JPH09239888A - 合成樹脂成形品及びその製法 - Google Patents

合成樹脂成形品及びその製法

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JPH09239888A
JPH09239888A JP8075260A JP7526096A JPH09239888A JP H09239888 A JPH09239888 A JP H09239888A JP 8075260 A JP8075260 A JP 8075260A JP 7526096 A JP7526096 A JP 7526096A JP H09239888 A JPH09239888 A JP H09239888A
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JP
Japan
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synthetic resin
core layer
outer layer
layer
molding
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JP8075260A
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English (en)
Inventor
Junichi Kasai
純一 河西
Toshiyuki Kanesaka
敏行 金坂
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な設備で高い生産性が得られるととも
に、製品の外観品質及び板状木材に相当する剛性が確保
できる合成樹脂成形品を提供する。 【解決手段】 発泡合成樹脂材料からなるコア層1を押
出し成形等により予め板状に成形しておき、該コア層の
表面側と裏面側にガラス繊維等の強化材を含む低発泡合
成樹脂材からなる外層2,3を重ね合わせ、加熱して前
記コア層と外層とを溶着して貼り合わせ、コア層の両側
部に外層のない部分を設けて一体的に成形し、外層の厚
さは、1〜2.50mmとする。加熱溶着成形に際し、コ
ア層からの発泡ガスは、両側部等の外層のない部分から
容易に逃げるので、コア層に微細な発泡セルが数多く形
成し、合成樹脂成形品の剛性を高め、また線膨張係数を
低下させるため外観品質と形状精度を確保し、軽量化を
図ることでがきる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発泡合成樹脂を用
いて成形し、木材の代替を可能とする高剛性の板状構造
材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、金属や木材に代えてプラスチック
製品が使用されるようになり、自動車の分野でも、金属
に代えてプラスチック製バンパーが多く使用され、トラ
ックの荷台の一部には、木材に代えてプラスチックが使
用されている。本出願人の出願に係る実願平5−296
62号(実開平6−81876号)には、図3に示すよ
うに、発泡合成樹脂材料からなるコア層11の表面側に
非発泡合成樹脂材からなる外層12を多層押出成形法に
より一体的に成形し、外層が表面側から裏面側の一部に
廻り込み、少なくとも取付用穴を設ける部位Pの裏面側
にも外層が形成されている再生合成樹脂成形品が記載さ
れている。
【0003】また、本出願人の出願に係る特願平7−1
00550号には、図4に示すように、発泡合成樹脂材
料からなるコア層13の表面側に非発泡合成樹脂材から
なる外層14,15を多層押出成形法により一体的に成
形し、取付け孔を設ける部位Pを除く位置に少なくとも
2箇所以上の外層のない部分16,17を設けた合成樹
脂成形品が提案されている。
【0004】特開昭60−110420号公報には、先
端部に平滑部を有するスクリューを使用し、平滑部にお
いて自己形状を保持できる程度にまで熱硬化性樹脂を賦
形し、その表面に熱可塑性樹脂を被覆する合成樹脂複合
管の製造方法及びこれを具現する装置が記載されてい
る。また、特開平1−225533号公報には、表面材
がガラス繊維強化材を30体積%以上含有するシートモ
ールドコンパウンドで構成されるとともに、芯材が中空
状の軽量充填材を15体積%以上含有するシートモール
ディングコンパウンドで構成するサンドイッチ繊維強化
プラスチック成形品が記載されている。
【0005】特開平5−4289号公報には、合成樹脂
発泡体を粉砕した小片を主成分として芯体とし、この芯
体の少なくとも一面又は全面を新たに型内で成形された
発泡ポリスチレンによって被覆した二層構造を有する樹
脂成形体の製造方法が記載されている。また、実開平6
−21930号公報には、予め形成された熱可塑性発泡
樹脂成形体の表面に、熱可塑性予備発泡粒子を用いて新
たに成形された被覆層を有する熱可塑性発泡樹脂成形体
が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図3に示す従来の合成
樹脂成形品では、従来板状構造材として用いられている
木材と比較して剛性(曲げ弾性率)と寸法安定成が大幅
に劣り、剛性と寸法安定性を高めるためにガラス繊維、
ウィスカ、タルク、マイカ等の無機強化材を充填して補
強を行うが、コスト面と軽量化の点で非発泡合成樹脂で
ある外層部12のみにこの充填を行うのが望ましい。と
ころが、無機強化材を充填する非発泡合成樹脂の外層部
12の成形収縮率は、発泡合成樹脂であるコア層11の
成形収縮率に比較して小さく、その差が顕著に異なるた
め成形後、図3の一点鎖線に示すように反り変形が発生
し、変形を抑えるためにはコア層11にも外層と同程度
の無機強化材を充填する必要を生じ、結果としてコスト
高、重量増加となる。
【0007】図4に示す合成樹脂成形品では、反り変形
の発生はなく剛性の向上も見られるが、図3に示すもも
のと同様に多層押出成形法によるものであり、高価な多
層押出成形機や押出し用の金型を必要とする。
【0008】前記特開昭60−110420号公報に記
載の製造方法及びこれを具現する装置は、熱硬化性樹脂
を中空に賦形しその表面に熱可塑性樹脂を被覆するもの
であって、その成形品は本発明と構成が異なり発明の属
する技術分野も異なる。また、特開平1−225533
号公報に記載されたサンドイッチ繊維強化プラスチック
成形品は、SMCプレスによる成形を行うものであり、
高額な設備を必要とし、本発明の合成樹脂成形品のよう
に連続成形による高い生産性を得ることが出来ない。更
に、構成材料としてはいずれも熱硬化性樹脂(再加熱し
ても溶融しない)を使用しており、リサイクルが困難で
ある。
【0009】前記特開平5−4289号公報に記載の製
造方法による樹脂成形体及び実開平6−21930号公
報に記載の熱可塑性発泡樹脂成形体は、外観品質と形状
精度及び剛性が板状木材に劣り、製造方法がバッチ処理
によるものであって、生産性の向上を期待することがで
きず、また本発明と発明の属する技術分野も異なる。本
発明は、上記の課題を解決し、安価な設備で高い生産性
が得られるとともに、製品の外観品質と形状精度及び板
状木材に相当する剛性が確保できる合成樹脂成形品を提
供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、発泡合成樹脂
材料からなるコア層を押出し成形等により予め板状に成
形しておき、該コア層の表面側と裏面側にガラス繊維等
の強化材を含む低発泡合成樹脂材からなる外層を重ね合
わせ、必要に応じて加圧しつつ加熱して前記コア層と外
層とを溶着して貼り合わせ、次いで冷却を行って前記コ
ア層の両側部に外層のない部分を設けて一体的に成形し
た合成樹脂成形品の製法であり、外層の厚さは、1〜
2.50mmとする。加熱溶着成形に際し、コア層からの
発泡ガスは、両側部等の外層のない部分から容易に逃げ
るので、コア層に微細な発泡セルが数多く形成し、ガラ
ス繊維等の強化材を含む低発泡合成樹脂材の外層と相ま
って合成樹脂成形品の剛性を高め、また線膨張係数を低
下させるため外観品質と形状精度を確保し、軽量化を図
ることでがきる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を示
す断面図である。トラック荷台のあおり板に使用する内
貼りボード、又は荷台の床板に使用するフロアボードと
して用いられるものを示し、発泡合成樹脂からなるコア
層1の表面側に、無機強化材を含む低発泡合成樹脂から
なる外層2、裏面側に同様の低発泡合成樹脂からなる外
層3よりなる3層構成とし、両側部及び前後の両端末部
に外層のない部分4,5を設けて一体的に成形したもの
である。前記外層のない部分は、成形時にコア層1の発
泡ガスを逃がすことで発泡セルを微細に成形でき、また
外層2及び外層3に多量の発泡ガスの侵入するのを防止
する役割を果たす。この内貼りボードは、外表面に設け
る薄板塗装鋼板と共に、金属製の上下枠と数本のヒンジ
板にボルトで固定してトラックの荷台のあおり板とし
て、また床裏面に設置された根太材に直接釘打ち等で固
定してトラックの荷台の床板として使用する。
【0012】コア層1の材料は、PP,PE,PP+P
Eを主成分とし、又はこれにゴム成分を重合及び又はブ
レンドし、少なくとも発泡剤と酸化防止剤とを添加した
ものを用いる。再利用することが可能な合成樹脂材料
は、コア層と同質材料を主に、繊維屑、塗膜かす、無機
・有機フィラー、少量の相溶性の悪い他のプラスチック
材料、少量のゴミ、金属粉、砂等の異物が含まれていて
も良い。したがって、使い古した殆どのプラスチック製
品が利用できる。特に、PP,PE,PP+PEを主に
した塗装製品、ポリエステル不織布とのラミネート品、
PVCとのラミネート品、接着剤で貼り合せた製品等
の、従来は再生利用が困難とされているPP,PE系の
プラスチック製品が利用できる。コア層は予め化学発泡
剤を混練し、通常の押出し成形により板状に加工してお
く。この状態で発泡してもよいし、発泡剤が気化しない
温度で加工して非発泡状態としてもよい。
【0013】外層2及び外層3の材料は、PP,PE,
PP+PEを主成分とし、又はこれにゴム成分を重合及
び又はブレンドし、これに少なくとも着色顔料と酸化防
止剤及び強化材となるガラス繊維とを添加し、必要に応
じて紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候安定剤、他の強化
材となる無機・有機フィラーを充填した材料を使用す
る。他の強化材となる無機・有機フィラーとしては、下
記のものを単独又は複合して用いる。ガラスビーズ、ガ
ラスフレーク、ガラスバルーン、各種のセラミックウィ
スカ、ミネラルフィラー(タルク、炭酸カルシウム、マ
イカ、クレー等)、木粉や籾殻あるいは木質繊維素材
(紙製品の再生パルプ、各種の木や竹の繊維)等の天然
材料、高分子材料製のフィラー、繊維、カーボン繊維、
金属繊維、金属粉。外層2及び外層3は、予め押出し成
形等により板状の加工して置くか、又はパウダー状の樹
脂を主成分とし、抄紙工法を適用した工法でウエッブ状
(ガラス繊維の絡み合った隙間に、パウダー状樹脂や微
粉状添加剤が存在した状態)としたものを使用する。押
出し成形等により板状に加工したものは、少量の化学発
泡剤を添加し低発泡状態にしておいた方がよいが、ガラ
ス繊維の作用で溶融時に膨張するため化学発泡剤の添加
は必須ではない。
【0014】図2に成形方法の概要を示す。コア材押出
成形機等で加工されたコア材1を挟むように、成形又は
抄紙工法類似の工法で加工された外層材2,3をセット
し加熱ゾーンへ投入する。加熱ゾーンは遠赤外線ヒータ
ー、熱板(電気、熱媒、高周波等)ヒーター等一般的な
ものを使用する。180℃〜240℃で投入した外層材
2,3を加熱溶融することで、コア材1と外層材2,3
の界面が溶着し強固に貼合わせられ、この状態で冷却ゾ
ーンへ投入することで冷却固化される。
【0015】加熱ゾーンでは、外層材2,3はガラス繊
維のスプリングバックにより空隙を形成しながら膨張
し、コア材1は化学発泡剤の気化により発泡膨張する。
これらを冷却ゾーンで固化する際、体積変化(冷却固化
で小さくなる)を考慮し、所望の厚さより広めのスペー
スを空けて冷却するか、又は片面(上面)のみ或いは両
面を吸引しながら冷却固化することが望ましい。
【0016】なお、高い外観品質が必要な場合には、外
層2及び外層3の両外側面の片側又は両側のPP,P
E,PP+PEに、着色顔料、紫外線吸収剤、光安定
剤、酸化防止剤を添加たフィルム状体を追加して一体成
形成形により貼り合わせることができる。また、このよ
うに構成すると、外層にもガラス繊維を含めているため
紫外線劣化をし易くなるため、劣化防止のための高価な
光安定剤を通常の3〜5倍必要となるところを、フィル
ムに添加することによりその量を1/3〜1/5とする
ことができる効果もある。図2に示す工程の設備は、連
続式(ベルトプレス)でも、半連続式(単純な送り手段
付き)でも、又はバッチ式処理であってもよく、加熱、
冷却ゾーンのプレス圧は低圧で済み、高額な設備投資を
必要としない。
【0017】次に、試験例について説明する。図1に示
す合成樹脂成形品から、幅20mm、長手方向(紙面に直
角方向)に200mmをサンプルとして採取し、支点間距
離160mm、曲げスピード5mm/分で、JIS K72
03に準拠した試験により曲げ弾性率を求めた数値と線
膨張係数及びその他の特性値を表1に示す。試験例に用
いた材料は表2に、加工条件については表3に示す。
【0018】
【表1】 注:線膨張係数は23〜80℃の範囲のものである。
【0019】
【表2】 サンプルの材料 注1:外層材はケープラシート(株)製で抄紙工法により製造されたガラス繊 維強化PP板でSE1000,C1000はガラス繊維40%強化品、 厚さ0.95mm,C1700BKはガラス繊維25%強化品、厚さ1. 55mmのものである。 注2:コア材はハイシート工業(株)製のAF−PP150で厚さ1.5mm, 1400g/m2を用いた。 これは化学発泡剤が充填され加熱すると自 然に発泡するようになっており、非架橋のPPをベースにしている。 注3:協和資材(株)製廃PPバンド再生材を用い、AF−PP150と同様 に製造した1.5mm 厚の平板を3枚とした。 注4:注3と同じ平板を4枚とした。 注5:注3と同じ原料を用い、永和化成製ビニホールSW−5(化学発泡剤) を5%添加し、通常の押出し成形機で10mm厚の発泡押出し成形板とし て予め成形したものである。 注6:サンプル1〜11のコア材は市販の発泡剤を煉り込んだ平板を使用した が、再生材をブレンドし押出し成形した板を使用しても同様のサンプル の製造が可能である。
【0020】
【表3】 サンプルの加工条件
【0021】比較例として次の表4に、図3及び図4に
示す合成樹脂成形品の夫々Qで示す部位の同様のサンプ
ル、試験方法による曲げ弾性率の数値と線膨張係数及び
その他の特性値を示してある。表4中でサンプルA,B
は、図3に示す合成樹脂成形品、L,Mは図4に示す合
成樹脂成形品を示す。
【0022】
【表4】 注1:サンプルA,Bの外層材は三菱油化製PP−EC7を無発泡とし、コア 材は廃材を粉砕してし混在させたPPに、4%の発泡剤を添加したもの を多層押出成形機で成形したものである。 注2:サンプルL,Mの外層材は三井石油化学工業製フィラー強化PPサンレ ットGY7334を無発泡とし、コア材はサンプルA,Bと同等とし多 層押出成形機で成形したものである。
【0023】図5に、前記試験例のサンプル3の断面組
織の拡大写真を示す。発泡コア1の表面側、裏面側に無
機強化材を含む低発泡合成樹脂の外層2,3が一体的に
形成され、外層の厚さを増したことと相まって表1に見
られるように、表4に示す比較例より曲げ弾性率が向上
して高剛性の成形品が得られ、また線膨張係数が低下し
て成形品に反り変形が発生せず、更にコア材料等の発泡
により軽量の合成樹脂成形製品が得られている。また、
コア層の両側部及び端末部に外層のない部分が存在する
ことにより、加熱溶着成形時に余剰の発泡ガスを外部に
逃がし、外層の低発泡樹脂への発泡ガスの侵入は防止さ
れている。
【0024】
【発明の効果】本発明は、発泡体として形成されるコア
層を予め押出成形し、その表面側、裏面側を低発泡の外
層で積層し一体に成形するので、製造に高価な設備を要
せずに高い生産性が得られ、また、加熱溶着成形時にお
けるコア層の発泡ガスは、両側部の外層のない部分から
逃げ、強化材を含む低発泡合成樹脂材の外層と相まって
合成樹脂成形品の剛性を高めるとともに軽量化を図るこ
とができる。更に、成形品の線膨張係数を低下させるた
め外観品と形状精度を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の態様を示す断面図。
【図2】本発明の成形方法の概要を示す図。
【図3】従来の合成樹脂成形品の断面図。
【図4】従来の他の合成樹脂成形品の断面図。
【図5】試験例のサンプル3の断面組織を示す拡大写
真。
【符号の説明】
1 コア層 2 表側外層 3 裏側外層 4,
5 外層のない部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 105:04 B60R 19/03 C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発泡合成樹脂材料からなるコア層を押出
    し成形等により予め板状に成形しておき、該コア層の表
    面側と裏面側にガラス繊維等の強化材を含む低発泡合成
    樹脂材からなる外層を重ね合わせ、必要に応じて加圧し
    つつ加熱して前記コア層と外層とを溶着して貼り合わ
    せ、次いで冷却を行って前記コア層の両側部に外層のな
    い部分を設けて一体的に成形したことを特徴とする合成
    樹脂成形品の製法。
  2. 【請求項2】 発泡合成樹脂材料からなるコア層の表面
    側と裏面側に、厚さ1〜2.5mmのガラス繊維等の強化
    材を含む低発泡合成樹脂材からなる外層を加熱溶着して
    一体的に成形し、前記コア層の両側部に外層のない部分
    を設けたことを特徴とする合成樹脂成形品。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001121655A (ja) * 1999-08-18 2001-05-08 Araco Corp 合成樹脂積層板及びその製造方法
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