(57)【要約】　　　（修正有）【課題】耐水性及び機械的強度に優れた，高強度紙製段ボール及びその製造方法を提供する。【解決手段】一対の表面板とその間を連結する中間材とこれらの間に形成された空洞部とよりなる紙製段ボールを用い，その表面板１１及び中間材１３に光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を含浸させ，ついで光を照射し，光重合させて硬化させる。一対の紙製の表面板１１とその間を連結する中間材１３とこれらの間に形成された空洞部１４とよりなり，表面板１１，１２及び中間材１３に，光硬化性樹脂を含浸させ，光照射することにより形成された硬化樹脂１５を含有している。【選択図】　図１
2004058460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏一対の紙製の表面板と両表面板の間を連結する紙製の中間材とこれらの間に形成された空洞部とよりなる紙製段ボールを用い，
その表面板及び中間材に光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を含浸させ，ついで光を照射し，上記光硬化性樹脂を光重合させて硬化させることを特徴とする高強度紙製段ボールの製造方法。
【請求項２】
請求項１において，上記光硬化性樹脂は，メタクリレート，エステルアクリレート，ウレタンアクリレート，エポキシアクリレート，メラミンアクリレート，アクリル樹脂アクリレート，不飽和ポリエステルであることを特徴とする高強度紙製段ボールの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において，上記樹脂溶液中にはフィラーを含有していることを特徴とする高強度紙製段ボールの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において，上記光硬化性樹脂は，表面板の表側面及び中間材の周辺部に含浸，硬化させてなることを特徴とする高強度紙製段ボールの製造方法。
【請求項５】
表裏一対の紙製の表面板と両表面板の間を連結する紙製の中間材とこれらの間に形成された空洞部とよりなる紙製段ボールにおいて，
該紙製段ボールは，上記表面板及び中間材に光硬化性樹脂を含浸させ，光照射することにより形成された硬化樹脂を含有していることを特徴とする高強度紙製段ボール。
【請求項６】
請求項５において，上記光硬化性樹脂は，メタクリレート，エステルアクリレート，ウレタンアクリレート，エポキシアクリレート，メラミンアクリレート，アクリル樹脂アクリレート，不飽和ポリエステルであることを特徴とする高強度紙製段ボール。
【請求項７】
請求項５または６において，上記樹脂溶液中にはフィラーを含有していることを特徴とする高強度紙製段ボール。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項において，上記光硬化性樹脂は，表面板の表側面及び中間材の周辺部に含浸，硬化させてなることを特徴とする高強度紙製段ボール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，高強度紙製段ボール及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，例えば輸送用パレットとしては，金属製，樹脂製，木材製，段ボール製のものが知られているが，中でも木材製のものが広く利用されていた。
【０００３】
【解決しようとする課題】
ところで，近年木材パレットに代わって段ボールパレットの需要が伸びている。段ボールパレットはより軽量，かつ防害虫の処理が不要である点で木材パレットよりも優れている。しかし紙製であるため，水に弱く，荷扱いで傷がつきやすく，機械的強度や剛性に劣るという問題があった。
このことは，紙製段ボールパレットに限らず，紙製段ボールで作られた，箱，被覆用材，簡易構造物等全てに共通する問題である。
【０００４】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，耐水性及び機械的強度に優れた，高強度紙製段ボール及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題の解決手段】
第１の発明は，表裏一対の紙製の表面板と両表面板の間を連結する紙製の中間材とこれらの間に形成された空洞部とよりなる紙製段ボールを用い，
その表面板及び中間材に光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を含浸させ，ついで光を照射し，上記光硬化性樹脂を光重合させて硬化させることを特徴とする高強度紙製段ボールの製造方法にある（請求項１）。
【０００６】
第１の発明によれば，光硬化性樹脂を紙製段ボールに含浸させた後，光照射にて光硬化性樹脂を硬化させて高強度紙製段ボールを作製する。
そのため，素材である紙製段ボールが硬化した樹脂で強化され，水や湿気に対して強くなり，また剛性や機械的強度も高くなる。
さらに，ベースとなる材料が紙であるため，軽量であり，防害虫の処理も不要である。また，金属製品のような錆や腐食も生じないため，取扱い容易である。
【０００７】
また，第２の発明は，表裏一対の紙製の表面板と両表面板の間を連結する紙製の中間材とこれらの間に形成された空洞部とよりなる紙製段ボールにおいて，
該紙製段ボールは，上記表面板及び中間材に光硬化性樹脂を含浸させ，光照射することにより形成された硬化樹脂を含有していることを特徴とする高強度紙製段ボールにある（請求項５）。
第２の発明にかかる高強度紙製段ボールは，基材である紙製段ボールが硬化した樹脂で強化されるため，水や湿気に対して強く，また剛性や機械的強度も高い。
【０００８】
以上，本発明によれば，耐水性及び機械的強度に優れた，高強度紙製段ボール及びその製造方法を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）において，紙製段ボールに光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を含浸させるには，紙製段ボールを樹脂溶液に浸漬する方法，紙製段ボールに樹脂溶液を噴霧する方法等を用いることができる。
浸漬する場合は，後述する実施例１及び図２に示すごとく，紙製段ボール，または該紙製段ボールから組み立てた成形品を樹脂溶液中に浸漬し，引き上げる。
噴霧する場合は，噴霧器を用いて，上記樹脂溶液を霧状として，紙製段ボール，またはその成形品に対し，吹き付ける。この場合には，耐水性を備え機械的強度が高く，高剛性としたい所望部分のみを処理することができる。
【００１０】
また，上記樹脂溶液は，光硬化性樹脂のほかに希釈剤，光重合開始剤を含有し，また増感剤，顔料，フィラー，表面改質剤，消泡剤，溶剤等を含有することが好ましい。
【００１１】
上記希釈剤としては，有機溶剤，反応性希釈剤（光重合性希釈剤とも言われる）を用いることができる。
代表的な反応性希釈剤としてはＮ−ビニルピロリドンがある。その他，２−エチルヘキシルアクリレート（一官能性），ネオペンチルグリコールジアクリレート（二官能性），メリメチロールプロパントリアクリレート（多官能性）等がある。
【００１２】
また，上記光重合開始剤は，光硬化性樹脂の重合反応を速やかに誘起できるよう，光硬化性光硬化性樹脂に光のエネルギーを効率よく吸収させて光硬化性樹脂の励起状態を引き起こすために必要である。例えば，カンファーキノン，ベンジルジメチルケタール，α−ヒドロキシケトン等を用いることができる。
【００１３】
また，増感剤を用いることにより，光によって増感剤を励起させ，該増感剤の励起エネルギーを利用して光硬化性樹脂の重合反応を促進することができる。
また，顔料を加えて光硬化性樹脂を硬化させた硬化樹脂を着色したり，フィラーを添加して硬化樹脂の強度や性質を改質したり，表面改質剤を用いて光硬化性樹脂含浸状態や，硬化後の硬化樹脂の表面状態を改質したりすることもできる。
【００１４】
また，光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を紙製段ボールに含浸しやすくするために，消泡剤を加えて含浸時における樹脂溶液の泡立ちを減らすことができる。
また，含浸時には，処理槽内の光硬化性樹脂を含む樹脂溶液中に紙製段ボールを含浸させ，上記処理槽内を減圧状態として，紙製段ボールへの樹脂溶液の含浸を促進させることもできる。
【００１５】
また，光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を含浸させた後の光照射に用いる光としては可視光や紫外線を利用することができる。
【００１６】
本発明の高強度紙製段ボールは，耐水性，優れた機械的強度，高剛性を備え，運搬用パレット，箱体，各種の被覆用材，構造体等の各種の段ボール成形体として用いることができる。
また，これらパレット，箱体等の段ボール成形体は，本発明にかかる高強度紙製段ボールを予め所定形状に加工した後に光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を含浸，光硬化させて作製することができる。
また，板状の紙製段ボールに樹脂溶液を含浸，光硬化させて作製した板状の高強度紙製段ボールを段ボール成形体の形状に加工することもできる。
【００１７】
また，第１の発明において，上記光硬化性樹脂としては，メタクリレート，エステルアクリレート，ウレタンアクリレート，エポキシアクリレート，メラミンアクリレート，アクリル樹脂アクリレート，不飽和ポリエステルより選択される１種以上であることが好ましい（請求項２）。
これらの光硬化性樹脂を用いることで，本発明にかかる優れた高強度紙製段ボールを得ることができる。
メタクリレートは，光硬化性がよく，また入手しやすく，かつ安価である。
エステルアクリレートは粘度が低く，紙製段ボールへの含浸が行いやすく，また比較的安価であるため低コストな高強度紙製段ボールを得ることができる。ウレタンアクリレートは硬化性がよく，機械的強度に優れているため，高強度紙製段ボールの剛性をより高めることができる。
【００１８】
エポキシアクリレートは硬化性がよく，硬度や耐熱性に優れているため，高強度紙製段ボールの剛性や機械的強度をより高めることができる。さらに作業性に優れているため，高強度紙製段ボールの製造を容易とすることができる。
【００１９】
また，メラミンアクリレートは硬化性がよく，付着性に優れているため，紙製段ボールへの含浸作業が容易となる。
アクリル樹脂アクリレートは耐久性や耐候性に優れているため，より剛性や機械的強度に優れた高強度紙製段ボールを得ることができ，また屋外使用に適した高強度紙製段ボールを得ることができる。
また不飽和ポリエステルは比較的安価であり，また硬度高い樹脂が得られるため，コストが安くより優れた剛性，機械的強度を備える高強度紙製段ボールを得ることができる。
【００２０】
また，第１の発明において，上記樹脂溶液中にはフィラーを含有していることが好ましい（請求項３）。
これにより，光硬化性樹脂を改質して，硬化した後の樹脂の硬度や引張強さを高め，より高剛性で機械的強度に優れた高強度紙製段ボールを得ることができる。また，硬化樹脂の耐摩耗性が改質されるため，擦れに強い高強度紙製段ボールを得ることができる。
【００２１】
なお，フィラーとしては，無機質フィラーであるシリカ粉末，ガラス繊維，ウイスカー，カーボン等を，また有機質フィラーである各種の合成または天然繊維等を用いることができる。これらのフィラーで繊維状のものは，例えば０．５から２ｍｍ程度の長さを有することが好ましい。
【００２２】
また，第１の発明において，上記光硬化性樹脂は，表面板の表側面及び中間材の周辺部に含浸，硬化させてなることが好ましい（請求項４）。
すなわち，光硬化性樹脂を含む樹脂溶液の含浸は紙製段ボールのすべてについて行なう必要はない。
例えば，後述する図５に示すごとく，表裏の表面板において外界に露出する表側面と，中間材の外界に露出する周辺部に対して樹脂溶液を含浸させ，光照射し硬化させた場合でも，必要とする強度が確保できれば実使用上にはさしつかえない。
【００２３】
また，第２の発明において，上記光硬化性樹脂は，メタクリレート，エステルアクリレート，ウレタンアクリレート，エポキシアクリレート，メラミンアクリレート，アクリル樹脂アクリレート，不飽和ポリエステルであることが好ましい（請求項６）。
また，上記樹脂溶液中にはフィラーを含有していることが好ましい（請求項７）。
また，上記光硬化性樹脂は，表面板の表側面及び中間材の周辺部に光硬化性樹脂を含浸，硬化させてなることが好ましい（請求項８）。
以上の第２の発明に関しても，上記第１の発明に関する構成と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
【実施例】
以下に，図面を用いて第１及び第２の発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本例にかかる高強度紙製段ボール１とその製造方法について説明する。
本例にかかる高強度紙製段ボール１は，図１に示すごとく，表裏一対の紙製の表面板１１，１２と両表面板１１，１２の間を連結する紙製の中間材１３とこれらの間に形成された空洞部１４とよりなる。そして，上記表面板１１，１２及び中間材１３に光硬化性樹脂を含浸させ，光照射することにより形成された硬化樹脂１５を含有している。
【００２５】
また，上記高強度紙製段ボール１を製造するに当たっては，図２に示すごとく，表裏一対の紙製の表面板２１，２２と両表面板２１，２２の間を連結する紙製の中間材２３とこれらの間に形成された空洞部２４とよりなる紙製段ボール２を用い，その表面板２１，２２及び中間材２３に光硬化性樹脂を含む樹脂溶液２５０を含浸させ，ついで紫外線２８を照射し，上記光硬化性樹脂２５０を光重合させて硬化させる。これにより本例の図１にかかる高強度紙製段ボール１を得た。
【００２６】
以下，詳細に説明する。
図１，図２に示すごとく，本例の高強度紙製段ボール１は，基材としての紙製段ボール２と，これに含浸させた硬化樹脂１５とよりなる。
本例において，基材として用いる紙製段ボール２は互いに略平行に対面して配置される２枚の平板状の紙製の表面板２１，２２と，該２枚の表面板２１，２２の間を連結する骨材としての断面波状の紙製の中間材２３とからなる。そして，表面板２１，２２と中間材２３との間は波状の中間材２３の長手方向（波打つ方向と直交する方向で図面においては紙面に垂直方向）に沿って，空洞部２４が形成される。
本例の高強度紙製段ボール１は光硬化性樹脂が重合した硬化樹脂１５が全体に含まれており，基材である紙製段ボール２よりも機械的強度や剛性が高くなった状態にある。
【００２７】
この高強度紙製段ボール１は，図２に示す方法で製造する。
すなわち，図２（ａ）に示すごとく，光硬化性樹脂を含んだ樹脂溶液２５０を入れた処理槽２９を準備する。
樹脂溶液２５０は，メチルメタクリレート１００重量部に，希釈剤としてのＮ−ビニルピロリドンを１０重量部と，光重合開始剤としてのカンファーキノンを１重量部と，フィラーとしてのシリカ粉末を５重量部を加えることで調整した。
【００２８】
この処理槽２９に，図２（ｂ）に示すごとく，上記紙製段ボール２を２０秒間浸漬する。なお，上記紙製段ボール２は，波状の中間材２３の上記長手方向の長さは約５ｃｍ，紙製段ボール２の幅方向長さ（長手方向と直交する方向）は約３０ｃｍである。
【００２９】
その後，図２（ｃ）に示すごとく，樹脂溶液２５０が充分含浸され，また表面も上記樹脂溶液２５０で覆われた樹脂含浸紙製段ボール２０１を得た。
次に，図２（ｄ）に示すごとく，上記樹脂含浸紙製段ボール２０１の周囲からハロゲンランプを用いて紫外線２８を照射する。この照射は常温で行った。
この結果，図２（ｅ）に示すごとく，含浸した光硬化性樹脂が光重合を起して硬化し，硬化樹脂１５となり，図１にかかる高強度紙製段ボール１を得た。
【００３０】
次に，上記高強度紙製段ボールについて機械的強度と耐水性について試験した。
本例にかかる高強度紙製段ボール，比較例にかかる光硬化性樹脂の含浸していない単なる紙製段ボールで，それぞれ厚みが１５ｍｍのものを準備した。そして，厚み１５ｍｍから１．５ｍｍまで圧縮するに必要な荷重を測定した。本例にかかる高強度紙製段ボールは０．５０Ｎ／ｍｍ２，比較例に紙製段ボールは０．０２８Ｎ／ｍｍ２であった。
また，本例と比較例とをそれぞれ水温５０℃の水に３０分浸漬した。
本例にかかる高強度紙製段ボールは浸漬前とかわらなかったが，比較例にかかる紙製段ボールは形が崩れてしまった。
この結果より，本例にかかる高強度紙製段ボールは光硬化性樹脂の含浸していない紙製段ボールよりも機械的強度に優れ，耐水性に優れていることが分かった。
【００３１】
本例では，光硬化性樹脂を紙製段ボール２に含浸させた後，光照射（紫外線）にて硬化させて高強度紙製段ボール１を作製する。
そのため，素材である紙製段ボール２が硬化した樹脂で強化され，水や湿気に対して強くなり，また機械的強度も高くなる。
さらに，ベースとなる材料が紙であるため，軽量であり，防害虫の処理も不要である。また，金属製品のような錆や腐食も生じないため，取扱い容易である。
よって，本例によれば，耐水性及び機械的強度に優れた，高強度紙製段ボール及びその製造方法を提供することができる。
【００３２】
なお，本例の高強度紙製段ボール１の用途としては，図３に示すような輸送用パレット３，図４に示すような輸送用段ボールケース４がある。
これらは，未処理の状態の紙製段ボールを物品の形状に組み立てた後，光硬化性樹脂を含む樹脂溶液を含浸，硬化させて，製造することができる。
または，既に樹脂で強化された高強度紙製段ボール１を所定の形状に切断，組み立て，接着して製造することができる。
【００３３】
（実施例２）
図５に示すごとく，高強度紙製段ボール１の表面板１１，１２の表側面１１０，１２０及び中間材１３の周辺部１３０に光硬化性樹脂を含浸，硬化させてなる。つまり，表面板１１，１２については全面に，一方中間材については周辺部１３０のみにそれぞれ樹脂溶液を含浸させて光硬化させる。中間材１３の内部１３１は未処理の紙製段ボールのままとすることもできる。
【００３４】
このとき，中間材１３の図５における左右の両端側１３２，１３３は光硬化性樹脂が含浸，硬化した状態にある。また，表面板１２で中間材１３と対面する側の面の内部１２１の面まで樹脂が含浸していない。図示は略したが表面板１１についても同様である。
【００３５】
本例にかかる高強度紙製段ボール１は，上下の表面板１１，１２の表側面１１０，１２０及び中間材１３の周辺部１３０が光硬化樹脂により高剛性で機械的強度に優れている。また，耐水性や防湿性に優れている。そのため，中間材１３の内部１３１に硬化樹脂が含まれていなくとも，高剛性で機械的強度に優れている。その上，本例の図５にかかる構成のほうが光硬化性樹脂を節約することができ，経済的である。
その他詳細は実施例１と同様であり，実施例１と同様の作用効果を有する。
【００３６】
（実施例３）
本例は，図６に示すごとく，表面板１１，１２の間に２枚の波板１７１，１７２と，該波板によって挟持した平板１７０とよりなる中間材１７を設けた構成の５層の紙製段ボールを基材として用いたものである。
上記表面板１１，１２及び中間材１７は，光硬化性樹脂を含浸させ，光照射することにより形成された硬化樹脂１５を含有している。
その他は実施例１と同様の構成を有し，また実施例１と同様の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，高強度紙製段ボールの斜視図。
【図２】実施例１における，高強度紙製段ボールの製造方法を示す説明図。
【図３】実施例１における，高強度紙製段ボールよりなる輸送用パレットの斜視図。
【図４】実施例１における，高強度紙製段ボールよりなる輸送用段ボールケースの斜視図。
【図５】実施例２における，表面板の表側面及び中間材の周辺部に硬化樹脂が含浸した高強度紙製段ボールの斜視展開図。
【図６】実施例３における，高強度紙製段ボールの斜視図。
【符号の説明】
１．．．高強度紙製段ボール，
１１，１２．．．表面板
１３．．．中間材，
１４・・・空洞部，
１５．．．硬化樹脂，
２５０．．．樹脂溶液，
２．．．紙製段ボール，
【図１】
2004058460.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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