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【発明の名称】 段ボール
【発明者】 【氏名】隈部 正博

【要約】 【課題】従来技術の段ボールは、中芯の使用量を減らすために、段繰率を低下させると、そのシート厚さが減少し、自動製函機にて、ラップアラウンド形式の段ボールを梱包する場合に、Bフルートと段繰率低下のフルートを交互運転することが、きわめて困難であった。その解決策を提供。

【構成】ノーフィンガ方式のシングルフェーサ装置にて、従来技術のBフルートと同じ厚さで、かつ段繰率を低下させた段ボールを作成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ライナーに坪量が200g/m以下、又は縦方向の引張り強度が12kN/m以下の原紙を使用し、かつ、波形中芯の段高が2.5±0.2mmであり、その段山数が40±2山/30cmであることを特徴とする段ボール。
【請求項2】
ライナーの縦方向の引張り強度が8kN/m以下であることを特徴とする請求項1に記載の段ボール。
【請求項3】
中芯の坪量が160g/m以上、又は中芯の横方向のリングクラッシュが160N以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の段ボール。
【請求項4】
段ボール箱の形式が、ラップアラウンド形式であり、かつ自動製函機で内容物の挿入と梱包を行うことを特徴とする請求項1に記載の段ボール。
【請求項5】
段ボールの段(フルート)を製造するシングルフェーサの機構において、ノーフィンガ方式で製造することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の段ボールの製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、いわゆるBフルートの段高(2.5mm±0.2mm)の段ボールにおいて、段ボールを軽量化する場合に起きるライナー部の罫割れを減少し、かつ、中芯の使用量も減少させる段ボールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
段ボールは、JIS Z 1516おいて、フルートの種類と段山数が規定されている。
Aフルートは、段山数=34±2山/30cm、Bフルートは、段山数=50±2山/30cm、Cフルートは、段山数=40±2山/30cmである。
また、段ボールの段高は、JISには規定されていないが、段ボールシートの厚さに直接影響する特性であり、段ボールを購入したユーザー等が、自動製函機にて、内容物を箱詰・封緘する場合に、シート厚さに合わせて自動製函機の厚さ間隙等を設定する必要等があるため、きわめて重要な特性であり、実取引上は、Aフルートの段高=4.5〜4.8mm、Bフルートの段高=2.5〜2.8mmで生産され、取引されている。
【0003】
従来技術の段山数(ピッチ長さ)と段高と段繰率の関係は、表3のようであり、Bフルートの場合は、段山数=50±2山/30cm、段高=2.5±0.2mm、段繰率=1.35±0.05、段山間のピッチ長さ=5.77〜6.25mmの範囲である。
この従来技術のBフルート段高の構成にて、段ボールを軽量化するため、ライナーの坪量を200g/m以下、又はその引張り強度を12kN/m以下に、更には坪量を160g/m以下、又はその引張り強度を8kN/m以下に減少して、段ボールシートの製函打抜き工程にて、罫線を入れると、ライナーの引張り強度が弱いため、Bフルートのピッチ長さ間のライナーの伸びと強度が限界に達し、図1の様にその罫線部分に罫割れが発生する問題が有った。
特に、その段ボールの中芯に、坪量が160g/m以上の強化中芯を使用すると、図2の様に、罫入れ工程での中芯部の潰れが少なく、ライナー部に罫がシャープに入るため、その罫線部の罫われは大きく発生するものであった。
なお、この場合でも、ライナー坪量が210g/m以上、又はその引張り強度が12kN/m以上であると、そのライナーの引張り強度と伸びは200g/m以下よりは高くなり、Bフルート段高の構成でも罫線部の罫割れは比較的に少なくなるものであった。
【0004】
また、上記Bフルートの段高にて、ライナーの伸びを高める目的にて、段山間のピッチ長さを長くすることについては、従来技術では、従来技術のBフルートの段山数等の構成範囲を外れると、段ボールの生産性が劣るとか、段ボール貼合時にハイロー等の生産障害が発生するとか、シート特性のバランスがくずれ、段ボール箱として使用できないとかの観念があり、Bフルートの段高にて、そのピッチ長さを従来技術のBフルートのピッチ長範囲より長くしたものは実際上製造されていないのが現状であった。
【0005】
このため、従来技術のBフルートにおいては、段ボールを軽量化するために、ライナーの坪量を200g/m以下のものを使用する場合は、従来技術のBフルートのピッチ長さ(5.77〜6.25mm)でも罫割れしない様なライナーの引張り強度が強い原紙を使用するか(例えば、特許文献1)、製函時に蒸気等を付加して、ライナーの伸びを高めた状態で製造しなければならない問題が有った。
更に、従来技術では、中芯の段繰率(段山数)は、従来技術のBフルートとほぼ同様のため、中芯の使用量が大幅に減少することもなかった(例えば、特許文献2)。
【0006】
【特許文献1】特開2000−109049号公報
【特許文献2】特開2004−168026号公報
【非特許文献1】「段ボール2002」紙業タイムス社、2002年7月1日、P.261〜265
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、従来技術のBフルートのシート厚さ(段高)にて、ライナーの坪量を200g/m以下、又はその引張り強度が12kN/m以下の原紙を使用にしても、段ボール製函時の罫割れを減少し、かつ中芯の使用量も減少するものである。
【0008】
本発明は、段高が従来技術のBフルートと同様のため、従来技術のBフルートで使用されている自動製函機においては、厚さ調整を行わず使用ができる。
また、段ボール製造時のいわゆるハイロー(波形中芯の厚さが数山ごとに僅かに高低になる状態)(非特許文献1)には、シングルフェーサ装置の機構をノーフィンガ方式(図3)に限定して解消するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明は以下の(1)〜(4)の構成を採る。
(1)ライナーに坪量が200g/m以下、又は縦方向の引張り強度(JIS P 8113)が12kN/m以下の原紙を使用し、かつ、波形中芯の段高が2.5±0.2mmであり、その段山数が40±2山/30cmであることを特徴とする段ボール。
(2)ライナーの縦方向の引張り強度が8kN/m以下であることを特徴とする(1)項に記載の段ボール。
(3)中芯の坪量が160g/m以上、又は中芯の横方向のリングクラッシュ(JIS P 8126)が160N以上であることを特徴とする(1)又は(2)項に記載の段ボール。
(4)段ボール箱の形式が、ラップアラウンド形式であり、かつ自動製函機で内容物の挿入と梱包を行うことを特徴とする(1)項に記載の段ボール。
(5)段ボールの段(フルート)を製造するシングルフェーサの機構において、ノーフィンガ方式で製造することを特徴とする(1)〜(3)項のいずれか1項に記載の段ボールの製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、従来技術のBフルートと同様のシート厚さであるが、段山間のピッチ長さが7.14〜7.89mmであり、従来技術のCフルートと同様である。
このため、本発明のピッチ長さは、従来技術のBフルートの約25%増であり、坪量200g/m以下のライナーを使用しても、製函時に罫線を入れる工程で発生する罫割れは大幅に減少するものである。
つまり、本発明は、従来技術より、罫線を入れた場合にライナーが伸びる長さ(ピッチ長さ)が従来技術の約25%増となり、罫入れの衝撃を緩らげるため、段ボールシートの罫割れが大幅に減少するものである。
更に、本発明は、中芯の段繰率も従来技術より減少し、中芯の使用量は7〜9%減少するものである。
また、本発明は、従来技術のBフルートと同様のシート厚さであるため、自動製函機にて、従来技術のBフルートと交互使用しても、交互使用の度に、厚さ間隙を調整する必要がなくなるものである。
そして、本発明では、複両面段ボール等の複数両面段ボールにおいても、製函時に罫線を入れる工程で発生する罫割れは大幅に減少するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明が対象及び用途とする段ボールとは、従来技術のBフルート厚さの段ボールであり、かつ、ビール缶、飲料缶、ペットボトル、スナック食品等の外装箱であるラップアラウンド形式の段ボールであり、ライナーの坪量が200g/m以下で、罫割れが起き易い複両面段ボールである。
梱包後の開封性を良くするために、テアテープを添付したり、内側ライナーを2本のミシン目状のカットをした段ボールも含まれる。
ビール缶、飲料缶等は、その総圧縮強度が、外装箱である段ボールの圧縮強度より高いために、段ボールの圧縮強度が少し低下しても、内容物が潰れることはない。
スナック食品等は、内容物が軽く、外装箱の圧縮強度およびフラットクラッシュをあまり必要としないため、本発明品の内容物になる。
【0012】
本発明は、波形中芯の段高が従来技術のBフルートと同様のため、そのシート厚さは当然従来技術のBフルート同様であるが、段山間のピッチ長さが7.14〜7.89mmであり、従来技術のCフルートと同様である。
このため、本発明のピッチ長さは、従来技術のBフルートの約25%増であり、坪量200g/m以下、又は縦方向の引張り強度が12kN/m以下、さらに、8kN/m以下のライナーを使用しても、製函時に罫線を入れる工程で発生する罫割れは大幅に減少するものである。
つまり、本発明は、従来技術より、罫線を入れた場合にライナーが伸びる長さ(ピッチ長さ)が従来技術の約25%増となり、罫入れの衝撃を緩らげるため、段ボールシートの罫割れが大幅に減少するとともにライナーの軽量化が可能である。また、本発明は、中芯の坪量が160g/m以上とした時、又は中芯の横方向のリングクラッシュが160N以上である時に、高強度のライナーを使用することなく、罫割れが少なくなるものである。
【0013】
そして、本発明では、その段山数が従来技術のBフルートの50±2山/30cmから40±2山/30cmになり、約20%少なくなるものである。
【0014】
このことで、本発明は、その段繰率を従来技術のBフルートの1.35±0.05から従来技術のEフルート並の1.24±0.05に低下させることができ、中芯の使用量は7〜9%低下し、段ボールの軽量化、コストダウンと省資源に役立つものである。
そして更に、テアテープを添付したり、内側ライナーを2本のミシン目状のカットをした段ボールにおいては、中芯の使用量が、従来技術のBフルートより少なくなるため、その開封性において、中芯の開封に対する抵抗が少なくなり、易開封性になるものである。
【0015】
また、本発明では、段山数と段繰率の低下に伴い、下記の特性の低下がある。
箱圧縮強度(注*6)とコラムクラッシュ(注*7)は、ライナーと中芯の坪量の総和に比例するため、2〜3%低下する。
【0016】
しかしながら、本発明は、その対象および用途が、箱圧縮強度を最重要特性しないラップアラウンド形式の段ボールであり、かつ内容物の総圧縮強度が段ボールの圧縮強度を上回るものであるため、箱圧縮強度とコラムクラッシュが2〜3%低下することはほとんど問題にならないものである。
【0017】
更に、フラットクラッシュ(注*8)に関しては、従来技術のBフルートよりは低下するが、その段山数は従来技術のCフルートとは同等であり、段山数が本発明より少ない従来のAフルートよりは高いことから、従来技術のCフルート並のフラットクラッシュで使用できる箱に使用できるものである。また、本発明は、罫割れを起こすことなく高米坪または高リングクラッシュの中芯を使用することができるので、フラットクラッシュは従来のBフルート並まで高めることもできる。
【0018】
本発明は、従来技術のBフルートよりは、中芯の使用量が減少でき、かつ、従来技術のBフルートと同様のシート厚さにした段ボールであり、自動製函機で梱包する場合に、Bフルートと交互使用しても、厚さ間隙を調整しなくても良いことが、最大の特徴である。
【0019】
従来技術においては、中芯の使用量を減少させる場合は、そのフルートをEフルートにするしかなく、Eフルートにすると、そのシート厚さも減少するため、自動製函機での厚さ間隙調整はどうしても必要となり、Bフルートと交互使用する場合は、厚さ間隙調整とその後の製函条件設定に長時間の作業を要し、実際上交互使用ができない問題があった。
本発明は、これらの問題を解消したものである。
【0020】
次に、本発明の製造方法について説明する。
本発明において、その製造方法は重要である。
本発明は、段山数(ピッチ長さ)と段高の関係において、従来技術の段ボールに比較して、図4のように外れた位置にある。
【0021】
図4は、縦軸をピッチ長さ(段山数)とし、横軸を段高にしたグラフである。
本発明は、従来技術の関係範囲から外れて、同位置の段高にたいして、そのピッチ長さが大である。
つまり、本発明品は、従来技術の段高に対して、その段山数が少ないものである。
このことは、段ボール製造において、非常にハイローが起き易いことを示している。
本発明は、このハイロー対策のために、その製造方法をいわゆるノーフィンガ方式(図3)に限定するものである。
【0022】
ノーフィンガ方式は、下段ロールの溝から吸引し、波形中芯を下段ロールに密着させているため、ハイローは従来技術のフィンガ方式より少なくなるものである。
フィンガ方式は、遠心力で波形中芯が下段ロールから外れるのをフィンガで押さえているが、下段ロールと波形中芯の密着が完全でないため、ハイローが起き易く、従来技術の段ボールでもハイローが発生し易い問題があった。
本発明では、このハイローの発生を解消するために、そのシングルフェーサでの片段の製造をノーフィンガ方式に限定するものである。
【0023】
更に、本発明のシングルフェーサにおいては、プレスロールをベルトにしたベルトプレス方式(図5)が望ましい。
ベルトプレス方式は、波形中芯とライナーとを澱粉糊で接着する機構において、ロールプレス方式より、接着時間と接着距離が長くなるため、接着時の加圧は少なくすることができ、段高に対して段山数が少ないところの本発明品でも、ハイロー等を発生させずに製造できるものである。
【0024】
そして更に、本発明品は、シングルフェーサ機構において、従来技術のBフルートより、段山数が少なく、段ロールと中芯との摩擦抵抗が少なくなるため、中芯の段割れ等が少なくなり、その貼合速度は向上するものである。
【実施例】
【0025】
以下、本発明を実施例に従って説明する。
<実施例1>
シングルフェーサライナーに王子板紙OFC180g/m、中芯に王子板紙ODN120g/m中芯を使用し、シングルフェーサ装置には、三菱重工60G(ノーフィンガ方式でベルトプレス型)使用し、接着剤に澱粉糊を使用して、本発明構造の片面段ボール(段高=2.50mm、段山数=40山/30cm、段繰率=1.24:NBフルートと称す)を作成した。
次に、この片面段ボールと王子板紙OFC180g/mとを澱粉糊で接着して、本発明の段ボールシートを作成した。
次に、この段ボールシートを段ボール用打ち抜き機(オートプラテン)で打ち抜き、内寸法(長さ=325mm、幅=270mm、高さ=110mm)のラップラウンドケースを得た。
【0026】
<実施例2>
ライナーに王子板紙OFC160g/m、中芯に王子板紙ODN160g/mを使用する以外は、実施例1と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップアラウンドケースを得た。
【0027】
<実施例3>
ライナーに王子板紙OFC120g/m、中芯に王子板紙ODN180g/mを使用する以外は、実施例1と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップアラウンドケースを得た。
【0028】
<比較例1>
片面段ボールの構造が、従来技術のBフルート(段高=2.50mm、段山数=50山/30cm、段繰率=1.35)であること以外は、実施例1と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップラウンドケースを得た。
【0029】
<比較例2>
片面段ボールの構造が、従来技術のBフルート(段高=2.50mm、段山数=50山/30cm、段繰率=1.35)であること以外は、実施例2と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップラウンドケースを得た。
【0030】
<比較例3>
シングルフェーサ装置が、フィンガ方式(王子製紙研究所所有)であること以外は、実施例1と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップラウンドケースを得た。
【0031】
<比較例4>
片面段ボールの構造が、従来技術のEフルート(段高=1.13mm、段山数=89山/30cm、段繰率=1.24)であること以外は、実施例1と同様に段ボールシートを作成し、さらにラップラウンドケースを得た。
【0032】
<結果>
実施例および比較例の結果を表1に示す。
また、実施例および比較例の段ボールシート特性を表2に示す。
【0033】
【表1】


(注*1)自動製函機適性:内容物を挿入・梱包する自動製函機において、従来技術のBフルートと交互運転する場合に、自動製函機の間隙調整時間が必要ないものを○、間隙調整時間が必要なものを×とする。
(注*2)省資源性:従来技術のBフルートより、中芯の使用量が減少するものを○、減少しないものを×とする。
(注*3)ハイロー適性:従来技術のBフルートに比較して、ハイローの発生が変わらないものを○、ハイローの発生が増えるものを×とする。
(注*4)片段生産性:波形中芯と段ロールの摩擦抵抗が、従来技術のBフルートに比較して低下するものを○、変わらないものを△、増加するものを×とする。
(注*5)罫割れ適性:段ボールシートを製函する場合に、罫割れがほとんど発生しないものを○、罫割れが少しあるものを△、罫割れが多いものを×とする。
【0034】
【表2】


(注*6)箱圧縮強度:JIS Z 0212に準じて測定。
(注*7)コラムクラッシュ:JIS Z 0403−2による垂直圧縮強さ。
(注*8)フラットクラッシュ:JIS Z 0403−1による平面圧縮強さ。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明は、内容物を挿入・梱包する自動製函機において、従来技術のBフルートの段ボールと交互運転することができ、かつ従来技術のBフルートより、中芯の使用量を減少させることができる。
【0036】
【表3】


【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】ピッチ長さと罫割れの関係を示す図である。
【図2】中芯の坪量(強度)と罫割れの関係を示す図である。
【図3】ノーフィンガ方式のシングルフェーサ装置を示す図である。
【図4】段高とピッチ長さの関係を示す図である。
【図5】ベルトプレス式のシングルフェーサを示す図である。
【出願人】 【識別番号】000122298
【氏名又は名称】王子製紙株式会社
【識別番号】502356517
【氏名又は名称】王子チヨダコンテナー株式会社
【出願日】 平成18年6月27日(2006.6.27)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−6616(P2008−6616A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−176885(P2006−176885)