JP4512440B2 - 中空構造板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面材を貼り合わせてなる中空構造板の製造方法に関する。

近年、中空構造板としては、例えば、円柱状独立空気室を形成したプラスチック中空構造板（プラパール，川上産業製）や、二枚のエンボスシート先端を重ね合わせた中空構造板（ツインコーン，宇部日東化成製）があり、このような中空構造板は、軽量且つ耐水性、断熱性、耐薬品性及諸物性に優れ、養生シート、パレットの下敷き、パーテーションなど種々の用途に使用されている。

さらに、中空構造板の表面には、機械特性等の向上や意匠性の付与など、目的に応じた機能を付与するために、アルミ等の金属、ガラス繊維や延伸された樹脂繊維等で強化された複合樹脂シートなどの表面材が貼り合わせられることが多い。

従来、このような中空構造板に表面材を貼り合わせる方法としては、（Ａ）表面材自身の表面を溶融させ中空構造板と直接融着させる方法、（Ｂ）中空構造板側の表面を溶融させ表面材を融着させる方法、（Ｃ）接着剤で表面材と中空構造板とを貼り合わせる方法、（Ｄ）超音波融着で表面材と中空構造板とを貼り合わせる方法等がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−９１７９５号公報

しかしながら、従来の貼り合わせ方法では、表面材に樹脂を使用する場合に、次のような問題があった。
（Ａ）表面材自身の表面を溶融させ中空構造板と直接融着させる方法では、表面材が固化する際にヒケが生じ、中空構造板の凹模様が浮き出てしまい、意匠性が損なわれてしまう。
（Ｂ）中空構造板側の表面を溶融させ表面材を融着させる方法では、貼り合わせる際に中空構造板の形状が潰れやすく、物性が低下してしまう。
（Ｃ）接着剤で表面材と中空構造板とを貼り合わせる方法では、単一の構造品とならず、リサイクル性が損なわれてしまう。
（Ｄ）超音波融着で表面材と中空構造板とを貼り合わせる方法では、中空構造板のリブあるいは柱状部の根元しか融着せず、又、貼り合わせる際に応力が集中するため中空部が破壊されやすく、物性が低下してしまう。

また、従来の貼り合わせ方法では、バインダやガラス繊維等で強化された複合シートを表面材とする場合に、次のような問題もあった。
（i）表面材を溶融させたとしても表面に浮きが出ている樹脂の量が少なく、そのため、中空構造板と表面材との貼り合わせ強度が低い。その結果、表面材が中空構造板から剥がれやすくなり、諸物性が低くなってしまう。また、表面材を溶融させた際に形が崩れ意匠性が損なわれてしまう。
（ii）曲げ強度等の付与のため使用される延伸された樹脂繊維の積層板や複合シートは,
表面を溶融させ得る程度に加熱すると、軸方向に激しく収縮してしまうため、表面材を中空構造板に貼り合わせることができない。

そこで、本発明は、平滑性が良好で、且つ意匠性に優れた、表面材を貼り合わせてなる中空構造板の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、一対の平行なライナー板の間に多数のボスまたはリブで仕切られた中空部を有する中空構造板の少なくとも一方の表面上に、接着シートを介在させ、且つ表面材を貼り合わせてなる中空構造板の製造方法であって、前記接着シートは、前記中空構造板及び前記表面材と相溶性がある素材または同一素材を含有するものであり、予熱した前記中空構造板と前記表面材との間に溶融した前記接着シートを介在させ、あるいは、予熱した前記中空構造板と前記表面材との間に前記接着シートを介在させて溶融させ、さらに加圧冷却しながら熱融着し、前記中空構造板及び前記表面材を、（その融点−１００）℃以上、かつ（その融点−１０）℃以下の温度で予熱することを特徴とする。

前述の発明において、前記接着シートの目付は、３００ｇ／ｍ ^２ 以下であることが好ましい。また、前記接着シートを、その融点よりも１０〜５０℃高い表面温度で溶融させることが好ましい。

本発明によれば、平滑性が良好で、且つ意匠性に優れた、表面材を貼り合わせてなる中空構造板を得ることができる。また、本発明によれば、異種の表面材で強化された中空構造板を得ることもできる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態における中空構造板を示す断面概略図であり、一対の平行なライナー板の間に多数のボスまたはリブで仕切られた中空部を有する中空構造板１の少なくとも一方の表面上には、表面材２が貼り合わされ、中空構造板１と表面材２との間には、接着シート３が介在している。

このような中空構造板１は、中空構造板１と表面材２との間に溶融した接着シート３を介在させ、あるいは中空構造板１と表面材２との間に介在する接着シート３を溶融させ、さらに加圧冷却しながら熱融着することにより製造できる。以下、中空構造板の製造方法について説明する。

＜表面材の貼り合わせ方法＞
中空構造板と表面材との間に両者と相溶性のある接着シートを溶融させ、あるいは溶融した接着シートを用い、ローラーやプレス等で加圧冷却しながら、熱融着を行い中空構造板に表面材を貼り合わせる。この際、中空構造板及び表面材は、熱風、加熱ローラー等で予熱しておく。予熱温度は、高すぎると中空構造板の表面における模様の浮き出しの原因となってしまい、他方、低すぎると貼り合わせ不良となってしまう。このため、中空構造板及び表面材は、その融点未満の最適な温度で予熱することが必要であり、その温度範囲は、（その融点−１００）℃以上かつ（その融点−１０）℃以下、より好ましくは（その融点−８０）℃以上かつ（その融点−２０）℃以下である。他、物性の補強を目的とする表面材は、延伸等による配向の進んだ樹脂よりなるフィルムや繊維で構成された材料が用いられる場合が多く、その場合は材料の収縮を防止する点から、（融点−３０）℃以下を上限として予熱することが好ましい。また、明確な融点を有さない素材の場合も接着性を鑑み、適宜選択される予熱を行うことが好ましい。

上記貼り合わせ方法は、中空構造板及び表面材を溶融させるものではないため、表面層にはヒケ等の変形がなく、中空構造板の模様の浮き出しも無い。また、上記貼り合わせ方法によれば、中空構造板が潰れることもないため、物性の低下も無い。さらに、上記貼り合わせ方法によれば、表面材が織布あるいは織布を加工して得られた積層材等の延伸繊維からなるシートであっても、表面材であるシート本体を溶融させる必要がないため、強度等の諸物性を低下させることなく、表面材を中空構造板に貼り合わせることが可能となる。その結果、延伸繊維からなるシートで補強された中空構造板を得ることができる。

＜接着シート＞
接着シートは、中空構造板と相溶性がある素材が好ましく、特に、リサイクル性、成形性等を考慮すれば、中空構造板と同一素材であることが好ましい。
接着シートの目付は、重すぎると軽量性が損なわれ、冷却固化する際にヒケを起こしやすくなり、中空構造板の表面における模様の浮き出しの原因となってしまう。このため、接着シートの目付は、３００ｇ／ｍ^２以下が好ましい。
また、溶融時の表面温度は、高すぎると中空構造板の表面における模様の浮き出しの原因となってしまい、低すぎると貼り合わせが不良となってしまう。このため、溶融時の表面温度は、接着シートの融点から１０〜５０℃高い温度が好ましい。

＜中空構造板及び表面材＞
中空構造板の原材料となる熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、コスト面、成形性、物性、その他諸特性とのバランスを考慮すると、ポリプロピレンが好ましい。また、中空構造板の剛性を向上させる目的で、フィラーを添加しても良い。副原料となるフィラーとしては特に制限されるものではないが、コスト面、成形性、取り扱い等とのバランスを考慮すると、タルク、炭酸カルシウムが好ましい。

一方、表面材の原料は、接着シートと相溶性がある、若しくは相溶性のあるものが貼り合わされたシートであれば特に制限はないが、成形性、リサイクル性を考慮すると中空構造板と同一素材であることが好ましい。

＜接着シート及び中空構造板，表面材の組み合わせ＞
接着シート及び中空構造板，表面材の組み合わせとしては、次のような組み合わせが好ましい。
すなわち、表面材と中空構造板が同一素材である場合は、接着シートはこれらと同一素材とすることが好ましい。また、表面材と中空構造板が同一素材であるが、例えばポリエチレンやポリプロピレンのように極性がなく、接着性に乏しい材料である場合は、接着性を向上させるために接着シートにマレイン酸やイタコン酸等で酸変成した樹脂等を使用してもよい。

一方、表面材と中空構造板が同一素材でない場合、例えば中空構造板がポリプロピレンで、表面材がポリスチレン、ＡＢＳ、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等である場合、接着シートに上記のような酸変性樹脂等を使用もよいし、ポリマーアロイ（ポリプロピレン・ポリスチレンアロイ、ポリプロピレン・ＡＢＳアロイ、ポリプロピレン・ポリアミドアロイ、ポリプロピレン・ポリエチレンテレフタレートアロイ、ポリプロピレン・ポリカーボネートアロイ等）を使用してもよい。

次に、本発明の実施例について説明する。
本実施例で用いた中空構造板の原材料は以下の通りである。
熱可塑性樹脂；ＥＡ９（日本ポリプロ製，ホモポリプロピレン，融点＝１６５℃，ＭＩ＝０．５）、フィラー；ＭＡＸ２０７０Ｔ（竹原化学工業製，タルクマスターバッチ，タルク含有率７０ｗｔ％）

上記熱可塑性樹脂９５ｗｔ％、上記フィラー５ｗｔ％の割合でドライブレンドし、これを主原料とした。この主原料を一軸押出機で溶融混練し、Ｔダイにより軟化状態の熱可塑性樹脂シートを押し出した。その後、規則的に円錐台形状ピンが配置されたエンボスローラーによりボス成形された熱可塑性樹脂シート、及びこのエンボスローラーと円柱状ピンが互いに向かい合う形で設置されたエンボスローラーによりボス成形された熱可塑性樹脂シートとを、互いのボスの先端とライナー部とを熱融着することにより一体化させ、総厚み１２ｍｍ、総目付１，０００ｇ／ｍ^２の中空構造板を得た。このようにして得られた中空構造板は、突起先端径２ｍｍ，根本径６ｍｍ，突起体間２ｍｍ，高さ６ｍｍであった。

＜実施例１＞
本実施例１では、表面材；ＥＡ９（日本ポリプロ製，ホモポリプロピレン，融点＝１６５℃，ＭＩ＝０．５），目付２５０ｇ／ｍ^２、接着シート；ＥＡ９（日本ポリプロ製，ホモポリプロピレン，ＭＩ＝０．５），目付２５０ｇ／ｍ^２を一軸押出機で溶融混練し、Ｔダイにより溶融状態の熱可塑性樹脂シートを押し出した後、カレンダーロールにてシート状に成形して表面材とした。

その後、加熱ローラーにて表面材及び中空構造板を１４０℃に予熱し、Ｔダイにより表面温度２００℃の溶融状態にある熱可塑性樹脂シートを中空構造板と表面材との間に押出し、冷却ローラーにて冷却固化させ中空構造板を得た。このようにして得られた中空構造板のボス中央部とライナー部とのヒケの差を観察した。その結果を表１に示す。

＜実施例２＞
本実施例２では、表面材；ＣＵＲＶ（ＢＰ製），融点＝１６５℃，厚み０．６ｍｍ、接着シート；ＥＡ９（日本ポリプロ製，ホモポリプロピレン，融点＝１６５℃，ＭＩ＝０．５），目付７０ｇ／ｍ^２からなるロール巻きとなった表面材及び上記中空構造板を１００℃に予熱し、Ｔダイにより表面温度２００℃の溶融状態にある熱可塑性樹脂シートを中空構造板と表面材との間に押し出し、冷却ローラーにて冷却固化させ中空構造板を得た。

＜比較例１＞
本比較例１では、表面材；ＥＡ９（日本ポリプロ製，ホモポリプロピレン，融点＝１６５℃，ＭＩ＝０．５），目付２５０ｇ／ｍ^２及び上記中空構造板を１００℃で予熱し、実施例１と同一素材からなる表面材の表面温度を２００℃とし、冷却ローラーにて冷却固化させ中空構造板を得た。

＜比較例２＞
本比較例２では、表面材；ＣＵＲＶ（ＢＰ製），融点＝１６５℃，厚み０．６ｍｍの表面温度を２００℃で溶融させ、上記中空構造板に貼り合わせようとしたが、激しく収縮してしまい、うまく貼り合わせることができなかった。

このようにして得られた中空構造板の表面層の模様を観察し、ボス中央部とライナー部のヒケの差を測定した。その結果を表１に示す。なお、表１における表面層の模様は目視による評価を行い、○は中空構造板の模様が目立たないことを意味し（視認不可）、×は中空構造板の模様が目立つことを意味する（視認可）。また、本発明の実施例におけるボスのヒケを示す断面概略図を図２に示す。

表１に示すように、本発明の実施例１，実施例２によれば、比較例１，比較例２と比べ、表面層の模様が目立つことなく、しかもボスのヒケが生じにくいことがわかる。

このように、本発明によれば、表面の平滑性が良好で、且つ意匠性に優れた、表面材を貼り合わせてなる中空構造板が得られることがわかる。

本発明の実施形態における中空構造板を示す断面概略図である。 本発明の実施例におけるボスのヒケを示す断面概略図である。

符号の説明

１ 中空構造板
２ 表面材
３ 接着シート

Claims (3)

1. 一対の平行なライナー板の間に多数のボスまたはリブで仕切られた中空部を有する中空構造板の少なくとも一方の表面上に、接着シートを介在させ、且つ表面材を貼り合わせてなる中空構造板の製造方法であって、
   前記接着シートは、前記中空構造板及び前記表面材と相溶性がある素材または同一素材を含有するものであり、
   予熱した前記中空構造板と前記表面材との間に溶融した前記接着シートを介在させ、あるいは、予熱した前記中空構造板と前記表面材との間に前記接着シートを介在させて溶融させ、さらに加圧冷却しながら熱融着し、
   前記中空構造板及び前記表面材を、（その融点−１００）℃以上、かつ（その融点−１０）℃以下の温度で予熱する
   ことを特徴とする中空構造板の製造方法。
2. 前記接着シートの目付は、
   ３００ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする請求項１に記載の中空構造板の製造方法。
3. 前記接着シートを、その融点よりも１０〜５０℃高い表面温度で溶融させることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空構造板の製造方法。