(57)【要約】      （修正有）【課題】２枚のプラスチックフィルムを縦方向および横方向のヒートシールにより区画された多数の空気室が、平面状に連結された構造をもつ空気袋緩衝材であって、外観が良好で、緩衝性能が長期にわたって維持される空気袋緩衝材と、製造時のヒートシールに関するトラブルを防止した製造方法を提供する。【解決手段】２層の、プラスチックフィルムの積層材の一方のプラスチックの融点が他方のプラスチックの融点よりも高いものを使用し、この積層材を２枚、融点の低いプラスチックを向かい合わせて重ね、一定の間隔で配置した多数のヒートシール用ローラーの対７Ａの間を走らせることにより、縦方向に複数の平行なヒートシール部４を同時に形成し、それにわずか遅れて、２枚の積層材の間に空気を吹き込みつつ、一対のシールバー８Ａで所定の間隔を置いて挟むことにより、横方向に一定の間隔で平行に走る複数のヒートシール部５を順次形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のプラスチックフィルムの間に空気を封入しながら、縦方向および横方向にヒートシールを行なって得られる、多数の空気室が平面状に連結された構造の空気袋緩衝材において、プラスチックフィルムが少なくとも２層の積層材であり、最外層のプラスチックの融点が、最内層のプラスチックの融点よりも高いことを特徴とする空気袋緩衝材。
【請求項２】
最外層のプラスチックの融点と最内層のプラスチックの融点との差が、８０℃以上ある請求項１の空気袋緩衝材。
【請求項３】
積層材を形成するプラスチックフィルムが内外２層であって、内層が低密度ポリエチレン、外層がナイロンまたはエチレン−酢酸ビニルアルコール共重合体からなる請求項１の空気袋緩衝材。
【請求項４】
請求項１に記載した空気袋緩衝材を製造する方法において、少なくとも２層のプラスチックフィルムの積層材であって、一方の表面に位置するプラスチックの融点が他方の表面に位置するプラスチックの融点よりも高いものを２枚、融点の低いプラスチックフィルムを向かい合わせて重ね、一定の間隔で配置した多数のヒートシール用ローラーの対の間を走らせることにより、縦方向に複数の平行なヒートシール部を同時に形成し、それにわずか遅れて、２枚の積層材の間に空気を吹き込みつつ、一対のシールバーで所定の間隔を置いて挟むことにより、横方向に一定の間隔で平行に走る複数のヒートシール部を順次形成して、投影面がほぼ長方形の空気室を多数設けることを特徴とする空気袋緩衝材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルムの積層材を用いた空気袋緩衝材と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２枚のプラスチックフィルムの間に、空気を吹き込みながら縦および横方向に平行なヒートシール部を形成することにより、投影面がほぼ長方形、とくに正方形の空気室が平面状に多数連結された空気袋緩衝材が知られている。この空気袋緩衝材は、通常、空気室の一片が５０〜１００ｍｍ、厚さが２０〜４０ｍｍであるが、空気室の大きさはかなり広い範囲から任意に選ぶことができるから、緩衝材のなかでも、充填材として、包装箱と被包装物との空間に充填するのに適している。
【０００３】
しかし、この空気袋緩衝材には、製造時のヒートシールにともなうトラブルと、使用時の耐久性の欠如という問題があった。ヒートシールにともなう問題は、加熱温度の調節が精密に行なわれないと、理想的なヒートシールをすることができない。すなわち、温度が高すぎれば、シールバーに溶融した樹脂や焼けカスが付着して製品の外観を損なうだけでなく、場合によっては空気室にピンホールができて、局部的な空気抜けの原因となる。一方、温度が低すぎれば、シール不良を引き起こして、空気室間を空気が移動可能になり、緩衝材としての機能と信頼性が低下する。また、従来の空気袋緩衝材は、通常は安価で加工が容易なポリエチレンとくに低密度ポリエチレンを材料とすることが多いが、ポリエチレンはガスバリヤ性が低いために、緩衝材として使用中に、とくに荷重がかかっている空気室内の空気が減って緩衝能力が低下し、底つきなどの問題が起こることが少なくない。
【０００４】
プラスチックフィルムを材料とし、多数の密閉された空気室を形成した緩衝材としては、いわゆるプラスチック気泡シートが、広く使用されている。プラスチック気泡シートは、通常、溶融押出ししたプラスチックフィルムを、回転ロール形状の真空成形機により加工して多数のキャップを有するキャップフィルムを形成し、そのキャップの底面に平坦なバックフィルムを融着させて密閉された空気室を形成することにより製造されている。出願人は、このプラスチック気泡シートにおいて、キャップフィルムおよびバックフィルムを二層の積層材としたものを製造する方法を開発し、すでに開示した（特許文献１）。
【特許文献１】特許３７８８１９３号
【０００５】
その製造方法は、２基の押出機とそれに接続した２個の積層Ｔダイを使用し、一方の押出機で相対的に融点の高いプラスチックを溶融し、他方の押出機で相対的に融点の低いプラスチックを溶融して、それぞれの溶融プラスチックを２個の積層Ｔダイに供給し、２個の積層Ｔダイの温度を高融点のプラスチックが加工できる限度で低い温度に保って、それぞれの積層Ｔダイから高融点のプラスチックと低融点のプラスチックとの積層フィルムとして押し出し、押し出された一方の積層フィルムを、真空成形ロールに接する側に高融点のプラスチックを位置させて真空成形することによりキャップフィルムとし、他方の積層フィルムをバックフィルムとして、キャップフィルムに融着する側に低融点のプラスチックを位置させて実施することを特徴とする。
【０００６】
この製造方法の利点は、キャップフィルムおよびバックフィルムの、真空成形ロールおよび融着のための加圧ロールに接する側のプラスチックが高融点であり、相互に融着する側のプラスチックが低融点であるから、共押出しの樹脂温度は高融点のプラスチックが加工できる限度で、かつ真空成形ロールによりキャップを形成する時点で、可塑性を保っている限度で低くてよく、そのような温度条件では、高融点のプラスチックは、真空成形ロールによりキャップを成形したところで直ちに固化するから、真空成形ロールからの型離れが容易であって、成形を高速で行なうことができ、低融点のプラスチックの側は、その温度において十分に融着可能であるから、２枚のフィルムの融着は完全であるという、生産能率と製品の信頼性の向上にある。
【０００７】
発明者は、上記のプラスチック気泡シートの構造を、同じくプラスチック製である空気袋緩衝材に適用することを考えた。それにより、ヒートシール作業が容易になって製造時のトラブルが未然に防止でき、かつ、材料とするフィルムにガスバリア性を与えることができて緩衝能力が長続きする製品が得られるという、利益が得られるはずであるということに着目したのである。実験の結果、この見込みは当たっていることが確認でき、本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明の目的は、２枚のプラスチックフィルムを材料とし、縦方向および横方向のヒートシールにより区画された多数の空気室が、平面状に連結された構造をもつ空気袋緩衝材において、その製造時のヒートシールに関して起こり得るトラブルを未然に防止するとともに、空気室に封入された空気の逸出が少なく、荷重がかかった状態で使用を続けても、緩衝性能が長期にわたって維持される空気袋緩衝材と、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の空気袋緩衝材は、図１および図２に示すように、２枚のプラスチックフィルム（２，３）の間に空気を封入しながら、縦方向および横方向にヒートシール（４，５）を行なって得られる、多数の空気室（６）が平面状に連結された構造の空気袋緩衝材（１）において、プラスチックフィルム（２，３）が少なくとも２層の積層材（２Ａ＋２Ｂ，３Ａ＋３Ｂ）であり、最外層のプラスチック（２Ａ，３Ａ）の融点が、最内層のプラスチック（２Ｂ，３Ｂ）の融点よりも高いことを特徴とする。
【００１０】
この空気袋緩衝材を製造する本発明の方法は、図３および図４に示すように、少なくとも２層のプラスチックフィルムの積層材（２，３）であって、一方の表面に位置するプラスチック（２Ａ，３Ａ）の融点が他方の表面に位置するプラスチック（２Ｂ，３Ｂ）の融点よりも高いものを２枚、融点の低いプラスチックフィルム（２Ｂ，３Ｂ）を向かい合わせて重ね、一定の間隔で配置した多数のヒートシール用ローラーの対（７Ａ，７Ｂ）の間を走らせることにより、縦方向に複数の平行なヒートシール部（４）を同時に形成し、それにわずか遅れて、２枚の積層材の間に空気を吹き込みつつ、一対のシールバー（８Ａ，８Ｂ）で所定の間隔を置いて挟むことにより、横方向に一定の間隔で平行に走る複数のヒートシール部（５）を順次形成して、投影面がほぼ長方形の空気室（６）を多数設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気袋緩衝材が、本来もつ利益を享受できることはもちろんである。たとえば、前記のプラスチック気泡シートは、キャップの成型時にその稜の部分が引き延ばされて、他の部分より薄くなるため、空気室の圧縮強度が低いことや、その部分からの空気の逸出が容易であるという弱点が避けられないのに対し、空気袋緩衝材は製造時に薄肉化する部分はないから、フィルムの厚さを完全に利用することができる。観点を変えれば、空気袋緩衝材はプラスチック気泡シートと比較して、一定の荷重に対して同じ強度をもつ緩衝材を、より薄い材料で、つまりより低いコストで提供することができ、廃棄やリサイクルに関しても、いっそう有利な条件が与えられる。
【００１２】
空気袋緩衝材を形成する２枚のプラスチックフィルムとして積層材を使用し、融点の低いプラスチックフィルム（２Ｂ，３Ｂ）の側を向かい合わせ、融点の高いプラスチックフィルム（２Ａ，３Ａ）を外側に位置させてヒートシールするから、シールロール（７Ａ，７Ｂ）およびシールバー（８Ａ，８Ｂ）の温度として、融点の高いプラスチックの融点より低いが融点の低いプラスチックの融点よりは高い、適切な値を選択することにより、フィルムが融けてシールバーに付着したり、穴が空いたりする心配はなく、完全な融着をさせることができる。焼け焦げなどの発生はなく、外観の良好な製品が得られる。
【００１３】
２種のプラスチックの融点の差が大きいほど、シールバーが取り得る温度の幅は広くなり、操業が容易になる。常用のヒートシール装置は、よほど精密に製造して十分に制御して使用しない限り、部分によって若干の温度差が生じることは避けられないが、本発明によれば、ヒートシール装置の部分による加熱温度の違いは、融点の幅の中に吸収することができるから、それほど精密な装置である必要はなく、かつ、その使用に当たっても、高度の制御を要しない。装置の製作に高いコストがかかることはなく、運転に熟練を要しない。
【００１４】
積層フィルムの最内側以外の層を融点の高いプラスチックで構成することは、一般にガスバリア性をもつフィルムを配置することを可能にするから、本発明の空気袋緩衝材は、ガスバリア性をもたせることが容易であり、それによって、空気室内の空気が外部に逸出する速度を顕著に低くすることができる。とくに、空気袋緩衝材に荷重がかかった状態が続くと、空気が速やかに追い出される傾向があるが、本発明の空気袋緩衝材は、そのような使用環境によく耐える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最外層のプラスチックの融点と、最内層のプラスチックの融点との差は、大きい方が有利であるが、一般には８０℃以上の差があることが好ましく、また、この程度の差があれば、常用のヒートシール装置の部分による温度の差および制御上の問題なく、本発明を実施することができる。
【００１６】
積層材を形成するプラスチックフィルムは、３層以上のものを選択することができるが、通常は内外２層のものが入手も、また使用も容易である。その場合、内層の材料としては、融点が低くヒートシール適性が高い低密度ポリエチレンが最適である。外層としては、より高融点のプラスチックから任意のものが選択できるが、ナイロンおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体が、融点の差からいっても、またガスバリア性を付与したいときはその目的にとっても、最適である。ポリプロピレンも有利に使用できる。
【実施例】
【００１７】
下記の二層プラスチック積層フィルム（共押し出しにより製造）を材料として、
［融点の低いプラスチックフィルム］
低密度ポリエチレン（密度が０．９２、融点が約１１９℃）  厚さ４０μｍ
［融点の高いプラスチックフィルム］
ナイロン  厚さ１０μｍ
図３および図４に示した方法により、ヒートシール幅が縦横とも５ｍｍ、ピッチが縦横とも１５０ｍｍで、空気室の厚さが４０ｍｍの空気袋緩衝材を製造した。ヒートシール装置のローラー部分の温度は１３０〜１３５℃、バー部分の温度も１３０〜１３５℃で、操業中はこの温度範囲にあるように制御した。ヒートシール装置へのプラスチック材料の付着や焼けこげの発生はなく、また空気室にピンホールは認められなかった。
【００１８】
得られた緩衝材は、耐荷重強度が０．２Ｋｇ／ｃｍ２であり、一辺が２０ｃｍの片を平らな台と平らな板の間において１０Ｋｇの荷重をかけ、１０ヶ月の間放置した。厚さの変化を、台と板の間隔の変化を測定することにより調べた。間隔の減少は３０％であった。比較のため、厚さが前記二層のプラスチック積層フィルムの厚さに匹敵する５０μｍである、低密度ポリエチレン単層の材料で同じ仕様の空気袋緩衝材を製造し、同じ試験を行なったところ、上記の間隔の減少が８０％に達した。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の空気袋緩衝材の一例を示す平面図。
【図２】本発明の空気袋緩衝材の一例を示す、図１のＩ−Ｉ方向の断面図。
【図３】本発明の製造方法を説明する図であって、製造中の空気袋緩衝材の平面図。
【図４】本発明の製造方法を説明する図であって、製造中の空気袋緩衝材の断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１  空気袋緩衝材
２，３  プラスチックフィルム（積層材）
２Ａ，３Ａ  融点の高いプラスチック（最外層）
２Ｂ，３Ｂ  融点の低いプラスチック（最内層）
４  縦方向のヒートシール    ５  横方向のヒートシール
６  空気室
７Ａ，７Ｂ  ヒートシール用ローラーの対    ８Ａ，８Ｂ  ヒートシールバーの対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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