KR102499062B1 - 중공 구조판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 적어도 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1 또는 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트에, 고화 촉진제를 함유하는 열가소성 수지 시트로 이루어지는 표면재가 상기 중공 볼록부 성형 시트의 적어도 일방의 면에 적층되고, 상기 표면재의 두께가 500㎛ 이하이고, 또한 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분과, 상기 접촉 부분에 인접하고, 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분의 요철차의 최대치가 80㎛ 이하인 중공 구조판, 및 당해 중공 구조판의 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 중공 구조판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
수지제의 중공 구조판은 경량이고, 또한 내약품성, 내수성, 단열성, 차음성 및 복원성이 뛰어나고 취급도 용이하기 때문에, 상자재나 포장재 등의 물류 용도, 벽이나 천장용의 패널재 등의 건축 용도, 또 자동차 용도 등의 폭넓은 분야에 사용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 2매의 열가소성 수지 시트에 돌설(突設)된 복수의 볼록부가 맞대어진 상태로 열융착된 구성의 소위 트윈콘(등록상표) 타입의 중공 구조판이 개시되어 있다. 이 트윈콘(등록상표) 타입의 중공 구조판은 휨 성능 및 압축 성능이 뛰어나기 때문에 자동차 내장재, 물류 자재, 건재 등의 여러가지 분야에서 사용되고 있다.
이러한 중공 구조판은 일반적으로 복수의 볼록부가 형성된 열가소성 수지 시트에 1 또는 2 이상의 열가소성 수지 시트를 적층하고 융착함으로써 제조되고 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조).
본 발명자들은 중공 구조판의 구조에 대해 예의 연구를 행한 결과, 볼록부와 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분과, 상기 접촉 부분에 인접하고, 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분의 요철차의 최대치에 주목하고, 이 최대치를 80㎛ 이하로 함으로써, 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판으로 되는 것을 알아내어 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명에서는 먼저, 적어도 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1 또는 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트에, 고화 촉진제를 함유하는 열가소성 수지 시트로 이루어지는 표면재가 상기 중공 볼록부 성형 시트의 적어도 일방의 면에 적층되고,
상기 표면재의 두께가 500㎛ 이하이고, 또한
상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분과, 상기 접촉 부분에 인접하고, 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분의 요철차의 최대치가 80㎛ 이하인 중공 구조판을 제공한다.
또, 본 발명에서는 적어도 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1 또는 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트에, 고화 촉진제를 함유하는 열가소성 수지 시트로 이루어지는 표면재가 상기 중공 볼록부 성형 시트의 적어도 일방의 면에 적층되고, 상기 표면재의 두께가 500㎛ 이하이고, 또한 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분과, 상기 접촉 부분에 인접하고, 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분의 요철차의 최대치가 80㎛ 이하인 중공 구조판의 제조 방법에 있어서,
상기 표면재를 상기 중공 볼록부 성형 시트의 적어도 일방의 면에 열융착에 의해 첩합(貼合)하는 첩합 공정을 적어도 행하는 중공 구조판의 제조 방법을 제공한다.
도 1은 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제1실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제1실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3의 A는 중공 볼록부 성형 시트(2)의 제1실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이고, B는 A의 화살표 방향으로부터 본 경우의 모식도이다.
도 4는 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제2실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제3실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제4실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제5실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 실시형태에 관한 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8와는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8 및 9와는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8~10과는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 12는 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8~11과는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 13은 종래의 중공 구조판의 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제1실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3의 A는 중공 볼록부 성형 시트(2)의 제1실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이고, B는 A의 화살표 방향으로부터 본 경우의 모식도이다.
도 4는 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제2실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제3실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제4실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제5실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 실시형태에 관한 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8와는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8 및 9와는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8~10과는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 12는 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8~11과는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 13은 종래의 중공 구조판의 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다.
본 발명에서는 상기 표면재의 두께를 270㎛ 이하로 할 수가 있다.
또, 본 발명에서는 하기 수식 (1)에서 얻어지는 접촉 면적 비율을 2~60%로 할 수가 있다.
S1： 상기 중공 볼록부 성형 시트와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 면적
S2： 상기 중공 볼록부 성형 시트와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 면적과 상기 중공 볼록부 성형 시트와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 면적의 합
본 발명에 있어서 상기 고화 촉진제로서 유기계 핵제를 이용한 경우, 그 함유량을 0.05~1질량%로 할 수가 있다. 또, 상기 유기계 핵제는 특히 한정되지 않지만, 인산에스터 금속염 또는 디벤질리덴소비톨계 핵제로 할 수가 있다.
본 발명에 있어서 상기 고화 촉진제로서 무기계 핵제를 이용한 경우, 그 함유량을 2~30질량%로 할 수가 있다. 또, 상기 무기계 핵제의 입경은 특히 한정되지 않지만, 1~20㎛로 할 수가 있다. 또한, 상기 무기계 핵제의 어스펙트비(aspect ratio)도 특히 한정되지 않지만, 4 이상으로 할 수가 있다.
상기 중공 구조판의 구조는 특히 한정되지 않지만, 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트의 양면에 상기 표면재가 적층된 구조로 할 수가 있다. 혹은, 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트의 양면에 상기 표면재가 적층되고, 또한 상기 2매의 열가소성 수지 시트는 상기 복수의 볼록부끼리를 맞댄 상태로 용융시켜 이루어지는 구조로 할 수도 있다.
또, 본 발명에서는 상기 첩합 공정에 있어서는 2대의 냉각 사이징 포머(sizing former)를 이용하고,
상기 2대의 냉각 사이징 포머를, 상기 중공 구조판의 흐름 방향에 대해 위치를 어긋나게 하여 이용할 수가 있다. 또, 이 경우 상기 중공 볼록부 성형 시트가 일방의 냉각 사이징 포머를 통과 후 타방의 냉각 사이징 포머에 도달할 때까지의 시간을 1~10초로 할 수가 있다.
그런데, 상술한 바와 같이 중공 구조판은 폭넓은 분야에 사용되고 있는 것이 현재 상태이다. 이에 수반하여 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판의 개발이 요구되고 있다.
그래서, 본 발명에서는 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명을 실시하기 위한 형태에 의하면, 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판 및 그 제조 방법을 제공할 수가 있다. 또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것은 아니고, 본 개시 중에 기재된 어느 것인가의 효과라도 좋다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 매우 적합한 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태는 본 발명의 대표적인 실시형태의 일례를 나타낸 것이고, 이에 의해 본 발명의 범위가 좁게 해석되는 것은 아니다.
1. 중공 구조판(1)
도 1은 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제1실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또, 도 2는 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제1실시형태의 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)은 적어도 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1 또는 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트(2)에, 고화 촉진제를 함유하는 열가소성 수지 시트로 이루어지는 표면재(3)가 중공 볼록부 성형 시트(2)의 적어도 일방의 면에 적층되어 있다. 또, 본 발명에서는 고화 촉진제를 중공 볼록부 성형 시트(2)에 이용해도 좋다. 이하, 각 부에 대해 상세히 설명한다.
＜중공 볼록부 성형 시트(2)＞
본 발명에 있어서 중공 볼록부 성형 시트(2)는 열가소성 수지 시트로 이루어지고, 그 적어도 일방의 면에 중공 형상의 볼록부(21)가 복수 형성되어 있다. 즉, 도 2에 나타내듯이, 중공 볼록부 성형 시트(2)의 일방의 면에만 볼록부(21)가 형성되어 있어도 좋고, 도 4에 나타내듯이, 중공 볼록부 성형 시트(2)의 양면에 볼록부(21)가 형성되어 있어도 좋다.
볼록부(21)는 적어도 상면부(211) 및 개구부(212)를 가지고 있으면(도 1 참조), 그 형태는 특히 한정되지 않고 자유롭게 설계할 수가 있다. 예를 들면, 도 2~4에 나타내는 것 같은 원뿔대 형상, 도 5에 나타내는 것 같은 삼각뿔대 형상, 사각뿔대 형상, 오각뿔대 형상 등의 다각뿔대 형상, 또 원기둥 형상, 다각기둥 형상, 다각성(星)기둥 형상, 다각성뿔대 형상 등 여러가지 형상으로 설계할 수가 있다. 또한, 본 발명에서는 후술하는 표면재(3)가 중공 볼록부 성형 시트(2)에 적층되었을 때에, 기점(起點)을 줄여 표면재(3)로부터의 박리를 방지하는 관점에서, 상술한 다각뿔대 형상, 다각기둥 형상 등의 각을 둥글게 설계할 수도 있다(도 5 참조).
본 발명에 있어서는 상술한 중에서도 특히 볼록부(21)를 원뿔대 형상 또는 다각뿔대 형상으로 설계하는 것이 바람직하다. 볼록부(21)의 형상을 원뿔대 형상 또는 다각뿔대 형상으로 설계함으로써, 제조 공정에 있어서의 설계를 용이화할 수 있는 것에 부가하여, 금형을 이용하여 볼록부(21)를 성형하는 경우에는 금형의 제조 비용을 삭감할 수도 있다.
또, 본 발명에서는 볼록부(21)를 원뿔대 형상으로 설계하는 것이 보다 바람직하다. 이것은 예를 들면, 볼록부(21)를 원뿔대 형상으로 설계한 경우와, 삼각뿔대 형상으로 설계한 경우로 비교하여 생각한다. 보다 구체적으로는 볼록부(21)를 삼각뿔대 형상으로 설계할 때에, 삼각뿔대 형상의 개구부(212)의 한 변의 길이 b(도 5 참조)를, 원뿔대 형상의 개구부(212)의 직경 a와 같은 길이(도 3의 A 참조)로 설계한 경우를 상정한다. 이 경우 볼록부(21)를 원뿔대 형상으로 설계한 경우의 쪽이 볼록부(21)의 측면적이 저하한다. 그렇게 하면 1매의 수지 시트로부터 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성하는 경우에는, 볼록부(21)의 측면적의 저하에 의해 중공 볼록부 성형 시트(2)의 두께가 증가하여 완성품인 중공 구조판(1)의 강성을 향상시킬 수 있다.
또, 복수의 볼록부(21)는 모두 동일한 형태라도 좋고, 2종 이상의 형태를 자유롭게 선택하여 조합해도 좋다. 또 볼록부(21)의 도중에 단차를 설치하거나 볼록부(21)의 도중에 웨이브(wave)를 설치하거나 하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 중공 볼록부 성형 시트(2)에 있어서의 개구부(212)로부터 가상되는 수평면과 볼록부(21)가 이루는 각도(경사각) θ1(도 1 참조)은 특히 한정되지 않지만, 45о 이상인 것이 바람직하다. θ1을 45о 이상으로 함으로써, 중공 구조판(1)에 대해 표면재(3)의 외측으로부터 하중을 걸었을 때에 충분한 강도를 얻을 수 있다. 이것은 단위면적당 볼록부(21)의 수가 많아짐으로써, 표면재(3)와 상면부(211)의 총접착 면적이 커져, 상면부(211)의 표면재(3)로부터의 박리를 방지할 수 있는 것이나, 그 볼록부(21)의 형상에 유래한 두께 방향의 강도가 향상되는 것 등에 유래한다고 생각된다. 또, θ1은 80о 미만인 것이 바람직하다. θ1을 80о 미만으로 함으로써, 진공 형성했을 때에 중공 볼록부 성형 시트(2)의 두께가 너무 얇아지는 것을 방지하고, 또한 볼록부(21)의 측면의 필름화도 방지하여 충분한 강도가 얻어진다.
θ1은 45о 이상 80о 미만으로 하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 중공 볼록부 성형 시트(2)의 강성을 높임과 아울러 중공 구조판(1)의 강성도 향상된다. 또한, 본 발명에 있어서 θ1은 항상 일정하지 않아도 좋고, 볼록부(21)가 중심축에 대해 비대칭인 형상이라도 좋다.
본 발명에 있어서 볼록부(21)의 배열 형태는 특히 한정되지 않고 자유롭게 설계할 수가 있다. 예를 들면, 격자상, 지그재그상 또는 불규칙하게 배열시킬 수가 있다. 본 발명에 있어서는 이 중에서도 특히 사각 격자상 또는 지그재그상으로 볼록부(21)를 배열시키는 것이 바람직하고, 지그재그상으로 볼록부(21)를 배치시키는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 두께 방향에 있어서의 압축 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서는 지그재그상으로 볼록부(21)를 배치시키는 것에는, 도 4 및 5에 나타내듯이, 소정의 기준 방향을 따라 보았을 때에, 인접하는 것끼리가 서로 다르도록 배치되는 상태도 포함된다.
또, 도 3에 나타내듯이, 볼록부(21)를 지그재그상으로 배열시킨 경우, 횡방향의 볼록부(21)의 중심끼리를 이은 선과 경사 방향의 볼록부(21)의 중심끼리를 이은 선이 이루는 각도 θ2(도 3의 B 참조)는 특히 한정되지 않지만, 60о로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 중공 구조판(1)의 강성 및 등방성을 향상시킬 수 있다. 또한, 「사각 격자상」이란 θ2=90о로 한 경우의 배열을 의미한다.
본 발명에 있어서 볼록부(21)의 형상을 원뿔대 형상으로 설계한 경우, 상면부(211)의 직경은 특히 한정되지 않지만, 2~4mm로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 볼록부(21)의 수를 소정의 값 이상으로 할 수 있기 때문에, 중공 구조판(1)의 두께 방향에 있어서의 압축 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는 2개의 볼록부(21)에 있어서의 개구부(212)간의 최단 거리 L(도 3의 B 참조)은 특히 한정되지 않지만, 1~5mm로 하는 것이 바람직하다. L을 1mm 이상으로 함으로써 부형성이 향상되고, L을 5mm 이하로 함으로써 단위면적당 볼록부(21)의 수가 많아져 두께 방향에 있어서 충분한 압축 강도가 얻어진다. 또한, 본 발명에 있어서 L은 항상 일정하지 않아도 좋다.
또, 볼록부(21)의 높이 h(도 1 참조)도 특히 한정되지 않지만, 2.5mm 이상인 것이 바람직하다. h를 2.5mm 이상으로 함으로써, 중공 구조판(1)의 각종 용도에 있어서 그 중공 구조에 의한 유용성이 높아진다. 또, h는 15mm 이하인 것이 바람직하다. h를 15mm 이하로 함으로써, 볼록부(21)의 성형이 용이해져 제조 공정에 있어서의 성형성을 담보할 수 있다.
본 발명에 있어서 중공 볼록부 성형 시트(2)의 재질은 열가소성 수지이면 특히 한정되지 않고, 통상, 중공 구조판에 이용하는 것이 가능한 열가소성 수지를 1종 또는 2종 이상 자유롭게 조합하여 이용할 수가 있다.
상기 열가소성 수지로서는 예를 들면, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄, 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다.
중공 볼록부 성형 시트(2)의 재질로서는 이들 중에서도 특히 비용, 성형성 및 물성의 관점에서, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머 및 폴리프로필렌 블록 코폴리머 등의 올레핀계 수지가 바람직하고, 올레핀계 수지 중에서도 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머, 폴리프로필렌 블록 코폴리머가 바람직하다.
중공 볼록부 성형 시트(2)의 재질을 올레핀계 수지로 한 경우, 올레핀계 수지가 65~100질량% 포함되어 있는 것이 바람직하고, 70~98질량% 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다. 올레핀계 수지의 양을 65~100질량%로 함으로써, 올레핀계 수지의 융점에서 중공 볼록부 성형 시트(2)와 표면재(3)를 열융착시켜 적층시킬 수가 있다. 또, 올레핀계 수지의 양을 65질량% 이상으로 함으로써, 완성품인 중공 구조판(1)의 내충격성이 강해진다. 또한, 올레핀계 수지의 양을 100질량% 이하로 함으로써, 완성품인 중공 구조판(1)의 강성이 향상되어 휨 강도나 압축 강도도 향상된다.
본 발명에서는 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성하는 열가소성 수지에 고화 촉진제를 함유시켜도 좋다. 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성하는 열가소성 수지에 고화 촉진제를 함유시킴으로써 중공 볼록부 성형 시트(2)의 강성이 향상된다.
본 발명에서는 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성하는 열가소성 수지에 함유되는 상기 고화 촉진제는 특히 한정되지 않지만, 무기계 핵제, 유기계 핵제로 하는 것이 바람직하다. 상기 고화 촉진제를 무기계 핵제, 유기계 핵제로 함으로써, 중공 볼록부 성형 시트(2)의 강성을 효율적으로 향상시킬 수가 있다.
상기 무기계 핵제로서는 예를 들면, 탈크, 마이카, 유리 플레이크, 비팽윤성 운모, 풀러렌, 카본나노튜브, 카본블랙, 그라파이트, 금속박, 세라믹 비즈, 클레이, 견운모, 제올라이트, 벤토나이트, 수산화알루미늄, 돌로마이트, 카올린, 미분 규산, 장석분, 티탄산칼륨 등의 판상의 무기계 핵제； 시라스벌룬, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 산화칼슘, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 규산알루미늄, 산화규소, 수산화마그네슘, 석고, 노바큘라이트, 도소나이트, 백토 등의 입상의 무기계 핵제； 유리 섬유, 탄소 섬유, 그라파이트 섬유, 금속 섬유, 티탄산칼륨 위스커, 붕산알루미늄 위스커, 마그네슘계 위스커, 규소계 위스커, 월라스토나이트, 세피올라이트, 슬래그 섬유, 조노틀라이트, 에레스타다이트, 석고 섬유, 실리카 섬유, 실리카·알루미나 섬유, 지르코니아 섬유, 질화붕소 섬유, 질화규소 섬유 및 붕소 섬유 등의 섬유상의 무기계 핵제 등을 들 수 있다.
상기 유기계 핵제로서는 예를 들면, 지방족 카복실산 금속염, 안식향산, 테레프탈산 등의 방향족 카복실산 금속염； 방향족 포스폰산 및 금속염； 인산－2, 2＇－메틸렌비스(4, 6－디－tert－부릴페닐)알루미늄염, 인산－2, 2＇－메틸렌비스(4, 6－디－tert－부릴페닐)알칼리 금속염, 2－히드록시－2－옥소－4, 6, 10, 12－테트라－tert－부틸－1, 3, 2－디벤조［d, g］퍼히드로디옥사포스파로신나트륨염 등의 인산에스터 금속염； 벤젠술폰산, 나프탈렌술폰산 등의 방향족 술폰산의 금속염； β－디케톤류의 금속염； 카복실기의 금속염을 가지는 고분자 화합물； 디벤질리덴소비톨(DBS), 모노메틸디벤질리덴소비톨(예를 들면 1, 3：2, 4－비스(p－메틸벤질리덴)소비톨(p－MDBS), 디메틸디벤질리덴소비톨(예를 들면 1, 3：2, 4－비스(3, 4－디메틸벤질리덴)소비톨(3, 4－DMDBS) 등의 디벤질리덴소비톨계 핵제, 셀룰로스 나노섬유, 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 재생 셀룰로스 섬유, 아세테이트 섬유, 아라미드 섬유 등의 합성 섬유, 케나프, 모시, 무명, 주트, 삼, 사이잘, 마닐라삼, 아마, 리넨, 비단, 울 등의 천연 섬유, 미(微)결정 셀룰로스, 사탕수수, 목재 펄프, 종이 부스러기, 헌 종이 등으로부터 얻어지는 섬유상의 유기계 핵제 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 이 중에서도 특히, 상기 유기계 핵제이면, 인산에스터 금속염 또는 디벤질리덴소비톨계 핵제를 첨가하는 것이 바람직하고, 상기 무기계 핵제이면, 판상의 무기계 핵제를 첨가하는 것이 바람직하다. 인산에스터 금속염 또는 디벤질리덴소비톨계 핵제나, 판상의 무기계 핵제를 첨가함으로써, 첨가한 열가소성 수지의 강성이나 치수 안정성을 향상시킬 수 있어, 중공 구조판(1)이 자중이나 외부로부터 가해지는 힘에 의해 변형하는 것을 억제할 수가 있다. 또, 판상의 무기계 핵제 중에서도 탈크, 마이카를 첨가하는 것이 바람직하고, 탈크를 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
또, 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성하는 열가소성 수지에는 난연성, 도전성, 젖음성, 활성(滑性) 및 내후성 등을 향상시키기 위한 개질제나 안료 등의 착색제 등이 첨가되어 있어도 좋다.
또한, 중공 볼록부 성형 시트(2) 및 후술하는 표면재(3)는 같은 재료로 형성되어 있어도 좋지만, 열융착 가능한 범위에서 서로 다른 재료로 형성하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 중공 볼록부 성형 시트(2)의 두께는 특히 한정되지 않지만, 500㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 중공 구조판(1)을 가공하여 사용하는 경우에는 절단하기 쉬운, 녹기 쉬운, 구부리기 쉬운 등의 가공용이화가 도모되어 최종 제품의 의장성을 향상시킬 수가 있다. 또, 중공 구조판(1)의 경량화, 공간절약화도 도모할 수가 있다.
＜표면재(3)＞
본 발명에 있어서 표면재(3)는 고화 촉진제를 함유하는 열가소성 수지 시트로 이루어지고, 전술한 중공 볼록부 성형 시트(2)의 적어도 일방의 면에 적층되고, 그 두께가 500㎛ 이하이다.
상술한 바와 같이, 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판의 개발이 요구되고 있다고 하는 현재 상태가 있다.
그래서, 본 발명자들은 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있는 접촉 부분(f)(도 1 참조)과, 접촉 부분(f)에 인접하고, 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분(n)(도 1 참조)의 요철차의 최대치에 주목하고, 이 최대치를 80㎛ 이하로 함으로써, 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판으로 되는 것을 알아냈다.
구체적으로는 예를 들면, 그 표면에 인쇄를 하여 사용하는 경우에는 인쇄 이지러짐을 방지할 수 있어 의장성을 향상시킬 수가 있다. 또, 콘크리트 양생 패널 등에 사용하는 경우에는 콘크리트면의 의장성을 향상시킬 수가 있다. 또, 다른 제품과 접촉시켜 사용하는 경우(예를 들면 골판지를 제조한 후에 적재하기 위한 저판 등에 사용하는 경우 등)에는 당해 다른 제품의 의장적 가치 및 상품적 가치를 유지할 수가 있다.
또, 종래의 중공 구조판은 다른 제품과의 접촉 면적이 작아 마찰 저항이 저하하기 때문에 방활성(防滑性)이 낮았다. 그러나, 본 실시형태에 관한 중공 구조판을 이용함으로써, 다른 제품과의 접촉 면적을 증대시킬 수 있고, 이에 수반하여 방활성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 「요철차의 최대치」란 1매의 중공 구조판(1)에 있어서의 표면재(3)의 최외면 또는 최내면에 생긴 모든 요철차 중에서 가장 큰 값이다.
본 발명에서는 요철차의 최대치를 80㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 60㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 40㎛ 이하로 하는 것이 가장 바람직하다. 요철차의 최대치가 작아짐에 따라 요철의 전사가 생기기 어려워져 의장성도 보다 향상된다. 또, 특히 중공 구조판(1)의 표면에 인쇄를 하는 것 같은 경우에는 요철차의 최대치가 작아짐에 따라 인쇄 이지러짐이 없어져 보다 선명하게 인쇄를 하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 있어서 표면재(3)의 두께는 500㎛ 이하이다. 이에 의해 표면재(3)의 두께 방향에 대해 균일하게 냉각하기 쉬워지고, 그 결과 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있는 접촉 부분(f)과, 접촉 부분(f)에 인접하고, 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분(n)의 냉각 불균일을 억제함으로써, 의장성이 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 있다. 또, 중공 구조판(1)을 가공하여 사용하는 경우에는 절단하기 쉬운, 녹기 쉬운, 구부리기 쉬운 등의 가공용이화가 도모되어 최종 제품의 의장성을 향상시킬 수가 있다. 또, 중공 구조판(1)의 경량화, 공간절약화도 도모할 수가 있다.
본 발명에서는 표면재(3)의 두께를 270㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해 표면재(3)의 냉각을 빠르게 할 수가 있어 휨을 억제하기 쉬워지고, 또한 표면재(3)의 두께 방향에 대해 균일하게 냉각하기 쉬워진다. 그 결과 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있는 접촉 부분(f)과, 접촉 부분(f)에 인접하고, 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분(n)의 냉각 불균일을 억제함으로써, 의장성이 보다 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 있다. 또, 가공용이화, 경량화, 공간절약화를 또한 도모할 수가 있다.
본 발명에 있어서 상기 수식 (1)에서 얻어지는 접촉 면적 비율은 특히 한정되지 않지만, 2~60%로 하는 것이 바람직하다. 접촉 면적 비율을 2% 이상으로 함으로써, 중공 볼록부 성형 시트(2)와 표면재(3)의 접착성이 향상되고, 또한 표면재(3)의 싱크(sink)를 억제할 수 있다. 또, 접촉 면적 비율을 60% 이하로 함으로써, 표면재(3)의 압축 강도가 향상된다. 또, 후술하는 도 9~12에 나타내는 제조 방법과 같이, 적어도 1대의 냉각 사이징 포머(30)을 이용하여 중공 구조판(1)을 제조하는 경우에는 냉각 사이징 포머(30)에 표면재(3)를 밀착시켰을 때의 금속면과의 마찰에 의한 표면재(3)의 과도한 변형을 방지할 수가 있다.
상기 수식 (1)에서 얻어지는 접촉 면적 비율은 예를 들면, 도 6에 나타내는 것 같은 구조의 중공 구조판(1)의 경우, 중공 볼록부 성형 시트(2)와 상측 표면재(3)의 접촉 면적 비율과, 중공 볼록부 성형 시트(2)와 하측 표면재(3)의 접촉 면적 비율이 다르기 때문에, 예를 들면, 후술하는 실시예 2에서는 상측 표면재(3)의 접촉 면적 비율은 5.5%인 한편, 하측 표면재(3)의 접촉 면적 비율은 49.0%로 되어, 중공 구조판(1)의 구조에 따라서는 그 접촉 면적 비율이 두 가지 산출되게 된다. 본 발명에서는 이 경우라도 모든 접촉 면적 비율이 2~60%인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서는 편의상 「상측」표면재, 「하측」표면재라고 표현하여 설명하고 있지만, 실제의 제품에 있어서는 상하의 구별은 없는 것으로 한다. 이하 마찬가지다.
본 발명에 있어서 표면재(3)의 재질은 열가소성 수지이면 특히 한정되지 않고, 통상, 중공 구조판에 이용하는 것이 가능한 열가소성 수지를 1종 또는 2종 이상 자유롭게 조합하여 이용할 수가 있다. 또한, 열가소성 수지의 구체적인 예는 전술한 것과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
표면재(3)의 재질로서는 비용, 성형성 및 물성의 관점에서, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머 및 폴리프로필렌 블록 코폴리머 등의 올레핀계 수지가 바람직하고, 올레핀계 수지 중에서도 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머, 폴리프로필렌 블록 코폴리머가 바람직하다.
표면재(3)의 재질을 올레핀계 수지로 한 경우, 올레핀계 수지가 65~100질량% 포함되어 있는 것이 바람직하고, 70~98질량% 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다. 올레핀계 수지의 양을 65~100질량%로 함으로써, 올레핀계 수지의 융점에서 중공 볼록부 성형 시트(2)와 표면재(3)를 열융착시켜 적층시킬 수가 있다. 또, 올레핀계 수지의 양을 65질량% 이상으로 함으로써, 완성품인 중공 구조판(1)의 내충격성이 강해진다. 또한, 올레핀계 수지의 양을 100질량% 이하로 함으로써, 완성품인 중공 구조판(1)의 강성이 향상되어 휨 강도나 압축 강도도 향상된다.
본 발명에서는 표면재(3)를 형성하는 열가소성 수지에는 고화 촉진제가 함유되어 있다. 표면재(3)를 형성하는 열가소성 수지에 고화 촉진제를 함유시킴으로써, 표면재(3)의 폭 방향 및 두께 방향에 대해 균일하게 냉각하기 쉬워지고, 그 결과 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있는 접촉 부분(f)과, 접촉 부분(f)에 인접하고, 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분(n)의 냉각 불균일을 억제함으로써, 의장성이 향상된 균일한 표면재(3)를 가지는 중공 구조판(1)을 성형할 수 있다. 또, 표면재(3)의 강성도 향상되므로 중공 구조판(1)의 강성도 향상된다.
본 발명에서는 표면재(3)를 형성하는 열가소성 수지에 함유되는 상기 고화 촉진제로서는 특히 한정되지 않지만, 무기계 핵제, 유기계 핵제로 하는 것이 바람직하다. 무기계 핵제, 유기계 핵제로 함으로써, 이들 핵제가 스스로 결정핵으로서 또는 열가소성 수지에 대해 결정 형성을 유발하는 조핵제(造核劑)로서 작용하기 때문에 재결정 온도가 상승한다. 이에 의해 표면재(3)의 고화 속도를 빠르게 하고, 그 결과 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있는 접촉 부분(f)과, 접촉 부분(f)에 인접하고, 볼록부(21)와 표면재(3)가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분(n)의 냉각 불균일을 억제함으로써, 의장성이 향상된 균일한 표면재(3)를 가지는 중공 구조판(1)을 성형할 수 있다.
또한, 표면재(3)를 형성하는 열가소성 수지에 함유되는 무기계 핵제 및 유기계 핵제의 구체적인 예는 전술한 것과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
본 발명에서는 상기 고화 촉진제로서 유기계 핵제를 이용한 경우, 그 함유량은 0.05~1질량%가 바람직하고, 0.1~0.5질량%로 하는 것이 보다 바람직하다. 0.05질량% 이상으로 함으로써, 표면재(3)의 평활성을 유지할 수가 있다. 0.05질량% 미만에서는 표면재(3)의 냉각 효과가 충분히 얻어지지 않아 냉각 불균일이 커져 의장성이 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 없다. 또, 1질량% 이하로 함으로써, 평활성이 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 있다. 1질량%를 초과하면, 분산성이 나빠져 피쉬아이(fish eye)가 증가하는 등의 문제가 생기고, 또한 균일하게 냉각할 수 없게 되어 냉각 불균일이 커져 의장성이 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 없다. 또, 0.1~0.5질량%로 함으로써, 성형성, 내열성 이외에도 중공 구조판(1)으로서의 휨 강도나 평면 압축 강도를 유지한 채로 표면재(3)의 평활성을 또한 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는 상기 유기계 핵제로서 전술한 것 중에서도 특히 인산에스터 금속염 또는 디벤질리덴소비톨계 핵제를 첨가하는 것이 바람직하다. 또, 인산에스터 금속염 중에서도 2－히드록시－2－옥소－4, 6, 10, 12－테트라－tert－부틸－1, 3, 2－디벤조［d, g］퍼히드로디옥사포스파로신나트륨염이 바람직하고, 디벤질리덴소비톨계 핵제 중에서도 디벤질리덴소비톨이 바람직하다. 이들을 첨가함으로써, 첨가한 열가소성 수지의 강성이나 치수 안정성을 향상시킬 수 있어, 중공 구조판(1)이 자중이나 외부로부터 가해지는 힘에 의해 변형하는 것을 억제할 수가 있다.
본 발명에서는 상기 고화 촉진제로서 무기계 핵제를 이용한 경우, 그 함유량은 2~30질량%로 하는 것이 바람직하고, 15~25질량%로 하는 것이 보다 바람직하다. 2질량% 이상으로 함으로써, 표면재(3)의 평활성을 유지할 수가 있다. 2질량% 미만에서는 표면재(3)의 냉각 효과가 충분히 얻어지지 않아 냉각 불균일이 커져 의장성이 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 없다. 또, 30질량% 이하로 함으로써, 평활성이 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 있다. 30질량%를 초과하면, 분산성이 나빠져 피쉬아이가 증가하는 등의 문제가 생기고, 또한 균일하게 냉각할 수 없게 되어 냉각 불균일이 커져 의장성이 향상된 균일한 표면재(3)를 성형할 수 없다. 또, 15~25질량%로 함으로써, 냉각 사이징 포머(30)에서의 표면재(3)의 성형성 및 슬라이딩성을 매우 적합한 상태로 하는 것이 가능해져, 표면재(3)의 평활성을 또한 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는 상기 무기핵제로서 전술한 것 중에서도 특히 판상의 무기계 핵제를 첨가하는 것이 바람직하다. 판상의 무기계 핵제를 첨가함으로써, 첨가한 열가소성 수지의 강성이나 치수 안정성을 향상시킬 수 있어, 중공 구조판(1)이 자중이나 외부로부터 가해지는 힘에 의해 변형하는 것을 억제할 수가 있다.
또, 특히 판상의 무기계 핵제는 구상의 무기계 핵제와 비교하여 표면재(3)의 외면에 배향하기 쉽고, 또한 용융 상태 또는 연화 상태의 열가소성 수지보다도 슬라이딩성이 높다. 이 때문에 후술하는 도 9~12에 나타내는 제조 방법과 같이, 적어도 1대의 냉각 사이징 포머(30)를 이용하여 중공 구조판(1)을 제조하는 경우에는 냉각 사이징 포머(30)에 표면재(3)를 밀착시켰을 때의 금속면과의 마찰에 의한 표면재(3)의 과도한 변형을 방지할 수가 있다.
또, 본 발명에서는 판상의 무기계 핵제 중에서도 탈크, 마이카를 첨가하는 것이 바람직하고, 중공 구조판(1)의 강성이나 슬라이딩성의 향상, 비용 등의 관점에서 탈크를 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
또, 표면재(3)를 형성하는 열가소성 수지에는 난연성, 도전성, 젖음성, 활성 및 내후성 등을 향상시키기 위한 개질제나 안료 등의 착색제 등이 첨가되어 있어도 좋다.
본 발명에서는 상기 고화 촉진제로서 무기계 핵제를 이용한 경우, 그 입경은 특히 한정되지 않지만, 1~20㎛로 하는 것이 바람직하고, 2~10㎛로 하는 것이 보다 바람직하다. 입경을 1~20㎛로 함으로써, 무기계 핵제의 분산성을 높여 표면재(3)를 균일하게 냉각하기 쉬워져 평활성이 향상되고 또 강성이 향상된다. 또, 후술하는 도 9~12에 나타내는 제조 방법과 같이, 적어도 1대의 냉각 사이징 포머(30)를 이용하여 중공 구조판(1)을 제조하는 경우에는, 진공 흡인 등에 의해 냉각 사이징 포머(30)에 표면재(3)를 밀착시켰을 때의 금속면과의 마찰에 의한 표면재(3)의 과도한 변형을 방지하고, 또한 표면재(3)의 싱크를 억제할 수 있다.
또, 상기 고화 촉진제로서 무기계 핵제를 이용한 경우, 그 어스펙트비도 특히 한정되지 않지만, 4 이상으로 하는 것이 바람직하다. 4 이상으로 함으로써, 무기계 핵제의 분산성을 높일 수가 있다. 이 때문에 표면재(3)를 균일하게 냉각하기 쉬워져 평활성이 향상되고, 또 강성이 향상된 표면재(3)를 성형할 수 있다. 또한, 어스펙트비의 상한치는 특히 한정되지 않지만, 25 이하로 하는 것이 바람직하다. 25 이하로 함으로써 제조 비용를 큰 폭으로 저감할 수 있다.
본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 구조는 이상과 같이 특히 한정되지 않기는 하지만, 도 6에 나타내듯이, 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트(2)의 양면에 표면재(3)가 적층된 구조로 할 수가 있다. 이 구조를 채용함으로써, 강성이 향상되어 휨의 발생이 억제되고, 또한 구부림, 평면 압축 강도도 뛰어난 중공 구조판(1)을 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 이 구조의 중공 구조판(1)은 예를 들면, 후술하는 도 10에 나타내는 제조 방법 등에 의해 제조할 수가 있다.
또, 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 구조를, 도 7에 나타내듯이, 일방의 면에 복수의 볼록부(21)가 간격을 두고 복수 형성된 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트(2)의 양면에 표면재(3)가 적층되고, 또한 상기 2매의 열가소성 수지 시트는 상기 복수의 볼록부(21)끼리를 맞댄 상태로 용융시켜 이루어지는 구조로 할 수도 있다. 이 구조를 채용함으로써, 강성이 향상되어 휨의 발생이 억제되고, 또한 구부림, 평면 압축 강도도 뛰어난 중공 구조판(1)을 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 이 구조의 중공 구조판(1)은 예를 들면, 후술하는 도 11 및 12에 나타내는 제조 방법 등에 의해 제조할 수가 있다.
또, 본 발명에서는 표면재(3)에 표피재를 적층해도 좋다. 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)이 표피재를 구비함으로써, 중공 구조판(1)에 의장성, 흡음 특성, 단열성 등의 용도에 따른 특성을 부여할 수 있다.
표피재의 재질은 특히 한정되지 않고, 통상, 중공 구조판의 표피재로서 이용할 수가 있는 재료를 목적의 용도 등에 따라 자유롭게 선택하여 이용할 수가 있다. 예를 들면, 열가소성 수지 시트, 수지제의 직포 또는 부직포 등을 들 수 있다. 또, 복수의 동종 또는 이종의 시트를 적층한 적층 시트를 표피재로서 이용하는 것도 가능하다.
중공 볼록부 성형 시트(2)의 양면에 표면재(3)를 적층하는 경우에는, 각 표면재(3)에 접착시키는 표피재는 동일한 재질로 형성할 수도 있고, 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.
2. 중공 구조판(1)의 제조 방법
본 실시형태에 관한 제조 방법은 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)의 제조 방법에 있어서 첩합 공정을 적어도 행한다. 이하 상세히 설명한다. 또한, 중공 구조판(1)은 전술한 것과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
＜첩합 공정＞
첩합 공정은 표면재(3)를 중공 볼록부 성형 시트(2)의 적어도 일방의 면에 열융착에 의해 첩합하는 공정이다. 또한, 도 8~13에 있어서 화살표(c)는 중공 구조판의 흐름 방향을 나타낸다.
도 8은 본 실시형태에 관한 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 8에 나타내는 제조 방법에서는 먼저, 용융 상태의 열가소성 수지(P)를 금형(D1, D2)으로 양측으로부터 프레스함으로써, 도 5에서 나타낸 구조의 중공 볼록부 성형 시트를 형성한다. 다음에, 고화 상태의 표면재(3)를, 가열 수단이 설치된 롤러(R1)를 이용하여 열융착에 의해 당해 중공 볼록부 성형 시트(2)에 표면재(3)를 첩합함으로써 중공 구조판(1)을 제조하는 방법이다.
본 실시형태에 관한 제조 방법을 이용함으로써, 후술하는 실시예에 나타내듯이, 요철차가 억제된, 표면의 양호한 평활성을 가지는 중공 구조판이 얻어진다. 본 발명에서는 상술한 바와 같이 표면재(3)의 두께는 500㎛ 이하이면 특히 한정되지 않기는 하지만, 표면재(3)의 두께를 270㎛ 이하로 한 경우에는 표면재(3)의 냉각을 보다 균일하게 할 수가 있으므로, 요철차가 또한 억제된, 표면의 양호한 평활성을 가지는 중공 구조판이 얻어진다.
또한, 본 실시형태에 관한 제조 방법에 있어서, 표면재(3)는 도 8에 나타내듯이 고화 상태라도 좋고, 도 9~12에 나타내듯이 용융 상태 또는 연화 상태라도 좋다. 이 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재(3)는 도 9~12에 나타내듯이 선단에 T 다이(101)가 설치된 압출기(102)로부터 열가소성 수지를 용융 압출하는 방법이나, 열가소성 수지 필름을 가열 등 하여 용융 상태 또는 연화 상태로 하는 방법 등에 의해 얻어진다.
또, 표면재(3)의 설정 온도는 표면재(3)의 재질에 따라 적당히 설정할 수가 있다. 예를 들면, 표면재(3)의 재질로서 폴리올레핀계 수지를 이용한 경우에는 110~230℃로 하는 것이 바람직하다. 표면재(3)를 소망의 설정 온도로 하는 방법은 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 가열 수단이 설치된 롤러(R1)를 이용하여 온도를 조절하는 방법이나, 표면재(3)의 부근에 가열 수단(105)을 설치하여 온도를 조절하는 방법 등을 들 수 있다. 이 가열 수단(105)은 접촉 방식 또는 비접촉 방식의 어느 것이라도 좋고, 예를 들면, 열풍 발생기, 원적외선 히터, 할로겐 히터 등을 사용할 수가 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 제조 방법에서는 표면재(3)와 첩합하기 전에 중공 볼록부 성형 시트(2)를 예비 가열해도 좋다. 이 예비 가열의 온도는 중공 볼록부 성형 시트(2)의 재질에 따라 적당히 설정할 수가 있다. 이 예비 가열의 방법은 예를 들면 가열조 등을 설치하여 가열하는 방법 등을 들 수 있다.
도 9는 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8과는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 9에 나타내는 제조 방법에서는 먼저, 표면에 볼록 형상의 핀이 복수 돌설된 성형 롤러(R2)를 이용하여, 당해 성형 롤러(R2)의 홈에 용융 상태의 1매의 열가소성 수지 시트를 주입하여 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성한다. 다음에, 당해 중공 볼록부 성형 시트(2)의 일방의 면에, 선단에 T 다이(101)가 설치된 압출기(102)로부터 용융 압출된 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재(3)를, 가열 수단이 설치된 롤러(R1)를 이용하여 열융착에 의해 당해 중공 볼록부 성형 시트(2)에 표면재(3)를 첩합하고, 또한 표면재(3)가 고화하기 전에 표면재(3)를 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시킴으로써 중공 구조판(1)을 제조하는 방법이다.
본 발명에서는 도 9~12에 나타내는 제조 방법과 같이, 첩합 공정에 있어서 적어도 1대의 냉각 사이징 포머(30)를 이용해도 좋다. 냉각 사이징 포머(30)에 의해, 표면재(3)를 형성하는 열가소성 수지에 요철이 존재하고 있어도, 냉각 사이징 포머(30)로 강제적으로 표면재(3)를 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시켜 평면을 전사함으로써, 그 요철을 평활한 상태로 복원할 수 있다.
「사이징 포머(sizing former)」란 일반적으로 압출 성형 등에 있어서 압출물이 완전히 냉각되지 않는 동안에, 표준에 맞추어 치수를 규제하기 위해 또는 표면 평활성을 얻기 위해 이용되는 금형이다.
본 발명에 있어서 냉각 사이징 포머는 냉각 가능한 사이징 포머이면 그 재질, 성능, 형상, 크기 등은 특히 한정되지 않는다. 통상은 열전도성이 높은 재질(예를 들면 알루미늄, 철 등)로 이루어지고, 냉매, 열매를 접촉시킴으로써 온도 조절이 가능하고, 그에 따라 냉각 사이징 포머에 접하는 물질(본 발명에서는 표면재(3))의 효율적인 열교환을 행하는 것이 가능하다.
또, 표면재(3)를 적어도 1대의 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시키는 방법은 특히 한정되지 않고, 진공 흡인, 감압 흡인 등의 종래 공지의 방법에 의해 행하는 것이 가능하다. 감압 흡인에 의해 밀착시킨 경우, 그 부압은 특히 한정되지 않지만, 5~80Kpa로 하는 것이 바람직하고, 중공 구조판(1)의 단위면적당 질량이나 두께, 수지의 종류에 따라 10~40Kpa 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
도 10은 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8 및 9와는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 10에 나타내는 제조 방법에서는 먼저, 성형 롤러(R2)를 이용하여 당해 성형 롤러(R2)의 홈에 용융 상태의 1매의 열가소성 수지 시트를 주입하여, 도 6에서 나타낸 구조의 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성한다. 다음에, 당해 중공 볼록부 성형 시트(2)의 일방의 면에 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재(3)를 표면이 평탄한 평롤러(R3)에 의해 열융착시키고, 또한 이 표면재(3)가 고화하기 전에 표면재(3)를 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시킨다. 그 후 중공 볼록부 성형 시트(2)의 타방의 면에 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재(3)를 표면이 평활한 롤러(R4) 및 가열 수단(105)을 이용하여 열융착시키고, 또한 이 표면재(3)가 고화하기 전에 표면재(3)를 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시킴으로써 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)을 제조하는 방법이다.
본 발명에서는 도 10에 나타내는 제조 방법과 같이, 첩합 공정에 있어서는 2대의 냉각 사이징 포머(30)를 이용하고, 이 2대의 냉각 사이징 포머(30)를 중공 구조판(1)의 흐름 방향에 대해 위치를 어긋나게 하여 이용하는 것이 바람직하다.
종래, 중공 볼록부 성형 시트에, 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재를 중공 볼록부 성형 시트의 표면에 첩합하는 공정을 가지는 중공 구조판의 제조 방법에 있어서, 제조된 중공 구조판의 표면에 요철차가 생긴다고 하는 문제가 생기는 것이 알려져 있었다. 그래서, 이 요철차를 저감하는 종래 기술로서 도 13에 나타내듯이, 중공 볼록부 성형 시트(2＇)에 표면재(3＇)를 첩합할 때에 띠상의 지지체(1000)를 이용하여, 중공 구조 부분의 공기의 냉각 및 수축에 의해 감압 상태가 생겨 표면재(3＇)를 중공 구조부로 흡인함으로써 표면재(3＇)가 변형하는 것을 방지하여, 중공 구조판 표면의 평활성을 개선하는 방법이 있다.
그러나, 전술한 방법에서는 두께가 500㎛ 이하의 비교적 얇은 표면재의 경우는 강성이 낮기 때문에 충분히 지지할 수 없어, 표면재가 고화하기 전에 150㎛ 이상의 요철차가 발생하여, 표면의 양호한 평활성을 가지는 중공 구조판을 제조하는 것이 곤란하였다.
이에 반해, 본 발명자들이 예의 연구를 행한 결과, 표면재를 첩합한 후에 중공 볼록부 내의 공기가 냉각·수축함으로써 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재가 변형하여 요철차가 발생하는 원인으로 되는 것이 분명해졌다. 보다 구체적으로는, 중공 볼록부 성형 시트와 표면재 사이에 있어서의 밀폐 또는 유로가 좁은 내부의 공기가 냉각됨으로써 수축하고, 그에 따라 감압 상태가 생겨 충분히 고화하고 있지 않는 표면재가 흡인·변형되기 때문에 싱크가 생기는 것이나, 중공 볼록부 시트와 표면재의 접촉 면적이 작은 경우에는 표면재를 지지하는 면적이 적게 되어, 충분히 고화하고 있지 않는 표면재의 열가소성 수지가 자중으로 늘어져 변형함으로써 싱크가 생기는 것 등이 요인이라는 것을 알 수 있었다.
그래서, 본 발명자들은 첩합 공정에 있어서는 2대의 냉각 사이징 포머를 이용하고, 상기 2대의 냉각 사이징 포머를 상기 중공 구조판의 이동 방향에 대해 위치를 어긋나게 하여 이용함으로써, 용융 상태 또는 연화 상태의 상측 표면재(3) 및 하측 표면재(3)를 2대의 냉각 사이징 포머(30)에 각각 밀착시켜 표면재(3)의 성형 및 냉각 고화를 행하여, 표면의 양호한 평활성을 가지는 중공 구조판이 얻어지는 것을 알아냈다.
또한, 도 10에 나타내는 제조 방법에서는, 중공 볼록부 성형 시트(2)를, 표면에 볼록 형상의 핀이 복수 돌설된 성형 롤러(R2)와, 표면이 평탄한 평롤러(R3)가 그 회전축이 서로 평행하게 되도록 배치된 진공 형성 장치에 의해 제조를 행하고 있다. 성형 롤러(R2)와 평롤러(R3)는 각각 감압 챔버(103a, 103b) 내에 설치되어 있다. 또, 도 10에 나타내듯이, 감압 챔버(103a, 103b)에는 중공 볼록부 성형 시트(2) 및 표면재(3)를 흡인 유지하기 위한 흡인공(104a, 104b)이 설치되어 있어도 좋다. 또한, 진공 형성 장치에 배치된 성형 롤러(R2)에는 성형 롤러(R2)의 오목부의 소정의 위치에 열가소성 수지 시트를 흡인 유지하기 위한 흡인공이 설치되어 있어도 좋다. 이에 의해 열가소성 수지 시트를 효과적으로 성형 롤러(R2)의 오목부에 따르게 하여 소망의 형상으로 단시간에 고르게 성형할 수가 있다.
도 11은 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8~10과는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 11에 나타내는 제조 방법에서는 먼저, 2대의 성형 롤러(R2)를 이용하여 당해 성형 롤러(R2)의 홈에 용융 상태의 1매의 열가소성 수지 시트를 주입하여, 도 7에서 나타낸 구조의 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성한다. 다음에, 당해 중공 볼록부 성형 시트(2)의 일방의 면에 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재(3)를 가열 수단이 설치된 롤러(R1)에 의해 열융착시키고, 또한 이 표면재(3)가 고화하기 전에 표면재(3)를 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시킨다. 그 후 당해 중공 볼록부 성형 시트(2)의 타방의 면에도 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재(3)를 가열 수단이 설치된 롤러(R1)에 의해 열융착시키고, 또한 이 표면재(3)가 고화하기 전에 표면재(3)를 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시킴으로써 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)을 제조하는 방법이다.
또한, 도 11에 나타내는 제조 방법에서도 진공 형성 장치에 의해 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성하고 있지만, 진공 형성 장치는 도 10에서 나타낸 제조 방법과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
본 발명에서는 도 10~12에 나타내는 제조 방법과 같이, 첩합 공정에 있어서는 2대의 냉각 사이징 포머를 이용하고, 상기 2대의 냉각 사이징 포머를 상기 중공 구조판의 이동 방향에 대해 위치를 어긋나게 하여 이용한 경우, 중공 볼록부 성형 시트(2)가 일방의 냉각 사이징 포머(30)를 통과 후 타방의 냉각 사이징 포머(30)에 도달할 때까지의 시간(이하 단지 「시간 Т」라고도 한다)을 1~10초로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 종래 기술로서, 중공 구조판의 표면의 평활화를 목적으로 하여, 중공 구조판의 두께에 대응한 클리어런스(clearance)를 가지는 상하 2매의 금속 블록에 냉각 매체를 순환시켜, 금속 블록의 중공 구조판의 접촉면측에 설치된 세공으로부터 감압 흡인하여 평면의 전사를 행하면서, 중공 구조판과도 열교환을 행하여 표면의 열가소성 수지를 냉각 고화하는 포머를 이용한 방법도 있다.
그러나, 중공 볼록부 성형 시트의 양면에 표면재를 적층하는 경우에, 2대의 포머에 대해 각각의 표면재를 동시에 밀착시키려고 하면, 중공 볼록부 성형 시트의 열가소성 수지는 이미 고화하고 있기 때문에, 중공 구조판의 두께가 포머의 클리어런스에 추종할 수 없어, 클리어런스가 중공 구조판의 두께보다 큰 경우에는 일면밖에 포머와 밀착하지 않고, 클리어런스가 중공 구조판의 두께보다 작은 경우에는 중공 구조판의 통과가 방해되어 평활화를 할 수 없다고 하는 문제가 생긴다.
그리고, 포머의 클리어런스를 중공 구조판의 두께와 일치시켰다고 해도, 열팽창에 의한 포머의 클리어런스의 변화 및 압출기의 토출 불균일, 중공 볼록부 성형 시트의 성형성의 불균일 등에 의한 중공 구조판의 폭 방향의 두께 불균일에 의해 양자의 밸런스는 용이하게 무너져 버리기 때문에, 전술한 문제는 해결할 수 없다.
이 문제에 대해 본 발명자들은 시간 Т를 1~10초로 함으로써, 2대의 냉각 사이징 포머를 생산라인 상에서 적절한 간격으로 어긋나게 하여 배치하고, 시간차를 설치하여 2매의 표면재를 각각 평활화함으로써, 양호한 평활성을 가지는 중공 구조판이 얻어지는 것을 알아냈다.
보다 구체적으로는 본 발명자들은 시간 T를 1초 이상으로 함으로써, 2매의 표면재를 2대의 포머에 동시에 밀착시키려고 한 경우에 생기고 있던 문제를 해결할 수 있어, 양호한 평활성을 가지는 중공 구조판을 얻을 수가 있는 것을 알아냈다. 또, 시간 Т를 10초 이하로 함으로써, 표면재(3)가 온도 저하하여 고화·수축하는 것을 방지하여, 중공 볼록부 성형 시트(2)의 밀착성 및 평활성을 높일 수가 있는 것을 알아냈다.
또, 본 실시형태에 관한 제조 방법에 있어서, 일방의 냉각 사이징 포머(30)의 후단과 타방의 냉각 사이징 포머(30)의 선단의 거리 D(이하 단지 「포머간 거리 D」라고도 한다)는(도 11 참조), 시간 T가 1~10초이면 특히 한정되지 않지만, 200mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 170mm 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 150mm 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 포머간 거리 D를 200mm 이하로 함으로써, 장치의 구조상 시간 T를 1~10초로 설정하기 쉬어진다.
도 12는 본 실시형태에 관한 제조 방법의, 도 8~11과는 다른 제조 방법의 일례를 나타내는 개념도이다. 도 12에 나타내는 제조 방법에서는 먼저, 2대의 성형 롤러(R2)를 이용하여 당해 성형 롤러(R2)의 홈에 용융 상태의 1매의 열가소성 수지 시트를 주입하여, 도 7에서 나타낸 구조의 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성한다. 다음에, 당해 중공 볼록부 성형 시트(2)의 양방의 면에 용융 상태 또는 연화 상태의 표면재(3)를 가열 수단이 설치된 롤러(R1)에 의해 열융착시킨다. 그 후 이 표면재(3)가 고화하기 전에 상측 표면재(3)를 온도조절한 누름 롤러(R5)에 의해 온도제어한 후, 냉각 사이징 포머(30)에 밀착시키는 것과 동시에, 하측 표면재(3)를 냉각 사이징 포머에 밀착시킨 후, 온도조절한 누름 롤러(R5)에 의해 온도제어함으로써, 본 실시형태에 관한 중공 구조판(1)을 제조하는 방법이다.
또한, 도 12에 나타내는 제조 방법에서도 진공 형성 장치에 의해 중공 볼록부 성형 시트(2)를 형성하고 있지만, 진공 형성 장치는 도 10에서 나타낸 제조 방법과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
본 발명에서는 도 12에서 나타낸 제조 방법과 같이, 2대의 냉각 사이징 포머(30)를 이용한 경우, 또한 온도조절한 누름 롤러(R5)를 배치함으로써 표면재(3)의 온도를 제어하는 것이 바람직하다. 이에 의해 2대의 냉각 사이징 포머(30)를 상측 표면재(3) 및 하측 표면재(3)에 효과적으로 밀착시킬 수 있어, 양면의 평활성이 또한 뛰어난 중공 구조판(1)을 제조하는 것이 가능하게 된다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 대표적인 실시예의 일례를 나타낸 것이고, 이에 의해 본 발명의 범위가 좁게 해석되는 것은 아니다.
［실시예 1］
도 8에서 나타낸 제조 방법에 의해 도 5에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 용융 상태의 열가소성 수지를 금형으로 양측으로부터 프레스함으로써, 도 5에서 나타낸 구조의 중공 볼록부 성형 시트를 형성하였다. 다음에, 고화 상태의 표면재를 설정 온도 180℃의 롤러를 이용하여 열융착에 의해 당해 중공 볼록부 성형 시트에 첩합하였다.
실시예 1의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 1에 나타낸다.
［실시예 2］
도 10에서 나타낸 제조 방법에 의해 도 6에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 냉각 사이징 포머와 그것을 지지·고정하는 가대로 이루어지는 평활화 설비를, 포머 내의 경로에 16℃의 냉수를 5L/min으로 통수시킨 상태로, 설정 온도 180℃의 롤러 바로 뒤(당해 롤러와 냉각 사이징 포머간 거리 100mm)에 설치하고, 1매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트(도 6 참조)에 첩합한 표면재에 대해 10Kpa의 부압에 의한 감압 흡인을 행하여 평면의 전사와 고화를 행하였다.
실시예 2의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 1에 나타낸다.
［실시예 3~22］
도 12에서 나타낸 제조 방법에 의해 도 7에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 냉각 사이징 포머와 그것을 지지·고정하는 가대로 이루어지는 평활화 설비를, 이 냉각 사이징 포머 내의 경로에 16℃의 냉수를 8L/min으로 통수시킨 상태로, 설정 온도 190℃의 롤러 바로 뒤(당해 롤러와 냉각 사이징 포머간 거리 150mm)에 설치하고, 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트(당해 2매의 열가소성 수지 시트가 복수의 볼록부끼리를 맞댄 상태로 용융시켜 이루어지는 것； 도 7 참조)에 첩합한 표면재에 대해 20Kpa의 부압에 의한 감압 흡인을 행하여 평면의 전사와 고화를 행하였다.
실시예 3~22의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 1에 나타낸다.
［비교예 1］
비교를 위해 도 13에서 나타낸 제조 방법에 의해 도 7에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 중공 볼록부 성형 시트에 표면재를 첩합할 때에 지지체로서 수지제 필름을 이용하였다.
비교예 1의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 2에 나타낸다.
［비교예 2］
비교를 위해 종래의 제조 방법에 의해 도 7에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 2대의 냉각 사이징 포머를 이용하지 않는 것 외에는 모두 도 12에서 나타낸 제조 방법과 동일한 방법에 의해 제작하였다.
비교예 2의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 2에 나타낸다.
［비교예 3］
비교를 위해 도 8에서 나타낸 제조 방법에 의해 도 5에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 실시예 1에서 나타낸 제조 방법과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
비교예 3의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 2에 나타낸다.
［비교예 4］
비교를 위해 도 10에서 나타낸 제조 방법에 있어서 도 6에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 실시예 2에서 나타낸 제조 방법과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
비교예 4의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 2에 나타낸다.
［비교예 5~14］
비교를 위해 도 12에서 나타낸 제조 방법에 의해 도 7에서 나타낸 구조의 중공 구조판을 제작하였다.
구체적으로는 실시예 3~22에서 나타낸 제조 방법과 동일하기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
비교예 5~14의 중공 구조판의 제작에 이용한 중공 볼록부 성형 시트 및 표면재의 조성은 하기 표 2에 나타낸다.
또한, 표 1 및 표 2 중, 방향족 인산나트륨염은 ADEKA제； NA－11(2－히드록시－2－옥소－4, 6, 10, 12－테트라－tert－부틸－1, 3, 2－디벤조［d, g］퍼히드로디옥사포스파로신나트륨염), 블록 PP는 폴리프로필렌 블록 코폴리머, 호모 PP는 폴리프로필렌 호모폴리머, PP/Co－PP는 폴리프로필렌과 프로필렌계 공중합체(에틸렌, 부텐－1을 포함하는 프로필렌 공중합체)의 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머, PP/PE는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 폴리프로필렌 랜덤 코폴리머를 나타낸다.
제조한 실시예 1~22 및 비교예 1~14의 중공 구조판에 대해 이하의 3항목에 대해 성능의 평가를 행하였다. 그 결과는 상기 표 1 및 2에 병기하였다.
＜의장성＞
의장성에 대해서는 200mm×200mm 사이즈의 중공 구조판을 5명이 눈으로 검사함으로써 평가하였다.
○： 요철이 눈에 띄지 않는다고 전원이 평가(의장적 가치가 높다).
×： 요철이 눈에 띈다고 1명 이상이 평가(의장적 가치가 낮다).
＜인쇄성＞
인쇄성에 대해서는 중공 구조판의 표면에 인쇄를 함으로써 평가하였다. 보다 구체적으로는 200mm×200mm 사이즈의 중공 구조판에 실크인쇄를 하고 나서 눈 검사를 실시하였다. 평가는 이하와 같다.
◎： 인쇄 이지러짐이 없다.
○： 인쇄 이지러짐이 약간 있지만, 인쇄 이지러짐의 폭과 길이가 1mm 미만.
×： 인쇄 이지러짐의 폭과 길이가 1mm 이상.
＜중공 볼록부 성형 시트와 표면재의 밀착성＞
중공 볼록부 성형 시트와 표면재의 밀착성에 대해서는 50mm 폭으로 TD 방향으로 중공 구조판을 재단하고, 표면재를 중공 볼록부 성형 시트로부터 벗김으로써 평가를 행하였다.
○： 중공 볼록부 성형 시트나 표면재의 어느 것인가가 재료 파괴되었다(양자의 밀착성이 높다).
×： 재료 파괴가 일어나지 않았다(양자의 밀착성이 낮다)
상기 표 1 및 2에 나타내듯이, 실시예 1~22의 중공 구조판은 비교예 1~14의 중공 구조판과 비교하여 의장성, 인쇄성 모두가 향상되어 있는 것이 판명되었다.
또, 실시예 1~22의 중공 구조판은 중공 볼록부 성형 시트와 표면재의 밀착성도 양호하여 충분한 강성을 가지고 있었다.
본 발명에 의하면, 각종 용도에 있어서의 의장성을 향상시킬 수 있는 중공 구조판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다. 그 때문에 본 실시형태에 관한 중공 구조판은 상자재나 포장재 등의 물류 용도, 벽이나 천장용의 패널재 등의 건축 용도, 자동차의 내장 등의 폭넓은 분야에 있어서 매우 적합하게 이용할 수가 있다.
1： 중공 구조판
2： 중공 볼록부 성형 시트
21： 볼록부
211： 상면부
212： 개구부
3： 표면재
30： 냉각 사이징 포머
101： T 다이
102： 압출기
103a, 103b： 감압 챔버
104a, 104b： 흡인공
105： 가열 수단
R1： 가열 수단이 설치된 롤러
R2： 성형 롤러
R3： 평롤러
R4： 표면이 평활한 롤러
R5： 누름 롤러
θ1： 중공 볼록부 성형 시트에 있어서의 개구부로부터 가상되는 수평면과 볼록부가 이루는 각도(경사각)
θ2： 횡방향의 볼록부의 중심끼리를 이은 선과 경사 방향의 볼록부의 중심끼리를 이은 선이 이루는 각도
a： 원뿔대 형상의 개구부의 직경
b： 삼각뿔대 형상의 개구부의 한 변의 길이
c： 중공 구조판의 흐름 방향
f： 볼록부와 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분
n： 접촉 부분에 인접하고, 볼록부와 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분
h： 볼록부의 높이
L： 2개의 볼록부에 있어서의 개구부간의 최단 거리
P： 용융 상태의 열가소성 수지
T： 시간
D： 포머간 거리
D1, D2： 금형
1000： 지지체
1001~1003： 롤러
2： 중공 볼록부 성형 시트
21： 볼록부
211： 상면부
212： 개구부
3： 표면재
30： 냉각 사이징 포머
101： T 다이
102： 압출기
103a, 103b： 감압 챔버
104a, 104b： 흡인공
105： 가열 수단
R1： 가열 수단이 설치된 롤러
R2： 성형 롤러
R3： 평롤러
R4： 표면이 평활한 롤러
R5： 누름 롤러
θ1： 중공 볼록부 성형 시트에 있어서의 개구부로부터 가상되는 수평면과 볼록부가 이루는 각도(경사각)
θ2： 횡방향의 볼록부의 중심끼리를 이은 선과 경사 방향의 볼록부의 중심끼리를 이은 선이 이루는 각도
a： 원뿔대 형상의 개구부의 직경
b： 삼각뿔대 형상의 개구부의 한 변의 길이
c： 중공 구조판의 흐름 방향
f： 볼록부와 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분
n： 접촉 부분에 인접하고, 볼록부와 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분
h： 볼록부의 높이
L： 2개의 볼록부에 있어서의 개구부간의 최단 거리
P： 용융 상태의 열가소성 수지
T： 시간
D： 포머간 거리
D1, D2： 금형
1000： 지지체
1001~1003： 롤러
Claims (13)
- 적어도 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1 또는 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트에, 고화 촉진제를 함유하는 열가소성 수지 시트로 이루어지는 표면재가 상기 중공 볼록부 성형 시트의 적어도 일방의 면에 적층되고,
상기 표면재의 두께가 500㎛ 이하이고, 또한
상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분과, 상기 접촉 부분에 인접하고, 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분의 요철차의 최대치가 80㎛ 이하이고,
상기 고화 촉진제가 유기계 핵제로서 그 함유량이 0.05~1질량%이거나, 또는 상기 고화 촉진제가 무기계 핵제로서 그 함유량이 2~30질량%인 중공 구조판. - 제1항에 있어서,
상기 표면재의 두께가 270㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 중공 구조판. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
하기 수식 (1)에서 얻어지는 접촉 면적 비율이 2~60%인 것을 특징으로 하는 중공 구조판.
S1： 상기 중공 볼록부 성형 시트와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 면적
S2： 상기 중공 볼록부 성형 시트와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 면적과 상기 중공 볼록부 성형 시트와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 면적의 합 - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유기계 핵제가 인산에스터 금속염 또는 디벤질리덴소비톨계 핵제인 것을 특징으로 하는 중공 구조판. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 무기계 핵제의 입경이 1~20㎛인 것을 특징으로 하는 중공 구조판. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 무기계 핵제의 어스펙트비가 4 이상인 것을 특징으로 하는 중공 구조판. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트의 양면에 상기 표면재가 적층된 것을 특징으로 하는 중공 구조판. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트의 양면에 상기 표면재가 적층되고, 또한 상기 2매의 열가소성 수지 시트는 상기 복수의 볼록부끼리를 맞댄 상태로 용융시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공 구조판. - 적어도 일방의 면에 복수의 볼록부가 간격을 두고 복수 형성된 1 또는 2매의 열가소성 수지 시트로 이루어지는 중공 볼록부 성형 시트에, 고화 촉진제를 함유하는 열가소성 수지 시트로 이루어지는 표면재가 상기 중공 볼록부 성형 시트의 적어도 일방의 면에 적층되고, 상기 표면재의 두께가 500㎛ 이하이고, 또한 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있는 접촉 부분과, 상기 접촉 부분에 인접하고, 상기 볼록부와 상기 표면재가 접촉하고 있지 않는 비접촉 부분의 요철차의 최대치가 80㎛ 이하이고, 상기 고화 촉진제가 유기계 핵제로서 그 함유량이 0.05~1질량%이거나, 또는 상기 고화 촉진제가 무기계 핵제로서 그 함유량이 2~30질량%인 중공 구조판의 제조 방법에 있어서,
상기 표면재를 상기 중공 볼록부 성형 시트의 적어도 일방의 면에 열융착에 의해 첩합(貼合)하는 첩합 공정을 적어도 행하는 중공 구조판의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 첩합 공정에 있어서는 2대의 냉각 사이징 포머를 이용하고,
상기 2대의 냉각 사이징 포머를, 상기 중공 구조판의 흐름 방향에 대해 위치를 어긋나게 하여 이용하는 것을 특징으로 하는 중공 구조판의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 중공 볼록부 성형 시트가 일방의 냉각 사이징 포머를 통과 후 타방의 냉각 사이징 포머에 도달할 때까지의 시간을 1~10초로 하는 것을 특징으로 하는 중공 구조판의 제조 방법. - 삭제
- 삭제
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