緩衝設計と緩衝包装の最新動向


  昨今の石油の暴騰、二酸化炭素による地球温暖化などが世界中の関心を呼ぶなか、物流においても省エネが強く求められています。積載効率を上げて物流コストを下げるには、包装サイズを最小限にすると同時に、商品を保護するに十分な緩衝包装が必要です。これを達成するため、理論に基づいた緩衝設計、最適な緩衝材の採用と必要最小限の緩衝包装が強く求められています。

  本レポートは、緩衝理論の基礎および緩衝設計技術について分かりやすく解説するとともに、発泡スチロールや発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどのプラスチック緩衝材、段ボール、パルプモウルド、紙管、クラフト紙などの紙系緩衝材、各種エアー緩衝材、生分解性あるいは光分解性の緩衝材等について、新しい開発動向、特徴、緩衝特性などを詳述したものです。

  また、最近5ヶ年に公開された緩衝包装関連の特許と実用新案を分類、抄録し、これらについて俯瞰できるようにしました。さらに緩衝設計、緩衝材料の開発に欠かせない各種試験方法についても、分かりやすくまとめました。

    □体裁 A4判 343ページ
    □定価 71,400円 (本体68,000円、消費税3,400円)
    □送料 弊社負担
    □発行 2008.8

第1章 序論
第2章 緩衝設計の特性と試験法
第3章 緩衝材料
第4章 特許からみた緩衝設計と材料
第5章 資料編 JIS2007 緩衝設計・包装貨物の試験方法


詳 細 目 次

 
第1章 序論 1
 1.1 緩衝包装 1
  1.1.1 緩衝包装とは 1
  1.1.2 包装の役割 1
   (1) 保護機能 2
   (2) 衛生性機能 3
   (3) 利便性機能 3
   (4) 環境適合機能 4
   (5) 情報性機能 4
 1.2 損傷事故 5
  1.2.1 損傷事故の種類と原因 5
   (1) 物品の破損 6
   (2) 物品の変質 7
  1.2.2 損傷事故の対策 8
 1.3 物流環境の諸条件 8
  1.3.1 緩衝包装と振動、衝撃 9
  1.3.2 鉄道輸送 10
  1.3.3 自動車輸送 11
  1.3.4 船舶輸送 13
  1.3.5 航空機輸送 14
  1.3.6 人力荷役 15
  1.3.7 機械荷役 17
 1.4 緩衝包装の管理 19
  1.4.1 コスト 19
  1.4.2 保管 20
  1.4.3 システム 21
   (1) 輸送包装の標準化 22
   (2) ユニットロードシステム 23
   (3) パレットにおける荷崩れ防止 25
  1.4.4 3R(Reduce、Reuse、Recycle) 27
   (1) PETボトルリサイクル 28
   (2) EPSリサイクル 28
   (3) 回収プラリサイクル 28
   (4) 閉ループ包装材リユースシステムの例 29
   (5) 開ループ包装材リユースシステムの例 30
 ・引用文献(第1章) 31
 
第2章 緩衝設計の特性と試験法
32
 2.1 緩衝包装の基礎と緩衝設計 32
  2.1.1 落下運動とロードファクター 32
   (1) 自由落下運動 32
   (2) ロードファクター(Gファクター) 32
   (3) 破砕型緩衝材のGファクター 33
   (4) 弾性型緩衝材のGファクター 34
  2.1.2 力学的エネルギーと緩衝特性 35
   (1) 位置エネルギーと運動エネルギー 35
   (2) 緩衝材の吸収したエネルギー 35
   (3) 応力−ひずみ線図 36
  2.1.3 衝撃Gファクターと緩衝設計 38
   (1) 緩衝設計と許容最大Gファクター 38
   (2) 水平衝撃と緩衝材 39
   (3) 垂直衝撃と緩衝材 40
   (4) 緩衝材必要厚さの求め方 41
  2.1.4 最適緩衝材の選択 43
   (1) 緩衝材の保有有効エネルギー 43
   (2) 緩衝材厚みの最適点 43
   (3) 緩衝係数(クッション・ファクター) 46
   (4) 最大加速度・最大ひずみ−静的応力線図 49
  2.1.5 ダメージ・バウンダリー 51
 ・引用文献(2.1) 53
 2.2 外装設計 53
  2.2.1 段ボール箱の圧縮強さ 53
  2.2.2 倉庫保管のみを対象とした必要圧縮強さ 55
  2.2.3 流通期間全般を対象とした必要圧縮強さ 56
   (1) 温湿度劣化 56
   (2) 経時劣化 57
   (3) 輸送・荷役劣化 58
   (4) 積み上げ劣化 58
   (5) 寸法・バランスの影響 59
   (6) 加工・印刷劣化 60
 ・引用文献(2.2) 61
 2.3 緩衝設計・包装貨物の試験法 61
  2.3.1 材料試験規格の概要 61
  2.3.2 輸送包装評価試験 63
 ・引用文献(2.3) 65
 2.4 緩衝包装設計におけるシミュレーション技術(CAE) 66
  2.4.1 包装容器の緩衝性能評価におけるCAE手法 66
   (1) 緩衝梱包容器設計に適用されるCAE 66
   (2) 発泡材梱包容器シミュレーションの留意点 67
   (3) 段ボール梱包容器シミュレーションの留意点 67
  2.4.2 段ボール緩衝材の落下衝撃シミュレーション検討事例 68
   (1) 段ボールのモデル化 68
   (2) 段ボール原紙単体での詳細モデルによる解析結果 69
   (3) 段ボール箱での簡易モデルによる解析結果 70
   (4) 段ボール包装品の簡易モデルによる解析結果 71
  2.4.3 発泡ポリスチレン緩衝材の落下衝撃シミュレーション適用事例 73
   (1) シミュレーションモデル 73
   (2) 落下実験の解析結果 73
   (3) 割れの検証 74
  2.4.4 緩衝包装材設計におけるシミュレーションによる耐衝撃性検証事例 75
   (1) モデル対象部品とモデリング技術 75
   (2) 衝撃シミュレーションと実験の比較 75
   (3) 緩衝保護技術の開発 76
  2.4.5 緩衝包装設計ソリューションシステム 76
   (1) システムの概要 76
   (2) 落下シミュレーション技術 78
 ・引用文献(2.4) 83
 
第3章 緩衝材料
84
 ・引用文献(3章) 85
 3.1 紙系緩衝材 86
  3.1.1 段ボール 87
   (1) 段ボール緩衝材の構造と規格 87
   (2) 段ボール緩衝材の性質と特徴 89
   (3) 段ボール緩衝材の開発動向 90
   (4) 段ボール緩衝材の開発事例 93
    a)利便性を備える段ボール包装のユニバーサルデザイン 93
    b)環境負荷の低減と安全性に対応するノンステープル段ボール包装 98
    c)段ボール箱のリターナブル化 101
    d)環境にやさしい重量物包装のオール段ボール化 104
   (5) 段ボール各社の開発現状 106
    a)王子チヨダコンテナー 106
    b)中津川包装工業 109
    c)セッツカートン 110
    d)ダイナパック 111
    e)トーモク 111
    f)日本大昭和板紙 113
    g)レンゴー 114
  ・引用文献(3.1.1) 115
  3.1.2 パルプモウルド 117
   (1) パルプモウルドの種類と特徴 117
    a)湿式パルプモウルド 117
    b)乾式パルプモウルド 118
   (2) パルプモウルド緩衝材の製品開発動向 120
   (3) パルプモウルド緩衝材の技術開発動向 120
    a)ワイヤーレス成形法 121
    b)紙成型技術 124
   (4) パルプモウルド各社の開発現状 125
    a)大石産業 125
    b)王子チヨダコンテナー 127
    c)ダイナパック 128
    d)名古屋モウルド 128
    e)日本モウルド工業 130
  ・引用文献(3.1.2) 131
  3.1.3 ハニカム 132
   (1) ハニカムの特徴 132
   (2) ペーパーハニカムパネルの「容器包装リサイクル法」における取り扱い 133
   (3) ハニカム各社の開発現状 133
    a)新日本フエザーコア 133
    b)ヘキサジャパン 138
    c)ニッキ工業 139
    d)ダイナパック 141
    e)ラフィックス 143
  ・引用文献(3.1.3) 143
  3.1.4 その他紙系緩衝材 144
   (1) その他紙系緩衝材の種類 144
    a)紙管系緩衝材 144
    b)裁断紙パック系緩衝材 145
    c)エンボス加工紙系緩衝材 146
    d)クラフト紙緩衝材 148
    e)特殊成形抄造紙緩衝材 149
    f)発泡紙系緩衝材 150
   (2) 各社の開発現状 151
    a)ウツヰ 151
    b)オカベカミコン 153
    c)三共 154
    d)昭和丸筒 155
  ・引用文献(3.1.4) 157
 3.2 プラスチック緩衝材 158
 ・引用文献(3.2) 158
  3.2.1 発泡プラスチック 159
   (1) 発泡プラスチックの製法 159
    a)揮発性発泡剤を使用する方法 160
    b)分解性発泡剤を使用する方法 160
   (2) 発泡プラスチックの性質 160
  ・引用文献(3.2.1) 161
  3.2.2 各種発泡プラスチックの特性比較 162
  ・引用文献(3.2.2) 165
  3.2.3 発泡ポリスチレン 166
   (1) 緩衝包装材としての発泡ポリスチレン(EPS) 166
   (2) 発泡ポリスチレン(EPS)の製法と物性 170
   (3) 発泡ポリスチレンのリサイクル 173
   (4) ポリスチレンペーパー(PSP) 174
   (5) バラ状緩衝材 175
  ・引用文献(3.2.3) 180
  3.2.4 発泡ポリエチレン 181
  ・引用文献(3.2.4) 186
  3.2.5 発泡ポリプロピレン 187
  ・引用文献(3.2.5) 194
  3.2.6 生分解性緩衝材 195
   (1) 生分解性樹脂開発の背景 195
    a)生分解性樹脂開発の背景と今後の展開 195
    b)生分解性樹脂の特徴、種類、用途 196
   (2) 生分解性緩衝材 198
    a)PSB製の発泡プラスチック「グリーンブロック」の特徴及び物性 199
    b)PLA製の発泡プラスチック「カネパールPLAフォーム」の特徴及び物性 203
  ・引用文献(3.2.6) 206
  3.2.7 各社の緩衝材開発現状 207
   (1) 旭化成ケミカルズ 207
   (2) イージェイ 210
   (3) カネカ 212
   (4) JSP 212
   (5) 積水化成品工業 217
   (6) ダイセルノバフォーム 222
  ・引用文献(3.2.7) 224
 3.3 空気緩衝材 225
 ・引用文献(3.3) 225
  3.3.1 空気緩衝材の特徴 226
  ・引用文献(3.3.1) 227
  3.3.2 空気緩衝材の種類 228
   (1) 空気注入済み型の空気緩衝材(気泡緩衝材) 229
   (2) 使用時空気注入型の空気緩衝材 232
    a)日東電工の「ソフテック」 232
    b)シンワコーポレーションの「エアチェイン」 234
   (3) 紙風船型の包装緩衝材 236
   (4) 中空保持型の包装緩衝材 238
    a)複層フィルム方式 238
    b)フィルム型枠複合方式 240
  ・引用文献(3.3.2) 242
  3.3.3 各社の空気緩衝材開発の現状 243
   (1) 和泉 243
   (2) 宇部フィルム 244
   (3) 川上産業 244
   (4) 酒井化学工業 249
   (5) JSP 250
   (6) 積水樹脂 252
  ・引用文献(3.3.3) 254
 
第4章 特許からみた緩衝設計と材料
255
 4.1 公開特許 257
  4.1.1 紙系緩衝材 257
  4.1.2 エア−緩衝材 268
  4.1.3 緩衝固定 278
  4.1.4 分解性緩衝材 281
  4.1.5 その他緩衝材 283
  4.1.6 緩衝機能付き梱包構造 289
 4.2 実用新案 307
  4.2.1 紙系緩衝材 307
  4.2.2 エア−緩衝材 309
  4.2.3 緩衝固定 310
  4.2.4 分解性緩衝材 311
  4.2.5 その他緩衝材 311
  4.2.6 緩衝機能付き梱包構造 312
 
第5章 資料編 JIS2007 緩衝設計・包装貨物の試験方法
313
 5.1 包装及び製品設計のための製品衝撃強さ試験方法 313
  5.1.1 試験方法 314
   (1) 許容速度変化試験(方法A) 314
   (2) 許容加速度試験(方法B) 314
  5.1.2 損傷境界曲線の作成 315
  5.1.3 2002年の改正について 316
 5.2 包装貨物−評価試験方法通則 316
  5.2.1 流通条件の区分 316
  5.2.2 試験方法と種類 317
  5.2.3 振動試験 317
  5.2.4 落下試験 318
  5.2.5 圧縮試験 320
 5.3 試験容器の記号表示方法 322
  5.3.1 直方形容器の記号表示方法 322
  5.3.2 円筒形容器の記号表示方法 322
  5.3.3 重包装袋の記号表示方法 323
  5.3.4 その他の形状の容器 323
 5.4 包装貨物−落下試験方法 323
  5.4.1 自由落下試験装置による落下試験(方法A) 324
  5.4.2 衝率試験装置による落下試験(方法B) 324
  5.4.3 試験報告の主内容 325
 5.5 包装貨物−試験の前処置 325
  5.5.1 温湿度条件 325
   (1) 温度 326
   (2) 相対湿度 326
  5.5.2 前処置の手順 326
 5.6 包装貨物−水平衝撃試験方法 327
  5.6.1 試験装置 327
   (1) 衝突面 327
   (2) 傾斜面試験機 327
   (3) 水平面試験機 328
   (4) 振子試験装置 328
  5.6.2 試験方法 329
   (1) 供試品の姿勢 329
   (2) 傾斜面試験 329
   (3) 水平面試験 329
   (4) 振子試験 329
  5.6.3 試験報告の主内容 330
 5.7 包装貨物及び容器−圧縮試験方法 330
  5.7.1 試験装置 330
  5.7.2 試験方法 330
  5.7.3 試験報告の主内容 331
 5.8 包装貨物−振動試験方法 331
  5.8.1 試験装置 332
  5.8.2 試験方法 332
  5.8.3 試験報告の主内容 332
 5.9 包装用緩衝材料−評価試験方法 333
  5.9.1 緩衝荷重試験 333
   (1) 試験方法 333
   (2) 特性値の計算 333
   (3) 緩衝特性の表示 334
  5.9.2 簡便法としての圧縮試験 337
   (1) 試験方法 337
   (2) 特性値の計算 337
   (3) 緩衝特性の表示 337
  5.9.3 国際規格に対応する衝撃荷重試験 339
   (1) 試験方法 339
   (2) 特性値の計算 339
   (3) 緩衝特性の表示 339
  5.9.4 圧縮クリープ試験 339
   (1) 試験方法 339
   (2) 特性値の計算 340
   (3) 緩衝特性の表示 340
  5.9.5 2002年の改正について 340
 5.10 包装用構造体緩衝材料−評価試験方法 341
  5.10.1 試験方法 341
  5.10.2 特性値の計算 342
  5.10.3 緩衝特性の表示 342
  5.10.4 2002年の改正について 343
 ・引用文献(第5章) 343

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