JP6013789B2 - 気泡シート - Google Patents

Description

本発明は、緩衝材や断熱材、あるいは養生用シート等として使用される気泡シートに関する。

従来から、例えば、ポリエチレンに代表されるプラスチック材料として、複数の互いに独立した中空凸部が形成されたキャップフィルムの一方の面に、平坦なフィルム（以下、「ベースフィルム」という）を貼り合わせ、複数の密封された気泡空間を形成した気泡シートがある。また、キャップフィルムの一方の面にベースフィルムを貼り合わせ、当該キャップフィルムの他方の面に平坦なフィルム（以下、「ライナーフィルム」という）を貼り合わせることで、ベースフィルム、キャップフィルム及びライナーフィルムの三層構造とした気泡シートもある。これらの気泡シートは、クッション性や断熱性等を有し、主として包装用の緩衝材（クッション材）や断熱材、あるいは養生用シート等として広く使用されている。特に、三層構造の気泡シートは、表面が平坦なことから、封筒等に緩衝機能を付与するため封筒の内部に配設されている（例えば、特許文献１参照）。

このような気泡シートは、使用後、リサイクルのために回収されたり、一般のゴミとしてゴミ処理施設に持ち込まれているが、従来の気泡シートは、複数の気泡空間を有するため、優れたクッション性や断熱性を有する反面、非常に嵩張るという欠点がある。そこで、簡単に気泡空間を破断させることができ、使用後にその容積を小さくすることが可能な気泡シートが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−７４７２５号公報 特開２００１−１０５５１４号公報

しかしながら、前述した気泡空間を破断させることができる気泡シートは、キャップフィルムとライナーフィルムとの接着強度がキャップフィルムの破断強度より高く、且つライナーフィルムの破断強度がキャップフィルムの破断強度より高くなるように、各フィルムの組成を決定する必要があり、手間がかかる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、製造が簡単であり、気泡空間を容易に破断させることができ、使用後にその容積を小さくすることが可能な気泡シートを提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、複数の互いに独立した中空凸部からなる凸部群が形成されたキャップフィルムと、前記キャップフィルムの中空凸部の突出方向とは反対側の面に配設され、前記中空凸部との間に気泡空間を形成するベースフィルムと、前記キャップフィルムの中空凸部の突出方向側の面に配設され、当該中空凸部に接着されたライナーフィルムと、を有し、前記キャップフィルムは、延伸方向の破断強度よりも、当該延伸方向と垂直な方向の破断強度の方が低くなる特性を有する樹脂を主成分として構成されてなる気泡シートを提供するものである。

ここで、キャップフィルムは、通常、Ｔダイから溶融状態で流送されてくるフィルムを、複数の凹部が形成された形成ロールに誘導し、前記フィルムを吸引して前記凹部に引き入れることで、中空凸部が形成される。この方法の場合、中空凸部の高さ方向が延伸されること（即ち、中空凸部の高さ方向が延伸方向）になる。

本願の気泡シートは、キャップフィルムが、延伸方向の破断強度よりも、当該延伸方向と垂直な方向の破断強度の方が低くなる特性を有する樹脂を主成分として構成されているため、前述した様な通常の方法で形成されたキャップフィルムでは、中空凸部の高さ方向（延伸方向）の破断強度よりも、この高さ方向と垂直な方向の破断強度の方が低くなる。したがって、ライナーフィルムをキャップフィルムから剥ぎ取る際に、ライナーフィルムがキャップフィルムから剥がれる前に、中空凸部の高さとなる部分が破断することになる。このため、前記気泡空間を容易に破断させることができる。よって、使用後にその容積を小さくすることができる。

前記延伸方向の破断強度よりも、当該延伸方向と垂直な方向の破断強度の方が低くなる特性を有する樹脂としては、アイオノマー樹脂が挙げられる。

また、前記中空凸部群は、第１の中空凸部と、第２の中空凸部とを有し、第２の中空凸部の径が第１の中空凸部の径よりも大きくなるよう構成することができる。このように構成することで、ライナーフィルムをキャップフィルムから剥ぎ取る際に、径の大きい第２の中空凸部を指やカッター等で破断すれば、ライナーフィルムをキャップフィルムから剥ぎ取るための取っ掛かり（指で摘める部分）を大きくとることができるため、前記利点に加え、ライナーフィルムをキャップフィルムからさらに簡単に剥ぎ取ることができる。

この場合、前記第２の中空凸部の一部にミシン目を設けることで、第２の中空凸部をミシン面に沿ってさらに広げることができ、この広げた部分を取っ掛かり（指で摘める部分）とすることができるため、より簡単にライナーフィルムをキャップフィルムから剥ぎ取ることができる。

また、本発明に係る気泡シートは、隣接する中空凸部との距離が、他の中空凸部と、当該他の中空凸部に隣接する中空凸部との距離よりも長くなる位置に形成された中空凸部を有してもよい。ここで、本発明に係るキャップフィルムは、中空凸部のライナーフィルムと接触する面が当該ライナーフィルムに接着されており、他の部分は当該ライナーフィルムに接着されていないため、中空凸部と、これに隣接する中空凸部との距離が長くなっている部分もライナーフィルムとキャップフィルムとが接着していない部分である。したがって、このように構成することで、ライナーフィルムとキャップフィルムとが接着していない部分を広くとることができるため、ライナーフィルムをキャップフィルムから剥ぎ取るための取っ掛かりを大きくすることができる。よって、前記利点に加え、ライナーフィルムをキャップフィルムからさらに簡単に剥ぎ取ることができる。

そしてまた、前記キャップフィルムの端部直近に形成された中空凸部は、隣接する中空凸部との距離よりも、当該端部との距離の方が長くなるよう構成してもよい。このように構成することで、気泡シートの端部に、ライナーフィルムとキャップフィルムとが接着していない部分を形成することができるため、ライナーフィルムをキャップフィルムから剥ぎ取るための取っ掛かりを大きくすることができる。よって、前記利点に加え、ライナーフィルムをキャップフィルムからさらに簡単に剥ぎ取ることができる。

また、本発明は、複数の中空凸部が形成されたキャップフィルムと、前記キャップフィルムの中空凸部の突出方向とは反対側の面に配設され、前記中空凸部との間に気泡空間を形成するベースフィルムと、前記ベースフィルムの前記キャップフィルムが配設された面とは反対側の面に配設された破断用シートと、を有し、前記破断用シートは、前記ベースフィルムの前記中空凸部と対向する領域の少なくとも一部に接着されてなる気泡シートを提供するものである。

この構成を備えた気泡シートは、ベースフィルムの中空凸部と対向する領域の少なくとも一部に破断用シートが接着されているため、ベースフィルムと破断用シートとが接着されていない部分を取っ掛かりとして破断用シートをベースフィルムから剥ぎ取ることができる。また、ベースフィルムの破断用シートとの接着部分が当該破断用シートと共に剥がれるため、前記中空凸部との間に形成された気泡空間を容易に破断させることができる。したがって、使用後にその容積を小さくすることができる。

また、この気泡シートの場合、前記破断用シートと前記ベースフィルムとの接着強度が前記キャップフィルムと前記ベースフィルムとの接着強度よりも高くなるよう構成することができる。このように構成することで、前記気泡空間をさらに容易に破断させることができる。

本発明に係る気泡シートは、製造が簡単であり、気泡空間を容易に破断させることができ、使用後にその容積を小さくすることができる。

本発明の実施形態１に係る気泡シートを示す斜視図である。 図１に示す気泡シートの一部を示す断面図である。 図1に示す気泡シートからライナーフィルムを剥ぎ取った状態の一部を示す断面図である。 図１に示す気泡シートの製造工程の一部を示す模式図である。 図４に示す製造工程の一部を拡大して示す図である。 図１に示す気泡シートの製造工程の一部を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る気泡シートの一部を示す平面図である。 図７に示す気泡シートの一部断面図である。 本発明の他の実施形態に係る気泡シートの一部を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係る気泡シートの一部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る気泡シートの一部を破断した状態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る気泡シートの一部を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る気泡シートの一部を示す断面図である。 図１３に示す気泡シートの一部を拡大して示す断面図である。 図１３に示す気泡シートから破断用フィルムを剥ぎ取った状態の一部を示す断面図である。 図１３に示す気泡シートの製造工程の一部を示す模式図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る気泡シートの一部を示す平面図である。

次に、本発明の実施形態に係る気泡シートについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。また、各実施形態体で説明する前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る気泡シートの構成を示す斜視図、図２は、図１に示す気泡シートの一部を示す断面図である。

図１及び図２に示すように、実施形態１に係る気泡シート１は、複数の互いに独立した中空凸部１１Ａからなる凸部群１１が形成されたキャップフィルム１２と、キャップフィルム１２の中空凸部１１Ａの突出方向とは反対側の面に配設されたベースフィルム１３と、キャップフィルム１２のベースフィルム配設面とは反対側の面に配設され、各々の中空凸部１１Ａに接着されたライナーフィルム１４と、を備えている。

キャップフィルム１２は、平面視で略円形状を有しており、延伸方向の破断強度よりも当該延伸方向と垂直な方向の破断強度の方が低くなる特性を有する樹脂（例えば、アイオノマー樹脂）から構成されており、例えば、図４に示すように、Ｔダイ１００からの押し出しにより供給されるアイオノマー樹脂フィルムを成形ロール１２０によって成形することで製造される。具体的には、成形ロール１２０には中空凸部１１Ａを形成するための複数の溝１２１が設けられており、アイオノマー樹脂フィルムが吸引により溝１２１の内部に引き込まれることによって、複数の中空凸部１１Ａが形成される。

ここで、アイオノマー樹脂は、炭化水素鎖の水素の一部をカルボキシル基で置換し、そのカルボキシル基が金属のイオンＭｎ＋と塩を形成しているポリマーであり、金属が２価以上の原子価を有するものであれば、その金属イオンを介して複数の炭化水素鎖が結合した分子構造を有する。例えば、Ｔダイ押し出しにより主成分がアイオノマー樹脂からなるフィルムを形成すると、延伸によって炭化水素鎖が配向し、分子間が金属イオンで結合された配置になる。この配置において、金属とカルボキシル基との間のイオン結合は、炭素原子間の共有結合にくらべて弱く、それが延伸によりいっそう弱められるため、延伸方向の破断強度よりも、当該延伸方向と垂直な方向の破断強度の方が低くなる。

アイオノマー樹脂フィルムを溝１２１内に吸引して中空凸部１１Ａを形成する際には、図５に示すように、中空凸部１１Ａの高さ方向（図５に示す矢印Ｘ方向）が延伸方向となるため、中空凸部１１Ａは、高さ方向の破断強度が高さ方向に対し垂直な方向の破断強度よりも低くなる。

なお、実施形態１では、キャップフィルム１２は、中空凸部１１Ａを形成する前の厚さ：約３０μｍ、中空凸部１１Ａの外径：約１０ｍｍ及び高さ：約４ｍｍ、互いに隣接する中空凸部１１Ａ同士の距離（Ｌ_１）：約２ｍｍ、となるよう製造した。また、キャップフィルム１２は、アイオノマー樹脂が主成分であれば、他の材料、例えば、ポリエチレン等を適宜添加してもよい。

ベースフィルム１３は、例えば、低密度ポリエチレンフィルム（密度：約０．９２ｇ／ｃｍ^３、厚さ：約２０μｍ）から構成されており、図４に示すように、Ｔダイ１１０からの押し出しにより供給される低密度ポリエチレンフィルムを押圧ロール１３０によりキャップフィルム１２の底面１５に熱融着し、両者を貼り合わせることで中空凸部１１Ａとの間に気泡空間１６を形成する。

ライナーフィルム１４は、例えば、低密度ポリエチレンフィルム（密度：約０．９２ｇ／ｃｍ^３、厚さ：約２０μｍ）から構成されており、図６に示すように、Ｔダイ１４０からの押し出しにより供給される低密度ポリエチレンフィルムと、別途供給されるベースフィルム１３とキャップフィルム１２とを貼り合わせたフィルムとを押圧ロール１５０及び１６０によって熱融着させることで、キャップフィルム１２の中空凸部１１Ａの頂面１７にライナーフィルム１４を貼り合わせて、キャップフィルム１２との間に空間１８を形成する。以上の製造方法により、気泡シート１が製造される。

次に、使用済みの気泡シート１をリサイクルのために回収する、あるいは、一般のゴミとして処理する際は、図３に示すように、手でライナーフィルム１４をキャップフィルム１２から剥ぎ取ろうとする動作を行えば、キャップフィルム１２の中空凸部１１Ａの高さ方向の破断強度が弱いため、ライナーフィルム１４がキャップフィルム１２から剥がれる前に、中空凸部１１Ａが破断し、気泡シート１の容積を小さくすることができる。この動作によってキャップフィルム２は、機械や工具等を使用することなく、手で簡単に破断することができ、使用後にその容積を小さくすることができた。

なお、本発明に係る気泡シート１は、上述した構成に限らず、例えば、図７に示すように、中空凸部１１Ａ（第１の中空凸部）と、中空凸部１１Ａよりも径の大きな径を有する中空凸部１１Ｂ（第２の中空凸部）を有していてもよい。なお、この中空凸部１１Ｂの高さは、中空凸部１１Ａの高さと同一となっており、中空凸部１１Ｂの形成位置や、中空凸部１１Ａと中空凸部１１Ｂとの割合、中空凸部１１Ｂの外径等は、気泡シート１としての機能を損なわない範囲であれば任意に設定することができる。

このように構成することで、使用済みの気泡シート１をリサイクルのために回収する、あるいは、一般のゴミとして処理する際に、図８に示すように、中空凸部１１Ｂを指等で破断する（潰す）ことで、中空凸部１１Ｂの破断された部分を、ライナーフィルム１４をキャップフィルム１２から剥ぎ取るための取っ掛かり５１（指で摘める部分）とすることができる。これにより、ライナーフィルム１４をキャップフィルム１２からさらに簡単に剥ぎ取ることができるようになる。

また、この構成の場合、例えば、図９に示すように、ライナーフィルム１４の中空凸部１１Ｂと対応する部分を通るようにミシン目１９を入れる、または、ライナーフィルム１４の中空凸部１１Ｂと対応する部分及び中空凸部１１Ｂの両方を通るようにミシン目１９を入れる、あるいは、中空凸部１１Ｂにミシン目１９を入れることで、このミシン目１９に沿ってさらに簡単に引き裂いて、この部分を広げることができ、この広げた部分を取っ掛かり（指で摘める部分）とすることができる。したがって、より簡単にライナーフィルムをキャップフィルムから剥ぎ取ることができる。また、ミシン目１９は、図９に示す幅方向（流れ方向と垂直な方向）にわたって形成してもよく、図９に示す幅方向にわたってミシン目１９形成する場合でも中空凸部１１Ｂの部分のみにミシン目１９を形成しない等、ミシン目１９の形成位置は任意に決定することができる。

また、本発明に係る気泡シート１は、例えば、図１０に示すように、互いに隣接する中空凸部１１Ａ同士の距離（Ｌ_１）よりも長くなる位置（距離Ｌ_２）に、他の中空凸部１１Ａを形成してもよい。このように、隣接する中空凸部１１Ａ同士の距離が長くなる位置（Ｌ_１＜Ｌ_２）に中空凸部１１Ａを形成することで、使用済みの気泡シート１をリサイクルのために回収する、あるいは、一般のゴミとして処理する際に、図１１に示すように、距離がＬ_２である部分に位置するライナーフィルム１４をカットあるいは破断することで、このカット（破断）された部分を、ライナーフィルム１４をキャップフィルム１２から剥ぎ取るための取っ掛かり５１とすることができる。これにより、ライナーフィルム１４をキャップフィルム１２からさらに簡単に剥ぎ取ることができるようになる。なお、距離（Ｌ_２）等は、気泡シート１としての機能を損なわない範囲であれば任意に設定することができる。

また、本発明に係る気泡シート１は、例えば、図１２に示すように、キャップフィルム１２の端部直近に形成された中空凸部１１Ａは、隣接する中空凸部１１Ａとの距離（Ｌ_１）よりも、当該端部との距離（Ｌ_３）の方が長くなるよう構成することもできる。ここで、前述したように、ライナーフィルム１４は、キャップフィルム１２の中空凸部１１Ａの頂面１７に熱融着されているため、距離（Ｌ_３）を長くとることで、使用済みの気泡シート１をリサイクルのために回収する、あるいは、一般のゴミとして処理する際に、ライナーフィルム１４の端部を、ライナーフィルム１４をキャップフィルム１２から剥ぎ取るための取っ掛かり５１とすることができる。これにより、ライナーフィルム１４をキャップフィルム１２からさらに簡単に剥ぎ取ることができるようになる。

なお、キャップフィルム１２の厚さや、中空凸部１１Ａの外径及び高さ、互いに隣接する中空凸部１１Ａ同士の距離（Ｌ_１）等は、気泡シート１としての機能を損なわない範囲であれば任意に設定することができる。

また、他の実施形態としては、例えば、図１７（Ｂ）に示すように、中空凸部１１Ａ同士の距離を、通常の中空凸部１１Ａ同士の距離（図１７（Ａ）参照）よりも大きくすることで、中空凸部１１Ａと、この中空凸部１１Ａに隣接する中空凸部１１Ａとの間に位置するライナーフィルム１４の長さを確保することができるため、この部分をカットあるいは破断することで、このカット（破断）された部分を、ライナーフィルム１４をキャップフィルム１２から剥ぎ取るための取っ掛かりとすることもできる。

また、実施形態１では、ベースフィルム１３及びライナーフィルム１４として低密度ポリエチレンを使用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂を単独で、また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等が例示できる。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等の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、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等が例示できる。そしてまた、ベースフィルム１３及びライナーフィルム１４の厚さ等は、気泡シート１としての機能を損なわない範囲であれば任意に設定することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る気泡シートについて図面を参照して説明する。図１３は、実施形態２に係る気泡シートの一部を示す断面図、図１４は、図１３に示す気泡シートの一部を拡大して示す断面図、図１５は、図１３に示す気泡シートから破断用フィルムを剥ぎ取った状態の一部を示す断面図である。なお、実施形態２では、実施形態１で説明した気泡シート１と同様の部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１３〜図１５に示すように、実施形態２に係る気泡シート２は、中空凸部１１Ａを有するキャップフィルム１２と、キャップフィルム１２の底面１５に熱融着されたベースフィルム１３と、ベースフィルム１３のキャップフィルム１２が熱融着された面とは反対側の面であって、気泡空間１６と対向する位置に接着された破断用フィルム２１とを備えて構成されている。

破断用フィルム２１は、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（密度：約０．９２３ｇ／ｃｍ^３、厚さ：約３０μｍ）から構成されており、特に図１４に強調して示すように、気泡空間１６と対向する領域の一部がベースフィルム１３に接着されており、それ以外の部分は、接着されていない状態となっている。この破断用フィルム２１とベースフィルム１３との接着強度は、キャップフィルム１２とベースフィルム１３との接着強度より高くなっている。

この破断用フィルム２１は、例えば、図１６に示す方法によってベースフィルム１３に配設される。即ち、キャップフィルム１２に貼り合わされたベースフィルム１３からなる二層構造フィルム２３の気泡空間１６の位置に合わせた複数の滴下ノズル１７１を有する接着剤滴下装置１７０を用い、送りラインに沿って（図１６に矢印で示す）搬送される二層構造フィルム２３の気泡空間１６に対応する位置を図示しないセンサにより検出し、滴下ノズル１７１から滴下される溶融状態のホットメルト接着剤２２を気泡空間１６に対応する位置にベースフィルム側から滴下する。その後、ホットメルト接着剤２２が滴下されたベースフィルム１３に破断用フィルム２１を貼り合わせる。以上の方法により、気泡シート２が製造される。

なお、破断用フィルム２１は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂を単独で、または二種以上を混合した樹脂から構成することができる。また、破断用フィルム２１の厚さは、前述した厚さに限らず、所望により決定することができる。

使用済みの気泡シート２をリサイクルのために回収する、あるいは、一般のゴミとして処理する際には、図１４に誇張して示すように、中空凸部１１Ａが形成されていない部分（即ち、ベースフィルム１３に接着されていない部分）をカットすることで、このカットされた部分の破断用フィルム２１を、ベースフィルム１３をキャップフィルム１２から剥ぎ取るための取っ掛かり５２とすることができる。そして、この取っ掛かり５２を指で摘んで破断用フィルム２１をベースフィルム１３から剥がすことで、図１５に示すように、中空凸部１１Ａを簡単に破断させることができ、気泡シート２の容積を小さくすることができる。

なお、実施形態２では、キャップフィルム１２をアイオノマー樹脂から形成した場合について説明したが、これに限らず、キャップフィルム１２は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂を単独で、または二種以上を混合した樹脂から形成してもよい。

また、実施形態２では、ベースフィルム１３に破断用フィルムを貼り合わせる方法として、ホットメルト接着剤２２を滴下する方法を用いた場合について説明したが、これに限らず、両者を接着する方法としては、例えば、送りラインに沿って搬送される二層構造フィルム２３の気泡空間１６のピッチに合わせて配設された刷毛部を有する塗工ロールを用いて、前記刷毛部に含浸させたホットメルト接着剤を、気泡空間１６に対応する位置にベースフィルム側から塗布してもよい。

１、２…気泡シート、１１…凸部群、１１Ａ、１１Ｂ…中空凸部、１２…キャップフィルム、１３…ベースフィルム、１４…ライナーフィルム、１６…気泡空間、１９…ミシン目、２１…破断用フィルム

Claims (3)

1. 複数の中空凸部が形成されたキャップフィルムと、
   前記キャップフィルムの中空凸部の突出方向とは反対側の面に配設され、前記中空凸部との間に気泡空間を形成するベースフィルムと、
   前記ベースフィルムの前記キャップフィルムが配設された面とは反対側の面に配設された破断用シートと、
   を有し、
   前記破断用シートは、前記ベースフィルムの前記中空凸部と対向する領域の少なくとも一部に接着されており、それ以外の部分は接着されていない気泡シート。
2. 前記破断用シートと前記ベースフィルムとの接着強度が、前記キャップフィルムと前記ベースフィルムとの接着強度よりも高い請求項１記載の気泡シート。
3. 前記キャップフィルムを形成する樹脂がアイオノマー樹脂である請求項１または２記載の気泡シート。

Images