JP2010137503A - 深絞り成形用気体封入積層シート及び該シートを熱成形してなる成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】深絞り成形可能な、多数の独立気泡室を有する気体封入積層シートを提供し、及び該気体封入積層シートを熱成形することにより得られる、緩衝性に優れる成形体の提供。
【解決手段】オレフィン系樹脂下層シート１の上面に、多数の中空凸部４が形成されたオレフィン系樹脂凹凸シート２が、該中空凸部の開口部を該下層シート１側に向けて積層接着されて多数の独立気泡室があり、該中空凸部上面にオレフィン系樹脂上層シート３が積層接着されている、坪量が２００〜１０００ｇ／ｍ２、厚みが１．５〜１０ｍｍの深絞り成形用の気体封入積層シートであって、該上層シート３の坪量が４５〜６００ｇ／ｍ２であり、該上層シート３の坪量に対する該下層シート１の坪量の比が０．５〜２であり、該中空凸部が下層シート１１００ｃｍ２当たり８０個以上設けられており、該下層シート１の面積に対する該中空凸部の開口部総面積の比が０．５５以上である。
【選択図】図２
【解決手段】オレフィン系樹脂下層シート１の上面に、多数の中空凸部４が形成されたオレフィン系樹脂凹凸シート２が、該中空凸部の開口部を該下層シート１側に向けて積層接着されて多数の独立気泡室があり、該中空凸部上面にオレフィン系樹脂上層シート３が積層接着されている、坪量が２００〜１０００ｇ／ｍ２、厚みが１．５〜１０ｍｍの深絞り成形用の気体封入積層シートであって、該上層シート３の坪量が４５〜６００ｇ／ｍ２であり、該上層シート３の坪量に対する該下層シート１の坪量の比が０．５〜２であり、該中空凸部が下層シート１１００ｃｍ２当たり８０個以上設けられており、該下層シート１の面積に対する該中空凸部の開口部総面積の比が０．５５以上である。
【選択図】図２
Description
本発明は、多数の凹凸部からなる独立気泡室を有する、深絞り成形可能な気体封入積層シート、及び該気体封入積層シートを熱成形して得られる成形体に関する。
従来、多数の独立気泡室を有する気体封入積層シートが緩衝用材料として用いられてきた。また、気体封入積層シートを熱成形することにより得られる成形体が開示されている（特許文献１）。
しかし、特許文献１に記載の気体封入積層シートは熱成形可能であるものの、深絞り成形性において更なる改善が望まれるものであった。具体的には、該気体封入積層シートは、成形体展開比（成形体の成形部における開口部面積に対する成形部内面表面積の比（成形部内面表面積／開口部面積））が１．５以上の良好な深絞り成形を行うことが難しいものであった。
本発明は、深絞り成形可能な、多数の独立気泡室を有する気体封入積層シートを提供することを目的とする。更に、本発明は、該気体封入積層シートを熱成形することによって得られる、緩衝性に優れる成形体を提供することを目的とする。
本発明によれば、以下に示す深絞り成形用気体封入積層シート、深絞り成形体が提供される。
［１］ ポリオレフィン系樹脂下層シート（１）の上面に、多数の中空凸部が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）が、該中空凸部の開口部を該下層シート（１）側に向けて積層接着されて多数の独立気泡室が形成されており、該中空凸部の上面にポリオレフィン系樹脂上層シート（３）が積層接着されている、坪量が２００〜１０００ｇ／ｍ２、厚みが１．５〜１０ｍｍの深絞り成形用の気体封入積層シートであって、
該上層シート（３）の坪量が４５〜６００ｇ／ｍ２であり、
該上層シート（３）の坪量に対する該下層シート（１）の坪量の比（下層シート（１）の坪量／上層シート（３）の坪量）が０．５〜２であり、
該中空凸部が下層シート（１）１００ｃｍ２当たり８０個以上設けられており、該下層シート（１）の面積に対する該中空凸部の開口部総面積の比が０．５５以上であることを特徴とする深絞り成形用気体封入積層シート。
［２］ 前記前記下層シート（１）の坪量に対する凹凸シート（２）の坪量の比（凹凸シート（２）の坪量／該下層シート（１）の坪量）が１．２以上である前記１に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［３］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）を構成するポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である前記１又は２に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［４］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）を構成するポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である前記１又は２に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［５］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）の少なくともいずれかに、１０〜３５重量％の低密度ポリエチレン樹脂が添加されている前記３又は４に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［６］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）の全ての層に、１０〜３５重量％の低密度ポリエチレン樹脂が添加されている前記３又は４に記載の深絞り成形用気体封入積層シート
［７］ 前記凹凸シート（２）における凹凸部の開口部の形状が円形である前記１〜６のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［８］ 前記凹凸シート（２）における中空凸部の配置がジグザグ配列である前記１〜７のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［９］ 前記１〜８のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シートを熱成形してなる、成形部における開口部面積に対する成形部内面表面積の比（成形部内面表面積／開口部面積）（以下、成形体展開比ともいう。）が１．５以上の成形体。
［１］ ポリオレフィン系樹脂下層シート（１）の上面に、多数の中空凸部が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）が、該中空凸部の開口部を該下層シート（１）側に向けて積層接着されて多数の独立気泡室が形成されており、該中空凸部の上面にポリオレフィン系樹脂上層シート（３）が積層接着されている、坪量が２００〜１０００ｇ／ｍ２、厚みが１．５〜１０ｍｍの深絞り成形用の気体封入積層シートであって、
該上層シート（３）の坪量が４５〜６００ｇ／ｍ２であり、
該上層シート（３）の坪量に対する該下層シート（１）の坪量の比（下層シート（１）の坪量／上層シート（３）の坪量）が０．５〜２であり、
該中空凸部が下層シート（１）１００ｃｍ２当たり８０個以上設けられており、該下層シート（１）の面積に対する該中空凸部の開口部総面積の比が０．５５以上であることを特徴とする深絞り成形用気体封入積層シート。
［２］ 前記前記下層シート（１）の坪量に対する凹凸シート（２）の坪量の比（凹凸シート（２）の坪量／該下層シート（１）の坪量）が１．２以上である前記１に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［３］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）を構成するポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である前記１又は２に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［４］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）を構成するポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である前記１又は２に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［５］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）の少なくともいずれかに、１０〜３５重量％の低密度ポリエチレン樹脂が添加されている前記３又は４に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［６］ 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）の全ての層に、１０〜３５重量％の低密度ポリエチレン樹脂が添加されている前記３又は４に記載の深絞り成形用気体封入積層シート
［７］ 前記凹凸シート（２）における凹凸部の開口部の形状が円形である前記１〜６のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［８］ 前記凹凸シート（２）における中空凸部の配置がジグザグ配列である前記１〜７のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
［９］ 前記１〜８のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シートを熱成形してなる、成形部における開口部面積に対する成形部内面表面積の比（成形部内面表面積／開口部面積）（以下、成形体展開比ともいう。）が１．５以上の成形体。
本発明の深絞り成形用気体封入積層シートは、ポリオレフィン系樹脂下層シート（１）と、中空凸部が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）と、ポリオレフィン系樹脂上層シート（３）とからなり、これらのシートが特定の坪量構成を有し、下層シート（１）１００ｃｍ２当たりの中空凸部個数及び中空凸部の開口部総面積の比が特定範囲であることによって、熱成形による成形体展開比が１．５以上の良好な深絞り成形体が得られる。
以下、本発明の深絞り成形用気体封入積層シート、成形体について、図面を用いて詳細に説明する。
本発明の深絞り成形用気体封入積層シート（以下、単に気体封入積層シートともいう。）は、図１、図２、図３に示すように、ポリオレフィン系樹脂下層シート（１）と、多数の中空凸部が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）と、ポリオレフィン系樹脂上層シート（３）とからなり、該下層シート（１）の上面に、下層シート（１）側の下面に開口している多数の中空凸部（４）が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）が積層接着されて多数の独立気泡室（４ａ）が形成され、該中空凸部（４）の上面に該上層シート（３）が積層接着されている。該上層シート（３）は、熱成形時に凹凸シート（２）を構成する中空凸部（４）の膨張を抑える機能を発揮して、凹凸シート（２）の中空凸部（４）を構成する樹脂が薄くなって、破れたり潰れたりすることを防ぐので、深絞り成形性を向上させる上で重要な役割を果たす。
本発明の深絞り成形用気体封入積層シート（以下、単に気体封入積層シートともいう。）は、図１、図２、図３に示すように、ポリオレフィン系樹脂下層シート（１）と、多数の中空凸部が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）と、ポリオレフィン系樹脂上層シート（３）とからなり、該下層シート（１）の上面に、下層シート（１）側の下面に開口している多数の中空凸部（４）が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）が積層接着されて多数の独立気泡室（４ａ）が形成され、該中空凸部（４）の上面に該上層シート（３）が積層接着されている。該上層シート（３）は、熱成形時に凹凸シート（２）を構成する中空凸部（４）の膨張を抑える機能を発揮して、凹凸シート（２）の中空凸部（４）を構成する樹脂が薄くなって、破れたり潰れたりすることを防ぐので、深絞り成形性を向上させる上で重要な役割を果たす。
なお、図１は本発明の気体封入積層シートの一例を示す平面図、図２は図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図、図３は斜視図である。図１〜３において、１はポリオレフィン系樹脂下層シートを、２はポリオレフィン系樹脂凹凸シートを、３はポリオレフィン系樹脂上層シートを。４は中空凸部を、４ａは独立気泡室をそれぞれ示す。
本発明の気体封入積層シート、該気体封入積層シートを構成する下層シート（１）、凹凸シート（２）、上層シート（３）はポリオレフィン系樹脂から構成されているので、耐破壊性及び機械的強度に優れ、各種収納部品の破損を防止する緩衝トレイとして適したものである。
該ポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン，高密度ポリエチレン，直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂，プロピレン単独重合体，エチレン−プロピレンランダム共重合体，エチレン−プロピレンブロック共重合体等のポリプロピレン系樹脂が挙げられる。また、上記樹脂を２種類以上混合したものを基材樹脂として使用することもできる。なお、本発明におけるポリオレフィン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂とは、各々ポリオレフィン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂が５０重量％以上含有されていることを意味する。
前記のポリオレフィン系樹脂の中では、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂や密度０．９２５〜０．９７０ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂が特に好ましい。かかる樹脂を用いると、特に剛性の高い気体封入積層シートを得ることができ、該気体封入積層シートを熱成形して得られる深絞り成形体は、剛性に優れることから、自動車部材トレイ等のような大型の重量物を緩衝包装可能なものである。
更に、前記下層シート（１）及び／又は凹凸シート（２）及び／又は上層シート（３）を構成するポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂に好ましくは１０〜３５重量％、更に好ましくは１５〜３０重量％の低密度ポリエチレン（概ね、密度が０．８９ｇ／ｃｍ３以上０．９３ｇ／ｃｍ３未満、好ましくは０．９０〜０．９２ｇ／ｃｍ３のポリエチレン系樹脂）を配合する事により脆性を改善する事ができる。
また、本発明においては、各シート（１）（２）（３）を、異なるポリオレフィン系樹脂からなる単層、或は多層シートとして構成することができる。また、各シート（１）（２）（３）を、ポリアミド樹脂，エチレン-ビニルアルコール共重合体からなるガスバリヤー性樹脂シート，導電性樹脂シート，帯電防止性樹脂シート，遮光性樹脂シート，防錆樹脂シート等の機能性樹脂シートがポリオレフィン系樹脂シートに積層接着された多層シートとして構成することもできる。また、各シート（１）（２）（３）には、オレフィン系エラストマー等のエラストマー成分やゴム成分を２０重量％以下、更に１５重量％以下の割合で含有させることが脆性改善の点から好ましい。
さらに、各シート（１）（２）（３）に無機充填剤を５〜４０重量％含有させることもできる。無機充填剤としては、タルク，炭酸マグネシウム，炭酸カルシウム，マイカ，クレー，石膏，シリカ，カオリン，硫酸バリウム，硫酸カルシウム，酸化アルミ等が挙げられる。例えば、各シートを６０重量％以上のポリプロピレン系樹脂からなるポリオレフィン系樹脂と、無機充填剤で構成することにより、寸法安定性、成形性、剛性および耐熱性に優れる気体封入積層シートとすることができる。
また、各シート（１）（２）（３）には必要に応じて酸化防止剤や紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候剤や帯電防止剤、防曇剤、スリップ剤やアンチブロッキング剤等の各種添加剤を添加する事ができる。
本発明の気体封入積層シート全体の坪量は２００〜１０００ｇ／ｍ２である。該坪量が２００ｇ／ｍ２未満では、熱成形可能な温度範囲が狭く、熱成形できたとしても深絞り成形体を得ようとすると、中空凸部（４）などが破れたり、潰れたりして緩衝性が低下してしまう虞がある。一方、該坪量が１０００ｇ／ｍ２超では、緩衝性が低下したり、熱成形時に冷却に時間がかかり、成形サイクルが長くなる虞がある。また、用途によっては、透明性や内容物の視認性が低下し、好ましくなくなる場合も想定される。かかる観点から、該坪量は２３０〜８００ｇ／ｍ２が好ましく、２５０〜６００ｇ／ｍ２がより好ましい。
また、該気体封入積層シートの厚みは、１．５〜１０ｍｍである。該厚みが１．５ｍｍ未満では、成形による絞りにより更に厚みが減少し、十分な緩衝性が得られなくなる憂いがある。一方、該厚みが１０ｍｍ超では、厚すぎて細かい形状を賦形できなかったり、シワの発生やＲ形状部でのサケにより成形性が悪くなる虞がある。かかる観点から、１．５〜８ｍｍが好ましく、２〜６ｍｍがより好ましい。
本発明においては、前記上層シート（３）の坪量は４５〜６００ｇ／ｍ２である。該坪量が４５ｇ／ｍ２未満では、熱容量が小さすぎて熱成形時に加熱過剰になりやすく、熱成形性が悪くなり、又前記したような中空凸部（４）の膨張を抑える機能により深絞り成形性を向上させることができない虞がある。一方、６００ｇ／ｍ２超では、気体封入積層シート全体の坪量が多すぎて緩衝性が低下したり、熱容量が大きすぎて熱成形時に加熱不足による深絞り成形性が低下したりする虞がある。かかる観点から、上層シート（３）の坪量は５０〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、５５〜４００ｇ／ｍ２がより好ましく、６０〜３００ｇ／ｍ２が更に好ましい。
また、前記凹凸シート（２）の坪量は、９０〜６００ｇ／ｍ２であることが好ましい。該坪量が小さすぎる場合には、得られる成形体の緩衝性が不足し、特に重量物の包装には適さない成形体となる虞がある。該坪量が大きすぎる場合には、前記上層シート（３）及び下層シート（１）の坪量に対して過剰になりすぎて、凹凸シート（２）を十分に加熱して、成形しようとすると上下シート（１）、（３）が溶けてしまい、良好な深絞り成形性が低下する虞がある。かかる観点から、凹凸シート（２）の坪量は１００〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、１２０〜４００ｇ／ｍ２がより好ましく、１５０〜３００ｇ／ｍ２が更に好ましい。
本発明の気体封入積層シートにおいては、下層シート（１）、凹凸シート（２）、上層シート（３）の坪量バランスが重要である。各々の坪量を定めるに際しては、先ず上層シート（３）の坪量を基準として下層シート（１）の坪量を定め、次に下層シート（１）の坪量に対して、凹凸シート（２）の坪量を定めることが好ましい。
其の場合、前記上層シート（３）の坪量に対する前記下層シート（１）の坪量の比（下層シート（１）の坪量／上層シート（３）の坪量）は０．５〜２の範囲内にあることを要する。該比が０．５未満では、下層シート（１）の坪量が小さすぎて、熱成形時に下層シート（１）が加熱過剰になりやすく、破れたり、溶けたり、シワが発生したりする。一方で下層シート（１）を加熱過剰にならない程度の加熱にて成形を行うと、上層シート（３）は加熱不足になり、シワが入ったり、シートが伸びずにデラミが発生したりする。これに対して、該比が２超では、下層シート（１）の坪量が大きすぎて、熱成形時に下層シート（１）が加熱不足になりやすく、金型の形状を十分に賦形することができなくなったり、十分に伸びることができずにシワが発生したり、裂けが発生したりする。一方、下層シート（１）を十分成形できる範囲まで加熱した場合には、上層シートが加熱過剰になり、破れたり、溶け、シワが発生したりする。かかる観点から、該比は０．７〜１．７が好ましく、０．８〜１．５がより好ましい。
更に、前記下層シート（１）の坪量に対する凹凸シート（２）の坪量の比（該凹凸シート（２）の坪量／該下層シート（１）の坪量）は１．２以上にすることが好ましい。凹凸シート（２）はポリオレフィン系樹脂シートに中空凸部（４）を金型や成形ロールにて賦形させることにより得る事ができるが、該比が１．２以上であれば、凹凸シート（２）に中空凸部（４）を形成させて凸部の膜厚が薄くなっても、下層シート（１）に対して極端に強度不足が発生する事が無く、好ましい緩衝性を発揮できる樹脂膜強度が確保される。これに対し該坪量の比が小さすぎる場合、強度不足発生による不具合以外にも、得られたシートを熱成形する際の熱による溶けや、引伸ばされた際の中空部の伸び、偏肉化により成形体自体の緩衝性が低下してしまう虞がある。かかる観点から、該比は１．４以上がより好ましく、更に好ましくは１．５以上であり、特に好ましくは１．６以上である。なお、該比の上限は、６程度である。該坪量の比が大きすぎると、中空凸部が重量物の緩衝性に耐えたとしても気体を封入している下層シート（３）が破れてしまい、凸部の坪量が過剰となってしまう虞がある。該比の上限は、好ましくは５であり、より好ましくは４であり、更に好ましくは３である。
前記中空凸部（４）の凹凸シート（２）１００ｃｍ２当たりに設けられる個数は８０個以上である。該中空凸部（４）の個数が、８０個未満／１００ｃｍ２では、緩衝性が低下する。また、重量物の包装用途に用いる場合、コシ強度の補強効果が期待できない。かかる観点から、該個数は８５個以上／１００ｃｍ２が好ましく、９０個以上／１００ｃｍ２がより好ましい。該個数の上限は、個々の中空凸部（４）の強度を確保するため、及び中空凸部（４）の製造可能性の観点から、概ね６００個／１００ｃｍ２であり、好ましくは５００個／１００ｃｍ２であり、より好ましくは４５０個／１００ｃｍ２であり、更に好ましくは４００個／１００ｃｍ２である。
尚、前記中空凸部（４）の１００ｃｍ２当たりに設けられる個数は、凹凸シート（２）を１辺１０ｃｍの正方形に区切った場合に、この１００ｃｍ２の中に一部でも入っている中空凸部の個数を数えた値である。但し、１辺１０ｃｍの正方形内に入る中空凸部の個数が最低になるように正方形を区切った時の値を採用する。
該中空凸部（４）の開口部の形状に制限はなく、円形、楕円形、正方形、長方形等にすることができる。其の中では、均一な厚み且つ均一な強度に形成しやすいことから、円形が好ましい。
なお、中空凸部（４）全体の形状は、開口部の形状に対応した柱状、錐体状、錐台状又はドーム状にすることが、製造が容易であることから好ましい。
なお、中空凸部（４）全体の形状は、開口部の形状に対応した柱状、錐体状、錐台状又はドーム状にすることが、製造が容易であることから好ましい。
前記円形の直径は、包装の対象物により適宜定められるが、通常、３〜１１ｍｍであり、好ましくは４〜９ｍｍであり、より好ましくは５〜８ｍｍである。該直径が３ｍｍ以上であれば、容易に製造することができ、緩衝性も確保できる。該直径が１１ｍｍ以下であれば、熱成形時に中空凸部が引伸ばされても緩衝性を確保できる膜厚を維持できる。
該中空凸部（４）の高さは、気体封入積層シートの厚みや、各シートの坪量や凸部の円形の直径に対応して定められるが、通常１〜９ｍｍであり、好ましくは１．５〜７ｍｍである。
隣接する中空凸部（４）同士の間隔は、前記８０個以上／１００ｃｍ２の構成を満たすために、０．３〜２.０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．５〜１.５ｍｍである。この間隔は中空凸部間の最短距離を示しており、中空凸部間隔が狭すぎるとバブル同士が凸部成形時に繋がりやすくなり、緩衝性が低下したり、また重量物により凸部が圧縮された時にやはり隣接する中空凸部とつながり易くなる事から緩衝性が低下してしまう虞がある。また、中空凸部間隔が広すぎる場合には、成形した際にはその形状により緩衝設計上重要なコーナー部等に緩衝機能を有する中空部が配置されない可能性が高くなってくる為、成形体の緩衝性能バラツキの要因となってしまう虞がある。
また、下層シート（１）の面積に対する該中空凸部の開口部の総面積の比（占有面積比ともいう。）は０．５５以上である。該比が０．５５未満では、深絞り成形を行う程、成形後の中空凸部間隔が引伸ばされて増大し、緩衝性を確保できなくなる。かかる観点から、該比は０．６０以上が好ましく、０．６５以上がより好ましい。該比の上限は、個々の中空凸部（４）の圧縮強度を確保するため、また中空凸部（４）の製造可能性の観点から、概ね０．９５であり、好ましくは０．９０であり、より好ましくは０．８５である。
尚、占有面積比を求める際には、１辺１０ｃｍ正方形内に入る中空凸部の開口部の総面積が最低になるように正方形を区切ることとする。したがって、凹凸シート（２）の中空凸部の形状が同じ場合には、占有面積比は、前記の１００ｃｍ２当たりに設けられる中空凸部（４）個数に基づいて下に示す式（１）により算出することができる。
占有面積比＝中空凸部個数×中空凸部開口部面積（ｃｍ２）/１００ｃｍ２ （１）
占有面積比＝中空凸部個数×中空凸部開口部面積（ｃｍ２）/１００ｃｍ２ （１）
前記中空凸部（４）の凹凸シート（２）上における配置については特に制限はないが、規則的な、ジグザグ配列（千鳥配列）や升目状に格子配列などにすることができ、中空凸部（４）を密に配列することができ、前記占有面積比を高い値に調整することができることから、ジグザグ配列が好ましい。
中空凸部（４）の凹凸シート（２）上における配置の具体例を、図５（Ａ）（Ｂ）、図６（Ａ）（Ｂ）に示す。図５（Ａ）は、直径１０ｍｍの中空凸部（４）を８１個／１００ｃｍ２の密度で格子状に配列（最短距離１．５ｍｍ）した例であり、図５（Ｂ）は、直径１０ｍｍの中空凸部（４）を９０個／１００ｃｍ２の密度でジグザグ状（千鳥配列）に配列（最短距離１．５ｍｍ）した例である。また、図６（Ａ）は、直径２０ｍｍの中空凸部（４）を３０個／１００ｃｍ２の密度でジグザグ状（千鳥配列）に配列（最短距離２ｍｍ）した例であり、図６（Ｂ）は、直径７ｍｍの中空凸部（４）を１６８個／１００ｃｍ２の密度でジグザグ状（千鳥配列）に配列（最短距離１．７ｍｍ）した例である。
本発明の気体封入積層シートは、例えば、図４に示した製造装置を用いて製造される。先ず、ダイ１１から押し出された凹凸シート（２）形成用シートを、温調ロール１２，１３を経て真空成形ロール１４に導き、該ロール１４にて、円柱状等の多数の中空凸部ａを真空成形し、凹凸シート（２）を形成する。一方、ダイ１５から押し出された下層シート（１）を真空成形ロール１４上の凹凸シート（２）に会合させ、真空成形ロール１４，バックアップロール１６間を通して下層シート（１）と凹凸シート（２）とを融着させる。そして、図４に示したように、その重ね合わせて互いに融着させたシートをロール１８，１９間に導く。一方、ダイ１７から押し出された上層シート（３）をロール１８，１９間に導き、そこで互いに融着させたシート（１），（２）に上層シート（３）を会合させ、ロール１８，１９間で狭圧して凹凸シート（２）の中空凸部（４）頂部に上層シート（３）を融着させることによって、図３に示したような気体封入積層シート（１０）を得る。なお、各シートは、気体封入積層シート（１０）の熱成形に悪影響を与えない接着剤により接着させてもよい。
更に、本発明の気体封入積層シートの表面には、本発明の目的効果を阻害しない範囲において機能性樹脂フィルムを積層接着することができる。該機能性樹脂フィルムとしては、帯電防止剤、永久帯電防止剤、導電性付与剤、防黴剤、着色剤、防錆剤、粘着剤などの機能性付与剤が含有された樹脂フィルムが挙げられる。なお、該樹脂フィルムの厚みは、通常０．５〜５０μｍ、好ましくは０．５〜２５μｍのものであり、熱ラミ、押出ラミ、ドライラミ、共押出などの従来公知の積層接着方法により下層シート及び／又は上層シートの外面に積層接着できる。
本発明の気体封入積層シートは、従来の気体封入積層シートでは実現できなかった深絞り成形が可能なものである。具体的には、成形体展開比が１．５以上の熱成形が可能であり、更に１.６以上、特に１．７以上の成形が可能である。ここで、成形体展開比とは、成形体の成形部における開口面積に対する成形部内面の表面積の比をいい、成形部内面の表面積を成形部の開口面積で割算して得られる値である。本明細書において、深絞り成形とは、成形体展開比が１．５以上に熱成形することを意味する。但し、１つの成形体に複数の成形部が形成される場合には、少なくとも１つの成形部において、成形体展開比が１．５以上に熱成形することも本明細書における深絞り成形に含まれる。なお、成形体展開比の限界は、３．５であり、成形体の構造によっては２．５である。
前記気体封入積層シートの熱成形は、気体封入積層シートを加熱軟化させてから、金型を用いて賦形することにより行われる。成形方法には特に制限はなく、例えば、従来より行なわれている真空成形，圧空成形やこれらを応用したフリードローイング成形，ストレート成形，ドレーブ成形，プラグアンドリッジ成形，リッジ成形，マッチドモールド成形，リバースドロー成形，エアースリップ成形，プラグアシスト成形，プラグアシストリバースドロー成形，これらを組み合わせた成形等が挙げられる。
本発明の成形体は、本発明の気体封入積層シートを、成形体展開比１.５以上の成形部を少なくとも１箇所以上有するように熱成形して得られるものであり、このような深絞り成形体は従来存在しなかったものである。
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は実施例により限定されるものではない。
実施例１〜６、比較例１〜４
図４に示す構成の装置を用いて、表１に示すポリオレフィン系樹脂を凹凸シート形成用押出機（図示せず）に供給して加熱溶融させてから、ダイ１１を通してシート状に押出し、温調ロール１２，１３を経て真空成形ロール１４に導き、該ロール１４において表２に示す開口直径の円柱状中空凸部をジグザグ状に真空成形して凹凸シート（２）を形成した。同時に、表１に示すポリオレフィン系樹脂を下層シート形成用押出機（図示せず）に供給して加熱溶融させてから、ダイ１５を通してシート状に押出して下層シート（１）を形成し、該下層シートを前記真空成形ロール１４上の凹凸シート２に会合させ、真空成形ロール１４とバックアップロール１６間を通して下層シート１と凹凸シート２とを融着させ、次に、その重ね合わせて互いに融着させたシートをロール１８，１９間に導いた。同時に、表１に示すポリオレフィン系樹脂を上層シート形成用押出機（図示せず）に供給して加熱溶融させてから、ダイ１７を通してシート状に押出して上層シート（３）を形成し、ロール１８，１９間で、前記互いに融着させた樹脂シートに上層シート（３）を会合させ、ロール１８，１９間で凹凸シート（２）の中空凸部（４）頂部に上層シート（３）を融着させて気体封入積層シート１０を得た。
図４に示す構成の装置を用いて、表１に示すポリオレフィン系樹脂を凹凸シート形成用押出機（図示せず）に供給して加熱溶融させてから、ダイ１１を通してシート状に押出し、温調ロール１２，１３を経て真空成形ロール１４に導き、該ロール１４において表２に示す開口直径の円柱状中空凸部をジグザグ状に真空成形して凹凸シート（２）を形成した。同時に、表１に示すポリオレフィン系樹脂を下層シート形成用押出機（図示せず）に供給して加熱溶融させてから、ダイ１５を通してシート状に押出して下層シート（１）を形成し、該下層シートを前記真空成形ロール１４上の凹凸シート２に会合させ、真空成形ロール１４とバックアップロール１６間を通して下層シート１と凹凸シート２とを融着させ、次に、その重ね合わせて互いに融着させたシートをロール１８，１９間に導いた。同時に、表１に示すポリオレフィン系樹脂を上層シート形成用押出機（図示せず）に供給して加熱溶融させてから、ダイ１７を通してシート状に押出して上層シート（３）を形成し、ロール１８，１９間で、前記互いに融着させた樹脂シートに上層シート（３）を会合させ、ロール１８，１９間で凹凸シート（２）の中空凸部（４）頂部に上層シート（３）を融着させて気体封入積層シート１０を得た。
得られた気体封入積層シートの坪量、厚み、比（下層シート（１）の坪量／上層シート（３）の坪量）、比（凹凸シート（２）の坪量／該下層シート（１）の坪量）、１００ｃｍ２当たりの中空凸部の個数、中空凸部の占有面積比を表２に示す。
実施例、比較例で得られた気体封入積層シートを、実施例１及び２、５においては図７に示す形状の金型を、実施例３及び４、５においては図８に示す形状の金型を、その他においては図９に示す形状の金型を用いて真空成形を行った。その成形体の成形体展開比、外観、緩衝性を表２に示す。
表２における外観、緩衝性、耐衝撃性の評価は次のように行った。
外観は成形体のコーナー部においても破れや各層のデラミの発生が無く、良好に金型の形状が賦形されている場合を○、コーナー部において破れや各層のデラミの発生がある場合を×とした。
また、緩衝性の評価は成形体のコーナー部や突起部も含めて十分に中空部が緩衝性を有している場合を○、コーナー部において緩衝性が不充分な場合を×とした。
耐衝撃性については成形用シートをＪＩＳ Ｐ８１３４−１９７６にてパンクチャー試験を行った際に、パンクチャー衝撃強度が１０ｋｇｆ・ｃｍ以上３０ｋｇｆ・ｃｍ未満を○とし、３０ｋｇｆ・ｃｍ以上を◎とし、１０ｋｇｆ・ｃｍ未満を×とした。
外観は成形体のコーナー部においても破れや各層のデラミの発生が無く、良好に金型の形状が賦形されている場合を○、コーナー部において破れや各層のデラミの発生がある場合を×とした。
また、緩衝性の評価は成形体のコーナー部や突起部も含めて十分に中空部が緩衝性を有している場合を○、コーナー部において緩衝性が不充分な場合を×とした。
耐衝撃性については成形用シートをＪＩＳ Ｐ８１３４−１９７６にてパンクチャー試験を行った際に、パンクチャー衝撃強度が１０ｋｇｆ・ｃｍ以上３０ｋｇｆ・ｃｍ未満を○とし、３０ｋｇｆ・ｃｍ以上を◎とし、１０ｋｇｆ・ｃｍ未満を×とした。
参考例１
実施例１と同様の坪量、厚みを有する、坪量３４０ｇ／ｍ２、厚み３ｍｍのポリプロピレン樹脂発泡板を、成形体展開比１．６の成形部が形成される金型を使用した以外は実施例１と同様に熱成形した結果を表２に併せて示す。
実施例１と同様の坪量、厚みを有する、坪量３４０ｇ／ｍ２、厚み３ｍｍのポリプロピレン樹脂発泡板を、成形体展開比１．６の成形部が形成される金型を使用した以外は実施例１と同様に熱成形した結果を表２に併せて示す。
１ ポリオレフィン系樹脂下層シート
２ ポリオレフィン系樹脂凹凸シート
３ ポリオレフィン系樹脂上層シート
４ 中空凸部
４ａ 独立気泡室
１０ 気体封入積層シート
１１ ダイ
１２，１３ 温調ロール
１４ 真空成形ロール
１５ ダイ
１６ バックアップロール
１８，１９ ロール
１７ ダイ
２ ポリオレフィン系樹脂凹凸シート
３ ポリオレフィン系樹脂上層シート
４ 中空凸部
４ａ 独立気泡室
１０ 気体封入積層シート
１１ ダイ
１２，１３ 温調ロール
１４ 真空成形ロール
１５ ダイ
１６ バックアップロール
１８，１９ ロール
１７ ダイ
Claims (9)
- ポリオレフィン系樹脂下層シート（１）の上面に、多数の中空凸部が形成されたポリオレフィン系樹脂凹凸シート（２）が、該中空凸部の開口部を該下層シート（１）側に向けて積層接着されて多数の独立気泡室が形成されており、該中空凸部の上面にポリオレフィン系樹脂上層シート（３）が積層接着されている、坪量が２００〜１０００ｇ／ｍ２、厚みが１．５〜１０ｍｍの深絞り成形用の気体封入積層シートであって、
該上層シート（３）の坪量が４５〜６００ｇ／ｍ２であり、
該上層シート（３）の坪量に対する該下層シート（１）の坪量の比（下層シート（１）の坪量／上層シート（３）の坪量）が０．５〜２であり、
該中空凸部が下層シート（１）１００ｃｍ２当たり８０個以上設けられており、該下層シート（１）の面積に対する該中空凸部の開口部総面積の比が０．５５以上であることを特徴とする深絞り成形用気体封入積層シート。 - 前記下層シート（１）の坪量に対する凹凸シート（２）の坪量の比（該凹凸シート（２）の坪量／該下層シート（１）の坪量）が１．２以上である請求項１に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
- 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）を構成するポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン系樹脂である請求項１又は２に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
- 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）を構成するポリオレフィン系樹脂がポリエチレン系樹脂である請求項１又は２に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
- 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）の少なくともいずれかに、１０〜３５重量％の低密度ポリエチレン樹脂が添加されている請求項３又は４に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
- 前記下層シート（１）、前記凹凸シート（２）及び前記上層シート（３）の全ての層に、１０〜３５重量％の低密度ポリエチレン樹脂が添加されている請求項３又は４に記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
- 前記凹凸シート（２）における凹凸部の開口部の形状が円形である請求項１〜６のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
- 前記凹凸シート（２）における中空凸部の配置がジグザグ配列である請求項１〜７のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シート。
- 請求項１〜８のいずれかに記載の深絞り成形用気体封入積層シートを熱成形してなる、成形部における開口部面積に対する成形部内面表面積の比（成形部内面表面積／開口部面積）が１．５以上の成形体。
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