JP2006212937A - Three-dimensional structure molded from tube, method and apparatus for producing the structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To concern a means for stably producing a three-dimensional structure in which thin, high, needle-shaped projections are formed on at least one side of a resin sheet and the three-dimensional structure which has a unique property and is produced by the means. <P>SOLUTION: In the molding means for molding the three-dimensional structure in which the needle-shaped projections are formed on at least one side of the resin sheet by pushing/inserting a large number of needle-shaped molds to/into the resin sheet, the needle-shaped mold is composed of a tube. Moreover, by further deforming the tip of the needle-shaped projection, or packing objects in a cavity in the projection, the three-dimensional structure is made to have a unique function and structure. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、管状体からなる針状の型を用いて樹脂シートの片面または両面に針状突起が形成される立体構造物の製造手段およびそれによって製造された立体構造物に関し、特に、その細くて高い針状突起を有する立体構造物を安定して製造可能にすること、およびその針状突起の先端をさらに変形させることや、突起の内部の空洞に物体を充填させることを可能にすることにより、特異な機能や構造を持たせた立体構造物に関する。   The present invention relates to a three-dimensional structure manufacturing means in which needle-like protrusions are formed on one or both sides of a resin sheet using a needle-shaped mold made of a tubular body, and particularly to a three-dimensional structure manufactured thereby. It is possible to stably manufacture a three-dimensional structure having a high needle-like protrusion, and to further deform the tip of the needle-like protrusion and to fill an object into the cavity inside the protrusion. Thus, the present invention relates to a three-dimensional structure having a specific function or structure.

樹脂シートの両面や片面に尖頭の突起を有する立体構造物およびその製造方法が提案されている(例えば、特開昭48−75678号)。しかし、この開示されている立体構造物については、細くて長い針状突起を安定して製造することができないため、工業的に生産されていなかった。またこの開示された構造物は、尖頭の先端部が厚いため、先端部を溶融除去して孔を開けることや、先端部で他のシート状物と溶融接合することにおいて障害になっていた。また、この開示されている構造物は、カサ高性があって圧縮強度の大なる性質のみが求められており、その突起の内部の空洞を積極的には利用されていなかった。また、この開示されている立体構造物は、尖頭が細くて長さが長い場合、型からの抜けが悪くなり、また、成型物の冷却が遅いため、安定して連続的に製造できていなかった。そのため工業的には発展しておらず、これらの構造物を安定して製造できる手段が求められていた。   A three-dimensional structure having pointed protrusions on both sides or one side of a resin sheet and a method for producing the same have been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 48-75678). However, the disclosed three-dimensional structure has not been industrially produced because it cannot stably produce thin and long needle-like protrusions. In addition, since the disclosed tip has a thick tip, the tip is melted and removed to make a hole, and the tip has been an obstacle in melting and joining with other sheet-like materials. . Further, the disclosed structure is only required to have a high bulkiness and a high compressive strength, and the cavity inside the protrusion has not been actively used. Further, when the disclosed three-dimensional structure has a narrow tip and a long length, it is difficult to remove from the mold, and since the molded product is cooled slowly, it can be manufactured stably and continuously. There wasn't. Therefore, it has not been developed industrially, and means for stably manufacturing these structures has been demanded.

特開昭48−75678号公報(第1頁、第2頁、第11頁左下欄、第1図、第5図)。JP-A-48-75678 (first page, second page, lower left column of page 11, FIG. 1, FIG. 5).

本発明は、上記従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、樹脂シートの片面又は両面に針状突起を形成させる際に、細くて高い針状突起を生産性良く安定して製造することを可能にすることにある。また本発明は、樹脂シートの両面や片面に針状突起を有する立体構造物の突起の先端をさらに変形させて、針状突起の先端を薄くしたり、窪みを持たせたり、孔を開けたりすることにより、立体構造物の有用性をさらに高めることにある。また本発明は、立体構造物のその突起の内部の空洞に物体を充填させて、新たな機能を有する立体構造物とすることにある。   The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and the object of the present invention is to form thin and high needle-like protrusions when forming needle-like protrusions on one or both sides of a resin sheet. It is to enable stable production with high productivity. In addition, the present invention further deforms the tips of the projections of the three-dimensional structure having needle-like projections on both sides or one side of the resin sheet so that the tips of the needle-like projections are thinned, recessed, or perforated. This is to further increase the usefulness of the three-dimensional structure. Another object of the present invention is to form a three-dimensional structure having a new function by filling an object into a cavity inside the protrusion of the three-dimensional structure.

本発明は上記の目的を達成するためになされたものであって、その立体構造物としての特徴は、次の通りである。本発明は、樹脂シートの片方の面または両面に、この樹脂シートの一部が変形されることによって突起の高さHが3mm以上であって、Hの1/2における幅Wが、H≧2Wである多数の針状突起が形成されている立体構造物において、この針状突起の先端がさらに変形されて、この変形された先端部の厚みが、1/2H部における側壁の厚み以下である立体構造物に関する。また本発明は、樹脂シートの片方の面または両面に、この樹脂シートの一部が変形されることによって突起の高さHが3mm以上であって、Hの1/2における幅Wが、H≧2Wである多数の針状突起が形成されている立体構造物において、この針状突起の先端がさらに変形されて、この変形された先端部に窪みを有する立体構造物に関する。また本発明は、樹脂シートの両面に、この樹脂シートの一部が変形されることによって突起の高さHが3mm以上であって、Hの1/2における幅Wが、H≧2Wである多数の針状突起が形成されている立体構造物において、この針状突起の内部に形成されている空洞に物体が充填されている立体構造物に関する。さらに本発明は、前記の針状突起の先端において、シート状物が接合されている立体構造物に関する。   The present invention has been made to achieve the above object, and features of the three-dimensional structure are as follows. In the present invention, the height H of the protrusion is 3 mm or more by deforming a part of the resin sheet on one side or both sides of the resin sheet, and the width W at 1/2 of H is H ≧ In a three-dimensional structure in which a large number of needle-like protrusions of 2 W are formed, the tip of the needle-like protrusion is further deformed, and the thickness of the deformed tip is less than the thickness of the side wall in the 1 / 2H portion. It relates to a certain three-dimensional structure. Further, according to the present invention, the height H of the protrusion is 3 mm or more by deforming a part of the resin sheet on one side or both sides of the resin sheet, and the width W at 1/2 of H is H The present invention relates to a three-dimensional structure in which a large number of needle-like protrusions of ≧ 2 W are formed, the tip of the needle-like protrusion is further deformed, and the deformed tip portion has a depression. In the present invention, the height H of the protrusion is 3 mm or more by deforming part of the resin sheet on both surfaces of the resin sheet, and the width W at 1/2 of H is H ≧ 2W. The present invention relates to a three-dimensional structure in which a large number of needle-like protrusions are formed, and an object is filled in a cavity formed inside the needle-like protrusion. Furthermore, the present invention relates to a three-dimensional structure in which a sheet-like material is joined at the tip of the needle-like protrusion.

また本発明の製造方法としての特徴は、次の通りである。本発明は、樹脂の荷重たわみ温度以上であることによって流動性を有している樹脂シートの片方の面の側に、多数の針状型が基板と一体化されて設けられており、この樹脂シートの他方の面の側には、この針状型の突起に対応した位置に孔が開けられている孔開き押さえ板が、この針状型が樹脂シートを貫通する際に樹脂シートを背面から支えるように構成されおり、この針状型がこの孔開き押さえ板の孔の中に嵌入するように、この樹脂シートに対して垂直方向に移行することによって、この樹脂シートが変形されてシートの片面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造方法において、この針状型が管状体で構成されており、この樹脂シートがこの針状突起に成形される過程で、この管状体の管の内部より流体が流出または吸引される立体構造物の製造方法に関する。また本発明は、樹脂の荷重たわみ温度以上である流動性を有している樹脂シートに対して、突起の高さhが3mm以上であって、hの1/2における幅wが、h≧3wである多数の針状型が基板と一体化されており、この基板の一対が互いに向かい合って設置され、その一対の基板の針状型が互いに樹脂シートに貫入するように平行に移行することにより樹脂シートが変形されてシートの両面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造方法において、この針状型が管状体で構成されており、この樹脂シートがこの針状突起に成形される過程で、この管状体の管の内部より流体が流出または吸引される立体構造物の製造方法に関する。また本発明は、上記における前記管状体の管の内部より流出する流体が加熱流体であり、この管状体による押圧で形成された前記針状突起の先端に、さらに流体による噴出圧によりさらなる変形が加えられる立体構造物の製造方法に関する。また本発明は、前記管状体の管の内部より吸引されることにより、前記針状突起の先端に、吸引圧で孔が開けられ、またはこの針状突起の先端を一定の形状に賦型される立体構造物の製造方法に関する。さらに本発明は、管状体の管の内部より流体が流出されることにより、針状突起の内部の空洞に物体が充填される立体構造物の製造方法に関する。   The features of the production method of the present invention are as follows. In the present invention, a plurality of needle-shaped molds are integrated with a substrate on one side of a resin sheet having fluidity when the temperature is higher than the deflection temperature of the resin. On the other surface side of the sheet, there is a perforated pressing plate that is perforated at a position corresponding to the protrusion of the needle-shaped mold. When the needle-shaped mold penetrates the resin sheet, the resin sheet is removed from the back surface. The resin sheet is deformed by moving in a direction perpendicular to the resin sheet so that the needle mold fits into the hole of the perforated pressing plate. In the manufacturing method of a three-dimensional structure in which a large number of needle-like protrusions are formed on one side, the needle-like mold is formed of a tubular body, and in the process of forming the resin sheet into the needle-like protrusion, the tubular body Fluid is flowing out or sucked from the inside of the tube The method for producing a three-dimensional structure that. In the present invention, the height h of the protrusion is 3 mm or more with respect to the resin sheet having fluidity that is equal to or higher than the resin deflection temperature, and the width w at 1/2 of h is h ≧ A large number of needle-shaped molds of 3w are integrated with the substrate, and a pair of the substrates are installed facing each other, and the needle-shaped molds of the pair of substrates move in parallel so as to penetrate each other into the resin sheet. In the method of manufacturing a three-dimensional structure in which the resin sheet is deformed by the formation of a large number of needle-like protrusions on both surfaces of the sheet, the needle-like mold is formed of a tubular body, and the resin sheet is formed on the needle-like protrusions. The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional structure in which a fluid flows out or is sucked from the inside of the tube of the tubular body in the process of being molded. Further, according to the present invention, the fluid flowing out from the inside of the tube of the tubular body described above is a heated fluid, and the tip of the needle-like protrusion formed by pressing by the tubular body is further deformed by the ejection pressure of the fluid. The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional structure to be added. Further, in the present invention, by being sucked from the inside of the tube of the tubular body, a hole is opened at the tip of the needle-like projection by suction pressure, or the tip of the needle-like projection is shaped into a certain shape. The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional structure. Furthermore, the present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional structure in which an object is filled in a cavity inside a needle-like projection by flowing out a fluid from the inside of a tube of a tubular body.

また本発明の製造装置としての特徴は、次の通りである。本発明は、樹脂の荷重たわみ温度以上であることによって流動性を有している樹脂シートの片方の面の側に、多数の針状型が基板と一体化されて設けられており、この樹脂シートの他方の面の側には、この針状型の突起に対応した位置に孔が開けられている孔開き押さえ板が、この針状型が樹脂シートを貫通する際に樹脂シートを背面から支えるように構成されおり、この針状型がこの孔開き押さえ板の孔の中に嵌入するように、この樹脂シートに対して垂直方向に移行することによって、樹脂シートが変形されてシートの片面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造装置において、この針状型が管状体で構成されており、この樹脂シートがこの針状突起に成形される過程で、この管状体の管の内部より流体が流出または吸引されるように構成されている立体構造物の製造装置に関する。また本発明は、樹脂の荷重たわみ温度以上である流動性を有している樹脂シートに対して、突起の高さhが3mm以上であって、hの1/2における幅wが、h≧3wである多数の針状型が基板と一体化されており、この基板の一対が互いに向かい合って設置され、その一対の基板の針状型が互いに樹脂シートに貫入するように平行に移行することにより樹脂シートが変形されてシートの両面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造装置において、この針状型が管状体で構成されており、この樹脂シートがこの針状突起に成形される過程で、この管状体の管の内部より流体が流出または吸引されるように構成されている立体構造物の製造装置に関する。また本発明は、前記基板の表面にこの針状型の突起に対応した位置に孔を有する離型板が設けられており、前記立体構造物が成形された後、この離型板が前記樹脂シートの方向に垂直に移行することにより、この基板と成形された立体構造物が分離されていくように構成されている立体構造物の製造装置に関する。また本発明は、前記孔開き押さえ板の前記樹脂シートと反対側に離型板が設けられており、前記立体構造物が成形された後、この離型板が前記樹脂シートの方向に垂直に移行することにより、成形された立体構造物の先端部を押し下げて、この立体構造物をこの孔開き押さえ板から分離されていくように構成されている立体構造物の製造装置に関する。さらに本発明は、孔開き押さえ板および/または前記基板の背後に圧空室が設けられており、前記針状突起が形成された前記樹脂シートを、この圧空室のエアー圧によりこの孔開き押さえ板および/または前記針状型から離すように構成されている立体構造物の製造装置に関する。   The features of the manufacturing apparatus of the present invention are as follows. In the present invention, a plurality of needle-shaped molds are integrated with a substrate on one side of a resin sheet having fluidity when the temperature is higher than the deflection temperature of the resin. On the other surface side of the sheet, there is a perforated pressing plate that is perforated at a position corresponding to the protrusion of the needle-shaped mold. When the needle-shaped mold penetrates the resin sheet, the resin sheet is removed from the back surface. The resin sheet is deformed by moving in a direction perpendicular to the resin sheet so that the needle-shaped mold fits into the hole of the perforated pressing plate. In a three-dimensional structure manufacturing apparatus in which a large number of needle-like protrusions are formed, the needle-like mold is formed of a tubular body, and in the process of forming the resin sheet into the needle-like protrusions, Fluid flows out or is sucked from the inside of the tube Apparatus for producing three-dimensional structure is constructed urchin. In the present invention, the height h of the protrusion is 3 mm or more with respect to the resin sheet having fluidity that is equal to or higher than the resin deflection temperature, and the width w at 1/2 of h is h ≧ A large number of needle-shaped molds of 3w are integrated with the substrate, and a pair of the substrates are installed facing each other, and the needle-shaped molds of the pair of substrates move in parallel so as to penetrate each other into the resin sheet. In the three-dimensional structure manufacturing apparatus in which the resin sheet is deformed to form a large number of needle-like protrusions on both surfaces of the sheet, the needle-like mold is formed of a tubular body, and the resin sheet is formed on the needle-like protrusions. The present invention relates to an apparatus for manufacturing a three-dimensional structure configured such that a fluid flows out or is sucked from the inside of the tube of the tubular body in the process of being molded. According to the present invention, a release plate having holes at positions corresponding to the needle-like projections is provided on the surface of the substrate. After the three-dimensional structure is molded, the release plate is the resin. The present invention relates to an apparatus for manufacturing a three-dimensional structure configured such that the substrate and the three-dimensional structure formed are separated by moving perpendicularly to the sheet direction. In the present invention, a release plate is provided on the opposite side of the perforated pressure plate to the resin sheet. After the three-dimensional structure is formed, the release plate is perpendicular to the direction of the resin sheet. The present invention relates to an apparatus for manufacturing a three-dimensional structure that is configured to push down the tip of the formed three-dimensional structure to separate the three-dimensional structure from the perforated pressing plate. Further, according to the present invention, a perforated pressure plate and / or a compressed air chamber is provided behind the substrate, and the resin sheet on which the needle-like protrusions are formed is formed on the perforated pressure plate by the air pressure of the compressed air chamber. And / or a three-dimensional structure manufacturing apparatus configured to be separated from the needle-shaped mold.

本発明は、樹脂シートの片面または両面に、針状突起を有することを特徴とする。樹脂は、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ナイロン6やナイロン66等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン等のビニル樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル酸メチル樹脂等のアクリル樹脂、ポリテトラフロロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等の熱可塑性樹脂が好んで使用される。さらに、エポキシ樹脂やフェノール樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂であっても、加熱等によって、以下に示す荷重たわみ温度以上で流動性を示す樹脂であれば使用することができる。また、上記の樹脂は、単体で使用されるばかりでなく、ブレンド等により樹脂相互を組み合わせて使用することも出来、さらに可塑剤や充填剤、酸化防止剤、安定剤、滑剤等の添加剤等を加えて使用することもできる。また本発明は、土木用等にも使用されるので、ポリ乳酸系やポリブチレンサクシネート系等の生分解性樹脂や、ビニルケトン系ポリマー等の光分解性樹脂などの分解性樹脂も好ましい。また、本発明は柔らかい立体構造物をも目的としており、SBSやポリウレタン等の熱可塑性エラストマーも使用することができる。   The present invention is characterized by having needle-like protrusions on one or both sides of the resin sheet. Resins include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, vinyl resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, polystyrene resins, acrylic acid Acrylic resins such as methyl resin, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, and thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol resins are preferably used. Furthermore, even a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, or a urea resin can be used as long as it is a resin that exhibits fluidity at a temperature equal to or higher than the deflection temperature under load due to heating or the like. The above resins are not only used alone, but can also be used in combination with each other by blending, etc., and additives such as plasticizers, fillers, antioxidants, stabilizers, lubricants, etc. Can also be used. Since the present invention is also used for civil engineering, biodegradable resins such as polylactic acid and polybutylene succinates, and photodegradable resins such as vinyl ketone polymers are preferred. The present invention also aims at a soft three-dimensional structure, and thermoplastic elastomers such as SBS and polyurethane can also be used.

本発明は、樹脂シートの片面または両面に、その樹脂シートの一部が変形されることによって形成された多数の針状突起を有する。ここで使用される樹脂シートは、上記樹脂がシート状に成形されたものを意味する。シートは、厚みにおいて特に制限はなく、通常フィルムや膜と呼ばれるものも含むが、厚みは、好ましくは10μm以上であって3mm以下、さらに好ましくは50μm以上であって2mm以下、100μm以上であって1mm以下が最も好ましい。10μmに達しない場合や3mmを越える場合は、安定して成形することが困難だからである。本発明による針状突起を有する立体構造物は、シート状物の片面に針状突起が形成された立体構造物と、シート状物の両面に針状突起が形成された立体構造物がある。片面に針状突起が形成された立体構造は、片面の針状突起の数を多くすることができ、そのため圧縮強度が強く、また、底面には既にシート状を形成しているので、針状突起の先端にシート状物を接合するだけで、天地にシート状物を有する構造物とすることができる。両面に針状突起を形成された立体構造は、立体構造物の厚みが大きくなり、よりカサ高性のある構造物とすることができる特徴を有する。したがって、片面に針状突起を有する構造体を用いるか、両面に針状突起を有する構造体を用いるかは、これらの特性に合わせて、用途により判断される。   The present invention has a large number of needle-like protrusions formed by deforming a part of the resin sheet on one side or both sides of the resin sheet. The resin sheet used here means that the resin is molded into a sheet shape. The sheet is not particularly limited in thickness, and usually includes what is called a film or a film. However, the thickness is preferably 10 μm or more and 3 mm or less, more preferably 50 μm or more and 2 mm or less, 100 μm or more. Most preferred is 1 mm or less. This is because when it does not reach 10 μm or exceeds 3 mm, it is difficult to form stably. The three-dimensional structure having needle-like protrusions according to the present invention includes a three-dimensional structure in which needle-like protrusions are formed on one side of a sheet-like object and a three-dimensional structure in which needle-like protrusions are formed on both sides of the sheet-like object. The three-dimensional structure with needle-like projections on one side can increase the number of needle-like projections on one side, so that the compressive strength is strong, and the sheet-like shape has already been formed on the bottom surface. By simply joining a sheet-like object to the tip of the protrusion, a structure having a sheet-like object on the top and bottom can be obtained. The three-dimensional structure in which needle-like protrusions are formed on both surfaces has a feature that the thickness of the three-dimensional structure is increased and the structure can be made more rugged. Therefore, whether to use a structure having needle-like protrusions on one side or a structure having needle-like protrusions on both sides is determined according to the use according to these characteristics.

本発明の立体構造物における針状突起は、突起の高さHが3mm以上であることを特徴とする。突起の高さHは、3mm以上であって、好ましくは200mm以下、さらに好ましくは5mm以上であって100mm以下であり、8mm以上であって50mm以下であることが最も好ましい。3mmに達しない場合は、本発明の立体構造としてのカサ高性を満足することができず、200mmを越える場合は、本発明の細長い突起を安定して製造するのに困難な場合がある。また、本発明の突起の高さHの1/2の位置における幅Wは、H≧2Wであることを特徴とする。Wに対して、高さHを大きくできることが本発明の特徴だからである。Wは、H≧2Wであって、好ましくはH≦100W、さらに好ましくはH≧2.5WであってH≦70W、H≧3WであってH≦50Wであることが最も好ましい。これらの範囲にすることにより、カサ高性や空隙率を大きくでき、さらに柔軟性のある構造とすることができるからである。なお、H<2Wの場合では、本発明の立体構造としてのカサ高性を満足することができない場合があり、H>100Wでは、本発明の細長い突起を安定して製造するのに困難な場合があるからである。なお、突起は必ずしも円錐状の対称的な形状のみを意味するものではなく、Wにおける断面が楕円や四角、三角等の種々の形状を有することもでき、またこれらの混在であってもよい。この場合におけるWの値は、1/2Hにおける断面での最も小さい値を採用する。また、本発明における一つの構造体においては、HやWは一定である必要はなく、種々のWが混在していてもよい。なお、HやWの測定は、ランダムに選んだ30点の突起を測定し、算術平均して求める。なお、上記の立体構造物の要件は、「もの」としての要件であり、下記に述べる製造方法や製造装置によって製造されるものは、必ずしも上記の値を要件とはしない。   The needle-like protrusion in the three-dimensional structure of the present invention is characterized in that the height H of the protrusion is 3 mm or more. The height H of the protrusion is 3 mm or more, preferably 200 mm or less, more preferably 5 mm or more and 100 mm or less, and most preferably 8 mm or more and 50 mm or less. If it does not reach 3 mm, the bulkiness of the three-dimensional structure of the present invention cannot be satisfied, and if it exceeds 200 mm, it may be difficult to stably produce the elongated protrusions of the present invention. In addition, the width W at a position of ½ of the height H of the protrusion of the present invention is characterized by H ≧ 2W. This is because the height H can be increased with respect to W because it is a feature of the present invention. W is H ≧ 2W, preferably H ≦ 100W, more preferably H ≧ 2.5W, H ≦ 70W, H ≧ 3W, and most preferably H ≦ 50W. This is because, within these ranges, the bulkiness and porosity can be increased, and a more flexible structure can be obtained. In addition, when H <2W, it may not be possible to satisfy the bulkiness of the three-dimensional structure of the present invention. When H> 100W, it is difficult to stably manufacture the elongated protrusions of the present invention. Because there is. The protrusion does not necessarily mean only a conical symmetrical shape, and the cross section at W may have various shapes such as an ellipse, a square, and a triangle, or a mixture thereof. As the value of W in this case, the smallest value in the cross section at 1 / 2H is adopted. In one structure in the present invention, H and W do not need to be constant, and various Ws may be mixed. In addition, the measurement of H and W is obtained by measuring 30 projections selected at random and arithmetically averaging them. In addition, the requirements for the above three-dimensional structure are requirements as “things”, and those manufactured by the manufacturing method and manufacturing apparatus described below do not necessarily require the above values.

本発明においては樹脂シートの片面または両面に多数の針状突起を有することを特徴とする。多数とは、10個以上、好ましくは数10個、大きい場合は数100個、数千個以上の突起を有する。針状突起の数は、主として本発明のWの値に依存するが、本発明は、突起の高さHに比較してWが小さいことより、針状突起を数多く設けることができる。針状突起の数が多いことは、それだけ圧縮強度が大きいことを意味し、Wが小さくてHが大きいことは柔軟でカサ高であることを意味するので、本発明の立体構造物は、柔軟でカサ高ではあるが圧縮強度の大きい構造とすることができた。なお、本発明の構造体における針状突起は、一定のピッチを必ず有する必要はなく、ランダムなピッチ、また単純な一定ピッチではなく、複雑なピッチを有する場合もある。   The present invention is characterized by having a large number of needle-like protrusions on one or both sides of the resin sheet. The term “large” means that there are 10 or more, preferably several tens, and several hundreds or more than several thousands of protrusions. The number of needle-like protrusions mainly depends on the value of W of the present invention, but the present invention can provide a large number of needle-like protrusions because W is smaller than the height H of the protrusions. A large number of needle-like projections means that the compressive strength is large, and a small W and a large H mean that the three-dimensional structure of the present invention is flexible because it means that it is flexible and bulky. However, it was possible to obtain a structure with high compressive strength but high bulk. The needle-like protrusions in the structure of the present invention do not necessarily have a constant pitch, and may have a complicated pitch rather than a random pitch or a simple constant pitch.

本発明においては、樹脂シートの片方の面または両面に樹脂シートの一部が変形されることによって針状突起が形成されているその針状突起の先端がさらに変形されて、その変形された先端部の厚みが、1/2H部における側壁の厚み以下になっている構造体とすることができる。通常に針状突起を製造すれば、従来技術の特許文献1に示されているように針状突起の先端部は厚くなる。しかし、本発明における針状型によって針状突起を形成させた後、針状型が管状体となっていることより、針状型の内部より加熱エアー等の熱流体を噴出させ、その針状突起の先端部がさらに変形されて、先端部に厚みの薄い成形体がさらに加わった構造物とすることができる。先端部にさらなる変形が加わることにより針状突起に高さがさらに高くなり、よりカサ高性の構造体とすることができた。さらに、先端部の厚みが薄くなることによって、先端部に孔を開けるために先端部を溶融することが容易になり、また、先端部に他のシート状物を溶融接合する場合、先端部の溶融が容易になった。先端部の厚みは、1/2H部の厚みの1/2以下になっていることが望ましい。   In the present invention, the tip of the needle-like protrusion formed by deforming part of the resin sheet on one or both surfaces of the resin sheet is further deformed, and the deformed tip The thickness of the part can be a structure that is equal to or less than the thickness of the side wall in the 1 / 2H part. If the needle-like protrusion is normally manufactured, the tip of the needle-like protrusion becomes thick as shown in Patent Document 1 of the prior art. However, after the needle-like protrusion is formed by the needle-shaped mold in the present invention, the needle-shaped mold is formed into a tubular body, so that a hot fluid such as heated air is ejected from the inside of the needle-shaped mold. The tip portion of the protrusion is further deformed, and a structure in which a thin molded body is further added to the tip portion can be obtained. By further deformation of the tip portion, the height of the needle-like protrusions was further increased, and a structure with higher bulkiness could be obtained. Furthermore, since the thickness of the tip portion is reduced, it becomes easier to melt the tip portion in order to make a hole in the tip portion, and when other sheet-like material is melted and joined to the tip portion, Melting became easy. It is desirable that the thickness of the front end portion is 1/2 or less of the thickness of the 1 / 2H portion.

また、本発明の針状型が管状体からなることにより、針状型により針状突起が形成された後、管状体を利用して吸引することにより、この針状突起の先端がさらに変形されて、先端部に窪みを有する立体構造物とすることができる。先端に窪みを有する構造体は、先端でシート状物と接着剤接合する場合に、接着剤の載りがよく、また接合面も大きくなるので、シート状物との接合強度の大きな構造物とすることができる。また、管状体の先端を星形やハート形等の形状にしておくことにより、その窪みにそれらの形状の意匠を付与すること出来、意匠効果のある立体構造物とすることができる。   In addition, since the needle-shaped mold of the present invention is formed of a tubular body, after the needle-shaped protrusion is formed by the needle-shaped mold, the tip of the needle-shaped protrusion is further deformed by suction using the tubular body. And it can be set as the solid structure which has a hollow in a front-end | tip part. The structure having a dent at the tip has a high bonding strength with the sheet-like material because the adhesive is well placed and the joining surface becomes large when the sheet-like material is joined with the adhesive at the tip. be able to. In addition, by making the tip of the tubular body into a star shape, a heart shape, or the like, a design having these shapes can be imparted to the depression, and a three-dimensional structure having a design effect can be obtained.

管状体を利用して、そこで吸引する他の利用手段として、吸引を強く行うことで、針状突起の先端を破き、先端に孔をあけることにより、針状突起の先端部に孔を有する構造とすることができる。針状突起の先端に孔を有する構造は、先に説明した、先端部を膨らますさらなる変形で薄くし、その状態で先端部を溶融して除去することや突き破る等の手段でも実現することができる。   As another means of using the tubular body for suction, there is a hole at the tip of the needle-like protrusion by breaking the tip of the needle-like protrusion and making a hole at the tip by performing strong suction. It can be a structure. The structure having a hole at the tip of the needle-like protrusion can be realized by means such as the above-described means of further thinning the tip by further deformation, and melting and removing the tip in that state or by breaking through the tip. .

本発明の立体構造物は、針状突起の先端において、シート状物と接合されている構造物とすることができる。本発明における針状突起は、先端を薄くすることで溶融接合を容易にし、また逆に先端部に窪みを持たすことで接着剤接合が容易するなど、先端部においてシート状物との接合が非常に容易であることを特徴とする。本発明における立体構造物とシート状物との接合方法の例としては、溶融樹脂を押出ラミネートする場合や、樹脂シートを加熱溶融する場合は、立体構造物の針状突起の先端と接触して、針状突起の先端部を溶融している樹脂シートの熱容量で溶解して接合することができる。また、シート状物または立体構造物の先端に、ホットメルト接着剤やエマルジョン接着剤などの接着剤を塗布してから、接合接着することもできる。シート状物と接合されることにより、寸法安定性がアップし、また針状突起の左右への動きを妨げるので、圧縮強度もアップする。接合するシート状物の種類は、本発明の立体構造物を形成させるシートと同様な樹脂シートばかりでなく、織物、編物、不織布、ネット、紙などの通気性や通水性を有する素材、耐熱性を要求される場合はアルミ箔等の金属やセラミック板等も使用することができる。樹脂シートでは孔開きフィルムが、通気性や透水性が要求される場合に好適である。また、通気性発泡シートも使用することができる。これらの通気性を有するシートを接合することにより、「呼吸する断熱ボード」とすることができ、水蒸気は殆ど通さないが空気は通り抜けることにより結露防止性を有する立体構造物とすることができた。それにより、グラスウールのようにチクチクせず、また製品は樹脂として再利用できるので、環境負荷が少ない。   The three-dimensional structure of the present invention can be a structure joined to a sheet-like object at the tip of the needle-like protrusion. The needle-like projections in the present invention facilitate the fusion bonding by making the tip thin, and conversely, the bonding to the sheet-like material at the tip is very easy by having a recess in the tip. It is easy to use. As an example of the joining method of the three-dimensional structure and the sheet-like material in the present invention, when extruding and laminating a molten resin, or when heat-melting a resin sheet, contact with the tip of the needle-like protrusion of the three-dimensional structure. The tip of the needle-like protrusion can be melted and joined by the heat capacity of the molten resin sheet. Moreover, after applying an adhesive such as a hot-melt adhesive or an emulsion adhesive to the tip of the sheet-like material or three-dimensional structure, it is possible to perform bonding and bonding. By joining with the sheet-like material, the dimensional stability is improved, and the movement of the needle-like projections to the left and right is prevented, so that the compressive strength is also increased. The type of sheet-like material to be joined is not only a resin sheet similar to the sheet for forming the three-dimensional structure of the present invention, but also a material having air permeability and water permeability such as woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, net, paper, etc., heat resistance If required, a metal such as an aluminum foil or a ceramic plate can also be used. In the resin sheet, a perforated film is suitable when air permeability and water permeability are required. A breathable foam sheet can also be used. By joining these air-permeable sheets, it was possible to make a “breathing heat insulating board”, and it was possible to obtain a three-dimensional structure having anti-condensation properties by passing almost no water vapor but passing air. . As a result, it does not tingle like glass wool, and the product can be reused as a resin.

本発明の針状突起の内部の空洞へ、本発明における管状体の針状型により物体を充填できることに特徴がある。特に両面突起構造物では、立体構造物が形成された後に、突起の内部に物体を充填することには困難を伴うが、本発明では、突起の製造過程で物体の充填を行うことができる。物体は、充填時には流動性を有するが、充填後は、冷却や化学反応によって、固化や強い粘性を有する物体であることが好ましい。片面構造物では、充填後まだ流動性を有する場合であっても、底面に他のシート状物を接合させることで、物体を保持することができる。本発明の立体構造物は、細くて高い突起を有するので、表面積が大きく、そのことを利用して、物体に蓄熱材、加熱媒体あるいは冷却媒体等用いて、突起と突起の間に流体を流すことで、クーリングタワーなどの熱交換効率の良い熱交換構造物とすることができる。   The present invention is characterized in that an object can be filled into the hollow inside the needle-like protrusion of the present invention by the tubular needle-shaped mold of the present invention. In particular, in the double-sided protrusion structure, it is difficult to fill an object into the protrusion after the three-dimensional structure is formed, but in the present invention, the object can be filled in the process of manufacturing the protrusion. The object has fluidity at the time of filling, but is preferably an object having solidification or strong viscosity by cooling or chemical reaction after filling. In a single-sided structure, an object can be held by joining another sheet-like material to the bottom surface even if it is still fluid after filling. Since the three-dimensional structure of the present invention has thin and high protrusions, the surface area is large, and by utilizing this fact, a fluid is passed between the protrusions using a heat storage material, a heating medium, a cooling medium, or the like. Thereby, it can be set as a heat exchange structure with sufficient heat exchange efficiency, such as a cooling tower.

本発明の立体構造物の製造方法の例として、樹脂の荷重たわみ温度以上であることにより流動性を有している樹脂シートに対して、多数の針状型が基板と一体化しており、その基板の針状型が樹脂シートに対して垂直方向に移行することで樹脂シートに貫入し、樹脂シートを変形させる。そして、その変形の状態を維持した状態で冷却または凝固されることにより、片面または両面に針状突起を有する構造体を製造することができる。樹脂の荷重たわみ温度は、JISK7207により定められ、熱変形温度とも呼ばれる。本発明に使用される荷重たわみ温度においては、B法、即ち試験片に加える曲げ応力は平方センチメータ当たり45.1Nである。樹脂の荷重たわみ温度以上では、樹脂シートは針状の突起物で変形することができ、荷重たわみ温度より30℃以上が好ましく、50℃以上がさらに好ましく、80℃以上が最も好ましい。荷重たわみ温度に達しない場合でも変形はできるが、変形に時間を要し、生産性が悪い。樹脂シートの軟化は、温度効果ばかりでなく、ポリビニルアルコールにおける水溶媒や、ポリ塩化ビニル樹脂における可塑剤のように、溶媒や可塑剤などによる化学的に軟化させる場合があるが、その場合でも、樹脂シートが荷重たわみ温度以上であることが要件とされる。   As an example of the manufacturing method of the three-dimensional structure of the present invention, many needle-shaped molds are integrated with the substrate with respect to the resin sheet having fluidity due to being higher than the deflection temperature of the resin. When the needle-shaped mold of the substrate moves in the direction perpendicular to the resin sheet, it penetrates into the resin sheet and deforms the resin sheet. And the structure which has a needle-like protrusion on the single side | surface or both surfaces can be manufactured by being cooled or solidified in the state which maintained the state of the deformation | transformation. The deflection temperature under load of the resin is determined by JISK7207 and is also referred to as a heat distortion temperature. At the deflection temperature under load used in the present invention, the bending stress applied to the B method, that is, the test piece is 45.1 N per square centimeter. Above the load deflection temperature of the resin, the resin sheet can be deformed by needle-like protrusions, preferably 30 ° C. or more, more preferably 50 ° C. or more, and most preferably 80 ° C. or more than the load deflection temperature. Deformation is possible even when the deflection temperature under load is not reached, but the transformation takes time and productivity is poor. The softening of the resin sheet is not only a temperature effect, but may be chemically softened by a solvent or a plasticizer, such as a water solvent in polyvinyl alcohol or a plasticizer in a polyvinyl chloride resin. It is a requirement that the resin sheet is at or above the deflection temperature under load.

本発明の製造方法における樹脂シートを変形させる針状型は、突起の高さhが3mm以上であって、hの1/2における幅wとが、h≧3wであることが好ましい。なお、針状型は、針状の細長い形状で、針の径は一定でもよいが、先が細いテーパ形状であってもよい。このような形状にすることにより、細長く高い針状突起が実現でき、本発明の柔軟ではあるが耐圧性のある立体構造物が実現できるからである。なお、針状型の高さhは、3mm以上であって、好ましくは200mm以下、さらに好ましくは5mm以上であって100mm以下であり、8mm以上であって50mm以下であることが最も好ましい。3mmに達しない場合は、本発明の立体構造としてのカサ高性を満足することができず、200mmを越える場合は、本発明の細長い突起を安定して製造するのに困難な場合がある。また、針状型の高さhの1/2の位置における幅wは、h≧3wであって、好ましくはh≦100w、さらに好ましくはh≧5wであってh≦70w、h≧10wであってh≦50wであることが最も好ましい。これらの範囲にすることにより、製造された立体構造物がカサ高性や空隙率を大きくでき、さらに柔軟性のある構造とすることができるからである。なお、h<3wの場合では、本発明の立体構造としてのカサ高性を満足することができず、h>100wでは、本発明の細長い突起を安定して製造するのに困難な場合があるからである。なお、針状型は必ずしも円柱や円錐状の対称的な形状のみを意味するものではなく、wにおける断面が楕円や四角、三角等の種々の形状を有することもできる。この場合におけるwの値は、1/2hにおける断面での最も小さい値を採用する。なお、hやwの測定は、ランダムに選んだ30点の突起を測定し、算術平均して求める。   In the needle mold for deforming the resin sheet in the production method of the present invention, the height h of the protrusion is preferably 3 mm or more, and the width w at 1/2 of h is preferably h ≧ 3w. The needle-shaped mold is a needle-like elongated shape, and the diameter of the needle may be constant, but may be a tapered shape with a thin tip. This is because, by adopting such a shape, a long and narrow needle-like projection can be realized, and a flexible but pressure-resistant three-dimensional structure of the present invention can be realized. The height h of the needle-shaped mold is 3 mm or more, preferably 200 mm or less, more preferably 5 mm or more and 100 mm or less, and most preferably 8 mm or more and 50 mm or less. If it does not reach 3 mm, the bulkiness of the three-dimensional structure of the present invention cannot be satisfied, and if it exceeds 200 mm, it may be difficult to stably produce the elongated protrusions of the present invention. Further, the width w of the needle-shaped mold at the half height h is h ≧ 3w, preferably h ≦ 100w, more preferably h ≧ 5w, h ≦ 70w, h ≧ 10w. Most preferably, h ≦ 50w. This is because, by making these ranges, the manufactured three-dimensional structure can increase the bulkiness and porosity, and can have a more flexible structure. In addition, when h <3w, the bulkiness as the three-dimensional structure of the present invention cannot be satisfied, and when h> 100w, it may be difficult to stably manufacture the elongated protrusions of the present invention. Because. Note that the needle-shaped mold does not necessarily mean only a cylindrical or conical symmetrical shape, and the cross section at w may have various shapes such as an ellipse, a square, and a triangle. As the value of w in this case, the smallest value in the cross section at 1 / 2h is adopted. In addition, the measurement of h and w is obtained by measuring 30 projections selected at random and arithmetically averaging them.

本発明の多数の針状型は、基板と一体化している。一体化は、一体的に同一素材で機械加工された場合であってもよいが、針を基板にねじ止めや溶接、接着剤接合、かしめ等の手段で接合してもよい。本発明の細くて長い針状型の利点は、細い針状であるので、装置としての針状型も、製品の針状突起も、熱容量が小さいので冷却効率がよく、生産性が良いことである。また、圧縮強度向上には、単に形状のみでなく、成型時に付与される溶融時の変形による分子配向効果も大きい。本発明は、変形率が大きく、また冷却効率も大きいことより、分子配向を大きくすることができるという特徴もある。   Many needle molds of the present invention are integrated with a substrate. The integration may be a case of being integrally machined with the same material, but the needle may be bonded to the substrate by means such as screwing, welding, adhesive bonding, or caulking. The advantage of the thin and long needle-shaped mold according to the present invention is that it is a thin needle-shaped, and both the needle-shaped mold as the device and the needle-shaped projection of the product have a small heat capacity, so the cooling efficiency is good and the productivity is good. is there. Further, in order to improve the compressive strength, not only the shape but also the molecular orientation effect due to the deformation at the time of melting imparted at the time of molding is great. The present invention is also characterized in that the molecular orientation can be increased because the deformation rate is large and the cooling efficiency is also large.

本発明の多数の針状型は、管状体により構成されており、この管状体の内部の管を通じて、気体や液体等の流体を導くことに特徴がある。それによって、例えば空気を吹き込むことで、風圧により、針状型との型離れがよくなる。またその空気を冷却風にすることで、成型体の冷却を速め、成形速度をアップすることができる。この流体として、油剤や離型剤等のミストを含んだエアーや、油剤等噴出させることで、成形された立体構造物の針状突起を、針状型や孔開き押さえ板から型離れが容易になる。さらに、この管状の針状突起を利用して、突起の成形時に、突起の内部に形成される空洞に、物体を充填することに使用することもできる。   Many needle-shaped molds of the present invention are constituted by a tubular body, and are characterized in that a fluid such as gas or liquid is guided through a tube inside the tubular body. Thereby, for example, by blowing air, the mold separation from the needle-shaped mold is improved by the wind pressure. In addition, by using the air as cooling air, the cooling of the molded body can be accelerated and the molding speed can be increased. As this fluid, air containing mist such as oil agent or mold release agent, or oil agent, etc. are ejected, so that the needle-like projections of the molded three-dimensional structure can be easily separated from the needle-like mold or perforated presser plate. become. Furthermore, the tubular needle-like protrusions can be used to fill a cavity formed in the protrusions with an object when the protrusions are formed.

また、このように針状型を管状体にすることにより、本発明の立体構造物の針状突起の先端を、その管状体の内部より流体を噴出して針状突起の先端をさらに変形させることもできる。このように針状突起の先端がさらに変形された場合は、変形率が大きいため、肉厚を薄くできることを特徴とし、さらに変形された先端部の厚みが、1/2H部の側壁の厚みの1/2以下、好ましくは1/3以下、最も好ましくは1/5以下である突起を形成させることができる。このようにさらなる変形が加わることにより、変形率をアップすることができ、またその先端が薄くなっていることより、熱や溶剤等で簡単に溶解して、他のシート状物等との接着性をアップさせることができるようになった。かかる変形には、噴出する流体が、加熱流体であることが望ましく、通常、加熱エアーが用いられる。しかし、特殊な機能を持たせるために、蒸気やオイリング剤またはシーリング剤等を使用することもできる。   Further, by making the needle-shaped mold into a tubular body in this way, the tip of the needle-shaped protrusion of the three-dimensional structure of the present invention is further deformed by ejecting a fluid from the inside of the tubular body. You can also Thus, when the tip of the needle-like projection is further deformed, the deformation rate is large, so that the thickness can be reduced, and the thickness of the further deformed tip is equal to the thickness of the side wall of the 1 / 2H portion. Projections that are 1/2 or less, preferably 1/3 or less, and most preferably 1/5 or less can be formed. By adding further deformation in this way, the deformation rate can be increased, and since the tip is thin, it can be easily dissolved by heat, solvent, etc., and bonded to other sheet-like materials etc. It became possible to improve the sex. For such deformation, it is desirable that the fluid to be ejected is a heated fluid, and usually heated air is used. However, steam, an oiling agent, a sealing agent, or the like can be used to provide a special function.

さらに、このように針状型を管状体にして、その管状体の内部より吸引することにより、本発明の立体構造物の針状突起の先端の断面形状を種々変化させることにより、針状突起の先端に孔を開けられた構造にすることや、また、凹型の窪みが形成された構造とすることもできる。このような窪みは、一定の美観や意匠性を与えるばかりでなく、窪みを有することにより、その部分に他の物体を保持させるなど、種々の機能を持たせることもできる。   Further, by making the needle-shaped mold into a tubular body and sucking from the inside of the tubular body, the cross-sectional shape of the tip of the needle-shaped protrusion of the three-dimensional structure of the present invention can be variously changed, so that the needle-shaped protrusion It is also possible to adopt a structure in which a hole is formed at the tip of the slab, or a structure in which a concave depression is formed. Such a depression not only gives a certain aesthetic appearance and design, but also has various functions such as holding another object in the portion by having the depression.

本発明におけるシート状物の片面に多数の針状突起を有する立体構造物の製造においては、多数の針状型の突起に対応した孔を有する孔開き押さえ板が、樹脂シートの背面に設けられており、針状型が樹脂シートを貫通する際、樹脂シートを背面から支えるように構成されている。そして、針状型が孔開き押さえ板の孔の中に嵌入するように、樹脂シートに対して垂直方向に動くことによって、樹脂シートが変形されてシートの片面に針状突起が形成される。この孔開き押さえ板は、貫入してくる針状型の力を、シートの背面から力学的に支える機能と、樹脂シートの片面に形成される突起の径を決める形状因子として機能を有する。同じ針状型が貫入される場合であっても、孔開き押さえ板の孔の径を変えることで、異なる径(W)を有する立体構造物とすることができる。この孔開き押さえ板の樹脂シート側の孔の入口は、面取りが施され、成形時に傷が入らないようにする配慮がされていることや、表面や孔にシリコン系やフッ素樹脂系の離型剤等の離型作用のあるもので表面処理されていることが望ましい。   In the manufacture of a three-dimensional structure having a large number of needle-like protrusions on one side of the sheet-like material in the present invention, a perforated pressing plate having holes corresponding to the many needle-like protrusions is provided on the back surface of the resin sheet. When the needle-shaped mold penetrates the resin sheet, the resin sheet is supported from the back side. Then, the resin sheet is deformed to form needle-like protrusions on one side of the sheet by moving in a direction perpendicular to the resin sheet so that the needle-shaped mold is fitted into the hole of the perforated pressing plate. This perforated pressure plate has a function of dynamically supporting the penetrating needle-shaped force from the back surface of the sheet and a function of a shape factor that determines the diameter of the protrusion formed on one surface of the resin sheet. Even when the same needle mold is inserted, the three-dimensional structure having different diameters (W) can be obtained by changing the diameter of the hole of the perforated pressing plate. The entrance of the hole on the resin sheet side of this perforated pressure plate is chamfered to give consideration to prevent scratches during molding, and to release molds such as silicon or fluororesin on the surface or hole. It is desirable that the surface treatment is performed with a releasing agent such as an agent.

本発明におけるシート状物の両面に多数の針状突起を有する立体構造物の製造においては、多数の針状型が基板と一体化されており、その基板の一対が互いに向かい合って設置され、その一対の基板の針状型が互いに樹脂シートに貫入するように平行に移行することにより樹脂シートが変形されてシートの両面に多数の針状突起が形成される。本発明の製造方法における細くて長い針状型のもう一つの利点は、その多数の針状型が一対互いに向かい合って設置されている場合、向かい合っている針状型相互間で、機械的精度が不要であることが実験結果わかった。それは、一対の基板の針状型が互いに樹脂シートに貫入するように平行に動いた場合、向かい合った針状型が細くてしなやかであるため、針状型の細い突起は互いに相手を避けるようにしてシートに貫通されていくためと思われる。   In the manufacture of a three-dimensional structure having a large number of needle-like protrusions on both surfaces of a sheet-like material in the present invention, a large number of needle-shaped molds are integrated with a substrate, and a pair of the substrates are installed facing each other, When the needle-shaped molds of the pair of substrates move in parallel so as to penetrate into the resin sheet, the resin sheet is deformed and a large number of needle-shaped protrusions are formed on both surfaces of the sheet. Another advantage of the thin and long needle-shaped molds in the manufacturing method of the present invention is that when a large number of needle-shaped molds are installed facing each other, the mechanical accuracy between the opposed needle-shaped molds is improved. The experimental results showed that it was unnecessary. That is, when the needle-shaped molds of a pair of substrates move in parallel so as to penetrate into the resin sheet, the needle-shaped molds facing each other are thin and supple. It seems to be because it is penetrated by the sheet.

次に、本発明の立体構造物を連続的に製造する手段について説明する。前記の針状型が固定されている基板が、多数連結して連続循環するコンベアA上に固定されている。また、そのコンベアAと対になるコンベアBが一対、向き合って設置されている。シートの片面に針状突起を有する構造体を製造する場合は、コンベアBには孔開き押さえ板が設けられている。そして針状型が樹脂シートを貫通する際、樹脂シートを背面から、この孔開き押さえ板が支えるように構成されている。また、シートの両面に針状突起を有する構造体を製造する場合は、コンベアBには、コンベアAと同様な針状型が向かい合って設置されている。その一対の連続循環するコンベアA、B間に荷重たわみ温度以上に加熱された樹脂が連続的に挿入される。この挿入された樹脂シートに対して、その基板が垂直方向に移行させる機構により、針状型が樹脂シートに貫通され、樹脂シートの片面または両面に突起を形成させることによって連続的に立体構造物が成形される。従来の連続するコンベアに直接樹脂シートを挟み込む方式では、本発明の針状型の針が長いので、樹脂シートを挟み込む際に針が斜めに刺さり、安定した成形ができない。本発明では、挟み込む際に、基板や孔開き押さえ板を樹脂シートに対して垂直移行させることでこの問題を解決した。この基板や孔開き押さえ板の垂直移行は、種々の手段を用いることができ、移行は基板だけ垂直に移行してもよいし、コンベアと一体になって移行してもよい。   Next, means for continuously producing the three-dimensional structure of the present invention will be described. A large number of substrates on which the needle-shaped molds are fixed are fixed on a conveyor A that is continuously connected and circulated. Also, a pair of conveyors B that are paired with the conveyor A are installed facing each other. When manufacturing a structure having needle-like protrusions on one side of the sheet, the conveyor B is provided with a perforated pressing plate. When the needle-shaped mold penetrates the resin sheet, the perforated pressing plate is configured to support the resin sheet from the back side. Moreover, when manufacturing the structure which has a needle-like protrusion on both surfaces of a sheet | seat, the needle-like type | mold similar to the conveyor A is installed in the conveyor B facing each other. Resin heated above the deflection temperature under load is continuously inserted between the pair of continuously circulating conveyors A and B. With respect to the inserted resin sheet, the needle-shaped mold is penetrated through the resin sheet by a mechanism in which the substrate is moved in the vertical direction, and a protrusion is formed on one or both sides of the resin sheet to continuously form a three-dimensional structure. Is formed. In the conventional method in which the resin sheet is directly sandwiched between continuous conveyors, the needles of the present invention are long, so that when the resin sheet is sandwiched, the needles are stuck obliquely and stable molding cannot be performed. The present invention solves this problem by vertically shifting the substrate and the perforated pressing plate with respect to the resin sheet when sandwiched. Various means can be used for the vertical transition of the substrate and the perforated pressing plate. The transition may be performed by shifting only the substrate, or may be performed integrally with the conveyor.

本発明の立体構造物を連続的に製造する際の、基板または孔開き押さえ板が垂直移行する機構の例として、上記コンベアとしてキャタピラ(またはカタピラーとも云う)を使用し、上記基板等の案内溝を用いて、挿入されてくる樹脂シートに対して垂直に移行させる手段である。また他の手段として、コンベア上の基板等のみを架台により押し上げ、または押し下げする手段がある。これらの手段の詳細は、発明を実施するための最良の手段の項で例示するものの他、磁気を利用して基板を上下することや、負圧吸引力や圧気を利用して基板を上下することもできる。   As an example of a mechanism in which the substrate or the perforated pressing plate moves vertically when the three-dimensional structure of the present invention is continuously manufactured, a caterpillar (or also called a caterpillar) is used as the conveyor, and the guide groove of the substrate or the like is used. It is a means to move perpendicularly | vertically with respect to the inserted resin sheet. As another means, there is a means for pushing up or pushing down only the substrate or the like on the conveyor by a gantry. The details of these means are as exemplified in the section of the best means for carrying out the invention, as well as raising and lowering the substrate using magnetism, and raising and lowering the substrate using negative pressure suction and pressure. You can also

本発明における立体構造物の製造における孔開き押さえ板および/または基板の背後に圧空室が設けられていることが好ましい。圧空室は、気体が加圧状態または負圧状態に維持されている部屋である。孔開き押さえ板および基板には、圧空室からの気体を針状突起が形成された樹脂シート側に導く孔またはスリットが設けられていることが好ましい。しかし、孔開き押さえ板の場合は、針状型の針先に対応した位置に開けられている孔をそのまま使用することもできる。気体は、通常はエアーが使用されるが、樹脂の酸化を避けたい場合は、窒素ガス等の他のガスが使用され、樹脂シートを加湿したい場合は、水蒸気を含むエアーが使用される場合もある。まず、圧空室が加圧状態で、圧空室からエアーが針状突起を形成している樹脂シート側に流出される場合について説明する。圧空室の加圧エアーにより、エアーが針状突起を形成している樹脂シート側に噴出することにより、成形品、孔開き押さえ板、基板等が冷却されることで、安定に成形され、また成形速度が速まる。また、この圧空室のエアー圧により、エアーが針状突起を形成している樹脂シート側に噴出することにより、成形された樹脂シートが孔開き押さえ板および基板から安定して分離していき、この面からも安定に成形され、また成形速度を早めることができる。   It is preferable that a pressurized air chamber is provided behind the perforated pressing plate and / or the substrate in the manufacture of the three-dimensional structure in the present invention. A pressurized air chamber is a chamber in which gas is maintained in a pressurized state or a negative pressure state. It is preferable that the hole holding plate and the substrate are provided with a hole or a slit for guiding the gas from the compressed air chamber to the resin sheet side on which the needle-like protrusions are formed. However, in the case of a perforated pressing plate, a hole opened at a position corresponding to the needle tip of the needle type can be used as it is. The gas is usually air, but if you want to avoid oxidation of the resin, other gases such as nitrogen gas are used, and if you want to humidify the resin sheet, air containing water vapor may be used. is there. First, a case where the compressed air chamber is in a pressurized state and air flows out from the compressed air chamber to the resin sheet side forming the needle-like protrusions will be described. The molded product, perforated presser plate, substrate, etc. are cooled by the air blown to the side of the resin sheet on which the needle-like projections are formed by the pressurized air in the compressed air chamber. Molding speed increases. In addition, due to the air pressure of the compressed air chamber, the air is ejected to the resin sheet side forming the needle-like protrusion, so that the molded resin sheet is stably separated from the perforated pressing plate and the substrate, Also from this aspect, the molding can be performed stably and the molding speed can be increased.

本発明における立体構造物の製造における針状型と一体化している基板と、成形される樹脂シートとの間には、基板の表面に針状型の突起に対応した孔を有する離型板が設けられていることが好ましい。この離型板が、針状突起を有する立体構造物が成形された後、その離型板が樹脂シートの方向に垂直に移行することにより、その針状型と成形された立体構造物を安定して分離していくこができ、また成形速度を速めることができる。この離型板は、アルミニューム、銅、ステンレス、鋼材等の金属で作成されていることが望ましい。金属からなる離型板の持っている熱容量で、針状型や成形された立体構造物が冷却され、安定に成形され、また成形速度が速まるからである。本発明の針状突起は、細く高さが高いので、このような離型板が垂直に移行することで、安定して型離れできる。この離型板の垂直移行の手段は、発明を実施するための最良の手段の項で例示するものの他、磁気を利用る手段や、負圧吸引力や圧気を利用して上下することもできる。   A release plate having a hole corresponding to the protrusion of the needle-shaped mold on the surface of the substrate is formed between the substrate integrated with the needle-shaped mold in the manufacture of the three-dimensional structure in the present invention and the resin sheet to be molded. It is preferable to be provided. After this mold release plate is molded into a three-dimensional structure with needle-like projections, the mold release plate moves perpendicularly to the direction of the resin sheet, thereby stabilizing the needle-shaped mold and the three-dimensional structure formed. Can be separated and the molding speed can be increased. This release plate is preferably made of a metal such as aluminum, copper, stainless steel or steel. This is because the needle-shaped mold and the molded three-dimensional structure are cooled and stably molded by the heat capacity of the metal release plate, and the molding speed is increased. Since the needle-like projections of the present invention are thin and have a high height, the mold can be stably released when such a release plate moves vertically. In addition to those exemplified in the section of the best means for carrying out the invention, the means for vertical movement of the release plate can be moved up and down by using magnetism, negative pressure suction force or pressure. .

なお、本発明における離型板は、孔開き押さえ板からみて樹脂シートの反対側にも設けることができる。針状型等により成形された立体構造物の針状突起の先端が、孔開き押さえ板の裏面に飛び出した場合、その飛び出している針状突起の先端をこの離型板が垂直に移動して押し当て、逆に孔開き押さえ板側に押し込む。その場合の孔開き押さえ板は平板でよい。このような孔開き押さえ板側の離型板は、本発明の立体構造物が硬質塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の硬質の樹脂である場合に特に有効である。   In addition, the release plate in this invention can also be provided in the other side of a resin sheet seeing from a perforated pressing board. If the tip of the needle-like projection of the three-dimensional structure formed by a needle-shaped mold or the like jumps out to the back of the perforated presser plate, the release plate moves vertically over the tip of the needle-like projection that protrudes. Press it, and conversely push it into the perforated holding plate. In this case, the perforated pressing plate may be a flat plate. Such a release plate on the perforated pressing plate side is particularly effective when the three-dimensional structure of the present invention is a hard resin such as a hard vinyl chloride resin or a polycarbonate resin.

本発明におけるシートの片面又は両面に針状突起を有する構造体を製造するに当たり、針状型を管状体にすることにより、次のような効果を有する。その効果の第一は、針状突起の製造における生産の安定性と生産速度をアップできることにある。すなわち、針状型の管状体から冷却風を吹き込むことで、成型体の冷却を早めることができるからである。また、空気を吹き込む際の風圧により、針状型との成型体との型離れを良くすることができ、生産性をアップさせることができる。また、油剤や離型剤のミストを含むエアーや、油剤等を噴出させることで、成形された針状突起を、針状型や孔開き押さえ板から型離れさせることが、さらに容易になる。これらの効果は、単に生産性の面だけではなく、従来生産が困難であった細くて長い針状突起も生産可能にすることができる。   In manufacturing a structure having needle-like protrusions on one or both sides of the sheet according to the present invention, the following effects can be obtained by making the needle-like mold into a tubular body. The first effect is that production stability and production speed can be increased in the production of needle-like protrusions. In other words, the cooling of the molded body can be accelerated by blowing cooling air from the needle-shaped tubular body. Moreover, the mold separation from the molded body with the needle-shaped mold can be improved by the wind pressure when air is blown, and productivity can be improved. In addition, it becomes easier to release the molded needle-like protrusions from the needle-like mold and the perforated pressing plate by ejecting air containing oil or a mist of a release agent, oil, or the like. These effects can make it possible to produce not only productivity but also thin and long needle-like projections that have been difficult to produce in the past.

その効果の第二は、針状突起の形態において、その針状突起にさらなる変形を可能にしたことにある。すなわち針状型を構成する管状体から熱風を吹き込み、シートの先端がさらに変形させることで、さらに先端を変形させ、先端部の変形率アップし、先端部を薄くすることで、接着性アップ等の効果を有する。また、管状体から吸引することで、針状突起の先端に孔を開けたり、先端を一定の形状を付与する意匠効果を付与したり、他のシートとの接着剤接合を容易にすることができる。   The second effect is that the needle-like projections can be further deformed in the form of the needle-like projections. In other words, hot air is blown from the tubular body constituting the needle-shaped mold, the tip of the sheet is further deformed, the tip is further deformed, the deformation rate of the tip is increased, the tip is thinned, and the adhesiveness is increased. It has the effect of. Also, by sucking from the tubular body, it is possible to make a hole in the tip of the needle-like projection, to give a design effect that gives the tip a certain shape, or to facilitate adhesive bonding with other sheets it can.

その効果の第三は、本発明の針状型の径が大きく、管状体の内径が大きい場合において、成形された立体構造物の先端は針状型に接しておらず、空気に接しているので、冷却が遅い。そのため、成形された立体構造物の先端は、高温を維持しているので、そのことを利用して、管状体内部から気体を吹き込んでさらなる変形を行ない、またその高温を利用して、他のシート状物との貼り合わせを行うこともできる。   The third effect is that when the needle-shaped mold of the present invention is large and the inner diameter of the tubular body is large, the tip of the molded three-dimensional structure is not in contact with the needle-shaped mold but in contact with air. So cooling is slow. Therefore, since the tip of the molded three-dimensional structure maintains a high temperature, the gas is blown from the inside of the tubular body and further deformation is performed using this fact. Bonding with a sheet-like material can also be performed.

その効果の第四は、針状突起の空洞の内部に、その管状体を利用して物体を充填することを可能にしたことにある。本発明では、針状突起の製造工程でこの内部の駆動に充填が行うことができ、特に両面突起においては、針状突起が形成された後で、この空洞に物体を充填させることは困難であるが、本発明では、成形工程中に充填が行うことができる。針状突起の空洞に物体が充填されることにより、種々の機能を有する立体構造物とすることができた。   The fourth effect is that the object can be filled into the inside of the cavity of the needle-like protrusion by utilizing the tubular body. In the present invention, the inside drive can be filled in the manufacturing process of the needle-like protrusion, and particularly in the case of the double-sided protrusion, it is difficult to fill the cavity with the object after the needle-like protrusion is formed. In the present invention, however, filling can be performed during the molding process. A solid structure having various functions could be obtained by filling an object in the cavity of the needle-like protrusion.

以下本発明の例を、図面で示す実施例に基づいて説明する。図1は、本発明によって製造される片面に針状突起を有する立体構造物の一部の斜視図である。立体構造物1は、樹脂シート2から片方に向けての多数の針状突起3a、3b、3c、・・・を有している。針状突起3a、3b、3cは、ヨコ方向に一定ピッチpで配列している。その後方の針状突起3d、3e、3fは、針状突起3a、3b、3cのp/2ピッチ(ピッチq)後方で、横方向にp/2移動した位置で、ヨコ方向に一定ピッチpで配列している。また、その後方の針状突起3g、3h、3iは、3aの列より一定ピッチpだけ後方で、一定ピッチpで横方向に配列している。すなわち、針状突起3dは、針状突起3a、3b、3g、3hのなす正方形の中心にあり、針状突起3eは、針状突起3b、3c、3h、3iのなす正方形の中心にある。両面突起構造の場合は、3d、3e、3fの突起の箇所が、樹脂シート2の裏面側に突起していたが、本発明の片面突起では、全て片方の面に突起しており、片側面に関しては、針状突起の数を多くすることができる。但し、これらの針状突起の配置は、シートにできるだけ多数の突起を設けるために好ましい配置ではあるが、このような配置に限定されるものではなく、樹脂シート2の片面側に多数の突起が出ていればよい。本発明では、針状型に管状体を使用することにより、図1のように針状突起が細くて高い構造体を、安定して生産性良く製造できるようになったことに特徴がある。   Hereinafter, examples of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a part of a three-dimensional structure having needle-like protrusions on one side manufactured according to the present invention. The three-dimensional structure 1 has a large number of needle-like protrusions 3a, 3b, 3c,... From the resin sheet 2 toward one side. The needle-like protrusions 3a, 3b, and 3c are arranged at a constant pitch p in the horizontal direction. The needle-like protrusions 3d, 3e, and 3f on the rear side have a constant pitch p in the horizontal direction at a position moved by p / 2 in the lateral direction behind the needle-like protrusions 3a, 3b, and 3c by a p / 2 pitch (pitch q). It is arranged with. Further, the rear needle-like protrusions 3g, 3h, 3i are arranged rearward by a constant pitch p from the row 3a and arranged in the lateral direction at a constant pitch p. That is, the needle-like protrusion 3d is at the center of the square formed by the needle-like protrusions 3a, 3b, 3g, and 3h, and the needle-like protrusion 3e is at the center of the square formed by the needle-like protrusions 3b, 3c, 3h, and 3i. In the case of the double-sided protrusion structure, the protrusions 3d, 3e, and 3f protruded on the back surface side of the resin sheet 2. However, in the single-sided protrusion of the present invention, all protrusions protruded on one side. With respect to, the number of needle-like projections can be increased. However, the arrangement of these needle-like protrusions is a preferable arrangement for providing as many protrusions as possible on the sheet, but is not limited to such an arrangement, and many protrusions are provided on one side of the resin sheet 2. Just go out. The present invention is characterized in that by using a tubular body for the needle-shaped mold, a structure having a thin and high needle-shaped projection as shown in FIG. 1 can be stably manufactured with high productivity.

図2は、本発明によって製造される両面に針状突起を有する立体構造物の一部の斜視図である。立体構造物11は、樹脂シート12から、上方に向けての多数の針状突起13a、13b、13c、・・・と、下方に向けての多数の針状突起14a、14b、14c、・・・を有している。上方の針状突起13a、13b、13cは、ヨコ方向に一定ピッチpで配列し、また、後方の針状突起13d、13e、13fは、13aの列より一定ピッチpだけ後方で、一定ピッチpで横方向に配列している。下方に突出している針状突起14a、14b、14cは、上方の針状突起13a、13b、13cのp/2ピッチ後方で、横方向にもp/2移動した位置で、ヨコ方向に一定ピッチpで配列している。下方の後方の針状突起14d、14e、14fは、14aの列より一定ピッチpだけ後方で、一定ピッチpで横方向に配列している。本発明では、針状型に管状体を使用することにより、図2のように針状突起が細くて高い構造体を、安定して生産性良く製造できるようになったことに特徴がある。   FIG. 2 is a perspective view of a part of a three-dimensional structure having needle-like protrusions on both sides manufactured according to the present invention. The three-dimensional structure 11 includes a plurality of needle-like protrusions 13a, 13b, 13c,... Upward from the resin sheet 12, and a plurality of needle-like protrusions 14a, 14b, 14c,. ·have. The upper needle-like protrusions 13a, 13b, and 13c are arranged at a constant pitch p in the horizontal direction, and the rear needle-like protrusions 13d, 13e, and 13f are arranged at a constant pitch p behind the row 13a by a constant pitch p. Are arranged horizontally. The needle-like protrusions 14a, 14b and 14c protruding downward are at a constant pitch in the horizontal direction at a position where the needle-like protrusions 14a, 14b and 14c are moved p / 2 pitches behind the upper needle-like protrusions 13a, 13b and 13c. Arranged by p. The lower rear needle-like protrusions 14d, 14e, and 14f are arranged in the lateral direction at a constant pitch p behind the row 14a and at a constant pitch p. The present invention is characterized in that by using a tubular body for the needle-shaped mold, it is possible to stably manufacture a structure having a thin needle-shaped protrusion and high productivity as shown in FIG.

図3は、図1の針状突起の先端にさらなる変形がおこなわれた例を側面からみた断面図で示す。図1の片面突起の場合で代表させたが、図2の両面突起の場合も同様である。本発明の針状型の内部の管から、加熱流体等を噴出させて、針状突起3p、3q、3rの先端に、さらに変形された突起21p、21q、21rになっている例を、側面図で示した。このさらに変形された突起21の厚みd1は、針状突起3の肉厚、特に1/2H(Hは突起の高さ)における肉厚d2よりも薄くなることを特徴とする。d1、d2の厚みの測定法は、その部分を構造体から切り出し、厚み計等で測定する。図におけるd2は斜め方向の厚みで表示してあるが、それは図面をわかりやすくするための表示で、厚みを測定する場所を特定するためであり、実際は、上記のように、その部分を切り出し、厚み計で測定する。測定は、d1、d2とも、構造体からランダムに10点サンプリングして測定し、その算術平均で表示する。   FIG. 3 is a cross-sectional view of an example in which the tip of the needle-like protrusion of FIG. 1 is further deformed as seen from the side. Although the case of the single-sided protrusion of FIG. 1 is representative, the same applies to the case of the double-sided protrusion of FIG. An example in which a heated fluid or the like is ejected from the tube inside the needle-shaped mold of the present invention to form further deformed protrusions 21p, 21q, 21r at the tips of the needle-shaped protrusions 3p, 3q, 3r. Shown in the figure. The thickness d1 of the further deformed protrusion 21 is characterized by being thinner than the thickness d2 of the needle-like protrusion 3, particularly the thickness d2 at 1 / 2H (H is the height of the protrusion). The thickness of d1 and d2 is measured by cutting out the portion from the structure and measuring it with a thickness gauge or the like. In the figure, d2 is displayed with a thickness in an oblique direction, but it is a display for making the drawing easy to understand, and is for specifying a place where the thickness is measured. In fact, as described above, the part is cut out, Measure with a thickness meter. The measurement is performed by sampling 10 points at random from the structure for both d1 and d2, and displaying the result as an arithmetic average.

図4は、図1の針状突起の先端を、図3の場合と逆に、内側に変形されている例を側面からみた断面図で示す。図1の片面突起の場合で代表させたが、図2の両面突起の場合も同様である。本発明針状型の内部の管から吸引することにより、針状突起3x、3y、3zの先端に、内側に向かって変形され突起32x、32y、32zとなる場合の例を、側面図で示した。そして、その先端部を下部に点線で囲んで、部分拡大した平面図として示した。さらに変形された突起32xは、急激な吸引により孔を開けた例である。32yは、窪みを持たせた例を示す。32zは、その窪みに一定の意匠効果(この例では星形の意匠)を持たせた例を示す。このように窪みに意匠性を持たせるためには、針状型の管の先端断面をこの意匠(星形)にしておくことで実現することができる。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of an example in which the tip of the needle-like projection of FIG. 1 is deformed inward, contrary to the case of FIG. Although the case of the single-sided protrusion of FIG. 1 is representative, the same applies to the case of the double-sided protrusion of FIG. An example of a case where the protrusions 32x, 32y, and 32z are deformed inward at the tips of the needle-like protrusions 3x, 3y, and 3z by suction from the tube inside the needle-shaped mold of the present invention is shown in a side view. It was. And the front-end | tip part was enclosed with the dotted line at the lower part, and it showed as a partially expanded plan view. Further, the deformed protrusion 32x is an example in which a hole is formed by rapid suction. 32y shows the example which gave the hollow. 32z shows an example in which a certain design effect (in this example, a star-shaped design) is given to the depression. In this way, the design of the depression can be realized by making the cross-section of the tip of the needle-shaped tube into this design (star shape).

図5は、図2の立体構造物12の針状突起の内部の空洞に、物体41が充填されている例を側面図で示す。本発明の立体構造物は、針状突起の内部に、このような物体41が封入できることが特徴で、両面突起構造体であっても、このような充填物質封入タイプとすることが容易である点に特徴がある。物体41は、立体構造物12を成形過程で、針状突起の内部の管状体から供給することができる。   FIG. 5 is a side view showing an example in which the object 41 is filled in the cavity inside the needle-like protrusion of the three-dimensional structure 12 of FIG. The three-dimensional structure of the present invention is characterized in that such an object 41 can be enclosed inside the needle-like protrusion, and even a double-sided protrusion structure can be easily made into such a filling substance enclosure type. There is a feature in the point. The object 41 can supply the three-dimensional structure 12 from the tubular body inside the needle-like protrusion in the molding process.

図6は、図1の立体構造物1の針状突起の先端に、シート状物42を接合した例を示す側面からみた断面図である。図1の片面突起の場合で代表させたが、図2の両面突起の場合も同様である。このシート状物42の接合により、立体構造物は、圧縮については、全ての針状突起が平等に圧縮力を受けるようになるので、圧縮強度が飛躍的に向上する。また、曲げ強度についても、シート状物42の引張強力や圧縮強力が、曲げに抵抗するので、桁違いに強くなる。このシート状物42を、不織布、ネット状物、孔開きフィルムなどを使用することにより、通気性や透水性を持たすことができ、フィルターやドレイン材としての機能を有するようにすることができた。これらの立体構造物の突起と突起の間の空間に、繊維状物を充填させることにより、フィルター、ドレイン材、反応槽としての機能をさらにアップさせることができる。本発明の立体構造物1は、突起の先端を薄くできることで、先端部の溶融が容易になり、また、先端部を逆に凹にすることで接着剤が載りやすくすることができるので、図6のような構造体の製造を容易にしたことに特徴がある。   6 is a cross-sectional view seen from the side showing an example in which a sheet-like object 42 is joined to the tip of the needle-like protrusion of the three-dimensional structure 1 of FIG. Although the case of the single-sided protrusion of FIG. 1 is representative, the same applies to the case of the double-sided protrusion of FIG. By joining the sheet-like material 42, since the three-dimensional structure is compressed, all the needle-like protrusions receive the compressive force equally, so that the compression strength is remarkably improved. Also, regarding the bending strength, the tensile strength and the compressive strength of the sheet-like material 42 resist bending, so that it becomes extremely strong. By using a nonwoven fabric, a net-like material, a perforated film, etc., the sheet-like material 42 can be provided with air permeability and water permeability, and has a function as a filter or a drain material. . By filling the space between the protrusions of these three-dimensional structures with fibrous materials, the functions as a filter, a drain material, and a reaction tank can be further improved. Since the three-dimensional structure 1 of the present invention can make the tip of the projection thin, the tip can be easily melted, and the tip can be made concave so that the adhesive can be easily placed. 6 is easy to manufacture.

図7は、本発明の立体構造物にシート状物を接合させる手段について示す。樹脂シートの両面に針状突起13a、13b、・・・、および14a、14b、・・・を有する立体構造物11の進行方向に加熱ロール51a、51bがあり、そのロール51にシート状物52a、52bが導かれ、加熱ロール51で加熱されて軟化され、針状突起13、14の先端に触れて、針状突起13、14の先端と接合されて、シート状物52が接合された立体構造物53とされる。シート状物52が、Tダイスからでた溶融樹脂シートである場合は、むしろ溶融樹脂を冷却する機能を有する温度にすべきである。シート状物52が微多孔膜や不織布などのように、加熱によって性質の変わるものや、織物やネットのように、加熱のみでは接合が困難な場合は、立体構造物11とシート状物52の間に接着性ウェブ54a、54bを導き、接着性ウェブ54によって接着することもできる。シート状物52が微多孔膜や不織布のように、通気性や通水性を有することを特徴とする場合は、それらの通気性等を損なわないように、接着性ウェブ54は、不織布状やネット状物であることが好ましく、また、接着性ウェブ54の通気性等が少ない場合は、シート状物52の全面ではなく、接着性ウェブ54が帯状に部分的に配置して接合することが好ましい。また、接着性ウェブ54を使用せず、シート状物52の接合面や、立体構造物11の針状突起13、14の先端に接着剤を塗布しておくことによっても、シート状物が接合された立体構造物53を製造することができる。本発明の立体構造物11は、突起の先端を薄くできることで、先端部の溶融が容易になり、また、先端部を逆に凹にすることで接着剤を載りやすくすることができるので、シート状物52が接合された構造体53の製造を容易にしたことに特徴がある。   FIG. 7 shows a means for joining a sheet-like material to the three-dimensional structure of the present invention. There are heating rolls 51a, 51b in the traveling direction of the three-dimensional structure 11 having needle-like protrusions 13a, 13b, ..., 14a, 14b, ... on both surfaces of the resin sheet, and the roll 51 has a sheet-like object 52a. , 52b is guided, heated by the heating roll 51, softened, touches the tips of the needle-like projections 13, 14 and is joined to the tips of the needle-like projections 13, 14, and the sheet-like object 52 is joined. The structure 53 is used. In the case where the sheet-like material 52 is a molten resin sheet formed from a T-die, the temperature should have a function of cooling the molten resin. If the sheet-like material 52 changes its properties by heating, such as a microporous film or nonwoven fabric, or if it is difficult to join only by heating, such as a woven fabric or a net, the three-dimensional structure 11 and the sheet-like material 52 Adhesive webs 54 a, 54 b can be guided between them and adhered by the adhesive web 54. When the sheet-like material 52 is characterized by air permeability and water permeability, such as a microporous film and a nonwoven fabric, the adhesive web 54 is not formed in a nonwoven fabric or a net so as not to impair the air permeability. In the case where the adhesive web 54 is less air permeable, it is preferable that the adhesive web 54 is partially disposed in a band shape and joined instead of the entire surface of the sheet-like material 52. . The sheet-like material can be joined by applying an adhesive to the joining surface of the sheet-like material 52 and the tips of the needle-like protrusions 13 and 14 of the three-dimensional structure 11 without using the adhesive web 54. The manufactured three-dimensional structure 53 can be manufactured. Since the three-dimensional structure 11 of the present invention can make the tip of the projection thin, the tip can be easily melted, and the tip can be recessed to make it easier to place the adhesive. It is characterized in that it is easy to manufacture the structure 53 to which the objects 52 are joined.

図8は、本発明の片面に針状突起を有する立体構造物1の製造方法の例を、装置の一部の側面からみた断面図で示した。基板61には、針状型63a、63b、63cが、ねじ部65を有して、ナット66で基板に固定されている。針状型63a、63b、63cは一部のみを示したもので、基板61の平面上に、針状型は横方向にも、図面の奥方向へも、一定ピッチで配列している。基板61上に孔開き押さえ板64が設けられており、孔開き押さえ板64には、針状型63のそれぞれの突起の位置に対応した孔67が開けられており、基板61または孔開き押さえ板64のどちらかの上下垂直運動、または双方の上下垂直運動により、その孔67に針状型63の突起が嵌合するように配置されている。そして、基板61と孔開き押さえ板64の間に、荷重たわみ温度以上にある溶融樹脂のシート62が導かれ、基板61または孔開き押さえ板64、またはその双方の垂直運動による上記嵌合されることによって、針状突起3a、3bが形成される。この図8においては、孔開き板64が最も下の位置に来ている状態で示す。シート2は、基板61(または孔開き板押さえ板64、またはそれらの双方)の一回の上下運動のストロークで、一定面積の突起物が形成されると、基板61が、最も低い位置に来たときに移動し、次の基板61等の上下運動で、隣接して次の一定面積に針状突起が形成される。このようにして、基板61等の上下運動ストロークで、一定面積の成形されることを繰り返すことで、多数の針状突起を有する立体構造物が連続して成形される。基板61等の上下のストロークは、エアーシリンダーや油圧シリンダーによる上下運動、カムを利用した上下運動、磁力の吸引力や反発力を利用した上下運動等も利用することができる。なお、本発明の針状突起3は、基盤上のそれらの断面や大きさは、必ずしも一定である必要はなく、混在していてもよい。また、本発明の細くて長い針状型63による成形は、変形率が大きく、表面積も大きく、冷却効率も大きいので、生産性もアップするが、さらに冷却効率をアップするために、基板61に孔を開け、冷却空気を導入することもできる。この基板61からの空気は、成形された立体構造物1を、針状型63から離す役割も果たすことができる。また、基板61には、後述する離型板を備えることもでき、孔開き押さえ板64には、後述する圧空室や空気孔を備えることもできる。   FIG. 8 shows an example of a method of manufacturing the three-dimensional structure 1 having needle-like protrusions on one side of the present invention in a cross-sectional view as seen from a part of the side of the apparatus. Needle-shaped dies 63 a, 63 b, and 63 c are provided on the substrate 61, have screw portions 65, and are fixed to the substrate with nuts 66. The acicular dies 63a, 63b, and 63c are only a part of the dies, and the acicular dies are arranged on the plane of the substrate 61 at a constant pitch both in the lateral direction and in the rearward direction of the drawing. A hole holding plate 64 is provided on the substrate 61, and holes 67 corresponding to the positions of the respective protrusions of the needle-shaped mold 63 are formed in the hole holding plate 64. The protrusions of the needle-shaped mold 63 are disposed in the holes 67 by either vertical vertical movement of the plate 64 or both vertical vertical movements. Then, a molten resin sheet 62 having a temperature higher than the deflection temperature under load is introduced between the substrate 61 and the perforated pressing plate 64, and is fitted by the vertical movement of the substrate 61 or the perforated pressing plate 64, or both. Thus, the needle-like protrusions 3a and 3b are formed. In FIG. 8, the perforated plate 64 is shown in the lowest position. In the sheet 2, when a protrusion having a certain area is formed by a single vertical movement stroke of the substrate 61 (or the perforated plate holding plate 64 or both of them), the substrate 61 comes to the lowest position. When the next substrate 61 or the like moves up and down, a needle-like protrusion is formed adjacently and in the next fixed area. In this manner, a three-dimensional structure having a large number of needle-like protrusions is continuously formed by repeating the formation of a certain area by the vertical movement stroke of the substrate 61 and the like. As the vertical stroke of the substrate 61 and the like, vertical movement using an air cylinder or hydraulic cylinder, vertical movement using a cam, vertical movement using a magnetic attractive force or repulsive force, and the like can also be used. In addition, the needle-like protrusions 3 of the present invention need not always have a constant cross section and size on the base, and may be mixed. Further, the molding by the thin and long needle-shaped die 63 of the present invention has a large deformation rate, a large surface area, and a large cooling efficiency, so that the productivity is improved, but in order to further increase the cooling efficiency, the substrate 61 is formed. It is also possible to make holes and introduce cooling air. The air from the substrate 61 can also serve to separate the molded three-dimensional structure 1 from the needle-shaped mold 63. Further, the substrate 61 can be provided with a release plate described later, and the perforated pressing plate 64 can be provided with a compressed air chamber and air holes described later.

図8における針状型63の内部は、管68a、68b、68cになっており、針状型63は管状体を構成する。管68には、ホース69a、69b、69cが連結されており、成形工程で、管の内部より流体が流出または吸引するように構成されている。このような管68を有することにより、冷却空気を吹き込み、成型品の冷却速度をアップすることもでき、また、成型品を空気圧により針状型63より離す役目も兼ねることができる。   The inside of the needle-shaped mold 63 in FIG. 8 is tubes 68a, 68b, and 68c, and the needle-shaped mold 63 constitutes a tubular body. The pipe 68 is connected to hoses 69a, 69b, and 69c, and is configured so that fluid flows out or sucks from the inside of the pipe in the molding process. By having such a pipe | tube 68, cooling air can be blown in and the cooling rate of a molded article can also be raised, and it can also serve as the role which separates a molded article from the needle-shaped type | mold 63 with an air pressure.

図9は、本発明の両面に針状突起を有する立体構造物11の製造方法の例を、装置の一部を側面からみた断面図で示した。基板71には、針状型73a、73b、73cが、ねじ部75を有して、ナット76で基板に固定されている。針状型73a、73b、73cは一部のみを示したもので、基板71の平面上に、針状型は横方向にも、図面の奥方向へも、一定ピッチで配列している。基板27の平面と向かい合って上面に、基板72の平面が設置されており、それに針状型74a、74b、74cが固定されている。針状型74a、74b、74cは、基板71の針状型とは、位置関係では、1/2ピッチだけ、ヨコ方向と奥方向にずれた位置に配置されている。そして、基板71と基板72の間に、荷重たわみ温度以上にある溶融樹脂のシート62が導かれ、基板71が固定されているのに対して、基板72が上下に動くことで、針状型73a、73b、73cと針状型74a、74b、74cが相対的に平行に動く。この平行な運動により、針状突起13a、13b、13c、14a、14b、14cが形成される。この図9においては、基板71が最も上の位置に来ており、基板72が最も下の位置に来ている状態で示す。シート62は、基板72の一回の上下運動のストロークで、一定面積の突起物が形成されると、基板72が、最も高い位置に来たときに移動し、次の基板72の上下運動で、隣接して次の一定面積に針状突起が形成される。このようにして、基板72の上下運動ストロークで、一定面積の成形されることを繰り返すことで、多数の針状突起を有する立体構造物が連続して成形される。基板72の上下のストロークは、エアーシリンダーや油圧シリンダーによる上下運動や、カムを利用した上下運動も利用することができる。本発明の針状突起13や14は、変形率が大きく、表面積も大きく、冷却効率も大きいので、生産性もアップするが、さらに冷却効率をアップするために、基板71と722に孔を開け、冷却空気を導入することもできる。本発明における針状型73a、73b、73cは、内部が管76a、76b、76cになっており管状体を形成する。そのことにより、管76から、ホース77を介してエアー等の流体を送り込むことを可能にし、また、吸引することも可能にする。また、この管76から成型品の針状突起の内部の空洞に物体を注入することで、図5で説明した、物体が充填されている立体構造物とすることができる。   FIG. 9 shows an example of a method of manufacturing the three-dimensional structure 11 having needle-like protrusions on both sides of the present invention in a cross-sectional view of a part of the apparatus as viewed from the side. Needle-shaped molds 73 a, 73 b, and 73 c are provided on the substrate 71, have screw portions 75, and are fixed to the substrate with nuts 76. The acicular dies 73a, 73b, and 73c are only partly shown, and on the plane of the substrate 71, the acicular dies are arranged at a constant pitch both in the lateral direction and in the rearward direction of the drawing. A plane of the substrate 72 is installed on the upper surface so as to face the plane of the substrate 27, and needle-shaped molds 74a, 74b, and 74c are fixed thereto. Needle-shaped molds 74a, 74b, and 74c are arranged at positions shifted from the needle-shaped mold of substrate 71 by a 1/2 pitch in the horizontal direction and the depth direction. Then, a sheet 62 of molten resin having a temperature higher than the deflection temperature under load is guided between the substrate 71 and the substrate 72, and the substrate 71 is fixed. 73a, 73b, 73c and needle-shaped molds 74a, 74b, 74c move relatively in parallel. By this parallel movement, needle-like protrusions 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, and 14c are formed. In FIG. 9, the substrate 71 is at the uppermost position, and the substrate 72 is at the lowermost position. When a protrusion having a certain area is formed by a single vertical movement stroke of the substrate 72, the sheet 62 moves when the substrate 72 reaches the highest position. A needle-like protrusion is formed in the next fixed area adjacently. In this manner, a three-dimensional structure having a large number of needle-like protrusions is continuously formed by repeating the formation of a certain area by the vertical movement stroke of the substrate 72. As the vertical stroke of the substrate 72, vertical movement using an air cylinder or hydraulic cylinder, or vertical movement using a cam can be used. The needle-like protrusions 13 and 14 of the present invention have a high deformation rate, a large surface area, and a high cooling efficiency, so that productivity is improved. However, in order to further improve the cooling efficiency, holes are formed in the substrates 71 and 722. Cooling air can also be introduced. The needle-shaped molds 73a, 73b, and 73c in the present invention have tubes 76a, 76b, and 76c inside to form a tubular body. As a result, a fluid such as air can be fed from the pipe 76 through the hose 77, and suction can be performed. Further, by injecting an object from the tube 76 into the cavity inside the needle-like protrusion of the molded product, the three-dimensional structure filled with the object described in FIG. 5 can be obtained.

図10は、圧空室の構造と作用を示し、図Aは平面図であり、図Bは側面からの断面図で示す。孔開き押さえ板64には、針状型63に対応する孔67a、67b、67c、・・・が開けられており、その孔67が二重のリングで示されているのは、孔が面取りされていることを示す。孔開き押さえ板64には、孔67の他に多数の小孔81が開けられている。孔開き押さえ板64を上から覆うように、圧空室82が設けられている。圧空室82を囲う側壁には、フッ素系樹脂やフェルト等によって構成されているシール部83が設けられており、孔開き押さえ板64の移動による圧空室82の摺動によるエアーの漏洩を少なくしてある。圧空室82には、導管85により圧縮空気が導かれ、孔開き押さえ板64の孔67と小孔81からの圧縮空気のエアー圧により、成形された立体構造物84を孔開き押さえ板64から離される。圧空室に供給されるエアーにより、成形された立体構造物84を冷却する効果もあり、その意味で、シール部83のシールの程度は、厳密性を要しない。このような圧空室82の作用と、針状型63の内部に設けられた管76の作用を組み合わせることで、本発明の針状突起の生産性をさらにアップさせることができる。   FIG. 10 shows the structure and operation of the compressed air chamber, FIG. A is a plan view, and FIG. B is a sectional view from the side. The hole holding plate 64 has holes 67a, 67b, 67c,... Corresponding to the needle-shaped mold 63, and the hole 67 is indicated by a double ring. Indicates that In addition to the holes 67, a large number of small holes 81 are formed in the perforated pressing plate 64. A pressurized air chamber 82 is provided so as to cover the perforated pressing plate 64 from above. The side wall surrounding the pressure chamber 82 is provided with a seal portion 83 made of fluorine resin, felt, or the like to reduce air leakage due to sliding of the pressure chamber 82 due to the movement of the perforated pressure plate 64. It is. Compressed air is guided to the compressed air chamber 82 by the conduit 85, and the molded three-dimensional structure 84 is removed from the perforated pressure plate 64 by the air pressure of the compressed air from the holes 67 and the small holes 81 of the perforated pressure plate 64. To be released. There is also an effect of cooling the molded three-dimensional structure 84 by the air supplied to the compressed air chamber. In this sense, the degree of sealing of the seal portion 83 does not require strictness. Combining the action of the compressed air chamber 82 and the action of the pipe 76 provided inside the needle-shaped mold 63 can further increase the productivity of the needle-shaped protrusion of the present invention.

図11図は、図8、図10と同様な成形手段において、離型板91と離型板92が設けられた例を示す側面からの断面図で示す。離型板91は、基板61と成形された立体構造物84との間に、基板61の針状型63の突起に対応した孔93を有する。成形初期においては、離型板91は針状型63の中に収まり、基板61の近傍まで下がっている。そして、立体構造物84が成形された後、図のように基板61が下降し、そのままの位置に残っている離型板91が、立体構造物84を針状型63から離す。同時に、孔開き押さえ板64も上昇しており、その過程で離型板92が下降し、針状突起3a、3b、3cの頭を下に押し下げ、孔開き押さえ板64から離す。この離型板92は、孔開き押さえ板64の樹脂シートと反対側に設けられており、立体構造物84が成形された後、離型板92がこの樹脂シートの方向に垂直に移行して、成形された立体構造物84の先端部を押し下げて、立体構造物を孔開き押さえ板64から分離されていく。離型板92の背後には、圧空室82を設けることができ、離型板92に開けられている小孔94からエアーを吹き出し、立体構造物84や孔開き押さえ板64を冷却し、また、そのエアー圧で孔開き押さえ板64と立体構造物84を離すようにすることができる。また、この図における針状突起3が成形される初期の過程で、離型板92と圧空室82を別に設け、圧空室82を負圧吸引にして逆のエアーの流れを作り、成形を助け、針状突起3や孔開き押さえ板64を冷却することができる。なお、この図では、片面針状突起を有する立体構造物83の成形を例に説明したが、図2に示した両面に針状突起を有する立体構造物の成形の場合であっても、離型板91を有効に利用することができる。   FIG. 11 is a sectional view from the side showing an example in which a release plate 91 and a release plate 92 are provided in the same molding means as in FIGS. The release plate 91 has a hole 93 corresponding to the protrusion of the needle-shaped mold 63 of the substrate 61 between the substrate 61 and the molded three-dimensional structure 84. At the initial stage of molding, the release plate 91 is accommodated in the needle-shaped mold 63 and is lowered to the vicinity of the substrate 61. Then, after the three-dimensional structure 84 is formed, the substrate 61 is lowered as shown in the figure, and the release plate 91 remaining in the position releases the three-dimensional structure 84 from the needle-shaped mold 63. At the same time, the perforated pressing plate 64 is also raised, and the release plate 92 is lowered in the process, and the heads of the needle-like protrusions 3a, 3b, and 3c are pushed down to be separated from the perforated pressing plate 64. The release plate 92 is provided on the opposite side of the perforated presser plate 64 from the resin sheet. After the three-dimensional structure 84 is formed, the release plate 92 moves vertically to the direction of the resin sheet. Then, the tip of the molded three-dimensional structure 84 is pushed down, and the three-dimensional structure is separated from the perforated pressing plate 64. A compressed air chamber 82 can be provided behind the release plate 92, and air is blown out from a small hole 94 formed in the release plate 92 to cool the three-dimensional structure 84 and the perforated pressing plate 64. The perforated pressing plate 64 and the three-dimensional structure 84 can be separated by the air pressure. Further, in the initial process of forming the needle-like protrusion 3 in this figure, a release plate 92 and a pressurized air chamber 82 are provided separately, and the air pressure chamber 82 is sucked under a negative pressure to create a reverse air flow, thereby assisting the forming. The needle-like protrusion 3 and the perforated pressing plate 64 can be cooled. In this figure, the formation of the three-dimensional structure 83 having single-sided needle-like protrusions has been described as an example. However, even in the case of forming a three-dimensional structure having needle-like protrusions on both sides shown in FIG. The template 91 can be used effectively.

原料樹脂として、ポリプロピレン(サンアロマー株式会社、PB370A、MFR1.3、密度0.9g/cm3、荷重たわみ温度80℃)を使用した。この樹脂を、Tダイスより225℃で押出成形し、溶融状態で150μmのシートとなるように、図8に示した立体構造物成形工程へと導かれる。図8における基板61および針状型63を1セットとする成型用金型を用意した。針状型63の針径は2.1mm、ピッチは8.4mm、高さ25mmとし、内部は内径1.5mmの管68となっている。この1セットの金型の針の先に、孔開き押さえ板64(アルミニュウム製、板厚12mm)の孔27(孔径3.5mmφ、針挿入側の孔面取り2mm)を向かい合わせ、その間にTダイスより導かれた溶融樹脂シート2が挟み込まれた状態で、樹脂シートを貫通するように、孔開き押さえ板64の孔67に、針状型63を嵌入した。この時の溶融樹脂シートの温度は218℃であった。成形された針状突起に、管68の内部より熱風(80℃)を吹き込み、針状突起の先端を図3に示すようにさらに変形させることができた。熱風を吹き込まない場合の立体構造物の高さHは、8mmで、1/2Hにおける幅Wは、2.7mm、針状突起の隣の突起までのピッチは、8.4mm、1/2部の厚みは0.1mm、先端部の厚みは0.15mmであったが、熱風を吹き込むことで、Hは、8.3mmで、先端部の厚みは0.08mmとすることができた。 Polypropylene (Sun Aroma Co., Ltd., PB370A, MFR1.3, density 0.9 g / cm 3 , deflection temperature under load 80 ° C.) was used as the raw material resin. This resin is extruded from a T die at 225 ° C. and led to the three-dimensional structure molding step shown in FIG. 8 so as to form a 150 μm sheet in a molten state. A molding die having one set of the substrate 61 and the needle-shaped die 63 in FIG. 8 was prepared. The needle-shaped die 63 has a needle diameter of 2.1 mm, a pitch of 8.4 mm, a height of 25 mm, and a tube 68 having an inner diameter of 1.5 mm. A hole 27 (hole diameter 3.5 mmφ, hole chamfering 2 mm on the needle insertion side) of a perforated pressing plate 64 (aluminum, plate thickness 12 mm) is faced to the tip of this one set of molds, and a T die is interposed therebetween. The needle-shaped mold 63 was fitted into the hole 67 of the perforated pressing plate 64 so as to penetrate the resin sheet with the molten resin sheet 2 guided more. The temperature of the molten resin sheet at this time was 218 ° C. Hot air (80 ° C.) was blown into the formed needle-like projection from the inside of the tube 68, and the tip of the needle-like projection could be further deformed as shown in FIG. The height H of the three-dimensional structure when hot air is not blown is 8 mm, the width W at ½ H is 2.7 mm, and the pitch to the protrusion next to the needle-like protrusion is 8.4 mm, ½ part The thickness of the tip was 0.1 mm and the thickness of the tip was 0.15 mm, but by blowing hot air, H was 8.3 mm and the tip was 0.08 mm.

本発明の立体構造物は、柔軟性を有するにもかかわらず耐圧性に優れ、また水平方向の透水性や断熱性も有するので、緩衝シート、クッションシート、間仕切り、床材等に使用される。   The three-dimensional structure of the present invention is excellent in pressure resistance in spite of being flexible, and has water permeability and heat insulation in the horizontal direction. Therefore, it is used for buffer sheets, cushion sheets, partitions, flooring and the like.

本発明によって製造される片面に針状突起を有する立体構造物の例を示す斜視図。The perspective view which shows the example of the three-dimensional structure which has a needle-like protrusion on the single side | surface manufactured by this invention. 本発明によって製造される両面に針状突起を有する立体構造物の例を示す斜視図。The perspective view which shows the example of the three-dimensional structure which has a needle-like protrusion on both surfaces manufactured by this invention. 本発明によって先端部がさらに変形された針状突起の例を示す側面からみた断面図。Sectional drawing seen from the side surface which shows the example of the acicular protrusion in which the front-end | tip part was further deform | transformed by this invention. 本発明の針状突起の先端に、内側に向かって変形されることによって形成された型の例を示す側面からみた断面図と、その部分の平面図。Sectional drawing seen from the side surface which shows the example of the type | mold formed by deform | transforming inward at the front-end | tip of the acicular protrusion of this invention, and the top view of the part. 本発明の立体構造物の針状突起の空洞に物体が封じ込められている例を示す側面からみた断面図。Sectional drawing seen from the side surface which shows the example in which the object is enclosed in the cavity of the acicular protrusion of the three-dimensional structure of this invention. 本発明の立体構造物の針状突起の先端がシート状物に接合されている構造の例を示す断面図。Sectional drawing which shows the example of the structure where the front-end | tip of the acicular protrusion of the three-dimensional structure of this invention is joined to the sheet-like object. 本発明の立体構造物の先端にシート状物を接合させる手段の例を示す概念図。The conceptual diagram which shows the example of the means to join a sheet-like object to the front-end | tip of the three-dimensional structure of this invention. 本発明における針状型を管状にすることによって、片面に針状突起を有する立体構造物を製造する装置の一部の側面からみた断面図。Sectional drawing seen from the side surface of a part of apparatus which manufactures the three-dimensional structure which has a needle-like protrusion on one side by making the needle-shaped type | mold in this invention tubular. 本発明における針状型を管状にすることによって、両面に針状突起を有する立体構造物を製造する装置の一部の側面からみた断面図。Sectional drawing seen from the one part side surface of the apparatus which manufactures the three-dimensional structure which has a needle-like protrusion on both surfaces by making the needle-shaped type | mold in this invention tubular. 本発明の圧空室を用いて針状突起を製造する装置の概念図で、Aは平面図、Bは側面からみた断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a conceptual diagram of the apparatus which manufactures a needle-shaped protrusion using the compressed air chamber of this invention, A is a top view, B is sectional drawing seen from the side surface. 本発明の離型板を用いて針状突起を製造する装置の概念図で、Aは平面図、Bは側面からみた断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a conceptual diagram of the apparatus which manufactures a needle-shaped protrusion using the release plate of this invention, A is a top view, B is sectional drawing seen from the side surface.

符号の説明Explanation of symbols

1:立体構造物、 2:樹脂シート、 3:針状突起。
11:両面に針状突起を有する立体構造物、 12:樹脂シート、
13:上方部の針状突起、 14:下方部の針状突起。
21p、21q、21r:さらに変形された突起、
32x、32y、32z:針状突起の先端が内側に変形された突起。
41:物体、 42:シート状物。
51:加熱ローラ、 52:シート状物、
53:針状突起の先端にシート状物が接合された立体構造物、
54:接着性ウェブ。
61:基板、 62:軟化点以上にある樹脂シート、 63:針状型、
64:孔開き押さえ板、 65:ねじ部、 66:ナット、 67:孔、
68:管、 69:ホース。
71、72:基板、 73、74:針状型、 75:ナット、
76:管、 77:ホース。
81:小孔、 82:圧空室、 83:シール部、 84:成形された立体構造物。
91、92:離型板、 93:孔、 94:小孔。
1: three-dimensional structure, 2: resin sheet, 3: acicular protrusion.
11: Three-dimensional structure having needle-like protrusions on both sides, 12: Resin sheet,
13: Needle-like protrusions in the upper part, 14: Needle-like protrusions in the lower part.
21p, 21q, 21r: Further deformed protrusions,
32x, 32y, 32z: projections in which the tip of the needle-like projection is deformed inward.
41: Object, 42: Sheet-like material.
51: Heating roller, 52: Sheet-like material,
53: a three-dimensional structure in which a sheet-like material is joined to the tip of a needle-like protrusion;
54: Adhesive web.
61: Substrate, 62: Resin sheet above the softening point, 63: Needle-shaped mold,
64: perforated pressure plate, 65: threaded portion, 66: nut, 67: hole,
68: tube, 69: hose.
71, 72: substrate, 73, 74: needle type, 75: nut,
76: tube, 77: hose.
81: small hole, 82: compressed air chamber, 83: seal part, 84: molded three-dimensional structure.
91, 92: release plate, 93: hole, 94: small hole.

Claims (14)

樹脂シートの片方の面または両面に、該樹脂シートの一部が変形されることによって突起の高さHが3mm以上であって、Hの1/2における幅Wが、H≧2Wである多数の針状突起が形成されている立体構造物において、
該針状突起の先端がさらに変形されて、該変形された先端部の厚みが、1/2H部における側壁の厚み以下であることを特徴とする立体構造物。
A large number of protrusions having a height H of 3 mm or more when a part of the resin sheet is deformed on one or both surfaces of the resin sheet, and a width W at 1/2 of H is H ≧ 2W In the three-dimensional structure in which the needle-like protrusions are formed,
A three-dimensional structure characterized in that the tip of the needle-like protrusion is further deformed, and the thickness of the deformed tip is equal to or less than the thickness of the side wall at the 1 / 2H portion.
樹脂シートの片方の面または両面に、該樹脂シートの一部が変形されることによって突起の高さHが3mm以上であって、Hの1/2における幅Wが、H≧2Wである多数の針状突起が形成されている立体構造物において、
該針状突起の先端がさらに変形されて、該変形された先端部に窪みを有することを特徴とする立体構造物。
A large number of protrusions having a height H of 3 mm or more when a part of the resin sheet is deformed on one or both surfaces of the resin sheet, and a width W at 1/2 of H is H ≧ 2W In the three-dimensional structure in which the needle-like protrusions are formed,
A three-dimensional structure characterized in that the tip of the needle-like projection is further deformed and has a recess in the deformed tip.
樹脂シートの両面に、該樹脂シートの一部が変形されることによって突起の高さHが3mm以上であって、Hの1/2における幅Wが、H≧2Wである多数の針状突起が形成されている立体構造物において、
該針状突起の内部に形成されている空洞に物体が充填されていることを特徴とする立体構造物。
A plurality of needle-like protrusions having a height H of 3 mm or more and a width W at 1/2 of H being H ≧ 2W by deforming a part of the resin sheet on both surfaces of the resin sheet In the three-dimensional structure in which is formed,
A three-dimensional structure characterized in that an object is filled in a cavity formed inside the needle-like protrusion.
請求項1または請求項2の針状突起の先端において、シート状物が接合されていることを特徴とする立体構造物。   3. A three-dimensional structure characterized in that a sheet-like material is bonded to the tip of the needle-like protrusion of claim 1 or 2. 樹脂の荷重たわみ温度以上であることによって流動性を有している樹脂シートの片方の面の側に、多数の針状型が基板と一体化されて設けられており、該樹脂シートの他方の面の側には、該針状型の突起に対応した位置に孔が開けられている孔開き押さえ板が、該針状型が樹脂シートを貫通する際に樹脂シートを背面から支えるように構成されおり、該針状型が該孔開き押さえ板の孔の中に嵌入するように、該樹脂シートに対して垂直方向に移行することによって、該樹脂シートが変形されてシートの片面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造方法において、
該針状型が管状体で構成されており、該樹脂シートが該針状突起に成形される過程で、該管状体の管の内部より流体が流出または吸引されることを特徴とする、立体構造物の製造方法。
A plurality of needle-shaped molds are integrated with the substrate on one side of the resin sheet having fluidity when the temperature is higher than the resin deflection temperature, and the other side of the resin sheet is provided. On the side of the surface, a perforated pressing plate that is perforated at a position corresponding to the protrusion of the needle-shaped mold is configured to support the resin sheet from the back when the needle-shaped mold penetrates the resin sheet The resin sheet is deformed by moving in a direction perpendicular to the resin sheet so that the needle mold fits into the hole of the perforated pressure plate, and a large number of sheets are formed on one side of the sheet. In the method of manufacturing a three-dimensional structure in which needle-like protrusions are formed,
The needle-shaped mold is formed of a tubular body, and a fluid flows out or is sucked from the inside of the tube of the tubular body in a process in which the resin sheet is formed into the needle-shaped protrusion. Manufacturing method of structure.
樹脂の荷重たわみ温度以上である流動性を有している樹脂シートに対して、突起の高さhが3mm以上であって、hの1/2における幅wが、h≧3wである多数の針状型が基板と一体化されており、該基板の一対が互いに向かい合って設置され、その一対の基板の針状型が互いに樹脂シートに貫入するように平行に移行することにより樹脂シートが変形されてシートの両面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造方法において、
該針状型が管状体で構成されており、該樹脂シートが該針状突起に成形される過程で、該管状体の管の内部より流体が流出または吸引されることを特徴とする、立体構造物の製造方法。
For a resin sheet having fluidity that is equal to or higher than the deflection temperature under load of the resin, the height h of the protrusion is 3 mm or more, and the width w at half of h is h ≧ 3w. The needle-shaped mold is integrated with the substrate, and a pair of the substrates are installed facing each other, and the resin sheet is deformed by moving in parallel so that the needle-shaped molds of the pair of substrates penetrate each other into the resin sheet In the method for producing a three-dimensional structure in which a large number of needle-like protrusions are formed on both sides of the sheet,
The needle-shaped mold is formed of a tubular body, and a fluid flows out or is sucked from the inside of the tube of the tubular body in a process in which the resin sheet is formed into the needle-shaped protrusion. Manufacturing method of structure.
請求項5または請求項6における前記管状体の管の内部より流出する流体が加熱流体であり、該管状体による押圧で形成された前記針状突起の先端に、さらに流体による噴出圧によりさらなる変形が加えられることを特徴とする、立体構造物の製造方法。   The fluid flowing out from the inside of the tube of the tubular body according to claim 5 or 6 is a heated fluid, and further deformed by a jet pressure by the fluid at a tip of the needle-like projection formed by pressing with the tubular body. A method for producing a three-dimensional structure, characterized in that 請求項5または請求項6における前記管状体の管の内部より吸引されることにより、前記針状突起の先端に、吸引圧で孔が開けられ、または該針状突起の先端を一定の形状に賦型されることを特徴とする、立体構造物の製造方法。   By suctioning from the inside of the tube of the tubular body according to claim 5 or 6, a hole is opened at the tip of the needle-like projection by suction pressure, or the tip of the needle-like projection is made into a fixed shape. A method for producing a three-dimensional structure, characterized by being shaped. 請求項5または請求項6における前記管状体の管の内部より流体が流出されることにより、針状突起の内部の空洞に物体が充填されることを特徴とする立体構造物の製造方法。   The method for manufacturing a three-dimensional structure according to claim 5 or 6, wherein the object is filled in the cavity inside the needle-like protrusion by flowing out the fluid from the inside of the tube of the tubular body according to claim 5 or 6. 樹脂の荷重たわみ温度以上であることによって流動性を有している樹脂シートの片方の面の側に、多数の針状型が基板と一体化されて設けられており、該樹脂シートの他方の面の側には、該針状型の突起に対応した位置に孔が開けられている孔開き押さえ板が、該針状型が樹脂シートを貫通する際に樹脂シートを背面から支えるように構成されおり、該針状型が該孔開き押さえ板の孔の中に嵌入するように、該樹脂シートに対して垂直方向に移行することによって、該樹脂シートが変形されてシートの片面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造装置において、
該針状型が管状体で構成されており、該樹脂シートが該針状突起に成形される過程で、該管状体の管の内部より流体が流出または吸引されるように構成されていることを特徴とする、立体構造物の製造装置。
A plurality of needle-shaped molds are integrated with the substrate on one side of the resin sheet having fluidity when the temperature is higher than the resin deflection temperature, and the other side of the resin sheet is provided. On the side of the surface, a perforated pressing plate that is perforated at a position corresponding to the protrusion of the needle-shaped mold is configured to support the resin sheet from the back when the needle-shaped mold penetrates the resin sheet The resin sheet is deformed by moving in a direction perpendicular to the resin sheet so that the needle mold fits into the hole of the perforated pressure plate, and a large number of sheets are formed on one side of the sheet. In the manufacturing apparatus of a three-dimensional structure in which needle-like protrusions are formed,
The needle-shaped mold is composed of a tubular body, and fluid is flown out or sucked from the inside of the tube of the tubular body when the resin sheet is formed into the needle-shaped protrusion. A three-dimensional structure manufacturing apparatus characterized by
樹脂の荷重たわみ温度以上である流動性を有している樹脂シートに対して、突起の高さhが3mm以上であって、hの1/2における幅wが、h≧3wである多数の針状型が基板と一体化されており、該基板の一対が互いに向かい合って設置され、その一対の基板の針状型が互いに樹脂シートに貫入するように平行に移行することにより樹脂シートが変形されてシートの両面に多数の針状突起が形成される立体構造物の製造装置において、
該針状型が管状体で構成されており、該樹脂シートが該針状突起に成形される過程で、該管状体の管の内部より流体が流出または吸引されるように構成されていることを特徴とする、立体構造物の製造装置。
For a resin sheet having fluidity that is equal to or higher than the deflection temperature under load of the resin, the height h of the protrusion is 3 mm or more, and the width w at half of h is h ≧ 3w. The needle-shaped mold is integrated with the substrate, and a pair of the substrates are installed facing each other, and the resin sheet is deformed by moving in parallel so that the needle-shaped molds of the pair of substrates penetrate each other into the resin sheet In the manufacturing apparatus of a three-dimensional structure in which a large number of needle-like protrusions are formed on both sides of the sheet,
The needle-shaped mold is composed of a tubular body, and fluid is flown out or sucked from the inside of the tube of the tubular body when the resin sheet is formed into the needle-shaped protrusion. A three-dimensional structure manufacturing apparatus characterized by
請求項10における前記基板の表面に該針状型の突起に対応した位置に孔を有する離型板が設けられており、前記立体構造物が成形された後、該離型板が前記樹脂シートの方向に垂直に移行することにより、該基板と該成形された立体構造物が分離されていくように構成されていることを特徴とする、立体構造物の製造装置。   A release plate having holes at positions corresponding to the protrusions of the needle-shaped mold is provided on the surface of the substrate according to claim 10, and after the three-dimensional structure is molded, the release plate is the resin sheet. The apparatus for manufacturing a three-dimensional structure is configured so that the substrate and the molded three-dimensional structure are separated by moving perpendicularly to the direction of the three-dimensional structure. 請求項10における前記孔開き押さえ板の前記樹脂シートと反対側に離型板が設けられており、前記立体構造物が成形された後、該離型板が前記樹脂シートの方向に垂直に移行することにより、成形された該立体構造物の先端部を押し下げて、該立体構造物を該孔開き押さえ板から分離されていくように構成されていることを特徴とする、立体構造物の製造装置。   A release plate is provided on the opposite side to the resin sheet of the perforated pressing plate in claim 10, and after the three-dimensional structure is molded, the release plate moves perpendicular to the direction of the resin sheet. The three-dimensional structure is manufactured by pressing down the tip portion of the molded three-dimensional structure to separate the three-dimensional structure from the perforated pressing plate. apparatus. 請求項10または請求項11における前記孔開き押さえ板および/または前記基板の背後に圧空室が設けられており、前記針状突起が形成された前記樹脂シートを、該圧空室のエアー圧により該孔開き押さえ板および/または前記針状型から離すように構成されていることを特徴とする、立体構造物の製造装置。
A compressed air chamber is provided behind the perforated pressing plate and / or the substrate according to claim 10 or 11, and the resin sheet on which the needle-like protrusions are formed is moved by the air pressure of the compressed air chamber. An apparatus for producing a three-dimensional structure, wherein the apparatus is configured to be separated from a perforated pressure plate and / or the needle-shaped mold.
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