(57)【要約】【課題】防湿性に優れ且つ強度特性にも優れる段ボールを提供すること。【解決手段】中芯２の両側にライナー３、４が接着された段ボールである。中芯２とライナー３との間に、疎水性を有する発泡性樹脂５が発泡した状態で充填されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中芯の片側又は両側にライナーが接着された段ボールにおいて、前記中芯と前記片側のライナー又は前記両側の何れかのライナーとの間に、疎水性を有する発泡性樹脂が発泡した状態で充填されていることを特徴とする段ボール。
【請求項２】
前記中芯及び前記ライナーが前記発泡性樹脂で接着されている請求項１記載の段ボール。
【請求項３】
段ボール箱に組み立てたときに、少なくともその周壁部を構成する外表面側の前記ライナーと前記中芯との間に、前記発泡性樹脂が充填されている請求項１又は２記載の段ボール。
【請求項４】
請求項１記載の段ボールの製造方法であって、前記ライナーの樹脂塗工面に前記発泡性樹脂を塗工する発泡性樹脂の塗工工程と、塗工された該発泡性樹脂の表面に前記中芯を重ね合わせる中芯及びライナーの積層工程と、前記発泡性樹脂を発泡させて前記中芯と前記ライナーとの間を該発泡性樹脂で充填する発泡性樹脂の発泡工程とを具備する段ボールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防湿性、断熱性及び強度を備えた段ボール及び該段ボールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
段ボールは、中芯と称する波形の紙材の片側又は両側にライナーと称する紙材を接着した積層構造を有する包装材料であり、安価に製造できることから広く利用されている。
【０００３】
ところで、従来から段ボール箱に用いられている段ボールは、湿度の高い環境下に配されると、容易に吸湿してしまうため、該段ボールで形成された段ボール箱は、座屈強度等の強度特性が低下してしまう問題があった。このような問題を解決する手法として、外側のライナーの外表面に防湿性のフィルムを貼り合わせた段ボールが提供されているが、段ボール箱の外表面が滑りやすくなるため、取り扱いに不便であった。また、単にフィルムを貼り合わせているので、得られる段ボール箱は、座屈強度等の強度特性に優れるものではなかった。
【０００４】
一方、段ボールの座屈強度を高めた従来技術としては、側壁部を補強壁部で二重壁化して補強し、座屈強度を高めて耐久性を向上させたものが知られている（（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１２５７４３号公報
【０００６】
しかしながら、この技術は、多数の部材を必要とするため、その組立に要する工程も多数必要となり、生産性の点で課題を有している。
【０００７】
従って、本発明の目的は、防湿性に優れ且つ強度特性にも優れる段ボール及び該段ボールを効率よく製造することができる段ボールの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中芯の片側又は両側にライナーが接着された段ボールにおいて、前記中芯と前記片側のライナー又は前記両側の何れかのライナーとの間に、疎水性を有する発泡性樹脂が充填されていることを特徴とする段ボールを提供することにより、前記目的を達成したものである。
【０００９】
また、本発明は、前記本発明の段ボールの製造方法であって、前記ライナーの樹脂塗工面に前記発泡性樹脂を塗工する発泡性樹脂の塗工工程と、塗工された該発泡性樹脂の表面に前記中芯を重ね合わせる中芯及びライナーの積層工程と、前記発泡性樹脂を発泡させて前記中芯と前記ライナーとの間を該発泡性樹脂で充填する発泡性樹脂の発泡工程とを具備する段ボールの製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の段ボールを、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の段ボールの一実施形態の断面構成を示すものである。図１において、符号１は、段ボールを示している。
【００１２】
図１に示すように、段ボール１は、中芯２の両側にライナー３、４が接着され、中芯２とライナー３との間に、疎水性を有する発泡性樹脂５が発泡状態で充填されている。
【００１３】
本実施形態の段ボール１は、中芯２及びライナー３は充填された前記発泡性樹脂５で接着されており、また、中芯２及びライナー４は、中芯２の下向き凸の突部２０に塗工された接着剤６で接着されている。
【００１４】
前記中芯２には、従来から段ボールに用いられている通常のものを特に制限無く用いることができる。中芯２には、例えば、厚さＴ２が２〜５ｍｍ、坪量が１００〜３００ｇ／ｍ２のものを用いることが好ましい。
【００１５】
前記ライナー３、４には、従来から段ボールに用いられている通常のものを特に制限無く用いることができる。ライナー３、４は、同じライナーを用いることもできるが、材質、厚さ、或いは坪量の異なるものを組み合わせることもできる。
【００１６】
前記発泡性樹脂５には、硬質フォーム、半硬質フォーム、軟質フォームの何れをも用いることができるが、得られる段ボールを、防湿性に加えて、機械的強度に優れたものとする観点から、硬質フォームが好ましい。
【００１７】
前記発泡性樹脂５は、密度が２５〜５０ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。また、発泡性樹脂５は、独立気泡率が７０〜９０％であることが好ましい。
【００１８】
前記発泡性樹脂５の樹脂成分としては、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の発泡プラスチックに用いられる各種樹脂が挙げられ、これらの中でも、防湿性、機械的強度、接着性等の点からポリウレタン系樹脂が好ましい。前記樹脂成分は、単独で又は二種以上を混合して用いることもできる。
【００１９】
前記発泡性樹脂５の発泡方法は、従来から発泡プラスチックの製造に用いられている発泡方法を特に制限無く用いることができる。該発泡方法としては、例えば、重合反応時の発生ガスを利用する方法、ガス、低沸点溶剤、分解型発泡剤等の発泡成分を樹脂成分に混入しておき、該発泡成分を発泡させる方法等の各種発泡方法が挙げられる。そして、これらの中でも、ポリイソシアネート及びポリオールを混合させてポリウレタンを重合し、該重合反応により発生する炭酸ガスで発泡させる発泡方法のような重合反応時の発生ガスを利用する方法が特に好ましい。
【００２０】
前記発泡性樹脂５は、中芯２、ライナー３、４又は接着剤６が焦げたり燃焼したりして変質しない発泡開始温度のものを用いることが好ましい。
【００２１】
前記発泡性樹脂５には、必要に応じ、前記発泡方法に応じた発泡成分、整泡剤、発泡剤、難燃剤、触媒等の各種添加成分を適宜の量で含ませることができる。
【００２２】
前記発泡性樹脂５は、前記中芯２の上向き凸の突部２１と前記ライナー３内面との間においては厚さＴ５の層状に充填されていることが好ましい。
【００２３】
前記接着剤６には、従来から段ボールの中芯とライナーとの接着に用いられている通常の接着剤を特に制限無く用いることができる。
【００２４】
本実施形態の段ボール１は、前記中芯２と前記ライナー３との間に発泡性樹脂５が発泡状態で充填されているので、従来の段ボールに比べて、防湿性、断熱性及び強度特性に優れるものである。特に、発泡性樹脂５が中芯２の突部２１とライナー３の内面３０との間のみならず、中芯２とライナー３の間にほぼ隙間無く充填されているので、防湿性、断熱性及び強度特性を備えている。
【００２５】
本実施形態の段ボール１は、通常の温度及び湿度（２０℃、相対湿度６０％）の環境下では、前記発泡性樹脂を充填していない段ボールに比べ、１．２〜１．５倍の強度特性（曲げ強度）が得られ、高温、高湿（４０℃、相対湿度８０％）の環境下では、前記発泡性樹脂を充填していない段ボールに比べ、１．５〜２倍の強度特性が得られる。
【００２６】
前記段ボール１は、前記段ボール１は、通常所定の形状に裁断され、前記ライナー３の外表面が表面に露出するように折曲、接着され、例えば、図２に示すような六面体形状に密閉される形態の段ボール箱１０として使用される。このような形態の段ボール箱とする場合には、段ボール箱を積み上げたときに露呈する胴部からの吸湿を効果的に防止できるようにする観点から、段ボール箱１０の胴部（周壁部）１０ａを構成する外表面側のライナー３と前記中芯２との間にのみ前記発泡性樹脂５が発泡状態で充填されるように、該発泡性樹脂５が部分的に充填された段ボール１を設けることが好ましい。
【００２７】
次に、本発明の段ボールの製造方法を、その好ましい実施形態として、図１に示す段ボール１の製造方法に基づき図３を参照しながら説明する。
【００２８】
図３に示すように、本実施形態の段ボールの製造方法では、ライナー３の樹脂塗工面３に所定幅で発泡性樹脂５を塗工する塗工装置１１と、中芯２の下向きに凸の突部２０に前記接着剤６を塗工する塗工装置１２と、発泡性樹脂５が塗工されたライナー３、接着剤７が塗工された中芯２及びライナー４をこの順で仮接着させる一対のローラー１３と、仮接着状態に積層された中芯２及びライナー３、４を加熱して発泡性樹脂５を発泡させるヒーター１４とを備えた製造装置が用いられる。
【００２９】
本実施形態の段ボールの製造方法では、先ず、発泡性樹脂の塗工工程において、前記ライナー３の内面３０（樹脂塗工面）に前記発泡性樹脂５を塗工する。発泡性樹脂５の塗工量は、段ボールの用途等に応じて適宜設定することができる。
【００３０】
次に、中芯及びライナーの積層工程において、ライナー３の内面３０に塗工された発泡性樹脂５の表面に前記中芯２を重ね合わせる。本実施形態では、中芯２の下側にライナー４を接着するため、中芯２をこれらライナー３、４と合流させる前に、予め下向きに凸の突部２０に接着剤６を塗工しておくことが好ましい。中芯２及びライナー３、４を合流させた後、前記一対のローラー１３間にこれらを通して仮接着させる。ローラー１３による中芯２及びライナー３、４の挟持圧力は、適宜設定することができる。
【００３１】
次に、発泡性樹脂の発泡工程において、積層された前記中芯２及びライナー３、４をヒーター１４内に導いて、発泡性樹脂５の発泡開始温度以上に加熱する。そして、前記発泡性樹脂５を発泡させて前記中芯２と前記ライナー３との間を該発泡性樹脂で充填する。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の段ボールの製造方法によれば、前記段ボール１を効率よく製造することができる。
【００３３】
本発明は、前記実施形態に何等制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。
【００３４】
本発明の段ボールは、前記実施形態の段ボール１のように、中芯２及びライナー３を前記発泡性樹脂５で接着することが好ましいが、中芯２及びライナー３の接着も、従来どおり前記接着剤６で行い、中芯２とライナー３との間に前記発泡性樹脂を充填して発泡させてもよい。
【００３５】
本発明の段ボールは、前記実施形態の段ボール１のように、中芯２と片側のライナー３との間にのみ発泡性樹脂５を充填するようにすることが好ましいが、より高い防湿性及び強度を必要とする場合には、図４（ａ）に示すように、前記中芯２とライナー３、４との間に発泡性樹脂５を充填してもよい。この場合には、特に、通常の温度及び湿度（２０℃、相対湿度６０％）の環境下では、前記発泡性樹脂５を充填していない段ボールに比べ、１．５〜２倍の強度特性（曲げ強度）が得られ、また、高温、高湿（４０℃、相対湿度８０％）の環境下では、前記発泡性樹脂を充填していない段ボールに比べ、約２〜３倍の強度特性が得られる。
また、高い強度特性を望まない場合には、図４（ｂ）に示すように、中芯２の片側にのみライナー３を備え、中芯２とライナー３との間に発泡性樹脂５が発泡状体に充填されて中芯２及びライナー３が接着された形態とすることもできる。
【００３６】
また、本発明の段ボールの用途は、特に制限されるものではなく、図２のような前記六面体形状に密閉される形態の段ボール箱１０以外の形態の段ボール箱及びその一部分材に用いることもできる。また、筒状の容器やその一部分材に用いることもできる。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
【００３８】
下記実施例１、２及び比較例のようにして段ボールを作製した。
【００３９】
〔実施例１〕
中芯及び二枚のライナーを用いるとともに、下記樹脂成分Ａ及び下記配合組成の樹脂成分Ｂを混合して得られる発泡性樹脂並びに接着剤（コーンスターチ糊）を用い、図１に示すような断面構造の段ボールを下記のように作製した。
【００４０】
＜樹脂成分Ａ＞
イソシアネート：ジフェニルメタジイソシアネート（ポリメックＭＤＩ）、１４０重量部
【００４１】
＜樹脂成分Ｂ＞
ポリオール：ジフェニルメタジアミン系ポリオール（ＴＤＡ）、５０重量部
ポリオール：シュクロース・アミン系ポリオール、５０重量部
整泡剤：シリコーン整泡剤、１重量部
難燃剤：トリクロロエチルフォスフェート（日本化学社製）１０重量部
触媒：Ｐｏｌｙｃａｔ−８、０．８重量部
触媒：ジブチルスズジラウレート（日東化成社製、有機スズ系安定剤）０．２重量部
発泡剤：水０．６重量部
発泡ガス：フロン（Ｒ−１１）５０重量部
【００４２】
〔段ボールの作製〕
前記樹脂成分Ａ、Ｂを、ミキシングヘッドを備えた塗工装置に供給し、該ミキシングヘッド内で、該樹脂成分Ａ１００重量部に対し、該樹脂成分Ｂ１１６重量部を混合して重合反応を行いながら、一方の前記ライナーの接着面に所定の坪量で塗工して発泡性樹脂層を形成した。そして、片側の突部分にのみ前記接着剤を塗工した前記中芯を、該接着剤の非塗工側において前記発泡性樹脂層に重ね合わせるとともに、他方の前記ライナーを前記中芯の接着剤塗工側に合流させた。そして、これらライナー及び中芯を一対のローラー間に所定のプレス圧で通して密着させた後、所定温度に加されたヒーター内に通過させて、前記発泡性樹脂を発泡させ、所望の段ボールを得た。
【００４３】
〔実施例２〕
前記接着剤に代えて、中芯及びその両側のライナーで形成される空間に前記発泡性樹脂を充填して発泡させて該中芯及びライナーを接着した以外は、実施例１と同様にして段ボール（図４（ａ）参照）を作製した。
【００４４】
〔比較例〕
前記発泡性樹脂を用いずに、前記中芯及びライナーを前記接着剤のみで接着した以外は、前記実施例１と同様にして段ボールを作製した。
【００４５】
実施例１で得られた段ボールは、通常の温度及び湿度（２０℃、相対湿度６０％）の環境下では、前記発泡性樹脂を充填していない段ボール（比較例）に比べ、１．２〜１．５倍、実施例２で得られた段ボールは、同１．５〜２倍の強度特性（曲げ強度）が得られた。また、実施例１で得られた段ボールは、高温、高湿（４０℃、相対湿度８０％）の環境下では、比較例の段ボールに比べ、１．５〜２倍、実施例２で得られた段ボールは、同２〜３倍の強度特性が得られた。
また、実施例１、２の段ボールは、比較例の段ボールに比べ、透湿性及び断熱性においてもに優れるものであった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、防湿性に優れ且つ強度特性にも優れる段ボール及び該段ボールを効率よく製造することができる段ボールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の段ボールの一実施形態の断面構造を拡大して模式的に示す図である。
【図２】本発明の段ボールで組み立てられる段ボール箱を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の段ボールの製造方法の一実施形態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の段ボールの他の実施形態の断面構造を拡大して模式的に示す図であり、（ａ）は、中芯の片側にのみライナーが接着された実施形態を示す図であり、（ｂ）は中芯とその両側に接着されたライナーとの間に発泡性樹脂が充填された実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　段ボール
２　中芯
２０、２１　突部
３、４　ライナー
５　樹脂
６　接着剤
１０　段ボール箱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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