WO2021095607A1 - 樹脂発泡板 - Google Patents

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WO2021095607A1
WO2021095607A1 PCT/JP2020/041228 JP2020041228W WO2021095607A1 WO 2021095607 A1 WO2021095607 A1 WO 2021095607A1 JP 2020041228 W JP2020041228 W JP 2020041228W WO 2021095607 A1 WO2021095607 A1 WO 2021095607A1
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hole
resin
gravity
center
test piece
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PCT/JP2020/041228
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English (en)
French (fr)
Inventor
後藤　敏晴
水谷　圭
遊佐　敦
Original Assignee
マクセルホールディングス株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • B29C48/11—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels comprising two or more partially or fully enclosed cavities, e.g. honeycomb-shaped
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent

Definitions

  • This disclosure relates to a foam-molded resin foam plate.
  • Patent Document 1 discloses a scaffold structure including a skin member made of fiber reinforced plastic and a core member made of foamed resin extending along the length direction of the skin member. There is. The foamed resin core member contributes to the weight reduction of the scaffolding structure.
  • the strength of the plate-shaped foamed resin body decreases. It is presumed that such a decrease in strength is caused by the concentration of stress in large bubbles, which causes phenomena such as fracture and buckling. Therefore, the plate-shaped foamed resin body has a problem that the strength cannot be maintained even if the weight can be reduced by forming bubbles by foam molding.
  • an object of the present disclosure is to provide a resin foam plate capable of maintaining excellent strength while reducing the weight.
  • the resin foam plate according to the present disclosure may include a plate body having bubbles formed by foam molding.
  • the plate body may have two or more holes and a foamed resin portion.
  • the first hole is on a line connecting the geometric center of gravity of the first hole of two or more holes (hereinafter referred to as the center of gravity) and the center of gravity of the second hole having the center of gravity closest to the center of gravity of the first hole.
  • the average distance W3 to the boundary with the resin portion may satisfy ⁇ 0.3 ⁇ (W2 + W3) / (W1- (W2 + W3)) ⁇ 2.3 ⁇ .
  • FIG. 1 is an external perspective view showing the structure of the resin foam plate according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the plate body shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the plate body shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a test piece of a resin foam plate.
  • the resin foam plate according to the embodiment may include a plate body having air bubbles formed by foam molding.
  • the plate body may have two or more holes and a foamed resin portion.
  • the first hole is on a line connecting the geometric center of gravity of the first hole of two or more holes (hereinafter referred to as the center of gravity) and the center of gravity of the second hole having the center of gravity closest to the center of gravity of the first hole.
  • the average distance W3 to the boundary with the resin portion may satisfy ⁇ 0.3 ⁇ (W2 + W3) / (W1- (W2 + W3)) ⁇ 2.3 ⁇ .
  • the resin foam plate can make the bubble diameter of the bubbles substantially uniform.
  • the resin foam plate can improve the strength of the resin foam plate by substantially uniform air bubbles while reducing the weight by foaming.
  • the median diameter D2 based on the bubble diameter of the second bubble included in the range may satisfy ⁇ 0.2 ⁇ D2 / D1 ⁇ 2.0 ⁇ .
  • the median diameter of the first bubble and the median diameter of the second bubble can be made to be about the same, that is, substantially uniform.
  • the strength of the resin foam plate can be improved while reducing the weight by foaming.
  • the resin foam plate 1 includes a plate body 2.
  • the plate body 2 has two or more holes 21 and a foamed resin portion 22.
  • the plate body 2 is not limited to a plate shape, and may be a columnar shape, a polygonal columnar shape, a conical shape, a polygonal pyramid shape, or the like.
  • the two or more holes 21 are formed so as to extend substantially parallel along the main surface of the plate body 2. As shown in FIG. 2, the two or more holes 21 are arranged so as to have two upper and lower stages in the thickness direction in a cross section orthogonal to the length direction of the two or more holes 21. Each hole 21 is formed so as to penetrate from one side surface of the plate body 2 to the other side surface facing one side surface.
  • the hole 21 may be formed so as to extend in the vertical direction with respect to the main surface of the plate body 2, or may be formed so as to extend in the oblique direction. Further, the hole 21 does not have to be a through hole that can be easily extruded, and may be a non-through hole formed on the surface of the plate body 2, or a hollow formed inside the plate body 2.
  • each hole 21 has a substantially square cross section.
  • the cross-sectional shape of the hole 21 is not limited to a substantially quadrangular shape, and may be a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape.
  • the arrangement of the two or more holes 21 is not limited to the above-mentioned two upper and lower stages, and may be one stage, a staggered shape, or the like. In this way, the shape, size, position of the hole 21 and the like can be changed in various ways.
  • the two or more holes 21 include the holes 21a and the holes 21b.
  • the hole 21b has a center of gravity G2 closest to the center of gravity G1 of the hole 21a.
  • each hole 21 (21a) can be combined with a hole 21 (21b) having a center of gravity G2 closest to its center of gravity G1.
  • the average distance W1 between the center of gravity G1 and the center of gravity G2 the average distance W2 from the center of gravity G1 to the boundary L1 between the hole 21a and the foamed resin portion 22, and the center of gravity G2 to the hole 21b
  • the average distance W3 to the boundary L2 between the foamed resin portion 22 and the foamed resin portion 22 satisfies ⁇ 0.3 ⁇ (W2 + W3) / (W1- (W2-W3)) ⁇ 2.3 ⁇ .
  • the average distances W1 to W3 are calculated by the following method. As shown in FIG. 2, the resin foam plate 1 is cut in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the two or more holes 21, that is, in a direction along the thickness of the plate body 2. The cross-sectional shape of two or more holes 21 appears on the cut surface. In the cross-sectional shape of each hole 21, the center of gravity of each hole 21 is obtained. Next, another hole 21b having the center of gravity G1 closest to the center of gravity G1 of one hole 21a is selected, and the hole 21a and the hole 21b are combined.
  • each hole 21 (21a) is combined with another hole 21 (21b) having the center of gravity G1 of each hole 21 (21a) and the closest center of gravity G2, and the distances w1 to w3 are measured.
  • the hole 21b is not always combined with the hole 21a.
  • the ratio R1 ⁇ (W2 + W3) / (W1- (W2-W3)) ⁇ is too small, that is, the foamed resin located between the holes 21a and 21b with respect to the average distance W2 and the average distance W3. If the average distance width of the part 22 becomes excessive, the temperature does not easily drop and the viscosity decreases, and the gas generated during foaming or the gas separated from the resin material is not easily released into the air, so that the bubble diameter of the bubbles is relatively large. Become. Therefore, there is a variation between the bubble diameter of the bubbles located near the outer surface of the thickness of the plate body and the bubble diameter of the bubbles of the foamed resin portion 22 located between the holes 21a and 21b, and the resin foam plate 1 Strength is reduced.
  • the ratio R1 becomes excessive, that is, when the average distance width of the foamed resin portion 22 located between the holes 21a and the holes 21b becomes too small with respect to the average distance W2 and the average distance W3, the holes 21a and the holes The resin foamed portion 22 between the 21b and the foamed portion 22 becomes thin, and the strength against stress applied in the thickness direction of the plate body 2 decreases. Further, if the average distance width of the resin foamed portion 22 between the holes 21a and the holes 21b becomes too thin, the moldability deteriorates.
  • the bubble diameter of the bubbles formed in the foamed resin portion 22 is formed as small as the bubble diameter of the bubbles located near the outer surface of the thickness of the plate body to be substantially uniform, and the strength of the resin foam plate 1 is maintained.
  • the ratio R1 is preferably 0.3 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 1.1 or more, and 2.3 or less, preferably 1.9 or less, more preferably 1. It should be 5.5 or less.
  • the resin foam plate 1 can make the bubble diameter of the bubbles substantially uniform.
  • the strength of the plate body 2 can be improved by substantially uniform air bubbles.
  • the foamed resin portion 22 contains a polycarbonate resin.
  • the polycarbonate resin may be a compound resin of the polycarbonate resin and at least one of the other resin and the inert particles, or a copolymerized polycarbonate resin.
  • Other resins include ABS resin, AS resin, acrylic resin, polyester resin (PET resin, PBT resin, PEN resin, PCT resin), PPS resin, polyphenylene ether resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polypropylene resin, polyethylene.
  • the other resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the polycarbonate resin is preferably 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more.
  • the inert particles are talc, clay, silica, glass fiber, carbon fiber, cellulose, calcium carbonate, titanium oxide and the like.
  • the inert particles may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of weight reduction, the inert particles are preferably 40% by weight or less, preferably 30% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less.
  • the foamed resin portion 22 may be blended by adding, for example, polypropylene resin, polyester resin (PET resin, PBT resin, PEN resin, PCT resin, etc.), fluorine resin, ABS resin, AS resin, etc. together with the polycarbonate resin.
  • the polycarbonate resin is preferably 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more from the viewpoint of improving the strength of the resin foam plate.
  • the polycarbonate resin is difficult to foam because it has a poor foaming ratio. Moreover, the polycarbonate resin is relatively expensive. Therefore, the polycarbonate resin is preferably 100% by weight or less, preferably 90% by weight or less, and more preferably 80% by weight or less.
  • the foamed resin portion 22 is formed by foam molding. Therefore, the foamed resin portion 22 has bubbles as described above.
  • the bubbles are dispersed and formed inside the foamed resin portion 22 by foam molding. As shown in FIG. 3, the bubbles are located in the bubble 22a located in the range of 45% to 50% of the thickness (intermediate layer M) and in the range of 0 to 5% (surface layer S) from the outer surface of the thickness. It has bubbles 22b.
  • the median diameter D1 based on the bubble diameter of the bubble 22a and the median diameter D2 based on the bubble diameter of the bubble 22b satisfy ⁇ 0.2 ⁇ D2 / D1 ⁇ 2.0 ⁇ .
  • the median diameter D1 of the bubble 22a and the median diameter D2 of the bubble 22b are measured by the following methods.
  • a rectangular range having a total width of 20 mm is determined by 10 mm from the center line C in the width direction of the plate body 2 toward both ends.
  • the width of the plate body 2 is set to the width of the rectangular range. The measurement is performed using an optical microscope.
  • the median diameter D1 is measured from the bubble diameter r of each of the bubbles thus determined.
  • the median diameter D2 is measured in the same range as the above-mentioned median diameter D1 in the range of 0 to 5% from the surface side of the thickness.
  • the surface side of the thickness may be either one or both of both sides of the main surface.
  • the ratio R2 is preferably 0.2 or more, preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, and 2.0 or less, preferably 1.6 or less, more preferably 1.2 or less. It is better to say.
  • the median diameter D1 of the bubble 22a is 5 to 200 ⁇ m.
  • the median diameter D2 of the bubble 22b is 1 to 100 ⁇ m.
  • the median diameter D1 of the bubble 22a and the median diameter D1 of the bubble 22b are not limited to this, and can be variously changed depending on the foaming ratio according to the size and shape of the resin foam plate 1.
  • the foamed resin portion 22 is foam-molded with at least one of a chemical foaming agent and a physical foaming agent.
  • Chemical foaming agents include organic chemical foaming agents such as azodicarbonamide, N, N'-dinitropentamethylenetetramine, 4,4'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, and sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, zinc carbonate and the like. It is an inorganic chemical foaming agent.
  • the physical foaming agent is nitrogen, carbon dioxide, air, n-butane, argon, helium and the like. The foaming agent is not limited to these, and can be appropriately changed depending on the foaming conditions and the like. Further, the foamed resin portion 2 may be foam-molded using either a chemical foaming agent or a physical foaming agent, or may be foam-molded using both.
  • the strength of the resin foam plate 1 can be improved by making the median diameter D1 of the bubble 22a and the median diameter D2 of the bubble 22b approximately the same, that is, by making the cell diameter of the bubble substantially uniform.
  • the strength of the resin foam plate 1 as a whole can be improved while reducing the weight by foaming.
  • the weight can also be reduced by providing two or more holes 21.
  • the resin foam plate 1 is molded by a deformed extrusion molding method. Specifically, first, in an extruder such as a screw, the pellets of the polycarbonate resin and other resins, for example, pellets of polypropylene resin or the like are heated and melted, and the polycarbonate resin is mixed so as to be 50% by weight or more. To produce a molten resin material. Further, in the extruder, at least one of the chemical foaming agent and the physical foaming agent is injected into the produced molten resin material, and the molten resin material and the foaming agent are mixed.
  • the molten resin material mixed with the foaming agent is poured into a die, and the resin foam plate 1 is molded while gradually lowering the temperature by passing the die.
  • the die is open in the direction of extruding the molten resin material.
  • partition walls for forming two or more holes 21 are arranged on the opening surface of the die.
  • the resin foam plate 1 is formed with two or more holes 21 extending in parallel along the extrusion direction.
  • bubbles are generated in the molten resin material mixed with the foaming agent due to the pressure drop when passing through the die.
  • the resin foam plate 1 is foam-molded.
  • the resin foam plate 1 shape the molded resin foam plate 1 while cooling it in a cooling tank. In this state, the resin foam plate 1 is formed in a continuous plate shape. Therefore, the continuous plate-shaped resin foam plate 1 is cut into a predetermined size. In this way, the resin foam plate 1 is manufactured.
  • the method for molding the resin foam plate 1 is not limited to the deformed extrusion molding method, and may be another molding method such as injection molding. Further, the method for foam-molding the resin foam plate 1 may be appropriately changed according to the molding method for the resin foam plate 1.
  • the foamed resin portion 22 of the plate body 2 contains a polycarbonate resin.
  • the resin forming the foamed resin portion 22 is not limited to the polycarbonate resin, and may be another resin.
  • the foamed resin portion 22 may contain polyphenylene sulfide (PPS).
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the foamed resin portion 22 may contain syndiotactic polystyrene (SPS).
  • SPS syndiotactic polystyrene
  • the resin foamed portion 22 may contain an LCP resin. As a result, the foamed resin plate 1 can improve the solvent resistance.
  • test pieces of Examples 1 to 3 and the test pieces of Comparative Examples 1 to 3 were prepared, and the apparent specific gravity and bending strength were measured.
  • the test pieces of Examples 1 to 3 and the test pieces of Comparative Examples 1 to 3 were each produced by extrusion foam molding as described above using the same resin material and the same foaming agent.
  • Each test piece is plate-shaped and has a length of 200 mm and a width of 20 mm.
  • Each test piece has two or more holes 21 (through holes) having a quadrangular cross section as shown in FIG. The two or more holes 21 extend substantially parallel to the main surface in the length direction of each test piece, and are arranged side by side in the width direction of each test piece.
  • each test piece has the width t1 of the hole 21, the height t2 of the hole, the thickness t3 of the foamed resin portion 22 located above the hole 21, and below the hole 21.
  • the foamed resin portion 22 located has a thickness t4 and an average distance W1 to W3.
  • the unit of the numerical values shown in Table 1 is "mm".
  • the resin material used in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 is a polycarbonate resin (Teijin Panlite L1250Y).
  • the apparent specific gravity (g / mm 3 ) was measured using "MDS-300" manufactured by Alpha Mirage by the underwater substitution type density comparison measurement.
  • the bending strength test was measured by a three-point bending test using "AGS-H 500N” manufactured by Shimadzu Corporation, with the dimensions of each test piece as described above (see JIS K6911).
  • the distance between fulcrums is 100 mm
  • the moving speed of the crosshead is 3 mm / min
  • the measurement environment temperature is 25 ° C ( ⁇ 2 ° C)
  • the measurement environment humidity is 50% RH ( ⁇ 5%). RH).
  • the bending strength test was performed by pressurizing the test piece with a pressure pad in a direction orthogonal to the two or more holes 21 extending substantially parallel to each other when viewed from the main surface side of the test piece. ..
  • the pressure wedge was made of metal with a rounded tip of 5 ⁇ 1 mm in accordance with "JIS K6911". The test results are shown in Table 2.
  • the ratio R1 of the test piece of Example 1 is calculated from the dimensions shown in Table 1 above and is 1.0.
  • the ratio R2 of the test piece of Example 1 was 1.0 as a result of measurement by the above-mentioned method for measuring the median diameter.
  • the ratio R1 of the test piece of Comparative Example 1 is 0.2, which is relatively small.
  • the ratio R1 of the test piece of Comparative Example 2 is 3.2, which is relatively large.
  • the ratio R2 of the test piece of Comparative Example 1 and the ratio R2 of the test piece of Comparative Example 2 were 0.1 and 0.3, respectively. That is, in the test piece of Comparative Example 1 and the test piece of Comparative Example 2, a large variation occurred between the median diameter D1 of the bubble and the median diameter D2 of the bubble.
  • the test piece of Example 1 Comparing the test piece of Example 1 with the test piece of Comparative Example 1, the test piece of Example 1 has the average distance width of the foamed resin portion 22 obtained by calculating the formula of ⁇ W1- (W2 + W3) ⁇ . Is smaller than the test piece of Comparative Example 1. Therefore, the specific gravity of the test piece of Example 1 is slightly lighter than that of the test piece of Comparative Example 1. On the other hand, the bending strength of the test piece of Example 1 is stronger than that of the test piece of Comparative Example 1 even though the above-mentioned average distance width is smaller than that of the test piece of Comparative Example 1. It is considered that the reason why the bending strength of the test piece of Example 1 is increased in this way is that the decrease in strength caused by the variation of the bubbles can be suppressed by making the bubbles formed by the foam uniform.
  • the test piece of Example 1 Comparing the test piece of Example 1 with the test piece of Comparative Example 2, the test piece of Example 1 has a larger average distance width of the foamed resin portion 22 than the test piece of Comparative Example 1. Therefore, the specific gravity of the test piece of Example 1 was heavier than that of the test piece of Comparative Example 2. However, the test piece of Example 1 had a bending strength more than twice that of the test piece of Comparative Example 2, and was significantly stronger. It is considered that the reason why the bending strength of the test piece of Example 1 was remarkably increased as described above was that the ratio R1 was set to 1.0 and the bubbles could be made uniform.
  • test piece of Example 2 and the test piece of Example 3 is about 20 to 30% lighter than the test piece of Comparative Example 1, and has the same strength as the test piece of Comparative Example 1. doing. Further, as compared with the test piece of Comparative Example 2, the test piece of Example 2 and the test piece of Example 3 each had a heavier specific gravity but a significantly stronger bending strength than the test piece of Comparative Example 2. .. As described above, whether the test piece of Example 2 having the ratio R1 of 0.4 or the test piece of Example 3 having the ratio R1 of 2.2 is the test piece of Comparative Example 1 and the comparison. Since the bubbles could be made uniform as compared with the test piece of Example 2, an effect close to that of Example 1 could be obtained.
  • test pieces of Examples 1 to 3 have the ratio R1 as the above value, that is, they are produced in consideration of the balance of the average distances W1 to W3, so that the bubbles can be made uniform. It was possible to achieve both weight reduction and strength improvement in a well-balanced manner. It is considered that the weight can be reduced by providing two or more holes 21.
  • the test piece of Example 2 and the test piece of Comparative Example 3 are compared.
  • Table 1 the test piece of Comparative Example 3 was prepared with each size larger than that of the test piece of Example 2.
  • the test piece of Example 2 and the test piece of Comparative Example 3 have similar figures. Therefore, the ratio R1 of the test piece of Comparative Example 3 is the same as that of the test piece of Example 2.
  • the ratio R2 was 0.1, and the size of the bubbles varied. It is considered that this is because the above-mentioned average distance width of the test piece of Comparative Example 3 is larger than that of the test piece of Example 2.
  • the strength of the test piece of Comparative Example 3 was 25% lower than that of the test piece of Example 2. As described above, it is considered that the strength can be improved while reducing the weight by considering not only the ratio R1 but also the ratio R2.
  • the foamed resin plate may be required to have low dielectric constant characteristics and solvent resistance. Therefore, a resin other than the polycarbonate resin (PC), which has been difficult to foam-mold in the past, may be used. From such a viewpoint, the solvent resistance and alkali resistance of the resin foam plate were tested using the test piece of Example 1 and the newly added Examples 4 to 6.
  • the test piece of Example 1 uses a polycarbonate resin as the resin material.
  • the test piece of Example 4 differs from Example 1 only in that polyphenylene sulfide (PPS) is used as the resin material.
  • the test piece of Example 5 is different from the test piece of Example 1 only in that syndiotactic polystyrene (SPS) is used as the resin material.
  • SPS syndiotactic polystyrene
  • the test piece of Example 6 is different from the test piece of Example 1 only in that LCP resin is used as the resin material.
  • LCP resin is used as the resin material.
  • Z-230 manufactured by DIC Corporation which is a resin compound containing 30% glass fiber as polyphenylene sulfide (PPS), and Idemitsu, which is a resin compound containing 30% glass fiber as syndiotactic polystyrene (SPS), are used.
  • XAREC S135) manufactured by Kosan Co., Ltd. was used as the LCP resin, and Sumika Super E5006L manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. containing 30% glass fiber and 25% talc was used.
  • the test pieces of Examples 4 to 6 contain 30% of glass fibers, the results of the following tests are not affected even if they contain other fibers or do not contain glass fibers.
  • the solvent resistance test was conducted by confirming whether toluene would dissolve the resin foam plate or corrode the surface. Specifically, for the solvent resistance test, JIS K7114-2001 was referred to.
  • JIS K7114-2001 was referred to.
  • 200 mm ⁇ 60 mm test pieces were prepared, immersed in toluene for 100 hours under reflux conditions, and then the test pieces were taken out and a sample was cut out in the same manner as in the above-mentioned three-point bending test. The test was carried out by confirming how much the bending strength was reduced between the test piece before immersion and the test piece after immersion.
  • the thickness of the test pieces of Examples 4 to 6 and the cross-sectional shape along the thickness direction are the same as those of the test piece of Example 1 shown in FIG. In this test, the case where the rate of decrease in bending strength was 10% or less was evaluated as “ ⁇ ” as having excellent solvent resistance, and the case where the rate of decrease in bending strength was greater than 10% was evaluated as “x”.
  • the solvent resistance was " ⁇ ” and the alkali resistance was " ⁇ ". That is, it was found that the solvent resistance and the alkali resistance are improved by containing polyphenylene sulfide (PPS) in the foamed resin portion.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the alkali resistance was " ⁇ ”. That is, it was found that the alkali resistance is improved by containing syndiotactic polystyrene (SPS) in the foamed resin portion.
  • SPS syndiotactic polystyrene
  • the solvent resistance was " ⁇ ". That is, it was found that the solvent resistance is improved when the foamed resin portion contains the LCP resin.

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Abstract

軽量化を図りながら優れた強度を保持することができる樹脂発泡板を提供する。樹脂発泡板１は、発泡成形による気泡を有する板本体２を備えている。板本体２は、２つ以上の孔２１と発泡樹脂部２２とを有している。２つ以上の孔２１の第１孔の幾何学的重心（以下、重心と称す。）Ｇ１と第１孔の重心Ｇ１に最も近い重心Ｇ２を有する第２孔の重心Ｇ２とを結んだ線上において、第１孔の重心Ｇ１と第２孔の重心Ｇ２までの平均距離Ｗ１と、第１孔の重心Ｇ１から第１孔と発泡樹脂部２２との境界Ｌ１までの平均距離Ｗ２と、第２孔の重心Ｇ２から第２孔と発泡樹脂部２２との境界Ｌ２までの平均距離Ｗ３とは、｛０．３＜（Ｗ２＋Ｗ３）／（Ｗ１－（Ｗ２＋Ｗ３））＜２．３｝を満たす。これにより、気泡の気泡径の均一化を図って強度を向上させる。

Description

樹脂発泡板
　本開示は、発泡成形した樹脂発泡板に関する。
　従来、軽量化等を目的として、発泡成形による気泡を有する樹脂発泡板が種々提供されている。
　特開２０１２－１４０７８２号公報（特許文献１）は、繊維強化プラスチック製のスキン部材と、スキン部材の長さ方向に沿って延びる発泡樹脂製のコア部材とを備えた足場構造体を開示している。発泡樹脂製のコア部材は、足場構造体の軽量化に貢献している。
特開２０１２－１４０７８２号公報 特開２０１７－５２１１５号公報
　しかしながら、一般的に、発泡樹脂製のコア部材のような板状の発泡樹脂体は、厚みの外表面近傍では、温度が低下しやすく、かつ、発泡のためのガスが樹脂から空気中に抜けやすい。一方、厚みの中央近傍では、樹脂温度が高いので粘度が低く、かつ、ガスが空気中に抜けにくいので一つの気泡が大きく成長して合一しやすい。そのため、厚みの外表面近傍に位置する気泡の気泡径は、厚みの中央近傍に位置する気泡の気泡径に比べて小さく形成される。このように厚みの外表面近傍の気泡径と厚みの中央近傍の気泡径との大きさにバラツキが生じると、板状の発泡樹脂体の強度は低下する。このような強度の低下は、大きな気泡に応力が集中し、そこが起点となって破壊や座屈といった現象が起きることに起因するものと推察される。したがって、板状の発泡樹脂体は、発泡成形による気泡を形成することにより軽量化を図ることができても、強度を保持することができないという問題があった。
　そこで、本開示は、軽量化を図りながら優れた強度を保持することができる樹脂発泡板を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本開示は次のような解決手段を講じた。すなわち、本開示に係る樹脂発泡板は、発泡成形による気泡を有する板本体を備えてよい。板本体は、２つ以上の孔と発泡樹脂部とを有してよい。２つ以上の孔の第１孔の幾何学的重心（以下、重心と称す。）と第１孔の重心に最も近い重心を有する第２孔の重心とを結んだ線上において、前記第１孔の重心と前記第２孔の重心までの平均距離Ｗ１と、第１孔の重心から第１孔と発泡樹脂部との境界までの平均距離Ｗ２と、第２孔の重心から第２孔と発泡樹脂部との境界までの平均距離Ｗ３とは、｛０．３＜（Ｗ２＋Ｗ３）／（Ｗ１－（Ｗ２＋Ｗ３））＜２．３｝を満たしてよい。
　本開示に係る樹脂発泡板によれば、軽量化を図りながら優れた強度を保持することができる。
図１は、実施形態に係る樹脂発泡板の構造を示す外観斜視図である。 図２は、図１に示した板本体の拡大断面図である。 図３は、図１に示した板本体の拡大断面図である。 図４は、樹脂発泡板の試験片を示す断面図である。
　実施の形態に係る樹脂発泡板は、発泡成形による気泡を有する板本体を備えてよい。板本体は、２つ以上の孔と発泡樹脂部とを有してよい。２つ以上の孔の第１孔の幾何学的重心（以下、重心と称す。）と第１孔の重心に最も近い重心を有する第２孔の重心とを結んだ線上において、前記第１孔の重心と前記第２孔の重心までの平均距離Ｗ１と、第１孔の重心から第１孔と発泡樹脂部との境界までの平均距離Ｗ２と、第２孔の重心から第２孔と発泡樹脂部との境界までの平均距離Ｗ３とは、｛０．３＜（Ｗ２＋Ｗ３）／（Ｗ１－（Ｗ２＋Ｗ３））＜２．３｝を満たしてよい。
　平均距離Ｗ１～Ｗ３のバランスを考慮することにより、樹脂発泡板は、気泡の気泡径を略均一にすることができる。これにより、樹脂発泡板は、発泡による軽量化を図りながら略均一な気泡によって樹脂発泡板の強度を向上させることができる。
　板本体の厚み方向に沿う断面において、板本体の厚みの４５～５５％の範囲に含まれる第１気泡の気泡径に基づくメジアン径Ｄ１と、板本体の表面側から厚みの０～５％の範囲に含まれる第２気泡の気泡径に基づくメジアン径Ｄ２とは、｛０．２≦Ｄ２／Ｄ１≦２．０｝を満たしてよい。
これにより、第１気泡のメジアン径と第２気泡のメジアン径とを同程度、すなわち、略均一にすることができる。これにより、発泡による軽量化を図りながら樹脂発泡板の強度を向上させることができる。
　以下、本開示の樹脂発泡板１の実施形態について、図１～４を用いて具体的に説明する。まず、図１に示すように、樹脂発泡板１は、板本体２を備える。板本体２は、２つ以上の孔２１と、発泡樹脂部２２とを有している。なお、板本体２は、板状に限られず、円柱状、多角柱状、円錐状及び多角錐状等であってもよい。
　２つ以上の孔２１は、板本体２の主面に沿って略平行に延びるよう形成されている。２つ以上の孔２１は、図２に示すように、２つ以上の孔２１の長さ方向と直交する断面において、厚み方向に上下２段となるように配列されている。各々の孔２１は、板本体２の一方の側面から、一方の側面に対向する他方の側面まで貫通するように開口形成されている。なお、孔２１は、板本体２の主面に対して鉛直方向に延びるように形成してもよく、斜め方向に延びるように形成してもよい。また、孔２１は、押出成形が容易な貫通孔である必要はなく、板本体２の表面に開口形成される非貫通孔であってもよく、或いは、板本体２の内部に形成される中空孔であってもよい。また、各々の孔２１は、略四角形状の断面を有する。孔２１の断面形状は略四角形に限られず、円形、楕円形又は多角形であってもよい。さらに、２つ以上の孔２１の配列は、上述の上下２段に限られず、１段であってもよく、千鳥状等であってもよい。このように、孔２１は、形状、サイズ又は設けられる位置などを種々変更することができる。
　図２に示すように、２つ以上の孔２１は、孔２１ａと孔２１ｂとを含む。孔２１ｂは、孔２１ａの重心Ｇ１に最も近い重心Ｇ２を有する。このように、各々の孔２１（２１ａ）は、その重心Ｇ１に最も近い重心Ｇ２を有する孔２１（２１ｂ）と組み合わせることができる。重心Ｇ１と重心Ｇ２とを結んだ線上において、重心Ｇ１と重心Ｇ２までの平均距離Ｗ１と、重心Ｇ１から孔２１ａと発泡樹脂部２２との境界Ｌ１までの平均距離Ｗ２と、重心Ｇ２から孔２１ｂと発泡樹脂部２２との境界Ｌ２までの平均距離Ｗ３とは｛０．３＜（Ｗ２＋Ｗ３）／（Ｗ１－（Ｗ２－Ｗ３））＜２．３｝を満たしている。
　平均距離Ｗ１～Ｗ３は、以下の方法によって算出される。図２に示すように、２つ以上の孔２１の長手方向に直交する方向、すなわち、板本体２の厚みに沿う方向に樹脂発泡板１を切断する。切断面には、２つ以上の孔２１の断面形状が表れる。各々の孔２１の断面形状において、各々の孔２１の重心を求める。次に、１つの孔２１ａの重心Ｇ１と最も近い重心Ｇ２を有する他の孔２１ｂを選定し、孔２１ａと孔２１ｂとを組み合わせる。この重心Ｇ１と重心Ｇ２とを結んだ線上において、重心Ｇ１と重心Ｇ２までの距離ｗ１と、重心Ｇ１から孔２１ａと発泡樹脂部２２との境界Ｌ１までの距離ｗ２と、重心Ｇ２から孔２１ｂと発泡樹脂部２２との境界Ｌ２までの距離ｗ３を測定する。このようにして、各々の孔２１（２１ａ）と、各々の孔２１（２１ａ）の重心Ｇ１と最も近い重心Ｇ２を有する他の孔２１（２１ｂ）とを組み合わせ、距離ｗ１～ｗ３を測定する。この際、孔２１ｂは、孔２１ａと組合せになるとは限らない。孔２１ｂの重心を重心Ｇ１とした場合、最も近い重心Ｇ２を有する他の孔２１が存在し得るためである。一方で、孔２１ｂの重心を重心Ｇ１とした場合であっても、孔２１ｂが孔２１ａと組合せになることもある。このように同じ組合せができた場合、これらの組合せは１つとして数える。そして、全ての組合せにおいて、距離ｗ１～ｗ３を測定する。測定された全ての距離ｗ１～ｗ３を組合わせの数で割る。このようにして、平均距離Ｗ１～Ｗ３は算出される。
　比率Ｒ１である｛（Ｗ２＋Ｗ３）／（Ｗ１－（Ｗ２－Ｗ３））｝が過小である、すなわち、平均距離Ｗ２及び平均距離Ｗ３に対して、孔２１ａと孔２１ｂとの間に位置する発泡樹脂部２２の平均距離幅が過大になると、温度が下がりにくいので粘度が下がるとともに、発泡時に発生したガス又は樹脂材料から分離したガスが空気中に放出されにくいため、気泡の気泡径が比較的大きくなる。そのため、板本体の厚みの外表面近傍に位置する気泡の気泡径と孔２１ａと孔２１ｂとの間に位置する発泡樹脂部２２の気泡の気泡径との間にバラツキが生じ、樹脂発泡板１の強度が低下する。一方、比率Ｒ１が過大になる、すなわち、平均距離Ｗ２及び平均距離Ｗ３に対して、孔２１ａと孔２１ｂとの間に位置する発泡樹脂部２２の平均距離幅が過小になると、孔２１ａと孔２１ｂとの間の樹脂発泡部２２が薄くなり、板本体２の厚み方向にかかる応力に対する強度が低下する。また、孔２１ａと孔２１ｂとの間の樹脂発泡部２２の平均距離幅が薄くなりすぎると成形性が悪化する。したがって、発泡樹脂部２２に形成される気泡の気泡径を板本体の厚みの外表面近傍に位置する気泡の気泡径と同程度に小さく形成して略均一にし、樹脂発泡板１の強度を保持するためには、比率Ｒ１は、０．３以上、好ましくは０．７以上、より好ましくは１．１以上とするのがよく、２．３以下、好ましくは１．９以下、より好ましくは１．５以下とするのがよい。
　このように、平均距離Ｗ１～Ｗ３のバランスを考慮することにより、樹脂発泡板１は、気泡の気泡径を略均一にすることができる。これにより、略均一な気泡によって板本体２の強度を向上させることができる。
　発泡樹脂部２２は、ポリカーボネート樹脂を含んでいる。ポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂と他の樹脂及び不活性粒子の少なくともいずれか一方とのコンパウンド樹脂、或いは、共重合ポリカーボネート樹脂でもよい。他の樹脂は、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＮ樹脂、ＰＣＴ樹脂）、ＰＰＳ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂及びシクロオレフィン樹脂である。他の樹脂は、単独でもよく２種類以上の併用でもよい。ポリカーボネート樹脂は、樹脂発泡板１の強度を向上させる観点から、５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上とするのがよい。不活性粒子は、タルク、クレイ、シリカ、ガラスファイバー、炭素繊維、セルロース、炭酸カルシウム及び酸化チタン等である。不活性粒子は、単独でもよく２種類以上の併用でもよい。不活性粒子は、軽量化の観点から４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下とするのがよい。
　また、発泡樹脂部２２は、ポリカーボネート樹脂とともに、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＮ樹脂、ＰＣＴ樹脂等）、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂及びＡＳ樹脂等を加えてブレンドしてもよい。その際、ポリカーボネート樹脂は、樹脂発泡板の強度を向上させる観点から、５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上とするのがよい。
　一方、ポリカーボネート樹脂は、発泡倍率が乏しいため発泡しにくい。また、ポリカーボネート樹脂は、比較的高価である。そのため、ポリカーボネート樹脂は、１００重量％以下、好ましくは９０重量％以下、より好ましくは８０重量％以下とするのがよい。
　発泡樹脂部２２は、発泡成形によって形成されている。そのため、発泡樹脂部２２は、上述の通り、気泡を有している。気泡は、発泡成形によって発泡樹脂部２２の内部において分散して形成されている。気泡は、図３に示すように、厚みの４５％～５０％の範囲（中間層Ｍ）に位置する気泡２２ａと、厚みの外表面から０～５％の範囲（表面層Ｓ）に位置する気泡２２ｂとを有する。気泡２２ａの気泡径に基づくメジアン径Ｄ１と気泡２２ｂの気泡径に基づくメジアン径Ｄ２とは、{０．２≦Ｄ２／Ｄ１≦２．０}を満たしている。
　気泡２２ａのメジアン径Ｄ１及び気泡２２ｂのメジアン径Ｄ２は、以下の方法により測定される。まず、板本体２の重心を通るように、板本体２を厚み方向に沿う方向に切断する。なお、板本体２が柔軟である等のために切断面の気泡が潰れる場合は、板本体２を液体窒素で冷却してから切断する。図３を参照し、厚みの４５～５０％の範囲において、板本体２の幅方向の中心線Ｃから両端部に向かって１０ｍｍずつ計２０ｍｍの幅を持つ長方形の範囲を決定する。なお、板本体２の幅寸法が２０ｍｍ未満である場合は、板本体２の幅を長方形の範囲の幅とする。測定は、光学顕微鏡を用いて行う。この長方形の範囲に含まれる気泡のうち、気泡径が大きいものから３０個の気泡を選定する。このように選定された気泡の気泡径ｒは、各々の気泡の重心から円を広げていき、気泡の壁面に接したときの円の直径ｒ１と、気泡の壁面に接しなくなるまで大きくなった円の直径ｒ２との平均｛ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２｝によって求める。このように求められた各々の気泡の気泡径ｒからメジアン径Ｄ１が測定される。一方、メジアン径Ｄ２は、厚みの表面側から０～５％の範囲において、上述のメジアン径Ｄ１と同様に測定される。なお、厚みの表面側とは、主面の両側のうち、いずれか一方であってもよく両方であってもよい。
　比率Ｒ２である（Ｄ２／Ｄ１）が過小となる場合、及び、比率Ｒ２である（Ｄ２／Ｄ１）が過大となる場合、気泡２２ａのメジアン径Ｄ１と気泡２２ｂのメジアン径Ｄ２との差が大きくなり、気泡２２ａの気泡径と気泡２２ｂの気泡径との間にバラツキが生じ、樹脂発泡板１の強度が低下する。そのため、比率Ｒ２は、０．２以上、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．８以上とするのがよく、２．０以下、好ましくは１．６以下、より好ましくは１．２以下とするのがよい。
　なお、本実施形態において、気泡２２ａのメジアン径Ｄ１は、５～２００μｍである。気泡２２ｂのメジアン径Ｄ２は、１～１００μｍである。気泡２２ａのメジアン径Ｄ１と気泡２２ｂのメジアン径Ｄ１は、これに限られるものではなく、樹脂発泡板１のサイズや形状に応じた発泡倍率によって種々変更され得る。
　発泡樹脂部２２は、化学発泡剤又は物理発泡剤の少なくとも一方により発泡成形されている。化学発泡剤は、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’－ジニトロペンタメチレンテトラミン、４，４’－オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等の有機系化学発泡剤、及び、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸亜鉛等の無機系化学発泡剤である。物理発泡剤は、窒素、二酸化炭素、空気、ｎ－ブタン、アルゴン、ヘリウム等である。発泡剤は、これらに限られず、発泡条件等に応じて適宜変更することができる。また、発泡樹脂部２は、化学発泡剤又は物理発泡剤のいずれか一方を用いて発泡成形されてもよく、両方を用いて発泡成形されてもよい。
　このように、気泡２２ａのメジアン径Ｄ１と気泡２２ｂのメジアン径Ｄ２とを同程度とする、すなわち、気泡の気泡径を略均一にすることにより、樹脂発泡板１の強度を向上させることできる。これにより、発泡による軽量化を図りながら樹脂発泡板１全体としての強度を向上させることができる。なお、２以上の孔２１を設けたことによっても軽量化し得る。
（樹脂発泡板１の製造方法）
　次に、樹脂発泡板１の製造方法について、具体的に説明する。
　樹脂発泡板１は、異形押出成形法によって成形される。具体的には、まず、スクリュー等の押出機において、ポリカーボネート樹脂のペレットと他の樹脂、例えば、ポリプロピレン樹脂などのペレットとを加熱して溶融し、ポリカーボネート樹脂が５０重量％以上となるように混合して溶融樹脂材料を生成する。さらに、押出機において、生成した溶融樹脂材料に化学発泡剤及び物理発泡剤の少なくとも一方の発泡剤を注入し、溶融樹脂材料と発泡剤とを混合する。
　次に、発泡剤を混合した溶融樹脂材料をダイスに流し込み、ダイスを通過させることにより徐々に温度を低下させながら樹脂発泡板１を成形する。ダイスは、溶融樹脂材料を押し出す方向に開口している。ダイスの開口面には、２つ以上の孔２１を形成するための隔壁が配列されている。これにより、樹脂発泡板１には、押出方向に沿って平行に延びる２つ以上の孔２１が形成される。同時に、発泡剤を混合した溶融樹脂材料には、ダイスを通過した際の圧力低下によって気泡が生成される。これにより、樹脂発泡板１は、発泡成形される。
　次に、成形された樹脂発泡板１を冷却槽で冷却させながら形状を整える。この状態で、樹脂発泡板１は、連続した板状に形成されている。そのため、連続した板状の樹脂発泡板１を所定の寸法に切断する。このようにして、樹脂発泡板１は作製される。
　樹脂発泡板１を成形する方法は、異形押出成形法に限られず、射出成形などその他の成形方法であってもよい。また、樹脂発泡板１を発泡成形する方法は、樹脂発泡板１の成形方法に応じて適宜変更すればよい。
　上記の実施形態では、板本体２の発泡樹脂部２２は、ポリカーボネート樹脂を含んでいる。発泡樹脂部２２を形成する樹脂は、ポリカーボネート樹脂に限られず、他の樹脂であってもよい。発泡樹脂部２２は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を含んでもよい。これにより、樹脂発泡板１は、耐溶剤性の向上及び低誘電率特性を求められる場合に耐アルカリ性の向上を図ることができる。発泡樹脂部２２は、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）を含んでよい。これにより、樹脂発泡板１は、耐アルカリ性の向上を図ることができる。樹脂発泡部２２は、ＬＣＰ樹脂を含んでもよい。これにより、発泡樹脂板１は、耐溶剤性の向上を図ることができる。
　以上、実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
（実施例）
　実施例１～３の試験片と比較例１～３の試験片とを作製し、見かけの比重と曲げ強度とを測定した。実施例１～３の試験片及び比較例１～３の試験片は各々、同じ樹脂材料と同じ発泡剤とを用いて、上述の通り、押出発泡成形により作製した。各々の試験片は、板状であり、２００ｍｍの長さと、２０ｍｍの幅を有している。各々の試験片は、図４に示すような四角形状の断面を有する２つ以上の孔２１（貫通孔）を有している。２つ以上の孔２１は、各々の試験片の長さ方向に主面に沿って略平行に延び、各々の試験片の幅方向に亘って並設されている。また、下記表２に示すように、各々の試験片は、孔２１の幅ｔ１、孔の高さｔ２、孔２１よりも上方に位置する発泡樹脂部２２の厚みｔ３、孔２１よりも下方に位置する発泡樹脂部２２の厚みｔ４、平均距離Ｗ１～Ｗ３を有している。なお、表１に示す数値の単位は「ｍｍ」である。なお、実施例１～３及び比較例１～３に用いられた樹脂材料は、ポリカーボネート樹脂（帝人製パンライトＬ１２５０Ｙ）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（比重の測定）
　見かけの比重（ｇ／ｍｍ３）は、水中置換式密度比較測定により、アルファミラージュ製の「ＭＤＳ－３００」を用いて測定した。
（曲げ強度試験）
　曲げ強度は、各々の試験片の寸法を上述の通りとし、株式会社島津製作所製の「ＡＧＳ－Ｈ　５００Ｎ」を用いた３点曲げ試験により、測定した（ＪＩＳ　Ｋ６９１１参考）。曲げ強度試験において、支点間距離は１００ｍｍであり、クロスヘッドの移動速度は３ｍｍ／ｍｉｎであり、測定環境温度は２５℃（±２℃）であり、測定環境湿度は５０％ＲＨ（±５％ＲＨ）である。具体的に、曲げ強度試験は、互いに略平行に延びる２つ以上の孔２１に対して試験片の主面側から視て直交する方向に、加圧くさいで試験片を加圧することにより行った。加圧くさびは、「ＪＩＳ　Ｋ６９１１」に準拠し、先端に５±１ｍｍの丸みを持った金属製のものを使用した。試験結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示すように、実施例１の試験片の比率Ｒ１は、上述の表１に示す寸法から算出され、１．０となる。実施例１の試験片の比率Ｒ２は、上述のメジアン径の測定方法によって測定した結果、１．０となった。このように、実施例１の試験片は、比率Ｒ１を１．０とすることにより、気泡のメジアン径Ｄ１と気泡のメジアン径Ｄ２とを均一化することができた。一方、比較例１の試験片の比率Ｒ１は、比較的小さい０．２となる。また、比較例２の試験片の比率Ｒ１は、比較的大きい３．２となる。比較例１の試験片の比率Ｒ２及び比較例２の試験片の比率Ｒ２は各々、０．１及び０．３となった。すなわち、比較例１の試験片及び比較例２の試験片は、気泡のメジアン径Ｄ１と気泡のメジアン径Ｄ２との間に大きなバラツキが生じた。
　実施例１の試験片と比較例１の試験片とを比較すると、実施例１の試験片は、｛Ｗ１－（Ｗ２＋Ｗ３）｝の式を算出することによって得られる発泡樹脂部２２の平均距離幅が比較例１の試験片よりも小さい。そのため、実施例１の試験片の比重は、比較例１の試験片よりもやや軽くなる。一方、実施例１の試験片の曲げ強度は、上述の平均距離幅が比較例１の試験片よりも小さいにもかかわらず、比較例１の試験片よりも強くなっている。このように、実施例１の試験片の曲げ強度が強くなるのは、発泡によって形成される気泡が均一化されたことにより、気泡のバラツキによって生じる強度の低下を抑制できたためと考えられる。
　実施例１の試験片と比較例２の試験片とを比較すると、実施例１の試験片は、上述の発泡樹脂部２２の平均距離幅が比較例１の試験片よりも大きい。そのため、実施例１の試験片の比重は、比較例２の試験片よりも重くなった。しかしながら、実施例１の試験片は、比較例２の試験片に比べて２倍以上の曲げ強度を有し、著しく強くなった。このように、実施例１の試験片の曲げ強度が著しく強くなったのは、比率Ｒ１を１．０とし、且つ、気泡を均一化できたためであると考えられる。
　実施例２の試験片及び３の試験片は各々、比較例１の試験片に比べて約２０～３０％程度の軽量化を図れており、比較例１の試験片と同程度の強度を有している。また、実施例２の試験片及び実施例３の試験片は各々、比較例２の試験片と比べると、実施例１の試験片と同様に、比重は重くなるものの曲げ強度が著しく強くなった。このように、比率Ｒ１を０．４とした実施例２の試験片であっても、比率Ｒ１を２．２とした実施例３の試験片であっても、比較例１の試験片及び比較例２の試験片に比べて気泡の均一化を図ることができたため、実施例１に近い効果を得ることができた。
　このように、実施例１～３の試験片は、比率Ｒ１を上記の値とする、すなわち、平均距離Ｗ１～Ｗ３のバランスを考慮して作製したことにより、気泡の均一化を図ることができ、軽量化と強度の向上とをバランスよく両立させることができた。なお、２以上の孔２１を設けたことによっても軽量化を図れるものと考えられる。
　次に、実施例２の試験片と比較例３の試験片とを比較する。比較例３の試験片は、表１に示すように実施例２の試験片よりも各寸法を大きくして作製した。実施例２の試験片と比較例３の試験片は、相似形である。そのため、比較例３の試験片の比率Ｒ１は、実施例２の試験片と同じである。しかしながら、比較例３の試験片は、比率Ｒ２が０．１となり、気泡の大きさにバラツキが生じた。これは、比較例３の試験片では、上述の平均距離幅が実施例２の試験片よりも大きくなるためと考えられる。すなわち、上述の平均距離幅が大きくなると、発泡樹脂部２２の肉厚が大きくなるため、発泡時に温度が下がりにくく粘度が下がるとともに、発泡時に発生したガス又は樹脂材料から分離したガスが空気中に放出されにくくなり、気泡のメジアン径Ｄ１が大きくなるためと考えれる。そのため、比較例３の試験片の強度は、実施例２の試験片よりも２５％も低下した。このように、比率Ｒ１だけでなく比率Ｒ２をも考慮することにより、軽量化を図りながら強度を向上させることができるものと考えられる。
　発泡樹脂板は、低誘電率特性や耐溶剤性が求められる場合がある。そのために、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）以外の従来では発泡成形が困難であった樹脂を用いてもよい。そのような観点から、上記実施例１の試験片と新たに追加した実施例４～６とを用いて、樹脂発泡板の耐溶剤性及び耐アルカリ性について試験を行なった。実施例１の試験片は、上記の通り樹脂材料としてポリカーボネート樹脂を用いている。実施例４の試験片は、樹脂材料としてポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いている点でのみ実施例１と異なる。実施例５の試験片は、樹脂材料としてシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）を用いている点でのみ実施例１の試験片と異なる。実施例６の試験片は、樹脂材料としてＬＣＰ樹脂を用いている点でのみ実施例１の試験片と異なる。なお、本試験では、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）としてガラス繊維を３０％含む樹脂コンパウンドであるＤＩＣ株式会社製Ｚ－２３０を、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）としてガラス繊維を３０％含む樹脂コンパウンドである出光興産株式会社製ＸＡＲＥＣ　Ｓ１３５）を、ＬＣＰ樹脂として３０％のガラス繊維と２５％のタルクを含む住友化学株式会社製のスミカスーパーＥ５００６Ｌを用いた。なお、実施例４～６の試験片は、ガラス繊維を３０％含まれているが、他の繊維を含んでも、或いは、ガラス繊維を含まなくとも、下記試験の結果に影響はない。
　耐溶剤性試験は、トルエンによって樹脂発泡板が溶解したり表面が腐食したりするかどうかを確認することにより行った。具体的に、耐溶剤性試験は、ＪＩＳＫ７１１４－２００１を参考にした。実施例１及び実施例４～６に関して２００ｍｍ×６０ｍｍの試験片を準備し、トルエンに還流条件下で１００時間浸漬し、その後試験片を取り出して上記の３点曲げ試験と同様にサンプルを切り出して試験を行い、浸漬前の試験片と浸漬後の試験片とにおいて曲げ強度がどの程度低下したかを確認することにより行った。なお、実施例４～６の試験片の厚み及び厚み方向に沿う断面形状は、図４に示す実施例１の試験片と同じである。本試験では、曲げ強度の低下率が１０％以下となる場合を耐溶剤性に優れているとして「〇」とし、曲げ強度の低下率が１０％よりも大きくなる場合を「×」とした。
　また、耐アルカリ性試験は、ＪＩＳＫ７１１４－２００１に基づき、実施例１及び実施例４～６の試験片を１０％水酸化ナトリウム水溶液に５５℃±２℃の条件下で３０日間浸漬し、その後試験片を取り出して上記の３点曲げ試験を行い、浸漬前の試験片と浸漬後の試験片とにおいて曲げ強度がどの程度低下したかを確認することにより行った。本試験では、曲げ強度の低下率が１０％以下となる場合を耐アルカリ性に優れているとして「〇」とし、曲げ強度の低下率が１０％よりも大きくなる場合を「×」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示すように、実施例４の試験片では、耐溶剤性が「〇」、耐アルカリ性が「〇」となった。すなわち、発泡樹脂部がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を含むことにより、耐溶剤性及び耐アルカリ性が向上することが分かった。実施例５の試験片では、耐アルカリ性が「〇」となった。すなわち、発泡樹脂部がシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）を含むことにより、耐アルカリ性が向上することが分かった。実施例５の試験片では、耐溶剤性が「〇」となった。すなわち、発泡樹脂部がＬＣＰ樹脂を含むことにより、耐溶剤性が向上することが分かった。
　　１　樹脂発泡板、２　板本体、２１・２２ａ・２２ｂ　孔、２２　発泡樹脂部、２２ａ・２２ｂ　気泡、Ｇ１・Ｇ２　重心、Ｗ１～Ｗ３　平均距離、Ｌ１・Ｌ２　境界、Ｓ　範囲、Ｍ　範囲

Claims (2)

  1. 　発泡成形による気泡を有する板本体を備え、
    　前記板本体は、２つ以上の孔と発泡樹脂部とを有し、
    　前記２つ以上の孔の第１孔の幾何学的重心（以下、重心と称す。）と該第１孔の重心に最も近い重心を有する第２孔の重心とを結んだ線上において、前記第１孔の重心と前記第２孔の重心までの平均距離Ｗ１と、前記第１孔の重心から該第１孔と前記発泡樹脂部との境界までの平均距離Ｗ２と、前記第２孔の重心から該第２孔と前記発泡樹脂部との境界までの平均距離Ｗ３とは、
    　０．３＜（Ｗ２＋Ｗ３）／（Ｗ１－（Ｗ２＋Ｗ３））＜２．３
    　を満たす、樹脂発泡板。
  2. 　請求項１に記載の樹脂発泡板であって、
    　前記板本体の厚み方向に沿う断面において、前記板本体の厚みの４５～５５％の範囲に含まれる第１気泡の気泡径に基づくメジアン径Ｄ１と、前記板本体の表面側から厚みの０～５％の範囲に含まれる第２気泡の気泡径に基づくメジアン径Ｄ２とは、
    　０．２≦Ｄ２／Ｄ１≦２．０
    　を満たす、樹脂発泡板。
     
    　
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