樹脂成形体およびその製造方法
【課題】床材、壁材、柱、間柱、根太、または構造用合板に従来のねじを用いて容易かつ確実に弛み無く固定できる発泡体を内装した樹脂成形体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂成形体１００は発泡体１２２を内装している。発泡体１２２にはその厚み方向に中空孔を有するねじ受け材１２５が挿入されている。該ねじ受け材の中空孔１０５には内面に突出する段部１０３を有する。該ねじ受け材は、該樹脂成形体の表面材を成す一方の樹脂壁内面と他方の樹脂壁内面に溶着するフランジ１０４を両端に備える。該ねじ受け材は、略円筒状の胴部を有しており、胴部には放射状に突出した回転止めが形成されている。
【解決手段】樹脂成形体１００は発泡体１２２を内装している。発泡体１２２にはその厚み方向に中空孔を有するねじ受け材１２５が挿入されている。該ねじ受け材の中空孔１０５には内面に突出する段部１０３を有する。該ねじ受け材は、該樹脂成形体の表面材を成す一方の樹脂壁内面と他方の樹脂壁内面に溶着するフランジ１０４を両端に備える。該ねじ受け材は、略円筒状の胴部を有しており、胴部には放射状に突出した回転止めが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体およびその製造方法に関し、より詳細には、発泡体を内装した樹脂成形体をその厚み方向に中空孔を有するネジ受け材を介して固定することができるようにするもので、発泡断熱パネルの取り付けに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅をはじめとする建築物には、室内温度を快適に保ち、冷暖房効果を上げる目的や吸音性を上げる目的から、樹脂製発泡パネルを壁面・床面および天井面に取り付けることが行われており、樹脂製発泡パネルは、建築物の床材、壁材、柱や間柱、根太、それらに留め打ちされた構造用合板に直接釘ないしはねじによって固定されている。
【０００３】
断熱パネルは発泡樹脂であるため、釘ないしはねじを打ち込むと圧縮されて挟まれるため、強固に固定することができなかったり、特に床下での使用では人がその上を繰り返し踏み渡るための繰り返し荷重により、経年によってその固定が緩むことがあった。
【０００４】
例えば、特許文献１は、発泡樹脂層と熱可塑性樹脂層が一体成形された床パネルにおいて、床パネルの厚み方向に貫通したねじ穴を介して支持脚にねじで固定する構成が提案されている。また、特許文献２では、軟質材と硬質材が積層された断熱ボードの固定方法として二段ねじを用いて、軟質材にかかるねじ頭部と硬質材を固定するための固定頭部を利用して固定する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６３７５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１４１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１においては、圧縮剛性の低い発泡樹脂層を間に介してねじ止めしているため、強固に固定することが困難で、経年によるねじのゆるみが起こりやすい。また、特許文献２では、軟質材の厚みに対して、二段ねじの軟質材にかかるねじ頭部と硬質材を固定するための固定頭部の間隔が同じものを使用しなくてはならず、断熱ボードの厚みが変わる度に、それに対応する二段ねじを用意しなければならないという不便があった。
【０００７】
このような技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、床材、壁材、柱、間柱、根太、または構造用合板に従来のねじを用いて容易かつ確実に弛み無く固定できる発泡体を内装した樹脂成形体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明に係る樹脂成形体は、発泡体を内装した樹脂成形体において、発泡体にはその厚み方向に中空孔を有するネジ受け材が挿入されており、ねじ受け材の中空孔には内面に突出する段部を有することを特徴とするものである。
【０００９】
そして、上記構成におけるねじ受け材は、樹脂成形体の表面材を成す一方の樹脂壁内面と他方の樹脂壁内面に溶着するフランジを両端に備えることが好適であり、さらに上記ねじ受け材は、略円筒状の胴部を有しており、前記胴部には放射状に突出した回転止めが形成されていることが好適である。
【００１０】
本発明に係る前記樹脂成形体の製造方法は、発泡体を内装した樹脂成形体の成形方法であって、一対の分割金型間に２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂シートを配置する工程、発泡体に形成したねじ受け材挿入孔に段部により内径の少なくとも一部が縮径された中空孔を有するねじ受け材を挿入する工程、２枚の熱可塑性樹脂シートの間にねじ受け材が挿入された発泡体を配置する工程、型締めにより熱可塑性樹脂シートと発泡体とを融着するとともに２枚の熱可塑性樹脂シートを発泡体の外周において融着させて発泡体を内装する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、床材、壁材、柱、間柱、根太、または構造用合板に従来のねじを用いて容易かつ確実に弛み無く固定できる発泡体を内装した樹脂成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂成形体の部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るねじ受け材の斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係るねじ受け材の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したｂ−ｂ線における部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示したｃ−ｃ線における部分断面図であり、（ｄ）は底面図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る樹脂成形体１００の実施形態を図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図１に示すように、樹脂成形体１００は、ねじ受け材挿入孔１２１を有する発泡体１２２と、発泡体１２２の外表面１２３全体に融着された樹脂壁１２４と、ねじ受け材挿入孔１２１に保持されたねじ受け材１２５とを有する。
【００１４】
一方の樹脂壁１２４ａおよび他方の樹脂壁１２４ｂからなる樹脂壁１２４それぞれの周縁部には、互いに対向する樹脂壁の側に湾曲したへり１２７Ａおよび１２７Ｂが形成され、へり１２７Ａ、Ｂの端周面１２８同士が突き合わせられて、周壁１２９を構成する。発泡体１２２が有するねじ受け材挿入孔１２１は、発泡体１２２の厚み方向に貫通しており、ねじ受け材１２５はねじ受け材挿入孔１２１に保持される。ねじ受け材１２５の長手方向両端にはフランジ１０４が形成されており、フランジ１０４ａは一方の樹脂壁１２４ａ内表面に融着され、フランジ１０４ｂは他方の樹脂壁１２４ｂの内表面に融着される。
【００１５】
発泡体１２２に設けられた複数のねじ受け材挿入孔１２１は、発泡体１２２の厚み方向に垂直に貫通しており、その径はねじ受け材１２５の胴部１３３の径と同径またはそれ以下が好ましく、発泡体１２２の製造工程上で型成形により作成しても、製造後の打ち抜き、切削等の２次加工により作成してもよい。
【００１６】
発泡体１２２は、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。発泡体１２２の発泡倍率あるいはその厚みは、仕様用途において必要とされる断熱性能や防音・吸音性能の観点から定めればよく、たとえば発泡倍率５〜５０倍、厚み１０〜１００ｍｍ程度が好適である。
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。
【００１７】
図１乃至図３に示すように、ねじ受け材１２５には、その長さ方向に貫通し途中に段部１０３を有する中空孔１０５が設けられている。段部１０３は、ねじを螺合する際にねじ込み量を調整するためのものであり、中空孔１０５内に挿入されたねじ１０７を螺合していくと段部１０３の位置でねじ１０７の頭部１０８が段部の突出部分に引っかかり、それ以上ねじが前進することが防止される。中空孔１０５は段部１０３を境に孔径が変えられており、ねじ挿入口１３２側の径は、ねじ１０７の頭部１０８の径よりも大きくなっており、他方はねじ１０７のねじ部１０９の径よりも大きく且つ頭部１０８の径よりも小さい径になっている。図１乃至３に示すねじ受け材１２５において段部１０３は、ねじ受け材１２５の中空孔１０５内面の全周に連続して形成されているもので説明されているが、ねじ１０７の頭部１０８が引っかかることでねじ１０７の前進が抑制されればよく、中空孔１０５内面の周方向に断続的に複数形成することもできる。
【００１８】
ねじ受け材１２５のフランジ１０４には、アンカー穴１３０が設けられており、後に述べる製造工程の中で溶融した樹脂壁１２４の内壁がアンカー穴１３０内に入り込み固化することにより、樹脂壁１２４とねじ受け材１２５の溶着強度を高め、ねじ１０７を螺合する際にねじ受け材１２５が供回りすることを防止することができる。さらに、アンカー穴１３０に代えてフランジ１０４表面にシボ加工や細かな凹凸形状を設けることにより同様の効果を得ることも可能である。
【００１９】
また、図２に示すようにねじ受け材１２５の外面には、中空孔１０５と同方向に向かって配列した薄板状又は三角形断面で、中空孔１０５の中心軸ＣＬから頂点までの距離がねじ受け材挿入孔１２１の径より大きい回転止め１３１が複数設けられており、ねじ受け挿入孔１２１へ挿入した時にねじ受け材１２５の胴部１３３から放射状に突出した回転止め１３１ａ、ｂ、ｃ、ｄが発泡体１２２に食い込み、ねじ１０７で床材１０６に固定する際にねじ受け材１２５がねじ受け材挿入孔１２１内で回転してしまうのを防ぐ効果がある。
【００２０】
一方、樹脂壁１２４の材料は、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、エンジニアリングプラスチックス、などから形成された熱可塑性樹脂シートによって成形される。より詳細には、後に説明するように、樹脂壁１２４ａ、樹脂壁１２４ｂは、溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２を垂下させて成形され、熱可塑性樹脂製シート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。
【００２１】
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。
【００２２】
また、熱可塑性樹脂製シート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分以上あるものがよい。
【００２３】
さらに、熱可塑性樹脂製シート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１０〜３０ｗｔ％添加する。
【００２４】
ねじ受け材１２５は、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、または熱硬化性樹脂でもよいが、樹脂壁１２４の内壁と強固に融着させることが好ましく、後に説明する製造工程において、熱可塑性樹脂製シートＰの持つ熱量でフランジ１０４の表面が軟化・溶融し、熱可塑性樹脂製シートＰと溶着し、冷却されることにより強固に固着されることを可能にするために、熱可塑性樹脂が好ましく、さらに好ましくは樹脂壁１２４と同材料とすることでより強固に固着することが可能となる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る樹脂成形体１００の製造方法について、以下に詳細に説明する。まず、樹脂成形体１００の製造装置について、以下に説明する。
【００２６】
図４に示すように、樹脂成形体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状態の熱可塑性樹脂製シートＰを型締装置１０に送り、型締装置１０により溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰを成形するようにして、樹脂壁１２４を形成する。ここに、２枚の熱可塑性樹脂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参照番号を付することによりその説明は省略する。
【００２７】
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とを有し、ホッパー１６から投入された樹脂ペレットが、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、押出スリット３４を通じて連続的な熱可塑性樹脂製シートＰが押し出され、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て分割金型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、熱可塑性樹脂製シート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。
【００２８】
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、熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シート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。
【００２９】
一対のローラー３０の回転により一対のローラー３０間に挟み込まれた熱可塑性樹脂製シートＰを下方に送り出すことで、熱可塑性樹脂製シートＰを延伸薄肉化することが可能であり、押し出される熱可塑性樹脂製シートＰの押出速度と一対のローラー３０による熱可塑性樹脂製シート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から、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。
【００３０】
図４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熱可塑性樹脂製シート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、連続熱可塑性樹脂製シートＰの厚みを変更することが可能である。
【００３１】
一対のローラー３０について説明すれば、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である。より詳細には、図４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熱可塑性樹脂製シートＰに関して、線対称となるように配置される。
【００３２】
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、成形すべき熱可塑性樹脂製シート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間に熱可塑性樹脂製シートＰを挟み込んだ状態で、ローラーの回転により熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シート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、小さすぎても熱可塑性樹脂製シート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を溶融状態の熱可塑性樹脂製シート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とを有する。
【００３３】
図４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、溶融状態の熱可塑性樹脂製シート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。
【００３４】
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、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１１８の先端部が当接し、２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２の周縁にパーティングラインＰＬが形成されるように溶着される。
【００３５】
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間に配置された熱可塑性樹脂製シート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。
【００３６】
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熱可塑性樹脂製シートＰが配置可能なようにされ、一方閉位置において、２つの分割金型３２Ａ，Ｂのピンチオフ部１１８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枚の溶融状態の連続熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２間で、両熱可塑性樹脂製シート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、一方の連続熱可塑性樹脂製シートＰ１用の押出装置および一対のローラーと、他方の一方の連続熱可塑性樹脂製シート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。
【００３７】
図６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に向かって熱可塑性樹脂製シート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。より詳細には、キャビティ１１６Ａの外表面１２３に設けた凹凸１１９により、一方の樹脂壁１２４ａの材料である熱可塑性樹脂製シートＰ１の外表面１１７を賦形するようにしている。熱可塑性樹脂製シートＰ２についても同様に賦形するようにしている。
一方、分割金型３２Ｂには、金型３２Ａ、Ｂを型締したときに両金型により形成される密閉空間内から吹き込み圧をかけることが可能なように、従来既知のブローピン（図示せず）が設置されている。
【００３８】
以上の構成を有する樹脂成形体１００の成形装置１０を利用した樹脂成形体１００の製造方法について、図面を参照しながら以下に説明する。
内表面１２０にねじ受け材挿入孔を有する発泡体１２２を予め成形するとともに、ねじ受け材１２５を準備する。
【００３９】
より詳細には、発泡体１２２の製造について説明すれば、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が形成される。この筒状パリソンをたとえば、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、発泡体１２２を成形することができる。
なお、発泡体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。
【００４０】
次いで、発泡体１２２に設けられたねじ受け材挿入孔１２１にねじ受け材１２５を挿入し、内装体１４０として一体化する。
【００４１】
次いで、図４において、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。
【００４２】
次いで、一対のローラー３０を開位置に移動し、押出スリット３４の下方に配置された一対のローラー３０同士の間隔を熱可塑性樹脂製シート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状態の熱可塑性樹脂製シート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同士の間隔を熱可塑性樹脂製シート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。
【００４３】
次いで、一対のローラー３０同士を互いに近接させて閉位置に移動し、一対のローラー３０同士の間隔を狭めて熱可塑性樹脂製シートＰを挟み込み、ローラーの回転により熱可塑性樹脂製シートＰを下方に送り出す。
【００４４】
次いで、図４に示すように、押出方向に一様な厚みを形成した熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シートＰは、ピンチオフ部１１８のまわりにはみ出す形態で位置決めされる。
【００４５】
以上の工程を、２枚の熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２それぞれについて行い、上面側表皮材シート１２４Ａの材料である熱可塑性樹脂製シートＰ２と、下面側表皮材シート１２４Ｂの材料である熱可塑性樹脂製シート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枚の熱可塑性樹脂製シート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。
【００４６】
次いで、図５に示すように、型枠３３Ａを金型３２Ａに対して、下面側表皮材シート１２４Ｂの材料である熱可塑性樹脂製シートＰ１に向かって、金型３２Ａに対向する熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シートＰ２の外表面１１７に当たるまで移動させる。
【００４７】
次いで、図５および図６に示すように、金型３２Ａのキャビティ１１６Ａ、型枠３３Ａの内周面１０２、および金型３２Ａに対向する熱可塑性樹脂製シートＰ１の外表面１１７により構成された第１密閉空間８４を通じて、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、熱可塑性樹脂製シート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熱可塑性樹脂製シートＰ１を賦形する。熱可塑性樹脂製シートＰ２についても同様に吸引して、賦形する。
【００４８】
次いで、図６に示すように、予め成形した内装体１４０を分割金型３２の間に配置し、熱可塑性樹脂製シートＰ１に対して押し付けて、溶着させる。内装体１４０は、たとえば既知の吸着式マニュプレータを用いて、内装体１４０の側面を吸着保持しながら分割金型３２の間に配置し、熱可塑性樹脂製シートＰ１に対して溶着させることにより、吸着式マニュプレータを内装体１４０から脱着して、分割金型３２の間から引っ込めればよい。
【００４９】
次いで、図７に示すように、熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２それぞれの外表面１１７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熱可塑性樹脂製シート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枚の熱可塑性樹脂製シートＰ１，Ｐ２の間となるところ、図７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枚の熱可塑性樹脂製シートＰ１，Ｐ２は互いの周縁部１２６同士が溶着固定され、内部に内装体１４０を配置した状態で、熱可塑性樹脂製シートの周縁によって密閉された周壁１２９を形成するとともに、下面側表皮材シート１２４ｂおよび上面側表皮材シート１２４ａそれぞれが、内装体１４０と溶着される。
【００５０】
次いで、金型３２Ａと金型３２Ｂとにより内部に形成された第２密閉空間８６を通じて熱可塑性樹脂製シートＰ１，Ｐ２を加圧するとともに、第１密閉空間８４を通じて金型３２Ａの側から熱可塑性樹脂製シートＰ１を引き続き吸引する。熱可塑性樹脂製シートＰ２についても同様に引き続き吸引する。
【００５１】
次いで、図８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。
【００５２】
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り、一次成形（押出成形）により熱可塑性樹脂を間欠的に溶融状態の熱可塑性樹脂製シート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熱可塑性樹脂製シートＰを金型を用いて成形することが可能である。
【００５３】
図１は、住宅で用いる床下収納庫や床下点検口等において、このように製造された樹脂成形体１００を断熱蓋として用いる状態を示しており、より詳細には、床材１０６の裏面からネジ１０７によって樹脂成形体を固定している。
【００５４】
より具体的には、樹脂成形体１００のねじ受け材１２５が有する段部１０３付中空孔１０５を利用してフローリング材に樹脂成形体を固定することにより、発泡体単体または表皮付発泡体を直に床材１０６へねじ止めする場合に比べて、ねじの締め付け方向に剛性のある軸型をなすねじ受け材１２５を利用することにより、より強固に弛み無く固定することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｐ 熱可塑性樹脂製シート
ＰＬ パーティングライン
ＣＬ 中心軸
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
８４ 第１密閉空間
８６ 第２密閉空間
１００ 樹脂成形体
１０２ ねじ穴
１０３ 段部
１０４ フランジ
１０５ 中空孔
１０６ 床材
１０７ ねじ
１０８ 頭部
１０９ ねじ部
１１６ キャビティ
１１７ 外表面
１１８ ピンチオフ部
１１９ 凹凸
１２１ ねじ受け材挿入孔
１２２ 発泡体
１２３ 外表面
１２４ 樹脂壁
１２５ ねじ受け材
１２６ 周縁部
１２７ へり
１２８ 端周面
１２９ 周壁
１３０ アンカー穴
１３１ 回転止め
１３２ ねじ挿入口
１３３ 胴部
１４０ 内装体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体およびその製造方法に関し、より詳細には、発泡体を内装した樹脂成形体をその厚み方向に中空孔を有するネジ受け材を介して固定することができるようにするもので、発泡断熱パネルの取り付けに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅をはじめとする建築物には、室内温度を快適に保ち、冷暖房効果を上げる目的や吸音性を上げる目的から、樹脂製発泡パネルを壁面・床面および天井面に取り付けることが行われており、樹脂製発泡パネルは、建築物の床材、壁材、柱や間柱、根太、それらに留め打ちされた構造用合板に直接釘ないしはねじによって固定されている。
【０００３】
断熱パネルは発泡樹脂であるため、釘ないしはねじを打ち込むと圧縮されて挟まれるため、強固に固定することができなかったり、特に床下での使用では人がその上を繰り返し踏み渡るための繰り返し荷重により、経年によってその固定が緩むことがあった。
【０００４】
例えば、特許文献１は、発泡樹脂層と熱可塑性樹脂層が一体成形された床パネルにおいて、床パネルの厚み方向に貫通したねじ穴を介して支持脚にねじで固定する構成が提案されている。また、特許文献２では、軟質材と硬質材が積層された断熱ボードの固定方法として二段ねじを用いて、軟質材にかかるねじ頭部と硬質材を固定するための固定頭部を利用して固定する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６３７５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１４１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１においては、圧縮剛性の低い発泡樹脂層を間に介してねじ止めしているため、強固に固定することが困難で、経年によるねじのゆるみが起こりやすい。また、特許文献２では、軟質材の厚みに対して、二段ねじの軟質材にかかるねじ頭部と硬質材を固定するための固定頭部の間隔が同じものを使用しなくてはならず、断熱ボードの厚みが変わる度に、それに対応する二段ねじを用意しなければならないという不便があった。
【０００７】
このような技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、床材、壁材、柱、間柱、根太、または構造用合板に従来のねじを用いて容易かつ確実に弛み無く固定できる発泡体を内装した樹脂成形体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明に係る樹脂成形体は、発泡体を内装した樹脂成形体において、発泡体にはその厚み方向に中空孔を有するネジ受け材が挿入されており、ねじ受け材の中空孔には内面に突出する段部を有することを特徴とするものである。
【０００９】
そして、上記構成におけるねじ受け材は、樹脂成形体の表面材を成す一方の樹脂壁内面と他方の樹脂壁内面に溶着するフランジを両端に備えることが好適であり、さらに上記ねじ受け材は、略円筒状の胴部を有しており、前記胴部には放射状に突出した回転止めが形成されていることが好適である。
【００１０】
本発明に係る前記樹脂成形体の製造方法は、発泡体を内装した樹脂成形体の成形方法であって、一対の分割金型間に２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂シートを配置する工程、発泡体に形成したねじ受け材挿入孔に段部により内径の少なくとも一部が縮径された中空孔を有するねじ受け材を挿入する工程、２枚の熱可塑性樹脂シートの間にねじ受け材が挿入された発泡体を配置する工程、型締めにより熱可塑性樹脂シートと発泡体とを融着するとともに２枚の熱可塑性樹脂シートを発泡体の外周において融着させて発泡体を内装する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、床材、壁材、柱、間柱、根太、または構造用合板に従来のねじを用いて容易かつ確実に弛み無く固定できる発泡体を内装した樹脂成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂成形体の部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るねじ受け材の斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係るねじ受け材の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したｂ−ｂ線における部分断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示したｃ−ｃ線における部分断面図であり、（ｄ）は底面図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る樹脂成形体１００の実施形態を図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図１に示すように、樹脂成形体１００は、ねじ受け材挿入孔１２１を有する発泡体１２２と、発泡体１２２の外表面１２３全体に融着された樹脂壁１２４と、ねじ受け材挿入孔１２１に保持されたねじ受け材１２５とを有する。
【００１４】
一方の樹脂壁１２４ａおよび他方の樹脂壁１２４ｂからなる樹脂壁１２４それぞれの周縁部には、互いに対向する樹脂壁の側に湾曲したへり１２７Ａおよび１２７Ｂが形成され、へり１２７Ａ、Ｂの端周面１２８同士が突き合わせられて、周壁１２９を構成する。発泡体１２２が有するねじ受け材挿入孔１２１は、発泡体１２２の厚み方向に貫通しており、ねじ受け材１２５はねじ受け材挿入孔１２１に保持される。ねじ受け材１２５の長手方向両端にはフランジ１０４が形成されており、フランジ１０４ａは一方の樹脂壁１２４ａ内表面に融着され、フランジ１０４ｂは他方の樹脂壁１２４ｂの内表面に融着される。
【００１５】
発泡体１２２に設けられた複数のねじ受け材挿入孔１２１は、発泡体１２２の厚み方向に垂直に貫通しており、その径はねじ受け材１２５の胴部１３３の径と同径またはそれ以下が好ましく、発泡体１２２の製造工程上で型成形により作成しても、製造後の打ち抜き、切削等の２次加工により作成してもよい。
【００１６】
発泡体１２２は、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。発泡体１２２の発泡倍率あるいはその厚みは、仕様用途において必要とされる断熱性能や防音・吸音性能の観点から定めればよく、たとえば発泡倍率５〜５０倍、厚み１０〜１００ｍｍ程度が好適である。
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。
【００１７】
図１乃至図３に示すように、ねじ受け材１２５には、その長さ方向に貫通し途中に段部１０３を有する中空孔１０５が設けられている。段部１０３は、ねじを螺合する際にねじ込み量を調整するためのものであり、中空孔１０５内に挿入されたねじ１０７を螺合していくと段部１０３の位置でねじ１０７の頭部１０８が段部の突出部分に引っかかり、それ以上ねじが前進することが防止される。中空孔１０５は段部１０３を境に孔径が変えられており、ねじ挿入口１３２側の径は、ねじ１０７の頭部１０８の径よりも大きくなっており、他方はねじ１０７のねじ部１０９の径よりも大きく且つ頭部１０８の径よりも小さい径になっている。図１乃至３に示すねじ受け材１２５において段部１０３は、ねじ受け材１２５の中空孔１０５内面の全周に連続して形成されているもので説明されているが、ねじ１０７の頭部１０８が引っかかることでねじ１０７の前進が抑制されればよく、中空孔１０５内面の周方向に断続的に複数形成することもできる。
【００１８】
ねじ受け材１２５のフランジ１０４には、アンカー穴１３０が設けられており、後に述べる製造工程の中で溶融した樹脂壁１２４の内壁がアンカー穴１３０内に入り込み固化することにより、樹脂壁１２４とねじ受け材１２５の溶着強度を高め、ねじ１０７を螺合する際にねじ受け材１２５が供回りすることを防止することができる。さらに、アンカー穴１３０に代えてフランジ１０４表面にシボ加工や細かな凹凸形状を設けることにより同様の効果を得ることも可能である。
【００１９】
また、図２に示すようにねじ受け材１２５の外面には、中空孔１０５と同方向に向かって配列した薄板状又は三角形断面で、中空孔１０５の中心軸ＣＬから頂点までの距離がねじ受け材挿入孔１２１の径より大きい回転止め１３１が複数設けられており、ねじ受け挿入孔１２１へ挿入した時にねじ受け材１２５の胴部１３３から放射状に突出した回転止め１３１ａ、ｂ、ｃ、ｄが発泡体１２２に食い込み、ねじ１０７で床材１０６に固定する際にねじ受け材１２５がねじ受け材挿入孔１２１内で回転してしまうのを防ぐ効果がある。
【００２０】
一方、樹脂壁１２４の材料は、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、エンジニアリングプラスチックス、などから形成された熱可塑性樹脂シートによって成形される。より詳細には、後に説明するように、樹脂壁１２４ａ、樹脂壁１２４ｂは、溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２を垂下させて成形され、熱可塑性樹脂製シート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。
【００２１】
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。
【００２２】
また、熱可塑性樹脂製シート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分以上あるものがよい。
【００２３】
さらに、熱可塑性樹脂製シート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１０〜３０ｗｔ％添加する。
【００２４】
ねじ受け材１２５は、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、または熱硬化性樹脂でもよいが、樹脂壁１２４の内壁と強固に融着させることが好ましく、後に説明する製造工程において、熱可塑性樹脂製シートＰの持つ熱量でフランジ１０４の表面が軟化・溶融し、熱可塑性樹脂製シートＰと溶着し、冷却されることにより強固に固着されることを可能にするために、熱可塑性樹脂が好ましく、さらに好ましくは樹脂壁１２４と同材料とすることでより強固に固着することが可能となる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る樹脂成形体１００の製造方法について、以下に詳細に説明する。まず、樹脂成形体１００の製造装置について、以下に説明する。
【００２６】
図４に示すように、樹脂成形体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状態の熱可塑性樹脂製シートＰを型締装置１０に送り、型締装置１０により溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰを成形するようにして、樹脂壁１２４を形成する。ここに、２枚の熱可塑性樹脂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参照番号を付することによりその説明は省略する。
【００２７】
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とを有し、ホッパー１６から投入された樹脂ペレットが、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、押出スリット３４を通じて連続的な熱可塑性樹脂製シートＰが押し出され、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て分割金型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、熱可塑性樹脂製シート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。
【００２８】
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、熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シート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。
【００２９】
一対のローラー３０の回転により一対のローラー３０間に挟み込まれた熱可塑性樹脂製シートＰを下方に送り出すことで、熱可塑性樹脂製シートＰを延伸薄肉化することが可能であり、押し出される熱可塑性樹脂製シートＰの押出速度と一対のローラー３０による熱可塑性樹脂製シート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から、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。
【００３０】
図４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熱可塑性樹脂製シート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、連続熱可塑性樹脂製シートＰの厚みを変更することが可能である。
【００３１】
一対のローラー３０について説明すれば、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である。より詳細には、図４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熱可塑性樹脂製シートＰに関して、線対称となるように配置される。
【００３２】
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、成形すべき熱可塑性樹脂製シート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間に熱可塑性樹脂製シートＰを挟み込んだ状態で、ローラーの回転により熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シート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、小さすぎても熱可塑性樹脂製シート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を溶融状態の熱可塑性樹脂製シート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とを有する。
【００３３】
図４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、溶融状態の熱可塑性樹脂製シート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。
【００３４】
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、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１１８の先端部が当接し、２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２の周縁にパーティングラインＰＬが形成されるように溶着される。
【００３５】
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間に配置された熱可塑性樹脂製シート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。
【００３６】
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熱可塑性樹脂製シートＰが配置可能なようにされ、一方閉位置において、２つの分割金型３２Ａ，Ｂのピンチオフ部１１８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枚の溶融状態の連続熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２間で、両熱可塑性樹脂製シート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、一方の連続熱可塑性樹脂製シートＰ１用の押出装置および一対のローラーと、他方の一方の連続熱可塑性樹脂製シート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。
【００３７】
図６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に向かって熱可塑性樹脂製シート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。より詳細には、キャビティ１１６Ａの外表面１２３に設けた凹凸１１９により、一方の樹脂壁１２４ａの材料である熱可塑性樹脂製シートＰ１の外表面１１７を賦形するようにしている。熱可塑性樹脂製シートＰ２についても同様に賦形するようにしている。
一方、分割金型３２Ｂには、金型３２Ａ、Ｂを型締したときに両金型により形成される密閉空間内から吹き込み圧をかけることが可能なように、従来既知のブローピン（図示せず）が設置されている。
【００３８】
以上の構成を有する樹脂成形体１００の成形装置１０を利用した樹脂成形体１００の製造方法について、図面を参照しながら以下に説明する。
内表面１２０にねじ受け材挿入孔を有する発泡体１２２を予め成形するとともに、ねじ受け材１２５を準備する。
【００３９】
より詳細には、発泡体１２２の製造について説明すれば、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が形成される。この筒状パリソンをたとえば、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、発泡体１２２を成形することができる。
なお、発泡体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。
【００４０】
次いで、発泡体１２２に設けられたねじ受け材挿入孔１２１にねじ受け材１２５を挿入し、内装体１４０として一体化する。
【００４１】
次いで、図４において、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。
【００４２】
次いで、一対のローラー３０を開位置に移動し、押出スリット３４の下方に配置された一対のローラー３０同士の間隔を熱可塑性樹脂製シート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状態の熱可塑性樹脂製シート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同士の間隔を熱可塑性樹脂製シート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。
【００４３】
次いで、一対のローラー３０同士を互いに近接させて閉位置に移動し、一対のローラー３０同士の間隔を狭めて熱可塑性樹脂製シートＰを挟み込み、ローラーの回転により熱可塑性樹脂製シートＰを下方に送り出す。
【００４４】
次いで、図４に示すように、押出方向に一様な厚みを形成した熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シートＰは、ピンチオフ部１１８のまわりにはみ出す形態で位置決めされる。
【００４５】
以上の工程を、２枚の熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２それぞれについて行い、上面側表皮材シート１２４Ａの材料である熱可塑性樹脂製シートＰ２と、下面側表皮材シート１２４Ｂの材料である熱可塑性樹脂製シート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枚の熱可塑性樹脂製シート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。
【００４６】
次いで、図５に示すように、型枠３３Ａを金型３２Ａに対して、下面側表皮材シート１２４Ｂの材料である熱可塑性樹脂製シートＰ１に向かって、金型３２Ａに対向する熱可塑性樹脂製シート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、熱可塑性樹脂製シートＰ２の外表面１１７に当たるまで移動させる。
【００４７】
次いで、図５および図６に示すように、金型３２Ａのキャビティ１１６Ａ、型枠３３Ａの内周面１０２、および金型３２Ａに対向する熱可塑性樹脂製シートＰ１の外表面１１７により構成された第１密閉空間８４を通じて、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、熱可塑性樹脂製シート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熱可塑性樹脂製シートＰ１を賦形する。熱可塑性樹脂製シートＰ２についても同様に吸引して、賦形する。
【００４８】
次いで、図６に示すように、予め成形した内装体１４０を分割金型３２の間に配置し、熱可塑性樹脂製シートＰ１に対して押し付けて、溶着させる。内装体１４０は、たとえば既知の吸着式マニュプレータを用いて、内装体１４０の側面を吸着保持しながら分割金型３２の間に配置し、熱可塑性樹脂製シートＰ１に対して溶着させることにより、吸着式マニュプレータを内装体１４０から脱着して、分割金型３２の間から引っ込めればよい。
【００４９】
次いで、図７に示すように、熱可塑性樹脂製シートＰ１、Ｐ２それぞれの外表面１１７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熱可塑性樹脂製シート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枚の熱可塑性樹脂製シートＰ１，Ｐ２の間となるところ、図７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枚の熱可塑性樹脂製シートＰ１，Ｐ２は互いの周縁部１２６同士が溶着固定され、内部に内装体１４０を配置した状態で、熱可塑性樹脂製シートの周縁によって密閉された周壁１２９を形成するとともに、下面側表皮材シート１２４ｂおよび上面側表皮材シート１２４ａそれぞれが、内装体１４０と溶着される。
【００５０】
次いで、金型３２Ａと金型３２Ｂとにより内部に形成された第２密閉空間８６を通じて熱可塑性樹脂製シートＰ１，Ｐ２を加圧するとともに、第１密閉空間８４を通じて金型３２Ａの側から熱可塑性樹脂製シートＰ１を引き続き吸引する。熱可塑性樹脂製シートＰ２についても同様に引き続き吸引する。
【００５１】
次いで、図８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。
【００５２】
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り、一次成形（押出成形）により熱可塑性樹脂を間欠的に溶融状態の熱可塑性樹脂製シート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熱可塑性樹脂製シートＰを金型を用いて成形することが可能である。
【００５３】
図１は、住宅で用いる床下収納庫や床下点検口等において、このように製造された樹脂成形体１００を断熱蓋として用いる状態を示しており、より詳細には、床材１０６の裏面からネジ１０７によって樹脂成形体を固定している。
【００５４】
より具体的には、樹脂成形体１００のねじ受け材１２５が有する段部１０３付中空孔１０５を利用してフローリング材に樹脂成形体を固定することにより、発泡体単体または表皮付発泡体を直に床材１０６へねじ止めする場合に比べて、ねじの締め付け方向に剛性のある軸型をなすねじ受け材１２５を利用することにより、より強固に弛み無く固定することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｐ 熱可塑性樹脂製シート
ＰＬ パーティングライン
ＣＬ 中心軸
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
８４ 第１密閉空間
８６ 第２密閉空間
１００ 樹脂成形体
１０２ ねじ穴
１０３ 段部
１０４ フランジ
１０５ 中空孔
１０６ 床材
１０７ ねじ
１０８ 頭部
１０９ ねじ部
１１６ キャビティ
１１７ 外表面
１１８ ピンチオフ部
１１９ 凹凸
１２１ ねじ受け材挿入孔
１２２ 発泡体
１２３ 外表面
１２４ 樹脂壁
１２５ ねじ受け材
１２６ 周縁部
１２７ へり
１２８ 端周面
１２９ 周壁
１３０ アンカー穴
１３１ 回転止め
１３２ ねじ挿入口
１３３ 胴部
１４０ 内装体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡体を内装した樹脂成形体において、発泡体にはその厚み方向に中空孔を有するネジ受け材が挿入されており、ねじ受け材の中空孔には内面に突出する段部を有することを特徴とする樹脂成形体。
【請求項２】
ねじ受け材は、樹脂成形体の表面材を成す一方の樹脂壁内面と他方の樹脂壁内面に溶着するフランジを両端に備えることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
ねじ受け材は、略円筒状の胴部を有しており、前記胴部には放射状に突出した回転止めが形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体。
【請求項４】
発泡体を内装した樹脂成形体の成形方法であって、一対の分割金型間に２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂シートを配置する工程、発泡体に形成したねじ受け材挿入孔に段部により内径の少なくとも一部が縮径された中空孔を有するねじ受け材を挿入する工程、２枚の熱可塑性樹脂シートの間にねじ受け材が挿入された発泡体を配置する工程、型締めにより熱可塑性樹脂シートと発泡体とを融着するとともに２枚の熱可塑性樹脂シートを発泡体の外周において融着させて発泡体を内装する工程を有することを特徴とする樹脂成形体の成形方法。
【請求項１】
発泡体を内装した樹脂成形体において、発泡体にはその厚み方向に中空孔を有するネジ受け材が挿入されており、ねじ受け材の中空孔には内面に突出する段部を有することを特徴とする樹脂成形体。
【請求項２】
ねじ受け材は、樹脂成形体の表面材を成す一方の樹脂壁内面と他方の樹脂壁内面に溶着するフランジを両端に備えることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
ねじ受け材は、略円筒状の胴部を有しており、前記胴部には放射状に突出した回転止めが形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形体。
【請求項４】
発泡体を内装した樹脂成形体の成形方法であって、一対の分割金型間に２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂シートを配置する工程、発泡体に形成したねじ受け材挿入孔に段部により内径の少なくとも一部が縮径された中空孔を有するねじ受け材を挿入する工程、２枚の熱可塑性樹脂シートの間にねじ受け材が挿入された発泡体を配置する工程、型締めにより熱可塑性樹脂シートと発泡体とを融着するとともに２枚の熱可塑性樹脂シートを発泡体の外周において融着させて発泡体を内装する工程を有することを特徴とする樹脂成形体の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５８０７５（Ｐ２０１２−１５８０７５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９８１（Ｐ２０１１−１８９８１）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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