JPS62116133A - 段ボールパネルを製造する方法 - Google Patents

段ボールパネルを製造する方法

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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〕 本発明は段ボール箱の上下の圧縮強度を従来よりも十分
に高くできる段ボールの構造に関する。
段ボール箱は近代の物理的流通システムにおいて重要な
役割を果しており、持続して加えられる荷重の下での段
ポール箱の上下方向の圧縮強度は、それに対して要求さ
れる主な機能の１つである。
〔従来の技術〕
従来の段ボールは波状板（乃至溝付板）とライナー（平
らな板）とから成っており、ここでは次のタイプのもの
を想定する。
片面タイプ・・・・・・１つの波状板の片側に１つのラ
イナーを接着したもの。
単−壁夕１ブ・・・・２つの波状板の間に１つのライナ
ーを接着したもの。
二ＴＬ壁タイプ・・・・・・３つライナーと２つの波状
板を用い、中央のうづナーの両側に波状板を接着したも
のの更に両側にう１ナーを接着したもの。
従来の波状板にはそれらに通常次の名称が付けられてお
シ、それらの構造の緒特性は次の通シである。
Ａ　　　　　１１０〜１２０　　　４．０〜４．８Ｃ１
１７〜１４０　　　２．８〜３．７Ｂ　　　　１５０〜
１６７　　　１．８〜２．５Ｅ　　　　　　　２９５〜
３２７　　　　　１．５〜１．８アール−シー拳マツキ
ー（Ｒ，Ｃ，ＭｃＫｅｅ）　、ジ工−・ダブリュー・ガ
ング−（Ｊ、Ｗ、　Ｇａｎｄｅｒ　）およびリュー・ア
ール・ワシュータ（Ｊ、Ｒ，Ｗａｃｈｕｔａ）の研究「
段ボール箱の圧縮強度算出式％式％ ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｃｓ）の原理を用
いているもので、ライナーおよび中間体（すなわち波状
側のこと２０年間における進歩に大舞く寄与した簡単化
した圧縮の式を導いている。その式は臨界座屈荷重およ
び極限破壊荷重の間の実験的な関係を基圧している。
）・Ｆ方向の圧縮強度に影響を及ぼす最も重要な組合わ
せ段ボールの性質は、溝に平行な方向の縁部圧縮強度で
あることが示されている。両方向のたわみスチフネス特
性も重装であることが示されている。箱の性能について
のそれらの簡単な指標は、最高の圧縮強度を達成する際
のボール紙の品質の最も重要な面に注意を集める丸めに
強調され、それらの指標は段ボール産業に良く寄与した
。
しかし、実際の箱の性能が前記マツキーの式により予１
ｆｌｌＪされろ性能とは異なることがあり−１とくに、
簡単な指標が維持されるとしても、ボール紙の使用状態
または特性上のバランス面での変化がある場合には実際
の箱の性能が前記マツキーの式により予測される性能と
は異なることがある。
〔発明の概要〕
本発明は、段ボール紙の臨界座屈特性が、縁部圧縮強度
よυも箱の内側のう１ナーの局所的な座屈に対する抵抗
値により良く表されるという発見を基にしている。よｐ
正確にいえば、それは座屈している（しかし唸だ破壊さ
れていない）箱パネルのくぼんでいる側のライナーであ
る。箱の内容物のために内側への座屈は阻止されるから
、そのライナーは普通は内側のライナーである。したが
って、普通でない構造のより厚い段ボールは、マツキー
の式から予測される圧縮強度対段ボール重量比よシ高い
比を持ち得ることがわかる。
そのために１本発明は２枚の平らな板の外部層と、溝の
ピークまたはそれの近くで互いに接合される少くとも２
つの波状板の内部溝付層とを備える段ボールの構造を提
供するものである。
この構造は、ボール紙の厚さを増し、ボール紙の強度を
外側ライナーに集中させることにより、圧縮対重量比を
最も高くできるという発見を基にしているものである。
従来の二重壁段ボールは厚さを増すというこのねらいを
達成してはいるが、中央のライナーは曲はスチフネスお
よび内側ライナーの座屈強度に対しては何も寄与してい
ない。
したがって、中央のライナーを無く丁ことにより圧縮対
重量比を更に高くできる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明による段、ボールの２つの実施例がそれぞれ第１
図および第２図に示されておシ、これらはＸ溝付構造と
呼ぶことにする。
段ボールの４枚パネルより成り、垂直縁部がひだによ多
接合されている構造の予測圧縮強度を計算するために、
コンピュータモデルを用いた。カラー（ｃｏｌｌａｒ）
　と呼はれる上記構造は、その垂直パネルの水平縁部が
、箱におけるパネルの比較的軟かい、ひだをつけられて
いる水平縁部より硬〈て、曲シにぐいと考えられる点に
おいて、箱とは異なるものである。この予測のために仮
定されているカラーは、縦３９０　ｒｎ　ｍ　ｓ横３９
０ｍｍ、高さ２９０ｍｍであった。比較された段ボール
は、２つの２１５９７ｍ２のライナーとＩＱの１１７ｐ
／ｍ”の波状板を有する単−壁膜ボール紙と、２つの１
３０９７ｍ２　と、２枚のｘｔ７ｓ＋／ｍ２Ｍ状板を有
するｘ４付段ボール紙とである。両方の段ボー々紙の全
重量は同じで、６００り７ｍ２　である。
予測される結果を第１表に示す。
第１表 標準段ボール　　　　５２９０ Ｘ溝付段ボール　　　８０９０ Ｘ溝付構造で約５０％の改善を示すそれらの予測結果を
基にして、Ｘ溝付段ボールの実験室試料がカラーに製作
され、そのカラーの圧縮試験により予測された結果が確
認された。
Ｘ溝付構造の段ボールの構成要素は１４０ｇ／ｍ２ライ
ナーと１１７９／ｍ　”の従来の「Ｃ」溝付波状板を用
いた２枚の片面タイプの段ボールであった。
それらの部品に慎重に接看剤を塗布し、波の頂部同士を
接合した。
市販されている従来の段ボールから、実験的に製作した
Ｘ溝付構造の段ボールに重量が近いものを２枚選択した
。第１の段ボールは２Ｘ２４０Ｐ／ｍ２のライナーと１
１７Ｐ／ｍ２の従来のｒｈＪ溝付のもので構成され、第
２の段ボールは２　Ｘ　２９３２／ｍ２のライナーとｌ
　ｌ　７９／ｍ２の従来の「Ｃ」溝付のものであった。
Ｘ溝付構造のものと従来の段ボールとを、ａ４００ｍｒ
ｎ、横４００ｍｍ５　　高さ２７０ｍｍのカラーに作っ
た。
その結果を第２表に示す。
第２表 ｒＸＪ溝付　　「Ａ」溝付ｒＣＪ溝付 ライナー、ｇ／ｍ２　　　１４０　　　　　　２４０　
　　２９３波状板、９／ｍ２　　２Ｘ１１７　　　　１
１７　　１１７出来上り段ポー ル、Ｍ量１．、．２　　　　６７３　　　　　６５ｔ　
　　７２８出来上り段ボー ル厚さ１．　　　　　７５５０　　　　　４６２０　　
４３４０紙の硬さＫｐ、＊　　　　　９１　　　　　　
４７　　１１３力ラー圧縮％Ｎ　　　　７８７０　　　
　４１３０　５３４０中　硬さは紙の餌に垂直な押しつ
ぶしに対する溝付構造の抵抗値管表す。
この表に示すカラー圧縮試験の結果、モデルによυ予測
されたＸ溝付構造では上下方向圧縮強度が５０％向上し
たことが確認された。この結果はマツキーの式により予
測されなかったものである。
Ｘ溝付構造段ボールの実験室試料と、従来の単−壁膜ボ
ールおよび二重１段ボールとの別の一連の試験を、種々
の部品の組合わせから実験室において行った。ある組合
わせはカラーに作り、ある組合わせは箱に作シ、ｌたお
る組合わせはカラーおよび箱の両方に作った。
それらの段ボールについての選択された試験結果を、第
３表および第４表と第３図、第４図および第５図に示す
。曲げスチフネス測定と座屈荷重測定を、２３０ｍｍ幅
スパンの中心に荷重をかけた７５ｍｍｍのビームに対し
て行った。
第３表および第４表でかっこ内に示されている数字は従
来の段ボールと比較した場合の、段ボールの単位重量当
シのＸ濤付構造段ポールの一改善を示す。
第３表 公休にわたってＣ溝付でＩｌｌ／ｍ”の波状板を用いた
。
率−壁　Ｘ溝付ＩＸ婢付２ ライナー、り／’ｍ２　２１０　　　１１７　　　　１
４０全紙要索９／ｍ２５９０　　５７３　　　６２０７
′−圧縮　４８１２　　−　　　　７２５４（４３％）
強度　Ｎ 紹圧縮強度　３９９９４７４４（２２チ〕　　−曲げス
チフネス、Ｎｍ 機械方向　９．１　　９．７（１０チ）　　　１２．５
（３１％）交差方向　４．６　７．４（６６％）　　　
８゜６（７８％）第４表 全体にわたってＣＭ付で１１７ｇ／ｍ２の波状板を用い
た。
準−壁　　Ｘ＠付 外部ライナー、Ｐ／１ｎ２１５５　　　２１０内部ライ
ナー、９／ｍ２１１７　　　　−全紙要素　　　　　　
７６６　　　７５９力２−圧縮強　　　　９３９２　　
１０１９０（ＩＯＬ）度、Ｎ 箱圧縮強度、Ｎ　　　　６５８９　　７４２５（１４％
）曲げステフネヘＮｍ 機械方向　　　　　１３．４　　　２４．７（８６％〕
交差方向　　　　　１１．４　　　１５．９（４１チ）
座屈荷重、Ｎ 機械方向　　　　　１１．１　　２４゜１（１１９％）
それらの段ボールの場合には、カラー圧縮強度対段ボー
ルのＸ量比の、Ｘ溝付構造段ボールの従来の単−壁膜ボ
ールに対する向上は４０〜５０ｑ／ｂであった。箱圧縮
強度における従来の単−壁膜ボールに対するＸ溝付段ボ
ールの向上は、カラー圧縮強度のそれよシは低いが、２
０％をこえていた。
従来の二重壁段ボールと比較すると、Ｘ溝付段ボールの
カラーおよび箱の圧縮強度対段ボール重量比は１０〜２
０％向上していた。
従来の二重壁段ボールの重量が小さい時の欠点は、中央
ライナーを設ける必要がおること、外部ライナーを軽く
しなければならないこと、したがって段ボールは波の頂
部の間でのこれらの外側ライナーの座屈によシ段ボール
が破壊されやすいことである。第４表と第５図に示され
ているＭＤ座屈荷重に対する試験結果は、この面におけ
るＸ＃Ｉ付構造の大きな利点を示している。したがって
、Ｘ溝付構造は、ライナーが溝付チップすなわち波の頂
部の間の座屈によりライナーが破壊しやすくなる前に、
よシ低い組合わされた段ボール重量限屓を有する。
二重壁段ボールと比較したＸ溝付構造の別の利点は、そ
れが必要な部品が１つ少いこと、および接層剤を塗布す
る線が１本少いことである。
本発明は従来のＡ、Ｂ、ＣまたはＥ溝付形状のいずれか
のチップ（波の頂部）とチップ（波の頂部）を組合わせ
ることに限定されるものではなく、平らな頂部の溝付構
造のような従来のものとは異なる溝付構造の組合わせも
含むものである。第２図はそのような平らな頂部の溝付
構造を示すものである。
本発明を行うに至った主な動機は、段ボールを厚くし、
低い溝押しつぶし７強度、低い溝せん断強度または波の
頂部同士の間隔が過大であるというような構造的な弱点
を生ずることなしに、外側ライナーに強度を集中するこ
とである。
Ｘ溝付構造の段ボールを形成する方法が第６図に示され
ている。・２つの波状板が従来の溝付はローラーで溝す
なわち波を付けられ、これらがライナーの取付は前に組
合わされる。
ライナー１０と、ライナー１１と、中間の波状板１２．
１３が一緒にされてＸ溝付段ボール１４を形成する・ 波状板用紙１２はローラー１５の上を通って、吸引用真
空箱１９付きの溝付はローラー１７の表面上へ送られ、
そこで溝付構造にされる。
波状板用紙１３が波状板１２と同様にローラー１６の上
を通って、真空箱２０付きの溝付はローラー１８の表面
上へ送られ、付着部２１によシ接着剤を塗布される。
波状板１２と１３は溝付はローラー１７と１８の間の接
触点において一緒に接合される。それらの溝付はローラ
ー１７．１８は溝の先端で確実に接合するように同期さ
せられる。溝の形成および接合を助けるために、各ロー
ラー１５　、１６．１７または１８を加熱することがで
きる。
組合わされた波状板１２．１３は真空箱２５の作用によ
り、同期されている溝付はローラー２４へ送られる。溝
を付けられた波状板に接着剤付着部２７により接着剤が
途布される。
ライナー１１がローラー２８と２４の上に送られて、組
合わされている波状板１２．１３に接合する。ライナー
１１と波状板１２．１３がローラー２４の上にある間の
接着剤の乾燥は、外部からの熱源またはマイクロ波源か
らのエネルギーにより助けることができる。
ライナー１０はベルト３５の上に送られる。このベルト
はローラー３６と３７の周囲を動かされる。これによシ
ラ１ナー１０は、組合わされて、接着剤付層部３４にお
いて接層剤が塗布されている媒体波状板１２と１３に接
合させることができる。このようにして形成された段ボ
ールは、ベルト２９と３５の間を通って抜き出される。
ベルト２９はローラー３０と３１の周囲を動いて、ベル
ト３５に逆の圧力を加える。最後の接着剤を乾燥させる
エネルギーはベルト２９と３５の所で加えることもでき
れば、その後で加えることもできる。
任意の部品または全ての部品を予熱、加湿または前処理
してから製造装置に送シこむことにより、形成および接
合を助けることができ、または製造され九段ボールに特
殊な性質を持たせることができる。
溝付きローラー２４には、完全に整形し丸しわではなく
て、機械加工されただけの溝を設けることができる。し
わを形成するためにはそのローラーは必要ではないから
、硬い耐磨耗鋼すなわちクロームめっきされた鋼から作
る必要はない。とれはローラー１５〜１８でも同様であ
る。それらのローラーは非金属材料で作ると適当である
。
ＸＷＩ＃付構造全構造するこの基本的な方法では、第６
図のローラー２４の代シに同期されたベルトを用いるこ
とができる。
この基本的な方法の別の実施例は、第６図のローラー２
４を用いず、−緒に接合されている波状板１２と１４が
元の溝付はローラーの一方にある間に、ライナー１１を
それらの波状板に接合させることができる。
次に本発明によシ得られる利点を記す。
１）　Ｘ溝付構造によシ段ボールを非常に厚くでき、か
つ外部ライナーに従来の段ボールよシ大きい圧縮強度を
集中させることができる。
２〕本発明の段ボールは溝付構造の他の構造的な要求、
すなわち、溝が押しつぶされることに対する適切な抵抗
、適切なせん断スチフネス、および受は容れることがで
きるはど小さい溝先端部の距離、を満丁。
３）　　Ｘ溝付構造の箱およびカラーの圧縮強度対膜ボ
ールｉｔ比は従来の率−壁膜ボールのそれより２０　＃
５０％高い。
４）　Ｘ溝付構造の箱およびカラーの圧縮強匿対段ボー
ル重量比は従来の二１ｉ壁段ボールのそれよシ２０〜３
０％高い。
５）　　Ｘ溝付構造の段ポールでは、段ポールの単位′
ｉ重量当の曲げスチフネスｔｉ、試験の方向と段ボール
の構造に応じて従来の段ボールの１０〜９０％高い。
６）　Ｘ溝付構造の段ボールでは、単位重量当シの座屈
荷重に対する抵抗値は従来の二重壁段ボールのそれより
１２０％高い。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明の段ボール紙の２つの可能
な構造を示す図、第３図、第４図および第５図は本発明
の段ボール紙と従来の段ボール紙の試験結果を示すグラ
フ、第６図は本発明の段ボール紙を製造する装置の略図
である。 １７．１８，２４・・・・溝付はローラー、１９．２０
．２５−・・・真空箱、２１・・・・接着剤付層部、２
９．３５・・・・ベルト。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）２枚の平らなシートの外部層と、溝のピークまた
    はそれの近くで互いに接合される少くとも２枚の内部溝
    付層とを備えることを特徴とする、段ボール箱を形成す
    るための段ボールパネル。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載の段ボールパネルであ
    つて、溝付層はわん曲したピークを有することを特徴と
    する段ボールパネル。
  3. （３）特許請求の範囲第１項記載の段ボールパネルであ
    つて、接合部の面積を広くするために溝付層は平らにさ
    れたピークを有することを特徴とする段ボールパネル。
  4. （４）２枚の板紙を溝形成ローラーの上に別々に送つて
    ２つの溝付層を形成する工程と、２つの溝付層の少くと
    も一方の溝付層のピークに接着剤を塗布する工程と、溝
    付層を整列させ、溝のピークにおいて２つの溝付層を互
    いに接合させる工程と、その後で２枚の平らなシートを
    溝付層に接合して２つの外部ライナーを形成する工程と
    から成る、２枚の平らなシートの外部層と溝のピークま
    たはそれの近くで互いに接合される２枚の内部溝付層と
    を備える段ボールパネルを製造する方法。
JP61206933A 1985-09-04 1986-09-04 段ボールパネルを製造する方法 Expired - Fee Related JPH068035B2 (ja)

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