JP2008229978A - 反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂発泡板１の片面が波形状の凹凸面とされ、該凹凸面に沿うようにして前記合成樹脂発泡板１とは異なる合成樹脂材料で形成された樹脂シート２が一体に積層された形状の合成樹脂発泡成形品であって、成形後に反り等が生じないようにした合成樹脂発泡成形品Ａを、簡単な製造方法で発泡成形する。
【解決手段】上面が波形状の凹凸に形成された下型１０の凹凸面上に凹凸面に沿うように予め成形された樹脂シート２を載置する。長尺状の補強部材３を樹脂シート２の上方にセットする。下型１０と長尺状の補強部材３とを囲むようにして側枠型２０と天面型３０をセットして、キャビティ空間を形成する。そのキャビティ空間内に発泡性粒子を充填して型内発泡成形する。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えばガラス基板の搬送用ボックス内に収容して用いられる、表面に波形状の凹凸を有する合成樹脂発泡成形品とその製造方法に関する。

ガラス基板やそのガラス基板を用いたガラスパネルは、移送時の破損防止等のために、特別のガラス基板搬送用ボックスに収容されて搬送されることが多い。特許文献１にはその一例が記載されており、そのガラス基板搬送用ボックスは、収容したガラス基板を所定の位置に支持するために、ボックスの内壁に凹凸からなる多数の支持溝が設けられるとともに、ボックスの底部には、表面に波形状の凹凸からなる多数の支持溝を形成した合成樹脂発泡成形品が置かれている。

この合成樹脂発泡成形品の表面には、ガラス基板との接触によって合成樹脂発泡板の表面から塵等が発生しないように、超高分子量ポリエチレンフィルム等からなる樹脂シートが設けられており、２層構造となっている。通常、この種の合成樹脂発泡板では、合成樹脂発泡板と樹脂シートとの熱収縮率が異なるため、収縮率の大きい方に向けた反りが生じやすい。

合成樹脂発泡板に樹脂シートが積層されてなる複合パネルにおいて、熱収縮率の違いによって発生する反りを抑制する技術の一例が特許文献２に示されている。そこでは、凹溝を有する発泡合成樹脂製の平板と、該平板に積層された合成樹脂シートとを具備してなる床暖房用のパネルにおいて、発泡合成樹脂製の平板にスリットを凹設して前記平板を実質的にブロック状に分割している。それにより、パネルに適度の柔軟性が与えられ、パネルに生じる反り等の変形を容易に平板状に戻すことを可能としている。

また、特許文献３には、合成樹脂発泡板に溶接金網を埋設した合成樹脂発泡複合板の製造法が記載されており、そこでは、まず、発泡性粒子を発泡させて発泡余力を有する合成樹脂発泡板を成形して型から取り出す。次に、型内に溶接金網を複数の合成樹脂発泡スペーサ体で支持した姿勢で挿入する。そして、前記した発泡余力を有する合成樹脂発泡板を溶接金網に一方の面が当接するようにして型内に挿入し、型締め後加熱することにより、溶接金網が全体的に合成樹脂発泡板内に埋設一体化されるようになっている。

特開２００５−８１９４号公報 特開２００２−３７１７０２号公報 特開平９−１９３２７２号公報

特許文献２に記載された複合パネルは、発泡合成樹脂製の平板にスリットを凹設し、平板を実質的にブロック状に分割することによって、発泡合成樹脂製の平板と該平板に積層された合成樹脂シートとの熱収縮率の違いによって発生する反りを容易に元に戻すことができる。しかし、発泡合成樹脂製の平板にスリットを凹設するための特有の金型を必要とする。また、発泡合成樹脂製の平板は実質的にブロック状に分割されており、複合パネルは充分な剛性を備えない。

特許文献３に記載された合成樹脂発泡複合板の製造法は、合成樹脂発泡板内に溶接金網を埋設一体化することにより、成型後の冷却時等に反りが発生しにくくしている。しかし、発泡余力を有する合成樹脂発泡板を成形する工程と、そこに溶接金網を埋設一体化する工程との２工程において水蒸気等による加熱発泡を行うことが必要であり、製造に多くの時間と手数を必要とする。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、合成樹脂発泡板の片面が波形状の凹凸面とされ、該凹凸面に沿うようにして前記合成樹脂発泡板とは異なる合成樹脂材料で形成された樹脂シートが一体に積層された形状の合成樹脂発泡成形品であって、成形後に反り等が生じないようにした合成樹脂発泡成形品、および、その合成樹脂発泡成形品をより簡単な方法で製造することのできる製造方法を提供することを課題とする。

本発明による反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品は、合成樹脂発泡板の片面が波形状の凹凸面とされ、該凹凸面に沿うようにして前記合成樹脂発泡板とは異なる合成樹脂材料で形成された樹脂シートが一体に積層され、前記合成樹脂発泡板の内部にはその長手方向に長尺状の補強部材が埋設されていることを特徴とする（請求項１）。
この合成樹脂発泡成形品は、長手方向に長尺状の補強部材を埋設しており、合成樹脂発泡板と樹脂シートとの熱膨張率の違いにより生じがちな反りを、前記長尺状の補強部材によって確実に抑制することができる。

上記の形態の反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品を製造するための本発明による製造方法は、上面が波形状の凹凸に形成された下型の前記凹凸面上に該凹凸面に沿うように予め成形された樹脂シートを載置する工程と、長尺状の補強部材を前記樹脂シートの上方にセットする工程と、前記下型と長尺状の補強部材とを囲むようにして側枠型と天面型をセットする工程と、前記下型、側枠型および天面型とで囲まれたキャビティ空間内に発泡性粒子を充填して型内発泡成形をする工程と、前記下型、側枠型および天面型を除去する工程、とを少なくとも備えることを特徴とする（請求項２）。

本発明による合成樹脂発泡成形品の製造方法は、従来の合成樹脂発泡成形品を製造する成形型とほぼ同じ成形型を使用し、下型上に載置した波形合成樹脂シートの上方に、長尺状の補強部材をセットする工程を新たに追加するのみで、その他の工程は、従来の合成樹脂発泡成形品の製造方法と同じであり、より簡素化した工程でもって反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品を製造することができる。

本発明による合成樹脂発泡成形品の製造方法において、前記補強部材として両端に支持台を備えたものを用い、前記支持台の少なくとも一方が、前記樹脂シートの上に乗るようにして、前記長尺状の補強部材を前記樹脂シートの上方にセットする工程を行うことができる（請求項３）。この方法では、樹脂シートが補強部材と支持台との荷重によって押さえられ、加熱発泡時に樹脂シートが浮き上がるのを防止できるで、合成樹脂発泡板に対する樹脂シートの密接性を一層良好なものとすることができる。

本発明による合成樹脂発泡成形品の製造方法において、前記支持台を下型（樹脂シート）上に設置した後、そこに長尺状の補強部材を取り付けるようにしてもよく、予め支持台と長尺状の補強部材が一体化したものを要しておき、それを下型（樹脂シート）上に設置するようにしてもよい。

本発明による合成樹脂発泡成形品の製造方法において、支持台を発泡性粒子と同じ樹脂種からなる合成樹脂材料で構成することは好ましい（請求項４）。この態様では、加熱発泡成形時に、支持台は一部溶融して境界部分がない状態で合成樹脂発泡板を構成する発泡樹脂と一体化する。それにより、ほぼ均質な合成樹脂発泡成形品とすることができる。

本発明による合成樹脂発泡成形品の製造方法において、長尺状の補強部材には、曲げに対する所要の強度を持つこと、成形時の熱により劣化しないことを条件に任意の材料を用いることができるが、軽量であり熱伝導性がよく強度も安定していることから、アルミニウム管やＳＵＳ管や鉄管などの金属製の中空円管または角管は特に好ましい。他に、ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニルなどの樹脂や木材のような材料も用いることができる。キャビティ空間内への発泡性粒子の充填性を考慮すると、円管形状は特に好ましい。また、長尺状の補強部材は、合成樹脂発泡成形品の長手方向に１本だけ埋設してもよく、短手方向の幅が大きい場合には、複数本配置してもよい。

本発明で用いる発泡性粒子は、従来の合成樹脂発泡成形品の製造に用いられるものをそのまま用いることができる。発泡性粒子は、合成樹脂に物理型発泡剤を含浸させてなり、加熱によって発泡するものであり、予備発泡させたものも含まれる。なお、本発明の製造方法では、予備発泡させた、いわゆる予備発泡粒子を主に使用する。上記発泡性粒子を構成する合成樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−エチレン共重合体、スチレン改質ポリエチレン系樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等が挙げられる。

また、物理型発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；シクロペンタン、シクロブタン等の脂肪族環化水素類；トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、メチルクロライド、メチレンクロライド、エチルクロライド等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。発泡成形条件も従来のものと同じであってよい。

本発明によれば、合成樹脂発泡板の片面が波形状の凹凸面とされ、該凹凸面に沿うようにして前記合成樹脂発泡板とは異なる合成樹脂材料で形成された樹脂シートが一体に積層された形状の合成樹脂発泡成形品であって、成形後に反り等が生じないようにした合成樹脂発泡成形品を、より簡単な方法で製造することができる。

以下、本発明に係る反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品およびその製造方法について実施形態に基づいて説明する。以下の例において、本発明に係る合成樹脂発泡成形品は、ガラス基板搬送用ボックス等に用いる基板支持用の合成樹脂発泡成形品であるが、本発明品がこれに限らないことは当然である。図１は本実施形態の反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品の一例を示す斜視図であり、図２は図１のａ−ａ線による断面図である。

この実施形態において、合成樹脂発泡成形品Ａは、上面が波形状の凹凸面とされた長方形のポリスチレン系合成樹脂発泡板１の表面に、その凹凸面に沿うように凹凸状に成形された例えば超高分子量ポリエチレンフィルムからなる合成樹脂シート２が一体に積層されている。

合成樹脂発泡板１の内部には、長尺のアルミニウム管３が補強部材として長手方向に埋設されている。アルミニウム管３は、合成樹脂発泡板１の長手方向の長さとほぼ同じ長さの中空の円管であり、合成樹脂発泡板１から突出してはいない。また、アルミニウム管３の両端に後記する支持台４Ａ，４Ｂが取り付けられている。アルミニウム管は、軽くて大きな強度を有しており、かつ熱伝導率が良好であって、発泡樹脂成形品に対する補強部材として好適である。

このような構成を有する合成樹脂発泡成形品Ａは、図示しないが、例えば前記特許文献１に記載されるような形状のガラス基板搬送用ボックスの底部と蓋部に配置され、凹凸面の溝にガラス基板等の端部を挿入してガラス基板等を支持するのに用いられる。前記のように、合成樹脂発泡成形品Ａには、合成樹脂発泡板１内に補強部材として長尺のアルミニウム管３が内蔵されているので、合成樹脂発泡板１と樹脂シート２との収縮率の相違により合成樹脂発泡成形品Ａに反りが生じようとしてもアルミニウム管３により抑制される。また、合成樹脂発泡成形品Ａは埋設されたアルミニウム管３によって曲げに対する大きな剛性を備えており、ガラス基板搬送用ボックスの底部及び蓋部に取り付けられてガラス基板等を安定的に支持すると同時に、ガラス基板搬送用ボックスの底部及び蓋部を補強する機能も果たすことができる。

次に、上記の反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品Ａを製造する方法について説明する。図３は、合成樹脂発泡成形品Ａを成形するための成形型の断面図であり、この成形型は、従来の合成樹脂発泡成形品を成形する成形型と同じであってよく、内面表面が波形状の凹凸に形成されている下型１０と、下型１０上に取り付けられ成形型の側周を形成する側枠型２０と、側枠型２０の上に取り付けられる天面型３０とから構成される。そして、３つの型で形成される内側空間がキャビティ空間となる。

下型１０の両側は平面部１１に形成されており、平面部１１には穴１２が形成されている。枠型２０の下端には複数の突起２１が形成されており、その突起２１を下型１０の穴１２に挿入することにより、側枠型２０は位置ずれしないようにして下型１０に取り付けられる。天面型３０には、蒸気が流入するスリット３１が複数個形成されている。

発泡成形に際しては、図４に示すように、前記下型１０のキャビティ空間内の面積と同じ面積であり、かつ下型１０の表面に形成した凹凸に沿う形状の凹凸形状とされた、例えば超高分子量ポリエチレンフィルムからなる樹脂シート２を、真空成形等により予め成形しておく。また、図５に示すように、中空のアルミニウム管３の両端に、合成樹脂発泡板１と同じ合成樹脂材料で成形した支持台４を取り付けておく。

支持台４は、アルミニウム管３を安定して支持する幅を有し、その中央上面には凹部４ａが形成され、この凹部４ａにアルミニウム管３を挟み込むことによりアルミニウム管３に取り付けられる。なお、図示の例では、下型１０のキャビティ空間内での両端部１０ａと１０ｂで高さが異なっており、キャビティ空間内にアルミニウム管３を配置したときに、アルミニウム管３が下型１０と平行な姿勢を取れるように、それに応じて、左右の支持台４Ａ，４Ｂは高さを異にしている。

図６は成形型を用いて合成樹脂発泡成形品Ａを発泡成形する方法を説明するための図であり、図６（ａ）は天面型３０を開いた状態を示し、図６（ｂ）は天面型３０を側枠型２０に取り付けた状態を示している。

成形型の天面型３０を開いた状態で、予め形成された波形状合成樹脂シート２を下型１０の波形状の凹凸面に合わせてセットする。次に、支持台４Ａ，４Ｂが取り付けられたアルミニウム管３を、支持台４Ａ，４Ｂを波形状合成樹脂シート２の両端側に載置した状態で、下型１０の幅方向中央に長手方向にセットする。その後、発泡性粒子５を側枠型２０内に充填し、枠型２０に天面型３０を取り付けて型締めを行う。型締めした成形型を蒸気室に搬入する等により、天面型３０のスリット３１から成形型内に高温高圧水蒸気を流入させる。それにより、発泡性粒子５が発泡して相互が熱融着し、合成樹脂発泡成形品Ａが成形される。

なお、この例において、支持台４は発泡性粒子５と同じ樹脂種である合成樹脂材料で構成されているので、支持台４は発泡性粒子５とともに一体に熱融着する。また、樹脂シート２の両端側を支持台４Ａ，４Ｂで押さえた状態となっているため、発泡性粒子の発泡成形時に樹脂シート２の端部が浮き上がることもない。

最後に、成形型から天面型３０と枠型２０を外し、さらに下型１０を取り外すことにより、本発明による反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品Ａが得られる。

本発明による反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品の一例を示す斜視図。 図１のｂ−ｂ線による断面図。 本発明よる反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品を発泡成形するのに用いる成形型の一例を示す断面図。 樹脂シートの斜視図。 支持台を取り付けたアルミニウム管の斜視図。 本発明に反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品を発泡成形する方法を説明するための図であり、図６（ａ）は天面型を開いた状態を示し、図６（ｂ）は天面型を側枠型に取り付けた状態を示している。

符号の説明

Ａ…反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品、１…合成樹脂発泡板、２…樹脂シート、３…アルミニウム管（補強部材）、４…支持台、４ａ…凹部、５…発泡性粒子、１０…下型、１１…平面部、１２…穴、２０…側枠型、２１…突起、３０…天面型、３１…スリット

Claims (5)

1. 合成樹脂発泡板の片面が波形状の凹凸面とされ、該凹凸面に沿うようにして前記合成樹脂発泡板とは異なる合成樹脂材料で形成された樹脂シートが一体に積層され、前記合成樹脂発泡板の内部にはその長手方向に長尺状の補強部材が埋設されていることを特徴とする反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品。
2. 合成樹脂発泡体の片面が波形状の凹凸面とされ、該凹凸面に沿うようにして前記合成樹脂発泡板とは異なる合成樹脂材料で形成された樹脂シートが一体に積層され、前記合成樹脂発泡板の内部にはその長手方向に長尺状の補強部材が埋設されている反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品の製造方法であって、
   上面が波形状の凹凸に形成された下型の前記凹凸面上に該凹凸面に沿うように予め成形された樹脂シートを載置する工程、
   長尺状の補強部材を前記樹脂シートの上方にセットする工程、
   前記下型と長尺状の補強部材とを囲むようにして側枠型と天面型をセットする工程、
   前記下型、側枠型および天面型とで囲まれたキャビティ空間内に発泡性粒子を充填して型内発泡成形する工程、
   前記下型、側枠型および天面型を除去する工程、
   とを少なくとも備えることを特徴とする反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品の製造方法。
3. 前記補強部材として両端に支持台を備えたものを用い、前記支持台の少なくとも一方が、前記樹脂シートの上に乗るようにして、前記長尺状の補強部材を前記樹脂シートの上方にセットする工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品の製造方法。
4. 前記支持台は前記発泡性粒子と同じ樹脂種からなる合成樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品の製造方法。
5. 前記補強部材として、金属製の中空円管または角管を用いることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の反り防止用の補強部材を備えた合成樹脂発泡成形品の製造方法。

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