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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024050304
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】発泡成形品、車両用部材及び車両用バックドア
(51)【国際特許分類】
B29C 44/00 20060101AFI20240403BHJP
B60J 5/10 20060101ALI20240403BHJP
B29C 45/00 20060101ALI20240403BHJP
B29C 45/56 20060101ALI20240403BHJP
【ＦＩ】
B29C44/00 D
B60J5/10 R
B29C45/00
B29C45/56
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022157104
(22)【出願日】2022-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000004455
【氏名又は名称】株式会社レゾナック
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 重哉
【テーマコード（参考）】
4F206
4F214
【Ｆターム（参考）】
4F206AB02
4F206AG20
4F206AH18
4F206AR12
4F206JA04
4F206JL02
4F206JM05
4F206JN25
4F206JQ81
4F214AB02
4F214AG20
4F214AH18
4F214AR12
4F214UA08
4F214UB01
4F214UC24
4F214UC28
4F214UL25
(57)【要約】
【課題】軽量化と剛性の向上とを両立可能な発泡成形品の提供。
【解決手段】発泡成形品は、第1のスキン層と発泡層と第２のスキン層とがこの順で積層された発泡部位を有し、前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超える。
【選択図】図３
【解決手段】発泡成形品は、第1のスキン層と発泡層と第２のスキン層とがこの順で積層された発泡部位を有し、前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のスキン層と発泡層と第２のスキン層とがこの順で積層された発泡部位を有し、
前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超える発泡成形品。
前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超える発泡成形品。
【請求項2】
請求項１に記載の発泡成形品を含む車両用部材。
【請求項3】
アウターパネルと、前記アウターパネルの車両内側に設けられたインナーパネルと、を有し、前記アウターパネル及び前記インナーパネルの少なくとも一方が、請求項１に記載の発泡成形品を含む車両用バックドア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発泡成形品、車両用部材及び車両用バックドアに関する。
【背景技術】
【0002】
樹脂構造体は、金属に比べて軽量であることから、車両用構造部品、車両搭載用品、電子機器の筐体等として幅広く用いられている。樹脂構造体の中でも特に樹脂成形品は軽量であり、自動車等の車両の部品に用いれば、燃費の向上が期待される。
樹脂成形品のさらなる軽量化には、樹脂成形品の薄肉化が有効である。一方、過剰な薄肉化は樹脂成形品の剛性の低下を招くことがある。また、剛性確保のためのリブ、ボス等といった形状が、樹脂成形品の表面外観を損ねる恐れがある。
樹脂成形品のさらなる軽量化には、樹脂成形品の薄肉化が有効である。一方、過剰な薄肉化は樹脂成形品の剛性の低下を招くことがある。また、剛性確保のためのリブ、ボス等といった形状が、樹脂成形品の表面外観を損ねる恐れがある。
【0003】
強度を保持したままで樹脂成形品を軽量化するための方法として、例えば、特許文献１に記載の発泡成形方法が知られている。特許文献１では、移動型と固定型により形成される成形用金型のキャビティ内に溶融樹脂を注入後、移動型をわずかに寸開移動（コアバック）させた状態で発泡処理を行うことで樹脂成形品を得ている。以下、発泡処理を行うことで得られた樹脂成形品を、発泡成形品と称することがある。
溶融樹脂をキャビティ内に注入した場合、成形用金型と接する部分が冷却固化されて膜状のスキン層が形成される。その状態で固定型に対して可動型をコアバックさせてキャビティ内の容積を拡張すると、スキン層で覆われた溶融樹脂が発泡して発泡層となり、発泡成形品が製造される。
発泡成形方法によれば、キャビティ内の容積を拡張することで重さを一定にしたまま発泡成形品を厚肉化できるため、発泡成形品の軽量化と剛性の向上を図ることができる。
溶融樹脂をキャビティ内に注入した場合、成形用金型と接する部分が冷却固化されて膜状のスキン層が形成される。その状態で固定型に対して可動型をコアバックさせてキャビティ内の容積を拡張すると、スキン層で覆われた溶融樹脂が発泡して発泡層となり、発泡成形品が製造される。
発泡成形方法によれば、キャビティ内の容積を拡張することで重さを一定にしたまま発泡成形品を厚肉化できるため、発泡成形品の軽量化と剛性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－２３８７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、発泡前の発泡成形品（コアバック前のキャビティ）の厚みをどの部位も同じとした場合、発泡成形品の厚みは、成形用金型の開閉方向（コアバック方向）と発泡成形品の表面とがなす角度（型抜き角度）に応じて変化する。そのため、発泡成形品の断面形状が複雑化すると、型抜き角度によっては発泡成形品に十分な厚肉化を図ることのできない箇所が生じて当該箇所の強度が不足することがある。市場要求としては、デザイン性向上のために発泡成形品の断面形状は複雑さを増している。
複雑な断面形状を呈する発泡成形品の具体例としては、車両用バックドアを構成するアウターパネル及びインナーパネル、スポイラー、アーチモール、サッコモール等が挙げられる。これら発泡成形品の形成には多様な型抜き角度を有する金型が用いられるため、強度が不足する箇所が生じやすい傾向にある。
本開示は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、軽量化と剛性の向上とを両立可能な発泡成形品、並びに、この発泡成形品を用いた車両用部材及び車両用バックドアを提供することを目的とする。
複雑な断面形状を呈する発泡成形品の具体例としては、車両用バックドアを構成するアウターパネル及びインナーパネル、スポイラー、アーチモール、サッコモール等が挙げられる。これら発泡成形品の形成には多様な型抜き角度を有する金型が用いられるため、強度が不足する箇所が生じやすい傾向にある。
本開示は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、軽量化と剛性の向上とを両立可能な発泡成形品、並びに、この発泡成形品を用いた車両用部材及び車両用バックドアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞ 第1のスキン層と発泡層と第２のスキン層とがこの順で積層された発泡部位を有し、
前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超える発泡成形品。
＜２＞ ＜１＞に記載の発泡成形品を含む車両用部材。
＜３＞ アウターパネルと、前記アウターパネルの車両内側に設けられたインナーパネルと、を有し、前記アウターパネル及び前記インナーパネルの少なくとも一方が、＜１＞に記載の発泡成形品を含む車両用バックドア。
＜１＞ 第1のスキン層と発泡層と第２のスキン層とがこの順で積層された発泡部位を有し、
前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超える発泡成形品。
＜２＞ ＜１＞に記載の発泡成形品を含む車両用部材。
＜３＞ アウターパネルと、前記アウターパネルの車両内側に設けられたインナーパネルと、を有し、前記アウターパネル及び前記インナーパネルの少なくとも一方が、＜１＞に記載の発泡成形品を含む車両用バックドア。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、軽量化と剛性の向上とを両立可能な発泡成形品、並びに、この発泡成形品を用いた車両用部材及び車両用バックドアを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】発泡成形方法に用いられる成形装置１０の概略断面図である。
【図2】成形装置１０において、樹脂材料Ｒをキャビティ１４内に射出充填した状態を示す図である。
【図3】成形装置１０において、可動型１６を固定型１２に対して開放方向にコアバックした状態を示す図である。
【図4】型抜き角度θが３０°以上９０°未満である領域Ｚ’におけるキャビティ１４の厚みＰが、型抜き角度θが９０°である領域Ｙにおけるキャビティ１４の厚みＱよりも厚い金型１７を備える成形装置１０の一例を示す概略断面図である。
【図5】本開示の車両用バックドアを示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。
【0010】
本開示において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
本開示において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
本開示において、層又は膜の平均厚みは、対象となる層又は膜の５点の厚みを測定し、その算術平均値として与えられる値とする。
層又は膜の厚みは、実体顕微鏡、電子顕微鏡等による断面観察、Ｘ線ＣＴスキャンによる発泡成形品の観察等により測定することができる。また、発泡成形品の厚みは、ノギス等の測定工具を用いて測定することができる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
本開示において「層」又は「膜」との語には、当該層又は膜が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本開示において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
本開示において、層又は膜の平均厚みは、対象となる層又は膜の５点の厚みを測定し、その算術平均値として与えられる値とする。
層又は膜の厚みは、実体顕微鏡、電子顕微鏡等による断面観察、Ｘ線ＣＴスキャンによる発泡成形品の観察等により測定することができる。また、発泡成形品の厚みは、ノギス等の測定工具を用いて測定することができる。
【0011】
＜発泡成形品及びその製造方法＞
本開示の発泡成形品は、第１のスキン層と発泡層と第２のスキン層とがこの順で積層された発泡部位を有し、前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超えるものである。
本開示の発泡成形品によれば、軽量化と剛性の向上とを両立可能な発泡成形品を得ることが可能となる。
本開示の発泡成形品は、特に、断面形状が複雑な発泡成形品であっても軽量化と剛性の向上とを両立可能な点で有効である。
断面形状が複雑な発泡成形品としては、例えば、任意の２箇所の領域についての後述の型抜き角度θを対比したときに、型抜き角度θの差が３０°以上となる関係を示す領域が存在する発泡成形品が挙げられる。なお、任意の領域からは、リブ及びボスは除かれる。
本開示の発泡成形品は、第１のスキン層と発泡層と第２のスキン層とがこの順で積層された発泡部位を有し、前記発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、前記発泡部位における最小厚みが０．６２５Ｘを超えるものである。
本開示の発泡成形品によれば、軽量化と剛性の向上とを両立可能な発泡成形品を得ることが可能となる。
本開示の発泡成形品は、特に、断面形状が複雑な発泡成形品であっても軽量化と剛性の向上とを両立可能な点で有効である。
断面形状が複雑な発泡成形品としては、例えば、任意の２箇所の領域についての後述の型抜き角度θを対比したときに、型抜き角度θの差が３０°以上となる関係を示す領域が存在する発泡成形品が挙げられる。なお、任意の領域からは、リブ及びボスは除かれる。
【0012】
以下に、発泡成形方法による発泡成形品の製造方法の概略について、図面に基づき説明する。なお、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。また、同様の機能を有する部材又は部位には、全図面を通して同じ符合を付与し、その説明を省略することがある。
図１は、発泡成形方法に用いられる発泡成形装置の概略断面図である。
図１に示されるように、成形装置１０は、固定型１２と、固定型１２に対して図１において矢印で示す開閉方向Ａに移動可能とされ、固定型１２との間に空隙であるキャビティ１４を形成する可動型１６と、を備えている。以降、固定型１２及び可動型１６を「金型１７」と総称する場合がある。
図１は、発泡成形方法に用いられる発泡成形装置の概略断面図である。
図１に示されるように、成形装置１０は、固定型１２と、固定型１２に対して図１において矢印で示す開閉方向Ａに移動可能とされ、固定型１２との間に空隙であるキャビティ１４を形成する可動型１６と、を備えている。以降、固定型１２及び可動型１６を「金型１７」と総称する場合がある。
【0013】
キャビティ１４は、固定型１２及び可動型１６を型閉めした状態におけるキャビティ面１２Ａとコア面１６Ａとの間の空隙である。なお、図１では、キャビティ１４の厚みは、どの部位も同じＬ０とされている。
キャビティ１４は、発泡前の発泡成形品の形状に対応している。つまり、図１に示す開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、開閉方向Ａと発泡前の発泡成形品の表面とがなす型抜き角度θと一致する。
キャビティ１４は、発泡前の発泡成形品の形状に対応している。つまり、図１に示す開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、開閉方向Ａと発泡前の発泡成形品の表面とがなす型抜き角度θと一致する。
【0014】
キャビティ１４では、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、キャビティ１４の形状に応じて変化している。
図１における領域Ｘでは、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、凡そ０°である。図１における領域Ｙでは、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、凡そ９０°である。図１における領域Ｚでは、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、０°を超え９０°未満の角度である。
図１における領域Ｘでは、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、凡そ０°である。図１における領域Ｙでは、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、凡そ９０°である。図１における領域Ｚでは、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度θは、０°を超え９０°未満の角度である。
【0015】
さらに、成形装置１０は、キャビティ１４まで固定型１２を貫通するゲート１８と、ゲート１８を通じてキャビティ１４に溶融状態の樹脂材料Ｒを射出充填する射出機２０と、を備えている。射出機２０は、図示しないホッパ（供給部）と図示しないシリンダとを備えている。この射出機２０では、樹脂、発泡剤、添加剤等を含有する混合物がホッパ（供給部）からシリンダに供給され、シリンダ内にてスクリュー等で攪拌されて樹脂材料Ｒとして調製され、所定の圧力でゲート１８を通じて樹脂材料Ｒをキャビティ１４内に射出充填する。なお、射出機２０は、ゲート１８を通じてキャビティ１４に溶融状態の樹脂材料Ｒを射出充填できれば、上記構成に限定されるものではない。
【0016】
発泡成形品は、例えば、金型１７のキャビティ１４内に発泡剤を含有する樹脂材料Ｒを射出し、キャビティ１４内を樹脂材料で充填した後、金型１７を構成する固定型１２から可動型１６を開閉方向Ａにおける可動型１６の開放方向に移動させてキャビティ１４内の容積を拡張することで、製造することができる。
【0017】
図２に示されるように、射出機２０からゲート１８を通じて、発泡剤を含有する樹脂材料Ｒをキャビティ１４内に射出充填する。樹脂材料Ｒが熱可塑性樹脂で構成される場合、樹脂材料Ｒは加熱して流動化させてキャビティ１４内に供給される。
【0018】
射出機２０のシリンダ温度は、２５０℃以下が好ましい。射出機２０のシリンダ温度を２５０℃以下にすることによって、ホッパ出口側からの発泡ガス抜けを抑制でき、成形時の発泡性の改善、安定化等の効果が得られやすい。射出機２０のシリンダ温度は、１５０℃以上であってもよい。
【0019】
本開示で使用される樹脂材料は、特に制限されない。例えば、射出発泡成形に使用される樹脂材料は、一般的に、樹脂と発泡剤とを含有する。樹脂材料Ｒに用いる樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂（ＰＰ）、複合ポリプロピレン系樹脂（ＰＰＣ）、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アイオノマー系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合系樹脂（ＡＢＳ）及びポリカーボネート系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。この中でも、ポリプロピレン系樹脂（ＰＰ）、複合ポリプロピレン系樹脂（ＰＰＣ）及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合系樹脂（ＡＢＳ）からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
樹脂材料には、必要に応じて繊維成分が含まれていてもよい。繊維成分としては、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、セラミックス繊維等の無機繊維、アラミド繊維、セルロース繊維等の有機繊維などが挙げられる。
樹脂材料には、必要に応じて繊維成分が含まれていてもよい。繊維成分としては、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、セラミックス繊維等の無機繊維、アラミド繊維、セルロース繊維等の有機繊維などが挙げられる。
【0020】
また、発泡剤としては、アゾジカルボンアミド等の有機系発泡剤、炭酸水素ナトリウム（別名、重炭酸ナトリウム、重曹）等の無機系発泡剤などが挙げられる。現在、自動車用内装部品の発泡成形では、発泡剤として無機系の炭酸水素ナトリウムが主に用いられているが、有機系発泡剤も用いられる。
【0021】
有機系発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ－ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、４，４－オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、ヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）等が挙げられ、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。
【0022】
また、金型１７は、通常、供給される樹脂材料Ｒよりも低い温度となっている。そのため、樹脂材料Ｒがキャビティ１４内へ充填されることで、金型に接した部分から、樹脂材料Ｒの固化（スキン層の形成）が始まる。
【0023】
なお、キャビティ１４内に樹脂材料Ｒを射出する前に、予めキャビティ１４内に窒素ガスを充填しておいてもよい。この場合、窒素ガスは、加温されていてもよい。充填する窒素ガスを加温することで、キャビティ１４内（金型１７）の急激な温度低下が抑えられ、樹脂材料Ｒの発泡性が安定する傾向にある。また、充填する窒素ガスを加温することで、外気温に左右されることなく、樹脂材料Ｒの発泡力の外気温依存性が抑制され、樹脂材料Ｒの発泡性が安定する傾向にある。
【0024】
キャビティ１４内に充填される窒素ガスの温度は、キャビティ１４内（金型１７）の急激な温度低下を抑えられる温度であれば特に限定されず、成形安定性の観点からは、３０℃～５０℃であってもよい。
【0025】
次に、図３に示されるように、可動型１６を固定型１２に対して開放方向に所定量開き（コアバック）、固化していない樹脂材料Ｒを発泡させて発泡層２２を形成し、発泡成形品を得る。図３に示すように、発泡層２２を囲うように、キャビティ面１２Ａ及びコア面１６Ａに接してスキン層２４（第１のスキン層及び第２のスキン層）が形成されている。
【0026】
ここで、発泡成形品の厚みＬは、発泡前の発泡成形品の厚みＬ０とコアバック量ＬＢと開閉方向Ａと発泡前の発泡成形品の表面とがなす型抜き角度（つまり、開閉方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとがなす型抜き角度）θとを用いて、下記式Ａで表される。
Ｌ＝Ｌ０＋ＬＢ・ｓｉｎθ・・・式Ａ
Ｌ＝Ｌ０＋ＬＢ・ｓｉｎθ・・・式Ａ
【0027】
発泡前の発泡成形品の厚みが均一である場合（つまり、式ＡにおけるＬ０が一様である場合）、型抜き角度θが９０°に近い領域では、厚みＬは厚みＬ０にコアバック量ＬＢを加算した厚みとなる。一方、型抜き角度θが０°に近づくにつれて、厚みＬにおける型抜き角度θに対応する分の厚みが減少することになる。
例えば、図３における発泡成形品の厚みＬは、領域ＸではＬ０であり、領域ＹではＬ０＋ＬＢであり、領域ＺではＬ０＋ＬＢ・ｓｉｎθとなる。
例えば、図３における発泡成形品の厚みＬは、領域ＸではＬ０であり、領域ＹではＬ０＋ＬＢであり、領域ＺではＬ０＋ＬＢ・ｓｉｎθとなる。
【0028】
以下に、Ｌ０とＬＢとθとを変化させたときのＬの値の具体例を、表１～表１８に示す。合わせて、ＬＢ×ｓｉｎθの値、及び、型抜き角度θが３０°のときのＬ（Ｌ３０°）と型抜き角度θが９０°のときのＬ（Ｌ９０°）との比（Ｌ３０°／Ｌ９０°）を示す。なお、表１８のＬ０’については後述する。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】
【0033】
【表5】
【0034】
【表6】
【0035】
【表7】
【0036】
【表8】
【0037】
【表9】
【0038】
【表10】
【0039】
【表11】
【0040】
【表12】
【0041】
【表13】
【0042】
【表14】
【0043】
【表15】
【0044】
【表16】
【0045】
【表17】
【0046】
【表18】
【0047】
物体の曲げ剛性は、物体の弾性率と板厚の３乗とに比例する。また、発泡前の発泡成形品の弾性率とコアバック後で発泡済みの発泡成形品の弾性率とを比較すると、発泡済みの発泡成形品の弾性率は、発泡前の発泡成形品の弾性率よりも低い。
そのため、コアバックにより増加する板厚による強度の増加分と発泡により減少する成形体の弾性率の減少分とを加味して、所定の曲げ剛性が得られるようにコアバック量と発泡前の発泡成形品の厚みとが設定されることが望ましい。
また、型抜き角度θが小さく、コアバックにより増加する厚みが少ない箇所では、予め、発泡前の発泡成形品の厚みを厚くすることにより、発泡成形品の強度を補うことができる。
例えば、発泡成形品における型抜き角度θが９０°に近い領域での厚みと略同等の厚みを確保可能なように、型抜き角度θに応じて発泡前の発泡成形品の厚み（つまり、キャビティ１４の厚み）を増加させてもよい。
Ｌ０が１．５０ｍｍでＬＢが１．６０ｍｍである場合を例にとると、表１８に記載のように、型抜き角度θが９０°の領域ではＬは３．１０ｍｍとなる。そこで、型抜き角度θが９０°未満の領域では、型抜き角度θが９０°の領域と同じくＬが３．１０ｍｍとなるように、Ｌ０を調整する。型抜き角度θが９０°のときのＬから型抜き角度θが９０°未満の場合におけるＬの差分だけ、予めＬ０の厚みを増加させてＬ０’とすることで、型抜き角度θが９０°未満の領域でも、型抜き角度θが９０°の領域と同じＬとすることができる。
表１８に、型抜き角度θが９０°の領域でのＬ０が１．５０ｍｍでＬＢが１．６０ｍｍである場合における、型抜き角度θが９０°未満の領域についての調整済みのＬ０（Ｌ０’）の具体例を併せて示す。例えば、型抜き角度θが３０°の箇所では、型抜き角度θが９０°のときのＬ（３．１０ｍｍ）から型抜き角度θが３０°のときのＬ（２．３０ｍｍ）の差分（０．８０ｍｍ）だけＬ０（１．５０ｍｍ）を増加させてＬ０’を２．３０ｍｍにする。これにより、型抜き角度θが３０°の箇所において、Ｌを３．１０ｍｍとすることができる。
型抜き角度θに応じて発泡前の発泡成形品の厚みＬ０’を変化させることで、発泡成形品の板厚の不足に起因する部分的な剛性の低下を抑制可能となる。
そのため、コアバックにより増加する板厚による強度の増加分と発泡により減少する成形体の弾性率の減少分とを加味して、所定の曲げ剛性が得られるようにコアバック量と発泡前の発泡成形品の厚みとが設定されることが望ましい。
また、型抜き角度θが小さく、コアバックにより増加する厚みが少ない箇所では、予め、発泡前の発泡成形品の厚みを厚くすることにより、発泡成形品の強度を補うことができる。
例えば、発泡成形品における型抜き角度θが９０°に近い領域での厚みと略同等の厚みを確保可能なように、型抜き角度θに応じて発泡前の発泡成形品の厚み（つまり、キャビティ１４の厚み）を増加させてもよい。
Ｌ０が１．５０ｍｍでＬＢが１．６０ｍｍである場合を例にとると、表１８に記載のように、型抜き角度θが９０°の領域ではＬは３．１０ｍｍとなる。そこで、型抜き角度θが９０°未満の領域では、型抜き角度θが９０°の領域と同じくＬが３．１０ｍｍとなるように、Ｌ０を調整する。型抜き角度θが９０°のときのＬから型抜き角度θが９０°未満の場合におけるＬの差分だけ、予めＬ０の厚みを増加させてＬ０’とすることで、型抜き角度θが９０°未満の領域でも、型抜き角度θが９０°の領域と同じＬとすることができる。
表１８に、型抜き角度θが９０°の領域でのＬ０が１．５０ｍｍでＬＢが１．６０ｍｍである場合における、型抜き角度θが９０°未満の領域についての調整済みのＬ０（Ｌ０’）の具体例を併せて示す。例えば、型抜き角度θが３０°の箇所では、型抜き角度θが９０°のときのＬ（３．１０ｍｍ）から型抜き角度θが３０°のときのＬ（２．３０ｍｍ）の差分（０．８０ｍｍ）だけＬ０（１．５０ｍｍ）を増加させてＬ０’を２．３０ｍｍにする。これにより、型抜き角度θが３０°の箇所において、Ｌを３．１０ｍｍとすることができる。
型抜き角度θに応じて発泡前の発泡成形品の厚みＬ０’を変化させることで、発泡成形品の板厚の不足に起因する部分的な剛性の低下を抑制可能となる。
【0048】
一方、発泡成形品の軽量化のためには、発泡成形品の剛性を補うために増加させる発泡前の発泡成形品の厚みは、少ないことが好ましい。本発明者等は、鋭意検討の結果、型抜き角度が３０°以上９０°未満の領域におけるＬが型抜き角度９０°の領域におけるＬに近づくように（より好ましくは、型抜き角度が３０°以上９０°未満の領域におけるＬが型抜き角度９０°の領域におけるＬと同じになるように）、型抜き角度が３０°以上９０°未満の領域におけるＬ０を予め増加させるのが望ましいことを見出した。
例えば、表５に示すように、発泡前の発泡成形品の厚みＬ０を均一に１．００ｍｍとしＬＢを３．００ｍｍとした場合に、Ｌ（Ｌ３０°）とＬ（Ｌ９０°）との比（Ｌ３０°／Ｌ９０°）は、０．６２５である。この値に基づいて、本発明者等は、発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、発泡部位における最小厚みを０．６２５Ｘを超える範囲に設定した。
本開示では、発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、発泡部位における最小厚みは、０．６４３Ｘを超えるものであってもよく、０．６６７Ｘを超えるものであってもよく、０．６８８Ｘを超えるものであってもよく、０．７００Ｘを超えるものであってもよく、０．７１４Ｘを超えるものであってもよく、０．７２２Ｘを超えるものであってもよく、０．７４０Ｘを超えるものであってもよく、０．７４２Ｘを超えるものであってもよく、０．７５０Ｘを超えるものであってもよく、０．７６７Ｘを超えるものであってもよく、０．７８６Ｘを超えるものであってもよく、０．８００Ｘを超えるものであってもよく、０．８０３Ｘを超えるものであってもよく、０．８３３Ｘを超えるものであってもよく、０．８４８Ｘを超えるものであってもよく、０．８５０Ｘ以上であってもよく、０．９００Ｘ以上であってもよく、０．９５０Ｘ以上であってもよい。本開示では、発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、発泡部位における最小厚みは、Ｘ以下であってもよい。
例えば、表５に示すように、発泡前の発泡成形品の厚みＬ０を均一に１．００ｍｍとしＬＢを３．００ｍｍとした場合に、Ｌ（Ｌ３０°）とＬ（Ｌ９０°）との比（Ｌ３０°／Ｌ９０°）は、０．６２５である。この値に基づいて、本発明者等は、発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、発泡部位における最小厚みを０．６２５Ｘを超える範囲に設定した。
本開示では、発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、発泡部位における最小厚みは、０．６４３Ｘを超えるものであってもよく、０．６６７Ｘを超えるものであってもよく、０．６８８Ｘを超えるものであってもよく、０．７００Ｘを超えるものであってもよく、０．７１４Ｘを超えるものであってもよく、０．７２２Ｘを超えるものであってもよく、０．７４０Ｘを超えるものであってもよく、０．７４２Ｘを超えるものであってもよく、０．７５０Ｘを超えるものであってもよく、０．７６７Ｘを超えるものであってもよく、０．７８６Ｘを超えるものであってもよく、０．８００Ｘを超えるものであってもよく、０．８０３Ｘを超えるものであってもよく、０．８３３Ｘを超えるものであってもよく、０．８４８Ｘを超えるものであってもよく、０．８５０Ｘ以上であってもよく、０．９００Ｘ以上であってもよく、０．９５０Ｘ以上であってもよい。本開示では、発泡部位における最大厚みをＸとしたときに、発泡部位における最小厚みは、Ｘ以下であってもよい。
【0049】
本開示において、発泡部位における最大厚みと最小厚みとの関係を規定したのは、発泡部位が、剛性を保持したままで発泡成形品の軽量化が図られた箇所であることによる。
なお、発泡成形品では、型抜き角度θが小さいと、コアバック後に発泡層が生じない領域（例えば、図３における領域Ｘ）が生ずる場合がある。特に、型抜き角度θが３０°未満の領域では発泡層が形成されにくい。本開示の発泡成形品では、発泡部位における最大厚みと最小厚みとの関係を規定するに際し、発泡層が生じない領域（つまり、発泡部位ではない領域）については、考慮しなくともよい。特に、発泡成形品におけるリブ、ボス等の箇所の型抜き角度θは０°に近く、発泡部位が形成されにくい傾向にある。
なお、発泡成形品では、型抜き角度θが小さいと、コアバック後に発泡層が生じない領域（例えば、図３における領域Ｘ）が生ずる場合がある。特に、型抜き角度θが３０°未満の領域では発泡層が形成されにくい。本開示の発泡成形品では、発泡部位における最大厚みと最小厚みとの関係を規定するに際し、発泡層が生じない領域（つまり、発泡部位ではない領域）については、考慮しなくともよい。特に、発泡成形品におけるリブ、ボス等の箇所の型抜き角度θは０°に近く、発泡部位が形成されにくい傾向にある。
【0050】
本開示の発泡成形品は、発泡成形方法により製造されることが好ましいが、その製法に特に限定はない。
本開示の発泡成形品の製造方法は、例えば、固定型と、前記固定型に対して開閉方向に移動可能とされ、前記固定型との間に空隙であるキャビティを形成する可動型と、を備える一対の金型における前記キャビティ内に発泡剤を含有する樹脂材料を射出することと、前記キャビティ内を樹脂材料で充填した後、前記金型を構成する固定型から可動型を開放方向に移動させて前記キャビティ内の容積を拡張することと、を有し、前記開放方向と前記キャビティ表面とのなす型抜き角度θが３０°以上９０°未満である領域における前記キャビティの厚みが、前記開放方向と前記キャビティ表面とのなす型抜き角度θが９０°である領域における前記キャビティの厚みよりも厚いものであってもよい。
本開示の発泡成形品の製造方法は、例えば、固定型と、前記固定型に対して開閉方向に移動可能とされ、前記固定型との間に空隙であるキャビティを形成する可動型と、を備える一対の金型における前記キャビティ内に発泡剤を含有する樹脂材料を射出することと、前記キャビティ内を樹脂材料で充填した後、前記金型を構成する固定型から可動型を開放方向に移動させて前記キャビティ内の容積を拡張することと、を有し、前記開放方向と前記キャビティ表面とのなす型抜き角度θが３０°以上９０°未満である領域における前記キャビティの厚みが、前記開放方向と前記キャビティ表面とのなす型抜き角度θが９０°である領域における前記キャビティの厚みよりも厚いものであってもよい。
【0051】
図４は、開放方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとのなす型抜き角度θが３０°以上９０°未満である領域Ｚ’におけるキャビティ１４の厚みＰが、開放方向Ａとキャビティ面１２Ａ又はコア面１６Ａとのなす型抜き角度θが９０°である領域Ｙにおけるキャビティ１４の厚みＱよりも厚い金型１７を備える成形装置１０の一例を示す概略断面図である。
キャビティ１４の厚みＰがキャビティ１４の厚みＱよりも厚いと、発泡成形品におけるコアバックにより増加する厚みが少ない箇所での強度不足を、補うことが可能になる。
なお、発泡成形品の重量増加を抑制するため、キャビティ内の容積を拡張後（即ち、コアバック後）における、型抜き角度θが３０°以上９０°未満である領域Ｚ’についての発泡成形品の厚みが、型抜き角度θが９０°である領域Ｙについての発泡成形品の厚みよりも厚くならないように、キャビティ１４の厚みＰを調整するのが望ましい。
具体的には、キャビティの厚みＰは、以下の範囲であることが好ましい。
Ｑ＜Ｐ＜Ｑ＋ＬＢ・（１－ｓｉｎθ）・・・式Ｂ
式Ｂにおいて、ＬＢはコアバック量を示す。
キャビティ１４の厚みＰがキャビティ１４の厚みＱよりも厚いと、発泡成形品におけるコアバックにより増加する厚みが少ない箇所での強度不足を、補うことが可能になる。
なお、発泡成形品の重量増加を抑制するため、キャビティ内の容積を拡張後（即ち、コアバック後）における、型抜き角度θが３０°以上９０°未満である領域Ｚ’についての発泡成形品の厚みが、型抜き角度θが９０°である領域Ｙについての発泡成形品の厚みよりも厚くならないように、キャビティ１４の厚みＰを調整するのが望ましい。
具体的には、キャビティの厚みＰは、以下の範囲であることが好ましい。
Ｑ＜Ｐ＜Ｑ＋ＬＢ・（１－ｓｉｎθ）・・・式Ｂ
式Ｂにおいて、ＬＢはコアバック量を示す。
【0052】
＜車両用部材及び車両用バックドア＞
本開示の発泡成形品は、例えば、自動車、鉄道等の車両に用いられる車両用部材として有用である。本開示の発泡成形品は、特に、アウターパネルと、アウターパネルの車両内側に設けられたインナーパネルとを有する車両用バックドアにおける、アウターパネル及びインナーパネルの少なくとも一方として好適に用いることができる。車両用バックドアを構成するアウターパネル及びインナーパネル、スポイラー、アーチモール、サッコモール等の車両用部材を発泡成形により得ようとすると、その型抜き角度の多様性から、十分な厚肉化を図ることのできない箇所が生じて当該箇所の強度が不足することがある。本開示の発泡成形品を車両用部材に適用することで、強度が不足する箇所の発生が抑制される傾向にある。
本開示の発泡成形品は、例えば、自動車、鉄道等の車両に用いられる車両用部材として有用である。本開示の発泡成形品は、特に、アウターパネルと、アウターパネルの車両内側に設けられたインナーパネルとを有する車両用バックドアにおける、アウターパネル及びインナーパネルの少なくとも一方として好適に用いることができる。車両用バックドアを構成するアウターパネル及びインナーパネル、スポイラー、アーチモール、サッコモール等の車両用部材を発泡成形により得ようとすると、その型抜き角度の多様性から、十分な厚肉化を図ることのできない箇所が生じて当該箇所の強度が不足することがある。本開示の発泡成形品を車両用部材に適用することで、強度が不足する箇所の発生が抑制される傾向にある。
【0053】
図５は、二点鎖線で示す車体３０のバックドア開口部（図示省略）を閉じた状態のバックドア４０が示されている。バックドア４０は、車体３０に取り付けられて、車体３０のバックドア開口部を開閉する機能を有する。
バックドア４０は、インナーパネル４２（図６参照）と、アウターパネル４４（図６参照）と、不図示の補強部材とを備えている。
インナーパネル４２は、図６に示されるように、バックドア４０の車両内側部を構成する樹脂製のパネル材である。
アウターパネル４４は、図６に示されるように、バックドア４０の車両外側部を構成する樹脂製のパネル材である。このアウターパネル４４は、インナーパネル４２に取り付けられる。一例としてアウターパネル４４は、接着剤を用いてインナーパネル４２に取り付けられるが、本開示はこれに限定されない。
また、バックドア４０には、ドアガラスとしてのリアウインドガラス４６が取り付けられている。
バックドア４０は、インナーパネル４２（図６参照）と、アウターパネル４４（図６参照）と、不図示の補強部材とを備えている。
インナーパネル４２は、図６に示されるように、バックドア４０の車両内側部を構成する樹脂製のパネル材である。
アウターパネル４４は、図６に示されるように、バックドア４０の車両外側部を構成する樹脂製のパネル材である。このアウターパネル４４は、インナーパネル４２に取り付けられる。一例としてアウターパネル４４は、接着剤を用いてインナーパネル４２に取り付けられるが、本開示はこれに限定されない。
また、バックドア４０には、ドアガラスとしてのリアウインドガラス４６が取り付けられている。
【符号の説明】
【0054】
１０ 成形装置
１２ 固定型
１４ キャビティ
１６ 可動型
１７ 金型
２２ 発泡層
２４ スキン層
３０ 車体
４０ バックドア
４２ インナーパネル
４４ アウターパネル
４６ リアウインドガラス
１２ 固定型
１４ キャビティ
１６ 可動型
１７ 金型
２２ 発泡層
２４ スキン層
３０ 車体
４０ バックドア
４２ インナーパネル
４４ アウターパネル
４６ リアウインドガラス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
