JP5961961B2 - 真空断熱材入り樹脂成形品および製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空断熱材を内部に含み、高い断熱性を確保した真空断熱材入り樹脂成形品およびその製造方法に関する。

一般に、高い断熱性を有する材料として、真空断熱材が知られている。この真空断熱材は、中空部分を有する芯材を薄いフィルムで被装した後、そのフィルム内部を減圧したものが比較的安価で一般的である。

こうした真空断熱材を内部に含む樹脂成形品の製造方法として、２枚のシート状樹脂の間に真空断熱材を配置し、分割金型で挟み込んで型締めするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２３０２２８号公報

しかしながら、真空断熱材は上述のように、表面が樹脂製の薄いフィルム、または、薄いアルミ層と樹脂層を含む多層の薄いフィルムとなっている。このため、上述した特許文献１のように、溶融状態の樹脂シートを真空断熱材の両側に配置して型締めすると、溶融樹脂シートの温度や厚み等の条件によっては、溶融樹脂シートの熱で真空断熱材の表面のフィルムが破損してしまう虞があった。

真空断熱材は、フィルム内部を減圧することで高い断熱性を確保しているため、表面のフィルムに何らかの傷がついてしまうとその部分から空気が入り込んでしまう虞があった。すなわち、表面のフィルムに何らかの傷がついてしまうと、内部の減圧状態を維持できなくなり、断熱性が低下してしまう虞があった。

また、このように真空断熱材に破損が発生した場合であっても、真空断熱材は樹脂成形品の内部に埋め込まれているため、破損が発生しているか否かの確認が困難であった。特に大量生産の場合、量産される樹脂成形品の一部に破損が発生しているか否かの確認は極めて困難であり、品質の低下につながる虞があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、真空断熱材を内部に含んで高い断熱性を確保しながらも安定した品質の樹脂成形品を製造することができる製造方法、およびその製造方法による真空断熱材入り樹脂成形品を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明に係る真空断熱材入り樹脂成形品の製造方法は、
真空断熱材を発泡成形体で被装して断熱材ユニットを製造するユニット製造工程と、
前記ユニット製造工程において前記断熱材ユニットが製造された後、該断熱材ユニットを挟むように該断熱材ユニットの両側に押し出された溶融樹脂と断熱材ユニットとを分割金型で挟み込んで前記溶融樹脂から表皮層を形成するとともに、前記断熱材ユニットが該表皮層で覆われた真空断熱材入り樹脂成形品を成形する成形工程と
、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る真空断熱材入り樹脂成形品は、真空断熱材の周囲を発泡体で被装した断熱材ユニットと、当該断熱材ユニットの外側を覆う表皮層と、を有し、表皮層の一部が凹凸形状であり、凹凸形状をなす凸部の内側が空洞であることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、真空断熱材を内部に含んで高い断熱性を確保しながらも安定した品質の樹脂成形品を製造することができる。

本発明の実施形態としての薄板樹脂製パネル１００を示す縦断面図である。 断熱材ユニット１１０の分解斜視図例である。 本発明の実施形態に係る成形装置とともに、溶融樹脂シートが分割金型の間に配置された状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る成形装置において、分割金型の外枠を溶融樹脂シートの側面に当接させている状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る成形装置において、溶融樹脂シートを賦形している状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る成形装置において、分割金型を型締めした状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る成形装置において、分割金型を型開きした状態を示す図である。 本実施形態による板状部分を備えた薄板樹脂製パネル１００の形状例を示す図である。 本実施形態による内部に空洞を有する薄板樹脂製パネル１００の形状例を示す図である。 本実施形態による空洞のない凹凸を有する薄板樹脂製パネル１００の形状例を示す図である。 他の実施形態による断熱材ユニット１１０を示す図である。

次に、本発明に係る真空断熱材入り樹脂成形品および製造方法を薄板樹脂製パネルに適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

＜薄板樹脂製パネル１００の構成例＞
まず、図１を参照しながら、本実施形態により成形する薄板樹脂製パネル１００の構成例について説明する。

本実施形態による薄板樹脂製パネル１００は、発泡樹脂製の蓋付き箱１２２内に真空断熱材１２５が封入され、その発泡樹脂製の蓋付き箱１２２が、表皮層１２４により表面を被装されて構成される。

このように、本実施形態による薄板樹脂製パネル１００では、発泡樹脂製の蓋付き箱１２２内に真空断熱材１２５が封入されているため、蓋付き箱１２２外側に溶融樹脂シートを配置して分割金型で成形し、表皮層１２４とする際に、その溶融樹脂シートの熱が真空断熱材１２５に直接伝わることがない。このため、溶融樹脂シートの熱で真空断熱材１２５を破損してしまうことなく、安定した品質の薄板樹脂製パネル１００を確実に製造することができる。

真空断熱材１２５は、従来既知のものであり、中空部分を有する芯材を薄いフィルムで被装した後、そのフィルム内部を減圧したものなどを用いることができる。芯材は、繊維状のものや粉末から構成されたものなど、中空部分を有するものであれば各種のものであってよい。フィルムは、各種の樹脂製であってもよく、薄いアルミ層と樹脂層を含む多層フィルムであってもよい。

発泡樹脂製の蓋付き箱１２２は、予め成形された蓋付き箱であれば各種の発泡樹脂を用いることができ、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂およびこれらの混合物、さらにフェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂を用いることができる。

蓋付き箱１２２における蓋１２２Ａ、箱１２２Ｂそれぞれの発泡倍率、および厚みは、真空断熱材１２５を蓋付き箱１２２内に封入した状態で蓋付き箱１２２外側に溶融樹脂シートを配置して分割金型で成形する際に、その溶融樹脂シートの熱で真空断熱材１２５表面が破損しないようにする観点から定めることとなる。すなわち、蓋付き箱１２２外側に配置される溶融樹脂シートの温度や厚み等の条件に応じて、その溶融樹脂シートの熱から真空断熱材１２５表面を確実に保護しうる断熱性を有するように定めることとなる。

一例を挙げれば、蓋１２２Ａ、箱１２２Ｂを何れも厚さ５ｍｍ、発泡倍率３０倍とすることで良好な結果が得られる場合もあり、溶融樹脂シートの温度や厚み等の条件によっては、蓋１２２Ａ、箱１２２Ｂが何れも厚さ１ｍｍなどさらに薄くしてもよい。また、発泡倍率や溶融樹脂シートの条件によっては、蓋１２２Ａ、箱１２２Ｂを何れも厚さ５ｍｍ以上としてもよい。

発泡剤としては、物理発泡剤、化学発泡剤およびその混合物のいずれを用いてもよい。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、およびブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、さらにはそれらの超臨界流体を用いることができる。

また、表皮層１２４の材料は、公知の各種非発泡樹脂を用いることができ、例えば、ポリプロピレン、エンジニアリングプラスチックス、オレフィン系樹脂などを用いることができる。
より詳細には、後に説明するように、薄板樹脂製パネル１００を一体成形により製造する観点から、表皮層１２４Ａ，Ｂそれぞれは、熱可塑性樹脂による溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２を垂下させて成形させることとなり、このため、溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２は、ドローダウン、ネックインなどにより肉厚のバラツキが発生することを防止する観点から溶融張力の高い樹脂材料を用いることが好ましく、一方で金型への転写性、追従性を良好とするため流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。

より具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体あるいは共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）であって、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０ｇ／１０分以下、さらに好ましくは０．３〜１．５ｇ／１０分のもの、またはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリスチレン、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ樹脂）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等の非晶性樹脂であって、２００℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２００℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）が３．０〜６０ｇ／１０分、さらに好ましくは３０〜５０ｇ／１０分でかつ、２３０℃におけるメルトテンション（株式会社東洋精機製作所製メルトテンションテスターを用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示す）が５０ｍＮ以上、好ましくは１２０ｍＮ以上のものを用いて形成される。

また、溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２には衝撃により割れが生じることを防止するため、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが３０ｗｔ％未満、好ましくは１５ｗｔ％未満の範囲で添加されていることが好ましい。具体的には水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体、水添スチレン−ブタジエンゴムおよびその混合物が好適であり、スチレン含有量が３０ｗｔ％未満、好ましくは２０ｗｔ％未満であり、２３０℃におけるＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じて試験温度２３０℃、試験荷重２．１６ｋｇにて測定）は１．０〜１０ｇ／１０分、好ましくは５．０ｇ／１０分以下で、かつ１．０ｇ／１０分以上あるものが好ましい。

さらに、溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２には、添加剤が含まれていてもよく、その添加剤としては、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機フィラー、可塑剤、安定剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。具体的にはシリカ、マイカ、ガラス繊維等を成形樹脂に対して５０ｗｔ％以下、好ましくは３０〜４０ｗｔ％添加する。

なお、本実施形態において発泡倍率は、後述する本実施形態の成形方法で用いた熱可塑性樹脂の密度を、本実施形態の成形方法により得られた薄板樹脂製パネル１００の表皮層１２４、蓋付き箱１２２の壁面の見かけ密度で割った値を発泡倍率とした。
また、引張破壊伸びは、後述する本実施形態の成形方法により得られた薄板樹脂製パネル１００の表皮層１２４、蓋付き箱１２２の壁面を切り出し、−１０℃で保管後に、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片として引張速度を５０ｍｍ／分で測定を行った値を引張破壊伸びとした。
また、引張弾性率は、後述する本実施形態の成形方法により得られた薄板樹脂製パネル１００の表皮層１２４、蓋付き箱１２２の壁面を切り出し、常温（２３℃）で、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片として引張速度を５０ｍｍ／分で測定を行った値を引張弾性率とした。

＜薄板樹脂製パネル１００の製造方法例＞
次に、図２〜図７を参照しながら、本実施形態の薄板樹脂製パネル１００の製造方法例について説明する。図２〜図７は、本実施形態による薄板樹脂製パネル１００の製造方法例を示す図である。

本実施形態の薄板樹脂製パネル１００の製造方法では、まず、図２に示すように、蓋付き箱１２２における箱１２２Ｂ内に真空断熱材１２５を入れ、蓋１２２Ａで開口部を閉止することにより、蓋付き箱１２２内に真空断熱材１２５を封入して一体化した断熱材ユニット１１０を製造する。
蓋付き箱１２２を構成する蓋１２２Ａと箱１２２Ｂは、後述のようにして予め成形されたものを用いることとする。

箱１２２Ｂは、真空断熱材１２５を収容可能な厚みを有する空間が内側に設けられた形状となっている。
蓋１２２Ａの内側は、箱１２２Ｂの開口部との嵌め合いのための凹凸が適宜設けられた形状であることが好ましい。

なお、蓋１２２Ａと箱１２２Ｂの形状は、蓋付き箱１２２として真空断熱材１２５を内部に封入し、真空断熱材１２５全体を被装することができれば、図２に示すものに限定されず、任意の形状であってよい。

蓋１２２Ａと箱１２２Ｂとの間は、蓋付き箱１２２により真空断熱材１２５全体を確実に被装するよう固定されることが好ましい。蓋１２２Ａと箱１２２Ｂとの間の固定方法としては、蓋１２２Ａと箱１２２Ｂそれぞれに予め形成された凹凸を嵌め合わせることで固定してもよく、各種接着剤を用いて接着することで固定してもよく、熱で溶着してもよく、これら方法の組み合わせであってもよい。熱で溶着する場合には、その溶着熱が真空断熱材１２５に伝わらないよう、蓋付き箱１２２の外周部近傍を溶着することが好ましい。

また、真空断熱材１２５を、蓋１２２Ａ、箱１２２Ｂの少なくとも一方に対して接着してもよい。
このように真空断熱材１２５を蓋付き箱１２２の内側に接着してから、蓋１２２Ａおよび箱１２２Ｂを上述のように接着等で固定し、真空断熱材１２５を蓋付き箱１２２内に封入することにより、成形後にも真空断熱材１２５が蓋付き箱１２２内で動いてしまうことがなく、安定した強度を有する薄板樹脂製パネル１００を製造することができる。

また、蓋付き箱１２２の強度によっては、蓋付き箱１２２を構成する発泡樹脂の反発力を利用して真空断熱材１２５を厚み方向に挟み込んで、真空断熱材１２５を厚み方向に固定してもよい。この場合でも、真空断熱材１２５を蓋付き箱１２２内でがたつきを生じることのないよう位置決めでき、安定した強度を有する薄板樹脂製パネル１００を製造することができる。

次に、こうして製造された断熱材ユニット１１０を溶融樹脂シートと共に分割金型で型締めして成形する製造工程について、図３〜図７を参照して詳細に説明する。まず、成形に用いる成形装置について、以下に説明する。

図３に示すように、薄板樹脂製パネル１００の成形装置は、押出装置１２と、押出装置１２の下方に配置された型締装置１０とを有し、押出装置１２から押出された溶融樹脂シートＰを型締装置１０に送り、型締装置１０により熱可塑性樹脂による溶融樹脂シートＰを成形するようにして、表皮層１２４を形成する。ここで、２枚の溶融樹脂シートＰそれぞれを押し出して、型締装置１０まで送るまでの装置は、同様であるので、一方のみ説明し、他方については同様な符号とすることによりその説明を省略する。

押出装置１２は、従来既知のタイプであり、その詳しい説明は省略するが、ホッパー１６が付設されたシリンダー１８と、シリンダー１８内に設けられたスクリュー（図示せず）と、スクリューに連結された油圧モーター２０と、シリンダー１８と内部が連通したアキュムレータ２２と、アキュムレータ２２内に設けられたプランジャー２４とを有する。
ホッパー１６から投入された樹脂ペレットは、シリンダー１８内で油圧モーター２０によるスクリューの回転により溶融、混練され、溶融状態の樹脂がアキュムレータ室２２に移送されて一定量貯留され、プランジャー２４の駆動によりＴダイ２８に向けて溶融樹脂を送り、Ｔダイ２８下端の押出スリット３４を通じて連続的な溶融樹脂シートＰが押し出される。こうして押し出された溶融樹脂シートＰは、間隔を隔てて配置された一対のローラー３０によって挟圧されながら下方へ向かって送り出され、分割金型３２の間に垂下される。これにより、後に詳細に説明するように、溶融樹脂シートＰが上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態で、分割金型３２の間に配置される。

押出装置１２の押出の能力は、成形する樹脂成形品の大きさ、溶融樹脂シートＰのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から適宜選択する。より具体的には、実用的な観点から、間欠押出における１ショットの押出量は好ましくは１〜１０ｋｇであり、押出スリット３４からの樹脂の押出速度は、数百ｋｇ／時以上、より好ましくは７００ｋｇ／時以上である。また、溶融樹脂シートＰのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から、溶融樹脂シートＰの押出工程はなるべく短いのが好ましく、樹脂の種類、ＭＦＲ値、メルトテンション値に依存するが、一般的に、押出工程は４０秒以内、より好ましくは１０〜２０秒以内に完了するのがよい。このため、熱可塑性樹脂の押出スリット３４からの単位面積、単位時間当たりの押出量は、５０ｋｇ／時ｃｍ２以上、より好ましくは１５０ｋｇ／時ｃｍ２以上である。

一対のローラー３０の回転により一対のローラー３０間に挟み込まれた溶融樹脂シートＰを下方に送り出すことで、溶融樹脂シートＰを延伸薄肉化することが可能であり、押し出される溶融樹脂シートＰの押出速度と一対のローラー３０による溶融樹脂シートＰの送り出し速度との関係を調整することにより、ドローダウンあるいはネックインの発生を防止することが可能である。このため、樹脂の種類、特にＭＦＲ値およびメルトテンション値、あるいは単位時間当たりの押出量に対する制約を小さくすることが可能である。

図３に示すように、Ｔダイ２８に設けられる押出スリット３４は、鉛直下向きに配置され、押出スリット３４から押し出された連続溶融樹脂シートＰは、そのまま押出スリット３４から垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。押出スリット３４は、その間隔を可変とすることにより、連続溶融樹脂シートＰの厚みを変更することが可能である。

一対のローラー３０は、押出スリット３４の下方において、各々の回転軸が互いに平行にほぼ水平に配置され、一方が回転駆動ローラー３０Ａであり、他方が被回転駆動ローラー３０Ｂとして構成される。より詳細には、図３に示すように、一対のローラー３０は、押出スリット３４から下方に垂下する形態で押し出される溶融樹脂シートＰに関して、線対称となるように配置される。

回転駆動ローラー３０Ａ、被回転駆動ローラー３０Ｂそれぞれのローラーの直径およびローラーの軸方向長さは、成形すべき溶融樹脂シートＰの押出速度、シートの押出方向長さおよび幅、ならびに樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよいが、後に説明するように、一対のローラー３０間に溶融樹脂シートＰを挟み込んだ状態で、ローラーの回転により溶融樹脂シートＰを円滑に下方に送り出す観点から、回転駆動ローラー３０Ａの径は、被回転駆動ローラー３０Ｂの径より若干大きいのが好ましい。ローラーの径は５０〜３００ｍｍの範囲であることが好ましく、溶融樹脂シートＰとの接触においてローラーの曲率が大きすぎてもまた、小さすぎても溶融樹脂シートＰがローラーへ巻き付く不具合の原因となる。

一方、型締装置１０も、押出装置１２と同様に、従来既知のタイプであり、その詳しい説明は省略するが、２つの分割形式の金型３２Ａ，Ｂと、金型３２Ａ，Ｂを溶融状態の溶融樹脂シートＰの供給方向に対して略直交する方向に、開位置と閉位置との間で移動させる金型駆動装置（不図示）とを有する。

図３に示すように、２つの分割形式の金型３２Ａ，Ｂは、キャビティ１１６を対向させた状態で配置され、それぞれキャビティ１１６の底面が略鉛直方向を向くように配置される。それぞれのキャビティ１１６の表面には、熱可塑性樹脂による溶融樹脂シートＰに基づいて成形される成形品の外形、および表面形状に応じて凹凸１１９が設けられる。

２つの分割形式の金型３２Ａ，Ｂそれぞれにおいて、キャビティ１１６のまわりには、ピンチオフ部１１８が形成される。このピンチオフ部１１８は、キャビティ１１６のまわりに環状に形成され、対向する金型３２Ａ，Ｂに向かって突出する。これにより、２つの分割形式の金型３２Ａ，Ｂを型締する際、それぞれのピンチオフ部１１８Ａ，Ｂの先端部で２枚の溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２を挟んで押し潰す。こうして、成形された成形品の周縁にパーティングラインＰＬが形成されるように、２枚の溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２が溶着される。

金型３２Ａの外周部には、型枠３３Ａが密封状態で摺動可能に外嵌し、図示しない型枠移動装置により、型枠３３Ａが、金型３２Ａに対して相対的に移動可能としている。より詳細には、型枠３３Ａは、金型３２Ａに対して金型３２Ｂに向かって突出することにより、金型３２Ａ，Ｂ間に配置された溶融樹脂シートＰ１の側面に当接可能である。金型３２Ｂについても同様に、型枠３３Ｂが設けられている。

金型駆動装置については、従来と同様のものであり、その説明は省略するが、２つの分割形式の金型３２Ａ，Ｂはそれぞれ、金型駆動装置により駆動され、開位置において、２つの分割金型３２Ａ，Ｂの間に、２枚の溶融状態の連続溶融樹脂シートＰが配置可能なようにされる。また、閉位置において、２つの分割金型３２Ａ，Ｂのピンチオフ部１１８Ａ，Ｂが当接し、環状のピンチオフ部１１８が互いに当接することにより、２つの分割金型３２Ａ，Ｂ内に密閉空間が形成されるようにしている。開位置から閉位置への各金型３２Ａ，Ｂの移動について、閉位置、すなわち、ピンチオフ部１１８同士が互いに当接する位置は、２枚の連続溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２間で、両溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２から等距離の位置とし、各金型３２Ａ，Ｂが金型駆動装置により駆動されてその位置に向かって移動するようにしている。

なお、一方の連続溶融樹脂シートＰ１用の押出装置および一対のローラーと、他方の一方の連続溶融樹脂シートＰ２用の押出装置および一対のローラーとは、この閉位置に関して対称に配置されている。

図５に示すように、分割金型３２Ａの内部には、真空吸引室８０が設けられ、真空吸引室８０は吸引穴８２を介してキャビティ１１６Ａの表面に連通し、真空吸引室８０から吸引穴８２を介して吸引することにより、キャビティ１１６Ａの表面に向かって溶融樹脂シートＰ１を吸着させて、キャビティ１１６Ａの外表面に沿った形状に賦形するようにしている。
また、分割金型３２Ｂについても同様の構成を有し、分割金型３２Ｂ内部の真空吸引室８０から吸引穴８２を介して吸引できるようになっている。

次に、以上の構成を有する本実施形態の成形装置を用いた薄板樹脂製パネル１００の製造方法について、図３〜図７を参照しながら説明する。

まず、上述した断熱材ユニット１１０の製造では、上述のように、予め成形された蓋付き箱１２２に真空断熱材１２５を封入する。この蓋付き箱１２２を構成する蓋１２２Ａと箱１２２Ｂの製造方法例について詳細に説明すれば、たとえばポリオレフィン系樹脂を押出機（図示せず）に供給し、加熱溶融しつつ混練してから所定量の発泡剤を添加し、押出機内で更に混練して発泡製溶融樹脂とし、発泡製溶融樹脂を発泡に適した樹脂温度および発泡製溶融樹脂が発泡を開始しない圧力下に維持しながらアキュームレータ（図示せず）に充填する。次いで、押出ヘッドのダイ先端のゲートを開いた状態で、アキュームレータのラム（図示せず）を押すことにより、発泡製溶融樹脂が低圧域に開放されて、発泡製の筒状パリソンＰが形成される。この筒状パリソンＰをたとえば、一対の金型の間に配置し、一対の金型を型締して、内部から加圧することにより、蓋付き箱１２２を構成する蓋１２２Ａ、箱１２２Ｂを順次成形していくことができる。このような方法により、蓋付き箱１２２を成形する。
なお、蓋付き箱１２２は、ポリスチレン製発泡ビーズを用いた既知の製法により成形されたものを用いてもよい。

一方、断熱材ユニット１１０を溶融樹脂シートと共に分割金型で型締めして成形する製造工程としては、図３に示すように、溶融混練した熱可塑性樹脂をアキュムレータ２２内に所定量貯留し、Ｔダイ２８に設けられた所定間隔の押出スリット３４から、貯留された熱可塑性樹脂を単位時間当たり所定押出量で間欠的に押し出すことにより、熱可塑性樹脂はスウェルし、溶融状態のシート状に下方に垂下するように所定の厚みにて所定押出速度で押し出される。

次いで、一対のローラー３０を開状態に移動し、押出スリット３４の下方に配置された一対のローラー３０同士の間隔を溶融樹脂シートＰの厚みより広げることにより、下方に押し出された溶融樹脂シートＰの最下部が一対のローラー３０間に円滑に供給されるようにする。なお、ローラー３０同士の間隔を溶融樹脂シートＰの厚みより広げるタイミングは、押し出し開始後でなく、ワンショットごとに二次成形が終了時点で行ってもよい。

次いで、一対のローラー３０同士を互いに近接させて閉状態に移動し、一対のローラー３０同士の間隔を狭めて溶融樹脂シートＰを挟み込み、ローラーの回転により溶融樹脂シートＰの厚みを調整して下方に送り出す。

こうして、図３に示すように、押出方向に一様な厚みで形成された溶融樹脂シートＰを、一対のローラー３０の下方に配置された分割金型３２Ａ，Ｂ間に配置する。これにより、溶融樹脂シートＰは、シートの平面方向として、ピンチオフ部１１８のまわりにはみ出す位置で位置決めされる。

以上の工程を、２枚の溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２それぞれについて行い、上面側表皮層１２４Ａの材料である溶融樹脂シートＰ２と、下面側表皮層１２４Ｂの材料である溶融樹脂シートＰ１とを互いに間隔を隔てた状態で、分割金型３２Ａ，Ｂ間に配置する。
この場合、２枚の溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２はそれぞれ、互いに独立に、押し出しスリット３４の間隔、あるいは一対のローラ３０の回転速度を調整することにより、分割金型３２Ａ，Ｂ間に配置される際の厚みを調整可能である。

次いで、図４に示すように、型枠３３Ａを金型３２Ａに対して、下面側表皮層１２４Ｂの材料である溶融樹脂シートＰ１に向かって、金型３２Ａに対向する溶融樹脂シートＰ１の外表面１１７に当たるまで移動させる。なお、型枠３３Ｂについても同様に、溶融樹脂シートＰ２の外表面１１７に当たるまで移動させる。

次いで、図４および図５に示すように、金型３２Ａのキャビティ１１６Ａ、型枠３３Ａの内周面、および金型３２Ａに対向する溶融樹脂シートＰ１の外表面により覆われた第１密閉空間８４に対して、真空吸引室８０から吸引穴８２を介して吸引することにより、溶融樹脂シートＰ１をキャビティ１１６Ａに対して押し付けて、キャビティ１１６Ａの凹凸表面に沿った形状に溶融樹脂シートＰ１を賦形する。溶融樹脂シートＰ２についても同様に金型３２Ｂから吸引して、賦形する。

次いで、図５に示すように、上述のようにして予め製造された断熱材ユニット１１０を分割金型３２Ａ，Ｂの間に配置し、溶融状態の樹脂シートＰ１に対して押し付けて、溶着させる。断熱材ユニット１１０は、たとえば既知の吸着式マニュプレータを用いて、断熱材ユニット１１０の側面を吸着保持しながら分割金型３２の間に配置し、溶融樹脂シートＰ１に対して溶着させた後、吸着式マニュプレータを断熱材ユニット１１０から脱着して、分割金型３２の間から引っ込めればよい。

次いで、図６に示すように、溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２それぞれの外表面に当接する型枠３３Ａ、３３Ｂをそのままの位置に保持した状態で溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２を吸引保持しつつ、それぞれの環状のピンチオフ部１１８Ａ，Ｂ同士が当接するまで両金型３２Ａ，Ｂを互いに近づく向きに移動させる。この場合、ピンチオフ部１１８Ａ，Ｂ同士の型締方向の当接位置は、互いに離間する２枚の溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２の間となるところ、図６に示すように、ピンチオフ部１１８Ａ，Ｂ同士が当接することにより、２枚の溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２は互いの周縁部同士で溶着固定される。また、内部に断熱材ユニット１１０を配置した状態で、下面側表皮層１２４Ｂおよび上面側表皮層１２４Ａそれぞれが断熱材ユニット１１０と溶着される。

次いで、図７に示すように、分割金型３２Ａ，Ｂを型開きして、成形された薄板樹脂製パネル１００を取り出し、ピンチオフ部１１８Ａ，Ｂの外側のバリ部分Ｂを切断し、これで成形が完了する。

以上のように、一次成形において溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような型締工程を繰り返すことにより、シート状の薄板樹脂製パネル１００を次々に成形することが可能である。すなわち、一次成形（押出成形）により熱可塑性樹脂を間欠的に溶融樹脂シートＰとして押し出し、二次成形（ブロー成形あるいは真空成形）により押し出された溶融樹脂シートＰを金型を用いて成形することが可能である。

＜本実施形態の効果＞
以上のように、上述した実施形態では、発泡樹脂製の蓋付き箱１２２内に真空断熱材１２５を封入した断熱材ユニット１１０をまず製造し、その断熱材ユニット１１０の外側に溶融状態の樹脂シートＰ１、Ｐ２を配置して分割金型で型締めして成形し、表皮層１２４を形成している。このため、溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２で表皮層１２４を形成する際にも、その溶融樹脂シートの熱が真空断熱材１２５に直接伝わることがないようにすることができる。

真空断熱材１２５は、上述のように薄いフィルムの内部に芯材を封入して減圧した構成となっている。このため、溶融状態の樹脂シートを直接接触させるとその熱により表面のフィルムが破損し、フィルム内部の減圧状態を維持できなくなる虞がある。

これに対し、上述した実施形態によれば、断熱材ユニット１１０をまず製造してから溶融樹脂シートＰ１、Ｐ２で表皮層１２４を形成するため、溶融樹脂シートの熱で真空断熱材１２５を破損してしまうことなく、安定した品質の薄板樹脂製パネル１００を確実に製造することができる。

このため、表面に薄いフィルムを用いた従来既知の比較的安価な真空断熱材を用いて、薄板樹脂製パネル１００を製造できる。このため、薄板でありながら十分な断熱性を有する樹脂製パネルを低コストで製造することができる。

また、薄板樹脂製パネル１００の表面は、溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２を分割金型３２Ａ，３２Ｂにより型締めして成形しているため、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６の形状により、表面を凹凸など各種の形状とすることも容易に可能となる。

また、薄板樹脂製パネル１００は、内部の真空断熱材１２５の周囲が発泡体で覆われているため、外部から衝撃を受けた場合であっても、発泡体が衝撃を吸収するため、真空断熱材１２５の破損を防止することができる。また、表面を凹凸形状にすることで、例えば、他部材への取付が容易になり、施工性を向上させることができる。また、パネルの厚み方向に凹凸形状を形成することにより、厚み方向と平行な方向からの衝撃を吸収する効果を高めることができる。

＜本実施形態の他の形状例＞
次に、上述した実施形態の薄板樹脂製パネル１００の他の形状例について、図８〜図１０を参照して説明する。

上述した実施形態の薄板樹脂製パネル１００は、溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２を分割金型３２Ａ，３２Ｂにより型締めすることにより表皮層１２４Ａ，Ｂが成形されているため、上述のように、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６の形状により、表面を凹凸など各種の形状とすることも容易に可能となっている。

このため、例えば図８に示すように、他の部材と接続するためのフランジ部などの板状部分１２４Ｃを、表皮層１２４Ａ，Ｂに連接させて設ける形状としてもよい。板状部分１２４Ｃの形状は、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６を対応する形状とすることで、各種の形状とすることができる。

また、例えば図９に示すように、表皮層１２４Ａ，Ｂと断熱材ユニット１１０との間に空洞を設けた形状としてもよい。

図９（ａ）の場合、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂを凹凸のある形状にしておき、図５で上述したように溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２を分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂに吸着させ、溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２をキャビティ１１６Ａ，Ｂの凹凸形状に賦形してから、断熱材ユニット１１０を配置して型締めし、成形する。こうして溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２をキャビティ１１６Ａ，Ｂの凹凸形状に沿う形状としてから、異なる表面形状の断熱材ユニット１１０を溶着させることにより、その凸部の内側を空洞として成形することができる。

凹凸の位置は、図９（ａ）に示すような板状の断熱材ユニット１１０における厚み方向に限定されず、板状の断熱材ユニット１１０の平面方向における側面部分に設けられた場合であってもよい。この場合も、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂを対応する凹凸形状にしておくことで同様に製造することができる。

また、図９（ｂ）は、表皮層１２４を、板状の断熱材ユニット１１０の平面方向について、その断熱材ユニット１１０よりも大きめに形成し、断熱材ユニット１１０と表皮層１２４との間を空洞としたものである。この場合、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂを、板状の断熱材ユニット１１０の平面方向について、その断熱材ユニット１１０よりも大きめに形成しておくことで同様に製造することができる。

図９（ｂ）のように構成することにより、断熱材ユニット１１０を量産品として同サイズで大量に製造しておき、その後、薄板樹脂製パネル１００を製造する際にもう少し大きいサイズが必要となった場合であっても、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂの設計変更で対応することができる。このため、予め製造しておく断熱材ユニット１１０の在庫ロスを低減でき、かつ、断熱材ユニット１１０の大量生産が可能となり、薄板樹脂製パネル１００をより低コストで製造することができる。

また、例えば図１０に示すように、表皮層１２４Ａ，Ｂを凹凸のある形状とし、かつ、断熱材ユニット１１０の表面を予めその凹凸に対応した形状としておくことにより、表皮層１２４Ａ，Ｂが凹凸のある形状でありながら、断熱材ユニット１１０における凸部内にも表皮層１２４が隙間なく充填された構成とすることもできる。
この場合、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂと、所定位置に配置された断熱材ユニット１１０の表面との間が略等間隔となるよう、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂおよび断熱材ユニット１１０を製造しておくことで、同様に製造することができる。

図１０（ｂ）のように構成することにより、表面に凹凸のある形状でありながら、断熱材ユニット１１０と表皮層１２４との間に空洞がなく、表皮層１２４が隙間なく充填され、強度及び断熱性に優れた薄板樹脂製パネル１００を製造することができる。

＜他の実施形態＞
次に、図１１を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。
他の実施形態は、上述した実施形態における断熱材ユニット１１０を、型枠材１２６内部に発泡充填剤を充填することで製造するようにしたものである。

図１１（ａ）に示すように、他の実施形態による断熱材ユニット１１０は、型枠材１２６内に、上述した実施形態と同様の真空断熱材１２５と、発泡層１２８とを有して構成される。

型枠材１２６の内側底面には、図１１（ｂ）に示すように、凸部１２７が所定数設けられ、この凸部１２７により、真空断熱材１２５と型枠材１２６内壁との間に略等間隔の隙間が空くように真空断熱材１２５を保持できるようになっている。凸部１２７の数や配置は、図１１（ｂ）に示すものに限定されず、真空断熱材１２５を保持可能であれば任意の数や配置であってよい。

また、真空断熱材１２５と型枠材１２６内壁との間の間隔は、断熱材ユニット１１０の外側に配置される溶融樹脂シートの温度や厚み等の条件に応じて、その溶融樹脂シートの熱から真空断熱材１２５表面を確実に保護しうる断熱性を有するように適宜定めることとなる。

また、型枠材１２６は、上述のような所定形状を有するものであれば、予め成形された樹脂成形品であってもよく、他の材質により予め製造されたものであってもよい。

断熱材ユニット１１０の製造の際には、まず、型枠材１２６内の凸部１２７上に、上述した実施形態と同様の真空断熱材１２５を配置し、型枠材１２６内の真空断熱材１２５との間の隙間に発泡充填剤を充填する。発泡充填剤としては、例えば注入型の発泡ウレタンなど、断熱性を有する各種のものを用いてよい。

こうして発泡充填剤を充填した後、上下の型枠材１２６Ａ，Ｂの継ぎ目を熱で溶着、または接着剤で接着する。

断熱材ユニット１１０の製造後は、上述した実施形態と同様に２枚の溶融樹脂シートを配置して型締めし、成形する。こうして他の実施形態による薄板樹脂製パネル１００を製造することができる。

他の実施形態による薄板樹脂製パネル１００によっても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。また、他の実施形態による薄板樹脂製パネル１００によっても、上述した実施形態と同様の各種形状を実現することができる。

＜各実施形態について＞
なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。

例えば、分割金型３２Ａ，３２Ｂのキャビティ１１６Ａ，Ｂの形状は、上述した実施形態に限定されず、任意の形状であってよい。

また、上述した各実施形態では、一対の分割金型３２Ａ，３２Ｂを用いた場合について説明しているが、分割金型の分割数は、２つに限定されず、任意の数に分割された分割金型を用いても、本発明は同様に実現することができる。

また、上述した各実施形態では、２枚の溶融樹脂シートＰ１，Ｐ２を断熱材ユニット１１０の外側に配置することとして説明したが、溶融樹脂シートは２枚に限定されず、任意の枚数であってよい。
また、溶融樹脂シートを押し出す押出装置１２の配置台数は２台に限定されず、目的とする成形品の形状などに応じて任意の数であってよい。

また、溶融樹脂シートは単層に限定されず、例えば外側に非発泡層、内側に発泡層が配置された多層構造であってもよい。

また、押出装置１２の構成は、上述した実施形態の構成に限定されず、溶融状態の樹脂シートを押し出すことができれば任意の構成であってよい。

本発明に係る樹脂成形品は、例えば薄板樹脂製パネル１００を単体として用いてもよく、組み立て体としてもよい。また、薄板樹脂製パネル１００をパネルを何かに取り付けて用いてもよい。
このように、本発明に係る樹脂成形品は、断熱性が要求される各種用途に用いることができる。

Ｐ 溶融樹脂シート
ＰＬ パーティングライン
１０ 型締装置
１２ 押出装置
１６ ホッパー
１８ シリンダー
２０ 油圧モーター
２２ アキュムレータ
２４ プランジャー
２８ Ｔダイ
３０ ローラー
３２ 分割金型
３３ 型枠
３４ 押出スリット
８０ 真空吸引室
８２ 真空吸引穴
８４Ａ 第１密閉空間
８４Ｂ 第２密閉空間
１００ 薄板樹脂製パネル
１１６ キャビティ
１１８ ピンチオフ部
１２２ 蓋付き箱
１２４Ａ，Ｂ 表皮層
１２５ 真空断熱材
１２６ 型枠材
１２７ 凸部
１２８ 発泡層

Claims (7)

1. 真空断熱材を発泡成形体で被装して断熱材ユニットを製造するユニット製造工程と、
   前記ユニット製造工程において前記断熱材ユニットが製造された後、該断熱材ユニットを挟むように該断熱材ユニットの両側に押し出された溶融樹脂と前記断熱材ユニットとを分割金型で挟み込んで前記溶融樹脂から表皮層を形成するとともに、前記断熱材ユニットが該表皮層で覆われた真空断熱材入り樹脂成形品を成形する成形工程と、を有することを特徴とする真空断熱材入り樹脂成形品の製造方法。
2. 前記ユニット製造工程では、予め成形された前記発泡成形体の内部に前記真空断熱材を配置することで前記断熱材ユニットを製造することを特徴とする請求項１記載の真空断熱材入り樹脂成形品の製造方法。
3. 前記発泡成形体は蓋付きの箱であり、
   前記ユニット製造工程では、前記真空断熱材を前記蓋付きの箱内部に収めることで前記断熱材ユニットを製造することを特徴とする請求項２記載の真空断熱材入り樹脂成形品の製造方法。
4. 前記ユニット製造工程では、型枠材内部に前記真空断熱材を配置し、該型枠材および該真空断熱材の間に発泡充填剤を入れることで前記断熱材ユニットを製造することを特徴とする請求項１記載の真空断熱材入り樹脂成形品の製造方法。
5. 前記断熱材ユニットは略平板状であり、
   前記成形工程では、前記断熱材ユニットと前記溶融樹脂との間に中空部を設けるように前記分割金型で挟み込んで成形することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の真空断熱材入り樹脂成形品の製造方法。
6. 前記断熱材ユニットは、表面に凹凸を有する形状であり、
   前記分割金型のキャビティは、該凹凸に対応する凹凸形状を有するように形成され、
   前記成形工程では、前記金型と前記断熱材ユニットとの間に前記溶融樹脂を隙間なく満たすように前記分割金型で挟み込んで成形することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の真空断熱材入り樹脂成形品の製造方法。
7. 真空断熱材の周囲を発泡体で被装した断熱材ユニットと、
   当該断熱材ユニットの外側を覆う表皮層と、を有し、
   前記表皮層の一部が凹凸形状であり、
   前記凹凸形状をなす凸部の内側が空洞であることを特徴とする真空断熱材入り樹脂成形品。

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