
【００３８】
また、図５（Ａ）に示すように、薄板部１００ａと厚板部１００ｂとは、裏面側シート１２０Ｂに形成される段差１０１を介して連なる。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌは、表面側シート１２０Ａのうち、化粧材シート１４０が接着される外表面１５０と反対側の面である内表面１７０に溶着される。第１凹部２００Ｓの深さｄ１と第２凹部２００Ｌの深さｄ２は、薄板部１００ａの厚みｔ１と厚板部１００ｂの厚みｔ２の差となる。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌは、裏面側シート１２０Ｂの内表面１８０と表面側シート１２０Ａの内表面１７０との間を連結する第１リブ１２２Ｓ及び第２リブ１２２Ｌを構成する。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌは、円錐台形状を呈しており、底２４０Ｓ、２４０Ｌから開口２６０Ｓ、２６０Ｌに向けて拡径した形状である。
【００３９】
底２４０Ｓ、２４０Ｌは、表面側シート１２０Ａの内表面１７０に溶着される。表面側シート１２０Ａと裏面側シート１２０Ｂとの間には、中空部２８０が形成され、この中空部２８０は、積層構造板１００の周端面において閉じられる。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌの個数は、樹脂積層板１００の用途により適宜設定すればよいが、数が多いほど重量に比して高い剛性を得ることができる。
【００４０】
そして、第１凹部２００Ｓの開口径と第２凹部２００Ｌの開口径を同一寸法ａに設定する。さらに、第１凹部２００Ｓの傾斜角ｄと第２凹部２００Ｌの傾斜角ｅを調整する（具体的には傾斜角ｄ＞傾斜角ｅとする）ことで、第１凹部２００Ｓの底径と第２凹部２００Ｌの底径を同一寸法ｂに設定する。
【００４１】
このように、第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌの開口径・底径を合わせることで、樹脂積層板１００における剛性の均一化を図ることができ、金型の加工性、厚板部１００ｂの成形性を高めることができる。
【００４２】
これに対して、図５（Ｂ）に示すように、開口径ａを同一にし、傾斜角ｄを同一にすることも可能である。しかし、この場合、第１凹部２００Ｓの底径ｂと第２凹部２００Ｌの底径ｃの大きさが異なる。底径の異なる２種類の凹部が成形品に混在することは、成形品の剛性を不均一にし、また金型の加工性や厚板部の成形性において好ましくない。
【００４３】
次に、各シートの材質について詳細に説明する。
表面側シート１２０Ａ及び裏面側シート１２０Ｂの材料であるシート素材は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、または非晶性樹脂などから形成されたシートからなる。より詳細には、シート素材Ｐ１、Ｐ２は、ドローダウン、ネックインなどにより肉厚のバラツキが発生することを防止する観点から溶融張力の高い樹脂材料を用いることが好ましく、一方で金型への転写性、追従性を良好とするため流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。
【００４４】
より具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）であって、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０ｇ／１０分以下、さらに好ましくは０．３〜１．５ｇ／１０分のもの、またはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ樹脂）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等の非晶性樹脂であって、２００℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２００℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０〜６０ｇ／１０分、さらに好ましくは３０〜５０ｇ／１０分で且つ２３０℃におけるメルトテンション（株式会社東洋精機製作所製メルトテンションテスターを用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラーに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示す）が５０ｍＮ以上、好ましくは１２０ｍＮ以上のものを用いて形成される。
【００４５】
また、シート素材には衝撃により割れが生じることを防止するため、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが３０ｗｔ％未満、好ましくは１５ｗｔ％未満の範囲で添加されていることが好ましい。具体的には水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体、水添スチレン−ブタジエンゴム及びその混合物が好適であり、スチレン含有量が３０ｗｔ％未満、好ましくは２０ｗｔ％未満であり、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）は１．０〜１０ｇ／１０分、好ましくは５．０ｇ／１０分以下で且つ１．０ｇ／１０分以上あるものがよい。さらに、シート素材Ｐ１、Ｐ２には、添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。具体的にはシリカ、マイカ、ガラス繊維等を成形樹脂に対して５０ｗｔ％以下、好ましくは３０〜４０ｗｔ％添加する。
【００４６】
表面側シートの材料であるシート素材の表面に化粧材シート１４０を設ける場合において、化粧材シート１４０とは、外観性向上、装飾性、成形品と接触する物（例えば、カーゴフロアボードの場合、ボード上面に載置される荷物など）の保護を目的として構成されるものである。化粧材シート１４０の材質は、繊維表皮材、シート状表皮材、フィルム状表皮材等が適用される。かかる繊維表皮材の素材としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、アクリル、ビニロン等の合成繊維、アセテート、レーヨン等の半合成繊維、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン等の再生繊維、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、又はこれらのブレンド繊維が挙げられる。
【００４７】
これらの中でも、触感、耐久性及び成形性の観点から、ポリプロピレン又はポリエステルであることが好ましく、ポリエステルであることがより好ましい。繊維表皮材に用いられる糸は、例えば、ポリエステル：（３〜５）デニール×（５０〜１００）ｍｍ等の繊度が３〜１５デニール、繊維長さが２〜５インチ程度のステープルの紡績糸と、細い柔軟なフィラメントを束にしたポリエステル：約１５０〜１０００デニール／３０〜２００フィラメント＝約５デニール×３０〜２００本等のマルチフィラメント、又は、ポリエステル：４００〜８００デニール／１フィラメント等の太いモノ・フィラメントと、を組み合わせて用いることが好ましい。
【００４８】
化粧材シート１４０の組織としては、不織布、織物、編物、それらを起毛した布地等が挙げられる。なお、織物には、織組織が縦糸、横糸が順次上下に交絡する平組織のほか、何本かの糸を跳び越して交絡する種々の変化織も含まれる。これらの中でも、伸びに対する方向性がないため、立体形状に成形し易く、且つ表面の触感、風合いに優れることから、不織布であることが好ましい。ここで、不織布とは、繊維を平行に又は交互させて積上げるか又はランダムに散布してウエブを形成し、次いでウエブとなった繊維を接合してなる布状品を意味する。これらの中でも、成形品の立体形状再現性及び外観特性の観点から、ニードルパンチ法により製造された不織布であることが好ましい。また、ニードルパンチ法にて得られた不織布は、織物に比べて強度が小で伸度が大であり任意方向に対する変形度合いが大きいので、不織布としての強度を向上させると共に寸法の安定化を図るために、織布にバインダーを付着させる、又は、ウエブと不織布を重ね針でパンチさせておくことがより好ましい。これらのことから、化粧材シート１４０は、ポリプロピレン不織布又はポリエステル不織布であることがより好ましい。この場合、化粧材シート１４０自体が熱可塑性であるので、剥離回収後、加熱して変形させることによって、別の用途に用いることも可能である。例えば主体樹脂層をポリプロピレンにて構成し、化粧材シート１４０をポリプロピレン不織布で構成すると、成形品の主体樹脂層と化粧材シート１４０とが同じ素材であることから、リサイクルが容易になる。
【００４９】
一方、化粧材シート１４０がポリエステル不織布であると、ポリプロピレンにて構成した主体樹脂層と繊維表皮材との融点が異なるので、成形品に化粧材シート１４０を接着する際、熱により変質、変形したり、正しい位置に接着できない等の不具合が生じるのを抑制できる。また、この場合、成形性、剛性、外観及び耐久性にも優れる。また、化粧材シート１４０の引張強度は、立体形状再現性及び成形性の観点から、１５ｋｇ／ｃｍ2以上であることが好ましく、伸度は、３０％以上であることが好ましい。なお、かかる引張強度及び伸度の値は、温度２０℃においてＪＩＳ−Ｋ−７１１３に準拠して測定したものである。シート状表皮材、フィルム状表皮材としては、熱可塑性エラストマ−、エンボス加工された樹脂層、印刷層が外面に付された樹脂層、合成皮革、滑り止め用メッシュ形状の表皮層等が使用できる。
【００５０】
以上の構成を有する樹脂積層板１００は、以下の製造方法で製造される。
先ず、表面側シート１２０Ａ、裏面側シート１２０Ｂに対応する熱可塑性樹脂からなる２枚のシート素材を、溶融状態で一対の分割型の間に配置する。次に、一方の分割型に設けた複数の突起部により、一方のシート素材を他方のシート素材に向けて凹ませて複数の第１凹部２００Ｓ、第２凹部２００Ｌを成形し、一対の分割型を型締めする。これにより、複数の第１凹部２００Ｓ、第２凹部２００Ｌの底２４０Ｓ、２４０Ｌを他方のシート素材に溶着し、２枚のシート素材の間を複数の第１リブ１２２Ｓ、第２リブ１２２Ｌで連結させ、中空構造の樹脂積層板１００を得る。
【００５１】
以上に述べた樹脂積層板１００の効果について説明する。
仮に、樹脂積層板の厚みを均一とした場合を考える。
支持された樹脂積層板に何らかの曲げ荷重が加わると、樹脂積層板はこの荷重に応じた撓み量で変形する。一般に、材質や形状を変更せずに撓み量を抑えるためには、樹脂積層板を厚くする対策を講じるが、樹脂積層板の厚みが均一である場合、厚みを増すと樹脂積層板の質量は必然的に増加する。
【００５２】
この点、樹脂積層板１００は、薄板部１００ａと、この薄板部１００ａよりも厚い厚板部１００ｂとからなる。例えば、裏面側シート１２０Ｂの両端部が支持され、化粧材シート１４０の中央部が曲げ荷重を受ける構造体として樹脂積層板１００が使用される場合、中央側の広い領域に形成された厚板部１００ｂにより剛性が高まり、撓み量を抑えることができる。結果、質量を増加させずに、樹脂積層板１００の剛性を合理的に高めることができる。
【００５３】
加えて、複数の第１凹部２００Ｓ及び複数の第２凹部２００Ｌを略同一のピッチＰで配置したので、樹脂積層板１００における剛性の均一化が図れる。同時に、金型の加工性、成形性を高め、見栄えも良くなる。
【００５４】
そして、必要な強度を確保する限度で表面側シート１２０Ａ及び裏面側シート１２０Ｂそれぞれの厚みを個別に最大限まで薄肉化することが可能であり、軽量化、薄肉化が達成可能である。したがって、樹脂積層板１００では、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる。
【００５５】
次に、樹脂積層板において、厚板部１００ｂを形成する好適な領域を調べるため、第１実施形態を含め、以下に説明する第２〜第４実施形態の各々について解析モデルを設定し、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）による解析を行った。詳細を以下に説明する。
【００５６】
（解析例）
○使用した解析ソフト
ＣＡＴＩＡ Ｖ５ ＧＰＳ・ＧＡＳモジュール（線形解析）
○解析条件
解析条件を図６に基づいて説明する。
・基本モデル
図６（Ａ）に示すように、解析に用いる基本モデルＭは、表面側シート（図１、符号１２０Ａ）を裏面側シート（図１、符号１２０Ｂ）に溶着させた形態に相当するものであり、長辺の長さＷを２８８ｍｍ、短辺の長さＬを２０８ｍｍとする長方形形状とする。なお、対称形状を考慮し、この基本モデルＭの１／４のモデルで解析を行う。
【００５７】
・荷重条件
図６（Ｂ）に示すように、基本モデルＭの上面は、表面側シートの外表面（図５（Ａ）、符号図１５０）に相当しており、この上面の中央に荷重Ｆを加える。荷重Ｆを加える面は、直径Ｄの円形面とする。荷重Ｆの大きさは１９６Ｎ、直径Ｄは６０ｍｍ、厚みｔは７ｍｍ均一とする。
【００５８】
・拘束条件
基本モデルＭの短辺側の端部を支持する拘束部Ｒ、Ｒを設定し、この拘束部Ｒの幅Ｗ１は、２４ｍｍとする。
【００５９】
・材質条件
モデルの材質は、ポリプロピレンにタルクを添加した材料を想定し、弾性率を８２５ＭＰａ、ポアソン比を０．４５、密度を１．０ｇ／ｃｍ3とした。
【００６０】
○解析モデルＭ１〜Ｍ４
厚みｔを均一とした基本モデルＭに対し、薄板部と厚板部とからなる解析モデルＭ１〜Ｍ４を設定する。なお、解析モデルＭ１〜Ｍ４では、厚板部の厚みを１０ｍｍとするが、各シートの肉厚を調整することにより、解析モデルＭ１〜Ｍ４の各質量は、基本モデルの質量と同一にする。
【００６１】
各解析モデルを図７〜図１０に基づいて説明する。なお、各図において、斜線部は、厚板部の領域を示す。
【００６２】
・解析モデルＭ１
図７に示すように、解析モデルＭ１では、基本モデルＭにおいて、長方形の４辺に沿って幅Ｗ２で形成される領域Ａ１を薄板部１００ａとし、この薄板部１００ｂで囲われる領域Ａ２を厚板部１００ｂとした。幅Ｗ２を２９ｍｍに設定し、厚板部１００ｂを拘束部（図６、符号Ｒ）よりも中央側に形成した。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。この解析モデルＭ１は、前記第１実施形態の樹脂積層板１００に相当する。
【００６３】
・解析モデル２
図８に示すように、解析モデルＭ２は、本発明に係る第２実施形態であり、基本モデルＭにおいて、２つの拘束部（図６、符号Ｒ）間を結ぶように帯状に延びる領域Ａ３を設ける。このような帯状の領域Ａ３を、領域Ａ３の延びる方向と直交する方向に５列設け、これら５列の帯状の領域Ａ３を厚板部１００ｂとし、残りの領域Ａ４を薄板部１００ａとした。領域Ａ３の幅Ｗ３は、２０ｍｍであり、離間距離Ｌ１は、１２．５ｍｍである。５列の領域Ａ３は、解析モデルＭ１の領域Ａ２を５分割した形態となる。この解析モデルＭ２においても、厚板部１００ｂは、拘束部（図５、符号Ｒ）よりも中央側に形成される。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。
【００６４】
・解析モデルＭ３
図９に示すように、解析モデルＭ３は、本発明に係る第３実施形態であり、基本モデルＭにおいて、長方形の４辺に沿って幅Ｗ２で形成される領域Ａ１を厚板部１００ｂとし、この厚板部１００ｂで囲われる領域Ａ２を薄板部１００ａとした。幅Ｗ２を２９ｍｍに設定し、厚板部１００ｂを拘束部（図６、符号Ｒ）に載せるようにした。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。
【００６５】
・解析モデルＭ４
図１０に示すように、解析モデルＭ４は、本発明に係る第４実施形態であり、基本モデルＭにおいて、拘束部（図６、符号Ｒ）に沿うように（短辺と平行に）帯状に延びる領域Ａ５を設ける。このような帯状の領域Ａ５を、領域Ａ５の延びる方向と直交する方向に５列設け、これら５列の帯状の領域Ａ５を厚板部１００ｂとし、残りの領域Ａ６を薄板部１００ａとした。領域Ａ５の幅Ｗ４は、２０ｍｍであり、離間距離Ｌ２は、１５ｍｍである。５列の領域Ａ５は、解析モデルＭ１の領域Ａ２を７分割した形態となる。この解析モデルＭ２においても、厚板部１００ｂは、拘束部（図６、符号Ｒ）よりも中央側に形成される。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。
【００６６】
・方法
以上の解析条件に基づいて、基本モデルＭ、解析モデルＭ１〜Ｍ４の解析を行い、各々の撓み量δを求める。
【００６７】
○結果
・基本モデルＭ、解析モデルＭ１〜Ｍ４の撓み量δの解析結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示されるように、厚みｔを均一とした基本モデルでは、撓み量δが１９．８ｍｍであった。これに対し、解析モデルＭ１では、撓み量δが１３．５ｍｍであり、変形が十分に抑制されることが確認された。よって、第１実施形態の樹脂積層材（図１、符号１００）のように、中央側にて厚板部１００ｂを広く形成することが有効であると言える。
【００７０】
解析モデルＭ２では、撓み量δが１４．３ｍｍであり、変形が十分に抑制されることが確認された。よって、この解析モデルＭ２（第２実施形態）のように、支持される両端部の間を結ぶように帯状に延びる複数の領域を厚板部とすることは、有効であると言える。
【００７１】
解析モデルＭ３では、撓み量δが１６．６ｍｍであり、変形が十分に抑制されることが確認された。よって、この解析モデルＭ３（第３実施形態）のように、支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を厚板部とすることは、有効であると言える。
【００７２】
解析モデルＭ４では、撓み量δが２５．５ｍｍであり、基本モデルＭの撓み量を上回った。解析モデルＭ４における厚板部１００ｂの領域（図１０、符号Ａ５）は、拘束部（図６、符号Ｒ）に沿って延びる。一方、この解析モデルＭ４に類似する解析モデルＭ２では、厚板部１００ｂの領域（図８、符号Ａ３）が、拘束部（図６、符号Ｒ）と直交する方向に延びており、変形が抑制される良好な結果が得られた。
【００７３】
この解析モデルＭ４と解析モデルＭ２の結果より、厚板部の領域を帯状で且つ複数列とする場合、一方の拘束部から他方の拘束部に向けて延びるように帯状の領域を形成することが有効であると言える。
【００７４】
したがって、解析モデルＭ４の構成であっても、仮に、長方形の長辺部が拘束されるときは、厚板部１００ｂが有効に作用して、撓み量を抑制することができる。
【００７５】
なお、第２〜第４実施形態は、解析モデルとして説明したが、厚板部を設ける領域以外は、第１実施形態の樹脂積層板（図１、符号１００）と同じ構成にすることが可能であり、その場合、第１実施形態の樹脂積層板と同様の効果を奏する。
【００７６】
次に、樹脂積層板の使用例として、自動車のラゲッジボードに使用した例を図１１に基づいて説明する。
自動車の車室内後方には、リヤシートクッション３０２と左右一対のリヤシートバック３０４とを備えるリヤシート３０６が設置されている。リヤシートバック３０４は、リヤシートクッション３０２に対して前後へリクライニング可能であり、また前方へ大きく倒れて折り畳むことができる。リヤシートバック３０４の後方にはラゲッジルーム３０８が形成されており、そのラゲッジルーム３０８のフロアパネル上には、工具類やスペアタイヤを収納する収納ボックス３１０とラゲッジボード３００が載置されている。
【００７７】
ラゲッジボード３００は、ラゲッジルーム３０８の底面を構成するようにして、収納ボックス３１０の上部開口全体を覆って載置されるラゲッジボード本体部３１２Ａと、左右のリヤシートバック３０４の起立・傾倒動作に追従する左右一対の補助ボード部３１２Ｂ、３１２Ｂとからなる。
【００７８】
ラゲッジボード本体部３１２Ａや左右の補助ボード部３１２Ｂ、３１２Ｂは、収納ボックス３１０の開口やリヤシートバック３０４の下部後方の空間を覆う内装材であり、同時に様々な荷物が載せられる支持体でもある。このように意匠性と剛性とが要求されるラゲッジボード本体部３１２Ａや左右の補助ボード部３１２Ｂ、３１２Ｂに、樹脂積層板（図１、符号１００）を使用することで、高品質なラゲッジボード３００を得ることができる。
【００７９】
続いて、このラゲッジボード本体部３１２Ａを樹脂積層板（図１、符号１００）で構成した例を図１２に基づいて説明する。
図１２に示すように、ラゲッジボード本体部３１２Ａは、表面側シート１２０Ａと、裏面側シート１２０Ｂと、化粧材シート１４０と、からなる３層構造である。ラゲッジボード本体部３１２Ａは、外形が長方形に形成されており、短辺側の左右の端部が収納ボックス３１０の左右の側壁３１０ａ、３１０ａに支持され、収納空間３１０ｂを上から塞ぐ。また、ラゲッジボード本体部３１２Ａの上には、荷物等により、白抜きの矢印で示す荷重Ｆが加わる。
【００８０】
左右の側壁３１０ａ、３１０ａは、ＣＡＥの解析例の拘束部（図６、符号Ｒ）に相当し、荷重Ｆは、ＣＡＥの解析例の荷重（図６、符号Ｆ）に相当する。そこで、ＣＡＥの解析結果に基づき、ラゲッジボード本体部３１２Ａにおいて、側壁３１０ａ、３１０ａに接する領域（短辺側の端部）を薄板部１００ａで形成し、側壁３１０ａ、３１０ａよりも中央側（収納空間３１０ｂ側）の領域の一部又は全体を厚板部１００ｂで形成する。
【００８１】
すると、ラゲッジボード本体部３１２Ａの上に荷重Ｆが加わっても、厚板部１００ｂの高い剛性により、撓み量δが抑制される。したがって、質量を増加することなく、剛性の高いラゲッジボード本体部３１２Ａを得ることができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば種々の修正あるいは変更が可能である。例えば、実施形態においては、自動車向けの内装材として説明したが、それに限定されることなく、鉄道車両、飛行機、船舶等一般車両のみならず、遊園地の乗り物等の特殊車両に対しても適用可能であり、特に特殊車両の場合には、幼児向けに色彩も含めた外観上の美観が重視されることから、樹脂製内装材が適している。また、実施形態においては、平板状の内装材として説明したが、それに限定されることなく、例えば天井材、インストルメントパネル等立体形状を有する用途にも適用可能であり、その場合、軽量化を達成すると共に外形形状を保持できる剛性を維持しつつ、必要な厚みを確保することが可能である。さらに、第２凹部を有する厚板部は第１凹部を有する薄板部に対して相対的に厚さが大きければ良く、任意の厚さに設定することができ、厚板部の厚さは樹脂積層板の部位によって異なる厚みとすることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００ 樹脂積層板
１００ａ 薄板部
１００ｂ 厚板部
１２０Ａ 表面側シート
１２０Ｂ 裏面側シート
１２２Ｓ 第１リブ
１２２Ｌ 第２リブ
２００Ｓ 第１凹部
２００Ｌ 第２凹部
２４０Ｓ 底
２４０Ｌ 底
２６０Ｓ 開口
２６０Ｌ 開口
２８０ 中空部
３００ ラゲッジボード（車両用内装材）
３１２Ａ ラゲッジボード本体部（車両用内装材）
３１２Ｂ 補助ボード（車両用内装材）
ａ 開口径
ｂ 底径
ｃ 底径
ｄ 第１凹部の傾斜角
ｅ 第２凹部の傾斜角
ｔ１ 薄板部の厚み
ｔ２ 厚板部の厚み
Ａ１〜Ａ５ 厚板部の領域
Ｆ 荷重
Ｍ１〜Ｍ４ 解析モデル（樹脂積層素材）
Ｐ ピッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂積層板に関し、より詳細には、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる樹脂積層板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の内装材や建材、物流・包装材として、いわゆる樹脂積層板が採用されている。樹脂積層板は、樹脂製の表面材と樹脂製の裏面材とを有し、裏面材には先端部が表面材の内面に突き合わされる凹部が設けられる。特に、外観が重視される自動車の内装材や建材の場合には、表面材の表側には不織布が貼着される。この樹脂積層板の製造方法には、従来から種々の方法が採用されている。第１に、溶融樹脂を用いて一体押出中空成形により製造する技術が採用されている。このような方法により製造された樹脂積層板によれば、単に内部に中空部を有するだけの二重壁中空構造に比べ、表面材と裏面材とを連結する凹部により、剛性、特に面材に対して鉛直方向の荷重に対する圧縮剛性を確保することが可能である。
【０００３】
第２に、特許文献１に開示されているように、一方が表面に多数の突起部が千鳥模様状に配置されたロールである一対のロールの間に、個別に押出された２枚の溶融状態のシートを所定押圧力のもとで通して、一方のシートに凹部を形成すると共に、凹部の底面を他方のシートの内面に突き合わせる形態で２枚のシートを溶着し、さらに一方のシートの凹部の開口が形成された側の面に別のシートを溶着させる技術であり、凹部を形成したシートの表側及び裏側それぞれに対してシートを溶着させる３層構造をなす。
【０００４】
第３に、特許文献２に開示されているように、第２の方法と異なり、それぞれ表面に多数の突起部が千鳥模様状に配置されたロールである一対のロールの間に、個別に押出された２枚の溶融状態のシートを所定押圧力のもとで通して、それぞれのシートに凹部を形成すると共に、それぞれのシートの対応する凹部の底面同士を溶着する形態で２枚のシートを溶着し、さらにそれぞれシートの反対側の面に別のシートを溶着させる技術であり、シートそれぞれの凹部の開口が形成された側の面に対してシートを溶着させる４層構造をなす。以上のような溶融状態のシートを押出して樹脂積層板を製造する技術には、以下のような技術的問題点が存する。
【０００５】
すなわち、製造効率を確保しつつ、方向性のない十分な強度を有する樹脂積層板を得ることが困難な点である。より詳細には、第１の方法ないし第３の方法に共通の押し出し成形特有の問題として、シートの押出し方向の端部は開放状態となることから、熱シール処理等の端面処理が必須となるため、その分余分な工程が必要となり、全体の製造効率が低下する。さらに、千鳥状に凹部が形成されるシートと別のシートとの溶着、または、それぞれ千鳥状に凹部が形成されるシート同士の溶着はそれぞれ、一対のローラーの間をローラーにより送り出されながら通過する際の押圧力により行われるに過ぎず、十分な溶着時間を確保することが難しく、それによる溶着不足が原因で樹脂積層板として十分な強度を確保することが困難となり、品質劣化を引き起こす。この点、連続的な押出成形ではなく、ブロー成形によれば、上記のような端面処理に伴う製造効率の低下、及び溶着不足に伴う強度不足を回避することが可能である。特許文献３は、このようなブロー成形による方法を開示する。特許文献３によれば、溶融状態の筒状のパリソンを用いて、裏面壁には先端部が表面壁の内面に突合せ溶着される凹部を設けると共に、表面壁の外表面には、表装材を貼着する点が開示されている。しかしながら、このように筒状のパリソンを用い吹き込み圧をかけて成形するブロー成形によれば、別の技術的問題点が引き起こされる。すなわち、周方向に肉厚の均一な筒状のパリソンを用い吹き込み圧をかけて成形することに起因して、樹脂積層板の十分な軽量化、薄肉化が困難な点である。
【０００６】
より詳細には、筒状のパリソンは、通常ダイコア間の環状のスリットから押し出しされることからその厚みは周方向に略一様であり、一方、分割形式の一対の金型を型締めした際、金型内の密閉空間から吹き込み圧をかけることからパリソンの金型に対する押圧力はパリソンの全面に亘って一様であるところ、凹部を形成する一方の金型に押圧されるパリソンは、凹部の深さ、開口径に応じたブロー比との関係でパリソンが引き伸ばされて局所的な薄肉部が生じる一方、他方の金型には凹部を形成しないことから、このような薄肉部が生じない。この点から、筒状パリソンの厚みは、一方の金型の側の薄肉部に合わせて設定する必要があり、それにより他方の金型の側には、余分な厚みのシートが形成されることになる。このように、周方向の肉厚が略均一な筒状パリソンを利用する場合は、ブロー成形後に複数の凹部を有する壁面と凹部が形成されない壁面とで不可避的に厚みの違いを生じ、これに起因して、樹脂積層板の十分な軽量化、薄肉化を達成することができない。この点、特許文献４によれば、筒状のパリソンに基づく２枚の溶融状態のシートを用いて、内部に空洞部を有すると共に、互いに対向する二面に、複数の凹部がその底面部が互いに背向するように形成される熱可塑性樹脂の板状体を製造する方法が開示されている。しかしながら、特に、表面の外観が重視される自動車の内装材や建材向けの樹脂積層板の場合には、表面を形成する一方のシートには、不織布等の化粧材を貼着する必要があることから、一方のシートに凹部を形成する凹部を設けて表面に多数の凹部の開口を形成するのは避けるのが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３２７２７５号公報
【特許文献２】特許第４１９２１３８号公報
【特許文献３】特開平１１−１０５１１３号公報
【特許文献４】特開平７−１７１８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の問題点を解消するためには、次のような製造技術が有効である。
すなわち、一方の分割型のキャビティに対して、他方の分割型に向けて突起する複数の突起部を設けた分割形式の金型を用い、２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シート素材を一対の分割型の間に位置決めする。そして、一方のシート素材と一方の分割型のキャビティとの間に密閉空間を形成した後、一方の分割型の側から密閉空間を吸引する。この吸引作用により、複数の突起部で複数の凹部をシート素材に成形し、一対の分割型を型締めすることで、凹部の底を他方のシート素材に溶着し、複数のリブで補強された中空構造の樹脂積層板を得る。
【０００９】
このような製造技術を用いれば、２枚のシート素材それぞれの厚みを最大限に薄くすることができ、これにより製造効率及び製品品質を確保しつつ、軽量化、薄肉化を図ることができる。
【００１０】
ところで、車両用内装品に代表される樹脂積層板の一層の品質向上が求められる中、積層板の更なる剛性向上が期待される。上記分割形式の金型を用いた製造技術であっても、更なる剛性向上のため、改良の余地はある。
【００１１】
そこで、本発明は、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる樹脂積層板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、中空部を隔てて重ねた二枚のシートを備え、一方のシートを前記中空部内に凹ませて複数の凹部を設け、これら複数の凹部の底を他方のシートに溶着することで、前記二枚のシートの間を複数のリブで連結してなる樹脂積層板であって、
複数の第１凹部を有する薄板部と、第１凹部に対して相対的に深さが大きい複数の第２凹部を有する厚板部と、で構成し、
前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を略同一のピッチで配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明は、複数の第１凹部及び複数の第２凹部を、底から開口に向けて拡径する円錐台形に形成し、
第１凹部及び前記第２凹部のそれぞれの円錐台斜面の傾斜角を調整することにより、
複数の第１凹部の開口径と複数の第２凹部の開口径を同一寸法とし、
複数の第１凹部の底径と複数の第２凹部の底径を同一寸法としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明は、一方のシートの両端部が支持され、他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
支持される両端部よりも中央側の一部の領域又は全体の領域を厚板部としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明は、支持される両端部の間を結ぶように帯状に延びる領域を設け、このような帯状の領域を、この領域の延びる方向と直交する方向に複数列設け、これら複数列の帯状の領域を厚板部としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明は、一方のシートの両端部が支持され、他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を設け、この外周に沿う領域を厚板部としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明は、平面視で外形が長方形である車両用内装材であって、
支持される両端部は、一方のシートの対辺部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明では、複数の第１凹部を有する薄板部と、相対的に深さが大きい複数の第２凹部を有する薄板部よりも厚い厚板部と、で樹脂積層板を構成し、複数の第１凹部及び複数の第２凹部を略同一のピッチで配置した。
【００１９】
積層板を均一の厚みとした場合を考える。
支持された積層板に何らかの曲げ荷重が加わると、積層板はこの荷重に応じた撓み量で変形する。一般に、材質や形状を変更せずに撓み量を抑えるためには、樹脂積層板を厚くする対策を講ずる。しかし、積層板の厚みが均一である場合、厚みを増すと樹脂積層板の質量は必然的に増加してしまう。
【００２０】
この点、本発明では、薄板部と、この薄板部よりも厚い厚板部と、で樹脂積層板を構成した。これにより、樹脂積層板において、変形抑制のために厚みが必要な領域は厚板部とし、それ以外の領域は薄板部とすることができる。すなわち、合理的に薄板部と厚板部とを組み合わせ、且つ、シートの厚みを調整することで、質量を増加させずに、樹脂積層板の剛性を高めることができる。
【００２１】
加えて、複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を略同一のピッチで配置したので、樹脂積層板における剛性の均一化が図れる。同時に、金型の加工性、成形性を高め、見栄えも良くなる。
【００２２】
そして、必要な強度を確保する限度で２枚の樹脂製シートそれぞれの厚みを個別に最大限まで薄肉化することが可能であり、軽量化、薄肉化が達成可能である。
【００２３】
したがって、本発明によれば、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる樹脂積層板の製造技術が提供される。
【００２４】
請求項２の発明では、複数の第１凹部及び複数の第２凹部を円錐台形に形成し、複数の第１凹部の開口径及び複数の第２凹部の開口径を同一寸法とすると共に、複数の第１凹部の底径と複数の第２凹部の底径を同一寸法とした。
【００２５】
深さの異なる２種の凹部を円錐台状に成形する場合、凹部の傾斜角を同一にすることも可能である。この場合、２種の凹部において、開口径を同一にすると底径が異なり、底径を同一にすると開口径が異なる。このような開口径や底径が異なる２種類の凹部が成形品に混在することは、成形品の剛性を不均一にし、また金型の加工あるいは厚板部の成形において好ましくない。
【００２６】
この点、本発明では、第１凹部及び第２凹部のそれぞれの傾斜角を調整することにより、深さの異なる第１凹部と第２凹部の開口径及び底径を同一寸法としたので、樹脂積層板における剛性の均一化を図ることができ、金型の加工性、また厚板部の成形性を高めることができる。
【００２７】
請求項３の発明では、一方のシートの両端部が支持され、他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体として樹脂積層板が使用されるとき、支持される両端部よりも中央側の一部の領域又は全体の領域を厚板部とした。
【００２８】
本発明者らは、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）による解析を行い、樹脂積層板において、中央側の一部の領域又は全体の領域を厚板部とすると、質量を増加させることなく、剛性が高まることを見出した。結果、更に合理的に剛性を高めることができる。
【００２９】
請求項４の発明では、支持される両端部の間を結ぶ帯状の領域を複数列設け、これら複数列の帯状の領域を前記厚板部とした。
発明者らによるＣＡＥの解析では、このような複数の帯状領域を厚板部とすることが有効であった。したがって、樹脂積層板の質量を増加させることなく、剛性を合理的に高めることができる。
【００３０】
請求項５の発明では、支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を厚板部とした。
発明者らによるＣＡＥの解析では、このような外周に沿う領域を厚板部とすることが有効であった。よって、樹脂積層板の質量を増加させることなく、剛性を合理的に高めることができる。
【００３１】
請求項６の発明では、樹脂積層板が、平面視で外形が長方形である車両用内装材であり、支持される両端部を一方のシートの対辺部とした。
本発明によれば、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる車両用内装材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係る樹脂積層板の斜視図である。
【図２】図１の２矢視図であり、樹脂積層板の斜視図である。
【図３】樹脂積層板の底面図である。
【図４】図３の４部拡大図である。
【図５】第１・第２凹部の構成を説明する図であり、（Ａ）は図４の５−５線断面図、（Ｂ）は（Ａ）の比較例を示す断面図である。
【図６】解析条件を説明する図であり、（Ａ）は基本モデルの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
【図７】第１実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図８】第２実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図９】第３実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図１０】第４実施形態に係る解析モデルの底面図である。
【図１１】樹脂積層板が装着された車両後部の斜視図である。
【図１２】図１１の１２−１２線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００３４】
先ず、第１実施形態に係る樹脂積層板について説明する。
図１に示すように、樹脂積層板１００は、表面側シート１２０Ａと、裏面側シート１２０Ｂと、表面側シート１２０Ａの外表面に貼り合わされた化粧材シート１４０と、からなる３層構造である。このような樹脂積層板１００は、例えば車両用内装材として使用される。なお、図１において、樹脂積層板１００の内部構造を明瞭に示すために、樹脂積層板１００の周端部まわりを省略して示している。
【００３５】
図２に示すように、樹脂積層板１００は、深さが小さい複数の第１凹部２００Ｓを有する薄板部１００ａと、深さが大きい複数の第２凹部２００Ｌを有する厚板部１００ｂと、から構成される。
【００３６】
図３に示すように、樹脂積層板１００は、外形が長方形に形成されており、薄板部１００ａは、各辺の近傍の領域で且つ外周部の全体に亘り一定幅で形成される。厚板部１００ｂは、中央部側の領域で且つ薄板部１００ａに囲われる領域に形成される。
【００３７】
次に、第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌの構成を図４及び図５に基づいて詳細に説明する。
図４に示すように、複数の第１凹部２００Ｓ及び複数の第２凹部２００Ｌは、略同一のピッチＰで千鳥模様状に配置される。略同一のピッチとは、第１凹部及び第２凹部の間隔が近接することにより成形上シートが引き伸ばされて他の部位より薄肉とならない範囲であれば良く、第１凹部及び第２凹部間の距離であれば各ピッチにおいて第１凹部及び第２凹部の開口径aの半分の長さ以上の差がないことが必要であり、各部位におけるシートの肉厚の比率が８０〜１２０％の範囲内となることが好ましい。
【００３８】
また、図５（Ａ）に示すように、薄板部１００ａと厚板部１００ｂとは、裏面側シート１２０Ｂに形成される段差１０１を介して連なる。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌは、表面側シート１２０Ａのうち、化粧材シート１４０が接着される外表面１５０と反対側の面である内表面１７０に溶着される。第１凹部２００Ｓの深さｄ１と第２凹部２００Ｌの深さｄ２は、薄板部１００ａの厚みｔ１と厚板部１００ｂの厚みｔ２の差となる。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌは、裏面側シート１２０Ｂの内表面１８０と表面側シート１２０Ａの内表面１７０との間を連結する第１リブ１２２Ｓ及び第２リブ１２２Ｌを構成する。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌは、円錐台形状を呈しており、底２４０Ｓ、２４０Ｌから開口２６０Ｓ、２６０Ｌに向けて拡径した形状である。
【００３９】
底２４０Ｓ、２４０Ｌは、表面側シート１２０Ａの内表面１７０に溶着される。表面側シート１２０Ａと裏面側シート１２０Ｂとの間には、中空部２８０が形成され、この中空部２８０は、積層構造板１００の周端面において閉じられる。第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌの個数は、樹脂積層板１００の用途により適宜設定すればよいが、数が多いほど重量に比して高い剛性を得ることができる。
【００４０】
そして、第１凹部２００Ｓの開口径と第２凹部２００Ｌの開口径を同一寸法ａに設定する。さらに、第１凹部２００Ｓの傾斜角ｄと第２凹部２００Ｌの傾斜角ｅを調整する（具体的には傾斜角ｄ＞傾斜角ｅとする）ことで、第１凹部２００Ｓの底径と第２凹部２００Ｌの底径を同一寸法ｂに設定する。
【００４１】
このように、第１凹部２００Ｓ及び第２凹部２００Ｌの開口径・底径を合わせることで、樹脂積層板１００における剛性の均一化を図ることができ、金型の加工性、厚板部１００ｂの成形性を高めることができる。
【００４２】
これに対して、図５（Ｂ）に示すように、開口径ａを同一にし、傾斜角ｄを同一にすることも可能である。しかし、この場合、第１凹部２００Ｓの底径ｂと第２凹部２００Ｌの底径ｃの大きさが異なる。底径の異なる２種類の凹部が成形品に混在することは、成形品の剛性を不均一にし、また金型の加工性や厚板部の成形性において好ましくない。
【００４３】
次に、各シートの材質について詳細に説明する。
表面側シート１２０Ａ及び裏面側シート１２０Ｂの材料であるシート素材は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、または非晶性樹脂などから形成されたシートからなる。より詳細には、シート素材Ｐ１、Ｐ２は、ドローダウン、ネックインなどにより肉厚のバラツキが発生することを防止する観点から溶融張力の高い樹脂材料を用いることが好ましく、一方で金型への転写性、追従性を良好とするため流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。
【００４４】
より具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）であって、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０ｇ／１０分以下、さらに好ましくは０．３〜１．５ｇ／１０分のもの、またはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ樹脂）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等の非晶性樹脂であって、２００℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２００℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０〜６０ｇ／１０分、さらに好ましくは３０〜５０ｇ／１０分で且つ２３０℃におけるメルトテンション（株式会社東洋精機製作所製メルトテンションテスターを用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラーに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示す）が５０ｍＮ以上、好ましくは１２０ｍＮ以上のものを用いて形成される。
【００４５】
また、シート素材には衝撃により割れが生じることを防止するため、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが３０ｗｔ％未満、好ましくは１５ｗｔ％未満の範囲で添加されていることが好ましい。具体的には水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体、水添スチレン−ブタジエンゴム及びその混合物が好適であり、スチレン含有量が３０ｗｔ％未満、好ましくは２０ｗｔ％未満であり、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）は１．０〜１０ｇ／１０分、好ましくは５．０ｇ／１０分以下で且つ１．０ｇ／１０分以上あるものがよい。さらに、シート素材Ｐ１、Ｐ２には、添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。具体的にはシリカ、マイカ、ガラス繊維等を成形樹脂に対して５０ｗｔ％以下、好ましくは３０〜４０ｗｔ％添加する。
【００４６】
表面側シートの材料であるシート素材の表面に化粧材シート１４０を設ける場合において、化粧材シート１４０とは、外観性向上、装飾性、成形品と接触する物（例えば、カーゴフロアボードの場合、ボード上面に載置される荷物など）の保護を目的として構成されるものである。化粧材シート１４０の材質は、繊維表皮材、シート状表皮材、フィルム状表皮材等が適用される。かかる繊維表皮材の素材としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、アクリル、ビニロン等の合成繊維、アセテート、レーヨン等の半合成繊維、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン等の再生繊維、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、又はこれらのブレンド繊維が挙げられる。
【００４７】
これらの中でも、触感、耐久性及び成形性の観点から、ポリプロピレン又はポリエステルであることが好ましく、ポリエステルであることがより好ましい。繊維表皮材に用いられる糸は、例えば、ポリエステル：（３〜５）デニール×（５０〜１００）ｍｍ等の繊度が３〜１５デニール、繊維長さが２〜５インチ程度のステープルの紡績糸と、細い柔軟なフィラメントを束にしたポリエステル：約１５０〜１０００デニール／３０〜２００フィラメント＝約５デニール×３０〜２００本等のマルチフィラメント、又は、ポリエステル：４００〜８００デニール／１フィラメント等の太いモノ・フィラメントと、を組み合わせて用いることが好ましい。
【００４８】
化粧材シート１４０の組織としては、不織布、織物、編物、それらを起毛した布地等が挙げられる。なお、織物には、織組織が縦糸、横糸が順次上下に交絡する平組織のほか、何本かの糸を跳び越して交絡する種々の変化織も含まれる。これらの中でも、伸びに対する方向性がないため、立体形状に成形し易く、且つ表面の触感、風合いに優れることから、不織布であることが好ましい。ここで、不織布とは、繊維を平行に又は交互させて積上げるか又はランダムに散布してウエブを形成し、次いでウエブとなった繊維を接合してなる布状品を意味する。これらの中でも、成形品の立体形状再現性及び外観特性の観点から、ニードルパンチ法により製造された不織布であることが好ましい。また、ニードルパンチ法にて得られた不織布は、織物に比べて強度が小で伸度が大であり任意方向に対する変形度合いが大きいので、不織布としての強度を向上させると共に寸法の安定化を図るために、織布にバインダーを付着させる、又は、ウエブと不織布を重ね針でパンチさせておくことがより好ましい。これらのことから、化粧材シート１４０は、ポリプロピレン不織布又はポリエステル不織布であることがより好ましい。この場合、化粧材シート１４０自体が熱可塑性であるので、剥離回収後、加熱して変形させることによって、別の用途に用いることも可能である。例えば主体樹脂層をポリプロピレンにて構成し、化粧材シート１４０をポリプロピレン不織布で構成すると、成形品の主体樹脂層と化粧材シート１４０とが同じ素材であることから、リサイクルが容易になる。
【００４９】
一方、化粧材シート１４０がポリエステル不織布であると、ポリプロピレンにて構成した主体樹脂層と繊維表皮材との融点が異なるので、成形品に化粧材シート１４０を接着する際、熱により変質、変形したり、正しい位置に接着できない等の不具合が生じるのを抑制できる。また、この場合、成形性、剛性、外観及び耐久性にも優れる。また、化粧材シート１４０の引張強度は、立体形状再現性及び成形性の観点から、１５ｋｇ／ｃｍ2以上であることが好ましく、伸度は、３０％以上であることが好ましい。なお、かかる引張強度及び伸度の値は、温度２０℃においてＪＩＳ−Ｋ−７１１３に準拠して測定したものである。シート状表皮材、フィルム状表皮材としては、熱可塑性エラストマ−、エンボス加工された樹脂層、印刷層が外面に付された樹脂層、合成皮革、滑り止め用メッシュ形状の表皮層等が使用できる。
【００５０】
以上の構成を有する樹脂積層板１００は、以下の製造方法で製造される。
先ず、表面側シート１２０Ａ、裏面側シート１２０Ｂに対応する熱可塑性樹脂からなる２枚のシート素材を、溶融状態で一対の分割型の間に配置する。次に、一方の分割型に設けた複数の突起部により、一方のシート素材を他方のシート素材に向けて凹ませて複数の第１凹部２００Ｓ、第２凹部２００Ｌを成形し、一対の分割型を型締めする。これにより、複数の第１凹部２００Ｓ、第２凹部２００Ｌの底２４０Ｓ、２４０Ｌを他方のシート素材に溶着し、２枚のシート素材の間を複数の第１リブ１２２Ｓ、第２リブ１２２Ｌで連結させ、中空構造の樹脂積層板１００を得る。
【００５１】
以上に述べた樹脂積層板１００の効果について説明する。
仮に、樹脂積層板の厚みを均一とした場合を考える。
支持された樹脂積層板に何らかの曲げ荷重が加わると、樹脂積層板はこの荷重に応じた撓み量で変形する。一般に、材質や形状を変更せずに撓み量を抑えるためには、樹脂積層板を厚くする対策を講じるが、樹脂積層板の厚みが均一である場合、厚みを増すと樹脂積層板の質量は必然的に増加する。
【００５２】
この点、樹脂積層板１００は、薄板部１００ａと、この薄板部１００ａよりも厚い厚板部１００ｂとからなる。例えば、裏面側シート１２０Ｂの両端部が支持され、化粧材シート１４０の中央部が曲げ荷重を受ける構造体として樹脂積層板１００が使用される場合、中央側の広い領域に形成された厚板部１００ｂにより剛性が高まり、撓み量を抑えることができる。結果、質量を増加させずに、樹脂積層板１００の剛性を合理的に高めることができる。
【００５３】
加えて、複数の第１凹部２００Ｓ及び複数の第２凹部２００Ｌを略同一のピッチＰで配置したので、樹脂積層板１００における剛性の均一化が図れる。同時に、金型の加工性、成形性を高め、見栄えも良くなる。
【００５４】
そして、必要な強度を確保する限度で表面側シート１２０Ａ及び裏面側シート１２０Ｂそれぞれの厚みを個別に最大限まで薄肉化することが可能であり、軽量化、薄肉化が達成可能である。したがって、樹脂積層板１００では、軽量化、薄肉化を確保しつつ、更なる剛性向上が実現できる。
【００５５】
次に、樹脂積層板において、厚板部１００ｂを形成する好適な領域を調べるため、第１実施形態を含め、以下に説明する第２〜第４実施形態の各々について解析モデルを設定し、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）による解析を行った。詳細を以下に説明する。
【００５６】
（解析例）
○使用した解析ソフト
ＣＡＴＩＡ Ｖ５ ＧＰＳ・ＧＡＳモジュール（線形解析）
○解析条件
解析条件を図６に基づいて説明する。
・基本モデル
図６（Ａ）に示すように、解析に用いる基本モデルＭは、表面側シート（図１、符号１２０Ａ）を裏面側シート（図１、符号１２０Ｂ）に溶着させた形態に相当するものであり、長辺の長さＷを２８８ｍｍ、短辺の長さＬを２０８ｍｍとする長方形形状とする。なお、対称形状を考慮し、この基本モデルＭの１／４のモデルで解析を行う。
【００５７】
・荷重条件
図６（Ｂ）に示すように、基本モデルＭの上面は、表面側シートの外表面（図５（Ａ）、符号図１５０）に相当しており、この上面の中央に荷重Ｆを加える。荷重Ｆを加える面は、直径Ｄの円形面とする。荷重Ｆの大きさは１９６Ｎ、直径Ｄは６０ｍｍ、厚みｔは７ｍｍ均一とする。
【００５８】
・拘束条件
基本モデルＭの短辺側の端部を支持する拘束部Ｒ、Ｒを設定し、この拘束部Ｒの幅Ｗ１は、２４ｍｍとする。
【００５９】
・材質条件
モデルの材質は、ポリプロピレンにタルクを添加した材料を想定し、弾性率を８２５ＭＰａ、ポアソン比を０．４５、密度を１．０ｇ／ｃｍ3とした。
【００６０】
○解析モデルＭ１〜Ｍ４
厚みｔを均一とした基本モデルＭに対し、薄板部と厚板部とからなる解析モデルＭ１〜Ｍ４を設定する。なお、解析モデルＭ１〜Ｍ４では、厚板部の厚みを１０ｍｍとするが、各シートの肉厚を調整することにより、解析モデルＭ１〜Ｍ４の各質量は、基本モデルの質量と同一にする。
【００６１】
各解析モデルを図７〜図１０に基づいて説明する。なお、各図において、斜線部は、厚板部の領域を示す。
【００６２】
・解析モデルＭ１
図７に示すように、解析モデルＭ１では、基本モデルＭにおいて、長方形の４辺に沿って幅Ｗ２で形成される領域Ａ１を薄板部１００ａとし、この薄板部１００ｂで囲われる領域Ａ２を厚板部１００ｂとした。幅Ｗ２を２９ｍｍに設定し、厚板部１００ｂを拘束部（図６、符号Ｒ）よりも中央側に形成した。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。この解析モデルＭ１は、前記第１実施形態の樹脂積層板１００に相当する。
【００６３】
・解析モデル２
図８に示すように、解析モデルＭ２は、本発明に係る第２実施形態であり、基本モデルＭにおいて、２つの拘束部（図６、符号Ｒ）間を結ぶように帯状に延びる領域Ａ３を設ける。このような帯状の領域Ａ３を、領域Ａ３の延びる方向と直交する方向に５列設け、これら５列の帯状の領域Ａ３を厚板部１００ｂとし、残りの領域Ａ４を薄板部１００ａとした。領域Ａ３の幅Ｗ３は、２０ｍｍであり、離間距離Ｌ１は、１２．５ｍｍである。５列の領域Ａ３は、解析モデルＭ１の領域Ａ２を５分割した形態となる。この解析モデルＭ２においても、厚板部１００ｂは、拘束部（図５、符号Ｒ）よりも中央側に形成される。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。
【００６４】
・解析モデルＭ３
図９に示すように、解析モデルＭ３は、本発明に係る第３実施形態であり、基本モデルＭにおいて、長方形の４辺に沿って幅Ｗ２で形成される領域Ａ１を厚板部１００ｂとし、この厚板部１００ｂで囲われる領域Ａ２を薄板部１００ａとした。幅Ｗ２を２９ｍｍに設定し、厚板部１００ｂを拘束部（図６、符号Ｒ）に載せるようにした。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。
【００６５】
・解析モデルＭ４
図１０に示すように、解析モデルＭ４は、本発明に係る第４実施形態であり、基本モデルＭにおいて、拘束部（図６、符号Ｒ）に沿うように（短辺と平行に）帯状に延びる領域Ａ５を設ける。このような帯状の領域Ａ５を、領域Ａ５の延びる方向と直交する方向に５列設け、これら５列の帯状の領域Ａ５を厚板部１００ｂとし、残りの領域Ａ６を薄板部１００ａとした。領域Ａ５の幅Ｗ４は、２０ｍｍであり、離間距離Ｌ２は、１５ｍｍである。５列の領域Ａ５は、解析モデルＭ１の領域Ａ２を７分割した形態となる。この解析モデルＭ２においても、厚板部１００ｂは、拘束部（図６、符号Ｒ）よりも中央側に形成される。薄板部１００ａの厚みを７ｍｍ、厚板部１００ｂの厚みを１０ｍｍとした。
【００６６】
・方法
以上の解析条件に基づいて、基本モデルＭ、解析モデルＭ１〜Ｍ４の解析を行い、各々の撓み量δを求める。
【００６７】
○結果
・基本モデルＭ、解析モデルＭ１〜Ｍ４の撓み量δの解析結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示されるように、厚みｔを均一とした基本モデルでは、撓み量δが１９．８ｍｍであった。これに対し、解析モデルＭ１では、撓み量δが１３．５ｍｍであり、変形が十分に抑制されることが確認された。よって、第１実施形態の樹脂積層材（図１、符号１００）のように、中央側にて厚板部１００ｂを広く形成することが有効であると言える。
【００７０】
解析モデルＭ２では、撓み量δが１４．３ｍｍであり、変形が十分に抑制されることが確認された。よって、この解析モデルＭ２（第２実施形態）のように、支持される両端部の間を結ぶように帯状に延びる複数の領域を厚板部とすることは、有効であると言える。
【００７１】
解析モデルＭ３では、撓み量δが１６．６ｍｍであり、変形が十分に抑制されることが確認された。よって、この解析モデルＭ３（第３実施形態）のように、支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を厚板部とすることは、有効であると言える。
【００７２】
解析モデルＭ４では、撓み量δが２５．５ｍｍであり、基本モデルＭの撓み量を上回った。解析モデルＭ４における厚板部１００ｂの領域（図１０、符号Ａ５）は、拘束部（図６、符号Ｒ）に沿って延びる。一方、この解析モデルＭ４に類似する解析モデルＭ２では、厚板部１００ｂの領域（図８、符号Ａ３）が、拘束部（図６、符号Ｒ）と直交する方向に延びており、変形が抑制される良好な結果が得られた。
【００７３】
この解析モデルＭ４と解析モデルＭ２の結果より、厚板部の領域を帯状で且つ複数列とする場合、一方の拘束部から他方の拘束部に向けて延びるように帯状の領域を形成することが有効であると言える。
【００７４】
したがって、解析モデルＭ４の構成であっても、仮に、長方形の長辺部が拘束されるときは、厚板部１００ｂが有効に作用して、撓み量を抑制することができる。
【００７５】
なお、第２〜第４実施形態は、解析モデルとして説明したが、厚板部を設ける領域以外は、第１実施形態の樹脂積層板（図１、符号１００）と同じ構成にすることが可能であり、その場合、第１実施形態の樹脂積層板と同様の効果を奏する。
【００７６】
次に、樹脂積層板の使用例として、自動車のラゲッジボードに使用した例を図１１に基づいて説明する。
自動車の車室内後方には、リヤシートクッション３０２と左右一対のリヤシートバック３０４とを備えるリヤシート３０６が設置されている。リヤシートバック３０４は、リヤシートクッション３０２に対して前後へリクライニング可能であり、また前方へ大きく倒れて折り畳むことができる。リヤシートバック３０４の後方にはラゲッジルーム３０８が形成されており、そのラゲッジルーム３０８のフロアパネル上には、工具類やスペアタイヤを収納する収納ボックス３１０とラゲッジボード３００が載置されている。
【００７７】
ラゲッジボード３００は、ラゲッジルーム３０８の底面を構成するようにして、収納ボックス３１０の上部開口全体を覆って載置されるラゲッジボード本体部３１２Ａと、左右のリヤシートバック３０４の起立・傾倒動作に追従する左右一対の補助ボード部３１２Ｂ、３１２Ｂとからなる。
【００７８】
ラゲッジボード本体部３１２Ａや左右の補助ボード部３１２Ｂ、３１２Ｂは、収納ボックス３１０の開口やリヤシートバック３０４の下部後方の空間を覆う内装材であり、同時に様々な荷物が載せられる支持体でもある。このように意匠性と剛性とが要求されるラゲッジボード本体部３１２Ａや左右の補助ボード部３１２Ｂ、３１２Ｂに、樹脂積層板（図１、符号１００）を使用することで、高品質なラゲッジボード３００を得ることができる。
【００７９】
続いて、このラゲッジボード本体部３１２Ａを樹脂積層板（図１、符号１００）で構成した例を図１２に基づいて説明する。
図１２に示すように、ラゲッジボード本体部３１２Ａは、表面側シート１２０Ａと、裏面側シート１２０Ｂと、化粧材シート１４０と、からなる３層構造である。ラゲッジボード本体部３１２Ａは、外形が長方形に形成されており、短辺側の左右の端部が収納ボックス３１０の左右の側壁３１０ａ、３１０ａに支持され、収納空間３１０ｂを上から塞ぐ。また、ラゲッジボード本体部３１２Ａの上には、荷物等により、白抜きの矢印で示す荷重Ｆが加わる。
【００８０】
左右の側壁３１０ａ、３１０ａは、ＣＡＥの解析例の拘束部（図６、符号Ｒ）に相当し、荷重Ｆは、ＣＡＥの解析例の荷重（図６、符号Ｆ）に相当する。そこで、ＣＡＥの解析結果に基づき、ラゲッジボード本体部３１２Ａにおいて、側壁３１０ａ、３１０ａに接する領域（短辺側の端部）を薄板部１００ａで形成し、側壁３１０ａ、３１０ａよりも中央側（収納空間３１０ｂ側）の領域の一部又は全体を厚板部１００ｂで形成する。
【００８１】
すると、ラゲッジボード本体部３１２Ａの上に荷重Ｆが加わっても、厚板部１００ｂの高い剛性により、撓み量δが抑制される。したがって、質量を増加することなく、剛性の高いラゲッジボード本体部３１２Ａを得ることができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば種々の修正あるいは変更が可能である。例えば、実施形態においては、自動車向けの内装材として説明したが、それに限定されることなく、鉄道車両、飛行機、船舶等一般車両のみならず、遊園地の乗り物等の特殊車両に対しても適用可能であり、特に特殊車両の場合には、幼児向けに色彩も含めた外観上の美観が重視されることから、樹脂製内装材が適している。また、実施形態においては、平板状の内装材として説明したが、それに限定されることなく、例えば天井材、インストルメントパネル等立体形状を有する用途にも適用可能であり、その場合、軽量化を達成すると共に外形形状を保持できる剛性を維持しつつ、必要な厚みを確保することが可能である。さらに、第２凹部を有する厚板部は第１凹部を有する薄板部に対して相対的に厚さが大きければ良く、任意の厚さに設定することができ、厚板部の厚さは樹脂積層板の部位によって異なる厚みとすることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００ 樹脂積層板
１００ａ 薄板部
１００ｂ 厚板部
１２０Ａ 表面側シート
１２０Ｂ 裏面側シート
１２２Ｓ 第１リブ
１２２Ｌ 第２リブ
２００Ｓ 第１凹部
２００Ｌ 第２凹部
２４０Ｓ 底
２４０Ｌ 底
２６０Ｓ 開口
２６０Ｌ 開口
２８０ 中空部
３００ ラゲッジボード（車両用内装材）
３１２Ａ ラゲッジボード本体部（車両用内装材）
３１２Ｂ 補助ボード（車両用内装材）
ａ 開口径
ｂ 底径
ｃ 底径
ｄ 第１凹部の傾斜角
ｅ 第２凹部の傾斜角
ｔ１ 薄板部の厚み
ｔ２ 厚板部の厚み
Ａ１〜Ａ５ 厚板部の領域
Ｆ 荷重
Ｍ１〜Ｍ４ 解析モデル（樹脂積層素材）
Ｐ ピッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を隔てて重ねた二枚のシートを備え、一方のシートを前記中空部内に凹ませて複数の凹部を設け、これら複数の凹部の底を他方のシートに溶着することで、前記二枚のシートの間を複数のリブで連結してなる樹脂積層板であって、
複数の第１凹部を有する薄板部と、第１凹部に対して相対的に深さが大きい複数の第２凹部を有する厚板部と、で構成し、
前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を略同一のピッチで配置したことを特徴とする樹脂積層板。
【請求項２】
前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を、前記底から開口に向けて拡径する円錐台形に形成し、
前記第１凹部及び前記第２凹部のそれぞれの円錐台斜面の傾斜角を調整することにより、
前記複数の第１凹部の開口径と前記複数の第２凹部の開口径を同一寸法とし、
前記複数の第１凹部の底径と前記複数の第２凹部の底径を同一寸法としたことを特徴とする請求項１記載の樹脂積層板。
【請求項３】
前記一方のシートの両端部が支持され、前記他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
前記支持される両端部よりも中央側の一部の領域又は全体の領域を前記厚板部としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂積層板。
【請求項４】
前記支持される両端部の間を結ぶように帯状に延びる領域を設け、このような帯状の領域を、この領域の延びる方向と直交する方向に複数列設け、これら複数列の帯状の領域を前記厚板部としたことを特徴とする請求項３記載の樹脂積層板。
【請求項５】
前記一方のシートの両端部が支持され、前記他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
前記支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を設け、この外周に沿う領域を前記厚板部としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂積層板。
【請求項６】
平面視で外形が長方形である車両用内装材であって、
前記支持される両端部は、前記一方のシートの対辺部であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項記載の樹脂積層板。
【請求項１】
中空部を隔てて重ねた二枚のシートを備え、一方のシートを前記中空部内に凹ませて複数の凹部を設け、これら複数の凹部の底を他方のシートに溶着することで、前記二枚のシートの間を複数のリブで連結してなる樹脂積層板であって、
複数の第１凹部を有する薄板部と、第１凹部に対して相対的に深さが大きい複数の第２凹部を有する厚板部と、で構成し、
前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を略同一のピッチで配置したことを特徴とする樹脂積層板。
【請求項２】
前記複数の第１凹部及び前記複数の第２凹部を、前記底から開口に向けて拡径する円錐台形に形成し、
前記第１凹部及び前記第２凹部のそれぞれの円錐台斜面の傾斜角を調整することにより、
前記複数の第１凹部の開口径と前記複数の第２凹部の開口径を同一寸法とし、
前記複数の第１凹部の底径と前記複数の第２凹部の底径を同一寸法としたことを特徴とする請求項１記載の樹脂積層板。
【請求項３】
前記一方のシートの両端部が支持され、前記他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
前記支持される両端部よりも中央側の一部の領域又は全体の領域を前記厚板部としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂積層板。
【請求項４】
前記支持される両端部の間を結ぶように帯状に延びる領域を設け、このような帯状の領域を、この領域の延びる方向と直交する方向に複数列設け、これら複数列の帯状の領域を前記厚板部としたことを特徴とする請求項３記載の樹脂積層板。
【請求項５】
前記一方のシートの両端部が支持され、前記他方のシートの中央部が曲げ荷重を受ける構造体であって、
前記支持される両端部を含み、且つ、所定の幅で外周に沿う領域を設け、この外周に沿う領域を前記厚板部としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の樹脂積層板。
【請求項６】
平面視で外形が長方形である車両用内装材であって、
前記支持される両端部は、前記一方のシートの対辺部であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項記載の樹脂積層板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０２７３（Ｐ２０１３−１０２７３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４４９６５（Ｐ２０１１−１４４９６５）
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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