(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔダイから溶融押出ししたプラスチックフィルムを、表面に多数の窪みをもった回転しつつある真空成形ロールに接触させ、真空吸引により多数の膨らみを持ったキャップフィルムを用意し、キャップの底面を、別のＴダイから溶融押出ししたプラスチックフィルムをバックフィルムとして、加圧ロールによりキャップフィルムに押し付けて融着させることによりプラスチック気泡シートを製造する方法において、
２基の押出機とそれに接続した２個の積層Ｔダイとを使用し、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、上記の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二層フィルムからなるプラスチック気泡シートの製造方法。
【請求項２】
積層フィルムの外層に位置させる融点の高いプラスチックとして、ポリエステル樹脂、ナイロンおよびエチレン−ビニルアルコール共重合体からえらんだガスバリヤ性プラスチックを使用し、内層に位置させる融点の低いプラスチックとしてポリエチレンを使用して実施する請求項１の製造方法。
【請求項３】
積層フィルムの外層に位置させる融点の高いプラスチックとしてポリプロピレンを使用し、内層に位置させる融点の低いプラスチックとしてポリエチレンを使用して実施する請求項１の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層フィルムを材料とするプラスチック気泡シートの有利な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数のキャップ状の膨ら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、キャップの底面で貼り合わせてなるプラスチック気泡シートが、包装用の緩衝材として、また断熱材として、広く使用されている。その材料とするプラスチックは、ポリエチレンが最も多い。ポリエチレンは安価であり、かつ加工性が高いからである。
【０００３】
用途によっては、プラスチック気泡シートにガスバリヤ性が要求されることがある。たとえば、使用中の温度や圧力の変化に耐えて緩衝力を維持するためには、気泡の壁を通じて空気が逃れ出ることを防がなければならない。このような要求にこたえるには、気泡シートの材料として、ポリエチレンの内部にナイロンやポリエステルのようなガスバリヤ性のあるプラスチックの層を存在させることが行われている。
【０００４】
その一例である実開平１―９９６１５号に開示の緩衝性複合材は、図１に示すように、ガスバリヤ層（Ａ１，Ｂ１）としてポリアミドやエチレン−ビニルアルコール共重合体の層を用い、これをポリオレフィンとくにポリエチレンの層（Ａ２，Ｂ２）と接着剤の層（Ａ３，Ｂ３）を介して積層し、この積層材を使用してキャップフィルム（Ａ）およびバックフィルム（Ｂ）を用意し、両者を貼りあわせて、気泡（Ｃ）をもつ気泡シートを形成するものである。この気泡シートにおいては、キャップフィルムおよびバックフィルムにおいてガスバリヤ性の層が向かい合う構成であるが、ガスバリヤ性のプラスチックの融着性が低い場合、接着剤層（図示してない）を間に挟んだ態様をえらぶ。
【０００５】
いま一つの例である実開平１―９９６１６号に開示の緩衝性複合材は、構成するキャップフィルムおよびバックフィルムの少なくとも一方、実際は両方とも、熱可塑性樹脂／ガスバリヤ性樹脂層／熱可塑性樹脂／ガスバリヤ性樹脂層／熱可塑性樹脂という５層構成になっている。
【０００６】
このような既知のガスバリヤ性気泡シートの製造を、常用の真空成形ロールを使用してキャップフィルムを用意する製造方法によって製造しようとすると、生産性が高められないこと、またガスバリヤ性樹脂と熱可塑性樹脂との組み合わせによっては、製造が困難でさえあることが経験された。その原因は、ガスバリヤ性をもつプラスチックは一般に融点が高く、一方で、それと積層されるポリエチレンなどは融点が低く、積層材の押出し温度が高くなるため、真空成形ロールにおいて低融点の材料が十分に固化するまで熱を奪わなければならない、ということにある。
【０００７】
いま一つの問題は、３層以上最大５層という多層構成では、積層それ自体が複雑であり、共押出しのような有利な手法が利用できないことである。これは、いうまでもなく、製造コストを高くする。また、いかに各層を薄くしようとしても限界があるため、全体としてきわめて厚い素材から気泡シートが構成されることになる。使用後の廃棄を考えると、同じ程度の緩衝性能または断熱性能を発揮できるのであれば、気泡シートの素材フィルムの厚さは、極力薄くしたい。製造コストの観点からいっても、薄くて済めば好都合である。
【０００８】
プラスチック気泡シートにしばしば要求されるもうひとつの特性は、腰があることである。気泡シートの腰を強くするには、同じフィルム厚さで剛性の高い材料を用いるか、または素材フィルムの厚さを厚くすることである。上記したところから容易に理解されるように、素材フィルムを厚くすることは不利であって、採用できない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、積層フィルムを材料とするプラスチック気泡シートを製造する従来の方法に伴っていた低い生産性を改善し、単層フィルムの場合にまさるとも劣らない高い生産性を享受し、かつ薄い素材フィルムから構成された気泡シートを製造する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明の、二層フィルムからなるプラスチック気泡シートの製造方法は、図２に示すように、押出機（１）で溶融しＴダイ（３）から溶融押出ししたプラスチックフィルムを、表面に多数の窪みをもった回転しつつある真空成形ロール（５）に接触させ、真空吸引により多数の膨らみを持ったキャップフィルム（７）を用意し、キャップの底面を、別の押出機（２）で溶融し、いまひとつのＴダイ（４）から溶融押出ししたプラスチックフィルムをバックフィルム（８）として、加圧ロール（６）によりキャップフィルムに押し付けて融着させることによりプラスチック気泡シート（９）を製造する方法において、
２基の押出機とそれに接続した２個の積層Ｔダイとを使用し、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、上記の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。
【００１１】
【発明の実施形態】
上記のようにして、図３に示すように、キャップフィルム（７）およびバックフィルム（８）を、２層の、融点が異なるプラスチックの積層材として構成し、外側に高融点のプラスチック（７１）を位置させ、内側に低融点のプラスチック（７２）を位置させた気泡シートが得られる。積層Ｔダイに与えるべき温度は、高融点のプラスチックの融点、押し出されたフィルムの厚さ、ダイリップから真空成形ロールへの距離などの因子によって異なるが、当業者は、後記する実施例などを参考に、必要であれば若干の実験を行なうことにより、適切な範囲を決定することができるであろう。
【００１２】
積層フィルムの最外層に位置させる融点の高いプラスチックフィルムとして好適なものは、ガスバリヤ性を求める場合は、ポリエステル樹脂、ナイロンおよびエチレン酢酸ビニル共重合体からえらんだプラスチックのフィルムを使用するとよい。最内層に位置させる融点の低いプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンのフィルムが適切である。
【００１３】
ガスバリヤ性が必要なく、腰が強い気泡シートを目的とする場合は、融点の高いプラスチックとしてポリプロピレンを使用するとよい。この場合も、最内層に位置させる融点の低いプラスチックのフィルムとしては、やはりポリエチレンのフィルムが適切である。
【００１４】
積層フィルムの形成には、積層Ｔダイを用いた共押出しが、能率の点から最も好ましいものとして採用された。層間の接着を確保するために必要であれば、適宜の接着剤を使用することもできる。共押出しにおいて接着剤を利用する手段としては、低融点のプラスチック、代表的にはポリエチレンの側に、ポリエチレンにグラフト重合などの方法で極性基を与えた接着性ポリマーを配合するなど、既知の手段を利用することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の方法によりプラスチック気泡シートを製造すれば、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接して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い。そのような限界に近い低温にあれば、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、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る。一方、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、気泡シートの形成に必要な２枚のフィルムの融着は確実に行なわれる。
【００１６】
このようにして製造される気泡シートのフィルムの厚さは、通常キャップフィルムもバックフィルムも２層であるから、３層以上、５層にも及ぶ従来の多層フィルム気泡シートに比べ、はるかに薄くすることができる。
【００１７】
【実施例１】
ナイロン（ＮＹ）と低密度ポリエチレン（ＰＥ）とを共押出しして（融点はそれぞれ２１０℃および１１５℃）、ガスバリヤ性のあるプラスチック気泡シートを製造した。キャップの径は１０mm、高さは４mm、ピッチ１１．５mmの千鳥配置である。フイルムの厚さは、それぞれつぎのとおり：
キャップフィルム  ＮＹ層７μｍ＋ＰＥ層２３μｍ＝３０μｍ
バックフィルム    ＮＹ層５μｍ＋ＰＥ層１５μｍ＝２０μｍ
Ｔダイの温度は２５０℃で、製品気泡シートの引き取り速度は最大１５０ｍ／分とすることができた。これは、ＰＥだけを使用して同じフィルム厚さの気泡シートを製造するときのラインスピードにくらべ、７０％増しの値である。
【００１８】
【実施例２】
ポリプロピレン（ＰＰ）と低密度ポリエチレン（ＰＥ）とを組み合わせ（ＰＰの融点は１７０℃、ＰＥの融点は上記と同じ１１５℃）、腰が強い気泡シートを製造した。キャップのサイズも実施例１と同じ。フィルム厚さは、それぞれつぎのとおり：
キャップフィルム  ＰＰ層１５μｍ＋ＰＥ層１５μｍ＝３０μｍ
バックフィルム    ＰＰ層１０μｍ＋ＰＥ層１０μｍ＝２０μｍ
この気泡シートの腰の強さは、カンチレバー式の試験で４３０kgf・mmの値であり、これと同じ腰の強さをＰＥだけで実現しようとすると、たとえば、キャップフィルム５０μｍ＋バックフィルム３５μｍの厚さを必要とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術による多層フィルムからなるプラスチック気泡シートの一例について、層構成を示す拡大断面図。
【図２】  本発明の方法により多層フィルムからなるプラスチック気泡シートを製造するところを示す、装置の主要部の断面図。
【図３】  本発明の方法により製造した、多層フィルムからなるプラスチック気泡シートの一例を示す、図１に対応する拡大断面図。
【符号の説明】
Ａ１，Ｂ１  ガスバリヤ層
Ａ２，Ｂ２  ポリエチレン層
Ａ３，Ｂ３  接着剤の層
Ａ  キャップフィルム
Ｂ  バックフィルム
Ｃ  気泡
１，２  押出機
３，４  Ｔダイ
５  真空成形ロール
６  加圧ロール
７  キャップフィルム
７１  高融点のプラスチック    ７２  低融点のプラスチック
８  バックフィルム
８１  高融点のプラスチック    ８２  低融点のプラスチック
９  プラスチック気泡シート
【図１】
0003788193.tif 000002
【図２】
0003788193.tif 000003
【図３】
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