JP6702803B2

JP6702803B2 - 気泡シート

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Publication number: JP6702803B2
Application number: JP2016112178A
Authority: JP
Inventors: 岩崎　聡; 聡岩崎; 幹大藤田
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2036-06-03
Also published as: JP2017217775A

Description

本発明は、包装用材料として使用される気泡シートであって、被包装物の寸法に合わせて切断することが容易な気泡シートに関する。

多数の中空凸部を有する熱可塑性樹脂凹凸フィルムが、熱可塑性樹脂フィルムにより該中空凸部の開口部を塞ぐように積層接着された多数の独立気泡室を有する気泡シートが広く知られている。このものは、その緩衝性を利用して、包装材料として広く使用されている。

その使用方法の一例としては、例えば、被包装物の形状、寸法に応じて、長尺の気泡シートを切断し、被包装物を包装することが行われている。この切断はカッターナイフなどを使用することもできる。しかし、真っ直ぐに切ることが容易ではない上に作業性が良いとはいえない。この問題を解決するために、気泡シートを横断する切断用ミシン目を一定ピッチで設けることが行われてきた（特許文献１）。

特開平１０−７２０６３号公報

切断用ミシン目が設けられた気泡シートは、切断が容易であるものの、被包装物の形状、寸法に応じた使用長さに変更したい場合、ミシン目のピッチを被包装物の寸法等にあわせた気泡シートを製造しなければならなかった。その結果、気泡シートの品種が増え、管理が面倒であるという問題が発生した。

本発明は、ミシン目に沿って引き裂けば容易に切断でき、かつミシン目に対して垂直に引っ張ると切断しにくい気泡シートであって、切り離すミシン目の箇所を被包装物の寸法等にあわせて任意に選択することにより、最適な大きさに切り分けて一体の包装材として使用することができる気泡シートを提供することを、その課題とする。

本発明によれば、以下に示すミシン目入り気泡シートが提供される。
［１］多数の中空凸部を有する熱可塑性樹脂凹凸フィルムの開口部側に熱可塑性樹脂フィルムが積層接着された、多数の独立気泡室を有する気泡シートにおいて、
該熱可塑性樹脂フィルム及び熱可塑性樹脂凹凸フィルムを構成する熱可塑性樹脂が共にポリエチレン系樹脂であり、
該気泡シートには、その幅方向に沿って、切り込み部と繋ぎ部との繰り返しからなるミシン目が形成されており、該切り込み部の長さが０．５ｍｍ以上であり、該繋ぎ部の長さが１〜４ｍｍであり、気泡シートの幅に対する繋ぎ部の長さの合計の比である繋ぎ率が５０％以上であることを特徴とする気泡シート。
［２］前記切り込み部の長さが１．５〜３．５ｍｍである、請求項１に記載のミシン目入り気泡シート。
［３］前記繋ぎ部の長さが１．０〜３．５ｍｍである、請求項１又は２に記載のミシン目入り気泡シート。
［４］前記繋ぎ率が６０％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のミシン目入り気泡シート。

本発明の気泡シートは、特定の構成の切断用ミシン目が形成されていることにより、ミシン目に対して垂直に引っ張ると切断しにくく、かつミシン目に沿って引き裂けば切断が容易なものである。このようなミシン目が形成されている気泡シートから切り出された気泡シートは、気泡シート中に切断されていないミシン目を有する場合であっても、一体の包装材として使用できる。従って、本発明の気泡シートは、被包装物の形状、寸法に対応して、異なる大きさの気泡シートを切り出すことができるので、一の気泡シートで種々の形状、寸法の被包装物の包装材として使用することができる。このような本発明の気泡シートを用いることにより、従来のように気泡シートの品種が増えることが防止され、管理が容易になる。

図１は、ミシン目が形成された気泡シートの斜視図である。図２は、気泡シートに形成されたミシン目の部分拡大図である。図３は、ミシン目が形成された気泡シートの平面図である。図４は、加工刃が取り付けられたロールの一例を示す説明図である。図５は、加工刃が直線状に取り付けられたミシン目形成刃の一例を示す説明図である。図６は、加工刃が取り付けられたロールの一例を示す説明図である。図７は、凸部を有する上層シートの説明図であり、同（ａ）は斜視図、同（ｂ）は平面図である。

以下、本発明の気泡シートについて詳細に説明する。
本発明の気泡シートは、多数の中空凸部を有する熱可塑性樹脂凹凸フィルム（以下、上層フィルムともいう。）の開口部側に熱可塑性樹脂フィルム（以下、下層フィルムともいう。）が積層接着された、多数の独立気泡室を有する気泡シートであり、該気泡シートには、幅方向にミシン目が形成されている。この独立気泡室を有する気泡シートは従来公知のものであり、気泡シートにミシン目を形成することも従来公知の技術である。しかし、従来の気泡シートにミシン目を形成する目的は、個々の被包装物を包装するのに適した長さの包装材を切り出すことの容易さを追求したものであるため、ミシン目に対して垂直に引っ張るだけで破断してしまうものであった。したがって、一枚の気泡シート中に切断されていないミシン目を有する場合には、切断されていないミシン目が破断して包装物が露出し、包装物にキズや汚れがついてしまうおそれがあった。これに対し、本発明のミシン目入り気泡シートは、特定の構成のミシン目を有することにより、ミシン目に対して垂直に引っ張るだけでは容易に破断することはないが、ミシン目に沿って引っ張ると容易に切り裂くことができるものである。従って、切断された気泡シートが、切断されていないミシン目を含んでいても一体の包装材として使用できるものである。

本発明におけるミシン目３は、図１、図２に示すように、切り込み部４と繋ぎ部５との繰り返しからなるものである。
なお、図１は、本発明のミシン目入り気泡シートの斜視図であり、図２は、図１におけるＩ−Ｉ線に沿うミシン目の縦断面図であり、１は気泡シートを、２ａは上層フィルムを、２ｂは下層フィルムを、２ｃは独立気泡室を、３はミシン目を、４は切り込み部を、５は繋ぎ部をそれぞれ示す。

前記切り込み部４の長さは０．５ｍｍ以上である。過度に短い切り込み部長さを形成しようとすると、全ての切り込み部４を正確な長さに形成することが困難となり、切断し難い気泡シートになるなど、切り離し性のバラつきが出やすくなるおそれがある。また、ミシン目に沿って切り離そうとしてもミシン目ではない方向に切り裂かれてしまうといった切断不良が起こり易くなる。かかる観点から、切り込み部の長さの下限は１．０ｍｍが好ましく、１．２ｍｍがより好ましく、１．４ｍｍが更に好ましい。また、その上限は４．０ｍｍであることが好ましく、３．５ｍｍがより好ましく、３．０ｍｍがさらに好ましい。

また、前記切り込み部４は、ひとつの切り込み部について、連続した直線として切りかかれていていても良いし、断続的に切りかかれていていても良い。断続的に切りかかれている態様として、切り込み部が点線状に切りかかれたものが挙げられる。切り込み部が断続的に切りかかれている場合には、その間隔は、気泡シートの切り裂きに影響を与えない範囲であればよく、具体的には間隔が０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

前記繋ぎ部５の長さは１〜４ｍｍである。繋ぎ部の長さがこの範囲内であれば、ミシン目に沿って引き裂けば容易に切り離しができるのに対し、ミシン目に対して垂直に引っ張るだけでは切断されにくくなるので、内部にミシン目を含む包装材を一体として扱うことができる。かかる観点から、繋ぎ部の長さの下限は１．５ｍｍが好ましく、１．７ｍｍが好ましく、その上限は３．８ｍｍが好ましく、３．５ｍｍがより好ましい。

本発明においては、繋ぎ率が５０％以上であることを要する。繋ぎ率とは、気泡シートの幅方向の全幅（切り込み部の合計長さ＋繋ぎ部の合計長さ）に対する繋ぎ部の合計長さの割合をいい、繋ぎ率が５０％以上であることは、切り込み部４の合計長さに対して繋ぎ部５の合計長さが同一、または切り込み部４の合計長さよりも繋ぎ部５の合計長さの方が常に大きいことを意味する。該繋ぎ率が小さすぎると、気泡シートがあらゆる方向からの引張りに対し容易に破断し易くなるので、一枚の気泡シート内にミシン目を含むように切り出した場合、一体の包装材として扱うことができなくなるおそれがある。該比の上限は８０％であることが好ましい。該比が上記範囲内であれば、切り離し性が良好な気泡シートとすることができる。かかる観点から、該比は６５％以下であることが好ましく、より好ましくは６２％以下、更に好ましくは６０％以下である。

繋ぎ部の長さ、切り込み部、及び繋ぎ率の測定方法については、実施例において詳細に説明する。

切り込み部４の長さ、及び繋ぎ部５の長さは、ミシン目全体においてそれぞれ均一でなくても良いが、ミシン目に対する垂直方向への耐引張り性に優れ、かつミシン目に沿って容易に切り裂くことができるようになることから、切り込み部４の長さ、及び繋ぎ部５の長さは、それぞれほぼ均一であることが好ましく、それぞれ均一であることが特に好ましい。
なお、全ての切り込み部４の長さが０．５ｍｍ以上を満足しなくてもよく、本発明の所期の目的を阻害しない範囲において、長さ０．５ｍｍ未満の切り込み部４を一部含んでいても構わない。長さ０．５ｍｍ未満の切り込み部の全体の切り込み部に対する割合は、１５％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。
また、繋ぎ部５の長さも同様に、本発明の所期の目的を阻害しない範囲において、長さ１〜４ｍｍを満足しない繋ぎ部を一部含んでいても構わず、長さ１〜４ｍｍを満足しない繋ぎ部の全体の繋ぎ部に対する割合は１５％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。

ミシン目３は、図１に示すように、通常気泡シートを横断するように設けられている。その角度は、通常長手方向に対して直角（９０°）に形成される。ただし、長手方向に対して斜め方向の切断用ミシン目を設けることもできる。その場合でも、長手方向に対する角度が８５〜９５°となるように形成することが好ましい。また、長手方向に１本以上のミシン目を設けることもできる。図３に、長手方向に１本のミシン目が形成された例を示す。
なお、図３は、本発明のミシン目入り気泡シートの平面図であり、１はミシン目が形成された気泡シートを、３ａは気泡シートの長手方向に対して幅方向に設けられたミシン目を、３ｂは気泡シートの長手方向に設けられたミシン目をそれぞれ示す。

幅方向に設けられたミシン目間のピッチは１００〜１５００ｍｍが好ましく、より好ましくは２００〜１２００ｍｍである。該ピッチが上記範囲であると、小さな包装物の包装に適した包装材を切り出すことができる。また、大きな被包装物の包装に適した包装材を得るためにミシン目を含む包装材を切り出した場合であっても、包装材に含まれる不要なミシン目が多くなり過ぎないことから好ましい。

本発明の気泡シートを形成する上層フィルム及び下層フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、いずれも熱可塑性樹脂であれば特に制約されない。熱可塑性樹脂としては、例えば、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、ポリアミド等が用いられる。これらの中では、柔軟性に富み、引張り強度等の物理的強度に優れ、耐薬品性を有することから、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂の中でも特に剛性や耐熱性に優れるポリプロピレン系樹脂、及び柔軟性と成形性に優れるポリエチレン系樹脂が好ましく使用される。上記樹脂は、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。

前記ポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン、またはプロピレンと共重合可能な他のオレフィンとの共重合体が挙げられる。プロピレンと共重合可能な他の共重合成分としては、例えば、エチレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、３，４−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、３−メチル−１−ヘキセンなどの、エチレンまたは炭素数４〜１０のα−オレフィンが例示される。また上記共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよく、さらに二元共重合体のみならず三元共重合体であってもよい。また、これらのポリプロピレン系樹脂は、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。

前記ポリエチレン系樹脂としては、ポリエチレンおよびエチレンと炭素数３〜１２のα−オレフィンとからなる共重合体が挙げられる。具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、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−酢酸ビニル共重合体が例示される。上記ポリエチレン系樹脂は、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。

前記熱可塑性樹脂としては、熱可塑性樹脂に、さらに必要に応じて他の重合体を混合したブレンド物も使用することができる。他の重合体としては、例えば、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等のゴム；スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体水添物、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体水添物、エチレン−オクテンブロック共重合、エチレン−ブテンブロック共重合等の熱可塑性エラストマー；エチレン−ブテン共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体等のエチレン系樹脂；ブテン系樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。これらの他の重合体を混合する場合には、その混合量は、熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂１００重量部に対して３０重量部以下にすることが好ましい。

本発明に係る気泡シートの他の例として、多数の中空凸部を有する熱可塑性樹脂凹凸フィルムが、熱可塑性樹脂フィルムにより該中空凸部の開口部を塞ぐように積層接着された多数の独立気泡室を有する気泡シートのさらに上層に平らな表面を有する熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂上層フィルムを積層接着してなるような両面が平坦な表面を有する三層構成の気泡シートが挙げられる。但し、気泡シートのミシン目の切り離し性の観点からは、熱可塑性樹脂凹凸フィルムと熱可塑性樹脂フィルムからなる二層構成の気泡シートが好ましい。

本発明の気泡シートを構成する熱可塑性樹脂フィルムは、それぞれ単層構成であってもよく、多層構成であってもよい。熱可塑性樹脂フィルムにポリオレフィン系樹脂を用いる場合、フィルムのガスバリア性を向上させるために、ガスバリア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ことができる。ガスバリア性樹脂としては、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。

本発明で用いられる気泡シートにおいて、その凸部の形状は特に制約されず、円柱、多角柱、円錐、多角錐、円錐台、多角錐台、半球等の各種の形状が包含される。気泡シートの凸部の高さは１〜４０ｍｍ程度であり、好ましくは１．５〜３０ｍｍであり、その凸部の底面積は１０〜１３００ｍｍ^２程度であり、好ましくは２０〜１０００ｍｍ^２である。凸部の直径は、３〜３０ｍｍ程度であり、好ましくは５〜２０ｍｍである。各凸部間の距離は１〜４０ｍｍ程度であり、好ましくは１．５〜３０ｍｍである。凸部の配列形状は特に制約されないが、その気泡シートの長手方向においては直線的に配列され、その長手方向とは直交方向（幅方向）に千鳥状に配列されているか、またその逆に配列されていることが好ましい。

気泡シートを構成する上層フィルムの厚さは概ね１０〜３５０μｍであり、好ましくは１５〜１５０μｍ、更に好ましくは２０〜８０μｍであり、下層フィルムの厚さは概ね５〜３５０μｍ、好ましくは７〜８０μｍ、更に好ましくは１０〜５０μｍである。

気泡シートの坪量は、２０〜６００ｇ／ｍ^２の範囲が好ましく、より好ましくは３０〜２００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは３０〜１００ｇ／ｍ^２である。

気泡シートの好ましい構造については、例えば、実開平４−８３７４０号公報、特開平１−１１８２７号公報、特開平７−１４８８７３号公報等に記載されている。

気泡シートを製造するには、例えば、上層フィルムとなる平ら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。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裏面上に下層フィルム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。気泡シートの幅方向の長さは、上記エンボスロール等の幅方向の長さによって適宜変更されるが、概ね１００ｍｍ〜１５００ｍｍ程度である。

気泡シートにミシン目を形成するには、次のようにすればよい。
幅方向のミシン目は、図４に示すような、加工刃がロール表面において円周方向に対して幅方向に加工刃９が取り付けられたロール８ａを用い、該ロールと受けロールの間を気泡シートを通すか、又は、図５に示すような、一平面上に加工刃９が直線状に取り付けられたミシン目形成刃と受け台との間を気泡シートを通しながら、ミシン目形成刃と受け台で気泡シートを挟む方法により形成することができる。前者の方法は、気泡シート製造のインライン、オフライン共に行うことができ、後者の方法はオフラインで行うことができる。
気泡シートの長手方向のミシン目は、図６に示すような加工刃９がロール表面の円周方向に取り付けられたロール８ｂを用い、該ロールと受けロールの間を気泡シートを通す方法により形成することができる。この方法は、気泡シート製造のインライン、オフライン共に行うことができる。

なお、本発明の気泡シートは、インラインにて幅方向に切断用ミシン目を形成する場合、特定の構成の切断用ミシン目が形成されているためロールで巻取りする際などにミシン目から切断してしまうことが抑制される。そのため、従来の切断用ミシン目が形成された気泡シートよりもラインスピードを速めても安定して気泡シートを製造することができる。

ミシン目加工刃の形状としては、図４、図５、図６に示すように、２本の平行な側縁部７と鋭角をなす先端部６とを有する形状が挙げられる。

実施例１、３、４、比較例１、３〜５
原料として、低密度ポリエチレン系樹脂（住友化学株式会社製Ｆ１０２）４０重量％、直鎖状低密度ポリエチレン系樹脂（住友化学株式会社製ＧＴ１４０）３０重量％、高密度ポリエチレン系樹脂（京葉ポリエチレン株式会社製Ｍ６９１０）３０重量％からなる混合ポリエチレン系樹脂を用いて、多数の凸部を有する平坦部厚み３６．２μｍ、凸部の厚み１４．５μｍの熱可塑性樹脂フィルムからなる上層フィルムと、上層フィルムと同様の原料を用いた厚み１８．１μｍの熱可塑性樹脂フィルムからなる下層フィルムとを接合させ、図７に示す高さＨ：３ｍｍ、直径Ｌ：１０ｍｍ、凸部間距離ｌ１：１２ｍｍ、凸部間距離ｌ２：１０ｍｍの多数の凸部からなる独立気泡室を有する幅１２００ｍｍの気泡シートを作製し、次に、表１に示す形状の長手方向に対して直角方向のミシン目をピッチ３００ｍｍで形成した。
ミシン目の形成は、ロール表面において加工刃が円周方向に対して直交方向に取り付けられたロールを用い、該ロールに対し気泡シートの上層フィルム側を向けて、該ロールと受けロールの間に気泡シートを通すことにより、表１に示すミシン目形状を有する気泡シートを形成した。

実施例２、比較例２
下層シートの厚みを２５．４μｍとした以外は、実施例１に記載の気泡シートと同様にして作製し、表１に示す形状の、幅方向にミシン目をピッチ３００ｍｍで形成した。

実施例、比較例において得られた気泡シートの諸物性を測定した。その結果を表２に示す。

表中、切り込み部と繋ぎ部の長さの測定、各評価は次のように行った。

（切り込み部の長さと繋ぎ部の長さの測定）
まず、気泡シート表面を顕微鏡で拡大して観察し、繋ぎ部の長さを１つずつ測定して繋ぎ部の合計長さを求め、繋ぎ部の合計長さを繋ぎ部の数で割った値を繋ぎ部の長さとした。次に、気泡シートの幅方向全体の長さから繋ぎ部の合計長さを引くことにより切り込み部の合計長さを求め、切り込み部の合計長さを切り込み部の数で割った値を切り込み部の長さとした。なお、切り込み部と繋ぎ部のそれぞれの長さは、全ての測定値において、平均値との差が±０．２ｍｍ以下であり、ばらつきが小さいものであった。

（切断用ミシン目の繋ぎ率）
切断用ミシン目の繋ぎ率は、前記の切り込み部の長さと繋ぎ部の長さの測定で求めた、繋ぎ部の合計長さと幅方向全体長さを用いて、繋ぎ部の合計長さを幅方向全体長さで割算し、得られた値に１００を掛けることにより求めた。

（引張り強度）
ミシン目部の引張り強度は、気泡シートからミシン目が中心となるように５０ｍｍ×１００ｍｍのミシン目部サンプルを切り出し、テンシロン万能試験機（（株）エーアンドデイ社製、ＲＴＣ−１２１０）を用いて、引張り速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離５０ｍｍとし、ミシン目に対して直交方向における、ミシン目部サンプルの引張り破壊強度を測定した。上記操作を５サンプルについて実施し、その算術平均値をミシン目部の引張り強度として表１に記載した。
通常部の引張り強度は、気泡シートからミシン目が含まないように５０ｍｍ×１００ｍｍサンプルを切り出した以外は同様にして通常部の引張り強度を求めた。

（切り離し性）
１２００ｍｍ幅のシートについて、ミシン目に沿って手で切り離す操作を１０枚の気泡シートについて行った。ミシン目に沿って切り離しができ、特に切り離し線が直線となり外観に優れるものを◎の評価とし、ミシン目に沿って不具合無く切り離しできたものを○の評価とし、ミシン目に沿って直線に切り離しができず、切断に不具合があったものを×の評価とした。

（サイズ調整包装）
ミシン目のない部分の強度に対し、ミシン目部の引張り強度が４０％以上確保できているものを○の評価とし、４０％未満のものを×の評価とした。

なお、本発明におけるミシン目の引張強度は絶対値で評価することは好ましくない。すなわち、使用上必要とされる引張強度を考慮して気泡シートの坪量が定められることにより、引張強度は坪量に応じて変化するので、ミシン目の引張強度の評価は、ミシン目部の引張強度の低下率（ミシン目部の引張り強度／通常部の引張り強度）を目安とした。

１ミシン目が形成された気泡シート
３、３ａ、３ｂミシン目
４切り込み部
５繋ぎ部
６加工刃の先端部
７加工刃の側縁部
８ａ、８ｂロール
９加工刃

Claims

多数の中空凸部を有する熱可塑性樹脂凹凸フィルムの開口部側に熱可塑性樹脂フィルムが積層接着された、多数の独立気泡室を有する気泡シートにおいて、
該熱可塑性樹脂フィルム及び熱可塑性樹脂凹凸フィルムを構成する熱可塑性樹脂が共にポリエチレン系樹脂であり、
該気泡シートには、その幅方向に沿って、切り込み部と繋ぎ部との繰り返しからなるミシン目が形成されており、該切り込み部の長さが０．５ｍｍ以上であり、該繋ぎ部の長さが１〜４ｍｍであり、気泡シートの幅に対する繋ぎ部の長さの合計の比である繋ぎ率が５０％以上であることを特徴とする気泡シート。
前記切り込み部の長さが１．５〜３．５ｍｍである、請求項１に記載の気泡シート。
前記繋ぎ部の長さが１．０〜３．５ｍｍである、請求項１又は２に記載の気泡シート。
前記繋ぎ率が６０％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の気泡シート。