JP2024090387A - 板紙 - Google Patents
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Abstract
Description
段ボールは、軽量で安価であるため、種々の物品の梱包に使用されている。段ボールは、運搬時等に梱包物が内側から衝突する、あるいは、保管時等に外部から衝撃を受ける場合がある。そのため、段ボール用ライナには、その用途に応じて、衝撃を受けても破れないように、高い破裂強さが要求される場合がある。破裂強さが要求される板紙は、一般的に、原料パルプとして、バージンパルプ、バージンパルプ100%の段ボール由来の古紙パルプのいずれか、またはこれらの混合物が使用されている。このような原料パルプを使用した板紙は、強度が高く、罫線割れ(段ボール原紙に付与された罫線(浅い溝)から発生する破損線)が生じ難く、段ボール用ライナに適したものである。
特許文献1には、全パルプに占める古紙パルプの配合率が70質量%以上であり、坪量が350g/m2以上であり、透気抵抗度が25秒以上である板紙が提案されており、その実施例において古紙パルプとして段ボール古紙パルプを使用している。
特許文献2には、4層以上6層以下の層を有する板紙であって、表層の針葉樹未晒クラフトパルプの含有量が90質量%以上であり、表下層、中層及び裏層が段ボール古紙パルプを含有し、裏層の全パルプ成分に対する上記段ボール古紙パルプの含有量が90質量%以上であり、全層が内添サイズ剤を含有し、全層における内添サイズ剤の合計含有量が固形分換算で2.50kg/パルプt以上6.00kg/パルプt以下であり、総坪量が330g/m2以上400g/m2以下であり、上記表層及び上記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、上記表層と、上記裏層とのコッブ吸水度の差が10g/m2以下である板紙が提案されている。
特許文献1、2に記載の板紙は、強度に優れているが、特に高坪量の場合に、段ボールを箱とするために折り曲げ加工する際に罫線割れが生じやすいこと、パルプ配合によってはクッション性が劣るため印刷版との密着性が低下し、段ボール表面に図柄等を印刷したときの印刷品質に劣ることが判明した。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、折り曲げ加工を行った際に罫線割れが発生しにくく、印刷品質に優れた高坪量の板紙を提供することを課題とする。
1.少なくとも表層、表中層、裏中層及び裏層を備え、4層以上6層以下の層を有し、 前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
前記表中層と前記裏中層が段ボール古紙パルプを95質量%以下含み、且つ前記裏層が段ボール古紙パルプを90質量%未満含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下である板紙。
2.圧縮エネルギーが、2.0~15.0gf・cm/cm2である1.に記載の板紙。
3.圧縮回復率が、70%以上である1.または2.に記載の板紙。
4.前記表層以外の層が、いずれも雑誌古紙パルプ、台紙古紙パルプ、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプからなる群から選ばれる1種以上を含むことを特徴とする1.または2.に記載の板紙。
5.前記表層以外の層が、平均繊維長1.05mm以下の古紙パルプを含むことを特徴とする1.または2.に記載の板紙。
6.少なくとも表層、表中層、裏中層及び裏層を備え、4層以上6層以下の層を有し、
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下であり、
圧縮エネルギーが2.0~15.0gf・cm/cm2であり、及び/又は、圧縮回復率が70%以上である板紙。
7.前記表層以外の層が、いずれも雑誌古紙パルプ、台紙古紙パルプ、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプからなる群から選ばれる1種以上と、段ボール古紙パルプとを含むことを特徴とする6.に記載の板紙。
8.前記表層以外の層が、平均繊維長1.05mm以下の古紙パルプを含むことを特徴とする6.または7.に記載の板紙。
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
前記表中層及び裏中層が段ボール古紙パルプを95質量%以下含み、且つ裏層が段ボール古紙パルプを90質量%未満含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であって
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下である。
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下であり、
圧縮エネルギーが2.0~15.0gf・cm/cm2であり、及び/又は、圧縮回復率が70%以上である。
以下、第1態様の板紙と第2態様の板紙をまとめて、本発明の板紙ともいう。
なお、本明細書において、「A~B」(A、Bは数値)との表記は、A、Bの値を含む数値範囲、すなわち、A以上B以下を意味する。
本発明の第1態様である板紙において、裏層は、パルプ全体に対して段ボール古紙パルプを90質量%未満含めばよく、89質量%以下が好ましい。また、その下限値は特に制限されないが、コストと強度のバランスの点から、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましい。
本発明の第2態様である板紙において、クッション性、罫線割れの防止、印刷適性の点から、裏層は、パルプ全体に対して段ボール古紙パルプを90質量%未満含むことが好ましく、89質量%以下含むことがより好ましい。また、その下限値は特に制限されないが、コストと強度のバランスの点から、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましい。
本発明の板紙において、表層以外の他の層のそれぞれにおけるパルプの組成は、同一でもよく、異なっていてもよい。ただし、裏層は、最表面に位置するため強度が要求される。そのため、裏層は、その他の層の中で、段ボール古紙パルプの配合量が最も少ないことが好ましく、また、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプの1種以上を含むことが好ましい。
本発明の板紙は、強度向上の点から、表面紙力剤を含む塗工層を有することが好ましい。表面紙力剤は、ポリアクリルアミド系、ポリビニルアルコール系、酸化澱粉、カチオン化澱粉、両性澱粉等の澱粉系、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系等を用いることができるが、ポリアクリルアミド系が好ましい。表面紙力剤の塗工量は、片面あたり固形分で0.05g/m2以上であることが好ましく、0.1g/m2以上であることがより好ましい。
また、耐候性の向上を目的として、塗工層は、表面サイズ剤、撥水剤を含むことが好ましい。表面サイズ剤としては、上記した内添用と同様のものが挙げられ、撥水剤としては、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ワックスエマルジョン等が挙げられる。
表層の坪量は、板紙全体の坪量に対して10質量%以上25質量%以下であることが好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、23質量%以下であることがより好ましい。
表層と裏層のこのコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下である板紙は、水分や湿気といった使用環境による影響を受けにくく物性変動が小さく、また破裂強さや引張強さを維持することができる。表層と裏層とのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下である板紙は、湿気や水分によって紙層間の剥離が起こりにくく、紙層間剥離によって破裂強さをはじめとした板紙強度が低下することを防ぐことができる。表層と裏層のこのコッブ吸水度は、10g/m2以上が好ましく、15g/m2以上がより好ましく、20g/m2以上がさらに好ましく、また、45g/m2以下が好ましく、40g/m2以下がより好ましく、35g/m2以下がさらに好ましい。表層と裏層とのコッブ吸水度の差の絶対値は、8g/m2以下が好ましく、6g/m2以下がより好ましく、4g/m2以下がさらに好ましい。
抄紙機のプレスパート工程におけるプレスの形式は、例えばストレートスルー型プレス、リバース型プレス、インバープレス、ツインバープレス、ピックアッププレス、ユニプレス、トライニッププレス、トライベントプレス、シュープレス、ミニシュープレス等、特に限定されるものではないが、公知のプレス装置を用いることができる。また、プレス条件についても特に限定はなく、通常の操業範囲で適宜設定できるが、プレス時間を長くすることで繊維がより水素結合しやすくなり、板紙の強度が向上することから、生産効率を損なわない範囲で低速抄造することが好ましい。
・実施例、比較例
各層に使用したパルプを表1~4に示す。段ボール古紙パルプの平均繊維長は1.07mm、雑誌古紙パルプの平均繊維長は0.99mmであった。パルプの機械的処理は、表層はダブルコニファイナー、他の層はダブルディスクリファイナーを使用した。ダブルコニファイナーおよびダブルディスクリファイナー出口における濾水度(CSF)を、機械的処理直後の濾水度(CSF)として各表に示す。各層において、内添紙力増強剤(PAM)と内添サイズ剤(ロジン系)を、対パルプで各表に示す量で加えて紙料とした。
各層の紙料を、多層抄き板紙抄紙機を用いて抄き合わせ、表層、中層(2層または4層)、裏層のJ/W比をいずれも90%とし、ワイヤーパートにおいては裏層抄造時にシェーキング装置を作動させて、板紙を得た。
実施例および比較例の板紙について、以下の方法で測定した。結果を表1~4に示す。
(坪量)
JIS P 8124に準拠し測定した。
(紙厚)
JIS P 8118に準拠し測定した。
(密度)
JIS P 8118及びJIS P 8124に準拠し測定した坪量と厚さから求めた。
JIS P 8131に準拠し、板紙の表層側から加圧し破裂強さを測定し、これを坪量で除して比破裂強さを算出した。
(コッブ吸水度)
JIS P 8140に準拠し測定した。具体的には、100mlの蒸留水を紙面に接触させ、2分経過後に吸収された水の単位面積あたりの重量を測定した。
(端部吸水度)
板紙サンプルを5cm角の正方形にカットし、表面と裏面にポリエチレンテープを貼り(紙の端部しか水を吸わないようにする)、0.05%のブリリアントブルー水溶液に2分間浸漬し、浸漬前後の重量差から算出した。
5cm角の正方形にカットした板紙サンプルをスクリューサーボプレス(有限会社武藤設計社、MSV-10-200S)を用いて速度175mm/min、圧力5.0kN、加圧時間0.3sで、表層側が外側、かつ、折れ線が板紙のCD方向となるように2つ折りにした後、サンプルの表層について割れている箇所の長さを実測し、サンプル全長(5cm)で除して罫割れ率を求めた。
また、実施例1、17、比較例1、3で得られた板紙について、罫割れ試験後の折り曲げ部分側面の画像を図1、2に示す。
板紙サンプルを縦50mm、横100mm幅の長方形にカットし、同形状のものを厚さが1mm程度となるように2枚積層し、KES圧縮試験機(カトーテック社製)にて、2cm2の円形平面を持つ鋼板間を用いて、スピード50sec/mmの速度で最大応力5kPaまで圧縮し、圧縮エネルギーと圧縮回復率を測定した。
作製した板紙の表層に、フレキソ印刷機(アイジーティーテスティングシステム株式会社製、印刷適性試験機F1)を使用して、シアンのベタ印字(大きさ:縦2cm×横3cm)を行った。1日後に分光型測色計(エックスライト社製、eXact)を用いて印字後の濃度を測定した。
本条件においては、1.2以上が好ましい印字後のマクベス濃度である。
(印字光沢度)
JIS Z 8741に準じて、上記のフレキソ印刷後のシアンのベタ部板紙表層の光沢度(光入射角75度)を光沢度計(村上色彩技術研究所製、True GLOSS GM-26PRO)を用いて印字後の光沢度を測定した。
本条件においては、12.8%以上が好ましい印字後の光沢度である。
(印刷品質:目視)
上記のフレキソ印刷後のサンプルの印刷品質(印刷ムラ)を、目視にて以下の基準で評価した。
○:印刷面にムラがほとんどなく、均一な画像が得られている。
△:印刷面にムラが若干あり、画像が不均一である。
×:印刷面にムラがあり、画像が非常に不均一である。
比較例で得られた板紙は、罫割れ率が高く、また、印刷品質に劣っていた。図2に示すように、比較例1で得られた板紙は、紙層が強く裏層側への座屈が生じなかったため、折曲げ加工により表層が伸ばされて、罫線割れが生じた。また、比較例3で得られた板紙は、裏層側に座屈しているが、そもそも表層の強度が不足していたため、罫線割れが生じた。
1.少なくとも表層、表中層、裏中層及び裏層を備え、4層以上6層以下の層を有し、
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
前記表中層と前記裏中層が段ボール古紙パルプを95質量%以下含み、且つ前記裏層が段ボール古紙パルプを90質量%未満含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下である板紙。
2.圧縮エネルギーが、20~150mN・cm/cm2である1.に記載の板紙。
3.圧縮回復率が、70%以上である1.または2.に記載の板紙。
4.前記表層以外の層が、いずれも雑誌古紙パルプ、台紙古紙パルプ、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプからなる群から選ばれる1種以上を含むことを特徴とする1.または2.に記載の板紙。
5.前記表層以外の層が、平均繊維長1.05mm以下の古紙パルプを含むことを特徴とする1.または2.に記載の板紙。
6.少なくとも表層、表中層、裏中層及び裏層を備え、4層以上6層以下の層を有し、
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下であり、
圧縮エネルギーが20~150mN・cm/cm2であり、及び/又は、圧縮回復率が70%以上である板紙。
7.前記表層以外の層が、いずれも雑誌古紙パルプ、台紙古紙パルプ、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプからなる群から選ばれる1種以上と、段ボール古紙パルプとを含むことを特徴とする6.に記載の板紙。
8.前記表層以外の層が、平均繊維長1.05mm以下の古紙パルプを含むことを特徴とする6.または7.に記載の板紙。
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下であり、
圧縮エネルギーが20~150mN・cm/cm2であり、及び/又は、圧縮回復率が70%以上である。
以下、第1態様の板紙と第2態様の板紙をまとめて、本発明の板紙ともいう。
なお、本明細書において、「A~B」(A、Bは数値)との表記は、A、Bの値を含む数値範囲、すなわち、A以上B以下を意味する。
Claims (6)
- 少なくとも表層、表中層、裏中層及び裏層を備え、4層以上6層以下の層を有し、
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
前記表中層と前記裏中層が段ボール古紙パルプを95質量%以下含み、且つ前記裏層が段ボール古紙パルプを90質量%未満含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下である板紙。 - 圧縮エネルギーが、2.0~15.0gf・cm/cm2である請求項1に記載の板紙。
- 圧縮回復率が、70%以上である請求項1または2に記載の板紙。
- 前記表層以外の層が、いずれも雑誌古紙パルプ、台紙古紙パルプ、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプからなる群から選ばれる1種以上を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の板紙。
- 前記表層以外の層が、平均繊維長1.05mm以下の古紙パルプを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の板紙。
- 少なくとも表層、表中層、裏中層及び裏層を備え、4層以上6層以下の層を有し、
前記表層が、針葉樹未晒クラフトパルプを50~100質量%含み、
全層が、内添サイズ剤を含有し、全パルプ100質量部に対する全内添サイズ剤の含有量が0.2~1.0質量部であり、
総坪量が330g/m2以上であり、
前記表層と前記裏層の計測時間2分におけるコッブ吸水度が5g/m2以上50g/m2以下であり、前記表層と前記裏層とのこのコッブ吸水度の差の絶対値が10g/m2以下であり、
圧縮エネルギーが2.0~15.0gf・cm/cm2であり、及び/又は、圧縮回復率が70%以上である板紙。
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