JPH10337791A

JPH10337791A - 成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH10337791A
Application number: JP15084997A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suenaga; 浩末永; Hisao Ishikawa; 久夫石川; Koji Iwasaki; 廣司岩崎; Shunsuke Shioi; 俊介塩井
Original assignee: Oji Seitai Kaisha Ltd; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: Oji Seitai Kaisha Ltd; New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高価な専用金型を必要とせず、かつ、製造工
程が簡単で、高速の連続生産が可能であり、成形品の寸
法安定性に優れた成形体の製造方法を提案する。【解決手段】空隙を有する低密度体に押圧具により部
分的に異なる圧縮力を加えて圧縮変形させて成形体を製
造する方法であって、圧縮変形以前に或いは圧縮変形と
同時に、低密度体に非貫通のスリットを設けることを特
徴とする成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輸送用緩衝材等あ
るいは各種包装容器等に用いられる成形体の効率的な製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、緩衝材として利用される発泡スチ
ロールは、衝撃緩衝性に優れ、任意の形状に加工するこ
とが容易で、価格が安く、軽量で、しかも外観も良い等
の特徴を有している。しかし、近年、環境問題への関心
が高まるにつれて、他の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高まっている。即ち、使
用した後、焼却した場合には、高温の発生による炉の損
傷、有毒ガスの発生が指摘されている。また、埋め立て
処理を行った場合は、分解性がなく、さらに嵩張るた
め、処理場の不足を招く一因とも考えられている。

【０００３】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、緩衝材としてパルプモールド
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。パルプモールドは、再生パルプを原料として製
造され、形状を工夫することで緩衝力、強度を与えられ
るものであり、焼却、埋め立ての何れの処理も容易であ
る。

【０００４】しかし、パルプモールドの緩衝強度は十分
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、また、形状の制約から、使用範囲が限定を
受けるものであった。また、パルプモールドの場合は、
リブ等の構造上の工夫によって緩衝性を発現させている
ために専用の複雑な形状の金型を作成する必要があって
その設計と製造に時間を要するといった問題があった。
また、パルプモールドは成形工程に時間を要し、特殊で
高価な金型を多数用意しなければ生産性を上げることが
出来ず、商品のモデルチェンジの速い業界や少ロット多
品種の業界には不向きであった。また、パルプモールド
は湿潤成形品を乾燥する工程で、収縮による変形が生じ
やすく、型から外して乾燥すれば、寸法精度が劣る為に
自動包装が出来ないという問題を有していた。寸法精度
を上げる手段としてはパルプモールドの型中乾燥が有効
であるが、型中乾燥の場合、更に多くの金型が必要であ
り、しかも、生産性が劣るという問題を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の発泡
プラスチック成形やパルプモールド成形の上記した欠点
を解決するため、焼却・廃棄・再利用などが容易な環境
にやさしい材料が使用でき、高価な専用金型を必要とせ
ず、かつ、製造工程が簡単で、高速の連続生産が可能で
あり、しかも成形品の寸法安定性に優れた成形体の製造
方法を提案することを課題とする。

【０００６】

【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、以下の（１）〜（６）の構成を採用する。（１）空隙を有する低密度体に押圧具により部分的に異
なる圧縮力を加えて圧縮変形させて成形体を製造する方
法であって、圧縮変形以前に或いは圧縮変形と同時に、
低密度体に非貫通のスリットを設けることを特徴とする
成形体の製造方法。（２）スリットが、非圧縮部と圧縮部の境界線に沿った
形で設けられる（１）に記載の成形体の製造方法。（３）スリットが、圧縮力の異なる箇所を区画する形で
設けられる（１）に記載の成形体の製造方法。（４）該低密度体が、密度０．０２〜０．４５ｇ／ｃｃ
の範囲のパルプ系低密度体である（１）〜（３）のいず
れかに記載の成形体の製造方法。（５）該パルプ系低密度体が、湿潤カールファクターが
０．４〜１．０の範囲にあるカールドファイバーを主原
料として含有する（４）に記載の成形体の製造方法。（６）該パルプ系低密度体が、結合強化ファクターが
０．１５以上の微細繊維を含有する（５）に記載のパル
プ系成形体の製造方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に使用する空隙を有する低
密度体とは、例えば、以下のようなものが挙げられる。 (a) 繊維やパルプを湿式法または乾式法により、からま
せて得られたもの。 (b) 天然高分子または合成高分子物質のマトリックス中
に多量の気泡を含有させたもの（スポンジのような構
造）。 (c) 粒子や塊状物を自着させ、または接着剤で接着さ
せ、疎の状態で固めたもの。 (d) 発泡粒子のような空隙を有する粒子や塊状物を自着
させ、または接着剤で接着したもの。 (e) 上記の組み合わせ

【０００８】本発明に使用する空隙を有する低密度体の
密度は０．０１〜０．５ｇ／ｃｃが好ましく、中でも、
密度が０．０２〜０．４５ｇ／ｃｃの範囲が好ましい。
その理由は、それ自体が緩衝性に優れている上に、低圧
下で圧縮変形させることが出来るので、成形加工速度を
上げることが出来るし、低圧処理機から高圧処理機まで
の広い範囲の加圧装置を用いることが出来ること、ま
た、圧を高めて変形量を大きくしても緩衝性の低下が少
ないので、成形可能な形状の選択範囲が広いということ
にある。特に、密度が０．０２〜０．３０ｇ／ｃｃの範
囲の低密度体は、上記の効果の点で取り分け優れており
より好ましい。因みに、密度が０．０１ｇ／ｃｃ未満の
ものは安定して製造することが困難であり、出来ても強
度が劣る傾向にある。また、密度が０．５ｇ／ｃｃを越
えるものは、圧縮変形させるのに高圧を要し、その為に
成形加工速度が上げにくい。また、圧を高めて変形量を
大きくとろうとすると緩衝性の低下が大きくなるので、
成形可能な形状の選択範囲が狭くなる。

【０００９】本発明に使用する低密度体の形状は、シー
ト状、ボード状、ブロック状のいずれでもよく、また、
成形体であっても良い。低密度体としての成形体に対す
る本発明の適用は、製品のモデルチェンジが頻繁に行わ
れる分野に有効で、旧式の金型で作った成形物にスリッ
トを設け圧縮変形することによって、新しい金型を作る
ことなく目的とする成形体を得ることが出来る。本発明
の低密度体の厚さは特に限定されるものではないが、本
発明のスリットを設ける効果が顕著に現れるのは、スリ
ットを設ける箇所の厚さが１０ｍｍ以上のものを圧縮す
る時であり、特に２０ｍｍ以上の時にはその効果が大き
い。そして、本発明の方法に従って成形するに際して、
低密度体は他の構成部材と結合されている状態であって
も良い。

【００１０】本発明の圧縮変形は、例えば、油圧プレス
機やエアーシリンダーに押圧具をとりつけるか、もしく
は、カム等により一定区間を運動する機械に押圧具を取
り付けることによって行わせることが可能である。その
際、押圧具としては、底部が平面或いは凹凸の形状のも
のが用いられる。押圧具は低密度体の一部あるいは全体
に作用させるが、低密度体の全体に作用させる場合に
は、部分的に異なる圧縮力を加えるために凹凸状の押圧
具を用いる必要がある。押圧具は例えばプレス板の上だ
け又は下だけに存在しても良いし、両方に存在しても良
い。

【００１１】スリットは低密度体が圧縮変形を受ける前
に設けても良いし、圧縮変形と同時に設けても良い。同
時に設ける方法としては、刃物でスリットを切りなが
ら、その後を追って押圧具で圧縮する方法や、押圧具の
先端の周辺に刃物を有する押圧具を用いる方法等があ
る。また、スリットは、刃物、レーザー、ウォータージ
ェット、エアージェットなどの各方法で設けることが可
能である。

【００１２】次に、本発明の圧縮変形について、図面を
参照しながら具体的に説明する。図１は本発明の実施態
様を示す斜視図で、圧縮変形前の状態を示したものであ
る。図２は、図１のＡ−Ａ’での断面模式図であり、図
2Ａは圧縮変形前、図2Ｂは圧縮変形後、図2Ｃはできた
成形品を示す。図1において、符号１は低密度体、２は
プレス装置の上型（押圧具）、３はプレス装置の下型、
４の太線はスリット、４’はスリットされた面（実際は
外から見えない）を示している。図１の太線で囲われた
部分に圧縮変形が施され、図２Ｃの枡状の成形物が得ら
れる。スリットは図1または図2Ａに示すように、非貫通
の形で低密度体に入れられる。スリットが貫通すると、
成形体の強度が低下するので好ましくない。スリット
は、圧縮部と非圧縮部の境界線に沿った形で入れること
が好ましい。

【００１３】図３（比較例）は、スリットを設けなかっ
た場合を示すもので、ひび割れや角が丸みを帯びてシャ
ープさに欠ける等の現象が観察できる。また、本発明に
おいては、プレス装置の上型の形状を変えることで図４
Ｃの様な形状の成形物を得ることが出来る。

【００１４】また、スリットは、圧縮部と非圧縮部の境
界以外に、圧縮部内の圧縮力の異なる箇所を区画する形
で（圧力等高線に沿った形で）設けるのも効果的であ
り、図５はその実施態様を示すものである。また、プレ
ス装置の上型と下型の形状とスリットを図６Ａの如く工
夫することで、図６Ｃの様な成形物を得ることが出来
る。図７はプレス装置の上型のエッジに刃を付けたケー
スを示すもので、この方法を使えば、スリットを設ける
ための別工程が不要である。また、低密度体の圧縮によ
る緩衝性の低下は、圧縮変形時にリブ構造を設ける等の
方法によりカバーできる。

【００１５】本発明に用いられる低密度体はパルプ系に
限定されるものではないが、本発明の実施に最も適して
いるパルプ系低密度体について更に詳細に記載する。パ
ルプ系低密度体或いはその製造方法としては、例えば、
合成樹脂にセルロース繊維を混合して発泡体とする製造
方法（特開昭５５−２３１０９号公報、特開平３−２６
９０２５号公報、特公昭５２−１９１５２号公報参照）
やセルロース繊維に動植物性の糊料、合成樹脂エマルジ
ョン、ゴムラテックス等から選ばれた接着剤を一定の割
合で配合した組成物に、分解温度が１００℃以下の発泡
剤を含有させ、発泡させることによる発泡体の製造方法
（特開平７−４１５８８号公報）、セルロース繊維に粒
子状の発泡剤を混入して抄紙して得られる原紙を加熱す
ることにより発泡させて低密度で嵩高な紙を製造する方
法（特開平５−３３９８９８号公報）、古紙パルプと熱
融着性繊維を配合した古紙パルプを熱圧着処理して得ら
れる低密度ボード（特開平８−９０５２１）、パルプと
バインダーと発泡剤を含む組成物を加熱発泡させてなる
パルプモールド（特開平５−５１４７４号公報）、パル
プと発泡性マイクロカプセルを含む組成物を加熱発泡さ
せてなるパルプモールド（特開平６−１０３００）、セ
ルロース繊維に中空球状バテライト型炭酸カルシウムを
配合してなる嵩高紙（特開平３−１２４８９５号公
報）、繊維の柔軟化剤の存在下で架橋剤を反応させて得
られる架橋パルプと、熱融着性繊維の混合物を成型して
得られる嵩高性シート（特開平４−２０２８９５号公
報）、再生パルプ等のパルプと薄肉な短冊状木屑と含む
水スラリーを成形した後に、脱水乾燥させて製造する方
法（特開平７−１２５７７４号公報）カールドファイバ
ーと微細繊維の含有するスラリーを脱水・乾燥して得ら
れる低密度体（特願平９−１０３４３）等が提案されて
いる。しかし、本発明に用いられるパルプ系低密度体は
上記のものに限定されるものではない。

【００１６】パルプ系低密度体の中でも、湿潤カールフ
ァクターが０．４〜１．０の範囲にあるカールドファイ
バーを主原料として含有するものが特に緩衝性と生産性
に優れており好ましい。

【００１７】カールドファイバーは、架橋反応による化
学結合によってカールやネジレのような変形を固定化し
た、元の繊維の長さと比べて見掛けの長さが小さくなっ
たパルプ繊維である。通常セルロース系繊維に架橋剤を
添加した後、機械的撹拌を施し、次いでフラッフ化と加
熱処理を行い、繊維に変形を付与したまま固定すること
によって得られる。公知のものとしては、例えば、Ｃ２
〜Ｃ８のジアルデヒド並びに酸官能基を有するＣ２〜Ｃ
８のモノアルデヒドを使用してセルロース系繊維の内部
を架橋させた平均保水度２８％〜５０％の架橋繊維（特
公平５−７１７０２号公報）、Ｃ２〜Ｃ９のポリカルボ
ン酸を用いてセルロース系繊維を内部架橋させた保水度
２５％〜６０％の架橋繊維（特開平３−２０６１７４号
公報、特開平３−２０６１７５号公報、特開平３−２０
６１７６号公報参照）、更には市販のもの（例えば、米
国ウェアハウザー社製、商品名：ＨＢＡ−ＦＦ、ＮＨＢ
４０５、ＮＨＢ４１６等）が挙げられる。カールドファ
イバーの原料として用いられるセルロース系繊維として
は、例えば、針葉樹、広葉樹をクラフトパルプ化、サル
ファイトパルプ化、アルカリパルプ化等して得られる未
晒又は晒化学パルプ、或いはＧＰ、ＴＭＰ（サ−モメカ
ニカルパルプ）等の機械パルプ、或いはコットンパル
プ、リンターパルプ、古紙パルプ、等が挙げられる。

【００１８】因みに、湿潤カールファクターとは、湿潤
状態での繊維の変形の程度を示す指標で、カールドファ
イバーを室温下、２４時間純水に浸漬した後の繊維の実
際の長さ（ＬＡ）と繊維の最大投影長さ（繊維を囲む長
方形の最長辺の長さ、ＬＢ）を顕微鏡を用いて測定し、
〔（ＬＡ／ＬＢ）−１〕で算出される値で、直線的な元
の繊維の長さからどれだけ曲線化しているかを数値化し
たものである。湿潤カールファクターが０．４〜１．０
の範囲のカールドファイバーは、湿潤状態に置かれても
パルプ繊維の変形が大きく、剛直性が強いために、これ
を主原料とする水スラリーを脱液・乾燥して得たものは
多くの空隙を有し、優れた緩衝性を有する低密度体とな
る。湿潤カールファクターが０．４未満では低密度体の
密度が高いものとなり、一方、１．０を超えて大きくな
ると、パルプ繊維に変形を付与する際の機械的処理の強
化によって生ずるパルプ繊維の損傷による繊維強度の低
下、紙粉の発生が顕著になり、実用可能であるが余り好
ましくない。

【００１９】カ−ルドファイバ−としては、水切れが良
くて乾燥スピ−ドが出易く低密度体の生産効率の点で優
れている保水度が２５〜６５％の範囲のものが好ましい
が、本発明では特にこれに限定するものではない。因み
に、保水度は、湿潤状態にある繊維を１５分間３０００
Ｇの遠心力で脱水した後のその繊維が保持している水の
量を単位重量当たりの量で表示した値（％）と定義され
るもので、その測定方法はＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩＮ
ｏ．２６−７８に規定されている。

【００２０】カールドファイバーは、通常低密度体に対
して乾燥重量で３０〜９８％の範囲で配合される。尚、
カールドファイバーは２種以上併用してもかまわない。
カールドファイバーは、その形状のために繊維同士の絡
み合いが弱く、又、架橋処理されてセルロース分子の水
酸基（−ＯＨ）が減少しているために水酸基による水素
結合も生成し難くなっており、得られたものは層間強度
が弱い。従って、層間強度を有するものを得るには他の
繊維を併用する必要がある。該繊維としては、例えば、
天然高分子繊維あるいは合成高分子繊維あるいは半合成
高分子繊維あるいはそれらを処理して得られるものが挙
げられるが、カールドファイバーより繊維間結合が強い
繊維であれば、如何なる素材でも構わない。中でも、結
合強化ファクター０．１５以上の微細繊維は、層間強度
アップに対する効果が特に顕著で好ましい。微細繊維と
しては、通常数平均繊維長が０．０１〜０．８０mmの範
囲のものが使用される。中でも、歩留り及び分散性の面
で０．０５〜０．６０mmの範囲のものが好ましい。

【００２１】上記天然高分子繊維としては、例えば、針
葉樹、広葉樹をクラフトパルプ化、サルファイトパルプ
化、アルカリパルプ化等して得られる未晒又は晒化学パ
ルプ、或いはＧＰ、ＴＭＰ（サ−モメカニカルパルプ）
等の機械パルプ、或いはコットンパルプ、リンターパル
プ、古紙パルプ、バクテリアセルロ−ス等のセルロ−ス
系繊維、ウ−ルや絹糸やコラ−ゲン繊維等の蛋白系繊
維、キチン・キトサン繊維やアルギン酸繊維等の複合糖
鎖系繊維等が挙げられる。合成高分子繊維としては、例
えば、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエ
チレン−ポリプロピレン鞘芯繊維、ポリアクリロニトリ
ル繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、ポリエステル繊
維、ポリアミド繊維等が挙げられる。また、半合成高分
子繊維としては、例えば、アセチルセルロ−ス系繊維等
のように、天然物を化学修飾して得られる繊維が挙げら
れる。

【００２２】これらの中でも、セルロース系繊維、脂肪
族ポリエステル系繊維、アセチルセルロース系繊維等の
ように生分解性を有するものが好ましく用いられる。さ
らに、原料供給の安定性及び価格の面から、セルロース
系繊維或いはそれを処理して得られるものが、より好ま
しい。

【００２３】中でも、上記繊維を湿式で機械的処理して
得られる微細繊維は、層間強度アップの効果が大きく好
ましい。取り分け、針葉樹、広葉樹をクラフトパルプ
化、サルファイトパルプ化、アルカリパルプ化等して得
られる未晒又は晒化学パルプ、或いはＧＰ、ＴＭＰ（サ
−モメカニカルパルプ）等の機械パルプ、或いはコット
ンパルプ、リンターパルプ、古紙パルプ等の天然パルプ
繊維を湿式で機械的処理して得られる天然パルプ系微細
繊維は枝分かれした形状になりやすく、層間強度アップ
の効果が特に大きく好ましい。

【００２４】機械的処理としては、例えば、媒体撹拌ミ
ル処理（特開平４−１８１８６号公報）、振動ミル処理
（特開平６−１０２８６号公報）、高圧均質化装置での
処理、コロイドミル処理、叩解機処理等が挙げられる。
中でも、媒体撹拌ミルや振動ミルによって得られる天然
パルプ系微細繊維は、他の処理装置で得られる微細繊維
より柔軟性に富んだものが得やすく、繊維の長さ方向だ
けでなく３次元的に微細化が進むために、カールドファ
イバー同士を効率よく、又強固に結合することができる
ため特に好ましい。

【００２５】本発明で言う結合強化ファクター（ＢＦ）
は、（Ｅ２−Ｅ１）／Ｅ１で計算される。但し、Ｅ１
は、広葉樹晒クラフトパルプ５０重量％と針葉樹晒クラ
フトパルプ５０重量％とを混合して水性スラリーとし、
カナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）５００ｍｌまで叩解
し、ＪＩＳ−Ｐ−８２０９に従って手抄マシンにて脱水
・風乾して坪量６０ｇ／ｍ²のシートを作製した後、１
３０℃で２分間熱処理して、２０℃、６５％ＲＨに調湿
した後測定された超音波弾性率を示す。Ｅ２は上記パル
プ繊維の５０％を微細繊維で置き換えて水性スラリーを
調製し、Ｅ１を測定するのと同じ方法でシート作製、測
定した場合の超音波弾性率を示す。

【００２６】上記の繊維は２種以上併用してもかまわな
い。カールドファイバーと上記の如き他の繊維の混合比
率は、その比率を変えることで密度と層間強度のバラン
スをコントロールすることが出来るので、目的に応じて
適宜選択することができる。即ち、密度よりも層間強度
を重視する場合には、他の繊維の配合を増やし、逆に層
間強度よりも密度を重視する場合には、カールドファイ
バーを増やした配合を選択すればよい。中でも、他の繊
維を全繊維絶乾重量当たり３〜６５重量％、カールドフ
ァイバーを全繊維絶乾重量当たり３５〜９７重量％の割
合で混合して用いた場合、密度と層間強度のバランスが
特に優れ好ましい。

【００２７】カールドファイバー系低密度体には、目的
に応じて上記繊維以外に適宜、無機繊維、紙力増強剤、
耐水化剤、撥水剤、発泡性マイクロカプセル、サイズ
剤、染料、顔料、歩留向上剤、填料、ＰＨ調整剤、スラ
イムコントロール剤、増粘剤、防腐剤、防黴剤、抗菌
剤、難燃剤、防腐剤、殺鼠剤、防虫剤、保湿剤、鮮度保
持剤、脱酸素剤、マイクロカプセル、発泡剤、界面活性
剤、電磁シールド材、帯電防止剤、防錆剤、芳香剤、消
臭剤等を選択し配合することができる。これらは複数種
併用することも出来る。

【００２８】無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、
炭素繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、シリカ・アル
ミナシリケート繊維、ロックウール繊維等を挙げること
が出来る。

【００２９】紙力増強剤としては、例えば、澱粉、加工
澱粉、植物ガム、ＰＶＡ等の乾燥紙力増強剤、尿素ホル
ムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポ
リアミド尿素ホルムアルデヒド樹脂、ケトン樹脂、ポリ
アミドエピクロルヒドリン樹脂、ポリアミドポリアミン
エピクロルヒドリン樹脂、グリセロールポリグリシジル
エーテル樹脂、ポリエチレンイミン樹脂等の湿潤紙力増
強剤を挙げることができる。

【００３０】耐水化剤としては、上記湿潤紙力増強剤を
耐水化剤として使用できる他、アルデヒド基を有するホ
ルムアルデヒド、グリオキザール、ジアルデヒド澱粉、
多価金属化合物である炭酸アンモニウムジルコニウム等
が挙げられる。撥水剤としては、各種ワックス（天然ワ
ックス、石油系ワックス、塩素化パラフィン、ワックス
エマルジョンなど）、高級脂肪酸誘導体、合成樹脂類、
クロム錯塩、ジルコニウム塩、シリコン樹脂などが挙げ
られる。

【００３１】低密度体は上記原料を用いて特開平８−９
０５２１に記載の如きドライ方式でも製造出来るが、ス
ラリーを用いるウエット方式の方が、ドライ方式に比べ
て繊維の混合が均一で、しかも繊維間の水素結合が起こ
りやすいので、引張強度が強くて紙粉発生の少ないもの
が得られ、好ましい。

【００３２】パルプのスラリーは、通常撹拌機を有する
装置でバッチ式或いは連続的に調製される。カールドフ
ァイバーは長時間水湿潤状態で放置せず、できるだけ低
密度体製造の直前に離解し、微細繊維と混合するのが望
ましい。その理由は、カールドファイバーは通常のパル
プよりも親水性が下がっているものの、長時間水中につ
けて置くと、水を含んで繊維自体も柔軟となり、同じプ
レス圧で製造しても密度が上がりやすくなり、嵩が出に
くいからである。従って、水系のスラリ−の調製はバッ
チ式よりも低密度体の製造に合わせて調製出来る連続式
が好ましい。スラリーを形成するのに用いられる媒体と
しては通常水が使用されるが、他に水とアルコール（メ
タノールあるいはエタノール等）の混和液、アルコー
ル、アセトン、酢酸エチル、グリセリン、等の有機溶媒
を使用することができる。スラリーの濃度は、低密度体
製造装置によって異なるが、通常固形分濃度が０．０５
〜１０重量％の範囲に調製される。一般的には抄紙機の
場合には、固形分濃度が０．０５〜３重量％となる様に
調製される。あまり濃度が高いとカールドファイバーと
他の繊維との混合がうまく行われないため好ましくな
い。

【００３３】本発明に用いられるパルプ系低密度体とし
ては、ボード或いはブロック或いは成形体等が挙げられ
る。ボードは通常、５ｍｍ〜数ｃｍの厚みのもので、円
網抄紙機、長網抄紙機、傾斜型抄紙機、ツインワイヤー
抄紙機等、一般に製紙用の抄紙機を使って製造すること
ができる。また、ベルト式真空濾過機（例えば、水平ベ
ルトフィルターＨＦＣ型或いはＨＦＢ型：(株)石垣
製）を使って製造することが出来る。また、湿紙状態の
薄いシートを積層することによって、或いは乾燥後に複
数枚貼り合わせても得ることができる。得られるボード
の密度は、カールドファイバーや他の繊維の種類或いは
その配合比率、又他の添加物の種類或いは配合量に影響
されるが、それ以外に、製造段階でのシートにかかる圧
力が重要で、出来るだけ低密度にするためには、ワイヤ
ー部での脱水圧を弱めるためサクションロールの真空度
を抑える、ダンディロールの圧力を出来るだけ下げる、
プレス圧を下げる、ドライヤーのカンバスの張り及びサ
イズプレスのプレス圧を弱める、オンマシンのカレンダ
ーを使わない等の工夫が重要となる。

【００３４】ブロックは上記ボードの断裁・貼り合わせ
加工で得ることが出来る。また、成形体と同様にパルプ
モールド法を用いて得ることができる。

【００３５】抄紙機或いはパルプモールド製造機、その
他低密度体製造機でスラリーを脱水するために用いられ
る網としては、一般に使用されている６０、８０等のメ
ッシュサイズのものが使用できるが、繊維が極めて細か
い場合或いはスラリー濃度が低い場合には１５０メッシ
ュ以上の細かな網目のものが好ましい場合もある。

【００３６】かくして得られたパルプ系低密度体には、
圧縮変形を施す前或いは後に、必要に応じて、耐水化
剤、撥水剤、染料、顔料、防腐剤、防黴剤、抗菌剤、難
燃剤、殺鼠剤、防虫剤、鮮度保持剤、脱酸素剤、電磁シ
ールド材、帯電防止剤、防錆剤、芳香剤、消臭剤等をス
プレー、含浸、塗工等の手段を用いて含有せしめること
が出来る。また、合成樹脂フィルム、合成紙、合成樹脂
板、耐水紙、撥水紙、アルミ等の金属箔、金属板、ガラ
ス板等の他の素材と貼り合わせることが出来る。また、
印刷もできる。

【００３７】

【実施例】以下に実施例を挙げてより具体的に説明する
が、勿論本発明はこれらに限定されるものではない。
尚、実施例及び比較例において「部」および「％」とあ
るのは特に断らない限り、「固形分重量部」および「重
量％」を示す。

【００３８】＜実施例１＞固形分濃度１％の広葉樹晒ク
ラフトパルプの水スラリーを、平均粒径２ｍｍφのガラ
スビーズを８０％充填した１．５リットル容のダイノミ
ル（型式：ＫＤＬ−ＰＩＬＯＴ型、シンマル・エンター
プライゼス社製）装置に、３００ｍｌ／分で導入、通過
させることにより、数平均繊維長０．２６ｍｍ、結合強
化ファクター０．５８の微細繊維を得た。この微細繊維
の保水度を測定したところ、２９３％であった。この微
細繊維を１０部と、湿潤カールファクター０．７０、保
水度４８％の市販のカールドファイバー（商品名：ＮＨ
Ｂ４０５、米国ウェアハウザー社製）９０部を混合した
ものに水を加え、固形分濃度２．５％に調整し、十分に
撹拌して繊維スラリーを得た。次に、８０メッシュブロ
ンズワイヤーを備えた角型（２５ｃｍ×２５ｃｍ）手抄
シートマシンのワイヤー上に、上記スラリー１５リットルを
流し込み、吸引脱水して湿潤ボードを形成させ、ワイヤ
ーから取り外してパンチング処理されたアルミ板上に移
し１０５℃の熱風乾燥機で乾燥させた。得られた２５ｃ
ｍ角の低密度ボードの厚みは６．２ｃｍ、密度は０．１
０ｇ／ｃｃであった。続いて、カッターナイフを用い
て、深さ３ｃｍの角型（１５ｃｍ×１５ｃｍ）のスリッ
トを図１及び図2Ａの如く入れ、図2Ｂのように押圧具を
ボード表面より３ｃｍの深さまで入れて圧縮変形させる
ことによって、図２Ｃの如き枡型の成形物を得た。得ら
れたものは、緩衝性、寸法精度共にに優れていた。

【００３９】＜比較例１＞実施例１と同様にして得た低
密度ボードを圧縮変形させて成形する際に、スリットを
入れずに図3のように行った。その結果、図３Ｃの如く
ひび割れを生じ、寸法精度はかなり劣っていた。

【００４０】＜測定法＞＜微細繊維の結合強化ファクターの測定方法＞広葉樹晒
クラフトパルプ５０部と針葉樹晒クラフトパルプ５０部
を混合し、２％濃度に調整した後に、これを実験用ナイ
アガラビーター（容量２３Ｌ）にて、カナダ標準フリー
ネス（ＣＳＦ）５００ｍｌとなるまで叩解した。この紙
料絶乾３．７ｇ分をとり薬品を加えることなく、１５０
メッシュのワイヤーを用いて、角型（２５ｃｍ×２５ｃ
ｍ）手抄マシンにてシートを形成させ、コーチング処理
の後、常法に従って３．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力にて５分
間（第一プレス）と２分間（第二プレス）のウェットプ
レスを施した後、枠に挟んで送風乾燥機により常温にて
乾燥を行った。その後１３０℃で２分間熱処理して坪量
６０ｇ／ｍ²のシート１を作製し、２０℃、６５％ＲＨ
にて調湿した。一方、上記ＮＬ混合叩解パルプ５０部と
微細繊維５０部をよく混合した原料から絶乾３．７ｇ分
をとり、同様の方法にてシート２を作製し、２０℃、６
５％ＲＨにて調湿した。シート１及び２の密度を測定し
た後、動的ヤング率測定器（野村商事（株）製、型式：
ＳＳＴ−２１０Ａ）を用いて超音波伝播速度を測定する
ことにより、シート１及び２の弾性率（ＧＰａ）を測定
した。弾性率（Ｅ）は以下の式で計算した。Ｅ（ＧＰａ）＝ρ（ｇ／ｃｃ）×｛Ｓ（ｋｍ／ｓ）｝² 但し、ρはシートの調湿後の密度（ｇ／ｃｃ）、Ｓは超
音波伝播速度（ｋｍ／ｓ）を示す。シート１の弾性率を
Ｅ１（ＧＰａ）、シート２の弾性率をＥ２（ＧＰａ）と
した場合、結合強化ファクターは｛（Ｅ２／Ｅ１）−
１｝で表される。

【００４１】＜数平均繊維長の測定法＞カヤーニ繊維長
測定器（型式：ＦＳ−２００）により測定した。

【００４２】＜保水度の測定法＞保水度は、ＪＡＰＡＮ
ＴＡＰＰＩＮｏ．２６−７８に準じて測定した。カ
ールドファイバーが乾燥状態にある場合は、次のように
した。紙料を絶乾０．５ｇ分採取し、蒸留水１００ｍｌ
中に十分分散させ、そのまま２４時間室温で放置して十
分水を含浸させた。その後、紙料を濾過器上で捕集し、
次いでＧ２のガラスフィルターを有する遠心分離機（型
式：Ｈ−１０３Ｎ、国産遠心器社製）の遠心管に入れ、
遠心力３０００Ｇで１５分間遠心脱水した。遠心脱水処
理した試料を遠心管より取り出し、湿潤状態の重量を測
定し、その後１０５℃の乾燥器で恒量になるまで乾燥
し、乾燥重量を測定し、下記式により保水度を算出し
た。微細繊維の場合は、固形分濃度を６〜９％の範囲に
調整し、試料を絶乾重量で０．７ｇとなるように採取
し、Ｇ３のガラスフィルターを有する遠心管に入れ、前
記と同様にして遠心脱水処理を行い、湿潤重量と乾燥重
量から下記式によって保水度を算出した。保水度（％）＝｛（Ｗ−Ｄ）／Ｄ｝×１００但し、Ｗは遠心脱水後の試料湿潤重量（ｇ）、Ｄは、そ
の試料の乾燥重量（ｇ）である。

【００４３】＜カールドファイバーの湿潤カールファク
ターの測定法＞蒸留水に室温で２４時間浸漬した後の１
００本のカールドファイバーを顕微鏡用スライドガラス
上に置き、画像解析装置を利用して、繊維１本ごとの実
際の（直線状の）長さＬＡ（μｍ）及び最大投影長さ
（繊維を囲む長方形の最長辺の長さに等しい）ＬＢ（μ
ｍ）を測定し、湿潤カールファクターを下記式から求
め、その平均値を用いた。湿潤カールファクター＝（ＬＡ／ＬＢ）−１

【００４４】

【発明の効果】本発明により、高価な金型を必要とせ
ず、製造工程が簡単な成形品の製造方法が可能となっ
た。本発明の方法によって得られた成形体は、包装用等
の緩衝材の他に、紙コップ・紙トレーなどの紙器類等の
発泡樹脂成形体が用いられている分野にも広く応用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の実施の形態を示す模式的斜視図。

【図２】角型のスリットを設ける場合の断面的模式
図。

【図３】スリットを設けない場合の模式図。

【図４】押圧具の先端形状が局面である場合の模式
図。

【図５】圧縮部と非圧縮部の境界、および、圧縮力の
異なる箇所を区画するスリットの両方を併用いた場合の
模式図。

【図６】押圧具が上下にある場合の模式図。

【図７】スリットの形成と圧縮変形を同時に行う模式
図。

【符号の説明】

１空隙を有する低密度体。２押圧具。３プレス機の下型。４スリットライン。４’スリット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩崎廣司東京都千代田区外神田３丁目６番４号王子製袋株式会社内 (72)発明者塩井俊介東京都渋谷区東一丁目26番20号王子製紙株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空隙を有する低密度体に押圧具により部
分的に異なる圧縮力を加えて圧縮変形させて成形体を製
造する方法であって、圧縮変形以前に或いは圧縮変形と
同時に、低密度体に非貫通のスリットを設けることを特
徴とする成形体の製造方法。
【請求項２】スリットが、非圧縮部と圧縮部の境界線
に沿った形で設けられる請求項１に記載の成形体の製造
方法。
【請求項３】スリットが、圧縮力の異なる箇所を区画
する形で設けられる請求項１に記載の成形体の製造方
法。
【請求項４】低密度体が、密度０．０２〜０．４５ｇ
／ｃｃの範囲のパルプ系低密度体である請求項１〜請求
項３のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項５】パルプ系低密度体が、湿潤カールファク
ターが０．４〜１．０の範囲にあるカールドファイバー
を主原料として含有する請求項４に記載の成形体の製造
方法。
【請求項６】該パルプ系低密度体が、結合強化ファク
ターが０．１５以上の微細繊維を含有する請求項５に記
載のパルプ系成形体の製造方法。