JP2004536973A

JP2004536973A - 切り傷抵抗を有する紙および紙製品ならびにその製法

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Publication number: JP2004536973A
Application number: JP2002581754A
Authority: JP
Inventors: シーウィリアムズリチャード; エムフロースピーター; エイブーンデイヴィッド; ディーファーバーリチャード
Original assignee: インターナショナルペーパーカンパニー
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: EP1381734A4; BR0208882A; CA2443904C; AU2002252689B2; EP1381734A1; ES2384957T3; CA2443904A1; EP1381734B1; WO2002084026A1; JP4197253B2; CN1507519A; CN1861902B; CN1265055C; MXPA03009308A; ATE553251T1; CN1861902A; NZ528925A

Abstract

本明細書は、人の肌に切り傷を負わせる傾向の低下した紙材料を製造するための方法を開示している。この方法は、セルロース系繊維と乾燥量基準で約０.５〜約５.０質量％の膨張型または膨張性マイクロスフェアとを含有する製紙完成紙料を準備し、製紙完成紙料から繊維性ウェブを製造し、ウェブを乾燥し、厚さが約１１.０〜約１８.０ｍｉｌで密度が約７.０〜約１２.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの範囲になるようにウェブをカレンダリングすることを含む。この方法で製造された紙ならびにそれから作られた製品も開示されている。

Description

【技術分野】
【０００１】
この明細書は、２０００年１月２６日に出願した仮出願明細書ＳｅｒｉａｌＮｏ.６０／１７８２１４の一部継続出願明細書である２００１年１月２６日に出願した出願中の明細書ＳｅｒｉａｌＮｏ.０９／７７０３４０の一部継続出願明細書である。この明細書はまた、２００１年４月１１日に出願した、仮明細書ＳｅｒｉａｌＮｏ.６０／２８２９８３の利益も請求している。
【０００２】
発明の属する技術分野
本発明は製紙技術、特に紙製品、例えばオフィスや事務環境で使用され、厚紙とも称される比較的質量の重い紙でできたファイルフォルダーやその類似品の製造に関する。
【０００３】
発明の背景
現在、事務所では、原稿用紙、ノートパッド、様々な書類をまとめて保管するためのファイルフォルダーおよび／またはジャケットを含む（しかし、これに限定はしない）無数の紙製品が使用されている。このようなファイルフォルダーおよび／またはジャケット（以後、まとめて“フォルダー”と称する）は通常、いくぶん固めで丈夫な紙材料を使用して作られているため、ファイルの中身を保護し、直立状態を維持したり、比較的平らな状態で保管することができ、自立支持が可能である。残念であるのは、一般的にこのような製造物でもファイル取り扱い時にファイルの端が“ペーパーカット”と呼ばれる切り傷を負わせる傾向を有することである。重傷になることはめったにないが、ペーパーカットはいずれにせよ不都合で非常に不快なものであり、たいていその切り傷自体がギザギザで凹凸を有し、指の非常に敏感な神経末端全体に亘って形成される。
【０００４】
従って、改良の進んだ紙製品、特にペーパーカットの少ないまたは起こらない紙製ファイルフォルダーが求められている。
【０００５】
本発明の要約
前記の課題および別の課題ならびに利点に関して、本発明は、人の肌や組織に切り傷を負わせる傾向の少ない紙材料を製造する方法を提供する。この方法には、セルロース系繊維、乾燥量基準で０.５〜５.０質量％の膨張型または膨張性マイクロスフェア、場合により、充填剤、固定助剤およびその類似物を含む常用の完成紙料用添加剤を含有する、製紙完成紙料を準備し、製紙完成紙料から繊維性のウェブを製造し、ウェブを乾燥させ、厚さ約１１.０〜１８.０ｍｉｌおよび密度約７.０〜１２.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌになるまでウェブをカレンダリングすることが含まれる。
【０００６】
別の態様において、本発明は、ファイルフォルダー等の紙製品を製造するのに使用される紙材料に関する。紙材料には、セルロース系繊維および繊維内に分散している膨張型マイクロスフェア、場合により、１種以上の充填剤およびデンプンを含む常用の紙用添加剤を含有するペーパーウェブが含まれる。このペーパーウェブは、約７.０〜約１２.０ｌｂ／３０００ｆｂ^２／ｍｉｌの密度と約１１.０〜約１８.０ｍｉｌの厚さとを有する。さらに、このペーパーウェブはその端が人の肌に切り傷を負わせることのないように改良されている。
【０００７】
別の態様で、本発明はファイルフォルダーまたはジャケットを提供する。ファイルフォルダーまたはジャケットは、木繊維と繊維中に分散している膨張型マイクロスフェアとを含むペーパーウェブを含有する。このペーパーウェブは、約７.０〜約１２.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度と約１１.０〜約１８.０ｍｉｌの厚さとを有する。ペーパーウェブはダイカットされ、フォルダーまたはジャケットの露出した端の部分が人の肌に切り傷を負わせることのないように改良されている。
【０００８】
本発明のひとつの好ましい形態において、ペーパーウェブは約７.５ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌ〜約９.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度を有する。ペーパーウェブはまた約１４.０〜１６.０ｍｉｌの厚さを有するのが好ましい。ウェブの秤量は一般的に約８０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約３００ｌｂ／３０００ｆｔ^２であり、より好ましくは約１２０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約１５０ｌｂ／３０００ｆｔ^２である。
【０００９】
一般的に、ペーパーウェブ中のマイクロスフェアは合成高分子マイクロスフェを含み、乾燥量基準でウェブの総質量の約０.５〜約５.０質量％、より好ましくは乾燥量基準でウェブの総質量の約１.０〜約２.０質量％を占める。マイクロスフェアは、メチルメタクリレート、オルト−クロロスチレン、ポリオルト−クロロスチレン、ポリビニルベンジルクロライド、アクリロニトリル、ビニリデンクロライド、パラ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ビニルアセテート、ブチルアクリレート、スチレン、メタクリル酸、ビニルベンジルクロライドおよびそれらの２種以上の組み合わせから成る群より選択される高分子材料から製造されたマイクロスフェアを含むのが特に有利である。このマイクロスフェアは、約３０〜約６０ミクロンの好ましい膨張直径を有する。さらに場合により、マイクロスフェアは完成紙料中でまず非膨張状態で分散し、その後、ペーパーウェブの乾燥時にマイクロスフェアが膨張するのが好ましい。
【００１０】
ウェブのセルロース系繊維は、堅材または軟材、またはそれら２種の混合物から成っていてよい。ペーパーウェブ中の繊維が、乾燥量基準で約３０〜約１００質量％の軟材繊維と乾燥量基準で約７０〜約０質量％の堅材繊維とを含むのが好ましい。
【００１１】
発明の詳細な説明
本発明は、改善された切り傷抵抗を有する、すなわち紙の端部分が人の肌に切り傷、すりむき傷、損傷を負わせる傾向の少ない、紙材料を提供する。ここで“紙”とは、特に言及しない限り、紙と厚紙の両方の意味を包含する。
【００１２】
この紙は、好適かつ公知の蒸解、調成（リファイニング）および晒操作により、製紙完成紙料で使用するために製造されたセルロース系パルプ繊維（例えば堅材木材、軟材木材、または堅材と軟材木材とを組み合わせたものに由来する繊維）を含むウェブとして、提供される。好ましい形態において、この紙に含まれるセルロース系繊維は、乾燥量基準で約３０〜１００質量％の軟材繊維と乾燥量基準で約７０〜０質量％の堅材繊維とを含有する。ある形態では、大麻や他の繊維源の使用が法的規制や別の諸問題から非現実的または不可能とされているにもかかわらず、繊維の少なくとも一部が、ケナフ、大麻、ジュート、アマ、サイザル、アバカを含む（しかしこれに限定しない）非−木質草本類に由来するものであってよい。紙は別の常用の添加剤、例えば、デンプン、鉱物充填剤、サイジング剤、固定助剤、補強ポリマーも含有してよい。充填剤として使用できるのは、有機および無機顔料、例えば高分子粒子、例えば、ポリスチレンラテックスおよびポリメチルメタクリレート、および鉱物類、例えば炭酸カルシウム、カオリンおよびタルクである。
【００１３】
紙材料は、パルプ繊維および充填剤に加えて、乾燥量基準で約０.５〜約５.０質量％の、繊維や他の成分中に分散した膨張型マイクロスフェアも含有する。紙は、特に有利に、約１.０〜約２.０質量％の膨張型マイクロスフェアを含有する。好適なマイクロスフェアは、一般的な球形液体含有中心を有する合成樹脂粒子を含む。樹脂粒子は、メチルメタクリレート、メチルメタクリレート、オルト−クロロスチレン、ポリオルト−クロロスチレン、ポリビニルベンジルクロライド、アクリロニトリル、ビニリデンクロライド、パラ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ビニルアセテート、ブチルアクリレート、スチレン、メタクリル酸、ビニルベンジルクロライドおよびその２種以上を組み合わせたものから製造されていてよい。好ましい樹脂粒子は、ビニリデンクロライドを約６５〜約９０質量％、有利にはビニリデンクロライドを約６５〜約７５質量％、およびアクリロニトリルを約３５〜約１０質量％、有利にはアクリロニトリルを約２５〜約３５質量％含有する。
【００１４】
マイクロスフェアは“膨張した”状態でペーパーウェブ中に存在し、膨張後の直径が、ウェブの由来する最初の製紙完成紙料中での“非膨張”状態の時と比べて約３００〜約６００％になっているのが好ましい。最初の非膨張状態で、膨張性マイクロスフェアの中心には、望ましい体積分の膨張を促進維持するための揮発性液体発泡剤が含まれている。この添加剤は高分子樹脂の溶剤でないことが好ましい。特に有利な発泡剤はイソブタンであり、これは樹脂粒子の総質量に対して約１０〜約２５質量％の範囲の量で存在していてよい。抄紙機の乾燥ユニットを約８０〜約１９０℃の温度に加熱する際、樹脂粒子は約３０〜６０ミクロンの範囲の直径に膨張する。好適な膨張性マイクロスフェアはＡｋｚｏＮｏｂｅｌｏｆＭａｒｉｅｔｔａ（Grorgia）社から商標ＥＸＰＡＮＣＥＬとして購入できる。膨張性マイクロスフェアおよびその製紙材料中での使用については、出願中の明細書０９／７７０３４０（２００１年１月２６日に出願）に詳細に記載されており、該明細書を参照することによりその内容はここに組み込まれたものとする。
【００１５】
本発明に従って製造された紙は、有利に、紙のカレンダリング、ニッピングまたはプレッシング、不随して後続すると考えられるコーティングの後に、約１１.０〜約１８.０ｍｉｌ、有利には約１４.０〜約１６.０ｍｉｌの最終厚さを有する。本発明の紙はまた、一般的に約８０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約３００ｌｂ／３０００ｆｔ^２、より好ましくは約１２０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約１５０ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を示す。紙の最終密度、すなわち秤量を厚さで割ったものは、一般的に、約７.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌ〜約１２.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌであり、より好ましくは約７.５ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌ〜約９.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌである。従って、本発明の紙は従来の紙と比べて質量に対する厚みが比較的厚くなっている。
【００１６】
厚さに対する秤量の減少は、繊維中に散在する膨張型マイクロスフェアにより紙の内部に無数の小さな空隙が作られ、マイクロスフェアが材料中の空隙容量を特に膨張工程で著しく増加させることに、少なくともある程度、原因が存在すると信じられている。また、乾燥操作後の紙は十分にカレンダリングされ、カレンダリング操作でウェブ表面が適切に調質されるように検討された所望の最終厚さが達成されている。著しく増加した空隙容量を比較的厚い厚さに即して分配すると、フォルダーやその類似物の保管に使用する場合に重要とされる好ましい剛性およびその他の特性を保持したまま、紙の密度を減少させる効果が得られる。
【００１７】
本発明の紙材料の製法には、最初に完成紙料を準備することが含まれる。完成紙料のセルロース系繊維成分には、種々の化学パルプ、例えば漂白クラフトパルプが適しており（ただし本発明がクラフトパルプに限定されるとは考えられない）さらに、別の化学パルプ、例えば亜硫酸パルプ、機械パルプ、例えばおがくず木材パルプ、他のパルプ類ならびにそれらの混合物、例えば化学−機械パルプおよび熱処理−機械パルプも好ましい効果を発揮し、使用が可能である。
【００１８】
本発明において必須ではないが、従来公知の晒し操作、例えば元素塩素漂白（elemental chlorine-based bleaching sequences）、二酸化塩素漂白（chlorine dioxide-based bleaching sequences）、無塩素漂白（chlorine-free bleaching sequence）、無元素塩素漂白（elemental chlorine-free bleaching sequences）およびこれらの方法工程の組み合わせや変法、さらにこの方法および工程に関連した別の晒し操作により、パルプを晒処理してリグニンを除去し、所望のパルプ光沢を得るのが好ましい。
【００１９】
晒処理を終了しパルプを洗浄およびスクリーニングした後に、１段階以上の調成工程（リファイニングプロセス）を行うのが一般的である。その後、調成されたパルプをブレンドチェストへ導入するが、このブレンドチェストでは、調成パルプと、通常完成紙料へ組み込まれている種々の添加剤および充填剤、ならびに他種パルプ、例えば未晒パルプおよび／またはリサイクルパルプまたは再生パルプとが混合される。添加剤には、紙の表面に接触する極性液体の接触角を増大させるために主に使用される、いわゆる“内部サイジング”剤、例えば無水コハク酸アルケニル（ＡＳＡ）、アルキルケテン二量体（ＡＫＤ）およびロジンサイズが含まれてよい。固定助剤もこの工程で添加されてよい。カチオン性の固定助剤が好ましい；しかし、アニオン性の助剤を完成紙料中に使用してもよい。
【００２０】
加えて、抄紙機のヘッドボックスへ完成紙料を導入する前に、高分子マイクロスフェアをパルプ完成紙料混合物へ添加する。前記したように、マイクロスフェアは完成紙料の総乾燥重量に対して約０.５％〜約５.０％の量で添加される。マイクロスフェアは予め膨張していてもよいし、完成紙料混合物へ包含される前にほぼ最終的な寸法になっていてもよい。しかし、マイクロスフェアほとんど膨張していない状態で完成紙料へ最初に添加され、その後、後述のペーパーウェブの形成および乾燥時に膨張するのが好ましい。この膨張により、完成した紙製品の厚さが増加し密度が減少するという効果が得られると考えられる。製紙完成紙料中に膨張性マイクロスフェアと膨張済マイクロスフェア（またはすでに最終的な寸法になっているマイクロスフェア）とから成る混合物が含まれることも本発明の範疇に含まれ、その場合、マイクロスフェアの一部が乾燥操作中にかなり膨張するとはいえ、乾燥中の全体的な寸法に関して、バランスはほぼ同じに保たれる。
【００２１】
製造直後、長網抄紙機等の抄紙機または従来公知の好適な抄紙機ならびに将来的に認められるであろう別の好適な抄紙機を用いて、完成紙料を単層または重層ウェブへと成型する。様々な抄紙機構造を利用して紙を製造するための基本的な方法については当業者に公知であるので、ここには詳細しない。一般的に、稠度のかなり低いパルプ繊維の水性スラリー（通常、約０.１〜１.０％）、そこに分散するマイクロスフェアー、種々の添加剤および充填剤を含む完成紙料のいわゆる“スライス”は、ヘッドボックスから多孔性の循環移動型成形シートまたはワイヤー上に押し出され、そこで、ワイヤーの小さな孔から液体が徐々に排出されて、ワイヤー上にパルプ繊維と他の材料とからマットが製造される。依然として湿潤しているマットまたはウェブをワイヤーからウェットプレスへと移行し、そこで繊維間の圧密をより強くし、湿度をさらに減少させる。次にウェブを第１ドライヤーセクションへ通して残る湿気の大部分を除き、さらにウェブ中に繊維を固定する。ドライヤーセクションを加熱すると、ウェブ中に含まれる未膨張マイクロスフェアの膨張も促進される。
【００２２】
第１の乾燥操作の後、サイズプレスでウェブをさらに処理してよく、この際、さらにデンプン、顔料および別の添加剤をウェブに添加し、プレスの作動を利用してウェブへ組み込んでよい。
【００２３】
サイズプレスでの処理とその後の乾燥の後、前記した望ましい最終厚さに紙をカレンダリングし、ウェブの滑らかさやその他の特性を調整する。所望の厚さを確実に達成するために、ニップ圧のスチール−スチールカレンダリングでカレンダリング操作を行ってもよい。紙層の最終的な厚さは、ニップ圧を選択することにより様々に決定できると考えられる。
【００２４】
本発明の方法により製造された紙材料は、オフィスまたは事務所での様々な用途に使用できる。特に、本発明の紙は事務所内で資料を保管し整理するためのブリストルファイルフォルダーまたはジャケットとして利用するのに適している。ペーパーウェブからこのようなフォルダーを製造することは製紙業界で知られており、一般的に、特定の寸法と形を有する抜板を、通常、“リバース”ダイカットによりペーパーウェブから切り出し、次に抜板を適当なフォルダー型へ折り畳み、これに段積みと梱包工程が続く。スコアリング、切り出し、折り畳み、段積みおよび梱包操作は、通常、巻出スタンドから装置へウェブ材料ロールを供給するところから、ほぼ連続的に、当業者に公知の自動装置を用いて実施される。
【００２５】
“リバース”ダイカットの一般的な装置を図３に図式化して示す。このようなダイカットは紙のいわゆる“ギロチン”裁断とは異なる。ギロチン裁断では、裁断を受ける紙は紙の下の平らな固定表面で支えられ、移動型のカットブレードが紙の厚さだけ下方に降り、カットブレードを受け止める大きさに成形された固定表面へはまり込むことにより、紙が裁断される。ギロチンカットでは、通常、比較的滑らかな紙端が得られる；しかし、ギロチンカットは、一般的に、高速で大量の裁断を行うには不向きである。
【００２６】
リバースダイカットでは、カットブレードが、裁断を受ける紙の下に位置するハウジングから垂直に突出した状態で固定されている。固定されたブレードとブレードの上の裁断位置に置かれた紙とにより、接触プレートが紙の上側に降りてきてカットブレードの先端に紙を押しつけ、ブレードが紙を裁断する。
【００２７】
このようにして製造された紙、フォルダーおよび他のダイカット製品では、従来技術で製造された紙やフォルダー等のダイカット紙製品と比べて、その端が、フォルダーを扱う人の肌に切り傷を負わせる傾向が著しく低下している。すなわち、たとえ材料の端に指や体の一部がうっかり掠っても、紙の端で肌が切れたり擦り剥けるたりすることが少なくなっていると考えられる。
【００２８】
理論としてではなく、従来の紙よりも増加した厚さと低下した密度との組み合わせが切り傷抵抗の改善をもたらし、この効果は紙をどのように裁断操作するかによってもたらされるものであると想定される。前記したように、フォルダー用の抜板は一般的にダイカットである。比較的厚さが薄く比較的密度の大きい従来の紙から慣用のフォルダー用抜板をダイカットする場合、ダイブレードは、まず、紙の厚みの途中までを滑らかに裁断すると考えられる。しかし、ダイブレードが紙全部を滑らかに裁断できないうちに、紙の厚みの残り部分が非常にギザギザで凹凸のある状態に“バーストする”かまたは裂けてしまう。結果、得られたフォルダーの端はギザギザで、無数の非常に小さいが非常に鋭いペーパーシャード（紙片）が生じる。このような小さいギザギザした鋭い端やシャードに触れることで、主に、ペーパーカットが起こると考えられている。
【００２９】
ダイカットにより得られた紙の端が、いわゆるギロチンカットのものよりも粗くギザギザしている反面、ダイカット技術は大規模で高速の製造を容易に実現し、最近のやり方に非常に適している。
【００３０】
図１に異なる技術で裁断した常用紙の４種類のサンプルを示す。顕微鏡写真の手前のサンプルはギロチンカットされた紙である。顕微鏡写真の中央に示される２つのサンプルは後に詳細するラボベンチダイカッター（lab bench die cutter）で裁断されたものである。顕微鏡写真の後ろの最後のサンプルは生産規模で使用される常用のダイカッターで裁断されたものである。見て分かるように、ダイカットされた常用の紙は、紙のサンプルの端が非常に粗くなっている。
【００３１】
しかし、比較的厚く密度が比較的低い本発明の紙は、ダイカットされた時に、早くから裂けたりバーストしたりする傾向がかなり減少していることが分かった。ダイブレードは、見たところ、紙の厚さ全体を滑らかに裁断しており、結果、得られる紙端は、ペーパーカットを起こすギザギザの凹凸やシャードをほんの僅かしか有さない。従って、例えば本発明に即して製造されたフォルダーは、フォルダーを扱う際に紙で切り傷を負う傾向が非常に低下している。
【００３２】
得られたダイカット紙の端の違いを図２に詳細しており、図２中、右側は本発明に従って製造された紙のダイカットされた端を示しており、左側はほぼ同じ秤量の常用紙のダイカットされた端を示している。本発明の紙は約２質量％の膨張型マイクロスフェアを含み、約１５ｍｉｌの厚さと約８.７ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度を有している。常用の紙はマイクロスフェアを含まず、約１１ｍｉｌの厚さと約１１.３ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度を有している。本発明の紙の端は目視で非常に滑らかであり、より傾斜したコーナープロファイルを有するように見受けられる。これらの違いは切り傷傾向を減少させる理由であると考えられる。
【００３３】
以下に本発明の様々な付加的態様を詳細するが、これに限定するものではない。特に記載のない限り、温度は摂氏であり、割合は質量％であり、任意のパルプ添加剤または湿度の割合は、総材料のオーブンによる乾燥質量に基づいている。
例１
ひと続きの紙は、軟材パルプ約４０％と堅材パルプ約６０％の混合物から製造され、約４５０のカナダ標準型ロ水度（Canadian Standard Freenees）を有し、相当量の膨張性マイクロスフェアが混和されており、様々な厚さにカレンダリングされている。次に、こうして得られた膨張型マイクロスフェア含有紙を試験し、取り扱い時に人の指に切り傷を負わせるかどうかを確認する。本物の人の肌の代わりに、人工“肌”の役割を果たすラテックス手袋材料で覆われたゴム製の指を使用して試験を実施した。
【００３４】
試験用サンプルは実験室用ダイカッター（図３の２０に図示）でダイカットされた。カッターは凹部２４を有する下部ハウジング２２を含む。カットブレード２６は支持ブロック２８に取り付けられ、ブロックは凹部２４に固定されているので、カットブレードは上向きに突出していることになる。
【００３５】
ダイカッター２０はまた、無数のボルトまたはロッド３２で下部ハウジングと心合わせされた上部ハウジングを有し、ボルトまたはロッドは、上部ハウジング３０の無数の相応する穴を受け止める形になっている。上部ハウジングは、カットブレード２６の上側に、接触表面３４を有する。裁断される紙サンプル３６をカットブレード２６と接触表面３４との間の隙間に置く。次に接触表面３４が、水圧式のラム３８または他の適当な移動装置で下向きに押され、紙サンプル３６はカットブレードに押しつけられて２つに裁断される／裂かれる。
【００３６】
以後“カッティングインデックス３０”（“３０”は行われる試験の反復回数を表す）と称される試験法を用いて、紙サンプルの端の切り傷傾向を評価した。カッティングインデックス３０試験では図４および５に図示したものと類似する装置を使用する。試験装置５０は、紙サンプルの締め付け具５４を支えるフレーム５２を有し、上部から締め付け具５４が吊されている。締め付け具５４は、水平面に対して取り付け具５４の角度を変化させることができるように、中心点５６付近で吊されている。こうすることで、紙は様々な接触角で擬似指と接触できる。試験する紙サンプル６０をほぼ垂直位になるように締め付け具５４へ取り付ける。
【００３７】
試験装置５０はまた擬似指６２を有し、この擬似指６２は、装置に取り付けられた紙サンプル６０の端に引き寄せることができる。例えば擬似指６２は、水圧操作でレールまたはトラック６６に沿って横滑りする移動性の基板６４に取り外しできる状態で固定されているので、指６２は紙サンプル６０の端に接触するように引き寄せられる。サンプルが指に接触した後、ラテックスを試験して、切り傷ができているかを確認し、次に切り傷を大きさで特徴づける。
【００３８】
擬似指は、金属または硬プラスチックのインナーロッドから形成されているのが好ましく、これがネオプレンゴムのような柔軟性のある材料で被覆され、さらにネオプレン層がラテックス手袋の指の部分等のラテックス層で被覆されているのが有利である。こうしてこの指は、本物の指の骨、筋肉および肌の層とおおよそ似たものになっている。ラテックスやネオプレンの構造体が本物の指と全く同じ切り傷傾向を示さなくても、この構造体で切り傷が多くできれば一般的に実際の指でも相関して切り傷が比較的多く生じ、この構造体で切り傷の発生が少なければ一般的に実際の指でも相関して切り傷の発生が比較的少ないと考えられる。
【００３９】
ここに記載する実験では、使用するネオプレンゴム層は約５０のショアーＡ硬度を有し、ラテックス“肌”は、約０.００４インチの厚さであり、ラテックス肌は両面テープでネオプレンに接着されている。より肌に似せるため、試験実施前にラテックスを約６時間、約１２５℃の高温に暴露して調質してもよい。ラテックスは天然の物質であるので、ラテックスとそれから製造される製造物とは、湿度等の特定の特性に関してバッチ毎にある程度の変化を示す。高温で約６時間ラテックスを調質することにより、得られたラテックス肌の特性がより均一になり、それにより試験結果の再現性が向上することが分かった。
【００４０】
使用する紙サンプルを約１インチ×６インチの大きさに裁断し、指と接触できるように、取り付け具の下側にダイカットされた端を取り付ける。擬似指を紙の端に引き寄せ、停止させ、ラテックス肌を試験して、切り傷ができていないか、できている場合は切り傷の度合いまたは大きさがどの程度かを調べた。
【００４１】
それぞれの紙サンプルについて全部で３０回の反復試験を行った。結果は以下の通りであった：
【００４２】
【表１】

【００４３】
（３０の反復試験から）切り傷の数を数え、さらに、それぞれの傷の大きさを１〜５段階で評価し、この際、１は“非常に小さい”ことを表し、５は“大きい”ことを表した。このデータを用い、それぞれの大きさで分類された切り傷の数と１〜５段階の切り傷の重度との積を合計することにより、“カッティングインデックス”を決定した。得られた結果を表２に示す：
【００４４】
【表２】

【００４５】
サンプル１〜３および６Ａから分かるように、紙の密度は膨張型マイクロスフェアを様々な量で添加することにより変化し、同時に、紙の厚さは約１２ｍｉｌでほぼ一定に保たれていた。これらのサンプルから、マイクロスフェアを導入することによる密度の減少が、相応して、紙の起こす切り傷の数および重度の低下を導くことが実証される。
【００４６】
サンプル６Ａ〜６Ｃでは、紙の密度は約１２.５ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌのほぼ一定に保たれるが、紙の厚さは変化した。結果から、マイクロスフェアを含む紙の厚さの増加と切り傷の数および重度の低下とにはっきりとした相関関係が存在することが分かる。
【００４７】
最後に、サンプル１２４と１４３では、マイクロスフェアを含有し、密度の減少と厚さの増加の両方を起こして、紙を製造した。結果は切り傷の数と質量平均の切り傷とが両方とも非常に低いレベルに低下しているという極めて劇的なものであった。従って、マイクロスフェアの添加に伴う厚さの増加と密度の低下の両方が、個々に、切り傷抵抗をある程度減少させると同時に、２つの現象が組み合わさることにより相乗的な減少が起こることが分かり、これは意外かつ予測できないものであった。
【００４８】
例２
再び、軟材パルプ約４０％と堅材パルプ約６０％の混合物から形成され、約４５０のカナダ標準型ロ水度を有する第２パルプ完成紙料から製造したひと続きの紙を使用して同様の試験を行った。この試験では、２組の紙を製造し、各組の紙はほぼ同じ秤量を有した。紙の第１群は約１３０ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を有し、第２群は約１５０ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量であった。それぞれの群で様々な量のマイクロスフェアを添加し、得られる紙の厚さを変化させた。再度、各サンプルを３０回ずつ反復試験して切り傷傾向を調べた。結果を表３と４に示す。
【００４９】
【表３】

【００５０】
これらの結果は、秤量をほぼ同じに維持した場合にマイクロスフェアの量を増加させることで、全切り傷数および質量平均切り傷数が減少するという明らかな傾向を示している。秤量を同じに保ちながらマイクロスフェアの量を増加させることにより、厚さが増加し、密度が低下し、切り傷の数も重度も低下するという結果が得られると考えられる。
【００５１】
【表４】

【００５２】
例３
軟材繊維約３５％と堅材繊維約６５％を含む第３パルプ完成紙料から製造されたひと続きの紙を使用して同様の試験を行った。再度、それぞれのサンプルで３０回ずつ反復試験して切り傷傾向を調べた。結果を表５に示す。
【００５３】
【表５】

【００５４】
この試験では、膨張型マイクロスフェアを有する紙が製造され、目標秤量は約１２４ｌｂ／３０００ｆｔ^２であり、マイクロスフェアを用いずに製造された２種類のコントロールと比較した（それぞれ秤量は１２４ｌｂ／３０００ｆｔ^２と１４３ｌｂ／３０００ｆｔ^２であった）。膨張型マイクロスフェアのサンプルはコントロールの紙と比べ、改めて、劇的な切り傷傾向の減少を示した。全切り傷数はそれぞれの場合に約５０％以上減少し、質量平均切り傷数の低下はさらに一層低くなった。
【００５５】
ここに本発明の様々な態様と好ましい形態とを示したが、添付の請求項の精神および目的の範囲には種々の改質、変性および置換が含まれることを当業者は認識しているものと考える。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、様々な紙の裁断技術を用いて裁断した後の常用紙の端の顕微鏡写真を示す図である。
【図２】図２は、ダイカットした常用紙と本発明の１つの形態に従ってダイカットした紙とを比較した顕微鏡写真を示す図である。
【図３】図３は、紙サンプルをリバースダイカットするのに使用した紙用ダイカット装置の側面を図示したものである。
【図４】図４は、指へのペーパーカットを模倣するための試験装置の側面を図示したものである。
【図５】図５は、図４の試験装置の１つの状態を遠近法で図示したものである。
【符号の説明】
【００５７】
２０ダイカッター
２２下部ハウジング
２４凹部
２６カットブレード
２８支持ブロック
３０上部ハウジング
３２ボルトまたはロッド
３４接触表面
３６サンプル
３８ラム
５０試験装置
５２フレーム
５４締め付け具
５６中心点
６０サンプル
６２擬似指
６４移動性の基板
６６レールまたはトラック

Claims

セルロース系繊維と膨張型マイクロスフェアを含むペーパーウェブを含有するファイルフォルダー等の紙製品を製造する際に使用される紙材料であって、ペーパーウェブが約７.０〜約１２.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度を有し、カレンダリング後の厚さが約１１.０〜約１８.０ｍｉｌであり、ペーパーウェブはリバースダイカットで裁断された端を有し、この端が人の肌に対して改善された切り傷抵抗を示すことを特徴とする、紙材料。
ペーパーウェブが、約７.５〜約９.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度を有することを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
ペーパーウェブが、約１４.０〜約１６.０ｍｉｌの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
ペーパーウェブ中の膨張型マイクロスフェアが、合成高分子マイクロスフェアを含有し、乾燥量基準で、ウェブの総質量に対して約０.５〜約５.０質量％で含まれることを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
ペーパーウェブ中の膨張型マイクロスフェアが、合成高分子マイクロスフェアを含有し、乾燥量基準で、ウェブの総質量に対して約１.０〜約２.０質量％で含まれることを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
ペーパーウェブが、約８０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約３００ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を有することを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
ペーパーウェブが、約１２０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約１５０ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を有することを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
ペーパーウェブ中の膨張型マイクロスフェアが、メチルメタクリレート、オルト−クロロスチレン、ポリオルト−クロロスチレン、ポリビニルベンジルクロライド、アクリロニトリル、ビニリデンクロライド、パラ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ビニルアセテート、ブチルアクリレート、スチレン、メタクリル酸、ビニルベンジルクロライドおよびそれらの２種以上の組み合わせから成る群より選択される高分子材料から製造されるマイクロスフェアを含有することを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
ペーパーウェブ中の繊維が、軟材繊維を乾燥量基準で約３０〜約１００質量％ならびに堅材繊維を乾燥量基準で約７０〜約０質量％含有することを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
マイクロスフェアが、約３０〜約６０ミクロンの膨張時直径を有することを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
マイクロスフェアが非膨張状態で完成紙料中に分散し、その後、ペーパーウェブの乾燥時に膨張されることを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
紙材料が、カッティングインデックス３０試験による分析で、約４０を下回るカッティングインデックスを示すことを特徴とする、請求項１に記載の紙材料。
セルロース系繊維と乾燥量基準で約０.５〜約５.０質量％の膨張型または膨張性マイクロスフェアとを含有する製紙完成紙料を準備し、製紙完成紙料から繊維性ウェブを製造し、ウェブを乾燥し、厚さが約１１.０〜約１８.０ｍｉｌで密度が約７.０〜約１２.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの範囲になるようにウェブをカレンダリングし、少なくとも片方の端の示す人の肌に切り傷を負わせる傾向が少なくなるようにウェブをリバースダイカットすることを含む、人の肌に切り傷を負わせる傾向を低下させた紙材料の製造方法。
ウェブが、約７.５〜約９.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度を有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブが、約１４.０〜約１６.０ｍｉｌの厚さを有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブ中のマイクロスフェアが、合成高分子マイクロスフェアを含有し、乾燥量基準で、ウェブの総質量に対して約０.５〜約５.０質量％で含まれることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブ中のマイクロスフェアが、合成高分子マイクロスフェアを含有し、乾燥量基準で、ウェブの総質量に対して約１.０〜約２.０質量％で含まれることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブが、約８０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約３０００ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブが、約１２０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約１５０ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブ中のマイクロスフェアが、メチルメタクリレート、オルト−クロロスチレン、ポリオルト−クロロスチレン、ポリビニルベンジルクロライド、アクリロニトリル、ビニリデンクロライド、パラ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ビニルアセテート、ブチルアクリレート、スチレン、メタクリル酸、ビニルベンジルクロライドおよびそれらの２種以上の組み合わせから成る群より選択される高分子材料から製造されるマイクロスフェアを含有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブ中の繊維が、軟材繊維を乾燥量基準で約３０〜約１００質量％ならびに堅材繊維を乾燥量基準で約７０〜約０質量％含有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
マイクロスフェアが、約３０〜約６０ミクロンの膨張時直径を有することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
マイクロスフェアが非膨張状態で繊維中に分散し、その後、ペーパーウェブの乾燥時に膨張されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
ウェブが、カッティングインデックス３０試験による分析で、約４０を下回るカッティングインデックスを示すことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
木繊維と繊維中に分散した膨張型マイクロスフェアとを含み、密度が約７.０〜約１２.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌで厚さが約１１.０〜約１８.０ｍｉｌのペーパーウェブを含有するファイルフォルダーまたはジャケットであって、ペーパーウェブをリバースダイカットして露出した端を有する抜板を製造し、抜板をファイルフォルダーまたはジャケットに成形し、そのフォルダーまたはジャケットの端が、人の肌に対して改善された切り傷抵抗を有することを特徴とする、ファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブが、約７.５〜約９.０ｌｂ／３０００ｆｔ^２／ｍｉｌの密度を有することを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブが、約１４.０〜約１６.０ｍｉｌの厚さを有することを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブ中の膨張型マイクロスフェアが、合成高分子マイクロスフェアを含有し、乾燥量基準でウェブの総質量に対して約０.５〜約５.０質量％で含まれる特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブ中の膨張型マイクロスフェアが、合成高分子マイクロスフェアを含有し、乾燥量基準でウェブの総質量に対して約１.０〜約２.０質量％で含まれることを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブが、約８０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約３００ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を有することを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブが、約１２０ｌｂ／３０００ｆｔ^２〜約１５０ｌｂ／３０００ｆｔ^２の秤量を有することを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブ中の膨張型マイクロスフェアが、メチルメタクリレート、オルト−クロロスチレン、ポリオルト−クロロスチレン、ポリビニルベンジルクロライド、アクリロニトリル、ビニリデンクロライド、パラ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ビニルアセテート、ブチルアクリレート、スチレン、メタクリル酸、ビニルベンジルクロライドおよびそれらの２種以上の組み合わせから成る群より選択される高分子材料から製造されるマイクロスフェアを含有することを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
ペーパーウェブ中の繊維が、軟材繊維を乾燥量基準で約３０〜約１００質量％ならびに堅材繊維を乾燥量基準で約７０〜約０質量％含有することを特徴とする、請求項２５に記載の紙材料。
マイクロスフェアが、約３０〜約６０ミクロンの膨張時直径を有することを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
マイクロスフェアが非膨張状態で繊維中に分散し、その後、ペーパーウェブの乾燥時に膨張されることを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。
フォルダーまたはジャケットが、カッティングインデックス３０試験による分析で、約４０を下回るカッティングインデックスを示すことを特徴とする、請求項２５に記載のファイルフォルダーまたはジャケット。