JP4656933B2 - 白ライナー - Google Patents

Description

本発明は、古紙パルプが５０％以上配合された原料パルプを各層に用いて抄紙した白ライナーに関し、さらに詳細には、良好な美粧性及び加工適性を有し、罫線割れの発生を防止した白ライナーに関する。

従来より、包装箱等の箱は、白板紙によるもののほか、段ボールシートにより製函される段ボール箱がある。段ボールは、コルゲート処理が施された中芯と中芯を挟持する２枚のライナー（外装用ライナー及び内装用ライナー）とで構成されている。また、ライナーは、漂白されたパルプを主原料とする原料が表層（ライナーの表面となる最外層）に使用されている白ライナーと、漂白されていないパルプ（色調は茶系色）を主原料とする原料が表層に使用されている未晒ライナーとに大別される。

近年、段ボールに供せられるライナーは、収納物等の保護だけでなく、収納物等が消費者の注意力を強く引き付け、良好な印象を与えることができるように美粧性が要求されており、また良好な印刷見栄えや目視平滑性、目視白色度が要求されている。そこで、通常、ライナーは、表層をＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ等の白色度の高い晒パルプで形成し、印刷見栄え、目視平滑性、目視白色度等を向上させ、美粧性を向上させている。一方、裏層や中層は、省資源の観点から脱墨古紙パルプや白色度の低いパルプで形成されている。

また、中層以下の層、すなわち中層及び裏層を隠蔽し、白ライナーの美粧性をより向上させるために、表層よりは白色度が低いが、中層や裏層よりは白色度が高い晒パルプで形成された表下層を、表層と中層（中層を設けない場合は裏層）との間に設けることが一般的に行なわれている。

しかし、近年、省資源の観点から、表層や表下層の晒パルプをバージンパルプから古紙パルプへ置き換える動きが進んでいる。晒パルプを主体に構成された表層及び表下層に古紙パルプが増配されると、古紙パルプに由来する填料や顔料により、表層及び表下層に含有される灰分が増加し、白ライナーの不透明性が向上すると共に、白色度の低い中層以下の層を隠蔽する機能（隠蔽性）が向上し、表層側からの見た目白色度が向上するので、白ライナーの美粧性を向上させることができる。

そこで、例えば特許文献１に白板紙の例で示されるように、表層及び表下層に含有される古紙に由来する灰分を増加させることで、白板紙の美粧性を改善する方法が提案されている。この方法は、白板紙の表層又は表下層に、顔料を高い割合で含有させることにより、隠蔽性、目視平滑性、印刷適性を改善し、白板紙の美粧性を向上させるものである。

しかし、白板紙は、白ライナーと異なり、全米坪が４００ｇ／ｍ^２を超え、表層及び表下層の各層の米坪は４０ｇ／ｍ^２以上である。従って、紙層における繊維間強度を十分有しているため、灰分の増加による表面強度の低下、紙層強度の低下を十分にカバーすることができる。

また、白板紙は、通常３〜９層の多層抄きされた厚紙で、単なる打ち抜きや折り曲げ等により箱状に成型されて比較的軽量物の包装に用いられるため、重量物を包装する段ボールに供せられるライナーほどの表面強度や、耐圧強度は要求されていない。

一方、白ライナーは、全米坪が１００〜３００ｇ／ｍ^２程度であり、表層及び表下層の各層の米坪は、通常３５ｇ／ｍ^２未満である。従って、表層及び表下層に含有される灰分が増加すると、紙層強度の低下を招くため、製函工程や段ボールシートの製造工程において、表面強度が低下し、また罫線割れの問題が生じる。なお、罫線割れとは、箱状に成型等するために白板紙や白ライナーに罫線を入れて折り曲げた際、白板紙や白ライナーの表層が割れる現象を言う。

ここで、特許文献１に記載された方法を白ライナーに適用すると、白ライナーの表層及び表下層に高い割合で顔料を含有させることによって、白ライナーの美粧性は向上するが、白ライナーの表面強度が低下し、罫線割れの問題が深刻なものとなるため、この方法を白ライナーに適用することはできなかった。

また、白ライナーは、上述したように白板紙に比べて全米坪が小さいことに加え、近年、白ライナーの薄物化が益々進行しているため、ライナー全体に対する表層及び表下層の比率が高くなっている。このため、白ライナーの表層及び表下層に含有される灰分を増加させると、重量当たりの実パルプ量が減少し、パルプ繊維間の接着力が低下する。これにより表層や表下層の柔軟性が低下し、表面強度が低下することに加え、白ライナー全体での強度が低下し、白ライナーの加工適性が悪化していた。

さらにまた、古紙パルプは、バージンパルプより強度が劣ることに加え、リサイクル回数が増すにつれて劣化し、さらに強度が低下していくため、白ライナーの表層又は表下層に古紙パルプが増配されると、白ライナーの強度は一層低下する。従って、白ライナーの加工適性がさらに悪化し、罫線割れの問題をより顕著なものとしていた。

そこで、例えば特許文献２に示されるように、白ライナーの表面にポリアクリルアミド（ＰＡＭ）が配合された塗工液を塗工し、白ライナーの強度の低下を防止することが提案されている。しかし、この方法によると、白ライナーの強度を向上させることはできるが、白ライナーが剛直になるため、白ライナーの加工適性を向上させることはできなかった。
特許第３００８３１３号公報 特開２００４−２３１９０１号公報

本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、美粧性及び加工適性に優れ、罫線割れの発生を防止した白ライナーを提供することにある。

本発明の上記目的は、少なくとも表層、表下層、及び裏層の３層の紙層を有し、全米坪が１００〜３００ｇ／ｍ^２となるように長網多層抄紙機にて抄造され、また前記各層には古紙パルプが５０％以上配合されて成る段ボールに供せられる白ライナーであって、前記表層の表出面のＪＩＳ−Ｐ８１２３に準拠する白色度が６０％以上であり、前記表層及び前記表下層がそれぞれ灰分を１５％以上含有し、また、前記表層には、紙力増強剤として澱粉が前記表層のパルプに対して２〜１０ｋｇ／ｔ添加され、ＰＡＭ系紙力増強剤は添加せず、さらに、前記表下層には、紙力増強剤として澱粉が前記表下層のパルプに対し２〜１０ｋｇ／ｔ、ＰＡＭ系紙力増強剤が前記表層の原料パルプに対して０．５〜３ｋｇ／ｔ添加されていることを特徴とする白ライナーを提供することによって達成される。

また、本発明の上記目的は、各層の原料パルプとして、前記古紙パルプの残余にＮＢＫＰを用いることを特徴とする白ライナーを提供することによって、効果的に達成される。

本発明に係る段ボールに供せられる白ライナーによれば、少なくとも表層、表下層、及び裏層の３層の紙層を有し、全米坪が１００ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２となるように長網多層抄紙機にて抄造し、各層には古紙パルプを５０％以上配合し、また、表層の表出面のＪＩＳ−Ｐ８１２３に準拠した白色度が６０％以上であり、表層及び表下層が、それぞれ灰分を１５％以上含有し、また表層及び表下層に澱粉を主体とする紙力増強剤を添加することによって、白ライナーの美粧性を向上させることができ、かつ、古紙に由来する灰分が増加しても、白ライナーの表面強度及び白ライナー全体の強度の低下を防止し、さらに白ライナーの柔軟性を維持することができるので加工適性が良好になり、罫線割れの発生も防止することができる。

また、表層及び表下層以外の層にも、澱粉を主体とする紙力増強剤を添加することによって、白ライナーの加工適性をより良好なものとし、罫線割れの発生を防止することもできる。

また、澱粉の添加量を、各層のパルプに対し２〜１０ｋｇ／ｔとすることによって、白ライナーの加工適性をより良好なものとし、罫線割れを防止することができる。

また、表層以外の層にＰＡＭ系紙力増強剤を添加することによって、白ライナーの破裂強度、リング強度を維持することができるので、白ライナー全体の強度の低下を防止することができ、加工適性をより良好なものとすることができる。

さらにまた、ＰＡＭの配合量を、各層のパルプに対し０．５〜３ｋｇ／ｔとすることによって、白ライナーの加工適性をより良好なものとすることができる。

以下、本発明に係る白ライナー（以下、「本白ライナー」と言う。）について、白ライナーが表層、表下層（表層のすぐ下の層）及び裏層の３層の紙層を有する場合を例に詳細に説明する。なお、本発明は必ずしも以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、その構成を適宜変更できるものであることはいうまでもない。

本白ライナーは、上述したように表層、表下層、及び裏層の３層の紙層を有し、全米坪が１００〜３００ｇ／ｍ^２となるように、長網多層抄紙機にて抄造されている。

本白ライナーの各層の原料パルプには、古紙パルプが５０％以上配合されている。これにより、古紙パルプに由来する填料や顔料の灰分（以下、単に「灰分」と言う。）を１５％以上含有させることができ、本白ライナーの美粧性を向上させることができる。なお、古紙パルプの配合率が５０％未満であると、後述するように白ライナーに灰分を１５％以上含有させることができず、白ライナーの美粧性を向上させることができない。

古紙パルプの原料としては、特に限定されるものではないので、例えば上白、白アート、カード、特白、中白、模造、白マニラ、色上、段ボール、新聞、雑誌、切符、中質反古、台紙、地券等の公知の種々のものを用いることができる。なお、これらの原料は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良いが、本白ライナーの美粧性をより向上させるために、白色度の高い古紙パルプ等が増配されることが好ましい。

また、本白ライナーの表層、表下層、及び裏層の各層に用いられる他の原料パルプとしては、特に限定されるものではないので、例えば針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）や、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）等の晒クラフトパルプや、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）や、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）等の未晒クラフトパルプ、グランドパルプ（ＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等の機械パルプ、サルファイトパルプ（ＳＰ）等の化学パルプ等、公知の種々の原料パルプを単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。

なお、本白ライナーの表層の表出面のＪＩＳ−Ｐ８１２３に準拠する白色度（以下、単に「白色度」と言う。）が６０％以上となるように、表層の原料パルプには、白色度の高い脱墨古紙パルプ（ＤＩＰ）や、晒パルプ等を用いることが好ましい。白色度が６０％未満であると、本白ライナーの美粧性が低下する。

また、表下層の原料パルプには、裏層を隠蔽し、本白ライナーの美粧性をより向上させるために、表層に用いられる原料パルプよりは白色度が低く、裏層に用いられる原料パルプよりは白色度の高い晒パルプやＤＩＰ等を用いることが好ましい。

また、本白ライナーの裏層の原料パルプについては、特に限定されるものではないので、上述したような公知の種々の原料パルプを用いることができるが、省資源の観点から、白色度の低いＤＩＰや未晒パルプが一般的に用いられている。

また、本白ライナーの表層及び表下層は、それぞれ灰分を１５％以上含有している。これにより、本白ライナーの表層側からの印刷見栄え、目視平滑性、目視白色度が向上し、美粧性が向上する。

本白ライナーの表層及び表下層の原料パルプには、澱粉を主体とする紙力増強剤が添加されている。従って、灰分の増加による本白ライナーの表面強度及び本白ライナー全体の強度の低下を防止し、さらに本白ライナーの柔軟性を維持することができるので、本白ライナーは加工適性が良好となり、また罫線割れの発生を防止することができる。

なお、本白ライナーは、表層及び表層以外の層、すなわち裏層にも澱粉を主体とする紙力増強剤を添加しても良く、これにより本白ライナーの加工適性をより良好なものとすることができる。

また、澱粉の添加量は、上述した紙力増強剤を添加する各層（「澱粉添加層」と言う。）のパルプに対し２〜１０ｋｇ／ｔである。澱粉の添加量が澱粉添加層のパルプに対し、２ｋｇ／ｔ未満であると白ライナーの表面強度及び白ライナー全体の強度を向上させ、加工適性を良好なものとすることができず、逆に添加量が１０ｋｇ／ｔを超えても、添加量に比した効果が得られず、製造コストが高くなるので好ましくない。

澱粉を主体とする紙力増強剤としては、例えば酸化澱粉、カチオン化澱粉、カルボキシメチル化澱粉、α化澱粉、リン酸エステル化澱粉、リン酸尿素澱粉、未変性澱粉等、公知の種々のものを単独で又は２種以上を混合して添加することができる。なお、これらの澱粉の原料についても特に限定されるものではないので、例えばタピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、小麦澱粉、サゴ澱粉、米澱粉、トウモロコシ澱粉等、公知の種々の原料澱粉を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

また、本白ライナーは、表層以外の層、すなわち表下層及び裏層にポリアクリルアミド（ＰＡＭ）系紙力増強剤を必要に応じて添加すると、本白ライナーの破裂強度、ＪＩＳ−Ｐ８１２６のリングクラッシュ法に準拠するリング剛度（リング強度）を維持することができるので、本白ライナー全体の強度低下を防止することができ、加工適性をより良好なものとすることができる。ＰＡＭ系紙力増強剤は、特に限定されるものではないので、例えば共重合ＰＡＭ、アニオンＰＡＭ等の公知の種々のものを、本白ライナーの使用目的やニーズに応じ、単独で又は２種以上を混合して適宜添加することができる。なお、ＰＡＭ系紙力増強剤が表層に添加されると、白ライナーが剛直になり、加工適性が低下するので好ましくない。

このとき、ＰＡＭ系紙力増強剤の添加量は、ＰＡＭ系紙力増強剤を添加する各層（以下、「ＰＡＭ添加層」と言う。）のパルプに対し０．５〜３ｋｇ／ｔである。ＰＡＭの添加量が、ＰＡＭ添加層のパルプに対し０．５ｋｇ／ｔ未満であるとＰＡＭ系紙力増強剤を添加する効果が現れず、白ライナー全体の強度をより向上させることができないため、白ライナーの加工適性をより向上させることができない。逆に、添加量が３ｋｇ／ｔを超えても、添加量に比した効果が得られず、製造コストが高くなるので好ましくない。

本白ライナーの各層の原料には、本発明の効果に影響のない範囲内で、例えばサイズ剤、填料分散剤、ｐＨ調整剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、蛍光消去剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の公知の種々の添加剤が、単独で、あるいは２種以上が混合されて添加されていても良い。

本白ライナーの抄紙方法についても、特に限定されるものではないので、酸性抄紙法、中性抄紙法、アルカリ性抄紙法のいずれであっても良い。

なお、本白ライナーは、上述したように表層、表下層及び裏層の３層の紙層から成るものに限定されるものではなく、この他、表層、表下層、中層及び裏層の４層以上の紙層を有するものであっても適用できる。

以下、本発明に係る白ライナーの効果を確認するために、以下のような試料を作成し、美粧性や加工適性等を評価する試験を行なった。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

本発明に係る５種類の白ライナー（これを「実施例１」ないし「実施例５」とする。）と、これらの実施例１ないし実施例５と比較検討するための５種類の白ライナー（これを「比較例１」ないし「比較例５」とする。）を、表１に示すような表層及び表下層の原料パルプを用いて、表１に示す全米坪となるように長網多層抄紙機にて３層に抄造した。

このようにして得られた実施例１ないし実施例５、及び比較例１ないし比較例５に係る白ライナーについて、以下の評価試験により評価した結果は、表２に示すとおりであった。

なお、表２中の「美粧性」とは、成人の男性５名、女性５名が、Ａ４の大きさに調製した紙試料を外観にて美粧性の目視評価を行なったもので、その評価基準は、評価が高いもの上位３位までを◎、４位から６位を○、７位から９位を△、１０位を×とした。

また、「加工適性」とは、実機のコルゲーターマシンで、フルート（中芯）との糊合加工を行ない、搬送不良、貼合不良、粉落ち等の設備汚れの発生の有無を確認し、評価したもので、その評価基準は、◎印の「搬送不良、貼合不良、粉落ちとも無く、良好に加工」、○印の「搬送不良、貼合不良、粉落ちの何れかが生じたが、良好に加工」、△印の「搬送不良、貼合不良、粉落ちの何れかが生じ、加工効率が低下」、×印の「搬送不良、貼合不良、粉落ちのいずれも生じ、問題が発現」の４段階とした。

また、「罫線割れ」とは、ＪＩＳ―Ｐ８１１１に準拠して調湿を行ない、１０ｍｍ四方の紙試料を調製した後、表層が内側となるように縦、横それぞれの方向に二つ折りし、縦、横折面での割れの発現の有無を目視で判断し、評価したもので、その評価基準は、○印の「縦横とも割れは生じず」、△印の「縦横のいずれか一方のみ、割れが生じた」、×印の「縦横の両方とも割れが生じた」の３段階とした。

また、「表面強度」とは、紙の幅方向を紙試料の幅方向とし、幅１００ｍｍの紙試料を調製し、この紙試料の表面に黒色オフセットインキを用いて、ＲＩ印刷適性試験機（明製作所製）にて黒ベタ印刷を行ない、紙試料表面の繊維の取られ具合を「５」が「最良」、「１」が「最も悪い」の５段階で評価した。

また、「印刷見栄え」とは、紙の幅方向を紙試料の幅方向とし、幅１００ｍｍの紙試料を調製し、この紙試料の表面に赤色オフセットインキを用いて、ＲＩ印刷適性試験機（明製作所製）にて、１回転／分の速度でベタ印刷を行ない、赤色ベタ印刷の印刷ムラを、成人の男性５名、女性５名が目視評価したものを「５」が「最良」、「１」が「最も悪い」の５段階で評価した。

また、「目視平滑性」とは、成人の男性５名、女性５名が、Ａ４の大きさに調製した紙試料の表面を目視観察し、平滑性が高く感じられる度合いを「５」が「最良」、「１」が「最も悪い」の５段階で評価した。

また、「目視白色度」とは、成人の男性５名、女性５名が、Ａ４の大きさに調製した紙試料の表面を目視観察し、白色度が高く感じられる度合いを「５」が「最良」、「１」が「最も悪い」の５段階で評価した。

さらにまた、「製造コスト」とは、坪量あたりの製造コストを「５」が「最良」、「１」が「最も悪い」の５段階で評価した。

表２から、実施例１ないし実施例５、すなわち本発明に係る白ライナーであると、美粧性及び加工適性に優れ、罫線割れの発生を防止することができることが分かる。

Claims (2)

1. 少なくとも表層、表下層、及び裏層の３層の紙層を有し、全米坪が１００〜３００ｇ／ｍ^２となるように長網多層抄紙機にて抄造され、また前記各層には古紙パルプが５０％以上配合されて成る段ボールに供せられる白ライナーであって、
   前記表層の表出面のＪＩＳ−Ｐ８１２３に準拠する白色度が６０％以上であり、前記表層及び前記表下層がそれぞれ灰分を１５％以上含有し、
   また、前記表層には、紙力増強剤として澱粉が前記表層のパルプに対して２〜１０ｋｇ／ｔ添加され、ＰＡＭ系紙力増強剤は添加せず、
   さらに、前記表下層には、紙力増強剤として澱粉が前記表下層のパルプに対し２〜１０ｋｇ／ｔ、ＰＡＭ系紙力増強剤が前記表層の原料パルプに対して０．５〜３ｋｇ／ｔ添加されていることを特徴とする白ライナー。
2. 前記各層の原料パルプとして、前記古紙パルプの残余にＮＢＫＰを用いることを特徴とする請求項１に記載の白ライナー。