JP2017140836A - 補強紙製ボード - Google Patents

Abstract

【課題】厚みを大きく増やすことなく、曲げ強度を高めた紙製ボードおよびその製造方法の提供。
【解決手段】ボード状構造体と、ボード状構造体に接着された板紙層３とからなる紙製ボード１０であって、ボード状構造体は、コア４と、コア４をサンドイッチ様に挟むようにコア４に接着された第１のライナ紙層１と第２のライナ紙層２とを含み、板紙層３は第１のライナ紙層１に接着されており、ボード状構造体の厚みは約１５ｍｍ〜約４０ｍｍであり、第１のライナ紙層１および該第２のライナ紙層２の厚みはそれぞれ独立して約０．５〜約１．２ｍｍであり、板紙層３の厚みは約１〜約４ｍｍである、紙製ボード１０。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、補強された紙製ボードおよびその製造方法に関する。

紙製ボードは、軽量であり、かつ断熱性や防音性に優れているため、従来から包装材や家具の芯材などの幅広い用途に利用されている。このような紙製ボード構造体は、ハニカムコアなどの補強用コアを２つの紙層によって内部にサンドイッチ様に挟むことによって、ボードの厚さ方向への耐圧縮強度、引張強度、曲げ強度などの各種強度が高められている。

近年、環境問題への対策として、原料を再生産できる資源循環型の素材である紙の利用が高い注目を集めている。特に、現在使用されている発泡スチロールボード、プラスチックボード、木材ボードなどの非紙製ボードを、資源循環型の紙製のボードによって置き換えることができれば、環境問題に大きく貢献できる可能性がある。

しかしながら、非紙製ボードを紙製ボードで置き換えるためには、コストを大きく上げることなく、かつ紙製ボードの強度をさらに高めることが必要とされている。

慣習的に、当該分野では、紙製ボードにより大きな重量を積載するため、またはより大きな荷重に耐えられるようにするために、ボードの厚みを増やしている。しかしながら、これでは積載物に対してボード自体の占める体積が大きく、空間の使用効率が悪いため、本発明者は好ましくないと考えた。そこで、本発明者は、上記の課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、紙製ボードのコアをサンドイッチ様に挟む２つのライナ紙層に、追加の板紙層を片面のみに接着して、コアの一方の面の紙層だけを厚くすることによって、ボード全体の厚みを大きく増加させることなく曲げ強度を木材ボードに匹敵する程度にまで効率的に大きく高めることができることを見出した。この追加の板紙層としては、古紙や再生紙など安価な紙を使用することができるので、強い曲げ強度を有する紙製ボードを安価に製造することができる。また、厚みが増すことなく高い強度が得られることから、本発明の紙製ボードは特に、厚みの増加が輸送費用の増加に直結する輸送用パレットへの使用に適している。

本発明者らはまた、紙製ボードのコアをサンドイッチ様に挟む２つのライナ紙層のうちの追加の板紙層が接着されるライナ紙層の曲げ強度を、他方のライナ紙層の曲げ強度よりもあえて弱いものとすることによって、ボード全体の曲げ強度を効率的に高めることができることを見出した。実際には、コアをサンドイッチ様に挟む２つのライナ紙層のうちの一方として仮留め程度の曲げ強度の紙を用いることができるため、安価に製造することができる。

また、この紙製ボードにおいては、ボードの強度の調整を、追加の板紙層の選択によって自由に行うことができる。したがって、コアと、それを挟む２つのライナ紙層との接着のための製造ラインの機器および設定を変更する必要なく、紙製ボードの強度を自由に調整することが可能になる。

本発明はまた、以下の項目を提供する。
（項目１）
ボード状構造体と、該ボード状構造体に接着された板紙層とからなる紙製ボードであって、
該ボード状構造体は、コアと、該コアをサンドイッチ様に挟むように該コアに接着された第１のライナ紙層と第２のライナ紙層とを含み、
該板紙層は該第１のライナ紙層に接着されており、
該ボード状構造体の厚みは約１５ｍｍ〜約４０ｍｍであり、
該第１のライナ紙層および該第２のライナ紙層の厚みはそれぞれ独立して約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍであり、
該板紙層の厚みは約１ｍｍ〜約４ｍｍである、
紙製ボード。
（項目２）
前記ボード状構造体の厚みは約１５ｍｍ以上約２０ｍｍ未満であり、前記紙製ボードの曲げ強度は約４５０ｋｇ／ｍ以上である、項目１に記載の紙製ボード。
（項目３）
前記ボード状構造体の厚みは約２０ｍｍ以上約３０ｍｍ未満であり、前記紙製ボードの曲げ強度は約６５０ｋｇ／ｍ以上である、項目１に記載の紙製ボード。
（項目４）
前記ボード状構造体の厚みは約３０ｍｍ以上約４０ｍｍ以下であり、前記紙製ボードの曲げ強度は約９５０ｋｇ／ｍ以上である、項目１に記載の紙製ボード。
（項目５）
前記板紙層の厚みは約１ｍｍ〜約２ｍｍである、項目１〜４のいずれか１項に記載の紙製ボード。
（項目６）
前記板紙層の厚みは、前記ボード状構造体の厚みの約２０％以下である、項目１〜５のいずれか１項に記載の紙製ボード。
（項目７）
前記板紙層の厚みは、前記ボード状構造体の厚みの約１５％以下である、項目６に記載の紙製ボード。
（項目８）
前記板紙層の厚みは、前記ボード状構造体の厚みの約１０％以下である、項目７に記載の紙製ボード。
（項目９）
前記コアは、前記第１のライナ紙層または第２のライナ紙層との接着面においてショルダー部分を有する、項目１〜８のいずれか１項に記載の紙製ボード。
（項目１０）
項目１〜９のいずれか１項に記載の紙製ボードを含む、パレット。
（項目１１）
項目１〜９のいずれか１項に記載の紙製ボードを含む、型枠。
（項目１２）
所定の曲げ強度を有する紙製ボードの製造方法であって、
コアと第１のライナ紙層および第２のライナ紙層とを、該コアを該第１のライナ紙層と該第２のライナ紙層とがサンドイッチ様に挟むように接着して、約１５ｍｍ〜約４０ｍｍのボード状構造体を形成する工程と、
該所定の曲げ強度に応じて、約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙層を選択する工程と、
該第１のライナ紙層の表面に該板紙層を接着する工程と
を包含し、該第１のライナ紙層および該第２のライナ紙層はそれぞれ独立して約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍである、製造方法。

本発明によれば、紙製ボードの曲げ強度を木材ボードに匹敵する程度にまで大きく高めることができる。これによって、発泡スチロールボード、プラスチックボード、木材ボードなどの非紙製ボードを、資源循環型の紙製のボードによって置き換えることができ、環境問題に大きく貢献することができる。

特に、本発明によって提供される紙製ボードは上記のような木材ボードに匹敵する曲げ強度を安価に達成することができ、例えばパレットや輸送資材としての使用に適している。そして、本発明の紙製ボードは、その全てがリサイクル可能であるため、木材資源の使用量を削減することによって環境問題に大きく寄与することができる。

本発明の紙製ボードは、厚みを増やすことなく高い強度を達成することができる。したがって、本発明の紙製ボードは、高積載量が必要とされる輸送用パレットや、高耐荷重が必要とされる型枠としての使用に適している。輸送用パレットへの使用には、特に適している。一般的に、紙製品は重量に対し容積が大きく、製品単価に占める運搬費の比率が大きいため、紙製ボードの厚さ（容積）を低減することは運搬費の低下に直結するからである。

また、例えば追加の板紙層の代わりに同じ紙製の段ボールを用いた紙製ボードと比較して、本発明の紙製ボードにおいては、方向による曲げ強度のばらつきがなく、どの方向においても高い曲げ強度を達成することができ、かつ／または、湿度による曲げ強度の低下が小さい（段ボールは、その構造上、縦目と横目とで曲げに対する強度が大きく異なっている）。これらの特徴からもまた、本発明の紙製ボードは、特に輸送用パレットへの使用に適している。

図１Ａは、本発明の紙製ボードの斜視図である。 図１Ｂは、本発明の紙製ボードの正面図である。 図２Ａは、本発明の紙製ボードの第１の紙層および第３の紙層の一部を取り除いてコアの表面を露出させた状態の斜視図である。 図２Ｂは、本発明の紙製ボードの第１の紙層および第３の紙層の一部を取り除いて、代替的なコアの表面を露出させた状態の斜視図である。 図３Ａは、本発明の紙製ボードの製造工程における、紙積層体の提供工程を示す。 図３Ｂは、本発明の紙製ボードの製造工程における、紙積層体の切断およびコア形成工程を示す。 図３Ｃは、本発明の紙製ボードの製造工程における、第１の紙層および第２の紙層でのコアのサンドイッチ様接着工程を示す。 図３Ｄは、本発明の紙製ボードの製造工程における、紙層３の紙層１への接着工程を示す。 図４は、実施例における曲げ試験を示す模式図である。 図５Ａは、好ましい切断方法による、コア構成部材の外観を示す。 図５Ｂは、好ましい切断方法による、コア構成部材の切断の様子を示す。 図５Ｃは、好ましい切断方法による、コア構成部材の切断後の状態を示す。 図６Ａは、好ましい切断方法による、コア構成部材の切断面とライナ層との接着状態を示す。 図６Ｂは、一般的な切断方法による、コア部材の切断面とライナ層との接着状態を示す。 図７Ａは、好ましい切断方法において用いられ得る切断刃の一例を示す。 図７Ｂは、好ましい切断方法において用いられ得る切断刃の一例を示す。 図７Ｃは、一般的な切断刃の一例を示す側面図である。 図７Ｄは、一般的な切断刃の一例を示す斜視図である。 図８Ａは、好ましい切断方法によるコア構成部材の切断を示す模式図である。 図８Ｂは、一般的な切断刃によるコア構成部材の切断を示す模式図である。 図９Ａは、好ましい切断方法による、コア構成部材の切断面の様子を示す。 図９Ｂは、一般的な切断刃による被切断物であるコア構成部材の切断面の様子を示す。

以下に本発明を、必要に応じて、添付の図面を参照して例示の実施例により説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書（定義を含めて）が優先する。

本発明によれば、紙製ボードのコアをサンドイッチ様に挟む２つのライナ紙層に、追加の板紙層を片面のみに接着し、コアの一方の面の紙層だけを厚くすることによって、ボード全体の曲げ強度を木材ボードに匹敵する程度にまで効率的に大きく高めることができる。この追加の板紙層としては、古紙や再生紙など安価な紙を使用することができるので、強い曲げ強度を有する紙製ボードを安価に製造することができる。

また、本発明によれば、紙製ボードにおいて厚みを増やすことなく高い強度を達成することができる。具体的には、厚さが約１５ｍｍ〜４０ｍｍの２つのライナ紙層に挟まれたコアに、約１ｍｍ〜４ｍｍほどの板紙層を接着するだけで、従来達成できなかった曲げ強度が達成される。本発明者は、本発明によって、従来達成できなかった４００ｋｇ以上の積載に耐え得る紙製ボードを、例えば１５〜２０ｍｍ程度のボード厚で予想外に実現した。

さらに本発明によれば、コストを大きく上げることなく、紙製ボード構造体の曲げ強度を効率的に大きく高めることができる。より具体的には、紙製ボード構造体のコアをサンドイッチ様に挟む２つの紙層のうち、追加の紙層が接着される紙層の坪量を、他方の紙層の坪量よりもあえて小さくすることによって、ボード構造体全体の曲げ強度を効率的に大きく高めることができる。実際には、コアをサンドイッチ様に挟む２つの紙層のうちの一方として仮留め程度の曲げ強度の紙を用いることができるため、安価に製造することができる。

（定義）
本明細書において、「紙」とはその一般的な意味で用いられ、植物の繊維を水中で分散させ、それを薄く、平面上にすきあげて脱水および乾燥させた任意の物質をいう。

本明細書において、「コア」とは、紙製ボード構造体に曲げ強度を提供する任意の構造をいう。

本明細書において、「段ボール」とは、波形に成形した中芯紙の片面または両面にライナーを貼り合せた紙製部材であって、中芯紙とライナーとで形成される空間がライナーの
平面方向に延びているものをいう。「段ボール」としては、ライナーを中芯紙の片面に貼り合わせた片面段ボール、片面段ボールの中芯原紙段頂にライナーを貼り合わせた両面段ボール、両面段ボールの片側に片面段ボールの中芯部分を貼り合わせた複両面段ボール、複両面段ボールの片側にさらに片面段ボールの中芯部分を貼り合わせた複々両面段ボールなどが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書において、段ボールの「横目」とは、段ボールの中芯紙とライナーとで形成される空間が延びる方向に略平行な方向をいい、段ボールの「縦目」とは、段ボールの中芯紙とライナーとで形成される空間が延びる方向に略垂直な方向をいう。

本明細書において、「ボード状構造体」とは、コアを２つのライナ紙層によって内部にサンドイッチ様に挟むことによって形成される構造体であって、そのコアと２つのライナ紙層とで形成される空間がその構造体の厚さ方向に延びている構造体をいう。したがって、本発明におけるボード状構造体は、中芯紙とライナーとで形成される空間がライナーの平面方向に延びる段ボールとは明確に異なることに留意すべきである。

本明細書において、「紙製ボード」とは、上記ボード状構造体に追加の板紙層を設けた紙製の構造体をいう。

本明細書において、「坪量」とは、紙の１ｍ^２当たりの重量をいう。

本明細書において、「巻取可能」とは、紙巻取機において約１１０ｍｍの直径の芯にロールされることが可能なことをいう。本発明における「巻取可能」な紙は、ロール状にまかれて製品として流通している一般的な巻取紙であり得る。より具体的には、本発明における「巻取可能」な紙は、厚さ約１．２ｍｍ以下のロール状に巻くことができる紙であり得る。

本明細書において、「巻取不可能」とは、紙巻取機においてロールされると巻癖がついてしまうため、紙巻取機においてロールされることができないことをいう。本発明における「巻取不可能」な紙とは、シート状で製品として流通している一般的な平版紙であり得る。より具体的には、本発明における「巻取不可能」な紙は、厚さ約１．０ｍｍ以上の、ロール状に巻くことができない紙であり得る。

本明細書において、「ライナ紙層」または「ライナ紙」とは、コアをサンドイッチ様に挟む紙層をいう。本明細書におけるライナ紙層は、その内部に実質的な空間を含まない。したがって、本明細書におけるライナ紙層は段ボールを含まない。ある実施形態において、ライナ紙層は、約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍの紙をいう。好ましい実施形態において、ライナ紙層は、巻取可能な約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍの紙をいう。

本明細書において、「板紙層」または「板紙」とは、コアを少なくとも２つのライナ紙層によって内部にサンドイッチ様に挟むことによって形成されたボードに追加される紙層をいう。本明細書における板紙層は、その内部に実質的な空間を含まない。したがって、本明細書における板紙層は段ボールを含まない。ある実施形態において、約１ｍｍ〜約４ｍｍの紙をいう。好ましい実施形態において、板紙層は、巻取不可能な約１ｍｍ〜約４ｍｍの紙をいう。

本明細書において、ボードの「曲げ強度」とは、１０ｍｍ／分の速度での４００ｍｍスパンの一点集中荷重によって測定された測定値を１ｍ巾換算の等分布荷重に換算した値（Ｋｇ／ｍ）をいう。この４００ｍｍという間隔は、フォークリフトの２本のアームの間の一般的な間隔である。なお、一点集中荷重から等分布荷重への換算は、一点集中荷重の測定値を２倍することによって達成される。

本明細書において、「ショルダー部分」とは、楔形の刃先を有する切断刃によって切断された紙の切断面において形成される、切断によって切断前から繊維密度が変化した領域をいう。切断刃の楔形の刃先によって切断された紙の切断面においては繊維が拡がって繊維密度が小さくなり、かつ面積が大きくなる。

本明細書における「約」とは、後に続く数字の±１０％の範囲内をいう。

（好ましい実施形態の説明）
以下に提供される実施形態は、本発明のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきではない。本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行なうことができることは、当業者に明らかである。

図１Ａ（本発明の紙製ボードの斜視図）および図１Ｂ（本発明の紙製ボードの正面図）に示すように、本発明の紙製ボード１０は、３つの紙層（第１のライナ紙層１、第２のライナ紙層２および第３の板紙層３）とコア４とから構成されるボードである。ライナ紙層１およびライナ紙層２とコア４とが、ライナ紙層１およびライナ紙層２がコア４をサンドイッチ様に挟み込むようにそれぞれ接着される。第３の板紙層３は、ライナ紙層１の表面（コア４との接着面と逆の表面）に接着される。

代表的な好ましい実施形態では、本発明の紙製ボード１０の製造においては、コア４へのライナ紙層１およびライナ紙層２のサンドイッチ様接着は、ライナ紙層１をロール状に巻き取ったロール体からライナ紙層１を送りだし、ライナ紙層２をロール状に巻き取ったもう１つのロール体からライナ紙層２を送りだしながら、コア４の一方の表面にライナ紙層１を接着し、かつコア４のもう一方の表面にライナ紙層２を接着することにより行われ得る。したがって、この実施形態においては、ライナ紙層１およびライナ紙層２はいずれも巻取可能な巻取紙製品でなければならない。

１つの実施形態において、本発明の特徴は、コア４をライナ紙層１およびライナ紙層２でサンドイッチ様に挟んだ構造体を、さらに板紙層３で補強することによって、木材ボードにも匹敵する程度にまでボードの曲げ強度を高めることができる点にある。より具体的には、例えばライナ紙層１に板紙層３を接着する場合、ライナ紙層１の坪量と板紙層３の坪量との和が、ライナ紙層２の坪量よりも大きくなるように、各紙層が選択される。この追加の板紙層３としては、古紙や再生紙など安価な紙を使用することができるので、コストが大きくかかることはない。

１つの実施形態において、本発明の特徴は、コア４をライナ紙層１および２でサンドイッチ様に挟んだ構造体を、さらに板紙層３で補強することによって、ボード全体の厚み大きくを増やすことなく効率的に曲げ強度を高めることができる点にある。したがって、本発明の紙製ボードは、ボード自体が大きな体積を有することなく、高積載量および／または高耐荷重を実現できる。また、本発明の紙製ボードにおいては、ライナ紙層および板紙層のいずれにも段ボールを用いないため、ボードの曲げ強度において方向のばらつきがなく、かつ／または、湿度による曲げ強度の低下が少ない。これらの特徴から、本発明の紙製ボードは、パレット、型枠などへの使用に適しており、特にボード自体の厚みの増加が輸送費用に直結するパレットへの使用に特に適している。なお、図１Ａ、図１Ｂおよび他の図面においては、ライナ紙層１の方がライナ紙層２よりも薄い実施形態の図面を示したが、本発明はこれに限定されず、ライナ紙層１とライナ紙層２とは同じ厚さのものであってもよいし、ライナ紙層１の方がライナ紙層２よりも厚いものであってもよい。

１つの実施形態において、本発明のさらなる特徴は、ライナ紙層１として、ライナ紙層２の坪量よりも小さい坪量の紙（好ましくは巻取紙）を用いることにある。本発明者らは、上記のとおり、コアをサンドイッチ様に２つの紙層で挟んだ構造体を、追加の板紙層３で補強することによって、紙製ボード１０の全体の曲げ強度を高めることを企図したが、その際に、ライナ紙層１の坪量を、ライナ紙層２の坪量と同じにするのではなくあえて小さくすることによって、板紙層３を接着することによる紙製ボード１０の曲げ強度の強まり方が飛躍的に向上することを予想外に発見した（以下の実施例における表２を特に参照のこと）。また、ライナ紙層１として坪量の小さな紙を用いてもよいため、ライナ紙層２と同程度の坪量の紙を用いる場合と比較して、コストが削減できる。当該分野においては、一般的に坪量が小さいほど安価な紙である。実際には、ライナ紙層１として仮留め程度の坪量の紙を用いることができるため、安価に製造することができる。通常であれば、紙製ボード１０の曲げ強度を高めるためには、ライナ紙層１とライナ紙層２とで坪量に強弱を付けようと考える理由はなく、当然に、当業者はライナ紙層１の坪量とライナ紙層２の坪量とを同程度にするはずである。したがって、本発明者らの発見は全く予想外であった。また、坪量の小さい紙かつ／または薄い紙をライナ紙層１として用いることにより、ボード構造体を製造する速度を速くすることができ、生産性の向上が達成できる。

ライナ紙層１の坪量と板紙層３の坪量との和が、ライナ紙層２の坪量よりも大きくなるという条件のもとで、ライナ紙層１としては用途に応じて任意の厚さおよび坪量のものを選択することができる。好ましい実施形態においては、ライナ紙層１の坪量は、ライナ紙層２の坪量よりも小さい。例えば、ライナ紙層１の坪量は、約２１０ｇ／ｍ^２〜約９００ｇ／ｍ^２であり、好ましくは約５００ｇ／ｍ^２〜約７００ｇ／ｍ^２である。一般的には紙層が同じ材質の場合には、紙層の坪量は厚さに依存する。したがって、ライナ紙層１の厚さは、ライナ紙層２の厚さよりも薄いものであり得る。一般的に、紙製品は重量に対し容積が大きく、製品単価に占める運搬費の比率が大きいため、ライナ紙層１として薄い紙を用いることによって、紙製ボードの厚さ（容積）をさらに低減して運搬費をより安価にすることができる。ライナ紙層１の厚さは、例えば約０．３ｍｍ〜約１．２ｍｍであり、より好ましくは約０．７ｍｍ〜約１．２ｍｍ、好ましくは約０．７ｍｍ〜約１．０ｍｍである。ライナ紙層１の坪量がライナ紙層２の坪量よりも小さい好ましい実施形態においては、ライナ紙層１は、コア４の構造を固定するための仮留め程度の強度のものであってもよい。なお、一般的に、０．２５ｍｍ＝約１８０ｇ／ｍ^２の坪量である。

ライナ紙層１の坪量と板紙層３の坪量との和が、ライナ紙層２の坪量よりも大きくなるという条件のもとで、ライナ紙層２としては用途に応じて任意の厚さおよび坪量のものを選択することができる。好ましい実施形態においては、ライナ紙層２の坪量は、ライナ紙層１の坪量よりも大きい。例えば、ライナ紙層２の坪量は、約２１０ｇ／ｍ^２〜約９００ｇ／ｍ^２であり、好ましくは約５００ｇ／ｍ^２〜約７００ｇ／ｍ^２である。また、ライナ紙層２の厚さは、例えば約０．３ｍｍ〜約１．２ｍｍであり、好ましくは約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍである。

ライナ紙層１およびライナ紙層２はいずれも、好ましくは巻取可能な巻取紙製品である。このライナ紙層の紙としては、例えば、中芯用の紙（代表的な坪量１２０ｇ／ｍ^２〜１６０ｇ／ｍ^２）または紙管紙用の紙（代表的な坪量４００ｇ／ｍ^２〜８００ｇ／ｍ^２）を使用することができる。

板紙層３は、コア４へライナ紙層１およびライナ紙層２がそれぞれ接着されるのと同時に、またはその後に、ライナ紙層１の表面に接着される。好ましい実施形態では、板紙層３の接着は、巻取機を用いるコア４へのライナ紙層１およびライナ紙層２の接着の後に行われる。したがって、板紙層３は、巻取可能な紙である必要はなく、巻取不可能な紙、代表的には平版紙を用いることもできるし、当然巻取紙を切断したものを用いることもできる。このように、板紙層３は巻取可能であっても巻取不可能であってもよいため、多種多様な紙を用いることができる。したがって、既に使用済みの平版紙や古紙を用いることによって、紙製ボード１０の製造コストを削減することが可能である。好ましい実施形態において、板紙層３の厚さは約１ｍｍ〜約４ｍｍである。板紙層３としては、例えば、厚さ１ｍｍ程度の紙管紙用の紙（代表的な坪量７００ｇ／ｍ^２）や、それを２〜４枚貼り合わせた紙である。坪量７００ｇ／ｍ^２の紙を４枚貼り合わせたものは、貼り合わせるための糊の重量も含め、坪量約３，１５０ｇ／ｍ^２となる。なお、紙層３は、一層の紙によって構成されてもよいし、複数層の紙によって構成されてもよい。

本発明のボード状構造体（ライナ紙層１、２およびコア４）の厚さは、約１５ｍｍ〜約４０ｍｍであり、より好ましくは約１５ｍｍ〜約３０ｍｍであり、より好ましくは約２０ｍｍ〜約３０ｍｍである。本発明者は、この範囲のボード状構造体に、約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙層を追加で設けることによって、ボード全体の厚さを大きく増加させることなく曲げ強度を大きく増加させることができることを予想外に発見した。

代表的な実施形態においては、ライナ紙層１と板紙層３とが接着された層の坪量は、ライナ紙層２の坪量よりも大きい。好ましい実施形態においては、ライナ紙層１とライナ紙層２とは同一の厚さおよび／または坪量の紙である。

本発明の紙製ボード１０は、板紙層３を上にして用いられてもよいし、板紙層３を下にして用いられてもよい。紙製ボード１０の板紙層３側に荷重される場合、板紙層３側に圧縮力が、反対側のライナ紙層２側には引張力がかかるが、ライナ紙層１および板紙層３が圧縮力に対抗することによって、紙製ボード１０に強い曲げ強度を付与することになる。また、紙製ボード１０のライナ紙層２側に荷重される場合、ライナ紙層２側に圧縮力が、反対側の板紙層３側には引張力がかかるが、ライナ紙層１および板紙層３が引張力に対抗することによって、やはり紙製ボード１０に強い曲げ強度を付与することになる。

好ましい実施形態において、本発明の紙製ボードは輸送用パレットとして用いられる。輸送用パレットとして紙製ボードを用いる場合、輸送する対象物をライナ紙層２側で支持してもよいし、板紙層３側で支持してもよい。本発明を限定するものではないが、紙製ボードの一部分を集中的に荷重するような対象物を輸送する場合には、板紙層３側を上にして対象物を支持するのが好ましく、一般的に紙製ボードのほぼ全面を平均的に荷重するような対象物をフォークリフトで荷役する場合には、その曲げ荷重は下側に圧縮の力が加わるため、板紙層３側を下にしてライナ紙層２で対象物を支持するのが好ましい。

一般的に、輸送用パレットにおいては、パレットのボード下側（フォークリフトの爪によって保持される側）に大きな曲げ強度が要求される。したがって、本発明の紙製ボード構造体を輸送用パレットとして用いる場合、板紙層３を下側（フォークリフトの爪によって保持される側）にすることによって、効率的に所望の曲げ強度を有する輸送用パレットとすることが可能である。また、パレットのように、ボードの上側と下側とで要求される条件が異なる場合、本発明の紙製ボードのように片側を補強することによって、効率的に要求される条件を達成することができる。

図２Ａおよび２Ｂは、本発明の紙製ボード１０において用いられるコア４の具体的構造を示す。図２Ａは、本発明の紙製ボードのライナ紙層および板紙層の一部を取り除いてコアの表面を露出させた状態の斜視図である。本発明の最も好ましいコア構造が図２Ａに示される。図２Ａにおいて、コア４は、多数の例えば正弦波の波形が並ぶように整形した紙製芯材２１と、その片面でその湾曲凸部に接合された紙製ライナ２２とから構成されるコアユニット２３を複数段並べて偏平な形状とすることによって形成される。

芯材２１の形状は、上記のような波形のほか、Ｖ字形、Ｕ字形または台形であってもよい。あるいは、図２Ｂに示すように、コア４は、六角柱の空間２４が多数形成されるハニカム形状のコアであってもよい。

コア４の高さＨを大きくするほど、紙製ボード１０の曲げ強度は大きくなる。コア４の高さＨは、紙製ボード１０の用途に応じて当業者が適切に決定することができるが、代表的には、ボード状構造体の厚さが約１５〜約４０ｍｍとなるように決定され、代表的には約２０ｍｍ、約３０ｍｍ、または約４０ｍｍである。

コア４を形成する紙の坪量は、当業者が用途に応じて適切に決定することができるが、例えば約１６０ｇ／ｍ^２〜約２８０ｇ／ｍ^２である。

図３において、紙製ボード１０の代表的な製造方法を説明する。まず最終的なコア４の高さＨよりも大きな高さを有する紙積層体４０を作製する（図３Ａ）。この積層体４０を、高さＨの厚さで切断してコア４を形成し（図３Ｂ）、そのコア４をサンドイッチ様にライナ紙層１および２で挟んで接着する（図３Ｃ）。次いで、ライナ紙層１の表面に板紙層３を接着して（図３Ｄ）、本発明の紙製ボード１０を得る。

紙製ボード１０は、用途に応じて任意のサイズとすることができ、例えば、１，１００ｍｍ×１，１００ｍｍ、８００ｍｍ×１，０００ｍｍ、１，０００ｍｍ×１，２００ｍｍなどが挙げられるが、これらに限定されない。紙製ボード１０の所望のサイズへの成形は、コア４をサンドイッチ様にライナ紙層１および２で挟んだ後かつ板紙層３の接着前（すなわち、図３Ｃの状態）に行ってもよいし、ライナ紙層１への板紙層３の接着後（すなわち、図３Ｄの状態）に行ってもよい。

本発明において、接着のための接着剤は、任意の紙用接着剤であり得る。当業者は、本発明の紙製ボード１０の製造のために適切な接着剤を容易に選択することができる。代表的な段ボール用接着剤はでん粉接着剤であり、成分としてでん粉、アルカリ（例えば、苛性ソーダ）、ホウ素化合物（例えば、ホウ砂）、水などを含む。

本発明は、紙層３での補強により曲げ強度が強化され木材ボードに匹敵する曲げ強度を有する紙製のボード状構造体を提供する。板紙層３としては多種多様な紙（例えば、古紙）から選択することができるので、安価な紙を用いることができる。したがって、板紙層３での補強によってコストが大きく上がることはない。さらに、最終的に得られる紙製ボード構造体は木材ボードに匹敵する強度を有する一方で、紙製であるので使用後は完全にリサイクルが可能であり、環境問題への貢献も大きい。

また、板紙層３の種類を選択することによって、紙製ボード構造体の強度を、用途や所定される強度に応じて自由に調整することができる。従来は、コア４の構造やライナ紙層１および２の強度を変更することによって、特に主としてコアの原寸を変更することによって、紙製ボードの強度調整を行っていた。しかしながら、コア４の構造やライナ紙層１および２の強度を変更することは、自動製造ラインにおける各機器およびその設定をその都度変更することを必要とする。これは手間がかかり、また変更のたびにロスも発生し、製造業者にとっては大きな負担となっていた。他方、本発明においては、ライナ紙層１に接着する板紙層３の種類を変更するだけで強度を自由に調整することができるので、強度に応じて製造ラインにおける各機器およびその設定をさほど変更する必要がない。このことによって、製造業者は、紙製ボードの強度ごとに製造ラインの機器および設定を変更する手間なく、多様な強度の紙製ボードを製造することができるようになった。例えば、板紙層３として古紙を複数種類用意しておき、用途に応じて所望の曲げ強度を達成できる坪量または厚さの適切な古紙をその中から選択し、ライナ紙層１および２でサンドイッチさ
れたコアのライナ紙層１側に選択された板紙層３を接着することによって、極めて簡便に所望の曲げ強度を有する紙製ボードを提供することができる。

加えて、本発明の紙製ボードにおいては、ライナ紙層１としてあえて坪量の小さな紙を用いることによってライナ紙層１としても安価な紙を用いることができる。また、坪量の小さい紙かつ／または薄い紙をライナ紙層１として用いることにより、ボード構造体を製造する速度を速くすることができ、生産性の向上が達成できる。

（ボードの厚さと曲げ強度）
本発明は、代表的に、ボードの厚さを大きく増加させずに曲げ強度を大きく増加させることを特徴とするものである。後述する表４のデータを参照すると明らかなように、例えば１０００ｋｇ／ｍの曲げ強度が必要であると、現在では、６０ｍｍのボード状構造体（表４のボード状構造体６０ｍｍかつ板紙なしの場合の曲げ強度１１４４ｋｇ／ｍを参照のこと）を用意するか、ボード状構造体を２つ重ねて貼り合わせる（例えば、３０ｍｍのボード状構造体を２つ貼り合わせる、または２０ｍｍのボード状構造体と３０ｍｍのボード状構造体とを貼り合わせる）ことによって、そのような重量荷重に耐え得る強度の紙製ボードを提供している。しかしながら、ボード状構造体の厚みが厚くなればなるほど、製造時のコアへのライナ紙層の加熱接着のための熱効率が悪くなる。また、ボード状構造体を２つ以上重ねる構造体は製造工程が煩雑となるし、２つを貼り合わせる面の２つのライナ紙層の分だけ使用する紙に無駄が生じ、非効率的である。しかしながら、本発明によれば、３０ｍｍのボード状構造体に１ｍｍの板紙を接着することによって１２９８ｋｇ／ｍという曲げ強度を達成（表４のボード状構造体３０ｍｍかつ板紙１ｍｍの場合を参照のこと）しており、３１ｍｍの厚さのボードでありながら１０００ｋｇの曲げ強度を達成することができる。現在では６０ｍｍの厚さが必要であるのに対して、本発明ではその半分程度の厚さで同程度以上の強度を達成している点に留意すべきである。例えば、従来では厚さ４０ｍｍ〜６０ｍｍのボード状構造体、または３０ｍｍのボード状構造体２つを貼り合わせて達成していた曲げ強度を、３０ｍｍの厚さのボード状構造体１つに１〜４ｍｍ程度の板紙を組み合わせるだけで達成することができる。

本発明の１つの実施形態において、ボード状構造体の厚さは約１５〜４０ｍｍであり、追加の板紙層の厚さは約１ｍｍ〜約４ｍｍである。好ましい実施形態においては、板紙層の厚さは約１ｍｍ〜約３ｍｍであり、より好ましい実施形態においては、板紙層の厚さは約１ｍｍ〜約２ｍｍである。

１つの実施形態において、本発明は、従来と比較して小さな厚さで、４５０ｋｇ／ｍの曲げ強度を達成する。具体的には、本発明は、約１５ｍｍ以上２０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約４５０ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約１５ｍｍ以上２０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約５００ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約１５ｍｍ以上２０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約５５０ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。例えば、発明者のこれまでの研究開発によれば、５５０ｋｇ／ｍの曲げ強度を有するボードであれば、４００ｋｇの積載荷重に十分に耐え得る。

別の実施形態において、本発明は、従来と比較して小さな厚さで、６５０ｋｇ／ｍの曲げ強度を達成する。具体的には、本発明は、約２０ｍｍ以上３０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約６５０ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約２０ｍｍ以上３０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約７００ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約２０ｍｍ以上３０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約７５０ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。例えば、発明者のこれまでの研究開発によれば、７００ｋｇ／ｍの曲げ強度を有するボードであれば、５００ｋｇの積載荷重に十分に耐え得る。

別の実施形態において、本発明は、従来と比較して小さな厚さで、９５０ｋｇ／ｍの曲げ強度を達成する。具体的には、本発明は、約３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下のボード状構造体に約１ｍｍ〜４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約９５０ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約１０００ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約１１００ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。例えば、本発明者のこれまでの研究開発によれば、９５０ｋｇ／ｍの曲げ強度を有するボードであれば、７００ｋｇの積載荷重に十分に耐え得る。

別の実施形態において、本発明は、従来と比較して小さな厚さで、９５０ｋｇ／ｍの曲げ強度を達成する。具体的には、本発明は、約３０ｍｍ以上４０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約９５０ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約３０ｍｍ以上４０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約１０００ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。より好ましい実施形態においては、本発明は、約３０ｍｍ以上４０ｍｍ未満のボード状構造体に約１ｍｍ〜約４ｍｍの板紙が接着された紙製ボードであって、曲げ強度が約１１００ｋｇ／ｍ以上である紙製ボードを提供する。

好ましい実施形態において、追加の板紙層の厚さは、ボード状構造体の厚さの約２０％以下である。より好ましい実施形態において、追加の板紙層の厚さは、ボード状構造体の厚さの約１５％以下である。さらに好ましい実施形態において、追加の板紙層の厚さは、ボード状構造体の厚さの約１０％以下である。さらに好ましい実施形態において、追加の板紙層の厚さは、ボード状構造体の厚さの約５％以下である。

（用途）
本発明の紙製ボードは、木材ボードが用いられている種々の用途において、木材ボードの代わりに用いることができる。本発明の紙製ボードの当該用途としては、パレット、型枠などが挙げられるが、これらに限定されない。

・パレット
本発明の紙製ボードは、輸送用パレットへの使用には、特に適している。一般的に、紙製品は重量に対し容積が大きく、製品単価に占める運搬費の比率が大きいため、紙製ボードの厚さ（容積）を低減することは運搬費の低下に直結するからである。

また、例えば追加の板紙層の代わりに段ボールを用いた紙製ボードと比較して、本発明の紙製ボードにおいては、段ボールを用いた場合には構造的に不可避な方向による曲げ強度のばらつきがなく、どの方向においても高い曲げ強度を達成することができ、かつ／または、湿度による曲げ強度の低下が小さい。これらの特徴からもまた、本発明の紙製ボードは、輸送用パレットへの使用に適している。

実際に、本発明の紙製ボードを輸送用パレットに用いて製品を輸送した場合には、製品の受取者は、輸送用パレットとしての紙製ボードを簡単に廃棄することもできるし、リサイクルすることもできる。木材の処理は紙の処理に比べて手間がかかり、困難であるため、木材ボードを輸送用パレットに用いる場合には、製品の受取者はパレットを容易に処理することはできず、場合によっては返却することすらあった。したがって、本発明の紙製ボードを用いることによって、木材ボードを用いた輸送では達成されなかったＯｎｅ−Ｗａｙの効率的な輸送が達成される。

・型枠
本発明の紙製ボードを型枠、例えばコンクリート用型枠に適用した実施形態について説明する。

紙製ボードの表面全体に防水処理を施すことが好ましい。防水処理の方法として、袋状の樹脂フィルム（たとえば、ビニール）中にボードを挿入した状態で袋内の空気を脱気することでボード表面に樹脂フィルムをコーティングする方法が好ましい。しかし、防水処理の方法は上記方法に限定されず、例えば、紙製ボードをパラフィンワックス、フェノール樹脂等の耐水剤や撥水剤の液中に浸漬させて表面をコーティングする方法でも良い。

紙製ボードの表面全体を防水処理することで、雨水やコンクリート打設時に含まれる水分に対して優れた耐水性を得ることができる。

特に、袋状の樹脂フィルムを脱気により紙製ボード表面をコーティングして型枠とする方法は、樹脂フィルムが強固に型枠表面に密着した状態でコーティングされるため、紙製ボードの強度および剛性を向上させることが可能となる。さらに、硬化後のコンクリート製品からほとんど力を要することなく極めて容易に型枠を剥離することが可能となる。

（接着）
コア４と、ライナ紙層１および２との接着のためには、例えば特願２０１５−４３６４６号（参照によりその内容が本明細書に援用される）に記載の接着技術を用いることができる。

上述のとおり、図３Ｂにおいて、積層体４０を高さＨの厚さで切断してコア４を形成する。好ましい実施形態におけるコア４の切断の様子を、図５〜９をさらに参照しながら説明する。コア構成部材４００は、コア４の波形を形成する１枚の紙である。コア構成部材４００を一点鎖線Ｃに沿って、切断刃８０によって切断し、その切断面に沿ってライナ紙層１および２とほぼ直角に接着する。切断刃８０の楔形の刃先が、被切断物であるコア構成部材４００に差し込まれ、切断刃８０を前進するにつれて、コア構成部材４００が刃先の両側に押し広げられながら、切断面４１０を形成する（図５Ｂおよび図５Ｃを参照のこと。「ショルダー部」という）。切断面４１０付近のコア構成部材４００は、切断刃によって切断される際に紙粉となりにくく、切断後もなおコア構成部材４００に残存する。これによって、切断面４１０においてはコア構成部材４００を構成する繊維が拡がって繊維密度が小さくなり、かつ面積が大きくなる（「ショルダー部分」が形成される）。なお、切断面４１０は、切断によってコア構成部材４００に生じた面のみを指すのではなく、切断によって切断前から繊維密度が変化した領域を指すことに留意すべきである。

図５Ａにおいて、一点鎖線Ｃできれいに切断したと仮定した場合のコア構成部材４００の断面（つまり、一点鎖線Ｃを含む縦断面）が、本発明における「切断前の仮想の対応面」である。接着面４１０の面積は、この切断前の仮想の対応面よりも大きいことが明確に理解される。

図６Ａに、図５Ａ〜５Ｃのように切断刃８０で切断して得られたコア構成部材４００の切断面４１０に、別の紙製部材４２０（具体的には、ライナ紙層１または２）を接着する様子を示す。上記のとおり、コア構成部材４００の切断面４１０は、切断刃８０による切断によって、切断前の仮想の対応面よりも広く大きな接着面を確保できることが明らかである。また、切断面４１０の繊維密度は切断前のコア構成部材４００の繊維密度よりも小さいため、接着剤が浸透しやすく、かつ絡まりやすい。これにより、コア構成部材４００の切断面４１０の面積が、切断前の仮想の対応面よりも広がっていることと相俟って、高い接着強度が実現される。

図６Ｂは、一般的な切断刃によって切断されたコア構成部材４００と、その切断面への別の紙製部材４２０の接着の様子を示す。図６Ａと比較して、一般的な切断刃によって切断されたコア構成部材４００の切断面では、接着面が小さく、また切断面およびその近傍のコア構成部材４００において繊維密度に変化がないため、接着剤が切断面で浸透しやすくなっていない。従って、好ましい実施形態の楔形の切断刃によって切断されたコア構成部材４００の切断面に比べると、別の紙製部材４２０との接着力が弱い。

図７Ａおよび７Ｂは、上記の好ましい接着方法のための切断刃を示し、図７Ｃおよび７Ｄは一般的な接着方法のための切断刃を示す。図７Ａおよび７Ｂに示す切断刃（クリーンカットソー）は刃の先端が楔形にとがっており、刃先が被切断物に差し込まれ、切断刃が前進するにつれて、被切断物が刃先の両側に押し広げられてゆく。他方、図７Ｃおよび７Ｄに示す一般的な切断刃（チップソー）は、刃先が左右外側向きに傾斜したチップとフラットなチップが並んだものであり、このチップ巾分を削り取って紙粉に変えながら被切断物を切断してゆく。したがって、図７Ａおよび７Ｂの切断刃による切断では、被切断物の切断部分を除去するのではなく、切断部分を解しながら分離することで紙を紙粉に変えることなく切断するのに対して、図７Ｃおよび７Ｄの切断刃による切断では被切断物の切断部分を削り取って紙粉に変えて除去する。

図８Ａおよび図８Ｂに、好ましい切断方法による切断と一般的な切断方法による切断との模式図を示す。図８Ａは、コア構成部材４００を、Ｃに沿って本発明による切断刃８０で切断する様子を示す。楔形の切断刃８０が、Ｃに沿ってコア構成部材４００の斜線部分を左右に押し拡げながら切断してゆく。切断刃８０の刃先が被切断物に差し込まれ、切断刃が前進するにつれて、被切断物が刃先の両側に押し広げられてゆくことが理解される。図８Ｂは、コア構成部材４００を、Ｃに沿って一般的な切断刃８０’で切断する様子を示す。切断刃８０’は、左右外側向きに傾斜したチップとフラットなチップが並んだものであり、このチップ巾分（図８Ｂの斜線部分）を削り取って紙粉に変えながら被切断物を切断してゆくことが理解される。切断の巾（それぞれ図８Ａおよび図８Ｂの斜線部分）が、図８Ｂのほうが大きいことに留意されたい。

図９Ａは、上記の好ましい切断方法による、被切断物である部材の切断面の様子を示し、図９Ｂは、一般的な切断方法による、被切断物である部材の切断面の様子を示す。図９Ａおよび図９Ｂに示す写真は、同じ部材を異なる切断刃でそれぞれ切断した結果である。図９Ａおよび図９Ｂを対比すれば明らかなように、図７Ａおよび７Ｂに示す切断刃（クリーンカットソー）による切断によって、図７Ｃおよび７Ｄに示す一般的な切断刃（チップソー）による切断よりも、切断面において繊維が拡がって繊維密度が小さくなり、かつ面積が大きくなっていることが分かる。

すなわち、図７Ａおよび７Ｂに示す切断刃（クリーンカットソー）による切断によって、コア構成部材４００の切断面４１０の繊維密度が切断前のコア構成部材４００の繊維密度より小さいため、切断面４１０に接着剤が浸透しやすく、かつ接着剤が繊維に絡みやすくなり、高い接着強度が実現できる。さらに、切断によってコア構成部材４００の切断面４１０が、コア構成部材４００の切断前の仮想の対応面よりも大きくなるため、広い接着面を確保することができ、高い接着強度が実現できる。

好ましい楔形の切断刃を用いた接着は、コア４とライナ層１および／または２との垂直方向の高い接着強度での接着を達成することができる。例えば紙製パレットのように、ボードに大きな荷重がかかる場合には、コアとライナ紙層との接続部にも大きな荷重がかかる。しかしながら、上記のような好ましい接着方法によってコアとライナ紙層とを接着すると、接続部が安定し、それによってボード全体の高い曲げ強度を達成することができる（実施例７を参照のこと）。

（他の実施形態）
以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供するものではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

（実施例１）
本発明の紙製ボードとして、図３Ａ〜Ｄに示す製造方法に従って、ライナ紙層１の坪量２１０ｇ／ｍ^２（厚さ約０．３ｍｍ）、ライナ紙層２の坪量７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１．０ｍｍ）、コア４に用いた紙の坪量２２０ｇ／ｍ^２、ボード状構造体（コア４、ライナ紙層１および２）の厚さ３０ｍｍで、板紙層３を厚さ（坪量）１ｍｍ（約７００ｇ／ｍ^２）（実施例１−１）、２ｍｍ（約１，４００ｇ／ｍ^２）（実施例１−２）、および４ｍｍ（約２，８００ｇ／ｍ^２）（実施例１−３）の３つのボードを製造した。具体的には、ロールから巻外したコア４のライナ紙層１およびライナ紙層２それぞれとの接着面にでん粉を主成分とする接着剤を塗布した後、ライナ紙層１およびライナ紙層２を接着面にサンドイッチ様に重ねて加圧し、両紙層をコアに接着させた。その後、ライナ紙層１に水性酢酸ビニル系樹脂（例えば、ＣＮ−１３５、コニシ株式会社、大阪、日本）接着剤を用いて板紙層３を接着した。また、基準として板紙層３を設けないボード（基準実施例１）を製造した。

（実施例２）
実施例１と同様に、実施例２として、ライナ紙層１の坪量７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１．０ｍｍ）、ライナ紙層２の坪量７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１．０ｍｍ）、コア４に用いた紙の坪量２８０ｇ／ｍ^２、ボード状構造体の厚さ３０ｍｍで、板紙層３を厚さ（坪量）１ｍｍ（約７００ｇ／ｍ^２）（実施例２−１）、２ｍｍ（約１，４００ｇ／ｍ^２）（実施例２−２）、および４ｍｍ（約２，８００ｇ／ｍ^２）（実施例２−３）の３つのボードを製造した。また、基準として板紙層３を設けないボード（基準実施例２）を製造した。

（実施例３）
実施例１および２と同様に、実施例３として、ライナ紙層１の坪量７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１．０ｍｍ）、ライナ紙層２の坪量７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１．０ｍｍ）、コア４に用いた紙の坪量２８０ｇ／ｍ^２、ボード状構造体の厚さ４０ｍｍで、板紙層３を厚さ（坪量）１ｍｍ（約７００ｇ／ｍ^２）（実施例３−１）、２ｍｍ（約１，４００ｇ／ｍ^２）（実施例３−２）、および４ｍｍ（約２，８００ｇ／ｍ^２）（実施例３−３）の３つのボードを製造した。また、基準として板紙層３を設けないボード（基準実施例３）を製造した。

（実施例４）
実施例４として、ライナ紙層１の坪量７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１．０ｍｍ）、ライナ紙層２の坪量７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１．０ｍｍ）、コア４に用いた紙の坪量２８０ｇ／ｍ^２、ボード状構造体の厚さ５０ｍｍで、板紙層３を厚さ（坪量）１ｍｍ（約７００ｇ／ｍ^２）（実施例４−１）、２ｍｍ（約１，４００ｇ／ｍ^２）（実施例４−２）、および４ｍｍ（約２，８００ｇ／ｍ^２）（実施例４−３）の３つのボードを製造した。また、基準として板紙層３を設けないボード（基準実施例４）を製造した。

なお、上記のいずれのボードも、サイズは横５００ｍｍ×縦３３３ｍｍとした。また、ライナ紙層１およびライナ紙層２としては巻取紙を用い、板紙層３としては平版紙を用いた。

以下に、実施例１〜実施例４の各ボードの条件を表にまとめる。

（曲げ強度試験）
表１の各構造体について、一点集中荷重時の曲げ強度を岡山県工業技術センターにおいて試験した。試験前に、各ボードを２３℃、湿度５０％条件に２４時間静置した。その後、平成２６年１２月３日に、１０ｍｍ／分の速度での一点集中荷重（図４の力点３０による荷重）によって各構造体の４００ｍｍスパンでの曲げ強度（Ｋｇ）を計測した。試験開始時（ＡＭ１０:０５）の温度は１２℃、湿度は３８％であり、試験終了時（ＡＭ１１:４５）の温度は１７℃、湿度は３３パーセントであった。図４における支点３１と支点３２との間の距離は４００ｍｍであった。

以下に、各ボードの曲げ強度実測値（Ｋｇ）を表にまとめる。

なお、表２における「倍数」とは、それぞれ対応する基準実施例の曲げ強度実測値からの変化倍数を示す。実施例１−１〜１−３は基準実施例１からの、実施例２−１〜２−３は基準実施例２からの、実施例３−１〜３−３は基準実施例３からの、実施例４−１〜４−３は基準実施例４からの、曲げ強度実測値の変化倍数である。

表２から分かるように、全ての実施例において、板紙層３をライナ紙層１に接着することによって、紙製ボード１０の曲げ強度実測値が顕著に強化された。特に、上記の結果から、１ｍｍ程度の追加の板紙層３を設けるだけで、ボード状構造体の厚さを１０ｍｍ増加させるのに匹敵する、もしくはそれを上回る曲げ強度の増加が達成できることを見出した（具体的には、実施例２−１と基準実施例３、実施例３−１と基準実施例４の曲げ強度を比較されたい）。このことから、本発明者は、追加の板紙層３の貼付により、ボードの厚さを大きく増加させることなく効率的にボードの曲げ強度を高めることができることを見出した。

さらに、実施例１−１〜１−３において、板紙層３の坪量を高めたときにボードの曲げ強度実測値が基準実施例１に対して増加する倍率は、基準実施例２に対して実施例２−１〜２−３において、基準実施例３に対して実施例３−１〜３−３において、そして基準実施例４に対して実施例４−１〜４−３においてそれぞれ増加する倍率と比較して、顕著に高かった。これは、ライナ紙層１の坪量をライナ紙層２の坪量よりも小さくすることによって、板紙層３で補強したときに、その補強の効果が極めて効率的にボード全体の曲げ強度を強化させることを実証している。

特に、実施例１−３と実施例２−３とを比較すると、実施例２−３においてはライナ紙層１の坪量が２１０ｇ／ｍ^２から７００ｇ／ｍ^２に高くなり、コアの紙の坪量が２２０ｇ／ｍ^２から２８０ｇ／ｍ^２に高くなっている（ライナ紙層２、板紙層３、およびコア高さは条件同一）にも拘わらず、ボード全体の曲げ強度実測値は実施例１−３の方が優れている点に留意すべきである。実施例１−３では、紙層１およびコアとして坪量が実施例２−３よりも弱いものを使用することによって実施例２−３よりもコストが大幅に削減されているにも拘わらず、ボード全体としては高い曲げ強度を有した。これは、本発明の優れた顕著な効果を実証する結果である。

また、実施例１−３と実施例４−１とを比較すると、実施例１−３においては板紙層３として坪量２，８００ｇ／ｍ^２の平版紙を用いたのに対して、実施例４−１では板紙層３を設けず、代わりにコアの紙の坪量が２２０ｇ／ｍ^２から２８０ｇ／ｍ^２に増加し、かつボードの厚さが３０ｍｍから５０ｍｍへと増加している。このコアの条件変更に伴うコスト増加は、板紙層３として坪量２，８００ｇ／ｍ^２の平版紙を用いることによるコスト増加を大きく上回るものである点にも留意すべきである。板紙層３の平版紙としては使用済みの古紙など多種多様の安価な紙を用いることができるからである。このように、実施例１−３と実施例４−１とを比較すると、実施例１−３の方が安価であるにも拘わらず、実施例１−３の方が高い曲げ強度を有した。これも、本発明の優れた顕著な効果を実証する結果である。

以下に、各実施例において用いたボードの曲げ強度（Ｋｇ／ｍ）を示す。なお、各ボードの重量は１ｍ巾と想定した数値であるので、それに合わせて曲げ強度実測値についても１ｍ巾換算を行っている。具体的には、各ボードのサイズは横５００ｍｍ×縦３３３ｍｍであるので、それを１ｍ巾換算の曲げ強度にするために、各ボードの曲げ強度実測値に３を乗算した。さらに、一点集中荷重によって測定された数値を等分布荷重の数値に変換するために、２倍した。

上記のとおり、各実施例ともに、基準実施例に対してボード重量当たりの曲げ強度が顕著に大きい。このことは、本発明の効率的に紙製ボード構造体の強度を増強することができるという顕著な効果を実証している。

また、例示的な木製ボードについて上記実施例と同様の試験を行ったところ、その曲げ強度は８１１．０Ｋｇであった。この数値と、上記実施例１−１の曲げ強度９３２．７Ｋｇとを比較すると、本発明の紙製ボード構造体の強度が木製ボードに匹敵するか、むしろそれよりも優れたものであることが明らかとなる。

（実施例５）
実施例４の結果から、本発明者は、追加の板紙層３の貼付により、ボードの厚さを大きく増加させることなく効率的にボードの曲げ強度を高めることができる可能性を見出し、これを本実施例においてさらに詳細に検討した。

以下において、ライナ紙層１および２として５００ｇ／ｍ^２（厚さ約０．７ｍｍ）の巻取紙を用い、板紙として以下の１ｍｍ〜４ｍｍのものを用いた場合の、ボード状構造体の厚さと曲げ強度とを示す。各ボードは、２３℃、湿度５０％条件に２４時間静置した。その後、１０ｍｍ／分の速度での一点集中荷重（図４の力点３０による荷重）での測定値を換算することによって各構造体の曲げ強度（Ｋｇ／ｍ）を計測した。

表４の結果から分かるように、ボード状構造体の厚さ（ひいては、ボード全体の厚さ）を厚くするよりも、１ｍｍ〜４ｍｍの板紙を貼ることによって、曲げ強度が顕著に増加した。このことから、本発明者は、１ｍｍ〜４ｍｍの板紙をボード状構造体と組み合わせることによって、ボード状構造体の厚さの増加を押さえつつ、ボードの高い曲げ強度を実現できることを発見した。表４の結果から、１５ｍｍ〜４０ｍｍのボード状構造体の片側に１ｍｍ〜４ｍｍの板紙を接着することによって、曲げ強度の顕著な増加が達成されることが示された。例えば、厚さ３０ｍｍのボード状構造体にその約３％ほどの厚さである１ｍｍの板紙を接着することによって、６０ｍｍの厚さのボード状構造体をも上回る曲げ強度が達成されている。

（実施例６：板紙と段ボールとの比較）
産業用の紙としては、板紙だけでなく段ボールを用いる選択肢も考えられるため、ボード状構造体に追加する紙層として板紙を用いる場合と段ボールを用いる場合とで、最終的なボードの曲げ強度を比較した。

なお、本実施例のボード構造体においては、ライナ紙層１および２として７００ｇ／ｍ^２（厚さ約１ｍｍ）の巻取紙を用いた。ボード状構造体の厚さは３０ｍｍとした。各ボードは、温度２３℃、湿度５０％条件に２４時間静置した。その後、１０ｍｍ／分の速度での一点集中荷重（図４の力点３０による荷重）での測定値を換算することによって各構造体の曲げ強度（Ｋｇ／ｍ）を計測した。

表５と表６との比較から明らかなように、１ｍｍ（坪量０．７ｋｇ／ｍ^２）の板紙を接着したことによる曲げ強度１，３４０．８ｋｇ／ｍは、５ｍｍ（坪量０．６２６ｋｇ／ｍ^２）の段ボールを接着した場合の横目の曲げ強度１，０８７．８ｋｇ／ｍ、および縦目の曲げ強度９００．０ｋｇ／ｍを顕著に上回った。それどころか、厚さ８ｍｍ（坪量１．０３４ｋｇ／ｍ）の段ボールを接着した場合の曲げ強度すら上回ったことは驚くべきことであった。板紙を用いた場合は、段ボールを用いた場合に比べて、厚さを増やすことなく曲げ強度を増加させることができるため、厚み当たりの曲げ強度や、坪量当たりの曲げ強度が顕著に大きい。

追加の紙層として段ボールを用いた場合には、横目と縦目とで曲げ強度に大きな相違が生じている点に留意すべきである。この曲げ強度の相違は、ボードをパレット上板として使用する場合には重要になり得る。特に、「四方差し」と呼ばれるＸ・Ｙ両方向からリフト爪が差し込めるタイプのパレットにおいては、強度の弱い縦目の曲げ強度を基準とせざるを得なくなるからである。これを補うために段ボールを２枚クロス貼りしたものも存在するが、その厚さがさらに大きくなることは避けられない。この点、板紙を接着したボードでは方向による強度差がないため、有利である。

さらに、湿度による影響を試験した。「２３℃・５０％」のボードについては温度２３℃、湿度５０％条件に２４時間、「４０℃・９０％」のボードについては温度４０℃、湿度９０％条件に静置した。その後、１０ｍｍ／分の速度での一点集中荷重（図４の力点３０による荷重）での測定値を換算することによって各構造体の曲げ強度（Ｋｇ／ｍ）を計測した。

上記表７および表８から明らかなように、追加の紙層として段ボールを接着した場合には湿度の影響によって曲げ強度の低下が顕著に大きい。これは、高温・高湿度条件で長時間の運搬に用いられるパレット用途においては特に致命的となり得る。

（実施例７）
図７Ａおよび７Ｂに示す切断刃での切断によって製造されたコアにライナ紙層を接着し、さらに追加の板紙層を貼付した場合と、図７Ｃおよび７Ｄに示す一般的な切断刃での切断によって製造されたコアにライナ紙層を接着し、さらに追加の板紙層を貼付した場合とを比較した。

図７Ｃおよび７Ｄに示す一般的な切断刃を用いて製造したボードと比較して、図７Ａおよび７Ｂに示す好ましい切断刃を用いて製造されたボードは、より安定して高い曲げ強度を達成した。すなわち、一般的な切断刃を用いて製造したボードにおいては、接着部が高い曲げ強度に耐えることができないことがあるが、好ましい切断刃を用いて製造したボードにおいてはそのようなことがなかった。

本発明は、安価で高い曲げ強度を有する紙製ボード構造体の提供において有用である。本発明によって提供される紙製ボード構造体は木材ボードに匹敵する強度を安価に達成することができ、例えばパレットや型枠としての使用に適している。そして、本発明の紙製ボード構造体は、その全てがリサイクル可能であるため、木材資源の使用量を削減することによって環境問題に大きく寄与することができる。

１ 紙層１
２ 紙層２
３ 紙層３
４ コア
１０ 紙製ボード構造体
２１ 芯材
２２ ライナ
２３ コアユニット

Claims (1)

1. 本明細書に記載の発明。