(57)【要約】      （修正有）【課題】多数のキャップ状のくぼみを形成したキャップシートの底面に平坦なプラスチックのバックシートを貼り合わせて多数の密閉された空気室を形成してなる２層構成の成形品、またはさらにキャップの頂を連ねてもう１枚の平坦なプラスチックのライナーシートを貼り合わせて３層構成の成形品としたプラスチック気泡ボードであって、厚手で剛性をもち、平面性に優れたものを提供する。【解決手段】キャップシート１およびバックシート２の材料としてポリプロピレンを使用し、バックシートの貼り合わせに当たり、そのキャップシートに接する側を冷却するとともに、下記の物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層４を介在させる。１）ＭＦＲ：０．５〜５０ｇ/10分２）ＤＳＣで求めた主たる融解ピークの温度（ＴＰ）：１００〜１５０℃３）ＤＳＣで求めた融解終了温度（ＴＥ）と融解ピーク温度（ＴＰ）との差ＴＥ−ＴＰ：８℃以下。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックのシートを熱成形して得た多数のキャップ状のくぼみを有するキャップシートと、そのキャップの底面に貼り合わせた平坦なプラスチックのバックシートとを基本的な構成層とする、多数の密閉された空気室を有する２層構成の成形品であるプラスチック気泡ボードにおいて、キャップシートおよびバックシートの材料がポリプロピレンであり、キャップシートとバックシートとの間に、下記の物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の接着層を介在させたことを特徴とするプラスチック気泡ボード。
１）ＭＦＲ：０．５〜５０ｇ/10分
２）ＤＳＣで求めた主たる融解ピークの温度（ＴＰ）：１００〜１５０℃
３）ＤＳＣで求めた融解終了温度（ＴＥ）と融解ピーク温度（ＴＰ）との差ＴＥ−ＴＰ：８℃以下
【請求項２】
請求項１に記載のプラスチック気泡ボードを製造する方法であって、プラスチックのシートを真空成形して多数のキャップ状のくぼみを形成したキャップシートを得、キャップの底面に平坦なプラスチックのバックシートを貼り合わせて多数の密閉された空気室を形成して２層構成の成形品を得ることからなり、キャップシートにバックシートを貼り合わせるに当たり、バックシートを冷却するとともに、キャップシートとの間に前記した物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層を介在させることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
プラスチックのシートを熱成形して得た多数のキャップ状のくぼみを有するキャップシートと、そのキャップの底面に貼り合わせた平坦なプラスチックのバックシートと、キャップの頂を連ねて貼り合わせたもう１枚の平坦なプラスチックのライナーシートとを基本的な構成層とする、多数の密閉された空気室を有する３層構成の成形品であるプラスチック気泡ボードにおいて、キャップシートおよびバックシートの材料がポリプロピレンであり、キャップシートとバックシートとの間に、下記の物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の接着層を介在させたことを特徴とするプラスチック気泡ボード。
１）ＭＦＲ：０．５〜５０ｇ/10分
２）ＤＳＣで求めた主たる融解ピークの温度（ＴＰ）：１００〜１５０℃
３）ＤＳＣで求めた融解終了温度（ＴＥ）と融解ピーク温度（ＴＰ）との差ＴＥ−ＴＰ：８℃以下
【請求項４】
請求項１に記載のプラスチック気泡ボードを製造する方法であって、プラスチックのシートを熱成形して多数のキャップ状のくぼみを形成したキャップシートを得、キャップの底面に平坦なプラスチックのバックシートを貼り合わせて多数の密閉された空気室を形成し、さらに、キャップの頂を連ねてもう１枚の平坦なプラスチックのライナーシートを貼り合わせて３層構成の成形品を得ることからなり、キャップシートにバックシートおよびライナーシートを貼り合わせるに当たり、それらの少なくとも一方を冷却するとともに、キャップシートとの間に前記した物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層を介在させることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック気泡ボードと、その製造方法に関する。詳しくは、ポリプロピレンの比較的厚手のシートを材料として使用し、２層または３層のプラスチックシートを基本的な構成層とし、ある程度の、またはかなり高い剛性をもったプラスチック気泡ボードと、そのようなプラスチック気泡ボードを製造する方法に関する。本発明により、表面の平面性の高い、美観がすぐれた製品が提供される。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックのフィルムを熱成形して多数のキャップ状のくぼみを形成したキャップフィルムを得、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貼り合わせて多数の密閉された空気室を形成したプラスチック気泡シート（以下「気泡シート」と略称する）が、緩衝材、断熱材としての特性を買われて、さまざまな用途に向けられている。キャップの頂を連ねてもう１枚の平坦なプラスチックのライナーフィルムを貼り合わせ、３層構成にしたものもある。材料の各層が厚く、フィルムと呼ぶよりシートと呼ぶべきものになると、製品もまた「気泡ボード」と呼ぶことがふさわしくなる。このような気泡ボードはある程度の、またはかなり高い剛性を有するので、構造材料として有用であり、建材や自動車部品の製造に利用されている。
【０００３】
この種の、厚手で剛性をもった２層構成または３層構成の気泡ボードは、多くの場合、ポリプロピレンを材料としている。上記の製造工程において、バックシートのキャップシートへの貼り合わせおよびライナーシートのキャップシートへの貼り合わせは、溶融押し出ししたバックシートをキャップの底面に載せ、またライナーシートをキャップの頂面に載せるが、このとき、バックシートにせよライナーシートにせよ、溶融軟化状態にあるので、キャップの底面で支えられなかった部分およびキャップの頂に乗らなかった部分は、キャップの底面または頂面よりも垂れ下がって、製品の平面性が低くなる。気泡ボードに形成された空気室内部の空気は、成形が終わって温度が低下すると収縮して、平坦なシートをキャップ内部に引き込もうとするから、平面性が悪くなる傾向が助長される。
【０００４】
上記の機構により平面性が低くなった気泡ボードを、若干誇張して示せば、図１（２層構成のもの）および図２（３層構成のもの）にみるとおりである。図１においては、キャップシート（１）のキャップに向かってバックシート（２）が垂れ下がって、バックシートの平面性が低下している。図２においては、バックシートに加えてライナーシート（３）も、キャップの周囲に垂れ下がって、気泡ボード製品の表裏両面とも、平面性が悪くなっている。
【０００５】
この問題への対策として、発明者らは、バックシートやライナーシートを冷却ロールと接触させたり、エアナイフを用いて冷却したりして固化を促し、ある程度柔軟性を失わせてからキャップシートに貼り合わせることを着想して試みた。プラスチックの溶融シートの表面を冷却して結晶化させることに関しては、プラスチックの成形に関する一般的な教科書を参照すればよく、そのような教科書は多種類発行されているが、ポリプロピレンに関するものの一例を、下に示す（非特許文献１）。発明者らが試みた、表面を結晶化させるという対策は一応功を奏し、バックシートやライナーシートの垂れ下がりないし引き込まれの問題は改善された。しかし、十分な効果が得られるほど強くバックシートまたはライナーを冷却すると、キャップシートとの融着が弱くなって、製品の強度に不安が出てくることを経験した。
【非特許文献１】エドワード・Ｐ・ムーア・Ｊｒ著、保田哲男ほか翻訳監修『ポリプロピレンハンドブック』工業調査会（１９９８年）とくに第３９５〜４０４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、厚手で剛性をもった２層構成または３層構成の気泡ボードであって、製品の平面性がすぐれているが、キャップシートとバックシートとの間、またはキャップシートとバックシートおよびライナーシートとの間の融着が完全に行なわれ、材料のもつ強度が十分に発揮された製品を提供することにある。そのような気泡ボードを製造する方法を提供することもまた、本発明の目的に含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従う気泡ボードの一つの態様は、図３に示すように、プラスチックのシートを熱成形して得た多数のキャップ状のくぼみを有するキャップシート（１）と、そのキャップの底面に貼り合わせた平坦なプラスチックのバックシート（２）とを基本的な構成層とする、多数の密閉された空気室を有する２層構成の成形品であるプラスチック気泡ボードにおいて、キャップシートおよびバックシートの材料がポリプロピレンであり、キャップシートとバックシートとの間に、下記の物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の接着層（４）を介在させたことを特徴とする。
１）ＭＦＲ：０．５〜５０ｇ/10分
２）ＤＳＣで求めた主たる融解ピークの温度（ＴＰ）：１００〜１５０℃
３）ＤＳＣで求めた融解終了温度（ＴＥ）と融解ピーク温度（ＴＰ）との差ＴＥ−ＴＰ：８℃以下
【０００８】
上述のプラスチック気泡ボードを製造する本発明の方法は、プラスチックのシートを真空成形して多数のキャップ状のくぼみを形成したキャップシートを得、キャップの底面に平坦なプラスチックのバックシートを貼り合わせて多数の密閉された空気室を形成して２層構成の成形品を得ることからなり、キャップシートにバックシートを貼り合わせるに当たり、バックシートを冷却するとともに、キャップシートとの間に前記した物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層を介在させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の気泡ボードのいまひとつの態様は、図４に示すように、プラスチックのシートを熱成形して得た多数のキャップ状のくぼみを有するキャップシート（１）と、そのキャップの底面に貼り合わせた平坦なプラスチックのバックシート（２）と、キャップの頂を連ねて貼り合わせたもう１枚の平坦なプラスチックのライナーシート（３）とを基本的な構成層とする、多数の密閉された空気室を有する３層構成の成形品であるプラスチック気泡ボードにおいて、キャップシートおよびバックシートの材料がポリプロピレンであり、キャップシートとバックシートとの間に、下記の物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の接着層（４）を介在させたことを特徴とする。
１）ＭＦＲ：０．５〜５０ｇ/10分
２）ＤＳＣで求めた主たる融解ピークの温度（ＴＰ）：１００〜１５０℃
３）ＤＳＣで求めた融解終了温度（ＴＥ）と融解ピーク温度（ＴＰ）との差ＴＥ−ＴＰ：８℃以下
【００１０】
この態様の気泡ボードを製造する本発明の方法は、プラスチックのシートを熱成形して多数のキャップ状のくぼみを形成したキャップシートを得、キャップの底面に平坦なプラスチックのバックシートを貼り合わせて多数の密閉された空気室を形成し、さらに、キャップの頂を連ねてもう１枚の平坦なプラスチックのライナーシートを貼り合わせて３層構成の成形品を得ることからなり、キャップシートにバックシートおよびライナーシートを貼り合わせるに当たり、それらの少なくとも一方を冷却するとともに、キャップシートとの間に、前記した物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層を介在させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記の方法に従って製造した本発明の気泡ボードは、図３（２層構成）および図４（３層構成）にみるように、バックシート（２）が、またはバックシート（２）およびライナーシート（３）が、冷却されて柔軟性をなくした状態でキャップシート（１）に貼り合わされるので、従来品のような垂れ下がりはほとんど生じなくなり、平面性が悪くなることが防止される。一方、キャップシートとバックシートとの、またはキャップシートとバックシートおよびライナーシとの融着は、上記した特定の物性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層（４）を介在させることにより確保されるから、製品プラスチック気泡ボードの強度は十分に高く得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
バックシートおよびライナーシートのキャップシートに接する側の冷却と、特定の物性をもった共重合体の介在とは、平面性を良好にする必要に応じて、バックシートおよびライナーシートの一方に対して行なえばよいが、両方に対して行なえば、両面とも平面性の高いプラスチック気泡ボードが得られて好ましい。
【００１３】
本発明の製造方法を実施するには、従来の気泡ボードの製造装置に対して、バックシートまたはバックシートおよびライナーシートの冷却を行なう手段と、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層を供給する押出機とを加えればよい。冷却手段は、金属製のロールであって、内部に冷却水を循環させるようにしたものが好適である。場合によっては、冷空気を吹き付けるエアナイフを用いてもよい。冷却は、バックシートおよびライナーシートのどちらに関しても、製品気泡ボードの」表面にあらわれる面に対して行なうことが好ましい。
【００１４】
具体的な製造工程を、２層構成の気泡ボードに関して説明すれば、溶融押出しされたポリプロピレンのキャップシートを真空成形して多数のキャップを形成し、溶融押出しされたポリプロピレンのバックシートを、金属製のロールなどの冷却手段で冷却し、その面に、別の押出機から溶融押出しされたプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層をのせ、それをバックシートとキャップシートとの間に存在させた状態で両者を貼りあわせる。３層構成の場合は、上記のように形成された２層構成の気泡ボードのキャップ頂面に、ポリプロピレンのライナーシートを、好ましくはバックシートについて行ったのと同様に、プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の溶融層を介在させて貼りあわせることになる。
【００１５】
溶融層として介在させるプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の物性の試験方法は、つぎのとおりである。
［ＭＦＲ］
ＪＩＳ  Ｋ−６７５８に定めるポリプロピレン試験方法による。試験条件は、温度２３０℃、荷重２．１６kg、測定値はｇ/１０分。
［ＤＳＣ］
サンプル５mgを２００℃に５分間保持したのち、４０℃まで１０℃/分の降温速度で冷却して結晶化させ、ついで１０℃/分の昇温速度で加熱して融解させる。融解ピーク温度（ＴＰ）および融解終了温度（ＴＥ）を評価する。
【００１６】
物性の範囲を前記のように選択した理由は、つぎのとおりである。
１）ＭＦＲ：０．５〜５０ｇ/１０分
この範内の流動性を有するプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体が、ポリプロピレンのキャップシートと、バックシートまたはライナーシートとを接着させるための融着層として溶融押出しする上で適切である。０．５ｇ/１０分に満たない、あまりに低い流動性のものは薄肉の成形が困難であり、一方、５０ｇ/１０分を超える過度に流動性が高いものは、ドローレゾナンス現象が起こって、フィルムやシートの厚さが均一にならないという不都合がある。好ましい範囲は、１〜４０ｇ/１０分である。
【００１７】
２）ＴＰ：１００〜１５０℃
プロピレン・α−オレフィンランダム共重合体の融着層は、ポリプロピレンのシートが冷却されてほぼ固化した温度においても溶融していて、両側を融着させる作用をしなければならない。この観点から、１００〜１５０℃が適切である。実際には、この範囲内で、使用するポリプロピレンの物性に応じて好適なものを選択する。
【００１８】
３）ＴＥ−ＴＰ：８℃以下
融解ピーク温度（ＴＰ）と融解終了温度（ＴＥ）との差が小さいプラスチックは、結晶化の速度が大きく、溶融状態から、温度低下に伴って速やかに固化する。このような性質が、本発明においてポリプロピレンのシートに対して接着剤の役割を果たすプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体にとって必要である。
【実施例】
【００１９】
プロピレンのブロック共重合体であるポリプロピレン（ＭＦＲ＝０．５）を材料として、３層構成の気泡ボードを製造した。各層の厚さは５００ｇ/m2で、３層合計して１，５００ｇ/m2である。キャップの径４mm、高さ４mmである。キャップシートとバックシートおよびライナーシートとの間に、下の表に示した物性を有する７種のプロピレン・α−オレフィンランダム共重合体を、厚さ０．１mmの溶融樹脂として供給することにより、本発明の気泡ボードの製造を行なった。
【００２０】
得られた気泡ボードの両面に関して、表面の平坦性を、目視により下記の４段階に評価した。
◎：きわめて良好  ○：良好  △：やや不良  ×：不良（従来品と同等またはそれ以下）
接着の良否は、各サンプルの折り曲げ強度を測定し、従来の製造方法による、３層合計の厚さ１，５００ｇ/m2で溶融層を有しない（したがって平面性は悪いが、融着は完全な）３層構成の気泡ボードの強度に対する比率で、つぎのように評価した。
◎：９５％以上  ○：８０〜９５％未満  △：５０〜８０％未満  ×：５０％未満
【００２１】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の２層構成の気泡ボードにおいて平面性が低くあらわれた状態を示す、若干誇張した断面図。
【図２】従来の３層構成の気泡ボードにおいて平面性が低くあらわれた状態を示す、図１と同様の、若干誇張した断面図。
【図３】本発明の方法により製造した２層構成の気泡ボードにおいて、平面性が改善された状態を示す、図１に対応する断面図。
【図４】本発明の方法により製造した３層構成の気泡ボードにおいて、平面性が改善された状態を示す、図２に対応する、図３と同様な断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１  キャップシート
２  バックシート
３  ライナーシート
４  プロピレン・α−オレフィン−ランダム共重合体の層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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