特許 5765774 嵌合型シート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5765774

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】嵌合型シート

(51)【国際特許分類】

   B32B 3/26 20060101AFI20150730BHJP

   B29C 65/56 20060101ALI20150730BHJP

【ＦＩ】

   B32B3/26 Z

   B29C65/56

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-134518(P2011-134518)

(22)【出願日】2011年6月16日

(65)【公開番号】特開2013-982(P2013-982A)

(43)【公開日】2013年1月7日

【審査請求日】2014年4月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000199979

【氏名又は名称】川上産業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】503361400

【氏名又は名称】国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】100086759

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 喜平

(74)【代理人】

【識別番号】100109128

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 功

(74)【代理人】

【識別番号】100142099

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 真一

(72)【発明者】

【氏名】森島 敏之

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 浩司

(72)【発明者】

【氏名】二橋 勇気

(72)【発明者】

【氏名】石村 康生

(72)【発明者】

【氏名】樋口 健

(72)【発明者】

【氏名】青木 隆平

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 康行

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 一哉

(72)【発明者】

【氏名】片山 範将

(72)【発明者】

【氏名】岸本 直子

【審査官】 中山 基志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１４２７４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ１／００−４３／００

Ｂ２９Ｃ６３／００−６５／８２

Ｂ６５Ｄ５７／００−５９／０８；８１／００−８１／１３３

Ｅ０４Ｂ２／００；５／０２；７／２０；９／０４

Ｅ０４Ｃ２／００−２／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

凹凸状のシートを重ねて使用する嵌合型シートであって、
前記凹凸状のシートは、凸状部とこの凸状部に囲まれた平面部からなるとともに、凸状面同士を対向させて重ねたときに、一の凹凸状のシートの凸状部が、他の凹凸状のシートの平面部に嵌合する形状からなり、
前記一の凹凸状のシートは、他の凹凸状のシートと凸状面同士を対向させて重ねたときに各凹凸状のシートが接する所定の箇所に膨出する突起を備え、
前記他の凹凸状のシートは、前記一の凹凸状のシートと凸状面同士を対向させて重ねたときに前記所定の箇所に対応した箇所に前記突起を係止可能な開口を備えることを特徴とする嵌合型シート。

【請求項2】

凹凸状のシートを重ねて使用する嵌合型シートであって、
前記凹凸状のシートは、凸状部とこの凸状部に囲まれた平面部からなるとともに、凸状面同士を対向させて重ねたときに、一の凹凸状のシートの凸状部が、他の凹凸状のシートの平面部に嵌合する形状からなり、
前記一の凹凸状のシートにおける凸状部の形状は、凹凸状のシートの凸状面同士を対向させて重ねたときに、前記一の凹凸状のシートにおける凸状部が他の凹凸状のシートの平面部に嵌合し、各凹凸状のシートが所定の曲率係数にもとづき湾曲するように、前記他の凹凸状のシートにおける凸状部の特徴量及び前記所定の曲率係数にもとづき定まる形状からなることを特徴とした嵌合型シート。

【請求項3】

凹凸状のシートを重ねて使用する嵌合型シートであって、
前記凹凸状のシートは、凸状部とこの凸状部に囲まれた平面部からなるとともに、凸状面同士を対向させて重ねたときに、一の凹凸状のシートの凸状部が、他の凹凸状のシートの平面部に嵌合する形状からなり、
前記一の凹凸状のシートもしくは前記他の凹凸状のシートのいずれか又は双方における前記凸状部の形状が、所定の錐台状からなることを特徴とした嵌合型シート。

【請求項4】

前記一の凹凸状のシートもしくは前記他の凹凸状のシートのいずれか又は双方における前記凸状部の形状が、所定の錐台状からなることを特徴とした請求項１又は２記載の嵌合型シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合成樹脂等からなるシートに関し、特に、凹凸状のシートを重ねて使用することが可能な嵌合型シートに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、合成樹脂等からなる気泡シートは、包装材として用いられる他、構造物、什器等の芯材として用いられる（例えば、特許文献１参照）。
また、このような気泡シートの応用形として、２枚の凹凸状のプラスチックシートの凸状面同士を対向させ、一方のシートの凸状部が他方のシートの凸状部間（すなわち平面部）に入り込むように重ね、これらを熱融着させた嵌合型のシートが提供されている。
このような嵌合型シートによれば、軽量で耐水性、耐熱性等に優れるため建材用パネル、内装材、コンテナ、箱、容器等の種々の用途に使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−１２９３６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このような嵌合型シートは、２つのシートを重ね、加圧・加熱する工程を経て完成されるため、気泡シート等に比べ製造に手間がかかる問題が生じていた。
また、嵌合型シートが平坦な状態で使用するケースしか想定されていないのに加え、シートを重ね合わせた構造上、湾曲などの変形に対する自由度が少ない。
このため、嵌合型シートを巻き取る際には一定長あたりの巻き径が大きくなり、原反の保管・搬送等において問題が生じていた。
また、湾曲の自由度とともに、湾曲させた状態でシート同士が適切に嵌合され分離しにくい嵌合型のシートが求められていた。

【0005】

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、嵌合可能な凹凸状のシート同士を着脱自在に接合する接合部を備えた嵌合型シートの提供を目的とする。
また、凹凸状シートの形状を最適化することにより、嵌合させたときに所望の曲率で適切に湾曲させて使用することができる嵌合型シートの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため本発明の嵌合型シートは、凹凸状のシートを重ねて使用する嵌合型シートであって、前記凹凸状のシートは、凸状部とこの凸状部に囲まれた平面部からなるとともに、凸状面同士を対向させて重ねたときに、一の凹凸状のシートの凸状部が、他の凹凸状のシートの平面部に嵌合する形状からなり、重ねられた凹凸状のシートを着脱自在に接合する接合手段を備える構成としてある。

【発明の効果】

【0007】

本発明の嵌合型シートによれば、生産性に優れ、取扱いが容易で、湾曲に対する自由度が高い効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】嵌合型シートの構造を示す図であり、凹凸状のシートが分離した状態を示す外観図である。

【図2】嵌合型シートの構造を示す図であり、凹凸状のシートが重なった状態を示す外観図である。

【図3】凸状部の形状の一例を示す平面図である。

【図4】嵌合型シートの接合手段を説明するための断面図である。

【図5】凹凸状シートの製造方法を説明するための説明図である。

【図6】湾曲態様の嵌合型シートを説明するための説明図である。

【図7】凹凸状シートの応用例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の嵌合型シートの実施形態について図面を参照して説明する。
ここで、本実施形態に係る嵌合型シート１は、建材用パネル、内装材その他様々な用途で用いられる樹脂製のシートを応用したものである。

【0010】

（嵌合型シートの構造）
図１及び図２は、本発明の嵌合型シートの構造を示す外観図である。図１は、凹凸状のシートが分離した状態を示す外観図であり、図２は、凹凸状のシートが重なった状態を示す外観図である。
本発明の実施形態に係る嵌合型シート１は、凹凸状のシート（以下、凹凸シートという。）１１を重ねて使用するものであって、この凹凸シート１１は、所定の形状からなる凸状部２とこの凸状部２に囲まれた平面部３からなるとともに、凸状面同士を対向させて重ねたときに、一の凹凸シート１１における凸状部２が、他の凹凸シート１１の平面部３に嵌合する形状からなり、重ねられた凹凸シート１１を着脱自在に接合する接合手段を備えるようにしている。

【0011】

すなわち、凹凸シート１１は、図１に示すように、凹状部２及び平面部３が千鳥模様に配列されていることを特徴とする。このため、２つの凹凸シート１１を重ねることで図２に示す嵌合型シート１として使用することができる。
また、凸状部２の形状が、錐台状からなることも特徴としている。
このようにすることで、平面な状態で重ねたときは勿論、一方向又は直交する二方向に屈曲させた態様で使用することができる。

【0012】

ここで、「錐台状」には、底面及び頂面が四角形、三角形、円形などの相似の平面からなる四角錐台、三角錐台、円錐台の他、一側面が左右対称な台形で、他の側面が矩形となる立体形状も含まれる（図１、図２、図３等参照）。
なお、図３は、凹凸シート１１をシート面の垂直方向から見た平面図及び水平方向から見た断面図であり、図３（ａ）は、底面及び頂面の形状が矩形からなる錐台の凸状部２、図３（ｂ）は、底面及び頂面の形状が三角形からなる三角錐台の凸状部２、図３（ｃ）は、底面及び頂面の形状が円形からなる円錐台の凸状部２の例を示したものである。

【0013】

図１（ａ）は、凸状面が下方を向いた凹凸シート１１Ａの例を示す外観図である。例えば、同図に示すように、凹凸シート１１Ａは、各凸状部２が格子状に配列され、平面部３の形状が凸状部２の頂面の形状に一致する形状とすることができる。すなわち、凸状部２の底面の配置からなる平面部３のシート面の形状を凸状部２の頂面の形状と一致するように各凸状部２を配置するものである。
図１（ｂ）は、凹凸シート１１Ａと対に使用される凹凸シート１１Ｂの例を示す外観図である。同図に示すように、凹凸シート１１Ｂは、凹凸シート１１Ａと凸状面を対向させた状態において、各凸状部２を、凹凸シート１１Ａの平面部３に対応する位置に配列するとともに、その配列からなる平面部３におけるシート面の形状を凹凸シート１１Ａの凸状部２の頂面と同じ形状となるようにしたものである。
なお、実際には、凹凸シート１１Ａ（又は、凹凸シート１１ｂ）を生成し、これを裏返したものを凹凸シート１１Ｂ（又は、凹凸シート１１Ａ）として用いることもできる。

【0014】

このようにすると、図２に示すように、凹凸シート１１Ａと凹凸シート１１Ｂとを適切に嵌合させることができる。
すなわち、このような形状の凹凸シート１１Ａと凹凸シート１１Ｂとを重ね合わせた場合、凹凸シート１１Ａの各凸状部２と凹凸シート１１Ｂの各平面部３とが隙間なく嵌るとともに、凹凸シート１１Ａの各平面部３と凹凸シート１１Ｂの各凸状部２とが隙間なく嵌る。このため、凸状部２が全面に配列された嵌合型シート１を得ることができる。

【0015】

（嵌合型シートの接合手段）
また、本実施形態の嵌合型シート１は、凹凸シート１１同士を着脱自在に接合するための接合手段を備える。
図４は、嵌合型シートの接合手段を説明するための断面図である。同図は、凹凸シート１１Ａと凹凸シート１１Ｂとが嵌合された状態における断面の状態を示したものである。
例えば、図４（ａ）に示すように、一の凹凸シート１１は、他の凹凸シート１１と凸状面同士を対向させて重ねたときに各凹凸シート１１が接する所定の箇所に膨出する突起４１を備え、他の凹凸シート１１は、一の凹凸シート１１と凸状面同士を対向させて重ねたときに前記所定の箇所に対応した箇所に突起４１を係止可能な開口４２を備えるようにすることで、接合手段を実現することができる。

【0016】

具体的には、凹凸シート１１Ｂの平面部３には膨出した突起４１を設け、凹凸シート１１Ａの平面部３の対応する箇所には突起４１の外径よりやや小さな開口４２を設けることにより、突起４１と開口４２との係止可能構造を接合手段として用いるようにしている。
すなわち、この場合、凹凸シート１１の凸状面同士を重ねつつ突起４１を開口４２に押し込むことによって凸状部と平面部とが互いに嵌合され、これにより凹凸シート１１Ａと凹凸シート１１Ｂとが嵌合状態で接合される。また、突起４１と開口４２との係止状態を解除して、凹凸シート１１同士を引き離すことによって凹凸シート１１Ａと凹凸シート１１Ｂとを分離することができる。

【0017】

また、接合手段としては、図４（ｂ）に示すように、面ファスナーを用いることができる。例えば、凹凸シート１１Ａの頂部外面に面ファスナー（フック面）４３を貼付し、凹凸シート１１Ｂの平面部３の凸状面側に面ファスナー（ループ面）４４を貼付するとよい。
さらに、図４（ｃ）に示すように、両面粘着テープ４５を接合手段として用いることができる。この場合、凹凸シート１１Ａの頂部外面又は凹凸シート１１Ｂの平面部３の凸状面側のいずれかの箇所に両面粘着テープ４５を貼付するとよい。
両面粘着テープ４５は、凹凸シート１１を引き離す際に接合面を損傷することがなく、繰り返し利用し得る程度の粘度が好ましい。

【0018】

このように接合手段を備えることにより、凹凸シート１１を嵌合型シート１として使用するときにだけ嵌合させ、それ以外は分離した状態としておくことができる。
例えば、嵌合した状態で保管や搬送ができ、また、分離した状態で保管等することができる。また、原反の巻き径を従来に比べ小さくできるため、保管スペースを抑え、搬送効率を向上することができる。
また、各凹凸シート１１の凸状面を同じ方向して重ねることによって複数の凹凸シート１１をまとまりよく嵌合させることができるため、フラットな状態にあるシートを保管する際や搬送する際においても同様の効果を奏することができる。
さらに、各凹凸シート１１を重ねたときに隙間なく嵌合した状態となるため、接合性の高い嵌合型シート１を実現している。

【0019】

（嵌合型シートの製造方法）
つぎに、本実施形態の嵌合型シート１をなす凹凸シート１１の製造方法について説明する。
図５は、凹凸シートの製造方法を説明するための説明図であり、製造装置の一例を示す図である。
図５に示すように、製造装置５は、フラットダイ５１と成形ロール５２とを備える。
フラットダイ５１は、所定の樹脂材料を薄膜状に押し出すことによって、フラット状の樹脂シート１０を連続的に供給する。
樹脂材料は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂を単独で、又は、二種以上を混合して用いることができる。

【0020】

フラットダイ５１から供給されたフラット状のシート１０は、成形ロール５２に供給される。
成形ロール５２には、外周面に錐台状のキャビティ５３が格子状に設けられている。
各キャビティ５３は、図示しない真空ポンプにつながっており、キャビティ５３を真空吸引することにより、シート１０に中空状に膨出する多数の凸状部２が形成され、この結果、凸状部２と平面部３とが交互に配置された凹凸シート１１が生成される。
生成された凹凸シート１１Ａは、裏返すことで凹凸シート１１Ｂとして用いることができる。
すなわち、このようにして本実施形態の嵌合型シート１をなす凹凸シート１１Ａ及び凹凸シート１１Ｂを生成することができる。
このため、従来の嵌合型シートの製造方法において行っていた加圧工程や加熱工程を省くことができ、生産性を高めることができる。

【0021】

（湾曲態様の嵌合型シート 第一の例）
つぎに、湾曲態様の嵌合型シートの第一の例について説明する。本実施形態に係る湾曲態様の嵌合型シート１は、凹凸シート１１の凸状面同士を対向させて重ねたときに、一の凹凸シート１１における凸状部２が他の凹凸シート１１の平面部３に嵌合し、各凹凸シート１１が所望の曲率係数にもとづき湾曲するように、一の凹凸シート１１における凸状部２の形状を他の凹凸シート１１における凸状部２の特徴量及びその曲率係数にもとづき定まる形状とするようにしている。
ここで、「特徴量」とは、凸状部２の形状、大きさ及び凸状部間の距離（間隔）等、凸状部２の特徴を特定するためのデータをいう。例えば、凸状部２が錐台状であれば、側面（台形）の上底長、下底長、高さ、凸状部２の間隔のそれぞれの値を特徴量とすることができる。

【0022】

図６は、湾曲態様の嵌合型シートを説明するための第一の説明図である。
図６（ａ）に示すように、２つの凹凸シート１１（以下、パネルＡ、パネルＢという。）は、断面（側面）が、左右対称の台形からなる錐台状の凸状部２を規則的に配列している。ここで、各凸状部２は、上底長ｄ_１，ｄ_２、下底長ｌ_１，ｌ_２、高さｈ_１，ｈ_２、間隔ｗ_１，ｗ_２をそれぞれ特徴量として有する。
そして、本例では、パネルＡに係る凸状部２ａの特徴量が固定されていると仮定し、パネルＡとパネルＢとを嵌合させたときに所望の曲率半径ｒで湾曲させることができるパネルＢの形状、すなわち、凸状部２ｂの特徴量を求める。

【0023】

まず、図６（ｂ）に示すように、パネルＡとパネルＢとを凸状面２を対向させ、凸状部２と平面部３とを相互に嵌合させた場合を想定する。この場合、パネルＡの凸状部２ａの一側面（台形の側辺）とパネルＢの凸状部２ｂの一側面（台形の側辺）とが一致する必要があることから、次式（１）〜（３）が成立する。

【数1】

【0024】

また、図６（ｂ）における２つの破線部においては、セルサイズあたりの頂角（湾曲時における隣接する凸状部と平面部との角度）をθとすると次式（４）、（５）が成立する。

【数2】

【0025】

ここで、ｈ₁≒ｈ₂、θ≪１（つまり、曲率半径ｒが凸状部２の寸法より十分大きい）とすると、式（４）、（５）は次式（４）’、（５）’に置き換えることができる。

【数3】

【0026】

このため、ｄ_２＝ｗ_１、ｗ_２＝d₁、ｈ₂＝ｈ₁、及び、式（４）’、（５）’から次式（６）を導出することができる。

【数4】

これにより、ｌ₂が算出され、続いて、式（３）にもとづき、ｈ_２を算出することができる。

【0027】

例えば、ｈ_１＝５，ｌ_１＝１０、ｄ_１＝８、ｗ_１＝１０のパネルＡに対し、ｒ＝５０の曲率で湾曲させる場合、（６）にもとづき以下のようにしてｌ_２を算出することができる。

【数5】

【0028】

すなわち、パネルＡの形状と曲率半径にもとづきパネルＢの形状を求めることができる。具体的には、側面（台形）の高さｈ_１＝５、上底長ｄ_１＝８、下底長ｌ_１＝１０、間隔ｗ_１＝１０を凸状部２ａの特徴量とするパネルＡがある場合には、側面（台形）の高さｈ_２＝５、上底長ｄ_２＝１０、下底長ｌ_２＝１４、間隔ｗ_２＝８を凸状部２ｂの特徴量とするパネルＢを生成すると、パネルＡとパネルＢとを凸状面を対向させて重ねたときに、適切な嵌合状態を保ちつつ、曲率半径ｒ＝５０で湾曲させることができる。

【0029】

なお、以下に示すように、式（４）によりθを求め、式（５）によりｌ_２を求めた後に、式（３）によってｈ_２を求めることもできる。

【数6】

このようにすると、ｌ_２及びｈ_２をより正確に求めることができる。

【0030】

（湾曲態様の嵌合型シート 第二の例）
つぎに、湾曲態様の嵌合型シートの第二の例について説明する。ここでは、所望の曲率半径ｒにそって湾曲させるために、パネルＡとパネルＢにおける各凸状部２の特徴量を相互に求める例について説明する。この例においては、一方の固定の特徴量にもとづいて他方の特徴量を求めるのではなく、相互に特徴量を求める点において前述の第一の例とは異なる。
そして、本例では、パネルＡ及びパネルＢの各凸状部２において、一部の特徴量を条件付けしたうえで必要な他の特徴量を求める。具体的には、下底長ｌ_１＝ｌ_２＝ｌ、高さｈ_１＝ｈ_２＝ｈとした上で、曲率半径ｒにそって湾曲させる場合の上底長ｄ_１、ｄ_２を求める。
このような条件のもと、式（４）’、式（５）’を用いると次式（７）を導出することができる。

【数7】

そして、この式（７）が成立するようにｄ_１及びｄ_２を求める。

【0031】

例えば、下底長ｌ＝１０、高さｈ＝５とした場合において、曲率半径ｒ＝５０で湾曲させたい場合において、パネルＡの凸状部２ａの上底長をｄ_１＝８とすると、式（７）にもとづきパネルＢの上底長ｄ_２＝６．３６が求まる。
このようにすると、両パネルの凸状部２の上底長ｄ₁、ｄ₂のみに着目して適切に湾曲する態様の嵌合型シート１を生成することができる。

【0032】

本例の場合、側面（台形）の高さｈ_１＝５、上底長ｄ_１＝８、下底長ｌ_１＝１０、間隔ｗ_１＝６．３６を凸状部２ａの特徴量とするパネルＡを生成するとともに、側面（台形）の高さｈ_２＝５、上底長ｄ_２＝６．３６、下底長ｌ_２＝１０、間隔ｗ_２＝８を凸状部２ｂの特徴量とするパネルＢを生成した場合には、パネルＡとパネルＢとを凸状面を対向させて重ねたときに、適切な嵌合状態を保ちつつ、曲率半径ｒ＝５０で湾曲させることができる。

【0033】

なお、以下に示すように、式（５）によりθを求め、式（４）によりｄ_２を求めた後、式（３）によってｈ_２を求めることもできる。

【数8】

このようにすると、ｄ_２及びｈ_２をより正確に求めることができる。

【0034】

以上のように、本発明の実施形態に係る嵌合型シート１によれば、必要時に凹凸シート１１を嵌合させ、また、着脱自在に接合できるようにしているため、生産性に優れ、取扱いがし易い嵌合型シート１を提供することができる。
また、本発明の嵌合型シート１は接合時に隙間なく嵌合するようにしているため、接合性に優れる。
さらに、本発明の嵌合型シート１は、湾曲する際においても適切に嵌合するような形状の凸状部２を配列するようにしているため、湾曲に対する自由度が高いだけでなく、湾曲時においても接合性に優れた嵌合型シート１を提供することができる。
特に、本実施形態の凹凸シート１１は、凸状部及び平面部を千鳥模様に構成しているため、平面な状態で重ねたときは勿論、一方向又は直交する二方向に屈曲させた態様で使用することができる。

【0035】

以上、本発明について実施形態を示して説明したが、本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
前述した実施形態においては、単層の凹凸シート１１からなる嵌合型シート１について説明したが、図７に示すように、複層シートを用いて形成することもできる。
例えば、図７（ａ）に示すように、合成樹脂のシートに不織布を積層しても良く、また、図７（ｂ）に示すように、アルミ箔を積層して凹凸シート１１を生成してもよい。このようにすると、美感による装飾効果を得ることができる。
特に、本発明の嵌合型シート１は、凹部にオブジェ等の小物を陳列可能なウォールラックやパーテーションとして利用することができる。このような利用態様においては、高いインテリア性やディスプレイ効果を奏することができる。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明は、建材用パネル、内装材等に好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 嵌合型シート
１０ 樹脂シート
１１ 凹凸シート
２ 凸状部
３ 平面部
４１ 突起
４２ 開口
４３，４４ 面ファスナー
４５ 両面粘着テープ
５ 製造装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】