JP2006096395A

JP2006096395A - 段ボール製緩衝材及びその製造方法

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Publication number: JP2006096395A
Application number: JP2004286040A
Authority: JP
Inventors: Tsurue Fujiwara; 鶴惠藤原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】製品の梱包・輸送の際等に繰り返し振動や衝撃荷重が掛かっても耐衝撃吸収性に優れた段ボール製緩衝材を提供すること。
【解決手段】坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２の強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材１３，１５が、坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の平クラフト紙からなる１枚のライナ１７を介して交互に複数層に亘って積層状に貼着形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、段ボール製緩衝材に関し、更に詳しくは、製品を梱包・輸送する際に段ボール箱の中敷きや物品間の仕切り材等として好適に用いられる段ボール製緩衝材及びその製造方法に関するものである。

最近では、この種の緩衝材は、環境問題から発泡スチロール等の発泡プラスチックを材料に代えて段ボール製の緩衝材が用いられるようになってきている。その段ボール製の緩衝材としては、例えば特許文献１に示されるものが知られている。これは、図６に示したように、１種類の段付き芯材（段の高さ５ｍｍのＡフルート）６３と１枚のライナ６５とを交互に複数積層状に貼合わせていき、最後に最上層のＡフルートの段付き芯材６３の上にライナ６５を貼合わせたものである。この段ボール製緩衝材６１によれば、環境性に優れ、軽量で取扱い性が良いという利点がある。

実用新案登録第３０３４１２５号公報

しかしながら一方で、この従来の段ボール製緩衝材６１は、復元性に乏しく、段ボール箱の中敷き等として使用した時に製品の梱包・輸送時に連続して上下に振動や衝撃が起きたときにいつまでも優しくその衝撃を吸収して受け止めるということができないという問題があった。

また、緩衝材の緩衝性能を十分に発揮させるためには、単に外箱と製品の間の空間を適当に埋めれば良いわけではなく、製品の重さを考慮して、製品が落下した時に、緩衝材がほどよくつぶれて加速度を低く抑えるような条件を見つけることが重要である。したがって更に耐衝撃性・緩衝性に優れ、復元性にも優れた段ボール製の緩衝材が求められていた。

本発明の解決しようとする課題は、製品の梱包・輸送の際等に繰り返し振動や衝撃荷重が掛かっても耐衝撃吸収性に優れ、歪みや変形が少なく、優れた緩衝性能を発揮することができる段ボール製緩衝材を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明の段ボール製緩衝材は、請求項１に記載のように、坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２の強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材が、坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の平クラフト紙からなる１枚のライナを介して交互に複数層に亘って積層状に貼着形成されてなることを要旨とする。

また、本発明の段ボール製緩衝材は、請求項２に記載のように、前記２種類の段付き芯材の１種類がＪＩＳ規格の段高さがおよそ５ｍｍのＡフルート、他の１種類がＪＩＳ規格の段高さがおよそ３ｍｍのＢフルートであることを要旨とする。

さらに、本発明は上記段ボール製緩衝材を製造するに際し、請求項３に記載のように、坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の平クラフト紙からなる一枚のライナに坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２の強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材のうちの一方を貼着し、その段付き芯材の上に前記ライナと同一素材の一枚ライナを貼着して更にそのライナの上に他方の段付き芯材を貼着して緩衝ユニット材を形成し、該緩衝ユニット材を順次積層状に貼着し、最上層の緩衝ユニット材の上層面に前記ライナと同一素材のライナを適宜貼着するようにしたことを要旨とする。

また、本発明の別の製造方法として、請求項４に記載のように、坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の平クラフト紙からなる一枚のライナに坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２の強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材のうちの一方を貼着し、その段付き芯材の上に前記ライナと同一素材の一枚ライナを貼着して更にそのライナの上に他方の段付き芯材を貼着して第１の緩衝ユニット材を形成し、また該第１の緩衝ユニット材の上面に前記ライナと同一素材の一枚のライナを貼着して第２の緩衝ユニット材を形成し、該第２の緩衝ユニット材の上に前記第１の緩衝ユニット材をライナが貼合わされていない面を下にして順次積層状に貼着するようにしたことを要旨とする。

本発明の請求項１に記載の段ボール製緩衝材によれば、その面方向に大きな衝撃荷重が印加されても段高さの異なる２種類の段付き芯材によりその衝撃荷重が吸収され、繰り返しの衝撃にもその衝撃吸収性能が持続して復元性にも優れ、高い衝撃効果が発揮されるものである。この場合段付き芯材として波高さの異なる２種類の芯材を用いていることにより弾性変形性能に差があって衝撃吸収が高められ、また、各段付き芯材間に介在されるライナも１枚づつであるためその衝撃吸収性能が各層に伝達されて耐衝撃吸収性能が高められているものと推察される。

また、本発明の請求項３，４に記載の段ボール製緩衝材の製造方法によれば、所望の緩衝ユニット材を貼合わせていくことで比較的作業性良く効率的に製造される。また、製品の梱包形態等に応じて適宜緩衝ユニット材を選択し、積層枚数を決めてやれば、製品毎の好適な緩衝性能を有する段ボール製緩衝材が容易に製造されることとなる。

以下に本発明の各種の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は一実施形態としての段ボール製緩衝材を示す斜視図である。図示の段ボール製緩衝材１１は、強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材１３，１５の間に、１枚の平クラフト紙からなるライナ１７が介在されて交互に複数層に亘って積層状に貼合わされたものである。この実施例では段付き芯材１３，１５を組として５段に亘って積層形成されている。そして最下層と最上層にもライナ１８，１９が貼合わされている。この段ボール製緩衝材１１は、ライナ１７と段付き芯材１３，１５とが多層に重ねて形成されているため、断面がハニカム構造を呈している。

前記段付き芯材１３，１５は一方の波高さの大きい方の芯材１３がＪＩＳ規格の「Ａフルート」と称される、波高さがおよそ５ｍｍのものが用いられ、また他方の波高さの小さい方の芯材１５がＪＩＳ規格の「Ｂフルート」と称される、波高さがおよそ３ｍｍのものが用いられている。

また、両段付き芯材１３，１５ともに、坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２のものが用いられ、坪量が１２０ｇ／ｍ^２より小さいと耐衝撃吸収性が弱くなり、逆に坪量が４００ｇ／ｍ^２を越えると弾発性が悪くなる。好ましくは、坪量１５０ｇ／ｍ^２〜２８０ｇ／ｍ^２の範囲である。一方、ライナ１７，１８，１９は、坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の薄手の平クラフト紙が用いられる。このクラフト紙は、伸縮性がよく破裂強度が大きいことから、繰返し使用しても極めて破れにくく、緩衝効果を高めるには優れた材料である。ライナ１７，１８，１９の坪量は、好ましくは、４０ｇ／ｍ^２〜８０ｇ／ｍ^２の範囲である。

図２は、この段ボール製緩衝材１１を製造するに際して用いられる緩衝ユニット材を示したものである。図示の緩衝ユニット材２１は、前述のライナ１８にまずＡフルートの段付き芯材１３を貼着し、その上にライナ１７を貼着してその上にＢフルートの段付き芯材１５を貼着したものである。この緩衝ユニット材２１を５枚用意し、順に積層状に貼合わせていき、最後に最上層のＢフルートの段付き芯材１５の上にライナ１９を貼合わせれば、前述の図１に示した段ボール製緩衝材１１が得られることになる。

図３は、最上層のライナ１９を貼合わせない場合の段ボール製緩衝材３１を示したものである。最上層のライナ１９を貼合わせるかどうかは、見栄の問題であって耐衝撃吸収性能としてはそれ程差がないものと考えている。

図４は、図２に示した緩衝ユニット材２１とは別の第２の緩衝ユニット材４１を用意し、この第２の緩衝ユニット材４１の下に順次図２に示した緩衝ユニット材２１を貼合わせたものである。すなわち第２の緩衝ユニット材４１として、ライナ４３にＡフルートの段付き芯材４５を貼着し、その上にライナ４７を貼着してその上にＢフルートの段付き芯材４９を貼着し、そのＢフルートの段付き芯材４９の上にライナ４２を貼合わせたものが準備されている。

そして、この第２の緩衝ユニット材４１のＡフルート側のライナ４３面に前述の図２に示した第１の緩衝ユニット材２１のＢフルートの段付き芯材１５面を重ね合わせるように順次第１の緩衝ユニット材２１を貼合わせていくことにより図１に示した段ボール製緩衝材１１が得られることになる。

図５は、本発明品の変形例を示す段ボール製緩衝材の斜視図である。図５に示した段ボール製緩衝材５１は、第３の緩衝ユニット材５３の上に順次図２に示した緩衝ユニット材２１のＢフルートの段付き芯材１５面を貼合わせ積層したものである。すなわち第３の緩衝ユニット材５３として、平クラフト紙からなるライナ５５にＡフルートの段付き芯材５７を貼着し、その上にライナ５９を貼合わせたものが準備されている。

そして、この第３緩衝ユニット材５３のライナ５９面に前述の図２に示した第１の緩衝ユニット材２１のＢフルートの段付き芯材１５面を重ね合わせるように順次第１の緩衝ユニット材２１を貼合わせていくことにより最上層と最下層が共にＡフルートの段ボール製緩衝材５１が得られることになる。

（実施例１〜６）
次に、本発明品と従来品との比較において段ボール製緩衝材の動的緩衝特性を見るための連続落下試験を行ったのでそれについて説明する。実施例１〜６の実験材料となる段ボール製緩衝材は、図１に示すように、ライナにＡフルートの段付き芯材を貼着し、その上にライナを貼着してその上にＢフルートの段付き芯材を貼着した緩衝ユニット材を５枚用意し、順に積層状に貼合わせていき、最後に最上層のＢフルートの段付き芯材の上にライナを貼合わせたものを使用した。尚、このときのＡフルートの段付き芯材及びＢフルートの段付き芯材は坪量１６０ｇ／ｍ^２の強化紙材を用い、ライナは５０ｇ／ｍ^２のクラフト紙とした。

実験条件は、試験片（段ボール製緩衝材）として８０ｍｍ×８０ｍｍ×５０ｍｍ（縦×横×高さ（ｍｍ））の大きさのものを使用し、試験環境としては温湿度が２３℃の室温において５０％の条件とした。そして、試験片の上に３０ｃｍの高さからおもりを落下させるもので、そのおもりの重さは、実施例１が１．８ｋｇ、実施例２が３．８ｋｇ、実施例３が５．８ｋｇ、実施例４が７．８ｋｇ、実施例５が９．８ｋｇ、実施例６が１１．８ｋｇとした。試験はそれぞれ５枚ずつの試験片を用意し、それらの試験片の上に３０ｃｍの高さからおもりを１回目、２回目、３回目…と落下させ、その落下回数毎の落下加速度値（Ｇ値）及びひずみ量を計測してその平均値を求めた。

（比較例１〜６）
比較例１〜６の実験材料となる段ボール製緩衝材は、従来例として図６に示したもの、すなわち、Ａフルートの段付き芯材と１枚のライナを順次積層状に貼合わせていき、最後に最上層のＡフルートの段付き芯材の上にライナを貼合わせたものを使用した。試験片の大きさは本実施例品と略同じで８０ｍｍ×８０ｍｍ×高さ５０ｍｍ（Ａフルートが８層）とし、試験環境の温室度条件及びおもりの条件は本実施例品１〜６と同じとした。その結果を表１に示す。尚、おもりが落下時に底づきしたものは測定不能とし傍線（−）で示した。

この表１において、「許容加速度値（Ｇ値）」とは、一般的に衝撃に対する製品強度を示す言葉で、ある製品に加速度を与えて荷重を印加したときに、その製品が破損しないぎりぎりの加速度を意味し、例えば、製品が５０Ｇならば、製品重量の５０倍の力が瞬間的に加わったことになる。パソコンやプリンタ、あるいはエアコン、ファンヒータ等の家電製品等の許容加速度（Ｇ）は４０〜６０とされており、この値を越えると落下等により製品が破壊されることになる。

また、この表１において「ひずみ量」は、おもりを落下させる前の状態の試験片の厚み寸法を基準とし、これにおもりを落下させた時の試験片の厚み寸法との寸法差で表わしており、このひずみ量の値が大きいと弾性復元力が弱いということを意味している。

しかして表１に示されるように、おもりの落下高さ３０ｃｍの場合、例えば、おもりの重さが同じ実施例１と比較例１とを比較した時にいずれもおもりの落下回数５回まではＧ値が５０以下で許容加速度値５０Ｇの製品を保護することができるとの結果が得られたが、そのＧ値が比較例１よりも実施例１の方が低いことがわかった。これはおもりの落下回数が増すほど鮮明な結果となった。そしてこのことは、実施例２〜６と比較例２〜６の比較においても同じことが言え、本発明品の方が比較品よりもＧ値が低い値を示すことが確認された。その結果、実施例２では落下回数４回までもつのに比較例２では３回までしかもたないとか、実施例４では落下回数２回までもつのに比較例４では１回しか持たないというような結果であった。

また、ひずみ量を比較してみても、本発明品の方が同じ条件で比較品よりも低い値を示していることがわかる。例えば、実施例１と比較例１を比較してみても、落下回数１回〜５回までいずれの場合も実施例１の方が比較例１よりもひずみ量の値が小さい。実施例２〜６と比較例２〜６とを比較しても同じことが言える。このことより本発明品の方がおもりの落下に対する弾性復元力にも優れていることがわかる。

このような結果が得られた理由として、本発明品は、段高さの異なる２種類の段付き芯材によりその衝撃荷重が吸収され、各段付き芯材間に介在されるライナも１枚づつであるため、その衝撃吸収性能が各層に伝達されやすく繰り返しの衝撃にもその衝撃吸収性能が持続して復元性にも優れ、高い衝撃効果が発揮されたものと推察される。

（実施例７〜１０）
次におもりの落下高さを６０ｃｍにして同じような実験を行った。実施例７〜１０の実験材料となる段ボール製緩衝材は、実施例１〜６と同じものを使用した。実験条件は、おもりの重さを実施例７が１．８ｋｇ、実施例８が３．８ｋｇ、実施例９が５．８ｋｇ、実施例１０が７．８ｋｇとした。試験はそれぞれ５枚ずつの試験片を用意し、それらの試験片の上に６０ｃｍの高さからおもりを繰り返し落下させ、その落下回数毎の落下加速度値（Ｇ値）及びひずみ量を計測しその平均値を求めた。

（比較例７〜１０）
比較例７〜１０の実験材料となる段ボール製緩衝材は、比較例１〜６と同じものを使用した。実験条件は、実施例７〜１０と同じである。その結果を表２に示した。

表２に示されるように、落下高さを６０ｃｍにした場合、表１の場合と同様、本発明品の方が比較品よりも同じ条件下で加速度値（Ｇ値）もひずみ量も低い値を示すことが確認された。そして、このことより本発明品によれば、製品の落下高さが高くなったり、落下の繰り返しにより衝撃荷重が累積したりしても、Ｇ値が製品の許容加速度値を越えることなく、ひずみ量の増大も少ないために耐衝撃性・緩衝性に優れ、復元性にも優れたものであることがわかる。

以上、本発明の各種の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施例では、段付き芯材としてＡフルート（５ｍｍ）とＢフルート（３ｍｍ）の２種類の積層品について説明したが、段付き芯材の段高さは適宜変更することはできるし、その芯材の坪量も梱包・輸送等される製品に応じて適宜選択すると良い。ライナの坪量についても同様のことが言えるものである。

本発明の一実施形態に係る段ボール製緩衝材の斜視図である。図１に示した段ボール製緩衝材を製造するに際して用いられる第１の緩衝ユニット材を示す斜視図である。図１に示した段ボール製緩衝材の他の実施形態として最上層にライナを貼合わせていない段ボール製緩衝材の斜視図である。本発明の段ボール製緩衝材の製造に用いられる第２の緩衝ユニット材の斜視図である。本発明品の他の実施形態の段ボール製緩衝材とその製造に用いられる第３の緩衝ユニット材の斜視図である。従来一般的に知られている段ボール製緩衝材の斜視図である。

符号の説明

１１，３１，５１段ボール製緩衝材
１３，４５，５７，６３段付き芯材（Ａフルート）
１５，４９段付き芯材（Ｂフルート）
１７，４２，４３，４７，５５，５９，６５ライナ
１８ライナ（最下層）
１９ライナ（最上層）
２１第１の緩衝ユニット材
４１第２の緩衝ユニット材
５３第３の緩衝ユニット材

Claims

坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２の強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材が、坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の平クラフト紙からなる１枚のライナを介して交互に複数層に亘って積層状に貼着形成されてなることを特徴とする段ボール製緩衝材。
前記２種類の段付き芯材は、１種類がＪＩＳ規格の段高さがおよそ５ｍｍのＡフルート、他の１種類がＪＩＳ規格の段高さがおよそ３ｍｍのＢフルートであることを特徴とする請求項１に記載の段ボール製緩衝材。
坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の平クラフト紙からなる一枚のライナに坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２の強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材のうちの一方を貼着し、その段付き芯材の上に前記ライナと同一素材の一枚ライナを貼着して更にそのライナの上に他方の段付き芯材を貼着して緩衝ユニット材を形成し、該緩衝ユニット材を順次積層状に貼着し、最上層の緩衝ユニット材の上層面に前記ライナと同一素材のライナを適宜貼着するようにしたことを特徴とする段ボール製緩衝材の製造方法。
坪量２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の平クラフト紙からなる一枚のライナに坪量１２０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２の強化紙材により波高さの異なる２種類の波状に形成した段付き芯材のうちの一方を貼着し、その段付き芯材の上に前記ライナと同一素材の一枚ライナを貼着して更にそのライナの上に他方の段付き芯材を貼着して第１の緩衝ユニット材を形成し、また該第１の緩衝ユニット材の上面に前記ライナと同一素材の一枚のライナを貼着して第２の緩衝ユニット材を形成し、該第２の緩衝ユニット材の上に前記第１の緩衝ユニット材をライナが貼合わされていない面を下にして順次積層状に貼着するようにしたことを特徴とする段ボール製緩衝材の製造方法。