JP2014213876A - 気泡シート包装成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡シートのみを使用して安価に製造することができる気泡シート包装成形品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】気泡シート包装成形品１０は、下側シート層２２の上面に粒状気泡層２１を一体に有する気泡シート２０の下側シート層２２側を外面側とする収容凹部１１が真空成形によって成形されていることを特徴とする。気泡シート包装成形品１０の製造方法は、下側シート２２の上面に粒状気泡層２１を一体に有する気泡シート２０を用い、気泡シート２０を加熱するとともに、気泡シート２０のシート層２２を成形型５０の凹部５２に載置し真空吸引して成形することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、気泡シート包装成形品及びその製造方法に関する。

果物や野菜等の傷付きやすい物品は、トレーや包装材等の包装成形品に収容されて保護される。これらの包装成形品は、発泡合成樹脂や熱可塑性樹脂等の材料を用いて所定の形状に成形される。

ところで、発泡合成樹脂や熱可塑性樹脂等よりも安価で保護性に優れた材料として、下側シート層の上面に粒状気泡層が積層された気泡シートが知られており、様々な物品の緩衝材として広く利用されている。

しかしながら、気泡シートは特定の形状に賦形することが困難である。気泡シートを特定形状に成形しようとする場合、例えば、発泡樹脂シート等の賦形しやすい材料からなる裏打ち材等を用いる必要があった（例えば、特許文献１参照。）。そのため、包装成形品に気泡シートを用いた場合は、保護性は向上するものの、製造コストがかさんで経済的に不利であった。

そこで、本発明者は、裏打ち材等を用いることなく気泡シートのみを使用して安価に製造することができる気泡シート包装成形品及びその製造方法を発明するに至った。

実用新案登録第３１７１２６６号公報

本発明は、前記の点に鑑みなされたものであって、気泡シートのみを使用して安価に製造することができる気泡シート包装成形品及びその製造方法を提供するものである。

すなわち、請求項１の発明は、下側シート層の上面に粒状気泡層を一体に有する気泡シートの前記下側シート層側を外面側とする収容凹部が真空成形によって成形されていることを特徴とする気泡シート包装成形品に係る。

請求項２の発明は、粒状気泡層の上下面に下側シート層及び上側シート層を一体に有する気泡シートに収容凹部が真空成形によって成形されていることを特徴とする気泡シート包装成形品に係る。

請求項３の発明は、前記成形品がそれ自体で屈曲しない保形性を有する請求項１又は２に記載の気泡シート包装成形品に係る。

請求項４の発明は、下側シートの上面に粒状気泡層を一体に有する気泡シートを用い、前記気泡シートを加熱するとともに、前記気泡シートのシート層を成形型の凹部に載置し真空吸引して成形することを特徴とする気泡シート包装成形品の製造方法に係る。

請求項５の発明は、粒状気泡層の上下面に下側シート層及び上側シート層を一体に有する気泡シートを用い、前記気泡シートを加熱するとともに、前記気泡シートを成形型の凹部に載置し真空吸引して成形することを特徴とする気泡シート包装成形品の製造方法に係る。

請求項６の発明は、前記真空成形時に前記成形型の凹部に対応する凸部を備えたアシスト型を使用する請求項４又は５に記載の気泡シート包装成形品の製造方法に係る。

請求項７の発明は、前記真空成形時における前記気泡シート温度が４０〜１００℃である請求項４ないし６のいずれかに記載の気泡シート包装成形品の製造方法に係る。

請求項１の発明に係る気泡シート包装成形品は、下側シート層の上面に粒状気泡層を一体に有する気泡シートの前記下側シート層側を外面側とする収容凹部が真空成形によって成形されているため、安価に製造することができる。

請求項２の発明に係る気泡シート包装成形品は、粒状気泡層の上下面に下側シート層及び上側シート層を一体に有する気泡シートに収容凹部が真空成形によって成形されているため、高い強度を備えるとともに安価に製造することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記成形品がそれ自体で屈曲しない保形性を有するため、当該包装成形品の使用時の変形を抑制することができる。

請求項４発明に係る気泡シート包装成形品の製造方法は、下側シートの上面に粒状気泡層を一体に有する気泡シートを用い、前記気泡シートを加熱するとともに、前記気泡シートのシート層を成形型の凹部に載置し真空吸引して成形するため、気泡シートのみを使用して安価に気泡シート包装成形品を製造することができる。

請求項５の発明に係る気泡シート包装成形品の製造方法は、粒状気泡層の上下面に下側シート層及び上側シート層を一体に有する気泡シートを用い、前記気泡シートを加熱するとともに、前記気泡シートを成形型の凹部に載置し真空吸引して成形するため、気泡シートのみを使用して安価に気泡シート包装成形品を製造することができる。

請求項６の発明は、請求項４又は５において、前記真空成形時に前記成形型の凹部に対応する凸部を備えたアシスト型を使用するため、気泡シートに対して細かな形状を賦形することが可能となる。

請求項７の発明は、請求項４ないし６において、前記真空成形時における前記気泡シート温度が４０〜１００℃であるため、粒状気泡層の破壊を防止して適度に気泡シートを軟化させることができる。

本発明の一実施例に係る気泡シート包装成形品の斜視図である。 気泡シートの断面図である。 第１実施例の気泡シート包装成形品の概略断面図である。 第２実施例の気泡シート包装成形品の概略断面図である。 成形型の断面図である。 真空成形している状態を表した成形型の断面図である。 第１実施例の気泡シートの成形状態を表した拡大断面図である。 第２実施例の気泡シートの成形状態を表した拡大断面図である。

図１は、気泡シート２０に収容凹部１１を有する所定形状を賦形して成形した気泡シート包装成形品１０であって、果物や野菜等の傷付きやすい物品が好適に収容される。気泡シート包装成形品１０の形状としては、収容凹部１１が浅いトレー状、収容凹部１１が深い箱状またはカップ状等、収容する物品に応じて適宜に構成される。図１に示す実施例の気泡シート包装成形品１０は、イチゴ等が収容可能なトレー状である。図において、符号１２は収容凹部１１を構成する包装成形品１０の底部、１３は収容凹部１１を構成する包装成形品１０の側壁部、１４は包装成形品１０の開口部、１５は開口部の縁部に形成されたフランジ部である。

気泡シート２０は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン等の公知の合成樹脂材料を主体とする材料からなり、図２に示すように、多数の粒状気泡層２１を有している。粒状気泡層２１は、空気層２１ａにより緩衝性及び保温（保冷）性を確保するものである。粒状気泡層２１の大きさや形状は、包装成形品１０の用途や大きさ等に応じて適宜設定されるものであって、例えば、高さ２〜４ｍｍ、直径７〜１０ｍｍの円柱または円錐台形状である。

図２（ａ）及び図３に示す第１実施例の気泡シート包装成形品１０Ａでは、下側シート層２２の上面に粒状気泡層２１を一体に有する２層構造の気泡シート２０Ａが用いられ、下側シート層２１側を外面側とする収容凹部１１Ａが真空成形によって成形されている。２層構造の気泡シート２０Ａは、安価で容易に入手可能であり、保護性や保温（保冷）性に優れる。

上記気泡シート包装成形品１０Ａは、裏打ち材等を用いることなく気泡シート２０Ａのみを使用して構成されたものであるため、気泡シート２０Ａの特性である優れた保護性や保温（保冷）性を備えるとともに、従来に比して安価に製造することができる。また、この包装成形品１０Ａは、気泡シート２０Ａが所定形状に賦形されるものであるため、例えば、他の包装容器の内部形状と同形に賦形することで、使用時のズレを防止することが可能な包装用中敷きとして好適に用いることができる。さらに、収容凹部１１の深さを浅く形成すれば、包装成形品１０Ａの保形性を高めることができ、単独で物品が収容可能な包装容器として用いることが可能となる。

図２（ｂ）及び図４に示す第２実施例の気泡シート包装成形品１０Ｂでは、粒状気泡層２１の上下面に下側シート層２２及び上側シート層２３を一体に有する３層構造の気泡シート２０Ｂが用いられ、収容凹部１１Ｂが真空成形によって成形されている。３層構造の気泡シート２０Ｂは、気泡シート２０Ａと同様に安価で容易に入手可能であるとともに保護性や保温（保冷）性に優れる。加えて、強度が高く耐久性や保形性等にも優れているとともに、シートの表裏に関係なく使用することができる。

気泡シート包装成形品１０Ｂは、気泡シート包装成形品１０Ａと同様に裏打ち材等を用いることなく気泡シート２０Ｂのみを使用して構成されたものであるため、気泡シート２０Ｂの特性である優れた保護性や保温（保冷）性を備えるとともに、従来に比して安価に製造することができる。また、包装成形品１０Ｂでは、気泡シート２０Ｂが高い強度を備えていることにより、単独で物品が収容可能な包装容器として用いることが可能となる。特に、収容凹部１１の深さを浅く形成したり、気泡シート２０をポリプロピレン等の高い剛性を有する材料で構成したりすることで、当該成形品１０Ｂにそれ自体で屈曲しない優れた保形性（腰強さ）を付与することができるため、比較的重量がある物品を収容した場合でも、物品の重量に起因する包装成形品１０Ｂの変形を抑制することができる。一方、軽量な物品を収容する場合であれば、収容凹部１１を深く形成しても包装成形品１０Ｂの変形が抑制される。

次に、気泡シート包装成形品１０（１０Ａ，１０Ｂ）の製造方法について、図５〜図８を用いて説明する。気泡シート包装成形品１０の製造方法は、気泡シート２０を所定温度まで加熱する加熱工程と、加熱された気泡シート２０を成形型５０に載置して真空吸引する真空成形を行う真空成形工程とからなる。図において、符号５１は気泡シート包装成形品１０の収容凹部１１の形状を規定する凹部５２が形成された型面５１Ａを有する下型、５３は下型５１の凹部５２に対応する凸部５４が形成された型面５３Ａを有する成形型５０の上型（アシスト型）、５５は下型５１の型面５１Ａに開口した真空吸引孔、５６は真空吸引孔５５に接続された真空ポンプ等の吸引装置である。

加熱工程は、加熱装置により気泡シート２０を加熱して軟化させる工程である。加熱装置は、ヒーター等の公知の加熱手段が用いられる。加熱工程における加熱温度は、気泡シート２０を軟化可能かつ粒状気泡層２１が破壊されない範囲で気泡シート２０の材料に応じて適宜設定されるものである。実施例では、気泡シート温度が４０〜１００℃、特には６０〜１００℃となるように加熱温度が設定されている。気泡シート温度が４０℃未満である場合、気泡シート２０の軟化が不十分で所定形状を賦形することが困難となる。また、気泡シート温度が４０℃以上かつ６０℃未満である場合、収容凹部１１の深さ等の単純な（大まかな）形状を賦形することが可能であるがフランジ部１５やリブ（図示せず）等の細かな形状を賦形することが困難となる。気泡シート温度が１００℃より高い場合、気泡シート２０が過剰に軟化されて成形前または成形時に粒状気泡層２１が破壊されるおそれがある。なお、気泡シート温度は、公知のレーザー温度測定器によって測定される。

真空成形工程は、図５，６に示すように、気泡シート２０を成形型５０の下型５１に載置し、真空吸引孔５５を介して吸引装置５６を作動させて気泡シート２０を下型５１の型面５１Ａに密着させ、下型５１の凹部５２により気泡シート２０に収容凹部１１を有する所定形状を付与する工程である。また、この真空成形工程では、特に、凸部５４が形成された上型（アシスト型）５３を下型５１上の気泡シート２０に対して押圧させて、下型５１と上型５３とで真空プレス成形が行われる。下型５１と上型５３とで真空プレス成形を行うことにより、気泡シート２０に対してフランジ部１５やリブ（図示せず）等の細かな形状を賦形することが可能となる。

ここで、２層構造の気泡シート２０Ａを用いた第１実施例の気泡シート包装成形品１０Ａの製造方法は、加熱工程において気泡シート２０Ａを加熱するとともに、真空成形工程において気泡シート２０Ａの下側シート層２２を成形型５０の下型５１の凹部５２に載置し真空吸引して成形するように構成される。包装成形品１０Ａの製造方法では、粒状気泡層２１側を真空吸引すると粒状気泡層２１が破壊されることから、下側シート層２２側を真空吸引することで粒状気泡層２１の破壊を抑制して成形を行うことができる。

また、３層構造の気泡シート２０Ｂを用いた第２実施例の気泡シート包装成形品１０Ｂの製造方法は、加熱工程において気泡シート２０Ｂを加熱するとともに、気泡シート２０Ｂを成形型５０の下型５１の凹部５２に載置し真空吸引して成形するように構成される。気泡シート包装成形品１０Ｂの製造方法では、３層構造の気泡シート２０Ｂが表裏関係なく使用可能であることから、下側シート層２２と上側シート層２３のいずれを凹部５２に配置した場合でも、粒状気泡層２１の破壊を抑制して成形を行うことができる。

次に、本発明の気泡シート包装成形品の具体的な実施例について説明する。以下の例では、気泡シートとして２層構造の気泡シート（川上産業株式会社製のプチプチ（登録商標）♯３７）、３層構造の気泡シート（川上産業株式会社製のプチプチ（登録商標）♯２１６Ｌ）をそれぞれ使用して、試作品１〜２８を得た。

試作例１は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度３１℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度４２℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例３は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度６４℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例４は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度７１℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例５は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度８１℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例６は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度９７℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例７は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度１１０℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。

試作例８は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度３０℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例９は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度４５℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１０は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度６３℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１１は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度７０℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１２は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度８５℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１３は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度９２℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１４は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度１１２℃で真空成形を行って収容凹部が浅いトレイ状の気泡シート包装成形品を得た。

試作例１５は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度３３℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１６は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度４４℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１７は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度６０℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１８は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度７９℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例１９は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度８５℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２０は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度９５℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２１は、二層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度１０８℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。

試作例２２は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度３１℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２３は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度４５℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２４は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度６５℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２５は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度７３℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２６は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度８１℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２７は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度９０℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。試作例２８は、三層構造の気泡シートを使用し、気泡シート温度１１１℃で真空成形を行って収容凹部が深いカップ状の気泡シート包装成形品を得た。

上記試作例１〜２８について、賦形の状態、粒状気泡層の状態の評価を行い、その結果を表１に示した。

賦形の状態について、下記の基準にて視覚的に評価した。
Ａ ・・・ 細かな形状まで賦形された
Ｂ ・・・ 単純な形状は賦形されたが、細かな形状は賦形されなかった
Ｃ ・・・ 十分に賦形されなかった

粒状気泡層の状態について、下記の基準にて視覚的に評価した。
Ａ ・・・ 破壊は見られなかった
Ｂ ・・・ 破壊は見られなかったが、変形が見られた
Ｃ ・・・ 多数が破壊された

表１に示した結果から理解されるように、気泡シート温度が４０℃未満である試作例１，８，１５，２２では、粒状気泡層に破壊が見られなかったものの十分に賦形されておらず、実用が困難であることがわかった。また、気泡シート温度が１００℃より高い試作例７，１４，２１，２８では、細かな形状まで賦形されたものの粒状気泡層の破壊が多数見られ、実用が困難であることがわかった。

一方、気泡シート温度が４０℃以上かつ６０℃未満である試作例２，９，１６，２３では、粒状気泡層の破壊がなく、単純な形状が賦形され、複雑な形状を必要としない包装成形品であれば実用可能であることがわかった。また、収容凹部が浅いトレイ状で気泡シート温度が６０〜１００℃である試作例３，４，５，６，１０，１１，１２，１３では、粒状気泡層の破壊がなく、細かな形状まで賦形されて、極めて良好な包装成形品が得られることがわかった。さらに、収容凹部が深いカップ状で気泡シート温度が６０〜１００℃である試作例１７，１８，１９，２０，２４，２５，２６，２７では、細かな形状まで賦形され、一部で粒状気泡層が部分的に変形（破壊せず）していたが、性能面で問題がなく実用可能であることがわかった。

以上図示し説明したように、本発明の気泡シート包装成形品１０Ａでは、下側シート層２２の上面に粒状気泡層２１を一体に有する気泡シート２０Ａの下側シート層２２側を外面側とする収容凹部１１Ａが真空成形によって成形されているため、裏打ち材等が必要なく、気泡シート２０Ａのみで収容凹部１１Ａを有する所定形状に賦形された包装成形品を安価に製造することができる。

また、気泡シート包装成形品１０Ｂでは、粒状気泡層２１の上下面に下側シート層２２及び上側シート層２３を一体に有する気泡シート２０Ｂに収容凹部１１Ｂが真空成形によって成形されているため、高い強度を備えるとともに、気泡シート包装成形品１０Ａと同様に裏打ち材等が必要なく、気泡シート２０Ｂのみで収容凹部１１Ｂを有する所定形状に賦形された包装成形品を安価に製造することができる。特に、成形品１０Ｂがそれ自体で屈曲しない保形性を有するように構成すれば、当該包装成形品１０Ｂの使用時の変形を抑制することができる。

一方、本発明の気泡シート包装成形品１０Ａの製造方法では、下側シート２２の上面に粒状気泡層２１を一体に有する気泡シート２０Ａを用い、気泡シート２０Ａを加熱するとともに、気泡シート２０Ａのシート層２２を成形型５０の凹部５２に載置し真空吸引して成形するため、気泡シート２０Ａの粒状気泡層２１の破壊を抑制して気泡シート２０Ａに対して良好に賦形することが可能となり、気泡シート２０Ａのみを使用して安価に気泡シート包装成形品１０Ａを製造することができる。

また、気泡シート包装成形品１０Ｂの製造方法では、粒状気泡層２１の上下面に下側シート層２２及び上側シート層２３を一体に有する気泡シート２０Ｂを用い、気泡シート２０Ｂを加熱するとともに、気泡シート２０Ｂを成形型５０の凹部５２に載置し真空吸引して成形するため、気泡シート２０Ｂの表裏関係なく粒状気泡層２１の破壊を抑制して気泡シート２０Ｂに対して良好に賦形することが可能となり、気泡シート２０Ｂのみを使用して安価に気泡シート包装成形品１０Ｂを製造することができる。

特に、上記包装成形品１０Ａ，１０Ｂの製造方法では、真空成形時に成形型５０の凹部５２に対応する凸部５４を備えたアシスト型５３を使用することにより、気泡シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）に対して真空プレス成形を行って、細かな形状を賦形することが可能となる。

加えて、真空成形時における気泡シート温度が４０〜１００℃であるため、粒状気泡層２１の破壊を防止して適度に気泡シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）を軟化させることができる。

なお、本発明の気泡シート包装成形品及びその製造方法は、前述の実施例のみに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜に変更して実施することができる。

１０ 気泡シート包装成形品
１１ 収容凹部
２０ 気泡シート
２１ 粒状気泡層
２２ 下側シート層
２３ 上側シート層
５０ 成形型
５１ 下型
５１Ａ 下型の型面
５２ 下型の凹部
５３ 上型（アシスト型）
５３Ａ 上型の型面
５４ 上型の凸部

Claims (7)

1. 下側シート層の上面に粒状気泡層を一体に有する気泡シートの前記下側シート層側を外面側とする収容凹部が真空成形によって成形されていることを特徴とする気泡シート包装成形品。
2. 粒状気泡層の上下面に下側シート層及び上側シート層を一体に有する気泡シートに収容凹部が真空成形によって成形されていることを特徴とする気泡シート包装成形品。
3. 前記成形品がそれ自体で屈曲しない保形性を有する請求項１又は２に記載の気泡シート包装成形品。
4. 下側シートの上面に粒状気泡層を一体に有する気泡シートを用い、前記気泡シートを加熱するとともに、前記気泡シートのシート層を成形型の凹部に載置し真空吸引して成形することを特徴とする気泡シート包装成形品の製造方法。
5. 粒状気泡層の上下面に下側シート層及び上側シート層を一体に有する気泡シートを用い、前記気泡シートを加熱するとともに、前記気泡シートを成形型の凹部に載置し真空吸引して成形することを特徴とする気泡シート包装成形品の製造方法。
6. 前記真空成形時に前記成形型の凹部に対応する凸部を備えたアシスト型を使用する請求項４又は５に記載の気泡シート包装成形品の製造方法。
7. 前記真空成形時における前記気泡シート温度が４０〜１００℃である請求項４ないし６のいずれかに記載の気泡シート包装成形品の製造方法。

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