JP6603494B2 - 中空構造板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
前記表面材の厚みが500μm以下であり、かつ、
前記凸部と前記表面材とが接触している接触部分と、前記接触部分に隣接し、前記凸部と前記表面材とが接触していない非接触部分と、の凹凸差の最大値が80μm以下であり、
前記固化促進剤が有機系核剤であって、その含有量が0.05〜1質量%であるか、又は前記固化促進剤が無機系核剤であって、その含有量が2〜30質量%である中空構造板を提供する。
本発明では、前記表面材の厚みを270μm以下とすることができる。
また、本発明では、下記数式(1)で得られる接触面積比率を2〜60%とすることができる。
S2:前記中空凸部成形シートと前記表面材とが接触している接触面積と前記中空凸部成形シートと前記表面材とが接触していない非接触面積との和
本発明において、前記有機系核剤は特に限定されないが、リン酸エステル金属塩又はジベンジリデンソルビトール系核剤とすることができる。
本発明において、前記無機系核剤の粒径は特に限定されないが、1〜20μmとすることができる。更に、前記無機系核剤のアスペクト比も特に限定されないが、4以上とすることができる。
本発明に係る中空構造板の構造は特に限定されないが、一方の面に複数の凸部が間隔をあけて複数形成された1枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シートの両面に前記表面材が積層された、構造とすることができる。或いは、一方の面に複数の凸部が間隔をあけて複数形成された2枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シートの両面に前記表面材が積層され、かつ、前記2枚の熱可塑性樹脂シートは前記複数の凸部同士を突き合わせた状態で溶融してなる、構造とすることもできる。
前記表面材を前記中空凸部成形シートの少なくとも一方の面に熱融着により貼り合わせる貼合工程、
を少なくとも行なう、中空構造板の製造方法を提供する。
本発明では、前記貼合工程においては2台の冷却サイジングフォーマーを用い、
前記2台の冷却サイジングフォーマーを、前記中空構造板の流れ方向に対して位置をずらして用いることができる。また、この場合、前記中空凸部成形シートが一方の冷却サイジングフォーマーを通過後、他方の冷却サイジングフォーマーに到達するまでの時間を1〜10秒とすることができる。
図1は、本発明に係る中空構造板1の第1実施形態の構造を模式的に示す断面図である。また、図2は、本発明に係る中空構造板1の第1実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。本発明に係る中空構造板1は、少なくとも一方の面に複数の凸部が間隔をあけて複数形成された1又は2枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シート2に、固化促進剤を含有する熱可塑性樹脂シートからなる表面材3が中空凸部成形シート2の少なくとも一方の面に積層されている。また、本発明では、固化促進剤を中空凸部成形シート2に用いてもよい。以下、各部について詳細に説明する。
本発明において、中空凸部成形シート2は、熱可塑性樹脂シートからなり、その少なくとも一方の面に、中空状の凸部21が複数形成されている。すなわち、図2に示すように、中空凸部成形シート2の一方の面にのみ凸部21が形成されていてもよいし、図4に示すように、中空凸部成形シート2の両面に凸部21が形成されていてもよい。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリウレタン、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等が挙げられる。
本発明において、表面材3は、固化促進剤を含有する熱可塑性樹脂シートからなり、前述した中空凸部成形シート2の少なくとも一方の面に積層され、その厚みが500μm以下である。
そこで、本発明者らは、凸部21と表面材3とが接触している接触部分f(図1参照)と、接触部分fに隣接し、凸部21と表面材3とが接触していない非接触部分n(図1参照)と、の凹凸差の最大値に着目し、この最大値を80μm以下とすることにより、各種用途における意匠性を向上できる中空構造板となることを見出した。
なお、本明細書においては、便宜上、「上側」表面材、「下側」表面材と表現して説明しているが、実際の製品においては、上下の区別はないものとする。以下、同様とする。
なお、表面材3を形成する熱可塑性樹脂に含有される無機系核剤及び有機系核剤の具体例は前述したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
なお、この構造の中空構造板1は、例えば、後述する図10に示す製造方法等により製造することができる。
なお、この構造の中空構造板1は、例えば、後述する図11及び12に示す製造方法等により製造することができる。
本発明に係る製造方法は、本発明に係る中空構造板1の製造方法において、貼合工程、を少なくとも行なう。以下、詳細に説明する。なお、中空構造板1は前述したものと同様であるため、ここでは説明を割愛する。
貼合工程は、表面材3を中空凸部成形シート2の少なくとも一方の面に熱融着により貼り合わせる工程である。なお、図8〜13において、矢印cは中空構造板の流れ方向を示す。
本発明において、冷却サイジングフォーマーは、冷却可能なサイジングフォーマーであれば、その材質、性能、形状、大きさ等は特に限定されない。通常は、熱伝導性の高い材質(例えば、アルミ、鉄等)からなり、冷媒、熱媒を接触させることで温度調節が可能で、それによって冷却サイジングフォーマーに接する物質(本発明では、表面材3)との効率的な熱交換を行なうことが可能である。
なお、図11に示す製造方法でも、真空形成装置により中空凸部成形シート2を形成しているが、真空形成装置は図10で示した製造方法と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
なお、図12に示す製造方法でも、真空形成装置により中空凸部成形シート2を形成しているが、真空形成装置は図10で示した製造方法と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
図8で示した製造方法により、図5で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、溶融状態の熱可塑性樹脂を、金型で両側からプレスすることにより、図5で示した構造の中空凸部成形シートを形成した。次に、固化状態の表面材を、設定温度180℃のローラーを用いて熱融着により該中空凸部成形シートに貼り合わせた。
実施例1の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表1に示す。
図10で示した製造方法により、図6で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、冷却サイジングフォーマーとそれを支持・固定する架台からなる平滑化設備を、フォーマー内の経路に16℃の冷水を5L/minにて通水させた状態で、設定温度180℃のローラーの直後(該ローラーと冷却サイジングフォーマー間の距離100mm)に設置し、1枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シート(図6参照)に貼り合せた表面材に対して10Kpaの負圧による減圧吸引を行ない、平面の転写と固化を行なった。
実施例2の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表1に示す。
図12で示した製造方法により、図7で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、冷却サイジングフォーマーとそれを支持・固定する架台からなる平滑化設備を、この冷却サイジングフォーマー内の経路に16℃の冷水を8L/minにて通水させた状態で、設定温度190℃のローラーの直後(該ローラーと冷却サイジングフォーマー間の距離150mm)に設置し、2枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シート(該2枚の熱可塑性樹脂シートが、複数の凸部同士を突き合わせた状態で溶融してなるもの;図7参照)に貼り合せた表面材に対して20Kpaの負圧による減圧吸引を行ない、平面の転写と固化を行なった。
実施例3〜22の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表1に示す。
比較のため、図13で示した製造方法により、図7で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、中空凸部成形シートに表面材を貼り合わせる際に、支持体として樹脂製フィルムを用いた。
比較例1の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表2に示す。
比較のため、従来の製造方法により、図7で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、2台の冷却サイジングフォーマーを用いないこと以外は、全て図12で示した製造方法と同様の方法により作製した。
比較例2の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表2に示す。
比較のため、図8で示した製造方法により、図5で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、実施例1で示した製造方法と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
比較例3の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表2に示す。
比較のため、図10で示した製造方法において、図6で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、実施例2で示した製造方法と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
比較例4の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表2に示す。
比較のため、図12で示した製造方法により、図7で示した構造の中空構造板を作製した。
具体的には、実施例3〜22で示した製造方法と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
比較例5〜14の中空構造板の作製に用いた中空凸部成形シート及び表面材の組成は、下記表2に示す。
<意匠性>
意匠性については、200mm×200mmのサイズの中空構造板を5人で目視にて検査することにより評価した。
○:凹凸が目立たないと全員が評価。(意匠的価値が高い。)
×:凹凸が目立つと1人以上が評価。(意匠的価値が低い。)
<印刷性>
印刷性については、中空構造板の表面に印刷を施すことにより評価した。より具体的には、200mm×200mmのサイズの中空構造板に、シルク印刷を施してから目視検査を実施した。評価は以下の通りである。
◎:印刷欠けがない。
〇:印刷欠けややあるが、印刷欠けの幅と長さが1mm未満。
×:印刷欠けの幅と長さが1mm以上。
<中空凸部成形シートと表面材との密着性>
中空凸部成形シートと表面材との密着性については、50mm幅にてTD方向に中空構造板を裁断し、表面材を中空凸部成形シートから剥がすことにより評価を行なった。
〇:中空凸部成形シートか表面材のいずれかが材料破壊した。(両者の密着性が高い。)
×:材料破壊が起きなかった。(両者の密着性が低い。)
また、実施例1〜22の中空構造板は、中空凸部成形シートと表面材との密着性も良好であり、十分な剛性を有していた。
2:中空凸部成形シート
21:凸部
211:上面部
212:開口部
3:表面材
30:冷却サイジングフォーマー
101:Tダイ
102:押出機
103a、103b:減圧チャンバー
104a、104b:吸引孔
105:加熱手段
R1:加熱手段が設けられたローラー
R2:成形ローラー
R3:平ローラー
R4:表面が平滑なローラー
R5:押さえ付けローラー
θ1:中空凸部成形シートにおける開口部から仮想される水平面と凸部とがなす角度(傾斜角)
θ2:横方向の凸部の中心同士を結んだ線と斜め方向の凸部の中心同士を結んだ線とがなす角度
a:円錐台形状の開口部の直径
b:三角錐台形状の開口部の一辺の長さ
c:中空構造板の流れ方向
f:凸部と表面材とが接触している接触部分
n:接触部分に隣接し、凸部と表面材とが接触していない非接触部分
h:凸部の高さ
L:2つの凸部における開口部間の最短距離
P:溶融状態の熱可塑性樹脂
T:時間
D:フォーマー間の距離
D1、D2:金型
1000:支持体
1001〜1003:ローラー
Claims (11)
- 少なくとも一方の面に複数の凸部が間隔をあけて複数形成された1又は2枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シートに、固化促進剤を含有する熱可塑性樹脂シートからなる表面材が前記中空凸部成形シートの少なくとも一方の面に積層され、
前記表面材の厚みが500μm以下であり、かつ、
前記凸部と前記表面材とが接触している接触部分と、前記接触部分に隣接し、前記凸部と前記表面材とが接触していない非接触部分と、の凹凸差の最大値が80μm以下であり、
前記固化促進剤が有機系核剤であって、その含有量が0.05〜1質量%であるか、又は前記固化促進剤が無機系核剤であって、その含有量が2〜30質量%である中空構造板。 - 前記表面材の厚みが270μm以下である、請求項1に記載の中空構造板。
- 下記数式(1)で得られる接触面積比率が2〜60%である、請求項1又は2に記載の中空構造板。
S2:前記中空凸部成形シートと前記表面材とが接触している接触面積と前記中空凸部成形シートと前記表面材とが接触していない非接触面積との和 - 前記有機系核剤がリン酸エステル金属塩又はジベンジリデンソルビトール系核剤である、請求項1から3のいずれか一項に記載の中空構造板。
- 前記無機系核剤の粒径が1〜20μmである、請求項1から3のいずれか一項に記載の中空構造板。
- 前記無機系核剤のアスペクト比が4以上である、請求項1から3、及び5のいずれか一項に記載の中空構造板。
- 一方の面に複数の凸部が間隔をあけて複数形成された1枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シートの両面に前記表面材が積層された、請求項1から6のいずれか一項に記載の中空構造板。
- 一方の面に複数の凸部が間隔をあけて複数形成された2枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シートの両面に前記表面材が積層され、かつ、前記2枚の熱可塑性樹脂シートは前記複数の凸部同士を突き合わせた状態で溶融してなる、請求項1から6のいずれか一項に記載の中空構造板。
- 少なくとも一方の面に複数の凸部が間隔をあけて複数形成された1又は2枚の熱可塑性樹脂シートからなる中空凸部成形シートに、固化促進剤を含有する熱可塑性樹脂シートからなる表面材が前記中空凸部成形シートの少なくとも一方の面に積層され、前記表面材の厚みが500μm以下であり、かつ、前記凸部と前記表面材とが接触している接触部分と、前記接触部分に隣接し、前記凸部と前記表面材とが接触していない非接触部分と、の凹凸差の最大値が80μm以下であり、前記固化促進剤が有機系核剤であって、その含有量が0.05〜1質量%であるか、又は前記固化促進剤が無機系核剤であって、その含有量が2〜30質量%である中空構造板の製造方法において、
前記表面材を前記中空凸部成形シートの少なくとも一方の面に熱融着により貼り合わせる貼合工程、
を少なくとも行なう、中空構造板の製造方法。 - 前記貼合工程においては2台の冷却サイジングフォーマーを用い、
前記2台の冷却サイジングフォーマーを、前記中空構造板の流れ方向に対して位置をずらして用いる、請求項9に記載の中空構造板の製造方法。 - 前記中空凸部成形シートが一方の冷却サイジングフォーマーを通過後、他方の冷却サイジングフォーマーに到達するまでの時間を1〜10秒とする、請求項10に記載の中空構造板の製造方法。
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