JP2010284858A - 合成樹脂製気泡シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡シートの気泡面同士を張り合わせる際に、気泡部の位置合わせを確実に行う。
【解決手段】凹凸シート１３と平坦シート１４とが接合され、気体が密閉された多数の気泡部１１と気泡部１１に囲まれた平面部１２とが形成されている合成樹脂製気泡シート１０を、気泡部（１１）が形成された面同士が対向するように折曲げ部１５にて半折りにし、半折りにされた合成樹脂製気泡シート１０を両外側から加圧し、加圧された状態の合成樹脂製気泡シート１０を融点以上に加熱して、半折された合成樹脂製気泡シート１０の対向する面同士を融着させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、多数の気泡部が形成された合成樹脂製気泡シートを半折する合成樹脂製気泡シートの製造方法に関する。

従来より、多数の突起部が形成された凹凸シートに平坦シートが接合され、気体が密閉された多数の気泡部が形成された合成樹脂製気泡シートが知られている（特許文献１参照）。このような気泡シートは、気泡部の存在によって緩衝効果に優れており、包装材料として多く用いられている。

特開平１１−１２９３６６号公報

気泡シートはその構造上、面内に気泡部と気泡部が形成されていない平面部が交互に連続しており、気泡部が形成されていない平面部では緩衝効果を発揮することができない。これに対し、２枚の気泡シートを気泡部が形成された気泡面同士を対向させ、一方のシートの気泡部が他方のシートの気泡部間に入り込むように張り合わせることで、一方の気泡シートの気泡部が他方のシートの平面部に位置することとなり、気泡シートにおける気泡部が存在しない面積を極力小さくすることができる。

このように２枚の気泡シートを張り合わせる場合、２枚の気泡シートを気泡面同士が対向するように２本の加圧ロール間に供給し、２枚の気泡シートの気泡面同士を張り合わせることが考えられる。しかしながら、２枚の気泡シートを２本の加圧ロール間に供給する場合、一方の気泡シートの気泡部の位置と他方の気泡シートの気泡部の位置とを完全に同調させることは困難であり、２枚の気泡シートの気泡面同士を張り合わせる際に気泡部の位置合わせが難しいという問題がある。

そこで、本発明は上記点に鑑み、気泡シートの気泡面同士を張り合わせる際に、気泡部の位置合わせを確実に行うことを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明では、凹凸シート（１３）と平坦シート（１４）とが接合され、気体が密閉された多数の気泡部（１１）と前記気泡部（１１）に囲まれた平面部（１２）とが形成されている合成樹脂製気泡シート（１０）を前記気泡部（１１）が形成された面同士が対向するように折曲げ部（１５）で半折りにする半折工程（２０）と、半折りにされた前記合成樹脂製気泡シート（１０）を両外側から加圧する加圧工程（４０、４１）と、加圧された状態の前記合成樹脂製気泡シート（１０）を融点以上に加熱して、半折された前記合成樹脂製気泡シート（１０）の対向する面同士を融着させる加熱工程（５０）とを備えている。

このように、１枚の気泡シート（１０）を半折して気泡面同士を重ね合わせることで、対向する面に形成された気泡部（１１）の位置合わせを精度よく行うことができる。

また、請求項２に記載の発明では、前記気泡部（１１）のシート面に垂直な方向から見た断面形状は、前記平面部（１２）の形状に対応しており、前記折曲げ部（１５）を境に前記気泡部（１１）と前記平面部（１２）の位置が対応していることを特徴としている。

このような構成の気泡シート（１０）を用いることで、気泡シート（１０）の折曲げ部（１５）を境にして形成された気泡部（１１）が対向面の気泡部（１１）間に入り込むことができる。これにより、折曲げ部（１５）を境にした一方の領域の平面部（１２）の位置には他方の領域の気泡部（１１）が存在することになる。このため、気泡シート（１０）のシート面には、気泡部（１１）が存在しない部位がほとんどなくなり、シート面のいずれの部位においても緩衝効果を発揮させることができる。

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。

（ａ）は本発明の実施形態の気泡シートを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 気泡シートを半折する半折装置の概念図である。 （ａ）は半折された気泡シートを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の気泡シート１０を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図１（ａ）において、斜線で示した部位が気泡部１１を示している。

図１（ａ）に示すように、気泡シート１０には、気体が封入された気泡部１１が多数形成されている。本実施形態の気泡部１１は四角柱状に構成されている。気泡シート１０のシート面には、気泡部１１に加えて、気泡部１１に囲まれた部位である平面部１２が設けられており、平面部１２は気泡部１１が形成されていない部位として構成されている。図１（ａ）に示す例では、平面部１２は少なくとも二方向から気泡部１１に囲まれるようになっている。気泡シート１０では、気泡部１１と平面部１２とが、市松模様のように２次元的に交互に形成されている。

図１（ｂ）に示すように、気泡シート１０は、多数の凹凸状突起部が形成された凹凸シート（キャップフィルム）１３と、平坦シート（バックフィルム）１４とから構成される２層構造の合成樹脂製気泡シートとなっている。凹凸シート１３には、多数の四角柱突起部がエンボス加工されており、凹凸シート１３の突起部開口側に平坦シート１４が接合されている。これにより、凹凸シート１３と平坦シート１４との間で空気が密閉され、気泡部１１が形成される。本実施形態の気泡部１１の断面形状（シート面に垂直な方向からみた形状）は、正方形となっている。平面部１２は、凹凸シート１３と平坦シート１４とが接合された部位として構成されている。平面部１２は、気泡部１１の断面形状と同一形状をしており、本実施形態では、四角形（正方形）となっている。

気泡シート１０を構成する合成樹脂として、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樹脂を好適に用いることができ、本実施形態ではポリエチレンを用いている。本実施形態の気泡シート１０は、柔軟性を有する薄肉シートから構成され、単位面積当り重量（目付重量）を２０〜３００グラム／ｍ²としている。

図１（ａ）に示すように、気泡シート１０の中央には、気泡部１１が形成されていない直線状の部位が設けられており、この直線状部位が折曲げ部１５を構成している。折曲げ部１５は、気泡シート１０のシート幅方向（図１（ａ）の左右方向）中央付近において、シート長さ方向（図１（ａ）の上下方向）に沿って設けられている。気泡シート１０は、折曲げ部１５を境にして２つの領域に区画されている。図１の左側に存在する第１領域Ｌと図１の右側に存在する右側の第２領域Ｒは、気泡部１１の位置が対称ではなく、第１領域Ｌの気泡部１１ａは第２領域の平面部１２と対称位置に設けられ、第１領域Ｌの気泡部１１ｂは第２領域Ｒの平面部１２と対称位置に設けられている。つまり、第１領域Ｌと第２領域Ｒでは、気泡部１１の位置が１個分ずつずれている。

気泡シート１０は、折曲げ部１５を境にして第１領域Ｌと第２領域Ｒの気泡部１１同士が対向するように折曲げ可能となっている。このとき、気泡シート１０は一方の領域の気泡部１１が他方の領域の平面部１２に対応する位置に形成されているので、第１領域Ｌと第２領域Ｒを重ね合わせる際に、一方の領域の気泡部１１が他方の領域の平面部１２に入り込むことができる。

図２は、気泡シート１０を半折する半折装置を示している。図２に示すように、半折装置は、三角板２０と一対の送りロール３０、３１と一対の加圧コンベア４０、４１と加熱装置５０とを備えている。なお、図２では、加熱装置５０を破線で示している。

半折装置には、気泡シート１０がロール状に巻かれた原反供給部１６から気泡シート１０が供給される。三角板２０は、略正三角形の板状部材であり、１つの角部２０ａ（図１における奥側に位置する角部）が原反供給部１６から供給された気泡シート１０に当接する。三角板２０の角部２０ａは、気泡シート１０の幅方向における中央付近の折曲げ部１５に当接するようになっており、折り曲げ部１５を境にして気泡シート１０を二つ折りするようになっている。気泡シート１０は、気泡部１１同士が対向するように折曲げられる必要があるので、三角板２０には、気泡シート１０における気泡部１１が形成された気泡面側が当接するようになっている。

送りロール３０、３１は、原反供給部１６から気泡シート１０を引き出すとともに、シート流れ下流側の加圧コンベア４０、４１に気泡シート１０を連続的に供給するものである。送りロール３０、３１は、三角板２０のシート流れ下流側に設けられており、平行に配置された円柱状の一対のロールから構成されている。本実施形態の送りロール３０、３１は、金属あるいは樹脂からなる芯材の表面に摩擦係数が高い材料（例えばゴム）からなるシートが表面に貼り付けられたニップロールとして構成されている。一対の送りロール３０、３１は、二つ折りされた気泡シート１０を挟み込んだ状態で互いに反対方向に同期回転するように構成されている。

加圧コンベア４０、４１は、送りロール３０、３１のシート流れ下流側に設けられており、気泡シート１０を挟んで対向する位置に配置されており、二つ折りされた気泡シート１０を両外側から加圧しながらシート流れ下流側に送り出すように構成されている。加圧コンベア４０、４１は、それぞれ一対のコンベアロール４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂとコンベアベルト４０ｃ、４１ｃを備えており、上側に位置する加圧コンベア４０のコンベアベルト４０ａと下側に位置する加圧コンベア４１のコンベアベルト４１ｂは、二つ折りされた気泡シート１０を挟み込んだ状態で互いに反対方向に同期回転するように構成されている。

加熱装置５０は、加圧コンベア４０、４１と同じ位置に設けられており、加圧コンベア４０、４１で挟み込まれた状態の気泡シート１０を加熱するように構成されている。加熱装置５０としては、加熱炉（オーブン）や熱風炉を用いることができる。本実施形態では、加熱装置５０による加熱温度を、気泡シート１０を構成するポリエチレンの融点（１２０℃）より高い温度としている。加熱装置５０による加熱時間は、加圧コンベア４０、４１の回転速度によって適宜調整される。

ここで、本実施形態の半折装置の作動を説明する。まず、送り出し工程と半折工程を行う。一対の送りロール３０、３１を作動させ、気泡シート１０を連続的に下流側に送り出す。

送りロール３０、３１により原反供給部１６から引き出された気泡シート１０は、三角板２０で進行方向を変え、シート流れ方向に沿って、送りロール３０、３１に向かって流れる。

そして、三角板２０における気泡シート１０が当接する角部２０ａにより、気泡シート１０のシート幅方向中央付近の折曲げ部１５で折り目が形成される。三角板２０により長さ方向に沿って折り目が形成された気泡シート１０は、二つ折りにされた状態で一対の送りロール３０、３１の間に引き込まれ、さらに送りロール３０、３１の下流側に送り出される。

次に、加圧工程と加熱工程を行う。送りロール３０、３１の下流側に送り出された気泡シート１０は、一対の加圧コンベア４０、４１の間に供給される。折曲げ部１５で二つ折りにされた気泡シート１０は、一対の加圧コンベア４０、４１で加圧されることで、第１領域Ｌの気泡部１１ａが第２領域Ｒの気泡部１１ｂ間に入り込み、第２領域Ｒの気泡部１１ｂが第１領域Ｌの気泡部１１ａ間に入り込み、第１領域Ｌと第２領域Ｒとが重なり合う。

加圧コンベア４０、４１で加圧された状態の気泡シート１０は、第１領域Ｌと第２領域Ｒとが重なり合った状態で、加熱装置５０により加熱される。これにより、気泡シート１０の表面層が溶融し、第１領域Ｌと第２領域Ｒとが融着される。加熱装置５０内を移動する過程で対向する面同士が融着した気泡シート１０は、加熱装置５０から外部に排出された後で冷却される。

図３は、第１領域Ｌと第２領域Ｒとが融着した状態の気泡シート１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示している。図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、折曲げ部１５で二つ折りされた気泡シート１０は、第１領域Ｌの気泡部１１ａと第２領域Ｒの気泡部１１ｂが交互に並んでいる。つまり、第１領域Ｌの平面部１２の位置には第２領域Ｒの気泡部１１ｂが存在し、第２領域Ｒの平面部１２の位置には第１領域Ｌの気泡部１１ａが存在している。このため、気泡シート１０のシート面には、気泡部１１が存在しない部位がほとんどなくなり、シート面のいずれの部位においても緩衝効果を発揮させることができる。

また、本実施形態では、１枚の気泡シート１０を二つ折りして気泡面同士を重ね合わせることで、対向する面に形成された気泡部１１の位置合わせを精度よく行うことができる。この結果、気泡シート１０が半折され、第１領域Ｌと第２領域Ｒとが重なり合う際に、気泡シート１０の折曲げ部１５を境に形成された気泡部１１（１１ａ、１１ｂ）がずれることなく対向面の気泡部１１間に確実に入り込むことができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。

例えば、上記実施形態では、気泡部１１の断面形状を正方形としたが、気泡部１１の断面形状は気泡部１１に挟まれた平面部１２の形状と同一であればよく、例えば、菱形等の正方形以外の四角形とすることでき、あるいは三角形のような四角形以外の形状とすることができる。

また、上記実施形態の半折装置では、三角板２０を用いて気泡シート１０を半折するように構成したが、三角板以外の手段で気泡シート１０を半折するように構成してもよい。

また、上記実施形態の気泡シート１０を構成する凹凸シート１３と平坦シート１４を単一材料からなる一層のシートとして構成したが、これに限らず、凹凸シート１３と平坦シート１４を多層シートとして構成してもよい。例えば表面層にポリオレフィン性樹脂材料を用いて融着性を確保した上で、中間層にガスバリア性フィルムを用いることで、気泡部１１からのガス漏れを低減することができる。ガスバリア性フィルムとしては例えばナイロンやＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）を用いることができる。

また、上記実施形態では、気泡シート１０の気泡部１１を折曲げ部１５を境にして位置をずらして形成し、気泡部１１（１１ａ、１１ｂ）が対向面の気泡部１１間に入り込むように構成したが、これに限らず、気泡シート１０の気泡部１１を折曲げ部１５を境にして対称位置に形成し、気泡部１１同士を接合してもよい。

また、上記実施形態では、柔軟性を有する気泡シート１０を二つ折りにして融着させるように構成したが、これに限らず、本発明は曲げ剛性を有する合成樹脂製気泡シート（気泡ボード）にも適用可能である。この場合、単位面積当り重量（目付重量）が３００〜３０００グラム／ｍ²となる。

１０…気泡シート、１１…気泡部、１２…平面部、１３…凹凸シート、１４…平坦シート、１５…折曲げ部、２０…三角板、４０、４１…加圧コンベア、５０…加熱装置。

Claims (2)

1. 凹凸シート（１３）と平坦シート（１４）とが接合され、気体が密閉された多数の気泡部（１１）と前記気泡部（１１）に囲まれた平面部（１２）とが形成されている合成樹脂製気泡シート（１０）を、前記気泡部（１１）が形成された面同士が対向するように折曲げ部（１５）で半折りにする半折工程（２０）と、
   半折りにされた前記合成樹脂製気泡シート（１０）を両外側から加圧する加圧工程（４０、４１）と、
   加圧された状態の前記合成樹脂製気泡シート（１０）を融点以上に加熱して、半折された前記合成樹脂製気泡シート（１０）の対向する面同士を融着させる加熱工程（５０）とを備える合成樹脂製気泡シートの製造方法。
2. 前記気泡部（１１）のシート面に垂直な方向から見た断面形状は、前記平面部（１２）の形状に対応しており、前記折曲げ部（１５）を境に前記気泡部（１１）と前記平面部（１２）の位置が対応していることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製気泡シートの製造方法。

Images