JP6506650B2 - 中空構造板 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂製の中空構造板に関する。より詳しくは、熱可塑性樹脂シートからなる第１表面材及び第２表面材が、それぞれ、熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の面に中空状の凸部が複数形成された中空凸部成形シートの片面ずつに熱融着された中空構造板に関する。

樹脂製の中空構造板は、軽量で、かつ、耐薬品性、耐水性、断熱性、遮音性及び復元性に優れ、取り扱いも容易であることから、箱材や梱包材などの物流用途、壁や天井用のパネル材などの建築用途、更には、自動車用途などの幅広い分野に使用されている。例えば、特許文献１には、所定の間隔を隔てて平行に配置された合成樹脂素材製の２枚のシートの間に、所定のピッチで凹凸波形が繰り返された合成樹脂素材製の波形部材が挟持された状態の中空構造板が開示されている。

また、例えば、特許文献２には、２枚の熱可塑性樹脂シートに突設された複数の凸部が突き合わされた状態で熱融着された構成の所謂ツインコーン（登録商標）タイプの中空構造板が開示されている。このツインコーン（登録商標）タイプの中空構造板は、曲げ性能及び圧縮性能に優れることから、自動車内装材、物流資材、建材など、様々な分野で使用されている。

このような中空構造板は、一般に、複数の凸部が形成された熱可塑性樹脂シートに、１又は２以上の熱可塑性樹脂シートを積層し、融着することにより製造されている（例えば、特許文献１〜６）。
ここで、特に、複数の凸部が形成された熱可塑性樹脂シートの両面に、更に熱可塑性樹脂シートを積層する場合において、積層される熱可塑性樹脂シートの表面側と裏面側との間に冷却収縮の差が生じることにより、完成品である中空構造板に反りが発生してしまうことが問題として知られていた。

上述した問題に対し、例えば、特許文献２では、中空構造板の製造方法において、エンボスローラの軸芯内部に冷却媒体流路を形成して冷却可能に構成することにより、中空構造板の反りを小さくすることを可能とする技術が開示されている。また、特許文献６では、積層される熱可塑性樹脂シートに、更に板紙を貼り合わせ、その板紙の目付を調整することにより、中空構造板の反りを解消できる技術が開示されている。
しかしながら、これらの従来技術では、特に、中空構造板の総厚みを薄くした場合において、反りを制御することが難しいという問題が更に生じていた。

特開２００３−１７０５１５号公報 特開２００７−８３４０７号公報 国際公開第０３／０８０３２６号パンフレット 特開２０１０−９９８６７号公報 特開２００８−２１３２６２号公報 特開２００７−１６８２００号公報

そこで、本発明では、中空構造板の総厚みの厚薄に関わらず、反りを制御することが可能な中空構造板を提供することを主目的とする。

本願発明者らは、前記課題を解決するために、中空構造板の構成について鋭意研究を行った結果、非対称構造の中空構造板において、中空凸部成形シートと該中空凸部成形シートの両面に熱融着された表面材との非接触面積に着目し、該非接触面積の比を一定の範囲内に調整することにより、反りの制御が可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明では、熱可塑性樹脂シートからなる第１表面材及び第２表面材が、それぞれ、熱可塑性樹脂シートの一方の面に中空状の凸部が複数形成された中空凸部成形シートの片面ずつに熱融着された中空構造板であって、
前記中空凸部成形シートは、厚さ方向に非対称構造であり、
前記凸部は、不連続的凸部であり、
前記不連続的凸部の上面部側に前記第１表面材が熱融着され、前記不連続的凸部の開口部側に前記第２表面材が熱融着されており、
前記第１表面材側の前記中空凸部成形シートとの非接触部分の面積の総和Ｓ１と、前記第２表面材側の前記中空凸部成形シートとの非接触部分の面積の総和Ｓ２との比が、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１である、中空構造板を提供する。
また、前記不連続的凸部を、四角格子状又は千鳥状に配置させることもできる。
更に、前記不連続的凸部を、円錐台形状又は多角錐台形状に設計することもできる。
本発明に係る中空構造板において、前記中空凸部成形シート及び／又は前記表面材の材質は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、ポリエチレンが１〜５０％含まれることを特徴とすることができる。

本発明によれば、中空構造板の総厚みの厚薄に関わらず、中空構造板の反りを制御することが可能である。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本発明中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

Ａは、本発明に係る中空構造板１の第１実施形態の構造を模式的に示す断面図であり、Ｂは、本発明に係る中空構造板１の第１実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 中空凸部成形シート２の第１実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 Ａは、中空凸部成形シート２の第２実施形態の構造を模式的に示す斜視図であり、Ｂは、Ａの矢印方向から視た場合の模式図である。 本発明に係る中空構造板１の第２実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第３実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第４実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第５実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第６実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第７実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第８実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第９実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第１０実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第１１実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第１２実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第１３実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明に係る中空構造板１の第１４実施形態の構造を模式的に示す断面図である。 本発明に係る中空構造板１の第１５実施形態の構造を模式的に示す断面図である。 本発明に係る中空構造板１の、製造方法の一例を示す概念図である。 本発明に係る中空構造板１の、図１８とは異なる製造方法の一例を示す概念図である。 本発明に係る中空構造板１の、図１８及び１９とは異なる製造方法の一例を示す概念図である。 中空構造板の反りの測定方法を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための好適な形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

＜１．中空構造板１＞
図１のＡは、本発明に係る中空構造板１の第１実施形態の構造を模式的に示す断面図である。また、図１のＢは、本発明に係る中空構造板１の第１実施形態の構造を模式的に示す斜視図である。本発明に係る中空構造板１は、図１に示すように、中空凸部成形シート２と、第１表面材３１及び第２表面材３２と、を少なくとも備え、中空凸部成形シート２の片面ずつに、第１表面材３１及び第２表面材３２が、それぞれ熱融着された構成であることを特徴とする。

＜２．中空凸部成形シート２＞
中空凸部成形シート２は、熱可塑性樹脂シートからなり、その少なくとも一方の面に、中空状の凸部２１が複数形成されていることを特徴とする。即ち、図２及び３に示すように、中空凸部成形シート２の一方の面にのみ凸部２１が形成されていてもよいし、図４及び５に示すように、中空凸部成形シート２の両面に凸部２１が形成されていてもよい。

本発明において、凸部２１は、少なくとも上面部２１１及び開口部２１２を有していれば（図１のＡ参照）、その形態は特に限定されず、自由に設計することができる。

また、複数の凸部２１は、全て同一の形態であってもよいし、２種以上の形態を自由に選択して組み合わせてもよい。例えば、複数の凸部２１を、図３及び４に示すように、全て同一の形態で設計してもよいし、図５に示すように、２種の形態を組み合わせて設計してもよい。

本発明では、凸部２１の形態を、シートの少なくとも二辺に渡って連続して形成された連続的凸部、又はシートの少なくとも二辺に渡って連続することなく形成された不連続的凸部、又はこれらの組み合わせとすることができる。例えば、連続的凸部とは、図９及び１０に示すような形態などであり、不連続的凸部とは、図１〜８に示すような形態などが挙げられる。また、連続的凸部と不連続的凸部の組み合わせとは、図１３及び１４に示すような形態などが挙げられる。

更に、本発明では、図示しないが、凸部２１の途中に段差を設けたり、凸部２１の途中にウェーブを設けたりすることも可能である。

本発明において、連続的凸部の形態は特に限定されず、自由に設計することができるが、中空凸部成形シート２の面に対し垂直方向から視て多角格子又は平行に形成させることができる。これにより、製造工程における設計を容易化できることに加え、金型を用いて凸部２１を成形する場合には、金型の製造コストを削減することもできるからである。中空凸部成形シート２の面に対し垂直方向から視て多角格子とは、例えば、図１１に示すような三角格子、図１２に示すような四角格子等の形態などが挙げられる。また、中空凸部成形シート２の面に対し垂直方向から視て平行とは、例えば、図９及び１０に示すような形態などが挙げられる。

また、連続的凸部は、中空凸部成形シート２の面に対し垂直な断面の断面形状が多角形を含むことを特徴とすることもできる。これにより、本発明に係る中空構造板１の厚さ方向における圧縮強度を向上させることができるからである。具体的には、例えば、図９に示すような四角形、図１０に示すような六角形等の断面形状などが挙げられる。なお、図示しないが、連続的凸部の断面形状は、常に一定の断面形状を示さなくてもよい。

本発明において、不連続的凸部の配列形態は特に限定されず、自由に設計することができるが、格子状、千鳥状又は不規則に配列させることができる。本発明においては、この中でも特に、図２に示すような四角格子状、又は、図３に示すような千鳥状に凸部２１を配列させることが好ましい。これにより、本発明に係る中空構造板１の厚さ方向における圧縮強度を向上させることができるからである。なお、本発明では、千鳥状に凸部２１を配置させることには、図８に示すように、所定の基準方向に沿って視たときに、隣接するもの同士が互い違うように配置される状態も含まれる。

また、図３に示すように、不連続的凸部を千鳥状に配列させた場合、横方向の凸部２１の中心同士を結んだ線と斜め方向の凸部２１の中心同士を結んだ線とがなす角度θ２（図３のＢ参照）は特に限定されないが、６０°とすることが好ましい。これにより、中空構造板１の剛性及び等方性を向上させることができるからである。なお、四角格子状とは、θ２＝９０°とした場合の配列を意味する。

本発明において、不連続的凸部の形態も特に限定されず、自由に設計することができるが、例えば、図１〜５に示すような円錐台形状、図６及び８に示すような三角錐台形状、図７に示すような四角錐台形状、五角錐台形状等の多角錐台形状、更には、円柱形状、多角柱形状、多角星柱形状、多角星錐台形状など、様々な形状に設計することができる。なお、本発明では、中空凸部成形シート２が後述する表面材３１、３２と熱融着された際に、起点を少なくして表面材３１、３２からの剥離を防止する観点から、図６及び８に示すように、上述した多角錐台形状、多角柱形状等の角を丸く設計することもできる。

本発明においては、上述した中でも特に、凸部２１を円錐台形状又は多角錐台形状に設計することが好ましい。凸部２１の形状を円錐台形状又は多角錐台形状に設計することで、製造工程における設計を容易化できることに加え、金型を用いて凸部２１を成形する場合には、金型の製造コストを削減することもできる。

また、本発明においては、凸部２１を円錐台形状に設計することがより好ましい。その理由について、以下、説明する。

例えば、凸部２１を円錐台形状に設計した場合と、正四角錐台形状に設計した場合とで比較する。凸部２１を正四角錐台形状に設計する際に、正四角錐台形状の開口部２１２の一辺の長さ（図７のｂ参照）を、円錐台形状の開口部２１２の直径と同じ長さ（図２のａ参照）で設計したとする。この場合、凸部２１を円錐台形状に設計した場合の方が、凸部２１の側面積が低下する。そうすると、後述する図１９及び２０に示すような製造方法により、一枚の樹脂シートから中空凸部成形シート２を形成する場合においては、凸部２１の側面積の低下により中空凸部成形シート２の厚みが増し、完成品である中空構造板１の剛性を向上させることができる。

また、本発明に係る中空構造板１において、中空凸部成形シート２及び後述する表面材３１、３２の材質は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、通常、中空構造板に用いることが可能な熱可塑性樹脂を、１種又は２種以上自由に組み合わせて用いることができる。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリウレタン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などを使用することができる。これらの熱可塑性樹脂の中でも特に、コスト、成形性及び物性の観点から、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン及びブロック状ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂が好ましい。

また、本発明においては、中空凸部成形シート２及び／又は後述する表面材３１、３２の材質は、ポリエチレンが１〜５０％含まれていることがより好ましく、２〜３０％含まれていることが更に好ましい。ポリエチレンの量を１〜５０％とすることで、ポリエチレンの融点で中空凸部成形シート２と表面材３１、３２とを熱融着させることができ、１種の熱可塑性樹脂からなるものよりも熱効率がよく、かつ、完成品である中空構造板１の反りが解消し易くなるからである。また、ポリエチレンの量を１％以上とすることで、完成品である中空構造板１の耐衝撃性が強くなるからである。更に、ポリエチレンの量を５０％以下とすることで、完成品である中空構造板１の剛性が向上し、曲げ強度や圧縮強度も向上するからである。

更に、中空凸部成形シート２及び後述する表面材３１、３２を形成する熱可塑性樹脂には、タルク、マイカ及び炭酸カルシウムなどのフィラーや、ガラス繊維、アラミド繊維及び炭素繊維などのチョップドストランドが添加されていてもよい。これにより、本発明に係る中空構造板１の剛性を向上させることができるからである。

加えて、中空凸部成形シート２及び後述する表面材３１、３２を形成する熱可塑性樹脂には、難燃性、導電性、濡れ性、滑り性及び耐候性などを向上させるための改質剤や顔料等の着色剤などが添加されていてもよい。

なお、中空凸部成形シート２及び後述する表面材３１、３２は、通常、同じ材料で形成されるが、熱融着可能な範囲で相互に異なる材料で形成することも可能である。

本発明において、中空凸部成形シート２は、厚さ方向に非対称な構造であることも特徴とする。具体的には、例えば、図１５に示すような中空構造板１の場合、厚さ方向の中心軸Ｍに対して非対称な構造であることを意味する。中空凸部成形シート２を厚さ方向に非対称な構造とすることで、後述する表面材３１、３２を熱融着させる際に、表面材３１、３２の目付を調整することなく、中空構造板１の反りを制御することができる。

中空凸部成形シート２において、第２表面材３２から仮想される水平面と凸部２１とがなす角度θ１（図１のＡ参照）は特に限定されないが、４５°以上であることが好ましい。θ１を４５°以上とした場合、例えば、中空構造板１に対し、表面材３１、３２の外側から荷重をかけた際に、十分な強度を得ることができる。これは、単位面積あたりの凸部２１の数が多くなるため、表面材３１、３２と上面部２１１との総接着面積が大きくなり、表面材３１、３２からの剥離が防止できることや、その凸部２１の形状に由来した厚さ方向の強度が向上することなどに由来すると考えられる。

更に、θ１は、４５°以上８０°未満であることがより好ましい。これにより、本発明に係る中空構造板１の剛性を向上させることができるからである。なお、本発明において、θ１は常に一定でなくてもよく、凸部２１は、中心軸に対して非対称な形状であってもよい。

また、本発明において、凸部２１を不連続的凸部とした場合で、かつ、凸部２１の形状を円錐台形状に設計した場合、上面部２１１の直径の長さは特に限定されないが、２〜４ｍｍとすることが好ましい。これにより、凸部２１の数を所定の値以上にすることができるため、中空構造板１の厚さ方向における圧縮強度を向上させることができるからである。

中空凸部成形シート２において、２つの凸部２１における開口部２１２間の最短距離Ｌ（図３のＢ、又は、図９参照）は特に限定されないが、５ｍｍ以下とすることが好ましい。Ｌを５ｍｍ以下とした場合、単位面積あたりの凸部２１の数が多くなり、厚さ方向において十分な圧縮強度を得ることができるからである。

更に、Ｌは、１．５ｍｍ以下とすることがより好ましい。Ｌを１．５ｍｍ以下とした場合、本発明に係る中空構造板１において、反りを制御し易くなるからである。なお、本発明において、Ｌは常に一定でなくてもよい。

中空凸部成形シート２において、凸部２１の高さｈ（図１のＡ参照）は特に限定されないが、３ｍｍ以上であることが好ましい。ｈを３ｍｍ以上とした場合、中空構造板１の各種用途において、その中空構造による有用性が高くなるからである。

更に、ｈは、１５ｍｍ以下であることが好ましい。ｈを１５ｍｍ以下とした場合、凸部２１の成形が容易となり、製造工程における成形性を担保することができるからである。

加えて、上面部２１１の面積と、開口部２１２の面積との比は、上面部２１１の面積：開口部２１２の面積＝１：１より大きく１０以下であることが好ましい。この範囲に調整することにより、凸部２１の厚さ方向における圧縮強度を維持しつつ、中空凸部成形シート２における凸部２１の部分の厚さを均一に保つことが可能となるからである。

本発明では、中空凸部成形シート２の構造として、中空凸部成形シート２の一部に図１６及び１７に示すような流路Ｆが存在する構造を採用することもできる。本発明において、流路Ｆの形状、断面の構造等は特に限定されない。

図１６及び１７に示す矢印ｈは、流路Ｆの形成方向を示す。本技術において、流路Ｆを形成する方向は特に限定されず、例えば、図１６に示すように、矢印ｇ方向から視て矢印ｇと垂直に流路Ｆを形成したり、図１７に示すように、矢印ｇ方向から視て斜め方向に流路Ｆを形成したりすることもできる。

＜３．第１表面材３１、第２表面材３２＞
本発明において、第１表面材３１、第２表面材３２は、熱可塑性樹脂シートからなり、それぞれ、前述した中空凸部成形シート２の片面ずつに熱融着され、中空凸部成形シート２と共に本発明に係る中空構造板１を構成することを特徴とする。

なお、本発明では、中空凸部成形シート２の片面ずつに熱融着された２枚の表面材について、それぞれ、第１表面材３１、第２表面材３２と称しているが、これらの名称の区別は、便宜的なものであって、実際の製品である中空構造板１においては、第１表面材３１と第２表面材３２とを区別することはない。

本発明に係る中空構造板１は、第１表面材３１の中空凸部成形シート２との非接触面積Ｓ１（図１のＡ参照）と、第２表面材３２の中空凸部成形シート２との非接触面積Ｓ２（図１のＡ参照）との比が、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１であることを特徴とする。

従来、中空構造板の反りの原因の一つとして、表面材を非対称構造の凸部成形シートの両面に貼り合わせる際に、中空凸部成形シートの表面材と接触していない部分は、表面材と接触している部分と比較して、樹脂の収縮量が大きいため、中空凸部成形シートの上下で、樹脂の収縮量に差が生じることが知られていた。

本願発明者らは、上述した非接触面積（Ｓ１、Ｓ２）に着目し、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１に調整することにより、樹脂の収縮量の差を無くし、中空構造板１の反りを制御することに成功した。言い換えれば、Ｓ１とＳ２との比はどの範囲内に調整してもよいというわけではなく、上述した範囲内でなければ、中空構造板１の反りを制御することはできない。これにより、本発明は、冷却装置を用いたり、目付を調整したりといった従来技術を用いなくとも、中空構造板１の反りを制御することが可能である。

また、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１に調整することで、中空構造板１の総厚みを薄くした場合においても、反りの制御が容易となる。更には、凸部２１の形状、配列形態、設計態様などに関わらず、中空構造板１の反りを制御することも可能となる。

本発明では、Ｓ１：Ｓ２＝１．１５以上１．５以下：１に調整することがより好ましい。本願発明者らは、中空構造板１の成形時において、第１表面材３１と第２表面材３２のＳ１部分とＳ２部分における冷却速度差を小さくすることで、第１表面材３１及び第２表面材３２の収縮速度を制御できることを更に見出した。そして、鋭意研究を行った結果、Ｓ１：Ｓ２＝１．１５以上１．５以下：１に調整することで、より反りを制御できる（後述する実施例において、浮き上がり高さの最大値を５ｍｍ以下とすることができる）ことが判明した。

より反りを制御できる仕組みについて、以下、図を用いながら説明する。
図１５のＳ１部分は、矢印ｃ側（第１表面材３１における中空凸部成形シート２と接触している面と反対側）の空気及び矢印ｄ側（第１表面材３１と中空凸部成形シート２との間にできる連通部分）の空気との熱交換による放熱により、両面側から冷却される。一方で、図１５のＳ２部分は、矢印ｆ側（第２表面材３２における中空凸部成形シート２と接触している面と反対側）の空気との熱交換による放熱により冷却されるが、矢印ｅ側（第２表面材３２と中空凸部成形シート２との間にできる連通部分）は凸部２１内の内部空間が図１及び１５などに示すような密閉系の場合、或いは図１７に示すような一部に流路Ｆが存在する場合において、空気との熱交換が起こりにくいため（すなわち、温かい空気が内部空間にこもりやすくなるため）、Ｓ１部分と比較して冷却されにくい。その結果、Ｓ１部分とＳ２部分とでは、その冷却速度に差が生じることとなる。

そこで、本願発明者らが実験を行ったところ、Ｓ１：Ｓ２＝１．１５未満：１では、Ｓ１部分の方がＳ２部分より速く冷却されるため、やや下反りが生じ、浮き上がり高さの最大値が５ｍｍを超えてしまうことが判明した。また、Ｓ１：Ｓ２＝１．５より大きな数：１では、Ｓ２部分の方がＳ１部分より速く冷却されるため、やや上反りが生じ、浮き上がり高さの最大値が５ｍｍを超えることも判明した。そこで、Ｓ１：Ｓ２＝１．１５以上１．５以下：１に調整することで、前述した冷却速度差を緩和させることができ、より反りを制御することが可能となることが分かった。

＜４．中空構造板１の製造方法＞
本発明に係る中空構造板１は、その構造に特徴があり、特にその製造方法は限定されない。即ち、本発明に係る中空構造板１の製造には、通常、中空構造板を製造する際に用いられる方法を１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。

図１８は、本発明に係る中空構造板１の一例を示す概念図である。図１８に示す製造方法は、溶融状態の樹脂Ｐを、金型Ｄ１及び金型Ｄ２で両側からプレスすることにより、図３で示したような中空凸部成形シート２を製造し、その後、先端にＴダイ４０１が設けられた押出機４０２から、熱可塑性樹脂を押し出してシート状にした第１表面材３１及び第２表面材３２を、加熱手段が設けられたローラーＲ１を用いて熱融着により中空凸部成形シート２に積層し、本発明に係る中空構造板１を製造する方法である。

図１９は、本発明に係る中空構造板１の、図１８とは異なる製造方法の一例を示す概念図である。図１９に示す製造方法は、まず、表面に凸状のピンが複数突設された成形ローラーＲ２を用いて、該成形ローラーＲ２の溝に溶融状態の一枚の樹脂シートを注入して中空凸部成形シート２を形成する製造工程と同時に、中空凸部成形シート２の一方の面に第２表面材３２を表面が平坦な平ローラーＲ３により熱融着させ、その後、中空凸部成形シート２の他方の面に第１表面材３１を加熱手段が設けられたローラーＲ１を用いて熱融着させることにより本発明に係る中空構造板１を製造する方法である。

図１９に示す製造方法では、中空凸部成形シート２を、表面に凸状のピンが複数突設された成形ローラーＲ２と、表面が平坦な平ローラーＲ３とが、その回転軸が相互に平行となるように配置された真空形成装置によって製造を行っている。成形ローラーＲ２と平ローラーＲ３とは、それぞれ減圧チャンバー４０３ａ、４０３ｂ内に設置されている。また、減圧チャンバー４０３ａ、４０３ｂには、中空凸部成形シート２及び第２表面材３２を吸引保持するための吸引孔４０４ａ、４０４ｂを設けることもできる。

図２０は、本発明に係る中空構造板１の、図１８及び１９とは異なる製造方法の一例を示す概念図である。図２０に示す製造方法は、まず、表面に凸状のピンが複数突設された成形ローラーＲ２を用いて、該成形ローラーＲ２の溝に一枚の溶融状態の樹脂シートを注入して中空凸部成形シート２を形成し、その後、中空凸部成形シート２の両面に第１表面材３１及び第２表面材３２を加熱手段が設けられたローラーＲ１を用いて熱融着させることにより本発明に係る中空構造板１を製造する方法である。図２０に示す製造方法では、真空形成装置により中空凸部成形シート２を形成しているが、真空形成装置については、前述した図１９に示した製造方法と同様であるため、ここでは説明を割愛する。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本発明の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

１．試験方法
本実施例においては、主に、第１表面材の中空凸部成形シートとの非接触面積Ｓ１と、第２表面材の中空凸部成形シートとの非接触面積Ｓ２との比によって、中空構造板の反りの程度がどのように変化するのかを検討した。

具体的には、まず、下記表１〜３に示すようなＳ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１である非対称構造の中空構造板（実施例１〜１２、参考例１３〜１９）、及び、Ｓ１：Ｓ２＝２より大きい数：１である非対称構造の中空構造板（比較例１〜４）を作製した。

ここで、実施例１〜８及び比較例１〜４の中空構造板は図１に示すような構造、実施例１０の中空構造板は図７に示すような構造であって、不連続的凸部の配列形態のみ図２に示すような四角格子状としたものである。また、実施例９の中空構造板は図６に示すような構造、実施例１１の中空構造板は図１に示すような構造、実施例１２の中空構造板は図７に示すような構造である。更に、参考例１３及び１４の中空構造板は図４に示すような構造、参考例１５〜１７の中空構造板は図８に示すような構造である。加えて、参考例１８の中空構造板は図９に示すような構造、参考例１９の中空構造板は図１３に示すような構造である。

なお、実施例１〜１２、参考例１３〜１９及び比較例１〜４において、中空凸部成形シート及び表面材の原料は、熱可塑性樹脂（ブロックポリプロピレン、ＭＩ＝０．６）に、フィラー（タルクマスターバッチ、タルク含有率＝７０ｗｔ％）を添加し、溶融混錬したものを用いた。また、製造方法は、いずれの中空構造板も、図１８で示したような製造方法により作製した。

また、凸部の高さは、いずれの中空構造板も４．５ｍｍに設計した。更に、いずれの中空構造板においても、第１表面材と第２表面材とでは、同一のものを用いた。

更に、総厚みは、いずれの中空構造板においても５ｍｍに設定した。これは、従来の中空構造板と比較して、薄く設定している（従来の中空構造板の総厚みとして、例えば、特開２００７−１６８２００号公報の実施例参照）。

次に、各中空構造板の反りを測定した。具体的には、図２１に示すように、非対称構造の中空構造板（幅１１００ｍｍ×長さ１１００ｍｍ）の四隅を含む８箇所において、ステンレス製の直尺定規を用い、定盤に載せ、各中空構造板の定盤からの浮き上がり高さを測定した。
８箇所の反りの測定結果のうち、流通過程における品質保持の観点から、浮き上がり高さの最大値が１０ｍｍ未満のものを合格と判定した。

２．試験結果
上記試験方法によって得られた結果を、上記表１〜３に併記した。

３．考察
Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１である非対称構造の中空構造板１（実施例１〜１２、参考例１３〜１９）は、全て、浮き上がり高さの最大値が１０ｍｍ未満となり、判定に合格した。しかしながら、Ｓ１：Ｓ２＝２より大きい数：１である非対称構造の中空構造板（比較例１〜４）は、浮き上がり高さの最大値が１０ｍｍ以上となり、判定に不合格であった。したがって、中空構造板において、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１に調整することにより、反りが制御できることが明らかとなった。

また、実施例１〜４、８、参考例１８及び１９と実施例５〜７及び９〜１２、参考例１３〜１７とを比較すると、Ｓ１：Ｓ２＝１．１５以上１．５以下：１に調整することにより、浮き上がり高さの最大値が５ｍｍ以下となり、より反りを制御できることが判明した。Ｓ１：Ｓ２＝１．１５未満：１の実施例４については、やや下反りが生じ、浮き上がり高さの最大値が５ｍｍを超え、また、Ｓ１：Ｓ２＝１．５より大きな数：１の実施例１〜３、８、参考例１８及び１９については、やや上反りが生じ、浮き上がり高さの最大値が５ｍｍを超えた結果となった。

実施例１と実施例６とを比較すると、凸部２１を不連続的凸部とした場合で、凸部２１の形状を円錐台形状、正四角錐台形状のいずれの形状に設計した場合においても、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１に調整すれば、反りの制御が可能となることが判明した。

実施例１と実施例８とを比較すると、実施例８の方が、反りが制御されていることは明らかである。したがって、開口部２１２の直径が同じでも、上面部２１１の直径を長く設計した方が、反りの制御が容易となることが判明した。

実施例１〜１０と実施例１１及び１２、参考例１３〜１７とを比較すると、凸部２１を不連続的凸部とした場合において、不連続的凸部の配列形態は、四角格子状、千鳥状のいずれの配列形態においても、反りの制御が可能となることが明らかとなった。

実施例１と実施例２とを、参考例１３と参考例１４とを、それぞれ比較すると、中空凸部成形シート２及び表面材３１、３２の材質である熱可塑性樹脂に対し、ポリエチレンを１５％含有させた方が、反りが解消し易くなることが判明した。

参考例１８の中空構造板１のように、凸部２１を連続的凸部とした場合や、参考例１９の中空構造板１のように、凸部２１を連続的凸部と不連続的凸部とを組み合わせた場合においても、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１に調整すれば、反りの制御が可能となることが明らかとなった。

１：中空構造板
２：中空凸部成形シート
２１：凸部
２１１：上面部
２１２：開口部
θ１：第２表面材３２から仮想される水平面と凸部２１とがなす角度
θ２：横方向の凸部２１の中心同士を結んだ線と斜め方向の凸部２１の中心同士を結んだ線とがなす角度
ｈ：凸部２１の高さ
Ｌ：２つの凸部２１における開口部２１２間の最短距離
Ｍ：厚さ方向の中心軸
Ｆ：流路
３１：第１表面材
３２：第２表面材
Ｓ１：第１表面材３１の中空凸部成形シート２との非接触面積
Ｓ２：第２表面材３２の中空凸部成形シート２との非接触面積
４０１：Ｔダイ
４０２：押出機
４０３ａ、４０３ｂ：減圧チャンバー
４０４ａ、４０４ｂ：吸引孔
Ｐ：溶融状態の樹脂
Ｄ１、Ｄ２：金型
Ｒ１：加熱手段が設けられたローラー
Ｒ２：表面に凸状のピンが複数突設された成形ローラー
Ｒ３：平ローラー

Claims (4)

1. 熱可塑性樹脂シートからなる第１表面材及び第２表面材が、それぞれ、熱可塑性樹脂シートの一方の面に中空状の凸部が複数形成された中空凸部成形シートの片面ずつに熱融着された中空構造板であって、
   前記中空凸部成形シートは、厚さ方向に非対称構造であり、
   前記凸部は、不連続的凸部であり、
   前記不連続的凸部の上面部側に前記第１表面材が熱融着され、前記不連続的凸部の開口部側に前記第２表面材が熱融着されており、
   前記第１表面材側の前記中空凸部成形シートとの非接触部分の面積の総和Ｓ１と、前記第２表面材側の前記中空凸部成形シートとの非接触部分の面積の総和Ｓ２との比が、Ｓ１：Ｓ２＝１より大きく２以下：１である、中空構造板。
2. 前記不連続的凸部が、四角格子状又は千鳥状に配置された請求項１記載の中空構造板。
3. 前記不連続的凸部が、円錐台形状又は多角錐台形状である請求項１又は２記載の中空構造板。
4. 前記中空凸部成形シート及び／又は前記表面材が、熱可塑性樹脂からなり、ポリエチレンが１〜５０％含まれることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の中空構造板。