気泡シートの製造方法
【課題】キャップフィルムに形成された突起の最薄肉部の肉厚に応じてバックフィルムを薄肉化することにより、気泡シートの強度を確保しながらも、材料樹脂の使用量の削減と軽量化を図ることができる気泡シートの製造方法、及びそのような気泡シートを提供する。
【解決手段】気泡シート１が有する個々の気泡を形成する多数の突起２ａから任意に一つの突起２ａを選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起２ａの中心を通る断面において、当該突起２ａの最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、５０％以上の突起において、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１なる関係が成り立つようにして、気泡シート１の強度を確保しながら、バックフィルム３を薄肉化する。
【解決手段】気泡シート１が有する個々の気泡を形成する多数の突起２ａから任意に一つの突起２ａを選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起２ａの中心を通る断面において、当該突起２ａの最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、５０％以上の突起において、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１なる関係が成り立つようにして、気泡シート１の強度を確保しながら、バックフィルム３を薄肉化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立した多数の気泡を有する気泡シートの製造方法、及びそのような気泡シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空状に膨出する多数の突起が形成されたキャップフィルムに、突起内に空気を封入するバックフィルムを積層することによって形成された、独立した多数の気泡を有する気泡シートが、包装用の緩衝材をはじめとする各種の用途に広く利用されている。
【０００３】
このような気泡シートは、例えば、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に、溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて中空状に膨出する突起を真空成形してキャップフィルムとした後に、成形された突起の開口側にバックフィルムを積層するなどして製造することができる（特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１６７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したような成形ロールを用いた真空成形によって突起を形成しようとすると、樹脂フィルムが引き延ばされて形成された突起は、もとの樹脂フィルムよりも薄肉になるが、このとき突起は偏肉しており、突起の側壁よりも頂面側の角部の方が薄肉となっているということを本発明者らは見出した。
【０００６】
したがって、気泡シートを製造するにあたっては、真空成形された突起の最も薄肉となる部位の厚みに着目して、この厚みを基準に強度設計をするのが好ましく、そのような最薄肉部よりも厚みのある部位は、気泡シートの強度を確保するという観点からは、必要以上に厚肉となっていることになる。
【０００７】
しかしながら、従来は、このことについて深く検討されることはなかった。特に、バックフィルムについては、フィルム状に成形しやすい厚みが適当であろうという程度の認識しかなく、キャップフィルムに形成された突起の最薄肉部の肉厚に着目し、その厚みに応じてバックフィルムを薄肉化しようとする試みは今までなかった。
【０００８】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、キャップフィルムに形成された突起の最薄肉部の肉厚に応じてバックフィルムを薄肉化することにより、気泡シートの強度を確保しながらも、材料樹脂の使用量の削減と軽量化を図ることができる気泡シートの製造方法、及びそのような気泡シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
また、本発明に係る気泡シートの製造方法は、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起が真空成形されたキャップフィルムを形成するとともに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを溶融状態で供給しながら熱融着によって前記キャップフィルムに積層する気泡シートの製造方法であって、前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、５０％以上の突起において、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１なる関係が成り立つように、前記樹脂フィルムに比して、溶融状態で供給されてくる前記バックフィルムの厚みを小さくする方法としてある。
【００１０】
本発明に係る気泡シートは、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起を真空成形してなるキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムが熱融着によって積層された気泡シートであって、前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、５０％以上の突起において、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１なる関係が成り立つ構成としてある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、気泡シートの強度を確保しながらも、気泡シートを製造するのに必要な材料樹脂の使用量の削減や、気泡シートの軽量化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る気泡シートの製造工程の一例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る気泡シートの実施形態を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係る気泡シートの実施形態の変形例を示す概略斜視図である。
【図４】成形ロールの外周面に設けられる吸引孔の一例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る気泡シートの実施形態におけるフィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る断面を示す説明図である。
【図６】押圧ロールによってバックフィルムをキャップフィルムに密着させる例を示す説明図である。
【図７】押圧ロールによってバックフィルムをキャップフィルムに密着させたときにバックフィルムが偏肉した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、図１は、本実施形態に係る気泡シートの製造工程の一例を示す説明図である。また、図２は、本実施形態に係る気泡シートを示す概略斜視図であり、図３は、本実施形態に係る気泡シートの変形例を示す概略斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、気泡シート１を製造するには、まず、多数の吸引孔４１が設けられた成形ロール４０の外周面に、溶融状態にある樹脂フィルム２ｂを接触させて中空状に膨出する多数の突起２ａを真空成形し、これによってキャップフィルム２を形成する。これとともに、溶融状態で供給されてきたバックフィルム３を熱融着によってキャップフィルム２に積層する。
これにより、突起２ａ内に空気が封入され、独立した多数の気泡を有する気泡シート１が製造され、剥離ロール６０によって成形ロール４０から剥離された気泡シート１は、図示しない巻き取りロールに巻き取られていく。
なお、吸引孔４１のそれぞれは、図示しない真空ポンプにつながれており、吸引孔４１内を真空吸引することによって真空成形がなされるようになっている。
【００１５】
このようにして製造される気泡シート１は、図２に示すように、キャップフィルム２とバックフィルム３とからなる二層構造とするほか、図３に示すように、突起２ａの頂面側にライナーフィルム７を積層した三層構造としてもよいが、これらに限定されない。
【００１６】
図１に示す例において、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる樹脂フィルム２ｂは、図示しない押し出し機に取り付けられたフラットダイ２１から、材料樹脂を押し出すことによって連続して供給されるようになっている。同様に、キャップフィルム２に形成された突起２ａに空気を封入するバックフィルム３は、図示しない押し出し機に取り付けられたフラットダイ３１から、材料樹脂を押し出すことによって連続して供給されるようになっている。
各フラットダイ２１,３１から押し出されてくる樹脂フィルム２ｂ及びバックフィルム３の厚みは、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することで所定の厚みとすることができる。
なお、特に図示しないが、気泡シート１を図３に示すような三層構造とする場合、ライナーフィルム７も同様に、押出機に取り付けられたフラットダイから材料樹脂を押し出して連続供給することによって、突起２ａの頂面側に積層されるようにすることができる。
【００１７】
積層気泡シート１の製造に用いる材料樹脂、すなわち、キャップフィルム２、バックフィルム３、及びライナーフィルム７の材料樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂を単独で、又は二種以上を混合して用いることができる。
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンホモポリマー、又はプロピレンと他のオレフィンとの共重合体などが例示できる。プロピレンと共重合される他のオレフィンとしては、エチレン、ブテン−１、イソブチレン、ペンテン−１などのα−オレフィンが挙げられ、これらの他のオレフィンとの共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。
また、ポリエチレン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＬＶＬＤＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが例示できる。
【００１８】
本実施形態にあっては、フラットダイ２１から押し出された樹脂フィルム２ｂに比して、フラットダイ３１から押し出されたバックフィルム３の厚みを小さくすることによって、キャップフィルム２に形成された突起２ａの最薄肉部の肉厚を考慮し、その厚みに応じてバックフィルム３を薄肉化する。このとき、突起２ａの最薄肉部の肉厚を考慮するのは、次の理由からである。
【００１９】
すなわち、気泡シート１は、気泡が破断して封入された空気が漏れ出してしまうと、緩衝性などの諸機能が損なわれてしまうため、気泡が容易に破断してしまわない程度の強度が必要となるが、その強度は、突起２ａの最薄肉部の肉厚に大きく依存する。したがって、突起２ａの開口部を封止して突起２ａとともに気泡を形成しているバックフィルム３は、突起２ａと対向する部位（キャップフィルム２と融着していない部位）の最薄肉部の肉厚が、突起２ａの最薄肉部の肉厚と同等でありさえすれば、気泡シート１の強度を確保した上で、バックフィルム３の薄肉化を図ることが可能になる。
【００２０】
具体的には、気泡シート１が有する個々の気泡を形成する多数の突起２ａから任意に一つの突起２ａを選び、気泡シート１が製造される過程でキャップフィルム２やバックフィルム３が送られていく方向（フィルム送り方向）に直交する方向に沿った当該突起２ａの中心を通る断面において、当該突起２ａの最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１、好ましくは０．９５≦Ｔ２／Ｔ１≦１．０５なる関係が成り立つように、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することにより、樹脂フィルム２ｂに比して、溶融状態で供給されてくるバックフィルム３の厚みを小さくする。これによって、気泡シート１の強度を確保しながら、バックフィルム３を薄肉化することができ、気泡シート１を製造するのに必要な材料樹脂の使用量の削減や、気泡シート１の軽量化を可能とする。
このような関係は、全ての突起２ａにおいて成り立っているのが好ましいが、少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上の突起２ａにおいて成り立っていれば、気泡シート１の強度を十分に確保でき、緩衝性などの諸機能が損なわれてしまうことがない。
【００２１】
このようにしてバックフィルム３の薄肉化を図るにあたり、溶融状態で供給されてくるバックフィルム３の厚みを、樹脂フィルム２ｂの厚みに対して、どの程度の厚みとするかは、突起２ａの形状に応じて適宜調整することができる。
【００２２】
ここで、成形ロール４０に設けられる吸引孔４１の形状は、成形しようとする突起２ａの形状に応じて適宜設定され、図４（ｂ）に示すような円柱状に穿設したり、図４（ｃ）に示すような円錐台状に穿設したりすることができる。
なお、図４は、成形ロール４０に設けられる吸引孔４１の一例を示す説明図である。図４（ａ）は、成形ロール４０の外周面の一部を斜視して示す斜視図であり、成形ロール４０の回転方向を矢印で示している。図４（ｂ）は、吸引孔４１を円柱状に形成した例を示す図４（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図であり、図４（ｃ）は、吸引孔４１を円錐台状に形成した例を示す同Ａ−Ａ断面に相当する断面図である。
【００２３】
例えば、吸引孔４１の深さをｄ、吸引孔４１の開口部の直径をＤ、吸引孔４１の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、０．３５×Ｄ≦ｄ≦０．４５×Ｄ、０．００５×Ｄ≦Ｒ≦０．１５×Ｄなる関係が成り立つように、吸引孔４１が円柱状に穿設された成形ロール４１によって突起２ａを真空成形すると、突起２ａの形状は、図５（ａ）に示すようなものとなる。
なお、図５は、フィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る気泡シート１の要部断面図である。
【００２４】
この場合、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が、好ましくは３：１〜４．５：１、より好ましくは３．２５：１〜４．２５：１となるように、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することで、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚と、突起２ａの最薄肉部の肉厚とを同等にすることができる。
なお、両者の比が上記範囲に満たないと、バックフィルム３の薄肉化が不十分となる傾向にあり、上記範囲を越えると、バックフィルム３の肉厚が薄くなり過ぎてしまう傾向にある。また、図５（ａ）に示す例において、突起２ａの最薄肉部は頂面側の角部となり、当該最薄肉部の肉厚Ｔ１は、通常、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる前の樹脂フィルム２ｂの肉厚の２５％前後の値となる。
【００２５】
また、吸引孔４１の深さをｄ、吸引孔４１の開口部の直径をＤ、吸引孔４１の底面における平坦部の直径をＤ０、吸引孔４１の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、０．３×Ｄ≦ｄ≦０．４×Ｄ、０．１×Ｄ≦Ｄ０≦０．８５×Ｄ、０．００５×Ｄ≦Ｒ≦０．２５×Ｄなる関係が成り立つように、吸引孔４１が円錐台状に穿設された成形ロール４１によって突起２ａを真空成形すると、突起２ａの形状は、図５（ｂ）に示すようなものとなる。
【００２６】
この場合、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が、好ましくは２．５：１〜３．５：１、より好ましくは２．７５：１〜３．２５：１となるように、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することで、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚と、突起２ａの最薄肉部の肉厚とを同等にすることができる。
なお、両者の比が上記範囲に満たないと、バックフィルム３の薄肉化が不十分となる傾向にあり、上記範囲を越えると、バックフィルム３の肉厚が薄くなり過ぎてしまう傾向にある。また、図５（ｂ）に示す例において、突起２ａの最薄肉部は頂面側の角部となり、当該最薄肉部の肉厚Ｔ１は、通常、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる前の樹脂フィルム２ｂの肉厚の３５％前後の値となる。
【００２７】
ところで、突起２ａ内に空気が封入される際、その雰囲気温度は１００℃以上の高温になっているが、これが常温に低下すると、突起２ａ内に空入された空気が収縮する。このため、気泡シート１に形成された突起２ａの大きさは、一般には、成形ロール４０に設けられた吸引孔４１よりも小さくなっているが、気泡シート１に形成された突起２ａから、成形ロール４０に設けられた吸引孔４１の形状を推測するのは可能である。
【００２８】
例えば、適当な大きさに揃えて裁断された気泡シートと、厚さ１ｍｍの板紙とを、水平面上に気泡シート、板紙の順に交互に十枚ずつ重ねて２００ｇのおもりを載せたときの水平面から最も上位に重ねられた板紙の上面までの高さをＲとすると、気泡の高さＨは（Ｒ−１０）／１０から求められるが、このようにして求めた気泡の高さＨと、吸引孔４１の深さｄとの間には、Ｈ≒０．８ｄなる関係が成り立つ。これは、突起２ａ内に封入される際の空気の体積（吸引孔４１の体積に相当する）をＶ１、そのときの温度をＴ１（例えば、１００℃）とし、温度Ｔ２（例えば、２０℃）のときに突起２ａ内に封入されている空気の体積をＶ２とすると、Ｖ１／Ｔ１＝Ｖ２／Ｔ２なる関係が成り立ち（シャルルの法則）、Ｖ２／Ｖ１＝Ｔ２／Ｔ１＝（２７３＋２０）／（２７３＋１００）≒０．８となることからも裏づけられる。
【００２９】
したがって、上記のようにして求められた気泡の高さＨと、突起２ａの頂面側の角部の方が最も薄肉となるという本発明者らが見出した知見を勘案すれば、気泡シート１に形成された突起２ａの形状から、成形ロール４０に設けられた吸引孔４１の形状を推測することができる。
【００３０】
前述したような成形ロール４０を用いて、真空成形によって突起２ａが形成されたキャップフィルム２には、成形ロール４０に密着した状態のまま、突起２ａの開口側にバックフィルム３が積層される。このとき、例えば、図１に二点鎖線で示す押厚ロール８０により、バックフィルム３をキャップフィルム２に圧着することによって両者を互いに熱融着させることができる。
【００３１】
ただし、押厚ロール８０でバックフィルム３を圧着すると、図６に示すように、溶融状態にあるバックフィルム３が、押圧ロール８０によって吸引孔４１内に押し込まれるように部分的に引き延ばされてしまうことがある。さらに、押圧ロール８０とバックフィルム３との間に空気が入り込んでしまうと、その分だけバックフィルム３が引き延ばされる量が増えてしまうことも考えられる。
このような場合には、バックフィルム３の突起２ａと対向する部位が、図７に示すように偏肉してしまい、その中央部が最も薄肉になってしまう傾向があるが、このような偏肉化の程度は、キャップフィルム２に積層される際のバックフィルム３の温度や、押圧ロール８０による加圧力などの諸条件によって大きく変動する。
【００３２】
このため、キャップフィルム２にバックフィルム３を積層するにあたっては、バックフィルム３に偏肉を生じさせない手段によって両者を密着させて、互いに熱融着させるようにするのが、突起２ａの最薄肉部の肉厚Ｔ１と、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２との間に前述の如き関係が成り立つように、両者の肉厚を安定して制御する上で好ましい。
【００３３】
このような手段としては、例えば、バックフィルム３をキャップフィルム２に積層するに先だって、バックフィルム３に静電気を帯びさせることにより、バックフィルム３を静電気によってキャップフィルム２に密着させて両者を互いに熱融着させることが考えられる。このようにすれば、バックフィルム２に余計な外力が作用せず、バックフィルム３の偏肉化を抑制することができる。
【００３４】
バックフィルム３の偏肉化を抑制するにあたり、気泡シート１が有する個々の気泡を形成する多数の突起２ａから任意に一つの突起２ａを選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起２ａの中心を通る断面において、当該突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の肉厚の最大値をｔ３ｍａｘ、最小値をｔ３ｍｉｎとしたときに、少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上の突起において、１≦ｔ３ｍａｘ／ｔ３ｍｉｎ≦１．１なる関係が成り立つようにするのが好ましく、より好ましくは１≦ｔ３ｍａｘ／ｔ３ｍｉｎ≦１．０５である。
【００３５】
このような関係が成り立つように、バックフィルム３の偏肉化を抑制することで、突起２ａの最薄肉部の肉厚Ｔ１と、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２との間に前述の如き関係が成り立つように、両者の肉厚をより安定して制御することができる。
【００３６】
なお、図１にあっては、押圧ロール８０に代えて静電気付与手段５０を設置した例を示している。静電気付与手段５０としては、バックフィルム３に静電気を帯びさせることができるものであれば、その具体的な態様は問わない。例えば、バックフィルム３の幅方向（フィルム送り方向に直交する方向）に沿って、複数の放電針５１が並設された放電装置を利用することができ、各放電針５１と、これらと対になる対電極５２との間に高圧の直流電圧を印加して、バックフィルム３を間に介在させた状態で放電させるなどすればよい。この場合、放電針５１の設置位置を適宜調整することで、成形ロール４０を対電極として利用し、図１に示す対電極５２を省略してもよい。
【実施例】
【００３７】
次に、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
【００３８】
［実施例１］
材料樹脂として、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いて、図１に示す装置（ただし、対電極５２を省略して成形ロール４０が対電極となるようにした）により、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が４：１となるように適宜調整しつつ、ラインスピード６０ｍ／分で、目付け量４０ｇ／ｍ２の気泡シート１を製造した。
【００３９】
なお、成形ロール４０の外周面には、図４（ａ）に示すように千鳥状に配列された多数の吸引孔４１を、フィルム送り方向に沿ったピッチＰ１が１０ｍｍ、フィルム送り方向に直交する方向に沿ったピッチＰ２が１１．５ｍｍとなるように設けた。各吸引孔４１は円柱状に穿設され（図４（ｂ）参照）、その寸法は、深さｄが４．０ｍｍ、直径Ｄが１０ｍｍ、底面側の角部の曲率半径Ｒが１ｍｍであった。
【００４０】
以上のようにして製造された気泡シート１について、フィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る断面の概略を図５（ａ）に示し、図中ｔ１〜ｔ７で示す各部位の肉厚を表１に示す。
【００４１】
また、得られた気泡シート１について、以下の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４２】
［圧縮強度］
一つの気泡に対して、ロードセル荷重試験機により送り速度５ｍｍ／分で荷重をかけ、残存厚み０．２ｍｍになるまでの最大荷重を測定した。
［引張強度］
ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ａ法に準拠して、試験片幅５０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件で、フィルム送り方向（ＭＤ）と、フィルム送り方向に直交する方向（ＴＤ）のそれぞれについて引張強度を測定した。
［引張伸び率］
ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ａ法に準拠して、試験片幅５０ｍｍ、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で、フィルム送り方向（ＭＤ）と、フィルム送り方向に直交する方向（ＴＤ）のそれぞれについて引張伸び率を測定した。
［引裂強度］
ＪＩＳ Ｋ７１２８−２に準拠して、試験片幅５０ｍｍ、つかみ具の間隔４０ｍｍの条件で、フィルム送り方向（ＭＤ）と、フィルム送り方向に直交する方向（ＴＤ）のそれぞれについて引裂強度を測定した。
［圧縮クリープ］
１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を１０枚重ねて、これに７ｋｇのウェイトを載せて３０００Ｐａ相当の荷重をかけた。７日経過後の残存厚みを測定し、荷重をかけた直後の厚みを１００％として、これに対する割合を求めた。
【００４３】
［実施例２］
実施例１と同様にして、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が３：１となるように適宜調整しつつ、ラインスピード６０ｍ／分で、目付け量３５ｇ／ｍ２の気泡シート１を製造した。
なお、成形ロール４０としては、吸引孔４１の配列を、フィルム送り方向に沿ったピッチＰ１を１０ｍｍ、フィルム送り方向に直交する方向に沿ったピッチＰ２を１１．５ｍｍとするとともに、各吸引孔４１を、深さｄが３．５ｍｍ、直径Ｄが１０ｍｍ、吸引孔の底面における平坦部の直径Ｄ０が８．５ｍｍ、底面側の角部の曲率半径Ｒが１ｍｍの円錐台状に穿設（図４（ｃ）参照）したものを用いた。
【００４４】
以上のようにして製造された気泡シート１について、フィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る断面の概略を図５（ｂ）に示し、図中ｔ１〜ｔ７で示す各部位の肉厚を表１に示す。
【００４５】
また、得られた気泡シート１について、実施例１と同様の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４６】
［比較例１］
実施例１と同様にして、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が６５：３５となるように適宜調整しつつ、ラインスピード６０ｍ／分で、目付け量４０ｇ／ｍ２の気泡シート１を製造した。
なお、成形ロール４０としては、実施例２と同じものを用いた。また、バックフィルム３の積層には押圧ロール８０を用いた。
【００４７】
以上のようにして製造された気泡シート１について、実施例１の測定部位に相当する部位の肉厚を表１に示す。
【００４８】
また、得られた気泡シート１について、実施例１と同様の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
【００５２】
例えば、前述した実施形態では、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる樹脂フィルム２ｂと、キャップフィルム２に形成された突起２ａに空気を封入するバックフィルム３とが、押し出し機に取り付けられたフラットダイ２１，３１から押し出されて供給される例を示したが、これに限定されない。当該樹脂フィルム２ｂと当該バックフィルム３とは、予め所定の厚みでフィルム状に成形されたものを加熱溶融しつつ、突起２ａの真空成形や、熱融着が可能な溶融状態で供給するようにしてもよい。これは、ライナーフィルム７についても同様である。
【００５３】
また、前述した実施形態において、突起２ａの最薄肉部の肉厚と、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚との関係を前述の如く具体的に規定するのは、発明の外延を明確にするためである。本発明は、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚が、突起２ａの最薄肉部の肉厚と同等となっていれば、気泡シート１の強度を確保した上で、バックフィルム３の薄肉化を図ることが可能になることを見出した点に技術的な意義がある。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、包装用の緩衝材をはじめとする各種の用途に広く利用することができる独立した多数の気泡を有する気泡シートの製造方法、及びそのような気泡シートを提供する。
【符号の説明】
【００５５】
１ 気泡シート
２ キャップフィルム
２ａ 突起
２ｂ 樹脂フィルム
３ バックフィルム
４０ 成形ロール
４１ 吸引孔
５０ 静電気付与手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立した多数の気泡を有する気泡シートの製造方法、及びそのような気泡シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空状に膨出する多数の突起が形成されたキャップフィルムに、突起内に空気を封入するバックフィルムを積層することによって形成された、独立した多数の気泡を有する気泡シートが、包装用の緩衝材をはじめとする各種の用途に広く利用されている。
【０００３】
このような気泡シートは、例えば、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に、溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて中空状に膨出する突起を真空成形してキャップフィルムとした後に、成形された突起の開口側にバックフィルムを積層するなどして製造することができる（特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１６７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したような成形ロールを用いた真空成形によって突起を形成しようとすると、樹脂フィルムが引き延ばされて形成された突起は、もとの樹脂フィルムよりも薄肉になるが、このとき突起は偏肉しており、突起の側壁よりも頂面側の角部の方が薄肉となっているということを本発明者らは見出した。
【０００６】
したがって、気泡シートを製造するにあたっては、真空成形された突起の最も薄肉となる部位の厚みに着目して、この厚みを基準に強度設計をするのが好ましく、そのような最薄肉部よりも厚みのある部位は、気泡シートの強度を確保するという観点からは、必要以上に厚肉となっていることになる。
【０００７】
しかしながら、従来は、このことについて深く検討されることはなかった。特に、バックフィルムについては、フィルム状に成形しやすい厚みが適当であろうという程度の認識しかなく、キャップフィルムに形成された突起の最薄肉部の肉厚に着目し、その厚みに応じてバックフィルムを薄肉化しようとする試みは今までなかった。
【０００８】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、キャップフィルムに形成された突起の最薄肉部の肉厚に応じてバックフィルムを薄肉化することにより、気泡シートの強度を確保しながらも、材料樹脂の使用量の削減と軽量化を図ることができる気泡シートの製造方法、及びそのような気泡シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
また、本発明に係る気泡シートの製造方法は、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起が真空成形されたキャップフィルムを形成するとともに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを溶融状態で供給しながら熱融着によって前記キャップフィルムに積層する気泡シートの製造方法であって、前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、５０％以上の突起において、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１なる関係が成り立つように、前記樹脂フィルムに比して、溶融状態で供給されてくる前記バックフィルムの厚みを小さくする方法としてある。
【００１０】
本発明に係る気泡シートは、多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起を真空成形してなるキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムが熱融着によって積層された気泡シートであって、前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、５０％以上の突起において、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１なる関係が成り立つ構成としてある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、気泡シートの強度を確保しながらも、気泡シートを製造するのに必要な材料樹脂の使用量の削減や、気泡シートの軽量化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る気泡シートの製造工程の一例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る気泡シートの実施形態を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係る気泡シートの実施形態の変形例を示す概略斜視図である。
【図４】成形ロールの外周面に設けられる吸引孔の一例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る気泡シートの実施形態におけるフィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る断面を示す説明図である。
【図６】押圧ロールによってバックフィルムをキャップフィルムに密着させる例を示す説明図である。
【図７】押圧ロールによってバックフィルムをキャップフィルムに密着させたときにバックフィルムが偏肉した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、図１は、本実施形態に係る気泡シートの製造工程の一例を示す説明図である。また、図２は、本実施形態に係る気泡シートを示す概略斜視図であり、図３は、本実施形態に係る気泡シートの変形例を示す概略斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、気泡シート１を製造するには、まず、多数の吸引孔４１が設けられた成形ロール４０の外周面に、溶融状態にある樹脂フィルム２ｂを接触させて中空状に膨出する多数の突起２ａを真空成形し、これによってキャップフィルム２を形成する。これとともに、溶融状態で供給されてきたバックフィルム３を熱融着によってキャップフィルム２に積層する。
これにより、突起２ａ内に空気が封入され、独立した多数の気泡を有する気泡シート１が製造され、剥離ロール６０によって成形ロール４０から剥離された気泡シート１は、図示しない巻き取りロールに巻き取られていく。
なお、吸引孔４１のそれぞれは、図示しない真空ポンプにつながれており、吸引孔４１内を真空吸引することによって真空成形がなされるようになっている。
【００１５】
このようにして製造される気泡シート１は、図２に示すように、キャップフィルム２とバックフィルム３とからなる二層構造とするほか、図３に示すように、突起２ａの頂面側にライナーフィルム７を積層した三層構造としてもよいが、これらに限定されない。
【００１６】
図１に示す例において、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる樹脂フィルム２ｂは、図示しない押し出し機に取り付けられたフラットダイ２１から、材料樹脂を押し出すことによって連続して供給されるようになっている。同様に、キャップフィルム２に形成された突起２ａに空気を封入するバックフィルム３は、図示しない押し出し機に取り付けられたフラットダイ３１から、材料樹脂を押し出すことによって連続して供給されるようになっている。
各フラットダイ２１,３１から押し出されてくる樹脂フィルム２ｂ及びバックフィルム３の厚みは、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することで所定の厚みとすることができる。
なお、特に図示しないが、気泡シート１を図３に示すような三層構造とする場合、ライナーフィルム７も同様に、押出機に取り付けられたフラットダイから材料樹脂を押し出して連続供給することによって、突起２ａの頂面側に積層されるようにすることができる。
【００１７】
積層気泡シート１の製造に用いる材料樹脂、すなわち、キャップフィルム２、バックフィルム３、及びライナーフィルム７の材料樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂を単独で、又は二種以上を混合して用いることができる。
ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンホモポリマー、又はプロピレンと他のオレフィンとの共重合体などが例示できる。プロピレンと共重合される他のオレフィンとしては、エチレン、ブテン−１、イソブチレン、ペンテン−１などのα−オレフィンが挙げられ、これらの他のオレフィンとの共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。
また、ポリエチレン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、直鎖状超低密度ポリエチレン（ＬＶＬＤＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが例示できる。
【００１８】
本実施形態にあっては、フラットダイ２１から押し出された樹脂フィルム２ｂに比して、フラットダイ３１から押し出されたバックフィルム３の厚みを小さくすることによって、キャップフィルム２に形成された突起２ａの最薄肉部の肉厚を考慮し、その厚みに応じてバックフィルム３を薄肉化する。このとき、突起２ａの最薄肉部の肉厚を考慮するのは、次の理由からである。
【００１９】
すなわち、気泡シート１は、気泡が破断して封入された空気が漏れ出してしまうと、緩衝性などの諸機能が損なわれてしまうため、気泡が容易に破断してしまわない程度の強度が必要となるが、その強度は、突起２ａの最薄肉部の肉厚に大きく依存する。したがって、突起２ａの開口部を封止して突起２ａとともに気泡を形成しているバックフィルム３は、突起２ａと対向する部位（キャップフィルム２と融着していない部位）の最薄肉部の肉厚が、突起２ａの最薄肉部の肉厚と同等でありさえすれば、気泡シート１の強度を確保した上で、バックフィルム３の薄肉化を図ることが可能になる。
【００２０】
具体的には、気泡シート１が有する個々の気泡を形成する多数の突起２ａから任意に一つの突起２ａを選び、気泡シート１が製造される過程でキャップフィルム２やバックフィルム３が送られていく方向（フィルム送り方向）に直交する方向に沿った当該突起２ａの中心を通る断面において、当該突起２ａの最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、０．９≦Ｔ２／Ｔ１≦１．１、好ましくは０．９５≦Ｔ２／Ｔ１≦１．０５なる関係が成り立つように、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することにより、樹脂フィルム２ｂに比して、溶融状態で供給されてくるバックフィルム３の厚みを小さくする。これによって、気泡シート１の強度を確保しながら、バックフィルム３を薄肉化することができ、気泡シート１を製造するのに必要な材料樹脂の使用量の削減や、気泡シート１の軽量化を可能とする。
このような関係は、全ての突起２ａにおいて成り立っているのが好ましいが、少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上の突起２ａにおいて成り立っていれば、気泡シート１の強度を十分に確保でき、緩衝性などの諸機能が損なわれてしまうことがない。
【００２１】
このようにしてバックフィルム３の薄肉化を図るにあたり、溶融状態で供給されてくるバックフィルム３の厚みを、樹脂フィルム２ｂの厚みに対して、どの程度の厚みとするかは、突起２ａの形状に応じて適宜調整することができる。
【００２２】
ここで、成形ロール４０に設けられる吸引孔４１の形状は、成形しようとする突起２ａの形状に応じて適宜設定され、図４（ｂ）に示すような円柱状に穿設したり、図４（ｃ）に示すような円錐台状に穿設したりすることができる。
なお、図４は、成形ロール４０に設けられる吸引孔４１の一例を示す説明図である。図４（ａ）は、成形ロール４０の外周面の一部を斜視して示す斜視図であり、成形ロール４０の回転方向を矢印で示している。図４（ｂ）は、吸引孔４１を円柱状に形成した例を示す図４（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図であり、図４（ｃ）は、吸引孔４１を円錐台状に形成した例を示す同Ａ−Ａ断面に相当する断面図である。
【００２３】
例えば、吸引孔４１の深さをｄ、吸引孔４１の開口部の直径をＤ、吸引孔４１の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、０．３５×Ｄ≦ｄ≦０．４５×Ｄ、０．００５×Ｄ≦Ｒ≦０．１５×Ｄなる関係が成り立つように、吸引孔４１が円柱状に穿設された成形ロール４１によって突起２ａを真空成形すると、突起２ａの形状は、図５（ａ）に示すようなものとなる。
なお、図５は、フィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る気泡シート１の要部断面図である。
【００２４】
この場合、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が、好ましくは３：１〜４．５：１、より好ましくは３．２５：１〜４．２５：１となるように、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することで、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚と、突起２ａの最薄肉部の肉厚とを同等にすることができる。
なお、両者の比が上記範囲に満たないと、バックフィルム３の薄肉化が不十分となる傾向にあり、上記範囲を越えると、バックフィルム３の肉厚が薄くなり過ぎてしまう傾向にある。また、図５（ａ）に示す例において、突起２ａの最薄肉部は頂面側の角部となり、当該最薄肉部の肉厚Ｔ１は、通常、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる前の樹脂フィルム２ｂの肉厚の２５％前後の値となる。
【００２５】
また、吸引孔４１の深さをｄ、吸引孔４１の開口部の直径をＤ、吸引孔４１の底面における平坦部の直径をＤ０、吸引孔４１の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、０．３×Ｄ≦ｄ≦０．４×Ｄ、０．１×Ｄ≦Ｄ０≦０．８５×Ｄ、０．００５×Ｄ≦Ｒ≦０．２５×Ｄなる関係が成り立つように、吸引孔４１が円錐台状に穿設された成形ロール４１によって突起２ａを真空成形すると、突起２ａの形状は、図５（ｂ）に示すようなものとなる。
【００２６】
この場合、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が、好ましくは２．５：１〜３．５：１、より好ましくは２．７５：１〜３．２５：１となるように、それぞれの材料樹脂の吐出量やラインスピードなどを適宜調整することで、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚と、突起２ａの最薄肉部の肉厚とを同等にすることができる。
なお、両者の比が上記範囲に満たないと、バックフィルム３の薄肉化が不十分となる傾向にあり、上記範囲を越えると、バックフィルム３の肉厚が薄くなり過ぎてしまう傾向にある。また、図５（ｂ）に示す例において、突起２ａの最薄肉部は頂面側の角部となり、当該最薄肉部の肉厚Ｔ１は、通常、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる前の樹脂フィルム２ｂの肉厚の３５％前後の値となる。
【００２７】
ところで、突起２ａ内に空気が封入される際、その雰囲気温度は１００℃以上の高温になっているが、これが常温に低下すると、突起２ａ内に空入された空気が収縮する。このため、気泡シート１に形成された突起２ａの大きさは、一般には、成形ロール４０に設けられた吸引孔４１よりも小さくなっているが、気泡シート１に形成された突起２ａから、成形ロール４０に設けられた吸引孔４１の形状を推測するのは可能である。
【００２８】
例えば、適当な大きさに揃えて裁断された気泡シートと、厚さ１ｍｍの板紙とを、水平面上に気泡シート、板紙の順に交互に十枚ずつ重ねて２００ｇのおもりを載せたときの水平面から最も上位に重ねられた板紙の上面までの高さをＲとすると、気泡の高さＨは（Ｒ−１０）／１０から求められるが、このようにして求めた気泡の高さＨと、吸引孔４１の深さｄとの間には、Ｈ≒０．８ｄなる関係が成り立つ。これは、突起２ａ内に封入される際の空気の体積（吸引孔４１の体積に相当する）をＶ１、そのときの温度をＴ１（例えば、１００℃）とし、温度Ｔ２（例えば、２０℃）のときに突起２ａ内に封入されている空気の体積をＶ２とすると、Ｖ１／Ｔ１＝Ｖ２／Ｔ２なる関係が成り立ち（シャルルの法則）、Ｖ２／Ｖ１＝Ｔ２／Ｔ１＝（２７３＋２０）／（２７３＋１００）≒０．８となることからも裏づけられる。
【００２９】
したがって、上記のようにして求められた気泡の高さＨと、突起２ａの頂面側の角部の方が最も薄肉となるという本発明者らが見出した知見を勘案すれば、気泡シート１に形成された突起２ａの形状から、成形ロール４０に設けられた吸引孔４１の形状を推測することができる。
【００３０】
前述したような成形ロール４０を用いて、真空成形によって突起２ａが形成されたキャップフィルム２には、成形ロール４０に密着した状態のまま、突起２ａの開口側にバックフィルム３が積層される。このとき、例えば、図１に二点鎖線で示す押厚ロール８０により、バックフィルム３をキャップフィルム２に圧着することによって両者を互いに熱融着させることができる。
【００３１】
ただし、押厚ロール８０でバックフィルム３を圧着すると、図６に示すように、溶融状態にあるバックフィルム３が、押圧ロール８０によって吸引孔４１内に押し込まれるように部分的に引き延ばされてしまうことがある。さらに、押圧ロール８０とバックフィルム３との間に空気が入り込んでしまうと、その分だけバックフィルム３が引き延ばされる量が増えてしまうことも考えられる。
このような場合には、バックフィルム３の突起２ａと対向する部位が、図７に示すように偏肉してしまい、その中央部が最も薄肉になってしまう傾向があるが、このような偏肉化の程度は、キャップフィルム２に積層される際のバックフィルム３の温度や、押圧ロール８０による加圧力などの諸条件によって大きく変動する。
【００３２】
このため、キャップフィルム２にバックフィルム３を積層するにあたっては、バックフィルム３に偏肉を生じさせない手段によって両者を密着させて、互いに熱融着させるようにするのが、突起２ａの最薄肉部の肉厚Ｔ１と、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２との間に前述の如き関係が成り立つように、両者の肉厚を安定して制御する上で好ましい。
【００３３】
このような手段としては、例えば、バックフィルム３をキャップフィルム２に積層するに先だって、バックフィルム３に静電気を帯びさせることにより、バックフィルム３を静電気によってキャップフィルム２に密着させて両者を互いに熱融着させることが考えられる。このようにすれば、バックフィルム２に余計な外力が作用せず、バックフィルム３の偏肉化を抑制することができる。
【００３４】
バックフィルム３の偏肉化を抑制するにあたり、気泡シート１が有する個々の気泡を形成する多数の突起２ａから任意に一つの突起２ａを選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起２ａの中心を通る断面において、当該突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の肉厚の最大値をｔ３ｍａｘ、最小値をｔ３ｍｉｎとしたときに、少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上の突起において、１≦ｔ３ｍａｘ／ｔ３ｍｉｎ≦１．１なる関係が成り立つようにするのが好ましく、より好ましくは１≦ｔ３ｍａｘ／ｔ３ｍｉｎ≦１．０５である。
【００３５】
このような関係が成り立つように、バックフィルム３の偏肉化を抑制することで、突起２ａの最薄肉部の肉厚Ｔ１と、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚をＴ２との間に前述の如き関係が成り立つように、両者の肉厚をより安定して制御することができる。
【００３６】
なお、図１にあっては、押圧ロール８０に代えて静電気付与手段５０を設置した例を示している。静電気付与手段５０としては、バックフィルム３に静電気を帯びさせることができるものであれば、その具体的な態様は問わない。例えば、バックフィルム３の幅方向（フィルム送り方向に直交する方向）に沿って、複数の放電針５１が並設された放電装置を利用することができ、各放電針５１と、これらと対になる対電極５２との間に高圧の直流電圧を印加して、バックフィルム３を間に介在させた状態で放電させるなどすればよい。この場合、放電針５１の設置位置を適宜調整することで、成形ロール４０を対電極として利用し、図１に示す対電極５２を省略してもよい。
【実施例】
【００３７】
次に、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
【００３８】
［実施例１］
材料樹脂として、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いて、図１に示す装置（ただし、対電極５２を省略して成形ロール４０が対電極となるようにした）により、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が４：１となるように適宜調整しつつ、ラインスピード６０ｍ／分で、目付け量４０ｇ／ｍ２の気泡シート１を製造した。
【００３９】
なお、成形ロール４０の外周面には、図４（ａ）に示すように千鳥状に配列された多数の吸引孔４１を、フィルム送り方向に沿ったピッチＰ１が１０ｍｍ、フィルム送り方向に直交する方向に沿ったピッチＰ２が１１．５ｍｍとなるように設けた。各吸引孔４１は円柱状に穿設され（図４（ｂ）参照）、その寸法は、深さｄが４．０ｍｍ、直径Ｄが１０ｍｍ、底面側の角部の曲率半径Ｒが１ｍｍであった。
【００４０】
以上のようにして製造された気泡シート１について、フィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る断面の概略を図５（ａ）に示し、図中ｔ１〜ｔ７で示す各部位の肉厚を表１に示す。
【００４１】
また、得られた気泡シート１について、以下の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４２】
［圧縮強度］
一つの気泡に対して、ロードセル荷重試験機により送り速度５ｍｍ／分で荷重をかけ、残存厚み０．２ｍｍになるまでの最大荷重を測定した。
［引張強度］
ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ａ法に準拠して、試験片幅５０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件で、フィルム送り方向（ＭＤ）と、フィルム送り方向に直交する方向（ＴＤ）のそれぞれについて引張強度を測定した。
［引張伸び率］
ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ａ法に準拠して、試験片幅５０ｍｍ、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で、フィルム送り方向（ＭＤ）と、フィルム送り方向に直交する方向（ＴＤ）のそれぞれについて引張伸び率を測定した。
［引裂強度］
ＪＩＳ Ｋ７１２８−２に準拠して、試験片幅５０ｍｍ、つかみ具の間隔４０ｍｍの条件で、フィルム送り方向（ＭＤ）と、フィルム送り方向に直交する方向（ＴＤ）のそれぞれについて引裂強度を測定した。
［圧縮クリープ］
１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を１０枚重ねて、これに７ｋｇのウェイトを載せて３０００Ｐａ相当の荷重をかけた。７日経過後の残存厚みを測定し、荷重をかけた直後の厚みを１００％として、これに対する割合を求めた。
【００４３】
［実施例２］
実施例１と同様にして、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が３：１となるように適宜調整しつつ、ラインスピード６０ｍ／分で、目付け量３５ｇ／ｍ２の気泡シート１を製造した。
なお、成形ロール４０としては、吸引孔４１の配列を、フィルム送り方向に沿ったピッチＰ１を１０ｍｍ、フィルム送り方向に直交する方向に沿ったピッチＰ２を１１．５ｍｍとするとともに、各吸引孔４１を、深さｄが３．５ｍｍ、直径Ｄが１０ｍｍ、吸引孔の底面における平坦部の直径Ｄ０が８．５ｍｍ、底面側の角部の曲率半径Ｒが１ｍｍの円錐台状に穿設（図４（ｃ）参照）したものを用いた。
【００４４】
以上のようにして製造された気泡シート１について、フィルム送り方向に直交する方向に沿った突起の中心を通る断面の概略を図５（ｂ）に示し、図中ｔ１〜ｔ７で示す各部位の肉厚を表１に示す。
【００４５】
また、得られた気泡シート１について、実施例１と同様の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４６】
［比較例１］
実施例１と同様にして、樹脂フィルム２ｂの厚みと、溶融状態で供給されるバックフィルム３の厚みとの比が６５：３５となるように適宜調整しつつ、ラインスピード６０ｍ／分で、目付け量４０ｇ／ｍ２の気泡シート１を製造した。
なお、成形ロール４０としては、実施例２と同じものを用いた。また、バックフィルム３の積層には押圧ロール８０を用いた。
【００４７】
以上のようにして製造された気泡シート１について、実施例１の測定部位に相当する部位の肉厚を表１に示す。
【００４８】
また、得られた気泡シート１について、実施例１と同様の評価試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
【００５２】
例えば、前述した実施形態では、突起２ａが真空成形されてキャップフィルム２となる樹脂フィルム２ｂと、キャップフィルム２に形成された突起２ａに空気を封入するバックフィルム３とが、押し出し機に取り付けられたフラットダイ２１，３１から押し出されて供給される例を示したが、これに限定されない。当該樹脂フィルム２ｂと当該バックフィルム３とは、予め所定の厚みでフィルム状に成形されたものを加熱溶融しつつ、突起２ａの真空成形や、熱融着が可能な溶融状態で供給するようにしてもよい。これは、ライナーフィルム７についても同様である。
【００５３】
また、前述した実施形態において、突起２ａの最薄肉部の肉厚と、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚との関係を前述の如く具体的に規定するのは、発明の外延を明確にするためである。本発明は、突起２ａと対向する部位におけるバックフィルム３の最薄肉部の肉厚が、突起２ａの最薄肉部の肉厚と同等となっていれば、気泡シート１の強度を確保した上で、バックフィルム３の薄肉化を図ることが可能になることを見出した点に技術的な意義がある。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、包装用の緩衝材をはじめとする各種の用途に広く利用することができる独立した多数の気泡を有する気泡シートの製造方法、及びそのような気泡シートを提供する。
【符号の説明】
【００５５】
１ 気泡シート
２ キャップフィルム
２ａ 突起
２ｂ 樹脂フィルム
３ バックフィルム
４０ 成形ロール
４１ 吸引孔
５０ 静電気付与手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起が真空成形されたキャップフィルムを形成するとともに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを溶融状態で供給しながら熱融着によって前記キャップフィルムに積層する気泡シートの製造方法であって、
前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、
５０％以上の突起において、
０．９ ≦ Ｔ２／Ｔ１ ≦ １．１
なる関係が成り立つように、
前記樹脂フィルムに比して、溶融状態で供給されてくる前記バックフィルムの厚みを小さくすることを特徴とする気泡シートの製造方法。
【請求項２】
前記バックフィルムを前記キャップフィルムに積層するに先だって、前記バックフィルムに静電気を帯びさせることにより、前記バックフィルムを静電気によって前記キャップフィルムに密着させて両者を互いに熱融着させる前記請求項１に記載の気泡シートの製造方法。
【請求項３】
前記吸引孔の深さをｄ、前記吸引孔の開口部の直径をＤ、前記吸引孔の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、
０．３５×Ｄ ≦ ｄ ≦ ０．４５×Ｄ
０．００５×Ｄ ≦ Ｒ ≦ ０．１５×Ｄ
なる関係が成り立つように前記吸引孔が円柱状に穿設された前記成形ロールによって前記突起を真空成形するとともに、
前記樹脂フィルムの厚みと、溶融状態で供給される前記バックフィルムの厚みとの比を３：１〜４．５：１とした請求項１又は２のいずれか一項に記載の気泡シートの製造方法。
【請求項４】
前記吸引孔の深さをｄ、前記吸引孔の開口部の直径をＤ、前記吸引孔の底面における平坦部の直径をＤ０、前記吸引孔の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、
０．３×Ｄ ≦ ｄ ≦ ０．４×Ｄ
０．１×Ｄ ≦ Ｄ０ ≦ ０．８５×Ｄ
０．００５×Ｄ ≦ Ｒ ≦ ０．２５×Ｄ
なる関係が成り立つように前記吸引孔が円錐台状に穿設された前記成形ロールによって前記突起を真空成形するとともに、
前記樹脂フィルムの厚みと、溶融状態で供給される前記バックフィルムの厚みとの比を２．５：１〜３．５：１とした請求項１又は２のいずれか一項に記載の気泡シートの製造方法。
【請求項５】
多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起を真空成形してなるキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムが熱融着によって積層された気泡シートであって、
前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、
５０％以上の突起において、
０．９ ≦ Ｔ２／Ｔ１ ≦ １．１
なる関係が成り立つことを特徴とする気泡シート。
【請求項６】
前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの肉厚の最大値をｔ３ｍａｘ、最小値をｔ３ｍｉｎとしたときに、
５０％以上の突起において、
１ ≦ ｔ３ｍａｘ／ｔ３ｍｉｎ ≦ １．１
なる関係が成り立つ請求項５に記載の気泡シート。
【請求項１】
多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起が真空成形されたキャップフィルムを形成するとともに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを溶融状態で供給しながら熱融着によって前記キャップフィルムに積層する気泡シートの製造方法であって、
前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、
５０％以上の突起において、
０．９ ≦ Ｔ２／Ｔ１ ≦ １．１
なる関係が成り立つように、
前記樹脂フィルムに比して、溶融状態で供給されてくる前記バックフィルムの厚みを小さくすることを特徴とする気泡シートの製造方法。
【請求項２】
前記バックフィルムを前記キャップフィルムに積層するに先だって、前記バックフィルムに静電気を帯びさせることにより、前記バックフィルムを静電気によって前記キャップフィルムに密着させて両者を互いに熱融着させる前記請求項１に記載の気泡シートの製造方法。
【請求項３】
前記吸引孔の深さをｄ、前記吸引孔の開口部の直径をＤ、前記吸引孔の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、
０．３５×Ｄ ≦ ｄ ≦ ０．４５×Ｄ
０．００５×Ｄ ≦ Ｒ ≦ ０．１５×Ｄ
なる関係が成り立つように前記吸引孔が円柱状に穿設された前記成形ロールによって前記突起を真空成形するとともに、
前記樹脂フィルムの厚みと、溶融状態で供給される前記バックフィルムの厚みとの比を３：１〜４．５：１とした請求項１又は２のいずれか一項に記載の気泡シートの製造方法。
【請求項４】
前記吸引孔の深さをｄ、前記吸引孔の開口部の直径をＤ、前記吸引孔の底面における平坦部の直径をＤ０、前記吸引孔の底面側の角部の曲率半径をＲとしたときに、
０．３×Ｄ ≦ ｄ ≦ ０．４×Ｄ
０．１×Ｄ ≦ Ｄ０ ≦ ０．８５×Ｄ
０．００５×Ｄ ≦ Ｒ ≦ ０．２５×Ｄ
なる関係が成り立つように前記吸引孔が円錐台状に穿設された前記成形ロールによって前記突起を真空成形するとともに、
前記樹脂フィルムの厚みと、溶融状態で供給される前記バックフィルムの厚みとの比を２．５：１〜３．５：１とした請求項１又は２のいずれか一項に記載の気泡シートの製造方法。
【請求項５】
多数の吸引孔が設けられた成形ロールの外周面に溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、中空状に膨出する多数の突起を真空成形してなるキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムが熱融着によって積層された気泡シートであって、
前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起の最薄肉部の肉厚をＴ１、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの最薄肉部の肉厚をＴ２としたときに、
５０％以上の突起において、
０．９ ≦ Ｔ２／Ｔ１ ≦ １．１
なる関係が成り立つことを特徴とする気泡シート。
【請求項６】
前記突起を任意に一つ選び、フィルム送り方向に直交する方向に沿った当該突起の中心を通る断面において、当該突起と対向する部位における前記バックフィルムの肉厚の最大値をｔ３ｍａｘ、最小値をｔ３ｍｉｎとしたときに、
５０％以上の突起において、
１ ≦ ｔ３ｍａｘ／ｔ３ｍｉｎ ≦ １．１
なる関係が成り立つ請求項５に記載の気泡シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２４０９２０（Ｐ２０１０−２４０９２０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９０４１２（Ｐ２００９−９０４１２）
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【特許番号】特許第４３９３５７７号（Ｐ４３９３５７７）
【特許公報発行日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００１９９９７９）川上産業株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【特許番号】特許第４３９３５７７号（Ｐ４３９３５７７）
【特許公報発行日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（０００１９９９７９）川上産業株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]