JP2010149881A - 蓋材用基材 - Google Patents
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- Closures For Containers (AREA)
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Abstract
層間強度、加工適性の向上と共に、印刷適性の向上、カール抑制に優れた蓋材用基材の製造方法を提供する。
【解決手段】
基紙の片面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を有する蓋材用基材であって、前記基紙は、主成分に広葉樹クラフトパルプを用い、アクリルアミドを基剤とする紙力増強剤の存在下で抄紙され、JIS P 8220に準拠して前記蓋材用基材を離解した離解後パルプの、JIS P 8121に準拠したフリーネスが、350cc〜500ccであり、前記離解後パルプの重量平均繊維長が0.5mm〜1.0mmであり、前記離解後パルプのうち90重量%以上を繊維長1.5mm以下の繊維が占め、蓋材用基材の幅方向と流れ方向における、J.TAPPI No.18−2に準拠したインターナルボンドの平均値が、200mJ以上である。
【選択図】 なし
Description
前記基紙は、主成分に広葉樹クラフトパルプを用い、アクリルアミドを基剤とする紙力増強剤の存在下で抄紙され、
JIS P 8220に準拠して前記蓋材用基材を離解した離解後パルプの、JIS P 8121に準拠したフリーネスが、350cc〜500ccであり、
前記離解後パルプの重量平均繊維長が0.5mm〜1.0mmであり、
前記離解後パルプのうち90重量%以上を繊維長1.5mm以下の繊維が占め、
前記蓋材用基材の幅方向と流れ方向における、J.TAPPI No.18−2に準拠したインターナルボンドの平均値が、200mJ以上であることを特徴とする蓋材用基材。
前記離解後パルプの重量平均繊維長が0.5mm〜1.0mmであり、
前記離解後パルプのうち90重量%以上を繊維長1.5mm以下の繊維が占めることで、相乗的に基紙の地合い向上による層間強度向上とクッション性、寸法安定性に優れ、更に紙力増強剤との組合わせにより、紙粉の発生抑制と打抜き適性の向上を得ることができる。
JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.18−2に規定の「紙及び板紙−内部結合強さ試験方法−第2部:インターナルボンドテスタ法」に基づく、インターナルボンドテスタ(熊谷理機工業(株)製)での測定による塗工層面からのインターナルボンド(内部結合強さ)について流れ方向、巾方向をそれぞれ各5回ずつ測定したN数=10の平均値が200mJ以上、好ましくは220mJ以上である。該内部結合強さが200mJ未満であると、例えば蓋材として用いた際に層間で剥離する問題がある。なお、該インターナルボンドがあまりにも大きい場合には、片艶紙自体が剛直になり、例えば蓋材加工時に、容器との接着性が劣ると共に、開封時に屈曲部で割れや破断状の割れ目が生じ易くなる恐れがあるので、内部結合強さは500mJ以下であることが好ましい。
パルプ繊維にはルーメン(内腔)が存在し、それ自体が潰れることによって、紙全体としてのクッション機能に繋がるため、内腔と外環(細胞壁)の厚みとの比率がクッション性にとって重要となる。そこで、パルプ繊維のクッション性を評価する指標としてルンケル比がある。
前記艶面には、前記塗工層が設けられ、
JIS P 8119に準拠する、前記塗工層表面のベック平滑度が、500秒から2000秒であり、
前記蓋材用基材の幅方向と流れ方向における層間剥離強度の平均値が、200〜250N/mである。
本発明で云う層間剥離強度は、層間強度の評価として剥離試験機(型番:SP−2000、IMASS社製)を用いて測定する。
前記水溶性樹脂が、主成分として、酸化澱粉(A)とポリアミド系耐水化剤(B)を含有し、
酸化澱粉(A)とポリアミド系耐水化剤(B)の配合割合が、固形分重量比で(A):(B)=95:5〜85:15である。
塗工量については0.1〜8.0g/m2で好ましくは0.5〜2.5g/m2が良い。0.1g/m2未満では、寸法安定化を図るための水溶性樹脂としての効果を発揮しないほか、カール抑制に繋がらない。8.0g/m2を超えるとクッション性の低下による打抜き加工適性が低下する。
基紙表面の塗工層中に湿潤紙力増強剤を含有させる事が好ましい。塗工層に含有される湿潤紙力増強剤としては特に限定されるものではなく、例えば尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド−ポリ尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂、ポリアミド−ポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂、エポキシ化ポリアミド樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、アルデヒドデンプン、ケトンアルデヒド樹脂等が挙げられ、必要に応じて2種類以上を併用することも可能である。中でも、ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂が好ましく用いられる。
〔実施例1〕
<基紙の調整>
チリ産ユーカリチップを主原料とした広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)100%を用い、パルプ調整段階で粘状叩解を施して、ルンケル比0.75に調整した広葉樹晒クラフトパルプを用い、硫酸バンドを1.5重量%、アクリルアミドを基剤とする紙力増強剤(商品名:DS4366、星光PMC株式会社製、両性ポリアクリルアミド)を表1記載の量で、サイズ剤(商品名:NES555、ハリマ化成株式会社製)を0.4重量%内添し、原料調整した後、ヤンキードライヤーを有する抄紙機で抄紙し、坪量60g/m2の基紙を抄造した。
顔料として微粒カオリン(商品名:カオファイン、シール社製、平均粒子径:0.25μm、アスペクト比:10)50部と、重質炭酸カルシウム(商品名:カービタル97、イメリスミネラルズジャパン社製、平均粒子径:0.4μm)50部、分散剤(商品名:アロンT−540、東亜合成社製)0.1部を加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。
MC社製、型番:WS4024 ポリアミド・エピクロロヒドリン)0.4部を添加、攪拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が60%の塗工液を調製した。
前記基紙艶面に前記塗工液を、ブレードコーターを用いて塗工量が15.0g/m2となるように塗工し、カレンダーにて塗工面の平坦化処理を行った。
非艶面水溶性樹脂として酸化澱粉(商品名:MS3600 日本食品加工株式会社製)100部とポリアミド系耐水化剤(商品名:スミレーズレジン633 住友化学工業株式会社製)8部を添加、攪拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が30%の塗工液を調整した。前記基紙裏面に前記塗工液を、ロールコーターを用いて塗工量が1.5g/m2となるように塗工した。
(1)微粒カオリン
実施例1〜9、15、16、比較例7
・カオファイン(シール社製)平均粒子径:0.25μm、アスペクト比:10
実施例10
・カオファインを更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。
平均粒子径:0.20μm、アスペクト比:10
実施例11
・カピムCC(リオカピム社製)を更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。
平均粒子径:0.35μm、アスペクト比:10
実施例12
・デラミネーテッドクレー(エンゲルハード社製)、平均粒子径:0.45μm、アスペクト比:13
実施例13
・カオファインを更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。
平均粒子径:0.25μm、アスペクト比:8
実施例14
・カオファインを更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。
平均粒子径:0.10μm、アスペクト比:12
比較例1〜5
・市販の1級クレーを、更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。
平均粒子径:0.55μm、アスペクト比:10
比較例6
・市販の1級クレーを、更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。
平均粒子径:0.55μm、アスペクト比:5
実施例1〜11、13、14 比較例1〜5、7
・カービタル97(イメリスミネラルズジャパン社製)平均粒子径:0.40μm
実施例12
・カービタル97を更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。平均粒子径:0.20μm
実施例15
・カービタル97を更に湿式粉砕機にて粒度を調整した。平均粒子径:0.30μm
実施例16
・カービタル60(イメリスミネラルズジャパン社製)を分級、湿式粉砕して製造した。平均粒子径:0.5μm
比較例6
・中国産重質炭酸カルシウムを、分級、乾式粉砕して製造した。平均粒子径:1.20μm
各実施例、比較例の諸条件は、表1〜2に準拠して実施し、評価した。
〔ルンケル比〕
実施例に基づいて製造した蓋材用基材について、JIS P 8220に準拠して離解した離解後パルプを用い、そのパルプの繊維の内腔の幅(径)Lと細胞壁の厚さtをカヤニFiberlabを使用して測定した後、次式により算出した。
ルンケル比=t(μm)×2/L(μm)
〔米坪(坪量)〕
JIS P 8124に準拠して測定した。
実施例に基づいて製造した蓋材用基材を、JIS P 8220に準拠して離解した離解後パルプを用い、JIS P 8121に準拠して測定した。
得られた蓋材用基材を、JIS P 8220に準拠して離解し、得られた離解パルプを基に、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.52「パルプ及び紙−繊維長試験方法−光学的自動計測法」に準拠して、カヤニ繊維長測定機FS−100を用いて離解後パルプの重量平均繊維長を測定した。
得られた蓋材用基材を、JIS P 8220に準拠して離解し、得られた離解パルプを基に、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.52「パルプ及び紙−繊維長試験方法−光学的自動計測法」に準拠して、カヤニ繊維長測定機FS−100を用いて繊維長1.5mm以下の繊維の割合を測定した。
電子顕微鏡(嶋津製作所製:S−2150)を用いて、200倍にて撮影した写真に対し、任意の直線を引き、直線に掛かる微粒カオリンの100個の粒子について長径、短径を測定し、長径、短径からアスペクト比(=長径/短径)の平均を求めた。
塗工組成物に含有する顔料のメタノール分散溶液をレーザー粒径分布測定装置(レーザー方式のマイクロトラック粒径分析計、日機装(株)製)にて測定した。
蓋材用基材の表出面に設けた塗工層表面について、JIS P 8119に準拠して測定した。
本明細で言う正反射平滑度は東洋精機(株)製マイクロトポグラフを用い、加圧24.4kgf/cm2、加圧開始10ミリ秒後、波長0.5mmについて測定した値を言う。
剥離強度測定方向に200mm、巾方向に15mmのサンプルを用意し、両面粘着テープ(TESA社製)に紙サンプルの両面に貼り木板を用いて10回ずつ机上で擦りつける。
紙の層間で破れるように紙の両面に貼ったテープを同時に素早く引張る。
紙に貼った片面の粘着テープを剥し、鉄板に貼付け、鉄板を剥離試験機にセットする。
90度の角度が出来るように鉄板と貼合していない側の紙の片端を剥離試験機の荷重測定用クリップにて固定する。
鉄板を速度756cm/分(300インチ/分)で移動させ剥離を伴う。その際にクリップにかかった荷重を測定し、移動間の平均値を層間剥離強度(N/m)として算出する。蓋材用基材の流れ方向及び幅方向について各3回測定したN数=6の平均値を測定値とした。
J・TAPPI−No18−2法に準じて測定した。本発明に係る蓋材用基材を用い、長辺が流れ方向の試料と幅方向の試料を用意し、幅方向と流れ方向をそれぞれ各5回ずつ測定したN数=10の平均値を測定値とした。
蓋材用基材の表出面に塗工層を設けた状態で、JIS P 8117に準拠して測定した。
J・TAPPI−No27−28A法に準じて測定した、本発明に係る蓋材用基材の幅方向の値である。
打抜き加工適性の評価方法として25mm径のSC45C炭素鋼製ベルトポンチ(スリーエイチ社製)で紙15枚を打抜き、断面の毛羽立ち、切れ具合、カール度合いを目視判定し、下記1〜5の5段階で評価した。
5:断面の毛羽立ち、切れ不良、カールもなく極めて優れているレベル
4:断面の毛羽立ちは若干見られるが、切れ不良、カールに問題無く優れているレベル
3:断面の毛羽立ち、切れ不良、カールが少量観察されるが、実用上問題ないレベル。
2:断面の毛羽立ち、切れ不良、カールが多量に観察され、実用上問題ありのレベル。
1:断面の毛羽立ち、切れ不良、カールが著しく観察され、実用上問題ありのレベル。
耐水性の評価として、オフセット輪転印刷(オフセット輪転印刷機:型番LITHRONE44、(株)小森コーポレーション製を用いて、両面が4色ベタ図柄で印刷速度600rpm)後、印刷ブランケットの汚れ状態を目視判定し、下記1〜5の5段階で評価した。
5:ブランケットに汚れが全く観察されず、極めて優れているレベル。
4:ブランケットに汚れは殆ど観察されず、優れているレベル。
3:ブランケットに塗被層の剥がれが少量観察されるが、実用上問題ないレベル。
2:ブランケットに塗被層の剥がれが多量に観察され、実用上問題ありのレベル。
1:ブランケットに塗被層の剥がれが著しく観察され、実用上問題ありのレベル。
蓋材用基材の塗工層上にグラビア印刷による印刷を施し、インキの載り具合を目視で観察し、下記1〜5の基準で評価した。
5:白抜けがない。
4:白抜けが少ない。
3:白抜けがやや目立つ。
2:白抜けが多く目立つ。
1:白抜けがかなり多く目立つ。
23℃、65%RH環境下に15時間調湿した、実施例および比較例の各蓋材用基材を用いて、120℃の恒温槽に約1分間保持する。この時、それぞれの各蓋材用基材各10枚を入れ違いに3分置きに連続で測定し、恒温槽から取り出した後、平らな測定台に載せ、測定台から記録用紙の4隅について、記録用紙と測定台表面との直線距離を測定し、最も距離の大きい値をカールの測定値として評価した。評価基準は以下の通りであり、1〜5の5段階で評価した。
5:3mm未満
4:3mm〜6mm未満
3:6mm〜10mm未満
2:10mm〜15mm未満
1:15mm以上
Claims (4)
- 基紙の片面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を有する蓋材用基材であって、
前記基紙は、主成分に広葉樹クラフトパルプを用い、アクリルアミドを基剤とする紙力増強剤の存在下で抄紙され、
JIS P 8220に準拠して前記蓋材用基材を離解した離解後パルプの、JIS P 8121に準拠したフリーネスが、350cc〜500ccであり、
前記離解後パルプの重量平均繊維長が0.5mm〜1.0mmであり、
前記離解後パルプのうち90重量%以上を繊維長1.5mm以下の繊維が占め、
前記蓋材用基材の幅方向と流れ方向における、J.TAPPI No.18−2に準拠したインターナルボンドの平均値が、200mJ以上であることを特徴とする蓋材用基材。 - 前記アクリルアミドを基剤とする紙力増強剤が両性のポリアクリルアミドであり、その含有量が対パルプ固形分あたりの固形分として1.0〜3.0重量%であり、JIS P 8220に準拠して前記蓋材用基材を離解した時のルンケル比が0.9以下であることを特徴とする請求項1記載の蓋材用基材。
- 前記基紙は、ヤンキードライヤーにて乾燥処理が施された艶面を有し、
前記艶面には、前記塗工層が設けられ、
JIS P 8119に準拠する、前記塗工層面のベック平滑度が、500秒から2000秒であり、
前記蓋材用基材の幅方向と流れ方向における層間剥離強度の平均値が、200〜250N/mであることを特徴とする請求項1又は2に記載の蓋材用基材。 - 前記基紙の裏面には、水溶性樹脂が固形分で0.1〜8.0g/m2塗工され、
前記水溶性樹脂が、主成分として、酸化澱粉(A)とポリアミド系耐水化剤(B)を含有し、
酸化澱粉(A)とポリアミド系耐水化剤(B)の配合割合が、固形分重量比で(A):(B)=95:5〜85:15であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の蓋材用基材。
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