(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の円柱状突起部（１１０）が形成された凹凸状シート（１１）における前記円柱状突起部（１１０）の開口側に平坦状シート（１２）が接合されており、単位面積当り重量が２００グラム／ｍ2以上の合成樹脂製中空板であって、
前記円柱状突起部（１１０）は、開口部の直径をＡとした場合に、前記平坦状シート（１２）からの高さＢがＡ×５０％〜Ａ×６０％の範囲内であり、先端部（１１ｄ）と側壁部（１１ｂ）との境に形成される先端角部（１１ｃ）の曲率半径ＲがＡ×１０％以下であることを特徴とする合成樹脂製中空板。
【請求項２】
前記凹凸状シート（１１）における前記円柱状突起部（１１０）の前記先端部（１１ｄ）側に他の平坦状シート（１３）が接合されていることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製中空板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の円柱状突起部が形成された凹凸状合成樹脂シートの両面に平坦状合成樹脂シートを接合した合成樹脂製中空板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、多数の円柱状突起部が形成された凹凸状合成樹脂シートの両面に平坦状合成樹脂シートを接合した合成樹脂製中空板（気泡ボード）が知られている。図６（ａ）は従来の気泡ボードＪ１０の断面図であり、図６（ｂ）は凹凸状シートＪ１１の各部の寸法を説明するための図である。図６（ｂ）では、図中の上側に位置する平坦状シートを省略している。
【０００３】
図６（ａ）に示すように、多数の円柱状突起部Ｊ１１０が形成された凹凸状シートＪ１１の両面に平坦状シートＪ１２、Ｊ１３が接合され、ガスが密閉された気泡部Ｊ１４が形成されている。このような気泡ボードＪ１０は中空構造のため軽量であり、また、耐圧縮性、耐衝撃性、熱遮断効率等に優れている。
【０００４】
この気泡ボードは、単位面積当り重量（目付重量）が２００グラム／ｍ2〜３０００グラム／ｍ2程度のものがよく知られている。気泡ボードは肉厚シートから構成され曲げ剛性を有しており、薄肉シートから構成され柔軟性を有する気泡シートと区別される。なお、本明細書中において「合成樹脂製中空板」とは、目付重量が２００グラム／ｍ2以上の合成樹脂製気泡ボードを意味するものとする。
【０００５】
従来より、気泡ボードは気泡シートを製造する技術の転用で製造されており、凹凸状シートＪ１１の厚みがすべての箇所で均一であることが理想的であると考えられていた。このため、凹凸状シートＪ１１における各部の厚みは、平坦状シートＪ１１と接合している接合部Ｊ１１ａの厚みと、側壁部Ｊ１１ｂの厚みと、先端平坦部Ｊ１１ｄの厚みとができるだけ均一に近くなるようにしていた。
【０００６】
従来の気泡ボードでは一般的に、円柱状突起部Ｊ１１０を構成する凹凸状シートＪ１１の寸法割合を以下のように設定している。円柱状突起部Ｊ１１０の開口部直径をＡとした場合、側壁部Ｊ１１ｂの高さＢ＝Ａ×４０％とし、先端角部Ｊ１１ｃの曲率半径Ｒ＝Ａ×１０％とし、先端平坦部Ｊ１１ｄの直径Ｃ＝Ａとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、気泡シートと気泡ボードでは、ガスが密閉された気泡部の役割が異なっている。すなわち、気泡シートでは、ガスが密閉された気泡部に荷重がかかった場合、気泡部内のガスの存在により、荷重を薄肉の凹凸状シートの抗張力で受けとめる。つまり、気泡シートでは、気泡部の圧縮を凹凸状シートの引っ張りに転換して薄肉シートの強度を最大限に生かす緩衝材として構成されている。これに対し、気泡ボードＪ１０で主となるのは、気泡部Ｊ１４を構成する円柱状突起部Ｊ１１０の座屈に対する強さである。つまり、凹凸状シートＪ１１の強度は、主に側壁部Ｊ１１ｂの肉厚で決定されるので、接合部Ｊ１１ａと先端平坦部Ｊ１１ｄの肉厚は強度に寄与する度合が低く、これらの部位の肉厚が厚すぎるとむだ肉となりデッドウェイトになる。この結果、気泡ボードＪ１０は強度の割に重くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑み、強度を保持しつつ、軽量化することが可能な合成樹脂製中空板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、多数の円柱状突起部（１１０）が形成された凹凸状シート（１１）における円柱状突起部（１１０）の開口側に平坦状シート（１２）が接合されており、単位面積当り重量が２００グラム／ｍ2以上の合成樹脂製中空板であって、円柱状突起部（１１０）は、開口部の直径をＡとした場合に、平坦状シート（１２）からの高さＢがＡ×５０％〜Ａ×６０％の範囲内であり、先端部（１１ｄ）と側壁部（１１ｂ）との境に形成される先端角部（１１ｃ）の曲率半径ＲがＡ×１０％以下であることを特徴としている。
【００１０】
これにより、円柱状突起部（１１０）において、強度に寄与する度合が大きい側壁部（１１ｂ）の厚みをできるだけ厚くし、強度に寄与する度合が小さい先端（１１ｄ）の厚みをできるだけ薄くすることができる。これにより、強度を保ちつつ、軽量化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明では、凹凸状シート（１１）における円柱状突起部（１１０）の先端部（１１ｄ）側に他の平坦状シート（１３）を接合した場合にも、強度を保ちつつ、軽量化を図ることができる。
【００１２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、合成樹脂製気泡ボード（以下、単に「気泡ボード」ともいう。）１０の斜視図である。図２（ａ）は気泡ボード１０の断面図であり、図２（ｂ）は凹凸状シート１１の各部の寸法を説明するための図である。図２（ｂ）では、図中の上側に位置する平坦状シート１３を省略している。
【００１５】
気泡ボード１０は合成樹脂製中空板から構成されている。このような気泡ボード１０として、プラパール（登録商標）の商品名で知られているものを用いることができる。
【００１６】
図１、図２（ａ）に示すように、気泡ボード１０は、凹凸状シート１１と、凹凸状シート１１の両面に接合された２枚の平坦状シート１２、１３とからなる３層構造となっている。凹凸状シート１１には複数の中空状の円柱状突起部１１０がエンボス加工されており、円柱状突起部１１０の開口側（図１の下側）に第１の平坦状シート１２が接合され、これにより空気が封入された気泡部１４が形成される。円柱状突起部１１０の先端側（図１の上側）には、第２の平坦状シート１３が接合されている。
【００１７】
このような構成により、気泡ボード１０は、軽量であり、また耐圧縮性、耐衝撃性に優れるという特性を有している。合成樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系重合体を用いることができ、本実施形態ではポリプロピレンを用いている。
【００１８】
気泡ボード１０を２枚の平坦状シート１２、１３で凹凸状シート１１を挟み込むサンドイッチ構造体と考えた場合、凹凸状シート１１は両外側の平坦状シート１２、１３をできるだけ強固につなげることができ、かつ、できるだけ軽量であることが望ましい。このため、凹凸状シート１１において、強度に寄与する度合が大きい部位の厚みをできるだけ厚くし、強度に寄与する度合が小さい部位の厚みをできるだけ薄くすることが望ましい。具体的には、側壁部１１ｂの厚みｔ２〜ｔ４をできるだけ厚く、平坦状シート１１と接合している接合部１１ａの厚みｔ１と先端平坦部１１ｄの厚みｔ６とをできるだけ薄くすることが望ましい。
【００１９】
本実施形態では、凹凸状シート１１の寸法割合を以下のように設定している。円柱状突起部１１０の開口部直径をＡとした場合、側壁部１１ｂの高さＢをＡ×５０％〜Ａ×６０％の範囲内とし、先端角部１１ｃの曲率半径ＲをＡ×１０％以下とし、先端平坦部１１ｄの直径Ｃ＝Ａとしている。
【００２０】
図３は、本実施形態の気泡ボード１０を製造する気泡ボード製造装置の主要構成部の一例を示している。図３に示すように、３つの合成樹脂製シート供給部２０、２１、２２が設けられている。第１のシート供給部２０からは凹凸状シート１１となる合成樹脂製シート１１０が供給され、第２のシート供給部２１からは第１の平坦状シート１２となる合成樹脂製シート１２０が供給され、第３のシート供給部２２からは第２の平坦状シート１３となる合成樹脂製シート１３０が供給される。これらのシート供給部２０、２１、２２はそれぞれ、押出機（図示せず）に連結したフラットダイから構成されている。
【００２１】
また、気泡シート製造装置には、外周に多数の凹部が形成された成形ロール２３と、第１の加圧ロール２４、第１の剥離ロール２５、第２の加圧ロール２６、第２の剥離ロール２７とが設けられている。
【００２２】
成形ロール２３の表面には、凹凸状シート１１の円柱状突起部１１０に対応した凹部が多数形成されている。成形ロール２３の凹部のパターンは、図２（ｂ）で示した上述の凹凸状シート１１の寸法割合に形成されている。成形ロール２３の凹部の底は図示しない真空ポンプに接続されており、凹部で真空吸引が可能となっている。
【００２３】
次に、本実施形態の気泡シート１０の製造方法の一例について説明する。第１のシート供給部２０より供給された高温の凹凸形成前のシート１１０は、成形ロール２３上で真空に吸引されることにより、気泡部１４を構成する円柱状突起部１１０が形成され、凹凸状シート１１となる。第２のシート供給部２１より供給された高温の合成樹脂製シート１２０は、第１の加圧ロール２４により凹凸状シート１１に押しつけられ、凹凸状シート１１に接合する。接合した凹凸状シート１１と第１の平坦状シート１２は、剥離ロール２５により成形ロール２３から剥離される。
【００２４】
第３のシート供給部２２より供給された高温の合成樹脂製シート１３０は、第２の加圧ロール２６により凹凸状シート１１に押しつけられ、凹凸状シート１１における第１の平坦状シート１２の反対側に接合する。接合した凹凸状シート１１と平坦状シート１２、１３は、剥離ロール２７により剥離される。
【００２５】
これにより、凹凸状シート１１と平坦状シート１２、１３とが融着して接合し、気泡部１４に気体が封入された気泡ボード１０が成形される。
【００２６】
上記寸法割合で製造された気泡ボード１０は、強度に寄与する度合が大きい側壁部１１ｂの厚みをできるだけ厚くし、強度に寄与する度合が小さい先端平坦部１１ｄの厚みをできるだけ薄くすることができた。具体的には、側壁部１１ｂの厚みは、接合部１１ａに近い側から順にｔ２＝０．７×ｔ１、ｔ３＝０．５×ｔ１、ｔ４＝０．４×ｔ１となった。また、先端角部１１ｃの厚みｔ５＝０．２×ｔ１となり、先端平坦部１１ｄの厚みｔ６＝０．１５×ｔ１となった。これにより、平坦シート１２、１３にかかる荷重に対して強度を保ちつつ、軽量化を図ることができた。
【００２７】
また、円柱状突起部１１０の開口部直径をＡとし、側壁部１１ｂの高さＢをＡ×５０％より低くした場合には、先端平坦部１１ｄの厚みが厚くなる。この場合には、強度に寄与する度合が小さい部位の厚みがむだ肉となりデッドウェイトになるため、気泡ボードは強度の割に重くなる。
【００２８】
側壁部１１ｂの高さＢをＡ×６０％より高くした場合には、先端平坦部１１ｄの厚みを薄くすることができるものの、側壁部１１ｂにおける先端平坦部１１ｄに近い部位の厚みが薄くなりすぎるので、平坦シート１２、１３に荷重がかかった際に座屈を生じやすくなり、強度が低下する。
【００２９】
（第１参考例）
次に、第１参考例について図４に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分は同一の符号を付けて説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３０】
図４は、本第１参考例の気泡ボード１０の断面図である。図４に示すように、本実施形態では、円柱状突起部１１０の開口部直径をＡとした場合に、側壁部１１ｂの高さＢをＡ以上としている。
【００３１】
このように円柱状突起部１１０の軸方向が径方向以上の長さである場合には、先端平坦部１１ｄに対して斜め方向に荷重が加わったときに座屈を生じやすい。このため、本実施形態では、円柱状突起部１１０を先端が細くなる円錐台形状としている。このため、先端平坦部１１ｄの直径ＣをＡより小さくし、凹凸状シート１１における第１の平坦状シート１２との接合部１１ａと側壁部１１ｂとの間の角度θ＞９０°としている。
【００３２】
Ｂ＝Ａの場合には、θは９５°程度が適正であり、先端平坦部１１ｄに対して斜め方向に荷重が加わったときにも座屈を生じにくくなる。また、Ｂ＞Ａの場合には、θ＞９５°とすることが望ましいが、θの上限は１１０°を超えないことが望ましい。θが１１０°を超えると、先端平坦部１１ｄに対して垂直方向に荷重が加わったときに、座屈しやすくなるからである。
【００３３】
また、Ｂ≧Ａの場合に、円柱状突起部１１０の形状を先端が細くなる円錐台形状として、凹凸状シート１１における第１の平坦状シート１２との接合部１１ａと側壁部１１ｂとの間の角度θ＞９０°とすることで、成形ロール２３での真空吸引による凹凸状シート１１の延伸量が減少し、円柱状突起部１１０を構成する凹凸状シート１１の厚みのバラツキを抑えることができる。これにより、側壁部１１ｂの肉厚分布を適正にすることができる。
【００３４】
（第２参考例）
次に、本発明の第２参考例について図５に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分は同一の符号を付けて説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３５】
図５は、本第２参考例の気泡ボード１０の断面図である。図５に示すように、本実施形態では、凹凸状シート１１の側壁部１１ｂが屈曲し、円柱状突起部１１０に段差部１１０ａが形成されている。円柱状突起部１１０では、段差部１１０ａで直径が不連続的に小さくなっている。このような構成の気泡ボード１０によれば、側壁部１１ｂが直線状の気泡ボードに比較して曲げ剛性が向上する効果が得られる。
【００３６】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態及び参考例では、凹凸状シート１１を２枚の平坦状シート１２、１３で挟み込む三層品の気泡ボード１０について説明したが、本発明は凹凸状シート１１における円柱状突起部１１０の開口側に第１の平坦状シート１２を接合した二層品に対しても適用可能である。
【００３７】
また、上記実施形態及び参考例では、合成樹脂としてポリプロピレンやポリエチレンといったポリオレフィン系重合体を用いたが、再生ＰＥＴ原料や、分解性樹脂である脂肪族ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態に係る合成樹脂製気泡ボードの斜視図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係る気泡ボードの断面図であり、（ｂ）は凹凸状シートの各部の寸法を説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る気泡ボードを製造する気泡ボード製造装置の主要構成部の一例を示す概念図である。
【図４】第１参考例の気泡ボードの断面図である。
【図５】第２参考例の気泡ボードの断面図である。
【図６】（ａ）は従来の気泡ボードの断面図であり、（ｂ）は凹凸状シートの各部の寸法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…合成樹脂製気泡ボード、１１…凹凸状シート、１１ａ…接合部、１１ｂ…側壁部、１１ｃ…先端角部、１１ｄ…先端平坦部、１２…第１の平坦状シート、１３…第２の平坦状シート、１４…気泡部、１１０…円柱状突起部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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