JP2009125987A - プラスチック気泡ボード体 - Google Patents

Abstract

【課題】表面硬度の向上及び白化現象の発生を抑制することができるプラスチック気泡ボード体を提供する。
【解決手段】中空構造体の気泡ボード体１を構成するキャップシート２、バックシート３、ライナーシート４のうち、気泡ボード体１の外部に表出する外面部として機能する面を有するバックシート３及びライナーシート４が、３層状をなす積層体であり、これらバックシート３及びライナーシート４の最外層３２、最外層４２を、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、２枚又は３枚の合成樹脂製シートを積層してなる中空構造体のプラスチック気泡ボード体に関するものである。

従来より、突状のキャップを複数有する合成樹脂製のキャップシートと、キャップの底部側に貼り合わされる合成樹脂製のバックシートと、キャップの頂部側に貼り合わされる合成樹脂製のライナーシートとを積層状に構成したプラスチック気泡ボード体が知られている。

このような中空体状のプラスチック気泡ボード体は、軽量性及び剛性に優れており、ベニヤ等の板材に替わる面板状の部材として多用されている。

プラスチック気泡ボード体を構成する前記各シートは、主としてポリプロピレンを材料とするものである（例えば特許文献１参照）。ポリプロピレンは、機械的強度及び加工容易性に優れ、また安価であることから各シートの材料として従来から適用されている。
特開２００６―２９７６５６号公報

しかしながら、ポリプロピレンを主たる材料とする各シートから構成される従来のプラスチック気泡ボード体は、ベニヤ板等の板材や後発のエンジニアリングプラスチック（例えば、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等）と比較して、以下の点で劣っており、その改善が強く望まれている。

第１点目として、表面硬度不足が挙げられる。ポリプロピレンは、汎用樹脂の中では機械的強度に優れているものであるが、後発のエンジニアリングプラスチックに比べると機械的強度に劣り、このようなポリプロピレンからなるシートによってプラスチック気泡ボード体の外面部を形成しているため、当該プラスチック気泡ボード体の表面硬度が、エンジニアリングプラスチックからなる構造体の表面硬度よりも比較して当然低くなる。

また、第２点目としては、擦り傷等によって白化現象が生じ易い点が挙げられる。これは、ポリプロピレンが結晶性であることに起因するものであり、このようなポリプロピレンからなるシートがプラスチック気泡ボード体の外面部を形成しているため、当該プラスチック気泡ボード体の外面部に引張強度を超える力が加わると、そのストレスにより簡単に白化して、擦り傷跡が残り、外観を損なうものであった。

なお、前記特許文献１記載には、第１点目の課題である表面硬度不足に鑑みて、剛性の増大を図るべく、プラスチック気泡ボード体の最外層に機能性無機フィラー（例えばタルク粉末）を所定量含有させた態様が開示されている。当該開示された態様により、表面硬度不足についてはある程度解消されている。

本発明は、表面硬度不足について、前記特許文献記載の態様とは異なる斬新なアプローチからその解決策を探るものであり、同時に、第２点目の課題である白化現象についても、その発生を抑制することができるプラスチック気泡ボード体の提供を主たる目的とするものである。

すなわち、本発明のプラスチック気泡ボード体は、突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされるバックシート又は前記キャップシートのうち前記キャップの頂部側に貼り合わされるライナーシートの少なくとも何れか一方とを備えた２枚構造又は３枚構造のものであって、前記複数枚のシートのうち、外部に表出する外面部として機能する面を有するシートの少なくとも一枚が、２層以上の積層体であり、前記積層体の最外層が、下記化学式（ｉ）で表わされるポリカーボネートと下記化学式（ｉｉ）で表わされるポリエステルとの混合物で構成されたものであることを特徴とする。

（式中、Ｒは炭化水素を示し、ｎは整数である。）

ここで、本発明が包含するプラスチック気泡ボード体の態様は、（Ａ）キャップシートにバックシートのみを貼り合わせた態様、（Ｂ）キャップシートにライナーシートを貼り合わせた態様、（Ｃ）キャップシートにバックシート及びライナーシートを貼り合わせた態様が挙げられ、（Ａ）及び（Ｂ）が２枚構造のプラスチック気泡ボード体であり、（Ｃ）が３枚構造のプラスチック気泡ボード体である。

そして、各シートのうち、外部に表出する外面部として機能する面を有するシートとは、（Ａ）であればキャップシートとバックシートとを指し、（Ｂ）であればキャップシートとライナーシートとを指し、（Ｃ）であればバックシートとライナーシートとを指す。

また、「最外層」とは、気泡ボード体の表面又は裏面を形成する層、換言すれば外部に表出する層を意味する。

このようなものであれば、機械的強度に優れる一方で耐摩耗性に劣るポリカーボネートと、弾力性に富み、耐摩耗性に優れたポリエステルとの混合物を用いて、気泡ボード体の外面部として機能する積層体の最外層を構成しているため、気泡ボード体の外面部は、機械的強度に優れ、且つ耐摩耗性に優れたものとなり、表面硬度が向上するとともに、白化現象の発生をも抑制することができる。

このように、本発明であれば、ポリプロピレンを主たる材料とするシートから構成した従来のプラスチック気泡ボード体に対して指摘されていた前記問題点を悉く解消し、実用性及び汎用性に優れた気泡ボード体を提供することができる。

特に、ポリカーボネートとポリエステルとの好適な混合比としては、以下の式（１）を満たす値が挙げられる。

ポリカーボネート：ポリエステル＝２０〜８０％：８０〜２０％…式（１）
また、前記積層体が３層以上のものであり、積層体のうち、基礎となる層と前記最外層との間の中間層が、前記基礎となる層を構成する樹脂に、カルボン酸や無水マレイン酸等の極性基を付加した接着性樹脂によって構成されたものであれば、当該中間層を、基礎となる層と最外層との間に介在させることにより、基礎となる層と最外層との強固で良好な積層状態を実現することができる。

さらに、前記ポリエステルが、下記化学式（ｉｉｉ）で表わされるポリエチレンテレフタレートであれば、耐熱性、強度のみならず、経済性にも優れ、コスト削減を有効に図ることができる。

（式中、ｎは整数である。）

加えて、前記積層体のうち、基礎となる層が、ポリプロピレンやポリエチレン等のα―オレフィンによって構成されたものであれば、白化防止や表面硬度の向上が要求される最外層のみを、上述したように従来のものとは異なる材料から成形する一方で、基礎となる層は、安価であって且つ機械特性及び加工性に優れた従来から用いられている材料（樹脂）、すなわちα―オレフィンから成形することより、外面部には要求される機能を付与しつつも、プラスチック気泡ボード体全体の製造コストを可及的に抑えることができる。

以上説明したように本発明によれば、機械的強度に優れる一方で耐摩耗性に劣るポリカーボネートと、弾力性に富み、耐摩耗性に優れたポリエステルとの混合物を用いて、気泡ボード体の外面部として機能する積層体の最外層を構成しているため、ポリプロピレンを主たる材料とするシートから構成した従来のプラスチック気泡ボード体に対して指摘されていた問題点、つまり、表面硬度の強度不足及び白化現象が生じ易いという問題点を悉く解消し、実用性及び汎用性に優れた気泡ボード体を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るプラスチック気泡ボード体１は、図１及び図２に示すように、突状のキャップ２ａを複数成形したキャップシート２と、キャップシート２のうちキャップ２ａの底部側に貼り合わされるバックシート３と、前記キャップシート２のうちキャップ２ａの頂部側に貼り合わされるライナーシート４とを備えた３枚構造の中空構造体である。本実施形態において、各シート（キャップシート２、バックシート３、ライナーシート４）のうち、外部に表出する外面部として機能する面を有するシートは、バックシート３、及びライナーシート４であり、これらバックシート３、及びライナーシート４が、それぞれ複数の層からなる本発明の「積層体」に相当する。

バックシート３は、３層状をなす積層体である。バックシート３のうち、基礎となる層３１は、α―オレフィン（例えばポリプロピレン）を材料として使用したものであり、最外層３２は、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物を材料として使用したものである。ポリカーボネートとポリエステルとの混合比は、以下の式（１）を満たすように設定している。
ポリカーボネート：ポリエステル＝２０〜８０％：８０〜２０％…式（１）
また、本実施形態では、ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートを適用している。

バックシート３のうち、基礎となる層３１と、最外層３２との間に存在する中間層３３は、基礎となる層３１を構成する樹脂（例えばポリプロピレン）に、極性基（例えばカルボン酸）を付加した接着性樹脂によって構成されている。

各層（基礎となる層３１、最外層３２、中間層３３）の一体化は、共押出しによって行っており、特に中間層３３が接着性樹脂であるため、この中間層３３を介して基礎となる層３１と最外層３２とを強固に接着することができる。

一方、ライナーシート４は、バックシート３と略同じ構成をなすものである。

ライナーシート４は、３層状をなす積層体である。ライナーシート４のうち、基礎となる層４１は、α―オレフィン（例えばポリプロピレン）を材料として使用したものであり、最外層４２は、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物を材料として使用したものである。ポリカーボネートとポリエステルとの混合比は、前記式（１）を満たすように設定している。また、本実施形態では、ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートを適用している。

ライナーシート４のうち、基礎となる層４１と、最外層４２との間に存在する中間層４３は、基礎となる層４１を構成する樹脂（例えばポリプロピレン）に、極性基（例えばカルボン酸）を付加した接着性樹脂によって構成されている。

各層（基礎となる層４１、最外層４２、中間層４３）の一体化は、共押出しによって行っており、特に中間層４３が接着性樹脂であるため、この中間層４３を介して基礎となる層４１と最外層４２とを強固に接着することができる。

これらバックシート３とライナーシート４との間に挟まれるキャップシート２は、３層状をなす積層体である点で、バックシート３及びライナーシート４と共通の構成であるものの、前記最外層３２、最外層４２と同じ材料からなる層を有していない点で異なる。このキャップシート２は、基礎となる第１の層２１と、基礎となる第２の層２２と、これら第１の層２１と第２の層２２との間に存在する中間層２３とを備えたものである。

基礎となる第１の層２１及び基礎となる第２の層２２は、ともにα―オレフィン（例えばポリプロピレン）を材料として使用したものである。

中間層２３は、基礎となる第１の層２１及び基礎となる第２の層２２を構成する樹脂（例えばポリプロピレン）に、極性基（例えばカルボン酸）を付加した接着性樹脂によって構成されている。

各層（基礎となる第１の層２１、基礎となる第２の層２２、中間層２３）の一体化は、共押出しによって行っており、特に中間層２３が接着性樹脂であるため、この中間層２３を介して基礎となる第１の層２１と基礎となる第２の層２２とを強固に接着することができる。

そして、キャップシート２のうちキャップ２ａの底部側にバックシート３を貼り合わせる工程、及びキャップシート２のうちキャップ２ａの頂部側にライナーシート４を貼り合わせる工程を経て、各シート（キャップシート２、バックシート３、ライナーシート４）からなる３枚構造のプラスチック気泡ボード体１が成形される（図１及び図２参照）。バックシート３をキャップシート２に貼り合わせた状態において、バックシート３の最外層３２が外側、つまり、相対的にキャップシート２から離間した側を向くようにバックシート３の向きを決めておくとともに、ライナーシート４をキャップシート２に貼り合わせた状態において、ライナーシート４の最外層４２が外側、つまり、相対的にキャップシート２から離間した側を向くようにライナーシート４の向きを決めておく。その結果、成形されたプラスチック気泡ボード体１は、表面部及び裏面部、換言すれば外面部にそれぞれバックシート３の最外層３２、ライナーシート４の最外層４２が表出したものとなる。なお、図２では、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成された層（最外層３２、最外層４２）にのみハッチを付している。

このように、中空構造体の気泡ボード体１を構成する複数枚のシート（キャップシート２、バックシート３、ライナーシート４）のうち、気泡ボード体１の外部に表出する外面部として機能する面を有するバックシート３及びライナーシート４が、３層状をなす積層体であり、これらバックシート３及びライナーシート４の最外層３２、４２が、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成されたものであるため、機械的強度に優れる一方で耐摩耗性に劣るポリカーボネートと、弾力性に富み、耐摩耗性に優れたポリエステルとの混合物を用いて、プラスチック気泡ボード体１の外面部として機能するバックシート３及びライナーシート４の最外層３２、４２を構成しているため、気泡ボード体１の外面部は、機械的強度に優れ、且つ耐摩耗性に優れたものとなり、表面硬度が向上するとともに、白化現象の発生をも抑制することができる。

特に、バックシート３の基礎となる層３１と最外層３２との間、ライナーシート４の基礎となる層４１と最外層４２との間にそれぞれ中間層３３、４３を設け、これら中間層３３、４３を、基礎となる層３１、４１を構成する樹脂にたとえばカルボン酸といった極性基を付加した接着性樹脂によって構成しているため、バックシート３の基礎となる層３１と最外層３２との良好且つ強固な積層状態、及びライナーシート４の基礎となる層４１と最外層４２との良好且つ強固な積層状態を実現することができる。

さらに、最外層３１、４１の材料となるポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートであるため、耐熱性、強度のみならず、経済性にも優れ、コスト削減を有効に図ることができる。

加えて、白化防止や表面硬度の向上が要求される最外層３２、４２のみを、上述したように従来のものとは異なる材料から成形する一方で、バックシート３及びライナーシート４の基礎となる層３１、４１をポリプロピレン等のα―オレフィンによって構成しているため、これら基礎となる層３１、４１は、安価であって且つ機械特性及び加工性に優れた従来から用いられている材料、すなわちα―オレフィンから成形することより、外面部として機能する層３２、４２に要求される機能を付与することができる一方で、プラスチック気泡ボード体１全体の製造コストを可及的に抑えることができる。

なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、３枚構造のプラスチック気泡ボード体１において、気泡ボード体１の外面部として機能する面を有するバックシート３及びライナーシート４の何れの最外層３２、４２も、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様を例示したが、図３に示すように、バックシート３の最外層３２のみをポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様、又は図４に示すように、ライナーシート４の最外層４２のみをポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様であっても構わない。また、プラスチック気泡ボード体が３枚構造のものである場合、キャップシートとして単一層のものを適用してもよい。

さらに、図５〜図７に示すように、プラスチック気泡ボード体１がバックシート３とキャップシート２とからなる２枚構造のものであり、気泡ボード体１の外面部として機能する面を有するバックシート３及びキャップシート２の何れの最外層３２、２２も、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様（図５参照）、又は、バックシート３の最外層３２のみをポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様（図６参照）、或いは、キャップシート２の最外層２２のみをポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様（図７参照）を適用しても構わない。なお、図５〜図７に示す気泡ボード体１において、キャップシート２の最外層２２とは、相対的にバックシート３から離間した側の層を意味する。

また、図８〜図１０に示すように、プラスチック気泡ボード体１がライナーシート４とキャップシート２とからなる２枚構造のものであり、気泡ボード体１の外面部として機能する面を有するライナーシート４及びキャップシート２の何れの最外層４２、最外層２２も、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様（図８参照）、又は、ライナーシート４の最外層４２のみをポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様（図９参照）、或いは、キャップシート２の最外層２２のみをポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成した態様（図１０参照）を適用しても構わない。なお、図８〜図１０に示す気泡ボード体１において、キャップシート２の最外層２２とは、相対的にライナーシート４から離間した側の層を意味する。

図２〜図１０から把握できるように、本発明に係るプラスチック気泡ボード体の本質部分は、外部に表出してプラスチック気泡ボード体の外面部を形成し得る面を有する２枚のシート（２枚のシートからなる２枚構造の気泡ボード体であれば両シート、３枚のシートからなる３枚構造の気泡ボード体であればバックシート及びライナーシート）の少なくとも何れか一方が、その最外層をポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成したものである点である。

なお、図３〜図１０では、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成された層にのみハッチを付している。

また、外部に表出してプラスチック気泡ボード体の外面部を形成し得る面を有する２枚のシート（２枚のシートからなる２枚構造の気泡ボード体であれば両シート、３枚のシートからなる３枚構造の気泡ボード体であればバックシート及びライナーシート）の何れもが、その最外層をポリカーボネートとポリエステルとの混合物で構成したものである場合（図２、図５及び図８）、一方のシートの最外層を構成するポリカーボネートとポリエステルとの混合比と、他方のシートの最外層を構成するポリカーボネートとポリエステルとの混合比とを用途や設置場所等に応じて異ならせても構わない。

また、前記実施形態では、各シートが３層状のものである態様を例示したが、各シートが２層のものであってもよく、或いは４層以上のものであってもよい。

また、各シートの基礎となる層は、α―オレフィンを材料とするものであればよく、ポリプロピレンの他、ポリエチレンやα―オレフィン共重合体、或いはポリブタジエンであってもよい。

さらに、用途や設置場所等に応じて、外部に表出してプラスチック気泡ボード体の外面部を形成し得る面を有するシートの最外層が、ポリカーボネートとポリエステルとの混合物に加えて、例えばポリエステルアシド等の導電性樹脂や、有機リン系の耐候剤（室外での使用に耐えるよう添加する原料）着色用顔料を任意に添加したものから構成されたものであっても構わない。

同様に、各シートの基礎となる層が、基材たる樹脂に、ポリエステルアシド等の導電性樹脂や、有機リン系の耐候剤（室外での使用に耐えるよう添加する原料）着色用顔料を任意に添加したものから構成されたものであっても構わない。

また、各シートの中間層が、基礎となる層を構成する樹脂に、極性基として無水マレイン酸やカルボン酸を付加した接着性樹脂によって構成されたものであってもよい。

また、積層体であるシートにおいて、各層（基礎となる層、最外層、中間層）の一体化を接着や融着によって行うようにしても構わない。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の一実施形態に係る３枚構造のプラスチック気泡ボード体の側面図を模式的に示す図。 図１の一部拡大図。 同実施形態の一変形例に係るプラスチック気泡ボード体を図２に対応させて示す図。 同実施形態のさらに異なる一変形例に係るプラスチック気泡ボード体を図２に対応させて示す図。 本発明の一実施形態に係る２枚構造のプラスチック気泡ボード体を図２に対応させて示す図。 図５のプラスチック気泡ボード体の一変形例を図２に対応させて示す図。 図５のプラスチック気泡ボード体のさらに異なる一変形例を図２に対応させて示す図。 本発明の一実施形態に係る２枚構造のプラスチック気泡ボード体を図２に対応させて示す図。 図８のプラスチック気泡ボード体の一変形例を図２に対応させて示す図。 図８のプラスチック気泡ボード体のさらに異なる一変形例を図２に対応させて示す図。

符号の説明

１…プラスチック気泡ボード体
２…キャップシート
３…バックシート
３１…基礎となる層
３２…最外層
３３…中間層
４…ライナーシート
４１…基礎となる層
４２…最外層
４３…中間層

Claims (5)

1. 突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされるバックシート又は前記キャップシートのうち前記キャップの頂部側に貼り合わされるライナーシートの少なくとも何れか一方とを備えた２枚構造又は３枚構造のプラスチック気泡ボード体であって、
   前記複数枚のシートのうち、外部に表出する外面部として機能する面を有するシートの少なくとも一枚が、２層以上の積層体であり、
   前記積層体の最外層が、下記化学式（ｉ）で表わされるポリカーボネートと下記化学式（ｉｉ）で表わされるポリエステルとの混合物で構成されたものであることを特徴とするプラスチック気泡ボード体。
   

   

   

   （式中、Ｒは炭化水素を示し、ｎは整数である。）
2. ポリカーボネートとポリエステルとの混合比を、以下の式（１）を満たす値に設定している請求項１記載のプラスチック気泡ボード体。
   ポリカーボネート：ポリエステル＝２０〜８０％：８０〜２０％…式（１）
3. 前記積層体が３層以上のものであり、
   積層体のうち、基礎となる層と前記最外層との間の中間層が、前記基礎となる層を構成する樹脂に、極性基を付加した接着性樹脂によって構成されたものである請求項１又は２記載のプラスチック気泡ボード体。
4. 前記ポリエステルが、下記化学式（ｉｉｉ）で表わされるポリエチレンテレフタレートである請求項１、２又は３記載のプラスチック気泡ボード体。
   

   

   （式中、ｎは整数である。）
5. 前記積層体のうち、基礎となる層がα―オレフィンによって構成されたものである請求項１、２、３又は４記載のプラスチック気泡ボード体。

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