JPS60204484A - 緩衡包装材と緩衡包装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は緩衝包装材と緩衝包装方法に関するものであ
り、特に対象物の包装にあたってそれに掛かる衝撃およ
び／もしくは振動負荷を吸収し、かつ分散する技術の改
良に関するものである。

（従来技術） 対象物をある地点から他の地点に輸送するに際しては、
その損傷破壊を避けるために適当な包装を施すのが望ま
しい。種々のサイズと形状と壊れやすさを有した対象物
を保護し、また緩衝するためには数多くの包装材と包装
技術とが多年に亙って開発されてきた。

そのうちあるものは特定の用途に使用されるもので、例
えば特殊な形状およびサイズの対象物を保持するために
特殊な収容構造と形状を有している。またあるものはい
わば標準設計のもので、広い範囲にわたるサイズと形状
の対象物を収容するのに用いられる。

更にあるものは特に壊れやすい対象物に適しており、衝
撃を良く吸収あるいは分散してその損傷破壊を防止する
ようになっている。またあるものはそれ自身が衝撃と振
動負荷に対して抵抗性を有しているようなあまり壊れや
すくない対象物に用いるのに適している。

従って一般には特定の対象物に対しては特定の包装材と
方法を適用して、対象物が輸送中に受けるであろう動的
外力がうまく分散されるようにしている。勿論のこと、
壊れやすい対象物の場合には動的外力が包装材を通って
これに伝わらないようにする必要があり、壊れにくい対
象物の場合には加える保護の程度を若干落とすことも行
われる。

特定の包装、特に壊れやすい対象物の包装、を設計する
に際して考慮すべき要因のひとつに対象物が損傷破壊す
ることなく耐えることのできる動的外力に因ってくる最
大減速負荷がある。より詳しくいうと、包装材はこれに
加わる動的外力を吸収かつ分散して対象物そのものに掛
かる衝撃もしくは振動が損傷破壊を引き起こすものより
小さなものとなるような機能を持たなければならない。

例えば壊れやすい対象物はその耐え得る最大減速負荷が
非常に低く、壊れにくい対象物はその耐え得る最大減速
負荷が大きい訳である。

従って、緩衝包装を設計するに当たっては、包装材が緩
衝もしくは衝撃吸収特性を与えて、対象物そのものに掛
かる最大減速負荷が該対象物を損傷破壊するような最大
減速負荷よりも小さくなるように配慮しなければならな
い。対象物の生産者たちは、それがある特定の高さから
落とされたときでも対象物に掛かる最大減速負荷がある
特定の限界を越えないように、包装材を仕様づけている
。

対象物がある特定の包装材に包装されて、かつある特定
の高さから落とされたときに対象物に掛かる最大減速負
荷はいくつかの要因によって左右される。例えば包装材
の厚さ、包装された対象物が静かに置かれているときに
掛かる静的負荷などがその例である。

例えば、ある特定の包装材に包装された対象物に掛かる
最大減速負荷は、包装材が厚くて外から掛かった動的外
力を吸収する距離が大きいときには（例えば包装された
対象物が落とされたような場合）小さくなる。

ところで、緩衝包装材に掛かる静的負荷の大きさはその
重量を対象物を支えている包装材の接触面積で割ったも
のである。一般にある特定の仕様の包装材が最大減速負
荷を静的負荷の与えられた範囲内にまで小さくするのに
有効であるところからして、このように静的負荷を考慮
にいれるのは重要な意味がある。

ここで念頭におくべきは、包装材とそれによってされる
対象物との間の接触面積を変えることにより包装材の静
的負荷を調整して所望の最大減速負荷特性を保持できる
という事実である。例えばポリエチレンフオームのよう
な低密度の発泡体の多くは、低静的負荷条件下において
低最大減速負荷を与えるのに適しているし、ポリスチレ
ンやポリエチレンなどのような材料は高静的負荷条件下
において高最大減速負荷を与えるのに適している。

包装材および包装方法を設計するに際してもうひとつ考
慮にいれるべき要因としては、単なる製造コストにとど
まらず輸送コストまでを含めた総合的な包装材供給コス
トである。例えば、対象物を包む緩衝包装材の厚さを大
きくすれば、なるほど衝撃吸収保護能力は大きくはなる
が、これは材料コストを引き上げるだけでなく、収容す
るためのコンテナーのサイズも必然的に大きくする。即
ち容積が大きくなるからそれだけ輸送コストも大きくな
らざるを得ない。言うまでもないことながら、所要の対
象物保護機能さえ得られるならばこの種のコストはなる
べく小さいほうが望ましい。

この他にも対象物を包装する柔軟性を有した方法として
は、所謂ｒ＠包み式」包装技術が知られている。即ち輸
送用のカートン中に膨張性で未硬化のポリエチレン発泡
体混合物を液状もしくはスラリー状で一部充填し、それ
がまだ充分に膨張および硬化しない時点で平面状の安定
な可撓性の例えばポリエチレンフィルムで覆い、その上
に包装すべき対象物を載置する。この膨張性の発泡体は
対象物の如何なる外形にも良く追従し、その下側半分の
周りに一種の型を形成する。次いで対象物に第２の可撓
性のポリエチレンフィルムを掛け、カートン内の残りの
空間に更に膨張性で未硬化の発泡体混合物を充填してか
ら、カートンを密封する。するとポリエチレン発泡体混
合物は対象物とカートンの面に向けて膨張し、丁度カプ
セルのように対象物を包み込んで保護包装する。これは
特別仕様のものなので、一旦輸送に使った後でも、対象
物の形とサイズさえ同じなら再使用できるものである。

かかるタイプのものとしては例えばアメリカ特許第３６
１８２８７号、２７８０３５０号、２８９７６４１号、
３２２２８４３号及び３４１５３６．４号等に提案され
たものがある。

このような包装技術の一変形として、包装材を特定の仕
様に合わせて予成型するものがある。この場合にはポリ
エチレンフィルムなどの薄いフィルムもしくはシートを
対象物の形状に合わせて設計した標準特定仕様の型の上
に敷き、次いでこの型に膨張性で未硬化のポリウレタン
発泡体混合物を充填し、爾後型を密封して発泡体を膨張
させる。硬化が終ったらフィルムもしくはシー１４’ｌ
われた発泡体を型から取り、これをコンテナーなどに入
れて対象物の保護に使うのである。

上記したような１泡包み式ｊ包装技術は特に壊れやすい
対象物の包装に有効であり、安価でしかも緩衝性能がよ
いところから一般に低密度のポリウレタン発泡体が利用
されている。例えば０，４ボンド／（フィート）３の自
由増加密度を有したポリウレタン発泡体からなる２イン
チのクッションは一般に０．２５〜０．４５ボンド／（
インチ）２の静的負荷範囲で用いられて５０〜６０Ｇ′
５Ｉ７１範囲の最大減速負荷を与えるのに対して、同し
発泡体から作られた１インチのクッションは同じ静的負
荷範囲で用いられて３０〜４０Ｇ’ｓの最大減速負荷を
与えるのである。

以上のような従来技術における包装材は非常に壊れやす
い対象物に用いた場合、衝撃および振動に対して非常に
優れた保護効果を発揮するものではあるが、そのような
動的外力の優れた分散は比較的低い静的負荷範囲におい
てのみ期待できるものである。従って、所望の緩衝効果
を得るためにはかなり大きな接触面積を必要とする。こ
のことは包装材の製造に多量の発泡体を要することを意
味し、それだけ包装材の製造コストが上がることになる
。加えて包装材ひいてはそれを収容するコンテナー全体
のサイズが大きくなる。

更にこのような低密度の発泡体は機械的強度に劣り、過
大な静的負荷が掛かった場合に所望の弾性を充分に発揮
できない嫌いがある。そのような過大な静的負荷条件下
においては低密度発泡体に剪断作用が掛かる。これに対
してもっと強いポリスチレンやポリエチレンの発泡体が
あるが、これらの発泡体になると今度は緩衝特性の点で
満足なものが期待できない。基本的には上記のような低
密度のポリウレタン発泡体は低静的負荷条件下で壊れや
すい対象物に用いられて緩衝効果を発揮するもので、対
象物に接触している部分だけが緩衝特性に寄与し、他の
部分は全体を一体に連結しているに過ぎないのである。

また上記のような包装材は表面がフィルムやシートで覆
われているためにこれらに無数にシワが発生し、その外
観を著しく損ねるという欠点がある。これらのフィルム
やシートは一種の離型材として用いられており、包装材
と対象物との間の接着を防止している。即ちこれを用い
ないと包装材を構成しているポリウレタン発泡体混合物
が型や対象物に接着し、包装材の再使用という観点から
して非常に不利である。しかも包装材の製造に必ず型及
び成型のための場所を必要とする。

アメリカ特許第３１８７０６９号には柔軟性を有したシ
ートを離型材として用いることが提案されている。従来
の包装技術の更に他の例としてはアメリカ特許第４３３
９０３９号に提案された抗衝撃性の発泡体構造の包装材
がある。このものにあっては、予成型した発泡体が内部
に気泡を有した外殻にコンテナーの内部に固定されてお
り、内包した対象物によって押圧されたときゃコンテナ
−が衝撃や振動に露らされると、気泡内から空気やガス
が逃だすようになっている。気泡の数やサイズを適宜選
ぶことにより、包装材の動的抵抗特性を調節することが
できる。

しかし、この特許にあっては、材料の性能、特にその密
度を如何なるものとするのか、外殻としてはどのような
特性のものを用いるのかといった点については何等の開
示もされてない。

アメリカ特許第２９７９２４６号に提案されている包装
材は発泡体パッドの形をしており、外殻はなくコンテナ
ーに一体に取付けられるようになっている。

また緩衝包装技術と直接の関係はないが、プラスチック
の外殻若しくは被覆内に収容されたポリウレタンその他
の発泡体はいろいろの分野において用いられている。

例えばアメリカ特許第４１３０６１５号には、抗衝撃性
の底部を有した熱遮断性コンテナーの製法が開示されて
おり、その中には所定の面上に位置された非接着性の材
料を有してかつ所望の形状の可撓性の発泡被覆が未硬化
の膨張性ウレタン発泡体混合物の上に設けられており、
発泡体が被覆に向かって膨張するようになっている。発
泡体は膨張するとコンテナーの底部と被覆の非接着性材
料によって覆われていない部分に接着する。ここで非接
着性材料を用いるのは、コンテナーによりよい衝撃抵抗
特性を与えるためであると説明されている。

更にアメリカ特許第３７１２７７１号には家具における
応用例が紹介されており、そこでは薄いフィルムもしく
はシートを真空成型により所望形状の外殻に成型し、そ
の中に膨張性で未硬化の発泡体混合物を注入し、外殻の
開口部を紙で裏打ちするものである。

またアメリカ特許第４１１４２１３号には、真空成型に
より外層を形成しそのなかに発泡体を入れて詰物を作る
ことが紹介されている。

アメリカ特許第３６３０８１９号および４１２２２０３
号は建築パネルに関するもので、ＰＶＣなどからなるシ
ート材をまず真空成型により作ってこれに膨張性発泡体
材料を充填して、装飾性を有した建築用パネルを製造す
ることが提案されている。

またアメリカ特許第４３５０５４４号には、剛性のＰＶ
Ｃシートを真空成型により製造することが紹介されてお
り、これを発泡体材料を加えた裏打ちに取付けてパッド
パネルを製造することが提案されている。

更にアメリカ特許￥＊２９７７６３９号には、ポリスチ
レンを外層に形成してこれに発泡体を充填して冷蔵庫用
パネル、軽量コンテナーまたはライフベルトなどを作る
ことが紹介されている。

アメリカ特許第３４２０９２３号、２９５５９７２号、
２９５９５０８号、３６９１２６５号、３８６７２４０
号および３７２９３７０号などにはプラスチックシート
の真空成型法が紹介されており、その中にポリウレタン
発泡体混合物などの膨張性の未硬化発泡体を入れ、これ
を真空成型シートに接着させるようになっている。これ
らはいずれも自動車用のパッド、順当て、装飾性パネル
および座席クッションなどに用いるものである。

アメリカ特許第３６２３９３１号、３３７９８００号、
４２４４７６４号および４２４８６４６号などは全て便
座構造に関するものであって、プラスチックシートを先
ず所望の形状に真空成型し、その中に膨張性の発泡体混
合物を充填するものである。

アメリカ特許第３４１９４５５号および３７０３５７１
号はともに剛性の装飾性製品の製造に関するものであっ
て、外殻とその中に充填された発泡体材料とを有してい
る。アメリカ特許第３９１２１０７号は同様の貯液タン
クの製法に関するものであり、またアメリカ特許第３９
５０４６２号は貯留用挿入物の製造に関するもので、剛
性のプラスチック外殻にポリウレタン発泡体混合物を充
填したものである。

以上述べたような外殻（もしくは外層）とこれにウレタ
ンなどの発泡体材料を充填した構造のものを緩衝包装に
応用することは、従来−切開示も示唆もされていないの
である。特にこれら従来技術におけるプラスチック材料
からなる外殻要素はほとんどの場合、外観を良くする目
的で使われている。

即ち、発泡体材料は硬化後は一般に多孔性の外表面を有
しているからこれを何らかの手段で被覆して滑らかで奇
麗な外観を与えてやる必要がある訳である。しかしこれ
ら従来技術にあっては、緩衝包装のために緩衝特性を付
与しようなどということは全く認識されていないのであ
る。

即ち、これら従来技術のものにあっても若干の弾性衝撃
吸収特性は発揮したことではあろうが、側底緩衝包装に
適したようなものではなかったのである。事実これらの
従来技術の構造において用いられている発泡体材料は比
較的高い密度を有しており非常に敏感で壊れやすい対象
物の緩衝包装には適していないのである。

更に、これらの従来技術の構造においてもしポリウレタ
ンのような低密度の発泡体を用いると、それら提案の本
来の目的には適合しないのである。

（発明が解決しようとする問題点） 総合的な包装提供コストを増加させることなしに、いか
にして非常に敏感で壊れやすい対象物に対しての高度に
効果的な緩衝包装を与えるかということが、この発明の
解決しようとする問題点である。

（問題点を解決するための手段） この発明の緩衝包装材は、包装すべき対象物および収容
用のコンテナーに関連した所定の形状の房室を形成する
面安定な外殻とその房室内に充填された低密度の発泡体
材料とからなり、房室中において発泡体材料が１．５ポ
ンド／（フィート）３以下の成型密度を有し、かつ発泡
体材料を充填された外殻がコンテナー内に収容されたと
き対象物の一部と接触して衝撃および振動負荷に対して
対象物を保護する、ごときものである。

この発明の緩衝包装方法は、熟成型可能な材料を内部に
房室を有し、かつ包装されるべき対象物および収容され
るべきコンテナーに関連した所定の形状の面安定な外殻
に熟成型し、この外殻の中に１．５ポンド／（フィート
）３以下の成型密度になるように発泡材料を充填して緩
衝包装要素を形成し、この緩衝包装要素をコンテナー内
に置き、この緩衝包装要素に接触するようにして対象物
をコンテナー内に入れる、ことを含んでなるものである
。

（作用） 面安定な外殻と低密度の発泡体を組合せであるので、発
泡体だけで用いる場合よりも遥かに大きな静的負荷を支
えることができ、また動的負荷を分散できるという意味
において非常に緩衝特性が改良される。これは面安定な
外殻を用いた結果、内部の発泡体の完全さが保持される
からと考えられる。

現在市場に見られる低い衝撃保護を与える発泡体は一般
に穴をあけやすく、従って比較的高い静的負荷の場合に
用いるには適していない。即ち機械的強度において劣る
のである。

しかしこの発明のように面安定な外殻を組合せスｒ）−
ζ上４１紐衝旬肪坩仝休が字仝に一体となって、その結
果高い静的負荷条件下においても同じ緩衝特性を保証で
きるのである。

（実施態様） 以上明らかにしたように、この発明の包装材は低密度の
発泡体材料を収容する房室を内部に有した面安定な外殻
を含んだ構造である。ここで１面安定Ｊとは、外殻がそ
れ自身による支持によって自由起立しかつ他からの支持
がなくとも崩壊しないような構造を有していることをい
う。また低密度の発泡体」とは１．５ポンド／フイート
）３以下の成型密度を有した発泡体をいう。

この発明において用いられる低密度の発泡体は包装材に
基本的な緩衝保護能力を与えて衝撃および／または振動
に対して対象物を保護するものである。即ち圧縮可能で
しかも衝撃を吸収できるべく、発泡体材料は充分な緩衝
特性を帯びたものでなければならない。加えて、変形し
た後でも実質的に原型に弾性的に回復できるべく１発泡
体が充分な弾性特性を有しているのが好ましい。

そのような発泡体としては低減速、低静的負荷などの条
件下での使用に供されており、一般に弾性発泡体あるい
は半剛性発泡体などとよばれているものがある。前記し
たようにこの種の低密度発泡体は特に衝撃に露らしたと
きの機械的性能が概して劣っている。特にこの種の発泡
体は動的応力に露らされると剪断を引き起こす。また衝
撃負荷に露らされると永久変形して平らになってしまう
。従って従来一般にはそのような発泡体は保護する対象
物との接触面積を大きくし、しかも接触面下側の厚さを
大にすることにより発泡体の量を大きくして、これによ
って輸送中に対象物に掛かるで、あろう衝撃と振動を吸
収しかつ分散させるようにしている。典型的なものとし
てはボリウレタｂ′発・泡体が挙げら４る・ 低密艦ポリウレタン発泡体の製造に当たっては、まず多
機能型インシアネートもしくはプレポリマー成分にポリ
オル成分、更に必要あれば触奴、膨張剤、表面活性剤、
遅炎剤その他の補助剤を加えて未硬化の膨張性発泡体混
合物を生成する。

次いでこれを液状もしくはスラリー状で型に充填して型
内で膨張硬化させる。ここで成型密度は型に充填した混
合物の量と型の房室のサイズによって左右される。包装
用として低最大減速負荷保護を保証するには、硬化後の
ポリウレタン発泡体の最終的な成型密度がほぼ１．５ポ
ンド／（フィート）３になるように設定する。外殻は発
泡体材料を収容する房室を内部に有している。この外殻
には充分な弾性をもたせ子、゛゛衝撃動的外方を内部の
発泡体に伝えて緩衝効果を挙げるようにする。

換言すると、外殻そのものは充分な強度や緩衝特性は有
していなくともよいのである。しかし外殻はまた他から
の支持がないときでもそれ自身形を保って起立していら
れるだけの強度と剛性は有していなければならない。外
殻の初期厚さは、好ましくは６〜５０ミル、更に好まし
くは包装材ｌ。

〜３０ミルである。

この発明の面安定な発泡体を製造するのに適した材料と
してはＰＶＣ１高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密
度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、その他線形紙密度ポリエ
チレンやポリエチレンＺＥＶＡ共重合体などのポリエチ
レン、ＰＥＴ、ＡＢＳ、充填ポリプロピレン、交叉結合
ポリエチレン発泡体、ミラールなどの熱可塑性材料が挙
げられる。これらからどれを選択するかは、コスト、衝
撃強度、熟成形性、透明度および遅炎性などを勘案して
決める。

一例を挙げると、初期厚さがほぼ１５〜包装材２０ミル
のＰＶＣもしくはポリエチレン材料シートから面安定な
外殻を形成する。成形には熱成形によるのが望ましい。

上記の材料で上記の厚さ範囲なら熟成型により充分な衝
撃強度を得られる。

またこの成形の段階で得られた外殻は、発泡体材料を充
填した後によい外観を与えるように、透明であることが
重要である。包装材の美的効果を更に挙げるために適宜
な着色を施してもよい。また火災に対しての対象物保護
のために遅炎性を与えるのも好ましい。

成形の終った外殻は型から外し、その房室内にに低密度
発泡体材料を液状もしくはスラリー状で充填し、房室を
密封してから膨張させる。

ところでこの発明において用いられている外殻は特に多
数の衝撃に露らされたときその内部に収容している低密
度発泡体の一体性を保持する働きがある。この結果発泡
体の永久変形が防止もしくは大幅に低減される。従って
所望の緩衝特性が得られるのである。特に包装材に凹所
があってここに対象物が受けとめられているときには、
包装材に掛かった動的負荷の多くをこの外殻が吸収し、
かつ分散して対象物を緩衝保護するのである。即ち包装
された対象物が衝撃に露らされると、衝撃位置と対象物
との間の発泡体のみならず、これを取り巻く発泡体部分
も緩衝効果に寄与するのである。従って、比較的高い静
的負荷条件下においても比較的低い最大減速負荷となる
。

かくしてこの発明３．によれば、従来技術において必要
とされたより遥かに少量の発泡体で同レベルの緩衝効果
が得られるのである。従来技術のように最大減速負荷を
低くするために発泡体の量を増やす必要が全くないので
ある。従来技術にあっては、最大減速負荷を低くするた
めには対象物と包装材との接触面積を増やすなどの必要
があった。

この発明によった場合には、外殻と発泡体の協働のおか
げで、そのような必要は全熱ないのである。特に落下衝
撃負荷の場合にこれが言える。

ところでこの発明のごとく低密度の発泡体と外殻とを組
合せて包装材を構成するようなことは、従来一般の当業
者の通念を完全に破ったものである。従来は比較的硬い
外殻に低密度の発泡体を収容しても所望の最大減速負荷
特性は得られなく、同じ静的負荷条件下では緩衝効果が
低くなるか精々よくても同じである、と考えられていた
。この点でこの発明は特に高い静的負荷のみが掛かるよ
うな条件化の包装に応用した場合に大きな効果を発揮す
る。前記したようにこの発明においては同程度の緩衝効
果を得るために使用する発小体の量が少なくてすむから
、包装材が不必要に大型になることもなく、総合的な包
装輸送コストが大幅に低減する。

また前記したように非常に美的効果のある包装材を得る
こともでき、それにも増して特に成形のための特別の場
所も必要とせず、隼装材の使用者が前記したような本式
の型に代えて適宜なカートンを用いて自由にこれを製造
できるという大きな利点がある。

第１．２図に示すのはこの発明の緩衝包装材の一例であ
る。この包装材１０は熱成形された面安定な外殻１２を
有しており、その内部房室１８には所定の形状を有して
おり、かつＰＶＣもしくはポリエチレン等からなる発泡
体１４が充填されている。外殻１２には包装されるべき
対象物とほぼ同じ形状をした凹所１６が形成されている
。外殻１２の熱成形が完了したら、膨張性で未硬化の発
泡体温合物を房室１８内に充填してから密封する。この
際の充填量は成型密度が１．５ポンド／（フィート）３
以下となるように房室１８のサイズを勘案して調節する
。この膨張に際しては、ポリエチレンの場合には適宜な
処理を施しておけばまたＰＶＣの場合には自然と、発泡
体が外殻１２の内壁に接着する。

第３図に示すようにこの包装材１０はキーボードＫを包
装するのに使われるので、その凹所１６はキーボードに
の一端をほぼ近似した形状で支持するようになっている
。外殻２２により形成されたやはり面安定な外殻２には
発泡体２４が充填されていて、かつキーボードにの他端
を支持するようになっている。輸送に当ってはキーポー
１”Ｋを包装材１０と包装材２０で図のように包装して
やはり図中点線で示すようなコンテナーＣに入れる。勿
論輸送中のガタがないようにこれらの外形サイズはコン
テナー〇の内形サイズに近くなるように選んでおく。こ
れには包装材１０、包装材２０とコンテナーＣとのいず
れの側のサイズを調節してもよいことは勿論である。図
から明らかなようにコンテナーＣとキーボードにとの間
にはどの側面においても包装材１０もしくは包装材２０
が介在しているから、キーボードにの何れの外面もコン
テナーＣの対応する内面から内側に離間している。従っ
て仮に輸送中にコンテナーＣが落ちていずれかの側面が
床に当ってもそれによる衝撃及び振動負荷は介在する包
装材ｌＯと包装材２０とによって吸収されまた分散され
てしまう。コンテナーＣが落ちてそのいずれかの角が床
に当った場合でも同じ効果が得られる。包装材ｌＯと包
装材２０とによって与えられる保護の度合は種々の要因
によって左右される。先ず第一に考慮すべきは包装され
た対象物を所定の高さから落としたときに掛かる最大減
速負荷である。この最大減速負荷に影響する要因は多数
あるので、一般には特定の発泡体、落下距離、衝撃負荷
を吸収する緩衝材料の量、対象物と接触する発泡体のＭ
（これは緩衝材料に掛かる静的負荷即ち対象物の重量を
発泡体もしくは緩衝材料の対象物との接触面積で割った
ものによって代表される）等毎に包装業者によってグラ
フが用意されている。従って発泡体と緩衝厚さを特定す
ればそれに対応する１最大減速負荷／静的負荷Ｊのグラ
フを利用することにより、包装業者は包装材の形状を定
めて所望の緩衝効果を得ることができる。

このように第１〜３図に示す包装材１０、包装材２０は
それぞれ使用目的に合わせて種々な形状を取ることがで
きる。例えば１個の包装材を上下に分割して、その一方
で対象物の上半分を、他方で下半分を収容するようにし
てもよい。また対象物の全ての部分を包装材によって覆
う必要はなく、その一部だけを覆うようにしてもよい。

第４図に示すのはこの発明の包装材の他の例であって、
この包装材２６はコンピューターディスク用のパックと
して用いるものである。熱成形された外殻２８内には低
密度の発泡体３０が充填されており、外殻２８の凹所３
２にはパックの下半分が収容されるようになっている。

もっとも以上に示した鎖構造はこの発明の一例に過ぎず
、要するに面安定で内部に所定形状の房室を有した外殻
とこの房室内に充填された成型密度が１．５ポンド／（
フィート）３以下の低密度の発泡体の組合せたものであ
れば、いかなる構造のものでもこの発明の効果を挙げう
るのである。特定の使用目的についてどのような具体的
な構造とするかは、最大減速負荷／静的負荷のグラフに
基づいて従来と同じ手法で決定する。

またこの発明の方法によれば包装コストを大幅に低減で
きるのである。特に面安定な外殻は熱成形可能な材料か
ら真空熱成形により製造できる。

製造された外殻は多数まとめて使用地に輸送し、使用地
でバラして簡単な装置を用いてこれに低密度の発泡体を
充填してやればよいのであおる。従って使用地には一般
に高価な特殊成形型を具えておく必要がない。しかもこ
の外殻は非常に面安定でありそれ自身が自分を支持する
ので、輸送なども非常にやりやすい、即ちこの面からし
てもひとつの場所で集中的に製造して使用地に分配する
という方式を取り易いわけである。加えて上記のように
輸送に当っては多数の外殻をまとめてしまうことができ
るので集積などに場所をとらないという利点もある。

第５．６図にこの発明の包装材の他の例を示す。各包装
材３４は面安定な外ｇｉ３６とその房室内に充填された
低密度発泡体３８とを有している。図から明らかなよう
にこの包装材３４は全て同じ形状をしており、コンテナ
ーＣに内装されて対象物Ｅをコンテナーの内壁面から離
間して支持するものである。即ち各包装材３４は円錐台
状をしており、その外部露出面には適宜な塗装が施して
あってコンテナーの内壁に接着できるようになっている
。

第６図に明らかなように各包装材３４はその頭を対象物
Ｅに接触させて対象物Ｅを支持している。即ち外殻３６
の外表面には対象物を受けるための四部は全く形成され
てない。図の場合には電子装置がこの発明の包装材の助
けを借りてコンテナー内に収容されている。

この例の場合には包装材３４は一種の圧縮材として機能
しており、包装材１０．包装材２０゜２６の場合のよう
に剪断力に露らされることはないが、外殻３６があるお
かげでその永久変形を免れている。これは負荷が掛かっ
たときに外殻３６が発泡体３８一体性を保持しているた
めにその永久変形が起きない為と考えられる。

またこの例の場合発泡体混合物を充填した後で外殻の房
室を閉鎖するのにコンテナーの一部を利用している。ポ
リウレタンなどを用いた場合にはその粘着性の故に、こ
の際に包装材そのものがコンテナーに接着するからして
、包装材をコンテナーに固定するのにとくに接着剤を用
いる必要がないという利点がある。

第７〜１１図に従来の包装材およびこの発明の包装材に
ついて最大減速負荷／静的負荷グラフを示す。

第７．８図にはこの発明の包装材と従来の包装材（発泡
体の材料は同じであるが外殻を用いてない）についてラ
トガーテストの結果を示しである。ここでラトガーテス
ト用包装材は外殻１２（インチ）２の大きさでかつ中央
に約８（インチ）２の凹所を有している。この凹所を取
り巻く部分の高さは凹所から２インチで、凹所の下側の
厚さはテストによって異なる。第７図の場合にはこの厚
さは２インチ、第８図の場合には３インチであった。ま
た落下距離はいずれも３０インチであった０発泡体とし
てはいずれについてもシールド　エアー社製のインスタ
パク−４０を用いた。

ポリウレタン発泡体混合物の自由揚げ密度は０．４ポン
ド／（フィート）３であり、成型密度はいずれも０．６
８ポンド／（フィート）３であった。図中実線と点線で
示した面安定な外殻を有しない従来の包装材においては
、発泡体を一方向に安定な薄いポリエチレンフィルムで
覆って型の房室への接着を防いである。落下はいずれも
３０インチの高さから行われ、図中１落下１〜５Ｊとあ
るのは落下の回数を示している。

この発明のものについての結果は図中黒丸で示しである
。成型前の厚さが約包装材１０ミルの熱成形ＰＶＣを用
い上記従来の場合とおなしポリウレタン発泡体混合物（
インスタバク−４０）をこれに充填してほぼ０．６８ポ
ンド／（フィート）３の成型密度を持たせた。ここで静
的負荷とは対象物の重量をそれと接触する包装材の面積
で割ったものである。黒丸に付された数字は従来のもの
についてｒ落下１〜５Ｊと記したのと同じ趣旨である。

驚いたことにはこの発明による包装材の場合の最大減速
負荷は面安定な外殻を持たない従来の場合の落下１およ
び２にほぼ近く、しかも落下３．４および５については
特に（Ｌ５ポンド以上というような高い静的負荷条件下
において大幅に改良されていることかいことか解った。

面安定な外殻を加えたことが緩衝特性を全く阻害してい
ないのである。落下の数字値が上るほど図中右側にむけ
て最大減速負荷が上っていることが認められるからして
、特にこの発明の効果が顕著であると言える。

第８図においてはこの効果がなお一層顕著であり、落下
３．４．５等においてそれが認められる。更にこの発明
の包装材の場合にはデータの上がり方がよりシャープで
ある。

また図から明らかなように、包装材が厚いほどこの発明
の効果がよく現れることが解る。例えば厚さが３インチ
のときには落下ｌとほぼおなし効果であるが、落下の数
値が上ってゆくと顕著に効果が上ってくろ。このように
グラフによって証明されたこの発明の効果は全〈従来の
当業者の観念を打ち破ったものである。

第９図および第１θ図に示すのはもつと密度の高い発泡
体を用いて圧縮テストをした結果である。包装材として
は第５．６図に示したものと同じものを用い、発泡体に
はインスタパクー８５を用いた。（自由揚げ密度０．８
５ポンド／（フィート）３）。従来の物は上記の場合と
同様に薄い柔軟性のフィルムで覆い、この発明のものは
厚さ包装材２０ミルで成型密度１．１ポンド／（フィー
ト）３のＰＶＣ外殻を用いた。第９図の場合には落下距
離は２４インチ第１Ｏ図の場合には３６インチであった
。従来の物は実線と点線で、またこの発明のものは黒丸
で示しいた点は先の場合と同様である。図からこの発明
を採用することにより緩衝特性が大幅に改良されること
が明らかである。このことは特に第１０図において顕著
であるといえよう。第１１図は３６インチの高さから落
下させたときの第１回落下の状態を示すもので、先の圧
縮テストのときと同様の包装材で厚さ３インチのものを
用いた。

この発明の包装材と従来技術のそれとではサイズの違い
はあるものの、テストの結果にはさしたる影響は与えな
かったものと考えられる。従来の包装材としてはセルロ
ーズ詰物、ポリウレタンエーテル発泡体、空気カプセル
化フィルム、ポリウレタンエステル発泡体、ポリスチレ
ン発泡体、ポリエチレン発泡体およびフィルム被覆ポリ
ウレタン発泡体などを用いた。勿論これらはいずれも面
安定な外殻は有していないものである。この発明のもの
にはインスタパクー８５発泡体を用いた。

図から明らかなようにこの発明によった場合的０．５ポ
ンド／（インチ）２のような高い静的負荷の領域におい
て最大減速負荷が従来のものより低いことが解る。もっ
ともポリウレタンエーテル発泡体とポリウレタンエステ
ル発泡体は非常に低い静的負荷領域においては低い最大
減速負荷を示すが、このような低い静的負荷領域では包
装上実用性に欠けるのである。

ところである種の対象物、例えば電子装置などにあって
は静的負荷を低くするために接触面積の量を増やすこと
ができないことかある。例えば静的負荷が１．０ポンド
／（インチ）２以下には出来ないこともある。だから従
来のポリウレタン包装材はそのような対象物には使えな
かったのであるが、この発明においてはそれが可能にな
ったのである。

（発明の効果） この発明によれば従来機械的強度において劣るとされて
いた低密度の発泡体を面安定な外殻によって被覆しであ
るので、高静的負荷条件下においても包装材として衝撃
および振動に対する充分な緩衝効果、即ち改良された最
大減速負荷を得ることができる。

またその製造法の特殊性の故に、ひとところで集中的に
製造してからまとめて使用地に送ることができるので、
輸送コストおよび集積コストが非常に低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図：この発明の包装材の一例を示す斜視図第２図：
その横断面図、 第３図二その使用状態を示す斜視図、 第４図：この発明の包装材の他の例を示す斜視図、 第５図：この発明の包装材の更に他の例を示す斜視図、 第６図：その使用状態を示す側面図、 第７〜１１図：この発明の効果を示すグラフ。 １０．２０．２６．３４・・・包装材 １２．２２．２８・・・外殻 １４．３０．３８・・・発泡体 特許出願人 シールド　エアー　コーポレイション 特許出願代理人　弁理士　菅　原　−部ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］包装すべき対象物および収容用のコンテナーに関
   連した所定の形状の房室（１８）を形成する面安定な外
   殻（１２，２８，３６）と、この房室内に充填された低
   密度の発泡体材料（１４，３０，３８）とからなり； 房室中において発泡体材料が１．５ポンド／（フィート
   ）３以下の成型密度を有し、かつ発泡体材料を充填され
   た外殻がコンテナー内に収容されたとき対象物の一部と
   接触して衝撃および振動負荷に対して対象物を保護する ごとき緩衝包装材。 ［２］前記の外殻が、その外表面に加えられた外力のほ
   とんどを発泡体に伝達して緩衝することができる程度に
   、薄い ことを特徴とする特許請求の範囲第［１］項に記載の包
   装材。 ［３１前記の外殻が、その少なくともひとつの表面が包
   装される対象物の表面と協働して所定の静的負荷特性を
   与えるごとき形状を、有しズいることを特徴とする特許
   請求の範囲第１１１　もしくは［２］項に記載の包装材
   。 ［４］前記の外殻が、発泡体材料の充填前に同様の外殻
   と重ねることができるような形状を、有している ことを特徴とする特許請求の範囲第［１３もしくは［２
   １項に記載の包装材。 ［５］前記に加えて、包装材をコンテナーの所定表面に
   接着させる手段を有している ことを特徴とする特許請求の範囲第［１］〜［４］のい
   ずれかの項に記載の包装材。 〔６〕前記の外殻が不透明な材料を含んでいることを特
   徴とする特許請求の範囲第［１１−ｔ５］のいずれかの
   項に記載の、包装材。 ［７］前記の発泡体材料が未硬化でかつ膨張可能な状態
   で房室に充填されて房室の形状に倣うことを特徴とする
   特許請求の範囲第［１１〜［Ｅｌ］のいずれかの項に記
   載の包装材。 ［８］前記の発泡体材料がポリウレタン型であることを
   特徴とする特許請求の範囲第［１１〜［７］のいずれか
   の項に記載の包装材。 ［９］前記の外殻が発泡体と共に発泡体の働きによりコ
   ンテナーの所定の表面に接着していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１１］〜［４１もしくは［８１〜［８
   ］のいずれかの項に記載の包装材。 ［ｌＯ］前記の発泡体が房室内において外殻に接着して
   いる ことを特徴とする特許請求の範囲第［１］〜［８］のい
   ずれかの項に記載の包装材。 ［１１］前記の外殻が厚さ６〜５０ミルのシートから構
   成されている ことを特徴とする特許請求の範囲第［１１〜［１０］の
   いずれかの項に記載の包装材。 ［１２Ｊ前記のシートの厚さが１０〜３０ミルであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第［１１１項に記載の包
   装材。 ［１３］前記のシートが熟成形可能な材料からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第［１１］項に記載の包装
   材。 【１４］前記のシートがＰＶＣからなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第［１３１項に記載の包装材。 ［１５１前記のシートがポリエチレンからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第［１３］項に記載の包装材。 ［１６］熱成形可能な材料を内部に房室を有しかつ包装
   されるべき対象物および収容されるべきコンテナーに関
   連した所定の形状の面安定な外殻に熟成形し、 この外殻の中に１．５ポンド／（フィート）３以下の成
   型密度になるように発泡体材料を充填して緩衝包装要素
   を形成し、 この緩衝包装要素をコンテナー内に置き、かつこの緩衝
   包装要素に接触するようにして対象物をコンテナー内に
   入れる ことを含んでなる緩衝包装方法。 ［１７］前記の熱成形と充填を繰返して複数の緩衝包装
   要素を形成し、 これら複数の緩衝包装要素をコンテナー内に置き、 これら緩衝包装要素と対象物とを接触させることを特徴
   とする特許請求の範囲第［１Ｂ］項に記載の方法。 ［１８１対象物を置く前に前記の複数の緩衝包装要素を
   コンテナーの所定面に接着させる ことを特徴とする特許請求の範囲第ｆ１７１項に記載の
   方法。 ［１８］前記の充填において、発泡体材料を未硬化でか
   つ膨張可能な状態で外殻中に充填し、爾後の膨張により
   房室に接着させる ことを特徴とする特許請求の範囲第［１６１〜［１８］
   のいずれかの項に記載の方法。 ［２０］前記の熟成形を真空式で行なうことを特徴とす
   る特許請求の範囲［１８］〜［１８］のいずれかの項に
   記載の方法。