JPS5828109B2 - ダンボ−ルノセイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中芯及びライナーの内少なくとも一方が紙製
の段ボールを製造するに際し、中芯用シートを段付ロー
ルにて波状加工し、該波状加工された中芯へ接着剤とし
て熱可塑性合成樹脂フィルムを所望厚みの溶融薄膜状に
て施しながらライナーを貼合せしめる段ボールの製造法
に関する。

段ボールは経済性、作業性に富み且つ保護機能及び移送
効率も高いので極めて秀れた包装適性を有するものとし
て包装材に多く使われている。

段ボールは既知の如〈従来様々の構造の物が開発され且
つ実施化されており多種に亘っている。

しかし、経済性にとむ紙製の段ボールは、水に弱く剛性
も足りないので、これが製品の機能に制限を加えていた
。

これは従来の段ボール製造法が水性澱粉糊を接着剤とし
て用いることに起因するもので、水溶状態の糊で貼合す
るには原紙が吸水性でなければならず、しかも最近のコ
ルケークのスヒードアップに依り吸水適性のより高い原
紙が要求されるのも益々上記の事情を助長していたもの
であり、これが結果的に製品の性能に耐水性、剛性の不
足となって現われて来ていたのである。

本発明は以上の如き従来の欠点を解消するために開発さ
れた新規な段ボール即ち中芯及びライナーの内少なくと
も一方が紙製の段ボールに於いて、中芯とライナー間に
熱可塑性合成樹脂製のフィルムを介在せしめ、該フィル
ムと中芯及びライナーを各々接着させて成る新規な段ボ
ールの製造方法に関するものであり、具体的には、中芯
材料を波状に段付加工させ乍ら、溶融状熱可塑性合成樹
脂フィルムを介して片側ライナーシートと７０〜１５０
℃に加熱された前段圧着ロールにより接着させて加熱状
態の片段面シートを造り、該片段面シートを再圧着ロー
ルにより冷却させて中芯材料と片側ライナーシートとの
接合を確実にする前段工程と、前記前段工程で得られた
片段面シートを１００〜１８０℃に加熱された固定ロー
ルによりそのライナー側を加熱すると同時に他のライナ
ーシートと溶融状熱可塑性合成樹脂フィルムを、前記固
定ロールの加熱温度より低い４０〜１５０°Ｃに加熱さ
れた後皮圧着ロールにより固定ロールと挾持し乍ら片段
面シートと接着できるようにした後段工程とより成る段
ボールの製造法である。

以下、本発明の一態様を図面に基いて説明する３図にお
いて、１は上ライナーミルロールで、平板状ライナーシ
ートＢがこれより送り出される。

このライナーシートＢはさらに、上ライナーフレヒート
ロール２を介して前皮圧着ロール３に送られる。

一方、中芯原紙Ａは、中芯ミルロール４により送り出さ
れ湿度調節器５、テンションロール６を介して中芯フレ
ヒートロール７に送られる。

さらに中芯テンション微調整ロール８を経て、上段段付
ロール７および下段段付ロール１０で段付けされた後、
押出機から押出される溶融状熱可塑性合成樹脂フィルム
Ｃによりライナーシート貼合される。

而して、上述した中芯Ａ及びライナーＢ及び後述するラ
イナーＢ′の材質としてはクラフト原紙、撥水性紙類、
耐水性紙類、ジュート、普通紙、又合成樹脂類としては
ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレン
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン等及びこれにタルク、石膏の如き充
填材を混合したもの、更に撥水性紙類、耐水性紙類、ク
ラフト、ジュートに各々上記合成樹脂類を積層したもの
並びに金属類を主原料としたシート乃至これらをラミネ
ートした原紙が使用でき、又中芯の場合これらに加えて
セミケミカルバルブ又はセミケミカルバルブと上記の積
層したものとの積層物その他を用いることができる。

ところで、勘かる段ボール製造に於いては、接着剤とし
ての溶融状熱可塑性合成樹脂溶融フィルムＣは不可欠で
あり、これには下記物質群のうちより第１群もしくは第
１群と他群（第２群、第３群として後述する。

）の組み合わせて成る組成物を０．０１〜１．０ｍπ好
ましくは０．０１５〜０．０７關の厚さの溶融薄膜状と
して中芯及びライナー用の両シート間に介在させればよ
い。

第１群：ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、
ポリアクリルニトリル等の熱可塑性樹脂群 第２群：粘着付与樹脂群、トール油ロジン、ウッドロジ
ン、ピネン糸−フェノール系共重合樹脂等 第３群：可塑剤、ワックス等 尚、上記組成物のうち経済性、作業性、接着性等を考慮
すればポリオレフィン特にポリエチレン糸樹脂が紙との
接着力に秀れ、且つフィルム成形性に富んでおり安価で
もあって入手し易く、高速大量生産に適している。

例えば、第１群としてポリエチレンを選んだ場合、３０
０〜３１０’Ｃの範囲でフィルム状に押出して両シート
間に介在させるのが好ましい。

本発明に於いて熱可塑性樹脂を用いるとしたのは押出し
積層装着するのに都合がよく段ボールの連続生産に適す
るからであり、又耐水性が良好だからである。

そして又これらの内でも特にポリオレフィン系樹脂の使
用を好ましいとしたのは、樹脂に延展性があり高速度で
生産できること、耐衝撃性があり段ボール自体の落下に
強いこと２更に安価であること等に困るものである。

引続いて本発明の一態様について説明する。

上ライナープレヒートロール２および前段圧着ロール３
は７０〜１５０℃に保たれており、これにより平板状ボ
ライナーシートＢが予熱されて押出された溶融状熱可塑
性合成樹脂フィルムＣとの接着が良好に保たれる。

一方、中芯Ａを段付けする場合、保形性を向上させるた
めには、稍高めの温度に予熱する必要がある。

そのため、中芯プレヒートロール７および上段段付ロー
ル９は、それぞれ約１４０〜１８０℃に保たれている。

かくして、予熱された中芯原紙Ａは、上段段付ロール９
、下段ロール１０の咬合部に送られ段付されるのである
が、従来この部位の中芯原紙Ａには、中芯プレヒートロ
ール７、その他のガイドロール等のために、可成りのバ
ックテンションがかかりやすく、かつその結果テンショ
ンの変動が犬であるので、通常謂われている段割れ、段
とび等が発生しやすかったり段付後の保形性が悪く、ラ
イナーと接着する以前に、波形状が解消したり変形した
りしやすい欠点があった。

本発明者等は、この点を改善すべく研究した結果段付ロ
ール加工以前に、中芯テンション微調整ロール８を設け
、中芯Ａのテンションを一定の範囲に微調整することが
好ましい。

これにより、段割れ１段とび、シワ等の全くない保形性
の良い波形の中芯Ａが成形出来ることができる。

この中芯テンション微調整ロール８は、金属ロールとゴ
ムロールの対からなり、上段段付ロール９，１０との変
速比は１：１．４５〜１．６０好ましくは１．５２使用
中芯長 〜１．５５の範囲で段繰率（で示される）段付後生芯長 に近似して微調整出来ることが望ましい。

またこの中芯テンション微調整ロール８も予熱されてい
ることが望ましい。

中芯Ａの波形の保形性をさらに完全なものとするために
、下段段付ロール１０には、吸引式ロールを用い、段付
された中芯原紙Ａが少くとも上段段付ロール９を離れて
から、前段圧着ロール３に接するまでの間、減圧機構に
より下段ロール１０に吸引されている様にすることも出
来る。

また例えば符号１１で示す様な当接部材で段付けされた
中芯Ａの表面を軽く押えてやってもよい。

従来法による接着方式では、糊料をコーティングロール
で段付中芯原紙Ａの山部に塗布したのち、平板状ライナ
ーシートＢを圧着していたので、段付中芯原紙Ａが上段
ロール９を離れ、前段圧着ロール３に接する迄の距離が
犬であり、段付中芯原紙Ａの形状維持にも困難があった
が、本発明によると糊料コーティングロールが不要であ
るので、上段段付ロール９と、前段圧着ロール３の距離
を小にすることが出来従って、保形用の当接部材１１も
簡単な装置で済む利点がある。

更に、本発明による中芯Ａと平板状ライナーシートＢと
の接着には溶融状熱可塑性合成樹脂フィルムＣを介して
接着させているので前段圧着ロール３により中芯Ａと平
板状ライナーシートＢが圧着された後も引続いてなお合
成樹脂層が固化するまで圧着を持続する事が望ましい。

ロール１２はこのための再圧着ロールであって、その内
部には水が流通させてあって積層物を圧着し且つ冷却す
る作用を奏する。

又、積層物の冷却を更に早めるために積層物の金山に亘
って横巾を有するエアーナイフ１３により空気を吹きつ
ける事もある。

斯くして再圧着ロール１２で冷却された片段面シートＧ
はガイドローラー、ガイドベルト１４等を経て、ブリッ
ナ１５に至る。

ここでは、前段工程である処の片段面付シート加工の成
形速度と、後段工程である処の両段面シート加工の成形
速度との変動差を緩衝するために所要長のたるみ部分（
ブリッナ１５）を設けて作業上の不都合が生じないよう
に考慮しである。

片段面シートＧは、ブリッナ１５より後段工程へ移行す
る最初の工程で調湿器１６により蒸気を吹き付けられ若
干湿度を附与され巾調整機１７によりローラーの所定位
置を通過するように規制され、片段面シートプレヒート
ロール１９に向う。

尚、１８は片段面シートに適正なテンションを与えるた
めの錘りである。

鼓に於いて、片段面シートプレヒートロール１９は約１
００°Ｃに保たれており、片段面シートＧはライナー側
から予熱されるがこれに続いて更に中芯側から赤外線ヒ
ータ２０により予熱される。

又、一方、下ライナーシートＢ′は、下ライナーミルロ
ール２２から繰り出され、８０℃〜１６０℃に保たれて
いる下ライナープレヒートロール２３により予熱された
後、後段圧着ロール２５、固定ロール２６間に導かれ、
ここで押出機２１から押出された溶融状熱可塑性樹脂フ
ィルムＣにより片段面シートＧと合体される。

而して、斯かる両段面圧着を行う場合、圧着ロールの温
度管理は、特に重要である。

このロールが適正に維持されていないと出来上ったシー
トにソリやユガミが生じて商品価値に満足すべきものが
得られない。

圧着部の近傍には押出機２１が設置されており、３００
℃〜３１０℃の高温で樹脂を押出す必要がある事から下
ライナーシートＢ′および片段面シートＧに不可避的に
熱的影響を与える。

特に平板状で質量も小さな下ライナーシートＢ′が大き
な影響を受ける。

そこでこれを補償するため、下ライナーシートＢ′に通
接する後段圧着ロール２５の温度を片段面シートＧに当
接する固定ロール２６の温度よりも可成り低くするとソ
リやユガミ等のない商品価値の高い製品を得ることがで
きる。

即ち、固定ロール２６は通常１００〜１８０℃。

後段圧着ロール２５は４０〜１５０℃の範囲に維持され
るのが好ましく、後段圧着ロール２５と固定ロール２６
の温度差は２０〜１４０’Ｃ好ましくは４０〜１００’
Ｃ程度の範囲にあるのが好ましい。

斯くして両面にライナーを積層した段ボール紙を得るが
、直ちにエアーナイフ２７からの空気で冷却されると共
に、フェルトベルト２８．２９の間に挾持され乍ら製品
出口へと向う。

このフエルトベルト２８，２９は適当な方法で冷却され
ておす且つウェイトロール３０，３０によりプレスされ
ているので積層段ボールシートはこのフェルトベルト２
８．２９に挾持されている間に圧接且つ冷却されて整形
される。

この後、必要に応じて更にエアーナイフ３１による冷却
更に調湿器３２による調湿作用等の工程を経て、裁断機
３３により所望の長さに切断されるものである。

本発明は叙上の如く中芯材料を段付加工し乍ら片側ライ
ナーシートと接合する工程に於いて片側ライナーシート
を比較的高い温度に予熱し、コルゲート加工された高温
状態の中芯材料と更には押出されて供給される溶融状熱
可塑性合成樹脂フィルムによって比較的高い温度に於い
て片段面シートが得られるので接着状態が頗る良く而か
もこの高温状態は直ちに再圧着ロールにより冷却保形さ
れるため接着不良等の支障を生じないと共に、次の工程
に於いて残りのライナーシートを片段面シートに接合す
る際、該片段面シートのライナー側を固定ロールにより
比較的高温に予熱し添合側のライナー側は後段圧着ロー
ルにより比較的低温を以って加熱し、前工程と同様に溶
融状熱可塑性合成樹脂フィルムによって両面ライナー接
着が行えるようにしたものであるからソリやヒズミ等の
派生なく極めて高品質な段ボールを得ることができるも
のである。

本発明は以上に明記した如く、中芯及びライナーの内金
なくとも一方を紙製のものとすると共に、中芯並びにラ
イナー用の素材として紙、合成樹脂、金属を主原料とし
た単独又はこれらのラミネートシートを用い、段付ロー
ルにて中芯用シートに波状加工すると共に、該中芯の両
側へ所望厚みで且つ溶融薄膜状の熱可塑性合成樹脂フィ
ルムを接着剤として施しながらライナー用シートを圧着
せしめて所望の段ボールを製造するので非常に数多くの
利点及び効果が期待できるものである。

即ち、従来法の如く水性接着剤の加熱硬化、乾燥工程が
不要なため熱板が不要でプラント全体のコンパクト化が
可能であり、又従来の完全耐水糊やホットメルト接着剤
利用の方法に比べ極めて作業性は向上し、１つの工程で
貼合とラミネート処理が完了し得るものであり更に１つ
のコルゲータ機械によって全紙段ボールから半合成樹脂
段ボールに到るまで多様な製品を市場の要求に応じて自
由に生産できる。

また、全合成樹脂段ボールの製法の如く、溶融押出しさ
れた樹脂を直接中芯又はライナーとして使用しないので
、冷却装置が簡略化され、しかも接着層は薄い樹脂膜を
使用するので、早く固化され段付きが早く確実に行われ
る等の利点がある。

以下に実施例を示す。

実施例 １ 第１図の装置を使用し、次の成形条件で、両面ライニン
グの段ボールシートを製造した。

（１）使用原紙 材質：東海パルプ工業製クラフトパルプ原紙坪量：上ラ
イナーシートＢ ２２０ｇ／ｍ中
芯Ａ １８０ｇ／ｍ下ライナーシートＢ’
２２０ｇ／ｍ（２）接着剤 材質：三菱油化製低密度ポリエチレン、商品名Ｍ−３１ ＭＩ：８ 比重：０．９１８ 押出温度：３０５°Ｃ 押出厚：２５〜３５μ （３）成形条件 シート巾：１０５０ｍｍ 成形速度：３０ｍ／分 （結果） 本製造方法による段ボールは、 製造された。

長時間安定して 尚、本製造方法による紙段ボールと一般紙段ボールの品
質を次表に示す。

実施例 ２ 実施例１の条件下に段付ロール９，１０に対する微調整
ロールの速度比の最適範囲を求めるために次の実験を行
った。

微調整ロールの条件は次の通りである。

（結果） 微調整ロールを作動しないと、中芯原紙プレヒーターや
、ガイドローラ一群の影響などで、中芯原紙のテンショ
ンが直接に段付ローラー人口まで作用しやすく、且つそ
れが大きく変動するため、シワ、段とび、バイロウ、段
割れが発生しやすい。

微調整ロールを作動さすると、この様なテンションの変
動を完全に解消出来、安定した中芯段付成形が出来た。

微調整ロールの速度と段付ロールの速度の比は、段繰率
に近似させると最も安定した中芯段付が出来る。

本実施例では、変速比１．５２〜１．５５で最も成形が
安定しており、 １．５２以下では、段割れが発生しやすく、１．５５以
上では、シワ、段トビ、バイロウが発生しやすい。

実施例 ３ 実施例１の方法に加えるに再圧着ロール１２の効果の有
無を確めるために、以下の条件で再圧着を行った。

（結果） 圧着後の製品を、ＪＩｓ−Ｚ−０４０２によるピンテス
ター法で測定したところ、次表の結果を得た。

この結果に拠れは、再圧着ロール１２により圧着と冷却
を行うことにより、より一層接着強度が向上することが
判る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る段ボールの製造法の製造過程について
一態様を示す説明図である。 １・・・・・・上ライナーミルロール、３・・・・・・
前段圧着ｏ−／Ｌ／、４・・・・・・中芯ミルロール、
９，１０・・・・・・段付ロール、１２・・・・・・再
圧着ロール、１５・・・・・・ブリッヂ、２２・・・・
・・下ライナーミルロール ２５・・・・・・後段圧着
ロール、２６・・・・・・固定ロール、２８゜２９・・
・・・・フェルトベルト、Ａ・・・・・・中芯材料、Ｂ
。 Ｂ′・・・・・・ライナー材料、Ｃ・・・・・・溶融状
熱可塑性合成樹脂フィルム、Ｇ・・・・・・片段面シー
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中芯材料を波状に段付加工させ乍ら、溶融状熱可塑
   性合成樹脂フィルムを介して片側ライナーシートと７０
   〜１５０’Ｃに加熱された前段圧着ロールにより接着さ
   せて加熱状態の片段面シートを造り、該片段面シートを
   再圧着ロールにより冷却させて中芯材料と片側ライナー
   シートとの接合を確実にする前段工程と、前記前段工程
   で得られた片段面シートを１００〜１８００Ｃに加熱さ
   れた固定ロールによりそのライナー側を加熱すると同時
   に他のライナーシートと溶融状熱可塑性合成樹脂フィル
   ムを、前記固定ロールの加熱温度により低い４０〜１５
   ００Ｃに加熱された後段圧着ロールにより固定ロールと
   挟持し乍ら片段面シートと接着できるようにした後段工
   程とより成る段ボールの製造法。