JP3787832B2 - 梱包用紙製あて板の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は梱包に用いられる補強された紙製あて板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、建材のサイジングボードや樹脂板などの平板の周面部分におけるキズ防止や運送時の保護材としては、一般的にベニヤ板やハードボードなどが使用されている。ベニヤ板やハードボードに代わるものとして、特開平6−239369号公報に記載の紙製梱包用あて板が知られている。このあて板の製造方法は、原紙の数枚程度を接着剤で貼り合わせて合成紙を作成し、該合成紙を強化剤としてウレタン系樹脂を溶剤で凡そ20〜70%となした溶液中に浸漬し、又は該合成紙の周面に塗布し、その後乾燥して所定の及び寸法に切断する方法である。
【0003】
実公昭61−29641号公報には、複数枚の帯状紙を長手方向の折り曲げ線を中心に二つ折りにして積層してなる断面L字状ペーパーアングル材において、少なくとも一方の表面に熱硬化性樹脂層を設けてなるペーパーアングル材が記載されている。この公報で用いられている熱可塑性樹脂としてジイソシアネート系樹脂が示されていて、さらに具体的には、商品名PHB−40なるジイソシアネート系プレポリマーが記載されている。
【0004】
また、特開昭60−224537号公報には、中芯紙及びライナー紙の内表面のうち少なくと1面にポリイソシアネート組成物、又はその溶液を塗布し、未硬化の該ポリイソシアネート組成物と中芯紙の段頂部に塗布した活性水素を有する未硬化の接着剤により、該中芯紙の段頂部と該ライナー紙とを接着せしめてなる強化ダンボールが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
紙の強化剤として、ウレタン樹脂やポリイソシアネートを用いることは、上記のように知られている。強化剤を含浸しやすくするには、強化剤の粘度を下げる必要があり、特開平6−239369号公報では、溶剤を用いて粘度を下げている。特開昭60−224537号公報では、種々のポリイソシアネートを例示している。そのなかで好ましいものとして、粗製ジフェニルメタンジイソシアネートを挙げ、その具体例としては、三井日曹ウレタン(株)のMDI−CR200を例示している。しかし、上記のような一般的な粗製ジフェニルメタンジイソシアネートの粘度は、130〜200mPa・sであり、紙への含浸が速やかに行われないという問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するため、種々検討した結果、本発明者は、特定の組成のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートを強化剤に用いれば、溶剤を用いなくても紙への含浸が速やかに行え、強度の大きいあて板を作るという目的を達成することができることを見出し、本発明に到達した。即ち、本発明は3〜5枚の原紙を接着剤で貼り合わせてなる合成紙であって、最外部の表裏2枚の原紙は、ポリイソシアネートを含浸したものを用いる梱包用紙製あて板の製造方法において、ポリイソシアネートが、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートと2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートの合計量が2〜20質量%、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートが35〜60質量%、3核体以上のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが55〜20質量%であることを特徴とする前記あて板の製造方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】
さらに詳しく本発明を述べる。本発明に用いられる原紙は、未使用の原紙であってもよいし、ポリイソシアネートで強化されることから、故紙のリサイクル品であってもよい。環境保護の機運の高まりから故紙のリサイクル品を用いることが好都合である。原紙の厚さは、0.3〜2mmのものが好ましく、表層用と芯層用の厚さは、同じであっても、異なっていてもよい。異なる場合は、表層用より芯層用が厚いほうが曲げ強度が出やすいので好ましい。
【0008】
本発明に用いられる原紙を貼り合わせる接着剤は、でんぷんなどの天然系でも、ポリウレタン樹脂などの合成樹脂系であってもよい。
【0009】
最外部の表裏の原紙へのポリイソシアネートの含浸は、接着剤による接着工程の前であっても後であってもよいが、浸漬操作の容易さからは、接着工程より後の方が浸漬層に漬けるだけでよいので好ましい。
【0010】
ポリイソシアネートは、水分とも反応するので、接着剤が水分を含んでいる場合でも、厳密な乾燥をしないでもポリイソシアネートの含浸工程に入ることができる。
【0011】
ポリイソシアネートの含浸は、浸漬層を通過する方法でも、あるいは表裏両面からポリイソシアネートを塗布することでも行うことができる。
【0012】
本発明で用いられる最外部の原紙に含浸するポリイソシアネートは、低粘度で、低温結晶性が少なく、複雑な変性をしていないものが良いので、2核体以上の混合物であるポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの中でも、特定の異性体比の2核体を特定量含有するものが選ばれる。即ち、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートと2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートの合計量が2〜20質量%、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートが48〜60質量%、3核体以上のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが50〜20質量%であるポリイソシネートである。以下、本発明において、ジフェニルメタンジイソシアネートをMDI、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートをポリメリックMDIと表記する。上記において、2,2′−MDIと2,4′−MDIの合計量(A)と、4,4′−MDI(B)と、3核体以上のポリメリックMDI(C)の合計量は、100%である。原紙への浸透性を良くするには、ポリイソシアネートの低粘度化を図らなければならない。この低粘度化は、2核体と3核体以上の比において、2核体を多くすることで達成されるが、最も一般的な2核体の成分である4,4′−MDIを、これも一般的に市販されているポリメリックMDIに添加すれば、4,4′−MDIの結晶性のため、低温で結晶化しやすくなる。ちなみに、4,4′−MDIの凝固点は、39℃である。
【0013】
ここで、一般的なポリメリックMDIの工業的な製法について述べる。ポリメリックMDIは、該当するポリメチレンポリフェニレンポリアミンのホスゲン化によって得られる。このポリメチレンポリフェニレンポリアミンは、アニリンとホルムアルデヒドの縮合反応により得られる。従って、核体分布からはアニリン2分子とホルムアルデヒド1分子が縮合した2核体が一番多く、次いでアニリン3分子とホルムアルデヒド2分子が縮合した3核体、更には4核体以上の含有量はだんだん少なくなる。また、一番多い2核体の異性体分布は、アニリンのアミノ基からみてp−位で結合した4,4′−異性体が最も多く、次いでp−位とo−位の2,4′−異性体、最小はo−位で結合した2,2′−異性体である。さらに、該当するポリアミンのホスゲン化によって得られるポリメリックMDIの低温安定性向上のため、あるいは、エラストマー用等の原料としての需要がある2核体を、ホスゲン化後のポリメリックMDIから蒸留によって分離し、ポリメリックMDI中の2核体含有量を減少させることも行われている。
【0014】
本発明におけるポリメリックMDIの核体分布及び異性体分布の好ましい態様は、2,2′−MDIと2,4′−MDIの合計量が2〜20質量%、4,4′−MDIが35〜60質量%、3核体以上のポリメリックMDIが55〜20質量%であるポリイソシネートである。上記において、2,2′−MDIと2,4′−MDIの合計量(A)と、4,4′−MDI(B)と、3核体以上のポリメリックMDI(C)の合計量は、100%である。更に好ましくは、2,2′−MDIと2,4′−MDIの合計量が4〜20質量%、4,4′−MDIが40〜60質量%、3核体以上のポリメリックMDIが50〜30質量%であるポリイソシアネートである。
【0015】
本発明で用いられるポリイソシアネートには、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤などの添加剤を加えることができる。更に、ポリウレタン発泡処方で用いられるシリコン整泡剤なども添加することができる。
【0016】
【発明の効果】
本発明の製造方法を適用することにより、原紙への浸透性が良く、強度の大きいあて板を製造することができる。また、強化剤のポリイソシアネートの貯蔵にあたって冬季固化のおそれが少ない。
【0017】
【実施例】
次に、本発明を実施例、比較例によって説明するが、本発明は、これらに限定して解釈されるものではない。なお、ここで用いられる「部」及び「%」は特に断らない限り質量基準である。
【0018】
ポリイソシアネート−1の調整2,2′−MDI+2,4′−MDIが1%、4,4′−MDIが39%、3核体以上のポリメリックMDIが60%である市販品のポリメリックMDIを500部、2,2′−MDI+2,4′−MDIが20%、4,4′−MDIが80%の異性体含有MDIを230部、2,2′−MDI+2,4′−MDIが6%、4,4′−MDIが36%、3核体以上のポリメリックMDIが58%である試作ポリメリックMDIを270部混合してポリイソシアネート−1を得た。このポリイソシアネート−1は、2,2′−MDI+2,4′−MDIが6.7%、4,4′−MDIが47.6%、3核体以上のポリメリックMDIが45.7%で、粘度は、25℃で70mPa・sであった。このポリイソシアネートは、−10℃×1週間では結晶の析出はなかった。
【0019】
ポリイソシアネート−2の調整2,2′−MDI+2,4′−MDIが1%、4,4′−MDIが39%、3核体以上のポリメリックMDIトが60%である市販品のポリメリックMDIを700部、2,2′−MDI+2,4′−MDIが20%、4,4′−MDIが80%の異性体含有MDIを130部、2,2′−MDI+2,4′−MDIが6%、4,4′−MDIが36%、3核体以上のポリメリックMDIが58%である試作ポリメリックMDIを170部混合してポリイソシアネート−2を得た。このポリイソシアネート−2は、2,2′−MDI+2,4′−MDIが4.3%、4,4′−MDIが43.8%、3核体以上のポリメリックMDIが51.9%で、粘度は、25℃で100mPa・sであった。このポリイソシアネートは、−10℃×1週間では結晶の析出はなかった。
【0020】
ポリイソシアネート−3は、2,2′−MDI+2,4′−MDIが1%、4,4′−MDIが39%、3核体以上のポリメリックMDIが60%である市販品のポリメリックMDIをそのまま用いた。粘度は、25℃で165mPa・sであり、このポリイソシアネートは、−10℃×1週間では結晶の析出はなかった。
【0021】
実施例1厚さ1mmの再生紙からなる原紙の2枚をでんぷん糊で張り合わせ、さらにこの2枚の表裏にでんぷん糊を付けて、厚さ1mmの再生紙からなる原紙を2枚張り合わせた。合計4枚の原紙からなる張り合わせ板をポリイソシアネート−1の液に5分間浸け、空中で20分間液切れを行い、その後40〜60℃で24時間乾燥を行い、紙製あて板を得た。紙製のあて板の物性をまとめて表1に示す。表中の質量は、30mm×250mmの寸法の試験片の質量である。
吸水率 :JIS A 5905曲げ強さ:JIS A 5905に準じて測定した。
【0022】
実施例2
実施例1と同様に準備した4枚の原紙をポリイソシアネート−2の液に浸けた以外は実施例1と同様にして紙製あて板を得た。
【0023】
比較例1
実施例1と同様に準備した4枚の原紙をポリイソシアネート−3の液に浸けた以外は実施例1と同様にして紙製あて板を得た。
【0024】
【表1】
Claims (1)
- 3〜5枚の原紙を接着剤で貼り合わせてなる合成紙のうち、最外部の表裏2枚の原紙を、強化剤としてポリイソシアネートで含浸することを特徴とする梱包用紙製あて板であって、
含浸させる強化剤のポリイソシアネートが、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネートと2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートの合計量が2〜20質量%、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートが35〜60質量%、3核体以上のポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが55〜20質量%である、前記梱包用紙製あて板の製造方法。
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