JP5187115B2 - Synthetic resin foam sheet and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、多数の突起部が形成された凹凸シートに平坦シートを接合した合成樹脂製気泡シートに関し、特に低圧環境下で使用される構造材料に用いられるものに関する。   The present invention relates to a synthetic resin air bubble sheet in which a flat sheet is joined to a concavo-convex sheet on which a large number of protrusions are formed, and more particularly to a structural material used in a low pressure environment.

従来より、宇宙空間で使用される構造材料として、金属材料が用いられている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1では、構造材料を小さく畳んだ状態で宇宙空間に移送し、宇宙空間で展開する構成が記載されている。
特開平7−226620号公報
Conventionally, a metal material has been used as a structural material used in outer space (see, for example, Patent Document 1). This Patent Document 1 describes a configuration in which a structural material is transferred to outer space in a folded state and deployed in outer space.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-226620

しかしながら、金属材料は硬質であるため、折り畳んだとしてもある程度の収納スペースを必要とする。さらに金属材料は面積当りの重量が大きい。このため、金属材料からなる構造材料を宇宙空間に移送するためには、多大なエネルギが必要となる。   However, since the metal material is hard, a certain amount of storage space is required even if it is folded. Furthermore, the metal material has a large weight per area. For this reason, in order to transfer the structural material which consists of metal materials to outer space, much energy is required.

そこで、本発明は上記点に鑑み、低圧環境下で使用される構造材料に好適な材料を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a material suitable for a structural material used in a low pressure environment.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の発明は、多数の突起部(101a)が形成された合成樹脂製の凹凸シート(101)と、少なくとも前記凹凸シート(101)における前記突起部(101a)の開口側に接合された合成樹脂製の平坦シート(102)とを備え、前記突起部(101a)と前記平坦シート(102)との間にガスが封入された多数の気泡部(104)が形成され、前記多数の気泡部(104)は、それぞれ他の気泡部から独立しており、前記気泡部(104)には、標準大気圧において封入可能なガス量の上限値の0%超65%以下のガスが封入されていることを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a synthetic resin concavo-convex sheet (101) formed with a large number of protrusions (101a), and at least the concavo-convex sheet (101). A plurality of bubbles including a flat sheet (102) made of synthetic resin joined to the opening side of the protrusion (101a), and gas is sealed between the protrusion (101a) and the flat sheet (102). Part (104) is formed, and each of the plurality of bubble parts (104) is independent from other bubble parts, and the bubble part (104) has an upper limit value of the amount of gas that can be sealed at standard atmospheric pressure. It is characterized in that a gas of more than 0% and 65% or less is enclosed.

このように、気泡部(104)に標準大気圧において気泡部(104)内に封入可能なガス量の上限値の65%以下のガスを封入することで、標準大気圧では気泡部(104)が収縮した状態となっているが、合成樹脂製気泡シートの使用が想定される低圧環境下で気泡部(104)が膨張して使用可能な状態となる。また、気泡シートは柔軟性を有しており、かつ、標準大気圧では気泡部(104)が収縮した状態となっているので、気泡シートをコンパクトに折り畳むことができ、移送時の収納スペースを小さくすることができる。さらに、合成樹脂製気泡シートは、金属材料等に比較して、大幅に軽量であり、移送時に多大なエネルギを必要とすることもない。このため、合成樹脂製気泡シートを宇宙空間のような低圧環境下で使用される構造材料として好適に用いることができる。   In this way, by filling the bubble portion (104) with a gas not exceeding 65% of the upper limit of the amount of gas that can be enclosed in the bubble portion (104) at the standard atmospheric pressure, the bubble portion (104) at the standard atmospheric pressure. However, the bubble part (104) expand | swells in a low-pressure environment where use of a synthetic resin bubble sheet is assumed, and it will be in a usable state. In addition, since the bubble sheet has flexibility and the bubble portion (104) is in a contracted state at the standard atmospheric pressure, the bubble sheet can be folded in a compact manner, and the storage space at the time of transfer can be increased. Can be small. Furthermore, the air bubble sheet made of synthetic resin is significantly lighter than a metal material or the like, and does not require a large amount of energy during transfer. For this reason, the bubble sheet made of synthetic resin can be suitably used as a structural material used in a low-pressure environment such as outer space.

また、請求項2に記載の発明は、前記凹凸シート(101)および前記平坦シート(102)は、ガスバリア性フィルムから構成されていることを特徴としている。これにより、気泡部(104)からのガス漏れを抑制でき、合成樹脂製気泡シートを長期に渡って使用することができる。   The invention according to claim 2 is characterized in that the concavo-convex sheet (101) and the flat sheet (102) are composed of a gas barrier film. Thereby, the gas leak from a bubble part (104) can be suppressed and a synthetic resin foam sheet can be used over a long period of time.

また、請求項3に記載の発明は、前記凹凸シート(101)および前記平坦シート(102)は、多層フィルムから構成されていることを特徴としている。これにより、気泡部(104)からのガス漏れをより効果的に抑制でき、合成樹脂製気泡シートを長期に渡って使用することができる。   The invention described in claim 3 is characterized in that the concavo-convex sheet (101) and the flat sheet (102) are formed of a multilayer film. Thereby, the gas leak from a bubble part (104) can be suppressed more effectively, and a synthetic resin bubble sheet can be used over a long period of time.

また、請求項4に記載の発明は、隣り合う前記気泡部(104)は、互いに対向する面が平行であることを特徴としている。これにより、隣接する気泡部(104)同士が接触した場合に接触面積が大きくなり、合成樹脂製気泡シートの曲げ剛性をより向上させることができ、構造材料として好適に用いることができる。   The invention according to claim 4 is characterized in that the adjacent bubble portions (104) are parallel to each other. Thereby, when adjacent bubble parts (104) contact, a contact area becomes large, the bending rigidity of a synthetic resin bubble sheet can be improved more, and it can use suitably as a structural material.

また、請求項5に記載の合成樹脂製気泡シートおよび請求項8の記載の合成樹脂製気泡シートの製造方法のように、気泡シートの外表面に金属層を設けることで、気泡シートの耐久性を向上させることができる。   Moreover, the durability of a bubble sheet is provided by providing a metal layer in the outer surface of a bubble sheet like the synthetic resin bubble sheet of Claim 5, and the manufacturing method of the synthetic resin bubble sheet of Claim 8. Can be improved.

また、請求項6に記載の製造方法によれば、請求項1に記載の合成樹脂製気泡シートを製造することができる。   Moreover, according to the manufacturing method of Claim 6, the synthetic resin foam sheet of Claim 1 can be manufactured.

また、請求項7に記載の製造方法のように、突起部形成工程では、成形ロール(204)の凹部(204a)で第1シート(101)を吸引することで突起部(101a)を形成するとともに、第1シート(101)を吸引した後で凹部(204a)に空気を送り込んで突起部(101a)の少なくとも一部を凹部(204a)の壁面から離脱させることにより、突起部(101a)の体積を凹部(204a)の体積の0%超65%以下とすることで、標準大気圧において気泡部(104)内に封入可能なガス量の上限値の65%以下のガスが気泡部(104)に封入された状態で第1シート(101)と第2シート(102)を接合することができる。 Further, as in the manufacturing method according to claim 7, in the protrusion forming step, the protrusion (101 a) is formed by sucking the first sheet (101) with the recess (204 a) of the forming roll (204). together, the Rukoto is disengaged from the wall surface of at least some of the recesses of the projections by feeding air into the recess (204a) after sucking the first sheet (101) (101a) (204a ), the protrusion (101a) volume at 0% and 65% or less and to Rukoto volume of the recess (204a) of the bubble portion in the standard atmospheric pressure (104) 65% or less of the gas bubbles of the upper limit value of the sealable gas amount in the The first sheet (101) and the second sheet (102) can be joined in a state of being enclosed in (104).

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、本発明の実施形態について図1〜図4に基づいて説明する。本実施形態では、低圧環境下で使用される構造材料として、合成樹脂製気泡シート100を用いている。本実施形態の構造材料は、例えば太陽電池のパネル等として用いられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a synthetic resin air bubble sheet 100 is used as a structural material used in a low-pressure environment. The structural material of this embodiment is used as a panel of a solar cell, for example.

図1(a)は合成樹脂製気泡シート100の斜視図であり、図1(b)は合成樹脂製気泡シート100を分解した状態を示す斜視図である。   FIG. 1A is a perspective view of the synthetic resin air bubble sheet 100, and FIG. 1B is a perspective view showing a state in which the synthetic resin air bubble sheet 100 is disassembled.

図1(a)、(b)に示すように、気泡シート100は合成樹脂製中空部材として構成されている。本実施形態では、気泡シート100を構成する合成樹脂として、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系樹脂を用いている。気泡シート100は、本実施形態のように柔軟性が必要とされる場合には単位面積当り重量(目付重量)を30〜300グラム/m2とすることが望ましい。 As shown to Fig.1 (a), (b), the bubble sheet 100 is comprised as a synthetic resin hollow member. In the present embodiment, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene is used as the synthetic resin constituting the bubble sheet 100. In the case where flexibility is required as in the present embodiment, the bubble sheet 100 desirably has a weight per unit area (weight per unit area) of 30 to 300 g / m 2 .

気泡シート100は、凹凸シート101と、凹凸シート101の両面に接合された2枚の平坦シート102、103とからなる3層構造となっている。これらの気泡シート100を構成するシート101〜103は、柔軟性を有している。凹凸シート101には複数の中空状(例えば円柱状)の突起部101aがエンボス加工されている。また、凹凸シート101の突起部開口側(図1の下側)には第1平坦シート102が接合され、凹凸シート101の突起部先端側(図1の上側)に第2平坦シート103が接合されている。凹凸シート101の突起部101aと第1平坦シート102との間には、空気等のガスが封入された気泡部104が形成される。隣り合う気泡部104は、所定間隔を設けて配置されている。気泡シート100は、気泡部104の存在により緩衝効果に優れ、包装材として一般的に用いられている。   The bubble sheet 100 has a three-layer structure including an uneven sheet 101 and two flat sheets 102 and 103 bonded to both surfaces of the uneven sheet 101. The sheets 101 to 103 constituting these bubble sheets 100 have flexibility. A plurality of hollow (for example, columnar) protrusions 101 a are embossed on the uneven sheet 101. Further, the first flat sheet 102 is bonded to the protrusion opening side (lower side in FIG. 1) of the uneven sheet 101, and the second flat sheet 103 is bonded to the protrusion front end side (upper side in FIG. 1) of the uneven sheet 101. Has been. Between the protrusion 101a of the concavo-convex sheet 101 and the first flat sheet 102, a bubble 104 in which a gas such as air is enclosed is formed. Adjacent bubble portions 104 are arranged at a predetermined interval. The bubble sheet 100 has an excellent buffering effect due to the presence of the bubble portion 104 and is generally used as a packaging material.

本実施形態の気泡シート100は、宇宙空間のような低圧環境下での使用を想定している。ここで、本明細書における「低圧環境」とは、高度20,000メートル以上における圧力環境を意味している。このような低圧環境下では、標準大気圧(海面での大気圧)環境下よりガスの体積が増大する。このため、本実施形態の気泡シート100は、気泡シート100が製造される標準大気圧で気泡部104に封入されるガス量を、気泡部104による緩衝を目的とする場合より少なくしている。   The bubble sheet 100 of the present embodiment is assumed to be used in a low pressure environment such as outer space. Here, “low pressure environment” in the present specification means a pressure environment at an altitude of 20,000 meters or more. Under such a low-pressure environment, the volume of gas increases compared to a standard atmospheric pressure (atmospheric pressure at sea level) environment. For this reason, in the bubble sheet 100 of the present embodiment, the amount of gas sealed in the bubble portion 104 at the standard atmospheric pressure at which the bubble sheet 100 is manufactured is smaller than that for the purpose of buffering by the bubble portion 104.

標準大気圧において気泡部104に封入されるガス量は、気泡シート100が使用される低圧環境下で気泡部104が展開して、それ自身の形状(本実施形態では円柱形)を保持可能となっていればよい。具体的には、標準大気圧で気泡部104に封入されるガス量を、気泡部104に封入可能なガス量の上限値の65%以下としている。「気泡部104に封入可能なガス量の上限値」とは、気泡部104を構成する凹凸シート101自体が伸張することなく、気泡部104に収納可能なガス量を意味する。   The amount of gas sealed in the bubble portion 104 at the standard atmospheric pressure is such that the bubble portion 104 expands in a low-pressure environment in which the bubble sheet 100 is used, and can maintain its own shape (cylindrical shape in this embodiment). It only has to be. Specifically, the gas amount enclosed in the bubble portion 104 at the standard atmospheric pressure is set to 65% or less of the upper limit value of the gas amount that can be enclosed in the bubble portion 104. The “upper limit value of the amount of gas that can be enclosed in the bubble portion 104” means the amount of gas that can be stored in the bubble portion 104 without the uneven sheet 101 itself constituting the bubble portion 104 being stretched.

本実施形態では、凹凸シート101と平坦シート102、103をガス透過性の低いガスバリア性フィルムにより構成している。ガスバリア性フィルムとしては例えばナイロンやEVOH(エチレンビニルアルコール共重合体)を用いることができる。さらに、凹凸シート101と平坦シート102、103をガスバリア性フィルムを用いた多層フィルムとして構成すれば、ガスバリア性をより高めることができる。   In this embodiment, the concavo-convex sheet 101 and the flat sheets 102 and 103 are formed of a gas barrier film having low gas permeability. As the gas barrier film, for example, nylon or EVOH (ethylene vinyl alcohol copolymer) can be used. Furthermore, if the uneven | corrugated sheet | seat 101 and the flat sheets 102 and 103 are comprised as a multilayer film using a gas barrier film, gas barrier property can be improved more.

図2は、本実施形態の気泡ボード100を製造する気泡シート製造装置200の主要構成部の一例を示している。図2に示すように、気泡シート製造装置200には、合成樹脂製シートを供給する3つのシート供給部201〜203が設けられている。第1シート供給部201からは突起部101aが形成される前の平坦状の第1シート101が供給され、第2シート供給部202からは平坦状の第2シート102が供給され、第3シート供給部203からは平坦状の第3シート103が供給される。これらのシート供給部201〜203はそれぞれ、押出機(図示せず)に連結したフラットダイから構成されている。   FIG. 2 shows an example of main components of a bubble sheet manufacturing apparatus 200 that manufactures the bubble board 100 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the bubble sheet manufacturing apparatus 200 is provided with three sheet supply units 201 to 203 that supply synthetic resin sheets. The first sheet supply unit 201 supplies the flat first sheet 101 before the protrusions 101a are formed, the second sheet supply unit 202 supplies the flat second sheet 102, and the third sheet. A flat third sheet 103 is supplied from the supply unit 203. Each of these sheet supply units 201 to 203 is composed of a flat die connected to an extruder (not shown).

また、気泡シート製造装置200には、成形ロール204、第1加圧ロール205、剥離ロール206、第2加圧ロール207、第3加圧ロール208が設けられている。これらのロール204〜208は円柱状であり、軸方向が平行に配置されている。これらのロール204〜208は、図示しない駆動装置により、それぞれ回転駆動されるように構成されている。   The bubble sheet manufacturing apparatus 200 is provided with a forming roll 204, a first pressure roll 205, a peeling roll 206, a second pressure roll 207, and a third pressure roll 208. These rolls 204 to 208 have a cylindrical shape and are arranged in parallel in the axial direction. These rolls 204 to 208 are configured to be driven to rotate by a driving device (not shown).

第1シート供給部201から供給される第1シート101は、成形ロール204と第1加圧ロール205の間において、成形ロール204側に供給される。第2シート供給部202から供給される第2シート102は、成形ロール204と第1加圧ロール205の間において、第1加圧ロール205側に供給される。   The first sheet 101 supplied from the first sheet supply unit 201 is supplied to the forming roll 204 side between the forming roll 204 and the first pressure roll 205. The second sheet 102 supplied from the second sheet supply unit 202 is supplied to the first pressure roll 205 side between the forming roll 204 and the first pressure roll 205.

成形ロール204の外周面には、気泡シート100の気泡部104に対応した形状の凹部204aが多数形成されている。成形ロール204の凹部204aの底は図示しない真空ポンプに接続されており、凹部204aで真空吸引が可能となっている。さらに、本実施形態の成形ロール204は、凹部204aでの真空吸引を行った後で、凹部204aに空気を送り込むことが可能となっている。成形ロール204は、図2における反時計方向に回転するように構成されている。   A large number of recesses 204 a having a shape corresponding to the bubble portion 104 of the bubble sheet 100 are formed on the outer peripheral surface of the forming roll 204. The bottom of the recess 204a of the forming roll 204 is connected to a vacuum pump (not shown), and vacuum suction is possible by the recess 204a. Further, the forming roll 204 of the present embodiment can feed air into the concave portion 204a after performing vacuum suction in the concave portion 204a. The forming roll 204 is configured to rotate counterclockwise in FIG.

第1加圧ロール205は、成形ロール204と外周面同士が接触するように配置されており、第1加圧ロール205の外周面は、成形ロール204の外周面に対して押しつけられている。このように第1加圧ロール205は、第2シート102に対して第1シート101に押しつける方向に外力を作用させている。加圧ロール205は、成形ロール204と逆方向に回転するようになっており、図2における時計方向に回転するように構成されている。   The first pressure roll 205 is arranged so that the forming roll 204 and the outer peripheral surface are in contact with each other, and the outer peripheral surface of the first pressure roll 205 is pressed against the outer peripheral surface of the forming roll 204. As described above, the first pressure roll 205 applies an external force to the second sheet 102 in a direction in which the first pressure roll 205 is pressed against the first sheet 101. The pressure roll 205 rotates in the opposite direction to the forming roll 204 and is configured to rotate in the clockwise direction in FIG.

剥離ロール206は、成形ロール204の外周面から気泡シート100を剥離するためのものであり、成形ロール204を中心として加圧ロール204の反対側に設けられている。剥離ロール206は、図2における時計方向に回転するように構成されている。   The peeling roll 206 is for peeling the bubble sheet 100 from the outer peripheral surface of the forming roll 204, and is provided on the opposite side of the pressure roll 204 with the forming roll 204 as the center. The peeling roll 206 is configured to rotate clockwise in FIG.

第2、第3加圧ロール207、208は、剥離ロール206のシート流れ下流側に配置されている。第2加圧ロール207と第3加圧ロール208は、互いの外周面が接触するように対向して配置されている。第2加圧ロール207と第3加圧ロール208の間に、互いに接合された第1シート101と第2シート102が供給される。本実施形態では、第2加圧ロール207は、第1シート101における第2シート102が接合された面の反対側(図2における上側)に配置され、第3加圧ロール208は、第1シート101における第2シート102が接合された面側(図2における下側)に配置されている。   The second and third pressure rolls 207 and 208 are arranged on the sheet flow downstream side of the peeling roll 206. The 2nd pressurization roll 207 and the 3rd pressurization roll 208 are arrange | positioned facing each other so that a mutual outer peripheral surface may contact. The first sheet 101 and the second sheet 102 joined to each other are supplied between the second pressure roll 207 and the third pressure roll 208. In the present embodiment, the second pressure roll 207 is disposed on the opposite side (the upper side in FIG. 2) of the first sheet 101 to which the second sheet 102 is bonded, and the third pressure roll 208 is the first pressure roll 208. It arrange | positions in the surface side (lower side in FIG. 2) to which the 2nd sheet | seat 102 in the sheet | seat 101 was joined.

第3シート供給部203から供給される第3シート103は、第2加圧ロール207と第3加圧ロール208の間に供給されるようになっている。第2加圧ロール207は、第3加圧ロール208と外周面同士が接触するように配置されており、これらの加圧ロール207、208の外周面は互いに押しつけられている。このように第2加圧ロール207は、第3シート103に対して第1シート101に押しつける方向に外力を作用させている。   The third sheet 103 supplied from the third sheet supply unit 203 is supplied between the second pressure roll 207 and the third pressure roll 208. The second pressure roll 207 is disposed so that the third pressure roll 208 and the outer peripheral surfaces are in contact with each other, and the outer peripheral surfaces of these pressure rolls 207 and 208 are pressed against each other. As described above, the second pressure roll 207 applies an external force in the direction of pressing the third sheet 103 against the first sheet 101.

次に、本実施形態の気泡シート100の製造方法について説明する。気泡シート100の製造は、標準大気圧で行われる。   Next, the manufacturing method of the bubble sheet 100 of this embodiment is demonstrated. The production of the bubble sheet 100 is performed at standard atmospheric pressure.

まず、第1シート供給部201から融点以上となっている突起形成前の第1シート101を成形ロール204の外周面に供給する(第1シート供給工程)。第1シート101は成形ロール204の回転に伴って移動する。融点以上の第1シート101は、成形ロール204の凹部204aで真空吸引されることにより気泡部104を構成する多数の突起部101aが形成され、凹凸シートとなる(突起部形成工程)。突起部101aの形成後、成形ロール204の凹部204aに空気が送り込まれ、突起部101aの少なくとも一部が凹部204aの壁面から離脱する。つまり、突起部101aの頂部が凹んだ状態となっており、突起部101aの体積が成形ロール204の凹部204aより小さくなった状態となっている。このとき、突起部101aの体積が成形ロール204の凹部204aの体積の65%以下となるようにする。突起部101aが形成された第1シート(凹凸シート)101は、成形ロール204と第1加圧ロール205の間に供給される。   First, the first sheet 101 before the formation of the protrusion having a melting point or higher is supplied from the first sheet supply unit 201 to the outer peripheral surface of the forming roll 204 (first sheet supply step). The first sheet 101 moves as the forming roll 204 rotates. The first sheet 101 having a melting point or higher is vacuum-sucked by the concave portion 204a of the forming roll 204, thereby forming a large number of protruding portions 101a constituting the bubble portion 104, thereby forming an uneven sheet (projecting portion forming step). After the projection 101a is formed, air is sent into the recess 204a of the forming roll 204, and at least a part of the projection 101a is detached from the wall surface of the recess 204a. That is, the top of the protrusion 101 a is recessed, and the volume of the protrusion 101 a is smaller than the recess 204 a of the forming roll 204. At this time, the volume of the protrusion 101a is set to 65% or less of the volume of the recess 204a of the forming roll 204. The first sheet (concave / convex sheet) 101 on which the protrusions 101 a are formed is supplied between the forming roll 204 and the first pressure roll 205.

次に、第2シート供給部202より融点以上となっている第2シート(平坦シート)102を、成形ロール204と第1加圧ロール205との間に供給する(第2シート供給工程)。そして、第1加圧ロール205により第2シート102の溶融面が第1シート101に押しつけられ、第2シート102と第1シート101とが融着して接合する(接合工程)。第2シート102は第1シート101の突起部101aにおける開口側に接合される。   Next, the second sheet (flat sheet) 102 having a melting point or higher is supplied from the second sheet supply unit 202 between the forming roll 204 and the first pressure roll 205 (second sheet supply step). Then, the melt surface of the second sheet 102 is pressed against the first sheet 101 by the first pressure roll 205, and the second sheet 102 and the first sheet 101 are fused and joined (joining step). The second sheet 102 is joined to the opening side of the protrusion 101 a of the first sheet 101.

上述のように、第1シート101と第2シート102との接合前に、成形ロール204の凹部204aに空気が送り込まれ、突起部101aの体積が成形ロール204の凹部204aの体積の65%以下となっている。「成形ロール204の凹部204aの体積」は、突起部101aの体積の上限値と同等なので、このため、突起部101a内に封入可能なガス量の上限値の65%以下のガスが突起部101aに封入された状態で、第1シート101と第2シート102とが接合される。   As described above, before the first sheet 101 and the second sheet 102 are joined, air is fed into the recess 204a of the forming roll 204, and the volume of the protrusion 101a is 65% or less of the volume of the recess 204a of the forming roll 204. It has become. Since the “volume of the concave portion 204a of the forming roll 204” is equal to the upper limit value of the volume of the protruding portion 101a, a gas that is 65% or less of the upper limit value of the amount of gas that can be sealed in the protruding portion 101a. The first sheet 101 and the second sheet 102 are joined in a state of being enclosed in the.

次に、互いに接合された第1シート101と第2シート102は、成形ロール204の回転とともに移動し、剥離ロール206で進行方向が変化し、成形ロール204の外周面から剥離され、第2加圧ロール207と第3加圧ロール208の間に供給される。   Next, the first sheet 101 and the second sheet 102 that are joined together move with the rotation of the forming roll 204, the direction of travel is changed by the peeling roll 206, is peeled off from the outer peripheral surface of the forming roll 204, and the second added Supplied between the pressure roll 207 and the third pressure roll 208.

次に、第3シート供給部203より融点以上となっている第3シート(平坦シート)103を、第2加圧ロール207の外周面に所定期間接触させた後で、第2加圧ロール207と第3加圧ロール208との間に供給する。そして、第2加圧ロール207の回転により、第3シート103が第2加圧ロール207と第3加圧ロール208の間に供給され、第3シート103の溶融面が第1シート101に押しつけられ、第3シート103と第1シート101とが融着して接合する。第3シート103は、第1シート101の突起部の先端側に接合される。   Next, after the third sheet (flat sheet) 103 having a melting point or higher from the third sheet supply unit 203 is brought into contact with the outer peripheral surface of the second pressure roll 207 for a predetermined period, the second pressure roll 207 is moved. And the third pressure roll 208. Then, by the rotation of the second pressure roll 207, the third sheet 103 is supplied between the second pressure roll 207 and the third pressure roll 208, and the molten surface of the third sheet 103 is pressed against the first sheet 101. The third sheet 103 and the first sheet 101 are fused and joined. The third sheet 103 is joined to the leading end side of the protrusion of the first sheet 101.

以上の工程により、第1シート101の両面側に第2シート102と第3シート102とが融着して接合し、気泡部104にガスが封入された気泡シート100が成形される。   Through the above steps, the second sheet 102 and the third sheet 102 are fused and joined to both sides of the first sheet 101, and the bubble sheet 100 in which the gas is sealed in the bubble portion 104 is formed.

次に、上述した気泡シート100を低圧環境下で使用する場合の気泡部104の変化について説明する。   Next, the change of the bubble part 104 when using the bubble sheet 100 mentioned above in a low-pressure environment is demonstrated.

図3は、気泡シート100を低圧環境下で使用する場合の気泡部104の変化を示す断面図である。上述のように、気泡シート100の突起部101aには、突起部101a内に封入可能なガス量の上限値の65%以下のガスが封入されている。このため、図3(a)に示すように、標準大気圧では気泡シート100の気泡部104は縮んだ状態となっている。この気泡シート100を低圧環境下(高度20,000m以上に相当する圧力環境下)で用いた場合、図3(b)に示すように、気泡部104内のガス体積が増大し、突起部101a内に封入可能なガス量の上限値に達する。本実施形態の気泡シート100では、突起部101a内に封入可能なガス量の上限値を超えて気泡部104内のガス体積が増大するようになっており、図3(c)に示すように、突起部101aの側壁に対応する凹凸シート101が伸張して、隣り合う気泡部104同士が接触するようになる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a change in the bubble portion 104 when the bubble sheet 100 is used in a low-pressure environment. As described above, the protrusion 101a of the bubble sheet 100 is filled with gas that is 65% or less of the upper limit of the amount of gas that can be sealed in the protrusion 101a. For this reason, as shown in FIG. 3A, the bubble portion 104 of the bubble sheet 100 is contracted at the standard atmospheric pressure. When this bubble sheet 100 is used under a low pressure environment (a pressure environment corresponding to an altitude of 20,000 m or more), the gas volume in the bubble portion 104 increases as shown in FIG. Reach the upper limit of the amount of gas that can be sealed in. In the bubble sheet 100 of the present embodiment, the gas volume in the bubble portion 104 increases beyond the upper limit value of the amount of gas that can be sealed in the protruding portion 101a, as shown in FIG. The concavo-convex sheet 101 corresponding to the side wall of the protruding portion 101a expands, and the adjacent bubble portions 104 come into contact with each other.

図4は、気泡シート100の気泡部104のみを示す平面図である。図4(a)が図3(b)の状態に対応し、図4(b)が図3(c)の状態に対応している。突起部101a内に封入可能なガス量の上限値を超えて気泡部104内のガス体積が増大することで、図4(a)に示す状態から突起部101aの側壁が伸張し、図4(b)に示す隣り合う気泡部104同士が接触する状態になる。このように、隣り合う気泡部104同士が接触することで、気泡シート100の曲げ剛性を向上させることができる。   FIG. 4 is a plan view showing only the bubble portion 104 of the bubble sheet 100. 4A corresponds to the state of FIG. 3B, and FIG. 4B corresponds to the state of FIG. When the gas volume in the bubble portion 104 increases beyond the upper limit of the amount of gas that can be sealed in the protrusion 101a, the side wall of the protrusion 101a extends from the state shown in FIG. It will be in the state which the adjacent bubble parts 104 shown in b) contact. Thus, the bending rigidity of the bubble sheet 100 can be improved because the adjacent bubble parts 104 contact.

以上説明した本実施形態の構成によれば、気泡シート100の気泡部104には、標準大気圧において気泡部104内に封入可能なガス量の上限値の65%以下のガスが封入されているので、標準大気圧では気泡部104が収縮した状態となっているが、気泡シート100の使用が想定される低圧環境下で気泡部104が膨張して構造材料として使用可能な状態となる。また、気泡シート100は柔軟性を有しており、かつ、標準大気圧では気泡部104が収縮した状態となっているので、気泡シート100をコンパクトに折り畳むことができ、移送時の収納スペースを小さくすることができる。さらに、合成樹脂製気泡シート100は、金属材料等に比較して、大幅に軽量であり、移送時に多大なエネルギを必要とすることもない。このため、合成樹脂製気泡シート100を宇宙空間のような低圧環境下で使用される構造材料として好適に用いることができる。   According to the configuration of the present embodiment described above, the bubble portion 104 of the bubble sheet 100 is filled with a gas that is 65% or less of the upper limit of the amount of gas that can be enclosed in the bubble portion 104 at the standard atmospheric pressure. Therefore, although the bubble part 104 is in a contracted state at the standard atmospheric pressure, the bubble part 104 expands in a low pressure environment where the use of the bubble sheet 100 is assumed, and becomes usable as a structural material. In addition, since the bubble sheet 100 is flexible and the bubble portion 104 is in a contracted state at the standard atmospheric pressure, the bubble sheet 100 can be folded in a compact manner, and the storage space during transfer can be increased. Can be small. Further, the synthetic resin air bubble sheet 100 is significantly lighter than a metal material or the like, and does not require much energy during transfer. For this reason, the synthetic resin foam sheet 100 can be suitably used as a structural material used in a low-pressure environment such as outer space.

また、図3(c)、図4(b)を用いて説明したように、本実施形態の気泡シート100は、低圧環境下で隣り合う気泡部104同士が接触するため、気泡部104同士が接触しない構成に比べて気泡シート100の曲げ剛性を向上させることができる。このため、気泡シート100を構造材料として好適に用いることができる。また、気泡シート100は多数の気泡部104が設けられているため、例えば宇宙空間でスペースデブリのような障害物に接触しても、一部の気泡部104が破損するだけで済み、残りの気泡部104により構造材料としての機能を維持することができる。   Further, as described with reference to FIGS. 3C and 4B, the bubble sheet 100 of the present embodiment is such that the bubble portions 104 are in contact with each other in a low-pressure environment. The bending rigidity of the bubble sheet 100 can be improved as compared with the configuration in which the bubble sheet 100 does not contact. For this reason, the bubble sheet 100 can be used suitably as a structural material. In addition, since the air bubble sheet 100 is provided with a large number of air bubbles 104, even if it comes into contact with an obstacle such as space debris in space, for example, only some of the air bubbles 104 need to be damaged, and the rest The function as a structural material can be maintained by the bubble portion 104.

また、本実施形態の気泡シート100では、ガスバリア性フィルムを用いているので、気泡部104からのガス漏れを抑制でき、気泡シート100を長期に渡って使用することができる。さらに、本実施形態の気泡シート100では、多層フィルムを用いているので、気泡部104からのガス漏れをより効果的に抑制でき、気泡シート100を長期に渡って使用することができる。   Moreover, in the bubble sheet 100 of this embodiment, since the gas barrier film is used, the gas leakage from the bubble part 104 can be suppressed and the bubble sheet 100 can be used over a long period of time. Furthermore, since the bubble sheet 100 of the present embodiment uses a multilayer film, gas leakage from the bubble portion 104 can be more effectively suppressed, and the bubble sheet 100 can be used for a long period of time.

(他の実施形態)
なお、上記実施形態では、気泡シート100を凹凸シート101の両面に平坦シート102、103が設けられる三層品として構成したが、これに限らず、凹凸シート101における突起部101aの開口側のみに平坦シート102が接合された二層品にも本発明は適用可能である。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the bubble sheet 100 is configured as a three-layer product in which the flat sheets 102 and 103 are provided on both sides of the concavo-convex sheet 101. However, the present invention is not limited to this, and is provided only on the opening side of the protrusion 101a. The present invention can also be applied to a two-layer product in which the flat sheet 102 is bonded.

また、上記実施形態では、気泡シート100の気泡部104の形状を円柱形状として構成したが、これに限らず、他の形状としてもよい。図5、図6は、気泡シート100の気泡部104のみを示す平面図であり、図5は気泡部104を四角柱形状とした例を示し、図6は気泡部104を六角柱形状とした例を示している。図5(a)、図6(a)が図3(b)の状態に対応し、図5(b)、図6(b)が図3(c)の状態に対応している。図5(b)、図6(b)に示すように、気泡部104を四角柱形状または六角柱形状とした場合には、隣り合う気泡部104の互いに対向する辺が平行になる。このため、隣接する気泡部104同士が接触した場合に接触面積が大きくなり、気泡シート100の曲げ剛性をより向上させることができる。   Moreover, in the said embodiment, although the shape of the bubble part 104 of the bubble sheet 100 was comprised as a cylinder shape, it is good not only as this but another shape. 5 and 6 are plan views showing only the bubble part 104 of the bubble sheet 100, FIG. 5 shows an example in which the bubble part 104 is formed in a quadrangular prism shape, and FIG. 6 shows the bubble part 104 in a hexagonal column shape. An example is shown. 5 (a) and 6 (a) correspond to the state of FIG. 3 (b), and FIGS. 5 (b) and 6 (b) correspond to the state of FIG. 3 (c). As shown in FIG. 5B and FIG. 6B, when the bubble portion 104 has a quadrangular prism shape or a hexagonal column shape, the sides of the adjacent bubble portions 104 facing each other are parallel to each other. For this reason, when adjacent bubble part 104 contacts, a contact area becomes large and the bending rigidity of the bubble sheet 100 can be improved more.

また、上記実施形態の気泡シート100では、個々の気泡部104がそれぞれ他の気泡部104から独立してガスが封入されるように構成したが、これに限らず、隣り合う気泡部104同士が連通するように構成してもよい。例えば、図7に示すように、気泡シート100の周縁部(図7中のAで示す部位)のみで凹凸シート101と第1平坦シート102を接合するようにすることができる。これにより、気泡シート100における周縁部から離れた部位では、凹凸シート101と第1平坦シート102とが接合されていない状態となる。   Moreover, in the bubble sheet 100 of the said embodiment, although each bubble part 104 was comprised so that gas might be enclosed independently from the other bubble part 104, not only this but the adjacent bubble parts 104 mutually. You may comprise so that it may communicate. For example, as shown in FIG. 7, the concave-convex sheet 101 and the first flat sheet 102 can be joined only at the peripheral edge of the bubble sheet 100 (part indicated by A in FIG. 7). Thereby, in the site | part away from the peripheral part in the bubble sheet 100, the uneven | corrugated sheet | seat 101 and the 1st flat sheet 102 will be in the state which is not joined.

このような構成の気泡シート100では、上記実施形態の気泡シート100と同様、図7(a)に示すように標準大気圧では気泡シート100の気泡部101aは縮んだ状態となっており、この気泡シート100を低圧環境下で用いた場合に、図7(b)に示すように、気泡部104内のガス体積が増大し、突起部101a内に封入可能なガス量の上限値に達する。そして、突起部101a内に封入可能なガス量の上限値を超えて気泡部104内のガス体積が増大し、図7(c)に示すように、突起部101aの側壁が伸張して、隣り合う気泡部104同士が接触するようになる。図7に示す構成の気泡シート100は、隣り合う気泡部104が連通しているので、突起部101a内に封入可能なガス量の上限値を超えて気泡部104内のガス体積が増大した場合に、連通している気泡部104全体でガス体積の増大に対応でき、突起部101aの側壁が気泡部104内のガス体積が増大により破損することを抑制できる。   In the air bubble sheet 100 having such a configuration, the air bubble portion 101a of the air bubble sheet 100 is contracted at the standard atmospheric pressure as shown in FIG. When the bubble sheet 100 is used in a low-pressure environment, as shown in FIG. 7B, the gas volume in the bubble portion 104 increases and reaches the upper limit of the amount of gas that can be enclosed in the protruding portion 101a. Then, the gas volume in the bubble portion 104 increases beyond the upper limit of the amount of gas that can be sealed in the protrusion 101a, and the side wall of the protrusion 101a expands as shown in FIG. The matching bubble portions 104 come into contact with each other. In the bubble sheet 100 having the configuration shown in FIG. 7, since the adjacent bubble portions 104 communicate with each other, the gas volume in the bubble portion 104 increases beyond the upper limit value of the amount of gas that can be enclosed in the protrusion 101a. In addition, it is possible to cope with an increase in the gas volume in the entire bubble portion 104 that is in communication, and it is possible to suppress the side wall of the protruding portion 101a from being damaged due to an increase in the gas volume in the bubble portion 104.

また、上記実施形態の構成に加え、平坦シート102、103の外表面にアルミニウム箔のような金属層を設けることで、気泡シート100の耐久性を向上させることができる。具体的には、気泡シート100の成形後、気泡シート100の両側の外表面に真空蒸着により金属層を形成する金属層形成工程を行うようにすればよい。   In addition to the configuration of the above embodiment, the durability of the bubble sheet 100 can be improved by providing a metal layer such as an aluminum foil on the outer surfaces of the flat sheets 102 and 103. Specifically, after forming the bubble sheet 100, a metal layer forming step of forming a metal layer on the outer surfaces on both sides of the bubble sheet 100 by vacuum deposition may be performed.

また、上記実施形態では、気泡シート100をオレフィン系樹脂により構成したが、これに限らず、他の合成樹脂を用いてもよい。例えば、気泡シート100をポリイミドやフッ素樹脂により構成することで、耐熱性を向上させることができる。フッ素樹脂としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー)、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)等を用いることができる。このように、気泡シート100をポリイミドやフッ素樹脂により構成した場合においても、気泡シート100の外表面に金属層を設けることで、気泡シート100の耐久性を向上させることができる。   Moreover, in the said embodiment, although the bubble sheet 100 was comprised with the olefin resin, you may use not only this but another synthetic resin. For example, heat resistance can be improved by comprising the bubble sheet 100 with a polyimide or a fluororesin. As the fluororesin, PTFE (polytetrafluoroethylene), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PFA (perfluoroalkoxyalkane), PVDF (polyvinylidene fluoride), or the like can be used. Thus, even when the bubble sheet 100 is made of polyimide or fluororesin, the durability of the bubble sheet 100 can be improved by providing the metal layer on the outer surface of the bubble sheet 100.

(a)は気泡シート100の斜視図であり、(b)は気泡シート100を分解した状態を示す斜視図である。(A) is a perspective view of the bubble sheet 100, (b) is a perspective view showing a state in which the bubble sheet 100 is disassembled. 気泡ボード100を製造する気泡シート製造装置200の主要構成部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the main components of the bubble sheet manufacturing apparatus 200 which manufactures the bubble board. 気泡シート100を低圧環境下で使用する場合の気泡部104の変化を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the change of the bubble part 104 when using the bubble sheet 100 in a low-pressure environment. 気泡シート100の気泡部104のみを示す平面図である。4 is a plan view showing only the bubble part 104 of the bubble sheet 100. FIG. 上記実施形態の変形例に係る気泡シート100の気泡部104のみを示す平面図である。It is a top view which shows only the bubble part 104 of the bubble sheet 100 which concerns on the modification of the said embodiment. 上記実施形態の変形例に係る気泡シート100の気泡部104のみを示す平面図である。It is a top view which shows only the bubble part 104 of the bubble sheet 100 which concerns on the modification of the said embodiment. 上記実施形態の変形例に係る気泡シート100の断面図である。It is sectional drawing of the bubble sheet 100 which concerns on the modification of the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100…合成樹脂製気泡シート、101…凹凸シート、101a…突起部、102、103…平坦シート、104…気泡部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Bubble sheet made of synthetic resin, 101 ... Uneven sheet, 101a ... Projection part, 102, 103 ... Flat sheet, 104 ... Bubble part.

Claims (8)

多数の突起部(101a)が形成された合成樹脂製の凹凸シート(101)と、少なくとも前記凹凸シート(101)における前記突起部(101a)の開口側に接合された合成樹脂製の平坦シート(102)とを備え、
前記突起部(101a)と前記平坦シート(102)との間にガスが封入された多数の気泡部(104)が形成され、
前記多数の気泡部(104)は、それぞれ他の気泡部から独立しており、
前記気泡部(104)には、標準大気圧において封入可能なガス量の上限値の0%超65%以下のガスが封入されていることを特徴とする合成樹脂製気泡シート。
Synthetic resin concavo-convex sheet (101) on which a large number of protrusions (101a) are formed, and a synthetic resin flat sheet bonded to at least the opening side of the protrusion (101a) in the concavo-convex sheet (101) ( 102)
A large number of bubble portions (104) in which gas is sealed are formed between the protrusion (101a) and the flat sheet (102),
Each of the plurality of bubble portions (104) is independent of other bubble portions,
A gas bubble sheet made of synthetic resin, characterized in that the bubble portion (104) is filled with a gas that is greater than 0% and 65% or less of the upper limit of the amount of gas that can be filled at standard atmospheric pressure.
前記凹凸シート(101)および前記平坦シート(102)は、ガスバリア性フィルムから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の合成樹脂製気泡シート。   The synthetic resin foam sheet according to claim 1, wherein the uneven sheet (101) and the flat sheet (102) are made of a gas barrier film. 前記凹凸シート(101)および前記平坦シート(102)は、多層フィルムから構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の合成樹脂製気泡シート。   The synthetic resin foam sheet according to claim 1 or 2, wherein the uneven sheet (101) and the flat sheet (102) are formed of a multilayer film. 隣り合う前記気泡部(104)は、互いに対向する面が平行であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の合成樹脂製気泡シート。   4. The synthetic resin bubble sheet according to claim 1, wherein the adjacent bubble portions (104) are parallel to each other. 外表面に金属層が設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の合成樹脂製気泡シート。   The synthetic resin foam sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein a metal layer is provided on an outer surface. 多数の突起部(101a)が形成された合成樹脂製の第1シート(101)における少なくとも前記第1シート(101)における前記突起部(101a)の開口側に合成樹脂製の第2シート(102)が接合され、前記突起部(101a)と前記第2シート(102)との間にガスが封入された多数の気泡部(104)が形成され、前記多数の気泡部(104)がそれぞれ他の気泡部から独立している合成樹脂製気泡シートの製造方法であって、
外周面に前記突起部(101a)に対応する凹部(204a)が形成された成形ロール(204)に、融点以上となっている前記第1シート(101)を供給する第1シート供給工程と、
前記成形ロール(204)の外周面上で前記第1シート(101)に前記突起部(101a)を形成する突起部形成工程と、
前記第1シート(101)における前記突起部(101a)の開口側の面に、融点以上に加熱された前記第2シート(102)を供給する第2シート供給工程と、
第1加圧手段(205)により前記第2シート(102)を前記第1シート(101)に押しつけるように外力を作用させ、前記第1シート(101)と前記第2シート(102)を接合する接合工程とを備え、
前記接合工程では、標準大気圧において前記気泡部(104)内に封入可能なガス量の上限値の0%超65%以下のガスが前記気泡部(104)に封入された状態で前記第1シート(101)と前記第2シート(102)を接合することを特徴とする合成樹脂製気泡シートの製造方法。
A synthetic resin second sheet (102) at least on the opening side of the protrusion (101a) in the first sheet (101) in the first sheet (101) made of synthetic resin on which a large number of protrusions (101a) are formed. ) Are joined, and a plurality of bubble portions (104) in which gas is sealed are formed between the protrusion (101a) and the second sheet (102), and each of the plurality of bubble portions (104) A method for producing a synthetic resin bubble sheet independent of the bubble part of
A first sheet supply step of supplying the first sheet (101) having a melting point or higher to a forming roll (204) having a recess (204a) corresponding to the protrusion (101a) formed on the outer peripheral surface;
A protrusion forming step of forming the protrusion (101a) on the first sheet (101) on the outer peripheral surface of the forming roll (204);
A second sheet supply step of supplying the second sheet (102) heated to the melting point or higher to the opening side surface of the protrusion (101a) in the first sheet (101);
An external force is applied by the first pressurizing means (205) so as to press the second sheet (102) against the first sheet (101), thereby joining the first sheet (101) and the second sheet (102). And a joining process to
In the joining step, the first gas in a state in which a gas of more than 0% and 65% or less of the upper limit of the amount of gas that can be enclosed in the bubble portion (104) at standard atmospheric pressure is enclosed in the bubble portion (104). A method for producing a bubble sheet made of a synthetic resin, comprising joining a sheet (101) and the second sheet (102).
前記突起部形成工程では、前記成形ロール(204)の凹部(204a)で前記第1シート(101)を吸引することで前記突起部(101a)を形成するとともに、前記第1シート(101)を吸引した後で前記凹部(204a)に空気を送り込んで前記突起部(101a)の少なくとも一部を前記凹部(204a)の壁面から離脱させることにより、前記突起部(101a)の体積を前記凹部(204a)の体積の0%超65%以下とすることを特徴とする請求項6に記載の合成樹脂製気泡シートの製造方法。 In the protruding portion forming step, the protruding portion (101a) is formed by sucking the first sheet (101) with the concave portion (204a) of the forming roll (204), and the first sheet (101) is at least Rukoto part is disengaged from the wall surface of the recess (204a) of the protrusion by feeding air into the recess (204a) after aspiration (101a), the recess volume of the protrusions (101a) (204a) method for producing a synthetic resin foam sheet according to claim 6, 0% and 65% or less and be characterized Rukoto volume of. 前記気泡シートの外表面に金属層を設ける金属層形成工程を備えることを特徴とする請求項6または7に記載の合成樹脂製気泡シートの製造方法。   The method for producing a synthetic resin foam sheet according to claim 6 or 7, further comprising a metal layer forming step of providing a metal layer on an outer surface of the foam sheet.
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