JP2019196555A - 透明紙 - Google Patents

Abstract

【課題】透明性に優れ、均一な透明性を有し、湿度変化に対する寸法安定性を有し、十分なシート強度を有する透明紙を提供することである。【解決手段】課題は、パルプ及び澱粉類を少なくとも含有する透明紙であって、前記パルプがカナダ標準ろ水度１００ｍｌ以下であり、前記澱粉類がオクテニルコハク酸澱粉を少なくとも含有する透明紙によって達成される。【選択図】なし

Description

本発明は透明紙に関する。

樹脂透明フィルムの代替用に、パルプを主成分とした透明紙が知られている。
このような透明紙は、パルプを高度に叩解した叩解パルプを抄造して、その後、スーパーカレンダー等で処理した薄葉紙が一般的である。透明紙は、パルプの繊維間に存在する空隙に存在する空気を除去して、紙の内部における光の散乱を低下させることによって透明性を得る。

例えば、カナダ標準ろ水度が２０ｍｌ以下まで叩解したパルプを抄造し、８０℃以上１００℃以下に加温したロールと湿紙が接するようにロールプレスで搾水した後、シリンダードライヤーで乾燥する透明紙の製造方法が公知である（例えば、特許文献１参照）。また、カナダ標準ろ水度が２００ｍｌ未満のセルロース繊維を主成分とした基紙に水溶性又は水分散性樹脂を含浸又は塗工し、不透明度が２０％未満である透明紙が公知である（例えば、特許文献２参照）。また、所定の変則フリーネスが１００ｍｌ以上６００ｍｌ以下のパルプとポリアクリルアマイド系紙力剤とコロイダルシリカとを含んだ紙であって、前記ポリアクリルアマイド系紙力剤がパルプに対し０．１質量％以上１．５質量％以下の範囲で含んでいることを特徴とする透明紙が公知である（例えば、特許文献３参照）。

特開平０８−１９９４９９号公報 特開２００３−２０１６９４号公報 特開２０１７−１３３１２８号公報

特許文献１及び２に記載の透明紙は、湿度変化に対する寸法安定性が不十分である。また、特許文献１及び３に記載の透明紙は、パルプが高度に叩解されるために地合が良化する傾向にあるもののシート強度に劣る傾向を示す。地合が良化すると均一な透明性を得やすい。

本発明の目的は、以下の品質を有する透明紙を提供することである。
（１）透明性に優れること（透明性）。
（２）均一な透明性を有すること（均一性）。
（３）湿度変化に対する寸法安定性を有すること（寸法安定性）。
（４）十分なシート強度を有すること（強度性）。

本発明の目的は、以下により達成される。
［１］パルプ及び澱粉類を少なくとも含有する透明紙であって、前記パルプがカナダ標準ろ水度１００ｍｌ以下であり、前記澱粉類がオクテニルコハク酸澱粉を少なくとも含有する透明紙。

［２］前記澱粉類の含有量が、パルプ１００質量部に対して２質量部以上１５質量部以下である前記［１］に記載の透明紙。

［３］前記澱粉類中、オクテニルコハク酸澱粉の含有量が８０質量％以上である前記［２］に記載の透明紙。

本発明により、透明性、均一性、寸法安定性及び強度性を有する透明紙を提供することができる。

以下、本発明の透明紙について詳細に説明する。本発明において、透明紙は、ＪＩＳ Ｐ８１４９：２０００に準じて求められる不透明度が７０％以下のものを指す。

本発明の透明紙は、例えば、高度に叩解したパルプに特定の澱粉類を混合した紙料を抄造し、水分を含む湿紙の状態でスーパーカレンダー処理等の熱圧処理することによって得ることができる。

パルプは、製紙分野で従来公知のものであって、例えば、ＬＢＫＰ（Leaf Bleached Kraft Pulp）、ＮＢＫＰ（Needle Bleached Kraft Pulp）等の化学パルプ、ＧＰ（Groundwood Pulp）、ＰＧＷ（Pressure GroundWood pulp）、ＲＭＰ（Refiner Mechanical Pulp）、ＴＭＰ（ThermoMechanical Pulp）、ＣＴＭＰ（ChemiThermoMechanical Pulp）、ＣＭＰ（ChemiMechanical Pulp）、ＣＧＰ（ChemiGroundwood Pulp）等の機械パルプ、及びＤＩＰ（DeInked Pulp）等の古紙パルプを挙げることができる。パルプはこれらから成る群から選ばれる少なくとも一種又は二種以上を組み合わせである。パルプの少なくとも一種は、ＮＢＫＰが好ましい。この理由は、パルプの繊維間に存在する空隙に澱粉類が充填されやすく、透明性が良化するからである。

パルプの叩解度は、ＪＩＳ Ｐ８１２１−２：２０１２「カナダ標準ろ水度法」に基づいて求められるカナダ標準ろ水度で示す値である。パルプは、ダブルディスクリファイナー、デラックスファイナー及びジョルダン等の叩解機に叩解され、叩解が進むと、カナダ標準ろ水度の値は小さくなる。本発明のパルプは、カナダ標準ろ水度１００ｍｌ以下である。カナダ標準ろ水度が１００ｍｌを超えると、透明性及び均一性を得ることができない。なお、パルプのカナダ標準ろ水度の下限は、測定不能な領域までである。

紙料には、必要に応じてかつ本願発明の効果を阻害しない範囲で、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー及びカオリン等の各種填料、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤及び耐水化剤等の各種添加剤を配合することができる。

抄造は、パルプ及び澱粉類を含む紙料を酸性、中性又はアルカリ性に調整して、従来公知の抄紙機を用いて行われる。従来公知の抄紙機の例としては、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、コンビネーション抄紙機、円網抄紙機、ヤンキー抄紙機等を挙げることができる。

水分を含む湿紙の状態でスーパーカレンダー処理等の熱圧処理するために、カナダ標準ろ水度１００ｍｌ以下の高度に叩解したパルプの抄紙機を用いた抄造では、例えば、ドライヤーにおける乾燥条件を調節して水分を８質量％以上２５質量％以下にする方法と、抄紙機における水分を４質量％以上６質量％以下とし、その後、加湿機を用いて８質量％以上２５質量％以下に調節する方法とがある。いずれの方法でも構わない。

窓付封筒の窓にあたる部分の用途及び贈答品の包装紙等の用途から、透明紙は、坪量が１０ｇ／ｍ^２以上１００ｇ／ｍ^２以下が好ましく、密度が０．９ｇ／ｃｍ^３以上１．０７ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。

澱粉類は、グルコースがグリコシド結合によって重合した多糖類、及びグルコースがグリコシド結合によって重合した多糖類においてグルコースが有する水酸基を種々置換基によって変性した多糖類である。澱粉類の例としては、澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉、エーテル化澱粉、カチオン性澱粉、両性澱粉、ジアルデヒド澱粉、燐酸エステル化澱粉及び尿素燐酸エステル化澱粉等のエステル化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、ヒドロキシブチル化澱粉等、オクテニルコハク酸澱粉、並びにカルボキシル基を分子中に有する場合はそれらのナトリウム及びアルミニウム等の塩を挙げることができる。塩は、澱粉類の分子中に有するカルボキシル基の一部又は全てが塩を形成するものである。

透明紙は、澱粉類の少なくとも一種がオクテニルコハク酸澱粉である。
オクテニルコハク酸澱粉は、加工澱粉の一種であり、例えば、澱粉に無水オクテニルコハク酸を３質量％を超えない量でエステル化させたもの及びその塩である。具体的なオクテニルコハク酸澱粉としては、塩を形成していないオクテニルコハク酸澱粉、オクテニルコハク酸澱粉ナトリウム、オクテニルコハク酸澱粉カルシウム、オクテニルコハク酸澱粉アンモニウム、オクテニルコハク酸澱粉アルミニウム等を挙げることができる。これらの中でもオクテニルコハク酸澱粉ナトリウムが好ましい。透明紙は、これらオクテニルコハク酸澱粉から成る群から選ばれる一種又は二種以上を含有する。
このようなオクテニルコハク酸澱粉は、例えば、イングレディオン・ジャパン社、日澱化學社、松谷化学工業社等から市販される。

オクテニルコハク酸澱粉の含有量は、パルプ１００質量部に対して、２質量部以上１５質量部以下が好ましい。この理由は、含有量が、パルプ１００質量部に対して２質量部以上１５質量部以下であることによって透明紙の透明性、均一性、寸法安定性及び強度性が良化するからである。

透明紙の澱粉類中、オクテニルコハク酸澱粉の含有量が、８０質量％以上であることが好ましい。この理由は、澱粉類中のオクテニルコハク酸澱粉の含有量が８０質量％以上であることによって透明紙の透明性及び寸法安定性が良化するからである。

本発明者らは、オクテニルコハク酸澱粉を含有することによって本発明の効果が得られる理由が以下であると推察する。
澱粉類は製紙分野ではバインダとして公知である。オクテニルコハク酸澱粉は、食品添加物の乳化剤として知られ、オクテニルコハク酸に由来する疎水基を有するために高い界面活性能を有する。よって、オクテニルコハク酸澱粉はバインダ効果と界面活性効果とを有する。オクテニルコハク酸澱粉を有することで、バインダ効果によりパルプ繊維間の結合を補強することができ、透明紙は、湿度変化の寸法安定性及び強度性を得ることができる。オクテニルコハク酸澱粉を有することで、界面活性効果により良好にオクテニルコハク酸澱粉がパルプ繊維間の空隙を充填し、透明紙は、透明性を及び均一性を得ることができる。

透明紙は、従来公知の透明化剤とを含有することができる。従来公知の透明化剤としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド等の水溶性高分子、並びにパラフィン、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸アルコールエステル等のワックス類、界面活性剤、並びにポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、及びそれらの共重合体等を挙げることができる。
透明紙は、従来公知の透明化剤から成る群から選ばれる一種又は二種以上を、オクテニルコハク酸澱粉と併用して含有することができる。

従来公知の透明化剤はワックス類が好ましい。この理由は、透明紙の透明性が良化するからである。従来公知の透明化剤を併用する場合は、抄造して得られた抄造紙に含浸又は塗工して透明化剤を透明紙に含有させる方法が好ましい。

従来公知の透明化剤の含有量は、９ｇ／ｍ^２以下が好ましい。この理由は、含有量が９ｇ／ｍ^２を超えると、透明紙に印刷する場合において、インキの乾燥性を低下させる場合又はインキの滲みを引き起こす場合があるからである。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されない。ここで「質量部」及び「質量％」は、乾燥固形分量若しくは実質成分量の各々「質量部」及び「質量％」を表す。塗工層の塗工量は乾燥固形分量を表す。

（パルプ）
ＮＢＫＰを濃度３質量％で離解したパルプスラリーに、蒸気を吹き込み２８℃に昇温した。その後、ダブルディスクリファイナー及びデラックスファイナーを用いてパルプのカナダ標準ろ水度が所定の値になるように叩解した。ろ水度は表１に記載する。

（紙料）
得られたパルプスラリーを用いて下記を配合して紙料を調成した。
パルプ １００質量部
硫酸バンド ０．５質量部
澱粉類（オクテニルコハク酸澱粉を除く） 種類及び数量を表１に記載
オクテニルコハク酸澱粉 数量を表１に記載

（抄造）
紙料を長網抄紙機を用いて抄造し、水分を含む湿紙の状態でスーパーカレンダー処理を施して透明紙を得た。なお、透明紙の坪量が約５５ｇ／ｍ^２及び密度が約０．９２ｇ／ｃｍ^３になるように調整した。

得られた透明紙について、以下の評価を行った。結果を表１に記載する。

＜透明性の評価＞
透明紙の不透明度を、ＪＩＳ Ｐ８１４９：２０００に準じて測定した。
不透明度の値から下記の基準で評価した。本発明において、３又は４の評価であれば、透明紙は、透明性を有するものとする。
４：不透明度が５０％以下。
３：不透明度が５０％超６０％以下。
２：不透明度が６０％超７０％以下。
１：不透明度が７０％超。

＜均一性の評価＞
目視で、透明紙のムラの有無を観察して、下記の基準によって均一性を評価した。本発明において、３又は４の評価であれば、透明紙は、均一性を有するものとする。
４：ムラが無く、良好なレベル。
３：ムラがほぼ認められず、概ね良好なレベル。
２：ムラが僅かに認められるものの、実用上使用可能なレベル。
１：ムラが認められ、実用上使用不可能なレベル。

＜寸法安定性の評価＞
得られた透明紙を、縦（ＭＤ方向）が１．５ｃｍ、横（ＣＤ方向）が１０．０ｃｍとなるように裁断して試験片を作製した。
当該試験片について、下記（１）〜（３）の順番で放置し、各環境下に放置した後の試験片の寸法をそれぞれ測定した。
（１）温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に２４時間放置。
（２）温度２３℃、相対湿度８０％の環境下に８時間放置。
（３）温度２３℃、相対湿度２５％の環境下に８時間放置。
次に、測定値を用いて下記式から寸法変化率Ｒを算出した。
Ｒ＝（（ｔ２−ｔ３）／ｔ１）×１００
ｔ１：相対湿度５０％の環境下に放置した後、
且つ、相対湿度８０％の環境下に放置する前の透明紙の横の長さ。
ｔ２：相対湿度８０％で放置した間における透明紙の横方向の長さの変化量。
ｔ３：相対湿度２５％で放置した間における透明紙の横方向の長さの変化量。
寸法変化率Ｒの値から下記の基準で評価した。本発明において、２又は３の評価であれば、透明紙は、寸法安定性を有するものとする。
３：寸法変化率Ｒが１．６％以下。
２：寸法変化率Ｒが１．６％超１．８％以下。
１：寸法変化率Ｒが１．８％超。

＜強度性の評価＞
透明紙の強度性は、紙の引張強さを測定することによって評価した。紙の引張強さは、ＪＩＳ Ｐ８１１３：２００６に準拠して透明紙のＭＤ方向について測定した。
測定値から下記の基準で評価した。本発明において、２又は３の評価であれば、透明紙は、強度性を有するものとする。
３：引張強さが２．０ｋＮ／ｍ以上。
２：引張強さが１．８ｋＮ／ｍ以上２．０ｋＮ／ｍ未満。
１：引張強さが１．８ｋＮ／ｍ未満。

表１から、本発明に該当する実施例１〜１１の透明紙は、透明性、均一性、寸法安定性及び強度性の全てを有することが分かる。本発明に該当しない比較例１〜３は、これら効果の少なくとも一つを満足しないことが分かる。
また、実施例２、４、５、６及び７の対比から、透明紙は、澱粉類中の８０質量％以上がオクテニルコハク酸澱粉であることが好ましいと分かる。また、実施例２、８、９、１０及び１１の対比から、透明紙は、パルプ１００質量部に対して澱粉類が２質量部以上１５質量部以下であることが好ましいと分かる。

Claims (3)

1. パルプ及び澱粉類を少なくとも含有する透明紙であって、前記パルプがカナダ標準ろ水度１００ｍｌ以下であり、前記澱粉類がオクテニルコハク酸澱粉を少なくとも含有する透明紙。
2. 前記澱粉類の含有量が、パルプ１００質量部に対して２質量部以上１５質量部以下である請求項１に記載の透明紙。
3. 前記澱粉類中、オクテニルコハク酸澱粉の含有量が８０質量％以上である請求項２に記載の透明紙。