WO2015079602A1 - 中空構造体 - Google Patents

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WO2015079602A1
WO2015079602A1 PCT/JP2014/004093 JP2014004093W WO2015079602A1 WO 2015079602 A1 WO2015079602 A1 WO 2015079602A1 JP 2014004093 W JP2014004093 W JP 2014004093W WO 2015079602 A1 WO2015079602 A1 WO 2015079602A1
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WO
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core material
sheet
hollow structure
thickness direction
synthetic resin
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PCT/JP2014/004093
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Inventor
隆志 木村
Original Assignee
岐阜プラスチック工業株式会社
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    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA

Definitions

  • the present invention relates to a hollow structure, and more particularly to a hollow structure including a synthetic resin core and sheet.
  • a hollow structure molded using synthetic resin is used as a member for assembling products such as logistics containers, shelves, bulletin boards, partitions, etc.
  • Japanese Patent Application Publication No. 10-156985 describes a conventional hollow structure made of synthetic resin.
  • this hollow structure is formed of a synthetic resin core material 102 having an uneven shape and a pair of thermoplastic synthetic resin sheets 104 and 106.
  • the core material 102 has a plurality of cylindrical recesses 110 formed on one surface side by recessing a large number of portions on one surface side of the thermoplastic synthetic resin sheet into a cylindrical shape, and a large number of circles on the other surface side.
  • a columnar convex portion 112 is formed.
  • the synthetic resin sheets 104 and 106 are heated and welded to the one surface side and the other surface side of the core material 102, respectively, thereby forming a hollow structure.
  • the present invention has been invented in view of the above problems, and in a hollow structure having a structure in which both surfaces of a synthetic resin core material having unevenness are covered with a synthetic resin sheet, the sheet adhered to the core material It is a problem to prevent the dents.
  • the hollow structure of the present invention includes a synthetic resin core material having irregularities in the thickness direction, a synthetic resin first sheet covering the first side of the core material in the thickness direction, and the core material. A synthetic resin second sheet covering the second side in the thickness direction.
  • the core material has a plurality of frustum-like or columnar first protrusions protruding in the thickness direction on the first side in a zigzag shape in plan view, and the second side in the thickness direction.
  • the core material has a first surface facing the first side in the thickness direction and a second surface facing the second side in the thickness direction.
  • Many said 1st convex parts are arrange
  • Many said 2nd convex parts are arrange
  • the first convex portion and the second concave portion are positioned one-on-one on the front and back sides.
  • the second convex portion and the first concave portion are located one-on-one on the front and back sides.
  • first convex portion and the second convex portion are both triangular frustum shapes.
  • the inclination of the side surfaces of the first convex portion and the second convex portion is in the range of 6.0 to 45.0 °, and the adhesion area ratio is 1 to 46%. It is preferable to be within the range.
  • the inclination of the side surfaces of the first convex portion and the second convex portion is in the range of 15.0 to 30.0 °, and the adhesion area ratio is 14 to 40%. More preferably, it is within the range.
  • the inclination of the side surfaces of the first and second protrusions is in the range of 20 to 25 °, and the adhesion area ratio is in the range of 20 to 26%.
  • the core material preferably has a thickness in the range of 3 to 30 mm.
  • the cell sizes of the first convex portion and the second convex portion are both in the range of 5.0 to 15.0 mm. More preferably, the cell sizes of the first convex portion and the second convex portion are both in the range of 8.0 to 10.0 mm.
  • the core material is preferably polypropylene.
  • the compressive strength is in the range of 0.35 to 0.45 Mpa
  • the bending strength is in the range of 17.2 to 23.7 Nm / m
  • the bending rigidity is 4 It is preferable to be within the range of 0.8 to 6.6 Nm 2 / m.
  • the material of the core material, the material of the first sheet, and the material of the second sheet are preferably the same.
  • the first convex portion and the second convex portion of the core material are formed continuously by thermoforming a synthetic resin sheet using a mold. Is preferred.
  • the method for producing a hollow structure of the present invention is a synthetic resin having irregularities in the thickness direction by vacuum forming a synthetic resin core sheet using a mold in which a large number of recesses for vacuuming are arranged in a staggered manner.
  • a step of adhering a resin-made second sheet is a synthetic resin having irregularities in the thickness direction by vacuum forming a synthetic resin core sheet using a mold in which a large number of recesses for vacuuming are arranged in a staggered manner.
  • a step of forming a core material made of the resin a step of bonding a first sheet made of synthetic resin to the first side of the core material in the thickness direction, and a synthesis on the second side of the core material in the thickness direction
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line AA in FIG. 7. It is a front view of the core material with which the modification of the hollow structure of 1st Embodiment of this invention is provided. It is a fracture
  • FIG. 1 is a perspective view of the hollow structure of the present embodiment.
  • the hollow structure of the present embodiment is a panel-shaped hollow structure.
  • a synthetic resin first sheet 8 is bonded to the first surface 4 of the synthetic resin core material 2 shown in FIGS. 6, a second sheet 10 made of synthetic resin is attached.
  • the material of the core material 2, the first sheet 8, and the second sheet 10 can employ polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polylactic acid, or the like.
  • the core material 2, the first sheet 8, and the second sheet 10 may be made of different materials, but are preferably the same material so as not to be easily peeled off.
  • seat 10 may each be a single layer, and what laminated
  • the equivalent material is laminated, for example, block polypropylene and homopolypropylene are laminated.
  • the core material 2 has a first surface 4 on the first side in the thickness direction D1 of the core material 2 and a second surface 6 on the second side in the thickness direction D1.
  • the first surface 4 and the second surface 6 face in opposite directions.
  • FIG. 2 is a perspective view of the core material 2
  • FIG. 3 is a front view of the core material 2 viewed from the first surface 4 side.
  • FIG. 4 is a rear view of the core material 2 viewed from the second surface 6 side.
  • FIG. 5 is a side view of the core material 2.
  • the state viewed from the thickness direction D1 of the core material 2 is referred to as “plan view”.
  • the core material 2 is formed by processing irregularities on the core sheet along a mold 16 as shown in FIG. 6 using a thermoplastic synthetic resin sheet material (hereinafter referred to as “core sheet”). Specifically, using a vacuum forming roll having the mold 16 on the surface, the surface of the core sheet softened by heating is sequentially sucked into the mold 16 while rotating the vacuum forming roll, and the core sheet is uneven. Will be formed.
  • core sheet thermoplastic synthetic resin sheet material
  • the mold 16 has an uneven shape in which a large number of recesses 18 are arranged in a staggered manner.
  • Each recess 18 has a dimensional shape that is recessed in a triangular frustum shape.
  • the bottom surface of each recess 18 has an equilateral triangular shape having the same size and shape.
  • a suction hole 20 for evacuation is formed in the central portion of the bottom surface of each recess 18.
  • Each recess 18 of the mold 16 functions as a suction cavity for evacuation.
  • the location where the suction hole 20 for evacuation is formed may be a location near each vertex on the triangular bottom surface of each recess 18.
  • staggered means a state in which they are alternately arranged along a predetermined reference direction.
  • a perpendicular line is drawn from one vertex of the triangular bottom surface of the recess 18 to the opposite side, and a direction parallel to the perpendicular is set as a reference direction, a number of recesses 18 are formed along the reference direction. Are arranged alternately (ie in a staggered manner).
  • each convex portion 22 protruding in a triangular frustum shape is formed between adjacent concave portions 18 having a triangular frustum shape. These many convex parts 22 are arrange
  • the core material 2 using the mold 16 having the above-described structure and processed into irregularities is a synthetic resin member having irregularities on the first surface 4 and the second surface 6. It becomes.
  • the first surface 4 of the core material 2 includes a triangular pyramidal frustum-shaped first convex portion 24 arranged in a staggered manner and a triangular frustum-shaped first concave portion 26 arranged in a staggered manner as a mold 16. This is formed along the uneven shape.
  • Each first convex portion 24 is formed along each concave portion 18 included in the mold 16.
  • Each first convex portion 24 has a regular triangular top surface.
  • Each first concave portion 26 is formed along each convex portion 22 of the mold 16.
  • Each first recess 26 has an equilateral triangular bottom.
  • first convex portions 24 are arranged at locations that surround the predetermined reference point 28 and are equally spaced in the circumferential direction.
  • the reference point 28 is located in the middle portion of the core material 2 in the thickness direction D1.
  • the first surface 4 has a large number of such reference points 28 in a regular arrangement.
  • the first surface 4 has a number of first protrusions 24 surrounding these reference points 28 in a continuous arrangement.
  • the first convex portion 24 has a ridge line 30.
  • the ridge line 30 has a slight width.
  • the ridgelines 30 of the three first convex portions 24 intersect at the reference point 28.
  • first concave portions 26 are disposed at locations that surround the predetermined reference point 28 and are equally spaced in the circumferential direction.
  • the first recess 26 has a valley line 32.
  • the valley line 32 has a slight width.
  • the valley lines 32 of the three first recesses 26 intersect at the reference point 28.
  • the circumferential interval between the first convex portions 24 surrounding the reference point 28 and the circumferential interval between the first concave portions 26 surrounding the reference point 28 may not be equal.
  • the position of the reference point 28 may not be a strict intermediate point in the thickness direction D1. That is, the reference point 28 may be located at a position slightly deviated from the strict intermediate point in the thickness direction D1.
  • the second surface 6 has a front-back relationship with the first surface 4.
  • the second surface 6 includes a plurality of triangular frustum-shaped second convex portions 34 arranged in a staggered manner and a plurality of triangular frustum-shaped second concave portions 36 arranged in a staggered manner. , Molded along the concavo-convex shape of the mold 16.
  • Each 2nd convex part 34 is the back surface side of the 1st recessed part 26 which the 1st surface 4 has.
  • Each second convex portion 34 has a regular triangular top surface.
  • the second recess 36 is on the back side of the first protrusion 24 of the first surface 4.
  • Each second recess 36 has an equilateral triangular bottom.
  • three second convex portions 34 are arranged at locations that surround the predetermined reference point 38 and are equally spaced in the circumferential direction.
  • the reference point 38 is located at an intermediate portion of the core material 2 in the thickness direction D1.
  • the second surface 6 has a large number of such reference points 38 in a regular arrangement.
  • the second surface 6 has a large number of second convex portions 34 surrounding these reference points 38 in a continuous arrangement.
  • the reference point 38 of the second surface 6 and the reference point 28 of the first surface 4 are in front and back positions.
  • the second convex part 34 has a ridgeline 40.
  • the ridge line 40 has a slight width.
  • the ridge lines 40 of the three second convex portions 34 intersect at a reference point 38.
  • three second recesses 36 are arranged at a location surrounding the predetermined reference point 38 and equally spaced in the circumferential direction.
  • the second recess 36 has a valley line 42.
  • the valley line 42 has a slight width.
  • the valley lines 42 of the three second recesses 36 intersect at a reference point 38.
  • the circumferential interval between the second convex portions 34 surrounding the reference point 38 and the circumferential interval between the second concave portions 36 surrounding the reference point 38 may not be equal. Further, the position of the reference point 38 may be a position slightly deviated from a strict intermediate point in the thickness direction D1.
  • the vicinity of the reference point 38 is a place where wrinkles are likely to occur during vacuum forming.
  • This kite is called a bridge.
  • the other part becomes thinner by that amount, and the compressive strength decreases. Due to the decrease in the compressive strength, the core material 2 may be easily crushed when the first sheet 8 and the second sheet 10 are adhered to the core material 2.
  • the bridge tends to occur more easily as the inclination angle of the second recess 36 positioned around the reference point 38 is closer to the vertical. Further, the bridge tends to be generated more easily as the radius of curvature of the ridge line 40 of the second convex portion 34 located surrounding the reference point 38 is smaller.
  • the preferable conditions for preventing the occurrence of the bridge are that the inclination of the side wall of the second recess 36 from the vertical plane is 20 ° or more, and the ridge line 40 of the second projection 34 is 0.5 mm or more. It is to set to a convex curved surface having a radius of curvature. More preferable conditions are that the inclination of the side wall of the second recess 36 from the vertical plane is 20 ° or more, and the radius of curvature of the ridge line 40 of the second projection 34 is 1 mm or more.
  • the second convex portion 34 of the second surface 6 is formed along each convex portion 22 of the mold 16, and the second concave portion 36 of the second surface 6 is formed along each concave portion 18 of the mold 16. . Therefore, preferable conditions for preventing the occurrence of bridges during vacuum forming are that the inclination of the side wall of each recess 18 from the vertical surface is 20 ° or more, and the ridge line of each projection 22 is 0.5 mm or more (more It is preferably set to a convex curved surface having a radius of curvature of 1 mm or more.
  • the curvature radius of the ridge line of each convex portion 22 included in the mold 16 is set to be smaller than the curvature radius of the valley line of each concave section 18 included in the mold 16 by a predetermined dimension.
  • the predetermined dimension is a dimension corresponding to the thickness of the core sheet used for the core material 2.
  • the first sheet 8 adhered to the first surface 4 of the structure is heat-welded to the top surfaces of the numerous first convex portions 24 arranged in a staggered pattern on the first surface 4.
  • the second sheet 10 adhered to the second surface 6 of the structure is heat-welded to the top surfaces of the many second convex portions 34 arranged on the second surface 6 in a staggered manner.
  • the space formed between the first surface 4 of the core material 2 and the first sheet 8 communicates entirely through the space between the adjacent first convex portions 24 and also communicates with the external space. It becomes. Since there is no sealed space blocked by the first sheet 8 on the first surface 4 side, it is possible to prevent a large number of depressions from being generated in the first sheet 8 after heat welding.
  • the space formed between the second surface 6 of the core material 2 and the second sheet 10 communicates entirely with the space between the adjacent second protrusions 34 and also communicates with the external space. It becomes. Since there is no sealed space closed by the second sheet 10 on the second surface 6 side, it is possible to prevent a large number of depressions from occurring in the second sheet 10 after heat welding.
  • the hollow structure formed by sandwiching the core material 2 from both sides with the sheets 8 and 10 is a panel having excellent isotropy.
  • FIG. 7 and 8 show the basic dimensional relationship of the hollow structure of the present embodiment.
  • FIG. 7 shows a basic arrangement of the first convex portions 24 on the first surface 4 side.
  • FIG. 8 shows a cross section taken along line AA in FIG.
  • the basic shape of the first convex portion 24 (that is, the shape of a triangular frustum virtually set to represent the first convex portion 24) has an equilateral triangular bottom surface 50 and an area smaller than the bottom surface 50. It has a small equilateral triangular upper bottom surface 52 and three side surfaces 54 that connect each side of the lower bottom surface 50 and each side of the upper bottom surface 52 in a one-to-one relationship.
  • the lower bottom surface 50 is a virtual surface that is assumed to be located in the middle of the thickness direction D1 of the core material 2. Each vertex of the lower bottom surface 50 coincides with the reference point 28. The respective bottom surfaces 50 of the three adjacent first convex portions 24 overlap with each other at the reference point 28.
  • Each side surface 54 is inclined by an angle ⁇ [°] from the vertical surface when a vertical surface perpendicular to the lower bottom surface 50 and the upper bottom surface 52 (a surface parallel to the thickness direction D1 of the core material 2) is used as a reference. To do.
  • Each vertex of the lower bottom surface 50 and each vertex of the upper bottom surface 52 are connected one-to-one via the ridge line 30.
  • the arrangement of the first protrusions 24 on the first surface 4 is set with reference to a regular hexagonal cell 60.
  • the cell 60 is a virtual section disposed in a honeycomb shape on the first surface 4 side. Of the six vertices of each cell 60, the three vertices skipped one by one coincide with the reference point 28.
  • the arrangement and dimensions of the second protrusions 34 on the second surface 6 are the same as the arrangement and dimensions of the first protrusions 24 on the first surface 4.
  • the cell size CS [mm] [mm]
  • the overall thickness Tb [mm] of the hollow structure the overall thickness Tc [mm] of the core material 2 formed into irregularities, and the core material 2 are formed.
  • the thickness Tcs [mm] of the core sheet itself and the thickness Tss [mm] of the first sheet 8 and the second sheet 10 are shown.
  • the cell size CS is a dimension between two parallel sides of the cell 60.
  • the cell size CS 9.0 [mm]
  • the hollow structure thickness Tb 5.6 [mm]
  • the core material 2 thickness Tc 4.8 [mm]
  • the core material 2 are formed.
  • Core sheet thickness Tcs 0.3 [mm]
  • the area S0 ⁇ 70.1 [mm 2 ] of each cell 60 provided in the cell size CS 9.0 [mm].
  • the area S2 of the lower bottom surface 50 of the first convex portion 24 S0 / 2 ⁇ 35.1 [mm 2 ], and the area S1 of the upper bottom surface 52 ⁇ 14.1 [mm 2 ].
  • the ratio of the area S1 [mm 2 ] of the upper bottom surface 52 to the area S2 [mm 2 ] of the lower bottom surface 50 of the first convex portion 24 is S1 / S2 ⁇ 40 [%].
  • the upper bottom surface 52 of the first convex portion 24 is an adhesive surface to which the first sheet 8 is bonded by thermal welding.
  • the adhesion area ratio in each cell 60 is S1 / S0 ⁇ 20 [%].
  • the “bonded area ratio” used in the present specification means the ratio of the bonded surface to the entire area in plan view.
  • each cell 60 is obtained by equally dividing one side of the core material 2 with a number of hexagonal shapes, the adhesion area ratio S1 / S0 ⁇ 20 [%] of each cell 60 is the adhesion of the entire one side of the core material 2. Equal to area ratio.
  • the frustum-shaped first convex portions 24 arranged in a staggered manner on the front side of the core material 2 and the frustum-like shapes arranged in a staggered manner on the back side of the core material 2.
  • Each of the second convex portions 34 has a basic shape in which the area ratio of the upper base to the lower base is about 40 [%] and the inclination ⁇ is 25.0 [°]. Both the front side and the back side of the core material 2 have an adhesion area ratio of about 20 [%]. Furthermore, the thickness Tc of the core material 2 is 4.8 [mm], and the thickness Tcs of the core sheet forming the core material 2 is 0.3 [mm].
  • the adhesive strength of the core material 2 to the first sheet 8 and the second sheet 10 is sufficiently high because the adhesive area ratio is about 20%.
  • the compressive strength is in the range of 0.35 to 0.45 [Mpa] and the bending strength is 17.2 to 23.7 [Nm] under the above conditions.
  • Experimental results have been obtained that the bending rigidity is in the range of 4.8 to 6.6 [Nm2 / m].
  • the hollow structure according to the present embodiment can be used for various applications that require a load.
  • the hollow structure of the embodiment has a weight per unit area of 990 [g / mm 2 ], which is about 20% of the weight of a solid plate made of the same material.
  • the thickness Tb of the hollow structure is in the range of 4.3 to 4.9 [mm]
  • the thickness Tc of the core material 2 is in the range of 3.5 to 4.1 [mm]. .
  • R in Table 1 is an adhesion area ratio.
  • the hollow structure thickness Tb 5.6 [mm]
  • the core material 2 thickness Tc 4.8 [mm]
  • the core sheet thickness Tcs 0.3 [mm]
  • the first The thickness Tss of the sheet 8 and the second sheet 10 is set to 0.4 [mm].
  • the thicknesses Tb [mm] and Tc [mm] of the hollow structure and the core material 2 are actually smaller than this due to crushing during sheet sticking.
  • D [mm] shown in Table 1 is the distance between the triangular apex of the upper bottom surface 52 and another adjacent cell 60.
  • no. No. 6 and no. The case of 16 is the same.
  • the present inventors obtained the following results by performing various tests while changing a plurality of parameters defining the dimensional shape of the hollow structure as shown in Table 1.
  • good results are obtained as the compressive strength, bending strength, peel strength, and moldability of the hollow structure.
  • the thickness Tc of the core material 2 is set within the range of 3 to 30 [mm]
  • the thickness Tcs of the core sheet constituting the core material 2 is set within the range of 0.2 to 0.8 [mm].
  • more favorable results are obtained as the compressive strength, bending strength, peel strength, and moldability of the hollow structure. The result was obtained.
  • more favorable results can be obtained as the compressive strength, bending strength, peel strength, and moldability of the hollow structure.
  • the result was obtained.
  • the thickness Tc of the core material 2 is set within the range of 3 to 30 [mm]
  • the thickness Tcs of the core sheet constituting the core material 2 is set within the range of 0.2 to 0.8 [mm].
  • the thickness Tss of the first sheet 8 and the second sheet 10 is set within the range of 0.2 to 1.2 [mm].
  • the present inventors have obtained good results as the compressive strength, bending strength, peel strength, and moldability of the hollow structure when the cell size CS is set within the range of 5.0 to 15.0 [mm]. As a result, a better result can be obtained when the cell size CS is set within the range of 8.0 to 10.0 [mm].
  • the top surfaces of the first convex portions 24 adjacent to each other on the first surface 4 are arranged while being shifted in one direction. That is, on the first surface 4 shown in FIG. 3 and the like, the top surfaces of the adjacent first convex portions 24 are arranged so that the sides of the equilateral triangles are positioned on a straight line. On the other hand, in the modification shown in FIG. 9, the top surfaces of the adjacent first convex portions 24 are arranged such that the sides of the equilateral triangles are not positioned on a straight line.
  • the bottom surfaces of the first concave portions 26 adjacent to each other on the first surface 4 are also arranged while being shifted in one direction. That is, in the modification, the bottom surfaces of the adjacent first concave portions 26 are arranged such that the sides of the equilateral triangles are not positioned on a straight line.
  • the second surface 6 of the core material 2 has a front-back relationship with the first surface 4. Therefore, the arrangement of the second convex portion 34 and the second concave portion 36 formed on the second surface 6 is the same as that of the first convex portion 24 and the first concave portion 26 on the first surface 4 side.
  • the hollow structural body according to the first embodiment of the present invention includes the core material 2 made of synthetic resin having irregularities in the thickness direction D1, and the first thickness direction D1 of the core material 2.
  • seat 10 made of synthetic resin which covers the 2nd side of the thickness direction D1 of the core material 2 are comprised.
  • the core material 2 has a plurality of frustum-like or columnar first convex portions 24 protruding in the thickness direction D1 on the first side in a zigzag shape in plan view, and the second material in the thickness direction D1.
  • a large number of frustum-shaped or columnar second convex portions 34 projecting to the side are arranged in a staggered manner in a plan view.
  • seat 10 are stuck on the core material 2, the 1st sheet 8 and the 2nd sheet
  • seat 10 are depressed after sticking. Is prevented.
  • the hollow structure having the above-described structure has a high design property and it is difficult for dust to accumulate on the surface.
  • the surface of the first sheet 8 and the second sheet 10 can be printed easily and cleanly.
  • another material such as aluminum is attached to the surface of the first sheet 8 or the second sheet 10, it is easy to provide it with an adhesive strength that does not easily peel off.
  • the hollow structure of the said structure has the advantage that a design difference does not arise easily at the front and back, and the advantage that a physical difference does not arise easily at the front and back. Therefore, a product can be manufactured without worrying about the front and back of the hollow structure.
  • the core material 2 has a first surface 4 facing the first side in the thickness direction D1 and a second surface 6 facing the second side in the thickness direction D1.
  • a large number of first convex portions 24 are arranged in a staggered manner, and a large number of first concave portions 26 are arranged in a staggered manner.
  • a large number of second convex portions 34 are arranged on the second surface 6 in a staggered manner, and a large number of second concave portions 36 are arranged in a staggered manner.
  • the first convex part 24 and the second concave part 36 are positioned one-on-one on the front and back sides.
  • the slopes ⁇ of the side surfaces of the first convex portion 24 and the second convex portion 34 are both in the range of 6.0 to 45.0 [°].
  • the adhesion area ratio is in the range of 1 to 46 [%].
  • the slopes ⁇ of the side surfaces of the first convex portion 24 and the second convex portion 34 are both in the range of 15.0 to 30.0 [°], and the adhesive area ratio on both sides in the thickness direction D1 is 14 to More preferably, it is within the range of 40 [%].
  • the slopes ⁇ of the side surfaces of the first convex portion 24 and the second convex portion 34 are both in the range of 20 to 25 [°], and the adhesive area ratio is 20 to 26 [%] on both sides in the thickness direction D1. It is still more preferable that it exists in the range.
  • the cell sizes CS of the first convex portion 24 and the second convex portion 34 are both preferably in the range of 5.0 to 15.0 [mm].
  • the cell sizes CS of the first convex portion 24 and the second convex portion 34 are more preferably in the range of 8.0 to 10.0 [mm].
  • the cell size CS of the first convex portion 24 is a dimension between two parallel sides of each cell 60 obtained by dividing the first surface 4 into a honeycomb shape
  • the cell size CS of the second convex portion 34 is the second surface 6. Is a dimension between two parallel sides of each cell 60 divided into a honeycomb shape.
  • the first convex portions 24 are positioned one-on-one in the cells 60 on the first surface 4.
  • the second convex portions 34 are positioned one-on-one in the cells 60 on the second surface 6.
  • the thickness of the core material 2 is in the range of 3 to 30 [mm].
  • the material of the core material 2 is polypropylene. Therefore, it is possible to reduce the overall weight of the hollow structure according to the first embodiment while ensuring compression strength, bending strength, bending rigidity, and the like.
  • the compressive strength is in the range of 0.35 to 0.45 [Mpa]
  • the bending strength is in the range of 17.2 to 23.7 [Nm / m]
  • the bending rigidity is in the range of 4.8 to 6.6 [Nm 2 / m].
  • the first convex portion 24 and the second convex portion 34 of the core material 2 are continuously formed by vacuum forming a synthetic resin sheet using the mold 16. It is. Therefore, it is possible to continuously form the core material 2 having a predetermined uneven shape by continuously feeding the sheet.
  • the mold 16 may be any one that can thermoform a synthetic resin sheet. Therefore, for example, a structure that performs vacuum / pressure forming, press forming, or the like can also be employed as a structure for forming the core material 2.
  • the first structure that can be specifically adopted is, for example, a structure that includes a vacuum forming roll having a mold 16 and a forming roll that forms a pair with the vacuum forming roll and assists the forming with the forming roll.
  • the second structure that can be adopted is a structure that includes a forming roll having the mold 16 and another forming roll that is paired with the forming roll, and assists the forming with the other forming roll.
  • a third structure that can be employed is a structure in which a vacuum forming flat plate having a mold 16 is used for forming.
  • a fourth structure that can be employed is a structure that includes a vacuum formed flat plate having a mold 16 and a flat plate that forms a pair with the vacuum formed flat plate, and assists the forming with the flat plate. Other structures can naturally be employed.
  • the manufacturing method of the hollow structure of the first embodiment uses a mold 16 in which a large number of recesses 18 for vacuuming are arranged in a staggered manner, and vacuum forming a synthetic resin core sheet in the thickness direction D1.
  • the step of adhering the first sheet 8 and the step of adhering the second sheet 10 may be performed while shifting the time or simultaneously.
  • the concave portion 18 has a polygonal bottom surface (triangular shape in the first embodiment), and is provided with a suction hole 20 for evacuation at a central portion of the bottom surface or a location near the apex.
  • the core material 2 having the first convex portion 24 and the second convex portion 34 as in the first embodiment can be efficiently formed.
  • the shape of the first convex portion 24 and the second convex portion 34 is provided on a triangular frustum, but is not limited thereto, and other polygonal pyramids such as a quadrangular frustum and a hexagonal frustum. It is also possible to adopt a trapezoidal shape or a shape such as a truncated cone.
  • the shape of the first convex portion 24 and the second convex portion 34 is a polygonal frustum shape and its side surface is a curved surface, or a polygonal frustum shape and its side surface is formed in a staircase shape.
  • a shape or a shape having a truncated cone shape and a side surface formed in a step shape can be employed.
  • the top surface of the first convex portion 24, the bottom surface of the first concave portion 26, the top surface of the second convex portion 34, and the bottom surface of the second concave portion 36 are all the same size and shape. Although it is provided in the shape of an equilateral triangle, it can be formed into a slightly different size and shape.
  • the top surface of the convex portion 22 of the mold 16 for molding the core material 2 and the bottom surface of the concave portion 18 are not limited to the same equilateral triangle shape, but can be provided in slightly different size shapes.
  • each recess 18 functions as a suction cavity, but the mold 16 is formed by combining a plurality of molds, It is also possible to adopt a structure in which evacuation is performed from a gap between a plurality of molds.

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Abstract

本発明が解決しようとする課題は、凹凸を有するコア材（２）の両面を合成樹脂製のシート（８，１０）で覆った中空構造体において、シート（８，１０）の窪みを防止することにある。本発明の中空構造体は、厚み方向（Ｄ１）に凹凸を有する合成樹脂製のコア材（２）と、コア材（２）の片側を覆う合成樹脂製の第一シート（８）と、コア材（２）の他側を覆う合成樹脂製の第二シート（１０）と、を具備する。コア材（２）は、厚み方向（Ｄ１）の片側に突出する第一凸部（２４）を、平面視において千鳥状に多数配置させ、且つ、厚み方向（Ｄ１）の他側に突出する第二凸部（３４）を、平面視において千鳥状に多数配置させたものである。

Description

中空構造体
　本発明は、中空構造体に関し、詳しくは、合成樹脂製のコアとシートを備えた中空構造体に関する。
　物流用の運搬用容器、棚、掲示板、パーティション等の製品を組立てる部材として、合成樹脂を用いて成形した中空構造体が用いられる。
　日本国特許出願公開番号平１０－１５６９８５には、従来の合成樹脂製の中空構造体が記載されている。この中空構造体は、図１０に示すように、凹凸形状を有する合成樹脂製のコア材１０２と、一対の熱可塑性の合成樹脂シート１０４，１０６とで形成する。コア材１０２は、熱可塑性の合成樹脂シートの一面側の多数の箇所を円柱状に凹ませることで、一面側に多数の円柱状の凹部１１０を形成し、且つ、他面側に多数の円柱状の凸部１１２を形成したものである。コア材１０２の一面側と他面側にそれぞれ合成樹脂シート１０４，１０６を加熱溶着させることで、中空構造体を形成する。
　上記した従来の中空構造体においては、コア材１０２の一面側に合成樹脂シート１０４を加熱溶着させたときに、凹部１１０内の空間が、合成樹脂シート１０４に塞がれて密閉空間となる。そのため、合成樹脂シート１０４の加熱溶着後に温度が低下すると、凹部１１０内の密閉空間において空気の体積が減少し、合成樹脂シート１０４に多数の窪みが発生する。
　中空構造体において、表面の合成樹脂シート１０４に多数の窪みが発生すると、意匠性が低下するという問題や、合成樹脂シート１０４の表面に印刷を施すことが困難になるという問題がある。
　本発明は、前記問題点に鑑みて発明したものであり、凹凸を有する合成樹脂製のコア材の両面を合成樹脂製のシートで覆った構造の中空構造体において、コア材に貼着したシートの窪みを防止することを、課題とする。
　本発明の中空構造体は、厚み方向に凹凸を有する合成樹脂製のコア材と、前記コア材の前記厚み方向の第一の側を覆う合成樹脂製の第一シートと、前記コア材の前記厚み方向の第二の側を覆う合成樹脂製の第二シートと、を具備する。
　前記コア材は、前記厚み方向の前記第一の側に突出する錐台状又は柱状の第一凸部を、平面視において千鳥状に多数配置させ、且つ、前記厚み方向の前記第二の側に突出する錐台状又は柱状の第二凸部を、平面視において千鳥状に多数配置させたものである。
　本発明の別の特徴において、前記コア材は、前記厚み方向の前記第一の側を向く第一面と、前記厚み方向の第二の側を向く第二面とを有する。前記第一面に、前記第一凸部が千鳥状に多数配置され、且つ、第一凹部が千鳥状に多数配置される。前記第二面に、前記第二凸部が千鳥状に多数配置され、且つ、第二凹部が千鳥状に多数配置される。前記第一凸部と前記第二凹部は、一対一で表裏に位置する。前記第二凸部と前記第一凹部は、一対一で表裏に位置する。
　本発明の別の特徴において、前記第一凸部と前記第二凸部は、共に三角錐台状である。
　本発明の別の特徴において、前記第一凸部と前記第二凸部の側面の傾きは、６．０～４５．０°の範囲内にあり、且つ、接着面積比は１～４６％の範囲内にあることが好ましい。
　本発明の別の特徴において、前記第一凸部と前記第二凸部の側面の傾きは、１５．０～３０．０°の範囲内にあり、且つ、接着面積比は１４～４０％の範囲内にあることが、更に好ましい。
　前記第一凸部と前記第二凸部の側面の傾きは、２０～２５°の範囲内にあり、且つ、接着面積比は２０～２６％の範囲内にあることが、更に好ましい。
　本発明の別の特徴において、前記コア材の厚みは、３～３０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
　本発明の別の特徴において、前記第一凸部と前記第二凸部のセルサイズは、共に５．０～１５．０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。前記第一凸部と前記第二凸部のセルサイズは、共に８．０～１０．０ｍｍの範囲内にあることが、更に好ましい。
　本発明の別の特徴において、前記コア材の材質は、ポリプロピレンであることが好ましい。
　本発明の別の特徴において、圧縮強度が０．３５～０．４５Ｍｐａの範囲内にあることや、曲げ強度が１７．２～２３．７Ｎｍ／ｍの範囲内にあることや、曲げ剛性が４．８～６．６Ｎｍ2／ｍの範囲内にあることが好ましい。
　本発明の別の特徴において、前記コア材の材質と、前記第一シートの材質と、前記第二シートの材質は、互いに同一であることが好ましい。
　本発明の別の特徴において、前記コア材の前記第一凸部と前記第二凸部は、型を用いて合成樹脂製のシートを熱成形することで、連続的に成形したものであることが好ましい。
　本発明の中空構造体の製造方法は、真空引き用の凹部を千鳥状に多数配置した型を用いて、合成樹脂製のコアシートに真空成形を施すことで、厚み方向に凹凸を有する合成樹脂製のコア材を形成する工程と、前記コア材の前記厚み方向の第一の側に合成樹脂製の第一シートを接着させる工程と、前記コア材の前記厚み方向の第二の側に合成樹脂製の第二シートを接着させる工程と、を備える。前記凹部は、多角形状の底面を有し、前記底面の中央部分又は頂点近傍の箇所に、真空引き用の吸引孔を設けている。
本発明の第１実施形態の中空構造体の斜視図である。 同上の中空構造体が備えるコア材の斜視図である。 同上のコア材の正面図である。 同上のコア材の背面図である。 同上のコア材の側面図である。 同上のコア材を成形するための型の要部斜視図である。 同上のコア材の基本的な寸法形状を示す要部正面図である。 図７のＡ－Ａ線断面図である。 本発明の第１実施形態の中空構造体の変形例が備えるコア材の正面図である。 従来の中空構造体の要部を示す破断斜視図である。
　本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
　本発明の第１実施形態の中空構造体について、図１－図８に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態の中空構造体の斜視図である。本実施形態の中空構造体は、パネル状の中空構造体である。本実施形態の中空構造体では、図２－図５に示す合成樹脂製のコア材２の第一面４に、合成樹脂製の第一シート８を貼着し、コア材２の第二面６に、合成樹脂製の第二シート１０を貼着している。
　コア材２、第一シート８及び第二シート１０の材質は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ乳酸等が採用可能である。コア材２、第一シート８及び第二シート１０の材質は、互いに異なる材質でもよいが、容易に剥離しないようにする為には、互いに同一の材質であることが好ましい。また、コア材２、第一シート８及び第二シート１０がそれぞれ単層でもよいし、同等材料を複数積層させたものでもよい。同等材料を積層させる場合、例えば、ブロックポリプロピレンとホモポリプロピレンを積層させる。
　コア材２は、該コア材２の厚み方向Ｄ１の第一の側に第一面４を有し、厚み方向Ｄ１の第二の側に第二面６を有する。第一面４と第二面６は、互いに逆方向を向く。
　図２はコア材２の斜視図であり、図３はコア材２を第一面４側から視た正面図である。図４はコア材２を第二面６側から視た背面図である。図５はコア材２の側面図である。本明細書において、コア材２の厚み方向Ｄ１から視た状態を「平面視」という。
　コア材２は、熱可塑性を有する合成樹脂製のシート材（以下「コアシート」という。）を用い、図６に示すような型１６に沿ってコアシートに凹凸を加工することで形成する。具体的には、型１６を表面に有する真空成形ロールを用い、この真空成形ロールを回転させながら、加熱によって軟化させたコアシートの一面側を型１６に順次吸引させて、当該コアシートに凹凸を形成していく。
　型１６は、多数の凹部１８を、千鳥状に配置した凹凸形状を有する。各凹部１８は、三角錐台状に凹んだ寸法形状を有する。各凹部１８の底面は、寸法形状が互いに同一の正三角形状を有する。各凹部１８の底面の中央部分には、真空引き用の吸引孔２０を形成している。型１６が有する各凹部１８は、真空引きのための吸引キャビティとして機能する。真空引き用の吸引孔２０を形成する箇所は、各凹部１８が有する三角形状の底面の、各頂点近傍の箇所でもよい。
　本明細書で用いる「千鳥状」は、所定の基準方向に沿って互い違いに配置される状態を意味する。型１６においては、凹部１８が有する三角形の底面の一つの頂点から対辺に垂線を引いて、当該垂線と平行な方向を基準方向に設定したときに、この基準方向に沿って、多数の凹部１８が互い違いに（即ち千鳥状に）配置されている。
　型１６において、隣接する三角錐台状の凹部１８間には、三角錐台状に突出した凸部２２が多数形成されている。これら多数の凸部２２は、千鳥状に配置されている。各凸部２２の頂面は、寸法形状が互いに同一の正三角形状を有する。
　前記構成の型１６を用い、真空成形によって凹凸を加工したコア材２は、図２、図５等に示すように、第一面４と第二面６に凹凸形状を有する合成樹脂製の部材となる。
　コア材２の第一面４は、千鳥状に多数配置される三角錐台状の第一凸部２４と、千鳥状に多数配置される三角錐台状の第一凹部２６とを、型１６の凹凸形状に沿って成形したものである。各第一凸部２４は、型１６が有する各凹部１８に沿って形成される。各第一凸部２４は、正三角形状の頂面を有する。各第一凹部２６は、型１６が有する各凸部２２に沿って形成される。各第一凹部２６は、正三角形状の底面を有する。
　第一面４においては、所定の基準点２８を囲んで周方向に等間隔を隔てた箇所に、三つの第一凸部２４が配置される。この基準点２８は、コア材２の厚み方向Ｄ１の中間部分に位置する。第一面４は、このような基準点２８を、規則的な配置で多数有する。第一面４は、これら基準点２８を囲む第一凸部２４を、連続的な配置で多数有する。
　第一凸部２４は、稜線３０を有する。稜線３０は、僅かな幅を有する。三つの第一凸部２４の互いの稜線３０は、基準点２８で交わる。
　第一面４においては、所定の基準点２８を囲んで周方向に等間隔を隔てた箇所に、三つの第一凹部２６が配置される。第一凹部２６は、谷線３２を有する。谷線３２は、僅かな幅を有する。三つの第一凹部２６の互いの谷線３２は、基準点２８で交わる。
　基準点２８を囲む第一凸部２４間の周方向の間隔や、基準点２８を囲む第一凹部２６間の周方向の間隔は、等間隔でなくてもよい。
　また、基準点２８の位置は、厚み方向Ｄ１の厳密な中間点でなくてもよい。つまり、厳密な中間点から厚み方向Ｄ１に多少ずれた位置に基準点２８があってもよい。
　第二面６は、第一面４と表裏の関係にある。図４に示すように、第二面６は、千鳥状に多数配置される三角錐台状の第二凸部３４と、千鳥状に多数配置される三角錐台状の第二凹部３６とを、型１６の凹凸形状に沿って成形したものである。各第二凸部３４は、第一面４が有する第一凹部２６の裏面側である。各第二凸部３４は、正三角形状の頂面を有する。第二凹部３６は、第一面４が有する第一凸部２４の裏面側である。各第二凹部３６は、正三角形状の底面を有する。
　第二面６においては、所定の基準点３８を囲んで周方向に等間隔を隔てた箇所に、三つの第二凸部３４が配置される。この基準点３８は、コア材２の厚み方向Ｄ１の中間部分に位置する。第二面６は、このような基準点３８を、規則的な配置で多数有する。第二面６は、これら基準点３８を囲む第二凸部３４を、連続的な配置で多数有する。第二面６の基準点３８と第一面４の基準点２８は、互いに表裏の位置にある。
　第二凸部３４は、稜線４０を有する。稜線４０は、僅かな幅を有する。三つの第二凸部３４の互いの稜線４０は、基準点３８で交わる。
　第二面６においては、所定の基準点３８を囲んで周方向に等間隔を隔てた箇所に、三つの第二凹部３６が配置される。第二凹部３６は、谷線４２を有する。谷線４２は、僅かな幅を有する。三つの第二凹部３６の互いの谷線４２は、基準点３８で交わる。
　基準点３８を囲む第二凸部３４間の周方向の間隔や、基準点３８を囲む第二凹部３６間の周方向の間隔は、等間隔でなくてもよい。また、基準点３８の位置は、厚み方向Ｄ１の厳密な中間点から多少ずれた位置でもよい。
　ところで、基準点３８の近傍箇所は、真空成形時に皺が発生じやすい箇所である。この皺は、ブリッジと呼ばれる。基準点３８の近傍箇所にブリッジが発生すると、その分だけ他の部分が薄肉になって、圧縮強度が低下する。この圧縮強度の低下を原因として、コア材２に第一シート８や第二シート１０を貼着するときに、コア材２が潰れ易くなる場合がある。
　前記ブリッジは、基準点３８を囲んで位置する第二凹部３６の傾斜角度が、垂直に近いほど、発生し易いという傾向がある。また、前記ブリッジは、基準点３８を囲んで位置する第二凸部３４の稜線４０の曲率半径が、小さいほど発生し易いという傾向がある。
　そのため、ブリッジの発生を防止するための好ましい条件は、第二凹部３６の側壁の、垂直面からの傾きを２０°以上とし、且つ、第二凸部３４の稜線４０を、０．５ｍｍ以上の曲率半径を有する凸曲面に設定することである。より好ましい条件は、第二凹部３６の側壁の垂直面からの傾きを２０°以上とし、且つ、第二凸部３４の稜線４０の曲率半径を１ｍｍ以上とすることである。
　第二面６の第二凸部３４は、型１６が有する各凸部２２に沿って形成され、第二面６の第二凹部３６は、型１６が有する各凹部１８に沿って形成される。そのため、真空成形時のブリッジ発生を防止するための好ましい条件は、各凹部１８の側壁の垂直面からの傾きを２０°以上とし、且つ、各凸部２２の稜線を、０．５ｍｍ以上（より好ましくは１ｍｍ以上）の曲率半径を有する凸曲面に設定することである。
　型１６が有する各凸部２２の稜線の曲率半径は、型１６が有する各凹部１８の谷線の曲率半径よりも、所定の寸法だけ小さく設定することが好ましい。前記所定の寸法は、コア材２に用いるコアシートの厚み分の寸法である。このように設定することで、成形後のコア材２が有する第一凸部２４の稜線３０の曲率半径と、第二凸部３４の稜線４０の曲率半径とを、一致させることができる。
　前記構造の第一面４に貼着される第一シート８は、第一面４に千鳥状に配置される多数の第一凸部２４の各頂面に対して、加熱溶着される。
　前記構造の第二面６に貼着される第二シート１０は、第二面６に千鳥状に配置される多数の第二凸部３４の各頂面に対して、加熱溶着される。
　このとき、コア材２の第一面４と第一シート８との間に形成される空間は、隣接する第一凸部２４間のスペースを通じて全体が連通し、且つ、外部空間とも連通した状態となる。第一面４側において、第一シート８により塞がれた密閉空間は存在しないので、加熱溶着後に、第一シート８に多数の窪みが発生することは防止される。
　同様に、コア材２の第二面６と第二シート１０との間に形成される空間は、隣接する第二凸部３４間のスペースを通じて全体が連通し、且つ、外部空間とも連通した状態となる。第二面６側において、第二シート１０により塞がれた密閉空間は存在しないので、加熱溶着後に、第二シート１０に多数の窪みが発生することは防止される。
　加えて、このコア材２を両側からシート８，１０で挟んで形成した中空構造体は、等方性に優れたパネルとなる。
　図７と図８には、本実施形態の中空構造体の、基本的な寸法関係を示している。図７には、第一面４側での第一凸部２４の基本的な配置を示している。図８には、図７中のＡ－Ａ線断面を示している。
　第一凸部２４の基本形状（即ち、第一凸部２４を表わすために仮想的に設定した三角錐台の形状）は、正三角形状の下底面５０と、この下底面５０よりも面積が小さい正三角形状の上底面５２と、下底面５０の各辺と上底面５２の各辺を一対一につなぐ三箇所の側面５４とを有する。
　下底面５０は、コア材２の厚み方向Ｄ１の中間に位置すると仮想した仮想面である。下底面５０の各頂点が、基準点２８に一致する。隣接する三つの第一凸部２４の各下底面５０は、基準点２８で互いの頂点が重なる。
　各側面５４は、下底面５０や上底面５２と垂直な垂直面（コア材２の厚み方向Ｄ１と平行な面）を基準としたときに、該垂直面から角度θ［°］だけ傾いて位置する。下底面５０の各頂点と、上底面５２の各頂点は、稜線３０を介して一対一につながる。
　第一面４における第一凸部２４の配置は、正六角形状のセル６０を基準として設定する。セル６０は、第一面４側においてハニカム状に配置した仮想の区画である。各セル６０が有する六箇所の頂点のうち、一つずつ飛ばした三箇所の頂点が、基準点２８に一致する。
　第二面６における第二凸部３４の配置と寸法形状は、第一面４における第一凸部２４の配置及び寸法形状と同様である。
　図７、図８中には、セルサイズＣＳ［ｍｍ］、中空構造体の全体の厚みＴｂ［ｍｍ］、凹凸に成形されたコア材２の全体の厚みＴｃ［ｍｍ］、コア材２を形成するコアシート自体の厚みＴｃｓ［ｍｍ］、第一シート８と第二シート１０の厚みＴｓｓ［ｍｍ］を示している。セルサイズＣＳは、セル６０の平行な二辺間の寸法である。
　本実施形態においては、セルサイズＣＳ＝９．０［ｍｍ］、中空構造体の厚みＴｂ＝５．６［ｍｍ］、コア材２の厚みＴｃ＝４．８［ｍｍ］、コア材２を形成するコアシートの厚みＴｃｓ＝０．３［ｍｍ］、第一シート８と第二シート１０の厚みＴｓｓ＝０．４［ｍｍ］に設けている。第一凸部２４の傾斜は、角度θ＝２５．０［°］に設けている。
　セル６０は正六角形であるため、セルサイズＣＳ＝９．０［ｍｍ］に設けた各セル６０の面積Ｓ０≒７０．１［ｍｍ2］である。第一凸部２４が有する下底面５０の面積Ｓ２＝Ｓ０／２≒３５．１［ｍｍ2］、上底面５２の面積Ｓ１≒１４．１［ｍｍ2］である。
　第一凸部２４が有する下底面５０の面積Ｓ２［ｍｍ2］に対する上底面５２の面積Ｓ１［ｍｍ2］の比は、Ｓ１／Ｓ２≒４０［％］である。第一凸部２４の上底面５２は、熱溶着により第一シート８が接着する接着面である。
　したがって、各セル６０における接着面積比は、Ｓ１／Ｓ０≒２０［％］となる。本明細書中で用いる「接着面積比」は、平面視において接着面が全体の面積中で占める割合を意味する。
　各セル６０は、コア材２の片面を多数の六角形状で均等に区分したものであるから、各セル６０の接着面積比Ｓ１／Ｓ０≒２０［％］は、コア材２の片面全体の接着面積比に等しい。これらの寸法関係は、第二凸部３４を千鳥状に配した第二面６側においても、同様である。
　即ち、本実施形態の中空構造体においては、コア材２の表側で千鳥状に配置される錐台状の第一凸部２４と、コア材２の裏側で千鳥状に配置される錐台状の第二凸部３４は共に、下底に対する上底の面積比が約４０［％］、傾きθが２５．０［°］の基本形状を有する。コア材２の表側と裏側は共に、接着面積比が約２０［％］である。更に、コア材２の厚みＴｃが４．８［ｍｍ］、コア材２をなすコアシートの厚みＴｃｓが０．３［ｍｍ］という寸法を有する。
　第一シート８や第二シート１０に対するコア材２の接着強度は、その接着面積比が約２０［％］であるため、十分に高い接着強度である。また、本実施形態の中空構造体はポリプロピレン製であるから、前記条件において圧縮強度は０．３５～０．４５［Ｍｐａ］の範囲内にあり、曲げ強度は１７．２～２３．７［Ｎｍ／ｍ］の範囲内にあり、曲げ剛性は４．８～６．６［Ｎｍ２／ｍ］の範囲内にあるという実験結果が得られている。
　そのため、本実施形態の中空構造体は、負荷のかかる多様な用途で使用可能である。しかも、実施形態の中空構造体は、単位面積あたりの重量が９９０［ｇ／ｍｍ2］であり、同一素材で製造した中実の板材と比較すれば２０％程度の重量である。
　なお、実際の中空構造体は、第一シート８と第二シート１０を貼着するときの圧力で、全体が厚み方向に多少潰れる。そのため、実際には、中空構造体の厚みＴｂ＝４．３～４．９［ｍｍ］の範囲内となり、コア材２の厚みＴｃ＝３．５～４．１［ｍｍ］の範囲内となる。
　下記の表１では、本発明の中空構造体の寸法形状を規定する複数のパラメータを、一定範囲内で変化させている。表１中のＲは、接着面積比である。
　下記の表１のＮｏ．１～Ｎｏ．１１では、セルサイズＣＳを９．０［ｍｍ］で一定に設け、傾きθを５．６～４９．７［°］の範囲内で変化させ、これに伴って変化する接着面積比Ｒ（＝Ｓ１／Ｓ０）を示している。表１のＮｏ．１２～Ｎｏ．２７には、傾きθを２５．０［°］で一定に設け、セルサイズＣＳを３．３～５００．０［ｍｍ］の範囲内で変化させ、これに伴って変化する接着面積比Ｒ（＝Ｓ１／Ｓ０）を示している。表１には示していないが、角度θ＝０のときには、第一凸部２４や第二凸部３４は柱状となる。
　下記の表１のＮｏ．１～Ｎｏ．２７のいずれの場合も、中空構造体の厚みＴｂ＝５．６［ｍｍ］、コア材２の厚みＴｃ＝４．８［ｍｍ］、コアシートの厚みＴｃｓ＝０．３［ｍｍ］、第一シート８と第二シート１０の厚みＴｓｓ＝０．４［ｍｍ］に設定している。中空構造体やコア材２の厚みＴｂ［ｍｍ］，Ｔｃ［ｍｍ］は、実際には、シート貼着時の潰れを原因として、これより小さな寸法となる。
　表１に示すＤ［ｍｍ］は、上底面５２の三角形状の頂点と、隣接する他のセル６０との間の距離である。下記の表１において、Ｎｏ．６の場合とＮｏ．１６の場合は同一である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明者等は、中空構造体の寸法形状を規定する複数のパラメータを表１に示すように変化させながら、各種の試験を行うことで、以下の結果を得た。
　つまり、本発明の中空構造体では、第一凸部２４と第二凸部３４を共に、角度θ＝６．０～４５．０［°］の範囲内で設定し、第一面４と第二面６の接着面積比Ｒ＝Ｓ１／Ｓ０＝１～４６［％］の範囲内で設定したときに、中空構造体の圧縮強度、曲げ強度、剥離強度、成形性として良好な結果が得られることが分かった。このとき、コア材２の厚みＴｃ＝３～３０［ｍｍ］の範囲内で設定し、コア材２を成すコアシートの厚みＴｃｓ＝０．２～０．８［ｍｍ］の範囲内で設定し、第一シート８や第二シート１０の厚みＴｓｓ＝０．２～１．２［ｍｍ］の範囲内で設定している。
　更に、本発明者等は、第一凸部２４と第二凸部３４を共に、角度θ＝１５．０～３０．０［°］の範囲内で設定し、第一面４と第二面６の接着面積比Ｒ＝Ｓ１／Ｓ０＝１４～４０［％］の範囲内で設定したときに、中空構造体の圧縮強度、曲げ強度、剥離強度、成形性として一層良好な結果が得られるという結果を得た。更に、本発明者等は、第一凸部２４と第二凸部３４を共に、角度θ＝２０．０～２５．０［°］の範囲内で設定し、第一面４と第二面６の接着面積比Ｒ＝Ｓ１／Ｓ０＝２０～２６［％］の範囲内で設定したときに、中空構造体の圧縮強度、曲げ強度、剥離強度、成形性として一層良好な結果が得られるという結果を得た。この場合も、コア材２の厚みＴｃ＝３～３０［ｍｍ］の範囲内で設定し、コア材２を成すコアシートの厚みＴｃｓ＝０．２～０．８［ｍｍ］の範囲内で設定し、第一シート８や第二シート１０の厚みＴｓｓ＝０．２～１．２［ｍｍ］の範囲内で設定している。
　また、本発明者等は、セルサイズＣＳ＝５．０～１５．０［ｍｍ］の範囲内で設定したときに、中空構造体の圧縮強度、曲げ強度、剥離強度、成形性として良好な結果が得られるという結果や、セルサイズＣＳ＝８．０～１０．０［ｍｍ］の範囲内で設定したときに、更に良好な結果が得られるという結果を得た。
　次に、本発明の第１実施形態の中空構造体の変形例について、図９に基づいて説明する。但し、図１～図８に基づいて前記した構成と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
　変形例の中空構造体では、図９に示すように、第一面４において隣接する第一凸部２４の頂面同士を、一方向にずらしながら配置している。つまり、図３等に示す第一面４では、隣接する第一凸部２４の頂面同士を、互いの正三角形の一辺同士が一直線上に位置するように配置している。これに対して、図９に示す変形例では、隣接する第一凸部２４の頂面同士を、互いの正三角形の一辺同士が一直線上には位置しないように配置している。
　第一面４において隣接する第一凹部２６の底面同士も、一方向にずらしながら配置している。つまり、変形例では、隣接する第一凹部２６の底面同士を、互いの正三角形の一辺同士が一直線上には位置しないように配置している。
　コア材２の第二面６は、第一面４と表裏の関係にある。そのため、第二面６に形成される第二凸部３４と第二凹部３６の配置は、第一面４側の第一凸部２４や第一凹部２６と同様の配置である。
　以上、添付図面に基づいて説明したように、本発明の第１実施形態の中空構造体は、厚み方向Ｄ１に凹凸を有する合成樹脂製のコア材２と、コア材２の厚み方向Ｄ１の第一の側を覆う合成樹脂製の第一シート８と、コア材２の厚み方向Ｄ１の第二の側を覆う合成樹脂製の第二シート１０と、を具備する。コア材２は、厚み方向Ｄ１の前記第一の側に突出する錐台状又は柱状の第一凸部２４を、平面視において千鳥状に多数配置させ、且つ、厚み方向Ｄ１の前記第二の側に突出する錐台状又は柱状の第二凸部３４を、平面視において千鳥状に多数配置させたものである。
　前記構成の中空構造体によれば、コア材２に第一シート８や第二シート１０を貼着したときに密閉空間が生じないので、貼着後に第一シート８と第二シート１０が窪みを生じることが防止される。
　そのため、前記構成の中空構造体は、意匠性が高く、表面にゴミが溜まり難い。加えて、第一シート８や第二シート１０の表面に、簡単且つ綺麗に印刷を施すことができる。第一シート８や第二シート１０の表面にアルミニウム等の他の素材を貼り付ける場合には、簡単に剥がれない程度の接着強度に設けることも、容易である。また、前記構造の中空構造体は、表と裏で意匠的な差異が生じ難いという利点や、表と裏で物性的な差異が生じ難いという利点がある。そのため、中空構造体の表裏を気にせずに、商品を製作することができる。
　第１実施形態の中空構造体において、コア材２は、厚み方向Ｄ１の第一の側を向く第一面４と、厚み方向Ｄ１の第二の側を向く第二面６とを有する。第一面４に、第一凸部２４が千鳥状に多数配置され、且つ、第一凹部２６が千鳥状に多数配置される。第二面６に、第二凸部３４が千鳥状に多数配置され、且つ、第二凹部３６が千鳥状に多数配置される。第一凸部２４と第二凹部３６は、一対一で表裏に位置する。第二凸部３４と第一凹部２６は、一対一で表裏に位置する。第一凸部２４と第二凸部３４は、共に三角錐台状である。
　第１実施形態の中空構造体において、第一凸部２４と第二凸部３４の側面の傾きθは、共に６．０～４５．０［°］の範囲内である。厚み方向Ｄ１の両側において、接着面積比は共に１～４６［％］の範囲内である。傾きθや接着面積比を上記のように設定することで、圧縮強度、曲げ強度、曲げ剛性等の実験結果で、良好な結果が得られる。したがって、第１実施形態の中空構造体は、物流用の運搬用容器、棚、掲示板、パーティション等の多様な用途に、好適に利用可能な部材である。
　第一凸部２４と第二凸部３４の側面の傾きθは、共に１５．０～３０．０［°］の範囲内にあり、且つ、厚み方向Ｄ１の両側において接着面積比は共に１４～４０［％］の範囲内にあることが、更に好ましい。傾きθや接着面積比を上記のように設定することで、圧縮強度、曲げ強度、曲げ剛性等の実験結果で、更に良好な結果が得られる。
　第一凸部２４と第二凸部３４の側面の傾きθは、共に２０～２５［°］の範囲内にあり、且つ、厚み方向Ｄ１の両側において接着面積比は共に２０～２６［％］の範囲内にあることが、更に好ましい。傾きθや接着面積比を上記のように設定することで、圧縮強度、曲げ強度、曲げ剛性等の実験結果で、更に良好な結果が得られる。
　第１実施形態の中空構造体において、第一凸部２４と第二凸部３４のセルサイズＣＳは、共に５．０～１５．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。第一凸部２４と第二凸部３４のセルサイズＣＳは、共に８．０～１０．０［ｍｍ］の範囲内にあることが、更に好ましい。
　第一凸部２４のセルサイズＣＳは、第一面４をハニカム状に区分した各セル６０の平行な二辺間の寸法であり、第二凸部３４のセルサイズＣＳは、第二面６をハニカム状に区分した各セル６０の平行な二辺間の寸法である。第一凸部２４は、第一面４のセル６０内に一対一で位置する。第二凸部３４は、第二面６のセル６０内に一対一で位置する。
　第１実施形態の中空構造体において、コア材２の厚みは、３～３０［ｍｍ］の範囲内である。第一実施形態の中空構造体において、コア材２の材質は、ポリプロピレンである。したがって、圧縮強度、曲げ強度、曲げ剛性等を確保しながら、第１実施形態の中空構造体を全体的に軽量化することができる。
　第１実施形態の中空構造体において、圧縮強度は０．３５～０．４５［Ｍｐａ］の範囲内にあり、曲げ強度は１７．２～２３．７［Ｎｍ／ｍ］の範囲内にあり、曲げ剛性は４．８～６．６［Ｎｍ2／ｍ］の範囲内にある。
　第１実施形態の中空構造体において、コア材２の第一凸部２４と第二凸部３４は、型１６を用いて合成樹脂製のシートを真空成形することで、連続的に成形したものである。そのため、シートを連続的に送ることで、所定の凹凸形状を有するコア材２を連続的に成形することが可能である。
　型１６は、合成樹脂製のシートを熱成形するものであればよい。したがって、例えば真空圧空成形、プレス成型等を行う構造も、コア材２を成形するための構造として採用可能である。
　具体的に採用可能な第一の構造は、例えば、型１６を有する真空成形ロールと、この真空成形ロールと対をなす成形ロールとを備え、当該成形ロールで成形をアシストする構造である。
　採用可能な第二の構造は、型１６を有する成形ロールと、この成形ロールと対をなす他の成形ロールとを備え、当該他の成形ロールで成形をアシストする構造である。採用可能な第三の構造は、型１６を有する真空成形平板で成形を行う構造である。採用可能な第四の構造は、型１６を有する真空成形平板と、この真空成形平板と対をなす平板とを備え、当該平板で成形をアシストする構造である。その他の構造も、当然に採用可能である。
　第一実施形態の中空構造体の製造方法は、真空引き用の凹部１８を千鳥状に多数配置した型１６を用いて、合成樹脂製のコアシートに真空成形を施すことで、厚み方向Ｄ１に凹凸を有する合成樹脂製のコア材２を形成する工程と、コア材２の厚み方向Ｄ１の第一の側に合成樹脂製の第一シート８を接着させる工程と、コア材２の厚み方向Ｄ２の第二の側に合成樹脂製の第二シート１０を接着させる工程と、を備える。第一シート８を接着させる工程と、第二シート１０を接着させる工程とは、時間をずらして行ってもよいし、同時に行ってもよい。
　凹部１８は、多角形状（第一実施形態では三角形状）の底面を有し、底面の中央部分又は頂点近傍の箇所に、真空引き用の吸引孔２０を設けている。
　前記した製造方法によれば、第一実施形態のような第一凸部２４と第二凸部３４を有するコア材２を、効率的に形成することができる。
　以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことや、他の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
　例えば、本発明の実施形態において、第一凸部２４や第二凸部３４の形状は三角錐台に設けているが、これに限らず、四角錐台、六角錐台等の他の多角錐台形状を採用することや、円錐台等の形状を採用することも可能である。或いは、第一凸部２４や第二凸部３４の形状として、多角錐台状であり且つその側面が曲面となった形状や、多角錐台形状であり且つその側面が階段状に形成された形状や、円錐台形状であり且つその側面が階段状に形成された形状が、採用可能である。
　また、本発明の実施形態において、第一凸部２４の頂面、第一凹部２６の底面、第二凸部３４の頂面、及び第二凹部３６の底面は、いずれも寸法形状が同一の正三角形状に設けているが、多少相違する寸法形状に成形することも可能である。コア材２を成形する型１６の凸部２２の頂面、凹部１８の底面においても、寸法形状が互いに同一の正三角形状に限らず、多少相違する寸法形状に設けることが可能である。
　また、本発明の実施形態では、各凹部１８の底面に吸引孔２０を形成することで、各凹部１８を吸引キャビティとして機能させているが、複数の型を組み合わせることで型１６を形成し、複数の型間の隙間から真空引きを行う構造とすることも可能である。

Claims (8)

  1. 　厚み方向に凹凸を有する合成樹脂製のコア材と、
    　前記コア材の前記厚み方向の第一の側を覆う合成樹脂製の第一シートと、
    　前記コア材の前記厚み方向の第二の側を覆う合成樹脂製の第二シートと、を具備し、
    　前記コア材は、
    　前記厚み方向の前記第一の側に突出する錐台状又は柱状の第一凸部を、平面視において千鳥状に多数配置させ、且つ、前記厚み方向の前記第二の側に突出する錐台状又は柱状の第二凸部を、平面視において千鳥状に多数配置させたものであることを特徴とする中空構造体。
  2. 　前記コア材は、前記厚み方向の前記第一の側を向く第一面と、前記厚み方向の第二の側を向く第二面とを有し、
    　前記第一面に、前記第一凸部が千鳥状に多数配置され、且つ、第一凹部が千鳥状に多数配置され、
    　前記第二面に、前記第二凸部が千鳥状に多数配置され、且つ、第二凹部が千鳥状に多数配置され、
    　前記第一凸部と前記第二凹部は、一対一で表裏に位置し、
    　前記第二凸部と前記第一凹部は、一対一で表裏に位置することを特徴とする請求項１に記載の中空構造体。
  3. 　前記第一凸部と前記第二凸部は、共に三角錐台状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空構造体。
  4. 　前記第一凸部と前記第二凸部の側面の傾きは、６．０～４５．０°の範囲内にあり、且つ、接着面積比は１～４６％の範囲内にあることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の中空構造体。
  5. 　前記第一凸部と前記第二凸部の側面の傾きは、１５．０～３０．０°の範囲内にあり、且つ、接着面積比は１４～４０％の範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載の中空構造体。
  6. 　前記コア材の材質は、ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の中空構造体。
  7. 　前記コア材の材質と、前記第一シートの材質と、前記第二シートの材質は、互いに同一であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の中空構造体。
  8. 　真空引き用の凹部を千鳥状に多数配置した型を用いて、合成樹脂製のコアシートに真空成形を施すことで、厚み方向に凹凸を有する合成樹脂製のコア材を形成する工程と、
    　前記コア材の前記厚み方向の第一の側に合成樹脂製の第一シートを接着させる工程と、
    　前記コア材の前記厚み方向の第二の側に合成樹脂製の第二シートを接着させる工程と、を備え、
    　前記凹部は、多角形状の底面を有し、前記底面の中央部分又は頂点近傍の箇所に、真空引き用の吸引孔を設けていることを特徴とする中空構造体の製造方法。
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