JP5041505B2 - 透明紙原紙 - Google Patents
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Description
透明紙原紙の不透明度を調整する方法としては、例えば、紙の厚み(紙厚)を調整する方法などが考えられる。上記したとおり紙はセルロース繊維が重なり合って構成されているため、紙厚の厚い紙ほど光散乱が増加し不透明度が高くなる。透明紙は、高い透明性を得ることも目的の一つであるが、紙厚が厚く不透明度が高い紙を用いた場合には、紙中に光散乱を減少させる効果のある透明化剤を充填させても透明性が十分に上がらず、目的とするだけの透明性が得られない虞がある。そこで、本発明の透明紙原紙においては、紙厚を120μm以下に調整することが好ましく、紙厚を120μm以下に調整することにより不透明度を満足させる透明紙原紙を得ることが容易になる。
本発明において、透明紙原紙のJAPAN TAPPI No.67に準じて測定する吸油度の値を満足させる方法としては、特に制限するものではないが、例えば、使用する紙薬品のうち、高分子化合物を主体とするものの添加量を調整する方法などが考えられる。紙を抄造する際に使用する紙力剤、サイズ剤などの薬品で高分子化合物を主原料とするものは油成分の浸透を阻害する作用があり、このため高分子化合物を主原料とする紙薬品の添加量が多すぎるとJAPAN TAPPI No.67に準じて測定する吸油度が1.0秒を上回る場合がある。このため、高分子化合物を主原料とする紙薬品を本発明の透明紙原紙に用いる場合には、添加量を原料パルプ100重量部に対し、好ましくは2.0重量部以下、より好ましくは1.5重量部以下とすることで、JAPAN TAPPI No.67に準じて測定する吸油度と紙薬品の効果とのバランスが調整しやすくなる。
透明紙原紙に透明化剤を塗工、若しくは含浸する際には、透明化剤の偏りを防ぐため透明紙原紙を高テンションで走行させるのが一般的である。このため、透明加工時における紙切れなどのトラブルを防止するために、透明紙原紙に十分な強度が求められる。また、透明化工後の透明紙を窓付き封筒の窓部や透明包装紙として用いる際に紙破れなどを防止するためには、透明紙原紙の段階でも十分な強度が必要となる。
また、本発明の透明紙原紙は、紙中に含まれる填料比率を、紙の乾燥重量に対して3重量%以下とすることで、透明紙越しに文字や数字を読み取り易い透明紙を得ることができる。填料は、機能性材料として様々な特性を持つものがあり、製紙原料として多く使用されているが、填料を透明紙に使用すると填料部分が光を隠蔽するため不透明度が高くなりやすい。加えて、透明化剤を透明紙原紙に含浸、又は塗工しても填料部分は紙が十分に透明にならず透明紙越しの文字や数字の読み取りに支障を来し記載内容を読み誤る虞があるため、透明紙原紙には原料として填料を添加しないことが一般的である。しかしながら、特殊な機能を持たせるために透明紙原紙の原料として填料を少量添加する必要があったり、また、透明紙原紙の原料として古紙パルプを用いる際に古紙由来の填料が透明紙原紙に含まれてしまう場合などもあり、透明紙原紙への填料の混入が避けられないことがある。填料を用いないことが最も好ましいが、少量の添加であれば不透明度や文字の読み取り性に大きな影響はなく、商品として提供するのに十分な品質が保持出来る。
古紙パルプは、資源保護の観点からその使用が促進されており、透明紙原紙においても原料パルプとして使用が求められているが、古紙パルプは様々な原料を由来とするため成分中に多量の填料を含んでいることがある。、そこで、本発明においては、抄紙後の透明紙原紙中に填料が含まれ過ぎないように、古紙の由来を確認するか、又は、原料パルプ中の古紙パルプの配合比率を40重量%以下とすることが好ましい。原料パルプ中の古紙パルプの配合比率を40重量%以下とすることで、透明紙原紙の紙中に含まれる填料比率を、紙の乾燥重量に対して3重量%以下とすることができる。
(前段に含まれるため削除)
本発明の透明紙原紙に使用する原料は特に限定されるものではなく、パルプとしては、木材チップを原料とするクラフトパルプ、サルファイトパルプ、ソーダパルプ等の化学パルプ、セミケミカルパルプ、ケミメカニカルパルプ等の半化学パルプ、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ等の機械パルプ、あるいはケナフ等を原料とする非木材繊維パルプ、あるいは古紙パルプなど一般的なパルプから1種又は2種以上を適宜選択して使用することができる。
本発明の透明紙原紙に使用するサイズ剤としては、本発明の所望の効果を損なわない範囲で一般的なサイズ剤のうちあらゆるものが使用できる。例えば、ロジンサイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、スチレン系サイズ剤、並びに中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸、アルキルケテンダイマーなどが使用できる。また、適当なサイズ剤と、硫酸バンド、カチオン澱粉などの繊維への定着剤とを組み合わせて使用することができる。
本発明の透明紙原紙に使用する紙力剤としては、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、一般的な紙力剤のうちあらゆるものが使用できる。例えば、各種澱粉、およびポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリアミド・ポリアミン、尿素ホルマリン樹脂、メラミンホルマリン樹脂、植物ガム、ポリビニルアルコール、ラテックス、ポリエチレンオキサイド、ポリアミド樹脂などの内の1種あるいは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
本発明の透明紙原紙を抄造する際に使用するサイズ剤、紙力剤以外の薬品としては、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、一般的な製紙薬品のうちあらゆるものが使用できる。例えば、染料、pH調節剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤、歩留まり向上剤、各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の濾水向上剤、湿潤紙力向上剤などの抄紙用内添助剤を目的に応じて適宜添加することも可能である。
本発明では、必要に応じてカレンダ設備を使用することができる。カレンダ設備としては、マシンカレンダ、ソフトカレンダ、スーパーカレンダ、グロスカレンダ等が使用できるが、カレンダ加工は、紙を押しつぶすことにより紙の表面を高平滑にするため紙の密度が高くなり、JAPAN TAPPI No.67に準じて測定する吸油度が1.0秒を上回り、透明化剤の浸透を阻害する場合がある。そのため、本発明の透明紙原紙をカレンダ設備にてカレンダ加工する際には、平滑性と密度、及びJAPAN TAPPI No.67に準じて測定する吸油度のバランスを考慮して操業することが望ましい。
本発明の抄紙方法においては、長網抄紙機、ツインワイヤ抄紙機、コンビネーション抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機など、製紙業界で公知の抄紙機を適宜使用できる。ここで、本発明の透明紙原紙を抄造する際には、ヤンキー抄紙機で抄造することが特に効果的である。ヤンキー抄紙機は乾燥工程において、湿紙をヤンキードライヤの表面に圧接させて紙の表面を鏡面仕上げにするため、他の抄紙機に比べて紙の表面の微小な凹凸が極度に少なく、高平滑のいわゆる純白ロール紙を得られる特徴がある。ヤンキー抄紙機を用いれば、紙の密度を高くすることなしに表面が高平滑な紙を容易に得ることができ、本発明の透明紙原紙を抄造するのに好適である。紙に平滑度を付与する方法としてはカレンダ加工もあるが、カレンダ加工では紙が押しつぶされ高密度の紙になるため吸油度が高くなり、透明化剤の浸透が悪化する場合がある。
LBKP(CSF500ml)50重量部、NBKP(CSF600ml)30重量部、古紙パルプ20重量部を混合攪拌し、混合パルプ中の繊維長を繊維長分布測定器(Fiber Size Analyzer、FS−200、Kajaani社製)で測定し、数平均繊維長が0.62mmであるパルプスラリーを得た。この混合パルプのパルプ総量100重量部に対して、カチオン化澱粉(日本食品化工(株)製 ネオタック#53)0.5重量部、サイズ剤(荒川化学工業(株)製 サイズパイン N−771)0.3重量部、ポリアクリルアミド系紙力剤(ハリマ化成(株)製 ハーマイド EX300F)0.2重量部、を加え攪拌し、長網ヤンキー式抄紙機にて透明紙原紙を作成し、米坪が60g/m2、紙厚が0.080mm、不透明度が76.8%、吸油度が0.7秒、平滑度が120秒の透明紙原紙を得た。次いで、引張強度、引裂強度、破裂強度、耐折強度を測定し、その後、合成樹脂系の透明化剤クラリデンDC(大和化学工業(株)製:脂環族飽和炭化水素系樹脂)と希釈溶媒クラリデンS(大和化学工業(株)製:脂肪族系炭化水素溶媒)とを、クラリデンDC:クラリデンS=56:1の割合で混合した透明化剤をバーコータで乾燥重量30g/m2の塗工量を片面に塗布し、220℃で10秒間乾燥し透明紙を得た。次いで、不透明度を測定し、外観、紙越しの読み取り性を評価した。
透明化剤としてTA38−104A(日立化成ポリマー(株)製:脂環族飽和炭化水素系樹脂)とした以外は、実施例1と同様とした。
透明化剤としてTA38−104B(日立化成ポリマー(株)製:脂環族飽和炭化水素系樹脂)とした以外は、実施例1と同様とした。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.63mmに調整し、米坪が90g/m2、紙厚が0.120mmの透明紙原紙を得た以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が79.9%、平滑度が110秒、吸油度が0.8秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.61mmに調整し、米坪が80g/m2、紙厚が0.100mmの透明紙原紙を得た以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が78.5%、平滑度が120秒、吸油度が0.7秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.61mmに調整し、長網抄紙機で抄紙して米坪が75g/m2、紙厚が0.060mmの透明紙原紙を得た以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が79.8%、平滑度が50秒、吸油度が0.6秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.63mmに調整した以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が78.6%、平滑度が70秒、吸油度が0.7秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.61mmに調整し、混合パルプのパルプ総量100重量部に対して、カチオン化澱粉(日本食品化工(株)製 ネオタック#53)1.0重量部、サイズ剤(荒川化学工業(株)製 サイズパイン N−771)0.6重量部、ポリアクリルアミド系紙力剤(ハリマ化成(株)製 ハーマイド EX300F)0.4重量部を加えた以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が77.5%、平滑度が125秒、吸油度が0.9秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.62mmに調整し、混合パルプのパルプ総量100重量部に対して、カチオン化澱粉(日本食品化工(株)製 ネオタック#53)0.8重量部、サイズ剤(荒川化学工業(株)製 サイズパイン N−771)0.5重量部、ポリアクリルアミド系紙力剤(ハリマ化成(株)製 ハーマイド EX300F)0.3重量を加えた以外は実施例1と同様とした。、得られた透明原紙は、不透明度が77.5%、平滑度が80秒、吸油度が0.8秒の紙であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を1.00mmに調整した以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が76.8%、平滑度が96秒、吸油度が0.7秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.88mmに調整した以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が76.5%、平滑度が80秒、吸油度が0.6秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.49mmに調整した以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、、不透明度が76.5%、平滑度が80秒、吸油度が0.6秒であった。
LBKP(CSF500ml)30重量部、NBKP(CSF400ml)30重量部、古紙パルプ40重量部を混合攪拌して得た数平均繊維長が0.62mmであるパルプスラリーを用いた以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が77.0%、平滑度が80秒、吸油度が0.8秒であった。
LBKP(CSF500ml)40重量部、NBKP(CSF400ml)25重量部、古紙パルプ35重量部を混合攪拌して得た数平均繊維長が0.62mmであるパルプスラリーを用いた以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が76.8%、平滑度が80秒、吸油度が0.8秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.62mmに調整し、米坪が90g/m2、紙厚が0.121mmの透明紙原紙を得た以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が80.1%、平滑度が110秒、吸油度が0.7秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.65mmに調整し、米坪が90g/m2、紙厚が0.150mmの透明紙原紙を得た以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が90.2%、平滑度が120秒、吸油度が0.8秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.66mmに調整した以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が76.8%、平滑度が48秒、吸油度が0.7秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.67mmに調整した以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が77.0%、平滑度が35秒、吸油度が0.8秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.70mmに調整し、混合パルプのパルプ総量100重量部に対して、カチオン化澱粉(日本食品化工(株)製 ネオタック#53)0.4重量部、サイズ剤(荒川化学工業(株)製 サイズパイン N−771)1.1重量部、ポリアクリルアミド系紙力剤(ハリマ化成(株)製 ハーマイド EX300F)0.6重量を加えた以外は実施例1と同様とした。得られた透明紙原紙は、不透明度が77.5%、平滑度が80秒、吸油度が1.1秒であった。
パルプスラリーの数平均繊維長を0.70mmに調整し、混合パルプのパルプ総量100重量部に対して、カチオン化澱粉(日本食品化工(株)製 ネオタック#53)0.8重量部、サイズ剤(荒川化学工業(株)製 サイズパイン N−771)1.5重量部、ポリアクリルアミド系紙力剤(ハリマ化成(株)製 ハーマイド EX300F)0.7重量部を加えた以外は実施例1と同様とした得られた透明紙原紙は、不透明度が77.2%、平滑度が122秒、吸油度が2.5秒であった。
A:クラリデンDC
B:TA38−104A
C:TA38−104B
また、「抄紙機」の項目は透明紙原紙を抄造する際に用いた抄紙機の種類を示しており、「ヤンキー」はヤンキー抄紙機を用いて抄紙を行いヤンキードライヤにて圧接処理を施したという意味であり、「長網」は長網抄紙機を用いて抄紙を行いカレンダにて平滑処理を施したという意味である。なお、各図中の吸油度、不透明度、平滑度、引張強度、引裂強度、破裂強さ、耐折強さ、填料比率の測定方法、及び地合、紙越しの読み取り性の評価基準は以下の通りである。
1)吸油度:JIS P−8111の規定に従い調湿した透明紙原紙を、JAPAN TAPPI No.67の規定に従い吸油度を測定した。
2)不透明度:JIS P−8111の規定に従い調湿した透明紙原紙をJIS P−8138の規定に従い不透明度を測定した。また、透明加工後の透明紙の評価は、下記の判定基準にて評価した
良好:不透明度が22%未満
不良:不透明度が22%以上
3)平滑度:JIS P−8111の規定に従い調湿した透明紙原紙をJAPAN TAPPI No.5−2に準じて測定した。
4)引張強度:JIS P−8111の規定に従い調湿した透明紙原紙をJIS−P 8116の規定に従い引張強度を測定し、下記の判定基準にて評価した。
良好:縦方向の測定値が3.0kN/m以上、且つ横方向の測定値が2.0kN/m以上
不良:縦方向の測定値が3.0kN/m未満、もしくは横方向の測定値が2.0kN/m未満
5)引裂強度:JIS P−8111の規定に従い調湿した透明紙原紙をJIS−P 8116の規定に従い引裂強度を測定し、下記の判定基準にて評価した。
良好:縦方向の測定値が250mN以上、且つ横方向の測定値が300mN以上
不良:縦方向の測定値が250mN未満、もしくは横方向の測定値が300mN未満
6)破裂強さ:JIS P−8111の規定に従い調湿した透明紙原紙をJIS−P 8112の規定に従い引裂強度を測定し、下記の判定基準にて評価した。
良好:測定値が120kPa以上
不良:測定値が120kPa未満
7)耐折強さ:JIS P−8111の規定に従い調湿した透明紙原紙をJIS−P 8115の規定に従い耐折回数を測定し、下記の判定基準にて評価した。
良好:縦方向の測定値が40回以上、且つ横方向の測定値が25回以上
不良:縦方向の測定値が40回未満、もしくは横方向の測定値が25回未満
8)填料比率:JIS−P 8128の規定に従い紙の灰分量を測定し、紙中に含まれる填料比とした。
○:地合の均一性に優れている。
△:地合がほぼ均一、またはムラはあるが目立たないレベル。
×:地合が悪く、外観が優れない。
10)紙越しの読み取り性:得られた透明紙越しに透明紙の下に置いた紙の文字や数字が読みとれるか否かを、目視にて評価した。
○:透明紙越しの文字や数字が間違いなく読み取れる。
×:透明紙越しの文字や数字を読み誤る場合がある。
Claims (4)
- パルプを主体とし、使用するパルプのCSFは400ml以上、JIS P 8138に準じて測定する不透明度が80%以下、密度が0.6〜0.8g/cm3であり、且つ、少なくとも片方の面のJAPAN TAPPI No.5−2に準じて測定する平滑度が50秒以上、JAPAN TAPPI No.67に準じて測定する吸油度が1.0秒以下である脂肪族系炭化水素溶媒を用いた透明化剤を塗工する塗工用透明紙原紙。
- パルプ総量中の数平均繊維長が、0.5mm乃至1.0mmであることを特徴とする、請求項1に記載の脂肪族系炭化水素溶媒を用いた透明化剤を塗工する塗工用透明紙原紙。
- 紙中に含まれる填料が、紙の乾燥重量に対して3重量%以下であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の脂肪族系炭化水素溶媒を用いた透明化剤を塗工する塗工用透明紙原紙。
- パルプを主体とした原料をヤンキードライヤを備えた抄紙機において抄紙し、ヤンキードライヤに圧接して乾燥することから得られることを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の脂肪族系炭化水素溶媒を用いた透明化剤を塗工する塗工用透明紙原紙。
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