JP4735125B2 - 交換の時期がわかる通い箱 - Google Patents

Description

本発明は、通い箱の改良に関する。ここで「通い箱」とは、蓋のついた箱、または蓋がなくて上部が開放されている箱だけでなく、単に物品をのせるだけの板状のものも包含する語である。

種々の機械、電気、電子製品を製造する工場の内部で、工場相互の間で、または工場と部品の集積所との間で、さらには工場と製品を納品する先との間で、さまざまな物品、すなわち生産に必要な材料、部品および製品を輸送するために、往復して使用される容器は、「通い箱」と総称される。この種の通い箱は、軽量で剛性の強い材料、好適にはプラスチック中空板で製造されることが多い。プラスチック中空板とよばれる材料には、プラスチック気泡ボードと、プラスチック段ボールとがある。

プラスチック気泡ボードは、プラスチックシートの真空成形により多数の突起を形成したキャップシートのキャップの底面に、平坦なバックシートを貼り合わせてなるか、またはキャップの頂を連ねて平坦なライナーシートを貼り合わせてなる二層構成のものと、さらにライナーシートまたはバックシートを貼り合わせてなる三層構成のものとがある。プラスチック段ボールは、プラスチックシートの押出し成形により製造された、２枚のシートの間を多数の平行に走るリブが連結した構造のプラスチック中空板である。これらの素材としては、剛性および靱性の高いポリプロピレンが最適であり、広く使用されている。

このようなプラスチック中空板を材料として製造された通い箱に対して要求される特性は、収容する内容物次第であるが、共通していえることは、その耐久性の限度を明確に知り、老朽して使用に耐えなくなる前に交換する必要があるということである。一般に通い箱は、直射日光を受けたり、積み重ねによる圧縮力をはじめとする応力が加わったりするなど、比較的過酷な条件にさらされることが多く、それによって材料のプラスチックが劣化する。収容する物品にはかなり重いものもあり、劣化によって強度が低下していると、使用中に通い箱に異常に高い応力が加わった場合、破壊する危険があり、破壊すれば、内容物が損なわれる可能性が高い。しかし、これまで、プラスチック中空板製の通い箱、その劣化を引き起こす要因がどの程度蓄積されたかを、客観的に知る手段はなかった。

一方、プラスチック材料を着色する顔料や染料には、さまざまなものが使用されているが、白色顔料としてその隠蔽力が高いことが取り柄であるチタンホワイトは、それを練り込んだプラスチックの耐久力が低下することが知られており、そのために利用が限られている。チタンホワイトが引き起こすプラスチックの劣化は、紫外線の照射を受けると酸化チタンの分解を促進するという機構によることが知られている。この触媒作用は、酸化チタンのルチル型とアナターゼ型のどちらにも認められるが、後者の方がより強いとされている。

本発明の目的は、チタンホワイトが引き起こすプラスチックの劣化現象を逆に利用して、老朽化が進んで交換すべき時期になったことを、それ自身の変化で知ることができる通い箱を提供し、それによって通い箱を使用中に突然破損して内容物を損なうという不測の事態を防ぐことを可能にすることにある。

上記の目的を達成する本発明の通い箱は、プラスチック中空板で製造した通い箱において、箱の表面の少なくとも一部が複数の層からなり、最も表側の層が適量のチタンホワイトを混練して製造した白色のプラスチックであり、その下の層が白色以外に着色したプラスチックであって、使用に伴って最も表側の層のプラスチックが紫外線により劣化して摩耗することにより下の層のプラスチックの色が露出して、交換すべき時期がわかるプラスチック製の通い箱である。

通い箱の最も表側の層がチタンホワイトを含有する白色のプラスチックであるということは、その層が紫外線を受けると劣化するということを意味するから、本発明の通い箱は使用に伴って最も表側の層の劣化が進み、その度合いは累積した紫外線量に応じて高くなる。これに対して、その下の層はチタンホワイトを含有していないから、紫外線による劣化はそれほど進まない。劣化したプラスチックは、強度が低下してこわれやすくなっているから、通い箱の使用を繰り返すと、取扱いにより次第に摩耗してなくなって行く。チタンホワイトを含有する白色のプラスチック層がほぼ完全に摩耗すると、その下の層が、つまり白色でない層が見えてくる。そのことが、この通い箱が交換すべき時期に来たことを知らせる。このようにして、本発明によれば、通い箱の老朽化が知らないうちに進み、使用中に破損して不測の事態を引き起こすという危険が防げる。

本発明の通い箱の一例を、図１に示す。図１において、通い箱（１）の最も表側の層を、チタンホワイトを含有する白色のプラスチックで製造する面は、もちろん全面すなわち底面、両側壁および両端壁のすべてであってもよいが、全面であることは不可欠ではなく、その一部であってもよく、たとえば一方または両方の端壁（２）だけでもよい。その場合の端壁（２）の断面構造を、図２に示す。端壁は、取扱いに当たって手掛け孔（３）を使用する場合、その周辺の白色のプラスチック層がこすられて摩耗し、その下の層が現れやすいから、本発明を適用するのに適している。

チタンホワイトを含有する白色のプラスチック層（４）の下の層を含め、他の層は、紫外線に対する耐性を高める顔料、たとえばカーボンブラックにより着色されたプラスチックからなることが好ましい。

通い箱の材料となるプラスチック中空板には、前記したように、さまざまな態様があり得る。図２に示したものは、プラスチックシートの真空成形により多数の突起を形成したキャップシート（５）のキャップの底面に、平坦なバックシート（６）を貼り合わせるとともに、キャップの頂を連ねて平坦なライナーシート（７）を貼り合わせてなる三層構成のプラスチック気泡ボードである。この場合、チタンホワイトを含有する白色のプラスチック層（４）は、ライナーシート（７）の一部をなしている。白色のプラスチックの層に対する下の層は、ライナーシートの残りの部分である。このようなライナーシートは、共押出しの手法によって容易に製造することができる。

プラスチック気泡ボードには、三層より簡単な二層構成のものもある。二層構成のものは、図３に示すような、キャップシート（５）のキャップの底面に、平坦なバックシート（６）を貼り合わせてなるものと、図４に示すような、キャップの頂を連ねて平坦なライナーシート（７）を貼り合わせてなるものとがある。

プラスチック気泡ボードとともにプラスチック中空板に属するものに、プラスチック段ボールがある。プラスチック段ボールは、図５に示すように、プラスチックシートの押出し成形により製造された、表裏２枚のシート（８）の間を多数の平行に走るリブ（９）が連結した構造のものである。

本発明を特徴付ける最も表側の白色のプラスチック層（４）とその下の白色以外に着色したプラスチック層とは、図２〜５を参照して説明した構造のように、それ自体で通い箱の材料を構成することが、通常の態様である。しかし、そのような態様に限らず、通い箱それ自体は、チタンホワイトを含有しない、好ましくは紫外線に対する耐性を高める顔料を混練したプラスチックからなるプラスチック中空板を使用して製造し、通い箱の表面の一部に、チタンホワイトを含有する白色のプラスチック層（４）を設けることによっても実現できる。

白色のプラスチックを形成するためのチタンホワイトとして、アナターゼ型のものを使用した場合、白色のプラスチックの劣化はルチル型のものを使用した場合よりも速やかである。したがって、プラスチックの劣化速度は、アナターゼ型のチタンホワイトの添加量を選択することによっても調節することができるが、アナターゼ型とルチル型とを混合使用して、両者の混合割合を適切に選ぶことによっても、調節可能である。

白色のプラスチック層の厚さは、通常の通い箱においては、２０μｍ程度あればよい。この厚さは、しかし、通い箱の使用態様によって、適切な範囲が異なることは容易に理解されるとおりである。たとえばその通い箱の使用条件が、過酷なものであるか穏和なものであるか（これには、紫外線の照射量と、荷重のかかり具合またはその繰り返される状況）は、それぞれに異なる。交換すべき時期は、従来の経験からある程度は帰納的に見当がつくので、それを参考にして適宜に設計することができ、さらにその使用の結果から、設計値を調節することができ、このような運用が推奨される。

プラスチック中空板の材料としては、現在、ポリプロピレンが、その強度および剛性の高さから、最も広く使用されている。強度、剛性ともに必要な通い箱に関しては、ポリプロピレンが最適である。したがって、本発明の交換すべき時期がわかる通い箱の材料としても、ポリプロピレンが最適といえる。チタンホワイトを添加した白色のプラスチックの層は、厚さが２０μｍ程度あればよく、全体の強度や剛性に与える影響は小さいから、この層を形成するプラスチックとしては、任意のものを選択してよい。しかし、成形上の問題とくに反りが小さく、かつ、リサイクルの容易さを考えると、この層の材料としても、やはり同質のポリプロピレンを使用することが推奨される。

プラスチック材料として、ポリプロピレン「Ｊ−４６６ＨＰ」（出光興産（株）製）を選択した。これに、チタンホワイトとして、ルチル型のものを１．０ＰＨＲ、アナターゼ型のものを０．１ＰＨＲ添加したものを白色プラスチック層（４）とし、白色の層とライナーシートの層とを、フィードブロックを備えたダイを使用して共押出しすることにより、図２に示した三層構成のプラスチック気泡ボードを製造した。気泡ボードの仕様は、つぎのとおりである。
チタンホワイト添加層 厚さ：２０μｍ
ライナーシート 厚さ：４２０μｍ（カーボンブラック３ＰＨＲ添加）
キャップシート 厚さ：５００μｍ、キャップの径１５mm、高さ１１mm

この気泡ボードを、全面（底面、両側壁および両端壁）の素材として、図１に示す形状の通い箱を製造した。サイズは（外寸で）縦４０ｃｍ、横３０ｃｍ、高さ２５ｃｍである。この内部に、通常収容する物品の重さに近い重量１ｋｇのコンクリートブロックを入れたものを縦に３個積み重ね、１ヶ月ごとに積み替えて上下を順次に入れ替え、屋外に放置した。２４ヶ月経過後、白色のプラスチック層が剥落したので、曲げ試験を行なって通い箱の強度をしらべたところ、製造直後の８０％を下回っていたので、交換する時期が来たと判断した。

本発明の通い箱の一例を示す、全体の斜視図。 図１に示した通い箱の端壁の構造（三層構成）を示す断面図。 本発明の通い箱の材料となる、二層構成のプラスチック気泡ボードの構造を示す断面図。 本発明の通い箱の材料となる、二層構成のプラスチック気泡ボードの、図３とは別の構造を示す断面図。 本発明の通い箱の材料となる、プラスチック段ボールの構造を示す断面図。

符号の説明

１ 通い箱
２ 端壁
３ 手掛け孔
４ 白色のプラスチック層（最も外側の層）
５ キャップシート
６ バックシート
７ ライナーシート
８ 表裏のシート
９ リブ

Claims (8)

1. プラスチック中空板で製造した通い箱において、箱の表面の少なくとも一部が複数の層からなり、最も表側の層が適量のチタンホワイトを混練して製造した白色のプラスチックであり、その下の層が白色以外に着色したプラスチックであって、使用に伴って最も表側の層のプラスチックが紫外線により劣化して摩耗することにより下の層のプラスチックの色が露出して、交換すべき時期がわかるプラスチック製の通い箱。
2. 最も表側の層を除く層が、紫外線に対する耐性を高める顔料により着色されたプラスチックからなる請求項１のプラスチック製の通い箱。
3. 通い箱の材料となるプラスチック中空板が、プラスチックシートの真空成形により多数の突起を形成したキャップシートのキャップの底面に、平坦なバックシートを貼り合わせてなるか、またはキャップの頂を連ねて平坦なライナーシートを貼り合わせてなる二層構成のプラスチック気泡ボードである請求項１または２のプラスチック製の通い箱。
4. 通い箱の材料となるプラスチック中空板が、プラスチックシートの真空成形により多数の突起を形成したキャップシートのキャップの底面に、平坦なバックシートを貼り合わせるとともに、キャップの頂を連ねて平坦なライナーシートを貼り合わせてなる三層構成のプラスチック気泡ボードである請求項１または２のプラスチック製の通い箱。
5. 通い箱の材料となるプラスチック中空板が、プラスチックシートの押出し成形により製造された、２枚のシートの間を多数の平行に走るリブが連結した構造のプラスチック段ボールである請求項１または２のプラスチック製の通い箱。
6. 最も表側の白色のプラスチック層とその下の白色以外に着色したプラスチック層とが、通い箱の材料を構成している請求項１ないし５のいずれかのプラスチック製の通い箱。
7. 最も表側の白色のプラスチック層が、通い箱の材料とは別であって、製造された通い箱の表面に貼り付けられている請求項１ないし５のいずれかのプラスチック製の通い箱。
8. チタンホワイトとして、ルチル型の酸化チタンを使用するか、またはこれにアナターゼ型の酸化チタンを混合して、紫外線による劣化速度を調節したプラスチックを使用した請求項１ないし７のいずれかのプラスチック製の通い箱。
   

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