JPS62168875A - 軟質合成樹脂発泡体の柱状緩衝材 - 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〕 本発明は、独立気泡に富む軟質合成樹脂発泡体のもつ弾
性変形特性を利用する被包装体の弾性緩衝包装方法の改
良に関し、特に被包装体が１５に９以下と軽量で、最大
減速度で２０Ｇ以下（高度な緩衝能）を要求する緩衝包
装の分野に利用したときが有益な改良技術に関する。

〔従来技術〕

例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピ
レン共重合体等の総称であるポリオレフィン系樹脂で代
表される軟質合成樹脂の独立気泡に富む発泡体小片を、
被包装物と箱体の内面との間に介在させて、該発泡体小
片の持つ緩衝能を利用し、衝撃から被包装物を保護する
緩衝包装方法は古くから知られている。これ等は例えば
実公昭５６−３７９７時公報、実公昭５７−２３０３号
公報、実公昭５８−２９００１号公報等で示されている
ように、軟質の合成樹脂発泡体（以下発泡体と略記する
）を、被包装物側に面した荷重受面と箱体側に面した荷
重受面とが、所定の厚味をもった発泡体の表裏の相対峙
する対面的関係にあってほぼ平行になるように、更に直
接・間接的に被包装物や箱体に当接固定し易い形状に成
形塀工（型成形、切削成形加工等）された様々な形状の
発泡体小片（緩衝材＝一般にコーナーパッド、サイドパ
ッド、面パッドと呼称）となし、之を被包装物の要所（
例えば隅、綾、角、中央部等）相当部に複数個配した状
態にし、その全体を箱体で覆うという形体の包装方法と
して利用されている。

又この場合の発泡体小片が発揮する緩衝能は、発泡体小
片の持つ弾性的圧縮変形でのエネルギー吸収で、外部応
力から被包装体を保護する所謂、弾性（圧縮変形）緩衝
であることも知られている。

この軟質合成樹脂発泡体を用いる弾性緩衝は、同様な独
立気泡構造の合成樹脂発泡体の中でも、例えばスチレン
樹脂、ユリャ樹脂等で代表される硬質合成樹脂の発泡体
を用いた場合の、その緩衝能（発泡体の破壊緩衝）とは
利用される作用機能が異なる点で、独自の一つの技術分
野を形成し、被包装物の緩衝保護に見合う緩衝設計がな
される迄に普及している。し、かじながら、近年、工場
のロホット化やＯＡ（オフィス−オートメーション）化
の気運が高まり、それ等によって様々な超精密機器、機
器部品類が開発されて来たが、これ等の機器・部品類の
取扱い輸送には、新たな問題が生じて来ている。即ち、
これ等機器・部品類としては、例えばオフィスコンピュ
ータ等に用いられるディスク装置（ディスクに必要な情
報を記憶させ、取出し得るようにする装置）等がそれで
、これ等のものは許容衝撃性が低いこと即ち、輸送中に
生じるわずかな衝撃、局部的な振動伝達、機器全体のた
わみ・ひずみ等にきわめて過敏で、輸送取扱いによる故
障が多発するこ゛とから、高度な緩衝を必要とするもの
として知られている。

このような許容衝撃性の低い被包装体の緩衝包装には、
現状の軟質発泡体の利用は不可能とされ、現実上実用さ
れている例がない。

しかもこれ等の装置は年々、軽量化される傾向にある。

従ってこれ等の輸送には、低い静的応力の領域で低い値
の最大減速度（或は低い値の衝撃係数）が取出せる、緩
衝性に優れた発泡体（緩衝材）の出現に期待が寄せられ
ている。

この理由として、先ず現在弾性緩衝包装に用いられてい
る緩衝材特性、即ち当業者が緩衝設計上ｒｅｆｉｍ（最
大減速度のボトム値）」と実質上回等に１７１っている
〔この部分の詳述は後記する〕「Ｃ値（緩衝係数のボト
ム値）」及びそのＣ値が取出せる「最適応力値」の組合
せの特性指標に依って、上述した緩衝市場要求と軟質発
泡体の特性との関係を表現すると、市場委求の方は、最
適応力がｏ、　ｏ　Ｂｉｂ／ＣｒｒＬ２以下の領域（望
ましくは０．０４〜０．０２ユ／ｃ１ｒＬ２近辺の領域
）に、Ｃ値で２５以下、（望ましくは２近傍以下）の緩
衝性を求めているのに対し、軟質発泡体の現状は、密度
的４０に’ｊ／ｍｓの独立気泡構造の良質発泡体で、最
適応力が約０．１ｋｇ／ｃＩｒＬ２近辺の領域ＫＣ値で
せいぜい３の値しか取出せず発泡体の素材を厳選した場
合でもＣ値がλ５近傍になるのがようやくであると評価
される。

このＣ値は発泡体の密度を高めると、低い値になる傾向
にあるが、この場合忙はその最適応力値は高まるのでこ
の要求は満たせない。

つまり、現状の軟質発泡体は、許容衝撃性の低いしかも
軽量の被包装体の緩衝材としては、低い静的応力側で低
い値のＣ値が取出せないという特性上の限界から、使用
できないものであると評価されて来たのである。

そんなこともあって、過去軟質発泡体も素材面、気泡構
造面の双方からその改質研究が進められて来ているが、
上記の要求を満たすためには相当抜本的な改質が必要と
考えられ、今後の改質研究の成果に期待がよせられてい
るのが現状である。

よってこのところ、許容衝撃性の低い被包装体のための
緩衝材としては、もっばら連続気泡構造のウレタンフオ
ームに頼らざるを得ない。しかしながらこのウレタンフ
オームを用いる場合は、被包装体の周囲全体をくるんだ
フオーム層の中を、ゆったりと被包装体が移動する。そ
の移動距離で被包装体Ｋかかる外芯力に吸収しようとす
る機能のものであるから、フオームの柔らかさに比例し
て、部厚いフオーム層の用意が必要となり包装体全体が
嵩高くなってしまう、その結果として、必要になる包装
材料の童や材料面積に係るコスト高の問題Ｋ、包装体の
保管、輸送上に乗じる積載容積や載数がかさむ経費高の
問題が加わって、不経済な包装となっている問題点があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

許容衝撃性が低く、且つ低い靜的応カ側に最適応力を求
める被包装体（例えばフロッピーディスク等）の衝撃包
装用の緩衝材としては、従来使用不能と考えられて来た
独立気泡構造の軟質合成樹脂発泡体を使えるようにする
こと、即ち、衝撃吸収設計上に生じる仕様変更に対処で
きるに充分な調節の自由度をもった、緩衝材を提供する
こと、及び、そのことによって、現行ウレタンフオーム
を緩衝材とする包装方法に比べて、コンパクトで且つ経
済的な包装方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

従来の軟質合成樹脂発泡体を用いた弾性緩衝材に対し、
本発明で重視している解決のための手段は、特許請求の
範囲の記載（１１（２１０部分。即ち、■　その外観形
状は、上下二面の荷重受面は両面共ほぼ同じ形状寸法の
、三角形である真っすぐな柱状形状であること、 ■　上記柱状体は、該上下荷重受面間の柱状部高さをＴ
ｃ、該柱状部の下記に示す構造的最小寸法なＷとしたと
きその比（ＴＣ／Ｗ）　　カ３〜５′ｌ範囲のものであ
ること、 を特徴とする、軟質合成樹脂発泡体の柱状緩衝材。

以下図面等を用いて本発明の内容を詳述する。

耳１（イｌ　、　（ｏｌ　、（ハ）図は、本発明の緩衝
材の実施の一例を示す模型図で、第１（イ）図は全体の
斜示図、第１（ロ）図は第１（イ）図のＸ−Ｘ’、Ｙ−
Ｙ’の直交軸の方位を示すことで該緩衝材の傾き角θの
傾き方向を現わす図、第１（ハ）図は第１（イ）図のｚ
　−ｚ’で示す切断方向、即ち緩衝材の柱軸に直角な水
平断面でみた緩衝材の断面図で、最大寸法をＬとし、そ
の断面積をＳとしたとき構造的最小寸法Ｗを（８／Ｌ）
の関係式で求める、その基礎となる柱状物の断面を例示
した図である。

尚図中、Ｅ　、　Ｅ’は２つの荷重受面〔即ち、被包装
体の外面及び箱体の内面に向う側の面〕Ｔは上記荷重受
面Ｅ　、　Ｅ’間の柱状体寸法、ＴＣは該柱状体の高さ
く緩衝厚み相当）、Ｔ、Ｔｃの両者は緩衝材の傾き角θ
＝０のときは同じ値の寸法になるがθが増す程（最大４
５度）、Ｔ＞Ｔｃの関係になる。

その第１（イ）、仲）、（ハ）図に於て、本発明の緩衝
材は、その外観として二つの荷重受面Ｅ　、　Ｅ’がほ
ぼ同じ形状寸法である真っすぐな柱状体で、そのＥ。

Ｅ′面の形状は、三角形（疑似三角形を含む）で表現さ
れる。

上記の疑似三角形とは、辺が若干曲っていたり、角の先
端に丸味があるために厳密な意味では三角形とは云えな
いが、目視した感覚が三角形に見えるものをいう。

その形状が示す意味の１つは同じ効果を示す均等物であ
ることもあるが、より重要な意味としては、緩衝材の傾
き角θの大きさで変わる受面切口の形状を表現している
。

つまり、本来荷重受面Ｅ　、　Ｅ’なるものは、被包装
体の外面や外箱の内面に対して平行な面であるべき性格
をもつ、本発明の緩衝材の場合もその性格に従う関係で
、一つの形状柱状体でも、そのもの傾き角θの違いによ
って、荷重受面Ｅ　、　Ｅ’となるべき切断面の形状は
幾分変化することになるのである。例えば具体的に第１
図の場合、柱状体そのものの断面形状〔第１（ハ）図〕
は三角形のもので例示されてい名。ところがこのものが
、三角形の構造的最小寸法側をＸ−Ｘ軸に添わせ、その
Ｘ　−Ｘ′方向に、傾き角θをもって傾斜させた場合を
想定し描かれである〔第１（イ）、仲）図〕ので、ｘ　
−ｘ’とＹ　−Ｙ’軸とく水平であるＥ　、　Ｅ’而の
切口は、Ｘ−Ｘ′軸方向に引き伸ばされた三角形の形状
をなして〔第１（ロ）図〕示されているのである。

次に上記柱状緩衝材の構造的最小寸法Ｗは次のようにし
て求められる。

即ち、対象となる柱状体をその柱軸に垂直に抑圧する（
荷重をかげる）と、この柱状体は屈曲する。その屈曲す
る柱状部分の、柱軸に直角な水平断面〔第１（イ）図の
ｚ　−ｚ’方向の断面で第１（ハ）図相当〕を求め、そ
の断面積Ｓ、及び上記屈曲した方向と直交する方向の最
大寸法りを計測・算定し、その断面！ｉｔＳを最大寸法
りで除した商Ｗをもって構造的最小寸法とするのである
。換言すると、構造的最小寸法（ＷＪ　　＜Ｌｌ 但し、 （Ｓ）；柱状体を柱軸に直角な水平面で切断したときの
柱状体の断面積、 （Ｌ）；上記断面の曲り難い方向寸法を想定したもので
、柱軸に垂直な荷重をかげたときに屈曲する柱状体の、
その屈曲方向に直交する方向に測った柱状体の断面（柱
軸に直角な）の最大寸法、 として定義される。

上記、Ｌ及びＷの求め方は、柱状体の断面を数学的に解
析してそれぞれを求めるやり方に比べて発泡構造体であ
る緩衝材の実態に良く合致する。

再び第１（イ）図に於て本発明の緩衝材は、上記で求め
たＷと、柱状体高さく緩衝厚み）　Ｔｃとの間で（ＴＣ
／Ｗ）　＝　３〜５　の値を保つことが重要である。

尚この際柱状体に傾き角θがないときは、Ｔｃに代わり
に荷重受面間の柱状体寸法Ｔを用いることが出来る。

そして本発明の柱状緩衝材の使い方としては、面Ｅ　、
　Ｅ′を荷重受面とし、傾き角が０〜４５度の範囲の成
る値を持つように調整固定する。この傾き角を持たせる
ときの望ましくは、上記構造的最小寸法Ｗ側に柱状体が
傾斜するようにすると、後述するＣ値の取出しが設計値
通りになり易い。

つまり上述の傾き角０度はＥ面に対し柱軸が直角の関係
、傾き角４５度はＥ面に対し柱軸が４５度の傾きになる
ことを意味している。又この場合の調整には、大きくは
２つの意味があって、１つは配する全ての柱状体の傾き
角を成る値になるように選び設定すること。他の１つは
、組合わせて配する複数柱状体の個々の柱状体が示す傾
き角をいう場合とである。そして固定は、柱状体に応力
が加わったとき、この柱状体が移動したり、転倒したり
、しないために、荷重受面に当るＥ面の１方、又は双方
を直接（及び／又は）間接的に箱内面側やダンボール等
の補助材に接着させ、被包装体を常に支えるように位置
を定めるのである。

第２図は、本発明でいう柱状体（例えば第１図の形状）
のその使い方における「静的応力に対する緩衝係数」の
関係を示す実験図である。この第２図は本発明の目的（
効果）に当る「従来、使えないとして米だ軟質発泡体が
、実用に供せるようＫなった理由」が良く分るように、
従来の場合と対比して作図しである。

第２図に於て、左側の４本の曲線群は本発明の柱状体が
示す緩衝特性値で、第１図の形状における（　’Ｉ”Ｃ
，／ｗ）　−４の柱状体を、傾き角θを、３度、２０度
、３０度、４５度に設定した場合の、落下高さ８ｏ（、
Ｌ、緩衝厚み８０、初回落下の場合の実験値で、θの数
字は、上記傾き角を示している。

又第２図右側の点線は、従来の場合を示すもので、この
実験に供した軟質発泡体の従来の評価方法（測定法はＪ
ＩＳ　Ｚ０２３５　Ｋ規定）による評価曲線を示す。

念のためここで、上記第２図の求め方を含め当業者が緩
衝設計上多用している用語を説明しておく。

先ず第２図は、次式の実験及び計算式で得た緩衝係数（
Ｃｉ）の各々を、その値を得た静的応力との位置の関係
でプロットし、曲線を描いたものである。

緩衝係数Ｃｉ　＝　Ｇｉ　Ｘ口 ｉ 但し、 Ｇｉ：成る条件下で求めた最大減速度、ｔｉ；そのＧｉ
を求めたときの緩衝厚み〔車位置〕（第１図ではＴｃＫ
該当） Ｈｌ；そのＧｉを求めたときの落下高さ〔車位置〕ｉ；
そのＧｉを求めたときの実験寛即ち、成る相定した被包
装物の一定荷重〔単位ゆ〕 に対して緩衝材の荷重受面積〔単位）２〕（第１図では
面Ｅの面積に該当）を計画的に変更して、上記荷重との
間で静的応力〔単位に９／ａ！〕の変更となし、その条
件下でそのつど測定を繰返し、上述の最大減速度の各々
を求める。その計画的に変更する実験随をいう。

緩衝性能曲線の描き方には緩衝係数として描く他に得ら
れた最大減速度Ｇｉをそのままプロットしたものがある
。

これ等の曲線図はその静的応力に対する緩衝係数（又は
最大減速度）の関係になっているから、各々緩衝設計に
そのまま利用されるが、一般罠は、その曲線のボトム値
を求めて、そのボトム値が生じている静的応力の位置の
値を、その条件における「最適応力」といい、ボトム値
そのものを、緩衝係数のボトム値、「Ｃ値」（又は最大
減速度のボトム値「Ｇ値」）と呼称され緩衝材の緩衝性
能を示す基本特性として評価されるのである。

従って、本発明で用いる「Ｃ値」は、上記関係式で分か
るように、「Ｇ値」に対し、その測定時の緩衝厚みや、
落下高さが補正されているだけ、発泡体そのものの持つ
緩衝性能そのものを表わし、「Ｇ値」と同様に数値の小
さい程、優れた緩衝性を示すものとされている。

又一般には、「Ｇ値」を求めるときの落下高さＨや、緩
衝厚みは、緩衝設計上の設定値になるため、一定の値の
ものとして実験される関係で、その設定値が実用上の緩
衝設計上の値そのものであれば、実質上、「Ｃ値」と「
Ｇ値」は相対的に同じ意味で利用できるので、当業者で
はこの両者を緩衝設計上同様に取扱うことが多いのであ
る。

〔作用〕

上述のＣ値で示す第２図に於て、従来の規準でみた軟質
発泡体（右側曲線）は、最適応力が約ｏ、　ｏ　７ｋｇ
／ｃｒｔ？の領域に約３のＣ値を生じることを示してい
る。このことが上記したように従来軟質発泡体は、この
分野の緩衝材には使用できなし・と評価されて来た根拠
である。

これに対し、第２図左側の曲線群で示す本発明では、従
来と同じ発泡体を用いながら最適応力の領域を低（・静
的応力側（具体的には例えば０．０４近傍）に移して、
約２近傍の値Ｋまで低下させること（緩衝能を高めるこ
と）Ｋ成功している。

つまり新しい、理想的な軟質発泡体を開発したのと同じ
作用機能がここに発揮されているのである。

この従来の場合と、本発明の場合の相違点は、本発明に
よって柱状緩衝材の形状に初めて、（Ｔｃ／Ｗ）の比を
４近傍（範囲としては３〜５）の値にして用いるという
技術思想を採用したことである。

即ち、従来の弾性による緩衝包装を行なう緩衝の技術思
想は、あくまで発泡体小片の圧縮変形であることが大前
提の弾性緩衝であった。従って第２図右側の曲線で評価
されている発泡体小片はそのものの（Ｔ、：Ｗ）に相当
する辺の寸法比で表現するときは、０．５近傍の値、故
意にＴｃ寸法を高める場合でも（／Ｗ）は１以下の値に
することを前提としている。

これに対し、第１図に例示した本発明の柱状体の場合は
、一旦、荷重に見合う面Ｅの面積（即ち、Ｓ）で、設計
に供したい静的応力の領域が定められると、（”／Ｗ）
　　の寸法比は４近傍にしたままで以降の静的応力を変
更するための面Ｅの面積の調整は、通常りの寸法の方が
大きく増す形状に変更することによって行なわれる。

従って柱状体は、面Ｅに抑圧を受けたとき、Ｗの方向を
背又は腹にした屈曲変形を生じ、屈曲変形を伴なう抑圧
変形罠なってしまうため、従来特性とは全く違う、今ま
で誰もが確認したこともない、低い静的応力側に最適応
力値をもった、低い値のＣ値が得られるようＫなったの
である。

次に本発明の柱状体の使い方でいう傾き角は、第２図の
曲線群をθで表現区分しているように、角度（θ）の大
きさではＣ値は変化しないという実に不思議な現象を利
用して、低い静的応力側に低いＣ値を取出す上で、包装
体圧おける緩衝受面の静的応力を決める被包装体９重ｔ
（及び寸法）と柱状体の支持面積の選択の自由を高める
ための役割をなす。

即ち上述したように本発明の柱状体で特に重要なのは低
いＧ値を取出す為には実寸法ではなく、寸法比の（Ｔ０
／〜Ｖ）で決まる。当初予定した所望のＧ値を得る為に
は、当初のＴｃを保持したまま同じ寸法比でＴ、Ｗの寸
法を変化させること（傾き角θを変えること）によって
被包装体の荷重の多様性に対応する最適応力調整の自由
度を与え且つＬの寸法変化は、成る荷重に対する静的応
力調整の自由度を与えることになっている。

例えば、ある製品を緩衝包装するとき製品の形状からく
る都合により緩衝材の受は面積が決められてしまい、し
かもその受は面積を採用すると傾き角θ＝０では最適応
力より低くずれた静的応力で受けることになる場合でも
、その低い静的応力を最適応力に一致させることが傾き
角θを選択することにより可能になり低いＧ値が達成さ
れる。

上記の傾き角θの働きは第２図の場合においてはθ＝３
度からθ＝４５度にすることにより最適応力を０．０４
の領域から０．０１５の領域まで低下させることにあり
、その結果最適応力の選択自由度が広くなる。

第３図は本発明の特許請求の範囲の記載内の実験結果図
で、成る一種類の発泡体に係るその柱状体の形状寸法と
その使い方との組合わせが示す穐々の態様例が示す最適
応力とＧ値との関係図で、第１表と実験随で対をなして
いる。

この第３図の結果によると、例えば実験随１゜２．３と
の間が示すよ５に、Ｔ、Ｌ、Ｗの実寸法は違っても、そ
の寸法比及び傾き角が同じの場合、同じ水準のＧ値が得
られることを示している。

又、実験寛４，５．６の関係では、同じ重量の被包装物
に対し、ほぼ同じ水準のＧ値を得て、かつ、最適応力の
値を変える仕様変更を、（Ｔ０／Ｗ）を変えて対処でき
る三とを示している。

更Ｋ　又実験Ｍｌ　７〜９　（Ｔ０／Ｗ　：　３．　Ｏ
（７）　トき）、Ｎｌ　１０　ヘ１２　（”／Ｗ　：　
５．　Ｏのとき）、Ｎｌ１１３〜１４　（Ｔｃ／Ｗ　：
４０のとき）の関係では上述の如き最適応力の値の変更
を、傾き角を変更することで達成できることを示してい
る。

上述第３図が示す内容を従来技術と対比すると、従来は
１稽の発泡体からは、１つの最適応力値に対するＧ値が
存在し、このＧ値を用いることだけが緩衝設計であった
。これに対し本発明の内容では、先ず低い最適応力値の
水準に低い値のＧ値が取出せるようになり、しかもその
最適応力は、単に１個所にあるのではなく、広い静的応
力の範囲に連続的に分布して存在するよ５に変っている
。

従ってこの分布の広がりは条件選択の自由度に当るから
、これを利用すれば緩衝設計が容易にできることになる
。よって第３図の如き実験図を様々な軟質発泡体につい
て求めておけば、屈曲変形を併せて利用する軟質発泡体
の新しい弾性緩衝包装が１つの技術体形をなして完成す
ることになる。

第３図に於て、Ｇ値の低い水準を維持する上での（”、
”／−ｙｙ）望ましくは、３．５〜４．５の範囲を選ぶ
ことである。

複数の柱状体を　合わせ、その組合わせの効果を利用し
ようとするときは、その柱状体の個々の性能が充分発揮
できる空間を、その柱状体近傍に与えるべきことは当然
である。

次に本発明に使用される発泡体としての素材は、従来公
知の軟質合成樹脂発泡体から選ばれたものである。

その際ＪＩＳ　Ｋ６７６７１ｃ依る伸び率が１５％以上
、ＪＩＳ　Ｋ６７６７に依る２５％圧縮時における圧縮
永久歪が１５％以下である発泡体である方が望ましい。

その理由としては先ずＪＩＳ　Ｋ６７６７に依る伸び率
が１５％以上であると、柱状体にしてこれを利用しよう
とするとき、屈曲変形できる柔軟性と、屈曲波だんして
しまわないための強靭性が保証されるからである。

又ＪＩＳ　Ｋ６７６７に依る２５％圧縮時における圧縮
永久歪が１５％以下であると、本発明でいう緩衝性能が
、発泡体の屈曲特性を用いるとは言え、その前提は繰返
しの弾性回復に基づく外応力の吸収である。従って永久
歪が１５％を越えて太きいときは、その緩衝設計の前提
がくずれることになるからである。

このような軟質発泡体は、例えばポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、エチレンプロピレン共重合体樹脂、
スチレン−ポリオレフィン共重合体或は混合樹脂等で代
表されるポリオレフィン系樹脂の独立気泡率（ＡＳＴＭ
　Ｄ２８５６にて測定）が８０％以上の発泡体から選ば
れる。

〔特性の測定方法〕

以下、本発明で使用した特性の測定方法を述べる。

（１）伸び率 ＪＩＳ　Ｋ６７６７　Ｋて測定した。

（２）圧縮永久歪 ＪＩＳ　Ｋ６７６７にて測定した（２５％定圧縮）。

（３）独立気泡率 ＡＳＴＭ　Ｄ２８５６　Ｋて測定した。

（４）発泡体密度 ＪＩＳ　Ｋ６７６７にて測定した。

（５）気泡径 サンプルの断面を切断し、切断面の拡大写真をとり、代
表的な大きさの気泡径２０ケを読みとって平均値を求め
た。

（６）落下衝撃試験 ＪＩＳ　ＺＯ２３５に準じて測定した。試験条件は、落
下高さ８０ｃＩ！Ｌ１落下１回目とした。

〔実験例〕

第２図、第３図は、本発明が従来技術にない緩衝性能の
特徴を示した実験例である。

これらの実験例は、いずれも伸び率６０％、２５％圧縮
永久歪１０％、発泡体密度３８ｋｇ／ｍ３のほぼ独立気
泡のポリエチレン発泡体を使用し、柱軸に直角な断面が
三角形の柱状体であって、緩衝厚み（Ｔｃ）が５．０〜
１０．０　ｃｍ、傾斜角θを設定するために傾ける方向
を柱軸に直角な断面の最も長い辺に対し直角で、かつ第
１（イ）、（ロ）図に示すように該最長辺側の側面が上
方となる方向とした所望個数の柱状体を、落下試験機（
吉日精機製）のベースに固定（粘着テープ）し、所望重
量の重錘を高さ８０工から自由落下（初回落下）させた
。

このとき、所望の静的応力を段階的に変化させて得るの
に、各試験条件毎にＷとＬの寸法を一定としたまま、重
錘重量と柱状体の支持面積（＝−’−ｘＬｘ個数（ｎ）
）の組み合わせを変えて設定ＣＯＳ　　θ した。

そして、重錘に発生する衝撃時の最大減速度を計測し、
前記計算式より各静的応力毎の緩衝係数を求めて整理し
たものである。

まず、第２図は、従来技術と本発明の発泡体小片の使い
方での、静的応力−緩衝係数の関係の相異点を明らかに
するため釦付なったものである。

このうち、本発明のものは、柱軸に直角な断面の最も長
い辺が４．５（ｍ、該辺を底辺とした高さ４、０　（１
ｍの二等辺三角形からなり、緩衝厚みＴｃを８、０　（
ｍとした柱状体（この時のＷは２２−０（であり（”／
Ｗ）　：４−０である）を使用し、傾斜角度θを４５度
、３０度、２０度、３度と変化した。

このとき、所望の静的応力を得るための柱状体の支持面
積の変更は、重錘重量との関係において、柱状体個数ｎ
を増減させて行な・つた〔支持面積（Ｓ）−−”’−Ｘ
　Ｌ　Ｘ　ｎ　］。

ＣＯＳ　θ 従来の圧縮変形の場合の支持面積は、重錘重量との関係
において、Ｗ寸法とＬ寸法をＷ　＞　Ｔｃ　＋Ｌ＞Ｔｃ
の条件内で変化させて行なった（Ｓ＝ＷＸＬＩ。

そして、それぞれ横軸に静的応力、縦軸に緩衝係数をプ
ロットし、その点を結ぶ曲線を抽いたもので、実線群が
本発明のもの、破線が従来技術のものを示している。

次に、第３図は本発明の特許請求の範囲の記載内（Ｔｃ
／Ｗ）、θを各徨選んだ場合の最適応力−緩衝係数の関
係を明らかにするために行なったものであって、前記第
２図の実験例の項で説明し、たと同様の実験方法によっ
て得た種々条件の緩衝係数−静的応力線図を求め、その
ボトム値の最適応力を横軸に、緩衝係数を縦軸にとって
整理したものである。

すなわち、第１表に示すようにｌ＠１〜３は、Ｔｃ＝　
５．０〜１０．０　ｃｍ　（ＴＣ／ｗ）＝　４．０で柱
軸に直角な断面の二等辺三角形の高さが４．０（ｍ、底
辺（最も長い辺）がそれぞれ５．Ｏ１ｍ＋　７．５ｃｍ
、　９．０（１ｍの三種類の三角形からなる柱状体を、
傾斜角度θ＝３０度として使用したものである。随４〜
１４は、Ｔｃ＝　８．０　ｃｍ、柱軸に直角な断面が三
角形であって、最も長い辺が６．０　ｃｍであり、（Ｔ
０／Ｗ）＝　３．　Ｏ〜ｓ、　ｏ　。

θ＝３〜４５度の各種形状（詳細は第１表に示す）の柱
状体を使用したものである。

このときのボトム値での実験条件は、第１表に実験随毎
に示してあり、第１表の実験蝿が第３図の番号と対応し
ている。

（以　−ド４だ　色） 実施例１及び比較例１〜２ 第２表は、本発明の利点を明確にするために行なった立
証試験で、実施例１と比較例１．２の対比からなってい
る。

更に、第２表中の引用図（第４図、第５図）は、各々こ
こで採用している緩衝材片の斜視図（第４（イ）図及び
第５（イ）図）、及び包装形態の見取要図（第４（ロ）
、（ハ）図及び第５（ロ）、（ハ）図）で、いずれも試
験に供した対象物の内容を明示している。

図中、１１は被包装物、１３は包装箱（ダンボール製）
、１２は緩衝材片（いずれも接着剤による固定）であっ
て、その特性・寸法・材質等を第２表に明示しである。

上記第４（イ）図及び第５（イ）図のＴｃ、Ｔ、Ｗ、Ｌ
は、緩衝材片の部位寸法を示すものであって、第２表の
使用発泡体寸法欄にそれぞれ明示しである。

本発明の目的としている被包装物は、前記したように、
低許容衝撃性、低最適応力性を要求されるもののうち、
第２表に示す仕様のものを選定して使用した。

これらの包装体はいずれも、包装物落下試験機〔市販品
：テスター産業（株）製〕を用い、８０ｃｍの高さから
自由落下（初回落下）して、発生したＧ値のピークを読
みとった。

このＧ値と、包装に要した発泡体の緩衝厚みＴｃと、包
装箱容積とを第２表にそれぞれ示した。

本発明による実施例の設計に当って、設定する緩衝厚み
は被包装物の許容Ｇ値と使用柱状体のＧ値と落下高さよ
り求めた（　Ｔｃ二ＣｘＨ／Ｇ　）。

そして、設定する静的応力は、上記緩衝厚みＴｃと落下
高さＨの条件で試験して得た最適応力（ＴｃとＨが異な
るとこの応力が変化するため）になるように、被包装物
のＮ量に応じて、柱状体の個数ｎを調整して決めた。例
えば第３図を準備しておくと便利である。

この結果、本実施例では緩衝係数が２１、設定応力が０
．０４３０に９／ｃＩＩＬ２であった。

すなわち、第２表の実施例１は、本発明の緩衝包装方法
の態様例で、第２表中使用発泡体寸法欄に示す方法（柱
軸に直角な断面が二等辺三角形）であり、緩衝上必要と
される第２表中被包装体欄に示す緩衝性能（ｚｏＧ）の
達成を目標Ｋ、表中使用発泡体、材質欄の軟質発泡体を
用いて設計したもので、Ｔｃ＝　Ｔ　＝　８．５　ａｎ
　、　　（Ｔ０／Ｗ）：　ｔ　ｏ、Ｗ＝２−１　ｃｒｎ
、　Ｌ＝　５．４ｃｒＩＬ、θ＝０度、ｎ＝６とした。

なおこのときの断面の最長辺（Ｌ＞からの高さは４、２
　ｃｍとした。

比較例１は、従来の圧縮変形の包装態様例で、実施例と
同じ発泡体を用い、実施例と同じ緩衝厚み（第２表中使
用発泡体寸法欄の寸法）を用いたときに到達出来る緩衝
性能ＣＧ値〕の水準を示したもの、 比較例２は、従来の圧縮変形の別の包装態様例で、実施
例１と同じ緩衝性能（Ｇ値）を得るに必要な緩衝厚みの
水準をしめした、第２表中使用発泡体、材質、寸法欄に
示す軟質ウレタンフオームを用いた場合のものである。

第２表から、軽量、低衝撃性の被包装物を包装する場合
、比較例１に示す従来の圧縮変形では所望の低い静的応
力値で低いＧ値（Ｇ値）をとり出すことができず、７５
Ｇという高いＧ値を生じている。これに対し、本発明に
よれば、同じ発泡体と、同じ緩衝厚みによって要求の緩
衝性能２０Ｇ以下を達成できることを示している。

また、比較例２に示す従来の圧縮変形による軟質ウレタ
ン発泡体（表中に示す特性・寸法）では要求の緩衝性能
２０Ｇを得るために緩衝厚み１３．０〜１５．５ｃｒＩ
Ｌ（包装箱の容積が１２Ｚ４ｐ）を必要とするのに比べ
、上記比較例工で不適当であるとされた発泡体を用いて
も、本発明によれば要求の２０Ｇ以下にするための緩衝
厚みが、８．５　ｃｒｒｔ　（包装箱の容積が６ｏ、ｚ
−６）（実施例工）に減少するという長所を示している
。

（以下余色） 〔発明の効果〕 前記したように、本発明の緩衝材は、従来と同じ発泡体
を用いながら従来の緩衝材に比べて、（７）低い静的応
力側に最適応力値をもった（特に軽量の被包装物に適す
る）、低いＧ値（緩衝厚みに比して発生Ｇ値が低減し、
特に低許容Ｇ値の被包装物に適する）が得られる。

（イ）（Ｔ’／Ｗ）、角度θによって最適応力を変化で
きる自由度をもつ（被包装物の重量変化に対処できる）
。

が特徴である。

従って、従来の方法と発泡体では設計出来なかった範囲
（許容衝撃性が低く、軽量化された）の被包装物、例え
ば超精密機器・部品類の緩衝包装が可能となる。

更に、要求される緩衝性（Ｇ値）を満たすに必要な発泡
体の緩衝厚みを着るしく小さく出来るので、コンパクト
な包装体を得られ、包装材の節減、保管−輸送時に生ず
る占有面積、才数等を小さくする経費節減という利点に
もつながるので、本発明は産業界に果す役割の大きい優
れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に使用される柱状体の形状を示す斜視
図である。 第２図、第３図は、本発明が従来技術にない緩衝性能の
特徴を示すもので、それぞれ静的応力−緩衝係数線図（
第２図）、最適応力−緩衝係数線図（第３図）である。 第４図は、本発明の実施例の包装体構造図（発泡体小片
及び配置を示す）、 第５図は、比較例の包装体構造図（発泡体小片及び配置
を示す）である。 図中、Ｅ　、　Ｅ’は相対峙する荷重受面、Ｔｃ　、　
Ｗ　。 Ｌは柱状体を代表する各部の長さ、θは柱状体の傾斜角
度を示す。 特許出願人　旭化成工業株式会社 第１図 （イ） （ロ）　　　　　　　　　　　（八） 一 （−５／Ｌ） ｚ−ｚ’断面区 第２図 静的爬・六　　Ｋｇ／ａｍ怠 第３図 量産ｋ　７７　　Ｋｇ／ｃｍ＊ 第４図 （イ） １口） 第５図 （イ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 独立気泡構造に富む軟質合成樹脂発泡体でできた緩衝材
   において （１）その外観形状は、上下二面の荷重受面は両面共ほ
   ぼ同じ形状寸法の、三角形である真つすぐな柱状形状で
   あること、 （２）上記柱状体は、該上下荷重受面間の柱状部高さを
   Ｔｃ、該柱状部の下記に示す構造的最小寸法をＷとした
   ときその比（Ｔｃ／Ｗ）が３〜５の範囲のものであるこ
   と、 特徴とする、軟質合成樹脂発泡体の柱状緩衝材。 〔但し、構造的最小寸法とは、柱軸に垂直に荷重を加え
   たとき柱状体が屈曲する、その屈曲する柱の部分の柱軸
   に直角な水平断面（その断面積Ｓ）の屈曲する方向と直
   交する方向に測つた最大寸法をＬとし、上記断面積Ｓを
   上記最大寸法Ｌで除した商Ｗをもつて構造的最小寸法と
   する。〕