JPS639960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は寸法安定性に非常に優れ、時間あたり
の打抜可能回数が多く、打抜耐用回数及び打抜刃
の取替可能回数が多く、且つ堅牢で軽い紙器打抜
き用ダイボードの製造方法を提供せんとするもの
である。 従来紙器打抜き用ダイボードにはシナ単板を直
交に成形した約18mm厚みの合板が用いられてい
る。しかし合板の場合には原木のばらつきや、使
用時の雰囲気条件（温度、湿度）の変化に伴う寸
法変化が大きいために打抜寸法がばらつく、これ
により時間あたりの打抜可能回数が制限される、
更に合板がやわらかいために打抜耐用回数と刃の
取替可能回数がかぎられる等の欠点がある。 又最近はゴムやプラスチツク、アスベストボー
ド、紙ラミネート品、紙プラスチツクラミネート
品等、従来の紙にくらべて強度の強い材料を打抜
く場合がある。又これらの強度の強い材料で牛乳
パツク、酒パツク等の水容器の様に水もれをおこ
してはならないために寸法精度を要求されるも
の、あるいは精密電気電子部品の包装容器等従来
のダンボールケースにくらべ非常に寸法精度を要
求されるものを打抜く場合がある。更にフロツピ
ーデイスクの様な電子部品等の高度の寸法精度を
要求されるものを打抜く場合などがあり、紙器打
抜き用ダイボードに対して寸法安定性が益々要求
される様になつてきた。 一方紙器打抜き機械の方も進歩し、従来１時間
あたり120シヨツトから2000シヨツトであつたが、
最近のボブスト社製（スイス）の打抜機等は１時
間あたり3000シヨツトから15000シヨツトが可能
になり、紙器打抜き用ダイボードに対して高速打
抜きに対する寸法安定性及び堅牢性が益々要求さ
れるようになつてきた。 この要求に対して従来のシナベニア合板の性能
では不充分である。この要求を満足させるために
一部には金型を打抜きダイボード用に使用する場
合もあるが、重量が重いので、汎用的ではなく、
且つコストが高い等の難点がある。又シナ単板以
外のラワン単板、ブナ単板、カエデ単板等により
合板の改良を試みたが、雰囲気条件の変化に伴う
寸法変化が大きく、時間あたりの打抜可能回数が
かぎられ、更に刃の取替可能回数がかぎられる等
の欠点があつた。 以上のべた如く、従来耐久性、堅牢性及び寸法
安定性等に優れ、且つ軽量で、コストの安い打抜
き用ダイボードは製造されていないのが実状であ
る。 発明者らはシナベニア合板と金型の欠点を改良
するべく検討して本発明を完成するに至つた。 本発明は寸法安定性に非常に優れ、そのために
時間あたりの打抜可能回数が多く、且つ抜刃の打
抜耐用回数及び打抜刃の取替可能回数が多く、堅
牢で軽い紙器打抜き用ダイボードの製造方法に関
するものである。すなわち、抄紙パルプマツトの
２層以上を加熱加圧して得られた、熱硬化性樹脂
を２〜40％含有し、厚みが0.5〜2.6mmの積層厚紙
の複数枚をそれぞれの間に樹脂を挿入し、加圧に
より貼着して、比重が1.1〜1.5、厚みが15〜19
mm、揮発分が3.5〜０％の紙器打抜きダイボード
の製造方法において、前記積層厚紙の揮発分が
3.5〜０％にまで乾燥されたものであるか、又は
加圧貼着時に揮発分が3.5〜０％になるまで乾燥
することを特徴とするものである。 本発明において、積層厚紙に用いられるパルプ
は通常のパルプでよいが、その中でもクラフトパ
ルプ、クラフト・リンター混抄パルプが良く、又
これらに故紙パルプを混抄したものを用いれば、
強度寸法安定性に優れ、耐久性の良いダイボード
が得られる。クラフトパルプの中でも針葉樹から
得られる太くて長いパルプが良く、その中でも赤
松、黒松等から得られるクラフトパルプが最もす
ぐれている。 本発明に用いうる積層厚紙は、上記のパルプを
絡み合うように抄造し、水にぬれたまま２層以上
のパルプを常法にて加熱加圧積層して得られる。
更に、多層の積層厚紙を得るにはパルプマツトを
ドラムに複数以上巻きとるか、あるいは所定のケ
ースに入れ常法で適度に乾燥した後、プレス機に
て加圧加熱積層するが、このようにして得られた
厚紙を用いれば、強度及び寸法安定性に優れ、耐
久性の良いダイボードが得られる。パルプマツト
は２層以上あれば良いが、好ましくは８層以上の
ものが良い。この様な積層厚紙の中でもプレスボ
ードと呼ばれるものが、寸法安定性及び強度が優
れているためにダイボード材料としては特に適し
ている。これらのプレスボードの中でも揮発分を
3.5〜０％のものを用いれば非常に寸法安定性が
良く、その中でも特に１〜０％のものを用いれば
極めて寸法安定性が良い。これらの積層厚紙を抄
造するときに、通常紙を抄造する時加える添加剤
を加えたり、又は無機基材、有機基材、あるいは
それらの繊維を添加したり、増量剤を加えたりす
る事も出来る。又積層厚紙に着色することも出来
る。 本発明の積層厚紙に含有させる樹脂として熱硬
化性樹脂が用いられる。積層厚紙の補強、寸法安
定性及び時間あたりの打抜可能回数を考慮に入れ
れば不飽和ポリエステル樹脂及びエポキシ樹脂が
特に好ましい。積層厚紙に含有する樹脂量として
は２〜40％が良く好ましくは５〜30％である。２
％以下では寸法安定性付与の効果が期待出来ず、
40％以上になるとコストになる。 樹脂を含有させる寸法としては、パルプマツト
抄造時に水に樹脂を溶かすか、又は８メツシユ以
上にこまかく粉砕し水に分散させてパルプマツト
を得て、これを２層以上積層する方法と、通常の
パルプマツト２層以上積層して得られた厚紙に塗
布含浸又は浸漬含浸する方法とがある。塗布含浸
又は浸漬含浸を行なう際に、液状樹脂の場合は、
そのまま使用する方法と液状樹脂を水又はアルコ
ール、ケトン、芳香族、エステル等の有機溶剤及
びこれらの混合物に溶かすか、エマルジヨン化し
て使用する。固型樹脂の場合は液状樹脂と同様水
や有機溶剤に溶かして使用する。図３の様に表面
層の積層厚紙１の内側に熱硬化性樹脂２を含有さ
せる場合、１〜30％が良い。この場合、通常塗布
含浸又は貼着に使用する樹脂３と同じ樹脂を加圧
により含浸する。積層厚紙の厚みは0.5〜2.6mmが
良い。0.5mm以下ではコストになり、2.6mm以上
では熱硬化性樹脂を含有し樹脂で貼着されたもの
でも寸法安定性の良い紙器打抜き用ダイボードは
得られない。 本発明に用いられる積層厚紙を貼着する樹脂は
任意に選択出来るが、熱硬化性樹脂ではメラミン
樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂が良く、熱可塑性樹脂ではポリビニール
アルコール、酢ビ樹脂、酢ビ共重合樹脂が良い。
これらの樹脂の変性物及び混合物も用いられる。
又これらの樹脂に粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、
充填剤、ワツクス、酸化防止剤、その他添加剤、
なども加えることが出来る。 この樹脂の使用方法としては、積層厚紙に直接
塗布する方法、又はシート状繊維質基材に含浸又
は塗布し、これにより積層厚紙を貼着する方法が
ある。前者の方法では樹脂の量は厚紙の貼着面１
平方メートルあたり１〜500ｇが良く、このまし
くは４〜300ｇが良い。１ｇ以下では充分貼着す
る事が出来ず、500ｇ以上ではコストになり、
樹脂は無駄になる。後者の方法では常法にて紙、
布、不織布、ガラス繊維布等に樹脂を含浸、又は
塗布する。この繊維質基材100部（重量部、以下
同じ）に対する樹脂の量は30〜200部が良く、30
部以下では充分な密着力が得られず、200部以上
はコストになる。この貼着する樹脂を含有した
繊維質基材の厚みは0.05〜0.5mmが良く、0.05mm以
下では充分な密着力と寸法安定性が得られず、
0.5mm以上ではコストになる。更に樹脂をシー
ト状にして使用方法があるが、この方法では厚み
9μ〜0.4mmのものが良く、好ましくは30μ〜0.2mm
のものが良い。9μ以下では充分な密着力が得ら
れず、0.4mm以上ではコストになる。 本発明においてダイボードの揮発分は300mm×
300mm×厚みの大きさの試験片を150℃３時間乾燥
した場合において3.5〜０％が良く、最も寸法安
定性の良い範囲は１〜０％である。揮発分3.5％
以上で15％以下の範囲ではシナベニア合板にくら
べはるかに寸法安定性、堅牢性が優れているが、
3.5〜０％では連続で50万シヨツト打抜いても寸
法安定性が非常に良く、時間あたりの打抜可能回
数が多く、１〜０％では寸法変化はほとんどな
い。 本発明の紙器打抜きダイボードの比重は1.1〜
1.5が良い。比重が1.1より小さいと目的とする寸
法安定性が得られず、1.5をこえると重量的に重
く、実用性に乏しく、更にダイボードの加工が困
難で、コストがくなる。 本発明のダイボードの厚みは15〜19mmが良く、
15mm以下では打抜刃、折刃の固定が困難であり、
19mm以上では打抜物を取りだすためのゴムやスプ
リングを有効に使用することが出来なくなる。 本発明の揮発分が3.5〜０％の紙器打抜き用ダ
イボードを得る方法としては、抄紙パルプマツト
の２層以上を加熱加圧して得られた熱硬化性樹脂
を２〜40％含有し、揮発分が3.5〜０％になるま
で乾燥された積層厚紙を使用する方法と、抄紙パ
ルプマツトの２層以上を加熱加圧して得られた積
層厚紙に熱硬化性樹脂を２〜40％含有した物を樹
脂で貼着する時、加熱乾燥しながら加圧する方法
等がある。熱硬化性樹脂を２〜40％含有する揮発
分3.5〜０％の積層厚紙を得るには、積層厚紙の
揮発分を3.5〜０％にして熱硬化性樹脂を塗布含
浸又は浸漬含浸する方法、抄造時に熱硬化性樹脂
を抄きこんだ積層厚紙を乾燥する方法及び積層厚
紙に熱硬化性樹脂を含有させた後乾燥する方法等
があり、これらの方法を組み合わせることもでき
る。 本発明で得られる構成は、(a)図１に示した様
に、熱硬化性樹脂を２〜40％含有した複数層の積
層厚紙１を樹脂２で貼着されたもの、(b)図２に示
した様に、熱硬化性樹脂を含有しない表面層を構
成する積層厚紙３と熱硬化性樹脂を２〜40％含有
した複数層の積層厚紙１とを樹脂２で貼着された
もの、(c)図３に示した様に、熱硬化性樹脂を１〜
30％内側に含有した表面層を構成する積層厚紙４
と熱硬化性樹脂を２〜40％含有した複数層の積層
厚紙１とを樹脂２で貼着されたもの、及び(d)図４
に示した様に、(a)の構成の表面（両面）を合成樹
脂５で被覆するか、又は熱硬化性樹脂を含有する
0.05〜0.5mmの繊維質基材シート５で被覆したも
のである。図１及び図４の構成の紙器打抜型ダイ
ボードを作成した時、打抜物を取りだすためのゴ
ムの取りつけを容易にするために表面をつや消し
にしたり粗化したりする事が出来る。図１乃至図
４の場合、熱硬化性樹脂を２〜40％含有する積層
厚紙の積層は抄造方向が一方向でも、直交方向で
も、又一部同一方向一部直交方向でも良い。 熱硬化樹脂を含有する積層厚紙を樹脂で貼着す
る場合それぞれの図の如くに紙組みし積層する。
積層する方法はプレス成形法、ブロツク積層法等
常法により加圧積層する。この場合加圧力は積層
物に対し５〜100Kg／cm²が良く、加圧時間及び温
度については使用した樹脂、積層厚紙に含有した
熱硬化性樹脂、積層方法に適した条件でよい。 以上述べた様な方法で得られた紙器打抜き用ダ
イボード材料を糸鋸加工、切削加工、ドリル加工
等の機械的方法や炭酸ガスレーザー等の熱的方法
あるいはアクアジエツトの様な水力加工等の方法
により、抜刃挿入の溝巾0.7±0.05mm、0.9±0.05
mmの溝加工をする。この溝に所定の厚さの打抜刃
が挿入される。 グラフト紙、厚紙、ダンボール、リンター紙等
の紙類や、ゴム、プラスチツク、アスベスト、ボ
ード、紙プラスチツクラミネート品、紙接着剤プ
ラスチツクラミネート品等を打抜く場合、従来の
シナベニア合板の紙器打抜き用ダイボードにくら
べ、本発明で得られた紙器打抜き用ダイボード
は、きわめて寸法安定性が良く、時間あたりの打
抜可能回数が多く、堅牢性、耐久性に優れ、軽量
であるという特長を有しているものである。 以下実施例について示す（第４図参照）。 比較例 １ ほぼ同一厚みの約1.85mmのシナ単板10枚を直交
に配列し、尿素接着剤を用いて通常の合板の製法
により加圧加熱成形してサンダー仕上げをし、
18.2mmのシナベニア合板の紙器打抜きダイボード
材料を得た。 比較例 ２ レゾールタイプのフエノール樹脂100部をメタ
ノール90部、水10部に溶かした樹脂液を米坪140
ｇのクラフト紙に含浸させ、130℃で10分間乾燥
して樹脂量60％のプリプレグを得た。又メラミン
樹脂100部をメタノール50部水50部に溶かした樹
脂液を米坪90ｇのクラフト紙に含浸させ、135℃
で15分乾燥して樹脂量53％のプリプレグを得た。
JIS C2305（1966）に該当する1.6mmより厚いプレ
スボード11枚を直交に紙組し、その間に前記フエ
ノール樹脂プリプレグを１枚ずつ計10枚挿入し表
面に前記メラミン樹脂プリプレグを各２枚ずつ計
４枚重ね合わせ、プレス機にて130℃30Kg／cm²で
１時間加圧加熱し、同圧力で１時間冷却し厚み
17.0mm、比重1.3、揮発分7.0％の紙器打抜き用ダ
イボード材料を得た。 実施例 １ JIS C2305（1966）に該当する0.8mmのプレスボ
ード23枚を110℃で１時間乾燥後、エポキシ樹脂
Ep−1001（シエル化学製）100部を４、4′ジアミ
ノジフエニルメタン８部をアセトン100部に溶か
した樹脂液に室温にて１時間浸漬し、60℃にて30
分更に90℃で30分乾燥して、樹脂分を19％含有す
る揮発分0.6％の積層厚紙を得た。この樹脂含有
積層厚紙１23枚を直交に紙組みし、その間に比較
例２で使用したフエノール樹脂プリプレグ２を１
枚づつ計22枚挿入し、表面に前記メラミン樹脂プ
リプレグ５を各２枚ずつ４枚重ね合わせ、プレス
機にて130℃30Kg／cm²で５時間加圧加熱し、同圧
力で１時間冷却し、厚み17.1mm、比重1.41、揮発
分0.5％の紙器打抜き用ダイボード材料を得た。 実施例 ２ 30層よりなるクラフト・リンター混抄の約1.2
mmの積層厚紙15枚を、ジアリルフタレートプレポ
リマー57部、ジアリルフタレートモノマー３部、
不飽和ポリエステル樹脂40部、ジクミルパーオキ
サイド１部及びラウリン酸カルシウム0.5部をア
セトン100部に溶かした樹脂液に含浸させ、70℃
で１時間更に100℃で５分間乾燥して、樹脂分を
14％含有する揮発分2.8％の積層厚紙を得た。上
記ジアリルフタレート樹脂液を米坪130ｇのクラ
フト紙に含浸させ、100℃で10分間乾燥して樹脂
量50％のプリプレグを得た。このプリプレグ２及
び５16枚を上記の樹脂含浸積層厚紙１の表面及び
それぞれの間に挿入し、プレス機にて130℃30
Kg／cm²で２時間加圧加熱し、同圧力で40分間冷却
して、厚み17.2mm、比重1.36、揮発分2.0％の紙器
打抜き用ダイボード材料を得た。 各実施例及び比較例で得られた紙器打抜き用ダ
イボード材料を１キロワツトの炭酸ガスレーザー
で加工し、紙器打抜き用ダイボードを作成した。
このダイボードに抜刃を埋込み、ジーランド社
（西独）の印刷連動打抜機にて洗剤用パツクを打
抜き時間あたりの打抜可能回数及び合計の打抜可
能回数を側定した。表１の様に従来抜型として使
用していたシナベニア合板にくらべ、揮発分の少
ない実施例のダイボードは寸法安定性が良いため
に１時間あたりの打抜可能回数が2.7倍と多く、
抜刃の打抜耐用回数と抜刃の取替可能回数も非常
に多い。又揮発分が７％の積層ボードにくらべて
も寸法安定性が良いために、１時間あたりの打抜
可能回数も1.6倍になつた。更に10万シヨツト打
抜いている間の寸法変化も揮発分が0.5％のもの
は±0.01％以下と非常にすぐれていた。

【表】 比較例 ３ ノボラツクタイプのフエノール樹脂100部、ヘ
キサメチレンテトラミン10部及びステアリン酸カ
ルシウム１部を２本ロールで混練しアトマイザー
ミルで粉砕後、篩分し150メツシユ以上に微粉化
した。これを赤松、黒松、及びこれらの故紙を抄
造中に水に分散させ、パルプ中に12％抄きこみ48
層よりなる1.5mmより厚い揮発分６％の積層厚紙
を得た。この積層厚紙の間に比較例２で使用した
フエノルール樹脂プリプレグを１枚づつ挿入し抄
造方向と同一方向に紙組みし、プレス機にて130
℃50Kg／cm²で１時間加熱加圧し、同圧力で30分間
冷却し、厚み17.5mm、比重1.36、揮発分6.5％の紙
器打抜き用ダイボード材料を得た。 実施例 ３ ジアリルフタレートプレポリマー80部に無水マ
レイン酸、テレフタル酸及びプロピレングライコ
ールからなる不飽和ポリエステル樹脂20部、ジク
ミルパーオキサイド1.5部及びステアリン酸カル
シウム２部を加え、得られた樹脂組成物を２本ロ
ールで混練しアトマイザーミルで粉砕後篩分し
150メツシユ以上に微粉砕した。これを赤松、黒
松及びこれらの故紙を抄造中に水に分散させパル
プ中に13％抄きこみ48層よりなる1.5mmより厚い
揮発分６％の積層厚紙を得た。これを60℃で１時
間20mmHgの減圧で乾燥し、揮発分を0.8％とし
た。この積層厚紙１12枚と実施例２で使用したポ
リエステル変性ジアリルフタレート樹脂プリプレ
グ２又は５13枚を表面及びそれぞれの間に一枚ず
つ挿入し抄造方向と同一方向になる様に紙組み
し、プレス機にて140℃50Kg／cm²で１時間加熱加
圧し、同圧力で30分間冷却し、厚み17.4mm、比重
1.40、揮発分0.6％の紙器打抜き用ダイボード材
料を得た。 実施例 ４ JIS C2305に該当するプレスボード約1.6mmのも
の11枚と0.8mmのもの１枚に不飽和ポリエステル
変性ジアリルフタレート樹脂PB−220（大日本イ
ンキ製）100部、アセトン20部及びターシヤリー
ブチルパーオキシベンゾエート1.5部を混合した
樹脂液をロールコーターにより塗布後、60℃で20
分間乾燥し、樹脂分12％、揮発分7.5％の樹脂含
浸積層厚紙を得た。エポキシ樹脂Ep−1001（シエ
ル化学製）100部と４、4′ジアミノジフエニルメ
タン12部をメチルエチルケトン100部に溶かした
樹脂液をJIS R3414（ES−13）に該当する米坪
166ｇのガラスクロスに含浸し、110℃で５分間乾
燥し樹脂量55％のプリプレグを得た。積層厚紙は
0.8mm厚のものを中心とし、抄造方向が交互に直
交するよう紙組みし、前記プリプレグ２及び５を
積層厚紙１12枚の表面及びそれぞれの間に挿入
し、プレス機にて140℃30Kg／cm²で４時間加熱加
圧した。加熱加圧の時10分間おきに圧力をぬき揮
発分を除去した。その後同圧力で30分間冷却し、
厚み17.0mm、比重1.42、揮発分3.0％の積層ボード
を得た。これを40℃で３時間乾燥し揮発分2.5％
の紙器打抜き用ダイボード材料を得た。 各実施例及び比較例で得られた紙器打抜き用ダ
イボード材料をアクアジエツトで溝加工し、打抜
き用ダイボードを作成した。このダイボードに抜
刃、折刃をうめこみ、スガノ製作所(株)製の速打
抜機にて、テイツシペーパー用パツクを打抜き、
時間あたりの打抜可能回数及び合計の打抜可能回
数を測定した。表２の様に、従来抜型として使用
していたシナベニア合板にくらべ、揮発分の少な
い実施例のダイボードは寸法安定性が良いため
に、１時間あたりの打抜可能回数が2.8倍と多く、
打抜刃の耐用回数と抜刃の取替可能回数も非常に
多い。又揮発分が6.5％の樹脂含浸積層ボードに
くらべても、寸法安定性が非常に良く、１時間あ
たりの打抜可能回数も1.3倍になつた。更に10万
シヨツト打抜いている間の寸法変化も揮発分が
0.6％のものは±0.01％以下と非常にすぐれてい
た。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

図１〜図４は本発明の方法により得られた紙器
打抜きダイボードの断面図である。 １……熱硬化性樹脂含有積層厚紙、２……貼着
樹脂層、３……樹脂を含有しない積層厚紙、４…
…内側のみに熱硬化性樹脂を含有する積層厚紙、
５……表面樹脂層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抄紙パルプマツトの２層以上を加熱加圧して
   得られた、熱硬化性樹脂を２〜40％、含有し、揮
   発分が3.5〜０％で、厚み0.5〜2.6mmの積層厚紙複
   数枚を、それぞれの間に樹脂を挿入し、加圧して
   貼着することを特徴とする、比重が1.1〜1.5、厚
   さが15〜19mm、且つ揮発分が3.5〜０％の紙器打
   抜き用ダイボードの製造方法。 ２ 抄紙パルプマツトの２層以上を加熱加圧して
   得られた積層厚紙を乾燥して揮発分を3.5〜０％
   にし、これに熱硬化性樹脂を含有せしめることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の紙器打抜
   き用ダイボードの製造方法。 ３ 抄紙パルプマツトの２層以上を加熱加圧して
   得られた積層厚紙に、熱硬化性樹脂を含有せしめ
   た後、乾燥して揮発分を3.5〜０％にすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の紙器打抜
   き用ダイボードの製造方法。 ４ 熱硬化性樹脂を含有する抄紙パルプマツトの
   ２層以上を加熱加圧して得られた積層厚紙を、乾
   燥して揮発分を3.5〜０％にすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の紙器打抜き用ダイ
   ボードの製造方法。 ５ 抄紙パルプマツトの２層以上を加熱加圧して
   得られた、熱硬化性樹脂を２〜40％含有する厚み
   0.5〜2.6mmの積層厚紙複数枚を、それぞれの間に
   樹脂を挿入し、加熱乾燥しながら加圧して、貼着
   することを特徴とする、比重が1.1〜1.5、厚さが
   15〜19mm、且つ揮発分が3.5〜０％の紙器打抜き
   用ダイボードの製造方法。