JPWO2020145234A1 - コルゲートハニカム構造物、コルゲートハニカム積層物、及びこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2019年1月9日に、日本に出願された特願2019−001670号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
また、コルゲート部材とライナー部材とを交互に多数重ねたコルゲートハニカム構造物は、コルゲート部材のクッション性を利用して、緩衝材としても使用されている(特許文献1)。また、コルゲート部材とライナー部材とで囲まれた空間を流路とするエアフィルタや熱交換器などとしても使用されている(特許文献2、3)。
また、特許文献2、3のようにエアフィルタ等として使用する場合は、コルゲート部材とライナー部材とで囲まれた空間で形成する流路を、圧力損失とフィルタ作用を両立できるよう、最適化した設計とする必要がある。
上記事情に鑑みて、本発明は、用途に応じて、多様な設計が可能なコルゲートハニカム構造物、コルゲートハニカム積層物、及びこれらの製造方法を提供することを課題とする。
[1]一対の片面段ボールからなるコルゲートハニカム構造物であって、
前記片面段ボールの各々は、シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されており、
前記一対の片面段ボールの各々のコルゲート部材の稜線が互いに接着されているコルゲートハニカム構造物。
[2][1]に記載のコルゲートハニカム構造物の2以上が、互いのライナー部材が接着されて積層されているコルゲートハニカム積層物。
[3]シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されている片面段ボールの1以上が、[1]に記載のコルゲートハニカム構造物の1以上と、互いに接着されて積層されているコルゲートハニカム積層物。
[4]稜線と谷線が繰り返す方向が、総てのコルゲート部材において同じ方向である、[2]または[3]のコルゲートハニカム積層物。
[5][1]に記載のコルゲートハニカム構造物を含む箱。
[6][1]に記載のコルゲートハニカム構造物を含む緩衝材。
[7][2]〜[4]のいずれか一項に記載のコルゲートハニカム積層物を含む緩衝材。
[8][2]〜[4]のいずれか一項に記載のコルゲートハニカム積層物を含むフィルタ。
[9]シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されている片面段ボールを、前記ライナー部材の側から、前記稜線と谷線が繰り返す方向に沿った折り曲げ線に沿ってハーフカットし、
その後、前記片面段ボールを、前記コルゲート部材を内側として前記折り曲げ線に沿って折り曲げることにより、前記折り曲げ線の両側における前記コルゲート部材の稜線同士を接着する、コルゲートハニカム構造物の製造方法。
[10]前記コルゲート部材の稜線に接着剤を塗布し、
その後、前記片面段ボールを、前記コルゲート部材を内側として前記折り曲げ線に沿って折り曲げることにより、前記折り曲げ線の両側における前記コルゲート部材の稜線同士を接着する、[9]に記載のコルゲートハニカム構造物の製造方法。
[11][9]または[10]に記載のコルゲートハニカム構造物の製造方法で製造したコルゲートハニカム構造物の2以上を、互いのライナー部材を接着して積層する、コルゲートハニカム積層物の製造方法。
[12]シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されている片面段ボールの1以上と、[9]または[10]に記載のコルゲートハニカム構造物の製造方法で製造したコルゲートハニカム構造物の1以上を、互いに接着して積層する、コルゲートハニカム積層物の製造方法。
[13]稜線と谷線が繰り返す方向が、総てのコルゲート部材において同じ方向となるように積層する、[11]または[12]に記載のコルゲートハニカム積層物の製造方法。
図1は、本発明の一実施形態に係るコルゲートハニカム構造物1を示す部分断面図である。コルゲートハニカム構造物1は、一対の片面段ボールである第1片面段ボール10Aと第2片面段ボール10Bとで構成されている。
同様に、第2片面段ボール10Bは、シート状のライナー部材11と、稜線12aと谷線12bとが波状に一方向に繰り返すコルゲート部材12とを有する。コルゲート部材12の谷線12bは、ライナー部材11に接着されている。
また、第1片面段ボール10Aのコルゲート部材12と第2片面段ボール10Bのコルゲート部材12とは、各々の稜線12a同士が直接接着されている。
具体的には、コルゲートハニカム構造物1を段ボール用シートと同様にして用い、箱を形成することに利用できる。また、コルゲートハニカム構造物1を箱などに収納した収納物との隙間に介在させることで緩衝材として利用することができる。また、物品と接触するようにコルゲートハニカム構造物1を配置することで外部からの圧力が伝わるのを防ぐクッション材として利用することができる。また、物品を箱内部の壁に押し付けるようにコルゲートハニカム構造物1を配置することでバネとして利用することができる。
もちろん、コルゲートハニカム構造物1の利用方法は、これらに限られるものではない。また、コルゲートハニカム構造物1は、これを含む積層体とすることで、積層体の機能を高めることもできる。
まず図2に示すように、矩形の片面段ボール10を用意する。片面段ボール10は、シート状のライナー部材11と、稜線12aと谷線12bとが波状に一方向に繰り返すコルゲート部材12とを有する。コルゲート部材12の谷線12bがライナー部材11に接着されている。
ハーフカットの深さは、少なくともライナー部材11が切断され、かつ、コルゲート部材12の稜線12a部分が切断されない深さとする。コルゲート部材12の稜線12a近傍のみが切断されずに残る深さであることが好ましい。
稜線12aへの接着剤の塗布は、ロール塗工、ブラシ塗工、スプレー塗工、カーテン塗工、ダイ塗工等の公知の塗工方法により適宜行うことができる。
そして、最後まで折り曲げると、第1片面段ボール10Aと第2片面段ボール10Bの各々のコルゲート部材12の稜線12a同士が接着されて、図4に示すように、第1片面段ボール10Aと第2片面段ボール10Bとからなるコルゲートハニカム構造物1が得られる。
また、予めヒートシール接着剤を塗布したコルゲート部材や、樹脂をラミネートしたコルゲート部材を用い、ライナー部材と重ね加熱することで接着してもよい。
図5は、本発明の第1の態様に係るコルゲートハニカム積層物2を示す部分断面図である。コルゲートハニカム積層物2は、コルゲートハニカム構造物1の2以上が互いのライナー部材11が接着された状態で積層している積層体である。
図5では、コルゲートハニカム構造物1であるコルゲートハニカム構造物1Aの上に、コルゲートハニカム構造物1であるコルゲートハニカム構造物1Bが積層され、さらに、その上に、別のコルゲートハニカム構造物1が積層されている部分を示している。
また、2以上のコルゲートハニカム構造物1におけるコルゲート部材12の稜線12aと谷線12bとが繰り返す方向は、何れも同じ方向(図示の左右方向)としている。
また、コルゲートハニカム構造物1Bと、その上の別のコルゲートハニカム構造物1とは、コルゲートハニカム構造物1Bを構成する第2片面段ボール10Bのライナー部材11と、別のコルゲートハニカム構造物1を構成する第1片面段ボール10Aのライナー部材11とが接着されている。
また、一種類のコルゲート部材で、複数の異なる面積の流路を形成できると共に、コルゲートハニカム構造物1の積層数により、流路の数を調整できる。そのため、コルゲートハニカム積層物2をフィルタ等の流路として利用する場合の設計の自由度が高まる。
コルゲートハニカム積層物2は、隣り合うコルゲートハニカム構造物1の少なくとも一方のライナー部材11に接着剤を塗布し、その後積層することにより製造できる。
また、稜線12aと谷線12bの繰り返し方向における稜線12aの位置と谷線12bの位置は、コルゲートハニカム構造物1ごとに異なっていてもよい。
また、第1の態様に係るコルゲートハニカム積層物におけるコルゲートハニカム構造物1は、1種類に限られず、コルゲート部材のピッチと高さの一方または両方が異なる複数種類のコルゲートハニカム構造物1を適宜の順番で積層してもよい。
図6は、本発明の第2の態様に係るコルゲートハニカム積層物3を示す部分断面図である。コルゲートハニカム積層物3は、2以上のコルゲートハニカム構造物1と複数の小片面段ボール20が互いに接着された状態で積層している積層体である。
小片面段ボール20は、シート状の小ライナー部材21と、稜線22aと谷線22bとが波状に一方向に繰り返す小コルゲート部材22とを有する。小コルゲート部材22の谷線22bは、小ライナー部材21に接着されている。
小コルゲート部材22は、ピッチと高さがコルゲート部材12より小さい。
また、2以上のコルゲートハニカム構造物1におけるコルゲート部材12の稜線12aと谷線12bとが繰り返す方向、及び2以上の小片面段ボール20における小コルゲート部材22の稜線22aと谷線22bとが繰り返す方向は、何れも同じ方向(図示の左右方向)としている。
また、小片面段ボール20Aと小片面段ボール20Bとは、小片面段ボール20Aの小コルゲート部材22の稜線22aと、小片面段ボール20Bの小ライナー部材21とが接着されている。
また、小片面段ボール20Bとコルゲートハニカム構造物1Bとは、小片面段ボール20Bの小コルゲート部材22の稜線22aと、コルゲートハニカム構造物1Bを構成する第1片面段ボール10Aのライナー部材11とが接着されている。
また、小片面段ボール20Cと小片面段ボール20Dとは、小片面段ボール20Cの小コルゲート部材22の稜線22aと、小片面段ボール20Dの小ライナー部材21とが接着されている。
そのため、コルゲートハニカム積層物2を緩衝材、クッション剤、バネ等として利用する場合の設計の自由度が高まる。
そのため、コルゲートハニカム積層物3をフィルタ等の流路として利用する場合、3種類の異なる面積の流路を形成できると共に、コルゲートハニカム構造物1と小片面段ボール20の各々の積層数により、流路の数や、流路の大きさの分布を調整できる。
したがって、フィルタ等の流路として利用する場合の設計の自由度が高まる。
コルゲートハニカム積層物3は、隣り合うコルゲートハニカム構造物1または小片面段ボール20の少なくとも一方に接着剤を塗布し、その後積層することにより製造できる。
例えば、総ての小片面段ボール20を、小ライナー部材21が上側、小コルゲート部材22が下側となる向きで積層する態様としてもよい。
また、小片面段ボール20の一部を小ライナー部材21が下側、小コルゲート部材22が上側となる向きとし、他を反対向きとして積層する態様としてもよい。
例えば、図6のコルゲートハニカム積層物3において、小片面段ボール20Bと小片面段ボール20Dはそのままの向きで積層し、小片面段ボール20Aと小片面段ボール20Cを上下反転させて積層してもよい。
2層以上のコルゲートハニカム構造物1を繰り返して積層する部分がある場合、稜線12aと谷線12bの繰り返し方向における稜線12aの位置と谷線12bの位置は、コルゲートハニカム構造物1ごとに異なっていてもよい。
2層以上の小片面段ボール20を繰り返して積層する部分がある場合、稜線22aと谷線22bの繰り返し方向における稜線22aの位置と谷線22bの位置は、小片面段ボール20ごとに異なっていてもよい。
コルゲートハニカム構造物1と小片面段ボール20の積層数、および積層の順番は、用途に応じて適宜決定すればよい。
また、コルゲートハニカム構造物1と積層する片面段ボールは、1種類に限られず、コルゲート部材のピッチと高さの一方または両方が異なる複数種類の片面段ボールとコルゲートハニカム構造物1とを適宜の順番で積層してもよい。
第1の態様のコルゲートハニカム積層物、第2の態様のコルゲートハニカム積層物で説明した、変形例も含む種々のコルゲートハニカム積層物は、例えば箱、緩衝材、クッション材、バネ、フィルタ、熱交換器素子等として使用することができる。勿論これらの用途に限定されるものではない。
コルゲート部材としては、特に限定するものではないが、段ボール用紙用として使用される中芯原紙の使用が好ましい。ライナー部材としては、特に限定するものではないが、段ボール用紙用として使用されるライナー原紙の使用が好ましい。ライナー部材とコルゲート部材の厚さは、必要とされる弾性特性や使用環境に応じて適宜選択される。積層物の積層数についても、用途に応じて適宜選択されるが、箱に加工する適性から積層物の厚みが2cm以下であることが好ましい。
すなわち、コルゲートハニカム構造物1に2つの小片面段ボール20が積層されたものが、繰り返し積層する構成とされている。
フィルタ4の厚さは、2つの切断面の離間距離によって調整することができる。
通気性シートは、不織布やメッシュクロス等の通気性材料で構成することができる。不織布やメッシュクロス等を構成する材料としては、レーヨン、ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。
基材としては、吸着剤を保持しやすい点から繊維基材が好ましい。繊維基材としては、セルロース繊維を主成分とする紙基材、合成繊維を主成分とするプラスチック基材が挙げられる。中でも、セルロース繊維を主成分とする紙基材が好ましい。
なお、「主成分とする」とは、基材全体に対する割合が50質量%以上であることを意味する。
2 コルゲートハニカム積層物
3 コルゲートハニカム積層物
4 フィルタ(コルゲートハニカム積層物の用途)
10 片面段ボール
11 ライナー部材
12 コルゲート部材
12a 稜線
12b 谷線
20 小片面段ボール
21 小ライナー部材
22 小コルゲート部材
22a 稜線
22b 谷線
L 折り曲げ線
Claims (13)
- 一対の片面段ボールからなるコルゲートハニカム構造物であって、
前記片面段ボールの各々は、シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されており、
前記一対の片面段ボールの各々のコルゲート部材の稜線が互いに接着されているコルゲートハニカム構造物。 - 請求項1に記載のコルゲートハニカム構造物の2以上が、互いのライナー部材が接着されて積層されているコルゲートハニカム積層物。
- シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されている片面段ボールの1以上が、請求項1に記載のコルゲートハニカム構造物の1以上と、互いに接着されて積層されているコルゲートハニカム積層物。
- 稜線と谷線が繰り返す方向が、総てのコルゲート部材において同じ方向である、請求項2または3のコルゲートハニカム積層物。
- 請求項1に記載のコルゲートハニカム構造物を含む箱。
- 請求項1に記載のコルゲートハニカム構造物を含む緩衝材。
- 請求項2〜4のいずれか一項に記載のコルゲートハニカム積層物を含む緩衝材。
- 請求項2〜4のいずれか一項に記載のコルゲートハニカム積層物を含むフィルタ。
- シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されている片面段ボールを、前記ライナー部材の側から、前記稜線と谷線が繰り返す方向に沿った折り曲げ線に沿ってハーフカットし、
その後、前記片面段ボールを、前記コルゲート部材を内側として前記折り曲げ線に沿って折り曲げることにより、前記折り曲げ線の両側における前記コルゲート部材の稜線同士を接着する、コルゲートハニカム構造物の製造方法。 - 前記コルゲート部材の稜線に接着剤を塗布し、
その後、前記片面段ボールを、前記コルゲート部材を内側として前記折り曲げ線に沿って折り曲げることにより、前記折り曲げ線の両側における前記コルゲート部材の稜線同士を接着する、請求項9に記載のコルゲートハニカム構造物の製造方法。 - 請求項9または10に記載のコルゲートハニカム構造物の製造方法で製造したコルゲートハニカム構造物の2以上を、互いのライナー部材を接着して積層する、コルゲートハニカム積層物の製造方法。
- シート状のライナー部材と、稜線と谷線が一方向に繰り返すコルゲート部材とを有し、前記コルゲート部材の谷線が前記ライナー部材に接着されている片面段ボールの1以上と、請求項9または10に記載のコルゲートハニカム構造物の製造方法で製造したコルゲートハニカム構造物の1以上を、互いに接着して積層する、コルゲートハニカム積層物の製造方法。
- 稜線と谷線が繰り返す方向が、総てのコルゲート部材において同じ方向となるように積層する、請求項11または12に記載のコルゲートハニカム積層物の製造方法。
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