特開 2021-160359 防水段ボール、その製造方法及び製造装置、並びにその使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-160359(P2021-160359A)

(43)【公開日】2021年10月11日

(54)【発明の名称】防水段ボール、その製造方法及び製造装置、並びにその使用

(51)【国際特許分類】

   B32B 3/28 20060101AFI20210913BHJP

   B31F 1/20 20060101ALI20210913BHJP

【ＦＩ】

   B32B3/28 B

   B31F1/20

【審査請求】有

【請求項の数】25

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2021-37241(P2021-37241)

(22)【出願日】2021年3月9日

(31)【優先権主張番号】109110807

(32)【優先日】2020年3月30日

(33)【優先権主張国】TW

(71)【出願人】

【識別番号】520373936

【氏名又は名称】台灣龍盟複合材料股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100166372

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 博明

(74)【代理人】

【識別番号】100115451

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 武史

(72)【発明者】

【氏名】何 鼎賢

【テーマコード（参考）】

3E078

4F100

【Ｆターム（参考）】

3E078BB01

3E078CC41X

4F100AC00A

4F100AC00B

4F100AC00C

4F100AC00D

4F100AC00E

4F100AK01A

4F100AK01B

4F100AK01C

4F100AK01D

4F100AK01E

4F100AK03B

4F100AK03D

4F100AK04B

4F100AK04D

4F100AK05B

4F100AK05D

4F100AK07B

4F100AK07D

4F100AK63B

4F100AT00A

4F100AT00E

4F100BA02

4F100BA03

4F100BA05

4F100BA06

4F100BA07

4F100BA08

4F100CB00B

4F100DD12C

4F100DE00A

4F100DE00B

4F100DE00C

4F100DE00D

4F100EJ40

4F100GB15

(57)【要約】      （修正有）

【課題】防水性及び耐凍性を有し、冷蔵・冷凍製品の包装に適している防水段ボール、その製造方法、及び製造装置、並びにその使用を提供する。
【解決手段】防水段ボールは、第１の波状面を有する少なくとも一つのストーン中芯１２と、ストーン接着剤１６で前記第１の波状面の山部に貼着された少なくとも一つのストーン表紙１４と、を含み、前記ストーン接着剤は、プラスチックと無機材料とを含み、前記プラスチックが前記ストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％であり、前記無機材料が前記ストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜３０ｗｔ％である。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の波状面を有する少なくとも一つのストーン中芯と、
ストーン接着剤で前記第１の波状面の山部に貼着された少なくとも一つのストーン表紙と、を含み、
前記ストーン接着剤は、プラスチックと無機材料とを含み、前記プラスチックが前記ストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％であり、前記無機材料が前記ストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜３０ｗｔ％である
防水段ボール。

【請求項2】

前記プラスチックは、ポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）組成物を含む
請求項１に記載の防水段ボール。

【請求項3】

前記ポリオレフィン組成物は、ポリプロピレン（ＭＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、メタロセン線状低密度ポリエチレン（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ ｌｉｎｅａｒ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＭＬＬＤＰＥ）又はそれらの組み合わせを含む結晶性材料を含む
請求項２に記載の防水段ボール。

【請求項4】

前記プラスチックが前記ストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜５０ｗｔ％であり、前記無機材料が前記ストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜５０ｗｔ％である
請求項１に記載の防水段ボール。

【請求項5】

前記無機材料は、粒径が２μｍ〜１０μｍの無機粉末である
請求項１に記載の防水段ボール。

【請求項6】

前記少なくとも一つのストーン表紙の数は複数であり、
前記少なくとも一つのストーン中芯は前記第１の波状面と背向する第２の波状面を有し、
単層の防水段ボールを形成するように、前記複数のストーン表紙の一つは、前記ストーン接着剤で前記第１の波状面の山部に貼着されており、前記複数のストーン表紙の別の一つは、前記ストーン接着剤で前記第２の波状面の山部に貼着されている
請求項１に記載の防水段ボール。

【請求項7】

前記少なくとも一つのストーン中芯の数は複数であり、前記複数のストーン表紙の二つの間にそれぞれ挟まれており、
各前記ストーン中芯は、前記第１の波状面の山部は前記ストーン接着剤で前記複数のストーン表紙の一つに貼着され、前記第２の波状面の山部は前記ストーン接着剤で前記複数のストーン表紙の別の一つに貼着され、前記防水段ボールの厚さは０．６ｍｍ〜６．０ｍｍである
請求項６に記載の防水段ボール。

【請求項8】

前記少なくとも一つのストーン中芯は、０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍの厚さｔ、及び０．６ｍｍ〜６．０ｍｍの波高さＨを有する波状となるものである
請求項１に記載の防水段ボール。

【請求項9】

前記少なくとも一つのストーン中芯において、隣接する山部と谷部との間の距離を水平距離ｄと定義し、
Ｆｎｏ＝単位距離Ｄ／水平距離ｄである半波の数Ｆｎｏが定義され、
但し、単位距離Ｄが２８ｃｍ〜３２ｃｍであり、水平距離ｄが１．９ｍｍ〜５．０ｍｍであり、Ｆｎｏが６０〜１２０であり、水平距離ｄに対する波高さＨの比Ｈ／ｄは０．９〜１．８である請求項８に記載の防水段ボール。

【請求項10】

ストーン中芯を提供するステップと、
段ボール成型装置で第１の波状面を有するように前記ストーン中芯を波状にさせるステップと、
プラスチックと無機材料とを含むストーン接着剤を提供し、前記プラスチックが前記ストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％であり、前記無機材料が前記ストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるステップと、
接着剤塗布装置で前記ストーン接着剤を前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部に塗布するステップと、
ストーン表紙を前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部に貼着させるステップと、
を含む
防水段ボールの製造方法。

【請求項11】

前記段ボール成型装置は、互いに噛合する第１の歯車及び第２の歯車を含み、前記ストーン中芯は前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に配置され、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間を通過した後に、波状のものとなる
請求項１０に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項12】

前記段ボール成型装置は負圧装置を含み、前記第２の歯車は、前記第２の歯車の表面から凹んだ複数の負圧溝を含み、
前記負圧装置を前記第２の歯車の前記複数の負圧溝に連通させることで波状になった前記ストーン中芯を前記第２の歯車に吸着させる
請求項１１に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項13】

前記接着剤塗布装置は、互いに隣接する複数のローラと、ストーン接着剤を前記複数のローラ間に提供するためのストーン接着剤供給手段とを含み、前記複数のローラの一つは、前記段ボール成型装置の前記第２の歯車に隣接するとともに、波状になった前記ストーン中芯の少なくとも一つの山部に接触し、前記複数のローラ及び前記段ボール成型装置が回動すると、前記ストーン接着剤は、前記複数のローラに従って前記段ボール成型装置の前記第２の歯車に向かって移動し、前記ストーン接着剤を前記ストーン中芯の山部に塗布させる
請求項１１に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項14】

前記段ボール成型装置の前記第２の歯車は、プレスロールに隣接し、波状になった前記ストーン中芯及び前記ストーン表紙は、前記第２の歯車と前記プレスロールとの間を同時に通過し、前記プレスロールによって前記ストーン接着剤が塗布された前記ストーン中芯と前記ストーン表紙とを緊密に貼着させる
請求項１１に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項15】

前記プラスチックは、ポリオレフィン組成物を含み、
前記ポリオレフィン組成物は、ポリプロピレン（ＭＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、メタロセン線状低密度ポリエチレン（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ ｌｉｎｅａｒ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＭＬＬＤＰＥ）又はそれらの組み合わせを含む結晶性材料を含む
請求項１０に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項16】

前記無機材料は、粒径が２μｍ〜１０μｍの無機粉末である
請求項１０に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項17】

波状になった前記少なくとも一つのストーン中芯は、０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍの厚さｔ、及び０．６ｍｍ〜６．０ｍｍの波高さＨを有する
請求項１０に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項18】

波状になった前記少なくとも一つのストーン中芯において、隣接する山部と谷部との間の距離を水平距離ｄと定義し、
Ｆｎｏ＝単位距離Ｄ／水平距離ｄである半波の数Ｆｎｏが定義され、
但し、単位距離Ｄが２８ｃｍ〜３２ｃｍであり、水平距離ｄが１．９ｍｍ〜５．０ｍｍであり、Ｆｎｏが６０〜１２０であり、水平距離ｄに対する波高さＨの比Ｈ／ｄは０．９〜１．８である
請求項１７に記載の防水段ボールの製造方法。

【請求項19】

ストーン中芯を提供するためのストーン中芯の供給手段と、段ボール成型装置と、ストーン接着剤を提供するための接着剤塗布装置と、ストーン表紙を提供するためのストーン表紙の供給手段と、プレスロールとを含み、
前記段ボール成型装置は、前記ストーン中芯を介して前記ストーン中芯の供給手段に連結され、前記ストーン中芯が前記段ボール成型装置を通過した後に、第１の波状面を有する波状のものとなり、
前記接着剤塗布装置は、前記段ボール成型装置に隣接し、前記ストーン接着剤を前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部に塗布させ、
前記プレスロールは、前記ストーン表紙を介して前記ストーン表紙の供給手段に連結され、前記段ボール成型装置に隣接し、波状になった前記ストーン中芯及び前記ストーン表紙が前記段ボール成型装置と前記プレスロールとの間を同時に通過するとき、前記ストーン接着剤を塗布した前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部と前記ストーン表紙とを互いに貼着させる
防水段ボールの製造装置。

【請求項20】

前記段ボール成型装置は、互いに噛合する第１の歯車及び第２の歯車を含み、
前記ストーン中芯は、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に配置され、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間を通過した後に、波状になる
請求項１９に記載の防水段ボールの製造装置。

【請求項21】

前記段ボール成型装置は負圧装置を含み、前記第２の歯車は前記第２の歯車の表面から凹んだ複数の負圧溝を含み、
波状になった前記ストーン中芯を前記第２の歯車に吸着させるように、前記負圧装置が前記第２の歯車の前記複数の負圧溝に連通している
請求項２０に記載の防水段ボールの製造装置。

【請求項22】

前記接着剤塗布装置は、互いに隣接する複数のローラと、ストーン接着剤を前記複数のローラに提供するためのストーン接着剤供給手段とを含み、前記複数のローラの一つは、前記段ボール成型装置の前記第２の歯車に隣接するとともに、波状になった前記ストーン中芯の少なくとも一つの山部に接触し、前記複数のローラ及び前記段ボール成型装置が回動すると、前記ストーン接着剤は、前記複数のローラに従って前記段ボール成型装置の前記第２の歯車に向かって移動し、前記ストーン接着剤を前記ストーン中芯の山部に塗布させる
請求項２０に記載の防水段ボールの製造装置。

【請求項23】

前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部に前記ストーン接着剤の塗布量を制御するために、隣接する前記ローラ同士間の距離は調整可能に制御されるよう配置されている
請求項２２に記載の防水段ボールの製造装置。

【請求項24】

請求項１に記載の防水段ボールを冷凍シーフード、肉類、又は５℃〜１３℃の水冷果物・野菜の包装に用いるための使用。

【請求項25】

前記防水段ボールは、防水段ボール箱、防水段ボール袋又は防水段ボールループに作製される
請求項２４に記載の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防水段ボールに関し、特に防水性及び耐冷凍性を有し、自然に分解可能な防水段ボール、その製造方法及び製造装置、並びにその使用に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、包装に用いられる紙箱、特に、防水段ボール箱は、パルプ紙で製造されているが、パルプ源は樹木繊維から由来することが多い。現在、一部の紙製造業者は、積極的にＦＳＣ（森林管理協議会、Ｆｏｒｅｓｔ Ｓｔｅｗａｒｄｓｈｉｐ Ｃｏｕｎｃｉｌ）のラベル認証を得ようとしているが、樹木の生長が遅いため、ほとんどの環境保全機構は、森林の木竹の伐採を減少させるために、やはり紙の使用量を減らすことを推奨する。

【0003】

一般的に、パルプ紙製の段ボール箱は、十分な強度を有し、持ち運びや運搬が容易であるため、様々な産業で包装や製品の保護に広く使用されている。しかし、通常、段ボール箱で冷蔵・冷凍品を包装する場合、冷蔵・冷凍装置から取り出した段ボール箱は、環境温度が上昇するため、段ボール箱の表面に凝縮水が発生する。段ボール箱の表面の水滴を素早く除去しないと、水滴が段ボール箱に浸透し、段ボール箱が濡れて脆弱になる。この結果、運搬し難くなり、特に破損しやすくなるため、段ボール箱に収容される物品を破損する可能性もある。

【0004】

また、パルプ紙製の段ボールは、マイナス４０℃以下の低温に耐えられない。パルプ紙自体が水分を吸収しやすいため、パルプ紙製の段ボール箱を低温冷凍装置内に放置する場合、水気の冷凍膨張により、段ボール箱自体の繊維構造の破壊を引き起こしやすく、これにより、低温冷凍装置内に長時間放置された段ボール箱は徐々に壊れて破損し、使用することができなくなる。一方、冷凍・解凍を繰り返すと、パルプ紙製の段ボール箱が濡れて脆弱になり、運搬が困難である上に、カビや細菌が発生しやすくなり、包装された食材の衛生面でのリスクが高まる。カビや細菌が発生することを防ぐために、パルプ紙製の段ボール箱の中には、抗菌・抗カビ剤を混合する。しかし、一部の抗菌・抗カビ剤は、包装された食品に浸透する可能性がある。食品安全上の懸念を高める。通常、パルプ紙、特に再生紙は、多くの濃酸、濃アルカリ又は高濃度漂白剤の水溶液を使用する必要があり、これらのパルプ紙を処理するための必要な薬剤は、使用水量に対する要求が非常に大きく、環境へのダメージが大きい。

【0005】

従来のパルプ紙製の段ボール箱の代わりにプラスチック製の中空板が市販されていることが知られている。その生産速度は１５Ｍ／ｍｉｎであり、かつ、多量のプラスチックと少量の無機粉末とによって製造する必要がある。これは明らかに、世界中の国々が提唱しているプラスチック規制・削減政策に明らかに反しており、かつ抗菌効果がない。

【0006】

以上に述べたように、既存の段ボール箱は、樹木を伐採して製造する必要があり、それにより森林環境に悪影響を与え、しかも、パルプ紙製の段ボール箱は冷蔵・冷凍環境に対する耐久性が低い。一方、プラスチック製の中空板で段ボールを製造する場合、生産量を増やすために複数の生産ラインが必要となり、かつ大量のプラスチックを使用して生産する必要がある。したがって、既存のパルプ紙又はプラスチック製の中空板で製造された段ボール箱に存在する問題を解決するために、新たな段ボール箱を製造する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明の目的は、厚さが０．６ｍｍ〜６．０ｍｍで、主要成分が天然鉱石を研磨した無機粉末を含み、かつ、少量のプラスチックを配合して粘着してなる防水段ボールを提供することにある。したがって、樹木繊維ペーストの使用を完全に回避できる。さらに、従来のパルプ紙製の防水段ボールに比べて、本発明の防水段ボールの製造方法によれば、環境水資源の消費量を最小限に抑えるという利点があり、かつ、顕著な防水・耐凍効果を有する。冷蔵・冷凍環境への出入りを繰り返しても、防水段ボールは、構造強度が高く、持ち運びや運搬が容易であり、破損することはない。したがって、本発明の防水段ボールは、果物や野菜魚や肉製品などの冷蔵・冷凍物品の包装に用いることができる。本発明の防水段ボールは、マイナス４０℃以下の低温に耐えることができ、かつ、水を吸収しない。炭酸カルシウムは、細菌の発生を防止することができため、カビや細菌を発生しない。これによって、包装された食材の衛生を確保し、しかも、抗菌・防カビ剤を別途添加する必要がなく、食品安全上の懸念はない。また、本発明の防水段ボールは簡単な消毒ステップによって、リサイクル及び再利用することができ、廃棄物削減の目的を達成できる。なお、従来のパルプ紙製の防水段ボールに比べて、本発明の防水段ボールは製造コストを大幅に低減させることができ、紙箱の使用量を減少させることができ、それにより森林の樹木の伐採を減らすことができる。しかも、本発明の防水段ボールは天然の石粉末で製造され、自然環境で迅速に分解することができるため、環境の持続可能な発展及び保護の目的を達成することができる。

【0008】

さらに、ポリプロピレン（ＰＰ）製プラスチック中空板で製造された防水段ボールは、最大の製造速度は僅か１０Ｍ／ｍｉｎ〜１５Ｍ／ｍｉｎであるが、本発明の防水段ボールによれば、生産速度１５０Ｍ／ｍｉｎ以上に達することができ、しかも、少量（３０ｗｔ％以下）のプラスチックで製造するため、大量生産が可能であるとともに、プラスチック削減の目的を達成することができる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本発明の防水段ボールは、第１の波状面を有する少なくとも一つのストーン中芯と、ストーン接着剤で前記第１の波状面の山部に貼着された少なくとも一つのストーン表紙と、を含み、前記ストーン接着剤は、プラスチックと無機材料とを含み、前記プラスチックが前記ストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％であり、前記無機材料が前記ストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜３０ｗｔ％である

【0010】

本発明のもう一つの目的は、少なくとも以下のステップを含む防水段ボールの製造方法を提供することにある。
ストーン中芯を提供する。
段ボール成型装置で第１の波状面を有するように前記ストーン中芯を波状にさせる。
プラスチックと無機材料とを含むストーン接着剤を提供し、前記プラスチックが前記ストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％であり、前記無機材料が前記ストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜３０ｗｔ％である。
接着剤塗布装置で前記ストーン接着剤を前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部に塗布する。
ストーン表紙を前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部に貼着させる。

【0011】

本発明のもう一つの目的は、ストーン中芯を提供するためのストーン中芯の供給手段と、段ボール成型装置と、ストーン接着剤を提供するための接着剤塗布装置と、ストーン表紙を提供するためのストーン表紙の供給手段と、プレスロールとを含む防水段ボール紙の製造装置を提供することにある。前記段ボール成型装置は、前記ストーン中芯を介して前記ストーン中芯の供給手段に連結され、前記ストーン中芯が前記段ボール成型装置を通過した後に、第１の波状面を有する波状のものとなり、前記接着剤塗布装置は、前記段ボール成型装置に隣接し、前記ストーン接着剤を前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部に塗布させ、前記プレスロールは、前記ストーン表紙を介して前記ストーン表紙の供給手段に連結され、前記段ボール成型装置に隣接し、波状になった前記ストーン中芯及び前記ストーン表紙が前記段ボール成型装置と前記プレスロールとの間を同時に通過するとき、前記ストーン接着剤を塗布した前記ストーン中芯の前記第１の波状面の山部と前記ストーン表紙とを互いに貼着させる。

【0012】

本発明の他の目的は、上述した防水段ボールを冷凍シーフード、肉類、又は５℃〜１３℃の水冷果物・野菜の包装に用いるための使用を提供することにある。

【発明の効果】

【0013】

本発明の防水段ボールによれば、主要成分が天然鉱石を研磨した無機粉末を含み、かつ、少量のプラスチックを配合して粘着してなる。したがって、樹木繊維ペーストの使用を完全に回避できる。さらに、従来のパルプ紙製の防水段ボールに比べて、本発明の防水段ボールによれば、顕著な防水・耐凍効果を有する。冷蔵・冷凍環境への出入りを繰り返しても、防水段ボールは依然として良好な構造強度を有し、持ち運びや運搬が容易であり、破損することはない。したがって、本発明の防水段ボールは、果物や野菜魚や肉製品などの冷蔵・冷凍物品の包装に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第一実施形態の防水段ボールの構造を示す模式図である。

【図2】本発明の第二実施形態の防水段ボールの構造を示す模式図である。

【図3】本発明の第三実施形態の防水段ボールの構造を示す模式図である。

【図4】本発明の好ましい実施形態の防水段ボールの製造方法を示すフローチャートである。

【図5】本発明の好ましい実施形態の防水段ボールの製造装置を示す模式図である。

【図6】本発明の好ましい実施形態の段ボール成型装置の第２の歯車の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１を参照すると、図１は、本発明の第一実施形態の防水段ボールの構造を示す模式図である。防水段ボール１Ａは、ストーン中芯１２とストーン表紙１４とを含み、ストーン中芯１２は、第１の波状面１２１を有し、ストーン表紙１４は、ストーン接着剤（図示せず）で第１の波状面１２１の山部１２２に貼着されている。

【0016】

ストーン接着剤は、プラスチックと無機材料とを含み、プラスチックがストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％であり、無機材料がストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜３０ｗｔ％である。本発明の第一実施形態において、プラスチックがストーン接着剤に占める重量百分率は、３０ｗｔ％〜５０ｗｔ％であることが好ましい。無機材料がストーン接着剤に占める重量百分率は、７０ｗｔ％〜５０ｗｔ％であることが好ましい。

【0017】

本発明第一実施形態において、プラスチックは、ポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）組成物を含む。前記ポリオレフィン組成物は、ポリプロピレン（ＭＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、メタロセン線形低密度ポリエチレン（ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ ｌｉｎｅａｒ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＭＬＬＤＰＥ）又はそれらの組み合わせを含む結晶性材料を含む。本発明の第一実施形態において、無機材料は、例えば、白色又は重金属を含まない他の無機材料であってもよく、それは天然鉱石を粉砕することによって得られる無機粉末であり、主要成分がミクロンの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）であり、粒径が２μｍ〜１０μｍの無機粉末である。

【0018】

本発明第一実施形態において、ストーン中芯１２及びストーン表紙１４は、それぞれ材料層である。材料層は、無機材料、プラスチック及び添加剤を含み、無機材料と、プラスチックと助剤とは互いに共押出され混合している。本発明の実施形態において、無機材料が材料層に占める重量百分率は６０ｗｔ％〜８５ｗｔ％であり、プラスチックが材料層に占める重量百分率は１５ｗｔ％〜４０ｗｔ％であり、実際の必要に応じて添加剤を別途添加する。添加剤が材料層に占める重量百分率は２ｗｔ％より小さい。本発明の実施形態において、無機材料は、例えば炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）であってもよいが、これに限定されない。プラスチックは、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）又はそれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。添加剤は、例えば加工助剤、潤滑剤、増靭剤又はそれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。潤滑剤は、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム又はそれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。

【0019】

なお、実際に、ストーン中芯１２は、台湾ルンメンの台湾特許第Ｉ５３５９１３号明細書に記載された５層の分解可能（自然分解可能）な環境に優しい紙であってもよく、ストーン表紙１４は、台湾ルンメンの台湾特許第３７９２７２号明細書に記載された環境に優しい紙の製造方法によって製造された環境に優しい紙であってもよい。

【0020】

図２は、本発明の第二実施形態の防水段ボールの構造を示す模式図である。図２を参照すると、第二実施形態の防水段ボール１Ｂと第一実施形態の防水段ボール１Ａとの相違は、防水段ボール１Ｂが防水段ボール１Ａよりも、もう１層のストーン表紙１４を有することにある。本発明の第二実施形態において、ストーン中芯１２、ストーン表紙１４及びストーン接着剤の組成が第一実施形態のものと同じであるため、ここで繰り返し説明しない。

【0021】

防水段ボール１Ｂは、１層のストーン中芯１２及び２層のストーン表紙１４を含み、ストーン中芯１２は、互いに背向する第１の波状面１２１及び第２の波状面１２３を有し、単層（ｓｉｎｇｌｅ ｗａｌｌ）の防水段ボール１Ｂを形成するように、２層のストーン表紙１４の一方は、ストーン接着剤（図示せず）で第１の波状面１２１の山部１２２に貼着されており、他方はストーン接着剤（図示せず）で第２の波状面１２３の山部１２４に貼着されている。

【0022】

図２において、ストーン中芯１２は、厚さｔを有し、波高さＨを有する波状となるものである。本発明の第二実施形態において、厚さｔは０．１０ｍｍ〜０．２５ｍｍであり、波高さＨは０．６ｍｍ〜６．０ｍｍである。一般的に、厚さｔがないほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が低下し、厚さｔがあるほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が上昇する。本発明の第二実施形態において、厚さｔが０．１０ｍｍ未満の場合、ストーン中芯１２が薄すぎるため、その構造支持力が弱くなりすぎ、これによって、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が極端に低下し、使用できない。厚さｔが０．２５ｍｍよりもある場合、平均圧壊強度（ＦＣＲ値）は良好であるが、ストーン中芯１２が厚すぎるため、防水段ボール紙１Ｂの重量が増加し、かつ、材料コスト及び製造コストが増加する。一般的に、波高さＨがあるほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が低下するが、波高さＨがないほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が上昇する。本発明の第二実施形態において、波高さＨが６．０ｍｍよりもある場合、ストーン中芯１２の波高さＨが高くなりすぎるため、その構造支持力が弱くなりすぎ、これによって、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が極端に低下し、使用できない。波高さＨが６．０ｍｍ未満の場合、平均圧壊強度（ＦＣＲ値）は良好であるが、ストーン中芯１２の波高さＨがなさすぎるため、防水段ボール紙１Ｂの全体の比重が高すぎ、実用的な価値を有さず、かつ材料コスト及び製造コストが増加する。

【0023】

なお、ストーン中芯１２において、隣接する山部（即ち、第２の波状面１２３の山部１２４）と谷部（即ち、第１の波状面１２１の山部１２２）との間の距離を水平距離ｄと定義し、半波の数Ｆｎｏ＝単位距離Ｄ／水平距離ｄであると定義する。本発明の第二実施形態において、単位距離Ｄが２８ｃｍ〜３２ｃｍであるが、３０ｃｍであることが好ましい。水平距離ｄが１．９ｍｍ〜５．０ｍｍであり、Ｆｎｏが６０〜１２０であり、水平距離ｄに対する波高さＨの比Ｈ／ｄは０．９〜１．８である。 一般的に、半波数Ｆｎｏが小さいほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が低下するが、半波数Ｆｎｏが大きいほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が上昇する。本発明の第二実施形態において、半波数Ｆｎｏが６０未満の場合、ストーン中芯１２の半波数Ｆｎｏが不十分であるため、その構造支持力が弱くなりすぎ、これによって、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が極端に悪くなり、使用できない。半波数Ｆｎｏが１２０より大きい場合、平均圧壊強度（ＦＣＲ値）は良好であるが、ストーン中芯１２の半波数Ｆｎｏが大きすぎるため、防水段ボール１Ｂの全体の比重が高すぎ、実用的な価値を有さず、かつ、材料コスト及び製造コストが増加する。一方、水平距離ｄに対する波高さＨの比Ｈ／ｄが大きいほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が低下するが、水平距離ｄに対する波高さＨの比Ｈ／ｄが小さいほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が上昇する。本発明の第二実施形態において、水平距離ｄに対する波高さＨの比Ｈ／ｄが１．８より大きいの場合、ストーン中芯１２の半波数Ｆｎｏが不十分であるため、その構造支持力が弱くなりすぎ、これによって、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が極端に悪くなり、使用できない。水平距離ｄに対する波高さＨの比Ｈ／ｄが０．９未満の場合、平均圧壊強度（ＦＣＲ値）は良好であるが、ストーン中芯１２の半波数Ｆｎｏが大きすぎるため、防水段ボール１Ｂの全体の比重が高すぎ、実用的な価値を有さず、かつ、材料コスト及び製造コストが増加する。

【0024】

さらに、防水段ボール紙１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）も、ストーン表紙１４の厚さに比例する。すなわち、ストーン表紙１４の厚さがあるほど、防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）が上昇する。逆に、ストーン表紙１４の厚さがないほど、防水段ボール紙１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）は低下する。

【0025】

防水段ボール１Ｂの平均圧壊強度（ＦＣＲ値）も、ストーン中芯１２の硬度に比例し、即ち、ストーン中芯１２が硬いほど、防水段ボール紙１Ｂの平均圧縮強度（ＦＣＲ値）が強くなる。逆に、ストーン中芯１２が軟らかいほど、防水段ボール紙１Ｂの平均圧縮強度（ＦＣＲ値）は弱くなる。ストーン中芯１２の硬度は、その組成に関係する。ストーン中芯１２における無機材料の割合が高いほど、ストーン中芯１２は硬くなる。例えば、８０ｗｔ％の無機材料を含むストーン中芯１２の硬度は、５０ｗｔ％の無機材料を含むストーン中芯１２の硬度よりも大きい。また、ストーン中芯１２の硬度が、その厚さに関係する。ストーン中芯１２の厚さが厚いほど、ストーン中芯１２は硬くなる。ストーン中芯１２の厚さが薄いほど、ストーン中芯１２は柔らかくなる。一例では、ストーン中芯１２における無機材料の割合を調整することで所望の厚さを有するストーン中芯１２を製造し、最適な平均圧縮強度（ＦＣＲ値）を得ることができる。

【0026】

図３は、本発明の第三実施形態の防水段ボールの構造を示す模式図である。図３を参照すると、第三実施形態の防水段ボール１Ｃと第二実施形態の防水段ボール１Ｂとの相違は、防水段ボール１Ｃは、防水段ボール１Ｂに対して、もう１層のストーン中芯１２の層数及びもう１層のストーン表紙１４を有することにある。本発明の第三実施形態において、ストーン中芯１２、ストーン表紙１４及びストーン接着剤の組成が第一実施形態のと同じであるため、ここで繰り返し説明しない。

【0027】

防水段ボール１Ｃは、２層のストーン中芯１２及び３層のストーン表紙１４を含み、各ストーン中芯１２は、これらのストーン表紙１４の二つの間にそれぞれ挟まれており、各ストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２は、ストーン接着剤で前記２つのストーン表紙１４の一方に貼着され、第２の波状面１２３の山部１２４はストーン接着剤で前記２つのストーン表紙１４の他方に貼着されている。

【0028】

つぎに、図１、図４〜図６を参照する。図４は本発明の好ましい実施形態の防水段ボールの製造方法を示すフローチャートであり、図５は本発明の好ましい実施形態の防水段ボールの製造装置を示す模式図であり、図６は本発明の好ましい実施形態の段ボール成型装置の第２の歯車の上面図である。図４及び図５では防水段ボール１Ａの製造方法を例として説明する。

【0029】

防水段ボール１Ａの製造方法は、少なくとも以下のステップＳ０１〜Ｓ０５を含む。
ステップＳ０１：ストーン中芯１２を提供する。
ステップＳ０２：段ボール成型装置２６で第１の波状面１２１を有するようにストーン中芯１２を波状にさせる。
ステップＳ０３：プラスチックと無機材料とを含むストーン接着剤１６を提供する。
ステップＳ０４：接着剤塗布装置２８でストーン接着剤１６をストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２に塗布する。
ステップＳ０５：ストーン表紙１４をストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２に貼着させる。

【0030】

本発明の実施形態において、プラスチックがストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％であり、無機材料がストーン接着剤に占める重量百分率は７０ｗｔ％〜３０ｗｔ％である。本発明の実施形態において、プラスチックがストーン接着剤に占める重量百分率は３０ｗｔ％〜５０ｗｔ％であることが好ましく、無機材料がに占める重量百分率は７０ｗｔ％〜５０ｗｔ％であることが好ましい。

【0031】

図５に示すように、防水段ボールの製造装置２は、ストーン中芯１２を提供するためのストーン中芯の供給手段２２と、段ボール成型装置２６と、ストーン接着剤１６を提供するための接着剤塗布装置２８と、ストーン表紙１４を提供するためのストーン表紙の供給手段２４と、プレスロール２０とを含み、段ボール成型装置２６は、ストーン中芯１２を介してストーン中芯の供給手段２２に連結され、ストーン中芯１２が段ボール成型装置２６を通過した後に、第１の波状面１２１を有する波状のものとなる。接着剤塗布装置２８は、段ボール成型装置２６に隣接し、ストーン接着剤１６をストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２に塗布させる。プレスロール２０は、ストーン表紙１４を介してストーン表紙の供給手段２４に連結され、段ボール成型装置２６に隣接し、波状になったストーン中芯１２及びストーン表紙１４が段ボール成型装置２６とプレスロール２０との間を同時に通過するとき、ストーン接着剤１６を塗布したストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２とストーン表紙１４とを互いに貼着させる。

【0032】

本発明第一実施形態において、ストーン中芯１２及びストーン表紙１４は、それぞれ材料層である。材料層は、無機材料、プラスチック及び添加剤を含み、無機材料とプラスチックと助剤とは互いに共押出され混合している。本発明の実施形態において、無機材料が材料層に占める重量百分率は６０ｗｔ％〜８５ｗｔ％であり、プラスチックが材料層に占める重量百分率は１５ｗｔ％〜４０ｗｔ％であり、実際の必要に応じて添加剤を別途添加する。添加剤が材料層に占める重量百分率は２ｗｔ％より小さい。本発明の実施形態において、無機材料は、例えば炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）であってもよいが、これに限定されない。プラスチックは、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）又はそれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない、添加剤は、例えば加工助剤、潤滑剤、増靭剤又はそれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。潤滑剤は、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム 又はそれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。

【0033】

なお、実際に、ストーン中芯１２は、台湾ルンメンの台湾特許第Ｉ５３５９１３号に記載された５層の分解可能（自然分解可能）な環境に優しい紙であってもよく、ストーン表紙１４は、台湾ルンメンの台湾特許第３７９２７２号に記載された環境に優しい紙の製造方法によって製造された環境に優しい紙であってもよい。

【0034】

図５に示すように、段ボール成型装置２６は、互いに噛合する第１の歯車２６２及び第２の歯車２６４を含む。ストーン中芯１２は第１の歯車２６２と第２の歯車２６４との間に配置され、第１の歯車２６２と第２の歯車２６４との間を通過した後に、波状のものとなる。さらに、第１の歯車２６２と第２の歯車２６４とが互いに噛合するため、ストーン中芯１２が第１の歯車２６２と第２の歯車２６４との間を通過すると、第１の歯車２６２の歯山及び第２の歯車２６４の歯山２６３は、ストーン中芯１２を波状に押圧する。本発明の実施形態において、第１の歯車２６２と第２の歯車２６４との間の最小距離は、ストーン中芯１２の厚さ以上である。

【0035】

図５及び図６を参照すると、段ボール成型装置２６は、負圧装置２６６を含み、第２の歯車２６４は、第２の歯車２６４の表面から凹んだ複数の負圧溝２６５を含む。負圧装置２６６を第２の歯車２６４の負圧溝２６５に連通させることで波状になったストーン中芯１２を第２の歯車２６４に吸着させる。

【0036】

図５では、接着剤塗布装置２８は、互いに隣接する複数のローラ２８２、２８４、２８６、及び、ストーン接着剤１６をローラ２８４と２８６との間に提供するためのストーン接着剤供給手段２８８を含む。ローラ２８２、２８４、２８６の一つ（即ち、ローラ２８２）は段ボール成型装置２６の第２の歯車２６４に隣接するとともに、波状になったストーン中芯１２の少なくとも一つの山部１２２に接触する。本発明の実施形態において、ストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２におけるストーン接着剤１６の塗布量を制御するために、ローラ２８２、２８４、２８６において隣接する同士（ローラ２８２、２８４、又はローラ２８４、２８６）は、そのピッチを調整可能に制御される。本発明の実施形態において、ストーン接着剤１６に比較的良好な流動性を付与し、それをストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２に塗布させるために、ローラ２８２、２８４、２８６の少なくとも一つは、ストーン接着剤１６を加熱することができる。本発明の実施形態において、ストーン接着剤１６を７０℃〜１００℃に加熱するが、８０℃〜９０℃に加熱することが好ましい。これによって、ストーン接着剤１６を溶融状態に加熱して、ストーン中芯１２の第１の波状面１２１の山部１２２に塗布することができる。ストーン接着剤１６が冷却したら、ストーン中芯１２とストーン表紙１４との間に固定してストーン中芯１２及びストーン表紙１４を貼着する。尚、ストーン接着剤１６を１３０℃〜１８０℃に加熱して溶融状態になると、ストーン接着剤１６が低い周囲温度による急速な冷却を回避するように、防水段ボール１Ａの製造環境も１６０℃〜１３０℃に保持する。この場合、ストーン中芯１２及びストーン表紙１４は僅かに軟化し、かつ、溶融状態のストーン接着剤１６をストーン中芯１２及びストーン表紙１４に塗布するとき、ストーン中芯１２及びストーン表紙１４がストーン接着剤１６に接触する箇所は僅かに溶融し、これによって、ストーン中芯１２及びストーン表紙１４の一部がストーン接着剤１６と混合する。これによって、ストーン接着剤１６が冷却したら、ストーン中芯１２とストーン表紙１４とがより緊密に結合され、外力に引っ張られて分離しにくい。

【0037】

ローラ２８２、２８４、２８６と、段ボール成型装置２６の第１の歯車２６２及び第２の歯車２６４とが回動すると、ストーン接着剤１６は、ローラ２８２、２８４、２８６に従って段ボール成型装置２６の第２の歯車２６４に向かって移動し、ストーン接着剤１６をストーン中芯１２の山部１２２に塗布させる。

【0038】

段ボール成型装置２６の第２の歯車２６４がプレスロール２０に隣接し、しかも、波状になったストーン中芯１２及びストーン表紙１４が第２の歯車２６４とプレスロール２０との間を同時に通過する。本発明の実施形態において、プレスロール２０を介して、ストーン接着剤１６を塗布したストーン中芯１２とストーン表紙１４とを緊密に貼着させる。本発明の実施形態において、プレスロール２０と第２の歯車２６４との間の最小距離は、ストーン中芯１２とストーン表紙１４との合計厚さの以下である。

【0039】

本発明の実施形態において、第一実施形態の防水段ボール１Ａ、第二実施形態の防水段ボール１Ｂ及び第三実施形態の防水段ボール１Ｃのそれぞれをシーフードや果物・野菜の包装に用いることができるが、これらに限定されない、本発明の各実施形態の防水段ボール１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、各種物品を包装するために使用できる。本発明の各実施形態の防水段ボール１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、冷凍シーフード、肉類、又は５℃〜１３℃の水冷果物・野菜の包装に用いることができる。例えば、防水段ボール１Ａ、１Ｂ、１Ｃを、各種物品の包装材として、防水段ボール箱、防水段ボール袋又は防水段ボールループに更に加工することができる。

【0040】

本発明の設計によれば、防水段ボールの主要成分は、天然鉱石を研磨した無機粉末及び少量のプラスチックを配合して粘着してなるため、樹木繊維ペーストの使用を完全に回避できる。さらに、従来のパルプ紙製の防水段ボールに比べて、本発明の防水段ボールは、顕著な防水・耐凍効果を有する。冷蔵・冷凍環境への出入りを繰り返しても、防水段ボールは依然として良好な構造強度を有し、持ち運びや運搬が容易であり、破損することはない。したがって、本発明の防水段ボールは、果物や野菜魚や肉製品などの冷蔵・冷凍物品の包装に用いることができる。本発明の防水段ボールは、マイナス４０℃以下の低温に耐えることができ、かつ、水を吸収しない。炭酸カルシウムの化学的性質は、カビや細菌の発生を防止することができるため、包装された食材の衛生を確保し、しかも、抗菌・防カビ剤を別途添加する必要がなく、食品安全上の懸念はない。液体が注入した容器（ボトル水、飲料又は調味料）を包装する場合、液漏れが発生すると、従来のパルプ紙からなる段ボールは吸水しやすいため破損・崩壊し、包装された容器が飛散することがある。さらに、下方のパルプ紙製の段ボールの吸水による破損・崩壊を起こすこともある。この場合、パルプ紙製の段ボールは、非常に吸水しやすいため、カビや細菌を発生しがちである。パルプ紙製の段ボールに比べて、本発明の防水段ボールは、吸水による破損・崩壊することはないため、包装された容器が飛散せず、液体を含む他の容器の完全性を保護することができ、積み重ねた防水段ボール箱を積み重ねた状態に保持することができる。一方、本発明の防水段ボールは、吸水しないため、それ自体がカビや細菌を発生しない。

【0041】

また、本発明の防水段ボールは簡単な消毒ステップによって、リサイクル及び再利用することができ、廃棄物削減の目的を達成する。なお、従来のパルプ紙製の防水段ボールに比べて、本発明の防水段ボールは製造コストを大幅に低減させ、紙箱の使用量を減少させることができ、これにより、森林の樹木の伐採を減らすことができる。しかも、本発明の防水段ボールは、天然の石粉末で製造され、自然環境で迅速に分解することができるため、環境の持続可能な発展及び保護の目的を達成することができる。

【0042】

上記は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の明細書及び保護範囲内で行われる均等変化は、いずれも本発明の保護範囲に含む。

【符号の説明】

【0043】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 防水段ボール
２ 防水段ボールの製造装置
１２ ストーン中芯
１２１ 第１の波状面
１２３ 第２の波状面
１２２、１２４ 山部
１４ ストーン表紙
１６ ストーン接着剤
２０ プレスロール
２２ ストーン中芯の供給手段
２４ ストーン表紙の供給手段
２６ 段ボール成型装置
２８ 接着剤塗布装置
２６２ 第１の歯車
２６３ 歯山
２６４ 第２の歯車
２６５ 負圧溝
２６６ 負圧装置
２８２、２８４、２８６ ローラ
２８８ ストーン接着剤供給手段
Ｓ０１、Ｓ０２、Ｓ０３、Ｓ０４、Ｓ０５ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】