JPH03220088A - すべり止めニス及びそれを用いたすべり止め加工方法並びにすべり止め加工を施した段ボールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、段ボール、カートン等の紙器及び種々の紙袋
の荷崩れ等を防止するためのすべり止めニス、特に耐熱
性（コルゲータ−適性〉を付与したすべり止めニスに関
するものであり、またそれらすべり止めニスを用いたす
べり止め加工方法等に関するものである。

・ｒ従来の技術及びその課題〉 農産物、水産物その他の種々の食品、各種工業製品等は
、段ボール、カートン等の紙器あるいは種々の紙袋で持
って包装され、輸送されている。

近年、各種包装ラインの自動化、輸送ラインのパし／ト
化等物流の効率化が進み、段ボールゲス等のすべりによ
る荷崩れが大きな問題となってきている。バレント積み
された段ボールゲース等の荷崩れは、バンディング処理
やシュリンク処理によって防止することが可能であるが
、コスト高を招き、低コストで安全性の高いすべり止め
防止が望まれる。

従来、これら紙器、紙袋のすべり防止のためには、以下
説明するようなすべり止めニスが使用され、例えば段ボ
ールゲースの全面あるいは、積層面となる天面及び２・
′または地面に部分的に印刷もしくは塗工されていた。

これらすべり止めニスとしては、粘着タイプ（紙器等表
面に塗工後の乾燥状態においても粘着性を保持しており
、この粘着力でもってすべり防止効果を発揮するもの）
及び、非粘着タイプ（紙器等の表面に塗工し、必要に応
じて更に加熱発泡等適当な処理を行うことによって、表
面に微妙な凹凸を形成せしめ、この凹凸が物理的にかみ
合って摩擦係数が向上しすべり防止を行うもの）が一般
的に使用されていた。

前記の粘着タイプのすべり止めニスとしては、粘着性を
有するアクリル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合
体のエマルジゴがもっばら用いられ、適当な印刷もしく
はコーティング手段で印刷・塗工されていた。また、エ
チレン／酢酸ビニル共重合等の固形樹脂も用いられ、特
別なホットメルトコーティング装置でもって加熱溶融に
より塗工されていた。

また、ゴムラテックス及び水性接着剤とからなるすべり
止め塗料も提案されている。

一方、陵者の非粘着タイプとしては、水性インキ、水性
塗料等の樹脂バインダー中に無水ケイ酸等の微細無機粒
子或は加熱によって発泡するような発泡剤を混合せしめ
たものが用いられ、適当な印刷またはコーティング手段
で印刷・塗工後、固着した前記微粒子或は加熱により体
積膨張した発泡剤粒子でもって凹凸面が形成されていた
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前述の粘着タイプは、乾燥後の塗工面か
粘着性を有するため、ブロッキングが生じ、紙器等の表
面を損傷せしめたり、或は輸送中等にゴミ、ホコリ等が
付着して汚すなど、紙器の商品価値を著しく低下させる
ものであった。

また、各種粘着性を有する共重合体エマルジョンの場合
は、ブロッキングの発生を防止しようとすればすべり防
止効果が得られないという問題点を有し、また固形樹脂
の場合は、加熱溶融して塗工する特別な装置を必要とす
るため、紙器、紙袋の印刷機をそのまま使用できず、作
業効率の低下という問題を有するものであった。

ゴムラテックス及び水性接着剤からなるすべり止め塗料
の場合は、ブロッキング防止効果は多少期待できるが、
耐摩擦性において充分ではなく問題を有するものであっ
た。

また、後者の非粘着タイプの場合、最初のすべり防止効
果はある程度期待できるが、積み替え作業が繰り返され
るとすべり止め効果が極端に低下するもので、すべり防
止の持続性に欠けるもので、実用上十分なものではなか
った。

更に、従来のすべり止めニスにおいては、耐熱性が十分
でなく、例えば、段ボール製造において段ボールの製造
用ライナーに予め印刷及びすべり止めニスの印刷・塗工
を行い、コルゲータ−で中芯、裏ライナーと貼合するシ
ステムに適用すると、以下のような問題を有するもので
あった。

即ち、粘着タイプの場合は、乾燥後の塗工面が粘着性を
示すことが必要なため、使用する樹脂の軟化点、分子量
に制限があり、耐熱温度を高くすることが出来ないもの
であった。そのなめ、これらニスを塗工した表ライナー
を用いて、コルゲーター内で貼合すると、樹脂が軟化し
、熱版汚れが発生したり、更には段ボールを損傷したり
するものであった。　一方、樹脂の軟化点を十分な耐熱
温度まで上げると、逆にすべり防止効果が低下するもの
で、従来の粘着タイプのすべり止めニスは、この方式に
は適用できないものであった。

一方、非粘着タイプは、コルゲータ−内での熱板との摩
擦により、凹凸が平滑化し、すべり止め効果の著しい低
下を来すもので、同様にこのような段ボール製造システ
ムには適性を有さないものであった。

本発明は、従来のすべり止めニスの上記問題を解決する
ことを目的としたもので、より優れたすべり止め効果を
有すると共に、耐ブロツキング性耐摩擦性に優れ、かつ
コルゲータにおける耐熱性を有するニス並びにそれを用
いたすべり止め加工方法、ならびにすべり止め加工され
た段ボールの製造方法を提供しようとするものである。

く問題を解決するための手段〉 本発明は、改善された粘着タイプのすべり止めニスに相
当するものて゛、本発明は、ガラス転移温度が特定範囲
にある水性粘着剤とアルカリ可溶型水溶性樹脂とを特定
割合混合した混合物に対して。

更に微粒子無機充填剤を特定割合添加することを特徴と
するすべり止めニスを提供しようとするものである。

本発明に係わるすべり止めニスにおいて使用する水性粘
着剤としては、紙器等に塗布後の乾燥状態においても粘
着性を付与する性状を必要とし、かつ後記アルカリ可溶
型水溶性樹脂と充分な相溶性を有するものでなければな
らない。このような目的に適用できる水性粘着剤として
は、ガラス転移温度（Ｔｇ＞が５℃以下、より好ましく
は、０℃〜−４０℃にある粘着剤が使用できる。Ｔｇが
、５℃を超えると、すべり防止効果か十分てなく、４０
℃より以下の場合ブロッキングが発生しやすくなるなど
の問題が生じるものである。

本発明に係わるすべり止めニスの一つの成分である水性
粘着剤としては、エチレン／酢酸ビニル共重合体エマル
ジョン、アクリル系共重合体エマルジョン、ウレタン系
エマルシ′ヨン、さらにはゴムラテｌクス等の水性エマ
ルジョンが使用出来る。

エチレン・′酢酸ビニル共重合体エマルジョン（以下単
にＥＶＡエマルジョンとする）としては、紙器等に塗工
後の乾燥状態においても粘着性を１付与する性状を必要
とし、かつ後記するアルカリ可溶型水溶性樹脂と充分な
相溶性を有するものでなければならない。

このような目的に適用出来るＥＶＡエマルジョンとして
は、粘度が３００〜５０００センチボイズで、常温で造
膜するものが使用できる。

エマルジョンの粘度が上記範囲外にある場合は、印刷適
性が十分でなく、常温で造膜しないものは、特別な加熱
装置を必要とし、作業工程上好ましいものではない。

これらの性状を有するＥＶＡエマルジョンの具体例とし
ては、ポリゾールＥＶＡ　　Ｐ’−２０、Ｐ３（昭和高
分子社製）、デンカＥＶＡテックス＃２０、＃６０（を
気化学工業社製）、スミカフレックス４００．４０１．
４５０６１０．４６０　　（住友化学工業社製）等が例
示できる。これらエマルジョンは、固形分３５〜６０の
範囲のものである。

また、アクリル系共重合体エマルジョンとしては、粘着
剤としての前述性能を有するものて、（メタ）アクリル
酸アルキルエステル、例えばメチル、エチル、プロピル
、イソプロピル、ｎ−ブチル、Ｓ−ブチル、ｔ−ブチル
、ヘキシル、２−エチルヘキシル、デシル、ラウリル等
の直鎖又は側鎖のアルキル基を有するエステル類、必要
に応じて、スチレン顕、（メタ）アクリル酸、マレイン
酸等不飽和酸、その他の重合性ビニル化合物等と共にを
乳化重合して得られるものが例示出来る。

また、ウレタン系エマルジョンとしては、ポリオールと
有機ジイソシアネート等から合成される自己乳化型ある
いは活性剤の存在下分散させた粘着性を有するエマルジ
ョンが使用出来、ガラス転移温度としては、５℃〜−４
０℃のものである。

これら性状を有するウレタン系エマルジョンの具体例と
しては、サンキュアー７７６．８２２Ａ、８４９．８６
７．８８９（グンゼ産業社製）が例不出来る。これらエ
マルジョ〉の固形分は、３５〜ｏＯの範囲て゛ある。

また、ゴムラテ／クスとしては、天然ゴム或はスチトン
／ブタジェンゴム、ポリクロロプレンゴム、ニトリルゴ
ムまたはポリイソプレンゴムから選ばれた合成ゴムラテ
／クスが使用出来、それらの単独もしくは混合物の形で
用いることが出来る。

二ｉｔらゴムラテＶクスは、固形分４０〜６０重量％の
範囲て゛、アルカリ性（通常、ｐＨが７〜１２のもの）
て′ある。

以上例示した水性粘着剤のうちで仁、ウレタン系エマル
ジョン及びゴムラテ／クスについては、高度なｉ？ｆ摩
擦摩擦性分口とが難しく、この適性が重視される用途に
おいては、ＥＶＡエマルジョンあるいはアクリル系共重
合体エマルジョンを使用することが望ましいものである
。

また、上記水性粘着剤と併用するアルカリ可溶型水溶性
樹脂としては、分子量、５０００〜６００００の範囲の
ものが、酸価、８０〜３００の範囲のものが好ましいも
のである。なお、分子量が５０００以下の場合、ブロッ
キング防止効果が劣り、　６００００以上の場合には溶
解性及び印刷適正に問題を生じ、また、ｉ価が８０以下
の場合は、水溶化が困難となり、逆に３００以上では、
耐水性或はすべり効果において劣る結果となるものて′
ある。

また、アルカリ可溶型の水性樹脂のＴｇが、８０℃以上
、より好ましくは１００℃以上であることが必要であり
、Ｔｇが低いと充分なブロッキング防止効果並びに耐熱
性を得ることが困難となる。

これらアルカリ可溶型水溶性樹脂の具体例としては、ス
チレン／マレイン酸共重合体、スチレン／′アクリル共
重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、マ
レイン酸樹脂等が例示出来、これらの単独又は二種以上
を併用して使用することが出来る。

なお、本発明に係るすべり止めニスにおいて、前記水性
粘着剤とアルカリ可溶型水溶性樹脂との混合比率が重要
で、前者の固形分１００重量部に対して、後者の固形分
が４０〜１０帽ｊｉ部の範囲にあることが必要である。

前者の比率が高い場合は、耐ブｌコ・ｌキング性、耐熱
性が問題となり、逆の場合は、すべり止め効果が問題と
なる。

また、無機系微粒子充填剤としては、すべり止めニス中
２−１０重量５１石、好ましくは２〜８重量％の一加出
来る。なお２°０以下の場合、耐ブロッキング性、耐熱
性が乏しく、コルゲータ−適性も充分て′ない。また１
０％以上の場合は印刷物の白化、流動性の低下、及び沈
降等安定性の問題も生じるものて゛ある。さらに、これ
ら無機充填剤の粒径としては、１〜２０μ、より好まし
くは２〜ｌＯμの範囲が使用出来る。粒径が範囲より小
さい場合は、プロ！キング防止効果が得られず、大きい
場合は、印刷　塗工適性において問題となる。無機充填
剤の具体例としては、シリカ粉末、シリカゲル、ガラス
粉末、タルク、クレー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、亜鉛華、硫酸バリウム等が例示できる。

本発明に係わるすべり止めニスは、前記三つの成分を主
たる成分とするものであるが、必要に応して消泡剤、粘
度調整、乾燥調整、或は印刷適正向上のための各種添加
剤を加えることが出来るものて゛ある。

く作用〉 本発明に係るすべり止めニスは、ガラス転移温度が特定
範囲にある水性粘着剤とアルカリ可溶型水溶性樹脂とと
特定割合混合した混合物に対して、更に微粒子無機光ｔ
Ｊｔ１ｉｑを特定割合添加することを特徴とするもので
あるが、その作用としては、以下のように考えることが
出来る。

すなわち、従来の粘着タイプのすべり止めニスの場合は
、塗工されたニス表面に粘着性層が形成され、それでも
ってすべり防止効果を得ていたため、ブロッキングが生
じない限度までしか粘着剤の比率を高めることが出来な
いものであった。これに対し、本発明に係るニスは、本
来ならブロッキングが生じるところまで粘着剤比率を高
めてはいるが、それに無機充填剤を所定量添加すること
で、塗工されたニス表面上に一様に無機充填剤層を形成
し、これが一種のバリアーとなって直接的な接触を防止
し、ブロッキング現象の発生を防ぐものと思われる。ま
た１段ボール等が積層され荷重が掛かると無機充填剤が
層中に押し込まれ、粘着層が直接的に接触し、高いすべ
り止め効果を発揮するが、荷重がなくなると、無機充填
剤が押し出され、ミクロン単位での剥離現象が生じてブ
ロッキングの発生を防止するものと思われる。

また、耐熱性・耐コルゲータ−適性については、塗工さ
れたニス表面上に一様に形成された無機充填剤層が、熱
板と粘着性層との直接的な接触を防止する結果、熱板汚
れの発生、すべり止め効果の低下が生じないものと思わ
れる。

さて、本発明に係わるすべり止めニスの塗工に関しては
、製函後或は製袋後にローラーコーティング或はスプレ
ー等の手段で行うことも可能であるが、作業の効率化の
面から紙器、紙袋の印刷工程内で行うことが好ましのも
のである。具体的には、印刷機の余った最終印刷ユニッ
トで以て紙器等の印刷と同時にすべり止めニスの塗工を
行うことが出来る。

次いで、本発明に係わるすべり止めニスを用いた段ボー
ルの製造方法について説明する。本発明に係わるすべり
止めニスは、段ボール、紙器に塗工した状態で、優れた
すべり止め効果を発揮するものであるが、更にコルゲー
タ−の熱板に対しても高い耐熱性を有するものである。

それ故、本発明に係わるすべり止めニスは、段ボール製
造において最近利用されてきているプレプリント方式に
適用したとき、極めて効果的である。則ち本発明におい
ては、輪転形式で印刷された表ライナー表面に、本発明
に係わるすべり止めニスを塗布した後、当該表ライナー
と中芯及び裏ライナーをコルゲータマシーンで貼合を行
い、段ボールを得るすべり止め加工が施された段ボール
の製造方法を提供するものである。

まず、段ボール製造に使用する表ライナー表面に輪転形
式で印刷を行う工程について説明する。

従来の段ボールの印刷では、表ライナ−、中芯、裏ライ
ナーが貼り合わされ、適当な大きさに裁断された段ボー
ルが使用され、枚葉形式のフレキソ印刷機等により印刷
が行われていた。これに対し本発明の方法においては、
ウェブ状の表ライナーに輪転形式で連続的に印刷が行わ
れる。

そして、この印刷工程においては従来の段ボール印刷の
ような印刷方式におけるような制約はなく、輪転形式の
印刷方式であれば、フしキソ印刷、グラビア印刷、平版
輪転印刷、更にはロータリー形式のスクリーン印刷等の
手段が便宜使用できるものである。

近年、高級段ボールを製造する方法としてウェブ状の表
ライナーに水性もしくは溶削性のフレキソ又はグラビア
インキを用いて、輪転印刷を行い、それを巻き取ったも
のをコルゲータマシーンの表ライナー用ミルロールスタ
ンドに設置し、中芯、裏ライナーと貼合する、いわゆる
プレプリントによる段ボールの製造方法が実施されてい
る。

従って、これに使用されている各種印刷インキ及びこれ
に使用されている印刷機を用いて表ライナーに印刷が行
われ、表ライナーに必要な印刷を施した後、巻き取られ
る。なお、表ライナーの印刷と、次のすべり止めニスの
塗工とをインラインで連続的に行うことも可能であり、
この場合には、印刷機の最後の印刷ユニットをすべり止
めニスの塗工に利用したり、或は印ｆ、機の後に塗布の
ための各種コーティング装置を組み込むことによって可
能となる。

なお、印刷とインラインですべり止めニスを塗工する場
合は、ロールコート、カーテンコート、スプレーコート
或は、グラビア、フレキソ印刷などの手段を用いて、全
面又は必要箇所に部分的に塗布する事が出来る。また、
印刷された表ライナーをそのままコルゲータマシーンの
ミルロールスタンドに取り付け、コルゲータマシーン内
に設置されているライナー用のロールコータ−等を用い
てすべり止めニスを塗布することも可能である。

ここで、従来のすべり止めニスを用いて塗工した表ライ
ナーを用いて、コルゲータマシーン内で中芯及び裏ライ
ナーとの貼合を行った場合、熱板の温度である１６０〜
１９０℃で、すべり止めの効果の劣化が起こったり、軟
化した樹脂が熱板汚れを起こし段ボールの商品価値を著
しく低下させるという問題を生じるものであるが、本発
明で特定する前述すべり止めニスを使用すれば、すべり
止め効果に低下もなく、また熱板汚れの問題も生じない
ものである。

従って、本発明の方法の実施に際しては、予め印刷及び
すべり止めニスの塗工が施された表ライナーを使用する
場合は、表ライナー用のミルロールスタンドに巻き取ら
れた印刷・塗工済み表ライナーを設置し、ニスが塗工さ
れていない場合は、表ライナー用プレヒーターの前後の
何れかに設置された塗工装置によって印刷済み表ライナ
ーに塗布され、ダブルフェーサ−の手前で、中芯、裏ラ
イナーと貼合され、目的とするすべり止め加工が施され
た段ボールが製造されることとなる。

なお、本発明の方法の実施においては、無印刷の段ボー
ルを製造する場合は少なく、印刷された表ライナーが貼
合される場合が多いため、印刷図柄に基づき裁断するよ
うな裁断装置を設置する必要がある。上記裁断装置によ
って必要なカッティング等を行い、目的とするすべり止
め加工が施された段ボールを得ることが出来る。

以下、実施例でもって本発明をより具体的に説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。

〈実施例〉 ここで、まず実施例で製造したすべり止めニスの成分（
水性粘着剤、水溶性樹脂、無機充填剤）について、それ
ぞれ説明する。

水性粘着剤 粘着剤Ａ　：　ホ＋）’ｆ−ルＥＶＡ　　Ｐ−２０、昭
和高分子社製（粘度１５００ｃｐｓ、固形分５８％、Ｔ
ｇ　−１５℃） 粘着剤Ｂニアクリル系エマルジョン、モビニル９３７（
ヘキスト合成社製） （固形分６０％、Ｔｇ、　−４０℃） 粘着剤Ｃ：日本合成ゴム社製、ＳＢＲラテ・ツクスＮ０
．０５９８（固形分５０％、Ｔｇ、−２０℃〉仮１１」
１１東 水溶性樹脂Ａ：メタクリル酸メチル、６５．１重量％、
メタアクリル酸、２３，１重量％、スチレン８，８重量
０゜からなるアルカリ可溶性樹脂のアンモニア水溶液（
水溶樹脂Ａ）。なお、固形分３５重量％、Ｔｇ、１２１
℃である。

水溶性樹脂Ｂ：メタクリル酸メチル、５２．４重量％、
アクリル酸、２１，８重■％、スチレン１１，８重量％
、アクリル酸ブチル、１４．０重量％からなるアルカリ
可溶性樹脂のアンモニア水溶液（水溶樹脂Ｂ）、なお、
固形分３５重量？６、Ｔｇ、６９．８℃である。

微粒子充填前二二酸化ケイ素、サイロイド（富士デビソ
ン社製） 実施例１〜８及び比較例１〜５ 先に説明した粘着剤Ａ〜Ｃ１水溶性樹脂Ａ、Ｂ、微粒子
充填剤を表−１の配合になるように混合して、すべり止
めニスをそれぞれを調整し、以下に示す評価試験を行っ
た。

評価試験 すべり止めニス製造例で得たそれぞれのすべり止めニス
を使用し、バーコーターでもって段ボール用のにライナ
ーに、ベタ状に塗布量的４７．／　ｍｌになるように塗
工し、２０℃、湿度６０％で一日調湿し、ＴＡＰＰ　［
に規定されている傾斜性試験に従いすべり角度を測定し
た。

また、ブロッキングについては、高温多湿（４０℃、湿
度９０％）で同様調湿し、ニス加工面同志を重ね合わせ
、荷重５　ｋｇ／２５ｃｎ！をかけて評価する。

なお、ニスを全く塗工しないライナーの場合は、ブラン
クとして同様に評価しな。

また、耐熱性については、アルミ箔にニス加工面を当て
、それを１８０℃、５　ｋｇ／ａｄの荷重で、３秒間圧
着し、ニスのアルミへの転移の程度がら評価する。

また、耐摩擦性については、水性フレキソインキを印刷
した段ボール用にライナー上に、それぞれのニスをバー
コーターでもって、ベタ状に塗布量的４７　／　ｍ”に
なるように塗工し、学振型耐摩擦試験機で、５００ｇ荷
重、５００回の条件で、汚れの生じないものを○、若干
の汚れが生じるものをΔ、汚れが多いものを×として、
評価した。

更に、水性フレキソインキを用い、輪転形式で印刷した
段ボール用にライナーに、上述の耐熱性と有するすべり
止めニス塗工し、これを表ライナーとして用いコルゲー
タ−にて中芯及び裏ライナーと貼合し、段ボールを製造
し、熱板汚れの有無、コルゲータ−通過後のすべり角を
測定する。

なお、上記各評価の結果は表−１に示す。

く効果〉・ 以上の説明から明らかなように、本発明に係わるすべり
止めニスは、従来の粘着タイプのすべり止めニスに比べ
、極めて高いすべり防止効果を示しつつ、優れた耐プロ
・ノキング性、耐熱性を示すことから、最近実施されて
いるいわゆるブレプリン１〜方式の段ボール製造方式に
も効果的に適用できるものである。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）水性粘着剤１００重量部（固形分）、ガラス転移
   温度が８０℃以上のアルカリ可溶型水溶性樹脂４０〜１
   ００重量部（固形分）から主として構成されるすべり止
   めニスに対して、微粒子無機充填剤２〜１０重量％（固
   形分）を添加したことを特徴とするすべり止めニス。
2. （２）前記水性粘着剤が、ガラス転移温度が５℃以下で
   ある水性エマルジョンである請求項１記載のすべり止め
   ニス。
3. （３）前記水性エマルジョンが、エチレン／酢酸ビニル
   共重合体エマルジョン、アクリル系共重合体エマルジョ
   ンから選ばれた請求項２記載のすべり止めニス。
4. （４）前記アルカリ可溶型水溶性樹脂が、ガラス転移温
   度が１００℃以上である請求項１記載のすべり止めニス
   。
5. （５）前記微粒子無機充填剤が、二酸化ケイ素である請
   求項１記載のすべり止めニス。
6. （６）紙器または紙袋の表面に、請求項１乃至５記載の
   すべり止めニスを塗布し、すべり止め被覆を形成するこ
   と特徴とするすべり止め加工方法。
7. （７）紙器または紙袋の印刷工程内で、前記すべめニス
   の塗布を行う請求項６記載のすべり止め加工方法。
8. （８）印刷された段ボール製造用の表ライナーに請求項
   １乃至５記載のすべり止めニスを塗布した後、コルゲー
   タマシーンで、当該表ライナーと中芯および裏ライナー
   との貼合を行い段ボールを製造することを特徴とするす
   べり止め加工が施された段ボールの製造方法。