JP4722439B2 - クラフト包装用紙とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、物品を包装する際に利用されるクラフト紙、及びその製造方法に関する。

針葉樹のクラフトパルプは、繊維長が長く、引張強さ、破裂強度等の強度が優れており、このクラフトパルプ及び古紙パルプを原料として公知の抄紙機で抄紙して得られる紙は、単にクラフト紙と呼ばれている。このクラフト紙を郵便や小包用途としてクラフト包装用紙に適用する場合、ＪＩＳＰ３４０１の規格値（重量値）に収めなければならない。クラフト紙をこの規格値に収める場合、クラフトパルプの長さや古紙パルプに含まれる染料等により、カレンダー加工等による十分な平滑性を得ることができず、高度な印刷を施すための印刷適性を得ることができない。しかし、クラフト包装用紙には、中身の保護だけではなく、ダイレクトメール等のフルカラー化にともない中身が消費者に良好な印象を与えるよう包装紙面外観の奇麗なものが求められており、上記印刷適性が要望されている。また、これに加え、当該クラフト包装用紙は、良好な加工性、及び肌触り、柔らかさ等といった良好な触感も要求されている。

一方、印刷が施される従来の印刷用紙においては、用紙表面に顔料等が塗工されている顔料塗工品の場合、印刷適性を得ることはできるが触感が失われ、これとは反対に非塗工品の場合では、良好な触感を得ることはできるが、印刷適性が失われる。このうち、非塗工品の印刷適性を得るため、カレンダー加工によって用紙表面を十分に平坦化することが考えられるが、この場合、紙厚が薄くなって質感が損なわれる。紙厚を維持するためには用紙の米秤を増やせば良いが、この印刷用紙（非塗工品）をクラフト包装用紙に適用するには、上記規定重量値に収めなければならず、印刷適性が付与された状態で、紙厚と重量とのバランスをとることができなかった。
また、上記印刷適性及び触感を具備した印刷用紙として、分子内に重合性の二重結合を有する反応性界面活性剤、親水性エチレン系不飽和単量体等を重合してなる水性ポリマーとポリマー微粒子とを所定の割合で含有する水性ポリマー組成物を主成分とする塗工用組成物を塗布した塗工品が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０００−２４８４９２号公報

しかしながら、上記特許文献１の印刷用紙は、印刷適性を得ることはできても、塗工品であるために非塗工品ほどの良好な触感を得ることができず、表面の平滑性の高さから良好な加工性を得ることはできない。さらに、当該印刷用紙は、紙厚を維持するとともに重量を規定内に収めることができず、クラフト包装用紙に適用することができない。
そこで本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、クラフト包装用紙に適用することができ、良好な触感及び加工性を有し、かつ印刷適性を備えたクラフト紙を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、原料パルプを叩解処理した調成パルプを用いて抄紙された印刷可能なクラフト包装用紙であって、前記調成パルプは、全パルプ成分中のクラフトパルプ成分が２５〜４０重量％とされ、この残余成分を古紙パルプと機械パルプとで構成するとともに、当該機械パルプ成分が全パルプ成分中１０〜６０重量％とされ、かつ、抄紙後におけるＪＩＳＰ８２０９による標準離解機で離解した離解パルプのＪ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５２に基づく平均繊維長が０．８〜１．５ｍｍとなるように叩解処理されていることを特徴とする。

この場合、従来はクラフトパルプ及び古紙パルプよりなる調成パルプであったものを、本発明では機械パルプを必須成分とすることで、平均繊維長を０．８〜１．５ｍｍとなるまで下げたクラフト紙としているので、クラフト紙の嵩が出やすい。そのため、例えばカレンダー加工等の平坦化処理を行う場合、紙厚を確保した状態で（嵩の確保）、クラフト包装用紙に関する上記ＪＩＳ規格値に重量を収めることが容易となり（重量の軽量化）、表面を十分に平滑化しつつ、当該クラフト紙をクラフト包装用紙に適用することができる。クラフト紙の表面を十分に平滑化することができることから、高精度な印刷が可能な印刷適性を付与することができる。また、表面に顔料塗工を施していないので、触感が損なわれず、かつ表面が滑り過ぎることがないことから良好な加工性を得ることができる。

また、上記の本発明において、前記クラフト包装用紙が、酸化澱粉を含有する表面処理剤が含浸された表面層を有していることが好ましい。この場合、クラフト包装用紙の表面に酸化澱粉が含浸されているので、触感を損なうことなく、印刷適性及び加工性をさらに向上することができる。なお、上記表面層は、酸化澱粉を含有する表面処理剤の含浸量が好ましくは１．０〜１．８ｇ／ｍ²となるようにロールコータによって表面に含浸処理される。

また、原料パルプを叩解処理して調成パルプを形成し、この調成パルプを抄紙する印刷可能な上記本発明のクラフト包装用紙の製造方法であって、クラフトパルプ、機械パルプ及び古紙パルプを必須とする各原料パルプを、抄紙後におけるＪＩＳＰ８２０９による標準離解機で離解した離解パルプのＪ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５２に基づく平均繊維長が０．８〜１．５ｍｍとなるようにそれぞれ叩解処理した後、全パルプ成分中の前記クラフトパルプ成分が２５〜４０重量％、残余成分である前記機械パルプ成分が全パルプ成分中１０〜６０重量％なるように配合して調成パルプを形成する調成工程と、前記調製工程で形成された調成パルプを長網又はツインワイヤフォーマで装備した抄紙機で抄紙し、これを加熱可能なカレンダー装置を通して平坦化処理する抄紙工程とを含む工程よりなることを特徴とする。

この場合、前記カレンダー装置は、金属ロールと弾性ロールによる１〜２つのニップ部を有するものとし、当該金属ロールの表面温度を８０〜１５０℃に保持した状態で平坦化処理することが好ましい。このような製造方法とすることにより、クラフト包装用紙の表面の平滑性が向上し、より高精度な印刷が可能となる。

上記の通り本発明によれば、所定量の機械パルプを必須成分として平均繊維長を所定長さに調製したので、クラフト包装用紙に適用することができるとともに、良好な触感及び加工性を有し、かつ印刷適性を備えたクラフト紙とすることができる。

以下、本発明の一実施形態を詳細に説明する。本実施形態のクラフト紙は、特に郵便用の封筒等に使用されるクラフト包装用紙に適用されるものであり、原料パルプを叩解処理した調成パルプを抄紙して製造されるものである。本実施形態で用いるセルロース繊維原料は、クラフトパルプ（ＫＰ）と、その残余成分として機械パルプ及び古紙パルプとからなるものである。このうち、クラフトパルプとしては、未晒針葉樹パルプ（ＮＵＫＰ）、未晒広葉樹パルプ（ＬＵＫＰ）、あるいは晒針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）、晒針葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）のいずれでもよい。

古紙パルプは特に限定するものではなく、例えば新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙、オフィス古紙、上白古紙、液体容器古紙、乗車券古紙、クラフト古紙等がある。また、脱墨または晒処理を施したものでも良い。
さらに、上記クラフトパルプ及び古紙パルプに、必須成分として機械パルプが配合される。この機械パルプは、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ）、リファイナーグランドウッドパルプ（ＲＧＰ）が好ましい。このように、従来技術では配合されていなかった機械パルプが配合されことにより、強度を確保しつつ、クラフト紙の嵩を出しやすくすることができる。

上記各原料パルプを、抄紙後におけるＪＩＳＰ８２０９による標準離解機で離解した離解パルプのＪ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５２に基づく平均繊維長が、０．８〜１．５ｍｍとなるようにそれぞれ叩解処理する。平均繊維長さは、前記のように０．８〜１．５ｍｍが好ましく、より好ましくは０．９〜１．３ｍｍである。平均繊維長が０．８ｍｍ以下では、強度が低下し、平均繊維長が１．５ｍｍを越えると、地合が悪化するために印刷見栄えが悪くなるからである。なお、叩解方法としては特に限定するものではなく、例えばシングルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナー、マルチディスクリファイナー、コニカルリファイナーなどの叩解機械が使用できる。

次に、全パルプ成分中のクラフトパルプ成分が２０〜４０重量％、この残余成分である機械パルプ成分が全パルプ成分中１０〜６０重量％となるように配合して調成パルプを形成する。前記クラフトパルプ成分は、２０〜４０重量％が好ましいが、２５〜３５重量％がより好ましい。２０重量％未満では、包装紙としての強度不足となり、４０重量％を超えると、地合が悪くなり印刷見栄えが悪くなるからである。また、機械パルプ成分は、１０〜６０重量％が好ましいが、３０〜６０重量％がより好ましい。１０重量％未満では、嵩が出にくく、印刷インクの吸収乾燥性が劣る結果となり、６０重量％を超えると、強度が下がるからである。

こうして得られた調成パルプを抄紙し、これを加熱可能なカレンダー装置を通して平坦化処理し表面を平滑化する。なお、抄紙は、公知の湿式抄紙機、例えば長網式抄紙機、ツインワイヤフォーマ型抄紙機、円網式抄紙機、短網式抄紙機等の商業規模の抄紙機を目的に応じて適宜選択して行われる。このうち、ツインワイヤフォーマ型抄紙機が好ましい。上記ツインワイヤフォーマ型抄紙機で抄紙することにより、高速で抄紙することができ、生産性が高い。また、表裏面ともに微細繊維が配向されるため、印刷適性、製袋加工時の貼合適性が良好となるという利点がある。

調成パルプを前記抄紙機で抄紙後、加熱可能なカレンダー装置で表面の平坦化処理を行い、高精度な印刷が可能となる印刷適性が備わる程度まで当該表面を平滑化する。この場合、平坦化処理するためのカレンダー装置を金属ロールと弾性ロールによる１〜２段のニップ部を有する装置とし、さらに当該金属ロールの表面温度を８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１２０℃に保持した状態で処理する。このような製造方法とすることにより、クラフト包装用紙の表面の平滑性が向上し、より高精度な印刷が可能となる。金属ロールの表面温度が８０℃未満であると、表面の平滑性を十分に上げることができない。
この際、機械パルプが配合されて嵩が出やすくなっているので、上記平滑性を上げつつ、紙厚を確保した状態で、クラフト包装用紙に関する上記ＪＩＳ規格の重量値に収める（重量の軽量化）ことができる。

更に、必要に応じて、クラフト紙表面に酸化澱粉を含有する表面処理剤が含浸された表面層を形成してもよい。この場合、表面層は、表面処理剤の含浸量が１．０〜４．０ｇ／ｍ^２、より好ましくは１．２〜３．０ｇ／ｍ^２となるようにロールコータによって含浸処理する。表面処理剤の含有量を上記範囲としたのは、表面処理剤の含有量が１．０ｇ／ｍ^２以下では、印刷適性を上げる効果が小さく、４．０ｇ／ｍ^２以上では、紙が硬くなりすぎるために製袋機の折工程で紙が詰まるからである。

本発明で使用する澱粉としては、例えば、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、小麦澱粉、米澱粉等を原料とした酸化澱粉、燐酸エステル化澱粉等が挙げられるが、これに限定されるものではない。またこれらの澱粉は単独でも、または２種以上を組み合わせて使用することもできる。更には、ポリビニルアルコールや変性ポリビニルアルコールなども上記澱粉と併用して使用することができる。なお、製紙用紙力増強剤や湿潤紙力増強剤、サイズ剤、填料、歩留向上剤、染料、消泡剤、防腐剤、粘度低下剤等の公知の抄紙薬品を必要に応じて添加することができ、これらの種類及び添加率は得られる紙に必要とされる品質を満足できれば、特に限定するものではない。

上述したように、従来のクラフト紙は、クラフトパルプ及び古紙パルプからなるものであったが、本実施形態のクラフト紙は、さらに機械パルプを必須成分として配合することで、平均繊維長を０．８〜１．５ｍｍとなるまで下げ、クラフト紙の嵩が出やすくなっている。そのため、当該クラフト紙は、上記カレンダー加工の平坦化処理により表面が十分に平滑化されて印刷適性を具備し、かつ、紙厚が確保され、クラフト包装用紙に関するＪＩＳ規格値に重量を収めている。また、表面に顔料塗工を施していないので、触感が損なわれず、かつ表面が滑り過ぎることがないことから良好な加工性を得ることができる。これにより、本実施形態のクラフト紙は、クラフト包装用紙に適用させることができ、良好な触感及び加工性を有し、かつ印刷適性を備えたものとすることができる。

以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例において、％とあるのは、すべて重量％であり、パルプ繊維スラリーへの添加剤の添加量は、絶乾紙料重量に対する重量％で示した。
（実施例１）
クラフトパルプと機械パルプと古紙パルプをそれぞれダブルディスクレファイナーで叩解処理し、クラフトパルプ（ＮＵＫＰ；３５％）と機械パルプ（ＰＧＷ；３０％、ＴＭＰ；２０％）と古紙パルプ（ＤＩＰ；１５％）とを混合し、絶乾パルプ重量当り、合成サイズ剤（商品名：ＮＳ７４：ハリマ化成製）０．２％、硫酸バンド１．０％、紙力増強剤としてポリアクリルアミド（商品名：ＤＳ−９５、星光ＰＭＣ製）０．２％を添加し、紙料とした。合成サイズ剤、硫酸バンド、紙力増強剤は抄紙工程のミキシングボックス〜インレット間に添加した。このようにして抄紙後におけるＪＩＳＰ８２０９による標準離解機で離解した離解パルプのＪ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５２に基づく平均繊維長が０．８〜１．５ｍｍとなるように調成パルプを作製した。この調成パルプを次いで、ツインワイヤー型抄紙機（デュオフォーマー）において抄紙速度５００ｍ／分で抄造し、ＪＩＳ規格による米坪量８３ｇ／ｍ²のクラフト紙を抄造し、ロールコーターにて酸化澱粉を１．５ｇ／ｍ²塗工後（含浸）乾燥し、次いでワインダーにおいて幅１０１０ｍｍ、長さ６０００ｍの巻取りを４本製造した。この原紙の巻取りを用いて製袋工場において袋に加工し、３１５ｍｍ×２５０ｍｍの縦長のクラフト袋を製造し、本発明のクラフト紙の試験試料を作製した。

以下の実施例２〜４、比較例１〜５では、上記のパルプ配合率、酸化澱粉の含浸量を変更した。
（実施例２）
ＮＵＰＫ：４０％、ＰＧＷ：５０％、ＤＩＰ：１０％、酸化澱粉の含浸量：１．８ｇ／ｍ²とした。
（実施例３）
ＮＵＰＫ：３５％、ＰＧＷ：１０％、ＤＩＰ：５５％、酸化澱粉の含浸量：１．０ｇ／ｍ²とした。
（実施例４）
ＮＵＰＫ：３０％、ＰＧＷ：５０％、ＤＩＰ：２０％、酸化澱粉の含浸量：１．５ｇ／ｍ²とした。
（比較例１）
ＮＵＰＫ：５０％、ＰＧＷ：５％、ＤＩＰ：４５％、酸化澱粉の含浸無し、とした。
（比較例２）
ＮＵＰＫ：６０％、ＰＧＷ：３０％、ＤＩＰ：１０％、酸化澱粉の含浸量：１．５ｇ／ｍ²とした。
（比較例３）
ＮＵＰＫ：１０％、ＰＧＷ：８０％、ＤＩＰ：１０％、酸化澱粉の含浸量：１．５ｇ／ｍ²とした。
（比較例４）
ＮＵＰＫ：２５％、ＰＧＷ：６０％、ＤＩＰ：１５％、酸化澱粉の含浸量：０．８ｇ／ｍ²とした。
（比較例５）
ＮＵＰＫ：１５％、ＰＧＷ：８５％、ＤＩＰ：０％、酸化澱粉の含浸量：２．０ｇ／ｍ²とした。

評価方法実施例及び比較例のクラフト紙について下記の方法により評価し、その結果を表１に記載した。
（１）フリーネス
ＪＩＳ Ｐ ８１２１に規定されるカナダ標準形ろ水度試験機を用いて測定した。
（２）透気度
ＪＩＳ Ｐ ８１１７に規定される方法により、原紙の表及び裏から５枚ずつガーレーデンソメーターで測定し、その平均値を小数点以下四捨五入で表示した。
（３）引張り強さ
ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定される方法により、ロードセル式引張り試験機を用いて測定した。
（４）印刷適性
製袋加工時に、袋の最表層にフレキソ印刷を施し、印刷面を肉眼で観察し評価した。
○：紙むけが発生していないもの
△：若干紙向けが発生しているもの
×：紙向けが発生しているもの
（５）触感；手触り感
手触り感は、紙表面を触り下記評価基準で評価した。
○：しっとり感があり、紙表面の手触りが良好である。
△：しっとり感がやや劣り、紙表面の手触り感が悪い。
×：しっとり感がなく、紙表面がざらついている。
（６）クラフト用紙への適用性（表１では適用性と記載）
「重量」（ＪＩＳＰ３４０１）と「紙厚」（ＪＩＳＰ８１１８）とから、クラフト包装用紙への適用性を×、△、○の３段階で評価した。

Claims (5)

1. 原料パルプを叩解処理した調成パルプを用いて抄紙された印刷可能なクラフト包装用紙であって、
   前記調成パルプは、全パルプ成分中のクラフトパルプ成分が２５〜４０重量％とされ、残余成分を古紙パルプと機械パルプとで構成するとともに、当該機械パルプ成分が全パルプ成分中１０〜６０重量％とされ、かつ、抄紙後におけるＪＩＳＰ８２０９による標準離解機で離解した離解パルプのＪ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５２に基づく平均繊維長が０．８〜１．５ｍｍとなるように叩解処理されていることを特徴とするクラフト包装用紙。
2. 前記クラフト包装用紙が、酸化澱粉を含有する表面処理剤が含浸された表面層を有していることを特徴とする請求項１に記載のクラフト包装用紙。
3. 前記表面層が、前記表面処理剤の含浸量が１．０〜１．８ｇ／ｍ²となるようにロールコータによって形成されていることを特徴とする請求項２に記載のクラフト包装用紙。
4. 原料パルプを叩解処理して調成パルプを形成し、この調成パルプを抄紙する印刷可能なクラフト包装用紙の製造方法であって、
   クラフトパルプ、機械パルプ及び古紙パルプを必須とする各原料パルプを、抄紙後におけるＪＩＳＰ８２０９による標準離解機で離解した離解パルプのＪ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．５２に基づく平均繊維長が０．８〜１．５ｍｍとなるようにそれぞれ叩解処理した後、全パルプ成分中の前記クラフトパルプ成分が２５〜４０重量％、この残余成分である前記機械パルプ成分が全パルプ成分中１０〜６０重量％なるように配合して調成パルプを形成する調成工程と、
   前記調製工程で形成された調成パルプを長網又はツインワイヤフォーマで装備した抄紙機で抄紙し、これを加熱可能なカレンダー装置を通して平坦化処理する抄紙工程とを含む工程よりなることを特徴とするクラフト包装用紙の製造方法。
5. 前記カレンダー装置は、金属ロールと弾性ロールによる１〜２段のニップ部を有し、当該金属ロールの表面温度を８０〜１５０℃に保持した状態で平坦化処理することを特徴とする請求項４に記載のクラフト包装用紙の製造方法。