JPH0659724B2 - 厚紙ラミネートの製造方法およびそれによる厚紙ラミネート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、折り構造例えば段ボール紙を製造するために
使用するのに適した金属被覆された厚紙製造製品に関す
る。

［従来の技術］ セルローズを主成分とする包装材料、即ち紙、厚紙、段
ボール紙などの技術分野においては、包装物の美観と機
能性とを改善するために技術開発の試みが常になされて
いる。金属被覆されたセルローズを主成分とする包装材
料からできているラミネートは、その好ましいハイテク
的な外観と水分及び気体に対する障壁性とによって、広
く用いられるようになっている。しかし、リュー等の米
国特許第4250209号に記載されているように、これらの
金属被覆された包装材料を折る時の脆さが問題となって
いる。

フリーズ等の米国特許第4171004号には、ラミネートか
ら折り段ボール紙を製造する際に生ずる応力割れを減少
させる一方法が教示されている。この米国特許によれ
ば、段ボール紙のブランクのシーム域に別のプラスチッ
ク層が適用される。この米国特許が適用される段ボール
紙は、アルミニウム箔層を内面に備えてもよい。しかし
この米国特許は、金属被覆面を備えた包装材料に係るも
のではない。この米国特許は、段ボール紙のブランクの
印刷及びダイによる切断に関係して、プラスチックのシ
ーム補強を適用し、次に全面プラスチック層をブランク
に適用することを教示している。この面倒な手順は、大
規模な単一の操作によって厚紙素材をラミネートする本
発明の簡略さとは対照的である。本発明のラミネートか
らつくられた厚紙の段ボール紙の素材は、後被覆手順を
全く必要させずに使用することができる。

紙及びボード製品を金属被覆する技法は、一般に知られ
ており、例えば米国特許第3620872号、第4153494号、第
4215170号、第4382831号、第4473422号及び第4490409号
に記載されている。ラウザーの米国特許第3980512号
は、より剛性な材料、例えば紙、厚紙又は発泡プラスチ
ックにそれ自身同時にラミネートされうる「第２プラス
チックフィルム」にキャリヤフィルムから真空蒸着金属
の装飾層をトランスファーすることを、一般的に教示し
ている。この米国特許において、包装材料となるのは、
この「第２プラスチックフィルム」である。紙、段ボー
ル紙又は発泡プラスチックスは、単に、プラスチックス
の包装材料をより剛性にするためにのみ添加される。こ
の米国特許には、この方法によって作成されたラミネー
トの特定的な例も示されてないし、「第２プラスチック
フィルム」の「プラスチック」が何であるかも示されな
いが、キャリヤフィルムを非極性フィルム例えばポリエ
チレンとする必要があることと、金属層が「第２プラス
チックフィルム」の表面中に浸透するべきこととは教示
されている。

［発明の開示］ 本発明は、折り構造例えば段ボールの製造に使用するこ
とに適した厚紙ラミネートに関する。このラミネート
は、良好なスコアクラック耐性を示し、厚紙支持部材
と、この厚紙支持部材に接着されている、厚みが少なく
とも0.0089mm（0.35ミル）の、可伸長性プラスチック被
覆しないコーティングと、このプラスチック被覆ないし
コーティングに接着された金属層とから成っている。こ
の金属層は、好ましくは、保護被覆ないしコーティング
によって、摩耗に対して保護される。

本発明による新規なラミネートは、米国特許第3980512
号に示された方法と一般に機械的に同様の方法によって
製造することができる。しかしこの米国特許には、具体
的な開示が乏しいため、発明を実施する最良の形態が何
であるかが明確ではない。この米国特許では、キャリヤ
フィルムは、非極性のプラスチックス、例えばポリエチ
レンでなければならないと教示されているが、本発明に
おいては、方向性ポリプロピレン又ははく離紙被覆ポリ
エステルキャリヤフィルムが用いられる（この後者は極
性である）。本発明によるキャリヤフィルムは、米国特
許第3980512号に示された引張強度の低いポリエチレン
に比べて著しく多い回数の再使用することができる。本
発明によれば、米国特許第3980512号において「第２プ
ラスチックフィルム」と呼ばれると思われるポリエチレ
ン又はエチレン−アクリル酸共重合体が使用される。米
国特許第3980512号は、何を使用するか明示していな
い。また、この米国特許による方法の場合、金属層は、
「第２プラスチックフィルム」の表面に浸透するが、本
発明の方法によれば、金属層は、ラミネートされる樹脂
中いは浸透しない。また、この米国特許によれば、紙、
段ボール紙又は発泡プラスチックスは、そのプラスチッ
ク包装材料をより剛性にする手段としてのみ使用されて
いる。従って、この米国特許の開示は、単に、トランス
ファー金属被覆押出しラミネーションの一般的な指針を
与えることに過ぎないと考えられる。

［実施例］ 第１図を参照して、本発明による厚紙ラミネートは、可
伸長性プラスチックコーティング(2)を有する厚紙支持
部材(1)を備えている。金属層(3)は、コーティング(2)
に接着されている。金属層(3)は、所望により、保護コ
ーティング(4)によって保護してもよい。

本発明によって考察される厚紙支持部材(1)は、本発明
の手順に従ってラミネートされた時に非常に高いスコア
クラック耐性を示すどんなボードであってもよい。典型
的なボードの例には、曲げチップボード、白色バーライ
ンドチップボード、クレイ被覆ニュースバックボード、
中実漂白硫酸塩ボード、ブリストルボード、クレイ被覆
中実漂白硫酸塩ボード、無漂白クラフトボード、クレイ
被覆無漂白クラフトボード及びキャスト被覆ボードがあ
る。厚紙支持部材(1)は、カートン、ポイントオブセー
ルディスプレイその他のような折り構造の製造に使用し
うるように、一般に少くとも0.2mm（８ミル）の厚さと
する。

本発明によって考察される可伸長性プラスチックコーテ
ィング(2)は、少なくとも0.0089mm（0.35ミル）の厚み
において存在させた時に、ラミネートにスコアクラック
耐性を付与する押出し可能な、どんな樹脂であってもよ
い。この樹脂層の厚みに対する明確な機能的な上限はな
いが、0.051mm（２ミル）より大きな厚みとした場合、
コストが過大となり、商業的に望ましくない。一般に、
良好なスコアクラック耐性を与える最も薄い層が好適で
あろう。後述するように、或る与えられた樹脂について
厚みを大きくすると（又は、単位面積当りの重量を大き
くすると）スコアクラック耐性が高くなる傾向が見られ
る。

本発明に従って使用可能な樹脂の例としては、エチレン
−アクリル酸共重合体、低密度ポリエチレン、高密度ポ
リエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリ
オレフィン、ポリメチルペンテン、ポリブチレン、異性
体樹脂及び熱可塑性ポリエステルが挙げられる。一般
に、樹脂が可伸長性であるほど、その樹脂を組込んだラ
ミネートの挙動は良好となる。樹脂の伸長性は、「伸
び」引張り試験によって測定され、ここに、伸び率は、
（破断点における樹脂試料の長さ）／（樹脂試料の最初
の長さ）×100（％）として表わされる。１分間50％の
割合で応力を受けた時の伸び定格（レーティング）が20
0％よりも高い樹脂、例えばエチレン−アクリル酸共重
合体は特に好適である。しかし１分間50％の割合で応力
を受けた時の伸び定格が100％よりも高い樹脂、例えば
低密度ポリエチレンによっても良好なラミネートが作製
される。

本発明による金属層(3)は、紙及びボードの金属被覆法
において有用なことが一般に知られている、アルミニウ
ムその他の金属とすることができる。アルミニウムは、
現在のところ最も好適である。金属の厚みは、50−150
Åとしてよい。金属層(3)の厚みは、完成品の外観及び
挙動に影響するので、金属被覆フィルムの選定は、所望
の最終用途、外観及び性状に存在する。ラミネートの障
壁性は、金属層(3)の厚みに伴なって連続的に改善され
る。取扱い性と障壁性及びコストを考慮した最適の外観
は、150−350Åの厚みの金属フィルムによって得られ
る。

本発明によるラミネートは、接着剤トランスファー及び
被覆されたボードの直接金属被覆を含めた、当業者に一
般に知られた方法によって作成することができる。しか
し、好ましい方法には、フィルムのストリッピング及び
回収のために変更された押出しラミネーション装置の使
用が含まれる。

第２図を参照して、本発明のラミネートを作製するため
の押出しトランスファー法には、押出しダイ(1)、真空
金属被覆されたキャリヤフィルム(8)が繰出される２次
繰出しロール(2)とチルロール(3)、脱金属被覆されたキ
ャリヤフィルム(8)が巻取られる２次巻取りロール(4)、
バックアップロール即ち圧縮(5)及び２つのデラミネー
ションニップロール(11)、(12)を含むラインが必要とさ
れる。

ラミネーション操作において、キャリヤフィルム(8)の
真空金属被覆側は、チルロール(3)とバックアップロー
ル(5)との間のニップにおいて、押出し可能な溶融ポリ
マー樹脂(7)を用いて、厚紙基体(6)にラミネートされ
る。溶融樹脂は、真空金属被覆フィルム上の金属と被覆
される厚紙基体とを結合させる。金属被覆フィルムの金
属層と基体との間の長もちする結合を保証するに足る程
度に、ラミネート構造物(9)が冷却された後に、金属の
ためのフィルムキャリヤは、ロール(11)、(12)の間のデ
ラミネートニップにおいて、デラミネートされ、樹脂に
よって基体(10)に結合された金属コーティングが残され
る。脱金属被覆されたフィルム(13)は、このトランスフ
ァー金属被覆工程において何回も使用されるように巻取
られる。

前述した樹脂は、単独でも、他の樹脂とのブレンドとし
ても押出すことができる。更に、可伸長性プラスチック
コーティングを形成するために単一の樹脂組成物を押出
す代りに、多層共押し法を用いてもよい。その一例とし
て、良好な障壁性をラミネートに与える可伸長性プラス
チックコーティングは、低密度ポリエチレン、エチレン
−アクリル樹脂及びエチレンビニルアルコール樹脂を共
押出しすることによって製造される。

押出しトランスファー法において、バックアップロール
とチルロールとの間において厚紙基体に金属被覆フィル
ムをラミネートする。フィルムの厚みが小さいので、チ
ルロールの仕上げは、金属被覆された厚紙基体上の金属
の外観に影響する。つやがあり、反射性の、はっきりし
た像の表面が望まれる場合には、高度に仕上げされたチ
ルロールを使用することが必要である。

トランスファーフィルム上に金属層は非常に薄いので、
被覆されるべき厚紙基体の表面の仕上げも、最終的な金
属被覆面の外観に影響する。粗い表面は、小石のような
離散した外観をもつ傾向を示し、非常に平滑な表面は、
つやのあるミラー状の外観を示す。従って、どんな厚紙
基体を使用すべきかは、基体の最終用途によって定ま
る。

ラミネート用樹脂が金属層(3)によって透過されていな
いため、トランスファー金属被覆基体の金属被覆面の摩
擦抵抗は低い。金属層(3)の摩擦抵抗は、押出された樹
脂の化学的性質によって影響されることがある。結合ポ
テンシャルの高い材料、例えばエチレン−アクリル酸共
重合体の場合には、接着レベルが高くなり、摩擦抵抗が
良好になる。

可伸長性プリントサイズ保護コーティングは、金属被覆
された表面の摩擦保護を与えると共に、この表面上にプ
リントすることを可能とする。はく離紙を被覆したポリ
エステルフィルムをトランスファー金属被覆法に使用す
る場合には、保護被膜コーティングは、金属と共にトラ
ンスファーされる。この保護被膜コーティングは、金属
面をスカッフィングから保護し、可印刷性を与える。は
く離紙をコーティングしないフィルムを使用する場合に
は、フィルムストリッピング操作に従って、印刷可能な
大きさのコーティングによって、露出金属面を被覆す
る。熱乾燥、紫外線キュア−又は電子ビーム（ＥＢ）キ
ュアコーティングを用いてもよい。ポリウレタンコーテ
ィングは、良い結果をもたらすことが知られている。

以下の実施例は、本発明による厚紙ラミネートの厚み及
び樹脂組成物のスコアラック抵抗に対する影響を示す例
である。

ボックスボード・リサーチ・アンド・ディベロプメント
・アソシエーション（ＢＲＤＡ）スコア破断性を定める
ために、スコア試験機を用いて、トランスファー金属被
覆ボードをスコアし、機械折りをシュミレートするため
に高速で折り、折られたスコア域の破断を検出するため
に顕微鏡検査した。その場合、破断のない最も狭いスコ
アは、スコア破断性を際立たせる。スコア数が低いほど
試料のスコアクラック耐性はそれだけ高くなる。その逆
に、スコア数が高いほど破断し易さはそれだけ高くな
る。従って、“1.0”は最良の定格であり、“6.0”は最
低である。スコアのための条件は、ＴＡＰＰＩ法Ｔ495o
m−82に示されている。横断方向及び機械方向に試料を
スコアし、１−６に評価した。幾何学的平均スコア破断
傾向が報告されている。

ＴＡＰＰＩ法Ｔ511su−69に記載されたＮＩＴ折り装置
を用いて、トランスファー金属被覆ボードの折り破断性
を測定した。この試験において、スコアされていない試
料を、折り試験機の１サイクルを通じて折った。出発点
の両側に、135°の角度に亘って試料を２回折った。１k
gの引張荷重の下に２重折りを行なった。折り後に折り
域の破断について試料を顕微鏡検査した。破断が見られ
なかった場合には、試料を“1.0”と評価し、完全な破
断が見られた場合には試料を“6.0”と評価した。目盛
りは線形ではないので、評価が１〜６に増大する間に、
破断の程度は急激に増大する。

実施例１ 「プレコマール」3440エチレンアクリル酸共重合体樹脂
（“ＥＡＡ”）、「ノルケム」1017低密度ポリエチレン
（“ＬＤＰＥ”）又は「ノルケム」1105高密度ポリエチ
レン（“ＨＤＰＥ”）を用いて、クレイ被覆ニュースバ
ック（ＣＣＮＢ）ボードをトランスファー金属被覆する
ことによって、製品の挙動に対する樹脂の組成物の重要
性を示すための実際的な例を示すことができる。アルミ
ニウム93Å金属被覆した方向性ポリプロピレンフィルム
を、各々の前記樹脂にて、１m²当り22.0ｇの割合でラミ
ネート0.53mm（21ミル）の厚いＣＣＮＢボードとした。
比較のため、アルミニウム93Åにて金属被覆された方向
性ポリプロピレンフィルムを、比較的非伸長性の（即ち
もろい）ＥＢ−キュアーウレレタンアクリレートオリゴ
マー（“ＵＲＡＣ”）にて、１m²当り8.1ｇの割合でラ
ミネートした。フィルム上の金属との結合を果すに足る
だけ樹脂をセットさせた後、フィルムをストリップし、
金属面を有するボードが残されるようにした。次に、Ｔ
ＡＰＰＩスコア試験Ｔ495om−82及びＴＰＰＩ折り破断
抵抗試験Ｔ511su69を用いて、トランスファー金属被覆
ボードを評価した。試験の結果を次表に示す。

実施例２ 或る範囲の物理的性質を備えた樹脂を用いて、アルミニ
ウム93Åを折りチップ（ＢＣ）ボードにトランスファー
させることによって、樹脂組成物厚みがスコアクラック
性及び折り破断性に対してもつ効果の実際的な例を行な
うことができる。「プリマコール」3440エチレンアクリ
ル酸共重合体樹脂、「ノムケム」1017低密度ポリエチレ
ン、「ノルケム」1105高密度ポリエチレン、ポリ酢酸ビ
ニル（“ＰＶＡＣ”）又はＥＢキュアーウレタンアクリ
レートオリゴマーのいずれかを用いて、厚みが0.53mm
（21ミル）のＢＣボードに、真空蒸着アルミニウムをト
ランスファーした。

ＢＲＤＡスコア試験機又はＭＩＴ折り耐久性試験機を用
いて、金属被覆ボードにスコアを形成した。曲げ及び折
り後に金属被覆面を破断について顕微鏡検査した。次表
により、樹脂の種類が厚紙のスコア判断性及び折り破断
性に影響することが認められる。また、この結果は、樹
脂の厚みを増すと破断性が影響されることも示してい
る。なお、樹脂の厚みは、表において、単位面積当りの
樹脂の重量として表わされている。

実施例３ 樹脂の伸び評価（レーティング）、使用した樹脂の重量
及びスコア破断性との間の関係は、次表に示されてい
る。この表は、0.53mm（21ミル）の厚みの曲げチップボ
ードにスコア破断性1.0を種々の樹脂が与えるに必要な
単位面積当りの重量を表わしている。

実施例４ 実施例１、２において作成した種々のラミネートのスコ
ア破断性を次表に示す。厚紙基体は、曲げチップ（Ｂ
Ｃ）、クレト被覆ニュースバック（ＣＣＮＢ）である。
この表のデータは、金属被覆厚紙ラミネートのプラスチ
ックコーティング樹脂層の厚みの順序に従って配列され
ている。

本発明は、前述した例のほかにいろいろ変更して実施で
きるため、前述した特定の構成は、単なる例に過ぎず、
本発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による金属被覆された厚紙のいろいろ
の層を示す側断面図、第２図は本発明による厚紙ラミネ
ートの製造方法を示す説明図である。 １…厚紙支持部材、２…プラスチックコーティング（プ
ラスチック被覆樹脂）、３…金属層。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚紙基材と、該厚紙基材に付けるられた可
   伸長性プラスチックコーティングレジンと、該可伸長性
   プラスチックコーティングレジンに付着された金属層と
   よりなる厚紙ラミネートを製造する方法において、 前記厚紙基材と表面に金属蒸着された金属層を有するプ
   ラスチックキャリアフィルムを、厚紙と金属層間の接着
   を保証するような可伸長性プラスチック溶液を押し出し
   ながら、同時にチルローラとバックアップローラの間に
   導入ロールし、該可伸長性プラスチック溶液が固着後、
   結果として金属層が転移された厚紙ラミネートからプラ
   スチックキャリアフィルムを剥離することを特徴とする
   厚紙ラミネートの製造方法。
2. 【請求項２】金属層に更に保護被膜が施されていること
   を特徴とする請求項１項記載の厚紙ラミネートの製造方
   法。
3. 【請求項３】前記可伸長性プラスチックが、その厚さが
   ８．９乃至５０．８nmであり、且つ１分間５０％の割合
   で応力をかけた時に、伸び定格が少なくとも１００％、
   好ましくは少なくとも２００％であることを特徴とする
   請求項１記載の厚紙ラミネートの製造方法。
4. 【請求項４】前記金属層が５乃至１５０nm，好ましくは
   １５乃至３５nmの厚みを有するアルミニウム層であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３項のいずれか１項記載の
   厚紙ラミネートの製造方法。
5. 【請求項５】前記保護被膜がウレタンよりなることを特
   徴とする請求項２乃至４項のいずれか１項記載の厚紙ラ
   ミネートの製造方法。
6. 【請求項６】前記可伸長性プラスチックがエチレン−ア
   クリル酸共重合体、低密度ポリエチレ及びエチレン ヴ
   ィニール アルコール レジンより成る群から選ばれた
   樹脂から成ることを特徴とする請求項１乃至５項のいず
   れか１項記載項記載の厚紙ラミネートの製造方法。
7. 【請求項７】前記請求項１記載の製造方法で製造された
   ことを特徴とする厚紙ラミネート。