JPS62270330A - 複合新素材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野コ 本発明は、発泡プラスチックと、その内部の波形金属板
と、発泡プラスチックの表面を被覆する表層材とを複合
一体化した、包装資材、緩衝材、防音材、断熱材等とし
て使用するに適した複合新素材に関するものである。

［発明の背景］ 発泡プラスチック例えば発泡ポリウレタンなどは、緩衝
材、断熱材等々として重用されているが、そのままでは
表面がザラザラした粗面であるから、表面が外に露出す
る緩衝材、包装材などしてはそのままでは使用できない
。また発泡プラスチック、例えば軟質の発泡ポリウレタ
ンなどは、それ自身で直立できるような保形性を備えて
いないし、機械的強度にも欠け、容易に引き裂けたり、
脆く崩れたりするので、単独で使用するのには適してい
ない。

他方で、波形鋼板などの波形金属板は、通常の平板と違
って、波の長さ方向に作用する垂直荷重に強く、他の補
強材を要することなく剛性を発揮できるので、軽量で強
度のある梱包用の箱又は容器などとして利用されている
が、それ自体では必ずしも外観が優美ではない、それは
、表面が波形をなしていて、いわばデコボコな外観を呈
するからであり、またペイント塗装などを施さないと錆
が発生したりするからである。さらに、波形鋼板は、強
度はあるものの、緩衝性や断熱性は本来備えていないか
ら、そのような性質を要求される用途には不向きである
。表面のデコボコやザラザラがなく、平滑で優美な外観
を呈するということでは、金属箔やこれに準する金属薄
平板が優れているが、金属箔や薄板は、強度も備えてい
ないか又は不十分で、緩衝性や断熱性も備えていない。

［発明の目的コ 本発明は、このような背景に鑑み、発泡プラスチックの
緩衝性、断熱性、弾力性などと、波形鋼板の機械的強度
、軽量性と、金属箔又は金属薄平板の平滑優美な表面特
性という王者の長所を結合すると共に王者の短所いずれ
をも消し去って、王者一体に複合した複合新素材を提供
することを目的とするものである。

［発明の概要コ 本発明の複合新素材は、中心に波形金属板、特に例えば
０．０５〜０．５ｍｍ厚程度の波形鋼板を配し、その波
形面に発泡プラスチック層１例えばボレウレタンフォー
ム層を発泡させつつ接合させ、発泡プラスチック層の表
面は、波形金属板の波の高さと同じか又は僅かに（例え
ば０．５ｍｍ〜１．０国程度）突出させて、その表面に
表層材として平らで薄い金属箔又は金属薄平板を貼設し
て構成される。

表層材は１例えば０．０５〜１．０踵厚の金属箔又は金
属薄平板を用いることが好適である。具体的に、表層材
はアルミニウム、鋼、銅、ニッケル等々の箔又は薄平板
が使用され得る。

芯材としての波形金属板は板厚約０．０５〜０．２ｍｍ
であれば、波形が強度を支えるので、同様な板厚の平板
に比べ遥かに強い十分な剛性を発揮する。

特に好適なのは板厚０．１５ｍｍの冷間圧延波形鋼板で
あり、波の高さは約９Ｎ〜１８１１１１１が好適である
。波高９１１Ｉｎで、その高さと同じに発泡プラスチッ
ク層を両面に充填し、プラスチック層の表面に０．５１
１１１１１厚の表層材を貼設すれば、全体として１０ａ
ｏ厚の複合新素材が得られる。また、波高１８ｍｍで発
泡プラスチック層を波より１踵ずつ突出させて充填し、
その表面に１．０踵厚の表層材を貼設すれば、全体とし
て２２＋＋ａ厚の複合新素材が得られる。

発泡プラスチック層としては、例えばポリウレタンフォ
ームを用いるのが高発泡倍率と自己接着力の強さの点か
ら製造が容易で好適であり、硬質フオーム及び軟質フオ
ームいずれも用いることができるが、その他の発泡プラ
スチックとして、ポリスチレンフオーム（硬質）、フェ
ノール樹脂フオーム、塩化ビニル樹脂フオーム（硬質及
び軟質）、ポリエチレンフオーム（半硬質）なども同様
に用いることができる。発泡プラスチック層としては連
続気泡のものも独立気泡のものも共に使用することがで
きる。これら発泡プラスチック層と波形金属板との接着
は、発泡するプラスチックの自己接着力によるほか、適
宜の接着剤によって補強してもよいが、芯材たる波形金
属板に波形が存在するため、この波を横切る方向には発
泡プラスチック層が移動できず、芯材と発泡プラスチッ
ク層との結合を機械的に強化する結果となっている。

こうして本発明の複合新素材は、芯材として波形金属板
、その両面に発泡プラスチック層、その両表面に表層材
として金属薄平板又は金属箔を配した合計５層の複合構
造物として実施され得る。

複合構造物の側縁は、このような５層構造が切口のよう
にみえるものでもよいし、或いはこの切口を表層材と同
じ又は異なった材料で被覆して見えなくしてもよい。

本発明の複合新素材は、発泡プラスチック層に由来する
弾力性、緩衝性、断熱性などを備えると共に芯材に由来
する機械的強度、剛性を備え、しかも表面は平滑優美で
あって、全体として厚みの割りに軽量であるので、新し
い性質の包装用資材又は構造用部材として新規広範な用
途を有するものである。

口発明の実施例コ 図面を参照して本発明の複合新素材の実施例について説
明する。

第１図には本発明の複合新素材の一例をその−部を切裂
いて斜視図で示しである。この新素材は、中心に補強材
又は芯材としての薄い波形金属板、好適に約０．１５ｏ
ｎ厚の波形鋼板１を有し、波の高さＨは、例えば９ｍｍ
とする。この他、波高１８ｍｍの波形鋼板が市場で容易
に入手可能である。板厚、波高、ピッチなどは所望によ
り種々変更することができる。

波形鋼板１の上には発泡プラスチック層２が、同様にし
て下には発泡プラスチック１２’が波形面に接合して一
体に設けられる。発泡プラスチック層２，２′の表面は
、波の高さより僅かな厚みｔ、例えば約１ｍ突出して平
らな表面を形成している。

発泡プラスチック層２の上平面には表層材３、好適に金
属箔又は薄い金属平板（厚み約０．０５〜ＩＩｍ）が接
合されている。同様にして、発泡プラスチック層２′の
上平面には表層材たる金属箔又は金属薄平板３′が接合
されている。表層材３，３′の厚みをそれぞれ０．５ａ
ｍとすれば、複合新素材の全体の厚みＴは約１２ｍｍと
なる。素材の幅Ｗは特に限定するものではないが、例え
ば約１メートル又はそれ以上のものとする。

第１図に示す複合新素材の発泡プラスチック層２．２′
は、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフオームその
他前記したような種々の発泡プラスチックから形成され
得るが、特にポリウレタンフォームから作る場合は連続
方法によって形成するのが実際的である。その一方法を
第２図に示す。

第２図において、芯材たる波形鋼板１が図の左方から適
宜の案内部材９上を滑って矢印方向に送られてくる。そ
の上方から表層材３、下方から表層材３′が同じく矢印
方向に送られてきて、互いの間に所定の隙間を置いて発
泡挟圧区間へ導入されていく。

挟圧区間は５図示の例で、上下一対ずつのロール１０．
１１及び１０’、１１’にそれぞれ掛装されたフラット
な一対のコンベアベルト１２及び１２′　により構成さ
れる。ロール１１及び１１′　をそれぞれ駆動ロールと
して矢印方向に回転させればよい。ベルト表面と表層材
との間の摩擦力が比較的大きくなるように材料を選ぶこ
とが好ましい。コンベアベルト１２の下方ランとコンベ
アベルト１２′の上方ランとの間隔は、第１図に示した
厚さＴにほぼ等しく、又は若干大きめに設定する。コン
ベアベルト１２及び１２’の内部には数個の抑えロール
１３．１３’　が配置してあり、発泡の厚みを規制して
いる。必要あればロール１３．１３’のいくつかを加熱
ロールとしてもよい。

挟圧区間の入口側（図で左側）で、入ってくる波形鋼板
上の上に発泡性原液を注入するノズル１４が、また下方
の表層材３′の上に、好適にノズル１４と一山ずらして
ノズル１４’　が配置されている。ノズル１４．１４’
は、鋼板１、表層材３′の走行方向に横断的に往復動し
得るように取付けるのが好適である。

表層材３，３′及び鋼板１を矢印方向に連続走行させつ
つ、ノズル１４を横断的に往復動させて少量の原液２ａ
、２ａ’　を連続的に注入する。原液２ａ＋　２ａ’は
８字を描きながら鋼板１及び表層材３′の上にそれぞれ
付着し、発泡を開始しつつコンベアベルト１２．１２’
間の挟圧区間に入り、次第に膨張して鋼板と表層材３，
３′間の所定隙間を埋め、且つ表層材と鋼板それぞれに
接着する。

挟圧区間の入口側と出口側で、発泡体の側縁面を均斉に
仕上げるための側圧をかける側圧適用手段が設けられる
。この手段は、例えば、挟圧区間の厚み（：Ｔ）に相当
する厚みを有する少なくとも一対の水平回転ロール１５
．１５　（＠線）を発泡体の両側面に設け、それにより
発泡体側縁に剥離性の当て紙（図示せず）を押しつける
ようにすることにより構成され得る。水平回転ロールは
第２図で２個だけ示しであるが、もっと個数を増やして
対向側圧を強化してもよく、或いは図示の２個のロール
１５．１５間に相当する位置に側圧レール（図示せず）
のようなものを配してもよい。こうしてウレタンの発泡
中、上下からコンベアベルト１２．１２’　により挟圧
され、且つ側圧手段により対向側圧をかけらけているか
ら、発泡体（ポリウレタンフォーム）層２，２′は断面
矩形状に発泡して上下の表層材及び鋼板に強固に結合し
、左右側縁面は截然とした均斉面に仕上がる。挟圧区間
を出てから当て紙は剥離され得る。

ポリウレタンの発泡完了には通常短時間、例えば約１５
秒はどを要するだけであるから、走行速度との関係もあ
るが、コンベアベルト１２．．１２’による挟圧区間の
長さは数メートル、最大でも１０メートルはどあれば足
りる。

発泡し硬化したプラスチックフオーム層２，２′は鋼板
１の波形面の両側と表層材３，３′の内表面とに一体に
接合し、複合構造物となってコンベアベルト１２．１２
’　の間から矢印方向に送り出されてくる。これを所要
長さごとに切断し、製品とすればよい。

製品における波形鋼板１の波の頂点と表層材３゜３′と
の間隔ｔは、主として挟圧区間の所定間隔（無Ｔ）の設
定の仕方によって定まるが、特にｔが実質的にゼロであ
ることを望む場合は、前記間隔を鋼板の山の高さくＨ）
に実質的に近づけて設定するほか、ノズル１４による原
液注入のタイミングを波形の谷に合わせ、ノズル１４′
の注入を山（上から見て）に合わせて間欠的に行なうよ
うに同期調整することもできる。

なお、第２図においてコンベアベルト１２．１２’は直
線的に走行するものとしたが、これを例えば上に（又は
下に）凹なる円曲面に沿って走行させるようにすれば、
第１図に示した平坦な複合構造物と異なり、弯曲した（
上に又は下に反った）複合構造物を得ることができ、こ
れを利用して円筒状の包装・梱包容器を作ることができ
る。

次に、本発明の第２の実施例（側縁面包被タイプ）を第
３図の断面図を参照して説明する。このタイプの複合新
素材は、芯材たる波形鋼板１の波形面の両面上に発泡プ
ラスチック層２，２′を有し、それぞれの外表面上に表
層材３，３′を有する点は第１図の実施例と同じである
が、側縁面（厚さＴに相当する側面）が、表層材３又は
３′と一体の縁当て材４，４で包被されている点が異な
る。第３図の例で、この縁当て材４，４は、表層材３′
の両側縁を直立に折返して形成されている。

このタイプの複合新素材を、第２図のような連続方法で
製造する場合は、縁当て材４，４付きの下方の表層材３
′を水平に挟圧区間に導入し、波形鋼板１と上方の表層
材３とを斜め上方から導入するようにすればよい。

以上と異なり、本発明の複合新素材はバッチ式方法によ
っても製作し得る。この場合は、適当な発泡成形型又は
容器に、下方の表層材３′をまず敷いて、その上に発泡
プラスチック層２′となるべき発泡材料を所要量注入し
、成る程度発泡した所で補強材たる波形鋼板１をその上
に被せ、さらに発泡プラスチック層２となるべき発泡材
料を波形鋼板１の上に注入し、成る程度発泡した所で表
層材３を被せ、成形型又は容器の蓋を閉じて発泡材料を
完全に発泡硬化させる。表層材３′、３及び波形鋼板ｌ
の表面には予め適当な接着剤を塗布又は散布などにより
適用しておいてもよい。例えば、第３図において鎖線で
示すＭが成形型又は容器であり、同じくＬが蓋である。

この場合、波形鋼板１の波の上下を第３図に破線で示す
如く表層材３゜３′から若干離す（即ちｔ＞Ｏ）ことが
比較的容易である。

或いは、これと異なり、まず波形鋼板を成形型の底に敷
き、その上に発泡材料を注入して発泡させ、その上表面
に表層材を被せ、型を閉じて完全に発泡させて、いわば
複合材の片面だけをまず作り、次いでこれを取りだし反
転させて再び型に収め、波形鋼板の上表面に発泡材料を
注入し、その上に表層材を被せるという、二段階式バッ
チ方法を行なってもよい。これらバッチ方式は、特に発
泡プラスチック層２，２′をポリスチレンフオームとす
る場合などに好適である。

［発明の効果コ こうして本発明によれば、平滑で優美な表面特性をもつ
表層材とプラスチックフオームと波形金属板とがそれぞ
れの長所を発揮し、短所を補い合う形に簡便安価能率的
な方法によって複合一体化され、これまで例を児ない優
れた性状を併せもった複合新素材が提供される。この複
合新素材は、表面に表層材の表面特性を具現し、内部に
は耐衝撃性、機械的強度、断熱性、軽１性などの優れた
多様な性状を備えたものであるから、新しいタイプ、新
しい用途向けの包装・梱包資材として活用されるほか、
その他の建築用資材、内装・間仕切材などとしても広く
利用され得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合新素材の一実施例を示す一部
を切り裂いた部分斜視図、 第２図は第１図の複合新素材を製造する方法の一例を示
す略示側面図、 第３図は本発明に係る複合新素材の他の実施例を示す断
面図である。 ［主要符号コ ト・・波形金属板（波形鋼板）、２．２’・・・発泡プ
ラスチック層、３，３′・・・表層材、４・・・縁当て
材。 １２．１２’・・・コンベアベルト、１４．１４’・・
・原液注入ノズル、１５．１５’・・・側圧適用手段。 特許出願人　　親和パッケージ株式会社代理人　　弁理
士　富　１）　修　自 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、波形金属板と、その波形面の両面に一体的に接着し
   た発泡プラスチック層と、該発泡プラスチック層の表面
   に結合した表層材とから成る複合新素材。 ２、前記波形金属板は厚さ０．０５〜０．５ｍｍの波形
   鋼板である特許請求の範囲第１項記載の複合新素材。 ３、前記発泡プラスチック層はポリウレタンフォーム又
   はポリスチレンフォームである特許請求の範囲第１項記
   載の複合新素材。 ４、前記表層材は厚さ０．０５〜１．０ｍｍの金属箔又
   は金属薄平板である特許請求の範囲第１項記載の複合新
   素材。