(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックを材料とし、２枚の平板からなるライナーの間を互いに平行に走る多数のリブが接続した構造のプラスチック段ボールにおいて、ライナーの厚さＴ１とリブの厚さＴ２との間に、Ｔ２／Ｔ１＝０．３〜０．６（ただし、０．３５を除く）の関係があることを特徴とする平滑性と平坦性が改善されたプラスチック段ボール。
【請求項２】
リブの断面形状が、曲線ないし屈曲線またはこれらと直線との組み合わせからなるものである請求項１のプラスチック段ボール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック段ボール、すなわち２枚の平板からなるライナーの間を、互いに平行に走る多数のリブが接続した構造のプラスチック成形品の改良に関し、平滑性と平坦性が改善されたプラスチック段ボールを提供する。ここで、「平滑性」とは、プラスチック段ボールの面上の横方向において、内部のリブの存在により生じた相対的に小さい凹凸の程度を意味し、「平坦性」とは、同じ方向であるが相対的に大きい凹凸、換言すれば「反り」の大小を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンやポリプロピレンのようなプラスチックを材料とし、ハモニカ状のダイを通して押し出し成形し、図１に典型例を示すような断面をもった成形品が、その断面形状の類似性にもとづいて、「プラスチック段ボール」の名で製造販売されている。この製品は、いわば中空のプラスチック板であるから、軽量であるにもかかわらず強度および剛性が高く、建築材料、コンクリートパネル、容器の材料など、さまざまな用途に広く使用されている。
【０００３】
ところが、プラスチック段ボールの表面を観察すると、少なくとも面上の横方向に関する限り、十分に平坦とは言えない。まず、リブのある部分は表面が若干くぼんでおり、これは、ダイを通って押し出されたプラスチック材料が冷却固化するときに生じる「ヒケ」と考えられる。このくぼみは一定であり、規則的に並んでいるから、製品の美観や平坦性に対する影響は小さい。問題は、板の横断方向全体につぎつぎに見える屈曲や凹凸と、それが蓄積して生じる全体の反りである。この点を改善することが、製品の美観を高めるだけでなく、使用に当たって好都合であり、かつ、プラスチック段ボールを加工して得られる二次製品の品質を高めることになる。
【０００４】
上記のような平坦性と反りの問題が生じる原因は、プラスチック段ボールの製造技術に内在していることがわかった。成形に用いるダイは、図２および図３に示すような構造であって、ダイ（４）の吐出口（５）から溶融状態で押し出されたプラスチック（３）は、そこに形成した多数の中空の内部に、空気孔（６）を通じて空気を吹き込むことによって、ハモニカ断面の形状を維持したまま引き取りロール（図示してない）で引き取られ、その間に冷却されて固化する。
【０００５】
この製造工程を詳細にみると、プラスチック段ボール内部の各空間に吹き込まれた空気の圧力は、必ずしも均等ではない。もちろん成形装置の設計に当たっては、各空間内の空気圧が等しくなるように努力するが、空気がダイの開口に達するまでの、圧縮空気の供給源からの距離は同一ではないし、ダイの構造も完全に均一ではないから、各空間内部の空気圧に差が生じることは避けられない。
【０００６】
各空間内部の圧力が均等でないため、理解に便利なように誇張して示せば、図４に見るような断面形状をもったプラスチック段ボールができてしまう。平坦性の低さは、こうした機構によりもたらされたものである。このような小さな不均等が蓄積すれば、横方向の反りとなってあらわれることは、容易に理解されるであろう。
【０００７】
平滑性および平坦性を低くするいまひとつの原因は、とくに比較的薄手（板重量が５０〜１００ｇ／ｍ2）のプラスチック段ボールにおいて明瞭なことであるが、押し出し成形後、冷却固化の過程で、ライナーシートはリブより薄く、かつ外側にあるので先に固化するのに対し、厚くて内部にあるリブは固化が遅れる関係にあって、リブの固化に伴う収縮のために、すでに固化していたライナーシートがたるむという現象である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、プラスチック段ボールにおける上記の問題を解消し、板の横方向における平坦性と反りを改善した製品を提供することにある。
【０００９】
平滑性と平坦性を改善した本発明のプラスチック段ボールは、図５に断面を示すような、プラスチックを材料とし、２枚の平板からなるライナー（１）の間を、互いに平行に走る多数のリブ（２）が接続した構造のプラスチック段ボールにおいて、ライナー（１）の厚さＴ１とリブ（２）の厚さＴ２との間に、Ｔ２／Ｔ１＝０．３〜０．６（ただし、０．３５を除く）の関係があることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施形態】
図５を、従来のプラスチック段ボールの構造を示した図１と対比すると明らかなように、従来はライナーとリブの厚さがほぼ同等となっていたところ、本発明では、ライナーよりリブを薄くしたという差異がある。本発明の条件を満たすプラスチック段ボールにおいては、相対的に厚いライナーの間を相対的に薄いリブが連結した構造であるから、前記した各空間内に吹き込まれた空気の圧力の不均一さは、ほとんどがリブの変形で吸収されて、ライナーを変形させるには至らない。この様子を、これも理解を容易にするために誇張して示すと、図６に見るとおりである。
【００１１】
ライナーシートよりリブが遅れて固化することがもたらす平滑性と平坦性への悪影響は、本発明においてはリブの方がライナーシートよりも薄く、冷却されやすいために、緩和される。この冷却速度の差異がひきおこす問題は、前記のように薄手のプラスチック段ボールにおいて顕著であったが、その改善もまた、薄手の製品において明瞭である。この機構も、本発明によるプラスチック段ボールの平滑性と平坦性の改善に役立っている。
【００１２】
ライナーとリブの厚さの関係を選択するに当り、上記のリブの変形による成形時の空気圧の差を吸収するという観点からは、Ｔ2／Ｔ1を小さくすることが効果的であって、逆にみれば、Ｔ2／Ｔ1をある限度内にしなければならない。その限度は０．８であるが、実際上は後記の実施例に示した０．６とするのが適切である。空気圧の差を吸収する効果は、リブが薄いほど高いといえるが、いうまでもなく、リブの厚さはプラスチック段ボールの強度に大きく影響するものであるから、あまり薄くするわけには行かない。通常の用途において要求される強度を確保するには、Ｔ2／Ｔ1が少なくとも０．３あることが必要である。
【００１３】
本発明のプラスチック段ボールには、種々の態様が可能である。図５および図６を参照して説明した態様は、多数の平行に走るリブが、いずれも単純な平板であるが、リブの断面形状は、曲線ないし屈曲線またはこれらと直線との組み合わせや、交差する２本以上の直線または曲線からなるものであってもよい。このようなリブを採用する意味は、ひとつは上記した成形時の空気圧のバラツキを緩和するリブの変形が、単純な平板にくらべて、より容易になるということであり、いまひとつは、製品プラスチック段ボールが、その面に垂直な方向の圧縮応力に対して、若干の緩衝能力を示すということである。
【００１４】
ここで、「曲線」（ここでは、急激な屈曲のない曲線）からなる断面形状としては、半円形を含む円弧の一部や、Ｓ字型のものが代表的である。半円形のものは、図７に示したような、２枚のライナーの一方にだけにその基礎があり、頂点で他方のライナーに接続している形であってもよいし、２枚のライナーの両方にその基礎があり、それぞれの頂点を突き合わせる形で接続している形（図示してない）であってもよい。これも図示してないが、前者の変更態様には、リブの断面形状が切頭半円形のものがあり、後者の変更態様としては、両側の半円形がずれた位置にあって対応し、頂点でなく中間点で接続している形であってもよい。両側の半円形が対照的である必要はない。
【００１５】
Ｓ字型の断面形状のリブは、図８に例示したようなものである。Ｚ字型の断面形状のリブを、その両端で幅の狭い接続部により２枚のライナーに接続したものもあり得、この場合は「屈曲線（急激な屈曲を伴う曲線または直線）と直線」の組み合わせである。曲線が一周して完結すると、中空体の断面になる。その場合には、円形、多角形など、さまざまな態様が可能である。図９の例は、菱形の中空体が、幅の狭いリブにより２枚のライナーに接続した断面形状である。この種のリブが前記した緩衝能力を示すことは、容易に理解されよう。
【００１６】
「交差する２本の直線」からなる断面形状は、図１０に例示するような三角形が代表である。これが曲線から構成されていてもよいことは、いうまでもない。上記した、半円形が頂点で、または中間点で接続した断面形状は、交差する２本の曲線の組み合わせと見ることができる。
【００１７】
【実施例】
材料としてポリプロピレンをえらび、下記の仕様で、幅がともに１０００mmの２種のプラスチック段ボールを、ハモニカ形状のダイからの押し出しにより成形した。
0004114397.tif 000002
【００１８】
製品について、つぎの性質を測定した。
［平坦性］  表面アラサ計と同じ原理であるが、触針の先端を径約１mmの球状にした装置を製作し、製品プラスチック段ボールの幅方向の中央部１００mmに関して横断方向のアラサを測定し、中心線に対する平均アラサを算出した。
［反り］  １０００mm幅の製品の流れ方向に長さ１０００mmのサンプルを切り出し、平板上に置いて、中央部が平板から浮き上がっている距離を測定した
［圧縮強度］  ５０mm×５０mmの試料を圧縮試験機にかけ、つぶれる圧力を測定した。
［曲げ剛性］  ５０mm×５０mmの試料（流れ方向に長いもの）を切り出し、長い方向を、距離が８０mmある２箇所の支点の上にのせ、その中央に力を加えて、折れ曲がったときの力を測定した。
【００１９】
上記の試験の結果は、つぎのとおりである。
0004114397.tif 000003
【００２０】
本発明の実施例は、従来技術による製品にくらべて、構造上、単位面積当りの重量が若干増加するが、機械的特性に関してはほぼ同様であって、平坦性および反りの少なさという点では、明確な改善がみられる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のプラスチック段ボールは、それを構成する２枚のライナーと、ライナーを連結しているリブとの厚さの関係を、従来の製品と異なって、リブがライナーより薄いものにしたことにより、製造時に吹き込まれた空気の圧力の差が引き起こすライナーの凹凸を最小限におさえ、平坦性が高く、かつ反りの小さいものとなる。薄手の製品においてはとくに、ライナーとリブの厚さの関係が冷却固化の遅速に対する影響が大きく、それが平滑性と平坦性を損なうもうひとつの原因であったところ、本発明の構成により、その問題が緩和された。本発明による改善は、プラスチック段ボールの美観を向上させるだけでなく、強度の面にも寄与するから、本発明のプラスチック段ボールの用途をいっそう拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のプラスチック段ボールの構造を示す拡大横断面図。
【図２】  プラスチック段ボールの製造に使用するダイの構造を示す、ダイ出口側から見た図。
【図３】  図２のダイの縦断面図。
【図４】  従来のプラスチック段ボールの欠点を説明するための、誇張して示した拡大断面図。
【図５】  本発明のプラスチック段ボールの構造を示す、図１に対応する拡大横断面図。
【図６】  本発明のプラスチック段ボールにおいて、発明の効果が得られる機構を、これも誇張して示した、図４に対応する横断面図。
【図７】  本発明のプラスチック段ボールの変更態様を示す横断面図。
【図８】  本発明のプラスチック段ボールの別の変更態様を示す横断面図。
【図９】  本発明のプラスチック段ボールのさらに別の変更態様を示す横断面図。
【図１０】  本発明のプラスチック段ボールのなおも別の変更態様を示す横断面図。
【符号の説明】
１  ライナー
２  リブ
３  溶融プラスチック
４  ダイ
５  吐出口
６  空気孔
Ｔ1  ライナーの厚さ
Ｔ2  リブの厚さ
【図１】
0004114397.tif 000004
【図２】
0004114397.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004114397.tif 000011
【図９】
0004114397.tif 000012
【図１０】
0004114397.tif 000013