JPS58118216A - 緩衝性シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特別な凹凸を有し、それ故に緩衝材する。

緩衝性シートは物品の包装材や梱包材として多くの用途
がある。従来、最もよく使われて来たのは紙又は板紙製
のシート状パンケージ材料ツタ製のものが主流を占める
ようになって来た。

このプラスチック製シート材料には、波状のもの以外に
ネット状のものや２枚のポリエチレンフィルム間に多数
の半球状気泡を閉じこめたも■ の（エヤーキャップなる商品名でよく知られている。）
あるいはポリエチレンやポリエチレンから構成された発
泡シート及びネットならびに型■ 内発泡体（ビーズ法発泡ポリエチレンｔエベランなる商
品名でよく知られている）などがあるが、波状のものは
、やはシ紙製のものと同様に置方ものは、波状のものよ
如屈曲性に富む反面、耐ｍｄ力が劣る。また、半球状気
泡を有するものは柔軟なため固定支持能力が小さく、こ
のため段ボールのような剛い支持材の併用を必要とする
。その上１点状又は線状の圧縮に対して緩衝機能が不充
分であり、しかも高価である。なお、各種発泡シート材
料等の長短も概ね前者と同じである。

以上概観したように、既知のプラスチック製シート状緩
衝材にはすべて一長一短があシ、性能、作業性及び価格
等の各点にわたって需要家の要望を充分満足せしめうる
ものではなかった。

本発明は、プラスチック製シート状緩衝材における従来
技術の短所を改善した新しい緩衝材に関するものである
。

本発明に係る緩衝性シートは、高い剛性を有するに拘ら
ず艮好な屈曲性を有し、圧縮及び引っ張りに強いので耐
衝撃性が勝れ、その上、連続押し出し及び連続型付けが
容易であるため大量生産によるコストダウンが期待でき
る等、工業技術として優れた特徴を備える。

本発明のシートは、熱可塑性の可撓性プラスチックから
作られ、その面に沿って一定の方向に走る規則的なリプ
を備える。このリプの走行方向は、一般にはシートの幅
方向又はそれに斜交し１て する方向であるが、もちろん長手方向に沿マもよい。か
つ、リプはシートの一面側にあることも両面側にあるこ
ともできるが、少なくとも一面側のリプは多くの規則的
な凹入部によってピーク状に分断されているべきである
。従って、リプがシートの両面に存在し、かつ両面のリ
グが共に分断されている場合には、シートは多数の、か
つ規則的に存在する突起によシ各種のリンクル模様を呈
することになる。

第１図〜第３図は、以上説明した本発明に係るシートの
代表的な凹凸パターンとその構造をＢ−Ｂ、Ｄ−Ｄ及び
Ｆ−Ｆに沿う断面図である。そして各イ及び口図中、最
高部に（へ））、最低部に（Ｘ）、中間部にに）の補助
記号を附けてピーク部（又は稜部）、谷部及び中腹部が
識別できるようにしである。なお、両向き矢印はシ〒ト
の幅方向を示している。

さて、第１図の例では、リプ（１，１つはシートの幅方
向に沿って平行に、かつ等しい間隔を隔てて存在する。

表側（イ）では、リプｆｌの綾部（Ｌａ）は狭い峠部（
２）によυ等間隔をおいて分断され、夫々独立したピー
ク部（３）を形成する。谷部（４）は連続した四条を形
成し、裏面側（ロ）の綾部（１’ａ）を形成する。なお
、各稜部の頂面は実質的に平担である。

次に第２図の例では、シートは幅方向に対し約１５°傾
斜した平行、等間隔のリプ（１，１つを備える。表面側
のリプｍは幅の広い峠部（２）によシ分断され独立のピ
ーク部（３）を形成する。谷部（４）は前例と同様に連
続の凹条を形成し、裏面側（ロ）の綾部（１’ａ）を作
る。各リプの稜部の頂面は前例と同様にほぼ平担である
。本例はリプの方向が幅方向に傾いている点を除き、実
質的に前例と同様であって、両者共にシートの両面に存
するリプの一方が峠部によって独立のピーク部分に分断
された型式に該当する。

さらに第８図は互に幅方向に対し４５′及び１３５゜の
角度で走るリプ（１，１’）が両リプの交点において隆
起する一方、相隣接する４条のリプにより囲まれた谷部
がさらに陥没した構造のシートを例示する。表面側（イ
）のピーク部（３）は隆起し、裏面側（ロ）における谷
部（４）を形成する。本例でもピーク部（３）と谷部（
４）の頂部及び底部は共にほぼ平担である。

以上の各側を通じ隣接するピーク部の間の峠部はいづれ
も凹弧状を呈し、平担なピーク部にかかる圧力を分散さ
せる作用をする。また、第１図の例のように、ピーク部
（３）を隔てる峠部がリプの方向に対して直交している
場合には、この峠部は裏面（ロ）から見てリプ（１’、
１’・・）間をつなぐ補助リブ（６）を形成しているこ
とになシ、従ってリプ（ｌ、１つと直交する方向に対す
る伸びが著しく制限され、このため耐衝撃性が著しく向
上する。さらに第８図に示す例では、交叉するりプのた
めいづれの方向への延びも極めてｔｂＹ＜、このため圧
縮に対する抵抗力は第１図のものに比しさらに大きい。

本発明のシートでは、各リブ及び／又はピーク部の頂面
はなるべく平担とされる。第８図の例を索いた第４図に
略示されるように、矢印の向きの圧縮は先づピーク部（
３）の頂部（３＆）を点線の如く変形させるが、その圧
縮力は谷部（４）を通じてさらに反対側の２個のピーク
（ぎ１）及び（３すを経て品物（／ＵＫ伝わることにな
る。従って、単純な計算では、力（Ｐｉは手前側の２個
のピーク（図示１　　・ されず）を含めて￥つつに軽減されてＡに伝わるこ”と
になるが、実際には直接力を受けたピーク部（３）の平
担な頂部（３ａ）は脆性破壊を受け、これにより多くの
エネルギーが吸収されるのでピーク（３’ｌ、　３’２
・・・）にかかる力は遥かに小さくなる〇平担なピーク
部の頂部（３ａ）は衝撃力（Ｐｌを完全に受けると共に
中腹部（８ｂ）との間の境界部に鋭角部分を形成させ、
これによシ一層脆性破壊を起り易くする。加えて、隣接
するピーク部との間の峠部（２）が凹弧状をなしている
ので、強い圧補力を受けてもピーク部は完全に破壊する
ことなく、この力の一部はこの峠部（２）及び谷部（４
）を経て隣接するピーク部、峠部及び谷部にも次々と伝
わることとなり、これらの綜合効果として、このシート
は結果的に著しく優れた緩衝効果を発揮しうる。なお、
以上は点状圧縮について見たものであるが、線状又は面
状圧縮の場合も作用効果は当然同様であるが、これらの
場合は力を負担するピークの数が遥かに多くなるので、
より緩衝効果が増大する。しかも第３図に示したシート
はいづれの方向に対しても充分な屈曲性を持っているの
で、緩衝材として有利である。

第１図に示した緩衝性シートは、長手方向に対して自由
に屈曲できるのでμえば蛍光灯の如き柱状物品の包装用
に特に好適である。この場合もシートは長手方向へ殆ん
ど伸張せず、かつ多くのピーク部分が圧縮力を支゛える
ので、従来の波状緩衝材とは懸絶する緩衝効果を奏する
。

第２図の緩衝材もその長手方向に対してかなり艮好な屈
曲性を有するが、この場合は特にピーク部分がその幅方
向へ屈撓しやすいため、脆性破壊及び屈撓による衝撃緩
和力が大きい。

以上述べた３例以外に本発明には多数の実施態様があシ
うる。しかしいづれにしても、シートの一面又は両面に
一定方向の規則的なリブがあり、とのリブがシートの一
面にのみ存するときはその全体が、またシートの両面に
存するときは少くとも一面のリブ全体が、多くの凹部に
よって規則的に分断されること、及び上の分断により生
じた各独立するピーク部が凹弧状をなす峠部分によシ互
に連続している点では共通である。

なお、以上各側を通じピークの頂面が平担である場合に
つき説明したが、場合によシ必ずしも平担でなければな
らぬことはなく、例えば第８図の例において、頂部が球
状を呈していても変形及び脆性破壊による衝撃吸収効果
は充分に期待できる。

リブの方向は目的によシ適宜決定されるべきであるが、
一般的に云えば、例えば柱状の物品を面状に包囲したい
場合は、１隔方向又は長手方向に沿うか又は多少１頃い
ていたとしてもせいぜい該方向に対し１０°以内の小角
度で斜交する程度のも−のがよい。これに反し物品を長
手方向及び幅方向に沿って包囲したい場合には第８図の
例のように、互に直交するリブ、殊に１喝方向又は長手
方向に対し４５°及び１３５°で斜交するリブを設ける
のが最適である。夫々幅方向及び長手方向に沿うリブを
持つシートは幅方向及び長手方向に沿う屈曲性が前者に
比し幾分劣る。但し、第５図に示すように、第１図の例
のような幅方向への屈曲性に乏しいシートであっても長
手方向に沿って一定間隔毎に屈曲用リブ４６１を設ける
ことによって屈曲性は実質的に改善される。

リブのピッチは、後述する連続生産手段による場合希望
するリブの高さ、即ちシートの厚さくシートを構成する
素材の厚みではない）Ｋよシ事実上制限される。リブの
高さが大となれば各リプ間のピッチも必然的に大きくな
る。リブの高さが大であれば緩衝力はある程度増大する
が。

なる。従って、実用上はリプの高さを５１ｕ以下、好ま
しくは３ｕ〜ＩＨの範囲内で選定し、その代りシート材
料の厚み及び硬さによシ必要な剛性を得るよう工夫する
のがよい。シート自身の厚みは概ね０・１〜０−　Ｂｙ
程度の範囲から選定される。

因みに、本発明でいう「シート」という言葉は実質的な
意味であって、作用効果が存する限シよシ薄いフィルム
をも包含するものである。

本発明シートにおけるピーク部分の形状は、実際上任意
の形状であってよいが、最も一般的であるのは、截頭円
錐形、截頭四角錐形、半球形、用されうる。

本発明シートの原料である熱可塑性プラスチックスは、
一般にはスチフネスの高い材料であるのが艮い。具体的
には曲げ強度及び衝撃強さの優れた材料が好ましいが、
何分使用目的が使い棄てされる緩衝材であるから、安価
であることは重要な山折要素である。さらに使用後の廃
棄処分の難易も公害問題上無視できないパラメーターで
ある。これら諸点を考慮して、現在適当と思われる材料
は耐衝撃性ポリスチレン、ＡＳ樹脂、対衝撃性ＡＢＳ樹
脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡ樹脂、ポリ
塩化ビニールなどである。ポリエステル、ポリアミド、
ポリカーボーネート、ポリアセタールなどは優秀である
が高価である。な′お、高圧法ポリエチレンのような柔
軟な樹脂であっても、適当な充填材により適当な硬さを
持つように改質できる。

本発明シートは、射出成形、真・空もしくは圧空成形又
はエンボッシングなど、型付きシートの製造に利用され
る全ゆる手段により製造されうる。しかし最も適当と思
われるのは、第６図としてやや模型的に示したように、
一対の互に逆転する歯付ロールの対向間隙内へ溶融状態
の（又は少なくとも軟化温度以上に加熱された）膜状の
樹脂材料を供給して、ロールの回転によシ賦形と被賦形
シートの送り出しを同時に行うことである。同図におい
て、一対のローＩＶ　（ｙ　、〆）は夫々互に噛み合う
歯（ｔ、ｔ・・・及びｔＺｇｌ・・・）を有し、互に内
向きに回転している対向間隙内へ順次ダイ（ｄ）よシ溶
融樹脂材料（ホ）が供給されると、歯の山と谷の形に対
応して凹凸の波状形状を有する賦形シート（Ｓ）が形成
される。今、仮に第１図に示したシートを例にとると、
第７図（イ）に示す如くロールｆｒｌは普通の波状ロー
ルであるが、ロール（ｒ′）ではその歯（ｔ′）部分に
は規則的に浅い溝（８）が刻まれており、このため、両
ロールの山と谷との噛み合いに際し前記溝部分のシート
は引っ張シを免かれて自然に凹弧状に湾曲する結果、第
１図のようなシートめ形状に賦形される。この現象は、
結局ロールの相対向する歯の側面間に隙間が存する限り
同様に起るので、第２図及び第３図に示された賦形シー
トはもちろん、その他のより複雑な凹凸形状を有するシ
ートであっても同様に製造されることができる。

以上の樹脂の押し出しと賦形とを連続的に行う方法によ
ると、生産性及び熱経済の点で有利であるのみでなく、
必要なだけの長尺物が容易に得られ、加えて既製シート
を再加熱するための設備や温度管理が不要となるなど、
極めて大きな利益がある。

本発明者は、なお以上の賦形作業を冷媒中で実施すると
、被賦形シート材料のロールへの巻きつきや賦形シート
の波うち、捩れ、曲り、反シ等の欠陥が防止されて艮好
な品質の製品を収得しうろことを見出した。この理由と
しては、急冷により溶融状態に在るシートの表面側はス
キン状に固化するが内側の芯部は依然柔軟性を保ってお
シ、このためロールの歯による急激な押圧作用を受けて
もこれに即応して変形しうるので、フラットな歯先が被
賦形シート材料に接触した場合でさえ被接触部が極端に
肉薄になることがなく、かつ変形に伴う過大なストレス
を受けることもないことなどが主因であろうと思われる
。なお、急冷によシ結晶性樹脂中の球晶の増大が阻害さ
れるので、この手段がポリプロピレン、ポリエステル又
はポリアミドのような比較的成形困難な材料にとって有
効であることは容易に理解されよう。なお、冷媒は少く
ともロールの噛合部分よシ上方にまで存在するのがよい
。但し、ロール自体を液状冷媒中に浸漬するのは本発明
シートを得んがための便法の一つに過ぎず、これ以外に
も例えば賦形ローμに至る途中のシートを液化気体の気
化潜熱を利用して冷却したり又はロール自体・強制冷却
など、他に種々の手段が存在しうることは云うまでもな
い。

上記の方法に使用される原料プラスチックスは通常非発
泡の中実状態で成形されるが、必要に応じ発泡剤を混じ
た低率発泡Ｖで）の形とされてもよい。あるいはガラス
繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム等の補強材を混合し
たＦＲＰシートの形とすることもできる。これらの発泡
シートやＦＲＰシートは、従来法の如く板状に固化した
シートを再加熱する方法では成形が困難であるが、溶融
樹脂から直接成形する上記方法によると賦形が非常に容
易である。なお、樹脂材料中には、必要に応じ顔料、二
酸化チタン、タルク、炭酸カルシウム等の充填剤、可塑
剤、耐候剤、熱劣化防止剤等を混合させることができる
。

液状冷媒としては一般に水を使用するが、必要に応じ低
級アルコール類、多価アルコ−／ｌ／類、ハロゲン化オ
ルフィン等の有機溶媒又はこれらと水との混液あるいは
フレオンのような液化し易い気体を用いてもよい。但し
気体を液化させて使用する場合、その温度が使用樹脂の
Ｔｇより高くなければならないことはもちろんである。

因みに水堰外の揮発性の液体を冷媒として使用する利点
は、賦形後のシートの乾燥が容易となることである。

溶融状態の樹脂材料は、直接賦形ロールに供給されても
あるいは一旦補助ドラム面に展着せしめられた後、賦形
ロールへ供給されてもよい。後の方法によると、シート
の幅落ちを減少せしめうる効果が得られる。賦形ロール
の少なくとも一部戸ましくけその大部分は冷却中に浸漬
されていなければならない。

液体冷媒の温度、押出し後から賦形までの時間、賦形ロ
ールの配置等の賦形条件は、非常に　　。

重要な要素であるが、ポリマーの種類、シートの厚み、
大気温度等の条件で異なシ一様にはいえない。例えば、
液体冷媒の温度としては、通常０’−１００℃の範囲を
選ぶが、通常は５０°Ｃ以下が好適である。冷媒が低温
であるほど急冷効果は高まるが、反面賦形を速かに行う
必要を生じ、このためロールの配置、シートの進行速度
等に充分な配慮が必要となってくる。一方、冷嘩ρ温度
が高いと、冷却速度が遅いの１１０−ルの配置、シート
の進行速度等に選択の自由度が拡がる反面、結晶性ポリ
マーでは結晶化も進み、賦形性が低下する。賦形が終れ
ば必要に応じ乾燥し、その後、常法どおシ、適宜熱セッ
ト等の後処理を行う。

以上詳述したとおり、本発明は性能の優れた新規なプラ
スチック製シート状緩衝材を提供し、これにより既往の
プラスチック製緩衝材の持つ欠点を大幅に改善しうるの
で、包装及び梱包分野で多大の貢献を果すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は、本発明に係る種々のタイプの緩衝材
の部分的平面図（イ）、部分的裏面図（ロ）、Ａ−Ａ、
Ｏ−０及びＥ　−Ｅ断面図（ハ）、Ｂ−Ｂ、Ｄ−に） Ｄ及びＦ−Ｆ断面画人ならびにＧ　−Ｇ断面図（ホ）、
第４図は第６図の緩衝材の作用効果を示す同図（ホ）と
同様の断面図、第５図は第１図のシートの変形を示す後
回（イ）と同様の平面図、第６図は第１図のシートの製
造手段を模型的に示す側面図、第７図は第６図の手段に
おける各ロールの対向側の展開正面図である。各図中、
主要な符号の意味は以下のとおりニー １．１：シートのリブ、２：リブの１部、３，３’：ピ
ーク部、４：谷部、５：補助リブ、６：屈曲用リブ、ｄ
：ダイ、ｇ：浅溝、ｍ：樹脂材料、Ｐ：ｒ、ｒ’：賦形
ロール、Ｓ：賦形シート、ｔ、ｔ’：ロールの歯部。 第４図 ＪＩＳ７図 特許庁長官　島田春樹 １　事件の表示 ２、発明の名称　　緩衝性シート ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 １　明細書 （１）７頁、１行目、「小く」とあるのを「小さく」と
改める。 （２）１２頁、６行目：「対衝撃性」とあるのを、「耐
衝撃性」と改める。 （８）１６頁、７行目：　「オルフィン」とあるのを、
「オとフィン」と改める。 （４）１８頁、下から６行目：「Ｐ＋Ｊの次に［力」の
文字を加える。 ２　図面 （１）「第２図」及び「第５図」を別紙図面のとおりに
改める（本補正は原図面中の符号の欠落を補う趣旨であ
る。）０ （以上）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性の可焼性プラスチックから作られたシー
   トであって、該シートは一定の方向に走る規則的なリプ
   を有し、該リプは、その頂部から凹入する規則的な四部
   によって互に独立のピーク部に分断されていることを特
   徴とする緩衝性シート。
2. （２）　　ピーク部の頂部が実質的に平担である特許請
   求の範囲第ｆｌ）項記載のシート。
3. （３）　　ピーク部がシートの両面側に交互に形成され
   ている特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
   シート。
4. （４）　　ピーク部がシートの一面側にのみ形成されて
   いる特許請求の範囲第［１１項又は第（２）項記載のシ
   ート。