JP3240664B2

JP3240664B2 - パルプ発泡緩衝材

Info

Publication number: JP3240664B2
Application number: JP2936392A
Authority: JP
Inventors: 幸司坂入
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 2001-12-17
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JPH05230269A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パルプを粒状に成形し
て発泡させ、これを構成の単位としたパルプ発泡緩衝材
に係わり、特に使用後、埋立処分もしくは焼却処分して
も、廃棄物公害等を引き起こさない発泡緩衝材であっ
て、例えば、電化製品や食品包装の緩衝材に用いること
ができるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、緩衝材として利用される発泡スチ
ロール（ポリスチレン発泡体）は、軽量、低価格であ
り、安定した性質を有している。また、ビーズ発泡法、
押し出し発泡法のいずれの発泡体成形法においても、成
型性は良好であり、緩衝能力も優れている。

【０００３】しかし、近年、環境問題への関心が高まる
につれ、他のいわゆるプラスチック製品と同様に、使用
後の処理性を問題視する声が増加している。すなわち、
使用した後、焼却した場合には、高熱の発生による炉の
損傷、有害ガスの発生が指摘されている。また、埋立処
理を行なった場合は、分解性がなく、さらに嵩ばるた
め、処理場の不足を招く一因とも考えられている。

【０００４】この発泡スチロールの処理上の問題点を解
決するものとして、最近では、緩衝材ではパルプモール
ドが注目され、代替として用いられることが多くなって
きている。パルプモールド２は、図２に示すように、再
生パルプを原料として製造され、リブ３を形成するなど
して構造を強化し、緩衝材とするものである。すなわち
パルプモールド２は、形状を工夫することで緩衝力や強
度を与えるものであり、焼却、埋立のいずれの処理も容
易である。

【０００５】しかし、パルプモールド２の緩衝強度は十
分とはいえず、重量の大きい物に対する緩衝材としては
不向きであり、そのうえ、形状上の制約から、使用範囲
は限定されたものであった。また、緩衝材の設計と製造
に専用の複雑な形状の金型を作成するなどの必要があっ
て時間を要し、新しい形状の試作、開発が困難であっ
た。また、成型性、加工性に制限があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の発泡
スチロール緩衝材、及び、パルプモールドの欠点を改良
しようとするものである。すなわち、使用後の処理に際
しては、易焼却性を与え、さらに埋立処理も可能とする
こと、また、パルプモールドの緩衝強度不足を改善、さ
らに、広い範囲で成型性を与えることを目的としてなさ
れたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、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内部に微細気泡
を有するパルプ発泡ビーズを構造の単位として、該パル
プの発泡ビーズを集合体をパルプ発泡緩衝材としたこと
を特徴とするのである。

【０００８】さらに詳しくは、集合体にするために、パ
ルプ発泡ビーズの間に接着剤を介在させ、発泡ビーズを
結合して集合体とするか、あるいはパルプ発泡ビーズの
成形に、接着性を有する増粘剤を利用し、パルプ発泡ビ
ーズ同士を自己接着させて集合体とするものである。

【０００９】すなわち、図１に示すように、本発明のパ
ルプ発泡緩衝材１は、パルプ発泡ビーズ４を構造の単位
とし、この複数個を一体化して、ひとつの形にしたもの
である。

【００１０】このパルプ発泡緩衝材の製造方法として
は、まず主原料のパルプ（故紙、古ダンボール紙等を原
料とする再生パルプも含む）を水と混練する。次いで、
発泡によって生成される気体を構造内に維持し、乾燥工
程後、構造に強度を与える増粘剤が添加される。

【００１１】この増粘剤は生分解性のものであり、具体
的には、アルギン酸ナトリウム塩、もしくはポリビニル
アルコールなどの合成水溶性ポリマーを用いることがで
きるが、特に、アルギン酸ナトリウム塩を用いるのが望
ましい。

【００１２】本発明のパルプ発泡緩衝材の構成単位であ
るパルプ発泡ビーズを、得るためには、例えば２つの方
法を挙げることができる。ひとつは、造粒機により粒状
に成形した後、あらかじめ添加していた加熱分解型の発
泡剤、例えば、重炭酸ナトリウムなどの無機発泡剤、も
しくは、アゾジカルボンアミドなどの有機発泡剤を分解
して、発泡させる方法である。もうひとつは、生分解性
の界面活性剤、例えば脂肪酸エステルなどを添加して攪
拌し、粒状に成形する前に起泡し、しかるのち粒状にす
る方法である。

【００１３】本発明のパルプ発泡緩衝材の成型手段は、
希望する形状に用意された枠型内に原料を充填する。こ
の時、接着剤溶液を添加する場合もある。接着剤として
は、ポリビニルアルコールやカルボキシメチルセルロー
ス等の生分解性のものを用いるのが好ましいが、少量で
あれば、通常の接着剤でもさしつかえない。次に、加熱
し、発泡剤の分解により密閉容器内で発泡を開始させ、
さらにパルプ発砲ビーズを結着させる。さらに乾燥させ
てパルプ発泡ビーズを構成単位としたパルプ発泡緩衝材
を得るものである。

【００１４】あるいは他の製法として、粒状に成形し、
上記のような手段で発泡させ、さらに乾燥させた後、パ
ルプ発泡ビーズを、同様に枠型内に充填する。そして接
着剤、好ましくは生分解性の接着剤を、介在させて結着
しても、パルプ発泡緩衝材を得ることができる。

【００１５】

【作用】この発明のパルプ発泡緩衝材において、パルプ
モールド緩衝材のような、複雑な構造に依存する緩衝性
ではなく、パルプ発泡ビーズという構成単位自身が緩衝
性を有し、さらにそのビーズによって構成された構造も
緩衝性を持つ新規な緩衝材となる。

【００１６】また、易焼却性、もしくは埋立時、土壌で
分解されうる性質を持つ。さらに、パルプ発泡ビーズか
ら構成されることから、複雑な形状の型でも製造は容易
であり、また、パルプモールドに比べ型の準備も容易と
なるので、製造性が改善される。

【００１７】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本
発明のパルプ発泡材は、パルプ発泡ビーズを構成単位と
している。パルプ発泡ビーズは、およそ数mm〜１３mm程
度の大きさで、その内部は、発泡剤の加熱分解によって
発生した気体、もしくは界面活性剤の添加によって生じ
る気泡による微細空間の連続層である。

【００１８】主原料であるパルプは、故紙、古ダンボー
ル紙、古雑誌等に由来する再生パルプを用いても差し支
えない。また、紙加工などの工程で生じる綿状となった
パルプ等も利用可能である。

【００１９】この原料パルプに対し、７〜３５倍量の水
を加え、懸濁する。これに増粘剤としてアルギン酸ナト
リウム塩、寒天なとの天然多糖類や、もしくは生分解性
のあるポリビニルアルコール等の合成高分子を加え混合
する。添加量は、添加物質にり、あるいは後に得ようと
するパルプ発泡体の強度に応じて変更されるが、標準的
には、パルプ１００重量部に対し、０．５〜２０重量部
程度を添加する。

【００２０】さらにここで粒状に成形後、三次元網目構
造とするため、発泡剤、あるいは界面活性剤を加える。
熱分解型の発泡剤の添加量はパルプ 100重量部に対し、
10〜20重量部程度加えるが、これも強度に応じて変更し
うる。発泡剤としては重炭酸ナトリウム、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を使用す
る。

【００２１】界面活性剤を用いる場合は、パルプ 100重
量部に対し、５〜20重量部程度加えるが、これも希望す
る発泡の程度によって変更すればよい。界面活性剤とし
て、具体的にはツィーン（商品名）系、スパン（商品
名）系の脂肪酸エステルなどの非イオン性や両性の界面
活性剤、あるいは石ケン（高級脂肪酸塩）、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な
どが挙げられる。

【００２２】次いで発泡剤を利用する場合、この混合物
を、5.6 mm〜10mm程度の粒状に成型加工、これを希望す
る形状に用意した密閉できる枠型内に投入する。この投
入量も強度設計に応じて変更可能である。また、ビーズ
間接着のため、もしくは接着強度を高めるため、あらか
じめビーズに、可溶性澱粉溶液、カルボキシメチルセル
ロース溶液等の接着剤溶液を塗布してから容器に投入す
る方法も必要に応じて行なう。用意された金属型内にビ
ーズを投入後、180 〜 200℃程度で加熱、発泡を開始さ
せ、さらにビーズ同士を結着させて乾燥し、発泡緩衝材
として取り出す。

【００２３】界面活性剤を用いる場合は、混合物を激し
く攪拌して、起泡する。起泡の割合も、希望する強度に
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、約 180℃で乾燥する。得られたパルプ発
泡ビーズに、カルボキシメチルセルロース溶液などの接
着剤を塗布する。その後、枠型内に充填し、加熱乾燥
し、ビーズ同士を結着させて、パルプ発泡緩衝材として
得る。

【００２４】

【実施例】

〈実施例１〉・パルプ（綿状） 100重量部・アルギン酸ナトリウム 0.5 ％溶液 1000重量部・アゾジカルボンアミド 20重量部

【００２５】以上を混練した後、粒状に成型する。塩化
カルシウム２水和物２％溶液中に成型されたビーズを浸
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。このビ
ーズ表面に、カルボキシメチルセルロース５重量％溶液
を塗布した上で、用意された枠型内に、容積の約90％程
度投入する。容器を密閉後、180 ℃で加熱、発泡を開始
させ、ビーズ間の接着をはかり、さらに乾燥してパルプ
発泡緩衝材として得た。

【００２６】〈実施例２〉・パルプ（綿状） 100重量部・ポリビニルアルコール 10 ％溶液 800重量部・重炭酸ナトリウム 20重量部以上を混練し、粒状に加工成型後、用意された金型内
に、その容積の約90％程度投入する。密閉後、 180℃で
加熱、発泡させ、ビーズ同士を接着させる。さらに乾燥
後、パルプ発泡緩衝材を得た。

【００２７】〈実施例３〉・パルプ（綿状） 100重量部・アルギン酸ナトリウム 0.5 ％溶液 3000重量部・ツィーン80（関東化学（株）製商品名） 5重量部

【００２８】以上を激しく攪拌し、起泡させた後、塩化
カルシウム２重量％溶液中に滴下して、不溶性のアルギ
ン酸カルシウムゲルとする。このゲルビーズを約140 ℃
で乾燥し、パルプ発泡ビーズを得た後、カルボキシメチ
ルセルロース５重量％溶液をビーズ表面に塗布する。さ
らに金型内に充填して、180 ℃程度で加熱、ビーズを結
着させてパルプ発泡緩衝材を得た。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上のようなものであり、本発
明のパルプ発泡緩衝材の構成単位であるパルプ発泡ビー
ズ自体が、内部に微細気泡を有する構造となっており、
これによって適度な弾性、緩衝性を持つ。このビーズが
結着して成るパルプ緩衝材は、類似素材によるパルプモ
ールドの様に、複雑な構造に緩衝力を依存することな
く、また、パルプモールドの緩衝強度の不足も改善して
いる。

【００３０】さらに、発泡剤、増粘剤の添加量を加減す
ることで、緩衝力に幅を持たせることが可能になり、緩
衝剤の設計も広がりを持たせられる。また製造に際して
は、パルプ発泡ビーズを構成の単位としたので、複雑な
型でも対応が容易であり、金型の設計、製造も容易とな
るので、パルプモールドに比べ、製造能率が改善され
る。

【００３１】そして使用後の処理についても、本発明は
生分解性の素材で構成されていることから、埋立処理が
可能となり、また、焼却処理しても一向に差し支えない
ものになる。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルプ発泡緩衝材の一実施例を示す斜
視図である。

【図２】従来のパルプモールドの一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１パルプ発泡緩衝材２パルプモールド３リブ４パルプ発泡ビーズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 1:00 Ｃ０８Ｌ 1:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 9/00 - 9/42 B29C 67/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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内部に微細気泡を
有するパルプ発泡ビーズを構造の単位として、該パルプ
の発泡ビーズを集合体としたことを特徴とするパルプ発
泡緩衝材。
【請求項２】パルプ発泡ビーズの間に接着剤を介在さ
せ、発泡ビーズを結合して集合体とした請求項１に記載
のパルプ発泡緩衝材。
【請求項３】パルプ発泡ビーズの成形に、接着性を有す
る増粘剤を利用し、パルプ発泡ビーズ同士を自己接着さ
せて集合体とした請求項１に記載のパルプ発泡緩衝材。
【請求項４】前記生分解性の増粘剤が、アルギン酸ナト
リウム塩であることをことを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１項に記載のパルプ発泡緩衝材。