JP2000336909A

JP2000336909A - 軽量畳床

Info

Publication number: JP2000336909A
Application number: JP11150456A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Niimi; 健一新見; Koji Sakairi; 幸司坂入
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄処理の困難なポリスチレン等発泡プラスチ
ックボードに代えて、自然に優しい無公害の畳床を提供
しようとするものである。【解決手段】最下部に防湿、防虫加工を施した不織布シ
ートを設け、その上にヤシ繊維シートを敷き、その上に
再生パルプを含むパルプと生分解性の増粘剤を三次元網
目構造の主原料としたパルプ発泡ビーズを構造の単位と
して、その表面に発泡性粒子を含む熱可塑性樹脂層を設
けたパルプ発泡ビーズを結合させ集合体としたパルプ発
泡体ボードを敷き、その上に再びヤシ繊維シート、また
はこのヤシ繊維シートに代えて合板ベニヤを敷き、その
上にシルクマットを重ね合わせ、最上部に再び不織布シ
ートを重ね合わせて構成した後に、縫い糸にて硬く縫い
合わせた軽量畳床とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用後の廃棄性が
良好で、環境への負荷の小さい軽量畳床に関するもので
あり、さらに循環素材料であるパルプを積極的に利用
し、地球環境を浄化する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日市販されている軽量畳床のほとんど
は、軽量化を図るため発泡プラスチックボードを高比率
に使用し、畳床の軽量化を図ったものが大部分である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の軽量畳床に使用
されている発泡プラスチックボードには以下のような大
きな廃材処理の問題が存在した。わが国のプラスチック
産業における発泡製品のほぼ７５〜８５％はスチレン系
樹脂が占めており、ポリエチレン系は１１〜１２％であ
って、熱可塑性合成樹脂がその主要発泡原料となってい
る。これらの石油系合成樹脂は自然界に放出されたと
き、安定で、分解をほとんど示さず、焼却処理時環境汚
染や公害問題を引き起こすものとして、世界的関心を集
めている。この問題を低減させる一対策として、廃棄の
過程での焼却性も問題となっているが、ポリスチレンフ
ォームやポリエチレンフォームが必ずしも焼却しやすい
ものでないことは一般によく知られている。すなわち、
ポリスチレンやポリエチレンフォームは炭素と水素だけ
から構成されるため、燃焼熱は約１０，０００ｋｃａｌ
／ｋｇにのぼり、他の材料と比較して、ポリスチレンフ
ォーム等がかなり高燃焼熱量をもつものということがで
きる。このことが燃焼炉内の異常高温を引き起こし、炉
に損傷を与え問題となっている。

【０００４】一方、燃焼の際の必要空気量を検討してみ
ると、ポリスチレンフォーム等の場合には通常のゴミと
比較して５倍量の空気を必要とし、従来のゴミ焼却炉で
は対応がとれず、スス発生等のトラブルの原因ともなっ
ている。本発明はこれらの問題点を解消するためになさ
れたものである。

【０００５】本発明者等は、これらの問題点を解消する
ため種々研究を行い、再生パルプを含むパルプとアルギ
ン酸などの生分解性の増粘剤を、三次元網目構造の主原
料としたパルプ発泡ビーズを構造の単位として、その表
面に発泡性粒子を含む熱可塑性樹脂層を設けたパルプ発
泡ビーズを結合させ集合体としたパルプ発泡体を使うこ
とで、その燃焼熱量がポリスチレンの半分以下であるこ
とに注目し、しかもポリスチレン、ポリエチレンに比べ
格段に生分解されやすいことも勘案し、従来の軽量畳床
の発泡プラスチックボードと置き換え使用することによ
り、前記廃材処理時の問題点を解決することができた。
同時に、置換の際に、従来の発泡プラスチックボードの
有している強度等と比較し、パルプ発泡体の物性が不十
分であると考えられる場合には、ハニカム構造体により
補強したパルプ発泡体を作製することにより解決し得る
ことも発見した。

【０００６】この種の発泡体を得るにあたっては、本発
明者らは、パルプ発泡ビーズおよびその製造方法、ある
いはパルプ発泡ビーズを接着させ成形体とするパルプ発
泡緩衝材およびその製造方法を発明し、特開平０５−２
７１４５７号、特開平０５−２７１４５８号、特開平０
５−２３０２６９号、特開平０６−０１５７５３号公報
等に開示した。本発明は、これらに示した発泡材ボード
を畳床構成素材として用いる手段を講じたものといえ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、最下部に防
湿、防虫加工を施した不織布シートを設け、その上にヤ
シ繊維シートを敷き、その上に再生パルプを含むパルプ
と生分解性の増粘剤を三次元網目構造の主原料としたパ
ルプ発泡ビーズを構造の単位として、その表面に発泡性
粒子を含む熱可塑性樹脂層を設けたパルプ発泡ビーズを
結合させ集合体としたパルプ発泡体ボードを敷き、その
上に再びヤシ繊維シート、またはこのヤシ繊維シートに
代えて合板ベニヤを敷き、その上にシルクマットを重ね
合わせ、最上部に再び不織布シートを重ね合わせて構成
した後に、縫い糸にて硬く縫い合わせたことを特徴とす
る軽量畳床である。

【０００８】また本発明は上記発明において、パルプ発
泡体ボードが、裏表からインシュレーションボードにて
挟まれている軽量畳床である。

【０００９】また本発明は上記発明において、パルプ発
泡体ボードが、ハニカム構造体中にパルプ発泡ビーズを
熱結合させ集合体としたものである軽量畳床である。

【００１０】本発明の軽量畳床は、パルプ発泡体ボード
を用い、不織布シート（２ａ），（２ｂ）、ヤシ繊維シ
ート（３ａ），（３ｂ）、シルクマット（５）、合板ベ
ニヤ（９）などの畳床構成要素と適宜組み合わせた無公
害のものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の軽量畳床を一実施形態に
基づいて以下に詳細に説明する。図１は本発明の軽量畳
床の一実施例の斜視図である。図２は本発明の軽量畳床
の一実施例のハニカム構造体を含むパルプ発泡体ボード
の斜視図である。図３は本発明の軽量畳床の改良型の一
実施例を示す斜視図である。また図１〜３において、
（１）は畳床、（２ａ），（２ｂ）は不織布シート、
（３ａ），（３ｂ），（３ｃ）はヤシ繊維シート、
（４）はパルプ発泡体ボード、（５）はシルクマット、
（６）はハニカム構造体、（７）はハニカム補強パルプ
発泡体ボード、（８）は縫い糸、（９）は合板ベニヤ、
（１０）は改良型畳床、（１１ａ），（１１ｂ）はＪＩ
Ｓ−Ｔ級インシュレーションボードである。

【００１２】本発明においては、以下に説明する種々の
組み合わせによパルプ発泡体が、従来の軽量畳床におけ
る発泡プラスチックボードの材料に代わるものとして用
いられる。本発明は上記各発明の延長線上に位置する用
途的発明といってもよく、特にハニカム構造体による補
強法等により新しい無公害の軽量畳床の用途を見いだし
たものである。本発明において出発原料として用いる再
生パルプを含むパルプとしては、針葉樹または広葉樹を
用いた晒または未晒であるクラフトパルプ、ソーダパル
プ、砕木パルプ、スルファイトパルプ、サーモメカニカ
ルパルプ等や古紙、古段ボール紙、古雑誌等に由来する
再生パルプ等が単独であるいは２種以上を混合して使用
可能である。古紙に含まれていたバインダー等の残存成
分も少量であれば使用可能である。

【００１３】この再生パルプを含むパルプに対し、適当
な量の触媒を加えて、懸濁、混練する溶媒としては、特
に限定されないが、原料が凝集等の影響を受けないよう
に選択すればよい。具体的には、水やエチルアルコール
等のアルコール類が例示でき、またこれらを混合して用
いてもよい。

【００１４】ついで、これに生分解性の増粘剤を加えて
混合する。その添加量は添加物質または後に得ようとす
るパルプ発泡体の強度に応じて変更すればよい。

【００１５】上記生分解性の増粘剤にとしてはアルギン
酸ナトリウム塩、澱粉、寒天、マンナン等の天然多糖
類、カルボキシルメチルセルロースなどの天然多糖類の
処理物、もしくはポリビニルアルコール等の合成水溶性
ポリマー等が使用可能である。

【００１６】これを発泡ビーズとするためには一つは発
泡剤を添加し、粒状に成形後発泡させる方法と、もう一
つは界面活性剤を添加し起泡させ、その後粒状に成形す
る方法である。発泡剤を添加する場合は、得ようとする
パルプ発泡ビーズの強度に応じて適当な量を添加すれば
よい。発泡剤としては具体的には熱分解型の発泡剤が好
ましく用いられ、適当な大きさの粒状に成形後、加熱し
発泡させる。このような発泡剤としては、例えば重炭酸
ナトリウム、炭酸アンモニウムなどの無機発泡剤、アゾ
ジカルボン酸アミド、ベンゼンスルホニルヒドラジッド
などの有機発泡剤等が使用可能である。

【００１７】また界面活性剤を添加する場合も、得たい
パルプ発泡ビーズの強度により適当な量を選択して添加
すればよい。具体的には石鹸（高級脂肪酸塩）、ツイー
ン（関東化学株式会社製）系やスパン（関東化学株式会
社製）系の脂肪酸エステル等の非イオン系界面活性剤や
両性の界面活性剤、スルホン化物等のアニオン性界面活
性剤や、カチオン性界面活性剤等が使用可能である。こ
れらと上記の混合物とを激しく攪拌して起泡させる。攪
拌による起泡の程度も希望により加減することができ
る。この気泡を含有した原料を粒状に成形して、加熱乾
燥させてパルプ発泡ビーズが得られるのである。

【００１８】このようにして得られたパルプ発泡ビーズ
の表面に、発泡性粒子を含んだ熱可塑性樹脂層を設け
る。発泡性粒子としてはマイクロカプセル内に低沸点の
溶剤が封入された熱膨張性のマイクロカプセルを使用す
ることができる。すなわち、外殻のポリマーが加熱によ
り軟化するとともに、内殻の溶剤がガス化し、体積が膨
張するものである。具体的には内殻の溶剤としてはイソ
ブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン等の有機溶
剤を、そしてこれを塩化ビニリデン、アクリロニトリ
ル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等から
なる熱可塑性樹脂で包み込んだ熱膨張性マイクロカプセ
ルが好ましく使用できる。

【００１９】パルプ発泡ビーズ表面の熱可塑性樹脂とし
てはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイン
系樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルブチラール、アクリル
樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ナイロンなどのポリアミ
ド、ポリビニルピロリドン等が挙げられ、これらが共重
合したもの、例えば、酢酸ビニル−ポリエチレン共重合
物、ポリエチレン−アクリル酸共重合物等が例示でき、
特にこれらに限定されない。またこれらを単独あるいは
混合して用いてもよい。

【００２０】上記の発泡性粒子および、熱可塑性樹脂を
パルプ発泡ビーズ表面に設けるにあたっては、熱可塑性
樹脂が水を含めた適当な溶剤に溶解されたもの、エマル
ジョンとしたもの等を発泡性粒子を混合し、これをスプ
レーコーティング、含浸等の方法により、塗布するかあ
るいは粉末化された樹脂をディスバージョンとし、これ
に発泡性粒子を混合して、噴霧等により塗工してもよ
い。塗布される発泡性粒子および熱可塑性樹脂量は後に
成形体とする際に、要求される接着強度や、膨張した発
泡性粒子によりもたらされる弾性等によって付加される
弾力性等の状態により、適宜選択すればよく、特に限定
されない。また塗布後は適当な温度で乾燥し溶剤を蒸発
させ、熱可塑性樹脂層とする。

【００２１】このようにして得られたパルプ発泡ビーズ
を集合させて成形体とするためには、希望形状の用意し
た枠型内に投入し、使用した樹脂の溶融温度に応じた適
当な温度で加熱し、樹脂を溶融、その後冷却して固化さ
せ、パルプ発泡ビーズ同士を接着させパルプ成形体を得
ればよい。投入量は強度設計に応じて変更可能である。

【００２２】本発明の軽量畳床で用いるパルプ発泡体は
比重０．１〜０．０３程度のものである。この性質を利
用して、軽量畳床の発泡プラスチックボードに代わるも
のとして十分な圧縮強度等物性を確保するために上記の
発泡をハニカム構造体の存在する空間で行い、両者を一
体化した複合発泡体とすることができた。ハニカム構造
体としては市販の紙製ハニカムなど任意のものを使用す
ることが可能である。

【００２３】

【実施例】以下に本発明の実施例を具体的に説明する。

【００２４】＜実施例１＞図１において、［イ］畳床（４）の最底部に防湿、防虫加工を施した厚
さ２ｍｍ程度の不織布シート（２ａ）を設け、さらにそ
の上に厚さ３ｍｍ程度のヤシ繊維シート（３ａ）を敷
く。ヤシ繊維シートはヤシの実の皮から良質の繊維だけ
を抽出して作られ、繊維方向をランダムに並べ圧縮して
固め、板状にしたもので、高温で乾燥熱処理で製作され
る。［ロ］その上に、厚さ２０〜３０ｍｍ程度のパルプ発泡
体ボード（４）を敷き、その上に再び厚さ３〜４ｍｍ程
度のヤシ繊維シート（３ｂ）か、または、厚さ３ｍｍ程
度の合板ベニヤ（９）を敷き、厚さ６ｍｍ程度の天然絹
糸にて構成されている絹綿にて作られたシルクマット
（５）を重ね合わせ、再び表面上部に防湿、防虫加工を
施した厚さ２ｍｍ程度の不織布シート（２ｂ）にて覆
い、畳床縫い糸（８）にて硬く縫い上げて構成される。［ハ］中間に挿入されるパルプ発泡体ボード（４）は中
央部分に厚さ３〜５ｍｍ程度のヤシ繊維シートを挟み込
んだ厚さ２０〜３０ｍｍ程度のパルプ発泡体ボードの構
成も採用可能である。図２は、パルプ発泡体ボードの発
泡成形時に紙製ハニカム構造体（６）を縦方向にして加
えて同時に発泡させ、ハニカム補強パルプ発泡体ボード
（７）として使用する場合の構成状態を示している。こ
のハニカム補強パルプ発泡体ボード（７）の作成方法に
ついては製造例３で更に詳細に説明する。

【００２５】＜実施例２＞図３は、図１の厚さ３ｍｍ程
度の下部ヤシ繊維シート（３ａ）の上面に、更に、これ
に厚さ７ｍｍ程度のＪＩＳ−Ｔ級インシュレーションボ
ード（木質インシュレーションボード）（１１ａ）を組
み合わせ、その上に厚さ１５ｍｍ程度のパルプ発泡体ボ
ード（４）を挟み込み、再び厚さ７ｍｍ程度のＪＩＳ−
Ｔ級インシュレーションボード（１１ｂ）を組み合わ
せ、更に厚さ３〜４ｍｍ程度のヤシ繊維シート（３ｂ）
と厚さ３ｍｍ程度のシルクマット（５）、厚さ３ｍｍ程
度の不織布シート（２ｂ）を組合わせて、畳み糸（８）
にて硬く縫い上げて構成した改良型軽量畳床（１０）を
示している。

【００２６】以下に、実施例１及び実施例２の軽量畳床
に使用するパルプ発泡体ボードの製造方法に関して具体
例を示し、詳細に説明する。

【００２７】＜製造例１＞パルプ：段ボール由来再生パルプ１００重量部増粘剤：アルギン酸ナトリウム０．５重量％溶液１０００重量部発泡剤：アゾジカルボンアミド２０重量部以上を混練したのち、粒状に成形する。これを塩化カル
シウム２水和物２％溶液中に浸す。アルギン酸ナトリウ
ムは不溶性のアルギン酸カルシウムとなるので、これに
よって形状が安定する。これを１４０℃のオーブンで乾
燥させてパルプ発泡ビーズを得た。次に、この表面に熱可塑性樹脂：乳化ポリエチレン（ザイクセンＡ；住友精化株式会社製）固形分２５％１００重量部発泡性粒子：熱膨張性マイクロカプセル（マイクロスフィアＦ１４００；松本油脂株式会社製）固形分７０％３５重量部の混合物を、パルプ発泡ビーズ１０００重量部に対して
乾燥後の熱可塑性樹脂および、マイクロカプセルの総重
量が２５重量部となるよう噴霧し、８０℃で乾燥させ
た。ついで内径１００ｃｍ×２００ｃｍ断面、高さ３０
ｃｍの箱形金型に投入し、１４０℃で加熱後取り出し
て、室温で放冷し樹脂を固化させ、金型よりとりだして
パルプ発泡体ボードを得た。

【００２８】＜製造例２＞製造例１と同様な方法にて、
パルプ発泡ビーズを得たのち、内径１００ｃｍ×２００
ｃｍ断面、高さ３０ｃｍの箱形金型に投入し、同時に１
００ｃｍ×２００ｃｍ断面、高さ３０ｃｍに切り出した
ハニカム構造体を、開口部が上下方向になる様に箱形金
型に挿入する。その後１４０℃に加熱しその後、充分冷
却放置しハニカム状パルプ発泡体ボードを得た。次に、
製作後従来のポリスチレン発泡体と、上記の各製造法に
より得られた発泡体の圧縮強度特性比較データがＪＩＳ
Ｋ７２２０測定規格により求められた。

【００２９】

【表１】

【００３０】すなわち製造例１により得られたパルプ発
泡体ボードは比重０．０４、圧縮強さ３．２ｋｇ／ｃｍ
²、弾性率は１３５ｋｇ／ｃｍ²で、これらの値は従来
の軽量畳床に使用されるポリスチレン発泡体と比較し圧
縮強さ、弾性率共にやや見劣りがするが十分畳床として
使用できる数値である。燃焼カロリーは約６０％減にな
った。製造例２により得られたハニカム使用のパルプ発
泡体ボードは比重０．０８、圧縮強さ平方センチ当たり
弾性率は５．５ｋｇ／ｃｍ²、１９５ｋｇで、これらの
値は従来の軽量畳床に使用されるポリスチレン発泡体と
比較し圧縮強さ、弾性率共に勝るとも劣らない物性を備
えたものとなった。約５０％減になった。

【００３１】

【発明の効果】本発明の軽量畳床によれば軽量であるこ
とはもとより、パルプ発泡体ボードを畳床用の発泡プラ
スチックボードとして、従来のポリスチレン、ポリエチ
レン発泡体の代替として用いることが十分可能であるこ
とが判明した。さらに、パルプ発泡体ボードにハニカム
構造体に組み込ませることにより、強度的に優れた、軽
量畳床が得られることもわかった。さらには廃棄性、焼
却性が格段に優れ、廃棄時に発生する数々の公害にも十
分に対処できていて、自然環境を破壊しないものであっ
た。さらには、全くの天然素材からなる畳床ではないが
ためにダニ、白アリ、カビ等害虫類等の発生を極めて小
さくすることができたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軽量畳床の一実施例の斜視図である。

【図２】本発明の軽量畳床の一実施例のハニカム構造体
を含むパルプ発泡体ボードの斜視図である。

【図３】本発明の軽量畳床の改良型の一実施例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１…畳床２ａ，２ｂ…不織布シート３ａ，３ｂ，３ｃ…ヤシ繊維シート４…パルプ発泡体ボード５…シルクマット６…ハニカム構造体７…ハニカム補強パルプ発泡体ボード８…縫い糸９…合板ベニヤ１０…改良型畳床１１ａ，１１ｂ…ＪＩＳ−Ｔ級インシュレーションボー
ド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】最下部に防湿、防虫加工を施した不織布シ
ートを設け、その上にヤシ繊維シートを敷き、その上に
再生パルプを含むパルプと生分解性の増粘剤を三次元網
目構造の主原料としたパルプ発泡ビーズを構造の単位と
して、その表面に発泡性粒子を含む熱可塑性樹脂層を設
けたパルプ発泡ビーズを結合させ集合体としたパルプ発
泡体ボードを敷き、その上に再びヤシ繊維シート、また
はこのヤシ繊維シートに代えて合板ベニヤを敷き、その
上にシルクマットを重ね合わせ、最上部に再び不織布シ
ートを重ね合わせて構成した後に、縫い糸にて硬く縫い
合わせたことを特徴とする軽量畳床。
【請求項２】パルプ発泡体ボードが、裏表からインシュ
レーションボードにて挟まれている請求項１に記載の軽
量畳床。
【請求項３】パルプ発泡体ボードが、ハニカム構造体中
にパルプ発泡ビーズを熱結合させ集合体としたものであ
る請求項１または２に記載の軽量畳床。