JP2007136758A

JP2007136758A - 段ボール

Info

Publication number: JP2007136758A
Application number: JP2005330980A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kumabe; 正博隈部
Original assignee: Oji Paper Co Ltd; Oji Chiyoda Container Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Chiyoda Container Co Ltd
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】
従来技術の段ボールは、中芯の使用量を減らすために、段繰率を低下させると、そのシート厚さが減少し、自動製函機にて、ラップアラウンド形式の段ボールを梱包する場合に、Ｂフルートと段繰率低下のフルートを交互運転することが、きわめて困難であった。
【解決手段】
ノーフィンガ方式のシングルフェーサ装置にて、従来技術のＢフルートと同じ厚さで、かつ段繰率を低下させた本発明の段ボールを作成する。
段ボールシートの厚さが同じであるため、自動製函機での交互運転が可能となり、同時に段ボールの軽量化・省資源となった。
【選択図】
図１

Description

本発明は、段ボールの軽量化・省資源に関するものであり、詳しくは、自動製函機を使用して内容物を挿入・梱包するラップアラウンド形式の段ボールであり、かつその波形中芯の形状は、いわゆるＢフルートの段高（２．５ｍｍ±０．２ｍｍ）の段ボールに関するものである。

従来、段ボールには、その箱圧縮強度を主要特性とするいわゆるＡ式形式（ＪＩＳＺ１５０７のコード番号０２０１等）と梱包のし易さ等の梱包適性等を主要特性とするいわゆるラップアラウンド形式（ＪＩＳＺ１５０７のコード番号０４１０等）とがある。
また、段ボールでは、ＪＩＳにて、その波形中芯の段山数については規定（ＪＩＳＺ１５１６）されているが、段高と段繰率は規定されていない。
しかしながら、ラップアラウンド形式の段ボールにおいては、波形中芯の段高は、シート厚さに直接影響する特性であり、自動製函機を運転する場合に、シート厚さに合わせて自動製函機の厚さ間隙等を設定する必要等があるため、きわめて重要な特性である。

また、従来技術の段山数（ピッチ長さ）と段高と段繰率の関係は、表１のようであり、Ｂフルートの場合は、段山数＝５０±２山／３０ｃｍ、段高＝２．５±０．２ｍｍ、段繰率＝１．３５±０．０５の範囲であり、この範囲を外れると、段ボールの製造に障害があり、生産性が劣るとか、シート特性のバランスがくずれ、段ボール箱として使用できないとの観念があり、Ｂフルートの段高の段ボールにて、上記範囲外のものは実際上使用されていないのが現状である。

また実際に、その段高を上記Ｂフルートの範囲とし、段繰率を１．２４に低下させた段ボールについて、従来技術のフィンガ方式のシングルフェーサ装置で製造すると、ハイロー等の製造障害が発生するものであった（例えば非特許文献１、非特許文献２）。
このため、従来技術の段ボールでは、箱圧縮強度等の特性を低下させてもかまわない対象及び用途において、中芯の使用量を減少させるために、段繰率を低下させようとすると、その段高が自動的に低下してしまい、Ｂフルートの段高のままで、段繰率を上記範囲より大幅に低下させることはできないものであった（例えば特許文献１）。

また、ウォルフの式に基づき段高を高くして、段山数を下げた高強度段ボールが特許文献２に提案されているが、段高がＢフルートより高いため汎用性に問題がある。さらに、段ボールの軽量化のために表裏のライナーと中芯の坪量を同じくするという特許文献３が提案されているが、単に原紙坪量減に替わり段繰率までに踏み込んだ更なる省資源が望まれている。
このように従来技術においては、段繰率をＢフルートより低下させる場合は、段高がＢフルートより低いＥフルート等にするしかなかった。
このため、従来技術では、ＢフルートとＢフルートより段繰率の低い段ボールを、自動製函機にて、交互運転する場合は、自動製函機の間隙の設定をＢフルート用とＥフルート用等に別々に設定する必要があり、この作業が非常に面倒であり、実際上交互運転できないものであった。

特開２００４−１６８０２６号公報特開平０９−１５６００２号公報特開２０００−１０９０４９号公報「段ボール２００２」紙業タイムス社、２００２年７月１日、Ｐ．１１２〜１２７「段ボール２００２」紙業タイムス社、２００２年７月１日、Ｐ．２６１〜２６５

本発明は、Ｂフルートのシート厚さ（段高）にて、中芯の使用量を従来技術のＥフルート並に減少させた段ボールであり、かつ自動製函機にてＢフルートと本発明品との交互運転を可能とするものである。
従来技術では、箱圧縮強度等の特性を低下させてもかまわない対象及び用途においても、中芯の使用量を減少させるには、段高を低下させたＥフルート等にするしかなく、シート厚さが低下し、自動製函機においては、その間隙等の調整をＢフルート用とＥフルート用等に別々に設定する必要があった。

本発明においては、中芯の使用量は減少させるが、自動製函機の間隙設定をＢフルート用から変更しなくても良い様にするものである。
また、本発明においては、段山数が従来技術のＢフルートより、約２０％減少するが、
その減少に伴い、発生するコラムクラッシュ（注＊６）とフラットクラッシュ（注＊７）の低下には、内容物の対象と用途を限定して対応し、段ボール製造時のいわゆるハイロー（波形中芯の厚さが数山ごとに僅かに高低になる状態）（非特許文献２）には、シングルフェーサ装置の機構をノーフィンガ方式（図２）に限定して解消するものである。

上記課題を解決するため、本発明は以下の（１）〜（４）の構成を採る。
（１）波形中芯の段高が２．４〜２．６ｍｍの段ボールにおいて、その段山数は４０±２山／３０ｃｍであることを特徴とする段ボール。
（２）段ボール箱の形式が、ラップアラウンド形式であり、かつ自動製函機用であることを特徴とする（１）項に記載の段ボール。
（３）飲料缶、食品缶詰または飲用ボトル包装用であることを特徴とする（１）項または（２)項に記載の段ボール。
（４）段ボールの段（フルート）を製造するシングルフェーサの機構において、成形された波形中芯が遠心力により段ロールから分離するのを、フィンガ方式で押さえるのでなく、段ロールの孔からの吸引で段ロールに密着させるノーフィンガ方式で製造することを特徴とする（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の段ボールの製造方法。

本発明は、従来技術のＢフルートと同様のシート厚さであるが、中芯の使用量は従来技術のＥフルート並に減少し、段ボールシートの軽量化、コストダウンと省資源に役立つものである。
また、従来技術のＢフルートと同様のシート厚さであるため、自動製函機にて、従来技術のＢフルートと交互使用しても、交互使用の度に、厚さ間隙を調整する必要がなくなるものである。

本発明が対象及び用途とする段ボールとは、従来技術のＢフルート厚さの段ボールであり、かつ、ビール缶、飲料缶、ペットボトル、スナック食品等の外装箱であるラップアラウンド形式の段ボールである。
梱包後の開封性を良くするために、テアテープを添付したり、内側ライナーを２本のミシン目状のカットをした段ボールも含まれる。
ビール缶、飲料缶等は、その総圧縮強度が、外装箱である段ボールの圧縮強度より高いために、段ボールの圧縮強度が少し低下しても、内容物が潰れることはない。
スナック食品等は、内容物が軽く、外装箱の圧縮強度およびフラットクラッシュをあまり必要としないため、本発明品の内容物になる。

本発明は、波形中芯の段高が従来技術のＢフルートと同様のため、そのシート厚さは当然従来技術のＢフルート同様である。

そして、本発明では、その段山数が従来技術のＢフルートの５０±２山／３０ｃｍから４０±２山／３０ｃｍになり、約２０％少なくなる。

このことで、本発明は、その段繰率を従来技術のＢフルートの１．３５±０．０５から従来技術のＥフルート並の１．２４±０．０５に低下させることができ、中芯の使用量は７〜８％低下し、段ボールの軽量化、コストダウンと省資源に役立つものである。
そして更に、テアテープを添付したり、内側ライナーを２本のミシン目状のカットをした段ボールにおいては、中芯の使用量が、従来技術のＢフルートより少なくなるため、その開封性において、中芯の開封に対する抵抗が少なくなり、易開封性になるものである。

また、本発明では、段山数と段繰率の低下に伴い、下記の特性の低下がある。
箱圧縮強度（注＊５）とコラムクラッシュ（注＊６）は、ライナーと中芯の総和に比例するため、２〜３％低下する。
フラットクラッシュ（注＊７）は、段山数が直接影響するため、約２０％低下する。

しかしながら、本発明は、その対象および用途が、箱圧縮強度を最重要特性しないラップアラウンド形式の段ボールであり、かつ内容物の総圧縮強度が段ボールの圧縮強度を上回るものであるため、箱圧縮強度とコラムクラッシュが２〜３％低下することはほとんど問題にならないものである。

更に、フラットクラッシュの低下に関しては、従来技術のＢフルートよりは低下するが、その段山数は従来技術のＣフルートとは同等であり、段山数が本発明より少ない従来のＡフルートよりは高いことから、従来技術のＣフルート並のフラットクラッシュで使用できる箱に使用できるものである。

つまり、本発明は、従来技術のＢフルートよりは、中芯の使用量が減少でき、かつ従来技術のＢフルートと同様のシート厚さにした段ボールであり、自動製函機で自動製函および自動包装する場合に、Ｂフルートと交互使用しても、厚さ間隙を調整しなくても良いことが、最大の特徴である。

従来技術においては、中芯の使用量を減少させる場合は、そのシート厚さも減少させる必要があったため、自動製函機での厚さ間隙調整はどうしても必要であり、Ｂフルートと交互使用する場合は、厚さ間隙調整とその後の製函条件設定に長時間の作業を要し、実際上交互使用ができない問題があった。
本発明は、これらの問題を解消したものである。

次に、本発明の製造方法について説明する。
本発明において、その製造方法は重要である。
本発明は、段山数（ピッチ長さ）と段高の関係において、従来技術の段ボールに比較して、図１のように外れた位置にある。

図１は、縦軸をピッチ長さ（段山数）とし、横軸を段高にしたグラフである。
本発明は、従来技術の関係範囲から外れて、同位置の段高にたいして、そのピッチ長さが大である。
つまり、本発明品は、従来技術の段高に対して、その段山数が少ないものである。
このことは、段ボール製造において、非常にハイローが起き易いことを示している。
本発明は、このハイロー対策のために、その製造方法をいわゆるノーフィンガ方式（図２）に限定するものである。

ノーフィンガ方式は、下段ロールの溝から吸引し、波形中芯を下段ロールに密着させているため、ハイローは従来技術のフィンガ方式より少なくなるものである。
フィンガ方式は、遠心力で波形中芯が下段ロールから外れるのをフィンガで押さえているが、下段ロールと波形中芯の密着が完全でないため、ハイローが起き易く、従来技術の段ボールでもハイローが発生し易い問題があった。
本発明では、このハイローの発生を解消するために、そのシングルフェーサでの片段の製造をノーフィンガ方式に限定するものである。

更に、本発明のシングルフェーサにおいては、プレスロールをベルトにしたベルトプレス方式（図３）が望ましい。
ベルトプレス方式は、波形中芯とライナーとを澱粉糊で接着する機構において、ロールプレス方式より、接着時間と接着距離が長くなるため、接着時の加圧は少なくすることができ、段高に対して段山数が少ないところの本発明品でも、ハイロー等を発生させずに製造できるものである。

そして更に、本発明品は、シングルフェーサ機構において、従来技術のＢフルートより、段山数が少なく、段ロールと中芯との摩擦抵抗が少なくなるため、中芯の段割れ等が少なくなり、その貼合速度は向上するものである。

以下、本発明を実施例に従って説明する。
＜実施例１＞
シングルフェーサライナーに王子板紙ＯＦＫ１６０ｇ／ｍ^２、中芯板紙にＯＤＮ１２０ｇ／ｍ^２中芯を使用し、シングルフェーサ装置には、三菱重工６０Ｇ（ノーフィンガ方式でベルトプレス型）使用し、接着剤に澱粉糊を使用して、本発明構造の片面段ボール（段高＝２．５０ｍｍ、段山数＝４０山／３０ｃｍ、段繰率＝１．２４）を作成した。
次に、この片面段ボールと王子板紙ＯＦＫ１６０ｇ／ｍ^２とを澱粉糊で接着して、本発明の段ボールシートを作成した。
次に、この段ボールシートを段ボール用打ち抜き機（オートプラテン）で打ち抜き、内寸法（長さ＝３２５ｍｍ、幅＝２７０ｍｍ、高さ＝１１０ｍｍ）のラップラウンドケースを得た。

＜実施例２＞
シングルフェーサ装置が、フィンガ方式（王子製紙研究所所有）であること以外は、実施例１と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップラウンドケースを得た。

＜比較例１＞
片面段ボールの構造が、従来技術のＢフルート（段高＝２．５０ｍｍ、段山数＝５０山／３０ｃｍ、段繰率＝１．３５）であること以外は、実施例１と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップラウンドケースを得た。

＜比較例２＞
片面段ボールの構造が、従来技術のＥフルート（段高＝１．１３ｍｍ、段山数＝８９山／３０ｃｍ、段繰率＝１．２４）であること以外は、実施例１と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップラウンドケースを得た。

＜結果＞
実施例および比較例の結果を表２に示す。
また、実施例および比較例の段ボールシート特性を表３に示す。

（注＊１）自動製函機適性：内容物を挿入・梱包する自動製函機において、従来技術のＢフルートと交互運転する場合に、自動製函機の間隙調整時間が必要ないものを○、間隙調整時間が必要なものを×とする。
（注＊２）省資源性：従来技術のＢフルートより、中芯の使用量が減少するものを○、減少しないものを×とする。
（注＊３）ハイロー適性：従来技術のＢフルートに比較して、ハイローの発生が変わらないのもを○、ハイローの発生が増えるものを×とする。
（注＊４）片段生産性：波形中芯と段ロールの摩擦抵抗が、従来技術のＢフルートに比較して低下するものを○、変わらないものを△、増加するものを×とする。

（注＊５）箱圧縮強度：ＪＩＳＺ０２１２に準じて測定。
（注＊６）コラムクラッシュ：ＪＩＳＺ０４０３−２による垂直圧縮強さ。
（注＊７）フラットクラッシュ：ＪＩＳＺ０４０３−１による平面圧縮強さ。

本発明は、内容物を挿入・梱包する自動製函機において、従来技術のＢフルートの段ボールと交互運転することができ、かつ従来技術のＢフルートより、中芯の使用量を減少させることができる。さらに、段ボールの軽量化に対して、原紙坪量の低減に替わり段繰率の低減にまで踏み込んだ新たな段ボールの可能性を有する。

段高とピッチ長さの関係を示す図である。ノーフィンガ方式のシングルフェーサ装置を示す図である。ベルトプレス式のシングルフェーサを示す図である。

Claims

波形中芯の段高が２．４〜２．６ｍｍの段ボールにおいて、その段山数が４０±２山／３０ｃｍであることを特徴とする段ボール。
段ボール包装体の形式が、ラップアラウンド形式であり、かつ自動製函機用であることを特徴とする請求項１に記載の段ボール。
飲料缶、食品缶詰または飲用ボトル包装用であることを特徴とする請求項１または２に記載の段ボール。
段ボールの段（フルート）を製造するシングルフェーサの機構において、ノーフィンガ方式で製造することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の段ボールの製造方法。