(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に中空状の凸部が形成された熱可塑性樹脂シートからなる芯材と、
該芯材の両面に積層された熱可塑性樹脂からなる表面材と、
を有し、
２枚の表面材のうちの一方から前記芯材に達する１又は複数の切り込みを形成しつつ前記切り込みを境に一方の領域を押圧することにより、その片面又は両面に、前記切り込みを境界として厚板部と薄板部とが設けられた中空構造板。
【請求項２】
前記芯材は、中空で円錐台形状の凸部がマトリクス状に形成された２枚の熱可塑性樹脂シートを、それぞれの凸部同士が突き合わさるようにして重ね合わせて固着したものであることを特徴とする請求項１に記載の中空構造板。
【請求項３】
薄板部の厚さが、厚板部の厚さの１／２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空構造板。
【請求項４】
前記芯材及び前記表面材は、ポリプロピレン系樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の中空構造板。
【請求項５】
少なくとも一方の表面材上に、面材が積層されていることを特徴とする１乃至４のいずれか１項に記載の中空構造板。
【請求項６】
マトリクス状に中空状の凸部が形成された熱可塑性樹脂シートからなる芯材の両面に、熱可塑性樹脂からなる１対の表面材を積層する工程と、
２枚の表面材のうちの一方から前記芯材に達する切り込みを形成する工程と、
前記切り込みを境に一方の領域を押圧する工程と、を有し、
前記切り込みを形成する工程及び前記押圧する工程を常温でかつ同時に行う中空構造板の製造方法。
【請求項７】
中空で円錐台形状の凸部がマトリクス状に形成された２枚の熱可塑性樹脂シートを、それぞれの凸部同士が突き合わさるようにして重ね合わせて熱融着して芯材を得る工程を有することを特徴とする請求項６に記載の中空構造板の製造方法。
【請求項８】
更に、少なくとも一方の表面材上に、面材を貼付する工程を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の中空構造板の製造方法。
【請求項９】
切断用の刃の内側に押圧部材を備える治具を使用して、前記切り込みを形成する工程及び前記押圧する工程を行う請求項６乃至８のいずれか１項に記載の中空構造板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂製の中空構造板及びその製造方法に関する。より詳しくは、表面が平坦でないものにも適用可能な中空構造板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製の中空構造板は、軽量で、かつ耐薬品性、耐水性、断熱性、遮音性及び復元性に優れ、取り扱いも容易であることから、箱材や梱包材などの物流用途、壁や天井用のパネル材などの建築用途を初めてとして、幅広い分野に使用されている（例えば、特許文献１，２参照。）。このような中空構造板は、通常、複数の熱可塑性樹脂シートを積層し、融着することにより製造されている（例えば、特許文献３，４参照。）。
【０００３】
例えば、特許文献３に記載の製造方法では、２枚の熱可塑性樹脂シートを減圧チャンバー内に導入し、エンボスローラに突設されたピンにより、各シートに多数の中空凸部を形成すると共に、各中空凸部の端面同士を熱融着して、中空構造板を形成している。また、特許文献４に記載の製造方法では、先ず、多数のキャップ状突起をもつシートと、平坦なバックシートを貼り合わせ、その後、突起の頂部にライナーシートを押圧して貼り合わせることにより、中空構造板を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０７１４４号公報
【特許文献２】特開２０１０−０９９９６３号公報
【特許文献３】特開２００８−２６０３０９号公報
【特許文献４】特開２００９−１１３３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の中空構造板は、平板状であるため、凹凸があるものの上には設置又は配置される用途には不向きであるという問題点がある。一方、中空構造板を、凹凸があるものにも適用可能にするためには、設置・配置するものの形状に合わせて、部分的に中空構造板の厚さを変えれば良いが、例えば加圧加工により部分的に厚さを薄くした場合、経時変化により薄くした部分が復元してしまうため、加工時の厚さを維持することができない。また、形状保持性能を向上させるため、加圧加工時に熱を加えると、得られた中空構造板に反りが生じることがある。
【０００６】
そこで、本発明は、特定位置に任意の厚さの薄板部を形成することが可能な中空構造板及びその製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る中空構造板は、マトリクス状に中空状の凸部が形成された熱可塑性樹脂シートからなる芯材と、該芯材の両面に積層された熱可塑性樹脂からなる表面材と、を有し、２枚の表面材のうちの一方から前記芯材に達する１又は複数の切り込みを形成しつつ前記切り込みを境に一方の領域を押圧することにより、その片面又は両面に、前記切り込みを境界として厚板部と薄板部とが設けられたものである。
前記芯材には、例えば中空で円錐台形状の凸部がマトリクス状に形成された２枚の熱可塑性樹脂シートを、それぞれの凸部同士が突き合わさるようにして重ね合わせて固着したものを用いることができる。
また、薄板部の厚さは、厚板部の厚さの１／２以上とすることができる。
更に、前記芯材及び前記表面材は、例えばポリプロピレン系樹脂により形成することができる。
更にまた、少なくとも一方の表面材上に、面材が積層されていてもよい。
【０００８】
本発明に係る中空構造板の製造方法は、マトリクス状に中空状の凸部が形成された熱可塑性樹脂シートからなる芯材の両面に、熱可塑性樹脂からなる１対の表面材を積層する工程と、２枚の表面材のうちの一方から前記芯材に達する切り込みを形成する工程と、前記切り込みを境に一方の領域を押圧する工程と、を有し、前記切り込みを形成する工程及び前記押圧する工程を常温でかつ同時に行う。
この製造方法では、中空で円錐台形状の凸部がマトリクス状に形成された２枚の熱可塑性樹脂シートを、それぞれの凸部同士が突き合わさるようにして重ね合わせて熱融着して芯材を得る工程を有していてもよい。
また、少なくとも一方の表面材上に、面材を貼付する工程を有していてもよい。
更に、切断用の刃の内側に押圧部材を備える治具を使用して、前記切り込みを形成する工程及び前記押圧する工程を行うこともできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、配置場所の形状に合わせて、所定位置に薄板部が形成されているため、表面に凹凸があるものの上にも配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る中空構造板を示す平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線による概略断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す中空構造板１の製造方法を、その工程順に示す概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る中空構造板の構造を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る中空構造板の構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
先ず、本発明の第１の実施形態に係る中空構造板について説明する。図１（ａ）は本実施形態の中空構造板を示す平面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ線による概略断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態の中空構造板１は、熱可塑性樹脂からなる中空ハニカム構造板であり、その一方又は両面に１若しくは複数の薄板部１０が形成されている。
【００１３】
具体的には、本実施形態の中空構造板１は、中空で円錐台形状の凸部２ａがマトリクス状に形成された熱可塑性樹脂シート２と、中空で円錐台形状の凸部３ａがマトリクス状に形成された熱可塑性樹脂シート３とを、凸部２ａ，３ａ同士を当接させた状態で熱融着して形成した芯材４の両面に、熱可塑性樹脂シートからなる表面材５，６を積層した構成となっている。
【００１４】
ここで、芯材４を構成する熱可塑性樹脂シート２，３及び表面材５，６の材質は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えばポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂及びポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂などを使用することができ、特に、ＰＰ系樹脂が好ましい。ただし、復元抑制の観点から、熱可塑性樹脂シート２，３及び表面材５，６を構成する樹脂は、エラストマー成分を含有しないものであることがより好ましい。
【００１５】
また、本実施形態の中空構造板１では、表面材５，６と熱可塑性樹脂シート２，３の凸部２ａ，３ａとがなす角度（傾斜角）θが、５５〜８０°であることが望ましい。なお、この凸部２ａ，３ａの傾斜角θが、５５°未満の場合、中空構造板として必要な剛性や強度が十分に得られないことがある。一方、凸部２ａ，３ａの傾斜角θが８０°を超えると、中空構造板の芯材形成において、真空成型後の脱型に支障をきたすことがある。
【００１６】
更に、芯材４を構成する熱可塑性樹脂シート２，３の厚さ、即ち、凸部２ａ，３ｂのシート厚さは、０．２〜１．５ｍｍであることが望ましい。凸部２ａ，３ａのシート厚さが０．２ｍｍ未満の場合、十分な平面圧縮特性が得られないことがあり、また、凸部２ａ，３ａのシート厚さが１．５ｍｍを超えると、軽量性が損なわれることがある。
【００１７】
そして、この中空構造板１には、設置又は載置される場所の形状に合わせて、特定位置に、薄板部１０が形成されている。この薄板部１０は、表面材５又は表面材６と、芯材４を構成する熱可塑性樹脂シート２，３に、切り込み７を形成し、この切り込み７を境に一方の領域を押圧することにより形成されている。即ち、中空構造板１には、中空部分が押しつぶされて、他の部分（厚板部）よりも厚さが薄くなっている部分があり、この部分を薄板部１０という。
【００１８】
また、薄板部１０と厚板部とでは、表面材５，６が分断されており、この点が単なる加圧加工とは異なる。なお、薄板部１０が形成されている部分の厚さは、配置される部分の凹凸などに応じて適宜設定することができるが、薄板部１０の厚さを、その他の部分（厚板部）の厚さの１／２よりも薄くしようとすると、加圧加工面と反対の面に押圧痕が浮き出してしまう。中空構造板１では、加圧加工面と反対側の面が製品表層となる場合が多いため、その表面に押圧痕があると、意匠性が損なわれることとなる。よって、薄板部１０の厚さは、厚板部の厚さの１／２以上であることが望ましい。
【００１９】
なお、本実施形態の中空構造板１は、厚さ、形状又は大きさなどが異なる複数の薄板部１０が形成されていてもよい。また、本実施形態の中空構造板１は、薄板部１０が形成されている部分の割合が、形成されていない部分（厚板部）よりも多くてもよく、また両面に薄板部１０が形成されていてもよい。
【００２０】
次に、本実施形態の中空構造板の製造方法について、図１に示すハニカム構造のものを例にして説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す中空構造板１の製造方法を、その工程順に示す概略断面図である。図２（ａ）に示すように、本実施形態においては、先ず、薄板部１０がなく、厚板部のみで構成される中空構造板９を作製する。
【００２１】
具体的には、熱可塑性樹脂シート２，３に、マトリクス状に凸部２ａ，３ａを形成する。そして、熱可塑性樹脂シート２と熱可塑性樹脂シート３とを、凸部２ａ，３ａ同士を当接させた状態で熱融着して芯材４を形成する。その後、芯材４の両面に、熱可塑性樹脂シートからなる表面材５，６を積層し、中空構造板９とする。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示すように、薄板部１０と厚板部との境界となる部分に切り込み７を形成すると共に、切り込み７を境に一方の領域、例えば図１（ａ）に示す中空構造板１であれば、切り込み７により囲まれる領域を押圧し、薄板部１０を形成する。このとき、切り込み７は、表面材５，６のいずれか一方と、芯材４にのみに形成し、他方の表面材には達しないようにする。なお、切り込み７の深さが、押圧用治具よりも浅いと、押圧不足になったり、押圧部周辺が変形したりする。また、切り込み７が深過ぎて他方の表面材に達した場合、押圧時にその箇所が切り抜かれてしまう。
【００２３】
一方、押圧の程度は、特に限定されるものではなく、薄板部１０の目標厚さなどに応じて適宜設定することができる。ただし、切り込み形成及び押圧の際は、常温で行うことが望ましい。これにより、反りや押圧痕の発生及び表面平滑性の低下を防止することができ、省エネルギーにも貢献することができる。
【００２４】
なお、前述した切り込み形成工程と、押圧工程は、切断用の刃の内側に押圧部材を備えた治具を使用して、同時に行ってもよいが、切断刃で切り込みを形成した後、押圧用治具により押圧してもよい。また、切り込み形成工程と、押圧工程と、外周切断工程とを全て同時に行うこともできる。その場合は、外周切断用の刃と、この刃よりも短い切り込み形成用の刃と、押圧部材とを備える治具を使用すればよい。
【００２５】
以上詳述したように、本実施形態の中空構造板では、設置又は載置される場所の形状に合わせて薄板部が形成されているため、表面に凹凸があるものの上にも配置することが可能である。また、この薄板部１０は、切り込みにより厚板部と分断されており、更に、押潰された中空部分は、芯材の凸部の側壁が座屈したり又は一方の凸部先端がもう一方の凸部の先端にめり込んだりしているため、厚さが復元しにくく、長期間に亘って加工時の形状を維持することができる。
【００２６】
更に、本実施形態の中空構造板は、加熱せず、常温で薄板部を形成しているため、反りや押圧痕が発生しにくく、また表面平滑性が低下することもない。
【００２７】
なお、本発明は、図１に示す構造の中空構造板１に限定されるものではない。図３，４は本発明の第１の実施形態の変形例に係る中空構造板の構造を模式的に示す断面図である。具体的には、図３に示すような中空で円錐台形状の凸部がマトリクス状に形成された熱可塑性樹脂シートの両面に熱可塑性樹脂シートからなる表面材を貼付した構成の中空構造板１１にも適用することができる。
【００２８】
また、図４に示すような円筒状の凸部がマトリクス状に形成された熱可塑性樹脂シートの両面に熱可塑性樹脂シートからなる表面材を貼付した構成の中空構造板１２にも適用することができる。これら図３に示す中空構造板１１及び図４に示す中空構造板１２においても、図１に示す中空構造板１と同様の方法で、薄板部を形成することができる。
【００２９】
更に、本発明の中空構造体は、一方又は両方の表面材上に、不織布、織布、紙、熱可塑性樹脂シート、発泡性シート、無機系シートなどの面材が積層されていてもよい。その場合は、表面材上に面材を貼付した後、切り込み形成工程及び押圧工程を行えばよい。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。本実施例においては、以下に示す方法で、図１に示す中空構造板１を製造し、その薄板部１０の形状を評価した。
【００３１】
具体的には、先ず、熱可塑性樹脂（プライムポリマー社製  ブロックコポリプロピレンＥ６０１／ＭＩ＝０．８）：９０質量％、及びフィラー（竹原化学工業社製  タルクマスターバッチＭＡＸ２０７０Ｔ／タルク含有量７０質量％）：１０質量％をドライブレンドし、芯材及び表面材の原料とした。そして、この原料を、２台の一軸押出機で溶融混練した後、平行に配置された２台のＴダイにより、溶融状態の熱可塑性樹脂シートを押出成形した。
【００３２】
次に、規則的に金属製突起体が配置された温調可能な成形ローラにより、芯材４を構成する２枚の熱可塑性樹脂シート２，３を真空状態で作製した。その際、金属製突起体先端径が２ｍｍ、根元が６ｍｍ、突起体間隔が２ｍｍ、高さが４．５ｍｍの成形ローラを使用した。その後、樹脂シート間に接触状態で配置された熱融着用の加熱手段を設け、互いの中空凸部を加熱し、両エンボスローラの接線位置で中空凸部の端面同士を熱融着して一体化し、芯材４を得た。
【００３３】
更に、この芯材４の表裏に熱融着により、芯材４と同一組成のポリプロピレン樹脂シート（表面材）を貼り合わせた。そして、この表面材を貼り合わせた直後の冷却工程において、最初に構造板に接触する一対の冷却ローラを上下別々の温度制御を行った。その際、冷却ローラを通過した直後の構造板の上下表面温度を同一となるように熱媒循環装置温度を制御し、冷却板を通過させて中空板を常温まで冷却させたところ、板厚み９．４ｍｍ、総目付１５００ｇ／ｍ２(中間体目付＝１０００、ポリプロピレン樹脂シート２５０×２＝５００ｇ／ｍ２)、傾斜角θが６６°、リブ厚み０．５ｍｍの中空構造板を得た。
【００３４】
次に、外周にトムソン刃（ナカヤマ社製  ニューカッター  刃の厚さ１．０ｍｍ、刃の高さ２３．６ｍｍ）を厚さ１２ｍｍのベニヤ板に取り付けると共に、前述した刃よりも１．６ｍｍ低い切り込み刃を、高さが２２．０ｍｍになるように、薄板部の形状５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形状）及び位置に合わせて取り付けた。切り込み形成工程と押圧工程を同時に行うために、薄板部の形状に合わせて設置した切り込み刃の内側に、押圧用のスペーサ（厚さ：８．４ｍｍ）を配置した。
【００３５】
そして、このベニヤ型を２００ｔプレス機に設置した後、ベニヤ型の上に前述の中空構造板を載せ、プレス下降速度：２ｍｍ／秒、プレス圧：２０ｔで、切り込み形成工程及び押圧工程を行った。これにより、外寸が５００ｍｍ×１００ｍｍで、厚さ６．０ｍｍの薄板部を備えた中空構造板が得られた。
【符号の説明】
【００３６】
１、９、１１、１２  中空構造板
２，３  熱可塑性樹脂シート
２ａ，３ａ  凸部
４  芯材
５，６  表面材
７  切り込み
１０  薄板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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