(57)【要約】【課題】使用に際して外的な所定の作用を加えることによって平坦な形状から凹凸を有する形状に変形するので、輸送コストを低減できるとともに、それぞれ独立して膨張する複数の収容室を有することで形態変化に対する自由度を有する緩衝材を提供する。【解決手段】二枚の樹脂シート１０ａ，１０ｂを積層させて形成される緩衝材１Ａであって、樹脂シート１０ａ，１０ｂの間に形成され、発泡体５をそれぞれ内包する複数の収容室４と、発泡体５に加わる外的な熱作用によって各収容室４を膨張させる膨張手段と、を備え、収容室４は、発泡体５の配置された周辺であって樹脂シート１０ａ，１０ｂの間をシールすることにより形成され、複数の収容室４それぞれの膨張により、平坦な形状から凹凸を有する形状に変形する構成としてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂シートを積層させて形成される緩衝材であって、
前記複数の樹脂シートの間に形成され、所定の収容物をそれぞれ内包する複数の収容室と、
前記収容物に加わる外的な所定の作用によって各収容室を膨張させる膨張手段と、を備え、
前記収容室は、前記収容物の配置された周辺であって前記複数の樹脂シートの間をシールすることにより形成され、
前記複数の収容室それぞれの膨張により、平坦な形状から凹凸を有する形状に変形する
ことを特徴とする緩衝材。
【請求項２】
前記外的な所定の作用として、前記収容物が外部から加熱されることにより、前記収容室が膨出する
ことを特徴とする請求項１記載の緩衝材。
【請求項３】
前記収容物は、前記樹脂シートが変形しない所定の温度での加熱により膨張する発泡性樹脂からなる
ことを特徴とする請求項２記載の緩衝材。
【請求項４】
前記収容物は、前記樹脂シートが変形しない所定の温度での加熱により所定のガスを発生する発泡剤からなる
ことを特徴とする請求項２又は３記載の緩衝シート。
【請求項５】
前記収容室は、空気の排気された密閉空間からなり、
前記収容物は、復元可能に弾性変形する弾性部材であり、
前記樹脂シートの長手方向に沿った切り裂きにより、前記複数の収容室を外気に開放可能な切り裂き部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の緩衝材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梱包用の緩衝材に関し、特に、使用に際して外的な所定の作用を加えることによって膨張して衝撃吸収性を発揮する緩衝材に関する。
【背景技術】
【０００２】
精密機械やわれ物などを梱包する際は、複数の空気室を有する緩衝材が用いられる。このような緩衝材の代表的なものとして、気泡シートがある。
このような気泡シートは、複数のキャビティが形成された成形ロールの外周面に、溶融状態にある樹脂フィルムを接触させて、キャビティにおいてキャビティ形状に対応する突起を真空成形により形成してキャップフィルムとした後に、突起の開口側にバックフィルムを熱融着することで製造することができる。
【０００３】
このような気泡シートは、既に空気が充填されていることから嵩張ってしまい輸送効率が低下するといった短所を有していた。
そこで、未使用状態では平坦な形状を有するものの、使用するときに膨張して衝撃吸収性を発揮する緩衝材が望まれていた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、混合により発泡する二つの発泡体前駆体を一の袋体内の独立したセルに収容するとともに、外力を加えてセルを破壊し、発泡体前駆体同士を混合させるとともに、混合により生成される発泡体が袋体内で膨張することにより、衝撃吸収性を発揮する袋入り発泡体包装装置が提案されている。
この使用前の袋入り発泡体包装装置は、未使用時では平坦な形状を有することから、これにより輸送効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０００−５０９３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の袋入り発泡体包装装置は、袋体全体が単一的に膨張するものの、従来の気泡シートのように独立した複数の空気室を有しないことから、緩衝材としての用途が限定されるとともに、形態を変化させて様々な形状の隙間に詰め込んで衝撃吸収性を発揮するという緩衝材としての自由度が狭められていた。
また、それぞれのセルに外力を加えて破壊しながら袋体を膨張させることから、比較的小さい対象物（被梱包体）を梱包する緩衝材としては利用価値を有するものの、一度に広い面積を膨張させることは困難であることから、大型の緩衝材には不向きであった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、独立して膨張する複数の収容室を有することで形態変化に対する自由度を備えながらも、使用に際して一度に広い面積を膨張させることできる緩衝材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の緩衝材は、複数の樹脂シートを積層させて形成される緩衝材であって、前記複数の樹脂シートの間に形成され、所定の収容物をそれぞれ内包する複数の収容室と、前記収容物に加わる外的な所定の作用によって各収容室を膨張させる膨張手段と、を備え、前記収容室は、前記収容物の配置された周辺であって前記複数の樹脂シートの間をシールすることにより形成され、前記複数の収容室それぞれの膨張により、平坦な形状から凹凸を有する形状に変形する構成としてある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の緩衝材によれば、使用に際して外的な所定の作用を加えることによって平坦な形状から凹凸を有する形状に変形するので、輸送コストを低減できるとともに、それぞれ独立して膨張する複数の収容室を有することで形態変化に対する自由度を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る緩衝材の図であり、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、発泡前のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は、発泡後のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る緩衝材加熱置を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る緩衝材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る緩衝材の好ましい実施形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１２】
本実施形態に係る緩衝材１Ａ及び１Ｂは、二枚の樹脂シート１０（１０ａ，１０ｂ）を積層させて形成される緩衝材であり、例えば、ポリエチレン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などや、ガスバリヤー性を向上させるため、ポリエチレン／ナイロン（登録商標）などの樹脂製の多層フィルムを積層させて形成してある。
また、緩衝材１Ａ及び１Ｂは、樹脂シート１０ａ，１０ｂの間に形成され、所定の収容物（５、９）をそれぞれ内包する複数の収容室４と、収容物（５、９）に加わる外的な所定の作用によって各収容室４を膨張させる膨張手段と、を備え、複数の収容室４それぞれの膨張により、平坦な形状から凹凸を有する形状に変形するように構成されている。
外的な所定の作用としては、熱、圧力の作用であり、例えば、緩衝材１Ａでは、加熱により収容室４が膨張し、緩衝材１Ｂでは、圧力変化により収容室４が膨張するようになっている。
最初に、緩衝材１Ａについて説明する。
【００１３】
収容室４は、収容物（発泡体５）の配置された周辺であって二枚の樹脂シート１０ａ，１０ｂの対向面同士を熱融着によってシールすることにより区画形成されている。
具体的には、収容室４は、樹脂シート１０の長手方向Ｌに沿ってシールされた長手方向シール部２と、樹脂シート１０の幅方向Ｗに沿ってシールされた幅方向シール部３とにより区画形成され、平面視略正方形（矩形状）に形成されている。
各収容室４は、膨張可能な形状を有し、例えば、収容室４内の圧力の高まりに応じて膨張可能な弾性特性、又は、膨張時の内部空間を予め確保するために伸長可能な弛んだ形状を有している。
【００１４】
収容物である発泡体５は、加熱により収容室４を膨張させる膨張手段として動作し、例えば、発泡性樹脂５ａ又は発泡剤５ｂからなる。
【００１５】
発泡性樹脂５ａは、所定の温度に加熱することにより自らの体積が膨張する樹脂であり、例えば、熱可塑性樹脂と熱膨張性物質とで構成されている。
熱可塑性樹脂は、熱可塑性エラストマーを含有し、例えば、スチレン系樹脂、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリアミド（ＰＡ、ナイロン）、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリルスルホン、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン・ビニルアルコール共重合体、アイオノマー、ポリアリレートなどの中から適宜、一又は二以上選択できる。
【００１６】
熱膨張性物質は、特定の温度で膨張、すなわち気化（蒸発あるいは沸騰）する物質であって、例えば、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、不燃性ガスなどを用いることができる。
炭化水素としては、飽和炭化水素が好ましく、例えば、直鎖状アルカン、分枝状アルカン、シクロアルカンなどを挙げることができる。
ハロゲン化炭化水素としては、例えば、ジクロロメタンなどのクロロ炭化水素を挙げることができる。
また、不燃性ガスとしては、例えば、炭酸ガスなどを挙げることができる。
【００１７】
発泡性樹脂５ａは、上記熱可塑性樹脂のモノマーを、溶媒および熱膨張性物質の存在下で、重合させることにより得ることができる。または、上記した樹脂のモノマーを、溶媒の不存在下で、かつ、熱膨張性物質の存在下で、重合させることにより得ることができる。
【００１８】
このような発泡性樹脂５ａとして、市販品を用いることができ、例えば、カネカ社製の「カネパール」（発泡性ポリスチレンビーズ）、ＪＳＰ社製の「クリアポール」（発泡性メチルメタクリレート・スチレン共重合体ビーズ）、「スチロダイヤ」（発泡性ポリスチレンビーズ）、「ヒートポール」（発泡性アクリロニトリル・スチレン共重合体ビーズ）、積水化成品工業社製の「エスレンビーズ」（発泡性ポリスチレンビーズ）、「ＰＮビーズ」（特殊発泡ポリスチレンビーズ）などを用いることもできる。
【００１９】
さらに、発泡性樹脂５ａは、上記の熱可塑性樹脂と熱膨張性物質とに加えて、又は熱可塑性樹脂に代えてゴムを含有させて構成することもできる。
ゴムとしては、特に限定されず、例えば、ポリイソブチレンゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴム、天然ゴムなどが挙げられる。
このように構成される発泡性樹脂５ａは、例えば、カレンダー成形、押出成形、射出成形、プレス成形などの成形方法により、シート状に形成されることが好ましく、これにより、発泡前において緩衝材１の平坦な形状を確保できる。
【００２０】
また、発泡性樹脂５ａは、樹脂シート１０が変形（例えば、軟化）しない所定の温度での加熱により発泡する。
例えば、樹脂シート１０を低密度ポリエチレンで形成した場合、低密度ポリエチレンの軟化温度が８０〜９０℃なので、発泡性樹脂５ａは、８０℃未満で発泡する樹脂の中から選択することができる。
また、樹脂シート１０を高密度ポリエチレンで形成した場合、高密度ポリエチレンの軟化温度が１２０℃なので、発泡性樹脂５ａは、１２０℃未満で発泡する樹脂の中から選択することができる。
【００２１】
発泡剤５ｂは、発泡性樹脂５ａに代えて又は加えて、収容室４に収容される発泡体５であって、発泡性樹脂５ａと同様、加熱により収容室４を膨張させる膨張手段として動作する。
発泡剤５ｂは、所定の温度に加熱することによりガスを発生させる化合物であり、例えば、有機化合物系では、アゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジン誘導体、セミカルバジド化合物、アヂド化合物、トリアゾール化合物などが使用でき、無機化合物系では、重炭酸塩・炭酸塩や、亜硝酸塩・水酸化物などが使用できる。
発生するガスは、例えば、窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素などである。
【００２２】
また、発泡剤５ｂは、樹脂シート１０が変形（例えば、軟化）しない所定の温度での加熱により発泡する発泡剤を選定する。
例えば、樹脂シート１０を低密度ポリエチレンで形成した場合、低密度ポリエチレンの軟化温度が８０〜９０℃なので、発泡剤５ｂは、８０℃未満で発泡する物質（化合物）の中から選択することができる。
また、樹脂シート１０を高密度ポリエチレンで形成した場合、高密度ポリエチレンの軟化温度が１２０℃なので、発泡剤５ｂは、１２０℃未満で発泡する物質（化合物）の中から選択することができる。
また、発泡剤単独では分解（発泡）温度が高く、樹脂シート１０が変形してしまう場合があるので、発泡剤の分解温度を調整するために発泡助剤を添加することもできる。
例えば、発泡助剤として、尿素化合物、亜鉛化合物などを用いることができる。
また、発泡剤５ｂは、発泡性樹脂５ａと同様、シート状に形成されることが好ましい。
【００２３】
このように構成された緩衝材１Ａは、未使用時（常温）では、図１（ｂ）に示すように、平坦なシート形状を有しているものの、加熱することで、図１（ｃ）に示すように、膨張体５が発泡して各収容室４が膨張することにより、衝撃吸収性を発揮する緩衝材としての形態を有する緩衝材１Ａ´に変形する。
緩衝材１Ａ´の各収容室４には、発泡性樹脂５ａが発泡した生成発泡樹脂６ａ、及び／又は、発泡剤５ｂの発泡により生成されるガス６ｂが充填されている。
例えば、生成発泡樹脂６ａは、発泡ポリスチレン、発泡ゴムからなるので、それ自体で緩衝材としての機能を発揮することができる。
また、ガス６ｂは、例えば、窒素ガス、炭酸ガスからなり、このガス６ｂが密閉された各収容室４に封入されていることから、気泡緩衝材としての機能を発揮することができる。
このように緩衝材１Ａは、衝撃吸収性を有する各収容室４が凸部となり、長手方向シール部２及び幅方向シール部３が凹部となる凹凸形状を備えているので、その形態を変化させて様々な形状の隙間に詰め込むことができるという自由度を確保しながら、緩衝材としての機能を発揮することができる。
なお、生成発泡樹脂６ａの収容されている収容室４は、樹脂それ自体が緩衝材としての機能を発揮することから、樹脂が漏出しない程度の空気孔が設けられていてもよい。
【００２４】
また、緩衝材１Ａの加熱方法は、特に限定されないが、例えば、図２に示すような緩衝材加熱装置１００によって加熱することができる。
緩衝材加熱装置１００は、緩衝材１Ａを載置しながら搬送する搬送部１１０と、緩衝材１Ａを加熱する加熱部１２０とを備えている。
搬送部１１０は、例えば、ベルトコンベアーなどから構成され、加熱部１２０は、ヒータ、熱風送風機、遠赤外線照射機などから構成されている。
このような構成により、搬送部１１０により搬送される緩衝材１Ａが加熱部１２０を通過中に加熱されることにより、発泡体５の発泡により各収容室４が膨張して膨張形態の緩衝材１Ａ´が完成する。
このように緩衝材１Ａは、未使用時（常温）では平坦なシート形状を有することにより輸送効率が高められながらも、使用に際して加熱により一度に広い面積を膨張させることできるので生産効率が向上する。
【００２５】
また、未使用時（発泡前）の緩衝材１Ａは、以下のような製造方法により製造することができる。
例えば、最初に樹脂シート１０ｂを上記のベルトコンベアーのような搬送部に配置し、その上に発泡体５を一定の間隔をおいて複数載置する。
さらに、その上から樹脂シート１０ａを被せながら、又は被せた後に、発泡体５の周辺であって二枚の樹脂シート１０ａ，１０ｂの対向面同士を熱融着によってシールすることにより緩衝材１Ａを製造することができる。
【００２６】
熱融着は、樹脂シート１０を幅方向Ｗに亘ってシールする幅方向シール装置と、長手方向Ｌに沿ってシールする長手方向シール装置とを用いて、ベルトコンベアーによって樹脂シート１０を長手方向Ｌに移動しながら行うことができる。
幅方向シール装置は、樹脂シート１０に接触して加熱する加熱部が一定の時間間隔で昇降し、長手方向シール装置は、長手方向に転動するように構成された加熱部が幅方向Ｗに亘って複数列設されるように構成することができる。
これにより、樹脂シート１０を長手方向Ｌに移動しながら、幅方向シール装置の加熱部が一定の時間間隔で昇降動作を行うことにより、幅方向シール部３が形成され、長手方向シール装置の加熱部が転動しながら樹脂シート１０に接触することにより、長手方向シール部２が形成され、密閉空間である収容室４が形成されることになる。
【００２７】
次に、他の実施形態である緩衝材１Ｂについて図３を参照しながら説明する。
緩衝材１Ｂは、外的な所定の作用としては、圧力変化により収容室４が膨張するようになっており、そのため、前述した緩衝材１Ａとは収容物及び収容室４の形態が異なるものの、樹脂シート１０の材質その他は緩衝材１Ａと同様な構成を有している。
【００２８】
具体的には、緩衝材１Ｂは、樹脂シート１０ａ，１０ｂの間に形成される複数の収容室４に、収容物としての弾性部材９がそれぞれ収容されている。
収容室４は、未使用時において、空気の排気された密閉空間（真空空間）となっている。
弾性部材９は、例えば、多孔性を有する発泡樹脂（スポンジ）、発泡ゴム、綿などの繊維、樹脂製のバネなどの、圧縮されると高さが縮小するとともに、圧縮解除により伸長する弾性体から構成され、例えば、圧縮時には平板形状となり、復元時には球形となる。
【００２９】
各収容室４は、平面視略円状に形成され、長手方向Ｌに隣り合うもの同士では相互に隔離され独立しているものの、幅方向Ｗに隣り合うもの同士では空気が流通可能な連通口８を介してつながっている。
収容室４の周辺には、二枚の樹脂シート１０ａ，１０ｂの対向面同士を熱融着によってシールしたシール部１２が広がり、収容室４の密閉状態を維持している。
また、樹脂シート１０の端部には、切り裂き部１１が形成され、これを指で摘んで長手方向Ｌに樹脂シート１０を引き裂くことにより、樹脂シート１０の端部を長手方向Ｌに沿って切断することができる。
さらに、樹脂シート１０端部に位置する収容室４は、切り裂き部１１による端部の切り裂きにより、空気が流入可能な通気口７を介して外気と連通するように構成され、密閉状態から解放されるようになっている。
【００３０】
このような構成により、緩衝材１Ｂは、減圧下において、二枚の樹脂シート１０ａ，１０ｂを積層させてシールすることにより、シール部１２に囲まれる収容室４（４ａ）内が真空状態となり弾性部材９が圧縮変形することから、平坦なシート形状が維持されることになる。
一方、切り裂き部１１を指で摘んで長手方向Ｌに樹脂シート１０を引き裂くと、通気口７を介して空気が収容室４内に流入し、圧縮変形していた弾性部材９が復元することにより各収容室４（４ｂ）が膨張するので膨張形態の緩衝材１Ｂ´が形成されることになる。
これにより、緩衝材１Ｂは、未使用時（常温）では平坦なシート形状を有することにより輸送効率が高められながらも、使用に際して一度に広い面積を膨張させることできるので生産効率が向上する。
また、緩衝材１Ｂは、衝撃吸収性を有する弾性体９の収容された各収容室４が凸部となり、その周辺のシール部１２が凹部となる凹凸形状を備えているので、その形態を変化させて様々な形状の隙間に詰め込めるという自由度を確保しながら、緩衝材としての機能を発揮することができる。
【００３１】
また、緩衝材１Ｂは、緩衝材１Ａの製造方法で述べた、幅方向シール装置及び長手方向シール装置に代えて、シール部１２の形状に合ったシール装置を備えることで、緩衝材１Ａと同様な製造方法により製造することができる。ただし、収容室４内の空気を排気しながら、又は減圧下において製造することが必要である。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る緩衝材１Ａ，１Ｂによれば、使用に際して外的な所定の作用を加えることによって平坦な形状から凹凸を有する形状に変形するので、輸送コストを低減できるとともに、それぞれ独立して膨張する複数の収容室を有することで形態変化に対する自由度を有する。
【００３３】
以上、本発明の緩衝材について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明の緩衝材は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
【００３４】
例えば、本実施形態では、緩衝材１Ａの収容室４を平面視矩形状に形成し、緩衝材１ＢＡの収容室４を平面視円状に形成したが、円、三角、ひし形などの任意の形状に形成することができる。
また、発泡体５に、マイクロ波の照射により発熱するマイクロ波吸収材料を含有又は積層させることもできる。マイクロ波吸収材料としては、導電性物質であり、金属（銅、鉄など）、カーボン系物質（グラファイト）、ポリマー系物質（ポリアセチレン）などが挙げられる。これにより、緩衝材１Ａをマイクロ波発生装置に投入することにより、発泡体５が優先的に加熱されるので、効率的に膨張させることができる。
【００３５】
また、本実施形態では、緩衝材１Ａの加熱手段として緩衝材加熱装置１００を採用したが、加熱手段はこのような大型の加熱装置に限らず、例えば、アイロン、ドライヤーなどの小型の加熱装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、梱包用の緩衝材に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  （１Ａ，１Ｂ）緩衝材
２  長手方向シール部
３  幅方向シール部
４  収容室
５  発泡体
５ａ  発泡性樹脂
５ｂ  発泡剤
６ａ  生成発泡樹脂
６ｂ  ガス
７  通気口
８  連通口
９  弾性体
１０  樹脂シート
１１  切り裂き部
１２  シール部
１００  緩衝材加熱装置
【図１】
2014133588.tif 000003
【図２】
2014133588.tif 000004
【図３】
2014133588.tif 000005