JPH05286023A

JPH05286023A - 紙材による包装用成形品の製造方法

Info

Publication number: JPH05286023A
Application number: JP4113080A
Authority: JP
Inventors: Koji Kuwabara; 孝爾桑原
Original assignee: KUWAHARA SEIKI KK
Current assignee: KUWAHARA SEIKI KK
Priority date: 1992-04-06
Filing date: 1992-04-06
Publication date: 1993-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】環境保全や資源の再生使用に寄与する紙製包
装用成形品を提供することにある。【構成】屈曲部を備えた波状紙を予め成形加工し、こ
の波状紙を上下一対の金型内に挿入して加熱圧搾するこ
とにより、波状紙の屈曲部を消滅させつつ、金型の形態
に対応させて立体的な紙製包装用成形品を得る方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、紙材を加熱圧搾させ
ることにより、包装用の立体形の成形品を得る製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来例を発明者は知らない。い
わゆる湿式によるモールディング法によりパルプ繊維を
利用して成形品を生産することは広く知られ、包装用品
例えば卵ケースなどが製造されている。

【０００３】このような従来例は、量産するに適当であ
るが、知られているように生産設備が安価ではないこ
と、金形の離型面についてはともかく離型面以外につい
ては粗雑に成形され、粗雑な製品しか生産することがで
きなかった。

【０００４】したがって、その用途は制限されている
し、包装用として緩衝能力の高いものを生産することは
困難であった。また、近時需要者の要請の多い多品種少
量生産には適当ではなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、紙を材料として金型により立体形の成形品の圧搾
成形ができなかった点である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、紙材を延伸
できるように予め紙材に多数の波状の屈曲部や多数の凸
状部を設け、金型内の圧搾時に紙材がその屈曲部や凸状
部の延伸により、紙材の損傷を抑制しつつ成形すること
を主要な特徴とする。更に、紙材を全方向に向けて延伸
できるようにするため、前処理に工夫を施していること
も特徴である。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の工程図であり、概略を表わ
している。図面上の左側から右側にかけてその概略を説
明する。シート状の普通の紙材１０は経験的に知られる
とおり、そのままでは上下一対の金型２０、２２内で成
形しても紙材１０は延伸できないから直ちに破けること
は周知のとおりである。そこで、発明者は、紙材１０を
金型２０、２２内で圧搾しても破けることなく成形でき
るようにするため、紙材１０を延伸できるように工夫を
凝らした。

【０００８】まず、紙材１０の材質として熱硬化性また
は熱可塑性を備えた樹脂粉末を含有させたものや繊維状
樹脂を含有させたもの、その他に原紙の表面に樹脂加工
を施したものを実験的に試みた。

【０００９】紙材１０は普通紙でもよいし、いわゆる再
生品でもよい。再生品の場合は現在世界的に問題となっ
ている資源の枯渇化を抑制することに寄与できる。

【００１０】前記した紙材１０をいわゆるコルゲート機
（図示を省略してある）によって紙材１０に波状の屈曲
部１４を多数設けて波状紙１６を設ける（図２を参
照）。

【００１１】この波状紙１６の屈曲部１４はコルゲート
の一対の段ロール１２間に対して紙材１０を直角方向に
装入することにより、紙材１０の方向に多数の波状の屈
曲部１４を成形できる。屈曲部１４は傾斜することなく
紙材１０の方向と平行である。この場合、前記の屈曲部
１４は常温で復元しないように１２０〜２００℃程度で
加熱加圧して屈曲させた後好ましくは冷却することがよ
い。

【００１２】図２に示す波状紙１６は加熱圧搾すること
より、屈曲部１４に対して直角方向に容易に延伸できる
ことは理解できるだろう。

【００１３】しかし、この発明では波状紙１６をいわゆ
る乾式により成形するが、屈曲部１４による延伸性を更
に良好にするため、必要に応じて僅かながら波状紙１６
に水分１８を供給して湿潤状態にすることも試みた。紙
材１０を湿潤状態にすることにより紙材１０が一層延伸
性になることは理解できるであろう。

【００１４】このようにして得た屈曲部１４を備えた波
状紙１６を上下一対の金型２０、２２内に装入する。も
ちろん凹凸状の金型であり、成形品と対称な凹凸面を備
えていることはいうまでもない。

【００１５】この場合、上下の金型２０、２２を加熱さ
せることが必要であり、波状紙１６を加熱させながら、
圧搾させる。かくして、波状紙１６の屈曲部１４は上下
の金型２０、２２の押圧により消滅し、波状紙１６は型
面の形態に対応した成形品に変化する（図３を参照）。

【００１６】図３に示す例は包装用緩衝材２４である。
つまり波状紙１６の屈曲部１４が消滅し、金型２０、２
２の型面に対応して二個の略楕円形の突起部２６が成形
されているもので、包装用緩衝材２４が段ボール箱（図
示を省略）の内側に接着されることにより、被包装物に
対する緩衝性を図ることになる。

【００１７】例えば、包装用緩衝材２４の突起部２６と
反対側の面を段ボール箱の四隅の内側に接着剤を介して
接着することにより、突起部２６が被包装物に対して接
することになり、緩衝機能を奏する。

【００１８】しかし、この包装用緩衝材２４の場合に
は、次のような問題点を残している。つまり、波状紙１
６の屈曲部１４の方向は紙材１０の方向と平行である。
したがって、屈曲部１４の延伸性は屈曲部１４の両側方
向つまり屈曲部１４に対して直角方向については問題が
ないが、屈曲部１４と同方向については波状紙１６の延
伸性に欠ける。そのため、図３に示されるように、屈曲
部１４の方向と直角方向にはとりわけ波状紙１６の一部
が損傷を受け傷２８を発生しがちである。

【００１９】もちろん、この程度の傷２８は美観上の問
題を無視するのであれば、被包装物の種類によっては何
ら問題にならない。

【００２０】従って、用途に応じてそのまま包装用緩衝
材２４として利用できる。なお、図２において最終工程
は、成形品を必要に応じて刃物３０により切断する工程
を示している。

【００２１】前記した実施例の波状紙１６の屈曲部１４
の金型２０、２２による延伸方向は原則的に屈曲部１４
の方向に対して直角方向である。そこで、発明者は波状
紙１６の延伸性が一側にのみ制限されることなく、全方
向に延伸できるよう紙材１０に工夫を凝らした。

【００２２】図４に示されるものは、屈曲部３２を紙
材の方向に対して約４５度に傾斜させて設けた波状紙３
４である。

【００２３】４５度程度に傾斜させて屈曲部３２を設け
ることにより、金型２０、２２内による圧搾時に屈曲部
３２の延伸方向が一側に制限されない有利性がある。何
故なら一定の角度に屈曲部３２を傾斜させることによ
り、押圧応力が分散されることになるからである。従っ
て、先の例に示した傷２８を発生させない利点がある。

【００２４】なお、この実施例による波状紙３４の加工
について発明者は図５に示すように普通のコルゲート機
を使用し、予め一対の段ロール１２、１２間に対して紙
材３６を約４５度傾斜させて挿入し、傾斜した屈曲部３
２を設けた。傾斜の角度は４５度に制限されることな
く、用途により変更することを発明者は予定している。

【００２５】図６に示すものは、屈曲部３８を縦横に
つまり交差状態に設けた波状紙４０の例である。この例
では、縦横に屈曲部３８が設けられているから、屈曲部
３８の延伸作用は縦横に奏する。従って、延伸作用に無
理がないから、金型２０、２２による圧搾によって波状
紙４０が破けることがない。

【００２６】このような波状紙４０を設けるため、発明
者は図７に示すように紙材４２を上下一対の金型４４、
４６内で圧搾させることを実験的に試みた。もちろん、
金型４４、４６には波状紙４０の屈曲部３８の形態と対
称な凹凸面が備えられていることはいうまでもない。

【００２７】図８は屈曲部４８が螺旋状に設けられた
波状紙５０の例である。この例では屈曲部４８が一側に
偏ることなく全方に設けられているから、延伸方向も全
方向に及ぶことになる。この実施例の屈曲部４８の加工
は、の例で明らかにしたように、金型４４、４６の凹
凸面の形態をの屈曲部４８の形態に対称させて設ける
ことにより、実施できることは容易に理解できるであろ
う。

【００２８】図９に示されるものは、紙材の延伸性を
図るため、エンボス加工のように凸状部５２を多数設け
た凸状紙５４の例である。図１０は図９の拡大断面図で
あるが、多数の凸状部５２は金型２０、２２内に挿入
し、圧搾することにより押潰され、解消するが当然全方
向に向けて延伸することになる。この例の凸状紙５４の
加工はの例と同様に金型４４、４６の凹凸面をこの凸
状部５２の形態に対称に設けることにより、加工するこ
とができる。

【００２９】以上に説明したように、用途に応じて紙材
の延伸性の図ることが必要であり、希望されることは延
伸作用が紙材に対して全方向に及ぶことである。したが
って、全方向に向けて延伸性を奏するためには、〜
の例に制限されるわけではなく、原則的にその形状は問
わない。断面形状が凹凸であるかあるいは凸部や凹部を
無数に有することである。

【００３０】因に、発明者はに示した波状紙３４を使
用して先の実施例と同じ工程により、包装用緩衝材５６
を生産した。図３に見られるような傷２８の発生はな
く、突起部５８の加工は正規に得られ、美観的にもすぐ
れた成形品が得られた（図１１を参照）。このことは、
屈曲部３２が前記したように傾斜しているから、圧搾作
用が無理なく奏することにほかならない。、、の
例に示した波状紙４０、５０や凸状紙５４についても明
らかに同じ成果の得られることが判明した。

【００３１】次に図１２に示す包装用緩衝材６０を生産
する工程について具体例を説明する。この緩衝材６０は
いわゆる角コーナー用のものであり、被包装物の角当て
に使用される例である。

【００３２】この例は突起部６２が緩衝材６０を構成す
る三面の内外面に夫々二個毎表れる例である。図１２の
例では手前に六個の突起部６２が表れ、各面の背面側の
突起部は図面上表れていない。

【００３３】前記した包装用緩衝材６０を生産するに先
立って先に説明した波状紙または凸状紙を用意する。こ
の例では、説明の便宜のため図２に示した波状紙１６を
採用して生産する例を示す。もちろん、他の波状紙や凸
状紙を採用することについても発明者は予定している。
波状紙や凹状紙の選択は先に説明したように、成形品の
用途や市場における需要者の希望などにより変更され
る。

【００３４】この実施例の包装用緩衝材６０を生産する
ためには、図１３に示される形態の加工紙６４を設ける
ことが必要である。この加工紙６４の折目を介して詳細
については後述するが、組み立てることにより図１２に
示される包装用緩衝材６０が得られる。

【００３５】図１３は加工紙６４の展開状態を示してお
り、裏面を表している。従って、１４個の突起部６８は
夫々表面側に突起しており、図面上各突起部６８は凹部
として表れている。

【００３６】さて、この加工紙６４を得るためには、図
１４の下型７０の形態を参照して明らかなように、図１
３に示す展開状態を示す加工紙６４の形態に対称させて
設けた下型７０が用意される。つまり、この下型７０に
は加工紙６４の各突起部６８に対応させた凹面７２が設
けられている。

【００３７】図に上型を示していないが、もちろん上型
が必要である。そして上型には加工紙６４の突起部６８
に対応させ、かつ前記した下型７０の凹面７２に対称さ
せて凸面が設けられることはいうまでもない。

【００３８】そこで、図１を参照して明らかなように、
上下一対の金型７０（上型については図示を省略）内に
波状紙１６を挿入し、加熱圧搾させる。

【００３９】かくして、波状紙１６は圧搾加工され、図
１３に示されるような突起部６８を備えた加工紙６４が
得られる。

【００４０】この場合、加工紙６８の組み立てのため折
目を必要とするが、折目もまた金型に凹凸面を加工する
ことにより同時に加工できる。図１３の折目は図面上、
ミシン目として表してあるが、突条の浅い窪みを直線状
に設けることにより、折目を設けることは容易に理解で
きるだろう。

【００４１】例えば、図１４に表れている縦横の線を突
条の浅い窪みとして加工し、図示しないない上型にその
突条の浅い窪みに対応させて僅かな高さの突条を設ける
ことにより、折目は突起部６８と合わせて加工できる。

【００４２】前記したように金型による圧搾工程によ
り、加工紙６４を成形できるが、ここで下型と上型に更
に工夫が施されていることを説明する。先に波状紙１６
の延伸方向は屈曲部１４の両側であって屈曲部１４と直
角方向であること、そして屈曲部１４の方向に対しては
無理があり、波状紙１６が圧搾時に損傷を受けて破ける
場合のあることを説明した。

【００４３】そこで、波状紙１６が金型内の圧搾時に破
けないようにするため、下型には図１４に示されるよう
に、凹面７２の長手方向の端に逃がし部７４が外側に向
けて浅いが凹部として設けられている。図示を省略した
が、もちろん上型にも下型の逃がし部７４に対応させて
逃がし部が設けられている。

【００４４】この逃がし部７４を設けることにより、圧
搾される波状紙１６の屈曲部１４のうち、屈曲部１４の
方向と同じ方向の端群はこの逃がし部７４内に凝集さ
れ、破けることがない。この場合、屈曲部１４の両側つ
まり屈曲部１４と直角方向には屈曲部１４が充分延伸
し、その屈曲部１４が解消することになる。

【００４５】このようにして先に説明した図１３に示さ
れる加工紙６４が得られる。そこで、この加工紙６４の
周縁を切断し、また図１３に示すように、図面上の左下
部分の一区画部分を正方形に切断する。したがって、加
工紙６４の左下部分には空白部分７６が形成されること
になる。この切断した一区画の部分は、そっくり緩衝材
として利用できる利益もあるから、そのことについては
この発明の課題と関係しないが、後述する。かくして、
図１３に示される加工紙６４が得られる。

【００４６】次に図１２に示される包装用緩衝材６０の
組み立て要領について図１３を参照して説明する。中央
部の縦方向の折目６４ａを境にして図面上の左部分を右
側へ折り曲げて重ねる。かくして図面上右下には先に説
明した空白部分７６があり、空白部分７６には加工紙６
４の右下端部分が表れる。

【００４７】したがって、重ねられた加工紙１６は右下
部分を除き、各突起部６８は凸状として表れる。この場
合、加工紙１６の両側面には右下部分を除き、突起部６
８が表れる。

【００４８】そこで、右端の上下の二区画部分の境に予
め横方向に設けられたスリット７８を介して重合された
右端部分の二区画部分を折目６６ｂ、６６ｃを境にして
直角方向に内側に向けて立起させる。

【００４９】かくして図面上、空白部分７６に隣接する
下側左端の区画部分とその区画部分に隣接する右下部分
の区画部分は重合されたまま緩衝材６０の底部を形成す
ることになり、他の部分はＬ字状に立起して側面を構成
する。

【００５０】ついで、突起部６８が凹面として表れてい
る右下端の区画部を内側に向けて直角方向に立起させ、
更にその凹面として表れている突起部６８を先に立起さ
せ重合している二枚の区画部の背面に押当てとその凹面
の突起部６８は背面に表れた凸状の突起部６８に嵌合さ
れ、図１２に示される包装用緩衝材６０が得られる。こ
のままでは復元するが、必要によりテープで止めたり、
一部に止め機構を設けることにより、緩衝材６０を確実
に得ることができる。この包装用緩衝材６０は段ボール
箱内に収容される被包装物の角に当接させることによ
り、被包装物の角を保護できる。

【００５１】先に図１３に示して加工紙６４において一
部の区画部分を切断すること説明したが、図１２に示す
緩衝材６０得るために必要ないが、その切断部分はそっ
くり緩衝材として利用できることは図３や図１１を参照
して明らかである。

【００５２】図１４の下型７０において加工紙７０の空
白部分７６に対応する部位は平滑にすることも予測され
るが、発明者は空白部分７６の転用を配慮し下型７０と
上型において他の凹凸面と同じように構成した。

【００５３】この発明について発明者は包装用緩衝材の
生産例に基づき説明したが、もちろん、緩衝材に制限す
る趣旨ではない。因に、金型の凹凸面の変更により、包
装容器をそっくり生産できるし、紙材に硬質のものを採
用し、立体的な簡易部品も成形できる。更にいえば、自
動車の天井材、サンバイザーなどその用途は他の産業分
野についても適用できることを発明者は予定している。

【００５４】

【発明の効果】この発明は、上記の構成であるから、以
下の利点を奏する。従来、紙を金型により圧搾成形する
ことは困難であったが、紙材を波状紙や凸状に予め加工
することにより、屈曲部や凸状部を押圧することにより
紙材を延伸できるのでいわゆる乾式加工を可能とした。
従って、紙材を破くことなく、金型の変更により任意の
形態に成形できる。とりわけ、現在問題化している資源
の枯渇化に対応していわゆる再生紙をそっくりこの発明
に採用できるから、資源の枯渇化を防止でき、リサイク
ル化に寄与できる。従来、紙の再生品の利用が叫ばれな
がら、成形について経済性に欠け、実行性が不充分であ
ったが、この発明は設備機器の簡素化を可能にし、かつ
成形品が従前の石油製品と同様かそれ以上の機能を奏す
るため、その効果は大きい。

【００５５】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の工程の概略図である。

【図２】波状紙の斜視図である。

【図３】この発明の成形品の実施例の斜視図である。

【図４】第２の実施例の波状紙の斜視図である。

【図５】第２実施例の波状紙の加工要領を示す概略斜視
図である。

【図６】第３の実施例の波状紙の斜視図である。

【図７】第３実施例の波状紙の加工要領を示す概略斜視
図である。

【図８】第４の実施例の波状紙の斜視図である。

【図９】第４の実施例の凸状紙の斜視図である。

【図１０】第３実施例の凸状紙の拡大断面図である。

【図１１】他の成形品の斜視図である。

【図１２】更に他の成形品の斜視図である。

【図１３】図１３に示す成形品の展開図である。

【図１４】下型の斜視図である。

【図１５】図１３の矢印方向の拡大断面図である。

【００５６】

【符号の説明】

１０紙材１２段ロール１４屈曲部１６波状紙１８水分２０上型２２下型２４包装用緩衝材２６突起部２８傷３０刃物３２突起部３４波状紙３６紙材３８屈曲部４０波状紙４２紙材４４金型４６金型４８屈曲部５０波状紙５２凸状部５４凸状紙５６包装用緩衝材５８突起部６０包装用緩衝材６２突起部６４加工紙６６ａ折目６６ｂ折目６６ｃ折目６８突起部７０下型７２凹面７４逃がし部７６空白部分７８スリット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂加工を施してなる紙材に波形の屈曲部
を多数設けて波形紙を成形し、この波形紙を上下一対の
金型内に挿入させて加熱圧搾させ、波形紙の波状の屈曲
部を延伸させることにより成形することを特徴とする紙
材による包装用成形品の製造方法。
【請求項２】樹脂加工を施してなる紙材に波形の屈曲部
を紙材に対して傾斜状態、交差状態、螺旋状などに全方
向に向けて形成することにより波形紙を形成し、この屈
曲部を備えた波形紙を上下一対の金型内に挿入させて加
熱圧搾させ、波形紙の屈曲部を延伸させることにより成
形することを特徴とする紙材による包装用成形品の製造
方法。
【請求項３】樹脂加工を施してなる紙材に多数の凸状部
を形成させて凸状紙を成形し、この凸状紙を上下一対の
金型内に挿入させて加熱圧搾させ、凸状紙の多数の凸状
部を延伸させることにより成形することを特徴とする紙
材による包装用成形品の製造方法。