JP2004017536A

JP2004017536A - プラスチック製段ボールとその製造方法

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Publication number: JP2004017536A
Application number: JP2002177496A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kawakami; 川上　肇; Masaki Iwasaka; 岩坂　正基
Original assignee: Kawakami Sangyo KK
Current assignee: Kawakami Sangyo KK
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】段ボール紙に類似した断面形状を有するプラスチック製の段ボール、とくに比較的薄手の製品を、コルゲートが潰れたり、倒れたりすることなく製造する方法を提供すること。
【解決手段】プラスチックシートを熱成形して、平行に配置され、両端において消失する細長いくぼみを多数有するコルゲート形成シート（５）を用意し、このコルゲート形成シートの底面に平坦なプラスチックのバックシート（６）を貼り合わせることにより、平行に配置された細長い密閉された空気室（８）を多数形成して、二層構成の段ボールとする。細長い密閉された空気室の頂を連ねて、平坦なプラスチックのライナーシート（７）を貼り合わせて、三層構成にする。最後に、シートの両側の側縁（９）をトリミングして空気室を密閉から開放する。
【選択図】　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製の段ボールとその製造方法に関する。以下の記述においては、材料の厚さに関し、「フィルム」「シート」を区別することなく、一括して「シート」の語で代表させる。
【０００２】
【従来の技術】
図１に見るような、平行に配置された２枚のプラスチックのライナーシート（１）の間を平行に走る多数のリブ（２）で接続した構造を有する成形品があり、さまざまな分野で使用されている。これはいわゆる「ダブルウオールシート」の一種であるが、その形状の類似性のゆえをもって、「プラスチック段ボール」とか「段プラ」とか呼ばれている。この種の製品のうち比較的厚手のものは、適度の剛性と強度とを有するため、建築材料として、また各種構造材料として好適である。薄手の製品、とくに軟質で透明性が高いポリエチレンなどを材料として用いた、単位面積当りの重量が５０〜１００ｇ／ｍ^２以下のものは、たとえば冬季だけガラス窓に貼って使用する断熱材として有用である。
【０００３】
このような製品を製造する方法は、溶融プラスチックを、２枚のライナーとそれらを接続するリブの形状をもったハモニカ型のダイから押し出し、中空部分には空気を供給して、押し出された形状を維持しつつ冷却することからなる。この中空部分に供給された空気は、高温のダイス内部を通ってきた上に、溶融プラスチックにより加熱されて温度が高まっているから、とくにリブの部分の温度を低下させることには困難がある。リブの冷却に時間がかかることが、この種のプラスチック段ボール製造の能率向上を妨げている。
【０００４】
一方、段ボール紙の構造にいっそう近い製品、すなわち図２に示すような構造のダブルウオールシートを、プラスチックシートの加工によって直接製造しようとする試みもあり、一部は実用されている。その製造技術は、原理的に段ボール紙の製造技術と同じであって、Ｔ−ダイから溶融押し出ししたプラスチックシートを、歯車状断面をもつ凹凸ロールに挟んでコルゲートシート（３）とし、その一方および他方の面に、平坦なライナーシート（４）を順次貼り合わせて段ボール紙型の構造を実現するというものである。段ボール紙には、コルゲートシートの一方の面だけにライナーシートを貼った、いわゆる「片段」タイプの製品もあり、プラスチック段ボールにおいても、同様な製品の製造は試みられている。
【０００５】
上記した段ボール紙型のプラスチック段ボールの製造方法は、厚手の製品に関してはほとんど問題ないが、薄手の、とくに剛性が低い材料を使用した場合（たとえば上記のガラス窓用断熱材）には、２枚目のライナーシートを貼り付けるとき、コルゲートが挫屈してしまい、所望の製品が得られないことがある。コルゲートシートと１枚目のライナーシートとの貼り合わせは、凹凸ロール上でコルゲート形状を維持したまま行なえるから、コルゲートが変形するおそれはないが、コルゲートシートと２枚目のライナーシートとの貼り合わせに当たっては、コルゲートの山が潰れたり、倒れたりすることがある。図３に、その模様を示す。
【０００６】
これらとは別の分野で、「プラスチック気泡シート」としてよく知られる製品がある。厚手の製品は「プラスチック気泡ボード」と呼ばれる。プラスチック気泡シートは、プラスチックシートの真空成形により多数のキャップを形成したキャップシートのキャップの底面に、平坦なプラスチックのバックシートを熱融着により貼り合わせ、多数の密閉された空気室を形成したものである。キャップの頂を連ねてもう１枚の平坦なライナーシートを貼り合わせて三層構成にしたものもある。薄手の製品であるプラスチック気泡シートは、その緩衝能を利用して、各種包装や養生材として使用され、一方、厚手の製品であるプラスチック気泡ボードは、その剛性を利用して、各種の構造材として、また輸送箱などの材料として使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一般的な目的は、段ボール紙に類似した断面形状を有する、三層または二層構成のプラスチック製段ボールを、プラスチック気泡シートの製造技術を利用して有利に提供することにあり、その製造方法を提供することもまた、本発明の重要な目的に含まれる。本発明の特定的な目的は、三層構成の段ボール紙型構造のプラスチック製段ボールを、前記した従来技術にありがちな、コルゲートの山が潰れたり、倒れたりするという問題なく製造できる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラスチック製段ボールの、二層構成のものは、図４にその一部をみるように、プラスチックシートの熱成形により、両端において消失する細長いくぼみを多数平行に設けたコルゲート形成シート（５）を形成し、その上に平坦なプラスチックのバックシート（６）を貼り合わせることにより製造した、細長い密閉された空気室（８）を多数平行に有するものである。
【０００９】
三層構成のプラスチック製段ボールは、図４に示すように、上述のようにして得た二層構成のプラスチック製段ボールに対し、その細長い密閉された空気室（８）の頂を連ねて、もう１枚の平坦なプラスチックのライナーシート（７）を貼り合わせることにより製造した、２枚の平行なシートの間に細長い密閉された空気室を多数平行に有するものである。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明のプラスチック製段ボールの製造方法は、図５に示すように、プラスチックシートを熱成形して、平行に配置され、両端において消失する細長いくぼみを多数有するコルゲート形成シート（５）を用意し、このコルゲート形成シートの底面に平坦なプラスチックのバックシート（６）を貼り合わせることにより、平行に配置された、細長い密閉された空気室（８）を多数形成して、まず二層構成のプラスチック製段ボールが製造できる。それに続いて、細長い密閉された空気室（８）の頂を連ねて、もう１枚の平坦なプラスチックのライナーシート（７）を貼り合わせる工程を加えれば、三層構成のプラスチック製段ボールが製造できる。
【００１１】
図５の製造方法は、三層プラスチック気泡シートとして知られる成形品の製造方法と、原理的に同じであって、相違点は、プラスチック気泡シートは、キャップつまり低い円柱状の密閉された空気室が多数孤立して存在するのに対し、本発明のプラスチック段ボールにおいては、長尺の製品の流れに対して横方向に長い密閉された空気室が平行に配置されていることである。
【００１２】
この製造方法を実施する装置は、従来からプラスチック気泡シートの製造に常用されてきた装置、通常は、回転可能に支持した金属製の円筒に、キャップ成形用の有底の孔を多数設け、孔の底を真空吸引源に接続した構造の成形ロールと、バックフィルムおよびライナーフィルムを用意するためのＴ−ダイと、それらをキャップフィルムに貼り合わせるための圧着ロールとの組み合わせからなる装置を改変して、簡単に用意することができる。容易に理解されるように、成形ロールの有底の孔に代えて、平行な細長い溝を設けた構造を採用すればよい。
【００１３】
本発明のプラスチック段ボールの製造方法によるときは、細長い密閉された空気室（８）は、その内部に空気が封入されているため、形状を保つ力がある。したがって、コルゲート形成シート（５）にライナーシート（７）を貼り合わせるときに、ロールで圧着しても空気室が潰れたり、倒れたりすることがなく、形状を保ったまま貼り合わせが完了する。
【００１４】
本発明のプラスチック製段ボールにおいて、多数平行に設けた、細長い密閉された空気室（８）は、その長さがコルゲート形成シート（５）の幅に近い長さであれば、幅方向には１本ずつしか存在しないことになり、本発明においては、二層構成にせよ三層構成にせよ、そのような態様が通常のものである。
【００１５】
しかし、上記の態様に限定される理由はなく、たとえば図６に示すような、多数平行に設けた、細長い密閉された空気室（８）の少なくとも一部がコルゲート形成シート（５）の幅よりも短い長さを有していてもよい。その場合は、細長い密閉された空気室（８）が、プラスチック製段ボールの幅方向に断続的に存在することになる。
【００１６】
上記の製品は、いずれも密閉された空気室が細長いキャップのように存在するが、もし段ボール紙のような構造、すなわちコルゲートの間を空気が流通可能な構造の製品を所望するのであれば、上のようにして製造した製品に対して、プラスチック製段ボールの両側の側縁をスリットして取り除く、トリミング工程を実施するとよい。それにより、バックシートとライナーシートとの間にコルゲートシートが挟まれた構造の、密閉された空気室の存在しない、段ボール紙型のプラスチック製段ボールが得られる。
【００１７】
その工程は、空気室の形成から再度示せば、図７に見るように、コルゲートシートとバックシートとを貼り合わせたもの（図７Ａ）の形成、ライナーシートを貼り合わせたもの（図７Ｂ）の形成、およびその破線に沿って両側の側縁（９）をトリミングしたもの（図７Ｃ）の取得である。
【００１８】
本発明の製造方法は、任意の厚さをもったプラスチック製段ボールの製造に適用できるが、すでに述べたように、薄手の製品の製造に適用したとき、その意義が大きい。そのような薄手の製品の代表例は、プラスチック材料として軟質で透明性の高いポリエチレンを使用した、単位面積当りの重量が１００ｇ／ｍ^２以下、通常５０〜１００ｇ／ｍ^２であるプラスチック製段ボールである。
【００１９】
この製品は、寒冷地において、冬季だけ窓ガラスに貼って暖房効果を助ける断熱材として、透視可能性と美観の両面から有用なものである。軟質で透明性の高いポリエチレンで製造したガラス窓用断熱材は、発明者らが特開２００２−３６５５に開示したように、水を塗っただけで窓ガラスに密着し、暖かくなって剥離したときにも、跡が残らないという利点を有する。
【００２０】
一方、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、あるいは種々の着色剤を添加したプラスチックを材料として本発明のプラスチック製段ボールを製造すれば、紫外線または赤外線を吸収する性能をもった断熱材ないし遮光材が製造でき、それらは夏期をはじめとして、必要な季節を通じて窓ガラスに貼って使用することができる。
【００２１】
【実施例】
軟質で透明性の高いポリエチレンである「ウルトゼックス」（三井住友ポリエチレン製）を材料として使用し、図４に記載した方法により、下記の仕様の三層構成プラスチック製段ボールを製造した。
キャップシートの厚さ：３０μｍ
バックシートの厚さ：１５μｍ
ライナーシートの厚さ：１０μｍ
コルゲート形成シートの形状：底の幅９ｍｍ、頂の幅１０ｍｍ、高さ２．５ｍｍ
コルゲートのピッチ：１１５ｍｍ　幅方向に１本ずつ
全体の重量：５５ｇ／ｍ^２
【００２２】
製造装置を出た長尺のシートは幅が１８３０ｍｍで、スリッターにかけてその両側の側縁を端から３０ｍｍずつトリミングすることにより、段ボール紙型のプラスチック製段ボールを得た。この製品は、水を塗って窓ガラスに貼り付けることにより、長期にわたって貼り付いており、断熱材として有用であった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のプラスチック製段ボールは、細長い空気室が密閉されたままのタイプのものも、それらの両端または一端がトリミングされて空気室が開放された、段ボール紙タイプのものも、コルゲートがその形状をよく保った状態でライナーシートを貼り合わせてあるから、形状保持性がすぐれ、かつ、シートの面に対する方向の緩衝能力および断熱能力が高い。
【００２４】
このプラスチック製段ボールを製造する本発明の方法は、在来のプラスチック気泡シートの製造装置に若干の改変を加えた装置を用いて、容易に実施することができる。とりわけ、ガラス窓に貼って冬季だけ一時的に使用する断熱材として有用な、薄手の、段ボール紙タイプのプラスチック製段ボールを製造する場合に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプラスチック段ボールにおいて、平行に配置された２枚のライナーシートを平行に走る多数のリブで接続した構造のものを示す、一部を切り欠いた斜視図。
【図２】従来のプラスチック段ボールにおいて、平行に配置された２枚のライナーシートをコルゲートシートで接続した構造のプラスチック段ボールを示す、図１に対応する一部を切り欠いた斜視図。
【図３】図２に示したプラスチック段ボールを製造するときに生じやすい問題を説明するための、模式的な断面図。
【図４】本発明にしたがうプラスチック製段ボールの、三層構成のものの構造を示す、図１に対応する一部を切り欠いた斜視図。
【図５】図４のプラスチック製段ボールの製造方法を示す、装置の概念的な断面図。
【図６】図４のプラスチック製段ボールの変更態様を示す、一部を切り欠いた平面図。
【図７】本発明のプラスチック製段ボールの段ボール紙型構造をもつものの製造工程を示す、シートの平面図。Ａは密閉された細長い空気室を形成した段階、Ｂはライナーシートを貼り付けた段階、Ｃは両側の側縁をトリミングした段階。
【符号の説明】
１，４，７　ライナーシート
２　リブ
３　コルゲートシート
５　コルゲート形成シート
６　バックシート
８　空気室
９　側縁

Claims

プラスチックシートの熱成形により、両端において消失する細長いくぼみを多数平行に設けたコルゲート形成シートを形成し、その上に平坦なプラスチックのバックシートを貼り合わせることにより製造した、細長い密閉された空気室を多数平行に有する二層構成のプラスチック製段ボール。
請求項１に記載したプラスチック製段ボールの細長い密閉された空気室の頂を連ねて、もう１枚の平坦なプラスチックのライナーシートを貼り合わせることにより製造した、２枚の平行なシートの間に細長い密閉された空気室を多数平行に有する三層構成のプラスチック製段ボール。
多数平行に設けた、細長い密閉された空気室が、コルゲート形成シートの幅に近い長さを有し、幅方向には１本ずつしか存在しない請求項１または２の二層または三層構成のプラスチック製段ボール。
多数平行に設けた、細長い密閉された空気室の少なくとも一部がコルゲート形成シートの幅よりも短い長さを有し、細長い密閉された空気室が幅方向に断続的に存在する請求項１または２の二層または三層構成のプラスチック製段ボール。
請求項１に記載したプラスチック製段ボールを製造する方法であって、プラスチックシートを熱成形して、平行に配置され、両端において消失する細長いくぼみを多数有するコルゲート形成シートを用意し、このコルゲート形成シートの底面に平坦なプラスチックのバックシートを貼り合わせることにより、平行に配置された、細長い密閉された空気室を多数形成することからなる二層構成のプラスチック製段ボールの製造方法。
請求項２に記載したプラスチック製段ボールを製造する方法であって、請求項５に記載した製造方法に加えて、細長い密閉された空気室の頂を連ねて、もう１枚の平坦なプラスチックのライナーシートを貼り合わせる工程を加えてなる、三層構成のプラスチック製段ボールの製造方法。
請求項５または６に記載した製造方法に続いて、二層または三層構成のプラスチック製段ボールの両側の側縁をスリットして取り除くトリミング工程を加えてなり、バックシートとライナーシートとの間にコルゲート形成シートが挟まれ、細長い空気室の両端または一端が解放された構造を有するプラスチック製段ボール紙の製造方法。
請求項６および７に記載の方法により製造され、プラスチック材料として軟質で透明性の高いポリエチレンを使用した、単位面積当りの重量が１００ｇ／ｍ^２以下であるプラスチック製段ボール。