JP2001098496A

JP2001098496A - 嵩高板紙

Info

Publication number: JP2001098496A
Application number: JP27901299A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Asayama; 良行浅山; Takuji Nakagawa; 卓治中川
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、嵩が高く低密度であり、剛度が高く
紙器などの用途に適した軽量板紙を特定の高価なパルプ
を選択することなく、安定して嵩高、低密度に仕上げる
ことを可能とする板紙を提供する。【解決手段】抄合せ層数が３層以上で、板紙全体の坪量
が９０〜６００ｇ／ｍ²、である多層抄合せ板紙におい
て、中層に使用されるパルプの長さ加重平均繊維長が
１．０ｍｍ以下のパルプ画分を９．０％以下としたこと
を特徴とする嵩高板紙。少なくとも片面に接着剤、およ
び必要に応じて顔料を含有する表面塗工層を設けた嵩高
板紙。ＪＴａｐｐｉ紙パルプ試験法Ｎｏ．１９で測
定した層間強度が０．６〜１．５ｇ・ｃｍである嵩高板
紙。ＪＩＳＰ８１２１のカナダ標準形に準じて測定
した該板紙の中層に用いるパルプのフリーネスが再離解
状態で２００〜６５０ｍｌである嵩高板紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は嵩高な板紙に関する
ものであり、嵩高つまり低密度で剛度が高く、古紙を主
体として製造される一般の板紙に比較して腰があり、さ
らには同じ剛度を得るには大幅な坪量の低減が可能であ
る、従来品に比較して紙器、包装において素材の軽量化
ができる嵩高板紙に関するものである。これは、印刷用
板紙、紙器包装用板紙、あるいは、段ボール用ライナ
ー、絞り成形用シート、食品用紙器、カップ麺容器、紙
カップ、あるいは各種素材と積層した積層体等に使用さ
れる板紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】板紙を紙器などの包装材料として用いる
場合において、近年その環境負荷を最小限にすることが
求められている。特に、二酸化炭素の放出にともなう地
球温暖化の問題では、パルプの出発物質となる木材が二
酸化炭素を固定する効果を示すため、その使用は最小限
にすべきである。そのため、省資源包装を目的として二
重包装を廃止したり、包装そのものを省略する方法もと
られているが、内容物の保護が、包装の目的であり、そ
の信頼性を格段に向上させるという意味で、環境負荷の
少ない軽量な板紙を使用することが望まれている。

【０００３】また、用紙の軽量化や印刷の高速化に対応
して嵩高な紙が提案されている。印刷の高精細化にとも
ない嵩高な用紙はクッション性が高く網点の再現性が良
い。例えば、特開平７−１８９１６８号公報にはマーセ
ル化されたパルプを用いた嵩高紙が提案されており、こ
れは嵩高で、同一米坪であれば剛度が高く表面平滑性が
よく表面強度の強い印刷用紙や塗工原紙として使用され
る嵩高紙である。

【０００４】しかし、これは単層で構成された嵩高紙で
あり、多層で構成されたものではない。嵩高紙をこのよ
うに単層で構成すると紙の強度低下が激しく、厚さを同
一にした場合には剛度も得られず本発明のような板紙に
適用することができない。

【０００５】一方、特許公報第２８４５２８５号には機
械パルプを内層に含む複数の層からなる嵩高紙があり、
表面強度に優れたオフセット印刷用新聞用紙を提示して
いる。しかし坪量が低く、一層ずつ抄紙形成した後に抄
き合わせるのではないため、上下層に中層のパルプが混
入するなど、坪量の多い板紙抄造に適用されるものでは
ない。また、実施例から推定されるその密度も０．５５
ｇ／ｃｍ³以下であり本発明のような板紙に適用すると
後述するバルーンの発生やヤング率の低下は避けられ
ず、本発明のような嵩高板紙を製造することはできな
い。嵩高紙は紙の厚みが厚く低密度であるため紙の腰と
しての剛度が、同一米坪で比較すると極端に高く、さら
には同一剛度で比較すると大幅な坪量の低減を達成する
ことができるものある。

【０００６】このような嵩高な紙を得るためには使用す
るパルプの種類や叩解調成条件や抄紙条件あるいは仕上
げ条件をいろいろ工夫する。例えば、抄紙工程で装置と
操業面から嵩高紙を製造する方法としては、プレスパー
トのサクションロールの真空度の調整やプレス部分をシ
ュープレスのような低圧の面接触タイプにしたり、ドラ
イヤーパートの温度分布の管理、カレンダーのニップ圧
の調整、カレンダーロールの硬度の調整などである。し
かし、これら薄葉紙で得られる各種条件を最適化しただ
けでは９０ｇ／ｍ²〜６００ｇ／ｍ²程度の板紙では坪量
が高く、上記の対応は生産性を下げるとともに効率的な
効果が得られないなど問題があり、本発明のような低密
度の嵩高板紙を抄紙製造することは困難であった。

【０００７】そこで、嵩高な板紙を得るためにはパルプ
の種類を限定する必要があった。アルカリでパルプを膨
潤し、パルプ中のヘミセルロース分を除去し、そののち
中和してパルプ繊維を剛直にしたマーセル化パルプやグ
リオキザールなど架橋剤でパルプ繊維の水素結合をつぶ
して結合させたカールドフアイバーなど、パルプ繊維に
変形を加えて剛直にし、短繊維同士の重なりを密にしな
いもの、脱リグニン処理の程度が低く、パルプ繊維が太
く、剛直な、機械パルプを使用する方法等がとられる。

【０００８】しかし、これらの剛直なパルプを用いる方
法は、特定のパルプを選択しなくてはならずコスト的に
は問題があった。また、これらの剛直なパルプを用いる
と、パルプ相互の水素結合力の低下からヤング率が低下
してしまい、全層にわたってこのような構成の板紙を作
ると、剛度や破壊強度の高いものは出来ないのが実際
で、また、Ｚ軸強度が低く問題があった。そこで、この
ようなパルプを用いて板紙を抄紙する場合、剛度の高い
ものを得ようとすると複層で抄造し、かつ外層は剛度の
あるヤング率あるいは密度の高いパルプ層とする必要が
ある。

【０００９】一般に、抄紙時にはワイヤー端部から発生
するブロークといわれる損紙やキャレンダー部分で幅調
整で切り取られた端部、抄紙後に不要になった部分など
が再離解されて抄紙する際のパルプに再配合される。洋
紙のように単層で抄紙するものはそのパルプ配合と組成
はほとんど変化しないが、多層で抄紙するものは、異な
る各層のパルプが結果的に混合されて中層に配合される
場合がほとんどであるので、当初のパルプ配合による品
質設計から乖離して行く場合がある。すなわち、外層に
使用されるパルプ中の微細繊維成分が混入して、当初に
品質設計したパルプ配合と異なって、密度が上がってし
まうなどの問題があった。このように、本発明の目的と
するような嵩高で低密度であり剛度のある板紙は多品種
の製品を製造するマシンではいまだ完成されていなかっ
たのが現状である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、嵩が
高く低密度であり、剛度が高く紙器などの用途に適した
軽量板紙を特定の高価なパルプを選択することなく、安
定して嵩高、低密度に仕上げることを可能とする板紙を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を取
る。１．抄合せ層数が３層以上で、板紙全体の坪量が９０〜
６００ｇ／ｍ²、である多層抄合せ板紙において、中層
に使用されるパルプの長さ加重平均繊維長が１．０ｍｍ
以下のパルプ画分を９．０％以下としたことを特徴とす
る嵩高板紙。２．該嵩高板紙の少なくとも片面に接着剤、および必要
に応じて顔料を含有する表面塗工層を設けたことを特徴
とする上記１記載の嵩高板紙。３．ＪＴａｐｐｉ紙パルプ試験法Ｎｏ．１９で測定
した層間強度が０．６〜１．５ｇ・ｃｍであることを特
徴とする上記１または２のいずれか１項記載の嵩高板
紙。４．ＪＩＳＰ８１２１のカナダ標準形に準じて測定
した該板紙の中層に用いるパルプのフリーネスが再離解
状態で２００〜６５０ｍｌであることを特徴とする請求
項１〜３のいずれか１項記載の嵩高板紙。５．ＪＩＳＰ８１２１のカナダ標準形に準じて測定
した該板紙の外層に用いるパルプのフリーネスが再離解
状態で３５０〜６５０ｍｌであることを特徴とする請求
項１〜４のいずれか１項記載の嵩高板紙。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で得られる嵩高板紙は板紙
としての剛度を発現するために、抄紙機の複数のワイヤ
ーパートから抄きあげた多層のシートを乾燥して得られ
るものであり、その層数が３層以上で、坪量が９０〜６
００ｇ／ｍ²、仕上げた板紙全体の密度が０．５〜０．
７５ｇ／ｃｍ³の嵩高板紙である。この密度で嵩高であ
り剛度の高い板紙を得るためには、中層に使用されるパ
ルプの長さ加重平均繊維長が１．０ｍｍ以下のパルプ画
分を９．０％以下として配合抄紙し、密度を０．２〜
０．６ｇ／ｃｍ³と低くして、嵩を得るための層として
形成し、この中層に接して外層として形成される紙層の
密度を０．６〜０．９ｇ／ｃｍ ³と高くして形成するこ
とにより中層に形成された低密度層のヤング率の低下を
外層の高密度層を加えることにより補完するとともに、
サンドイッチ構造を作り剛度の高い板紙を得ることがで
きるものである。

【００１３】これらのサンドイッチ構造で示す外層と
は、中層よりも外側に位置する層であり中層と実質的に
接しているかあるいは別の層を介して外側に位置してい
る層であり、最外層に存在する層を指す。これらのサン
ドイッチ構造は低い密度の中層を、それより高い密度の
外層で補完するように構成されていればよく、つまり、
低密度な中層以外の層はすべて外層である構成である。

【００１４】シートの剛度Sはシートを片持ち梁と考え
たとき、Ｓ＝Ｅ・Ｉ／Ｂ・Ｗ＝Ｅ・Ｔ³／１２・Ｗ、
（Ｅ：ヤング率ＭＰａ、Ｉ：断面二次モーメントＮ・ｃ
ｍ²、Ｂ：試料巾ｍｍ、Ｗ：試料重量ｋｇ、Ｔ：試料厚
さｍｍ）で示され、剛度Sはヤング率とシート厚さの３
乗に比例すると考えることができる。

【００１５】さらに板紙のような積層構造のシートの剛
度は、ＴａｐｐｉＮｏｖ、１９６３、Ｖｏｌ．４６、
Ｎｏ．１１のＡ．Ｔ．Ｌｕｅｙによると、同様に前述の
式を用いて、それぞれの層のヤング率と断面二次モーメ
ントから、各層の剛度値を求め、それら各層の剛度値の
和で全層の剛度値が求められるとしている。この考え方
に基づけば、紙の厚さ中心からの距離が遠いほど、すな
わち紙厚さが厚いほど剛度がでるので、中層は嵩高にす
れば良い。また、剛度は厚さの３乗とヤング率の積で示
されるのでヤング率は外層ほど高い方が剛度向上に効果
的である。

【００１６】このことから、中層の密度は０．２〜０．
６ｇ／ｃｍ³である必要がある。０．２ｇ／ｃｍ³未満に
しようとすると後で述べる層間強度の低下が激しく、
０．６ｇ／ｃｍ³を越えると目的とする最終的な嵩高板
紙の密度を得ることができない。さらに好ましい中層の
密度は０．３〜０．５ｇ／ｃｍ³である。外層に形成す
る紙層の密度は、０．６〜０．９ｇ／ｃｍ³である。
０．６ｇ／ｃｍ³未満であるとヤング率の低下を招き、
剛度の向上が期待できない。一方、外層の密度は高い方
がヤング率向上という意味では良いが、抄紙段階で０．
９ｇ／ｃｍ³を越える密度を得ることは実質的に困難で
あるのが現状である。

【００１７】このように、剛度を向上させるため、中層
のいずれの側にも外層を形成し、さらに外層のヤング率
を上げることが好ましいが、外層の一方の面のみ、密
度、ヤング率を高くした外層を設け、その外層のみの高
密度化で全体の密度が上昇することを抑止する方法も可
能である。この方法により、もう一方の面では密度、ヤ
ング率は上げずに、全体の厚さを薄くすることなく、剛
性とヤング率をバランスさせてなお、操業性を改善する
こともできる。ただし、いずれの外層も密度、ヤング率
を高くした場合に比べ、剛度向上の程度は小さくなる。

【００１８】外層に用いる密度を高くするパルプとして
は、特段の制約はなく、どの種類のパルプを選択しても
構わないが、ＮＵＫＰ、ＮＢＫＰ、などのＮ材（針葉
樹）パルプの叩解度を高くして剛度を失わないようにす
る。また、中層に用いるパルプの繊維長分布を最適化す
るために排除する微細な繊維画分を外層パルプに配合し
て、緻密性を上げて、ヤング率を向上させ、剛度アップ
することが可能である。また、これらサンドイッチ構造
を効果的なものとするためには、最外層の坪量は１５〜
１００ｇ／ｍ²であることが必要である。すなわち１５
ｇ／ｍ²未満であると抄紙できないか、出来ても高ヤン
グ率発現の効果は小さい。一方１００ｇ／ｍ²を越える
と相対的に中層の坪量が減り、嵩高な構造ができにくい
からである。

【００１９】板紙の製造方法として、一般には約１０ス
テーション程度の複数のワイヤーパート上に数十ｇ／ｍ
²の乾燥米坪に対応するパルプスラリーを展開してウエ
ットシートを形成する。例えばまず最外層に位置する外
層を形成するワイヤーパートに４０ｇ／ｍ²程度のパル
プ層を形成して脱水したのち毛布に転移させる。次に中
層も同様に別のワイヤーパートで紙層を形成し毛布に乗
った最外層を重ね合わせて２層を形成する。この２層を
さらに別のワイヤーパートで形成した紙層に重ね合わせ
る手法を繰り返し、最後にもう一方の最外層を形成し、
全体で１０層程度の多層抄き板紙を得る。

【００２０】ワイヤーパート上ではパルプスラリーの濃
度は、当初０．５重量％程度であるがワイヤー上で脱水
されて１０重量％程度の濃度にまで上昇しウエットシー
トとなる。このウエットシートを毛布で取り次のワイヤ
ーパートで形成されたウエットシートを重ねあわせる。
このような工程を複数回繰り返して、一体となったウエ
ットシートをプレスパートに導入し複数のプレスロール
で粗脱水する。多層の抄きあわせ紙では、その層間強度
を効率的に強くするために、湿紙状態で抄きあわせてい
く。

【００２１】抄紙後のシートの紙層構造、嵩の出方と繊
維長分布は、密接な相関性を示す。すなわち、一般の新
聞古紙のような微細繊維を多数含む場合は、濾水抵抗す
なわちウェット通気負荷値は大きいため、水力学的作用
を受け、結果的に、抄紙時により強い吸引が行われ、吸
引堆積して、形成された、積層状のパルプシートの厚さ
は薄くなり、密度は高くなる。この傾向と逆に、機械パ
ルプや、マーセル化パルプ、カールドフアイバーなどパ
ルプスラリーがメッシュ状に紙層を形成しやすく、相対
的に微細繊維が少ないものは、ウエットシートに多数の
貫通孔が空き、その濾水抵抗は急激に下がり、吸引力が
低下し、水力学的な作用は弱まり、吸引堆積して、形成
される積層状のパルプシートの厚さは厚くなり、密度は
低くなる。また、微細繊維はシート形成される際に、剛
直で太く長いパルプ間の空隙を埋めやすく細密充填的に
構造を作るのでこの効果によっても密度を上げやすい。

【００２２】このため、密度を下げて嵩高にするために
はこれら微細な繊維を配合しないことが重要である。こ
れらについて鋭意検討したところ、使用されるパルプの
長さ加重平均繊維長が１．０ｍｍ以下のパルプ画分を
９．０％以下とすると、前述の水力学的作用と細密充填
的な構造形成を抑止することがわかった。この理由は、
古紙パルプを構成する化学パルプの履歴をもつものでは
一般的に１．０ｍｍ以下のパルプ分は２０〜３０％程度
あり、１．０ｍｍを越える太く長いパルプによって形成
される構造の間隙、空隙を満たして細密充填的な構造体
を形成するのに充分な量であるからである。そのため、
１．０ｍｍ以下のパルプ画分を９．０％以下とすること
が必要であるが、９．０％を越えると空隙が埋まり、密
度低減効果が低くなるので９．０％以下にすることが必
要である。前述したように、製紙における抄紙工程で
は、微細繊維の混入が避けられない。このため微細繊維
の量を把握して微細繊維を除去する方法が必要である。
そこで、抄紙の前工程で、特に使用するパルプの特性を
把握することが重要である。あるいは、抄紙後にシート
を再離解して測定した繊維長分布と密度値の関係を把握
する方法で、抄紙工程にその情報をフィードバックする
方法も有効である。

【００２３】繊維長分布測定は、パルプ繊維を分散させ
たパルプ液を０．５ｍｍφのキャピラリーに通過させ、
一方からレーザー光をあて、セル中をパルプ繊維が通る
際の屈折光による投影像を画像解析処理して繊維長を測
定する方法などがあるが、たとえばカヤーニ社のＦｉｂ
ｅｒＬａｂ繊維長分布測定機などが使用される。これら
の測定機で繊維長分布を測定し抄紙後のシートの密度特
性を予測することが可能である。

【００２４】さらに、微細繊維を除去する方法として、
シックナーや、スクリーン、クリーナーなどを使用して
微細繊維と長繊維を分別する方法がある。いずれの場合
でも、現在は微細繊維の除去は技術的に容易であるが、
歩留まりが下がることと処理する際にこれらの工程が律
速になり全体の生産性を落とし、エネルギー的にも負荷
が上がるので、微細繊維の量を的確に把握して効率的に
除去することが重要である。また除去した微細繊維分の
多いパルプを系外に排出すると全体の歩留まりが下がり
問題である。そこで、前述しているように、外層に分別
した短繊維フラクション部分を配合して外層部分に緻密
なヤング率の高い層を形成すると、紙層全体の剛度向上
に効果的である。抄紙の前段階で所望の繊維長分布をな
すパルプ配合とすることは当然であるが、さらに内層の
みを抄紙後に再離解して繊維長分布測定して所望の繊維
長分布とするよう必要に応じて微細繊維を除去するよう
制御すれば効果的である。

【００２５】さらに内層の再離解フリーネス値で各層に
使用するパルプの特性をＪＩＳＰ８１２１によるカ
ナダ標準形フリーネステスターで測定する方法で把握す
る方法がある。そこで該板紙の、中層に用いるパルプの
フリーネスが再離解状態で２００〜６５０ｍｌの範囲に
することが有効である。６５０ｍｌを越えると抄紙後の
水切れが良いため、パルプ繊維は抄紙後、その構造を保
ったまま離水状態となり、バルキーな構造を作り、嵩
高、低密度化に効果があるものの、それゆえに、その構
造体の中により多くの空気を同伴することになる。この
ためこのような構造のシートを中層に持つと抄紙、抄き
合わせ時に中層の同伴する空気が外層から脱気せず中層
と外層の間で層間剥離しバルーン状の膨れが発生しやす
くなり抄紙上問題である。

【００２６】一方、中層に用いるパルプのフリーネスが
再離解状態で２００ｍｌ未満であると抄紙後の水切れが
悪い状態で、抄紙、窄水されるため、吸引堆積しパルプ
繊維は抄紙後、嵩高、低密度化とは逆に、緻密な構造に
なり易い。そのため、所望のバルキーな構造を作りにく
くなるので得策ではない。さらに、これら、ＪＩＳＰ
８１２１のカナダ標準形フリーネステスターでの測定
に準じ、使用するパルプを再離解して測定することは、
良好な操業性を示した製品を使用して必要なパルプ特性
を単時間で把握するのに有効である。再離解状態で２０
０〜６５０ｍｌのフリーネスを示すような紙料は、そこ
に用いるパルプの種類に関わらず、低密度化に効果があ
り、混合紙料の状態でのカナダ標準型フリーネステスタ
ーの測定値で２５０〜７００ｍｌとすれば良い。

【００２７】抄紙後のシートの紙層構造、嵩の出方と繊
維長分布は、前述したように密接な相関性を示すととも
にパルプフリーネスにも影響する。すなわち、一般の新
聞古紙のような微細繊維を多数含む場合は、濾水抵抗す
なわちウェット通気負荷値は大きいため、水力学的作用
を受け、結果的に、フリーネス測定時にも堆積して、形
成された、積層状のパルプシートの厚さは薄くなり、密
度は高くなり測定値は小さい値となる。この傾向と逆
に、機械パルプや、マーセル化パルプ、カールドフアイ
バーなどパルプスラリーがメッシュ状に紙層を形成しや
すく、相対的に微細繊維が少ないものは、ウエットシー
トに多数の貫通孔が空き、その濾水抵抗は下がり、水力
学的な作用は弱まり、堆積して、形成される積層状のパ
ルプシートの厚さは厚くなり、密度は低くなりフリーネ
ス測定値は高くなる。このように繊維長分布を測定する
ことと微細繊維の量を測定することとフリーネスを測定
することで使用するパルプの特性を把握することが可能
であり、抄紙後のシートの密度特性を予測することが可
能である。

【００２８】多層抄合わせシート試料をＪＩＳＰ８
１３９記載の板紙の抄き合わせ層の剥離強さ試験法によ
る層間剥離方法で層間を剥離し測定する。各層の剥離が
困難なときは、多層抄合わせシート試料を６０℃の温水
に１時間含漬した上で剥ぎ取る。そしてこれらによって
得たシートを再離解して繊維長分布測定すると抄紙時の
特性が抄紙後に把握できる。前述のような密度アップの
現象が抄紙後の管理で把握できるのである。

【００２９】本発明の嵩高板紙は、基本的に低密度の中
層と高密度の外層から構成すればよいが、使用用途によ
ってはその外層のいずれか一方あるいは両方に接着剤の
みまたは接着剤と顔料を含む塗工層を形成して良好な印
刷性を得ることができる。塗工層に用いられる顔料とし
ては炭酸カルシウムやカオリン・クレー、タルク、酸化
チタン、プラスチックピグメントなどがあり、接着剤し
てはＳＢＲラテックスや澱粉、カゼイン、ポリビニルア
ルコール、など既知のものが使用できる。またその塗工
量は全体で２０〜３０ｇ／ｍ²程度であり、これらを単
層であるいは２層で形成することができる。この塗工層
を直接中層を構成するパルプ層に形成することもできる
が、得られる平滑性が低く印刷適性も劣る場合が多く、
普通、外層として密度の高いパルプ層を形成した上に塗
工層を形成するものである。また、これら塗工層直下の
中層に対して外層となる層には叩解度を高めて平滑化し
た紙層とする方が好ましい。

【００３０】中層に用いるパルプは、その低密度性を維
持するためにマーセル化パルプやカールドフアイバーな
どの出来上がったパルプを化学処理で低密度化特性を付
与したパルプと、ＴＭＰ、ＣＴＭＰのような機械パル
プ、一部化学処理した機械パルプがあるが、マーセル化
パルプやカールドファイバーは高価であったりその供給
量が制限されたりするため、単体で用いるのは特別なケ
ースに限定した方がよい。機械パルプがもっとも好まし
い。さらに、機械パルプには、一般にＮ材を単に機械力
で破砕したのち離解したものであり、ＧＰ、ＴＭＰ、Ｒ
ＧＰ等があるが、ＴＭＰ、ＲＧＰが好ましい。中でもラ
ジアータパインやサザンパイン、ダグラスフアーなどの
木材から得られたものが、繊維が剛直で変形しにくく紙
層を形成した際、低密度になる傾向が顕著で、プレス時
の密度低下が少ないため特に好ましい。また、機械破砕
する際に化学薬品を添加する方法や、パルプ化したのち
漂白する工程をへるパルプも本発明の範疇にはいる。要
は中層の密度が０．２〜０．６ｇ／ｃｍ³となるように
機械パルプ、カールドファイバー、またはマーセル化パ
ルプなどを中心に各種のパルプを選択し、必要であれば
混合使用すれば良い。

【００３１】さらに、中層には、上記機械パルプ等を主
体とする材料を使用するべきであるが、古紙を配合し
て、微細繊維量を制御し、結果的に長く太い剛直なパル
プからできたものをより多く使用すると、低密度のもの
を得ることができる。その結果、機械パルプ等の使用量
を低減してコストと得られる密度のバランスを任意に設
定することができる。微細繊維量を制御するほかに、使
用するパルプの樹種のルンケル比は１．２以上であるこ
とが特に好ましい。ルンケル比は繊維の直径を樹種皮膜
の厚みで除した値であり、ルンケル比が大きいほど堅く
て太く、低い密度の中層を形成することができる。

【００３２】本発明の課題の第２は、中層の層間強度で
ある。一般に上記機械パルプ等を使用した場合、必要な
インターナルボンドテスターによって測定される層間強
度は０．６〜１．５ｋｇ・ｃｍであり、さらに好ましく
は０．７〜０．９ｋｇ・ｃｍ程度である。０．６ｋｇ・
ｃｍ未満であると紙器として用いた場合、印刷時、特に
タックの強い印刷インキでベタ印刷する場合に中層で層
間剥離を起こし、部分的に膨れを生じたり、製函機を高
速で通過したり、集積される際に紙器のエッジ部を起点
として剥離するばあいがあり好ましくない。一方１．５
ｋｇ・ｃｍを越えると強度は充分であるが、ヤング率が
極端に高くなり、ロール状にまきとるのが困難になる場
合があるため好ましくない。

【００３３】多層で抄紙する板紙にはその層間強度を強
くするために、一般にデンプン粒子の分散水溶液を各層
間にスプレーして粒子としてのせ、乾燥ゾーンで含有す
る水分とともに加熱して糊化して効果を発揮させる方法
がある。本発明では特に中層の低密度層の層間強度が低
下する傾向にあるため使用するデンプンは糊化温度が４
５〜７０℃であるものを使用することが好ましい。糊化
温度が４５℃未満であると夏場に分散液の温度があが
り、デンプン分散液自体が糊化するため好ましくなく。
７０℃を越えると、紙中に残るデンプン粒子の糊化が完
全に起こらず、粒子のまま残存するため層間強度の向上
に寄与することができなくなるため好ましくない。

【００３４】紙料中には必要に応じて、本発明の嵩高板
紙の品質を損なわない範囲で、一般抄紙用の填料、サイ
ズ剤、歩留向上剤、紙力増強剤などを添加することがで
きる。そして抄紙時のｐＨも酸性抄紙の４．５付近から
中性抄紙の６〜８程度の範囲とすることが可能である。
また、各種のコーターを設置して塗工することもでき
る。紙の表面あるいは中間にスプレーするもの、あるい
は内填で添加するものはポリビニルアルコールやラテッ
クス、アルキルケテンダイマー系、無水マレイン酸系、
スチレンアクリル酸系、スチレンアクリル系などの各種
サイズ剤、顔料、染料などを塗布あるいは含浸すること
も可能である。抄紙機も一般に多層で抄きあげるもので
あればよく、円網多層、長網多層、などの抄紙機を適宜
使用できる。

【００３５】本発明の板紙の米坪は９０〜６００ｇ／ｍ
²であり、汎用としては１５０〜４５０ｇ／ｍ²程度の板
紙に対応した嵩高板紙であり、剛度を高めることにより
従来の板紙に比べて１００ｇ／ｍ²以上も米坪を低減す
ることが可能な嵩高板紙である。この板紙は、例えば、
一般的な板紙の用途である印刷用板紙、紙器包装用板
紙、あるいは、段ボール用ライナー、などの他、嵩高な
特性がもたらす加圧変形性を利用した絞り成形用シー
ト、食品用紙器など、さらには、紙層内部の多孔性がも
たらす断熱性を利用するカップ麺容器、紙カップ、ある
いは各種素材と積層した積層体などに使用することがで
きる。

【００３６】

【実施例】以下に、本発明の代表的な実施例を記載する
が、本発明は下記の実施例の範囲に限定されるものでは
ない。特に断りのない限り、濃度や配合量、塗布量など
を示す数値は固型分または有効成分の重量基準の数値で
ある。なお、実施例と比較例の主要な作成条件を表１お
よび表３に示した。

【００３７】実施例１熊谷理機工業製の配向性抄紙機を用い、ワイヤースピー
ド３００ｍ／ｍｉｎで熊谷理機工業製のパルプ叩解機を
用いて以下の〜の三種類のパルプをそれぞれ叩解
し、順次、抄紙し、抄き合わせていく。抄き合わせる際
に、各層の表側（フェルトサイド）へ王子コーンスター
チの澱粉ＯＮＬ５１０を澱粉濃度２．０％として霧吹き
スプレーで固型分付着量が１．０ｇ／ｍ²となるように
スプレーした後、抄き合わせる。市販ＮＢＫＰ、４５
０ｍｌｃｓｆ、４０ｇ／ｍ²、ラジアータパインＴＭ
Ｐ、長さ加重平均繊維長１．０ｍｍ以下のパルプ画分
５．７％、３５０ｍｌｃｓｆ、２５０ｇ／ｍ²、市販
ＮＵＫＰ４５０ｍｌｃｓｆ、４０ｇ／ｍ²。さらに由利
ロール機械のキャレンダーのエア圧制御で、ニップ圧を
1０ｋｇ／ｃｍとして、３０ｍ／ｍｉｎのスピードで抄
き合わせた湿紙状のシートを敷島カンバス製のモノプラ
スチックカンバスシートに挟み加圧処理する。このとき
紙層内で膨れが発生して層間剥離が発生したか否か判定
する。その後、フエロタイプの円筒加熱ドライヤー型乾
燥機を用いて乾燥する。さらにその後２０℃・６５％Ｒ
Ｈで調湿し、由利ロール機械のキャレンダーでニップ圧
を２０ｋｇ／ｃｍとして、２０ｍ／ｍｉｎのスピードで
キャレンダー処理し、さらに、手塗りで、板紙用の塗料
を片面に２０ｇ／ｍ²塗工し、さらに由利ロール機械の
キャレンダーでニップ圧を４０ｋｇ／ｃｍとして、２０
ｍ／ｍｉｎのスピードで１２０℃の熱キャレンダー処理
して試料を作製し、その後２０℃・６５％ＲＨで調湿
し、坪量、厚さ、密度とＺ強度を測定する。さらに、こ
れら試料を以下に示す方法で再離解フリーネスを測定し
た。これらの結果は表１および３に示した。（以下同
じ。）

【００３８】実施例２実施例1に使用したパルプの処理と配合において、ラ
ジアータパインＴＭＰ３５０ｍｌｃｓｆ／一般古紙パル
プ(新聞古紙)１５０ｍｌｃｓｆ品＝７０／３０で配合後
８０メッシュの篩にかけ長さ加重平均繊維長１．０ｍｍ
以下のパルプ画分８．５％、フリーネスは２８０ｍｌｃ
ｓｆとし、抄き合わせる際に、各層の表側（フェルトサ
イド）への澱粉霧吹きスプレーは行わずに抄き合わせ
る。その他は実施例１と同様にして試料作成し、紙質測
定した。

【００３９】実施例３実施例1に使用したパルプにおいて、ラジアータパイ
ンＴＭＰ４５０ｍｌｃｓｆ／一般古紙パルプ（新聞古
紙）１５０ｍｌｃｓｆ品＝７０／３０で配合後８０メッ
シュの篩にかけ長さ加重平均繊維長１．０ｍｍ以下のパ
ルプ画分６．３％、坪量を２００ｇ／ｍ²とし、配合後
のフリーネスは３５０ｍｌｃｓｆとしパルプの処理と
配合においては、ラジアータパインＴＭＰ４５０ｍｌｃ
ｓｆ／一般古紙パルプ(新聞古紙)３００ｍｌｃｓｆ品＝
５０／５０で配合後のフリーネスを３８０ｍｌｃｓｆと
した他は実施例１と同様にして試料作成し、紙質測定し
た。

【００４０】実施例４実施例1に使用したパルプの処理と配合において、一
般古紙パルプ（新聞古紙）１５０ｍｌｃｓｆ／ウェアハ
ウザー製カールドファイバー７５０ｍｌｃｓｆ品＝２０
／８０で配合後、８０メッシュ篩を使用せずにパルプ調
整して、フリーネスを６５０ｍｌｃｓｆとし、坪量を２
５０ｇ／ｍ²とした他は実施例１と同様にして試料作成
し、紙質測定した。

【００４１】比較例１実施例1に使用したパルプ、の処理と配合におい
て、それらの配合を一般新聞古紙２００ｍｌｃｓｆ品＝
１００とし、８０メッシュ篩を使用せずにパルプ調整し
た他は実施例１と同様にして試料作成し、紙質測定し
た。結果を表４に示す。（以下同じ。）

【００４２】比較例２実施例２に使用した中層のパルプにおいて８０メッシ
ュ篩を使用せずにパルプ調整してフリーネスは２４０ｍ
ｌｃｓｆとした他は実施例２と同様にして試料作成し、
紙質測定した。

【００４３】比較例３実施例1に使用したパルプ、、の配合はそれぞれ
同様として、それぞれの坪量を２８ｇ／ｍ²の３層構造
とし、さらにパルプはラジアータパインＴＭＰ４５０
ｍｌｃｓｆ／一般古紙パルプ（新聞古紙）１５０ｍｌｃ
ｓｆ品＝７０／３０で配合後の長さ加重平均繊維長１．
０ｍｍ以下のパルプ画分１２．８％、配合後のフリーネ
スは２００ｍｌｃｓｆとし、塗工を行わない他は実施例
１と同様にして試料作成し、紙質測定した。

【００４４】比較例４実施例1に使用したパルプの処理と配合において、一
般古紙パルプ（新聞古紙）１５０ｍｌｃｓｆ／ウェアハ
ウザー製カールドファイバー７５０ｍｌｃｓｆ品＝７０
／３０で、配合後の長さ加重平均繊維長１．０ｍｍ以下
のパルプ画分１０．１％、配合後のフリーネスは７５０
ｍｌｃｓｆとし、坪量を２５０ｇ／ｍ²とした他は実施
例１と同様にして試料作成し、紙質測定した。

【００４５】以上のようにして得られた実施例と比較例
のスペックを表１、２に、白板紙の試料について紙質評
価結果を表３、４に示す。なお、評価法は次の方法によ
った。〔長さ加重平均繊維長〕試料を離解後カヤーニ社の繊維
長測定器ファイバーラボを使用し繊維長を測定し、同測
定器の解析機により算出した長さ加重平均繊維長分布の
ヒストグラムにおいて、１．０ｍｍ画分以下の比率を算
出する。

【００４６】〔再離解フリーネス〕試料を６０℃の温水
に１時間含漬し表層と中層、裏層にそれぞれ剥ぎ分け
る。その後、ＪＩＳＰ８２０９のパルプ試験用手す
き調整方法に定められた方法によって各層を、さらにＪ
ＩＳＰ８１２１のカナダ標準ろ水度試験方法によっ
てフリーネス測定した。〔剛度〕抄紙方向（ＭＤ）につきＪＩＳＰ８１２５
に準じて測定した。

【００４７】〔塗料配合〕上塗り：カオリン（エンゲルハード社製ウルトラホワイ
ト９０）／炭酸カルシウム（白石工業社製ブリリアント
１５）／酸化チタン（トーケムプロダクツ社製ＴＣＡ３
３３）＝５０／３５／１５、およびラテックス（旭化成
社製Ｌ１４１０）／尿素リン酸エステル化澱粉（日本食
品化工社製ＭＳ４６００)＝１５／５。（固型分重量基
準の配合部数、以下同じ。）下塗り：カオリン（シール社製カオブライト）／炭酸カ
ルシウム（備北粉化社製ソフトン２２００）＝５０／５
０、およびラテックス（ＪＳＲ社製０６６８）／尿素リ
ン酸エステル化澱粉（日本食品化工社製ＭＳ４６００)
＝１５／５。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】

【表４】

【００５２】

【発明の効果】本発明による手法によって板紙を製造す
れば、表に示したように、操業上、問題を発生すること
なく、嵩高な構造を作るための特殊なパルプを多配合す
ることなく、古紙を主体として製造される板紙におい
て、嵩高、低密度で剛度が高く、腰がある紙の製造が可
能である。このため従来の板紙に比べ、同じ剛度を得る
には大幅な坪量の低減が可能で、板紙を利用した紙器、
包装材料、積層体および成形体などにおいて大幅に素材
の軽量化ができるため、資源保護の見地においても有効
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抄合せ層数が３層以上で、板紙全体の坪量
が９０〜６００ｇ／ｍ²、である多層抄合せ板紙におい
て、中層に使用されるパルプの長さ加重平均繊維長が
１．０ｍｍ以下のパルプ画分を９．０％以下としたこと
を特徴とする嵩高板紙。
【請求項２】該嵩高板紙の少なくとも片面に接着剤、お
よび必要に応じて顔料を含有する表面塗工層を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の嵩高板紙。
【請求項３】ＪＴａｐｐｉ紙パルプ試験法Ｎｏ．１
９で測定した層間強度が０．６〜１．５ｇ・ｃｍである
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載
の嵩高板紙。
【請求項４】ＪＩＳＰ８１２１のカナダ標準形に準
じて測定した該板紙の中層に用いるパルプのフリーネス
が再離解状態で２００〜６５０ｍｌであることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１項記載の嵩高板紙。
【請求項５】ＪＩＳＰ８１２１のカナダ標準形に準
じて測定した該板紙の外層に用いるパルプのフリーネス
が再離解状態で３５０〜６５０ｍｌであることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか１項記載の嵩高板紙。