(57)【要約】【課題】嵩密度が小さくて軽く、室内の立体オブジェや商品展示ディスプレイ、壁材、商品輸送用緩衝材などとして利用可能な紙製立体物を、特殊な設備を必要とせず簡単に製造できる製造方法を提供すること。【解決手段】均一に含水させた短冊状原料紙３の表面に、粉末状の水溶性バインダー５を略均一に分散、付着させた後、成形型７内に入れ加熱・加圧することにより成形する工程を有し、特には、紙製立体物１０の嵩密度が０．０７〜０．２０ｇ／ｃｍ３であるところに構成特徴がある。【選択図】  図１
2004262159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
均一に含水させた短冊状原料紙の表面に、粉末状の水溶性バインダーを略均一に分散、付着させた後、成形型内に入れ加熱・加圧することにより成形する工程を有することを特徴とする紙製立体物の製造方法。
【請求項２】
前記原料紙１００重量部に対して水を５０〜１５０重量部の割合で含水させることを特徴とする請求項１記載の紙製立体物の製造方法。
【請求項３】
前記水溶性バインダーが、前記紙製立体物１００重量部に対して５〜２０重量部の割合で含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の紙製立体物の製造方法。
【請求項４】
前記紙製立体物の嵩密度が０．０７〜０．２０ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の紙製立体物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙製立体物の製造方法に関するものであり、より詳しくは、嵩密度が小さく軽量で、室内の立体オブジェや商品展示ディスプレイ、壁材、商品輸送用緩衝材などとして利用可能な紙製立体物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のかかる紙製立体物の製造方法としては、パルプまたは紙の解繊したものや裁断、破砕したものを粉末状あるいは繊維状の熱可塑性樹脂と混合した後成形型内で加熱圧縮成形する方法（例えば特許文献１参照）や、微小紙材に粉末状の生分解性樹脂をまぶした後加熱圧縮冷却して成形する方法（例えば特許文献２参照）、裁断した紙片を、水や希釈した接着剤を噴霧する装置を設けた型枠内に供給し、同時に水や接着剤を噴霧して紙片に付着させて、型内に積層した後、加熱圧縮成形する方法（例えば特許文献３参照）や、しわ付けを施した紙片に樹脂を含浸、塗布したのち加熱圧縮成形する方法（例えば特許文献４参照）が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２９４５４３号公報、（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平１０−３６５５０号公報、（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開平６−５６１７２号公報、（特許請求の範囲）
【特許文献４】
特許第３１８９００８号公報、（特許請求の範囲）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開２００２−２９４５４３号公報や特開平１０−３６５５０号公報に記載の製造方法によると、裁断した紙片と熱可塑性／熱可塑性生分解性樹脂を均一に混合しても、型枠内では重力により紙片間の空隙より熱可塑性／熱可塑性生分解樹脂粉末が紙片表面から脱落して均一に成型させることは困難である。脱落させないためには紙片の平面を積層状態にする必要があるため、低密度の成形体が得られなかった。
【０００５】
また、特開平６−５６１７２号公報記載の方法によると、特殊な成形型を必要とすることに加えて、バインダーとして澱粉やセルロース誘導体等の水溶性高分子を用いる場合には、これらの高濃度溶液は粘性が強くて均等に噴霧することが困難ある。そのため、低濃度溶液にせざるを得ず、紙片に水を大量含ませることとなるので、製品の低密度化が困難となり、また乾燥にも手間がかかるという問題があった。
【０００６】
また、特許３１８９００８号公報に記載の方法によると、紙片全体にバインダーがしみこんだ状態または紙片の全体を覆うため、紙本来の表面状態や質感、性質の損なわれた成形体しか製造できないという不具合があった。
【０００７】
本発明は以上のような課題に鑑み鋭意開発されたものであり、その目的は、嵩密度が小さくて軽く、室内の立体オブジェや商品展示ディスプレイ、壁材、商品輸送用緩衝材などとして利用可能な紙製立体物を、特殊な設備を必要とせず簡単に製造できる製造方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が採用した手段は、請求項１の発明は、均一に含水させた短冊状原料紙の表面に、粉末状の水溶性バインダーを略均一に分散、付着させた後、成形型内に入れ加熱・加圧することにより成形する工程を有するところに特徴を有する紙製立体物の製造方法を、その要旨とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の製造方法において、前記原料紙１００重量部に対して水を５０〜１５０重量部の割合で含水させるものを、その要旨とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の製造方法において、前記水溶性バインダーが、前記紙製立体物１００重量部に対して５〜２０重量部の割合で含まれているものを、その要旨とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の紙製立体物の製造方法において、前記紙製立体物の嵩密度が０．０７〜０．２０ｇ／ｃｍ３であるものを、その要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る紙製立体物（成形体）は、原料紙をシュレッダーや裁断機により適宜寸法の短冊形状に裁断し、その裁断した短冊状の紙片を適当な容器中にて撹拌しながら所定量の水を噴霧するなどして短冊状の紙片に均一に水分を含ませた後、撹拌等をしながら粉末状の水溶性バインダーをそのまま加えて、短冊状の原料紙片表面に粉末状水溶性バインダーを均一に分散した状態で付着させ、ついで成形型内に入れ加圧加熱して立体形状に成形するものである。ただし、原料紙を限定するものではなく、バージンペーパーや古紙（オフィス古紙、新聞、雑誌等）、或いは、これら２種以上の混合物など何でも構わない。
【００１３】
紙片への含水量は、原料紙１００重量部に対して５０〜１５０重量部、好ましくは７５〜１００重量部であり、含水量が７５重量部以下であると、水溶性バインダーの紙表面への付着が不十分になるばかりか、水に溶解できないバインダーが残るため良好な成形状態が得られない傾向がある。また、１００重量部以上であると、乾燥に手間どることに加えて、成形型内に紙片を収容する前に水溶性バインダーが水に溶解して粘着性が強くなり過ぎてその取り扱いが困難になるばかりか、紙片を成形型内へ均一に入れることも困難となり均一な組織を有する成形体を成形し難く、また、紙片が柔軟になりすぎて成形時に自重で紙片同士が重なり合い、その結果、成形型への紙片充填量を低減化し難く、軽量な成形体を製造し難い傾向がある。
【００１４】
前記粉末水溶性バインダーとしては、紙の接着用として利用しうる粉末状の天然及び合成のあらゆる水溶性糊剤が含まれる。すなわち、紙片に含まれる水に溶解し、あるいは加熱により溶解または糊化し、さらに水の蒸発により接着性を発現するものであり、より具体的には、例えば澱粉およびアルファ化澱粉、可溶性澱粉等の澱粉誘導体、ガゼイン、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール等で、これらを単独または数種の混合物などを挙げることができる。
【００１５】
なお、バインダーが粉末状であるため、紙片とバインダーの混合が容易であるとともに、成形時の初期含水量を低減できるため、乾燥手間を低減できる（コストの削減ができる）。また、水使用量が少ないので、廃水がほとんど発生しないため環境負荷が少ない。
【００１６】
また、バインダーは紙片の表面全体を覆うわけではなく均一分散されて点在するため、紙本来の持つ表面状態や質感、性質を損なうことがない。
【００１７】
粉末水溶性バインダーの添加量としては、乾燥後の成形体１００重量部に対し５〜２０重量部、好ましくは８〜１５重量部、含まれるようにすることが好ましい。１５重量部以上ではコストの増加となり、また、８重量部以下では充分な成形体が得られない傾向がある。
【００１８】
紙製立体物（立体成形体）は、用いる紙の種類、特に古紙を用いた場合は元の紙の種類や印刷、また短冊状の紙の大きさにより、多様な表面状態に成形できるので、例えば、展示ケースや室内等のオブジェ、ディスプレイ等としても利用できるほか、嵩密度を０．０７〜０．２０ｇ／ｃｍ３程度にまで調整可能であるため、商品輸送用の緩衝材や商品の支持固定材としても利用できる。なお、最終製品たる紙製立体物の用途を特にこれらに限定するものではない。
【００１９】
以下、紙製立体物（成形体）を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。
【００２０】
【実施例１】
Ａ４版の事務用紙古紙（原料紙）を、市販のシュレッダーを用いて、幅４ｍｍに断裁して短冊状の紙片を得た。この紙片１００．８ｇを容器内に収容し、撹拌下、水１００．８ｇを噴霧して加え、短冊状の紙全体に均一に水分を含水させた後、ついで、撹拌しながら、粉末アルファ化澱粉１１．２ｇを加えて、紙片全体にアルファ化澱粉を均一に分散させた状態に付着させた。
【００２１】
ついで、この紙片を、直径約３ｍｍ透孔多数を有するステンレス板（厚さ３ｍｍ）を箱形に組み合わせてなる成形型に充填し、成形体が所定厚さとなるように加圧したまま１００℃の熱風循環乾燥器内に成形型ごと収容し、加熱乾燥した。
【００２２】
乾燥済み成形体を成形型から取り出し、さらに、乾燥器内で加熱乾燥させることで、縦横２００ｍｍで高さ４０ｍｍ、嵩密度０．０７ｇ／ｃｍ３の紙製立体物（成形体）を製造した。
【００２３】
【実施例２】
漫画雑誌古紙（原料紙）を断裁機を用いて７ｘ１５０ｍｍに断裁して短冊状の紙片を得、この紙片２１６ｇを容器内に収容し、撹拌下、水１６２ｇを噴霧し、紙片全体に均一に含水させた。ついで、撹拌しながら、コーンスターチ１２ｇとアルファ化澱粉粉末１２ｇを加え、短冊状の紙片全体にコーンスターチとアルファ化澱粉を均一に分散させた状態で付着させた。
【００２４】
ついで、この紙片を、直径約３ｍｍの透孔を多数設けたステンレス板（厚さ３ｍｍ）を箱形に組み合わせて成る成形型に入れ加圧し、そのまま成形型ごと１２０℃の熱風循環乾燥器内にて加熱乾燥した後、成形体を型から取りだしさらに乾燥器内で加熱乾燥させ、縦横２００ｍｍで高さ４０ｍｍ、嵩密度０．１５ｇ／ｃｍ３の紙製立体物を製造した。
【００２５】
【実施例３】
事務用紙古紙（原料紙）を断裁機を用いて幅２０ｍｍ、長さ２００ｍｍに断裁した短冊状の紙片を得、この紙片１４４ｇを容器内に収容し、撹拌下、水１００．５ｇのを噴霧して紙片全体に水分を含ませた。ついで、撹拌しながら、アルファ澱粉粉末１６ｇを加えて、紙片全体にアルファ化澱粉を均一に分散させた状態で付着させた。
【００２６】
ついで、この紙片を、直径約３ｍｍの透孔を多数設けたステンレス板（厚さ３ｍｍ）を箱形に組み合わせて成る成形型に入れ加圧し、そのまま成形型ごと１２０℃の熱風循環乾燥器内にて加熱乾燥した後、成形体を型から取りだしさらに乾燥器内で加熱乾燥させ、縦横２００ｍｍで高さ４０ｍｍ、嵩密度０．１０ｇ／ｃｍ３の紙製立体物を製造した。
【００２７】
【実施例４】
段ボールライナー原紙（原料紙）を断裁機を用いて幅７ｍｍ、長さ１５０ｍｍに断裁した短冊状の紙片を得た。この紙片２１６ｇを容器内に収容し、撹拌下、水２１６ｇを噴霧して加え、紙片全体に水分を含ませた。ついで、撹拌しながら、アルファ化澱粉粉末２４ｇを加え、紙片全体にアルファ化澱粉を均一に分散させた状態で付着させた。
【００２８】
ついで、この紙片を、直径約３ｍｍの透孔を多数設けたステンレス板（厚さ３ｍｍ）を箱形に組み合わせて成る成形型に入れ加圧し、そのまま成形型ごと１２０℃の熱風循環乾燥器内にて加熱乾燥した後、成形体を型から取りだしさらに乾燥器内で加熱乾燥させ、縦横２００ｍｍで高さ４０ｍｍ、嵩密度０．１５ｇ／ｃｍ３の紙製立体物を製造した。
【００２９】
【実施例５】
漫画雑誌古紙（原料紙）を断裁機を用いて幅７ｍｍ、長さ１５０ｍｍに断裁した短冊状の紙片を得た、この紙片２８８ｇを容器内に収容し、撹拌下、水２１６ｇを噴霧して加え、紙片全体に水分を含ませた。ついで、撹拌しながら、アルファ化澱粉粉末３２ｇを加え、紙片全体にアルファ化澱粉を均一に分散させた状態で付着させた。
【００３０】
ついで、この紙片を、直径約３ｍｍの透孔を多数設けたステンレス板（厚さ３ｍｍ）を箱形に組み合わせて成る成形型に入れ加圧し、そのまま成形型ごと１２０℃の熱風循環乾燥器内にて加熱乾燥した後、成形体を型から取りだしさらに乾燥器内で加熱乾燥させ、縦横２００ｍｍで高さ４０ｍｍ、嵩密度０．２０ｇ／ｃｍ３の紙製立体物を製造した。
【００３１】
上記実施例１〜５の紙製立体物は、紙本来の持つ質感、風合いがあり、原料紙の種類や色、模様等により視覚的に様々な表面状態がみられ、表面に特別な装飾や包装等を行わなくとも、紙のソフトな感覚を醸し出す、室内や展示ケース内等のオブジェ、ディスプレイ等として利用できる。また、０．０７〜０．２０ｇ／ｃｍ２までの密度制御による緩衝設計も可能であるため、緩衝材としても利用できた。
【００３２】
【発明の効果】
以上、本発明の紙製立体物の製造方法によると、
（１）  使用原料は再パルプ化を必要とせず、単に短冊状に裁断するのみであるため、パルプ化装置を必要としない。
（２）  また、紙製立体物の嵩密度を、０．０７〜０．２０ｇ／ｃｍ３程度の低密度に成形来る。
（３）    原料紙として古紙を利用することができ、古紙のリサイクル用途拡大に寄与でき、また、特に天然系バインダーを用いれば、廃棄後の環境負荷が少ない。
（４）    従来の方法に比べて水使用量が少なく、排水にかかるコストや乾燥に係るコストを低減が可能となる。
（５）  紙製立体物は、短冊状の紙同士が粉末状のバインダーにより点接着されているため、紙本来の持つ質感や風合い、物性を損なうことがない。
（６）  原料紙として古紙を用いた場合には、原紙の種類や印刷、短冊紙片の寸法形状などにより、多様な表面状態に成型できるため、、展示ケースや室内等のオブジェ、ディスプレイ等としても利用でき、さらに、商品輸送用の緩衝材や商品の支持固定材としても利用できる。
等、実効性に優れた作用効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の製造方法を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１      原料紙
３      紙片
５      粉末バインダー
７      成形型
１０      紙製立体物
【図１】
2004262159.tif 000003