KR20190065250A - 중공수지판 - Google Patents
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Abstract
취급성이 우수하고, 곤포용 밴드 등에 의해 테두리부에 국소적 부하가 걸린 경우에도 변형이나 백화가 발생하기 어려운 중공수지판을 제공한다. 면내방향으로 복수의 중공부(1a∼1c)를 구비하는 중공수지판(10)에 대해서, 적어도 하나의 단부(2)를, 외관이 상하대칭이고 또한 두께방향에 있어서의 상하 테두리부의 단면이 원호모양인 형상으로 하고 또한 상하 테두리부의 곡률지름(2R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 비(2R/T)를 하기 수식(I)으로 나타내는 범위로 한다.
Description
본 발명은, 면내방향(面內方向; 두께방향에 대하여 수직한 방향)으로 복수의 중공부(中空部)를 구비하는 중공수지판(中空樹脂板)에 관한 것이다. 더 상세하게는, 단말가공(端末加工)이 실시된 중공수지판에 관한 것이다.
중공수지판은, 경량(輕量)이고 취급이 용이할 뿐만 아니라 휨강성이나 압축강도도 우수하기 때문에, 상자재(箱子材)나 곤포재(梱包材) 등의 물류용도(物流用途), 벽이나 천장용의 패널재 등의 건축용도, 차량의 내장재 등, 폭넓은 분야에서 이용되고 있다. 일반적으로, 중공수지판은 장척(長尺)모양 또는 대면적(大面積)으로 형성한 것을 절단해서 소정의 크기로 하고 있지만, 상자재나 곤포재 등의 물류용도에서는, 단부가 절단된 그대로의 상태이면 곤포용 밴드로 결속했을 때에 외연부(外緣部(가장자리부))에 백화(白化)나 변형이 발생하기 쉽고, 단단히 조이는 속도가 빠른 경우에는 마찰에 의해 곤포용 밴드가 파손되는 경우도 있다.
그래서 종래에 곤포용 밴드로 결속되었을 때의 변형이나 변색 또는 밴드의 어긋남을 방지하기 위해서, 외주단면(外周端面)을 경사부와 돌출모양 볼록부를 구비하는 대략 수직모양부로 구성되는 형상으로 한 중공수지판이 제안되어 있다(특허문헌1 참조). 한편, 취급성이나 미관을 향상시키기 위해서, 단부에 실링(밀봉)가공을 실시한 중공수지판도 제안되어 있다(특허문헌2∼4 참조).
예를 들면 특허문헌2에 기재되어 있는 중공수지판은, 측면에서 볼 때에서 가공면이 대략 반원모양인 가열형(型加熱)으로 하거나 또는 초음파혼을 사용해서 2매의 표면재를 만곡(彎曲)시켜, 끝면(端面) 상호간을 접합함으로써 단부가 실링되어 있다. 또한 특허문헌3에 기재되어 있는 끝면처리방법에서는, 원반모양의 2개의 회전체를 사용해서 단부를 실링하고 있다. 또한 특허문헌4에 기재되어 있는 중공수지판은, 금형을 사용해서 진공처리하면서 프레스하는 방법에 의하여 전체 둘레에 걸쳐서 끝면이 실링되어 있다.
특허문헌1∼4에 기재되어 있는 것과 같은 중공수지판의 단부가공(端部加工)은, 곤포용 밴드에 의한 테두리부의 변형이나 백화의 발생 저감에 어느 정도의 효과는 예상할 수 있지만, 중공수지판의 용도의 확대와 함께, 성능향상이 한층 더 요구되고 있다.
그래서 본 발명은, 취급성이 우수하고, 곤포용 밴드 등에 의해 테두리부에 국소적 부하가 걸린 경우에도 변형이나 백화가 발생하기 어려운 중공수지판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 중공수지판은, 면내방향으로 복수의 중공부를 구비하는 중공수지판으로서, 적어도 하나의 단부는, 외관형상이 상하대칭이고 또한 두께방향에 있어서의 상하 테두리부가 단면원호모양(斷面圓弧狀)을 이루고 있으며, 상기 상하 테두리부의 곡률반경(R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 관계가 하기 수식1을 충족시키는 것이다.
[수1]
본 발명에 있어서 「상하대칭」이란, 두께방향의 중앙면에 대하여 면대칭인 것을 나타내고, 대략 대칭인 경우도 포함한다. 또한 「테두리부」는 평면부와의 경계부분 및 그 근방의 곡면부를 가리키고, 「단면원호모양」은 두께방향의 단면이 원호모양인 것을 나타낸다.
본 발명의 중공수지판은, 상하 테두리부가 단면원호모양인 단부에, 두께방향 중앙부에 상기 테두리부를 따라 연장되는 개구부(開口部)가 형성되어 있더라도 좋다.
그 경우에, 상기 개구부의 폭(W)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 비(W/T)는, 예를 들면 0.4이하로 할 수 있다.
본 발명의 중공수지판은, 중공부도 포함하는 판 전체를 상하대칭구조로 하여도 좋다. 또 여기에서 말하는 「상하대칭구조」란, 두께방향의 중앙면에 대하여 면대칭의 구조인 것을 나타내고, 대략 대칭인 구조도 포함한다.
또는 본 발명의 중공수지판은, 상하 테두리부가 단면원호모양인 단부가 실링되어 있더라도 좋고, 그 경우에, 상기 실링된 단부는 그 이외의 부분보다 수지밀도를 150∼240% 높게 할 수 있다.
또한 본 발명의 중공수지판은, 복수의 볼록부 및/또는 오목부가 매트릭스모양으로 형성된 1 또는 2매의 수지시트로 이루어지는 코어재와, 상기 코어재의 양면에 적층된 표면재로 구성할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 단부의 외관형상을 상하대칭으로 하고 또한 두께방향에 있어서의 상하 테두리부를 단면원호모양으로 하고 그 곡률반경과 판두께와의 관계를 특정한 범위로 하고 있기 때문에, 취급성이 우수하고, 테두리부에 국소적 부하가 걸린 경우에도 변형이나 백화가 발생하기 어려운 중공수지판을 실현할 수 있다.
도1A∼C는 본 발명의 제1실시형태의 중공수지판의 구성예를 나타내는 도면으로서, A는 평면도, B은 A에 나타나 있는 ｘ-ｘ선에 의한 단면도, C는 상하 테두리부의 곡률반경(R)와 판두께(T)와의 관계를 나타내는 개념도이다.
도2는 도1에 나타내는 중공수지판(10)에 사용되는 기재의 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도3은 기재의 다른 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도4는 기재의 다른 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도5는 기재의 다른 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도6은 단말가공의 일례를 나타내는 개략도이다.
도7은 단말가공에 의한 단부(2)의 말림을 나타내는 개념도이다.
도8A는 본 발명의 제2실시형태의 중공수지판의 구성예를 나타내는 도면으로서, 도1A에 나타나 있는 ｘ-ｘ선에 의한 단면도에 상당하고, B는 A에 나타나 있는 중공수지판(20)의 개구부(21)의 폭(W)과 판두께(T)와의 관계를 나타내는 개념도이다.
도9는 국소적 부하시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도10은 내크리프성(耐creep性)시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도2는 도1에 나타내는 중공수지판(10)에 사용되는 기재의 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도3은 기재의 다른 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도4는 기재의 다른 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도5는 기재의 다른 구성예를 나타내는 분해사시도이다.
도6은 단말가공의 일례를 나타내는 개략도이다.
도7은 단말가공에 의한 단부(2)의 말림을 나타내는 개념도이다.
도8A는 본 발명의 제2실시형태의 중공수지판의 구성예를 나타내는 도면으로서, 도1A에 나타나 있는 ｘ-ｘ선에 의한 단면도에 상당하고, B는 A에 나타나 있는 중공수지판(20)의 개구부(21)의 폭(W)과 판두께(T)와의 관계를 나타내는 개념도이다.
도9는 국소적 부하시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도10은 내크리프성(耐creep性)시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
(제1실시형태)
우선, 본 발명의 제1실시형태에 관한 중공수지판에 대해서 설명한다. 도1A∼C는 본 실시형태의 중공수지판의 구성예를 나타내는 도면이고, 도1A는 평면도, 도1B는 도1A에 나타나 있는 ｘ-x선에 의한 단면도, 도1C는 상하 테두리부의 곡률반경(R)과 판두께(T)와의 관계를 나타내는 개념도이다.
[전체 구성]
도1A, B에 나타나 있는 바와 같이 본 실시형태의 중공수지판(10)은, 중공구조를 구비하는 판상(板狀)의 수지성형체이며, 면내방향으로 복수의 중공부(1a∼1c)가 형성되어 있다. 이 중공수지판(10)은, 예를 들면 복수의 볼록부 및/또는 오목부가 매트릭스모양으로 형성된 1 또는 2매의 수지시트로 이루어지는 코어재(3)와, 그 양면에 적층된 표면재(4, 5)로 구성할 수 있다.
또한 본 실시형태의 중공수지판(10)의 적어도 하나의 단부(2)는, 외관형상이 상하대칭이고 또한 두께방향에 있어서의 상하 테두리부(2a, 2b)가 단면원호모양으로 이루어져 있다. 여기에서 「상하대칭」이란, 두께방향의 중앙면에 대하여 면대칭인 것을 나타내고, 완전하게 대칭인 경우뿐만 아니라 대략 대칭인 경우도 포함한다. 또한 「테두리부」는 평면부와의 경계부분 및 그 근방의 곡면부를 가리키고, 「단면원호모양」은 두께방향의 단면이 원호모양인 것을 나타낸다.
[중공부(1a∼1c)]
중공부(1a∼1c)는 면내방향으로 복수 형성되어 있으면 좋고, 그 형상이나 구성은 특별하게 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 면내방향으로 복수의 독립중공부가 서로 인접해서 형성되어 있더라도 좋고, 그것이 두께방향으로 복수단 적층되어 있더라도 좋다. 또한 중공부는, 임의의 방향으로 연속하고 단부가 개방된 구성이어도 좋고, 이러한 연속한 개방중공부(1c)와 독립중공부(1a, lb)의 양방이 형성되어 있더라도 좋다.
또 도1B에는 독립중공부(1a, lb)가 규칙적으로 배치되어 있는 예를 나타내고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 중공부(1a∼1c)가 불규칙하게 배치되어 있더라도 좋다. 또한 독립중공부의 형상도 도1B에 나타나 있는 대략 원뿔대형상에 한하지 않고, 대략 각뿔대형상, 대략 원기둥모양 및 대략 각기둥모양 등, 각종 형상을 채용할 수 있다.
[단부(2)]
단부(2)에 대해서 상하 테두리부(2a, 2b)의 단면형상을 원호모양으로 하면, 곤포용 밴드 등에 의해 국소적 부하가 걸린 경우에도, 응력이 곡면을 따라 분산되어 상하 테두리부(2a, 2b)에 변형이나 백화가 발생하기 어려워진다. 게다가 단부(2)의 외관형상을 상하대칭으로 함으로써, 국소적 부하가 상측테두리부(2a) 및 하측테두리부(2b)의 어느 쪽에 걸린 경우에도 마찬가지로 변형이나 백화의 발생을 억제하는 것이 가능해지기 때문에, 취급성이 향상된다.
다만 단부(2)가 상기한 형상이더라도, 도1C에 나타나 있는 상하 테두리부(2a, 2b)의 곡률반경(R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 관계가 하기 수식2를 충족시키지 않으면, 국소적 부하에 의한 변형이나 백화를 충분하게 방지할 수는 없다.
[수 2]
구체적으로는, 상측테두리부(2a) 및 하측테두리부(2b)의 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)가 0.85미만인 경우, 제조시에 코어재(3)의 단부가 과도하게 좌굴(buckling)하여, 중공수지판(10)의 평면압축강도가 저하하거나 단부(2)에 밀도가 낮은 부분이 생기거나 한다. 그 결과, 상하 테두리부(2a, 2b)에 국소적 부하가 걸리면 변형이나 백화가 발생하기 쉬워져 제품수명이 짧아진다. 특히, 판두께(T)와의 관계에 있어서 상하 테두리부(2a, 2b)의 곡률지름(2R)이 더 작은 것(예를 들면 2R/T≤0.60)에서는, 국소적 부하에 의한 응력을 분산시키지 못하여 상하 테두리부(2a, 2b)의 파손이나 곤포용 밴드의 절단이 발생하는 경우가 있다.
한편, 상하 테두리부(2a, 2b)의 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)가 1.05를 넘는 것은, 표면평활성을 유지하는 것이 어렵고, 제조과정에 있어서 상하 테두리부(2a, 2b)의 표면, 특히 평면과 곡면의 경계부분에 비교적 큰 요철이 형성되기 쉽다. 그리고 상하 테두리부(2a, 2b)에 이러한 요철이 있으면, 곤포용 밴드로 결속했을 때에 이 요철부분에 부하가 집중하여 곤포용 밴드에 절단 등의 파손이 발생한다.
또한 표면재의 위에 부직포, 열가소성 수지시트 및 발포성 시트 등의 수지계 면재(樹脂系面材)를 적층하지 않고 가공을 하고, (2R/T)>1.05이고 또한 단부가 실링된 구조의 중공수지판을 얻기 위해서는, 내측부분까지 넓은 범위에 가공을 실시할 필요가 있다. 이러한 가공을 하면 단부에 좌굴이 발생하고 엔드크래시(end crash) 물성(수직압축응력)이 저하하기 때문에, 예를 들면 상자나 케이스의 측면에 사용했을 경우, 적층했을 때에 변형되기 쉬워진다. 또 「엔드크래시」는, 골판지 시트 등의 판상의 재료를 수직으로 세워서 단부로부터 하중을 가했을 경우의 파괴 강도를 나타내는 지표이며, 예를 들면 JIS Z 0403 등에 규정되는 방법으로 측정할 수 있다.
그래서 본 실시형태의 중공수지판(10)에서는, 단부(2)의 외관형상을 상하대칭으로 하고, 또한 상하 테두리부(2a, 2b)를 단면원호모양으로 하고, 또한 그 곡률반경(R)(ｍｍ)을 판두께(T)와의 관계에 있어서 상기 수식2를 충족시키는 범위로 한다. 이에 따라 상하 테두리부(2a, 2b)의 표면평활성을 유지하면서 국소적 부하에 대한 강도를 높일 수 있다.
또 상하 테두리부(2a, 2b)의 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.90∼0.98의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 단부(2)의 외관이나 표면평활성이 향상하고 또한 국소적 부하에 대한 강도를 더 높일 수 있다.
또한 상하 테두리부(2a, 2b)의 표면평활성에 대해서는, JIS B0601:2013에 규정되는 단면곡선(P)에 있어서의 최대값과 최소값의 차이가 0.5mm이하인 것이 바람직하다. 상하 테두리부(2a, 2b)의 표면평활성을 이 범위로 함으로써 곤포용 밴드의 파손억제효과를 더 향상시킬 수 있다.
본 실시형태의 중공수지판(10)은, 모든 단부를 외관이 상하대칭이고 상하 테두리부가 단면원호모양인 형상으로 할 수도 있지만, 적어도 곤포용 밴드 등에 의해 국소적 부하가 걸리는 부분을 상기한 요건을 충족시키는 단부(2)로 하면 좋다. 예를 들면 중공수지판(10)을 복수 매 조합시켜서 사용하는 경우에는, 곤포용 밴드 등에 의한 국소적 부하가 1개의 단부에밖에 걸리지 않는 경우가 있다. 그러한 경우에는 국소적 부하가 걸리는 하나의 단부만, 외관형상이 상하대칭이고 상하 테두리부가 단면원호모양이고 또한 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)가 0.85∼1.05인 단부(2)로 하면 좋다.
[내부구조]
본 실시형태의 중공수지판(10)은, 단부(2)의 외관형상뿐만 아니라 내부구조에 관해서도 상하대칭인 것이 바람직하다. 중공부(1a∼1c)도 포함하는 중공수지판(10) 전체를 상하대칭구조로 함으로써 표리면의 강도차를 없앨 수 있기 때문에 취급성을 더 향상시킬 수 있다.
[수지밀도]
도2에 나타나 있는 바와 같이 단부(2)가 실링된 구조로 하는 경우, 단부(2)의 수지밀도가 그 이외의 부분보다 150∼240% 높은 것이 바람직하다. 단부(2)의 수지밀도 상승율을 이 범위로 함으로써 크리프변형 내성(creep變形耐性) 및 밴드파손 억제효과의 양방을 높일 수 있다. 또 단부(2) 이외의 부분과 비교하여 단부(2)의 수지밀도의 상승율이 240%를 넘을 경우, 단말가공시에 수지가 외측으로 압출(壓出)되어서 밴드파손의 원인이 되는 버(burr)나 단차가 발생할 우려가 있다.
[제조방법]
본 실시형태의 중공수지판(10)은, 예를 들면 열가소성 수지로 이루어지는 코어재와, 그 양면에 적층되고 열가소성 수지로 이루어지는 표면재로 구성되고, 면내방향으로 복수의 중공부를 구비하는 기재를, 단말가공함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 본 실시형태의 중공수지판(10)은, 상기한 기재의 적어도 하나의 단부를, 외관이 상하대칭이고, 상하 테두리부가 단면원호모양이고, 또한 곡률반경(R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 관계가 상기 수식2을 충족시키는 형상으로 가공함으로써 제조할 수 있다.
<기재>
기재로는, 예를 들면 복수의 볼록부 및/또는 오목부가 매트릭스모양으로 형성된 1 또는 2매의 수지시트로 이루어지는 코어재의 양면에 표면재가 적층된 구성의 판상수지 성형체(板狀樹脂 成形體)를 사용할 수 있다.
기재를 구성하는 코어재의 재질은 열가소성 수지이면 좋고, 그 종류나 특성은 특별하게 한정되는 것은 아니다. 열가소성 수지의 구체적인 예로서는, 폴리에틸렌(ＰＥ), 폴리프로필렌(ＰＰ) 및 폴리카보네이트(ＰC) 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 가공성 등의 관점으로부터, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄상(直鎖狀) 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 호모 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌 및 블록모양 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지가 바람직하다.
한편, 표면재의 재질도 열가소성 수지이면 좋고, 그 종류나 특성은 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 가공성 등의 관점으로부터, 상기한 코어재와 마찬가지로 폴리올레핀계 수지가 바람직하다. 또 표면재의 재질과 코어재의 재질은 동일해도 좋고 달라도 좋다. 또한 표면재의 두께는, 특별하게 한정되는 것이 아니라 용도나 목적에 따라 적합하게 설정할 수 있다. 다만 단부를 실링할 필요가 있는 경우에는, 실링부의 접착강도 및 단부의 강성을 확보하기 위해서, 표면재의 두께를 500μｍ이상으로 하는 것이 바람직하다.
도2∼5는 중공수지판(10)에 사용되는 기재의 구성예를 나타내는 분해사시도이다. 구체적으로는, 도2에 나타내는 기재(6)와 같이, 복수의 중공볼록부(31a, 32a)가 매트릭스모양으로 형성된 2매의 수지시트(31, 32)를 중공볼록부(31a, 32a)의 선단(先端) 상호간을 맞대도록 용착(溶着)해서 코어재(3)로 하고, 그 양면에 표면재(4, 5)를 적층한 구성의 것을 사용할 수 있다.
또는 도3에 나타내는 기재(7)와 같이, 정육각기둥모양의 중공부(11a)가 세로방향 및 가로방향으로 규칙적으로 배열 형성된 벌집 구조의 수지시트(코어재(11))의 양면에, 표면재(4, 5)를 적층한 것을 사용할 수도 있다. 도2에 나타내는 기재(6)나 도3에 나타내는 기재(7)와 같이 상하대칭구조의 것을 사용하면, 표리면(表裏面)에서 강도차가 없고 또한 판면 전체에 걸쳐서 표면평활성이 우수한 중공수지판을 제조할 수 있다.
한편, 도4에 나타내는 기재(8)와 같이, 볼록부(12a)와 오목부(12b)가 교대로 인접해서 형성된 1매의 수지시트(코어재(12))의 양면에, 표면재(4, 5)를 적층한 것을 사용할 수도 있다. 또한 도5에 나타내는 기재(9)와 같이, 볼록부(13a)와 오목부(13b)가 홈모양으로 형성된 수지시트(코어재(13))의 양면에, 표면재(4, 5)를 적층한 것을 사용할 수도 있다.
코어재(3, 11∼13)에 표면재(4, 5)를 적층하는 방법은 특별하게 한정되는 것이 아니라, 열융착의 외에, 초음파융착, 접착제에 의한 접착, 라미네이트 등의 공지의 방법을 적용할 수 있다. 본 실시형태의 중공수지판(10)을 제조할 때에 사용하는 기재는, 장척(長尺)모양 또는 대면적(大面積)으로 형성한 후에 소정의 크기로 절단한 것이라도 좋다.
또 본 실시형태의 중공수지판(10)에 사용되는 기재는, 상기한 도2∼5에 나타내는 구성에 한정되는 것이 아니라, 면내방향으로 복수의 중공부를 구비하는 수지판이면 좋다. 또한 본 실시형태의 중공수지판(10)에 사용되는 기재에는, 표면재(4, 5)의 위에 열가소성 수지시트, 열경화성 수지시트, 발포시트, 부직포, 종이 또는 직포 등으로 이루어지는 면재가 더 적층되어 있더라도 좋다.
<단말가공>
기재의 단말가공(端末加工)은, 예를 들면 목적으로 하는 끝면(端面)형상, 즉 외관이 상하대칭이고, 상하 테두리부가 단면원호모양이고, 또한 곡률반경(R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 관계가 상기 수식2를 충족시키는 형상에 대응하는 형상의 오목부를 구비하는 금형을 사용해서 할 수 있다. 도6은 기재의 단말가공방법의 일례를 나타내는 개략도이다. 도6에 나타나 있는 바와 같이, 측면에서 볼 때에 U자모양의 오목부(30a)를 구비하는 금형(30)을 사용하여 기재(6)에 단말가공을 실시하는 경우에는, 기재(6)의 단부에 가열한 금형(30)을 가압하여, 오목부(30a)의 형상을 전사시킨다.
이때에 금형(30)의 프레스 거리(기재에 대한 압입 거리)는, 코어재(3) 및 표면재(4, 5)의 단부가 두께방향의 중앙을 향해서 만곡하여 접합하는 길이로 한다. 이에 따라 중공부(1a∼1c)를 완전하게 찌그러뜨리지 않고 상측표면재(4)와 하측표면재(5)가 접합하여, 실링된 단부(2)를 구비하는 중공수지판(10)이 형성된다. 이렇게 단부(2)를 실링하면 접합부의 밀도가 높아져, 가공 전과 비교해서 끝면의 단위면적당 웨이트(단위면적당 질량)가 증가하기 때문에 단부의 강도가 향상한다.
단말가공을 실시하면, 코어재(3)나 표면재(4, 5)의 단부의 일부가 내측으로 말린다. 도7은 단말가공에 의한 단부(2)의 말림을 나타내는 개념도이다. 본 실시형태의 중공수지판(10)에서는, 도7에 나타내는 가공 전의 기재(6)에 있어서의 가공되는 부분(단면원호모양의 끝면을 구성하는 부분)의 길이(a)와, 가공 후의 끝면의 단면(斷面)에 있어서의 호의 길이(b)와의 차(a-b/2)를, 내측으로 말린 길이(말림양(L))로 한다.
그리고 기재의 단말가공에서는, 말림양(L)과 판두께(T)와의 비(L/T)가 0.1∼0.5의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 말림양(L)과 판두께(T)와의 비(L/T)를 이 범위로 함으로써 단부(2)의 수지밀도가 그 밖의 부분보다 150∼240% 높아져, 크리프변형 내성 및 밴드파손 억제효과가 함께 우수한 중공수지판이 얻어진다. 또 말림양(L)과 판두께(T)와의 비(L/T)는 0.11∼0.17의 범위로 하는 것이 더 바람직하고, 이에 따라 크리프변형 내성 및 밴드파손 억제의 효과를 더 향상시킬 수 있다.
상기한 단말가공에 있어서, 금형(30)을 기재(6)에 가압하는 시간 및 금형(30)의 가열온도 등의 단말가공조건은, 기재의 재질, 구조 및 두께 등에 따라 적합하게 설정할 수 있다. 또한 본 실시형태의 중공수지판(10)의 제조에서는, 동일한 형상의 금형을 복수 개 준비하고 그것을 동시에 동작시켜서 모든 단부를 한번에 가공하여도 좋지만, 1매의 기재를 복수 회에 걸쳐서 가공할 수도 있다.
다축가공을 하는 경우에는, 전기제어된 서보모터를 사용하여 금형(30)의 프레스 거리나 이동속도, 기재(6)에 대한 가압시간 등을 각 축간에 동기(同期)시키는 것이 바람직하다. 서보모터를 사용함으로써, 공기압이나 유압에 의한 실린더 제어에 비하여 축간의 동기정밀도를 높일 수 있기 때문에, 금형가압시의 하중이 고르지 못한 것을 없애고 가공면의 표면성이나 강도를 향상시킬 수 있다. 또한 단말가공조건을 전기적으로 제어하면, 기재(6)에 대한 과부하나 하중부족이 일어나기 어려워지고, 또한 하중이나 금형(30)의 위치를 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 가공품질이 향상하고 또한 로트(lot)간이나 가공위치별 불균일도 저감된다.
기재(6)의 단말가공의 방법은 상기한 가열 금형을 사용하는 방법에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 초음파혼을 사용한 초음파가공이나 복수 개로 분할되는 금형을 사용한 가공 등, 공지의 수지가공기술을 적용할 수 있고, 기재(6)의 두께나 형상 등에 따라 적합하게 선택할 수 있다. 또한 초음파가공이나 복수의 금형을 사용한 가공 등에 있어서도, 다축가공을 하는 경우에는 서보모터를 사용해서 각 축을 전기적으로 제어하는 것이 바람직하다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 실시형태의 중공수지판은, 곤포용 밴드 등에 의해 국소적 부하가 걸리는 단부를, 외관형상이 상하대칭이고 또한 두께방향에 있어서의 상하 테두리부의 단면을 원호모양으로 하고 또한 상하 테두리부의 곡률반경(R)을 판두께(T)와의 관계에서 특정한 범위로 하고 있기 때문에, 국소적 부하에 의한 테두리부의 변형이나 백화가 발생하기 어렵다. 게다가 본 실시형태의 중공수지판은 표리면의 개념이 없어, 어느 쪽의 면에 곤포용 밴드를 걸어도 똑같이 테두리부의 백화나 변형을 억제할 수 있기 때문에, 표리면에서 특성이 다른 종래품에 비하여 취급성이 우수하다.
또한 중공수지판의 단부에 밀도가 낮은 부분이나 코어재가 좌굴한 부분이 존재하면, 순간적 부하가 걸린 경우에 테두리부가 파손될 우려가 있지만, 상하대칭구조의 코어재를 사용해서 제조된 판 전체가 상하대칭구조인 중공수지판은, 밀도에 불균일이 없고 접합부의 수지량도 많기 때문에 순간적 부하에 대하여도 테두리부의 변형이나 파손을 방지할 수 있다. 이에 더하여, 본 실시형태의 중공수지판은 끝면이 곡면으로 형성되어 있기 때문에 안전성의 면에서도 우수하여, 접촉하거나 부딪치거나 했을 때에 다른 것을 파손시킬 우려도 적다.
(제2실시형태)
다음에 본 실시형태의 제2실시형태에 관한 중공수지판에 대해서 설명한다. 상기한 제1실시형태의 중공수지판은 코어재 및 표면재의 가장자리를 접합해서 단부를 실링하고 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것이 아니라 단부가 개구(開口)하고 있어도 좋다.
도8A는 본 실시형태의 중공수지판의 구성예를 나타내는 도면이고, 도1A에 나타나 있는 ｘ-ｘ선에 의한 단면도에 상당한다. 또한 도8B는, 도8A에 나타나 있는 중공수지판(20)의 개구부(21)의 폭(W)과 판두께(T)와의 관계를 나타내는 개념도이다. 또 도8A, B에 있어서는 도1에 나타내는 중공수지판(10)의 구성요소와 같은 것에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
도8A에 나타나 있는 바와 같이 본 실시형태의 중공수지판(20)은, 상하 테두리부가 단면원호모양인 단부에는, 두께방향 중앙부에 테두리부(22a, 22b)를 따라 연장되는 개구부(21)가 형성되어 있다. 또 본 실시형태의 중공수지판(20)은 개구부(21)를 구비하는 점 이외에는 상기한 제1실시형태의 중공수지판(10)과 같다. 즉 중공수지판(20)도 면내방향으로 복수의 중공부를 구비하고, 적어도 하나의 단부(22)는, 외관형상이 상하대칭이고 또한 상하 테두리부(22a, 22b)가 단면원호모양으로 되어 있으며, 이 상하 테두리부(22a, 22b)의 곡률반경(R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 관계가 상기 수식2를 충족시키는 것이다.
본 실시형태의 중공수지판(20)은, 상기한 제1실시형태의 중공수지판(10)에 비하여 단부(22)의 강도는 저하하지만, 단말가공시에 단부(22)에 걸리는 부하가 작기 때문에 테두리부(22a, 22b)의 표면평활성은 향상된다. 또한 본 실시형태의 중공수지판(20)은, 가공시에 있어서의 코어재의 변형량이 적기 때문에 중공수지판(10)에 비하여 좌굴하중(bucking load)이 높아진다.
다만 도8B에 나타나 있는 개구부(21)의 폭(W)이 넓으면, 상하 테두리부(22a, 22b)의 곡률반경(R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 관계가 상기 수식2를 충족시키지 않게 될 우려가 있다. 구체적으로는, 개구부(21)의 폭(W)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 비(W/T)가 0.4를 넘으면, 단말가공시에 코어재가 충분하게 변형되지 않고 가공 후에 형상이 복원되는 경우가 있다. 그러면 상하 테두리부(22a, 22b)의 곡률지름(2R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 비(2R/T)가 1.05를 넘어버려, 국소적 부하에 의해 상하 테두리부(22a, 22b)에 변형이나 백화가 발생하거나 곤포용 밴드에 파손이 발생하거나 한다.
따라서 본 실시형태의 중공수지판(20)과 같이 단부(22)에 개구부(21)를 형성하는 경우에는, 개구부(21)의 폭(W)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 비(W/T)를 0.4이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 국소적 부하에 의한 테두리부의 변형이나 백화를 방지하는 효과를 저감시키지 않고 테두리부의 표면평활성을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태의 중공수지판(20)은 상기한 제1실시형태의 중공수지판(10)과 동일한 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면 단말가공에 대해서는, 금형(30)에서의 프레스 거리나 이동속도, 기재(6)에 대한 가압시간을 조정함으로써, 도8A, B에 나타나 있는 바와 같은 개구부(21)를 구비하는 중공수지판(20)이 얻어진다.
도8A, B에는 도2에 나타내는 기재(6)를 사용해서 제조된 예를 나타내고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 도3∼5에 나타나 있는 바와 같은 다른 구조의 기재를 사용해서 제조하더라도 좋고, 그 경우에도 같은 효과가 얻어진다. 또한 본 실시형태의 중공수지판(20)에 사용되는 기재에는, 표면재(4, 5)의 위에 열가소성 수지시트, 열경화성 수지시트, 발포시트, 종이, 직포, 부직포, 금속판, 금속 메시체 및 금속산화물판 등으로 이루어지는 면재가 더 적층되어 있더라도 좋다.
본 실시형태의 중공수지판에 있어서의 상기 이외의 구성 및 효과는 상기한 제1실시형태와 같다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명의 효과에 대해서 구체적으로 설명한다.
(제1실시예)
본 발명의 제1실시예로서, 기재 또는 단말가공조건을 바꾸어서 실시예1∼10 및 비교예1∼4의 중공수지판을 제조하고, 그 성능을 평가했다.
<실시예1>
도2에 나타내는 구조의 기재를 사용하여 상기한 제1실시형태의 중공수지판을 제작했다. 이때에 수지시트(31, 32)로는, 폴리프로필렌 수지로 이루어지고 단위면적당 웨이트가 1500g/m2, 두께가 0.75mm, 볼록부(31a, 32a)의 높이가 20mm인 것을 사용했다. 또한 표면재(4, 5)로는, 단위면적당 웨이트가 1000g/m2, 두께가 1.00mm인 폴리프로필렌 수지시트를 사용했다.
단말가공은, 곡률반경(R)이 19mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 금형온도를 185℃, 기재가 접촉하고나서 금형을 압입하는 거리(프레스 거리)를 14.5mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도를 30mm/분, 기재에 금형을 접촉시킨 상태로 유지하는 시간(유지시간)을 4.5초로 하여 실시했다.
상기한 방법으로 제작한 실시예1의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 20.1mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.98이었다.
<실시예2>
도2에 나타내는 구조의 기재를 사용하여 상기한 제1실시형태의 중공수지판을 제작했다. 이때에 수지시트(31, 32)로는, 폴리카보네이트 수지로 이루어지고 단위면적당 웨이트가 1500g/m2, 두께가 0.72mm, 볼록부(31a, 32a)의 높이가 20mm인 것을 사용했다. 또한 표면재(4, 5)로는, 단위면적당 웨이트가 1000g/m2, 두께가 0.92mm인 폴리카보네이트 수지시트를 사용했다.
단말가공은, 실시예1과 동일한 금형을 사용하고, 금형온도를 310℃, 프레스 거리를 14.5mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도를 20mm/분, 금형의 유지시간을 5.0초로 하여 실시하였다.
상기한 방법으로 제작한 실시예2의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.3mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 19.9mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.98이었다.
<실시예3>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 상기한 제1실시형태의 중공수지판을 제작했다. 실시예3에서는 곡률반경(R)이 16mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 단말가공의 조건은, 금형온도 190℃, 프레스 거리 15.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 20mm/분, 금형의 유지시간 4.5초로 하였다.
그 결과, 실시예3의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 17.4mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.85이었다.
<실시예4>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 도1에 나타내는 구조의 중공수지판을 제조했다. 실시예4에서는 곡률반경(R)이 22mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 단말가공의 조건은, 금형온도 185℃, 프레스 거리 14.5mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 30mm/분, 금형의 유지시간 4.5초로 했다.
그 결과, 실시예4의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 21.5mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 1.05이었다.
<실시예5>
도3에 나타내는 구조의 기재를 사용하여 상기한 제1실시형태의 중공수지판을 제작했다. 이때에 코어재로는, 폴리프로필렌 수지로 이루어지고 단위면적당 웨이트가 1500g/m2, 두께가 0.75mm, 중공부의 높이가 20mm인 것을 사용했다. 또한 표면재(4, 5)로는, 단위면적당 웨이트가 1000g/m2, 두께가 1.00mm인 폴리프로필렌 수지시트를 사용했다.
단말가공은, 실시예1과 동일한 금형을 사용하고, 금형온도를 185℃, 프레스 거리를 14.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도를 30mm/분, 금형의 유지시간을 4.5초로 하여 실시하였다.
상기한 방법으로 제작한 실시예5의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.2mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 19.7mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.97이었다.
<실시예6>
도2에 나타내는 구조의 기재를 사용하여 상기한 제1실시형태의 중공수지판을 제작했다. 이때에 수지시트(31, 32)로는, 폴리프로필렌 수지로 이루어지고 단위면적당 웨이트가 1000g/m2, 두께가 0.75mm, 볼록부(31a, 32a)의 높이가 9mm인 것을 사용했다. 또한 표면재(4, 5)로는, 단위면적당 웨이트가 750g/m2, 두께가 0.75mm인 폴리프로필렌 수지시트를 사용했다.
단말가공은, 곡률반경(R)이 9mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 금형온도를 185℃, 프레스 거리를 7.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도를 20mm/분, 금형의 유지시간을 4.5초로 하여 실시하였다.
상기한 방법으로 제작한 실시예6의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 2500g/m2, 두께가 10.0mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 9.7mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.97이었다.
<실시예7>
도2에 나타내는 구조의 기재를 사용하여 상기한 제1실시형태의 중공수지판을 제작했다. 이때에 수지시트(31, 32)로는, 폴리프로필렌 수지로 이루어지고 단위면적당 웨이트가 1500g/m2, 두께가 0.75mm, 볼록부(31a, 32a)의 높이가 12mm인 것을 사용했다. 또한 표면재(4, 5)로는, 단위면적당 웨이트가 1000g/m2, 두께가 1.00mm인 폴리프로필렌 수지시트를 사용했다.
단말가공은, 곡률반경(R)이 13mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 금형온도를 185℃, 프레스 거리를 10mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도를 15mm/분, 금형의 유지시간을 4.5초로 하여 실시하였다.
상기한 방법으로 제작한 실시예7의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 14.0mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 13.5mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.96이었다.
<실시예8>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 상기한 제2실시형태의 중공수지판을 제작했다. 실시예8에서는 실시예1과 동일한 금형을 사용하고, 단말가공의 조건은, 금형온도 175℃, 프레스 거리 12mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 6.0mm/분, 금형의 유지시간 3.0초로 하였다.
그 결과, 실시예8의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 19.9mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.97이었다. 또한 개구부의 폭(W)은 8.2mm이며, 개구부의 폭(W)과 판두께(T)와의 비(W/T)는 0.4이었다.
<실시예9>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 상기한 제2실시형태의 중공수지판을 제작했다. 실시예9에서는 실시예1과 동일한 금형을 사용하고, 단말가공의 조건은, 금형온도 175℃, 프레스 거리 13.5mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 6.0mm/분, 금형의 유지시간 3.0초로 하였다.
그 결과, 실시예9의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 19.9mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.97이었다. 또한 개구부의 폭(W)은 6.15mm이며, 개구부의 폭(W)과 판두께(T)와의 비(W/T)는 0.3이었다.
<실시예10>
도2에 나타내는 구조의 기재를 사용하여 상기한 제1실시형태의 중공수지판을 제작했다. 이때에 수지시트(31, 32)로는, 폴리프로필렌 수지로 이루어지고 단위면적당 웨이트가 1500g/m2, 두께가 0.75mm, 볼록부(31a, 32a)의 높이가 20mm인 것을 사용했다. 또한 표면재(4, 5)로는, 단위면적당 웨이트가 1000g/m2, 두께가 1.00mm인 폴리프로필렌 수지시트를 사용했다.
단말가공은, 곡률반경(R)이 19mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 금형온도를 185℃, 프레스 거리를 9.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도를 30mm/분, 금형의 유지시간을 5.0초로 하여 실시하였다.
상기한 방법으로 제작한 실시예10의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 20.1mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.98이었다.
<비교예1>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 단부가 실링된 중공수지판을 제작했다. 비교예1에서는 곡률반경(R)이 16mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 단말가공의 조건은, 금형온도 200℃, 프레스 거리 16.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 30mm/분, 금형의 유지시간 4.5초로 하였다.
그 결과, 비교예1의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 17.2mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.84이었다.
<비교예2>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 단부가 실링된 중공수지판을 제작했다. 비교예2에서는 곡률반경(R)이 22mm인 오목부를 구비하는 금형을 사용하고, 단말가공의 조건을, 금형온도 200℃, 프레스 거리 16.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 30mm/분, 금형의 유지시간 4.5초로 하였다.
그 결과, 비교예2의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 21.7mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 1.06이었다.
<비교예3>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 단부가 개구한 중공수지판을 제작했다. 비교예3에서는 실시예1과 동일한 금형을 사용하고, 단말가공의 조건은, 금형온도 175℃, 프레스 거리 8.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 6.0mm/분, 금형의 유지시간 3.0초로 하였다.
그 결과, 비교예3의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 20.1mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.98이었다. 또한 개구부의 폭(W)은 12.3mm이며, 개구부의 폭(W)과 판두께(T)와의 비(W/T)는 0.60이었다.
<비교예4>
실시예1과 동일한 기재를 사용하여 단부가 실링된 중공수지판을 제작했다. 비교예4에서는 실시예1과 동일한 금형을 사용하고, 단말가공의 조건은, 금형온도 200℃, 프레스 거리 7.0mm, 금형을 기재에 근접시키는 속도 20.0mm/분, 금형의 유지시간 1.0초로 하였다.
그 결과, 비교예4의 중공수지판은, 단위면적당 웨이트가 3500g/m2, 두께가 20.5mm, 상하 테두리부의 곡률지름(2R)이 12.3mm, 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)는 0.60이었다.
<평가>
실시예1∼10 및 비교예1∼4의 중공수지판을 이하의 방법으로 평가했다. 또 비교를 위하여, 참고예로서 단말가공하지 않은 기재를 사용해서 동일한 평가를 하였다.
(1)국소적 부하시험
도9는 실시예 및 비교예의 중공수지판의 국소적 부하시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다. 실시예 및 비교예의 중공수지판 및 참고예의 기재를 폭 50mm, 길이 170mm로 절단하여, 평가용 시료(50)로 했다. 그리고 도9에 나타나 있는 바와 같이, 시료(50)와 대좌(臺座)(51)의 사이에 곤포용 밴드(53)를 배치하고 클램프(52)로 고정했다. 곤포용 밴드(53)는 폴리프로필렌 수지제이고 폭 15mm, 두께 0.6mm인 것을 사용했다.
다음에 곤포용 밴드(53)의 선단을 로드셀(54)에 부착하고 인장속도를 20mm/분으로 하여 곤포용 밴드(53)를 상측 방향으로 잡아 당겨, 시료(50)의 테두리부에 150N의 하중을 가했다. 그 때에 하중이 150N에 도달한 시점에서 크로스헤드의 동작을 정지시켰다. 그 후에 시료(50)를 떼어내고, 육안에 의해 단부의 상태를 확인했다. 그 결과, 테두리부에 백화 또는 변형이 발생한 것을 ×(불가(不可)), 백화 및 변형의 어느 것도 발생하지 않은 것을 ○(가(可))라고 했다.
(2)밴드 파손시험
인장속도를 200mm/분으로 한 것 이외에는 상기한 국소적 부하시험과 동일한 방법으로 시료(50)의 테두리부에 하중을 가하여, 시험 후에 곤포용 밴드(53)에 파손이 발생하고 있는지 아닌지를 육안으로 확인했다. 그 결과, 절단 등의 파손이 발생한 것을 ×(불가), 발생하지 않은 것을 ○(가)라고 했다.
(3)단부 좌굴강도
단부 좌굴강도의 측정은, 상기한 국소적 부하시험과 동일한 시료 및 장치를 사용하여 실시하였다. 구체적으로는, 곤포용 밴드(53)의 선단을 로드셀(54)에 부착하고 인장속도를 20mm/분으로 하여 곤포용 밴드(53)를 상측 방향으로 잡아 당겨, 단부가 좌굴할 때까지(상승하고 있었던 하중이 하강으로 바뀔 때까지) 부하를 걸었다. 그리고 이 방법으로 측정된 하중의 최대값을 좌굴강도로 했다.
이상의 결과를 하기 표1 및 표2에 정리해서 나타낸다.
표1에 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 범위내에서 제작한 실시예1∼10의 중공수지판은, 국소적 부하가 걸려도 테두리부의 백화나 곤포용 밴드의 파손은 발생하지 않았다. 각 실시예 중에서도 상하 테두리부의 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)가 0.90∼0.97의 범위인 것은, 특히 단부의 외관이나 표면평활성이 우수했다.
이에 대하여 표2에 나타내는 비교예 및 참고예는, 국소적 부하가 걸리면 테두리부의 백화나 곤포용 밴드의 파손이 발생했다. 구체적으로는, 비교예1은 상하 테두리부의 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)가 0.85보다 작기 때문에, 국소적 부하를 분산시키지 못하고 곤포용 밴드에 파손이 발생했다. 한편, 비교예2는 상하 테두리부의 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)가 1.05를 넘고 있기 때문에, 테두리부 표면에 요철이 발생하여 테두리부의 백화 및 곤포용 밴드의 파손이 발생했다.
단부에 개구부를 구비하는 비교예3은 개구부의 폭(W)과 판두께와의 비(W/T)가 0.4를 넘고 있기 때문에, 가공 후에 형상이 복원되어 상하 테두리부의 곡률지름(2R)과 판두께(T)와의 비(2R/T)가 1.4가 되어 있었다. 그 결과, 곤포용 밴드에 파손이 발생했다. 또한 비교예4는 (2R/T)=0.6이기 때문에 국소적 부하를 분산시키지 못하고 끝면에 변형이 발생했다. 또 단말가공을 실시하지 않은 참고예에서는 테두리부의 백화 및 곤포용 밴드의 파손이 발생했다.
이상의 결과로부터, 본 발명에 의하면, 취급성이 우수하고 곤포용 밴드 등에 의해 테두리부에 국소적 부하가 걸린 경우에도 변형이나 백화가 발생하기 어려운 중공수지판을 실현할 수 있는 것이 확인되었다.
(제2실시예)
본 발명의 제2실시예로서, 단부가 실링되어 있는 실시예1∼7, 10에 대해서 내크리프성(耐creep性)을 평가했다. 도10은 내크리프성 시험의 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도10에 나타나 있는 바와 같이, 내크리프성에 있어서는, 클램프(52)에 의해 시료(50)위에 곤포용 밴드(53)를 고정하고 그 선단에 10kg의 추(55)를 부착한 것을 60℃의 드라이 오븐내에 24시간 정치(靜置)하고, 시험전후로 부하를 건 장소의 두께를 측정하여 변형량을 구했다.
비교를 위하여, 참고예로서 단말가공하지 않은 기재를 사용해서 동일한 평가를 하였다. 그 결과를 하기 표3에 나타낸다. 또 크리프변형량이 적은 시료일수록 내크리프성이 우수한 것이다.
표3에 나타나 있는 바와 같이, 실링된 단부의 수지밀도가 그 이외의 부분의 수지밀도보다 150∼240% 높은 실시예1∼7의 중공수지판은 내크리프성이 우수했다.
1a∼1c, 11a
중공부
2, 22 단부
2a, 2b, 22a, 22b 테두리부
31, 32 수지시트
31a, 32a, 12a, 13a 볼록부
3, 11∼13 코어재
4, 5 표면재
6∼9 기재
10, 20 중공수지판
12b, 13b 오목부
21 개구부
30 금형
50 시료
51 대좌
52 클램프
53 곤포용 밴드
54 로드셀
55 추
2, 22 단부
2a, 2b, 22a, 22b 테두리부
31, 32 수지시트
31a, 32a, 12a, 13a 볼록부
3, 11∼13 코어재
4, 5 표면재
6∼9 기재
10, 20 중공수지판
12b, 13b 오목부
21 개구부
30 금형
50 시료
51 대좌
52 클램프
53 곤포용 밴드
54 로드셀
55 추
Claims (6)
- 면내방향으로 복수의 중공부(中空部)를 구비하는 중공수지판으로서,
적어도 하나의 단부(端部)는, 외관형상이 상하대칭이고 또한 두께방향에 있어서의 상하 테두리부가 단면원호모양(斷面圓弧狀)으로 이루어져 있고,
상기 상하 테두리부의 곡률반경(R)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 관계가 하기 수식(I)을 충족시키는 중공수지판.
- 제1항에 있어서,
상하 테두리부가 단면원호모양인 단부에는, 두께방향 중앙부에 상기 테두리부를 따라 연장되는 개구부(開口部)가 형성되어 있는 중공수지판.
- 제2항에 있어서,
상기 개구부의 폭(W)(ｍｍ)과 판두께(T)(ｍｍ)와의 비(W/T)가 0.4이하인 중공수지판.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
중공부도 포함하는 판 전체가 상하대칭 구조로 이루어져 있는 중공수지판.
- 제1항에 있어서,
상하 테두리부가 단면원호모양인 단부는 실링되어 있고, 상기 실링된 단부는 그 이외의 부분보다 수지밀도가 150∼240% 높은 중공수지판.
- 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
복수의 볼록부 및/또는 오목부가 매트릭스모양으로 형성된 1 또는 2매의 수지시트로 이루어지는 코어재와,
상기 코어재의 양면에 적층된 표면재로 구성되어 있는 중공수지판.
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