JPH0323329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一面に軟質プラスチツクフオーム
シート系の上張り材（以下略して「フオームシー
ト」という）を緩衝材、美粧材、防水材として貼
着した特殊な段ボールの製造方法に関する。

〔従来技術〕

この種の段ボールは、乗用車や建物の内装材あ
るいは梱包材料等、様々な資材として使用されて
いるが、その従来の製造方法は極めて非能率的で
あつた。それは例えば第１図に示すような装置を
用い、その上盤３１と下盤３２を水蒸気で加熱し
ておき、下盤３２上に段ボール３３、熱溶着フイ
ルム３４、プラスチツクフオームシート３５を重
ね、その上から上盤３１を加圧し、熱溶着フイル
ム３４を溶融させて段ボール３３にプラスチツク
フオームシート３５を接着させるものであつたの
で、接着に至るまでの一工程に時間がかかるばか
りか、かなりの設備費を要し、どうしても製品が
コスト高となる欠点があつた。

そこでこの発明者等は、段ボール構造体の流れ
工程において、上記フオームシートを貼着できな
いものかと考え、その試みとして一般的な段ボー
ルを製造するコルゲートマシンを使つてみたが、
このようなコルゲートマシンは、異質のフオーム
シートを接着する特別な構造を備えている訳では
ないので、接着に要する加熱、加圧によりフオー
ムシートに溶融、収縮、裂傷等が生じるばかり
か、断熱性や摩擦力が大きいことが原因で、中芯
とライナーの接着や段ボール構造体の流れに支障
が生じる等、様々の解決すべき困難な問題が発生
し、所期の目的は到底達せられるものではなかつ
た。

一方、片面段ボールと外側ライナーとを澱粉を
介在させて貼り合わせる際に、その貼り合わせに
先立つて、片面段ボール側に塗布されている生澱
粉を水蒸気吹付け等の加熱手段によりゲル化させ
ておく接着方法が提供されている。そしてこの接
着方法により、従来のダブルフエーサー部におけ
る加熱区画を完全に排除することができ、単に短
い圧縮区画で済むとしている（特公昭47−24658
号公報）。

しかし、本発明者等がこの接着方法を数回にわ
たつて実験してみた結果、被接着体どうしの加圧
前に急加熱により生澱粉を急速ゲル化させること
は、圧縮区画における加圧にも拘らず、実用に耐
え得ないほどに接着強度の弱い箇所や接着不良箇
所が非常に多いことが分かつた。

また、一定のゲル化状態を得るための操業条件
（幅）は非常に狭く、蒸気温度、スピードコント
ロール等の条件設定が非常に困難であることも分
つた。

とにかく、本発明者等が通常の段ボール紙で行
なつた実験によれば、厳格な条件設定にも拘ら
ず、この接着方法による両面段ボール1000m区間
では約８割以上が接着不良箇所であつた。

このことは、軟質プラスチツクフオームシート
を貼着した特殊段ボールの製造においても、上記
接着方法では、良好な接着状態のプラスチツクフ
オームシート貼り段ボールを得ることができない
ことは明白である。

またコルゲートマシンのダブルフエーサ部にお
ける改良装置としては、「熱板群並びに冷却部の
上面に覆うように一本の無端ベルトを周回動させ
た技術（実開昭56−26238号）」及び「加熱源を有
する台板の上面長手方向に沿つて加熱されながら
走行する第１無端ベルトと、同第１無端ベルトの
上方に配設され、該第１無端ベルトと同速かつ同
方向に走行し、該第１無端ベルトとの間にダンボ
ールシートを挟持しつつこれを移送する第２無端
ベルトとを具備することにより、従来ダブルフエ
ーサの冷却部を省略して、その長さを短縮し、マ
シン設備費の低減を図る技術（特公昭49−37995
号）」が知られている。

しかし前者の技術（実開昭56−26238号）は、
１本の無端ベルトを加熱部と冷却部の両方に掛け
ているのでその長さは非常に長いものとなつてい
る。このような長すぎるベルトは運転中に蛇行し
易く、その調整や制御は非常に面倒で且つ困難な
ものである。また同一ベルトが加熱部と冷却部を
周回動することは、熱板群により加熱されたベル
トがそのまま冷却部に移動するため、冷却を目的
とする段ボールシートの冷却効率を著しく低下さ
せる欠点があり、また所望の冷却状態を得るため
には、従来以上に長い冷却部と長いベルトとを必
要する欠点があつた。

また後者の技術（特公昭49−37995号）は、通
気性の大きい通常の紙段ボールにおいてその効果
を期待できるかもしれないが、原紙よりも通気性
の悪いプラスチツクフオームシート貼着段ボール
の製造には適さない。

即ち、両面段ボール構造体においては、表裏ラ
イナ間の中芯部分で熱が篭りがちであるため冷却
によつて逸速くその熱を外部へ逃がしてやる必要
がある。しかるにプラスチツクフオームシートを
ライナ表面側に貼着した特殊段ボールにあつて
は、通常のライナ原紙よりも通気性が悪いため内
部熱の逃げが悪く、更に内部に湿気を伴なつて中
芯等が吸湿状態となり易い。またプラスチツクフ
オームシートは加熱圧着工程を終えた時点では、
余熱のためにまだ柔軟で形が定まらず不安定であ
るので、やはり逸速く冷却して硬化させる必要が
ある。従つて、プラスチツクフオームシート貼り
の段ボールにあつては、通常の紙段ボール以上に
一層の強制冷却が必要である。このことからすれ
ば、この技術をもつては到底上記プラスチツクフ
オームシート貼りの段ボールを製造することは不
可能である。

一方、この発明者等は、上記のような問題を解
決するために鋭意研究と実験を重ねた結果、先
ず、段ボール構造体の流れの中でそれに軟質なプ
ラスチツクフイルム系上張り材（フイルムを厚く
したシート状のもの、及びフイルムより成るクロ
ス状のものやエアキヤツプ状のものを含む）を能
率的に貼着できる非常に有利な製造方法を提供す
ることに成功した。然も、その実施には必ずしも
特別に大規模な装置を要せず、従来からのコルゲ
ートマシンにわずかの改良を加えるだけで所望の
耐水性・美粧性に優れたプラスチツクフイルムラ
ミネート段ボールを得ることができた（特開昭58
−63436号）。

本発明者等はこの成功に基づき、さらに軟質系
のプラスチツクフオームシートについても同様に
製造を試み良好な結果を得たものである。

〔発明の構成〕

すなわちこの発明は、原紙の外側面に軟質プラ
スチツクフオームシート系上張り材をラミネート
したプラスチツクフオームシートラミネート紙を
ダブルバツカーライナとし、ダブルフエーサの加
熱圧着部において、一方の段頂にライナを貼付け
てなる片面段ボールの中芯の他方の段頂へ上記ダ
ブルバツカーライナの原紙側を連続的に加熱圧着
させ次いで冷却部において強制冷却させるにつ
き、中芯とライナとが合わさつた段ボール構造体
の上記軟質プラスチツクフオームシート系上張り
材と上記加熱圧着部との間に加熱圧着部を周回動
するベルト状介在物を介在させ、上記プラスチツ
クフオームシートラミネート紙が上記片面段ボー
ルに接着するための熱量を緩和して徐々に与える
ことをその要旨としている。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

この発明によつて得ようとする軟質プラスチツ
クフオームシートＰ付きの段ボールＦは、例えば
片面段ボール構造体F₁にフオームシートＰを貼
着したもの（第２図）、両面段ボール構造体F₂に
フオームシートＰを貼着したもの（第３図）、複
両面段ボールF₃にフオームシートＰを貼着した
もの（第４図）、その他複々両面段ボールにフオ
ームシートを貼着したもの等、種々の態様があ
る。また、ここでいうフオームシートＰには、軟
質プラスチツクフオームシートを更に加工した例
えば合成皮革等も含むものである。

なお中芯１については、紙であるほかにアル
ミ、スチール、ステンレス等の極薄の金属板やプ
ラスチツク等の可塑性材料からなる薄板にコルゲ
ート加工を施した段ボールの構造にもこの発明方
法が適用できる。

しかし実施例としては、説明の都合上、中芯１
と表裏ライナー２，３が紙である極く一般的な両
面段ボール構造体F₂の表面に軟質系プラスチツ
クフオームシートＰを貼着した第３図の如き段ボ
ールＦを従来のコルゲートマシンにわずかの改良
を加えた装置を使つて製造した場合について説明
する。

第６図はこの段ボールの製造装置の概略を示し
たものである。

図において、５，６，７はそれぞれミルロール
スタンドである。ミルロールスタンド５には中芯
原紙１ａのロール１ｂが、６には裏ライナー原紙
３ａのロール３ｂが供給されている。またミルロ
ールスタンド７にもロール８が供給されている
が、それは第７図にも示すように、表ライナー原
紙２ａに既にフオームシートＰが接着されたもの
を巻き取つたものである。

また９，１０は段ロール、１１，１２は糊ロー
ル、１３はプレスロール、１５はプレヒーターで
あつて、ウエイトロール１４、駆動ベルト１６、
発熱部１７、冷却部１８および従動ベルト１９か
らダブルフエーサー部Ｔが構成されている。この
従動ベルト１９をダブルフエーサー部Ｔの加熱圧
着部（発熱部１７）に備えていることが従来のコ
ルゲートマシンと異なる点である。ここで、従動
ベルト１９及び発熱部１７に類する給熱装置は、
本発明において必須のものである。

従動ベルト１９は、ガラス繊維で強化した耐熱
性プラスチツクを主材としてその表面にテフロン
加工を施したものを使用し、駆動ベルト１６に対
向して設けてある。また多数の空回りロール２０
によつて発熱部１７のまわりに自由に回転するよ
うに取付けられている。なお従動ベルト１９の材
質としては、硬度的に軟かく、上記フオームシー
トＰの接合面が平滑で、且つ上記発熱部１７を通
過中に上記フオームシートＰの熱溶融を防止しな
がら発熱部１７の最終端に到達時には上記片面段
ボールF₁の中芯１の他方の段頂と表ライナー原
紙２ａとの加熱圧着を連続的に完了させると共
に、上記フオームシートＰとは発熱部１７の最終
端においても良好な剥離性を有し、表面が付着し
にくいものが望ましく、上記したもののほかに耐
熱性プラスチツクの主材表面にシリコン加工を施
したものを挙げることができる。

この従動ベルト１９は、発熱部１７からの熱に
耐えることができ、且つ発熱部１７からの熱量を
緩和してフオームシートＰを溶融させることなく
澱粉糊に伝熱し、この加熱圧着部において貼着を
完了させ得るものでなければならない。加えて、
フオームシートＰとの接合関係にあつては、加熱
圧着部の終端において、フオームシートＰと従動
ベルト１９とが円滑に離脱し得るよう、その表面
が平滑で且つフオームシートＰとは剥離性の良い
ものでなければならない。

かかる観点から、従動ベルト１９の材質が決定
され、フオームシートＰとの接合面が、平滑であ
るテフロン加工やシリコン加工によつて構成され
ているものが最適とされるわけである。

この場合、例えば発熱部１７表面に薄い平板状
のものを介在物として固定して敷くと、フオーム
シートＰとの摩擦抵抗により段ボールＦの運びが
低下する。

また、この従動ベルト１９の厚み範囲は、現業
の加熱温度及び速度をほとんど変えることなく、
且つ貼合せ強度及びフオームシートＰに対し悪影
響を与えないことを条件に決定され、その厚み範
囲は0.2m／ｍ〜4m／ｍが好ましいことが解つ
た。しかし、使用する介在物の材質、断面形状な
どにより異なるため、予め実験によつてその適当
な厚みを決定しなければならない。

従動ベルト１９はフオームシートＰに接合し、
接合状態で加熱圧着部を移動するが、その移動の
間に、片面段ボールの他の段頂とダブルバツカー
ライナの内層を構成する紙面との間の澱粉糊が瞬
間接着するに必要な熱量を、発熱部１７より接合
部を介して、然もフオームシートＰの表面を溶融
させないように、徐々に緩和して伝熱する。

なお、上記澱粉糊は、現業の段ボール製造で常
用されているステインホールの発明に係るもの
で、糊化した澱粉溶液中に生澱粉を懸濁分散させ
たものであつて、加熱されると生澱粉が糊化して
溶液中の水分を吸収し、粘度が急激に上がるた
め、加熱によつて瞬間接着が行われるものであ
る。

このように、本発明方法に係る従動ベルト１９
によつて、フオームシートＰは溶融問題を生じる
ことなく、且つ澱粉糊が瞬間的に接着する熱量を
この加熱圧着工程中に緩和して伝熱することがで
きるのである。

一方、片面段ボール側の上方より加圧する上ベ
ルト即ち駆動ベルト１６は、厚さが約10m／ｍ〜
15m／ｍ、綿織物よりなる現業のものが使用され
ている。

ところで、この現業の上ベルト（駆動ベルト１
６）を本発明に係る従動ベルト１９として使用す
ると仮定すれば、たとえ厚みを薄くしたとしても
表面が平滑でないため、フオームシートＰが傷付
き、そればかりか、フイルム層が逆にベルトの綿
織物表面に付着することになり、加熱圧着部終端
におけるフオームシートＰとベルト表面との離脱
性が悪く、フオームシートＰの剥離、ベルト表面
の汚れ、傷み、走行困難などの発生により、本発
明の目的を到底達成することはできない。

なお、２５は蒸気発生装置であるが、このよう
な装置を併用することは、特に70〜80℃程度の低
い温度で溶融し始める軟質ポリエチレンフオーム
シートの場合に特に好適である。フオームシート
Ｐが上記のような低融点の場合は、発熱部１７を
通常の加熱温度（約180℃前後）よりは低い温度
に設定される。しかし、中芯１とライナー２ａと
の接着温度は通常どおり必要なので、発熱部１７
前においてライナー２ａと中芯１を予め蒸気によ
り加熱し、発熱部１７における接着を容易にして
いる。

また従動ベルト１９や、フオームシートＰの表
面に撥水加工が施されている場合などの条件によ
つては、空回りロール２０では従動ベルト１９が
円滑に回転しない場合も生じるが、その場合は空
回りロールに代わつて駆動ロールを使用し、フオ
ームシートＰの動きに強制的に従順させるように
構成する。上記構成において、ミルロールスタン
ド５から繰り出された中芯原紙１ａは、段ロール
９，１０間を通る間にコルゲート加工され、糊ロ
ール１１で一面の段頂に糊付けされる。一方、他
のミルロールスタンド６から繰り出された裏ライ
ナー原紙３ａはプレスロール１３によつて中芯１
の段頂に加熱接着される。

このようにして作られた片面段ボール構造体
F₁はダブルフエーサー部Ｔの手前で中芯１の段
頂がプレヒーター１５で加熱され、糊ロール１２
によつてその段頂に糊付けされる。そしてダブル
フエーサー部Ｔにおいて、駆動ベルト１６と従動
ベルト１９との間に繰り込まれる。

またミルロールスタンド７からは表ライナー原
紙２ａがダブルフエーサー部Ｔに繰り出され、片
面段ボール構造体F₁の下に接合して両面段ボー
ル構造体F₂が構成される。そしてこの両面段ボ
ール構造体F₂は駆動ベルト１６によつて従動ベ
ルト１９に押し付けられ、そのベルト１９を随伴
して搬送されながら発熱部１７上を通過する。

したがつて従動ベルト１９は発熱部１７から直
接に熱を受け、その上面と擦り合うけれども、両
面段ボール構造体F₂は従動ベルト１９から間接
に熱を受け、発熱部１７上では従動ベルト１９と
行動を共にしそのベルト１９上面にフオームシー
トＰが密着した状態を保持する。

フオームシートＰの材質から、この従動ベルト
１９が仮に無ければ、まず第１に発熱部１７の
180℃前後の温度によつてフオームシートＰ（融点
は120℃以下がほとんど）は完全に溶けてしまう。
フオームシートＰはその材質から熱に弱く、また
断熱性を有し熱伝導性は余り良くないが、従動ベ
ルト１９は発熱部１７からの熱を緩和して段ボー
ル構造体F₂に伝え、更に従動ベルト表面のテフ
ロン、シリコン等の加工により、フオームシート
Ｐの溶融を完全に防止する。しかも発熱部１７上
を通過する間にフオームシートＰに少しづつ熱を
与えて澱粉糊にそれが糊化する温度と時間を与え
る。この時間が長ければ温度は低くてもよい。な
お生澱粉は苛性ソーダの添加によつて糊化温度が
低下する性質がある。

次に、発熱部１７の上面に対するフオームシー
トＰの摩擦で段ボール構造体F₂の移動は行われ
難く、少しでも移動が行われると、フオームシー
トＰが発熱部１７の上面と擦り合つて損傷を受け
る。またこのように従動ベルト１９が無ければ、
大きな摩擦抵抗を示すフオームシート材Ｐのため
に、発熱部１７で段ボール構造体F₂の移動は全
く行われなく、装置の稼動は停止する。

一方、第６図のような装置を利用した本発明の
方法では、上記のようなトラブルは全くなく、発
熱部１７を通過して中芯１と表ライナー２との接
着が完了した段ボール構造体F₂は、次の冷却部
１８を通り、最後にカツター２１で所定寸法に切
断され、製品としてのフオームシートＰ貼り段ボ
ールＦが得られる。

このようにして生産された段ボールＦは、中芯
１、表裏ライナー２，３、フオームシートＰ間の
相互の接着強度は非常に安定しており、フオーム
シートＰには変質、変形、表面の擦傷等の損傷は
全く見られず、本来の色彩と柔軟性とを保持して
いた。

またコルゲートマシンの段ボールＦの生産能力
については普通の段ボールの生産速度を特に変え
る必要はなかつた。

しかもコルゲートマシンの主な改良は、発熱部
１７の回りに従動ベルト１９を設けたことの程度
で、全体から見てわずかの改良となつている。

なお第５図に示すようにフオームシートＰの感
触や断熱性、防音性を良くするために、表ライナ
ー２にスポンジ状クツシヨン４を介してフオーム
シートＰを接着した段ボールＦも、上記と同様の
方法および装置を用いて製造することができる。

また上記実施例では接着剤にステインホールの
発明に係る澱粉糊を使用したが、熱硬化性樹脂の
接着剤或いは予めライナーに熱溶着フイルムやホ
ツトメルト等をラミネートしたものを熱溶着させ
て段ボールを製造する場合にも本発明方法を実施
することができる。

またコルゲートマシンに改良を加えた装置を用
いて段ボールの製造工程においてフオームシート
を接着したが、既に製品としての体裁を整えた単
片的な段ボール（構造体）を駆動ベルトと従動ベ
ルトとの間に繰り込みながら、フオームシートを
接着する特別な装置を用いることもできる。

したがつてこの明細書において段ボール構造体
F₁，F₂，F₃とは、未製品の状態のほかに、一応
段ボールとして製品化された状態のものをも意味
するものとする。またこの段ボール構造体にフオ
ームシートＰを貼着する場合に、前記実施例で
は、フオームシートＰを接着した表ライナー２を
段ボール構造体F₁に接着したが、段ボール構造
体にフオームシートを単独に接着することも可能
である。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したように、段ボール構
造体の流れ工程の中でそれにフオームシートを貼
着できるので、非常に生産能率が良好であり、特
に普通の段ボールを生産するコルゲートマシンに
わずかの改良を加えることによつて、段ボールの
生産と同時にフオームシートを貼着することもで
き、資材から製品に至るまでの製造工程の一貫性
によつて、フオームシート貼り段ボールの安価な
提供が可能である。

またフオームシートが摩擦抵抗を大きく示すも
のであるにも拘わらず、それを段ボール構造体の
流れ工程の中に繰り込ませることができ、その際
にフオームシートに亀裂、擦傷等の損傷が発生し
なく、またフオームシートの耐熱性が非常に小さ
いにも拘わらず、それを段ボール構造体に加熱し
ながら接着でき、その際にフオームシートに熱に
よる変質、変形がなく、フオームシートの材質を
維持し、美粧性を確保することができる。

更に、ダブルフエーサ部における冷却効率にも
優れ、且つシートの反り等の変形をも防止するこ
とができる。加わるにベルトの蛇行等のトラブル
や必要以上に長大なマシン設備も必要なく、品質
管理や生産管理も容易である等の優れた効果も認
められる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフオームシート貼り段ボールの従来の
製造装置を示す正面図、第２図ないし第５図はそ
れぞれフオームシート貼り段ボールの構造例を示
す断面図、第６図はこの発明方法の実施に使用し
た製造装置の概略を示す正面図、第７図は同製造
装置に使用したフオームシート貼り表ライナーの
断面図である。 Ｆ……フオームシート貼り段ボール、Ｐ……フ
オームシート、F₁，F₂，F₃……段ボール構造体、
１１，１２……糊ロール、１４……ウエイトロー
ル、１６……駆動ベルト、１７……発熱部、１９
……従動ベルト、２０……空回りロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原紙の外側面に軟質プラスチツクフオームシ
   ート系上張り材をラミネートしたプラスチツクフ
   オームシートラミネート紙をダブルバツカーライ
   ナとし、ダブルフエーサの加熱圧着部において、
   一方の段頂にライナを貼付けてなる片面段ボール
   の中芯の他方の段頂へ上記ダブルバツカーライナ
   の原紙側を連続的に加熱圧着させ次いで冷却部に
   おいて強制冷却させるにつき、それぞれ独立工程
   として加熱圧着部と冷却部とを構成し、中芯とラ
   イナとが合わさつた段ボール構造体の上記軟質プ
   ラスチツクフオームシート系上張り材と上記加熱
   圧着部との間に、加熱圧着部を周回動し、上記軟
   質プラスチツクフオームシート系上張り材との接
   合面が平滑で、且つ上記加熱圧着部を通過中に上
   記軟質プラスチツクフオームシート系上張り材の
   熱溶融を防止しながら加熱圧着部の最終端に到達
   時には上記加熱圧着部を完了させると共に上記軟
   質プラスチツクフオームシート系上張り材とは剥
   離性を有するベルト状介在物を滑走自在に介在さ
   せ、上記プラスチツクフオームシートラミネート
   紙が上記片面段ボールに接着するための熱量を緩
   和して徐々に与えることを特徴とする軟質プラス
   チツクフオームシート貼り段ボールの製造方法。 ２ ベルト状介在物が、ガラス繊維で強化した耐
   熱性プラスチツクを主材としてその表面にテフロ
   ン加工を施したものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３ ベルト状介在物が、耐熱性プラスチツクの主
   材表面にシリコン加工を施したものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方
   法。