JP6259655B2 - Resin structure - Google Patents
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Description
本発明は、複数のセルが並設されるコア層と、コア層に接着層を介して接合されるスキン層とを備えた樹脂構造体に関する。 The present invention relates to a resin structure including a core layer in which a plurality of cells are arranged in parallel and a skin layer bonded to the core layer via an adhesive layer.
従来、内部に多角柱状又は円柱状をなす複数のセルが並設される板状の樹脂構造体が知られている。例えば、特許文献１の樹脂構造体は、六角柱状のセルが並設されたコア層の上下両面にシート状のスキン層がそれぞれ熱溶着により接合されている。そして、特許文献１には、コア層及びスキン層を構成する樹脂材料として、衝撃強度や耐腐食性等に優れたポリカーボネートが提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a plate-like resin structure in which a plurality of cells having a polygonal column shape or a column shape are arranged in parallel is known. For example, in the resin structure of Patent Document 1, sheet-like skin layers are bonded to both upper and lower surfaces of a core layer in which hexagonal columnar cells are arranged in parallel by thermal welding. And in patent document 1, the polycarbonate excellent in impact strength, corrosion resistance, etc. is proposed as a resin material which comprises a core layer and a skin layer.
特許文献１の樹脂構造体を製造するに際して、コア層にスキン層を熱溶着で接合する場合には、ポリカーボネート製のスキン層のコア層側の面を加熱して軟化溶融させる必要がある。特許文献１の樹脂構造体は、コア層もスキン層と同じポリカーボネート製であるため、スキン層を接合する際に、コア層のスキン層側の一部分がスキン層と共に加熱されたり、スキン層からの熱によって加熱されたりすることになる。コア層が加熱されて軟化溶融すると、コア層において変形やヒケ等が発生して、コア層におけるスキン層との接合面に凹凸が生じるおそれがある。 When manufacturing the resin structure of Patent Document 1, when the skin layer is bonded to the core layer by heat welding, it is necessary to heat and soften and melt the surface of the polycarbonate skin layer on the core layer side. In the resin structure of Patent Document 1, since the core layer is also made of the same polycarbonate as the skin layer, when the skin layer is joined, a part of the core layer on the skin layer side is heated together with the skin layer, or from the skin layer. It will be heated by heat. When the core layer is heated and softened and melted, deformation or sink marks or the like occurs in the core layer, which may cause unevenness in the joint surface of the core layer with the skin layer.
このようにコア層の接合面に凹凸が生じると、スキン層がその凹凸に追従することができずに、コア層の接合面とスキン層の接合面との接触面積が小さくなって接合強度が低下するおそれがある。また、スキン層がコア層の接合面の凹凸に追従できたとしても、スキン層自身に凹凸ができてしまうと、樹脂構造体において外観不良が発生することに繋がり得る。 When unevenness occurs in the joint surface of the core layer in this way, the skin layer cannot follow the unevenness, and the contact area between the joint surface of the core layer and the joint surface of the skin layer is reduced, so that the joint strength is increased. May decrease. Even if the skin layer can follow the unevenness of the joint surface of the core layer, if the skin layer itself is uneven, it may lead to appearance defects in the resin structure.
例えば、スキン層をコア層に接合する熱溶着時の加熱温度を厳密に管理して、コア層が軟化溶融せずスキン層のみが軟化溶融するようにすれば、上述したような接合強度の低下や外観不良の発生を抑制できる可能性がある。しかし、スキン層及びコア層を構成するポリカーボネートは製造ロットによってガラス転移点や融点が多少なりとも変化し得るし、スキン層及びコア層を完全に一様に加熱することも現実的ではない。したがって、スキン層に対する加熱温度の調節のみで、熱溶着時のコア層の変形に起因する接合強度の低下や外観不良の発生を抑えるのには限界がある。 For example, if the heating temperature at the time of heat welding for joining the skin layer to the core layer is strictly controlled so that the core layer is not softened and melted but only the skin layer is softened and melted, the joint strength is reduced as described above. And the occurrence of poor appearance may be suppressed. However, the polycarbonate constituting the skin layer and the core layer may have some change in glass transition point and melting point depending on the production lot, and it is not realistic to heat the skin layer and the core layer completely uniformly. Therefore, there is a limit in suppressing the decrease in the bonding strength and the appearance defect due to the deformation of the core layer at the time of heat welding only by adjusting the heating temperature for the skin layer.
本発明は、このような従来技術の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、スキン層をコア層に接合する熱溶着時の加熱温度を厳密に管理しなくとも、熱溶着時のコア層の変形に起因する接合強度の低下や外観不良の発生を抑制することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances of the prior art, and the purpose thereof is not to strictly control the heating temperature at the time of thermal welding for joining the skin layer to the core layer, but at the time of thermal welding. The purpose is to suppress a decrease in bonding strength and appearance defects due to deformation of the core layer.
上記の目的を達成するため、本発明は、複数のセルが並設されるポリカーボネート製のコア層と、該コア層の上面及び下面の少なくとも一方側に接合されるポリカーボネート製のスキン層と、前記コア層及び前記スキン層の間に介在される接着層とを備えた樹脂構造体であって、前記接着層は、融点が１５０〜１９０℃であり、剪断速度１０００ｓ−１、温度１９０℃の条件下における粘度が４００Ｐａ・ｓｅｃ以下であるポリエステル系エラストマーで形成されており、気温２３℃の環境下において、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−３に基づくデュポン衝撃試験の許容衝撃度が４．９以上であることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a polycarbonate core layer in which a plurality of cells are juxtaposed, a polycarbonate skin layer bonded to at least one of the upper surface and the lower surface of the core layer, A resin structure including a core layer and an adhesive layer interposed between the skin layers, wherein the adhesive layer has a melting point of 150 to 190 ° C, a shear rate of 1000 s -1 , and a temperature of 190 ° C. It is formed of a polyester-based elastomer having a viscosity of 400 Pa · sec or less below , and an allowable impact degree of a DuPont impact test based on JIS K 5600-5-3 is 4.9 or more in an environment at an air temperature of 23 ° C. It is characterized by that.
上記構成によれば、接着層の融点が１５０〜１９０℃であることから、スキン層及び接着層のコア層への接合温度は１５０〜１９０℃である。これは、コア層を構成するポリカーボネートを軟化させるための成形温度である２３０〜２５０℃に比べて十分に低い。したがって、接着層を介してスキン層をコア層に熱溶着する際の加熱温度を厳密に管理しなくとも、コア層を軟化溶融させることなく接着層を軟化溶融させることができる。その結果、熱溶着時のコア層の変形に起因する接合強度の低下や外観不良の発生を抑制できる。 According to the said structure, since melting | fusing point of an contact bonding layer is 150-190 degreeC, the joining temperature to the core layer of a skin layer and an contact bonding layer is 150-190 degreeC. This is sufficiently lower than 230 to 250 ° C., which is a molding temperature for softening the polycarbonate constituting the core layer. Therefore, the adhesive layer can be softened and melted without softening and melting the core layer without strictly controlling the heating temperature when the skin layer is thermally welded to the core layer via the adhesive layer. As a result, it is possible to suppress a reduction in bonding strength and appearance defects due to deformation of the core layer during heat welding.
ポリエステル系エラストマーの融点はおよそ１６０〜１８５℃であり、上記の接着層の融点設定を満たしている。その上、ポリエステル系エラストマーは、ポリカーボネートに比べて弾力性や柔軟性に富むため、スキン層の外面に作用する衝撃を接着層で吸収することができる。接着層において衝撃を吸収させることにより、衝撃によってスキン層が破損することを抑制できる。 The melting point of the port Riesuteru elastomer is about 160 to 185 ° C., meets the melting point setting of the adhesive layer. In addition, since the polyester elastomer is richer in elasticity and flexibility than the polycarbonate, an impact acting on the outer surface of the skin layer can be absorbed by the adhesive layer. By absorbing the impact in the adhesive layer, the skin layer can be prevented from being damaged by the impact.
また、上記発明において、前記スキン層及び前記接着層は、共押出成形により形成されたラミネートシート、又は熱溶着によって互いに接合されたラミネートシートであることが好ましい。 Moreover, in the said invention, it is preferable that the said skin layer and the said contact bonding layer are the laminate sheets formed by co-extrusion molding, or the laminate sheets joined mutually by heat welding.
本発明によれば、接着層を介してスキン層をコア層に接合する際の温度を過度に厳密に管理しなくとも、熱溶着時のコア層の変形に起因するコア層とスキン層との接合強度の低下や外観不良の発生を抑制できる。 According to the present invention, the core layer and the skin layer are caused by the deformation of the core layer at the time of heat welding without excessively strictly controlling the temperature at which the skin layer is bonded to the core layer via the adhesive layer. It is possible to suppress a decrease in bonding strength and appearance defects.
以下、樹脂構造体１０の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂構造体１０は、複数のセルＳが並設されたコア層２の上下両面にラミネートシート３、４を熱溶着で接合することにより形成されている。図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、コア層２は、ポリカーボネート製のシート材であって所定形状に成形された一枚のシート材を折り畳んで形成されている。そして、コア層２は、上壁２１と、下壁２２と、上壁２１及び下壁２２の間に立設されて六角柱状の筒部を並設する中間壁２３とから構成されている。また、これら上壁２１、下壁２２、中間壁２３によって、コア層２の内部に六角柱状のセルＳが区画形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the resin structure 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1A, the resin structure 10 of the present embodiment is formed by joining laminate sheets 3 and 4 to the upper and lower surfaces of the core layer 2 in which a plurality of cells S are arranged in parallel by heat welding. Has been. As shown in FIGS. 1B and 1C, the core layer 2 is a sheet material made of polycarbonate and is formed by folding a single sheet material formed into a predetermined shape. The core layer 2 includes an upper wall 21, a lower wall 22, and an intermediate wall 23 that is erected between the upper wall 21 and the lower wall 22 and has hexagonal columnar cylindrical portions arranged side by side. The upper wall 21, the lower wall 22, and the intermediate wall 23 define hexagonal columnar cells S in the core layer 2.
図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、コア層２の内部に区画形成されるセルＳには、構成の異なる第１セルＳ１及び第２セルＳ２が存在する。図１（ｂ）に示すように、第１セルＳ１は、その上端が二層構造の上壁２１によって閉塞されるとともに、同下端が一層構造の下壁２２によって閉塞されている。この二層構造の上壁２１の各層は互いに接合されている。一方、図１（ｃ）に示すように、第２セルＳ２は、その上端が一層構造の上壁２１によって閉塞されるとともに、同下端が二層構造の下壁２２によって閉塞されている。この二層構造の下壁２２の各層間は互いに接合されている。また、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、隣接する第１セルＳ１同士の間、及び隣接する第２セルＳ２同士の間は、それぞれ二層構造の中間壁２３によって区画されている。 As shown in FIGS. 1B and 1C, the cells S partitioned in the core layer 2 include first and second cells S1 and S2 having different configurations. As shown in FIG. 1B, the upper end of the first cell S1 is closed by the upper wall 21 of the two-layer structure, and the lower end is closed by the lower wall 22 of the single-layer structure. The layers of the upper wall 21 of this two-layer structure are joined together. On the other hand, as shown in FIG. 1C, the second cell S2 has its upper end closed by the upper wall 21 of the single layer structure and its lower end closed by the lower wall 22 of the two layer structure. The layers of the lower wall 22 of this two-layer structure are joined together. Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, the adjacent first cells S1 and the adjacent second cells S2 are partitioned by an intermediate wall 23 having a two-layer structure, respectively. Yes.
図１（ａ）に示すように、第１セルＳ１及び第２セルＳ２は、Ｘ方向において第１セルＳ１同士又は第２セルＳ２同士が隣接して列を形成するように配置されている。また、Ｘ方向に直交するＹ方向において、第１セルＳ１の列と第２セルＳ２の列とが交互に隣接配置されている。そして、これら第１セルＳ１及び第２セルＳ２により、コア層２は、ハニカム構造を成している。このように形成されたコア層２の上面及び下面に、ラミネートシート３及びラミネートシート４を熱溶着で接合することにより樹脂構造体１０が形成される。 As shown in FIG. 1A, the first cell S1 and the second cell S2 are arranged so that the first cells S1 or the second cells S2 are adjacent to each other in the X direction to form a column. In the Y direction orthogonal to the X direction, the columns of the first cells S1 and the columns of the second cells S2 are alternately arranged adjacent to each other. The core layer 2 forms a honeycomb structure by the first cell S1 and the second cell S2. The resin structure 10 is formed by joining the laminate sheet 3 and the laminate sheet 4 to the upper and lower surfaces of the core layer 2 formed in this way by heat welding.
図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、樹脂構造体１０の上面は、コア層２の上壁２１とラミネートシート３とから構成されるとともに、樹脂構造体１０の下面は、コア層の下壁２２とラミネートシート４とから構成される。 As shown in FIGS. 1B and 1C, the upper surface of the resin structure 10 is composed of the upper wall 21 of the core layer 2 and the laminate sheet 3, and the lower surface of the resin structure 10 is the core layer. The lower wall 22 and the laminate sheet 4 are included.
図１（ｂ）に示すように、上面のラミネートシート３は、外面側（図１（ｂ）において上側）に配置されるポリカーボネート製のスキン層３ａと、そのスキン層３ａに接合された接着層３ｂとの二層構造を成しており、スキン層３ａが接着層３ｂを介してコア層２に接合されている。すなわち、樹脂構造体１０においてコア層２とスキン層３ａとの間に接着層３ｂが介在されている。 As shown in FIG. 1B, the laminate sheet 3 on the upper surface is composed of a polycarbonate skin layer 3a disposed on the outer surface side (upper side in FIG. 1B), and an adhesive layer bonded to the skin layer 3a. The skin layer 3a is joined to the core layer 2 through the adhesive layer 3b. That is, the adhesive layer 3 b is interposed between the core layer 2 and the skin layer 3 a in the resin structure 10.
ラミネートシート３のスキン層３ａは、コア層２と同じポリカーボネートによって形成されている。これらスキン層３ａ及びコア層２を構成するポリカーボネートのガラス転移点は１５０〜１６０℃であり、軟化させるための成形温度は２３０〜２５０℃である。ラミネートシート３の接着層３ｂは、ポリエステル系エラストマーで形成されている。接着層３ｂを構成するポリエステル系エラストマーのガラス転移点は−６０〜−２０℃であり、融点は１６０〜１８５℃である。また、ポリエステル系エラストマーの粘度は、せん断速度１０００ｓ−１、温度１９０℃の条件下において、１００〜１０００Ｐａ・ｓｅｃである。ラミネートシート３は、例えば、共押出成形によりスキン層３ａ及び接着層３ｂが一体化された状態で製造したり、それぞれ独立して製造したスキン層３ａ及び接着層３ｂを熱溶着により接合したりすることで得られる。 The skin layer 3 a of the laminate sheet 3 is formed of the same polycarbonate as that of the core layer 2. The glass transition point of the polycarbonate constituting the skin layer 3a and the core layer 2 is 150 to 160 ° C, and the molding temperature for softening is 230 to 250 ° C. The adhesive layer 3b of the laminate sheet 3 is formed of a polyester elastomer. The glass transition point of the polyester elastomer constituting the adhesive layer 3b is −60 to −20 ° C., and the melting point is 160 to 185 ° C. The viscosity of the polyester elastomer is 100 to 1000 Pa · sec under conditions of a shear rate of 1000 s −1 and a temperature of 190 ° C. The laminate sheet 3 is manufactured, for example, in a state where the skin layer 3a and the adhesive layer 3b are integrated by co-extrusion molding, or the skin layer 3a and the adhesive layer 3b manufactured independently are bonded by thermal welding. Can be obtained.
なお、ここでいうガラス転移点とは、物質がその温度未満においては硬化状態（ガラス様状態）となり、その温度以上においては弾力性や柔軟性を有する状態（ゴム様状態）となる温度である。また、融点とは、物質がその温度以上において流動性を有する状態となる温度である。 The glass transition point here is a temperature at which a substance is in a cured state (glass-like state) below that temperature and is in a state of elasticity or flexibility (rubber-like state) above that temperature. . The melting point is a temperature at which a substance becomes fluid at a temperature higher than that temperature.
また、ポリエステル系エラストマーは、ポリエステルブロックとポリエーテルブロックから構成されるポリエステル系ブロック共重合体（ポリエステルポリエーテル型エラストマー）を主成分するものである。具体的には、例えば、ハード成分がポリブチレンテレフタレートでソフト成分がポリエーテルであるもの、ハード成分が芳香族ポリエステルでソフト成分が脂肪族ポリエーテルのコポリマーであるもの、ハード成分が芳香族ポリエステルでソフト成分が脂肪族ポリエステルのコポリマーであるものなどが挙げられる。そして、ポリエステル系エラストマーは、重合体からなる材料を用いるのがよい。 The polyester elastomer is mainly composed of a polyester block copolymer (polyester polyether type elastomer) composed of a polyester block and a polyether block. Specifically, for example, the hard component is polybutylene terephthalate and the soft component is a polyether, the hard component is an aromatic polyester and the soft component is a copolymer of an aliphatic polyether, and the hard component is an aromatic polyester. Examples include those in which the soft component is a copolymer of an aliphatic polyester. The polyester elastomer is preferably a polymer material.
図１（ｂ）に示すように、下面のラミネートシート４は、上面のラミネートシート３と同様に、外面側（図１（ｂ）において下側）に配置されるスキン層４ａと、スキン層４ａに接合された接着層４ｂとの二層構造を成しており、スキン層４ａが接着層４ｂを介してコア層２に接合されている。すなわち、樹脂構造体１０においてコア層２とスキン層４ａとの間に接着層４ｂが介在されている。ラミネートシート４におけるスキン層４ａ及び接着層４ｂは、それぞれラミネートシート３におけるスキン層３ａ及び接着層３ｂと同じ材料で同じ厚みに形成されている。なお、コア層２の上面及び下面に、それぞれ同じ材料で同じ厚みのラミネートシート３及びラミネートシート４をそれぞれ接合することにより、樹脂構造体１０として反り等が発生し難くなっている。 As shown in FIG. 1B, the lower surface laminate sheet 4 is similar to the upper surface laminate sheet 3 in that the skin layer 4a is disposed on the outer surface side (lower side in FIG. 1B), and the skin layer 4a. The skin layer 4a is joined to the core layer 2 via the adhesive layer 4b. That is, in the resin structure 10, the adhesive layer 4b is interposed between the core layer 2 and the skin layer 4a. The skin layer 4a and the adhesive layer 4b in the laminate sheet 4 are formed of the same material and the same thickness as the skin layer 3a and the adhesive layer 3b in the laminate sheet 3, respectively. In addition, by bonding the laminate sheet 3 and the laminate sheet 4 of the same material and the same thickness to the upper surface and the lower surface of the core layer 2 respectively, warpage or the like is unlikely to occur in the resin structure 10.
次に、一枚のシート材１００を折り畳み成形してコア層２とする態様を説明する。
図２（ａ）に示すように、シート材１００は、一枚のポリカーボネート製のシートを所定の形状に成形することにより形成される。シート材１００には、帯状をなす平面領域１１０及び膨出領域１２０がその幅方向（Ｘ方向）に交互に配置されている。膨出領域１２０には、上面と一対の側面とからなる断面下向溝状をなす第１膨出部１２１が膨出領域１２０の延びる方向（Ｙ方向）の全体にわたって形成されている。なお、第１膨出部１２１の上面と側面とのなす角は９０度であることが好ましく、その結果として、第１膨出部１２１の断面形状は下向コ字状となる。また、第１膨出部１２１の幅（上面の短手方向の長さ）は平面領域１１０の幅と等しく、かつ第１膨出部１２１の膨出高さ（側面の短手方向の長さ）の２倍の長さとなるように設定されている。
Next, a mode in which a single sheet material 100 is folded to form the core layer 2 will be described.
As shown in FIG. 2A, the sheet material 100 is formed by molding a single polycarbonate sheet into a predetermined shape. In the sheet material 100, the planar areas 110 and the bulging areas 120 having a band shape are alternately arranged in the width direction (X direction). In the bulging region 120, a first bulging portion 121 having a cross-section downward groove shape composed of an upper surface and a pair of side surfaces is formed over the entire extending direction (Y direction) of the bulging region 120. The angle formed between the upper surface and the side surface of the first bulge portion 121 is preferably 90 degrees. As a result, the cross-sectional shape of the first bulge portion 121 is a downward U-shape. Further, the width of the first bulging portion 121 (the length of the upper surface in the short direction) is equal to the width of the planar region 110, and the bulging height of the first bulging portion 121 (the length of the side surface in the short direction). ) Is set to be twice as long.
図２（ａ）に示すように、膨出領域１２０には、その断面形状が正六角形を最も長い対角線で二分して得られる台形状をなす複数の第２膨出部１２２が、第１膨出部１２１に直交するように形成されている。第２膨出部１２２の膨出高さは第１膨出部１２１の膨出高さと等しくなるように設定されている。また、隣り合う第２膨出部１２２間の間隔は、第２膨出部１２２の上面の幅と等しくなっている。なお、こうした第１膨出部１２１及び第２膨出部１２２は、シートの塑性を利用してシートを部分的に上方に膨出させることにより形成されている。また、シート材１００は、真空成形法や圧縮成形法等の周知の成形方法によって１枚のシートから成形することができる。 As shown in FIG. 2A, the bulging region 120 has a plurality of second bulging portions 122 having a trapezoidal shape obtained by bisecting a regular hexagon with the longest diagonal line in the bulging region 120. It is formed so as to be orthogonal to the protruding portion 121. The bulge height of the second bulge portion 122 is set to be equal to the bulge height of the first bulge portion 121. Further, the interval between the adjacent second bulging portions 122 is equal to the width of the upper surface of the second bulging portion 122. The first bulging portion 121 and the second bulging portion 122 are formed by partially bulging the sheet upward using the plasticity of the sheet. The sheet material 100 can be formed from a single sheet by a known forming method such as a vacuum forming method or a compression forming method.
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、上述のように構成されたシート材１００を、境界線Ｐ、Ｑに沿って折り畳むことでコア層２が形成される。具体的には、シート材１００を、平面領域１１０と膨出領域１２０との境界線Ｐにて谷折りするとともに、第１膨出部１２１の上面と側面との境界線Ｑにて山折りしてＸ方向に圧縮する。そして、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なることによって、一つの膨出領域１２０に対して一つのＹ方向に延びる角柱状の区画体１３０が形成される。こうした区画体１３０がＸ方向に連続して形成されていくことにより板状のコア層２が形成される。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the core layer 2 is formed by folding the sheet material 100 configured as described above along the boundary lines P and Q. Specifically, the sheet material 100 is valley-folded at the boundary line P between the flat region 110 and the bulging region 120 and is folded at the boundary line Q between the upper surface and the side surface of the first bulging portion 121. To compress in the X direction. Then, as shown in FIGS. 2B and 2C, the upper surface and the side surface of the first bulge portion 121 are folded, and the end surface of the second bulge portion 122 and the planar region 110 are folded, so that One prismatic partition 130 extending in the Y direction is formed for one bulging region 120. The plate-shaped core layer 2 is formed by continuously forming such partition bodies 130 in the X direction.
このとき、第１膨出部１２１の上面と側面とによってコア層２の上壁２１が形成されるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とによってコア層２の下壁２２が形成される。なお、図２（ｃ）に示すように、上壁２１における第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なって二層構造を形成する部分、及び下壁２２における第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なって二層構造を形成する部分がそれぞれ重ね合わせ部１３１となる。 At this time, the upper wall 21 of the core layer 2 is formed by the upper surface and the side surface of the first bulging portion 121, and the lower wall 22 of the core layer 2 is formed by the end surface of the second bulging portion 122 and the planar region 110. It is formed. In addition, as shown in FIG.2 (c), the upper surface and the side surface of the 1st bulging part 121 in the upper wall 21 fold and form the two-layer structure, and the 2nd bulging part 122 in the lower wall 22 The portions where the end surface and the planar region 110 are folded to form a two-layer structure are overlapped portions 131, respectively.
図２（ｃ）に示すように、第２膨出部１２２が折り畳まれて区画形成される六角柱状の領域が第２セルＳ２となるとともに、隣り合う一対の区画体１３０間に区画形成される六角柱状の領域が第１セルＳ１となる。本実施形態では、第２膨出部１２２の上面及び側面が第２セルＳ２の側壁を構成するとともに、第２膨出部１２２の側面と、膨出領域１２０における第２膨出部１２２間に位置する平面部分とが第１セルＳ１の側壁を構成する。そして、第２膨出部１２２の上面同士の当接部位、及び膨出領域１２０における上記平面部分同士の当接部位が二層構造をなす中間壁２３となる。また、第１セルＳ１では、一対の重ね合わせ部１３１によってその上端が閉塞され、第２セルＳ２では、一対の重ね合わせ部１３１によってその下端が閉塞されている。なお、こうした折り畳み工程を実施するに際して、シート材１００を加熱処理して軟化させた状態としておくことが好ましい。 As shown in FIG. 2 (c), the hexagonal column-shaped region formed by the second bulging portion 122 being folded becomes the second cell S2, and is partitioned between a pair of adjacent partitions 130. The hexagonal columnar region is the first cell S1. In the present embodiment, the upper surface and the side surface of the second bulging portion 122 constitute the side wall of the second cell S2, and between the side surface of the second bulging portion 122 and the second bulging portion 122 in the bulging region 120. The planar portion located constitutes the side wall of the first cell S1. And the contact part of the upper surfaces of the 2nd bulging part 122 and the contact part of the said plane parts in the bulging area | region 120 become the intermediate wall 23 which makes | forms a two-layer structure. Further, the upper end of the first cell S1 is closed by the pair of overlapping portions 131, and the lower end of the second cell S2 is closed by the pair of overlapping portions 131. In carrying out such a folding process, it is preferable to keep the sheet material 100 in a softened state by heat treatment.
次に、上記実施形態の樹脂構造体１０の作用を、コア層２にラミネートシート３を熱溶着で接合する態様と合わせて説明する。なお、コア層２にラミネートシート４を接合する態様については、ラミネートシート３を接合する態様と同じであるので、詳細な説明を省略する。 Next, the effect | action of the resin structure 10 of the said embodiment is demonstrated together with the aspect which joins the laminate sheet 3 to the core layer 2 by heat welding. In addition, about the aspect which joins the laminate sheet 4 to the core layer 2, since it is the same as the aspect which joins the laminate sheet 3, detailed description is abbreviate | omitted.
上記のようにして折り畳み成形されたコア層２の上面及び下面には、それぞれラミネートシート３及びラミネートシート４が熱溶着により接合されて樹脂構造体１０が製造される。ラミネートシート３をコア層２に熱溶着する際の加熱温度は、ラミネートシート３における接着層３ｂの融点よりも数℃〜十数℃高い温度に設定される。具体的には、加熱温度は、ラミネートシート３の接着層３ｂを構成するポリエステル系エラストマーの融点である１６０〜１８５℃よりも数℃程度高く設定されている。また、ラミネートシート３をコア層２に熱溶着する際の加熱時間は数秒〜十数秒に設定され、ラミネートシート３の同じ箇所が過度に長時間加熱されないようになっている。また、同様にして、ラミネートシート４のスキン層４ａが接着層４ｂを介して熱溶着でコア層２の下面に接合される。 The laminate structure 3 and the laminate sheet 4 are bonded to the upper surface and the lower surface of the core layer 2 folded and formed as described above, respectively, to produce the resin structure 10. The heating temperature at the time of thermally welding the laminate sheet 3 to the core layer 2 is set to a temperature that is several degrees C. to several tens of degrees C. higher than the melting point of the adhesive layer 3 b in the laminate sheet 3. Specifically, the heating temperature is set to be about several degrees Celsius higher than 160 to 185 degrees Celsius, which is the melting point of the polyester elastomer that constitutes the adhesive layer 3 b of the laminate sheet 3. The heating time when the laminate sheet 3 is thermally welded to the core layer 2 is set to several seconds to several tens of seconds so that the same portion of the laminate sheet 3 is not heated excessively for a long time. Similarly, the skin layer 4a of the laminate sheet 4 is bonded to the lower surface of the core layer 2 by heat welding via the adhesive layer 4b.
ここで、仮に、コア層２の上面及び下面にそれぞれラミネートシート３、４を熱溶着で接合する際にコア層２が過度に加熱されて軟化溶融すると、第１膨出部１２１や平面領域１１０がＸ方向に収縮変形してヒケが発生しやすくなる。この場合、第１セルＳ１の上端中央に上壁２１が大きく開口したり、第１セルＳ１における上壁２１の上面に凹凸が発生したりすることがある。同様に、第２セルＳ２の下端中央に下壁２２が大きく開口したり、第２セルＳ２における下壁２２の下面に凹凸が発生したりすることがある。 Here, if the core layer 2 is excessively heated and softened and melted when the laminate sheets 3 and 4 are bonded to the upper surface and the lower surface of the core layer 2 by thermal welding, the first bulging portion 121 and the planar region 110 are formed. Shrinks and deforms in the X direction, and sink marks are likely to occur. In this case, the upper wall 21 may be greatly opened in the center of the upper end of the first cell S1, or irregularities may be generated on the upper surface of the upper wall 21 in the first cell S1. Similarly, the lower wall 22 may have a large opening at the center of the lower end of the second cell S2, or unevenness may occur on the lower surface of the lower wall 22 in the second cell S2.
上記実施形態では、加熱温度は、ラミネートシート３の接着層３ｂを構成するポリエステル系エラストマーの融点である１６０〜１８５℃よりも数℃高い温度に設定されている。この加熱温度は、コア層２やラミネートシート３のスキン層３ａを構成するポリカーボネートを軟化せるための成形温度である２３０〜２５０℃に対して十分に低い。したがって、加熱温度が設定温度よりも数℃〜十数℃高くなったり、部分的に加熱温度が高くなったりしても、コア層２が軟化溶融するまでの高温には至らない。すなわち、加熱温度を厳密に管理しなくとも、コア層２を軟化溶融させることなくラミネートシート３の接着層３ｂのみを軟化溶融させることができる。また、仮に、ラミネートシート３の接着層３ｂをポリエステル系エラストマーで形成しても、その融点が１９０℃を超えていると、ラミネートシート３をコア層２に熱融着時で接合する際に、コア層２が変形する等の外観不良が発生する可能性が捨てきれない。本実施形態のラミネートシート３の接着層３ｂの融点設定によれば、コア層２の変形等に起因する外観不良の発生は好適に抑制される。 In the above embodiment, the heating temperature is set to a temperature that is several degrees higher than 160 to 185 ° C., which is the melting point of the polyester-based elastomer constituting the adhesive layer 3 b of the laminate sheet 3. This heating temperature is sufficiently lower than 230 to 250 ° C. which is a molding temperature for softening the polycarbonate constituting the skin layer 3 a of the core layer 2 and the laminate sheet 3. Therefore, even if the heating temperature is several to tens of degrees Celsius higher than the set temperature or the heating temperature is partially increased, the core layer 2 does not reach a high temperature until it softens and melts. That is, only the adhesive layer 3b of the laminate sheet 3 can be softened and melted without softening and melting the core layer 2 without strictly controlling the heating temperature. Further, even if the adhesive layer 3b of the laminate sheet 3 is formed of a polyester-based elastomer, if the melting point exceeds 190 ° C., when the laminate sheet 3 is bonded to the core layer 2 at the time of thermal fusion, The possibility of appearance defects such as deformation of the core layer 2 cannot be thrown away. According to the melting point setting of the adhesive layer 3b of the laminate sheet 3 of the present embodiment, appearance defects due to deformation of the core layer 2 and the like are suitably suppressed.
一方、ラミネートシート３のスキン層３ａを構成するポリカーボネートのガラス転移点は、１５０〜１６０℃である。したがって、コア層２にラミネートシート３を熱溶着で接合する際、ラミネートシート３のスキン層３ａは、ガラス転移点以上の温度に加熱されることになる。すると、常温では硬化状態であるスキン層３ａが、弾力性及び柔軟性を有する状態となる。そのため、コア層２にラミネートシート３を熱溶着で接合する際に、スキン層３ａを含むラミネートシート３が曲がったり撓んだりしてコア層２に密着しやすくなる。 On the other hand, the glass transition point of the polycarbonate constituting the skin layer 3a of the laminate sheet 3 is 150 to 160 ° C. Therefore, when the laminate sheet 3 is bonded to the core layer 2 by heat welding, the skin layer 3a of the laminate sheet 3 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point. Then, the skin layer 3a, which is in a cured state at normal temperature, is in a state having elasticity and flexibility. Therefore, when the laminate sheet 3 is bonded to the core layer 2 by heat welding, the laminate sheet 3 including the skin layer 3a is bent or bent and is easily adhered to the core layer 2.
本実施形態の樹脂構造体１０によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、ラミネートシート３の接着層３ｂがポリエステル系エラストマーで形成されており、その融点は１６０〜１８５℃である。これは、コア層２を構成するポリカーボネートの軟化せるための成形温度である２３０〜２５０℃に比べて十分に低い。したがって、ラミネートシート３をコア層２に熱溶着する際の加熱温度を厳密に管理しなくとも、コア層２を軟化溶融させることなくラミネートシート３の接着層３ｂのみを軟化溶融させることができる。その結果、熱溶着時のコア層２の変形に起因する接合強度の低下や外観不良の発生を抑制できる。
According to the resin structure 10 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, the adhesive layer 3b of the laminate sheet 3 is formed of a polyester elastomer, and the melting point thereof is 160 to 185 ° C. This is sufficiently lower than 230 to 250 ° C. which is a molding temperature for softening the polycarbonate constituting the core layer 2. Therefore, only the adhesive layer 3b of the laminate sheet 3 can be softened and melted without softening and melting the core layer 2 without strictly controlling the heating temperature when the laminate sheet 3 is thermally welded to the core layer 2. As a result, it is possible to suppress a decrease in bonding strength and appearance defects due to deformation of the core layer 2 during heat welding.
（２）ポリエステル系エラストマーはポリカーボネートよりも柔軟性が高いため、ラミネートシート３のスキン層３ａの外面に作用する衝撃を、ラミネートシート３の接着層３ｂで吸収することができる。このように接着層３ｂで衝撃を吸収させることにより、衝撃によってラミネートシート３のスキン層３ａが破損することを抑制できる。 (2) Since the polyester elastomer has higher flexibility than polycarbonate, the impact acting on the outer surface of the skin layer 3 a of the laminate sheet 3 can be absorbed by the adhesive layer 3 b of the laminate sheet 3. By absorbing the impact with the adhesive layer 3b in this way, it is possible to prevent the skin layer 3a of the laminate sheet 3 from being damaged by the impact.
（３）上記実施形態では、ラミネートシート３の接着層３ｂの融点が１６０〜１８５℃であるため、ラミネートシート３をコア層２に熱溶着で接合する際に、ラミネートシート３のスキン層３ａがガラス転移点以上の温度に加熱されることになる。すると、ラミネートシート３のスキン層３ａが弾力性及び柔軟性を有するようになり、スキン層３ａを含むラミネートシート３が曲がったり撓んだりしてコア層２に密着しやすくなる。ラミネートシート３をコア層２に適切に密着させて熱溶着で接合することにより、接合強度の向上が期待できる。 (3) In the above embodiment, since the melting point of the adhesive layer 3b of the laminate sheet 3 is 160 to 185 ° C., when the laminate sheet 3 is bonded to the core layer 2 by thermal welding, the skin layer 3a of the laminate sheet 3 is It will be heated to a temperature above the glass transition point. Then, the skin layer 3a of the laminate sheet 3 has elasticity and flexibility, and the laminate sheet 3 including the skin layer 3a is bent or bent, so that the skin layer 3a easily adheres to the core layer 2. By appropriately adhering the laminate sheet 3 to the core layer 2 and joining them by heat welding, an improvement in joining strength can be expected.
（４）コア層２及びラミネートシート３のスキン層３ａをポリカーボネート製とすることによって、例えば、コア層２及びラミネートシート３のスキン層３ａをポリプロピレン製とした場合に比較して、曲げ強度、衝撃強度、耐熱性及び透明性を向上できる。 (4) By making the skin layer 3a of the core layer 2 and the laminate sheet 3 made of polycarbonate, for example, compared with the case where the skin layer 3a of the core layer 2 and the laminate sheet 3 is made of polypropylene, bending strength, impact Strength, heat resistance and transparency can be improved.
なお、上記の効果のうちラミネートシート３に関する効果と同様のことがラミネートシート４に関してもいえる。
上記実施形態は以下のように変更してもよく、また、以下の変更例を組み合わせて適用してもよい。
In addition, the same thing as the effect regarding the laminate sheet 3 among the above effects can also be said with respect to the laminate sheet 4.
The above embodiment may be modified as follows, and may be applied in combination with the following modified examples.
・ 一枚のシート材１００を折り畳み成形してコア層２を構成するのに限らず、複数のシートを使用してコア層２を構成してもよい。例えば、帯状のシートを所定間隔毎に屈曲させるとともに、屈曲させた帯状のシートを複数並置することによりコア層を構成してもよい。 The core layer 2 is not limited to forming the core layer 2 by folding and forming one sheet material 100, and the core layer 2 may be configured using a plurality of sheets. For example, the core layer may be configured by bending a belt-shaped sheet at predetermined intervals and arranging a plurality of bent belt-shaped sheets in parallel.
・ 上記実施形態では、コア層２の内部に六角柱状のセルＳが区画形成されていたが、セルＳの形状は、特に限定されるものでなく、例えば、四角柱状、八角柱状等の多角形状や円柱状としてもよい。その際、異なる形状のセルが混在していてもよい。また、各セルは隣接していなくともよく、セルとセルとの間に隙間（空間）が存在していてもよい。 In the above embodiment, the hexagonal columnar cells S are defined in the core layer 2, but the shape of the cells S is not particularly limited. For example, the polygonal shapes such as a quadrangular columnar shape and an octagonal columnar shape Or a cylindrical shape. At that time, cells having different shapes may be mixed. Further, the cells do not have to be adjacent to each other, and a gap (space) may exist between the cells.
・ 樹脂構造体１０として、例えば、シート状のシート本体から一方側に向かって突出する中空円柱状のセルを複数設けることによってコア層を形成し、コア層における中空円柱状のセルの頂面にラミネートシートを接合するようにしてもよい。あるいは、中空円柱状のセルが複数設けられたシートを、その中空円柱状のセルの頂面同士が接合されるように接合することによってコア層を構成してもよい。この場合、中空円柱状のセルが複数設けられたシートのうちの少なくともいずれか一方において、中空円柱状のセルが形成されていない面にラミネートシートを接合することになる。なお、ここでいう中空円柱状とは、その高さ方向において径が一定であるものに限らず、頂面に向かうにつれて径が小さくなるテーパ状の中空円柱状（接頭円錐形状）を含むものである。 -As the resin structure 10, for example, a core layer is formed by providing a plurality of hollow cylindrical cells protruding from the sheet-shaped sheet main body toward one side, and the top surface of the hollow cylindrical cells in the core layer is formed. Laminate sheets may be joined. Or you may comprise a core layer by joining the sheet | seat in which multiple hollow columnar cells were provided so that the top surfaces of the hollow columnar cells may be joined. In this case, in at least one of the sheets provided with a plurality of hollow cylindrical cells, the laminate sheet is bonded to the surface where the hollow cylindrical cells are not formed. The hollow cylindrical shape here is not limited to the one having a constant diameter in the height direction but includes a tapered hollow cylindrical shape (prefixed cone shape) whose diameter decreases toward the top surface.
・ コア層２や、ラミネートシート３におけるスキン層３ａは、モノマー同士がカーボネート基で重合している化学構造のものであれば、どのようなポリカーボネートであっても適用できる。また、ポリカーボネートに添加物が添加されていたとしても、原料の重量％濃度に換算して、ポリカーボネートモノマーの濃度が１０％を超えていれば、ポリカーボネート製であるといえる。なお、ポリカーボネートに添加する添加物としては、ガラス繊維やガラスパウダー等のガラス成分や、タルクなどの珪酸塩鉱物が挙げられる。これらの添加物により、ラミネートシート３のスキン層３ａを接合する際に加熱によりコア層２が変形することをより抑制できる。 The core layer 2 and the skin layer 3a in the laminate sheet 3 can be applied to any polycarbonate as long as they have a chemical structure in which monomers are polymerized with carbonate groups. Moreover, even if an additive is added to the polycarbonate, it can be said that it is made of polycarbonate if the concentration of the polycarbonate monomer exceeds 10% in terms of the concentration by weight of the raw material. Examples of the additive added to the polycarbonate include glass components such as glass fiber and glass powder, and silicate minerals such as talc. These additives can further suppress the deformation of the core layer 2 due to heating when the skin layer 3a of the laminate sheet 3 is bonded.
・ ラミネートシート３における接着層３ｂは、ポリエステル系エラストマーで形成されるのに限らない。例えば、融点が１５０〜１９０℃の熱可塑性のエラストマー材料であれば、熱溶着時にコア層２を軟化溶融させることなく、接着層３ｂのみを軟化溶融させることができる。 The adhesive layer 3b in the laminate sheet 3 is not limited to being formed of a polyester elastomer. For example, if it is a thermoplastic elastomer material having a melting point of 150 to 190 ° C., only the adhesive layer 3b can be softened and melted without softening and melting the core layer 2 at the time of heat welding.
・ ラミネートシート３は、スキン層３ａと接着層３ｂとの二層構造に限らず、三層以上の層によって構成されていてもよい。例えば、スキン層３ａと接着層３ｂとの間に一以上の層が介在されていてもよいし、スキン層３ａの外面（図１（ｂ）において上面）に一以上の層が積層されていてもよい。具体的な例としては、ラミネートシート３におけるスキン層３ａの外面にアルミニウムや化粧板等の他の材質を貼り付けることにより、曲げ強度の向上や美観の向上を図ったり、ラミネートシート３におけるスキン層３ａの外面にアクリル層を形成して擦り傷の発生防止等を図ったりすることが挙げられる。なお、仮に、ラミネートシート３におけるスキン層３ａと接着層３ｂとの間に他の層が介在されていたとしても、接着層３ｂが最もコア層２側に位置しており、それよりも外面側にスキン層３ａが位置しているのであれば、スキン層３ａは接着層３ｂを介してコア層２に接合されているといえる。 The laminate sheet 3 is not limited to the two-layer structure of the skin layer 3a and the adhesive layer 3b, and may be composed of three or more layers. For example, one or more layers may be interposed between the skin layer 3a and the adhesive layer 3b, or one or more layers may be laminated on the outer surface (upper surface in FIG. 1B) of the skin layer 3a. Also good. As a concrete example, by applying other materials such as aluminum and a decorative board to the outer surface of the skin layer 3a in the laminate sheet 3, the bending strength and the aesthetics are improved, or the skin layer in the laminate sheet 3 For example, an acrylic layer may be formed on the outer surface of 3a to prevent generation of scratches. Even if another layer is interposed between the skin layer 3a and the adhesive layer 3b in the laminate sheet 3, the adhesive layer 3b is located closest to the core layer 2 side, and the outer surface side than that. If the skin layer 3a is positioned on the surface, it can be said that the skin layer 3a is bonded to the core layer 2 via the adhesive layer 3b.
・ 上記したラミネートシート３に関する変更例は、ラミネートシート４についても同様に適用できる。
・ ラミネートシート３、４は、同一構成である必要はない。例えば、ラミネートシート３、４の厚みは同じであるのに限らず、異なっていてもよい。また、例えば、ラミネートシート３についてはスキン層３ａと接着層３ｂとで構成し、ラミネートシート４についてはスキン層４ａのみで構成してもよい。つまり、ラミネートシート３、４のうちのいずれか一方がポリカーボネート製のスキン層と、融点が１５０〜１９０℃のエラストマー材料で形成された接着層を有していれば、他方の構成は問わない。さらに、コア層２におけるセルの形状を維持できるのであれば、ラミネートシート３、４のいずれか一方を省略することも可能である。
The above-described modification example regarding the laminate sheet 3 can be similarly applied to the laminate sheet 4.
-The laminate sheets 3 and 4 do not need to have the same configuration. For example, the thicknesses of the laminate sheets 3 and 4 are not limited to the same, and may be different. Further, for example, the laminate sheet 3 may be constituted by the skin layer 3a and the adhesive layer 3b, and the laminate sheet 4 may be constituted only by the skin layer 4a. In other words, if any one of the laminate sheets 3 and 4 has a polycarbonate skin layer and an adhesive layer formed of an elastomer material having a melting point of 150 to 190 ° C., the other configuration is not limited. Furthermore, if the shape of the cell in the core layer 2 can be maintained, either one of the laminate sheets 3 and 4 can be omitted.
・ コア層２を多層構造としてもよい。例えば、コア層２の両面にポリエステル系エラストマーで形成された接着層をそれぞれ接合して三層構造としてもよい。この場合、ラミネートシート３、４における接着層を省略することもできる。また、折り畳み成形された一層構造のコア層に、ポリエステル系エラストマーで形成されたシートと、これとは別体の一層構造のスキン層とを順に積層し、この状態で加熱することによりスキン層をポリエステル系エラストマーで形成されたシート（接着層）を介してコア層に接合してもよい。いずれにしても、コア層とスキン層との間に接着層が介在されており、この接着層の熱溶着性によってスキン層がコア層に接合されていればよい。 -The core layer 2 may have a multilayer structure. For example, an adhesive layer formed of a polyester-based elastomer may be bonded to both surfaces of the core layer 2 to form a three-layer structure. In this case, the adhesive layer in the laminate sheets 3 and 4 can be omitted. In addition, a sheet formed of a polyester elastomer and a separate single layer skin layer are sequentially laminated on a folded single layer core layer, and the skin layer is heated by heating in this state. You may join to a core layer through the sheet | seat (adhesion layer) formed with the polyester-type elastomer. In any case, it is only necessary that an adhesive layer is interposed between the core layer and the skin layer, and the skin layer is bonded to the core layer by the heat welding property of the adhesive layer.
次に、樹脂構造体の試験結果について説明する。
先ず、試験に供した樹脂構造体の実施例及び比較例の構成について説明する。
実施例１〜１０及び比較例１〜３のいずれにおいても、図２に示すように所定の形状に成形されたシート材を折り畳むことによりコア層を形成した。そのコア層の上下両面に、それぞれラミネートシートを密着させ、ラミネートシートの外面側（スキン層側）から数秒間加熱することによりコア層の上下両面にラミネートシートを熱溶着で接合して、実施例１〜１０及び比較例１〜３の樹脂構造体を製造した。なお、ラミネートシートを熱溶着で接合する際の加熱温度は、ラミネートシートにおける接着層の融点よりも数℃高い温度に設定した。
Next, the test result of the resin structure will be described.
First, the structure of the Example of the resin structure used for the test and a comparative example is demonstrated.
In any of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3, a core layer was formed by folding a sheet material formed into a predetermined shape as shown in FIG. The laminate sheets are adhered to both the upper and lower surfaces of the core layer, and the laminate sheets are bonded to the upper and lower surfaces of the core layer by heat welding by heating from the outer surface side (skin layer side) for several seconds. Resin structures of 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were produced. In addition, the heating temperature at the time of joining a laminated sheet by heat welding was set to the temperature several degree C higher than melting | fusing point of the contact bonding layer in a laminated sheet.
表１に示すように、実施例１は、コア層を構成するシート材として、厚み０．３０ｍｍのポリカーボネート製のシート材を用いた。また、ラミネートシートとして、厚み０．４０ｍｍ（４００μｍ）のポリカーボネートの基材層に、厚み０．１０ｍｍ（１００μｍ）の低粘度ポリエステル系エラストマーの表層が積層された共押出成形シートを用いた。共押出成形シートは、基材層に使用されるポリカーボネートを単軸押出機（田辺プラスチック社製ＶＳ４０単軸押出機）を用いて２８０℃にて溶融混練すると共に、表層に用いられる低粘度ポリエステル系エラストマーを単軸押出機（プラ技研製単軸押出機）を用いて２２０℃にて溶融混練し、それぞれの溶融物を共押出用ダイの各フィードブロックへ供給することにより積層し作製した。なお、ラミネートシートにおいてポリカーボネートの基材層がスキン層に相当し、ポリエステル系エラストマーの表層が接着層に相当する。 As shown in Table 1, in Example 1, a polycarbonate sheet material having a thickness of 0.30 mm was used as a sheet material constituting the core layer. As the laminate sheet, a co-extruded sheet in which a surface layer of a low-viscosity polyester elastomer having a thickness of 0.10 mm (100 μm) was laminated on a polycarbonate base layer having a thickness of 0.40 mm (400 μm) was used. The co-extrusion sheet is a low-viscosity polyester system used for the surface layer while melt-kneading polycarbonate used for the base material layer at 280 ° C. using a single screw extruder (VS40 single screw extruder manufactured by Tanabe Plastics). The elastomer was melt-kneaded at 220 ° C. using a single-screw extruder (Pla Giken single-screw extruder), and each melt was supplied to each feed block of a co-extrusion die to be laminated. In the laminate sheet, the polycarbonate base layer corresponds to the skin layer, and the surface layer of the polyester elastomer corresponds to the adhesive layer.
実施例２では、ラミネートシートとして、厚み０．４５ｍｍのポリカーボネートの基材層に、厚み０．０５ｍｍの低粘度ポリエステル系エラストマーの表層を共押出成形したものを用いた。その他の構成については、実施例１と同じとした。 In Example 2, as a laminate sheet, a polycarbonate base layer having a thickness of 0.45 mm and a surface layer of a low-viscosity polyester elastomer having a thickness of 0.05 mm were coextruded. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
実施例３では、ポリエステル系エラストマーとして実施例１のポリエステル系エラストマーよりも粘度が高い中粘度のものを使用し、その他の構成については実施例１と同じとした。実施例４では、ラミネートシートとして、厚み０．４５ｍｍの中粘度ポリカーボネートの基材層に、厚み０．０５ｍｍのポリエステル系エラストマーの表層を共押出成形したものを用いた。その他の構成については、実施例３と同じとした。 In Example 3, a medium elastomer having a higher viscosity than the polyester elastomer of Example 1 was used as the polyester elastomer, and the other configurations were the same as those of Example 1. In Example 4, a laminate sheet obtained by co-extrusion of a 0.05 mm thick polyester elastomer surface layer on a 0.45 mm thick medium viscosity polycarbonate base material layer was used. Other configurations were the same as those in Example 3.
実施例５では、ポリエステル系エラストマーとして実施例３のポリエステル系エラストマーよりも粘度が高い中高粘度のものを使用し、その他の構成については実施例１と同じとした。実施例６では、ラミネートシートとして、厚み０．４５ｍｍのポリカーボネートの基材層に、厚み０．０５ｍｍの中高粘度ポリエステル系エラストマーの表層を共押出成形したものを用いた。その他の構成については、実施例５と同じとした。 In Example 5, a medium-high viscosity material having a higher viscosity than the polyester elastomer of Example 3 was used as the polyester elastomer, and the other configurations were the same as those of Example 1. In Example 6, as a laminate sheet, a polycarbonate base material layer having a thickness of 0.45 mm and a surface layer of a medium and high viscosity polyester elastomer having a thickness of 0.05 mm were coextruded. Other configurations were the same as those in Example 5.
実施例７では、ポリエステル系エラストマーとして実施例５のポリエステル系エラストマーよりも粘度が高い高粘度のものを使用し、その他の構成については実施例１と同じとした。実施例８では、ラミネートシートとして、厚み０．４５ｍｍのポリカーボネートの基材層に、厚み０．０５ｍｍの高粘度ポリエステル系エラストマーの表層を共押出成形したものを用いた。その他の構成については、実施例７と同じとした。 In Example 7, a high-viscosity polyester elastomer having a higher viscosity than that of Example 5 was used as the polyester elastomer, and the other configurations were the same as those in Example 1. In Example 8, as a laminate sheet, a polycarbonate base layer having a thickness of 0.45 mm and a surface layer of a high-viscosity polyester elastomer having a thickness of 0.05 mm were coextruded. Other configurations were the same as those in Example 7.
実施例９では、ラミネートシートとして、厚み０．９０ｍｍのポリカーボネートの基材層に、厚み０．１０ｍｍの高粘度ポリエステル系エラストマーの表層を共押出成形したものを用いた。その他の構成については、実施例７と同じとした。 In Example 9, as a laminate sheet, a polycarbonate base layer having a thickness of 0.90 mm and a surface layer of a high-viscosity polyester elastomer having a thickness of 0.10 mm were co-extruded. Other configurations were the same as those in Example 7.
実施例１０では、ラミネートシートとして、厚み１．９０ｍｍのポリカーボネートの基材層に、厚み０．１０ｍｍの高粘度ポリエステル系エラストマーの表層を共押出成形したものを用いた。その他の構成については、実施例７と同じとした。 In Example 10, as a laminate sheet, a polycarbonate base material layer having a thickness of 1.90 mm and a surface layer of a high-viscosity polyester elastomer having a thickness of 0.10 mm were coextruded. Other configurations were the same as those in Example 7.
なお、ＤＳＣ法により各ポリエステル系エラストマーの融点を測定したところ、低粘度のポリエステル系エラストマーの融点は１６０℃、中粘度のポリエステル系エラストマーの融点は１８０℃、中高粘度のポリエステル系エラストマーの融点は１７２℃、高粘度のポリエステル系エラストマーの融点は１７０℃であった。また、せん断速度１０００ｓ−１、温度１９０℃の条件下において、各ポリエステル系エラストマーの粘度を測定したところ、低粘度のポリエステル系エラストマーの粘度は２７４Ｐａ・ｓｅｃ、中粘度のポリエステル系エラストマーの粘度は２９７Ｐａ・ｓｅｃ、中高粘度のポリエステル系エラストマーの粘度は３６５Ｐａ・ｓｅｃ、高粘度のポリエステル系エラストマーの粘度は４５０Ｐａ・ｓｅｃであった。 When the melting point of each polyester elastomer was measured by DSC method, the melting point of the low viscosity polyester elastomer was 160 ° C., the melting point of the medium viscosity polyester elastomer was 180 ° C., and the melting point of the polyester elastomer of medium viscosity was 172. The melting point of the high-viscosity polyester elastomer was 170 ° C. Further, when the viscosity of each polyester elastomer was measured under conditions of a shear rate of 1000 s −1 and a temperature of 190 ° C., the viscosity of the low viscosity polyester elastomer was 274 Pa · sec, and the viscosity of the medium viscosity polyester elastomer was 297 Pa. -Sec, the viscosity of the medium-high viscosity polyester elastomer was 365 Pa.sec, and the viscosity of the high viscosity polyester elastomer was 450 Pa.sec.
表１に示すように、比較例１では、実施例１と同様に、コア層を構成するシート材として、厚み０．３ｍｍのポリカーボネート製のシート材を用いた。また、ラミネートシートとして、厚み０．４０ｍｍのポリカーボネートの基材層に厚み０．１０ｍｍのグリコール変性ポリエチレンテレフタレートの表層を共押出成形したものを用いた。なお、ラミネートシートにおいてポリカーボネートの基材層がスキン層に相当し、グリコール変性ポリエチレンテレフタレートの表層が接着層に相当する。グリコール変性ポリエチレンテレフタレートの軟化温度（みなし融点）は１４０℃付近であり、ガラス転移点が８１℃、粘度が９６０ｐａ・ｓｅｃであった。グリコール変性ポリエチレンテレフタレートの軟化温度（みなし融点）の測定は、ＤＳＣ法にて液体状態を確認する（１４０℃以下付近で温度がブロードピークをとる）ことにより行った。なお、ここでいう軟化温度（みなし融点）とは、非結晶物質が液体状態となる温度をいい、結晶物質の融点の替わりに使用される指標である。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, as in Example 1, a sheet material made of polycarbonate having a thickness of 0.3 mm was used as the sheet material constituting the core layer. In addition, as a laminate sheet, a polycarbonate base layer having a thickness of 0.40 mm and a surface layer of glycol modified polyethylene terephthalate having a thickness of 0.10 mm were coextruded. In the laminate sheet, the polycarbonate base material layer corresponds to the skin layer, and the glycol-modified polyethylene terephthalate surface layer corresponds to the adhesive layer. The softening temperature (deemed melting point) of the glycol-modified polyethylene terephthalate was around 140 ° C., the glass transition point was 81 ° C., and the viscosity was 960 pa · sec. The softening temperature (deemed melting point) of the glycol-modified polyethylene terephthalate was measured by confirming the liquid state by the DSC method (temperature takes a broad peak at around 140 ° C. or lower). Note that the softening temperature (deemed melting point) here refers to a temperature at which an amorphous substance is in a liquid state, and is an index used instead of the melting point of a crystalline substance.
比較例２及び３では、ラミネートシートにおけるポリカーボネートの基材層（スキン層）の厚みを、それぞれ１．４０ｍｍ、１．９０ｍｍに設定した。コア層の構成など、その他の構成については比較例１と同じとした。 In Comparative Examples 2 and 3, the thickness of the polycarbonate base material layer (skin layer) in the laminate sheet was set to 1.40 mm and 1.90 mm, respectively. Other configurations such as the configuration of the core layer were the same as those in Comparative Example 1.
上記実施例１〜１０及び比較例１〜３の樹脂構造体について、「ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−３」に基づくデュポン衝撃試験（塗膜の耐おもり落下性試験）を行った。なお、この試験は、所定重量のおもりを所定高さから試験対象物に対して落とした場合に、塗膜（本試験の場合はスキン層）に割れや剥がれが生じるか否かを試験するものである。試験は、２３℃及び０℃それぞれの環境温度において実施し、スキン層の割れや剥がれが認められない最も大きな衝撃度（以下、許容衝撃度という）を測定した。この試験における許容衝撃度が高いほど、ラミネートシートのスキン層が破損し難く、接合強度が強いことを示す。
The resin structures of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to a DuPont impact test (a coating weight drop resistance test) based on “JIS K 5600-5-3”. This test is to test whether or not the coating film (skin layer in the case of this test) is cracked or peeled off when a weight of a specified weight is dropped from a specified height onto the test object. It is. The test was carried out at ambient temperatures of 23 ° C. and 0 ° C., and the greatest impact level (hereinafter referred to as allowable impact level) at which no cracking or peeling of the skin layer was observed was measured. A higher allowable impact in this test indicates that the skin layer of the laminate sheet is less likely to be damaged and the bonding strength is higher.
一方、表２の実施例１〜１０の試験結果から明らかなとおり、ラミネートシートの接着層がポリエステル系エラストマーである場合には、環境温度２３℃において許容衝撃度が４．９以上である。これは、落下おもりの重量１０００ｇ、落下高さ５００ｍｍである場合に割れや剥がれが認められないことを意味する。したがって、ラミネートシートの接着層をポリエステル系エラストマーで形成した場合には高い接合強度を得ることができる。 On the other hand, as is apparent from the test results of Examples 1 to 10 in Table 2, when the adhesive layer of the laminate sheet is a polyester elastomer, the allowable impact is 4.9 or more at an environmental temperature of 23 ° C. This means that no crack or peeling is observed when the weight of the drop weight is 1000 g and the drop height is 500 mm. Therefore, high bonding strength can be obtained when the adhesive layer of the laminate sheet is formed of a polyester elastomer.
また、表２の実施例８の試験結果から明らかなとおり、ラミネートシートの接着層がポリエステル系エラストマーである場合には、環境温度２３℃の場合よりも環境温度０℃の場合の方が、許容衝撃度が低い。しかし、実施例８で環境温度０℃の場合の許容衝撃度「２．０１」に対して、ラミネートシートの接着層がグリコール変性ポリエチレンテレフタレートで形成されており、ラミネートシート全体としての厚みが実施例８と同じである比較例１の環境温度０℃の場合の許容衝撃度は「０．７２」である。したがって、ラミネートシートの接着層がグリコール変性ポリエチレンテレフタレートで形成されている場合に比較すれば、接着層をポリエステル系エラストマーで形成した方が環境温度に拘わらず高い許容衝撃度が得られる。 In addition, as is apparent from the test results of Example 8 in Table 2, when the adhesive layer of the laminate sheet is a polyester elastomer, it is acceptable that the environmental temperature is 0 ° C rather than the environmental temperature is 23 ° C. Low impact. However, the adhesive layer of the laminate sheet is formed of glycol-modified polyethylene terephthalate with respect to the allowable impact degree “2.01” when the environmental temperature is 0 ° C. in Example 8, and the thickness of the laminate sheet as a whole is The allowable impact in the case of the environmental temperature of 0 ° C. in Comparative Example 1 that is the same as 8 is “0.72”. Therefore, compared with the case where the adhesive layer of the laminate sheet is formed of glycol-modified polyethylene terephthalate, a higher allowable impact can be obtained regardless of the environmental temperature when the adhesive layer is formed of a polyester-based elastomer.
［落球試験］
上記実施例１〜１０及び比較例１〜３の樹脂構造体に、直径５０ｍｍ、重さ５３０ｇの球を所定高さから落とし、外観が変化するか否か、割れが発生するか否かを観察する試験を行った。球を落とす高さは、環境温度２３℃の場合には５００ｍｍ、７５０ｍｍ、１０００ｍｍとし、環境温度０℃の場合には２５０ｍｍ、５００ｍｍ、７５０ｍｍ、１０００ｍｍとした。そして、同一の条件においてそれぞれ５回の試験を行った。なお、表３において「◎」はラミネートシートのスキン層に外観上の変化が観察されないことを示し、「○」はラミネートシートのスキン層に打痕が発生するが割れが発生しないことを示す。また、「△」は目視では確認し難いが触るとわかる程度の小さな割れが発生したことを示し、「×」は目視で明らかにわかる割れが発生したことを示す。そして、「××」は大きな割れが発生したことを示す。
[Falling ball test]
In the resin structures of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3, a sphere having a diameter of 50 mm and a weight of 530 g is dropped from a predetermined height, and whether or not the appearance changes and whether or not a crack occurs is observed. A test was conducted. The height at which the sphere was dropped was 500 mm, 750 mm, and 1000 mm when the environmental temperature was 23 ° C., and 250 mm, 500 mm, 750 mm, and 1000 mm when the environmental temperature was 0 ° C. Then, five tests were performed under the same conditions. In Table 3, “◎” indicates that no change in appearance is observed in the skin layer of the laminate sheet, and “◯” indicates that dents are generated but no cracks are generated in the skin layer of the laminate sheet. In addition, “Δ” indicates that a crack that is difficult to visually confirm but is small enough to be recognized when touched, and “×” indicates that a crack that is clearly visible is generated. “XX” indicates that a large crack occurred.
一方、実施例１〜１０の試験結果から明らかなとおり、ラミネートシートの接着層がポリエステル系エラストマーで形成されている場合には、環境温度が２３℃であれば、上記試験において割れがほとんど発生せず、スキン層の強度が高い。特に、実施例１０の試験結果から明らかなとおり、接着層の厚みが０．１ｍｍでスキン層の厚みが１．９ｍｍである場合には、環境温度２３℃で球を落とす高さが１０００ｍｍ以下であれば、打痕すら残らない。また、実施例１〜６の試験結果から明らかなとおり、環境温度が０℃であっても、ラミネートシートの接着層を構成するポリエステル系エラストマーの粘度が相応に低ければ、この試験条件下では割れが発生しない。その一方で、実施例７及び８の試験結果から明らかなとおり、ラミネートシートの接着層を構成するポリエステル系エラストマーの粘度が高く、且つ環境温度が０℃である場合には、割れが発生する傾向がある。したがって、スキン層の強度という観点からは、接着層を構成するポリエステル系エラストマーの粘度は、低い方が好適である。具体的には、ポリエステル系エラストマーの粘度は、実施例５及び６で使用した中高粘度のポリエステル系エラストマーの粘度と、実施例７及び８で使用した高粘度のポリエステル系エラストマーの粘度の略中間値である４００Ｐａ・ｓｅｃ以下であることが好ましい。 On the other hand, as is clear from the test results of Examples 1 to 10, when the adhesive layer of the laminate sheet is formed of a polyester elastomer, if the environmental temperature is 23 ° C., almost no cracks occur in the above test. The strength of the skin layer is high. In particular, as is apparent from the test results of Example 10, when the thickness of the adhesive layer is 0.1 mm and the thickness of the skin layer is 1.9 mm, the height at which the sphere is dropped at an environmental temperature of 23 ° C. is 1000 mm or less. If there is, even a dent will not remain. Further, as is apparent from the test results of Examples 1 to 6, even if the environmental temperature is 0 ° C., if the viscosity of the polyester elastomer constituting the adhesive layer of the laminate sheet is correspondingly low, cracking occurs under this test condition. Does not occur. On the other hand, as is clear from the test results of Examples 7 and 8, when the viscosity of the polyester elastomer constituting the adhesive layer of the laminate sheet is high and the environmental temperature is 0 ° C., cracking tends to occur. There is. Therefore, from the viewpoint of the strength of the skin layer, it is preferable that the viscosity of the polyester elastomer constituting the adhesive layer is lower. Specifically, the viscosity of the polyester-based elastomer is approximately an intermediate value between the viscosity of the medium-high viscosity polyester elastomer used in Examples 5 and 6 and the viscosity of the high-viscosity polyester elastomer used in Examples 7 and 8. Preferably, it is 400 Pa · sec or less.
上記実施形態、変更例及び試験結果から把握できる技術的思想について記載する。
・ 気温２３℃の環境下において、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−３に基づくデュポン衝撃試験の許容衝撃度が４．９以上である。
・ 気温０℃の環境下において、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−３に基づくデュポン衝撃試験の許容衝撃度が４．９以上である。
・ 接着層の厚みが０．１ｍｍ以上、かつスキン層の厚みが１．９ｍｍ以上である。
The technical idea which can be grasped from the embodiment, the modified example and the test result will be described.
-The allowable impact degree of the DuPont impact test based on JISK5600-5-3 is 4.9 or more in the environment of temperature 23 degreeC.
-The allowable impact degree of the DuPont impact test based on JISK5600-5-3 is 4.9 or more in the environment of temperature 0 degreeC.
-The thickness of the adhesive layer is 0.1 mm or more, and the thickness of the skin layer is 1.9 mm or more.
２…コア層、３…ラミネートシート、３ａ…スキン層、３ｂ…接着層、４…ラミネートシート、４ａ…スキン層、４ｂ…接着層、１０…樹脂構造体。 2 ... core layer, 3 ... laminate sheet, 3a ... skin layer, 3b ... adhesive layer, 4 ... laminate sheet, 4a ... skin layer, 4b ... adhesive layer, 10 ... resin structure.
Claims (2)
前記接着層は、融点が１５０〜１９０℃であり、剪断速度１０００ｓ−１、温度１９０℃の条件下における粘度が４００Ｐａ・ｓｅｃ以下であるポリエステル系エラストマーで形成されており、
気温２３℃の環境下において、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−３に基づくデュポン衝撃試験の許容衝撃度が４．９以上であることを特徴とする樹脂構造体。 A polycarbonate core layer in which a plurality of cells are juxtaposed, a polycarbonate skin layer bonded to at least one of the upper surface and the lower surface of the core layer, and interposed between the core layer and the skin layer A resin structure comprising an adhesive layer,
The adhesive layer is formed of a polyester-based elastomer having a melting point of 150 to 190 ° C., a shear rate of 1000 s −1 , and a viscosity of not more than 400 Pa · sec under conditions of a temperature of 190 ° C.
A resin structure having an allowable impact degree of 4.9 or more in a DuPont impact test based on JIS K 5600-5-3 in an environment of a temperature of 23 ° C.
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