JP3343630B2 - 気泡シート - Google Patents

気泡シート

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JP3343630B2
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功一 若林
義彦 神田
光男 大橋
祐一郎 橋爪
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品、電化製品、
菓子類等の包装用材料や、製袋することにより緩衝袋等
として使用される、多数の独立気泡室を有する気泡シー
トに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオデッキ等の電化製品の包装
には低密度ポリエチレン発泡シートが使用されており、
また、クッキー等の菓子の包装には、ポリスチレン発泡
シートを間紙に用いたり、エンボス加工をしたポリスチ
レン発泡シートを容器の内蓋として使用していた。しか
し、これらの発泡シートは、近年、大きな問題として取
り上げられているゴミ問題の中で、焼却処分することに
より焼却炉をいためる、発泡シートは嵩ばりゴミ量が増
加する等の指摘により、代替が急務とされている。 そ
こで、本発明者らは、従来より発泡シートとシェアを二
分していた非発泡樹脂シートからなる気泡シートに着目
し検討を行なった結果、既存の気泡シートを発泡シート
の代替として使用する為には、ロール状のシートを規格
サイズの平板シートに切断する断裁作業性を向上させる
為の腰の強さと、包装用材料として被包装材料との密着
性に関係する柔軟さという相反する物性を保つことが必
要であることを見い出した。(ロール状気泡シートを断
裁して平板シートとする場合、シートの流れ方向の腰の
強さが不充分であるときは、断裁機の手前でシートがた
れ下って断裁工程が不連続になる。)
【0004】従来、腰の強さを出す為に、上層シートと
下層シートの厚みを変えた気泡シート(特開昭64−1
1827号公報)や、凸部を有する上層シートに該凸部
と対応する位置に該凸部より低い高さの凸部を有する下
層シートを接合させた気泡シート緩衝材(実開平4−8
3740号公報)などが提案されている。その他、気泡
シートの腰の強さは、シートの坪量を増加させることに
よっても高めることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの腰
の強い気泡シートは、シートの長手方向、幅方向の両方
向とも腰が強い為、確かに断裁作業性は良好なものの、
腰の強さと相反する前述の柔軟さにおいては、未だ不充
分なものであった。なお、腰の強さの面では、下層シー
トを発泡ポリスチレンシートで形成することも考えられ
る(実公昭59−36439号公報)が、この場合は包
装用材料としての柔軟性は全く得られない。
【0006】従って、本発明の目的は、このような課題
を解決した、即ち断裁作業時等に要求される腰の強さを
充分に保持していて、しかも物品を包装する際に求めら
れる充分な柔軟性を併せ持つ気泡シートを提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、表面に
多数の凸部を有する熱可塑性樹脂フィルムからなる上層
シートと、平らな表面を有する熱可塑性樹脂フィルムか
らなる下層シートとを接合させた独立気泡室を有する気
泡シートであって、該気泡シートの凸部は長辺と短辺か
らなり、凸部の長辺方向の腰の強さ(ループスティフネ
ス)S1と凸部の短辺方向の腰の強さS2との比が2.5
<S1/S2であり、しかも前記複数の凸部の形状が下記
の状態にあることを特徴とする気泡シートが提供され
る。 (イ)凸部の長辺の長さL1と同短辺の長さL2との比が
1.2≦L1/L2≦20の範囲にある、
【0008】また、本発明によると、前記の複数の凸部
の配列が下記の状態にある気泡シートが提供され、
(ロ)凸部がその短辺方向には千鳥に配列されている、
(ハ)凸部がその長辺方向には直線に配列されている、
更に、本発明によると、前記の凸部短辺方向が気泡シー
ト幅方向である気泡シートが提供される。
【0009】ここで、本発明における気泡シートの凸部
の長辺方向及び短辺方向の腰の強さS1及びS2とは、東
洋精機製作所製のループステフネステスターを用いて測
定したものである。なお、その測定原理は図4で示され
る。図4において、aは両端部を台座d、eに挾み込ん
でループ状に形成した試料を示し、cは独立中空室を示
す。bはそのループ状の試料aをその上部から矢印方向
に一定の圧縮速度で圧縮して、押しつぶし距離Pだけ圧
縮した時の試料の状態図を示す。腰の強さは、押しつぶ
し距離Pまで押しつぶすのに要する力の大きさ(ループ
スティフネス)によって評価され、その値が大きい程腰
の強いことを示す。また、測定試料は、例えば幅20m
m、長さ250mmの気泡シートを上述の操作で円周8
0mmのループ状にしたものを使用する。なお、測定試
料の中央部長さ方向一列には、破壊していない気泡シー
ト凸部が配置され、且つ測定試料寸法内に該凸部が最大
個数存在するように気泡シートより試料を切り出すもの
とする。但し、上記幅20mm、長さ250mmの気泡
シートの中央部長さ方向に一列も破壊していない気泡シ
ート凸部が配置できない場合(気泡シート凸部の長辺の
長さL1が20mmを越えている場合)は、その気泡シ
ート凸部の長辺の長さL1を越える幅をもってその気泡
シートの試験片の幅L3とし、幅L3mm、長さ250m
mの気泡シートより円周80mmのループを形成したも
のを使用することとする。また、L1が80mmを越え
る場合は、上述の試料寸法の幅と同様に長さもL3
し、ループスティフネスを凸部の長辺方向及び短辺方向
について測定すればよい。なお、円周80mmのループ
は円形でなく楕円形であっても何ら問題はない。前述の
押しつぶし距離は、円周80mmのループの場合、通常
10〜20mmである。
【0010】以下、本発明の気泡シートについて、詳し
く説明する。本発明の気泡シートは、表面に多数の凸部
を有する熱可塑性樹脂フィルムからなる上層シートと、
平らな表面を有する熱可塑性樹脂フィルムからなる下層
シートとを接合させた独立気泡室を有する気泡シートで
あって、上記複数の凸部の形状が下記の状態にあること
を特徴とする。 (イ)凸部の長辺の長さL1と同短辺の長さL2との比が
1.2≦L1/L2≦20の範囲にある。また、好ましい
態様においては、上記複数の凸部の配列が下記の状態に
あることを特徴とする。 (ロ)凸部がその短辺方向には千鳥に配列されている、 (ハ)凸部がその長辺方向には直線に配列されている。
【0011】本発明における上層シートの複数の凸部の
形状及び配列の実施態様について、図面を参照しながら
説明する。図1は、本発明の上層シートの凸部の形状及
び配列を示す一部平面図であり、図2は同形状及び配列
を示す図1より広い部分についての一部平面図であり、
また図3は一つの凸部の形状を示す斜視図である。図1
〜3において、L1は凸部の長辺の長さを、またL2は凸
部の短辺の長さを、それぞれ表わす。更に、Aは短辺方
向の隣の凸部との重なりの長辺方向の長さを、Bは短辺
方向の隣の凸部との間の長さを、Cは長辺方向の隣の凸
部との間の長さを、またHは凸部の高さを、それぞれ示
す。
【0012】本発明においては、図1〜2に示されるよ
うに、凸部がその短辺方向には千鳥に配列されており、
またその長辺方向には直線状に配列されている。更に、
凸部の長辺と短辺の長さの比L1/L2が、1.2〜20
の範囲にある。L1/L2が1.2未満の場合には、シー
トに所望の腰の強さを確保することが困難になるし、逆
にL1/L2が20超過の場合には、一つの凸部がつぶれ
ただけでも凸部面積比率が低下し、有効凸部面積の減少
が大きくなり、緩衝性が乏しくなり、常に安定した緩衝
特性が得られない。なお、L1/L2は2〜8であること
が、腰の強さ、安定した緩衝特性の面で特に好ましい。
【0013】凸部の大きさにつて、具体的に説明する
と、L1は、3.0〜50mmが好ましい。と言うの
は、シートの腰を最低限確保するためには3mm以上の
長さが必要と考えられ、逆に50mmを越える長さの場
合は、凸部(バブル)の一つが潰れた場合、有効凸部面
積の減少が大きくなるおそれがあるためである。また、
2は、1.5〜7mmが好ましい。それは凸部成形ロ
ールの真空口の加工精度上から最低幅が1.5mm未満
のもの製造するのは経済的ではなく、一方7mmを越え
るものは、凸部の高さを低くした場合に緩衝性を維持す
る上で難しくなると考えられる。更に、凸部の高さH
は、3mm以下であることが好ましく、特に1〜3mm
が好ましい。それは、充分な緩衝性を考えた場合最低1
mm必要であること、及び3mm超過の厚さでは、包装
材によるかさばりが大きいことによる。更に凸部の高さ
を1〜3mmとした場合には、包装媒体に対するシート
の密着性が向上され、コンパクトな梱包が可能となる。
【0014】また、本発明において凸部は短辺方向に千
鳥、長辺方向に直線に配列されていることが好ましく、
凸部短辺方向に千鳥に配列されている凸部の重なりA
は、通常1mmからL1/2mmの範囲であり、2mm
からL1/2mmの範囲にあることが好ましい。このこ
とにより、凸部の大きさにより左右されるが、一般に凸
部の短辺方向をシート幅方向とすると、流れ方向のシー
トの腰の強さが向上する。この性質は、特に60g/m
2未満の坪量のシートには顕著に現われ、凸部長辺方向
の腰の強さS1(ルーフスティフネス測定値)/(坪
量)2の値のが1.5×10-3(gf・m4/g2)以上
となる。本発明ではこの値が1.5×10-3(gf・m
4/g2)以上であることが好ましい。なお、凸部短辺方
向の隣の凸部との間の長さBは、通常0.5〜10mm
の範囲であり、1〜5mmが好ましい。その理由は、独
立した凸部を成形するための最低隙間が0.5mmであ
ることと、10mm超過の隙間があると凸部の有効面積
が狭くなり過ぎることによる。また、Bの長さをL2
略々等しくすることにより、二枚の気泡シートの凸部同
士をかみ合わせる梱包状態をとることができ、搬送や製
袋時のカサバリを防止することもできる。また、凸部長
辺方向の隣の凸部との間の長さCは、通常0.5〜10
mmの範囲であり、1〜5mmが好ましい。それは、独
立した凸部を成形するための最低隙間が0.5mmであ
ることと、10mm超過の隙間があると凸部の有効面積
が狭くなり過ぎることによる。なお、シートでの有効凸
部面積を50.0〜28%とすることにより、包装媒体
に対するシートの密着性が向上し、緩衝特性とのバラン
スもとれ、コンパクトな梱包が可能となる。なお、上述
のL1、L2、H、A、B、Cの値は、一般的な包装材料
として使用される場合の好ましい値であり、建築分野等
でコンクリート養生シート等に使用する等、他の分野で
使用される場合は、目的に応じた凸部寸法を選択するこ
とができる。
【0015】また、本発明においては、凸部の短辺方向
が気泡シート幅方向であることが好ましい。このように
することによって、断裁作業時における流れ方向のシー
トの腰の強さを充分に向上させることができる。更に、
図2に示すα−α’線が凸部を切断しないように凸部を
配列することにより、斜め方向の柔軟性が良好となる。
よって、α−α’線により切り取られる凸部部分の平面
図面積が、凸部の平面図面積の20%以下とすることが
好ましい。
【0016】また、本発明の気泡シートは、気泡シート
の長さ方向の腰の強さS1と同幅方向の腰の強さS2との
比S1/S2が、2.5以上である。S1/S2の値がこの
範囲にあることにより、気泡シートを断裁して平板シー
トとする場合のの断裁作業性が極めて良好で、しかも包
装用材料として充分な柔軟性を併せ持つものとなる。な
お、S1/S2の値は特に2.5〜20であることが好ま
しい。S1/S2の値が20を越える場合は、L1/L2
比が大きくなる傾向にあり、安定した緩衝特性の面であ
まり好ましくなく、また腰の強さに差がありすぎるの
も、あまり好ましくない。
【0017】本発明においては、上層シート及び下層シ
ートは、熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。熱可塑性
樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖低密
度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン系樹脂や、ポリエステル、ポリアミ
ド等の各種のものが用いられる。ポリオレフィン系樹脂
フィルムを用いる場合、そのガスバリヤ性を改善するた
めに、ガスバリヤ性樹脂フィルムを積層した多層フィル
ムの形態で用いるのが好ましい。この場合、ポリオレフ
ィン系樹脂には、その接着性改善のためにエチレン/酢
酸ビニル共重合体を混合することもできる。ガスバリヤ
性樹脂としては、ナイロン4、ナイロン6、ナイロン
9、ナイロン11、ナイロン66、ナイロン610等の
脂肪族ポリアミド;ポリ(m−キシレンジアジパミド)
等の芳香族ポリアミド;ポリ(m−キシレン/ヘキサメ
チレンアジパミド)等の脂肪族/芳香族ポリアミド共重
合体等が挙げられる。なお、ガスバリヤ性樹脂フィルム
を積層する場合に、リサイクル性を考慮して、高密度ポ
リエチレンをガスバリヤ性樹脂として、低密度ポリエチ
レンに積層することが、特に好ましい。上層シート、下
層シート、ガスバリヤー性樹脂フィルムは、熱接着可能
なもの同士は熱接着により好ましく積層され、そうでな
いものは、カルボン酸変性ポリオレフィン等の接着剤層
を介して好ましく積層される。
【0018】なお、上層シートの厚さは10〜350μ
m、好ましくは15〜150μm、更に好ましくは25
〜65μmであり、下層シートの厚さは5〜350μ
m、好ましくは10〜50μm、更に好ましくは15〜
25μmである。更に凸部、即ち凸部成形部分の厚さは
2〜350μm、好ましくは2〜150μm、更に好ま
しくは2〜65μmである。また、シートの坪量は、3
0〜600g/m2の範囲が適切であり、好ましくは3
0〜90g/m2、より好ましくは30〜60g/m2
ある。
【0019】本発明の気泡シートを製造するには、例え
ば、上層シートとなる平面な熱可塑性樹脂フィルムを軟
化状態でエンボスロール(成形ロール)に送り、先ずそ
の表面に凸部を形成する。この場合、成形ロールの温度
を従来の2〜5倍(30〜100℃)にする(このこと
から成形ロールとシートとの離型が良くなる)。次に、
成形ロール上において、この表面に凸部を有するフィル
ムの上に下層シートとなる熱可塑性樹脂フィルムを軟化
状態で重ね、その上から弾力性ロール、例えば、JIS
硬度50のシリコーンゴムロールで押圧する。これによ
って所望の気泡シートを得ることができる。なお、成形
ロールと巻取軸、及び巻取軸に至るまでの取引きロール
との速度差が、従来法では−0〜−3%であったが、本
発明の気泡シートについては、シート切断を防止するた
め、−4〜−20%にする必要がある。また、成形ロー
ルの真空圧を従来条件より1.2〜3倍高める必要があ
る。それは、真空口の個数(及び面積)が従来品より多
いため、より強く引かなければ、成形できないためであ
る。
【0020】本発明の気泡シートは、多数の凸部を有す
る熱可塑性樹脂フィルムからなる上層シートと、平らな
熱可塑性樹脂フィルムからなる下層シートとを接合させ
た独立気泡室を有する気泡シートであって、凸部の形状
を変更したことによって、従来品と比べて凸部の高さを
低く、且つ凸部面積比率を小さくしても良好な緩衝特性
が得られ、梱包媒体との密着包装性に優れることの他、
搬送性(特に搬送費がやすくてすむ)にも優れたものと
なる。また、S1とS2との比S1/S2の値を2.5以上
にしたことにより、断裁作業性及び気泡シートの柔軟性
が良好なものとなる。更に、本発明の気泡シートは上述
した構成を採用したことにより、図5(a)、図5
(b)及び図6に示すような袋を形成する際、従来の気
泡シートと比較して折り曲げ易いことによる製袋性の良
さ、気泡シート凸部形状から導かれる平線シール加工の
良さ等に優れたものとなる。図5においては、気泡シー
トを二つ折りにして両端を熱シールすることにより、容
易に気泡シート緩衝袋が得られる。なお、この際気泡シ
ート凸部が内側に向くように折り曲げることにより、袋
の厚みをより一層減少させることができるので好まし
い。また、図6は気泡シートにクラフト紙やポリエチレ
ン等のプラスチックシートを貼り合わせ、図5に示した
袋と同様に成形することにより得られた封筒を示す断面
図である。なお、本発明の気泡シートの構成をまとめる
と、図7〜14で示される。図7〜10は、それぞれ本
発明の気泡シートの平面図、底面図、正面図及び右側面
図である。また、図11は図7の気泡シートのE−
E’,F−F’部分拡大図であり、図12は図7の気泡
シートのG−G’断面図であり、図13は図7の気泡シ
ートのI−I’断面図である。更に図14は本発明の気
泡シートの斜視図である。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
【0022】実施例1〜5 図2に示されるような多数の凸部を熱可塑性樹脂フィル
ムからなる上層シートと平らな熱可塑性樹脂フィルムか
らなる下層シートとを接合させた独立気泡室を有する気
泡シートを作成し、東洋精機製作所製のループステフネ
ステスター(測定原理は図4に示される)を用いて、以
下の条件でその腰の強さを測定した。その結果を表1に
示す。
【0023】比較例1〜6 円球状の凸部ないしはL1/L2比及び/又はS1/S2
が本発明範囲外の凸部を有する熱可塑性樹脂フィルムか
らなる上層シートを使用したこと以外は、実施例1と同
様にして気泡シートを作成し、且つ以下の条件でその腰
の強さを測定した。その結果を表2に示す。なお、比較
例1〜3のS1の値は、気泡シートの押出し方向の腰の
強さ、S2は気泡シートの幅方向の腰の強さを示す値で
ある。
【0024】(1)試料 上層シート:低密度ポリエチレンシート(厚さについて
は表2、表3に示す) 下層シート:低密度ポリエチレンシート(厚さについて
は表2、表3に示す) 試料寸法:幅20mm、長さ250mm(ループの内周
80mm) 凸部の位置:試料の中央線上に破壊していない凸部が一
列に並ぶもの (2)圧縮速度:3.5mm/sec (3)押しつぶし距離P:20mm 但し、実施例4の試料寸法は幅35mm、長さ250m
m(ループの内周80mm)、比較例4の試料寸法は幅
45mm,長さ250mm(ループの内周80mm)と
した。
【0025】
【表1】 (註)凸部面積比率(有効凸部面積) 10cm×10cm(100cm2)のサイズにシート
をカットし、カットによって、切断されたバルブを除
き、緩衝性が保たれているバルブについて、面積を測定
し、その比率を求める。なお、カットの際は、有効バル
ブ面積を可能な限り、大きな値となるような位置にて行
なうものとする。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】本発明の気泡シートは、表面に多数の凸
部を有する熱可塑性樹脂フィルムからなる上層シート
と、平らな表面を有する熱熱可塑性樹脂フィルムからな
る下層シートとを接合させた独立気泡室を有するもので
あって、該気泡シートの凸部は長辺と短辺からなり、凸
部の長辺方向の腰の強さ(ループスティフネス)S1
凸部の短辺方向の腰の強さS2との比が2.5<S1/S
2<であり、しかも前記複数の凸部の形状が、凸部の長
辺の長さL1と同短辺の長さL2との比が1.2≦L1
2≦20の範囲にある、ということから、次のような
効果を奏する。 坪量を小さくしても、断裁作業時等に求められる腰の
強さが達成されると共に、物品を包装する際の柔軟性も
良好で、密着包装が可能となる。また、製袋作業時の折
り曲げが良好なものとなる。 従来品と比べ、凸部の高さが低く且つ凸部面積比率を
小さくできるので、気泡シートロールの輸送コスト、ス
ペースコスト等の低減や、封筒、袋等の製袋物の厚み低
減が可能となる。 気泡シートは透明性が良好で包装材料等として使用し
た場合、被包装物品を見ることができる。 インパルスシール(熱シール)の際の接着が容易であ
り、製袋性等に優れている。 凸部高さを3mm以下、更には坪量30〜90g/m
2とすることにより、従来の発泡シートと同様の厚みで
嵩張らず、坪量を小さくしたにもかかわらず、前述の効
果も充分達成され、坪量同量にして緩衝性は発泡シート
よりも良好で、発泡シート代替品としては申し分ないも
のとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の上層シートの凸部の形状及び配列を示
す一部平面図である。
【図2】本発明の上層シートのより広い部分についての
凸部の形状及び配列を示す一部平面図である。
【図3】本発明の上層シートにおける一つの凸部の形状
を示す斜視図である。
【図4】気泡シートの腰の強さの測定原理図である。
【図5】(a)は気泡シート緩衝袋を示す斜視図であ
り、(b)は気泡シート緩衝袋を示すD−D’断面図で
ある。
【図6】気泡シート緩衝封筒を示す断面図である。
【図7】本発明の気泡シートの平面図である。
【図8】図7の気泡シートの底面図である。
【図9】図7の気泡シートの正面図である。
【図10】図7の気泡シートの右側面図である。
【図11】図7の気泡シートのE−E’、F−F’部分
拡大図である。
【図12】図7の気泡シートのG−G’断面図である。
【図13】図7の気泡シートのI−I’断面図である。
【図14】図7の気泡シートの斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−11827(JP,A) 実開 平4−83740(JP,U) 実開 昭54−147013(JP,U) 実公 昭48−9916(JP,Y1) 実公 昭49−11344(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 B65D 81/00 - 81/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に多数の凸部を有する熱可塑性樹脂
    フィルムからなる上層シートと、平らな表面を有する熱
    可塑性樹脂フィルムからなる下層シートとを接合させた
    独立気泡室を有する気泡シートであって、該気泡シート
    の凸部は長辺と短辺からなり、凸部の長辺方向の腰の強
    さ(ループスティフネス)S1と凸部の短辺方向の腰の
    強さS2との比が2.5<S1/S2であり、しかも前記
    複数の凸部の形状が下記の状態にあることを特徴とする
    気泡シート。 (イ)凸部の長辺の長さL1と同短辺の長さL2との比が
    1.2≦L1/L2≦20の範囲にある、
  2. 【請求項2】 前記複数の凸部の配列が下記の状態にあ
    る請求項1に記載の気泡シート。 (ロ)凸部がその短辺方向には千鳥に配列されている、 (ハ)凸部がその長辺方向には直線に配列されている、
  3. 【請求項3】 前記の凸部短辺方向が気泡シート幅方向
    である請求項1又は2に記載の気泡シート。
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