(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の凹みを有するキャップフィルムと平坦なバックフィルムとを貼り合わせて、多数の密閉された気泡を形成してなる二層構成の気泡シートにおいて、キャップフィルムとバックフィルムの一方または両方に、単量体としてエチレンとオクタジエンとを使用して高圧イオン重合により製造した二元共重合体であるリニア低密度ポリエチレンを使用したことを特徴とする、ヒートシール性と密着性に優れたプラスチック製の気泡シート。
【請求項２】
多数の凹みを有するキャップフィルムと平坦なバックフィルムとを貼り合わせて、多数の密閉された気泡を形成し、気泡の頂にも平坦なライナーフィルムを貼ってなる三層構成の気泡シートにおいて、バックフィルムとライナーフィルムの一方または両方に、単量体としてエチレンとオクタジエンとを使用して高圧イオン重合により製造した二元共重合体であるリニア低密度ポリエチレンを使用したことを特徴とする、ヒートシール性と密着性に優れたプラスチック製の気泡シート。
【請求項３】
二層構成の気泡シートにおいて、キャップフイルムとバックフィルムの一方だけか、または三層構成の気泡シートにおいてバックフィルムとライナーフィルムの一方だけが、単量体としてエチレンとオクタジエンとを使用して高圧イオン重合により製造した二元共重合体であるリニア低密度ポリエチレンからなり、残りのフィルムが常用のポリエチレンからなり、リニア低密度ポリオレフィンの融点が常用のポリエチレンの融点より少なくとも５℃は低いものを組み合わせた請求項１または２の気泡シート。
【請求項４】
請求項３に記載の気泡シートを、低融点のポリエチレンが内側に位置し、高融点のポリエチレンが外側に位置するように重ね、被包装物を間においてヒートシールすることからなる包装方法。
【請求項５】
請求項１ないし３に記載の気泡シートを、水を塗布したガラス窓に密着させ、粘着剤を用いることなく貼り付けることからなる、気泡シートをガラス窓用断熱材として使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温ヒートシール性が良好で、かつ他物への密着性が高いプラスチック製の気泡シートに関する。  本発明は、この気泡シートをヒートシール加工する方法と、その方法により得られた製品にも関する。  本発明はさらに、この気泡シートのガラス窓用断熱材としての使用にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックを材料として、多数の凹みを有するキャップフィルムを真空成形により形成し、これに平坦なバックフィルムを貼り合わせて多数の密閉された気泡を形成した二層構成の気泡シートが、主として包装用の緩衝材として広く使用されている。  気泡シートの変更態様にはさまざまなものがあって、気泡の頂にも平坦なライナーフィルムを貼って三層構成とした気泡シートや、二層構成のものを２枚重ねたものもある。  プラスチック材料としては、圧倒的にポリエチレン、それも低密度ポリエチレンＬＤＰＥが使用されている。
【０００３】
気泡シートの使用に当たっては、袋への加工など、ヒートシールをすることが多い。  ヒートシールは、インパルスシーラーを用いることが好ましいが、設備が安価で使いやすい電熱式のヒートシーラーも多く使われている。  気泡シートの材料として最もよく使われているＬＤＰＥは、低温のヒートシール性がよくないので、シール温度を高めなければならず（１００℃以上）、そうすると、気泡シート材料のポリエチレンが溶けてシールバーに付着し、作業性を低くしたり、製品の外観を損なったりする問題があった。  シールバーにメッキやテフロンコーティングを施したり、材料のポリエチレンに滑剤のような剥離性を高める添加剤を入れたりすれば改善は見られるが、抜本的な対策にはならない。
【０００４】
プラスチック気泡シートには、緩衝材以外にも、冬季に窓ガラスに貼って暖房エネルギーの損失を少なくするなどの、断熱材としての用途もある。  この場合、窓ガラスへの貼り付けは、周囲の部分に両面粘着テープを用いるなどの手法によっている。  面積が広ければ、周囲に限らず内部にも粘着テープを使う。  しかし、こうした貼り付けと使用後の剥離は、それ自体作業性が悪く、剥がした後に窓ガラス上にテープの跡が残ることや、廃棄時の分別収集が困難であることなど、いろいろ問題がある。  材料プラスチックに低分子量の成分が含まれていると、それが気泡シート表面に移行し、窓ガラスに密着した部分に跡が残る（これを「粒跡残り」という）傾向があり、これも好ましくない。
【０００５】
一方、ポリエチレンの特性を改善ないし変更する試みは種々続けられており、その一つの手段として、エチレンと共重合させるモノマー成分を選択することが行なわれている。  具体的には、エチレンより高級なα−オレフィン、たとえばプロピレン、ブテン−１、さらにはブタジエンなどが用いられ、エチレンのトライマー（Ｃ6）、テトラマー（Ｃ8）も用いられる。  重合方法についても研究が続いており、従来のラジカル重合によるＬＤＰＥ、チーグラー触媒によるＨＤＰＥ、メタロセン触媒によるシングルサイト重合ＰＥ、イオン重合によるＬ−ＬＤＰＥなど、バラエティがある。
【０００６】
近年開発されたエチレンと高級α−オレフィンとの共重合体Ｌ−ＬＤＰＥは、エチレンに少量のヘキセン、ヘキサジエン、オクテン、オクタジエンなどを共重合させてなるポリマーで、比較的狭い分子量分布をもっている。  発明者らは、この共重合体ポリエチレンを材料として気泡シートを製造したところ、製品は低温でもヒートシール性が高いことと、窓ガラスなど他物への密着性がよく、粘着剤を使用しなくても密着が保持されることを見出した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、発明者らが得た上記の知見を活用し、まず包装用緩衝材としてはヒートシール加工性が良好で、ヒートシール機械を選ばず美麗な製品を与える気泡シートを提供することにある。  次に、窓ガラス用断熱材としては粘着テープの助けを借りずに貼り付ることができ、従って粘着テープの使用に不可避な問題が根本的に存在しない気泡シートを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラスチック気泡シートの基本的な態様は、図１に平面を、図２に断面を示すように、多数の凹みを有するキャップフィルム（２）と平坦なバックフィルム（１）とを貼り合わせて、多数の密閉された気泡（４）を形成してなる二層構成の気泡シートにおいて、キャップフィルム（２）とバックフィルム（１）の一方または両方に、単量体としてエチレンとオクタジエンとを使用して高圧イオン重合により製造した二元共重合体であるリニア低密度ポリエチレンを使用したことを特徴とする。
【０００９】
本発明のプラスチック気泡シートの変更態様は、図３に示すように、多数の凹みを有するキャップフィルム（２）と平坦なバックフィルム（１）とを貼り合わせて、多数の密閉された気泡（４）を形成し、気泡の頂にも平坦なライナーフィルム（３）を貼ってなる三層構成の気泡シートにおいて、バックフィルム（１）とライナーフイルム（３）の一方または両方に、単量体としてエチレンとオクタジエンとを使用して高圧イオン重合により製造した二元共重合体であるリニア低密度ポリエチレンを使用したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
リニア低密度ポリエチレンを得るためにエチレンと共重合させるα−オレフィンとしては、種々のモノ−およびジ−オレフィンが使用可能であって、前述のように、Ｃ４ないしＣ８のα−オレフィンが使用されているが、発明者らの経験によれば、オクタジエンが最適であった。合成樹脂のメーカーからいくつかのグレードが発表されているので、それらの中から物性が適切なものを選んで使用すればよい。こうした比較的高級なオレフィンを高圧イオン重合によりエチレンと共重合させると、できてくる製品ポリマーは、在来の単なる高圧法のラジカル重合によるＬＤＰＥよりは炭素鎖の分岐の少なく、分子量分布が狭いものであるが、やはり一種のＬ−ＬＤＰＥであって、低温ヒートシール性が改善され、密着性が高い。通常の、つまり特別なα−オレフィンを共重合してないＬ−ＬＤＰＥとの差異は、直鎖上の小さな分岐が多いということにあり、これが物性に影響しているものと考えられる。本発明で使用する、単量体としてエチレンとオクタジエンとを使用して高圧イオン重合により共重合させて得た二元共重合体であるリニア低密度ポリエチレンが、密着性が高いという特性は、シングルサイト触媒として知られる、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレンが示す性質に似ているといえる。ただし、メタロセン触媒によるポリエチレンのように、自己粘着性を示すというほどではない。
【００１１】
本発明の気泡シートの特別な態様は、上述の二層構成の気泡シートにおいてキャップフィルムとバックフィルムの一方だけ、または上述の三層構成の気泡シートにおいてバックフィルムとライナーフィルムの一方だけが、前記リニア低密度ポリエチレンであり、残りのフィルムが常用のポリエチレンであって、残りのフィルムが常用のポリエチレンからなり、リニア低密度ポリオレフィンの融点が常用のポリエチレンの融点より少なくとも５℃は低いものである。
【００１２】
ここで、「常用のポリエチレン」とは、気泡シートの製造に通常使用されているＬＤＰＥおよびＬ−ＬＤＰＥ、ならびにこれらに少量のＨＤＰＥを配合して、気泡シート材料として適切な物性を実現したものを包含し、密度がおおよそ０．９１〜０．９３g／cm3の範囲に入るものを意味する。
【００１３】
本発明の包装方法は、上記の特別な態様の気泡シートを使用して、気泡シートを、低融点のポリエチレンが内側に位置し、高融点のポリエチレンが外側に位置するように重ね、被包装物を間においてヒートシールすることからなる。
【００１４】
このようにしてヒートシールを行なえば、内側が完全に溶融して融合し、外側が完全溶融の一歩手前にある状態でヒートシールを行なうことができる。  具体的にいえば、エチレン／高級α−オレフィン共重合体のフィルムは融点が１００℃より少し下にあるものが多く、常用のポリエチレンたとえば普通のＬＤＰＥの融点は１００℃より少し上にあることが多いから、５℃以上の融点差を得ることは容易である。  このような材料を組み合わせて形成した気泡シートを、図４に示すように、低融点のポリエチレン層（Ｌ）を内側に、高融点のポリエチレン層（Ｈ）を外側にして重ね合わせ、１００℃近辺の温度でヒートシールを行なうことにより（図４Ａ）、内側の融着は完全であるが、外側ではシールバー（７）による樹脂の完全な溶融は実質上避けられた状態でヒートシールが進む。
【００１５】
その結果、溶断されたエッジが美麗なシール製品が得られ、シールバーへの溶融樹脂の付着も生じない（図４Ｂ）。  ５℃以上の融点差があれば、ヒートシール装置の温度管理が精密でなくても、シールバーの温度を、上述の、高い方の融点よりは低く、低い方の融点よりは高い範囲に保持することに困難はない。  なお、外側のＬＤＰＥに滑剤などを適量添加しておけば、シールバーの表面が多少ラフであっても、たとえばクロムメッキなどを施してない、鋼材そのものの面が出ていても、トラブルなくヒートシールを続けることができる。
【００１６】
外側に出ている層の両方とも、本発明に従ったエチレン／高級α−オレフィン共重合体のフィルムで形成した場合は、上記のような融点差の組み合わせがもたらすメリットは得られないが、一方で、任意の重ね合わせ方をしても良好なヒートシールが実現するという利益が得られる。
【００１７】
本発明の気泡シートの、他物に対する密着性が高い、という利点を生かした用途が、窓ガラス用断熱材としての使用である。  この使用法は、図５にみるように、窓ガラス（５）に水（６）を塗布し（図５Ａ）、その上に気泡シートを密着させ（図５Ｂ）、粘着剤を用いることなく貼り付けることからなる。  水は周辺からも、また気泡シートそのものを通過しても蒸発し去るが、蒸発したのちも気泡シートはガラス窓に密着した状態を保つ（図５Ｃ）。  この断熱材としての用途に向けるには、本発明の気泡シートの変更態様、すなわちライナーフィルムを有する三層構成のものを使用することが、一般には好ましいといえるが、基本的な態様すなわちキャップフィルムとバックフィルムとからなる二層構成のものでも、十分使用に耐える。  その場合、気泡の存在する側を露出させておくとホコリがたまるので、図６に示すように、気泡の側を窓ガラスに接触させる使い方をする。  水が蒸発したのちは、気泡のもつ吸盤効果で、窓ガラスへの密着が保たれる。  従来のＬＤＰＥ製の気泡シートをこのような形で用いると「粒跡残り」が生じやすいが、本発明に従った気泡シートであれば、その心配はない。
【００１８】
【実施例１】
エチレンと、重量で４８％のオクタジエンとを共重合してなるポリオレフィンをキャップフィルムに使用し、常用のＬＤＰＥをバックフィルムとして使用し、図１および図２に示す二層構成の、気泡の高さが４mm、径が１０mm、気泡ピッチが１１mmで千鳥配置のプラスチック気泡シートを製造した。  フィルムの厚さは、それぞれキャップフィルム５０μｍ、バックフィルム３０μｍである。
【００１９】
この気泡シートの長尺物を、長手方向に沿って二つに折り、図４に示すようにして一定間隔でヒートシールすると同時に溶断して、ベロ付きの袋をつくった。ヒートシールは何のトラブルもなく行なうことができ、シール部のエッジが美麗な袋が製造できた。
【００２０】
【実施例２】
実施例１でキャップフィルムに使用した共重合ポリオレフィンをバックフィルムおよびライナーフィルムに使用し、常用のＬＤＰＥをキャップフィルムに使用して、図３に示す三層構成の、プラスチック気泡シートを製造した。  フィルムの厚さは、それぞれキャップフィルム５０μｍ、バックフィルム３０μｍ、ライナーフィルム１５μｍである。
【００２１】
この気泡シートの幅１ｍの長尺ものを長さ１．５ｍに切断し、窓ガラスに水で貼り付けた。  全面によく貼り付き、冬季４か月間にわたってそのまま断熱材として使用でき、春になって剥がすときは容易に剥がれて、剥がした跡に「粒跡残り」は見られなかった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のプラスチック気泡シートは、基本的な態様の二層構成のものも、変更態様の三層構成のものも、構成するフィルムの一部の材料として、エチレンと特定の高級α−オレフィンとの高圧イオン重合による共重合体を使用することにより、低温でのヒートシール性を高くすることができ、ヒートシールに特別な機械を使用しなくても、美麗なヒートシール製品が得られる。  このことは、この種の気泡シートが包装用の緩衝材としてしばしばヒートシール加工を受けることを考えると、著しい利点である。
【００２３】
本発明のプラスチック気泡シートの特別な用途は、窓ガラスに貼り付けて季節的な断熱材とすることである。  この用途に向けるに当たって、従来のように両面接着テープなどの手段を必要とせず、水を塗布した上に気泡シートを貼り付けるだけで、十分耐久性のある密着が確保できる。  剥離するときは、まったく容易に剥がれ、従来起りがちであったガラス面上への「粒跡残り」も見られない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のプラスチック気泡シートの基本的な態様を示す平面図。
【図２】  図１のプラスチック気泡シートの断面図。
【図３】  本発明のプラスチック気泡シートの変更態様を示す、図２と同様な断面図。
【図４】  本発明のプラスチック気泡シートの良好なヒートシール性を説明するための図であって、Ａはシールバーを当てている状態、Ｂはヒートシールと溶断を終えて製品を得たところを示す、いずれも断面図。
【図５】  図３の気泡シートを窓ガラスの断熱材として使用する方法の説明図であって、Ａは窓ガラスに水を塗った段階、Ｂはそこへ気泡シートを貼り付けた段階、Ｃは水が乾いた段階であって、気泡シートが窓ガラスに密着しているところを示す、いずれも断面図。
【図６】  図１および図２の気泡シートを、窓ガラスの断熱材として使用した状況を示す、図５Ｃに対応する断面図。
【符号の説明】
１    バックフィルム
２    キャップフィルム
３    ライナーフィルム
４    気泡
５    窓ガラス
６    水
７    シールバー
Ｈ    高融点のポリエチレン
Ｌ    低融点のポリエチレン
【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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【図６】
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