(57)【要約】【課題】本発明は、箱圧縮強度を効果的に発現させることのできる段ボール用ライナーを提供することを主な目的とする。【解決手段】少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーであって、ライナーを用いて形成された段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じることを特徴とする段ボール用ライナー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーであって、前記ライナーを用いて形成された段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、前記段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じることを特徴とする段ボール用ライナー。
【請求項２】
ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．１８−１で規定する層間強度が４００ｋＰａ以上、６００ｋＰａ以下である、請求項１に記載の段ボール用ライナー。
【請求項３】
カチオン性の紙力増強剤が紙層の全パルプ１００質量部に対して、０．１〜１．２質量部で含有され、前記紙力増強剤のうち５０質量％以上が表層に含有される、請求項１または２に記載の段ボール用ライナー。
【請求項４】
表層のパルプのうち、針葉樹クラフトパルプが２０〜９０質量％の割合で含有される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の段ボール用ライナー。
【請求項５】
紙層の全パルプのうち、針葉樹クラフトパルプが４．０〜２０質量％の割合で含有される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の段ボール用ライナー。
【請求項６】
紙層の層数が２〜５であり、ライナーの坪量が１６０〜３４０ｇ／ｍ２である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の段ボール用ライナー。
【請求項７】
少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーを用いて段ボール箱の箱圧縮強度を高める方法であって、段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、前記段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、請求項２〜６のいずれか１項に記載の段ボール用ライナーを用いたことを特徴とする方法。
【請求項９】
少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーの判別方法であって、前記ライナーを用いて形成された段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、前記段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じるものの方が生じないものの方に比べて、箱圧縮強度が高い段ボール用ライナーであることを判別する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボール箱を圧縮した際に、側面と天面及び／または底面との境界部分、換言するとスコア部（罫線折り曲げ部）におけるライナーの層間剥離を促進させることにより、箱圧縮強度の向上に寄与する段ボール用ライナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品、青果物等の輸送や保管に使われる包装材料として、段ボール箱が広く使用されている。段ボール箱の設計に関する重要な品質項目の１つとして、箱圧縮強度が挙げられる。箱圧縮強度を向上させる方法としては、構成する原紙、すなわちライナー、中芯のＪＩＳ  Ｐ  ８１２６で規定する圧縮強度を向上させることが考えられる。
【０００３】
一方、多層抄き紙によって構成されるライナーや板紙を接着剤などで接合したときに、所要の接着強度を得るために、湿紙間の抄き合せ箇所に向けて紙力増強剤を噴霧して層間強度を向上する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３７２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えば中芯は同一とし、圧縮強度の異なるライナーを使用して作製した段ボール箱の圧縮強度を測定すると、必ずしも圧縮強度の高いライナーを使用した段ボール箱の方が箱圧縮強度が高いとは限らないということがある。これは、箱圧縮強度に影響するライナーの物性として、圧縮強度以外の因子が関係していることによるものと考えられる。
【０００６】
したがって、本発明は、箱圧縮強度を効果的に発現させることのできる段ボール用ライナーを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解消するために、段ボール箱の圧縮強度に影響を及ぼすライナーの物性について鋭意研究を重ねた結果、ライナーの層間強度が低い方が、箱圧縮強度が大きくなることを知見した。以上から、更に検討した結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、下記の段ボール用ライナーに係る。
【０００８】
項１：少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーであって、前記ライナーを用いて形成された段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、前記段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じることを特徴とする段ボール用ライナー。
【０００９】
項２：ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．１８−１で規定する層間強度が４００ｋＰａ以上、６００ｋＰａ以下である、項１に記載の段ボール用ライナー。
【００１０】
項３：カチオン性の紙力増強剤が紙層の全パルプ１００質量部に対して、０．１〜１．２質量部で含有され、前記紙力増強剤のうち５０質量％以上が表層に含有される、項１または２に記載の段ボール用ライナー。
【００１１】
項４：表層のパルプのうち、針葉樹クラフトパルプが２０〜９０質量％の割合で含有される、項１〜３のいずれか１項に記載の段ボール用ライナー。
【００１２】
項５：紙層の全パルプのうち、針葉樹クラフトパルプが４．０〜２０質量％の割合で含有される、項１〜４のいずれか１項に記載の段ボール用ライナー。
【００１３】
項６：紙層の層数が２〜５であり、ライナーの坪量が１６０〜３４０ｇ／ｍ２である、項１〜５のいずれか１項に記載の段ボール用ライナー。
【００１４】
項７：少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーを用いて段ボール箱の箱圧縮強度を高める方法であって、段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、前記段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じるステップを含むことを特徴とする方法。
【００１５】
項８：項７に記載の方法において、項２〜６のいずれか１項に記載の段ボール用ライナーを用いたことを特徴とする方法。
【００１６】
項９：少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーの判別方法であって、前記ライナーを用いて形成された段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、前記段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じるものの方が生じないものの方に比べて、箱圧縮強度が高い段ボール用ライナーであることを判別する方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の段ボール用ライナーは、箱圧縮強度を効果的に発現させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明における段ボール用ライナー（以下、単にライナーともいう）は、少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有している。表層は段ボールシートの表面を形成し、裏層は段ボールシートの中芯と接着される裏面を形成する。表層と裏層との間に形成される中層、表層と中層との間に形成される表下層を備えていてもよい。
【００１９】
本発明におけるライナーは、これを用いて形成された段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じるものである。これにより、層間剥離を生じないものに比べて箱圧縮強度を高める顕著な効果が得られる。箱圧縮強度が高まる理由は明らかでないが、層間剥離を生じたライナー各層が圧縮の進行とともに柔軟に折り畳まれ、側面と天面及び／または底面との境界部分が平面で支持されやすくなり、回転剛性が向上して箱圧縮強度を効果的に発現させていると考えられる。一方、層間剥離を生じないものは、境界部分が点で支持されやすくなるために、回転剛性が低下し、より小さい圧縮荷重で側面が撓んで座屈するものと考えられる。ここで、箱圧縮試験は、フラップをもつ段ボール箱によるものである。また、本発明における効果は、段ボールシートのフルート構成には特に限定されない。
【００２０】
本発明では、ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．１８−１で規定する層間強度を６００ｋＰａ以下に調節することにより、層間剥離を調整することが好ましい。これにより、箱圧縮試験の際に、段ボール箱の側面が座屈する降伏強さより小さい圧縮荷重で層間剥離を生じさせることができる。一方、４００ｋＰａ以上とすることにより、断裁時の紙粉、製函時や印刷時の紙剥けが発生するのを抑えることができる。層間強度を下げる方法としては、例えばパルプ叩解の緩和、ウェットプレス圧の減少、紙力増強剤の減配等が挙げられる。
【００２１】
本発明では、カチオン性の紙力増強剤が紙層の全パルプ１００質量部に対して、０．１〜１．２質量部で含有され、紙力増強剤のうち５０質量％以上が表層に含有されることが好ましい。より好ましくは、０．２〜１．２質量部である。これにより、ライナーの層間強度を好ましい範囲に調節して、層間剥離を調整することができる。また、カチオン性の紙力増強剤は、表層に多く含有させることにより紙粉や紙剥けの発生を抑える効果も得られるため、５０質量％以上１００質量％以下の範囲で含有させればよい。ここで、紙層の全パルプとは、少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層の全てのパルプを合計したものであり、例えば表層と裏層からなる場合は、表層のパルプと裏層のパルプを足し合わせたものである。
【００２２】
カチオン性の紙力増強剤としては、特に限定されないが、例えばカチオン変性デンプン、ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂等のカチオン性の薬品が挙げられる。本発明の効果を損なわない限り、その他各種のアニオン性、両性の紙力増強剤を併用することができる。
【００２３】
本発明では、表層のパルプのうち、針葉樹クラフトパルプが２０〜９０質量％の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、２０〜６０質量％である。また、紙層の全パルプのうち、針葉樹クラフトパルプが４．０〜２０質量％の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、４．０〜１０質量％である。これにより、クラフトパルプを含有する表層と古紙パルプを含有する層との層間強度を調節して、好ましい範囲に調整することができる。また、クラフトパルプの含有割合を増やすことにより、罫割れを防ぐ効果をも得られる。
【００２４】
表層以外の裏層、中層及び表下層等を構成するパルプとしては、特に限定されず、例えば木材パルプである未晒、晒の化学パルプ、機械パルプ、非木材パルプ、及びケント古紙、雑誌古紙、チラシ古紙、新聞古紙、オフィス古紙、情報用紙古紙、段ボール古紙、板紙古紙、紙器古紙等の古紙を脱墨して得られたパルプ、マニラ麻等のパルプから選ばれる一種又は二種以上を適宜配合して使用される。２層の場合は裏層に、３層以上の場合は中層に、コストダウン及び省資源を目的として脱墨されない古紙パルプが一般に使用されるが、ライナーのグレードにより使用するパルプについて適宜選択して用いることが望ましい。
【００２５】
パルプの叩解度（ＣＳＦ）は、特に限定されないが、２００〜５５０ｍｌ程度が好ましい。
【００２６】
ライナーの紙層の数は、３層以上の紙層を有することが好ましいが、上限は特に限定されず、６層程度とすればよい。また、ライナーの坪量は、１６０〜３４０ｇ／ｍ２程度が好ましい。１６０ｇ／ｍ２以上とすることにより、剛性を高めて胴膨れを抑制できる。一方、３４０ｇ／ｍ２以下とすることにより、成形加工性を向上できる。
【００２７】
本発明におけるライナーは、２層以上のパルプを主原料とする紙層を抄き合わせて多層構造とするものであるが、公知の多層抄き抄紙機、例えば長網フォーマー、円網フォーマーを組み合わせた抄紙機によって製造することができる。本発明の効果を損なわない限り、抄き合わされる際の各層間に澱粉等の接着剤を噴霧または塗工することにより、各層間の強度を調節することも可能であるが、本発明では層間澱粉を用いないことが好ましい。
【００２８】
本発明における少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーを用いて段ボール箱の箱圧縮強度を高める方法は、段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じるステップを含むことを特徴とする。層間剥離を生じるステップを経ることによって、箱圧縮強度を効果的に発現させることができる。
【００２９】
本発明では、箱圧縮強度を高める方法として、ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．１８−１で規定する層間強度が４００ｋＰａ以上、６００ｋＰａ以下である段ボール用ライナーを用いることが好ましい。また、カチオン性の紙力増強剤が紙層の全パルプ１００質量部に対して、０．１〜１．２質量部で含有され、紙力増強剤のうち５０質量％以上が表層に含有される段ボール用ライナーを用いることが好ましい。
【００３０】
また、本発明は、箱圧縮強度の高い段ボール用ライナーのいわゆるスクリーニング方法である。すなわち、本発明は、少なくとも表層及び裏層からなる２層以上の紙層を有する段ボール用ライナーの判別方法であって、前記ライナーを用いて形成された段ボール箱のＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じる箱圧縮試験の際に、前記段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーの各層の少なくとも１つの層間に層間剥離を生じるものの方が生じないものの方に比べて、箱圧縮強度が高い段ボール用ライナーであることを判別する方法である。これにより、段ボール用ライナーの材料や構成を適切なものに設計することができる。
【実施例】
【００３１】
本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、特に断わらない限り、「部」及び「％」はそれぞれ「質量部」及び「質量％」を示す。
【００３２】
実施例１
針葉樹クラフトパルプ及び段ボール古紙パルプを原料とし、多層抄き抄紙機を使用して抄紙を行い、坪量２８０ｇ／ｍ２の段ボール用ライナーを得た。抄紙条件は、カチオン性の紙力増強剤を紙層の全パルプの合計１００質量部に対して、０．５質量部で含有し、表層のパルプのうち、針葉樹クラフトパルプを２５質量％の割合で含有した。なお、カチオン性の紙力増強剤は全て表層に含有させた。また、針葉樹クラフトパルプは紙層の全パルプのうち６質量％であった。
【００３３】
上記の段ボール用ライナーの圧縮強度をＪＩＳ  Ｐ  ８１２６に準じて、Ｚ軸強度（層間強度）をＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．１８−１に準じて測定した。また、この段ボール用ライナーに一般中芯１６０ｇ／ｍ２を貼合することによりＡ段の両面段ボールシートを得た。更にこの段ボールシートを用いて箱寸法がＬ／Ｗ／Ｄで３７５／２５５／１８０ｍｍのＡ式の段ボール箱を作製し、箱圧縮強度をＪＩＳ  Ｚ  ０２１２に準じて測定した。さらに、箱圧縮試験において段ボール箱の側面の座屈に至るまでに、側面と天面及び／または底面との境界部分のライナーに層間剥離が生じるか否かを、目視にて切断面を観察して評価した。
【００３４】
実施例２
実施例１と同様にして、Ｚ軸強度の異なる段ボールライナーを得て、各種評価を行った。
【００３５】
比較例１
カチオン性の紙力増強剤を紙層の全パルプの合計１００質量部に対して、１．５質量部で含有し、表層のパルプのうち、針葉樹クラフトパルプを１５質量％の割合で含有した以外は実施例１と同様にして段ボール用ライナーを得た。なお、カチオン性の紙力増強剤は３０質量％を表層に含有させた。また、針葉樹クラフトパルプは紙層の全パルプのうち３．５質量％であった。さらに、実施例１と同様にして各種評価を行った。
【００３６】
実施例１、実施例２及び比較例１の評価結果は、表１に示す通りであった。
【００３７】
【表１】
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