JP2015182799A

JP2015182799A - 緩衝封筒

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Publication number: JP2015182799A
Application number: JP2014062345A
Authority: JP
Inventors: 博子田中; Hiroko Tanaka; 池上　浩; Hiroshi Ikegami; 浩池上; 吉房松宮; Yoshifusa Matsumiya
Original assignee: UNION KYAPPU KK; Kawakami Sangyo KK
Current assignee: UNION KYAPPU KK; Kawakami Sangyo KK
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: JP6193164B2

Abstract

【課題】二層構造の気泡シートを用いた緩衝封筒を提供する。【解決手段】紙（１）を外装シートとし、キャップフィルム（Ｃｆ）及びバックフィルム（Ｂｆ）からなる二層構造のプラスチック気泡シート（２）を内装シートとする緩衝封筒（１０）であって、該緩衝封筒の内面は、前記バックフィルムで構成され、前記紙（１）と前記プラスチック気泡シート（２）は、該緩衝封筒の少なくとも両側縁（３）及び底部（４）においてヒートシールによって接着されてなり、かつ前記キャップフィルムは、水素化石油樹脂を１〜２５重量％含有することを特徴とする緩衝封筒。【選択図】図１

Description

本発明は、紙（１）を外装シートとし、キャップフィルム（Ｃｆ）及びバックフィルム（Ｂｆ）からなる二層構造のプラスチック気泡シート（２）を内装シートとする緩衝封筒に関する。

キャップフィルム（Ｃｆ）、バックフィルム（Ｂｆ）及びライナーフィルム（Ｌｆ）の三層構造からなる気泡シートに紙を貼り付けた緩衝封筒が広く用いられている。気泡シートと紙との接着は、接着層をコーティングした紙を気泡シートのバックフィルム又はライナーフィルムにヒートシールするか、又は気泡シートのバックフィルム又はライナーフィルム、及び紙のいずれかに接着剤を塗布し、これらを熱融着して貼り合わせることによって行われてきた。これは気泡シートがポリエチレン、ポリプロピレン等の極性のない合成樹脂で構成されているために、紙に直接貼り付けることが困難なためである。そのため、上記のように紙に接着層をコーティングする工程、又は気泡シートか紙のどちらか一方に接着剤を塗布する工程が必要であった。

接着剤等を用いずに紙とポリエチレンとをヒートシールで熱融着しようとすれば、ポリエチレンの濡れ指数を高くする必要があるため、ポリエチレンのＴダイからの押し出し温度を３００℃前後としなければならないという問題点があった。

そこで、接着層や接着剤を用いず、かつポリエチレンの押出温度を高くすることなく気泡シートと紙とを直接的に接着する提案がなされている。例えば、特許文献１では、比較的低温で紙と熱融着可能とするために、三層構造の気泡シートの紙と接着するバックフィルム又はライナーフィルムを所定量のα，β−不飽和カルボン酸類を含む官能基含有ポリオレフィンで構成する方法が提案されている。この方法によれば、気泡シートと紙との熱融着は、２５０℃以下の温度で行うことができると記載されている。

また、緩衝封筒は、使用後に封筒を構成していた紙と気泡シートとを分別廃棄することが求められている。そのため、使用後は紙と気泡シートとが容易に分離できることが好ましい。

さらに、近年では、緩衝封筒の製造原料の低減や、製造コストの低減が求められている。

特許第４４４４４７１号公報

従来の緩衝封筒は、内装シートとして三層構造の気泡シートを用いている。本発明では、これをキャップフィルム（Ｃｆ）とバックフィルム（Ｂｆ）からなる二層構造の気泡シートに置き換えることを第１の目的とする。これによって、気泡シートの製造原料の低減を達成することができる。

ここで、内包される物品と接する緩衝封筒の内面は平坦である必要がある。つまり、バックフィルム（Ｂｆ）が封筒の内面になる必要がある。緩衝封筒に物品を挿入する際等に、物品がキャップフィルム（Ｃｆ）に引っかかって気泡が破れたりすると、緩衝機能等が失われるおそれがあり、また、物品を挿入し難いからである。
本発明の第２の目的は、接着剤等を用いることなく、キャップフィルムが紙と直接熱融着した緩衝封筒を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究を重ね、二層構造の気泡シートのキャップフィルム（Ｃｆ）に、粘着付与樹脂（タッキファイヤー）として水素化石油樹脂を所定量で添加することで、比較的低温で紙と気泡シートとをヒートシールによって熱融着させることができることを見出し、本発明を完成させた。

本発明によれば、以下の緩衝封筒が提供される。
１．紙（１）を外装シートとし、キャップフィルム（Ｃｆ）及びバックフィルム（Ｂｆ）からなる二層構造のプラスチック気泡シート（２）を内装シートとする緩衝封筒（１０）であって、
該緩衝封筒の内面は、前記バックフィルムで構成され、
前記紙（１）と前記プラスチック気泡シート（２）は、該緩衝封筒の少なくとも両側縁（３）及び底部（４）においてヒートシールによって接着されてなり、かつ
前記キャップフィルムは、水素化石油樹脂を１〜２５重量％含有することを特徴とする緩衝封筒。
２．前記水素化石油樹脂が、極性を有する水素化石油樹脂からなる１に記載の緩衝封筒。
３．前記キャップフィルム（Ｃｆ）が、ポリエチレン樹脂を７５〜９９重量％含有する１又は２に記載の緩衝封筒。

本発明によれば、二層構造の気泡シートを内装シートとして用いた緩衝封筒が提供される。
二層構造の気泡シートを用いることで、ライナーフィルム分の原料が節減できる。
また、接着層等の手段を用いなくても比較的低温で紙と熱融着でき、また、従来より低い温度で熱融着できるため省エネルギーとなる。
さらに、本発明の緩衝封筒は、紙と気泡シートの分別廃棄が容易である。

本発明の緩衝封筒の平面模式図である。図１のＩ−Ｉの箇所で切断した本発明の緩衝封筒の断面模式図である。図２のＩＩ−ＩＩの箇所で切断した本発明の緩衝封筒の断面拡大図である。実施例におけるシール強度の測定サンプルの切り出し部分を示す模式図である。実施例におけるシール強度測定時の引き剥がし方向を示す模式図である。

本発明の緩衝封筒は、紙（１）を外装シートとし、キャップフィルム（Ｃｆ）及びバックフィルム（Ｂｆ）からなる二層構造のプラスチック気泡シート（２）を内装シートとする緩衝封筒（１０）であって、
該緩衝封筒の内面は、前記バックフィルムで構成され、
前記紙（１）と前記プラスチック気泡シート（２）は、該緩衝封筒の少なくとも両側縁（３）及び底部（４）においてヒートシールによって接着されてなり、かつ
前記キャップフィルムは、水素化石油樹脂を１〜２５重量％含有することを特徴とする。

ここで、「キャップフィルム（Ｃｆ）とバックフィルム（Ｂｆ）からなる二層構造の気泡シート」とは、「キャップフィルム（Ｃｆ）、バックフィルム（Ｂｆ）及びライナーフィルム（Ｌｆ）からなる三層構造の気泡シート」におけるライナーシート（Ｌｆ）を有しない構造の気泡シートを意味する。キャップフィルムの各頂点と接着された平面状のライナーフィルムに相当するフィルムを有していない気泡シートであればよく、例えば、バックフィルムが２種以上の異なる材料からなるフィルムが積層されたものであってもよい。

図面を参照しながら、本発明の緩衝封筒の構造について説明する。
図１は、本発明の緩衝封筒１０の平面模式図である。紙１を外装シートとし、二層構造の気泡シート２を内装シートとしており、少なくとも封筒の両側縁３，３’と底縁４がヒートシールされて袋形状となっている。
図２は、図１中のＩ−Ｉの箇所で切断した緩衝封筒１０の断面模式図であり、図３は、図２中のＩＩ−ＩＩの箇所で切断した紙１／気泡シート２の拡大断面図である。本発明の緩衝封筒は、紙１／キャップフィルムＣｆ／バックフィルムＢｆ／バックフィルムＢｆ／キャップフィルムＣｆ／紙１の順で重ねられ、少なくとも側縁３，３’及び底縁４で熱融着されている。側縁３，３’及び底縁４以外の封筒の部分では、紙１とキャップフィルムＣｆは熱融着されておらず、紙１と気泡シート２とを容易に分離することができる。
本発明の緩衝封筒は、開口部には図１に示すような封部分が設けられていてもよい。
封筒の開口部５も、それぞれ紙１／キャップフィルムＣｆ／バックフィルムＢｆで熱融着されていてもよい。

キャップフィルムが水素化石油樹脂を所定量範囲で含有することにより、従来より低温の２００℃以下の温度でのヒートシールによって紙と熱融着させることが可能となる。
本発明の緩衝封筒の外装シートとなる紙としては、封筒として使用される材料であればよく、例えば、クラフト紙、上質紙、ライナー若しくはクレープ紙等が挙げられる。

本発明の気泡シートは、紙に接着層をコーティングしたり、接着剤を塗布したりしなくても、２００℃以下、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１５０〜１７０℃程度のヒートシール温度で紙と熱融着させることができる。

キャップフィルム用樹脂に添加する粘着付与樹脂（タッキファイヤー）は、水素化石油樹脂であり、極性を有する水素化石油樹脂であることが好ましい。

石油樹脂とは、石油化学工業で行われるナフサ分解の副生油の一部(不飽和性の高いジエン類)を原料とし、重合反応を行わせて樹脂状としたものであり、これを水素化したものが「水素化石油樹脂」である。
水素化石油樹脂の市販品としては、例えば、荒川化学工業株式会社製のアルコンシリーズ（脂環族飽和炭化水素樹脂）のＭタイプ（極性を有するタイプ）、Ｐタイプ（低極性タイプ）が挙げられ、極性を有するアルコンＭ−１３５、Ｍ−９０、Ｍ−１００、Ｍ−１１５等が好ましい。

水素化石油樹脂は、キャップフィルムの原料樹脂中に１〜２５重量％の割合で配合され、好ましくは２〜２０重量％、より好ましくは３〜１５重量％で配合する。水素化石油樹脂の好ましい配合量は、用いる水素化石油樹脂の種類によって異なり、適宜調節すべきである。水素化石油樹脂の割合が１重量％未満であると、低温での紙との熱融着が困難となるおそれがある。一方、２５重量％を超えると樹脂の粘度が極端に高くなるため、キャップフィルムの成形に不具合を生じたり、気泡シートの製造過程で、シートが成形ロールに巻き付くおそれがある。

キャップフィルムの水素化石油樹脂以外の原料及びバックフィルムの原料は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、プラスチック気泡シートを製造するために通常用いられる材料を、特に制限無く用いることができる。一般に、各フィルムの原料としてポリオレフィン系樹脂が用いられ、ポリオレフィン系樹脂であれば特に制限されず、オレフィン成分を５０重量％以上含有する樹脂が用いられる。より具体的には、例えば、分岐状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−ブテンブロック共重合体、エチレン−ブテンランダム共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタアクリレート共重合体、プロピレン単独重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、ポリブテン、ポリペンテン及びプロピレン−エチレン−ブテン三元共重合体等が挙げられ、好ましくは分岐状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂である。これらのポリオレフィン系樹脂は、一種単独又は二種以上を混合して使用することができる。

原料コストを考慮すると、キャップフィルムの水素化石油樹脂以外の材料及びバックフィルムの材料はポリエチレンが好ましい。
キャップフィルムの原料は、７５〜９９重量%のポリエチレン樹脂を含むことが好ましい。

キャップフィルム及びバックフィルムの原料には、ポリエチレン樹脂の他、必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、老化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、顔料、光安定剤、耐候剤、難燃剤、酸化防止剤、充填剤、タルク、シリカ、シリカバルーン、ガラスバルーン、高分子微小球等のブロッキング防止剤、有機系抗菌剤、無機系抗菌剤、滑剤、防曇剤、着色剤、粘着付与剤、接着亢進制御剤、無機フィラー（タルク、シリカ、炭酸カルシウム）、有機フィラー（炭素繊維、アミド遷移）等が挙げられる。
添加剤の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に限定されない。

尚、本発明で用いる気泡シートは、バックフィルム側に、必要に応じて他の機能を有する層が設けられていてもよい。このような層としては、例えば、帯電防止性を有する層、導電性を有する層、難燃性を有する層、ガスバリア性を有する層、着色されている層、滅菌層等が挙げられる。

キャップフィルムの膜厚は、通常は２２〜３２μｍの範囲、好ましくは２４〜３０μｍの範囲、より好ましくは２６〜２８μｍの範囲である。
バックフィルムの膜厚は、使用目的、要求される特性等によって適宜選択することができるが、通常は８〜１８μｍの範囲、好ましくは１０〜１６μｍの範囲、より好ましくは１２〜１４μｍの範囲である。

次に、本発明で用いる気泡シートの製造方法について説明する。
気泡シートの製造方法は特に限定されず、従来の二層構造のプラスチック気泡シートの製造において、キャップフィルムの原料を、所定のものに変更すればよい。例えば、特開平１１−２４５３１７号公報に開示されている方法及び装置を用いることが好ましい。当該方法によれば、グレードの切り替えに伴う材料やエネルギー、労力の浪費が無く、産業経済上好ましい。

キャップフィルム及びバックフィルム用の原料樹脂の溶融及び押出し方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。

キャップフィルム用原料は、ポリエチレン、水素化石油樹脂、及び添加剤を、バンバリーミキサー、ロールミル、押出成型機等の混合機を用いて混合することによって得られる。キャップフィルム用原料の溶融混練は押出成型機中で行うことが好ましい。溶融混練時の温度等は、原料に合わせて適宜選択すればよい。

緩衝封筒の側縁及び底縁における、紙と気泡シートとの接着は、ヒートシールによって行うことができる。ヒートシール時の温度は、通常２００℃以下、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１５０〜１７０℃程度である。
また、シール時間は、通常１０秒以下である。

以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

実施例１
下記材料を用いてキャップフィルム及びバックフィルムからなる二層構造の気泡シートを製造し、緩衝封筒を製造し、紙と気泡シートとのシール強度を測定・評価した。

（１）気泡シートの材料
キャップフィルム用の原料：
低密度ポリエチレン樹脂：サンテックＬＤ（旭化成社製）
水素化石油樹脂：アルコンＭ−１３５（荒川化学工業社製、軟化点１２５℃）
バックフィルムの原料：
低密度ポリエチレン：サンテックＬＤ（旭化成社製）

（２）気泡シートの製造
低密度ポリエチレン９５重量％及びアルコンＭ−１３５５重量％からなるキャップフィルム用材料を用い、特開２００２−２８３４４３号公報に開示されている方法及び装置を用いて二層構造の気泡シートを製造した。

（３）緩衝封筒の製造
紙又はフィルムシートと上記（２）で製造した気泡シートを、図１及び図２に示すように、紙／キャップフィルム/バックフィルム／バックフィルム／キャップフィルム／紙の順で重ね、両側縁と底部を、平線のシーラーを用い、上下シールバー共に１５０℃、１６０℃及び１７０℃で、幅２０ｍｍで１．５秒間ヒートシールして、各シール温度とも３枚ずつ緩衝封筒を製造した。

（４）シール強度の測定・評価
上記（３）で製造した緩衝封筒のヒートシール部における紙と気泡シートとのシール強度を下記方法で測定した。結果を表１に示す。
測定サンプルは、図４に示すように、封筒の側縁又は底縁の端部からシール部分を含む幅３０ｍｍ×端部に沿って長さ５０ｍｍの切片（１．５×１０^−３ｍ^２）をシール温度の異なる緩衝封筒３枚からそれぞれ同じ位置で切り出した。
測定サンプルは、一方の端部が紙／気泡シート／気泡シート／紙の順でシールされている。シールされていない端部の一方の隣接する紙と気泡シートを、図５に示すように、万能試験機の上下チャックで掴み、１０ｍ／ｍｉｎのスピードで引っ張り、紙と気泡シートが剥がれた時の荷重の最大値を読み取った。シール強度は３枚の測定サンプルの平均値で評価した。
尚、緩衝封筒に求められるシール強度規格値は、８Ｎである。この規格値を超えている場合を「○」と評価した。

表１の結果から、水素化石油樹脂を配合したキャップフィルムを有する二層構造の気泡シートを用いた緩衝封筒は、１５０℃、１６０℃、１７０℃でシール強度規格値を超える十分なシール強度が得られることがわかる。

本発明によれば、従来より安価な緩衝封筒を提供できる。

１紙
２二層構造の気泡シート
３，３’ 側縁
４底縁
５開口部
１０緩衝封筒
Ｃｆキャップフィルム
Ｂｆバックフィルム
２０，２２万能試験機の上下チャック

Claims

紙（１）を外装シートとし、キャップフィルム（Ｃｆ）及びバックフィルム（Ｂｆ）からなる二層構造のプラスチック気泡シート（２）を内装シートとする緩衝封筒（１０）であって、
該緩衝封筒の内面は、前記バックフィルムで構成され、
前記紙（１）と前記プラスチック気泡シート（２）は、該緩衝封筒の少なくとも両側縁（３）及び底部（４）においてヒートシールによって接着されてなり、かつ
前記キャップフィルムは、水素化石油樹脂を１〜２５重量％含有することを特徴とする緩衝封筒。
前記水素化石油樹脂が、極性を有する水素化石油樹脂からなる請求項１に記載の緩衝封筒。
前記キャップフィルム（Ｃｆ）が、ポリエチレン樹脂を７５〜９９重量％含有する請求項１又は２に記載の緩衝封筒。