JP3162011U - 多機能緩衝材 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用後の廃棄性と外装体内に混載収納される製品や商品で形成される余剰空間に簡便に充填でき、優れた固定性と緩衝性を発揮できる多機能緩衝材の提供。【解決手段】 米からなる分解性素材１００部にポリエチレン若しくはポリプロピレン樹脂からなる相溶融着材が２５乃至４５部と、この全体に対して光分解剤、生分解剤若しくは化学分解剤からなる分解促進剤が０．１乃至５．０重量％で配合された素材を押出成形機で水を３．０乃至６．０重量％割合で加水のうえ、その発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２０乃至３０ｍｍで且長さが該直径の１乃至３倍に切断された構成。【選択図】図１

Description

本考案は多様な寸法や形状若しくは重量の製品や商品でも、外装体内に高い固定性と緩衝性を以って収納され安全輸送がなしえるとともに、使用後は短期に分解並びに減容化し廃棄性にも極めて優れる多機能性緩衝材に関する。

製品や商品がその輸送や保管或いは取扱いを経て生産者から消費者に安全に提供されるためには、外部との直接接触で被る損傷や摩損から保護のために通常においてはダンボール箱等による外装体が用いられるものであるが、更には該外装体内には多様な寸法形状及び重量の製品や商品が収納されるもので、輸送時や取扱時には繰返し衝撃加重や振動加重が付加され、而も保管時においてもその積層に伴う静荷重が付加されるものであるから、これら付加力への対処が要請される。

ところで経済成長期の如く大量生産、大量販売、大量消費の経済状況下においては小品種多量生産がなされ、且その生産される製品や商品も略画一的な寸法形状並びに重量であるから、これら製品や商品を緩衝性を保持するダンボール材で包被される形状に形成した内装体に収納し、更にこの内装体の所要数が収納される寸法形状にダンボール材で形成された外装体内に収納させることにより相互が密着し、製品や商品も遊動することなく且これら内装体及び外装体によって衝撃加重や振動加重はもとより静荷重に対しても十分に対処できていた。

ところで現状の如く物質面が十分に充足されてなる状況下においては、消費者の消費性向も個性化や高機能化或いは使用簡便化等の特異的特徴的機能を求めており、従って生産者においては当然に多品種小量化生産を余儀なくされ、而もこれら製品や商品相互はそれぞれにその寸法や形状及び重量も異にする。
反面消費者の消費性向の変化に伴い製品や商品の販売も、従来の小品種多量の製品や商品を、物流機能を併用しつつ特約店や小売店に拡散再販する商流から、極めて広範囲に亘る製品や商品を集約展示し可能な限り衝動的購買まで誘因せしめる量販店や生活用品を主体とするコンビニエンスストア、或いはカタログショッピング、通信販売若しくはネット販売等の販売手段に移行しつつある。

これがため製品や商品の生産者から販売業者への物流も、今日では多種多様な寸法形状或いは重量の製品や商品を外装体内に混載収納させて発送させ、更には販売業者も適宜の外装体内に多種多様な寸法形状或いは重量の製品や商品を混載収納させて発送させることが有利とされ、とりわけ今日の如く外食産業のフランチャイズ化に伴う発達に際しては、狭少且膨大数の店舗内で即時調理提供をなすためには食材の保管も十分になしえず、実態としては毎日必要な多種に亘る食材の必要量を食材問屋より混載発送させており、かかる発送にも外装体による混載収納させることが食材の保護のうえからも不可避とされるに至っている。

ところで、その寸法や形状或いは重量が多岐に亘る製品や商品を所要の内容積からなる外装体内に混載収納させたうえ輸送、保管、取扱いをなす場合において混載収納された製品や商品は、外部との直接接触による損傷や摩損或いは塵埃の付着や汚れの防止は図れるものの、混載収納されるそれぞれの製品や商品の寸法や形状或いは重量等は多種多様に亘るため、外装体内には随所に余剰空間が発生しかかる状態のまま輸送、保管、取扱いに供した場合には、保管時には多層の積層に伴う静加重が外装体全面に付加されるとともに、混載収納により外装体の内部随所に生成される余剰空間へ付加される静加重に対して外装体が対抗しえずに変形や崩形し外装体自体の損傷とともに収納されてなる製品や商品の汚損や損傷の危険も生じ、且著しい場合には積層の崩壊危険も発生する。
加えて輸送時や取扱い時には、多方向からの衝撃や振動も付加されるため外装体内の随所に形成される余剰空間により製品や商品相互が激しく衝突し、製品や商品の毀損や滅損或いは故障の発生原因ともなる。

これがため、その初期においては図７のＡに示すように外装体の余剰空間に新聞紙等を丸めてなるクッション材ａを充填させて緩衝材としたものが使用されていたが、その形成や充填には多大な労力が強いられることから、その後においては図７のＢに示すように高発泡スチロール素材を略円柱状若しくは枕形に成形させた発泡バラ緩衝材ｂが充填使用され、更に近年に至っては図７のＣに示すように合成樹脂フィルム相互間に所要の間隙を以って空気層を密封形成させた所謂エアーキャップ緩衝材ｃを、外装体内に敷設させ若しくは包被させた衝撃や振動を吸収緩衝せしめて安全輸送や保管或いは取扱いがなされている。

ところで、外装体内に多様な寸法形状及び重量からなる製品や商品が内装体で包被され若しくは直接に混載収納され、且随所に形成される余剰空間に緩衝材を充填して安全に輸送させるためには、静加重はもとより衝撃や振動加重の付加に際して外装体が十分に対抗して製品や商品を保護しえることが肝要である。
これがためには余剰空間に充填される緩衝材が、静加重や衝撃若しくは振動加重の付加に対して十分に対抗して製品や商品を固定保持する固定性と、且吸収緩衝する緩衝性を発揮させることが必要となる。加えてこの緩衝材は生産者からの製品や商品が消費者に渡る僅かな輸送、保管、取扱いの期間内の製品や商品の保護のためのもので、使用後は環境保全のうえからも短期に分解、崩壊し減容化とともに廃棄性に優れるものが要件とされる。

然しながら現状の緩衝材即ち通称バラ緩衝材はポリステレン樹脂素材を略５０乃至６０倍に発泡させたうえ、略その口径が２５乃至３０ｍｍ長さが略３０乃至３５ｍｍ程度に円柱形若しくは枕形に切断形成させたものが主に使用されているが、ポリスチレン樹脂発泡材は柔軟なうえ、その長さ方向に発泡構造面が切断露呈されてなるため脆弱であって、僅かな静加重や衝撃若しくは振動加重が付加されることにより容易に縮合変形し、余剰空間内の充填性が損なわれ製品や商品相互の衝突による製品や商品の損傷や摩損等の発生が危惧されるとともに、使用後においては十分な管理をせぬと脆弱且軽量なため、破損片等が外部に飛散し景観を阻害するばかりか焼却処分においても多量の煤煙と臭気を発生させる等、廃棄面にも大きな問題を抱えている。

更にエアーキャップも合成樹脂フィルム相互間に所要の間隙を以って空気層を密封形成させた略均等な厚さの構成であって、外装体の内部表面や底面への使用においては大きな静加重の付加にも十分対抗しえるものの、バラ緩衝材の使用の如く外装体内に多様な寸法形状及び重量の製品や商品が混載収納されることにより、多様に形成される余剰空間に充填させるためには、該エアーキャップもその幅や長さに裁断のうえ折合させ若しくは巻回させて充填させる必要があり多大な労力が強いられ、而も使用後の開梱時には膨大な嵩張りを持つ廃棄物となって発生するため、その保管場所の確保や焼却手続きにも多大な労力が強いられる。そしてこれら合成樹脂素材に代えて環境保全のうえから、脂肪族ポリエステルや澱粉／ＰＶＡ系の生分解性樹脂素材の開発もなされているが、柔軟性の保持や多重な製品等に対する緩衝性の創出が不十分なうえ、コスト的にも極めて割高となること等から実用化には至っていない。

考案者等はかかる実情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、加熱加圧と加水により高粘着性と可塑性及び分解性を保持する素材として、米若しくは米に穀物が２０乃至４０重量％割合で混合された分解性素材１００部と、該分解性素材に対しポリエチレン若しくはポリプロピレン樹脂からなる相溶融着材が２５乃至４５部及びこれら全体量に対し０．１乃至５．０重量％割合の分解促進剤とを加水しつつ押出成形により２０乃至１００倍に且扁平状に発泡成形させることにより前記問題を解決しえることを究明し、既に特願２００９−１２６９８２号で開示している。
而して今日においては、前述の如く生産者においては多品種少量化生産を、更に販売業者も広範囲に亘る製品や商品を集約展示のうえ可能な限り多種の製品や商品を衝動的に一括購買せしむる販売手段へと移行しつつあり、従って製品や商品の物流に際しては包装コストの削減のうえからも、外装体内に多種に亘る製品や商品を混載収納させる輸送手段が増大化し、これがためには廃棄性はもとより外装体内に適宜に且多様な形状と容積で形成される余剰空間内に充填が容易で而も収納される製品や商品との固定性及び緩衝性に優れるバラ緩衝材が強く求められている。
そこで考案者等は前記先願技術をもとに成形方法や発泡倍率、製品形状及びその組合せにより数多の実用試験を重ね、以って本考案に至った。

本考案は使用後の廃棄性はもとより、外装体内に混載収納される製品や商品により形成される適宜の形状及び容積の余剰空間内に簡便に充填でき、且優れた固定性と緩衝性を発揮しえる多機能緩衝材を提供することにある。

上述の課題を解決するために本考案が用いた技術的手段は、米若しくは米に対し２０乃至４０重量％割合で穀物が混合された分解性素材１００部にポリエチレン若しくはポリプロピレン樹脂からなる相溶融着材が２５乃至４５部、及び光分解剤、生分解剤若しくは化学分解剤からなる分解促進材が全体量に対し０．１乃至５．０重量％割合で配合され、且水を３．０乃至６．０重量％割合で加水のうえ、押出成形によりその発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２０乃至３０ｍｍで且その長さが直径に対して１乃至３倍に切断されてなる構造からなる多機能緩衝材に存するものであり、更にはその発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２０乃至３０ｍｍ且その長さが該直径に対し、１乃至３倍に切断された多機能緩衝材に、その発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２乃至３ｍｍで且その長さが直径に対し１乃至３倍に切断された微細多機能緩衝材が３０容積％以上で混合され、最密充填密度に形成されてなる多機能緩衝材に存する。

本考案は上述の如き構成からなるものであって、米若しくは米に２０乃至４０重量％割合の穀物が混合された分解性素材１００部に対して、ポリエチレン若しくはポリプロピレン樹脂からなる相溶融着材が２５乃至４５部及び光分解剤、生分解剤及び化学分解剤より選ばれる一種以上が全体量に対して０．１乃至５．０重量％割合で配合された素材を用いるものであって、分解性素材が粒形状のうえ相溶融着材もペレット状であるから、本考案の成形手段に用いる押出成形機には供給性が極めて良く、高い生産性を以って形成できる。

更に供給された素材に水が３．０乃至６．０重量％割合で加水のうえ加熱溶融混練させ、その発泡倍率が６０乃至１００倍で且その直径が２０乃至３０ｍｍの円柱状に発泡成形させつつ、その長さを直径の１乃至３倍に切断させてなる構成のものであるから、発泡が加熱水蒸気によりなされるため極めて安全であるとともに、その発泡倍率が６０乃至１００培と高発泡であるから柔軟なうえ嵩高軽量で且僅かな衝撃加重や振動加重でも十分に緩和作用を発揮する。そして本考案では高発泡で柔軟であるものの、押出成形機での発泡成形に際して配合されてなるポリエチレンやポリプロピレン樹脂からなる相溶融着材が溶融粘性が低く押出成形機の円柱状金型接触面に移行されて押出しされることから、形成された本考案品の外表面を包被した状態で押出し形成され、その直径に対して１乃至３倍に切断されても保形力を保持し、静加重や衝撃加重若しくは振動加重が付加されても縮合変形することがなく収納された製品や商品を安全に輸送できる。加えて本考案はその直径に対して長さが１乃至３倍と長く形成されてなるため、外装体と収納される製品や商品との余剰空間内に充填させた場合に、相互の接触面積も大きく固定性が一段と高められる。

更に本考案においては、外装体内に収納される製品や商品は多様な寸法形状であるから及び創出される余剰空間の形状や容積も多様に亘りこれら余剰空間に本考案を固定性と緩衝性を発揮しえるよう充填させるためには却って労力が強いられる。そこで本考案においては最密充填作用を発揮させるため、その発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２０乃至３０ｍｍ及びその長さが該直径の１乃至３倍に切断された本考案に、その発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２乃至３ｍｍ及びその長さがこの直径の１乃至３倍に切断された微細な本考案を３０容積％割合以上で混合させることにより、余剰空間内に投入充填させるのみで最密充填作用が働き、極めて密着した状態に充填され固定性はもとより緩衝性に優れる充填がなしえる。そして本考案の分解性素材はもとより相溶融着材も光分解剤、生分解剤若しくは化学分解剤が配合されてなるから、使用後は短期に分解崩壊し減容化も図れる。

米からなる分解性素材１００部にポリプロピレン樹脂からなる相溶融着材４０部と脂肪族ケトンからなる光分解剤並びにキチンからなる生分解剤及び金属カルボン酸塩と脂肪族ポリヒドロキシカルボン酸からなる化学分解剤が全体量に対して４．５重量％割合で配合のうえ、押出成形機で供給部３０℃、計量部２８０℃及び円柱型ダイス２８０℃で、且供給素材に対し４．５重量％割合の加水をなし発泡倍率１００倍、直径３０ｍｍで吐出のうえ該直径に対して１．５倍の長さで連続的に切断する。

以下に本発明実施例を図とともに詳細に説明すれば、図１は本考案多機能緩衝材１の説明図、図２は同断面説明図であって、本考案は多種多様な寸法形状及び重量からなる製品や商品２を、所要内容積の外装体３内に混載収納のうえ、生産者から消費者に配送する場合の輸送、保管、取扱い時に付加される静加重や衝撃加重或いは振動加重を吸収緩和させて、製品や商品２の損傷や摩損等を防止し安全に納品させるための多機能緩衝材１に係るものである。
これがためには外装体３内に混載収納される多種多様な寸法形状及び重量の製品や商品２との間に形成される余剰空間３Ａ内に、密なる充填により外装体３と製品や商品２との固定性及び緩衝性を高めることにある。加えて重要なことは本考案多機能緩衝材１も、実質的には生産者から消費者に納品される短期間の後は、極めて軽量且嵩高であるから、速やかな分解や崩壊による減容化はもとより、容易に廃棄しえる廃棄性も極めて重要となる。

そこで本考案に使用する分解性素材１Ａとしては吸水や微生物等により容易に分解しえ且、高い生産性を実現するために押出成形機４を使用するうえからも、澱粉質で且粒形状の米が挙げられ、更に分解性素材１Ａとしては米のみに限定されず、米に対して２０乃至４０重量％割合で麦、あわ、ひえ、モロコシ等の混合も可能である。
しかしながら分解性素材１Ａとして米や米に穀物が配合されてなる澱粉質のみの使用では、押出成形において加熱加圧と加水により澱粉がα化したままで緩衝材が形成されることとなり、かかる状態では吸湿吸水により容易に膨潤脆化し実用使用に供しえぬばかりか、加水条件によっては極めて硬く緩衝性に劣る性能となり、反面加水が十分になされると薄い発泡区画構造となり、多重な製品や商品２への圧縮弾性力が不足し実用使用に供しえぬ結果ともなる。

そこでこの分解性素材１Ａの難点を改善するため、ポリエチレン若しくはポリプロピレン樹脂から選ばれる相溶融着材１Ｂが配合されるもので、該相溶融着材１Ｂは本考案多機能緩衝材１の成形に用いる押出成形機４内において、加熱加圧混練により分解性素材１Ａと相溶性を示すとともに成形後の常温下において柔軟性を保持するとともに、加熱発泡に際して比較的厚い発泡区画で且密な発泡形成が可能であるとともに、他方において合成樹脂素材として安価なうえ耐光性や耐候性等に劣り、使用後の分解性の目的に適合することによるもので、該相溶融着材１Ｂの配合割合は、分解性素材１Ａ１００部に対して２５乃至４５部が好都合である。

加えて本考案多機能緩衝材１は、使用後には速やかな分解や崩壊による減容化並びに容易に廃棄しえる廃棄性の実現が不可欠であって、これがためには配合された相溶融着材１Ｂの分解滅失を図るうえから、分解性素材１Ａ及び相溶融着材１Ｂ全体量に対して分解促進剤１Ｃが０．１乃至５．０重量％割合で配合されるもので、該分解促進剤１Ｃは光分解剤、生分解剤及び化学分解剤の内より一種以上が配合される。かかる場合における光分解剤の具体例としては脂肪族または芳香族ケトン族やキノン類が、生分解剤の具体例としてはキチンやスターチ、セルロース等が、更に化学分解剤としては金属カルボン酸塩や脂肪族ポリヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。

かくしてなる分解性素材１Ａ、相溶融着材１Ｂ及び分解促進剤１Ｃからなる素材は、図３に示す如き押出成形機４を用いて押出成形により本考案多機能緩衝材１が成形される。
即ち該押出成形機４は図示する如くそのホッパー部４Ａより供給された素材は、加熱手段が装備されたシリンダー４Ｂ内に配備されてなるスクリュー４Ｃにより順次移送させつつ加熱加圧混練が施されるとともにその発泡倍率を６０乃至１００倍に加熱水蒸気を以って発泡させるうえから、ホッパー部４Ａの前部位に水５を素材に対し３．０乃至６．０重量％割合で加水のため注水孔４Ｄが設けられている。

そしてかかる押出成形機４による成形条件は製品規格によっても異なるが、一般的にはホッパー部４Ａ近傍で略３０乃至４０℃、シリンダー４Ｂの中央圧縮部位で略２３０乃至２５０℃、先端ダイ４Ｅ部分では略２５０乃至２９０℃程度に設定される。加えてダイ４Ｅ部分にはその口径が略２０乃至３０ｍｍの成形ノズル４Ｆが配設されたうえ、該成形ノズル４Ｆより断面円柱状に発泡成形させて吐出せしむるとともに、吐出された発泡成形物を該成形ノズル４Ｆ近傍に配設した回転カッター４Ｇにより、この発泡成形物の直径に対し１乃至３倍の長さを以って連続的に切断することで、本考案多機能緩衝材１が形成される。

かくして形成される本考案多機能緩衝材１は図１に示す如くその発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２０乃至３０ｍｍ且その長さが直径の１乃至３倍に形成される。そして図１のＡには多機能緩衝材１の直径に対する長さが３倍に切断形成された物が、更に同図１のＢには直径に対する長さが１倍に切断された物が示されている。そしてかかる多機能緩衝材１の両側面には、切断面１０が形成されており且この切断面には６０乃至１００倍に発泡形成された膨大数の比較的柔軟な発泡区画１１が露呈されてなるものの、本考案の特徴的側面として押出成形機４内で分解性素材１Ａと相溶融着材１Ｂとが十分に加熱加圧混練され発泡成形されるものであるが、成形に際して成形ノズル４Ｆ内を吐出される場合には、相溶融着材１Ｂが加熱溶融粘性が小さく、従って成形時に成形ノズル４Ｆ内面即ち本考案多機能緩衝材１の外表面に該相溶融着材１Ｂによる比較的硬い外皮層１２が形成されることとなり、従って使用時における静加重や衝撃加重若しくは振動加重が付加されても、縮合変形されることなく余剰空間３Ａ内に充填されても固定性が十分発揮され、而も内部の柔軟な発泡区画により十分に緩衝性も発揮される。更に余剰空間３Ａ内への充填使用では、その直径に対して２乃至３倍の長さの場合の方が数多の実用使用の経過からは固定性に優れることに留意すべきである。

ところで外装体３内に製品や商品２を混載収納させる手段も、例えば膨大数のフランチャイズ化された店舗へのデイリー食材を納入させる場合は、輸送される外装体３も膨大で且その内部に混載収納される製品や商品２も各個に異なり形成される余剰空間３Ａの形状や容積も各個に異なる。そしてこれら余剰空間３Ａに本考案多機能緩衝材１を手作業で、それぞれ充填させるには莫大な労力が強いられる。
そこでかかる場合には最密充填作用を利用して簡便に余剰空間３Ａ内に注入充填させるもので、これがためには図４に示す如くその発泡倍率が６０乃至１００倍で、その直径が２０乃至３０ｍｍで長さが該直径の１乃至３倍に形成された多機能緩衝材１に対してその発泡倍率が６０乃至１００倍で、その直径が２乃至３ｍｍ及びその長さが該直径の１乃至３倍に形成させた微細多機能緩衝材１ａを３０容積％割合以上で混合させることにより、最密充填がなされ充填性はもとより固定性及び緩衝性も向上する。

更に外装体３内に製品や商品２を混載収納させる場合以外にも、略寸法形状が一定の内包装体に収納された製品や商品２を収納させる場合には、余剰空間３Ａもその寸法や容積も略同一に形成されるため、図６に示す如く分解性シート６Ａにより所要の寸法形状に多機能緩衝材１を包着させた緩衝マット６として使用することにより収納作業性が著しく向上できる。かかる場合の分解性シート６Ａの具体的なものとしては薄葉紙の如き紙素材や合成樹脂フィルム素材ではポリビニルアルコール系フィルムが挙げられる。

外装体内に製品や商品を混載収納させて形成される余剰空間に充填させることで安全に輸送、保管、取扱いが出来る。

本考案品の説明図である。 本考案品の断面説明図である。 本考案品の成形方法の説明図である。 微細多機能緩衝材の説明図である。 最密充填の使用態様図である。 本考案品による緩衝マットの説明図である。 従来のバラ緩衝の使用説明図である。

１ 多機能緩衝材
１ａ 微細多機能緩衝材
１Ａ 分解性素材
１Ｂ 相溶融着材
１Ｃ 分解促進剤
２ 製品や商品
３ 外装体
３Ａ 余剰空間
４ 押出成形機
４Ａ ホッパー部
４Ｂ シリンダー
４Ｃ スクリュー
４Ｄ 注水孔
４Ｅ ダイ
４Ｆ 成形ノズル
４Ｇ 回転カッター
５ 水
６ 緩衝マット
６Ａ 分解性シート
１０ 切断面
１１ 発泡区画
１２ 外皮層

Claims (3)

1. 使用素材が米若しくは米に対して２０乃至４０重量％割合で穀物が混合された分解性素材１００部と、ポリエチレン若しくはポリプロピレン樹脂からなる相溶融着材が２５乃至４５部と、この全体量に対し光分解剤、生分解剤若しくは化学分解剤の少なくとも一種以上からなる分解促進剤が０．１乃至５．０重量％割合で配合されたものであり、この使用素材に水を３．０乃至６．０重量％割合で加水しつつ押出成形機で、その発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２０乃至３０ｍｍ及び長さが直径の１乃至３倍に切断された構造からなることを特徴とする多機能緩衝材。
2. 請求項１記載の使用素材と且押出成形機によりその発泡倍率が６０乃至１００倍で直径が２乃至３ｍｍ及び長さが直径の１乃至３倍に切断された構造からなる微細多機能緩衝材が、請求項１の多機能緩衝材に３０容積％以上の割合で混合されてなる多機能緩衝材。
3. 分解性シート材により所要の寸法形状に包着させてマット状に形成させた構造からなる、請求項１若しくは請求項２記載の多機能緩衝材。

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