(57)【要約】      （修正有）【課題】プラスチック気泡シートにおいて、キャップがほぼ正方形であって、圧壊強度が高く、緩衝材や断熱材として実用的な性能を示すものを提供し、また、幅方向にも長手方向にも引き裂くことが容易で、切り口が美麗な気泡シートを提供すること。【解決手段】キャップの平面形状がほぼ正方形であって、幅方向および長手方向の少なくとも一方に直線状に等間隔にキャップが並び、その４個の頂部が丸みを帯びていて、その曲率半径（Ｒ）が、キャップの高さ（Ｈ）に対し、０．２Ｈ≦Ｒ≦０．４Ｈの範囲にあり、かつ、キャップの高さ（Ｈ）が、一辺の長さ（Ｗ）に対し、０．３Ｗ≦Ｈ≦０．５Ｗの範囲にあるもの。さらに、キャップの段と段との間、行と行との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面のほぼ中央を走るように、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を形成し、この条部に沿って引き裂くことを容易にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルムを塑性加工して多数のキャップ型の突起を形成したキャップフィルムの、キャップの底面に平坦なプラスチックのバックフィルムを融着させて、多数の密閉された空気室を形成してなるプラスチック気泡シートにおいて、キャップの平面形状がほぼ正方形であって、プラスチック気泡シートの幅方向および長手方向の少なくとも一方に直線状に等間隔にキャップが並び、キャップの４個の頂部が丸みを帯びていて、その曲率半径（Ｒ）が、キャップの高さ（Ｈ）に対し、０．２Ｈ≦Ｒ≦０．４Ｈの範囲にあり、かつ、キャップの高さ（Ｈ）が、一辺の長さ（Ｗ）に対し、０．３Ｗ≦Ｈ≦０．５Ｗの範囲にあることを特徴とするプラスチック気泡シート。
【請求項２】
キャップの配列が、プラスチック気泡シートの幅方向に直線状に等間隔にキャップが並んで形成した段が長手方向に繰り返されるとともに、各段の間でキャップが対応する位置に配置されることにより、プラスチック気泡シートの長手方向にも直線状に等間隔にキャップが並んで形成した行が幅方向に繰り返される、全体として碁盤目状のパターンを形成している請求項１のプラスチック気泡シート。
【請求項３】
キャップの配列が、プラスチック気泡シートの幅方向に直線状に等間隔にキャップが並んで形成した段が長手方向に繰り返されるとともに、各段の間でキャップが半ピッチずつ、ずれた位置に配置されることにより、全体として千鳥状のパターンを形成している請求項１のプラスチック気泡シート。
【請求項４】
キャップの配列が、プラスチック気泡シートの長手方向に直線状に等間隔にキャップが並んで形成した行が幅方向に繰り返されるとともに、各行の間でキャップが半ピッチずつ、ずれた位置に配置されることにより、全体として千鳥状のパターンを形成している請求項１のプラスチック気泡シート。
【請求項５】
キャップの段と段との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面、および行と行との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面の、一方または両方において、それらのほぼ中央を走るように、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を連続的または断続的に形成してあり、この条部に沿って引き裂くことを容易にした請求項２のプラスチック気泡シート。
【請求項６】
キャップの段と段との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面において、それらのほぼ中央を走るように、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を連続的または断続的に形成してあり、この条部に沿って引き裂くことを容易にした請求項３のプラスチック気泡シート。
【請求項７】
キャップの行と行との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面において、それらのほぼ中央を走るように、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を連続的または断続的に形成してあり、この条部に沿って引き裂くことを容易にした請求項４のプラスチック気泡シート。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載した、連続的または断続的に設けた条部に沿って引き裂くことが容易なプラスチック気泡シートを製造する方法であって、回転可能に支持した金属製の円筒の外表面に、多数のほぼ正方形のキャビティと、キャビティの段と段の間、および行と行との間の、一方または両方を走る連続的または断続的な凹条を設け、前記キャビティの底部を真空源に接続した真空成形ロールを使用してキャップフィルムを成形し、成形したキャップフィルムに対して、バックフィルムを、弾性体で製造した加圧ロールで加圧して融着させることにより、キャップフィルムとバックフィルムとの融着面に、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を連続的または断続的に形成することからなる製造方法。
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック気泡シート（以下「気泡シート」と略称する）の改良に関する。本発明はとくに、カッターや鋏などの道具を用いなくても、手で簡単に引き裂くことができる気泡シートに関し、その製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムを塑性加工して多数のキャップ型の突起を形成したキャップフィルムの、キャップの底面に平坦なプラスチックのバックフィルムを融着させて、多数の密閉された空気室を形成してなるプラスチック気泡シートが、その緩衝性能を買われて、緩衝包装の資材として、また引越し・模様替えのための壁や床面の養生材料として、広く使用されている。この種の気泡シートはまた、断熱性もあるので、建築材料として、またコンクリート打設時の養生シートとしても使用されている。
【０００３】
従来の気泡シートは、キャップの形状が、おしなべて円形である。これは、製造の都合、具体的に言えば、気泡シートの製造装置を製造するときの便宜に基づくものである。気泡シートの製造技術として今日支配的なものは、回転可能に支持した金属製の円筒の外表面に、多数のキャップ形状のキャビティを設け、それらキャビティの底部を真空源に接続した真空成形ロールを使用して、溶融押し出ししたフィルムを真空成形することによりキャップフィルムを成形し、成形したキャップフィルムの底面に、別に溶融押し出ししたバックフィルム用のフィルムを、弾性体で製造した加圧ロールで加圧して融着させるという工程からなる。この多数の（小型の成形ロールでも数千個に達する）キャビティを設けるには、ドリル作業がもっとも能率が高い。
【０００４】
従来の気泡シートに共通ないまひとつの特徴は、上記の円形のキャップが、千鳥状に配置されていることである。これは、円形のキャップを前提にして、所望の緩衝性能・断熱性能を確保することを意図して、単位面積あたりの空気室容積を大きくとろうとすれば、より実際的にいえば、単位面積あたりのキャップの投影面積を広くとろうとすれば、必然的な選択である。キャップを碁盤目状に配列した場合には、キャップの直径を小さくせざるを得ず、空気室の総容積も小さくなる。
【０００５】
気泡シートを窓ガラスに一時的に（厳寒期だけ）貼り付けて、暖房の効率を高めようとする使用法があるが、この場合、通常、窓は長方形であるから、円形のキャップは美観上、適切でない。まして、キャップの配列が千鳥状であることは、さらに窓用断熱材としてふさわしくない。出願人は、窓ガラスに一時的に貼り付けて使用する断熱シートとして、窓ガラスを水で濡らしただけで貼り付くものを開発し、すでに提案した（特許文献１）。この断熱シートは、空気室が円形のものに加えて、長方形の角錐台のものも含まれており、透視性が高く、美麗である。
【特許文献１】特開２００２−３６５５
【０００６】
発明者らは、平面形状が円形一点張りでなく、長方形ないし正方形（以下「ほぼ正方形」の語で代表させる）であるキャップをもった気泡シートを実現することを、懸案として来た。近年の金属加工技術の進歩を利用し、とくにコンピュータ制御フライス盤によるキャビティ形成を試みたところ、真空成形ロールのキャビティとしてほぼ正方形のものを、能率よく製造できるようになった。そこで、角型のキャップの辺と高さの寸法関係をどうすればよいか、また、フィルム成形時に薄くなって、キャップの弱点となりがちな４個の頂部をどのような形状にすればよいか、といった問題の解決に力を注いだ。
【０００７】
さらに発明者らは、ほぼ正方形のキャップであれば、キャップを直線状に並べることにより、キャップフィルムとバックフィルムとの融着部が、幅方向に一列に並んだキャップの段と段の間、長手方向に一列に並んだキャップの行と行との間、さらには段と段の間および行と行の間が、一貫して見通しのついたものとなることから、この部分で引き裂くことが容易であれば、気泡シートの使用にとってすこぶる便宜であることに着目し、この引き裂きやすさを簡易に実現することができる手段を探求した。従来の気泡シートは、上述のようにキャップが千鳥配置であるから、引き裂こうとする方向にキャップが存在すると、引き裂きは困難である。無理に引き裂くと、その切り口は直線状にならない上、キャップの断面に当たったりして、美麗というわけにはいかない。
【０００８】
常用の製造方法によるときは、製品気泡シートの長手方向は、プラスチック材料の延伸方向であり、ある程度は引き裂きやすいが、幅方向は延伸に直角な方向であって、引き裂きにくい。これも上述した真空成形ロールの製作手法からいって、千鳥状に配置される円形のキャビティは、ロールの軸に平行な線上に並べることが便宜であり、そのような製造装置を用いれば、せっかく幅方向にはキャップの間隙が見通せるように並ぶが、その方向には引き裂きにくく、長手方向はキャップが妨げになるから、結局、気泡シート製品は、どの方向にも引き裂けないのが現状である。もっとも、気泡シートの材料とするプラスチックを選択することにより、引き裂き可能な気泡シートを作ることが試みられており、ある程度は実現している。しかし、そのような材料は弱いから、気泡シート自身の強度が全体として低くなり、実用的とはいえない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、第一には、気泡シートにおいて、キャップがほぼ正方形であって、キャップの圧壊強度が高く、緩衝材や断熱材として実用的な性能を示すものを提供することにある。第二には、そのような気泡シートにおいて、幅方向に、もしくは長手方向に、または幅方向にも長手方向にも、引き裂くことが容易であって、気泡シートを使用して作業中に、たとえば引越しのための梱包に当たって、ハサミやカッターを使用することなく手で引き裂くことができ、切り口が美麗な気泡シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した第一の目的を達成する本発明の気泡シートは、プラスチックフィルムを塑性加工して多数のキャップ型の突起を形成したキャップフィルムの、キャップの底面に平坦なプラスチックのバックフィルムを融着させて、多数の密閉された空気室を形成してなる気泡シートにおいて、キャップの平面形状がほぼ正方形であって、プラスチック気泡シートの幅方向および長手方向の少なくとも一方に直線状に等間隔にキャップが並び、キャップの４個の頂部が丸みを帯びていて、その曲率半径（Ｒ）が、キャップの高さ（Ｈ）に対し、
０．２Ｈ≦Ｒ≦０．４Ｈ
の範囲にあり、かつ、キャップの高さ（Ｈ）が、一辺の長さ（Ｗ）に対し、
０．３Ｗ≦Ｈ≦０．５Ｗ
の範囲にあることを特徴とする。
【００１１】
第二の目的を達成する本発明の気泡シートは、第一の目的を達成する上記の気泡シートにおいてさらに、キャップの段と段との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面、および行と行と間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面の、一方または両方において、それらのほぼ中央を走るように、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を連続的または断続的に形成してあり、この条部に沿って引き裂くことを容易にしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
平面形状がほぼ正方形のキャップを直線状に配置した本発明の気泡シートは、キャップがほぼ正方形であるにもかかわらず、単位面積あたりのキャップの投影面積を広くとることができ、したがって、単位面積あたりの空気室容積を大きくすることができ、緩衝材として、または断熱材として、高い性能を発揮する。キャップがほぼ正方形であることは窓用の断熱材として使用する場合にとりわけ好適であり、高い美観をもった断熱が実現する。
【００１３】
ほぼ正方形のキャップを直線状に並べ、キャップの段と段との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面、および行と行との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面の、一方または両方において、それらのほぼ中央を走るように、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を連続的または断続的に形成したものは、この条部に沿って引き裂くことが容易であって、カッターやハサミを用いることなく手で引き裂くことができるから、梱包や養生の作業を能率よく進めることができる。切り口は、キャップが存在しないから、直線的であって美麗である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に従う気泡シートのひとつの態様は、図１に示すように、キャップの配列が、プラスチック気泡シートの幅方向に直線状に等間隔にキャップが並んで形成した段が長手方向に繰り返されるとともに、各段の間でキャップが対応する位置に配置されることにより、プラスチック気泡シートの長手方向にも直線状に等間隔にキャップが並んで形成した行が幅方向に繰り返される、全体として碁盤目状のパターンを形成しているものである。図において、ＭＤは製品気泡シートの長手方向を、ＴＤは幅方向を、それぞれ示す。
【００１５】
本発明に従う気泡シートの別の態様は、図２に示すように、キャップの配列が、プラスチック気泡シートの幅方向に直線状に等間隔にキャップが並んで形成した段が長手方向に繰り返されるとともに、各段の間でキャップが半ピッチずつ、ずれた位置に配置されることにより、全体として千鳥状のパターンを形成しているものである。
【００１６】
本発明に従う気泡シートのさらに別の態様は、図３に示すように、キャップの配列が、プラスチック気泡シートの長手方向に直線状に等間隔にキャップが並んで形成した行が幅方向に繰り返されるとともに、各行の間でキャップが半ピッチずつ、ずれた位置に配置されることにより、全体として千鳥状のパターンを形成しているものである。
【００１７】
キャップの頂部の丸みを定める曲率半径（Ｒ）は、図４（Ａ）に示すように、キャップの高さ（Ｈ）に対して、０．２Ｈ≦Ｒ≦０．４Ｈ  の範囲にあることが必要である。頂部が薄肉となってキャップの弱点となることを避けるという観点からは、曲率半径（Ｒ）が大きいほうがよいが、キャップがほぼ正方形の平面形状の、つまり長方形の空気室として緩衝、断熱の作用をするうえでは、できるだけ曲率半径（Ｒ）が小さいことが望ましい。上記の範囲は、両者の妥協点として定めたものである。キャップの高さ（Ｈ）が高くなると、キャップシートのキャップを形成する部分のプラスチック材料は、引き伸ばされて薄くなりがちであるから、それにともなって頂部の曲率半径（Ｒ）も大きくする必要がある。
【００１８】
キャップの高さ（Ｈ）は、やはり図４（Ｂ）に示すように、キャップの一辺の長さ（Ｗ）に対して、０．３Ｗ≦Ｈ≦０．５Ｗ  の範囲にあることが適切である。キャップにより形成される空気室は、高いほうが一般に緩衝・断熱の作用をするうえで有利であるが、上述のように、高くすればキャップ部分が薄肉となって弱くなるから、高さにはおのずから限界がある。上記のキャップ高さ（Ｈ）とキャップ長さ（Ｗ）との比は、やはり、性能と強度のバランスを考えて決定したものである。
【００１９】
気泡シートの引き裂きを容易にするために、キャップの段と段との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面、および（または）キャップの行と行との間にあるキャップフィルムとバックフィルムとの融着面に設けた、フィルムの断面形状が急激に変化する条部は、次のように形成するとよい。すなわち、回転可能に支持した金属製の円筒の外表面に、多数のほぼ正方形のキャビティと、キャビティの段と段の間、または段と段の間および行と行の間を走る連続的または断続的な凹条を設け、それらキャビティの底部を真空源に接続した真空成形ロールを使用してキャップフィルムを成形し、成形したキャップフィルムに対して、バックフィルムを、弾性体で製造した加圧ロールで加圧して融着させることにより、キャップフィルムとバックフィルムとの融着面に、フィルムの断面形状が急激に変化する条部を連続的または断続的に形成することからなる製造方法である。
【００２０】
上記のような成形操作により形成される条部を模式的に示せば、図５のようであって、真空成形により成形されたキャップフィルム（１）に、溶融押出しされたバックフィルム（２）が加圧ロールにより加圧されて融着したとき、バックフィルムが有する熱のためにキャップフィルムが軟化し、前記の真空成形ロールに設けた凹条に圧入される結果、連続的または断続的な突条（３）ができる。このような急激な断面形状の変化を有する部分は、キャップフィルム／バックフィルムの融着部分にせん断的な応力を加えると、応力集中により破壊されやすくなる。このようにして、キャップの段と段との間で、また行と行との間で、容易に引き裂くことができる。一方、このような機構による引き裂きは、せん断的な応力により引き起こされるのであって、単純な面方向の引張り応力に対しては、感受性が低いから、気泡シートの緩衝材としての性能が低下する心配はない。
【００２１】
このような引き裂きのための条部は、図１のキャップ配列（碁盤目状）の場合は、ＭＤおよびＴＤのいずれか一方または両方に、任意に設けることができる。図２および図３のキャップ配列（千鳥状）の場合は、ＭＤおよびＴＤのいずれか一方の、一貫している方だけに設けることができる。通常、引き裂く必要が高いＴＤに設けることが得策である。
【実施例１】
【００２２】
ポリエチレン（密度：０．９２ｇ/cm3、ＭＦＲ：２）を材料とし、下記の仕様で、図１に示したような、正方形キャップを碁盤目状に配列した気泡シートを製造した。
キャップフィルム  押出し厚さ：３５μｍ
キャップの一辺（Ｗ）：７．５mm、高さ（Ｈ）：２．５mm、頂部の曲率半径（Ｒ）：１mm
バックフィルム  押出し厚さ：２５μｍ
この気泡シート製品はほぼ正方形のキャップが整然と並んだ、美観にすぐれ、円形キャップの気泡シートよりも透明性が改善されていた。圧壊強度は、６０Ｎであった。
【実施例２】
【００２３】
実施例１で気泡シートを製造した真空成形ロールに、キャップを成形するキャビティの段の間を貫いて、幅５００μｍ、深さ５００μｍのＶ字形の溝を設けた。この真空成形ロールを使用して、キャップ配列は碁盤目状であるが、引き裂き用の突条をＴＤ方向だけに有する気泡シートを製造した。この気泡シートは、手でせん断方向の力を加えることによって容易に引き裂くことができ、その断面は直線状で美麗であった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の代表的な態様である、碁盤目状のキャップ配列を有する気泡シートを示す平面図。
【図２】本発明の別の態様である、ＭＤ方向に千鳥状であるキャップ配列を有する気泡シートを示す平面図。
【図３】本発明のさらに別の態様である、ＴＤ方向に千鳥状であるキャップ配列を有する気泡シートを示す平面図。
【図４】本発明の気泡シートにおけるキャップの、頂部の曲率半径（Ｒ）、高さ（Ｈ）および一辺の長さ（Ｗ）の関係を示す、Ａは断面図、Ｂは平面図。
【図５】本発明の気泡シートに設けた、引き裂きを容易にするため、断面形状が急激に変化して応力が集中しやすいようにした部分の形状を示す、模式的な断面図。
【符号の説明】
【００２５】
ＭＤ  長手方向    ＴＤ  幅方向
Ｒ  キャップの頂部の曲率半径    Ｈ  高さ    Ｗ  一辺の長さ
１  キャップフィルム
２  バックフィルム
３  突条
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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