JP2000246826A - 緩衝材とその製造方法および再生方法 - Google Patents
緩衝材とその製造方法および再生方法Info
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Abstract
強度がある緩衝材とその製造方法並びに使用済みの緩衝
材を再生する方法を得る。 【解決手段】 発泡樹脂を粉砕したものに、熱で溶融す
る粉末状の接着剤を付着させ、それを加熱下で圧縮成型
することによって緩衝材21得る。この時、熱硬化性発
泡樹脂を用いて、その熱変形温度以上で加熱しながら圧
縮成型することによって、緩衝特性などに優れた成型品
を得ることができる。
Description
品搬送時にかかる振動などの衝撃的な応力を緩和して製
品の損傷を防止するために用いる緩衝材に係り、さらに
詳しくは廃棄された冷蔵庫から回収した断熱材など、硬
質の各種樹脂発泡体を用いた緩衝材である成型品とその
製造方法並びにその緩衝材を使用した後に再生する方法
に関するものである。
よび構造材などの再利用が困難な使用済みの発泡樹脂成
型品の処分量の減量、さらに廃棄または燃焼に供する際
に発生する有害物質の流出や有害ガスの発生を無くする
ため、これら発泡樹脂を有効活用または再利用する用途
および技術が求められている。
ンは、軽量で緩衝特性、断熱特性に優れ、目的に応じた
任意の密度と幅広い剛性が選択可能である上、安価で優
れた成形性を有するなどの利点を備え、多種多様な製品
の搬送時における梱包および緩衝材、冷蔵庫や住宅の断
熱材、構造材として多く用いられている。
ら成るクッションと称される緩衝材を有効活用または再
利用することに関しては、従来、粉砕物を接着剤と混合
して加圧加熱することによって緩衝材を得るなどして再
生し、これを用いていた。例えば、特開平5−2090
82号公報においては、ホットメルト型接着剤を用いて
容器(または金型内)に充填した後、可燃性ガスを前記
容器内で爆発、燃焼させて、その熱と圧力で粉砕物細片
を一体化させる方法を提案している。これによって、ポ
リオレフィンなどの接着が困難な発泡体であっても、短
時間で確実に接着することが可能になった。また、特開
平5−209083号公報においては、同様の方法なが
らもホットメルト型接着剤に替えて発泡ポリスチレンを
接着剤として用いることを提案しており、この方法によ
っても同様の作用を経て同様の効果を得ている。
発泡樹脂に関しては、特開平8−258160号公報に
おいて、建材や冷蔵庫などの廃棄物から得られた硬質の
発泡ウレタンを、少なくとも2mmの平均粒径に粉砕し
たものにイソシアネートなどの接着剤を混合して硬化さ
せることによって得たスラブから任意の緩衝材を得るこ
とによって、衝撃消音材や断熱材に再利用する方法を提
案している。また、特開平10−78192号公報にお
いては、真空断熱パネルの外殻内にあって、大気圧を受
けて変形するのを防止してその形状を維持する機能を有
する芯材に前記方法によるスラブの切り出し品を用いる
ことが述べられている。
おいては、図15に示すように発泡ウレタン粉砕物2と
発泡スチレン粉砕物の混合物5に、均一に湿気硬化型の
接着剤を霧状にスプレーで散布しながら塗布して粉砕物
を一体化させ、緩衝材1得る方法を提案している。この
方法によれば、まず、図15(a)に示すように、使用
済みの発泡ウレタン2を発泡ポリスチレン3の3〜30
mmの大きさに粉砕したものを、湿気硬化型の接着剤4
である遊離のイソシアネート基を持つポリウレタンプレ
ポリマーを噴霧しながら混合する。次に、図15(b)
に示す工程では混合物5を金型6に移した後、図15
(c)に示す工程にて、蓋型7により加圧して密閉した
金型6内に、底部8に設置した配管9と孔10を通じて
金型6内に充満させた水蒸気11によって、接着剤を硬
化させる。形状を維持できる程度に硬化したものを大気
中で熟成して得られた緩衝材1は、図15(d)の如
く、発泡ウレタン2と発泡ポリスチレン3とが、表面に
付着した接着剤4によって結合されて保持される緩衝材
である。
はスラブを成形し、その後、切断によって任意の形状を
得るので手間が必要である上、梱包に供して製品を受け
る部位として微妙な形状を再現することが困難である。
さらに、硬質の発泡樹脂を用いた成形した緩衝材の角部
や表面が擦れたときに前記発泡樹脂の粉砕物が剥離する
などして粉が出て、取り扱い上に多大な注意を要するほ
か、前記粉の影響を受けて被梱包製品の種類や内部包装
の方法にも制限を与えることになる。
す緩衝材を得たとしても、各種機器を載置するして輸送
などに供した場合、表面部分にある発泡樹脂の強度が必
ずしも高いものを選択できるものではないので、受圧し
た部分のみが陥没するなどの局部的な変形を招いて、長
期の使用に供するなどの場合には緩衝の目的を達し得な
くなり、梱包した機器を損傷させる場合があった。
た緩衝材を得るために用いるホットメルト型の接着剤と
しては、発泡樹脂に熱変形を来すような高い温度での成
形条件を回避するために、低融点のものが用いられるこ
とになる。しかし、この接着剤を用いて再生された緩衝
材である成型品を用いる場合の搬送雰囲気としては、被
梱包製品の重量に耐えて形状を損なう状況を回避するた
め、ホットメルト型接着剤の融点よりもはるかに低い温
度での使用が必然であるから、再生前の本来の緩衝材が
有した使用可能温度を低下させることになるという欠点
を持つ。
剤では、粉砕した発泡樹脂と混合した後に金型内で接着
剤を硬化させて固化させるために要する時間が長い上、
接着剤が硬化する際に発生する副生成物の炭酸ガスを型
内や緩衝材中に残存しないように排出させる必要もあ
り、成形のサイクルタイムに長い時間が必要であるとと
もに、金型の形状にも相応の配慮を施した複雑な構造を
要するため、生産上の効率に劣るという欠点もある。
樹脂を備えた緩衝材は、衝撃の吸収による変形が回復す
る際の反発力を伴うことなしに軟質の緩衝材と異なっ
て、衝撃を緩衝材が永久変形を来して反発力を生まずに
吸収するので緩衝特性が優れるという特長を有する。そ
の反面、前記変形のために再度の使用ができないという
問題点を備えているので、何らかの廃棄処理が必要であ
った。
たものであり、廃棄された発泡樹脂などから得た粉砕物
を有効に活用して、表面層の脆性および受圧面部分の強
度に好適な特性を有する成形した緩衝材を得ること、さ
らにこの緩衝材を再度に活用できる同様形状の緩衝材を
再生する方法を得ることを目的とする。
る緩衝材は、繊維を非直線で無秩序な配向状態で保持し
て成る不織布と、発泡樹脂を粉砕した粉砕物と接着剤を
混合した混合物とを前記不織布で被って成形した緩衝層
と、を備える。
層は、少なくとも圧力がかかる受圧面近傍の混合物の密
度が高い層を成すものである。
樹脂の粉砕物の粒度は各々異なり、前記発泡樹脂粉砕物
のうち粒径の小さなものを緩衝層の受圧面側に配したも
のである。
層は、発泡樹脂の粉砕物の間の空隙に、接着に寄与しな
い過剰の接着剤を含んで成るものである。
層は、連通する気泡を備える。
脂の粉砕物が、連通化した気泡を備える。
法は、発泡樹脂を含む粉砕物と粉末状の接着剤の混合物
を金型内に投入する工程と、前記混合物のうち圧力がか
かる受圧面側を前記発泡樹脂の熱変形温度以上に加熱
し、反受圧面側を前記発泡樹脂の熱変形温度未満で前記
接着剤の融点以上に加熱するとともに、前記接着剤を溶
融させた後に成形する工程と、を備える。
法は、発泡樹脂を含む粉砕物と接着剤との混合物を、受
圧面を形成する面が下位置とする金型内に投入する工程
と、前記金型に投入された前記混合物に上下動を付与す
る工程と、前記上下動を付与された混合物を加熱し、前
記発泡樹脂が溶融または分解に至らない温度で前記接着
剤を溶融させた後に成形する工程と、を備える。
法は、上下動は、振動付与によって行われるものであ
る。
方法は、発泡樹脂の粉砕物をあらかじめ定められた粒径
毎に分級する工程と、分級した各々の前記粉砕物と接着
剤を混合した混合物を得る工程と、受圧面を形成する位
置に小さい粒度の前記混合物が配設されるように、金型
に順次投入する工程と、前記発泡樹脂の粉砕物が溶融ま
たは分解に至らない温度に前記金型内を加熱して前記混
合物を成形する工程と、を備える。
方法は、発泡樹脂粉砕物が、発泡樹脂の気泡の直径の3
倍以上で、かつ10mm以下の直径のものを用いたもの
である。
方法は、使用に供した緩衝材が損傷して減容した容積を
充填しうる重量の発泡樹脂粉砕物と接着剤の混合物を金
型に投入する工程と、前記混合物の上に前記使用に供し
た緩衝材を載置する工程と、前記緩衝材を前記混合物物
とともに加熱成形し一体化させる工程と、を備える。
方法は、接着剤は粉末状のものとし、混合物は受圧面が
形成される面を下位置とする金型内に予め投入されるも
のである。
本発明の請求項1、2、7に係るものであり、以下、図
示の実施形態に基づき説明する。図1は実施の形態1を
示す成形した緩衝材を示す斜視図、図2は図1における
A−A断面の内部構造を示す断面図、図3は図1におけ
る緩衝材の使用例を示す概念図、図4は緩衝材の製造方
法を示す製造工程図、図5は成形方法の説明図である。
図1および図2に示す態様は、冷蔵庫を梱包する際に図
3の概念図に示す如く状態にて梱包する冷蔵庫20の上
部又は下部に配して用い、前後および左右さらに上下方
向への衝撃を吸収する緩衝用の緩衝材21である。ま
た、図2(a)は成形された緩衝材21の断面図、図2
(b)は図2(a)の部分拡大図である。緩衝材21の
構成は、緩衝材21には断熱材や緩衝材として用いられ
ていた発泡樹脂である発泡ポリスチレンの粉砕物3が、
接着剤4を介して固化された緩衝層41と、緩衝層41
の外装とした多孔質のシートであるパルプ繊維材とを配
向することなく抄造して得た、柔軟性に富んだ不燃性の
不織布22から成る。また、図2においてPは冷蔵庫2
0の上部又は下部に配して用いた場合の衝撃を吸収する
受圧面を示す。
前記粉砕物3を固化できる任意の量とし、従って、この
ときの緩衝材21の密度は、接着剤4の使用量とともに
発泡ポリスチレンの粉砕物3の密度、粉砕物同志で形成
される空隙の大きさと量(体積)によっても大きく影響
を受けて異なるが、発泡ポリスチレンの粉砕物の密度に
対して80〜200%を確保することが好ましく、10
0〜150%であることがさらに好ましい。
は発泡ポリスチレンの粉砕物3同志が擦れて発生する静
電気によって表面に均一付着する状態が得られる粉末状
態を維持し、発泡ポリスチレンに変形を来すことのない
低い融点を有するものが好ましく、熱硬化性樹脂であれ
ば、室温でも硬化が進行する高活性なものであることが
好ましい。その一例として、本実施の形態で用いた接着
剤の組成を、表1に示す。
以下に述べる。まず、表1に示すこれら原料を均一に混
合した後、例えばポリエチレンテレフタレートやアルミ
箔などの耐熱性と柔軟性を有するシートの上に薄く散布
し、これを90℃に保持した乾燥機中で10分間の乾燥
処理を行って、アセトンの除去と予備反応を進行させ
る。得られた接着剤は非常に脆くて容易に粉砕できる状
態にあるから、必ずしも粉砕を行う必要が無く、このま
ま用いても良い。
び図5の成形方法の説明図に基づいて説明する。図5
(a)は成形方法の説明図であり、22は不織布、40
は発泡樹脂の粉砕物3と接着剤4との混合物、42は下
金型、43は上金型である。図5(b)は成形した後の
状態を示すもので、41は緩衝層、22aは不要となる
不織布、Pは受圧面である。
刃を有して切断するなどして微細化させる粉砕器を用い
て、直径が5mm以下、好ましくは2mm程度の平均粒
径を有する大きさに粉砕する(S−1)。次いで、ドラ
ム式の混合機に粉砕物3と接着剤4の粉末の所定量を投
入して混合する(S−2)。得られた混合物40を、不
織布22を下金型形42状に沿って載置した(S−3)
下金型42内に、所定量を緻密で均一な状態になるよう
に整えながら投入した(S−4)。ここで使用される下
金型42では受圧面Pが形成される形状となっている。
し、この上に上金型43を載せて混合物40に1kg/
cm2以下、好ましくは0.2kg/cm2の圧縮応力を
付加した(S−5)。この時の上金型43の温度は発泡
ポリスチレンの熱変形温度に至らずに接着剤の融点であ
る70℃よりも高い80℃に調整しておき、一方の下金
型42の温度は発泡ポリスチレンの熱変形温度以上であ
る140℃に調整した。上金型43を載置後、10分間
の加温状態で保持して成形(S−6)して接着剤を硬化
させた。その後、室温まで冷却させて取り出した(S−
7)。このときの状態は図5(b)に示すように不要と
なる不織布22aが残っているので、これを切断して仕
上げて緩衝材21を得た。
21には、接着剤として高濃度のアミン系触媒を含んで
成るエポキシ樹脂を用いているので、室温雰囲気にあっ
ても反応は徐々に進行して完全硬化に至り、高熱変形温
度の緩衝材が得られる。このため、その後の使用におい
ては、本来の緩衝材である発泡ポリスチレンの使用温度
を上回る110℃の熱変形温度を有するので、本実施の
形態で得られた緩衝材21の使用温度を下げる必要はな
い。
樹脂を用いて発泡ポリスチレンの粉砕物3同士を保持す
るようにしたので、特別な工夫を要さない金型を用いて
も表面が平滑でボイドなどの空隙を含み難い構造である
緩衝材21を得ることができた。併せて、緩衝材として
強い衝撃力を受けた場合に、粉砕物とそれらを接合する
剛性の高いエポキシ樹脂の界面付近で破壊して変形を来
すことによって吸収するので、柔軟で反発力の高い発泡
ポリスチレンを用いていても衝撃の反発力を受けず、優
れた緩衝特性を呈することができる。
接着剤4が完全硬化に至らず、強固な接着力が生じない
ので、脆い性質である期間内、発泡ポリスチレンの粉砕
物3が欠落するという問題を回避することができる。一
方、ここで用いた外装材は、繊維を非直線で無秩序な配
向状態で保持して成る不織布状を成す柔軟な多孔質のシ
ートであるから、不十分な金型への配設によって金型表
面に当接することの無い状態であっても、繊維が多方向
に渡って容易にずれるとともに直線状に延びる挙動を備
えるので、応力の付加に対して広がりの変形を呈する距
離に裕度もあるから、容易に破れることなく、シート状
態を保持して緩衝層41の表面と一体化することができ
る。さらに、ここで用いた外装材の不織布22は、燃焼
させても有害なガスを発生することが殆ど無いので、処
置が簡易である。
位を形成する下金型42の温度を粉砕物3を構成する発
泡ポリスチレンの熱変形温度以上に高くしたので、粉砕
物3を構成する発泡ポリスチレンの樹脂部分が軟化して
成型時の圧縮でセルが変形して潰れるので、高密度とな
り剛直な層を形成する。ここに機器などを載置し、さら
にこれが衝撃力を受けた場合に、この剛直な層がその下
部にある粉砕物に架かる応力を分散させる作用を醸し出
すので、局部的に大きな付加を受けることなく、従って
成形した緩衝材21を変形し難くすることができる。
硬化状態のエポキシ樹脂を用いたが、これに替えて発泡
ポリスチレンの粉砕物の気泡形状を大きく損なうことな
く接合する上で好適な融点(室温〜85℃、好ましくは
60〜70℃)を有する熱可塑性樹脂、例えばEVA
(エチレン−酢酸ビニル共重合体)樹脂を用いても良
い。
請求項1〜9および11に係るものであり、以下、図示
の実施形態に基づき説明する。本実施の形態における緩
衝材の構成は実施の形態1の図1、2と同じであるので
説明は省略する。緩衝材の製造方法については、成形で
使用する金型も実施の形態1と同じなので、図6の製造
工程図及び図5の成形方法の説明図を用いて説明する。
は、図7に示す構造の冷蔵庫の断熱箱体26を粉砕した
後、外殻を構成する内箱23と外箱24とともに外殻の
内部にある断熱材25である発泡ウレタンを、遠心分離
作用を生じさせる気流内(サイクロン分級機等)に投入
すれば、他の構成物よりもはるかに低比重の軽い物質と
して容易に分別、回収することができる。
上で、図8の概念図に示す粉砕した断熱材25の気泡構
造のように、セル膜27によって仕切られて独立した気
泡を有するものを用いることが好ましい。また、このよ
うな構造を備えるとともに分解または熱変形を来し難い
樹脂で構成されていることが必要であり、このような発
泡樹脂としては、熱硬化性樹脂である発泡ウレタンが最
も汎用であり、冷蔵庫の断熱壁以外に建材用の軽量断熱
構造板から回収したものであってもよい。
から得た断熱材を実施の形態1と同様にして回転刃を有
する粉砕器を用いて、粉砕物の直径が発泡材の気泡の大
きさ(直径)の3倍以上で、かつ、直径が10mm以
下、好ましくは2mm程度の平均粒径を備える大きさに
粉砕する。なお、気泡の直径は100〜300ミクロン
である(S−1)。次いで、ドラム式の混合機に粉砕物
3と接着剤4の粉末の所定量を投入して混合する(S−
2)。得られた混合物40は、予め不織布22を下金型
の形状に沿って載置した(S−3)下金型42内に所定
量をほぼ均一な状態に投入した(S−4)。
点は、硬化温度を発泡ウレタンの熱変形温度である96
℃よりも十分に高い130℃で10分間の加熱を行うこ
とである。この加熱条件の変更に伴って、接着剤の取り
扱いを容易なものにするための組成として、表2の如
く、エポキシ樹脂の触媒であるイミダゾールを減量して
反応速度を低下させることと溶剤を安全性の高いメチル
セルソルブに変更した。さらに、溶剤の種類を変更した
ことに伴って、乾燥処理と予備反応を進行のための恒温
槽中での加熱条件を120℃で10分間に変更した。
に、接着剤である半硬化状態のエポキシ樹脂は非常に脆
くて容易に粉砕され、微粉末状態を呈するとともに、接
着剤及び発泡ウレタンの粉砕物3が帯電するので、粉砕
物3の表面に上述した接着剤である半硬化状態のエポキ
シ樹脂の粉末が静電付着に供する。このとき、接着剤で
ある半硬化状態のエポキシ樹脂の量は、ほぼ同重量を添
加することで十分に得ることができ、さらに、発泡樹脂
の粉砕物の表面に吸着しない余剰の半硬化状態エポキシ
は、成型時に下方位置にある下金型42の表面近傍の空
隙を少なくして剛性の高い層を形成するのに活用できる
ので、排除する必要が無く、そのまま投入しておけばよ
い。
物3と接着剤4の混合物40を下金型42内の容積
(L)に対する投入量は、下記の式(1)によって求め
たVである。
混合物の投入量(g) α ;過剰充填率 V ;金型内空隙の容積(L) W1;発泡樹脂粉砕物の混合物中重量(g) D1;発泡樹脂の密度(g/L) W2;接着剤の混合物中重量(g) D2;接着剤の密度(g/L)
樹脂が圧縮されて収縮することなく粉砕物4同志が完全
に密着して断熱層を形成して成る状態を指す。また、α
を1より大きくすれば、過剰の圧縮変形を付与するの
で、実使用時において変形し難い状態が確保できる。
念図に示す粉砕した断熱材25の気泡構造のように隣り
合うセルが発泡樹脂を構成する樹脂の薄膜である隔壁2
7によって個々が連通した構造を有して成り、その直径
は100〜300ミクロンの大きさである。このような
セルの構造において、機器などの製品の載置や輸送時に
かかる衝撃力などの応力付加に対抗する強度は、その殆
どが、3個以上のセルが隣接する接線部分に生成された
柱状部分28によって支えられるラーメン構造要素によ
るものである。この柱状部分28の挫屈変形などの破壊
に影響される圧縮強度としては、冷蔵庫の断熱材の場合
で1.5〜2.0kg/cm2である。
た粉砕物の粒子が接する部分では受圧面が小さいことに
併せて粉砕に伴う構造上の欠陥(セルの柱状部分28の
端部の支えがない状態)を備える粉砕物の表面同士が当
接しているので容易に挫屈変形を来す状態にあり、粉砕
物を散布したのみでは強度の大きな低下を招き、緩衝材
として使用に耐えうる強度を発現することが困難であ
る。従って、(1)式におけるαは載置する製品の重量
に応じた強度を得るためには1より大きくすることが肝
要であり、発泡ウレタン粉砕物の粒径に応じて(粒径に
占める端部の支えがないセルの柱状部分28の長さの
比)、αを1.05〜2.0に設定することが好まし
く、1.2〜1.5が特に好ましい。
40を投入した下金型42に対して微振動を付与する
(S−5)。これによって、粉砕物が安定位置に納まる
ように適度に上下方向に移動して最密な状態で充填され
ると共に、比重差によって各々の原料の浮沈する速度の
差異によって、比重が小さい発泡樹脂、特に粒径の大き
な粉砕物が最も上方向に浮き上がり、最も比重の大きな
接着剤を備えた粒径の小さな粉砕物3が沈み込む。従っ
て、下金型42は緩衝材21の受圧面が下方位置になる
ようにすることによって、接着剤を多く含んだ粒径の小
さい発泡樹脂の粉砕物3の組成物が受圧面近傍に多く集
まって強固な層を形成するとともに、過度の接着剤を表
面に付着しない粒径の大きな粉砕物が対向する面近傍に
多く集積して発泡樹脂の粉砕物3の粒子間に連続した空
隙を確保できるようになる。
し、この上に上金型43を載せて混合物40に1kg/c
m2以下、好ましくは0.2kg/cm2の圧縮応力を付加し
た(S−5)。この時の上金型43の温度は発泡ポリウ
レタンのセルが破泡に至らずに接着剤の融点である70
℃よりも高い120℃に調整しておき、一方の下金型4
2の温度は発泡ウレタンの熱変形温度以上の破泡を来す
140℃に調整した。上金型43を載置後、10分間の
加温状態で保持して成形(S−6)して接着剤を硬化さ
せた。その後、室温まで冷却させて取り出した(S−
7)。
層41の表面を保護するとともに、繊維を非直線で無秩
序な配向状態で保持して成る不織布状を成す柔軟な多孔
質のシートであるから、容易に破れることなしにシート
状態を保持して金型形状に十分に沿って緩衝層41の表
面と一体化することができる。さらに、この不織布2
は、燃焼させても有害なガスを発生することが殆ど無い
ので、使用後の焼却処置が簡易である。
度は、発泡ウレタンの熱変形温度以上で破泡を来し、か
つ、熱分解に至らない温度が行うことが好ましい。例え
ば、冷蔵庫の断熱材に用いていたものであれば85〜1
00℃、建材用の芯材に用いていたものであれば90〜
120℃の熱変形温度であるから、分解温度である20
0〜300℃よりもはるかに低い110〜160℃の任
意の温度で行うことが好ましい。
は、熱力学的分析装置(TMA)を用いて、直径が3m
mで厚さが5mmの円柱に5gの荷重を押し当てて寸法
を測定した結果として図9に示した温度と寸法変化の関
係図にて示すように、急激な寸法変化を示す特定温度
(a点)である例を意味し、さらに、その温度よりも高
温度域(b点)である124℃以上では、風船が急激に
膨らんだ後に破裂を来すように、独立した構造の気泡が
急激に膨張してセル膜の破壊(破泡)に至るので、寸法
の急激な増加と減少を繰り返す現象が観察されている。
つまり、発泡ウレタンにおける一部の気泡が破壊されて
連通化した部分を備えた緩衝材21を得たことになる。
独立した構造を有して成るセル構造であるから、使用時
の高温下でセル内にあるガスが膨張して変形を来した
り、低温下では逆に収縮を来すことがある。しかし、発
泡樹脂の粉砕物3は高温状態で保持されて強度が低下し
た状態にあるので、この加温によるセル内ガスの膨張お
よび加圧による圧縮変形によって内圧が上昇するので、
極めて薄い樹脂膜で形成された隔壁が破壊されて連通化
する。独立したセルの一部が連通化したことによって、
セル内にあるガスが、高温時の膨張するときに系外に排
出するなどして外気と同じ圧力に維持することによって
断熱壁体の寸法膨張を抑制できるとともに、搬送時の衝
撃による圧縮変形時にセル内にある空気などのガスを排
出して過度な反発力の発生も抑制できる。
いるので粉砕物の表面に濡れやすく、より大きな接着面
積を確保し易い状態にあるので、成型時の圧縮によって
発泡樹脂の粉砕物3同志の接触面が増すときに充分な濡
れを確保して強固に結合できる。併せて、加圧による圧
縮によってセル内ガスが排出されるので、これを系内に
留まらせることなく、円滑に系外に排出するよう、金型
にガス抜きを設ければ、得られた緩衝材21の内部にボ
イドなどの欠陥部を生成することがなく、従って、平滑
な外観と緩衝材21に均一な圧縮特性を確保できるの
で、好ましい。
泡ウレタンの破泡を伴う高温で接着剤としての機能を有
し、緩衝材の成形に寄与しうるものとしては、パラフィ
ン系、アミド系などのホットメルト型接着剤を用いるこ
とも有効である。熱可塑性の樹脂を備えた発泡樹脂の粉
砕物を接着するためには、これらホットメルト型の接着
剤を用いて、粉砕物3が溶融などの永久的な変形を来す
こと無しに十分な接着性を得るためには発泡樹脂の熱変
形温度よりも相当に低い融点のものしか使用できないと
いう制約を生む。
砕物と混合する時に、前記発泡樹脂の表面に粉砕物3同
志の摩擦によって発生する静電気を利用して粉末状態で
粉砕物3の表面に付着させる上で、低温状態を維持して
行う必要があるなどの製造設備上での工夫が必要である
ことを示唆する。しかし、本態様による熱硬化性樹脂の
発泡樹脂を用いて高温での接着を可能とせしめる方法に
おいては、室温状態においても十分に粉末状態を維持で
きるホットメルト型の接着剤を用いることができる。
泡ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂を備える場合、発泡
樹脂が変形しない低温での溶融によって十分に固化させ
ることによって粉砕物3が溶融などの永久的な変形を来
さないようにして発泡状態が維持できる接着剤4を用い
ることが肝要であり、半硬化状態のエポキシ樹脂のほか
にも、得られた緩衝材21の使用可能温度が低い用途で
ある場合にはEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)
樹脂等の発泡樹脂の熱変形温度よりも相当に低い融点の
ものを用いることも有効である。ただし、前述したよう
な発泡樹脂の連通化を達成することが困難であるので、
前述した発泡ウレタンに比較して緩衝特性が劣る反面、
実施の形態1で述べたような受圧面を形成する金型の温
度を高くして剛直な面を形成する手段として併用すれ
ば、受圧面に製品を設置した部分に集中して受けた荷重
を分散さる効果が増すので、変形を抑制できる。
示すように振動付与(S−5)を、上金型43を載置
(S−6)の前としたが、発泡樹脂の粉砕物3と接着剤
4の混合物40の充填率が大きいときは、混合物40が
下金型42から溢れる場合があるので、図6に示すよう
に振動付与を、上金型43を載置した後に行うか、また
は、下金型42を混合物40が溢れないような構造とす
る。
った具体例を示すものであり、本発明の請求項7〜9お
よび11に係り、請求項1〜6の緩衝材の緩衝効果を確
認したものである。
の製造工程図に基づいて行った。まず、冷蔵庫の断熱材
で気泡の大きさ(直径)が150〜200ミクロンであ
る発泡ウレタンを回収し、回転刃を有する粉砕器をにて
粉砕し、得られた粉砕物を、0.6〜10mmの大きさ
のものに分別、回収して用いた。そして、表3に示すよ
うに実施例1では粉砕物の大きさが0.6〜3mm、実
施例2、4では1〜5mm、実施例3、5は3〜10m
mのものを各々用いた。(S−1)。
が65℃の半硬化状態の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹
脂である接着剤、実施例4、5は融点が60℃で100
ミクロン以下の粉末にしたアミド系のホットメルト型接
着剤を前記粉砕物の100重量部に対して30重量部を
投入し、接着剤が発泡ウレタンの粉砕物に均一に付着す
るまで、室温で混合した(S−2)。
80mm、高さが70mm、幅が50mmの大きさを有
する緩衝材21が得られる下金型42に不織布22を下
金型42の形状に沿って載置し(S−3)、その金型の
内に工程S−2で得られた混合物40を均一で密な状態
で投入した(S−4)。この時の充填量は、受圧面に高
い剛性を備える層を保持できるように、発泡樹脂の粉砕
物3である発泡ウレタンと接着剤4であるエポキシ樹脂
との混合物40の見かけの密度に対し、発泡樹脂の粉砕
物3の小粒径のものが多く、大粒径のものが少ない傾向
にあるものの、約1.4倍の平均密度になるような緩衝
材21が得られる投入量を設定した。
トである不織布22を載置し、0.2kg/cm2の圧
縮応力を付加できるように調整した上金型43を載せ、
上下金型43、42の合わせ面が製品厚さの10〜20
%の隙間となるようにした。本実施例では25mm程度
の均一な隙間となった。(S−5)。さらに、密閉状態
にあるこの上下金型43、42微振動を与えた(S−
6)。
40に当接して圧縮するので、その後の微振動によって
混合物40が上下に運動して好適な粒度分布をもたらす
ことができなくなる。このため、上金型43は下金型4
2にわずかに挿入された状態で保持されて、混合物3に
当接することの無いように保持した。また、このときの
振動付与は、振動の速度と距離、および時間を調整する
ことによって最適な条件とした結果、下金型42の上側
に粒度が大きくて最小限の接着剤を保持した混合物、受
圧面のある下方向に小さな粒度で接着剤を多量に含む混
合物がほぼ、層状を成して形成された。
と配合比の分布を得た発泡ウレタンと接着剤の粉砕混合
物3に上金型43を載置して50℃/分以上の速度で1
30℃まで昇温して10分間の保持をした後、上下金型
43、42を密着させて10分間の保持により接着剤を
硬化させて成形をした(S−7)。成形完了後、室温ま
で冷却させて取り出す(S−8)ことによって成形した
緩衝材21を得た。
た状態は、前述したように25mm程度の均一な隙間が
できるが、130℃までの昇温と10分間の保持の間
に、接着剤が溶融と粉砕物の粒子が金型重量の付加によ
る加圧によるクリープ変形によって上下金型43、42
が当接する部位の隙間が15mm程度にまで上金型43
が沈み込む。この状態で上下金型43、42を完全に閉
じるまで更なる加圧を付与するので、構造上の欠陥部分
を含むセルを多く含む受圧面近傍の粒径の小さな粉砕物
が有する発泡状態の多くの部分が潰され、高密度になる
とともに、粉砕物の粒子同志が接して形成された空隙を
接着に寄与しない過剰の接着剤が埋めた層を形成する。
て、発泡樹脂として発泡ポリスチレンを用い、前記実施
例と同条件にて成形を行って得た緩衝材を比較例1とし
た。
の性状を備えた混合物を用い、接着剤の融点よりもわず
かに高い成形温度である80℃での金型温度で成形を行
って得た緩衝材において、前者を比較例2、後者を比較
例3とした。なお、いずれの接着剤を用いた場合であっ
ても、金型内での保持時間はエポキシ樹脂が硬化して緩
衝材の形状保持に十分な強度を備えたと思われる25分
間とした。
脂であるエポキシ樹脂である接着剤を備えたもので、粉
砕物の大きさが0.5mm以下(比較例4)または平均
直径15mm(比較例5)のものを用いて、他は前述し
た実施例と同じ成型の方法を用いて緩衝材を得た。
ても、表皮を形成する不織布の重量の試料間での差異は
非常に小さいので、同一重量である4gを差し引いた重
量を採用した。
し、粉砕前に発泡ポリスチレンで成形された本来の緩衝
材を基準に5段階のレベルを付けて、ボイドなどによる
表面の平滑性、粉砕物の固化状態の均一性、形状の再現
性(収縮発生など)について評価した。
のである。この両特性の構成によれば、付加された応力
が緩衝材に永久歪みを形成するので反発力を蓄積するこ
とがなくなり、衝撃力を吸収することができる。具体的
には、成形した緩衝材の表面層を含む任意の位置から5
0×50mmの受圧面と30mmの厚さを有する試料を
裁断して採取し、これについて、10mm/min の
速度で圧縮した場合の応力と歪みの関係曲線を求めた。
この曲線の安定して変形する領域にある10%歪時にお
ける付加応力と受圧面積から強度を、変形初期の直線的
に応力が上昇する領域における変形の速度と受圧面積か
らと剛性を、各々、求めた。
ときに、過剰の接着剤と微粉砕物から成る剛直な層を得
ており、これと接する粉砕物の接着剤による固化状態が
十分でない場合に、付加応力が当接した直下の部分に集
中して大きな変形、つまり、凹みを来すことになる。こ
れに対して、十分な固化状態が得られれば、応力が付加
された周辺に分散することができ、小さな変形に止まる
ので、繰り返しの応力や衝撃力への耐力が増す。従っ
て、表面層の剛性は、先端がR5mmの球状を成す35
0gの荷重を有するプラグの侵入量によって求めた。具
体的には、前記装置を緩衝材上の任意の場所に載置し、
1分後におけるダイヤルゲージの変化量から侵入量を読
みとることとした。実施例1〜5、比較例1〜5の各試
料について、以上の各種測定を行った結果を表4に示
す。
法によれば、接着剤の硬化温度を粉砕物である発泡ウレ
タンの熱変形温度である96℃よりも十分に高い130
℃で行うことによって、気泡内にある発泡ガスが膨張し
て気泡膜が破壊するので、圧縮変形に反発する気泡内の
ガスが系外に排出されて強度に寄与しなくなること、ま
た発泡構造体内に欠陥が生じて破壊の原因となる部分が
生まれることで、緩衝材として好ましい低強度で高剛性
のものが得られたと推測する。さらに、この時の発泡ガ
スの膨張によって、金型の合わせ面に10mmの隙間が
形成される過剰な充填状態を加圧するときに発生する圧
力に付加して前記ガスの膨張圧力が、熱変形温度以上に
なって柔軟な状態の粉砕物にさらにしかも均一に付加さ
れるので、金型形状を転写できた優れた外観を有し、し
かも表面層が高い剛性を保持した緩衝材を得ることがで
きた。
ンの粉砕物を用いたものでは、型内の高温雰囲気下で発
泡ポリスチレンが溶融を伴って収縮する傾向を持つため
に金型の内圧を十分に確保できず、金型表面に滞留した
ガスを系外に排出できず、多くのボイド状の凹部を形成
した好ましくない外観状態と、残存する独立した気泡を
保持したままであるから、強度の低下を招くことができ
なかった。
破泡を招き得ない低い成形温度であったので、強度の低
下を得ることができず、緩衝材として好ましくない圧縮
特性と脆さを有するものしか得ることができなかった。
の大きさが小さすぎて、金型への投入に過剰量を必要と
したにもかかわらず、接着剤との接合に十分な状態が得
られず、従って、表4に示す表面層に剛性測定のプラグ
が過度に侵入し、非常に脆い緩衝材となった。反面、比
較例5の10mmを超える非常に大きな粒径の粉砕物を
用いた場合には、粉砕物の投入が十分に密な状態で行う
ことができずに表面に平滑な状態を得ることができず、
しかも、粉砕した発泡ウレタンの粒子の中央まで破泡が
及び難くなって、適度な強度低下を招くことができなか
った。一方、実施例1では、気泡の大きさが150〜2
00ミクロンで、粉砕物の大きさが最小0.6〜3mm
であるので、気泡の大きさの3.0〜20倍である。そ
して、この実施例1は、表面層が高い剛性を保持するこ
とができた。従って、発泡樹脂粉砕物は、発泡樹脂の気
泡の3倍以上で、かつ10mm以下の直径のものを用い
ることが好ましいことが確認された。
さの粉砕物を用いることによって金型内への粉砕物の充
填を過不足無く行うことができ、また、熱変形温度より
も十分に高い温度で成形することによって気泡の壁を破
ることができるので、適度な強度低下を招いて緩衝特性
に優れた圧縮特性を有して平滑な外観を備え、十分に固
化された緩衝材を得ることができることが確認できた。
請求項1〜4、7、10に係るものであり、以下、図示
の実施形態に基づき説明する。図11は実施の形態31
を示す成形した緩衝材を示す断面図、図12は緩衝材の
製造方法を示す製造工程図である。
の構造は緩衝層41の表層部分には粒径の小さな微粒粉
砕物29を配した緻密な層を形成して高剛性で高強度の
層となっているのに対し、緩衝層41の内部には実施の
形態1及び2と同様の高剛性であっても低強度の粗粒粉
砕物30を備えているので、応力および衝撃力が付加さ
れた部分のみに集中することなく、表面層が面方向に分
散させる作用を備える。従って、緩衝材21には応力お
よび衝撃力の付加に対して同じ緩衝能力を発揮したとし
ても、変形が少ないという特徴がある。
図12に示す製造工程図を用いて説明する。まず、発泡
樹脂を粉砕機により平均粒径が3mm程度の大きさに粉
砕し(S−11a)、得られた粉砕物をふるい選別によ
り1mm以下の微粒粉砕物29とそれ以上の粗粒粉砕物
30に選別する(S−11b)。次に、1mm以下の粉
砕物の場合には微粒粉砕物29の100部に対して50
部の、1mm以上の粗粒粉砕物30には15部の粉末状
を成す半硬化状態のエポキシ樹脂を接着剤として、各
々、別のドラム式の混合機に投入して、個別に混合する
(S−12a、S−12b)。
の粉砕物3とは別に、粉末状を成す接着剤であるエポキ
シ樹脂を調整しておき、これと発泡ウレタンの粉砕物3
とを混合したときに接着剤であるエポキシ樹脂および発
泡ウレタンの粉砕物3が擦れて発生する静電気によっ
て、発泡ウレタンの粉砕物の粒子表面に均一に付着する
状態が得られる。このとき、静電気によって粉砕物の表
面に吸着に付さない余剰の接着剤は、粗粒粉砕物30と
混合した(S−12b)ものは排除するが、微粒粉砕物
29と混合した(S−12a)ものは、外殻表面に当接
する断熱層の空隙を少なくして剛性に優れた層の形成に
寄与するので、そのまま混合する。
樹脂は、後段の熱成形において賦形させる際の塑性変形
に支障を来すことなく円滑に行って意匠面に変形を来す
要因を含まない低い融点で、さらに短時間の加熱で硬化
が進行する高活性なものであり、実施の形態1で用いた
表1の組成を有する接着剤を用いた。
て粉末状態のホットメルト型の接着剤を用いてもよく、
発泡ウレタンの熱変形温度以上の高温で接着機能を発現
して緩衝材の成形に寄与しうるものであるパラフィン
系、アミド系などのホットメルト型接着剤を用いること
が有効である。
樹脂を備えた発泡樹脂の粉砕物3をこれらホットメルト
型の接着剤を用いて接着するには、粉砕物が溶融などに
よって永久的に変形すること無しに十分な接着性を得る
上で、発泡樹脂の熱変形温度よりも相当に低い融点のも
のしか使用できないという制約を生む。そのため、次工
程である発泡樹脂の粉砕物29、30との混合時に発泡
樹脂の表面に粉砕物同志の摩擦によって発生する静電気
を利用して粉末状態で粉砕物表面に付着させる上で、低
温状態を維持して行う必要があるなどの課題を残す。し
たがって、EVA樹脂などの低融点の接着剤を用いても
良いが、取り扱いが困難なので、先に述べた半硬化状態
のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
材である緩衝材の受圧面側に相当する下金型の形状に沿
って予め載置した(S−13)金型内に、1mm以下の
粒径の微粒粉砕物29と接着剤の混合物の所定量を均一
に密な状態になるように投入した(S−14a)後、1
mm以上の粒径の粗粒粉砕物30を含む混合物を均一で
密な状態に投入した(S−14b)。この上に、不織布
22を沿わせた(S−13)反受圧面側に相当する上金
型を、混合物に0.2kg/cm2の圧縮力が付加でき
るように調整した状態で載せたときに金型の合わせ面が
約10mmの隙間を形成するように1mm以上の粒径の
粉砕物を含む混合物を追加投入して調整した(S−1
5)。前記状態を確保した後、上金型を完全に降下させ
て前記混合物に当接させた後に更なる荷重をかけて完全
密閉し、50℃/分以上の速度で130℃まで昇温して
10分間の保持を行った後、すぐに金型を徐冷させなが
ら接着剤の硬化を促して固化させた(S−16)。この
徐冷は、発泡ウレタンの熱変形温度である80℃までを
20分で到達、その後、室温まで冷却水を用いて30〜
40℃まで冷却した後に成型品を取り出した(S−1
7)。
発泡樹脂の粉砕物の表面付近にあって破断されたセルを
構成する支持のない柱状部分は変形を来しやすいので、
表面板近傍に散布した微粉の粉砕物が潰れて密度の高い
状態になる。また、接着剤は130℃では十分な溶融状
態に至っているので粉砕物表面に濡れ易く、特に受圧面
を形成する下金型では、より大きな接着面積の確保と過
剰の接着剤の固化によって剛性の高い発泡樹脂の層を形
成する。併せて、発泡樹脂の粉砕物は高温状態で保持さ
れて強度が低下した状態にあるので、この加圧によって
セルの隔壁が破壊された状態のセル構造を有して連通化
する。
は、緩衝材21における受圧面を形成する金型を下位置
にすることによって、過剰の接着剤が安定して受圧面に
保持できるという特長を備える。反対に、本実施の形態
とは逆に上金型に受圧面を有するように変更した場合、
上金型の降下を速度を速く押し下げることによって、圧
力が下部まで伝わらず圧力が上部表面に集中し、微粒粉
砕物のある領域では、微粒粉砕物は正常なセルが少な
く、最も圧縮によって変形しやすい(潰れやすい)ので
密度が上昇し、より一層の高密度状態で強固に固化して
圧縮変形を来し難い層を形成するので、機器を載置した
部分に振動などでかかる応力を分散させて集中する負荷
を軽減するので、変形しにくくすることができる。
粉砕物29と通常よりも多くの接着剤を備えて固化せし
めたので、粉砕した粒子間に空隙が少ない緻密な層を有
している。この緩衝材21の表面層部分と中心層部分を
採取し、その圧縮特性を測定したところ、表5に示すよ
うに、緩衝材の受圧面側にある表面層は中心部に比較し
て約2倍の強度および剛性を得ていることが分かった。
着剤の混合物において、本実施の形態では半硬化状態の
粉末状エポキシ樹脂を接着剤に用いたが、これに替えて
液状の接着剤を用いても良い。つまり、微粒粉砕物29
と液状の接着剤を混合することによって、ペースト状の
混合物が得られるので、これを不織布22を下金型に沿
って載置した(S−13)金型内に均一に塗布して配す
る(S−14a)ことも有効で、同様の態様を得る上で
有効な方法となる。
圧面側に配して異なる粉砕物である粗粒粉砕物30を積
層するようにして成形すると共に、微粒粉砕物29を通
常より多くの接着剤で固化したので、高い剛性と強度の
表層部分を配した成型品の緩衝材を容易に得ることがで
きる。
請求項12、13に係るものであり、以下、図示の実施
形態に基づき説明する。図13は使用済みの成形した緩
衝材を再生する方法を示す工程図であり、図14は金型
への使用済み緩衝材の配設状態を示す概念図である。
返し応力や衝撃力が付加されて大きく変形している反
面、梱包用の台板に固定するなどの反受圧面32の損傷
は殆どない。従って、使用前に用いた金型33内に使用
済みの成形した緩衝材34を投入すると、受圧面31側
に空隙35が形成される。緩衝材21の受圧面31に相
当する部分を下にした状態で配した金型33内に、粉砕
物と接着剤の混合物36を投入した後に、使用済みの緩
衝材34を載置することによって空隙35部分を混合物
36で充填して固化させ、本来の形状を確保するように
したものである。
程図を用い、その再生方法を説明する。まず、使用済み
の緩衝材34の受圧面31部分を下に配した金型33内
に、例えば冷蔵庫の断熱材である発泡ウレタンを1〜5
mmの大きさに粉砕した粉砕物と粉末状を成す半硬化状
態のエポキシ樹脂である接着剤とを、100:20の重
量比で予め混合(S−21)して得られた混合物36を
投入する(S−22)。
積に対する重量(見掛けの密度)と概略の空隙容量から
求めた重量を投入するもので、投入した前記混合物36
上に、図14の概念図のように、使用済みの緩衝材34
を載置(S−23)し、さらに反受圧面32側の金型
(図示せず)を合体する(S−24)。次に、内部にあ
る粉砕物と接着剤の混合物36が損傷によって生じた不
均一な空隙内に均一な分散状態を呈するように、金型3
3を反転させて(S−25)保持する。
40℃まで昇温させると共に金型33に更なる荷重をか
けて完全密閉して10分間の保持によって固化させた
(S−26)後、室温まで冷却させて取り出す(S−2
7)ことによって、受圧面31の損傷部分に発泡ウレタ
ンと接着剤の混合物36を密な状態で固化したものを備
えて修復された緩衝材21を得た。
を用いなくとも、金型33内に投入した使用済みの緩衝
材34との間で形成される空隙35の大きさに応じて、
粉砕物と接着剤の混合物36によって欠如している形状
部分を埋めて成形することができるので、粉砕物として
本発明の使用済みの緩衝材を活用しても良い。また、本
実施の形態では、形状が欠如している部分を修復する際
に、金型33の内面に不織布を載置せずに行ったが、前
述の実施の形態と同様に不織布を金型33に沿って載置
した後、工程S−22以降を実施すると共に、工程S−
27の取出し後に不要部分の不織布を削除することによ
り修復してもよい。
れば、緩衝材を再度の粉砕に供すること無しに使用済み
の緩衝材を本来の形状に、容易に再生、修復することが
できる。
の形態では成形した緩衝材およびその成型方法について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、冷蔵庫、保冷車や建築物などの保温、保冷に用
いる断熱材、軽量で高剛性の構造体において板材の中間
に挟んで用いる構造材、など、従来の発泡樹脂の用途へ
の代替え使用も可能であり、その要旨を脱し得ない範囲
で種々変形して実施することができる。
維を非直線で無秩序な配向状態で保持して成る不織布
と、発泡樹脂を粉砕した粉砕物と接着剤を混合した混合
物とを前記不織布で被って成形した緩衝層と、を備えた
ので、表面の脆さを補って、成型品の一部分が欠落する
のを防止できる上に、廃棄処理後の燃焼に対して有害な
ガスを発生することなく容易に廃棄できる。
層は、少なくとも圧力がかかる受圧面近傍の混合物の密
度が高い層を成すので、機器などを載置し、さらにこれ
が衝撃力を受けた場合に、この層がその下部にある粉砕
物に架かる応力を分散させる作用を醸し出すので、局部
的に大きな応力の付加を受けることなく、従って緩衝材
である成型品が変形し難くなるという特徴を得ることが
できる。
樹脂の粉砕物の粒度は各々異なり、前記発泡樹脂粉砕物
のうち粒径の小さなものを緩衝層の受圧面側に配したの
で、機器などを載置し、さらにこれが衝撃力を受けた場
合に、この剛直な層がその下部にある粉砕物に架かる応
力を分散させる作用を醸し出すので、局部的に大きな応
力の付加を受けることなく、従って緩衝材である成型品
が変形し難くなるという特徴を得ることができる。
層が発泡樹脂の粉砕物の間の空隙に、接着に寄与しない
過剰の接着剤を含んで成るので、成型時に下方位置にあ
る金型表面近傍の空隙を少なくして剛性の高い層を形成
するのに活用できる。
層が連通する気泡を備えるので、付加された応力による
歪みを吸収して反発する挙動を抑制するので、緩衝特性
を向上させることができる。
樹脂の粉砕物が、連通化した気泡を備えたので、セル内
にあるガスが高温時の膨張するときに系外に排出するな
どして外気と同じ圧力に維持することによって断熱壁体
の寸法膨張を抑制できるとともに、搬送時の衝撃による
圧縮変形時にセル内にある空気などのガスを排出して過
度な反発力の発生も抑制することができる。
法は、発泡樹脂を含む粉砕物と粉末状の接着剤の混合物
を金型内に投入する工程と、前記混合物のうち圧力がか
かる受圧面側を前記発泡樹脂の熱変形温度以上に加熱
し、反受圧面に、前記接着剤を溶融させた後に成形する
工程と、を備えたので、受圧面が無発泡状態に近い態様
で剛性の高い状態であっても、他の部分が緩衝特性に優
れる発泡樹脂を備えて、外観の平滑性に優れた成型品が
得られる。
法は、発泡樹脂を含む粉砕物と接着剤との混合物を、受
圧面を形成する面が下位置とする金型内に投入する工程
と、前記金型に投入された前記混合物に上下動を付与す
る工程と、前記上下動を付与された混合物を加熱し、前
記発泡樹脂が溶融または分解に至らない温度で前記接着
剤を溶融させた後に成形する工程と、を備えたので、圧
縮によって潰され易い粒径の小さい粉砕物と過剰の接着
剤が受圧面に集まって剛性の高い受圧面と気泡の連通化
を達成して緩衝特性に優れる発泡樹脂を備えた平滑な外
観の成型品が得られる。
法は、上下動は、振動付与によって行なうことによっ
て、落下時に空隙を備える上下動が衝撃的な微振動によ
って達成されるので、粉砕物を収縮させて外観を損ない
にくく、外観の平滑性に優れた成型品が得られる。
方法は、発泡樹脂の粉砕物をあらかじめ定められた粒径
毎に分級する工程と、分級した各々の前記粉砕物と接着
剤を混合した混合物を得る工程と、受圧面を形成する位
置に小さい粒度の前記混合物が配設されるように、金型
に順次投入する工程と、前記発泡樹脂の粉砕物が溶融ま
たは分解に至らない温度に前記金型内を加熱して前記混
合物を成形する工程と、を備えたので、付加された応力
を面方向に分散して、変形を来しにくい成型品を得るこ
とができる。
方法は、発泡樹脂粉砕物が、発泡樹脂の気泡の直径の3
倍以上で、かつ10mm以下の直径のものを用いたの
で、効率よく気泡を連通化させることができるので、優
れた緩衝特性と外観を有する成型品を得ることができ
る。
方法は、使用に供した緩衝材が損傷して減容した容積を
充填しうる重量の発泡樹脂粉砕物と接着剤の混合物を金
型に投入する工程と、前記混合物の上に前記使用に供し
た緩衝材を載置する工程と、前記緩衝材を前記混合物物
とともに加熱成形し一体化させる工程と、を備えたの
で、使用済みの成型品を再度、粉砕する必要が無く、効
率的に再生できる。
方法は、接着剤は粉末状のものとし、混合物は 受圧面
が形成される面を下位置とする金型内に予め投入される
ので、表面層に高強度の層を備えることができ、変形を
しにくくすることができる。
である。
上部に用いた例を示す概念図である。
法を示す製造工程図である。
法を示す説明図である。
法を示す製造工程図である。
示す断面図である。
た温度と寸法変化の関係図である。
方法を示す製造工程図である。
構造を示す断面図である。
方法を示す製造工程図である。
方法を示す製造工程図である。
の使用済み緩衝材の配設状態を示す概念図である。
外観図である。
型品)、22 不織布、27 セル膜、28 支柱部
分、29 微粒粉砕物、30 粗粒粉砕物、31緩衝材
の反受圧面、32 緩衝材の受圧面、34 使用済みの
緩衝材、36、40 発泡樹脂の粉砕物と接着剤の混合
物、41 緩衝層。
Claims (13)
- 【請求項1】 繊維を非直線で無秩序な配向状態で保持
して成る不織布と、発泡樹脂を粉砕した粉砕物と接着剤
を混合した混合物とを前記不織布で被って成形した緩衝
層と、を備えたことを特徴とする緩衝材。 - 【請求項2】 緩衝層は、少なくとも圧力がかかる受圧
面近傍の混合物の密度が高い層を成すことを特徴とする
請求項1に記載の緩衝材。 - 【請求項3】 発泡樹脂の粉砕物の粒度は各々異なり、
前記発泡樹脂粉砕物のうち粒径の小さなものを緩衝層の
受圧面側に配して成ることを特徴とする請求項1に記載
の緩衝材。 - 【請求項4】 緩衝層は、発泡樹脂の粉砕物の間の空隙
に、接着に寄与しない過剰の接着剤を含んで成ることを
特徴とする請求項3に記載の緩衝材。 - 【請求項5】 緩衝層は、連通する気泡を備えて成るこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
の緩衝材。 - 【請求項6】 発泡樹脂の粉砕物が、連通化した気泡を
備えて成ることを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
ずれかに記載の緩衝材。 - 【請求項7】 発泡樹脂を含む粉砕物と粉末状の接着剤
の混合物を金型内に投入する工程と、 前記混合物のうち圧力がかかる受圧面側を前記発泡樹脂
の熱変形温度以上に加熱し、反受圧面側を前記発泡樹脂
の熱変形温度未満で前記接着剤の融点以上に加熱すると
ともに、前記接着剤を溶融させた後に成形する工程と、
を備えたことを特徴とする緩衝材の製造方法。 - 【請求項8】 発泡樹脂を含む粉砕物と接着剤との混合
物を、受圧面を形成する面が下位置とする金型内に投入
する工程と、 前記金型に投入された前記混合物に上下動を付与する工
程と、 前記上下動を付与された混合物を加熱し、前記発泡樹脂
が溶融または分解に至らない温度で前記接着剤を溶融さ
せた後に成形する工程と、を備えたことを特徴とする緩
衝材の製造方法。 - 【請求項9】 上下動は、振動付与によって行われるこ
とを特徴とする請求項8に記載の緩衝材の製造方法。 - 【請求項10】 発泡樹脂の粉砕物をあらかじめ定めら
れた粒径毎に分級する工程と、 分級した各々の前記粉砕物と接着剤を混合した混合物を
得る工程と、 受圧面を形成する位置に小さい粒度の前記混合物が配設
されるように、金型に順次投入する工程と、 前記発泡樹脂の粉砕物が溶融または分解に至らない温度
に前記金型内を加熱して前記混合物を成形する工程と、
を備えたことを特徴とする緩衝材の製造方法。 - 【請求項11】 発泡樹脂粉砕物が、発泡樹脂の気泡の
直径の3倍以上で、かつ10mm以下の直径のものを用
いたことを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれ
かに記載の緩衝材の製造方法。 - 【請求項12】 使用に供した緩衝材が損傷して減容し
た容積を充填しうる重量の発泡樹脂粉砕物と接着剤の混
合物を金型に投入する工程と、 前記混合物の上に前記使用に供した緩衝材を載置する工
程と、 前記緩衝材を前記混合物物とともに加熱成形し一体化さ
せる工程と、を備えたことを特徴とする緩衝材の再生方
法。 - 【請求項13】 接着剤は粉末状のものとし、混合物は
受圧面が形成される面を下位置とする金型内に予め投入
されることを特徴とする請求項13記載の緩衝材の再生
方法。
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