DE69629274T2

DE69629274T2 - Beschichtetes Papier für Polstermaterial

Info

Publication number: DE69629274T2
Application number: DE1996629274
Authority: DE
Inventors: Jiro Yokohama Takahashi; Fumitoshi Ishikawa
Original assignee: Hitachi Electronics Services Co Ltd
Current assignee: Hitachi Electronics Services Co Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: EP0798111A1; EP0798111B1; DE69629274D1; US5993953A; JPH09262935A; JP2786841B2

Description

Erfindungsgebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf ein beschichtetes Papier von dem mit komprimiertem Gas gefüllten Typ als Polstermaterial, das wiederverwertbar und biologisch abbaubar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Beim Warentransport ist stets eine Verpackung erforderlich, und die verbreitetste Verpackungsmethode besteht in der Anordnung der Waren in einem Karton und dem Einfüllen von Polstermaterial in den Zwischenraum zwischen dem Behälter und den Waren zum Schutz der Waren vor der Einwirkung des Verrutschens der Waren oder einer Vibration oder einem Stoß von außen.
Allgemein gesagt, kann das beim Verpacken verwendete Polstermaterial eingeteilt werden in granulares Polstermaterial, das in gelöstem Zustand oder in einem Beutel verpackt verwendet wird, und bahnförmiges Polstermaterial, das auf solche Weise verwendet wird, dass die Waren vor der Anordnung in den Behälter eingewickelt werden, und diese beiden Arten gehören zur Gruppe des Füll-Polstermaterials.
Ferner kann Polstermaterial klassifiziert werden in Kunststoff-Spannung, Papier-Spannung, Stärke-Spannung usw., und die Kunststoff-Spannung umfaßt granulares und Bahn-Polstermaterial aus Polystyren-Schaum (EPS), Polyethylen-Schaum (EPE), Polypropylen-Schaum (EPP), Copolymer aus Ethylen und Styren, Polyurethan-Schaum usw., die Papier-Spannung umfaßt Bahn-Polstermaterial aus Wellpappe, gegossenem Zellstoff, Triplex-Kraftpapier, Papierkern usw., und die Stärke-Spannung umfaßt granulares Polstermaterial aus Hybrid-Kornstärke, usw..
Der Vereinfachung der Verteilung halber haben Polstermaterial und Verpackungsmaterial die Form von Wegwerfmaterial, und sie werden entsorgt, wenn sie die Rolle des Schutzes des Inhalts erfüllt haben. Andererseits neigen sie insbesondere im Fall des Polstermaterials dazu, im Vergleich zu dem Verpackungsmaterial ein größeres Entsorgungsvolumen zu haben, und daher ergeben sich Probleme in Bezug auf den Lagerplatz und den Entsorgungsvorgang. Zur Lösung des Problems des Lagerraums wurde in letzter Zeit Polstermaterial vom mit komprimiertem Gas gefüllten Typ verwendet, das äußere Vibrationen und Stöße aufnehmen kann und durch Blasen von Luft usw. in ein beutelartiges Bahnmaterial wie ein Ballon hergestellt und abgedichtet wird. Das Ausgangsmaterial für dieses Bahnmaterial muß luftdurchlässig sein und darf die Luft nur schwer durchlassen, und es wird ein laminiertes Schichtmaterial aus einem Kunststoff-Spannungsfilm wie etwa Polyethylen und Nylon oder eine Kunststoff-Schicht wie etwa Nylon oder Polyethylen, das auf ein Papiermaterial laminiert ist, wie etwa Kraftpapier, verwendet.
Da indessen solches Kunststoff-Spannungsmaterial Probleme bei der Erzeugung hoher Brennwerte oder giftiger Gase beim Verbrennen verursacht hat, war es bislang unmöglich, es in einer Verbrennungsanlage zu entsorgen. Daher bestand die einzig mögliche Entsorgungsmethode darin, es als Industrieabfall in den Erdboden zu füllen.
Diese aufgefüllten Abfälle können jedoch nicht in einer natürlichen Umgebung zersetzt werden, sondern verursachen eine Verknappung des Deponieraums oder Umweltverschmutzung. Daher unterliegt das Deponieren starken Beschränkungen.
Während ferner das Material, das durch Laminieren von Polyethylen usw. auf ein Papier-Spannungsmaterial hergestellt wird, dieses Problem vermindert, kann es das Umweltproblem nicht vollständig lösen, da Polyethylen verwendet wird. Wenn man ferner versucht, lediglich das Papier-Spannungsmaterial zur Papier-Wiederverwertung abzutrennen, erweist sich die Trennung von der laminierten Kunststoffschicht als sehr schwierig und erfordert eine spezielle Ausrüstung, und dies führt dazu, dass das Papier-Trennungssystem bislang nicht geschaffen wurde, und das mit Kunststoff laminierte Papier selbst wurde bisher tatsächlich deponiert oder verbrannt.
Da die oben beschriebenen Papier-Spannungs- und Stärke-Spannungs-Materialien bei der Verbrennung einen geringeren Brennwert aufweisen und als gewöhnlicher Abfall sammelbar und wiederverwertbar sind und beide biologisch abbaubar und leicht zu entsorgen sind, selbst wenn sie in einer natürlichen Umgebung zurückgelassen werden, offenbart die offizielle Veröffentlichung Toku-Kai-Hei 7-189182 eine Schicht für Polstermaterial, die durch Aufbringen einer Polyvinyl-Alkohol-Deckschicht auf eine Papierschicht aus carboxyl-denaturiertem polyvinyl-Alkohol-leimgepreßtem Papier hergestellt wird, das als Polstermaterial aus dieser Schicht etwa vier Tage lang verwendbar ist. Obwohl diese Schicht eine hohe Widerstandsfähigkeit aufweist, ist die Luftdichtigkeit an den Falten unzureichend, und die Flexibilität als mit komprimierter Luft gefülltem Polstermaterial ist mangelhaft, und außerdem wurde die Wärmedämmung nicht in Betracht gezogen, was bei der praktischen Verwendung zu Problemen führt.
Diese Erfindung soll ein laminiertes Papier für Polstermaterial schaffen, mit dem ein Polstermaterial vom mit komprimiertem Gas gefüllten Typ mit einer Luftdichtigkeit, die gleich oder besser ist als die des Kunststoff-Spannungsmaterials. einer Wärmedämmfähigkeit, einer Wiederverwertbarkeit und biologischer Abbaubarkeit sowie hoher Flexibilität leicht hergestellt werden kann.
Der grundlegende Aufbau des laminierten Papiers für Polstermaterial gemäß dieser Erfindung ist so gewählt, dass eine Schicht aus wasserlöslichem Polyvinyl-Alkohol mit einer Dicke von 15–40 μm auf eine gesamte Papierbasis aufgebracht ist, deren Luftdurchlässigkeit 800.000 Sekunden/100 ml oder mehr beträgt, deren Gesamtdicke 40–100 μm beträgt, und dass die Längsweichheit des Papiers 50 g oder weniger beträgt.
Kurzbeschreibungen der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht auf das Polstermaterial.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Polstermaterials.
3 ist eine Draufsicht auf eine Lagervorrichtung für einen Kompressions-Kriech-Versuch.
4 ist eine erklärende Darstellung einer Falttest-Vorrichtung für einen Kompressions-Sicherheits-Test.
5 ist ein Diagramm, das das Ergebnis des Kompressions-Sicherheitstests zeigt.
Beste Erfindungsvariante
Das laminierte Papier gemäß dieser Erfindung weist zumindest eine Luftdurchlässigkeit von 800.000 Sekunden/100 ml oder mehr auf. Es ist erwünscht, eine Luftdurchlässigkeit von 870.000 Sekunden/100 ml oder mehr zu erreichen, und noch besser, eine Luftdurchlässigkeit von 1.000.000 Sekunden/100 ml oder mehr zu erreichen. Da das Kunststoff-Spannungs-Polstermaterial vom Luftmatten-Typ, das bisher weit verbreitet gewesen ist, eine Luftdurchlässigkeit von 871.000 Sekunden/100 ml aufweist, läßt sich sagen, dass dieses Material ein vergleichbares Niveau der Luftdichtigkeit im Vergleich zu dem herkömmlichen Material aufweist.
Da die Dicke des laminierten Papiers als Polstermaterial 100 μm oder weniger beträgt und die Längsweichheit des laminierten Papiers, die durch ein Handle-O-Meter gemessen wurde, 50 g oder weniger beträgt, hat dieses Material eine ausreichende Weichheit, die zum Formen geeignet ist. Da der größte Teil des mit komprimierter Luft gefüllten Polstermaterials zu vergleichsweise kleinen Beuteln von etwa 15 cm × 15 cm verarbeitet wird und gelegentlich zu einer Tasche mit komplexer Form geformt wird, an der viele dünne lange Taschen aneinander aufgereiht sind, ist eine Weichheit des Materials erforderlich. Die erwünschte Längsweichheit des laminierten Papiers beträgt 40 g oder weniger, gemessen mit einem Handle-O-Meter.
Ferner soll die Obergrenze der Dicke des laminierten Papiers als Polstermaterial 100 μm oder weniger betragen, vorzugsweise 80 μm oder weniger, und weiter vorzugsweise 70 μm oder weniger.
Dies liegt darin begründet, dass bei einer Überschreitung der Gesamtdicke des laminierten Papiers für Polstermaterial, bei dem wasserlöslicher Polyvinyl-Alkohol (PVA) auf eine Papierbasis laminiert wird, von 100 μm oder bei einer Über schreitung der Längsweichheit des laminierten Papiers von 50 g, gemessen von einem Handle-O-Meter, das laminierte Papier für Polstermaterial zu hart wird und es schwierig wird, Beutel zu bilden, insbesondere Beutel mit komplexer Form. Wenn ferner Luft nach dem Formen in dem Beutel geblasen wird und dieser versiegelt wird, so dass ein ballonartiges, mit komprimierter Luft gefülltes Polstermaterial gebildet wird, wird der heiß versiegelte Bereich, an dem sich zwei Lagen des laminierten Papiers überlappen, steif, und es wird eine stärkere Biegung auftreten, wenn sich der Beutel aufbläst, so dass es schwierig wird, eine ausreichende Luftmenge einzublasen. Polstermaterial, das steif ist und weniger Luft enthalt, ist nicht nur schwierig zu verwenden, sondern eignet sich auch weniger als Polstermaterial. Daher kann durch Begrenzung der Dicke des laminierten Papiers für Polstermaterial gemäß dieser Ausführungsform auf 100 μm oder weniger, vorzugsweise auf 80 μm oder weniger und weiter vorzugsweise auf 70 μm oder weniger ein flexibles Material geschaffen werden.
Das laminierte Papier für Polstermaterial wird durch Laminieren eines wasserlöslichen PVA-Films von 15–40 μm Dicke auf eine Papierbasis unter Verwendung von PVA-Harz als Kleber oder durch Bildung einer wasserlöslichen PVA-Harzschicht von 15–40 μm Dicke auf einer Papierbasis durch Extrusionslaminieren von wasserlöslichem PVA-Harz gebildet.
Die Luftdurchlässigkeit des so aufgebauten laminierten Papiers für Polstermaterial wird fast ausschließlich durch die laminierte wasserlösliche PVA-Schicht bestimmt. Der Verseifungsgrad durch den Kleber des beim Laminieren verwendeten wasserlöslichen PVA-Films spielt keine Rolle, gleichgültig, ob es sich um teilweise Verseifung oder vollständige Verseifung handelt. Da jedoch das Polstermaterial in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit verwendet wird, ist ein Verseifungsgrad von 80–95 mol-% unter dem Gesichtspunkt der einfachen Wiederverwertung erwünscht, ein Polymerisationsgrad von 500–2500 ist üblich und die Filmdicke soll 15–40 μm oder vorzugsweise 20–30 μm betragen.
Falls die PVA-Filmdicke kleiner ist als 15 μm, besteht die Gefahr einer ungleichmäßigen Luftdurchlässigkeit, und die erforderliche Luftdurchlässigkeit wird bei der Dicke von 40 μm oder weniger erreicht. Falls die Dicke 40 μm überschreitet, werden die Herstellungskosten ansteigen. Hier ist ein kaltwasserlöslicher Po lyvinyl-Alkohol-(PVA)-Film (wie derjenige, der unter dem Produktnamen "SOLUBLON KA30 μm, KL25" von dem Hersteller Aicello Chemical Co., Ltd. bekannt ist) für diese Anwendung geeignet.
Während keine bestimmte Beschränkung für den Polymerisationsgrad des als Kleber verwendeten PVA-Harzes besteht, ist 500–3000 das geeignete Maß, und es kann teilweise Verseifung oder vollständige Verseifung in Abhängigkeit von den Versiegelungseigenschaften und der erforderlichen Bindungsstärke gewählt werden.
Für das PVA-Harz, das bei der Erzeugung einer Polyvinyl-Alkohol-Schicht durch Schmelzextrusionslaminieren verwendet wird, sind ein Verseifungsgrad von 20– 80 mol-% und ein Polymerisationsgrad von 100–2000 erwünscht. Die Dicke der durch Extrusionslamination erzeugten PVA-Schicht kann 15–40 μm betragen, vorzugsweise 15–30 μm, und weiter vorzugsweise 15–25 μm. Falls die Dicke der Polyvinyl-Alkohol-Schicht kleiner ist als 15 μm, wird sie durch die Unregelmäßigkeit der Papierbasis-Oberfläche beeinflußt, welche dazu neigt, eine ungleichmäßige PVA-Schicht-Dicke zu verursachen, und falls die Dicke 40 μm überschreitet, steigen die Herstellungskosten an. Die Verarbeitungstemperatur bei der Extrusionslamination muß so gesteuert werden, dass sie 20°C oder weniger beträgt, so dass eine Zersetzung des Harzes unterbunden wird. Das typische Beispiel eines für diese Anwendung geeigneten kaltwasserlöslichen thermoplastischen Polyvinyl-Alkohol-(PVA)-Harzes ist dasjenige, das unter dem Produktnamen "CP1210" von dem Hersteller Kuraray Co., Ltd. bekannt ist.
Während, wie oben erläutert, zwei Arten von laminiertem Papier für Polstermaterial bekannt sind, von denen eines durch Laminieren eines PVA-Films auf eine Papierbasis hergestellt wird und das andere durch Herstellen einer PVA-Schicht auf der Papierbasis durch Extrusionslaminieren hergestellt wird, wird das laminierte Papier bevorzugt, das durch Laminieren eines Films auf der Papierbasis durch einen Kleber erzeugt wird, da es eine höhere Spannungsenergiemenge (Tensile energy amount, TEA) aufweist und eine bessere Anti-Stoß-Wirkung als Polstermaterial zu erwarten ist.
Während die Dicke der Papierbasis, die für dieses laminierte Papier für Polster material verwendet wird, innerhalb des Bereichs gewählt werden kann, der durch Subtrahieren der Dicke der PVA-Schicht von der Dicke des laminierten Papiers bestimmt wird, soll die untere Grenze bei 25 μm liegen, was etwa 20 g/ m² entspricht, unter Berücksichtigung der Eignung zur Konversion zum Laminieren oder Extrusionslaminieren. Ferner soll die Obergrenze der Papierdicke 80 μm betragen, vorzugsweise 70 μm, weiter vorzugsweise 60 μm und am meisten bevorzugt 50 μm.
In Bezug auf die Weichheit des laminierten Papiers gilt, je kleiner der durch das Handle-O-Meter gemessene Wert, desto weicher ist das laminierte Papier als Polstermaterial.
Ferner hängt die Flexibilität des laminierten Papiers von der Weichheit der verwendeten Papierbasis ab.
Da der Faser-Ausrichtungsgrad und die Starrheit der Papierbasis in der Papierherstellungsrichtung größer sind, mit anderen Worten in der Längsrichtung, wird das Ausmaß der Weichheit des laminierten Papiers für Polstermaterial, mit dem Handle-O-Meter gemessen, in der Längsrichtung höher sein als in der Querrichtung. Daher wird der Wert in der Längsrichtung eine größere Rolle bei der Bewertung der Eignung des laminierten Papiers als Polstermaterial spielen. Die Weichheit der PVA-Schicht ist sehr groß. Beispielsweise beträgt die Weichheit des kaltwasserlöslichen PVA-Films (Produktname: "SOLUBLON KA, 30 μm, 50 μm, 25 μm", hergestellt von Aicello Chemical Co., Ltd.), welches der hier verwendete PVA-Film ist, jeweils 2,0 g, 4,5 g und 1,9 g. Der Unterschied der Weichheit zwischen dem Wert in Längsrichtung des laminierten Papiers unter Verwendung von Klebstoff oder des laminierten Papiers, das durch Aufbringen einer PVA-Schicht auf die Papierbasis durch Extrusionslaminieren hergestellt wird und demjenigen der Papierbasis wird naturgemäß von der Kombination jeder Schicht abhängen. Bei dieser Ausführungsform lag die Differenz der Weichheit in dem Bereich von 3–8 g als Ergebnis der Messung unterschiedlicher Kombinationen. Daher wird angenommen, dass die Weichheit der in Längsrichtung verwendeten Papierbasis ausreichend ist, wenn sie 50 g oder weniger beträgt, vorzugsweise 47 g oder weniger und meist bevorzugt 37 g oder weniger.
Da die Luftdurchlässigkeit durch die PVA-Schicht bestimmt wird, bestehen keine Beschränkungen der Luftdurchlässigkeit der Papierbasis selbst.
Die Papierbasis, die für das laminierte Papier für Polstermaterial verwendet wird, wird aus einer Einfach- oder Mehrfachmischfaser mit biologischer Abbaubarkeit hergestellt, wie etwa aus verschiedenen holzfreien Zellstoffen, einschließlich gebleichtem Kraftzellstoff von Nadelbäumen (nachfolgend als NBKP bezeichnet), gebleichtem Kraftzellstoff von Laubbäumen (nachfolgend als LBKP bezeichnet), Flachs, Manila-Hanf und Kenaf, Rayon-Fasern zur Papierherstellung und PVA-Faser-Bindemittel. Unter Gesichtspunkten der Wiederverwertbarkeit wird die Verwendung von NBKP oder LBKP bevorzugt.
Rohzellstoff wird in Wasser aufgelöst, der durch Raffinieren gerührte Brei wird verdünnt und wird zum Ausgangsmaterial zur Papierherstellung. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Färbemittel wie etwa der Füllstoff, der Farbstoff und das Pigment, ein inneres Schlichtmittel, der Fixierer, und ein Mittel zur Vergrößerung der Papierstärke bei Bedarf hinzugefügt werden.
Ferner kann eine Oberflächenverleimung unter Verwendung einer Leimpresse durchgeführt werden oder es kann sich um ein beschichtetes Papier durch Verwendung eine innerhalb der Maschine angeordneten Einlaß-Walzenbeschichtungsanlage handeln. Im übrigen kann in diesen Fällen die Haftung der Papierbasis und der PVA-Schicht aneinander durch Einmischen von PVA in die Beschichtungsflüssigkeit verbessert werden.
Bei Papieren mit gleichem Flächengewicht gilt, je dünner die Dicke, desto geringer die Festigkeit. Daher ist es erforderlich, die Dicke der Papierbasis dünn zu halten, um ein laminiertes Papier für ein weiches Polstermaterial zu erhalten. Am wirkungsvollsten ist es, die Papierbasis einem Kalandriervorgang zu unterziehen, so dass man eine dünne Papierbasis erhält. Da der Kalandriervorgang die Dichte höher macht, kann die Dicke kleiner gehalten werden.
Die Papierbasis kann zwei Kalandrierverfahren unterzogen werden, nämlich dem Maschinen-Kalandrierverfahren, bei dem gekühlte Walzen kombiniert werden, und dem Hoch-Kalandrierverfahren, bei dem gekühlte und elastische Walzen kombiniert werden. Da der Kalandriervorgang außerdem die Glattheit der Papieroberfläche verbessert, kann die Kleber-Menge zum Laminieren des Polyvinyl-Alkohol-(PVA)-Films auf die Papierbasis vermindert werden. Eine solche Papier basis ist auch für das Extrusionslaminieren erwünscht, da die Schwankungen der Dicke der Polyvinyl-Alkohol-Schicht klein werden.
Ferner ist starker Rührvorgang des Rohzellstoffs ein Mittel, die Papierdicke zu verringern. Mit anderen Worten, da ein stärkerer Rührvorgang zu einer höheren Dichte der Papierbasis führen wird, kann die Papierdicke verringert werden.
Ein weiterer Weg, die Papierdicke klein zu halten, ist das Zusetzen von Füllmittel zur Papierbasis. Da die spezifische Dichte des Füllmittels das Zweifache oder mehr im Vergleich zu der Zellstofffaser beträgt, wird das Hinzufügen von Füllmittel die Dichte der Papierbasis erhöhen. Während die Abnahme der Dichte durch den Kalandriervorgang bei dem Papier, das Füllmittel enthält, groß sein wird, wird auch die Stärke abnehmen. Daher ist es erwünscht, den Füllmittelgehalt auf 30% oder weniger zu begrenzen.
Eine gewünschte Art der Papierbasis kann durch Einsatz einer oder durch Kombination von zweien oder dreien von drei Verfahren hergestellt werden, nämlich dem Kalandriervorgang, dem Zellstoff-Rührvorgang und dem Füllmittel-Hinzufügungs-Vorgang, sowie durch Auswahl eines geeigneten Verhältnisses dieser Verfahren.
Die Dichte der Papierbasis, die durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt wird, soll 0,75 g/cm³ oder mehr betragen, vorzugsweise 0,8 g/cm³, und meist bevorzugt 0,85 g/cm³.
Bei diesem laminierten Papier kann wasserlösliches Papier als Papierbasis verwendet werden. Wasserlösliches Papier ist eine Schicht aus Carboxylmethyl-Zellulose-Natriumclorid-Fasern und Holzzellstoff-Fasern, die voluminös mit einer Dichte von 0,5 g/cm³ ist und vergleichsweise weich ist im Vergleich zu anderen Arten von Papier, die lediglich aus Holzzellstoff hergestellt sind. Da das wasserlösliche Papier binnen 30 Sekunden aufzuquellen beginnt, wenn es einfach in Wasser gelegt wird, und sich in 2–3 Minuten auflöst, kann ein Polstermaterial zur Verpackung geschaffen werden, das sehr leicht zu entsorgen ist. Im übrigen ist wasserlösliches Papier ein Schichtpapier für Polstermaterial, das seine Schichtung nicht beibehalten kann und in sehr kleine Streifen oder einzelnen Fasern in einem sehr kurzen Zeitraum von einer Minute oder dergleichen zerfällt oder sich auflöst, wenn es in langsam zirkulierendem Wasser angeordnet wird. Beispielsweise kann ein Papier unter dem Produktnamen "DISSOLVO 30MDP, 30CD-2" von Mishima Paper Manufacturing Co., Ltd.) als wasserlösliches Papier mit einem Flächengewicht von 30 g/m² verwendet werden.
Dieses laminierte Papier als Polstermaterial wird hergestellt durch Laminieren eines wasserlöslichen Polyvinyl-Alkohol-Films von 15–40 μm Dicke auf eine Papierbasis mit Polyvinyl-Alkohol-Harz als Kleber oder durch Aufbringen einer 15– 40 μm dicken Schicht aus wasserlöslichem Polyvinyl-Alkohol auf eine Papierbasis durch Extrusionslaminieren von wasserlöslichem Polyvinyl-Alkohol-Harz auf eine Papierbasis. Da dieses laminierte Papier die Merkmale einer Luftdurchlässigkeit von 800.000 Sekunden/100 ml oder mehr, einer Gesamtdicke von 45– 100 μm und einer Längsweichheit des laminierten Papiers als Polstermaterial, gemessen mit einem Handle-O-Meter von 50 g oder weniger aufweist, hat es die gleiche oder eine größere Luftdichtigkeit wie das laminierte Papier mit Kunststoff-Spannmaterial. Da es ferner heiß versiegelbar ist, kann mit komprimierter Luft gefülltes Polstermaterial leicht hergestellt werden. Das fertige Polstermaterial ist weich und daher einfach zu benutzen und erfüllt gut seine Funktion des Schützens des Inhalts. Wenn es nach der Verwendung weggeworfen wird, hat es eine verbesserte Wiederverwertbarkeit, da es leicht durch einen spitzen Gegenstand zerstört werden kann, erfordert weniger Lagerplatz bis zur Sammlung und kann als gewöhnliches Abfallpapier verarbeitet werden, das keinen speziellen Wiederverwertungsprozeß erfordert. Bei der Entsorgung ist der bei der Verbrennung erzeugte Brennwert gering, und selbst wenn es in einer natürlichen Umgebung belassen wird, ist die Gefahr einer Umweltverschmutzung sehr gering, da alle Bestandteile biologisch abbaubar sind.
Da ferner die Papierbasis und der PVA-Film keine statische Elektrizität erzeugen, bestehen geringere Schwierigkeiten bei späteren Behandlungen, wie etwa dem Bedrucken, so dass dieses Material leicht handzuhaben ist.
Ausführungsbeisniele
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des laminierten Papiers für Polstermaterial gemäß dieser Erfindung und deren Bewertung beschrieben. Anteile und genannte Prozentsätze beziehen sich stets auf das Gewicht, und die Beschichtungsmenge wird im Hinblick auf das Gewicht des festen Anteils beschrieben.
Die Meßverfahren für die Luftdurchlässigkeit, die Längsweichheit der Bahn und die Spannungsenergiemenge (Tensile energy amount, TEA), die zum Zweck der Bewertung gemessen wurden, sind die folgenden.
<Luftdurchlässigkeit>
Die Messung wurde mit einem Luftdurchlässigkeits-Meßgerät vom Oken-Typ durchgeführt (hergestellt von Asahi Seiko Co., Ltd.).
Es wurde die Zeit gemessen, die 100 ml Luft benötigen, eine Fläche von 645 mm² zu durchdringen, und in Sekunden bezeichnet, und je größer der Wert ist, desto kleiner ist die Luftdurchlässigkeit.
<Längsweichheit der Bahn>
Es wurde ein Handle-O-Meter von Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd. verwendet, und es wurde die Last gemessen und dargestellt, die auftritt, wenn ein Versuchsmuster (Breite × Papierherstellungsrichtung einer Bahn = 114 mm × 224 mm) in einen Schlitz von 10 mm gedrückt wird. Je kleiner der Wert ist, desto weicher ist das Muster.
Dieses Testverfahren steht in Übereinstimmung mit dem Weichheits-Testverfahren für Sanitär-Papiertücher gemäß dem J. TAPPI-Papier- und Zellstofftestverfahren Nr. 34-80.
<Spannungsenergiemenge (TEA)>
Die Energiemenge, die pro Einheitsfläche des Versuchsmusters erforderlich ist, um das Versuchsmuster durch ein Testgerät zur Ausdehnung mit konstanter Geschwindigkeit zu zerstören, wird als Spannungsenergiemenge (oder Festigkeit) gemäß der folgenden Gleichung bezeichnet. TEA (kg·m/m2) = 100A/LW
Hierbei sind:

TEA: Spannungsenergiemenge (kg·m/m²)
A: Von der Spannungs-Verformungslinie umgebene Fläche (kg·cm)
L: Greifabstand (cm) w: Versuchsmuster-Breite (cm)

Die Messung wurde durchgeführt unter Verwendung eines Tensilon-Universal-Spannungsmeßgerätes (hergestellt von Orientech Co., Ltd.).
Dieser Test entspricht dem Testverfahren TAPPI T494om-81 für die Spannungsfestigkeit von Papier und Karton.
[Ausführungsbeispiel 1]
Es wurde Rohzellstoff hergestellt durch Rühren eines Zellstoff-Gemisches aus 60 Teilen NBKP und 40 Teilen LBKP bis zu 60° SR durch einen Refiner. Nach Hinzufügen eines Teils eines neutralen Schlichtmittels und von 5 Teilen kationischer Stärke zu 100 Teilen Rohzellstoff wurde dieser zu einem verdünnten Papier-Ausgangsstoff verdünnt, durch eine Langsieb-Mehrzylinder-Papiermaschine zu Papier verarbeitet, anschließend durch Leimpressen mit einer 5%-Beschichtungsflüssigkeit aus 25 Teilen PVA (Produktname "DENKA SIZE A-50" vom Hersteller Denki Kagaku Co., Ltd.), 19 Teilen oxidierter Stärke (Produktname "SK100" vom Hersteller Nippon Corn Starch Co. Ltd.) und 6 Teilen Wasserversiegelungsmittel (Produktname: SUMIREZ 633'' vom Hersteller Sumitomo Chemical Co., Ltd.), so dass ein Basispapier mit einem Flächengewicht von 35 g/m² erzeugt wurde.
Dieses Basispapier wurde durch einen Hochkalander mit einer Walzenoberflächen-Temperatur von 80°C und einem Anpreßdruck von 23 kN/cm (230 kg/cm) durch 9 Quetschwalzen zu einer hochdichten Papierbasis I verarbeitet.
Papierbasis I hat eine Dichte von 0,952 g/cm³, eine Luftdurchlässigkeit von 50.000 Sekunden/100 ml und eine Längsweichheit der Bahn von 30,6 g.
Die Papierbasis I und ein wasserlöslicher PVA-Film (Produktname: SOLUBLON KA30'' vom Hersteller Aicello Chemical Co., Ltd.) mit einer Dicke von 30 μm wurden unter Verwendung eines Klebers aus PVA-Harz mit einem Polymerisationsgrad von 1000 und einem Verseifungsgrad von 88 mol-% in einer Ethylalkohol-Lösung von 10 Gewichts-% laminiert, und es wurde ein laminiertes Papier für Polstermaterial erzeugt.
[Ausführungsbeispiel 2]
Ein laminiertes Papier für Polstermaterial wurde hergestellt durch Aufbringen einer PVA-Schicht von 20 μm auf die gleiche Papierbasis I durch Extrusionslaminieren unter Verwendung eines kaltwasserlöslichen Kunststoff-PVA-Harzes (Produktname: "CP1210" vom Hersteller Kuraray Co., Ltd.).
[Ausführungsbeispiel 3]
Ein laminiertes Papier für Polstermaterial wurde hergestellt durch Aufbringen einer PVA-Schicht von 40 μm auf die gleiche Papierbasis I durch Extrusionslaminieren unter Verwendung eines kaltwasserlöslichen Kunststoff-PVA-Harzes (Produktname: "CP1210" vom Hersteller Kuraray Co., Ltd.).
[Ausführungsbeispiel 4]
Es wurde wasserlösliches Papier (Produktname: "DISSOLVO 30MDP" vom Hersteller Mishima Paper Manufacturing Co., Ltd.) mit einem Flächengewicht von 30,2 g/m², einer Dichte von 0,462 g/cm³, einer Luftdurchlässigkeit von 0,5 Sekunden/100 ml und einer Bahn-Längsweichheit von 17 g als Papierbasis verwendet. Es wurden die übrigen Bedingungen aus Ausführungsbeispiel 1 beibehalten, und es wurde ein laminiertes Papier hergestellt.
[Ausführungsbeispiel 5)
Es wurde ein laminiertes Papier vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 2 hergestellt, abgesehen davon, dass 30MDP verwendet wurde und die Dicke der PVA-Schicht 35 μm betrug.
[Ausführungsbeispiel 6]
Es wurde ein laminiertes Papier vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 5 hergestellt, abgesehen davon, dass die Dicke der PVA-Schicht 15 μm betrug.
[Ausführungsbeispiel 7]
Es wurde ein Extrusionslaminat-Papier hergestellt, vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 2, abgesehen davon, das wasserlösliches Papier (Produktname: "DISSOLVO 30CD-2" vom Hersteller Mishima Paper Manufacturing Co., Ltd.) mit einem Flächengewicht von 30,0 g/m², einer Dichte von 0,545 g/cm³, einer Luftdurchlässigkeit von 0,5 Sekunden/100 ml und einer Bahn-Längsweichheit von 20 g als Papierbasis benutzt wurde und dass die Dicke der PVA-Schicht 15 μm betrug.
[Vergleichsbeispiel 1]
Es wurde ein Extrusionslaminat-Papier vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 2 hergestellt, abgesehen davon, dass ein wasserlösliches Papier (Produktname: "DISSOLVO 60CD-2" vom Hersteller Mishima Paper Manufacturing Co., Ltd.) mit einem Flächengewicht von 61,3 g/m², einer Dichte von 0,632 g/cm³ und einer Luftdurchlässigkeit von 12,0 Sekunden/100 ml als Papierbasis benutzt wurde, und dass die Dicke der PVA-Schicht 15 μm betrug.
[Vergleichsbeispiel 2]
Es wurde ein Extrusionslaminat-Papier vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 2 hergestellt, abgesehen davon, dass wasserlösliches Papier (Produktname: "DISSOLVO 60MDP" vom Hersteller Mishima Paper Manufacturing Co., Ltd.) mit ei nem Flächengewicht von 62,4 g/m², einer Dichte von 0,545 g/cm³ und einer Luftdurchlässigkeit von 1,0 Sekunden/100 ml als Papierbasis verwendet wurde, und dass die Dicke der PVA-Schicht 20 μm betrug.
[Vergleichsbeispiel 3]
Es wurde ein Extrusionslaminat-Papier vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 2 hergestellt, abgesehen davon, dass wasserlösliches Papier (Produktname: "DISSOLVO 120MDP" vom Hersteller Mishima Paper Manufacturing Co., Ltd.) mit einem Flächengewicht von 123,3 g/m², einer Dichte von 0,615 g/cm³ und einer Luftdurchlässigkeit von 10,0 Sekunden/100 ml als Papierbasis verwendet wurde, und dass die Dicke der PVA-Schicht 40 μm betrug.
Die physikalischen Eigenschaften der laminierten Papier der oben genannten Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Tabelle 1]
Wie auf beigefügtem Blatt.
Wie aus dieser Tabelle ersichtlich wird, ist die hochdichte Papierbasis I (Ausführungsbeispiele 1, 2 und 3) für Polstermaterial aufgrund ihrer größeren Spannungsenergiemenge geeigneter, während die Festigkeit des laminierten Papiers, das durch Laminieren eines Kleber-Films hergestellt wird, geringfügig größer ist als in dem Fall des Extrusionslaminierens.
Wie in den Vergleichsbeispielen 1–3 dargestellt ist, wird bei der Verwendung wasserlöslichen Papiers als Papierbasis die Dicke des laminierten Papiers groß, so dass es zu einer höchst starren Lage wird, und daher ist es als Polstermaterial ungeeignet, mit Ausnahme desjenigen, dass das Flächengewicht von 30 g/m² aufweist.
Sowohl bei den Ausführungsbeispielen als auch bei den Vergleichsbeispielen wird bei der Herstellung von Beuteln mit den Maßen: Breite × Durchlaufrichtung = 14,5 cm × 19 cm durch eine Polstermaterial-Beutel-Herstellungsmaschine, in der laminiertes Papier zur Herstellung von Beuteln heiß versiegelt wird, Luft in die Beutel geblasen und diese anschließend durch Heißversiegeln versiegelt, und es wurde festgestellt, dass kein Fall in Bezug auf die Heißversiegelbarkeit überlegen ist. Andererseits waren die laminierten Papier der Vergleichsbeispiele 1–3 so starr, dass die Weichheit nicht gemessen werden konnte, die Deformation des heißversiegelten Teils war im aufgeblasenen Zustand groß, das Ausmaß der Aufblasbarkeit des Polstermaterials war nicht gleichmäßig, und der Beutel war steif und daher schwierig zu verwenden.
[Ausführungsbeispiel 8]
Es wurde Rohzellstoff hergestellt durch Verrühren eines gemischten Zellstoffs aus 80 Teilen NBKP und 20 Teilen LBKP bis zu 80° SR durch einen Refiner. Nach Hinzufügen eines Teils eines neutralen Schlichtmittels und von 3 Teilen kationischer Stärke zu 100 Teilen des Rohzellstoffs wurde dieser zu einem vollständigen Papierstoff verdünnt, durch eine Langsieb-Mehrzylinder-Papiermaschine zu Papier verarbeitet, so dass eine Papierbasis mit einem Flächengewicht von 20 g/m² erzeugt wurde. Dieses Basispapier wurde durch einen Hochkalander mit 3% Wasser verarbeitet, bei einer Walzenoberflächentemperatur von 60°C, einem Anpreßdruck von 1,6 kN/cm (160 kg/cm) durch 7 Klemmwalzen, und so wurde die Papierbasis II hergestellt.
Die Papierbasis II hat eine Dichte von 0,756 g/m³, eine Luftdurchlässigkeit von 7.500 Sekunden/100 ml und eine Bahn-Längsweichheit von 7,5 g.
Ein laminiertes Papier für Polstermaterial wurde hergestellt durch Laminieren eines PVA-Films ähnlich wie in Ausführungsbeispiel 1, abgesehen davon, dass die Papierbasis II verwendet wurde. Dieses laminierte Papier hat eine Dicke von 58,4 μm, eine Luftdurchlässigkeit von 1.600.000 Sekunden/100 ml, und die Längsweichheit des laminierten Papiers beträgt 15,2 g.
[Ausführungsbeispiel 9]
Es wurde ein laminiertes Papier für Polstermaterial gemäß dieser Erfindung durch Extrusuionslaminieren ähnlich wie in Versuchsbeispiel 2 hergestellt, ab gesehen davon, dass rückseitig mit Kohle beschichtetes Kopierpapier (Produktname: "41MCP RENDEN R (3)" vom Hersteller Mishima Paper Manufacturing Co., Ltd.) mit hauptsächlich ausgefälltem Kalziumcarbonat als innerem Füllmittel und mit einem vergleichsweisen hohen Aschewert von 12,3% bei einer Dichte von 0,860 g/cm³, einer Luftdurchlässigkeit von 2.140 Sekunden/100 ml und einer Bahn-Längsweichheit von 31,9 g als Papierbasis verwendet wurde.
Dieses laminierte Papier hat eine Dicke von 66,8 μm, eine Luftdurchlässigkeit von 1.350.000 Sekunden/100 ml und eine Bahn-Längsweichheit von 35,4 g.
[Ausführungsbeispiel 10]
Es wurde Rohzellstoff hergestellt durch Verrühren von 100 Teilen LBKP bis zu 31° SR durch einen Refiner. Nach Hinzufügen von 2 Teilen eines Säure-Schlichtmittels und von 5 Teilen Aluminiumsulfat auf 100 Teile Rohzellstoff wurde dieser auf einen fertigen Papierstoff verdünnt, durch eine Langsieb-Mehrzylinder-Papiermaschine zu Papier verarbeitet, und eine 7%-Beschichtungsflüssigkeit aus 100 Teilen oxidierter Stärke (Produktname: "SK100" vom Hersteller Nippon Corn Starch Co., Ltd.) und 9 Teilen Wasserversiegelungsmittel (Produktname: "SUMIREZ 633" vom Hersteller Sumitomo Chemical Co., Ltd.) wurde durch Leimpressen aufgebracht, so dass eine Papierbasis mit einem Flächengewicht von 35 g/m² erhalten wurde.
Diese Papierbasis wurde durch einen Hochkalander mit 3% Wasser, einer Walzenoberflächentemperatur von 60°C und einem Anpreßdruck von 1,5 kN/cm (150 kg/cm) durch 3 Klemmwalzen verarbeitet, und so wurde die Papierbasis III hergestellt. Papierbasis III hat eine Dichte von 0,828 g/cm³, eine Luftdurchlässigkeit von 20 Sekunden/100 ml und eine Bahn-Längsweichheit von 43,8 g. Ein laminiertes Papier für Polstermaterial gemäß dieser Erfindung wurde hergestellt durch Extrusionslaminieren vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 2, abgesehen davon, dass die Papierbasis III verwendet wurde. Dieses laminierte Papier hat eine Dicke von 62,0 μm, eine Luftdurchlässigkeit von 1.020.000 Sekunden/100 ml und eine Bahn-Längsweichheit von 47,4 g.
[Ausführungsbeispiel 11]
Papierbasis IV wurde durch ein Verfahren vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 10 hergestellt, abgesehen davon, dass Kaolin als inneres Füllmaterial (Produktname: "KA" vom Hersteller Daishun Kagaku Kogyo Co., Ltd.) zu der Zellstoffmasse auf solche Weise hinzugefügt wurde, dass der innere Füllmittelgehalt der Papierbasis 10% betrug. Die Papierbasis IV hat eine Dichte von 0,891 g/cm³, eine Luftdurchlässigkeit von 15 Sekunden/100 ml, und eine Bahn-Längsweichheit von 38,2 g. Ein laminiertes Papier für Polstermaterial wurde durch Extrusionslaminieren vergleichbar mit Ausführungsbeispiel 10 hergestellt.
Dieses laminierte Papier hat eine Dicke von 59,3 μm, eine Luftdurchlässigkeit von 1.100.000 Sekunden/100 ml und eine Bahn-Längsweichheit von 41,7 g.
Als nächstes wurde die Veränderung der Luftdurchlässigkeit getestet, indem das laminierte Papier mit Falten versehen wurde, wie es in der offiziellen Veröffentlichung Toku-Kai-Hei 7-189182 offenbart ist, unter Verwendung laminierter Papiere gemäß den Ausführungsbeispielen 1–11. Die erste Falte wurde auf der Vorderseite der Bahn angebracht, und eine 160 mm breite Walze wanderte mit 1 kg Last vorwärts und rückwärts über die Falte, dann wurde die gleiche Falte nach rückwärts zur Rückseite hin gefaltet, und man ließ die belastete Walze genau wie auf der Vorderseite darüber hinwegwandern, dann wurde die Bahn um 90° gedreht und nach vorn und hinten auf solche Weise gefaltet, dass durch diese und die vorhergehende Falte ein Kreuz entsteht, und das Falten-Kreuz wurde in die Mitte des Bereichs zur Messung der Luftdurchlässigkeit verbracht, und die Luftdurchlässigkeit wurde getestet.
Als Ergebnis wurde festgestellt, dass jede Abweichung der Luftdurchlässigkeit innerhalb des Abweichungsbereichs des laminierten Papiers vor dem Anbringen der Falten lag und dass sich keine Veränderung ergab.
Es wurden Beutel durch die Polstermaterial-Beutel-Herstellungsmaschine wie oben beschrieben unter Verwendung laminierter Papiere gemäß den Ausführungsbeispielen 8–11 hergestellt, und es wurde sichergestellt, dass sich jeder von ihnen als Polstermaterial eignet. Das Polstermaterial gemäß Ausführungs beispiel 8 war besonders herausragend in Bezug auf die Weichheit. Hinsichtlich der Weichheit war Ausführungsbeispiel 10 sehr nah an der Grenze.
Außerdem wurden die folgenden Eignungs-Bestimmungstests durchgeführt.
Es wurde ein Prototyp eines mit komprimierter Luft gefüllten Polstermaterials (Luftbeutel) unter Verwendung des Materials aus Ausführungsbeispiel 1 hergestellt, und seine Eignung wurde durch statische und dynamische Belastungstests bestimmt.
Bei der Herstellung des Prototyps des mit komprimierter Luft gefüllten Polstermaterials wurde laminiertes Papier gemäß Ausführungsbeispiel 1 verwendet, bei dem Papierbasis I und ein 30 μm dicker PVA-Film durch einen Kleber laminiert wurden. Dieses laminierte Papier wurde in drei Richtungen heißversiegelt, und komprimierte Luft wurde eingefüllt, so dass ein mit komprimierter Luft gefülltes Polstermaterial hergestellt wurde.
1 ist eine Draufsicht auf einen Beutel, der durch Heißversiegeln (vor dem Einfüllen von Luft) für das mit komprimierter Luft gefüllte Polstermaterial hergestellt ist, und 2 zeigt das mit komprimierter Luft gefüllte Polstermaterial nach dem Einfüllen von Luft.
Polstermaterial 10 besteht aus laminiertem Papier, und vor dem Einfüllen von Luft bildet es einen Beutel, bei dem die mittleren, oberen und unteren Abschnitte heißversiegelt (12) sind, mit den Abmessungen: Breite × Länge = 16 cm × 15 cm.
Das Polstermaterial hat nach dem Einfüllen von Luft die Abmessungen: Breite × Länge × Dicke = 12 cm × 12 cm × 5 cm.
(1) Statischer Belastungstest
Druckfestigkeitstest durch statische Belastung.
Es wurde ein Beutel hergestellt und Luft eingefüllt, so dass das mit komprimierter Luft gefüllte Polstermaterial die oben genannten Abmessungen annimmt, und Druck wurde bis zur maximalen Belastung mit einer Kompressionsgeschwindigkeit von 10 mm/min durch den Kompressionstester gemäß JIS. B7733 ausgeübt und gemessen.
Das Ergebnis zeigt das Ausmaß der Verformung nach der Kompression im Vergleich zu dem Polstermaterial vor der Kompression und den Belastungswert.
Kompressions-Kriechversuch bei statischer Belastung.
Wie bei dem Druckwiderstandsversuch durch statische Belastung wurde ein mit Luft gefülltes Polstermaterial zwischen eine flache bewegliche Platte und eine feste Platte eingebracht, mit einer bestimmten Belastung vorbelastet und gemessen. Das Kompressionsverfahren entsprach dem Verfahren, dass durch JIS. K6767 festgelegt ist.
3 ist eine Draufsicht auf eine Druck-Lagervorrichtung, die bei dem Kompressions-Kriechversuch bei statischer Belastung verwendet wurde. Das Polstermaterial 10 wird auf einer festen Platte 5 angeordnet, und eine Last wird durch die bewegliche Platte 15 ausgeübt, so dass das Polstermaterial 10 komprimiert wird. Die Kompressionsbelastung wurde in drei Stufen, nämlich 3 kPa (0,03 kgf/cm²), 5 kPa (0,05 kgf/cm²) und 7 kPa (0,07 kgf/cm²) ausgeübt.
Die Veränderung der Abmessung in der Höhenrichtung (Ausmaß der Verformung gegen das Polstermaterial vor dem Komprimieren wurde mit der verstrichenen Zeit gemessen, und der Verlauf des Luft-Verlustes des Polstermaterials aufgrund der Belastung über einen maximalen Zeitraum von 14 Tagen wurde durch das Ausmaß der Verformung und die Zeit beschrieben.
(2) Dynamischer Belastungsversuch
Druckfestigkeitsversuch bei dynamischer Belastung.
Es wurde dasselbe luftgefüllte Polstermaterial verwendet wie im Fall des Kompressionsversuchs bei statischer Belastung, und der Versuch wurde durch eine Falttestvorrichtung vom vertikalen Fall-Typ durchgeführt.
Die Versuchsvorrichtung (siehe 4) mißt die Geschwindigkeit, wenn das Gewicht 20 das Versuchsobjekt (das Polstermaterial) 10 trifft. Diese Versuchsvorrichtung umfaßt einen Beschleunigungswandler 25 und ein Auslenkungsmaß 27. In diesem Versuch wurden die Geschwindigkeiten aus der freien Fall Höhe von 60 cm und 30 cm als Bezugsgrößen verwendet. Es wurde die Beschleunigung gemessen, bei der das Gewicht 20 auftrifft, sowie die Verformung des Polstermaterials 10. Der gleiche Versuch wurde mit drei Stücken von Versuchsobjekten durchgeführt, dann wurde die Masse des Lastgewichts gesteigert und der Aufprall wurde fünfmal aufeinanderfolgend auf jedes Stück der drei Versuchsobjekte ausgeübt.
Das Ergebnis zeigt die maximale Beschleunigung, die Verformung und die Belastung in dem Moment, wenn das Polstermaterial seine Funktion verliert.
Diese Messung entspricht JIS. Z0235.
Fall- und Aufpralltest einer Verpackung bei statischer Belastung.
Ein Inhalt wird in das Polstermaterial eingehüllt und fallengelassen.
Wie bei dem Druckwiderstandsversuch bei dynamischer Belastung wurde luftgefülltes Polstermaterial in allen Richtungen gleichmäßig oben und unten, links und rechts sowie vorn und hinten um den Inhalt herum eingefüllt, der sich in der Mitte eines Kartons befindet. Eine solche Packung wurde zwanzigmal aufeinanderfolgend aus einer Fallhöhe von 60 cm fallengelassen, und die Beschleunigung wurde gemessen, bei der der Inhalt auf das Polstermaterial trifft. (Entsprechend JIS. Z0202).
Die Größen dreier getesteter Arten von Verpackungen (A, B, C) sind in Tabelle 2 dargestellt.
Es wird die Beschleunigung bei jedem Fallversuch beschrieben, und die Widerstandsfähigkeit und die Stoßaufnahmefähigkeit usw. des Polstermaterials werden unter dem Aspekt der praktischen Verwendbarkeit berechnet.
[Tabelle 2]
(3) Ergebnis
Ergebnis des Druckbelastungsversuchs bei statischer Belastung. (siehe Tabelle 3)
Die Druckfestigkeit des Polstermaterials bis zu einem Punkt, an dem das Material platzt, beträgt durchschnittlich 1,60 KN (86 kPa) (162,6 kgf (0,88 kgf/cm²)), und dieser Wert liegt gut innerhalb des nutzbaren Bereichs. Hier beträgt die absolute garantierte Druckwiderstandsfähigkeit, die man durch Löschen des maximalen und minimalen Werts (4. und 5. Messung) erhält, 85,2 kPa (0,868 kgf/ cm²) oder mehr.
[Tabelle 3] Ergebnis des Druckbelastungsversuchs bei statischer Belastung. Ergebnis des Druckbelastungsversuchs. (SI Einheit: 9,8 N = 1 kgf)
Ergebnis des Druckfestigkeits-Kriechversuchs bei statischer Belastung. (siehe 5)
Das Ausmaß der Verformung, bei dem der Inhalt aufgrund des durch die Verformung des Polstermaterials durch die Belastung entstehenden Zwischenraums zwischen dem Inhalt und dem Polstermaterial nicht länger befestigt ist, beträgt 30%.
Das Versuchsergebnis zeigt ein Ausmaß der Verformung von 17,6% nach Aufrechterhalten einer durchschnittlichen Dicke von 40,1 mm über einen Zeitraum von 14 Tagen bei einer Belastung 3 kPa (0,03 kgf/cm²), was einem Ausmaß der Verformung von lediglich 9,9 mm entspricht. In ähnlicher Weise betrug das Ausmaß der Verformung über einen Zeitraum von 14 Tagen bei einer Belastung von 5 kPa (0,05 kgf/cm²) 29,2%. Im Fall der größten Belastung von 7 kPa (0,07 kgf/ cm²) betrug das Ausmaß der Verformung über einen Zeitraum von 7 Tagen 30,5 %.
Allgemein gesagt, beträgt das verpackte Frachtgewicht mehrheitlich 5 kg oder weniger, was 5 kPa (0,05 kgf/cm²) oder weniger entspricht, auf eine Flächenlast umgerechnet (siehe Gesamtbelastung entsprechend der Flächenbelastung in Tabelle 4). Daher beträgt im Fall der Flächenbelastung von 3 kPa (0,03 kgf/cm²) das Ausmaß der Verformung 30% oder weniger, selbst in dem Fall, in dem die Last über einen Zeitraum von 14 Tagen ausgeübt wird. Daher können 7 Tage selbst für den Fall der schwersten Belastung von 7 kPa (0,07 kgf/cm²) gewährleistet werden. Diese Werte liegen gut innerhalb des nutzbaren Bereichs und verursachen keine Probleme bei normalen Transportbedingungen.
[Tabelle 4] Gesamtbelastung entsprechend Flächenbelastung.
Ferner wird die Verwendung von Polstermaterial über einen Zeitraum von 4 Tagen oder dergleichen in der offiziellen Veröffentlichung Toku-Kai-Hei 7-189182 beschrieben, und im Vergleich wird ein Ausmaß der Verformung von 40% in 21 Stunden bei einer Belastung von 0,2 kPa (0,002 kgf/cm²) erreicht (3 N (0,3 kg) Belastung auf 140 cm²), und das Ausmaß der Verformung überschreitet 30% in nahezu einem Tag. Dies ist für ein Polstermaterial bei normalen Anforderungen nicht akzeptabel. Andererseits kann das Polstermaterial aus dem laminierten Papier gemäß diesem Ausführungsbeispiel über einen Zeitraum von nahezu 90 Tagen (3 Monaten) verwendet werden, berechnet für 0,2 kPa (0,002 kgf/cm²), und erreicht daher eine unvergleichbar bessere Eignung.
Ergebnis des Druckbelastungsversuch bei dynamischer Last. (siehe Tabelle 5)
Vergleicht man die Beschleunigungen, so entspricht die Fallhöhe von 60 cm (100G) fast dem Zweifachen der Fallhöhe von 30 cm (51G), und dies zeigt eine Leistungsfähigkeit vergleichbar mit einer Feder als Polstermaterial. Betrachtet man ferner die Dämpfungsfähigkeit, beträgt der Leistungswert bei der Funktion als Polstermaterial mit einer Stoßdämpfungswirkung des 3,7-fachen im Vergleich zu dem Versuch mit Wellpappe ohne Verwendung eines Polstermaterials 1,2 kPa (0,012 kgf/cm²), bezogen auf die plötzlich auftretende maximale Belastung, und die maximale Verformung beträgt zu diesem Zeitpunkt 70%. Während daher dieses Material schwach gegenüber plötzlich auftretendem Druck im Vergleich zu dem Fall der statischen Belastung ist, kann es in angemessener Weise als Polstermaterial für verpackte Fracht unter normalen Bedingungen verwendet werden.
[Tabelle 5] Ergebnis des Druckbelastungsversuchs bei dynamischer Last.
Ergebnis des Fall-Dämpfungsversuchs mit Verpackungen bei dynamischer Belastung. (siehe Tabelle 6, Tabelle 7 und Tabelle 8)
Von besonderer Bedeutung ist das Ausmaß der Geschwindigkeitsänderung. Verpackungen A und B zeigen einen vergleichbaren Wert mit einem Ausmaß der Veränderung von etwa 187% (20 Versuche). Bei Verpackung C, welche die schwerste war, betrug das Ausmaß der Veränderung 155% (20 Versuche), was wenig ist. Andererseits sind bei den Verpackungen A, B und C in Tabelle 7 vier Stücke (7,4%) von Verpackung C geplatzt.
Bei einem Transport von Stückfracht unter den, normalen Bedingungen beträgt ein Fall aus 60 cm Höhe auf einem Transport nur etwa 3% (1 × oder dergleichen) der gesamten Fälle, und daher wurde im Vergleich zu einer solchen tatsächlichen Situation dieser Versuch unter viel härteren Bedingungen durchgeführt und auf Grundlage dieses Versuchsergebnisses wurde bestätigt, dass das Polstermaterial problemlos für Stückfracht von 5 kg oder weniger verwendet werden kann.
Selbst in dem Fall von Stückfracht von 20 kg oder dergleichen sollte kein Problem aufgrund der Gesamtfläche des Polstermaterials auftreten, während hingegen eine Beschädigung an dem Polstermaterial auftreten kann, und das Polstermaterial kann in angemessenem Umfang verwendet werden.
[Tabelle 6] Fall- und Aufprallversuch mit Verpackungen bei dynamischer Belastung.
[Tabelle 7]
[Tabelle 8] Maß der Veränderung der Beschleunigung (%).
Wirkungen der Erfindung
Das laminierte Papier gemäß dieser Erfindung hat eine hohe Luftdurchlässigkeit und eine hohe Luftdichtigkeit vergleichbar mit derjenigen einer Polyethylen/Nylon-Schicht. Da sich der wasserlösliche PVA-Film ferner in Wasser auflöst, handelt es sich um ein umweltfreuridliches Material, das leicht zu entsorgen und wiederzuverwerten ist.
Da ferner aufgrund der Eigenschaften der Papierbasis und des PVA-Films keine statische Elektrizität erzeugt wird, besteht kein Problem beim Bedrucken und beim Verarbeitungsprozeß.
[Tabelle 1] 1/2
[Tabelle 1] 2/2

Claims

Beschichtetes Papier für Polstermaterial mit einer Schicht aus wasserlöslichem Polyvinyl-Alkohol, die auf die gesamte Oberfläche einer Papierbasis auflaminiert ist, mit einer Gesamtdicke von 40 bis 100 μm, Luftdurchlässigkeit von wenigstens 800.000 Sekunden/100 ml und eine Längsweichheit für laminiertes Papier von 50 g oder weniger.
Laminiertes Papier für Dämpfungsmaterial gemäß Anspruch 1, bei dem die Schicht aus Polyvinyl-Alkohol besteht aus Polyvinyl-Alkohol-Streckkleber und einem Polyvinyl-Alkohol-Film und die Schichtdicke 15–40 μm beträgt.
Laminiertes Papier für Dämpfungsmaterial gemäß Anspruch 1, bei dem die Polyvinyl-Alkohol-Schicht hergestellt ist durch Extrusionslaminieren von Polyvinyl-Alkohol-Harz.
Laminiertes Papier für Dämpfungsmaterial gemäß Anspruch 1 bis 3, bei dem die Luftdurchlässigkeit des laminierten Papiers 870.000 Sekunden/100 ml oder mehr beträgt.
Laminiertes Papier für Dämpfungsmaterial gemäß Anspruch 1 bis 3, bei dem die Luftdurchlässigkeit des laminierten Papiers 1.000.000 Sekunden/100 ml oder mehr beträgt.
Laminiertes Papier für Dämpfungsmaterial gemäß Anspruch 1 bis 5, bei dem die Längsweichheit des laminierten Papiers 40 g oder weniger beträgt.