JP2007277488A

JP2007277488A - 防滑剤および防滑剤を含有した紙・板紙

Info

Publication number: JP2007277488A
Application number: JP2006109241A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Tomita; 正光富田; Tadashi Ishizuka; 忠石塚; Nozomi Endo; 望遠藤
Original assignee: OJI ITAGAMI KK; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: OJI ITAGAMI KK; New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】
紙及び板紙の滑り性を減少させ、しかも持続性のある防滑効果を紙の表面に付与することにより、荷崩れ防止、包装物の滑り抜け防止を図ることにある。
【解決手段】
モース硬度４以上を有する非晶質無機顔料である珪酸を主体とする火山ガラス質白土を防滑剤として使用し、少なくとも１層からなる紙又は板紙の表層または裏層に火山ガラス質白土を含有する紙又は板紙。さらに、ワックス類を含浸または塗工してなる撥水ライナーにおいて、該撥水ライナーの表層に火山ガラス質白土を防滑剤として含有する撥水ライナー。
【選択図】
なし

Description

本発明は紙及び板紙の表面の滑り性を減少させることに関するものである。より詳しくいえば本発明は、段ボール箱等の紙器や種々の包装紙に含有して防滑性を付与し、荷崩れ防止、包装物の滑り抜け防止に関するものである。

紙は製造方法に応じて、滑り易いものから滑り難いものまで、多種多様のものがある。その中で、特にクラフト包装紙、ライナー原紙などは、そのままの形で物品を包装した後、または、包装袋や段ボール箱などに加工して内容物を入れて包装した後、品物を積重ねて運搬する場合が多い。包装物の表面が滑り易いと往々にして荷崩れを起こすため、運搬に支障をきたすばかりでなく、危険が多い。

紙が必要以上に滑り易いと上記包装物の取り扱いのみならず、紙の製造時に巻取りにした時に、巻取りそのものが滑り、竹の子状になる等の紙の製造上のトラブルにも繋がりかねない。特に、撥水性を持たせるためにワックス類を表面に塗工した撥水ライナーに於いて顕著な問題である。

この種の問題を解決するために、紙の表面に各種の加工を施して滑り性を防止する方法は各種提案されている。紙または板紙を滑り難くする手段としては、その表面に防滑剤を塗工する方法があり、防滑剤としては無機質タイプと有機質タイプが知られている。
特許文献１には紙の表面に両性化合物（特に水酸化アルミニウム）の微粉末を付着させた改質紙が開示されている。また、特許文献２にはウィスカーを含有することが開示されているが、コロイダルシリカの併用が必要である。
有機質タイプの場合には防滑性に優れるものの、ブロッキングの問題がある。いずれのタイプの場合にも繰り返しの滑りに対して性能の低下がみられる。

特公昭５６−０１８７１２号公報特開平０４−３２７２９７号公報

本発明の目的は、紙及び板紙の滑り性を減少させ、しかも持続性のある防滑効果を紙の表面に付与することにより、荷崩れ防止、包装物の滑り抜け防止を図ることにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の（１）〜（５）の構成を採る。
（１）モース硬度４以上を有する非晶質無機顔料であることを特徴とする防滑剤。
（２）火山より噴出したシラスであることを特徴とする（１）項に記載の防滑剤。
（３）珪酸を主体とする火山ガラス質白土であることを特徴とする（１）項又は（２）項のいずれかに記載した防滑剤。
（４）少なくとも１層からなる紙又は板紙の表層または裏層に火山ガラス質白土を防滑剤として含有することを特徴とする紙又は板紙。
（５）ワックス類を含浸または塗工してなる撥水ライナーにおいて、該撥水ライナーの表層に火山ガラス質白土を防滑剤として含有することを特徴とする撥水ライナー。

本発明は、防滑剤の主成分として火山ガラス質白土を使用すると、段ボール箱等の表面を損傷せずに十分な防滑効果が得られ、従来の欠点である積み替え繰り返しによる防滑効果の低下が防げるばかりでなく、積み替え、滑りを繰り返すほどに防滑効果の向上がみられるので、防滑剤として好適である。

本発明に用いられる防滑剤は、モース硬度４〜９の非晶質無機顔料がよいが、防滑効果の低下防止と磨耗等を考慮に入れるとおよそモース硬度６〜８が好ましい。
モース硬度が４を下回ると、特にクラフト紙等の包装紙に防滑剤として添加する場合において、包装する紙及び塗工紙に使用される炭酸カルシウム及びカオリンの硬度と同じとなり、繰り返しの滑りにより、添加した防滑剤が磨耗して防滑効果の低下が起こるので好ましくない。

また、防滑剤の顔料の大きさとしては平均粒径３〜５０μｍ程度のものが好ましい。平均粒径が３μｍより小さいと、紙のパルプ間に埋まり、防滑効果が発揮できない。平均粒径が５０μｍより大きいと、パルプ表面より飛び出してしまい、顔料が脱落してしまい防滑効果が損なわれる。顔料の粒度分布には特に制限はないが、粒径２μｍ以下のものと１００μｍ以上のものの合計質量％が１０％以下が好ましい。なお、平均粒径は島津製作所製ＳＡＬＤ−３０００によって測定した。

本発明に使用する防滑剤の例としては、モース硬度４以上の非晶質無機顔料として火山より噴出したシラスが挙げられる。シラスの中でも、結晶質鉱物の混入がない非晶質微粒子である火山ガラス質白土が好ましい。結晶質鉱物が混入していると、同じモース硬度でも防滑効果は良好なものの磨耗性が高くなり、繰り返しの積み上げと滑りに対して紙そのものが磨耗し、防滑効果の維持特性が損なわれる。
本発明に使用する火山ガラス質白土としては、北海道川上郡美瑛町に産出されるものが珪酸（６７．９〜７３．２％）と酸化アルミニウム（１４．９〜１６．２％）からなるもので非常に純度が高く、かつ結晶質鉱物などの不純物の混入がなく好ましい。このものは商品名としては、美瑛白土工業社製、白土Ａが挙げられる。

本発明の防滑剤は、紙及び板紙の滑り防止に顕著な効果を発揮する。例えば、ワンプ紙に添加したときには、ワンプ紙で巻取りを包装し、その包装物をクランプリフトで掴み上げ、振り下ろしても巻取りの滑り抜けは認められない。
多層抄きであるライナーの表層に本発明の防滑剤を添加することで滑り防止に効果を発揮する。更に、添加時に歩留まり剤を併用することでいっそうの防滑効果が発現する。併用する歩留まり剤としては、ポリアクリルアマイドに代表される紙用歩留まり剤が使用可能で、抄紙機のウェットエンドで使用される歩留まり剤であればとくに制限はない。

本発明の防滑剤を紙及び板紙に添加する場合の添加量は、単層抄きの紙または多層抄きの表層または裏層に対して、１〜１０質量％が好ましく、より好ましくは２〜８質量％である。１質量％を下回ると、防滑効果が発揮されない。１０質量％を超えて添加した場合には、防滑効果が飽和する共に繊維間結合が阻害されて、紙の強度が低下するので好ましくない。なお、多層抄きの板紙に本発明の防滑剤を添加する場合、防滑性能が必要な面、例えば、表面の滑りを防止するには表層に、裏面の滑りを防止するには裏層に添加するとよい。

本発明の防滑剤の添加方法としては、パルプスラリーに対して上記％の防滑剤を内添して抄紙することが好ましい。勿論、紙および板紙の表層の表面塗工することでも防滑性能は得られるが、防滑剤が紙表面に露出しているので、繰り返しの滑りによる防滑剤の脱落のためか、繰り返しの滑りによる防滑効果の向上はやや低下する。
ライナーに於いては内添による添加が好ましく、特に撥水ライナーにおいては防滑剤を表層に内添した後に、ワックス類を含浸または塗工することで、撥水性能と防滑性能の両立が可能である。

なお、本発明の紙及び板紙の原料であるパルプには特に制限はなく、例えば、針葉樹と広葉樹の未晒および晒クラフトパルプ等の化学パルプ、グラウンドパルプ等の機械パルプ、段ボールや新聞、雑誌等の古紙パルプ、古紙パルプを脱墨したパルプ、バガス等の非木材繊維、合成繊維、ガラス繊維等の各種繊維を単独又は２種以上混合して用いることができる。
また、抄紙に際しては、上記パルプと防滑剤のほか、必要に応じて、硫酸バンド、サイズ剤、紙力増強剤、歩留まり剤、消泡剤等の抄紙薬品を適宜使用できる。

撥水性の付与に際しては表面層に撥水剤を塗工または含浸することで付与できる。この際用いられる撥水剤としては、ワックス系、合成樹脂系、アクリル系、パラフィン系、フッ素系、シリコーン系など挙げられ、使用に際しては単独または２種以上混合して用いることができる。また、撥水剤は、単独で用いても良いし、また、他の塗工薬品を混合して用いてもよい。撥水剤の塗工又は含浸は抄紙機に設置されている装置、例えば、ロッドコーター、チャンピオンコーター、キャレンダー等にて可能であり、また、抄紙後、オフの塗布装置にて行うこともできる。

以下、実施例を基に、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、実施例中の「％」は特に断りのない限り、「質量％」を示す。

＜実施例１＞
ＮＵＫＰ（針葉樹未晒クラフトパルプ）３０％、ＬＵＫＰ（広葉樹未晒クラフトパルプ）７０％に対して、防滑剤として火山ガラス質白土（美瑛白土工業社製、白土Ａ：モース硬度６、平均粒径８μｍ、２μｍ以下５％及び１００μｍ以上０％）を対パルプ５％内添し、ロジンサイズ剤（荒川化学工業製、ＳＰＮ７７３）を０．３％、硫酸バンド２．０％を添加し、長網抄紙機にて、米坪７５ｇ／ｍ^２のクラフト紙を得た。

＜比較例１＞
防滑剤白土Ａは添加しないこと以外は、実施例１と同様にクラフト紙を得た。

実施例１と比較例１で得たクラフト紙を使用して製袋し、内容物をいれて積重ねて運搬テストを行ったところ、比較例１では荷崩れを起こしたのに対して実施例１では荷崩れを起こさなかった。

＜実施例２＞
裏層用パルプとして、段ボール古紙８０％、雑誌古紙２０％に対して、防滑剤として白土Ａを対パルプ４％内添し、ロジンサイズ剤を０．２％、硫酸バンドを１．５％添加して裏層とした。中層用パルプとして、段ボール古紙５０％と雑誌古紙５０％に対して、硫酸バンドを１．０％添加して中層とした。表層用パルプとして、段ボール古紙１００％に対して、ロジンサイズ剤を０．１５％、硫酸バンドを１．２％添加して表層とした。多層紙機にて、表層２５ｇ／ｍ^２、中層８５ｇ／ｍ^２、裏層４０ｇ／ｍ^２を抄き合わせて、合計１５０ｇ／ｍ^２のワンプ紙を得た。

＜比較例２＞
防滑剤白土Ａを添加しないこと以外は、実施例２と同様にワンプ紙を得た。

続いて、実施例２で得たワンプ紙を使用して新聞巻取（Ａ巻取）を包装し、クランプリフトで掴み上げ、振り下ろして内部の新聞巻取の滑り抜けの有無をテストしたが、全く滑り抜けは認められなかった。一方、比較例２で得たワンプ紙を使用して同様のテストを行ったところ、若干の滑り抜けが認められた。

＜実施例３＞
表層用パルプとして、ＮＵＫＰ３０％と段ボール古紙７０％に対して、防滑剤として白土Ａを対パルプ５％内添し、ロジンサイズ剤を０．２％、硫酸バンド１．５％添加して表層とした。中層用パルプとして、段ボール古紙５０％と雑誌古紙５０％に対して、硫酸バンドを１．０％添加して中層とした。裏層用パルプとして、段ボール古紙１００％に対して、ロジンサイズ剤を０．１％、硫酸バンドを１．２％添加して裏層とした。多層紙機にて、表層５０ｇ／ｍ^２、中層１００ｇ／ｍ^２、裏層５０ｇ／ｍ^２を抄き合わせて、合計２００ｇ／ｍ^２のライナー原紙を得た。

＜実施例４＞
表層に内添した防滑剤白土Ａの添加量を７％とした事以外は、実施例２と同様にライナー原紙を得た。続いて得られたライナー原紙の表層の表面にワックス（星光ＰＭＣ製、ＷＲ−３９０６）を０．５ｇ／ｍ^２とポリビニルアルコールを０．１ｇ／ｍ^２抄紙機の途中に設置したチャンピオンコーターにて塗工して、撥水ライナーとした。

＜比較例３＞
表層の防滑剤を添加しないこと以外は、実施例３と同様にライナー原紙を得た。

＜比較例４＞
比較例３で得られたライナー原紙の表層表面にワックスを０．５ｇ／ｍ^２とポリビニルアルコールを０．１ｇ／ｍ^２抄紙機の途中に設置したチャンピオンコーターにて塗工して撥水ライナーとした。

表１に実施例３と４、比較例３と４の繰り返しの滑り角度、滑り前と１０回滑り後の撥水度の結果を示す。
なお、滑り角度はＪＩＳＰ８１４７の傾斜方法に準拠し、ライナーの表面同士で、流れ方向で測定した。撥水度はＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩＮｏ．６８によって測定した。

実施例は繰り返しの滑りに対して、滑り角度は変わらず、かつ、撥水加工品の滑りによる撥水度の低下も少ない。
比較例は繰り返しの滑りにより、滑り易くなると共に、撥水加工品の撥水度低下が見られた。

本発明は、紙及び板紙の表面の滑り性を減少させる防滑剤として利用可能であり、さらに種々の包装紙及び板紙に含有することにより、荷崩れ防止、包装物の滑り抜け防止に優れた包装箱・包装紙として利用が可能である。

Claims

モース硬度４以上を有する非晶質無機顔料であることを特徴とする防滑剤。
火山より噴出したシラスであることを特徴とする請求項１に記載の防滑剤。
珪酸を主体とする火山ガラス質白土であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載した防滑剤。
少なくとも１層からなる紙又は板紙の表層または裏層に火山ガラス質白土を防滑剤として含有することを特徴とする紙又は板紙。
ワックス類を含浸または塗工してなる撥水ライナーにおいて、該撥水ライナーの表層に火山ガラス質白土を防滑剤として含有することを特徴とする撥水ライナー。