JP5357577B2 - Processed paper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工紙に関し、詳細にはクッション性、防滑性及び表面強度に優れ、段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工、貼合及び製函適性に優れた加工紙に関する。 The present invention relates to a processed paper, and more particularly to a processed paper excellent in cushioning properties, anti-slip properties and surface strength, and excellent in processing, laminating and boxing suitability to corrugated cardboard sheets, corrugated cardboard packaging containers, interior packaging containers and the like.
従来、例えば電化製品やガラス瓶などの梱包には、内部の製品に作用する擦れや衝撃などを緩和させるため、成形性が良く安価で軽量な発泡スチロールを用いることによって製品が固定され、不織布等により製品が包装されるのが一般的である。 Conventionally, for example, in the packaging of electrical appliances and glass bottles, the product is fixed by using a low-cost and lightweight foamed polystyrene with good moldability in order to alleviate rubbing and impact acting on the internal product. Is generally packaged.
しかしながら、このような発泡スチロールは、廃棄に際し環境への負荷が大きいといった不都合がある。周知のように、発泡スチロールを焼却処理によって廃棄するとなると、燃焼カロリーが高いことから焼却炉を損傷させることになり、また黒煙や汚染物質となって大気汚染を引き起こすことにもなる。一方、発泡スチロールを埋立て処理によって廃棄するとなると、この発泡スチロールは難分解性で嵩高であることから、そのまま土壌中に残留し、埋立て処分場の寿命を短縮させることになる。そこで、最近では、このような発泡スチロールの分別回収やリサイクル等が検討されているが、回収やリサイクルには多額のコストを要する等の理由により、根本的な対策を構築するまでに至っていないのが実情である。 However, such a polystyrene foam has a disadvantage that it has a large environmental load when discarded. As is well known, if the styrene foam is discarded by incineration, the incinerator will be damaged due to high combustion calories, and air pollution will also occur as black smoke and pollutants. On the other hand, when the expanded polystyrene is discarded by the landfill process, the expanded polystyrene is hardly decomposable and bulky, so that it remains in the soil as it is and shortens the life of the landfill disposal site. Therefore, recently, such fractional collection and recycling of polystyrene foam has been studied, but fundamental measures have not yet been established due to the high cost of collection and recycling. It is a fact.
これに対し、紙は燃焼カロリーが低く、燃焼による煤煙や有害物質の発生が少なく、易分解性を有することから、発泡スチロールに代えて、断熱性や保温性を有する紙を開発する試みがなされてきている。 In contrast, paper is low in calories burned, generates little smoke and harmful substances due to combustion, and is easily decomposable. Therefore, attempts have been made to develop paper with heat insulation and heat retention instead of foamed polystyrene. ing.
特に、クッション性及び防滑性の優れた紙として、熱により発泡する発泡性マイクロカプセルを使用した発泡紙が各種提案されている。この発泡性マイクロカプセルとしては、例えば、メタクリル酸とスチレンの共重合体、アクリロニトリルとスチレンの共重合体、塩化ビニリデン等の熱可塑性合成樹脂などからなる微細粒子外殻内にブタンガス等の低沸点剤を封入したものであり、加熱により外殻が軟化し、低沸点溶剤が気化して膨張することで、中空の独立気泡であるマイクロバルーンを形成するものが開発されている(特公昭44−7344号公報参照)。 In particular, various types of foamed paper using foamable microcapsules that foam by heat have been proposed as paper having excellent cushioning properties and slip resistance. Examples of the foamable microcapsules include a low-boiling agent such as butane gas in a fine particle outer shell made of a copolymer of methacrylic acid and styrene, a copolymer of acrylonitrile and styrene, a thermoplastic synthetic resin such as vinylidene chloride, and the like. In particular, a microballoon that is a hollow closed cell is formed by softening the outer shell by heating and vaporizing and expanding the low boiling point solvent (Japanese Patent Publication No. 44-7344). No. publication).
従来、このような発泡性マイクロカプセルを使用して、紙にクッション性及び防滑性をもたせる方法としては、熱発泡性粒子をパルプ原料に混合して紙を抄造する内添抄紙方法や、紙製造工程途中で多くの水分を保有する湿潤状態の湿紙に熱発泡性粒子をスプレー又は含浸する方法等が知られている。 Conventionally, using such foamable microcapsules, as a method of imparting cushioning and anti-slip properties to paper, an internally-added papermaking method for making paper by mixing thermally foamable particles with pulp raw materials, and paper manufacturing There is known a method of spraying or impregnating thermally foamable particles on a wet paper that retains a large amount of water during the process.
しかし、このような方法で製造された発泡紙は、いずれも発泡性マイクロカプセルが発泡して紙層全体がポーラスとなっており、マイクロカプセルが発泡したマイクロバルーンによりパルプ繊維間結合が妨げられるため、紙力や紙層間の剥離強度が大きく低下し、これにより紙が破れたり裂けたりし易いという不都合がある。 However, all of the foamed paper produced by such a method has foamable microcapsules foamed so that the entire paper layer becomes porous, and the microballoons in which the microcapsules are foamed prevent the binding between pulp fibers. The paper strength and the peel strength between the paper layers are greatly reduced, which causes the disadvantage that the paper is easily torn or torn.
すなわち、上記により得られた発泡紙を加工してクッション・防滑用の包装容器として用いた場合、
(a)発泡したマイクロバルーンが繊維間の結合を阻害する結果、包装容器としての圧縮強度や破裂強度が低下し、包装容器として必要な強度を確保できないため、包装容器が潰れてしまう、
(b)紙層間の剥離強度が低く、紙の層間剥離により包装容器のジョイント部分やフラップ部分で剥れが発生する、
(c)表面強度が弱く、輸送及び移動時の擦れにより、包装容器の表面に紙剥け、破れが発生する、
(d)熱発泡性粒子が紙層全体に分布してポーラスな性状となっているため、貼合及び製函時に接着剤を多く吸収してしまい、その結果、接着剤が必要以上に消費され、コスト高に繁がる、
(e)紙層内に多量に吸収された接着剤によって、発泡紙本来の断熱性が低下する、
などの不都合が生じるため、クッション・防滑用の包装容器に用いる紙としての適性がない。
That is, when the foamed paper obtained above is processed and used as a cushion / anti-slip packaging container,
(A) As a result of the foamed microballoon hindering the bonding between the fibers, the compressive strength and rupture strength as the packaging container are reduced, and the strength necessary for the packaging container cannot be ensured, so that the packaging container is crushed.
(B) The peeling strength between the paper layers is low, and peeling occurs at the joint part and the flap part of the packaging container due to the paper peeling.
(C) The surface strength is weak, and the surface of the packaging container is peeled and torn due to rubbing during transportation and movement.
(D) Since the heat-expandable particles are distributed throughout the paper layer and have a porous property, a large amount of adhesive is absorbed during bonding and box making, and as a result, the adhesive is consumed more than necessary. , Expensive to thrive,
(E) Due to the adhesive absorbed in a large amount in the paper layer, the original heat insulating property of the foamed paper is lowered.
Inconveniences such as this occur, so it is not suitable as a paper for use in a cushion / anti-slip packaging container.
そこで、熱発泡性粒子を含有した塗工液を紙表面にオフマシン又はオンマシン上で塗工することで、発泡紙を得る技術も発明されている(特開2008−266799号公報、特開平10−204797号公報、特開平10−21962号公報参照)。このような熱発泡性粒子の紙への塗工による発泡紙の製造は、熱発泡性粒子単体では紙に定着しないため、熱発泡性粒子とバインダとからなる塗工液を塗工機により紙へ塗工した後、加熱発泡させることにより行わなければならない。 Therefore, a technique for obtaining foamed paper by applying a coating liquid containing thermally foamable particles on the surface of the paper off-machine or on-machine has been invented (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-266799, Japanese Patent Laid-Open No. No. 10-204797, Japanese Patent Laid-Open No. 10-21962). In the production of foamed paper by applying such heat-expandable particles to paper, the heat-expandable particles alone are not fixed to the paper, so a coating liquid consisting of heat-expandable particles and a binder is applied to the paper by a coating machine. After coating, it must be done by heating and foaming.
しかしながら、この方法は、上記バインダにより熱発泡性粒子の発泡倍率が抑制され、熱発泡性粒子が適切に発泡することによって発現するクッション性及び防滑性が低下することになる。 However, in this method, the expansion ratio of the heat-expandable particles is suppressed by the binder, and the cushioning property and the anti-slip property that are exhibited when the heat-expandable particles are appropriately expanded are lowered.
また、熱発泡性粒子の添加率を多くした場合には、発泡紙のコストが高くなることに加え、熱発泡性粒子によって紙の表面強度及び印刷適性が低下することになる。 Further, when the addition ratio of the heat-foamable particles is increased, the cost of the foamed paper is increased, and the surface strength and printability of the paper are lowered by the heat-foamable particles.
さらに、紙表面に熱発泡性粒子を含有した塗工液を塗工する方法は、塗工という手段に起因して塗工量が一定量以下に制限されることから、塗工層の厚みも薄く、かつ熱発泡性粒子自体の塗工量も制限される結果、クッション性及び防滑性という点では前述の内添法や含浸法よりも劣り、実用化には至っていない。 Furthermore, the method of applying a coating liquid containing thermally foamable particles on the paper surface is limited to a certain amount or less due to the means of coating, so the thickness of the coating layer is also As a result of being thin and restricting the coating amount of the heat-expandable particles themselves, they are inferior to the aforementioned internal addition method and impregnation method in terms of cushioning properties and anti-slip properties, and have not yet been put into practical use.
本発明は、これらの不都合に鑑みてなされたものであり、クッション性及び表面強度に優れ、段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工、貼合及び製函適性に優れた加工紙の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of these disadvantages, and is excellent in cushioning properties and surface strength, processed paper excellent in processing, bonding and boxing suitability to corrugated sheet, corrugated packaging container, interior packaging container, etc. The purpose is to provide.
上記課題を解決するためになされた発明は、
基紙と、この基紙の少なくとも片面に設けられる塗工層を備える加工紙において、
上記塗工層が、水性樹脂エマルジョン、熱発泡性粒子、パルプ及びバインダを含有する塗工液の塗布により形成されており、
上記水性樹脂エマルジョンが、分子内にカルボキシル基を有する高分子乳化剤を含み、
塗工層表面のJIS−P8147(1994)に準じて測定した静摩擦係数が、0.10以上0.25以下であり、
塗工層表面のJIS−P8147(1994)に準じて測定した滑り角度が、12度以上20度以下であることを特徴とする。
The invention made to solve the above problems is
In a processed paper comprising a base paper and a coating layer provided on at least one side of the base paper,
The coating layer is formed by application of a coating liquid containing an aqueous resin emulsion, thermally foamable particles, pulp and binder,
The aqueous resin emulsion contains a polymer emulsifier having a carboxyl group in the molecule,
The static friction coefficient measured according to JIS-P8147 (1994) of the coating layer surface is 0.10 or more and 0.25 or less,
The slip angle measured according to JIS-P8147 (1994) on the coating layer surface is 12 degrees or more and 20 degrees or less.
当該加工紙は、塗工層の形成のための塗工液にパルプが含有されていることから、このパルプがバインダによる熱発泡性粒子の発泡抑制作用を減少し、適切かつ効果的な熱発泡性粒子の発泡によってクッション性を高めることができる。また、当該加工紙は、塗工液に水性樹脂エマルジョンを含有し、この水性樹脂エマルジョンが分子内にカルボキシル基を備える高分子乳化剤を有することから、表面の強度を高めることができると共に、防滑性を向上することができる。さらに、当該加工紙は、塗工層表面の静摩擦係数及び滑り角度を上記範囲とすることで、梱包等の加工紙を扱う作業性が向上する、擦れによる梱包物の傷つき・汚れの付着が防止される、印刷適正が向上される、加工紙自体の耐摩耗性が向上する等の作用を奏することができる。 Since the processed paper contains pulp in the coating liquid for forming the coating layer, this pulp reduces the foaming suppression action of the thermally foamable particles by the binder, and appropriate and effective thermal foaming. Cushioning property can be improved by foaming the conductive particles. In addition, the processed paper contains an aqueous resin emulsion in the coating liquid, and since this aqueous resin emulsion has a polymer emulsifier having a carboxyl group in the molecule, the strength of the surface can be increased and anti-slip properties can be obtained. Can be improved. Furthermore, the processed paper improves the workability of handling processed paper such as packaging by setting the coefficient of static friction and the sliding angle of the coating layer surface within the above ranges, and prevents the package from being damaged or contaminated by rubbing. It is possible to achieve effects such as improved printing suitability and improved wear resistance of the processed paper itself.
上記塗工層は、基紙の表面に設けられる下塗り層及びこの下塗り層の表面に設けられる少なくとも1層の上塗り層を備えており、
この下塗り層が、熱発泡性粒子、パルプ及びバインダを含有する下塗り層用塗工液を塗布することにより形成され、
この上塗り層が、水性樹脂エマルジョンを含有する上塗り層用塗工液を塗布することにより形成されているとよい。
The coating layer includes an undercoat layer provided on the surface of the base paper and at least one overcoat layer provided on the surface of the undercoat layer,
This undercoat layer is formed by applying an undercoat layer coating solution containing thermally foamable particles, pulp and binder,
The topcoat layer may be formed by applying a topcoat layer coating solution containing an aqueous resin emulsion.
このように塗工層をこのような下塗り層及び上塗り層と成分を分けて少なくとも2層設けることにより、上述の作用をさらに効果的に発現させることができる。すなわち下塗り層において、熱発泡性粒子及びバインダによりクッション性を高め、上塗り層により表面の強度を高めかつ適切な滑り適正を発現させることができる。 Thus, by providing the coating layer with at least two layers separately from the undercoat layer and the overcoat layer, the above-described action can be more effectively expressed. That is, in the undercoat layer, the cushioning property can be enhanced by the thermally foamable particles and the binder, the surface strength can be enhanced by the overcoat layer, and appropriate sliding suitability can be expressed.
上記下塗り層用塗工液に含有されるパルプの熱発泡性粒子に対する配合比(乾燥質量比)としては0.1/99.9以上5.0/95.0以下が好ましく、上記熱発泡性粒子の平均粒子径としては15μm以上20μm以下が好ましい。このように、パルプの熱発泡性粒子に対する配合比及び熱発泡性粒子の平均粒子径を上記範囲とすることで、各熱発泡性粒子を均一でムラのない好適な発泡を発現させることができるため、下塗り層におけるクッション性を更に高めることができる。 The blending ratio (dry mass ratio) of the pulp contained in the undercoat layer coating liquid to the heat-foamable particles is preferably 0.1 / 99.9 or more and 5.0 / 95.0 or less, and the heat-foamability. The average particle diameter of the particles is preferably 15 μm or more and 20 μm or less. Thus, by setting the blending ratio of the pulp to the heat-expandable particles and the average particle diameter of the heat-expandable particles within the above range, each heat-expandable particle can be made uniform and suitable foaming can be expressed. Therefore, the cushioning property in the undercoat layer can be further improved.
上記下塗り層用塗工液に含有されるバインダは、主成分としてスチレン・ブタジエン共重合(SBR)ラテックスを含むとよい。このように、下塗り層用塗工液にバインダの主成分としてSBRラテックスを用いることで、バインダとして必要な強度及び接着性を確保しつつ、バインダによる熱発泡性粒子の発泡を妨げを抑えることができクッション性を向上させることができる。 The binder contained in the undercoat layer coating liquid may contain styrene / butadiene copolymer (SBR) latex as a main component. Thus, by using SBR latex as the main component of the binder in the coating liquid for the undercoat layer, it is possible to suppress the foaming of the thermally foamable particles by the binder while ensuring the necessary strength and adhesiveness as the binder. And cushioning can be improved.
上記下塗り層用塗工液に含有されるバインダの熱発泡性粒子及びパルプの混合物に対する配合比(乾燥質量比)としては、20/100以上60/100以下が好ましい。このように、下塗り層用塗工液中のバインダが上記配合比率を有することで、適当な接着力を確保しつつ、熱発泡性粒子の発泡を可能にするため、クッション性を向上させることができる。 The blending ratio (dry mass ratio) of the binder contained in the undercoat layer coating solution to the mixture of thermally foamable particles and pulp is preferably 20/100 or more and 60/100 or less. As described above, the binder in the coating liquid for the undercoat layer has the above-mentioned blending ratio, so that it is possible to foam the thermally foamable particles while ensuring an appropriate adhesive force. it can.
上記下塗り層用塗工液の塗工量としては、上記基紙片面当りの固形分で0.4g/m2以上10g/m2以下が好ましい。このように、下塗り層用塗工液の塗工量を上記範囲とすることで、下塗り層において必要なクッション性を更に効果的に発現させることができる。 The coating amount of the undercoat layer coating solution is preferably 0.4 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less in terms of solid content per one side of the base paper. As described above, by setting the coating amount of the coating liquid for the undercoat layer within the above range, the cushioning properties necessary for the undercoat layer can be expressed more effectively.
なお、本発明において「下塗り層の表面」とは、基紙の表面に設けられる下塗り層の界面であって、基紙と接する界面(裏面)と反対側の界面をいう。 In the present invention, the “surface of the undercoat layer” refers to an interface of the undercoat layer provided on the surface of the base paper and an interface opposite to the interface (back surface) in contact with the base paper.
以上説明したとおり、本発明によれば、優れたクッション性、防滑性及び表面強度を有する加工紙を得ることができ、これにより、段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工、貼合及び製函適性に優れた加工紙を得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a processed paper having excellent cushioning properties, anti-slip properties, and surface strength, which enables processing and sticking to corrugated cardboard sheets, corrugated packaging containers, interior packaging containers, and the like. It is possible to obtain a processed paper excellent in suitability and box making.
また、本発明に係る加工紙は、例えば板紙及び発泡紙の貼り合わせ等の手段を講じることなく、クッション性及び防滑性に優れるため、工程の簡略化が図れる。さらに、当該加工紙は、表面強度も優れているので、従来の発泡紙では表面強度が弱いために用いることができなかった輸送、保管、保護のために用いられるクッション性及び防滑性に優れた段ボール包装容器、内装包装容器等の包装容器に用いることができ、このような包装容器に用いても罫線割れ等の不都合を発生することがない。 In addition, the processed paper according to the present invention is excellent in cushioning properties and anti-slip properties without taking measures such as bonding of paperboard and foamed paper, so that the process can be simplified. Furthermore, since the processed paper is also excellent in surface strength, it has excellent cushioning properties and anti-slip properties used for transportation, storage and protection, which could not be used because conventional foamed paper has low surface strength. It can be used for packaging containers such as cardboard packaging containers and interior packaging containers, and even when used for such packaging containers, problems such as ruled line cracking do not occur.
特に、当該加工紙によれば、上述した段ボールの容器にビンや缶類等を収納する際に、ビンや缶類の表面のラベルなどが容器表面との擦れにより汚れることを防止でき、優れたクッション性を備えている。 In particular, according to the processed paper, when storing bottles, cans, etc. in the above-mentioned corrugated cardboard container, it is possible to prevent the labels on the surface of the bottles, cans, etc. from being soiled by rubbing with the container surface. Has cushioning properties.
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。なお、本発明に係る加工紙は、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内において、その構成を適宜変更できることはいうまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. It should be noted that the processed paper according to the present invention is not limited to the following embodiment, and it is needless to say that the configuration can be changed as appropriate without departing from the scope of the claims.
当該加工紙は、基紙と、この基紙の片面に設けられる塗工層を有している。この塗工層は、基紙の表面に設けられる下塗り層と、この下塗り層の表面に設けられる上塗り層との2層を備えている。以下、基紙、下塗り層及び上塗り層の順に説明する。 The processed paper has a base paper and a coating layer provided on one side of the base paper. This coating layer includes two layers, an undercoat layer provided on the surface of the base paper and an overcoat layer provided on the surface of the undercoat layer. Hereinafter, the base paper, the undercoat layer, and the overcoat layer will be described in this order.
(基紙)
当該基紙は、表層と、裏層と、これらの表層及び裏層間に配置される中層からなる3層の紙層により構成されている。
(Base paper)
The base paper is composed of a three-layer paper layer including a surface layer, a back layer, and an intermediate layer disposed between the surface layer and the back layer.
当該加工紙は、輸送、保管、保護等のために用いられる断熱性、保護性及び保温性に優れた段ボール包装容器、内装包装容器等の包装容器に加工され使用されるため、抜き加工適性や貼合・製函適性に優れ、かつ包装容器として適切な強い強度を有することが要求される。 Since the processed paper is processed and used in packaging containers such as cardboard packaging containers and interior packaging containers that are excellent in heat insulation, protection, and heat retention used for transportation, storage, protection, etc. It is required to have excellent strength for bonding and box making and suitable strength as a packaging container.
そのため、表層は、(1)段ボール包装容器、内装包装容器等への加工時の罫線割れを防止する、(2)高い表面強度を有し、内容物を輸送、保管及び保護する、(3)中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダを含有する塗工液に対する塗工適性を有する、(4)印刷適性を確保する等の役目を担う層である。 Therefore, the surface layer (1) prevents cracking of ruled lines during processing into corrugated cardboard packaging containers, interior packaging containers, etc. (2) has high surface strength, transports, stores and protects the contents, (3) This layer has coating suitability for a coating liquid containing hollow inorganic particles, thermally foamable particles, and a binder, and (4) ensures printing suitability.
表層の製造方法としては、原料パルプに硫酸バンド及びサイズ剤を適量添加し、原料スラリーを生成し、この原料スラリーを抄くことによって行うことができる。 The surface layer can be produced by adding an appropriate amount of a sulfuric acid band and a sizing agent to the raw pulp, generating a raw slurry, and making the raw slurry.
表層の原料パルプとしては、例えば
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ;
ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGW)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)などの機械パルプ;
茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ又は離解・脱墨・漂白古紙パルプ;
ケナフ、麻、葦等の非木材繊維から化学的又は機械的に製造されたパルプ
等の公知の種々のパルプを使用することができる。
Examples of surface pulp include hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), softwood unbleached kraft pulp (NUKP), and hardwood semi-bleached kraft pulp (LSBKP) , Chemical pulp such as conifer semi-bleached kraft pulp (NSBKP), hardwood sulfite pulp, conifer sulfite pulp;
Stone Grand Pulp (SGP), Pressurized Stone Grand Pulp (PGW), Refiner Grand Pulp (RGP), Thermo Grand Pulp (TGP), Chemi Grand Pulp (CGP), Ground Pulp (GP), Thermomechanical Pulp (TMP), etc. Of mechanical pulp;
Waste paper, craft envelope waste paper, magazine waste paper, newspaper waste paper, leaflet waste paper, office waste paper, corrugated waste paper, Kami white waste paper, Kent waste paper, imitation waste paper, waste paper waste paper, etc. Or disaggregation, deinking, bleached waste paper pulp;
Various known pulps such as pulps chemically or mechanically produced from non-wood fibers such as kenaf, hemp and straw can be used.
これらの原料パルプの中でも、基紙の表層の役割、基紙としての各種品質特性等をバランスよく効率的に達成するために、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)又は上白古紙、ケント古紙、茶古紙、クラフト封筒古紙から製造された古紙パルプが好ましい。なお、原料パルプを選択する場合には、古紙パルプを可能な限り多く配合することが、エネルギー原単位や環境に与える負荷の軽減から好ましい。 Among these raw material pulps, hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood to achieve the role of the surface layer of the base paper and various quality characteristics as the base paper in a balanced and efficient manner. Preferred are unbleached kraft pulp (LUKP), softwood unbleached kraft pulp (NUKP), or waste paper pulp made from upper white waste paper, Kent waste paper, tea waste paper, and craft envelope waste paper. In addition, when selecting raw material pulp, it is preferable to mix | blend as much waste paper pulp as possible from the reduction of the energy unit and the load given to an environment.
また、表層の原料パルプには、針葉樹クラフトパルプ(NKP)を含有することが好ましい。このように、繊維長が長く、繊維が太い針葉樹クラフトパルプ(NKP)を含有することで、破裂強度の向上とともに罫線割れを効果的に防止することができる。 Moreover, it is preferable that the raw material pulp of the surface layer contains softwood kraft pulp (NKP). Thus, by containing softwood kraft pulp (NKP) having a long fiber length and a thick fiber, it is possible to effectively prevent crease cracks as well as improving the bursting strength.
表層の原料パルプにおける針葉樹クラフトパルプ(NKP)の含有量としては、5質量%以上70質量%以下が好ましく、25質量%以上70質量%以下が特に好ましい。表層の原料パルプにおけるNKPの含有量が上記範囲より小さいと、繊維長が長く、繊維が太いNKPの含有割合が少なくなるため、破裂強度の低下や製函加工時に罫線割れが発生しやすくなる傾向がある。一方、NKPの含有量が上記範囲を超えると、地合いむらによる強度のばらつき、見栄えの低下を招き、また熱発泡性粒子とパルプとバインダとを含有する塗工液を塗工する場合に塗工液が基紙表面に非常に多く浸透してしまうため、クッション性及び防滑性を有する塗工層を効率的に形成することができないという不都合が生じてしまうおそれもある。 The content of softwood kraft pulp (NKP) in the raw material pulp of the surface layer is preferably 5% by mass to 70% by mass, and particularly preferably 25% by mass to 70% by mass. When the content of NKP in the raw material pulp of the surface layer is smaller than the above range, the fiber length is long and the content ratio of NKP with thick fibers decreases, so that the rupture strength tends to be lowered or the crease line cracking tends to occur during box making. There is. On the other hand, if the content of NKP exceeds the above range, it may cause unevenness in strength due to uneven texture and a decrease in appearance, and may be applied when a coating liquid containing thermally foamable particles, pulp and binder is applied. Since the liquid penetrates very much into the surface of the base paper, there is a risk that a coating layer having cushioning properties and anti-slip properties cannot be efficiently formed.
また、表層の付け量としては、15g/m2以上45g/m2以下が好ましく、25g/m2以上40g/m2以下が特に好ましい。表層の付け量が上記範囲より小さいと、表層の強度が低下するため製函加工時に罫線割れ、角割れ等が発生しやすくなる。一方、表層の付け量が上記範囲を超えると、中層と比較して表層には高価な原料パルプを使用しているため、コストアップを招くことになる。 As the surface layer of the attached amount is preferably 15 g / m 2 or more 45 g / m 2 or less, 25 g / m 2 or more 40 g / m 2 or less is particularly preferred. When the amount of the surface layer is smaller than the above range, the strength of the surface layer is lowered, and therefore, ruled line cracks, square cracks and the like are likely to occur during box making. On the other hand, when the amount of the surface layer exceeds the above range, an expensive raw material pulp is used for the surface layer as compared with the middle layer, which results in an increase in cost.
なお、「付け量(g/m2)」とは、以下の手順により層剥離を行い、各層の坪量をJIS−P8124に記載の「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した値である。層剥離は以下の手順で行う。まず、各試料から得た各サンプルを室温の水に約1時間浸漬する。次に、水に浸漬した各サンプルを、角を起点として10mmΦ程度の丸棒に巻き付け、この丸棒を転がして各サンプルをしごく。この操作を各サンプルにおける四隅の全ての角を起点に繰り返し、各方向からサンプルにしごきの力を加える。これにより、各サンプルの層間の一部が剥離してくるので、これを利用して各層に分離して層剥離を行う。層剥離を行った後、各サンプルの各層を熱風乾燥機などで十分に乾燥し、試験に使用する。 In addition, “attachment amount (g / m 2 )” means that the layer is peeled by the following procedure, and the basis weight of each layer is measured according to “paper and paperboard—basis weight measurement method” described in JIS-P8124. It is the value. The delamination is performed according to the following procedure. First, each sample obtained from each sample is immersed in water at room temperature for about 1 hour. Next, each sample immersed in water is wound around a round bar of about 10 mmφ starting from a corner, and this round bar is rolled to squeeze each sample. This operation is repeated starting from all four corners of each sample, and ironing force is applied to the sample from each direction. As a result, a part of the layers of each sample is peeled off, and this is used to separate the layers into layers. After delamination, each layer of each sample is sufficiently dried with a hot air dryer or the like and used for the test.
さらに、表層の原料パルプのフリーネスとしては、280cc以上530cc以下とすることが好ましく、320cc以上430cc以下とすることがより好ましい。表層の原料パルプのフリーネスが上記範囲より小さいと、原料パルプの繊維長が短くなるため、破裂強度の低下や、製函加工時に罫線割れ、角割れが発生しやすくなり、一方、フリーネスが上記範囲を超えると、繊維長が長く、塗工液に含有するバインダが、過剰に表層に浸透してしまい、熱発泡性粒子を表面に留めることが困難となり、熱発泡性粒子が剥れ落ちるおそれがある。 Further, the freeness of the raw material pulp is preferably 280 cc or more and 530 cc or less, and more preferably 320 cc or more and 430 cc or less. If the freeness of the raw material pulp in the surface layer is smaller than the above range, the fiber length of the raw material pulp will be shortened, so that the burst strength is reduced, and it is easy to cause ruled line cracks and square cracks during box making, while the freeness is in the above range. If it exceeds 1, the fiber length is long, and the binder contained in the coating liquid will permeate the surface layer excessively, making it difficult to keep the thermally foamable particles on the surface, and the thermally foamable particles may peel off. is there.
ここで、「フリーネス」とは、JIS−P8220に準拠して標準離解機にて試料を離解処理した後、JIS−P8121に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて濾水度を測定した値である。 Here, “freeness” means that after the sample was disaggregated with a standard disaggregator according to JIS-P8220, the freeness was measured with a Canadian standard freeness tester according to JIS-P8121. Value.
次に、中層及び裏層について説明する。この中層及び裏層の製造方法としては、上記表層の製造方法と同様であり、具体例には、原料パルプに硫酸バンド及びサイズ剤を適量添加し、原料スラリーを生成し、この原料スラリーを抄くことによって行うことができる。 Next, the middle layer and the back layer will be described. The method for producing the middle layer and the back layer is the same as the method for producing the surface layer. In the specific example, an appropriate amount of a sulfuric acid band and a sizing agent are added to the raw material pulp to produce a raw material slurry, and the raw material slurry is made into paper. Can be done.
当該中層及び裏層の原料パルプとしては、表層と同様に公知の種々のパルプを使用することができる。これらの中でも、基紙の裏層の役割、各種品質特性等をバランスよくかつ効率的に達成することを考慮すると、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)又は茶古紙、クラフト古紙から製造された古紙パルプが好ましい。なお、原料パルプを選択する場合には、古紙パルプを可能な限り多く配合することが、エネルギー原単位や環境に与える負荷の軽減から好ましい。 As the raw material pulp for the middle layer and the back layer, various known pulps can be used similarly to the surface layer. Among these, considering the role of the backing layer of the base paper and achieving various quality characteristics in a balanced and efficient manner, hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft Pulp (LUKP), softwood unbleached kraft pulp (NUKP), hardwood semi-bleached kraft pulp (LSBKP), softwood half-bleached kraft pulp (NSBKP), or waste paper pulp made from tea waste paper or kraft waste paper is preferred. In addition, when selecting raw material pulp, it is preferable to mix | blend as much waste paper pulp as possible from the reduction of the energy unit and the load given to an environment.
また、中層及び裏層の原料パルプには、表層と同様に針葉樹クラフトパルプ(NKP)を含有することが好ましい。このように、繊維長が長く、繊維が太い針葉樹クラフトパルプ(NKP)を含有することで、破裂強度の向上とともに罫線割れを効果的に防止することができる。 Moreover, it is preferable to contain softwood kraft pulp (NKP) in the raw material pulp of a middle layer and a back layer similarly to the surface layer. Thus, by containing softwood kraft pulp (NKP) having a long fiber length and a thick fiber, it is possible to effectively prevent crease cracks as well as improving the bursting strength.
この中層及び裏層の原料パルプにおける針葉樹クラフトパルプ(NKP)の含有量としては、10質量%以上80質量%以下が好ましく、40質量%以上60質量%以下が特に好ましい。中層及び裏層の原料パルプにおけるNKPの含有量を上記範囲とすることで、破裂強度の向上及び、当該加工紙の容器包装加工時における罫線割れ、角割れを効果的に防止できる。 The content of the softwood kraft pulp (NKP) in the raw material pulp of the middle layer and the back layer is preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less. By setting the content of NKP in the raw pulp of the middle layer and the back layer within the above range, it is possible to effectively improve the bursting strength and to prevent ruled line cracks and square cracks during container packaging of the processed paper.
さらに、中層及び裏層の原料パルプのフリーネスとしては、表層同様に容器包装加工時に破裂、罫線割れ、角割れ等を効果的に防止することを考慮すると、280cc以上480cc以下とすることが好ましく、加えて引張強度の低下防止を考慮すると、300cc以上440cc以下とすることがより好ましい。 Furthermore, the freeness of the raw pulp of the middle layer and the back layer is preferably 280 cc or more and 480 cc or less in consideration of effectively preventing rupture, ruled line cracking, square cracking, etc. during container packaging processing as with the surface layer. In addition, considering prevention of a decrease in tensile strength, it is more preferable that the amount be 300 cc or more and 440 cc or less.
基紙の坪量としては、特に限定されるものではないが、具体例には150g/m2以上400g/m2以下が好ましく、170g/m2以上300g/m2以下が特に好ましい。なお、この「坪量」とは、JIS−P8113に準拠して測定した値である。基紙の坪量が上記範囲より小さいと、基紙製造時の塗工適性不良の懸念がある。一方、基紙の坪量が上記範囲を超えると、包装容器加工時、厚みが大きすぎるため加工し難く、好ましくない。 The basis weight of the base paper, but are not limited to, preferably 150 g / m 2 or more 400 g / m 2 or less in Examples, and particularly preferably 170 g / m 2 or more 300 g / m 2 or less. In addition, this "basis weight" is a value measured based on JIS-P8113. If the basis weight of the base paper is smaller than the above range, there is a concern of poor coating suitability at the time of manufacturing the base paper. On the other hand, when the basis weight of the base paper exceeds the above range, it is difficult to process the packaging container because the thickness is too large, which is not preferable.
なお、基紙の抄紙方法については、特に限定されるものではなく、酸性抄紙法、中性抄紙法又はアルカリ性抄紙法のいずれであってもよい。また、抄紙機も、特に限定されるものではなく、例えば長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機、円網短網コンビネーション抄紙機等の公知の種々のものを使用することができる。 The paper making method of the base paper is not particularly limited, and any of acidic paper making method, neutral paper making method and alkaline paper making method may be used. Also, the paper machine is not particularly limited, and various known ones such as a long net paper machine, a twin wire paper machine, a circular net paper machine, and a short net combination machine can be used. .
(下塗り層)
下塗り層は、熱発泡性粒子、パルプ及びバインダを含有する下塗り層用塗工液を塗布することによって形成される。当該下塗り層により、当該加工紙に主にクッション性を付与することができる。
(Undercoat layer)
The undercoat layer is formed by applying an undercoat layer coating solution containing heat-expandable particles, pulp, and a binder. The undercoat layer can mainly impart cushioning properties to the processed paper.
この熱発泡性粒子は、熱可塑性合成樹脂で構成されるマイクロカプセル状の外殻内に低沸点溶剤を封入したもので、一般的には平均粒子径が5μm以上30μm以下のものが用いられる。 These thermally foamable particles are those in which a low-boiling solvent is enclosed in a microcapsule-shaped outer shell composed of a thermoplastic synthetic resin, and generally those having an average particle diameter of 5 μm or more and 30 μm or less are used.
熱発泡性粒子の外殻を構成する熱可塑性合成樹脂としては、例えば塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、メタクリル酸エステル等の共重合体を挙げることができる。また、かかる外殻内に封入される低沸点溶剤としては、例えばイソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシラン等を挙げることができる。 Examples of the thermoplastic synthetic resin constituting the outer shell of the thermally foamable particles include copolymers such as vinylidene chloride, acrylic acid ester, acrylonitrile, and methacrylic acid ester. Examples of the low boiling point solvent enclosed in the outer shell include isobutane, pentane, petroleum ether, hexane, low boiling point halogenated hydrocarbon, and methylsilane.
このような熱発泡性粒子は、80〜200℃での加熱により、封入されている低沸点溶剤が気化し蒸気圧が上昇し、外殻が膨張して独立気泡を形成し、直径が4〜5倍、体積が50〜130倍に膨張する。 Such heat-expandable particles are heated at 80 to 200 ° C. to evaporate the low-boiling solvent encapsulated to increase the vapor pressure, expand the outer shell to form closed cells, and have a diameter of 4 to 5 times, volume expands 50-130 times.
なお、抄紙工程中及び紙加工工程中の紙乾燥工程の温度が80〜200℃であることから、当該熱発泡性粒子は、発泡開始温度が75℃以上85℃以下であること、最高膨張温度が105℃以上120℃以下であることが好ましい。発泡開始温度が75℃未満、最高膨張温度が105℃未満であると、熱発泡性粒子が熱により急激に膨張し、これによりドライヤーの表面を汚すという操作上のトラブルが発生するおそれがある。一方、発泡開始温度が85℃、最高膨張温度が120℃を超えると、熱発泡性粒子が十分に膨張せず、このためクッション性が阻害されてしまうので、好ましくない。 In addition, since the temperature of the paper drying process in the paper making process and the paper processing process is 80 to 200 ° C, the thermally foamable particles have a foaming start temperature of 75 ° C or higher and 85 ° C or lower, and a maximum expansion temperature. Is preferably 105 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. If the foaming start temperature is less than 75 ° C. and the maximum expansion temperature is less than 105 ° C., the heat-expandable particles expand rapidly due to heat, which may cause operational troubles that contaminate the dryer surface. On the other hand, when the foaming start temperature is 85 ° C. and the maximum expansion temperature exceeds 120 ° C., the thermally foamable particles are not sufficiently expanded, and therefore cushioning properties are hindered.
この熱発泡性粒子の平均粒子径としては15μm以上20μm以下であることが好ましい。熱発泡性粒子の平均粒子径が上記範囲より小さいと、下塗り層(クッション層)の厚みが十分に確保できず、このため荷傷を防止できなくなり、逆に、熱発泡性粒子の平均粒子径が上記範囲を超えると、下塗り層(クッション層)の厚みにバラツキを生じ、また必要以上に下塗り層(クッション層)の厚みが増すために折り加工に適さなくなるので、好ましくない。 The average particle diameter of the thermally foamable particles is preferably 15 μm or more and 20 μm or less. If the average particle size of the heat-expandable particles is smaller than the above range, the thickness of the undercoat layer (cushion layer) cannot be secured sufficiently, and therefore it becomes impossible to prevent damage, and conversely, the average particle size of the heat-expandable particles If the value exceeds the above range, the thickness of the undercoat layer (cushion layer) varies, and the thickness of the undercoat layer (cushion layer) increases more than necessary.
このような熱発泡性粒子としては、例えば、松本油脂製薬株式会社製の「マツモトマイクロスフェアF−30D」、「同F−30GS」、「同F−20D」、「同F−50D」や、日本フィライト株式会社販売の「エクスパンセルWU」、「同DU」などの公知の種々のものを用いることができるが、膨張前の熱発泡性粒子の粒径、塗工適性、乾燥工程での発泡性などの観点から特にアクリル系コポリマーからなる熱発泡性粒子が好ましい。 Examples of such thermally foamable particles include “Matsumoto Microsphere F-30D”, “F-30GS”, “F-20D”, “F-50D” manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., Various known products such as “Expancel WU” and “Same DU” sold by Nippon Philite Co., Ltd. can be used, but the particle size of the thermally expandable particles before expansion, coating suitability, and drying process From the viewpoint of foaming property, particularly heat-foamable particles made of an acrylic copolymer are preferable.
この熱発泡性粒子を、乾燥工程において、ドライヤーにより発泡させて膨張させ、当該加工紙を嵩高にすることでクッション性及び防滑性を付与する。なお、この熱発泡性粒子を膨張させるための加熱は、一回の加熱で当該加工紙の所望とする大きさまで発泡させて膨張させることが好ましい。 In the drying step, the thermally foamable particles are foamed and expanded by a dryer, and the processed paper is made bulky to give cushioning properties and slip resistance. In addition, it is preferable that the heating for expanding the thermally foamable particles is expanded by foaming to a desired size of the processed paper by one heating.
下塗り層用塗工液に含有されるパルプは、熱発泡性粒子を好適に発泡させ、当該加工紙にクッション性を付与することに寄与する。 The pulp contained in the undercoat layer coating liquid suitably foams the thermally foamable particles and contributes to imparting cushioning properties to the processed paper.
当該パルプとしては、上述の基紙の表層に使用される原料パルプと同様の種々のパルプを使用することができる。これらのパルプの中でも、当該加工紙のクッション性に付与する役割及び当該加工紙としての各種品質特性等をバランスよくかつ効率的に達成することを考慮すると、特に広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)から製造された古紙パルプを用いることが好ましい。 As the said pulp, the various pulp similar to the raw material pulp used for the surface layer of the above-mentioned base paper can be used. Among these pulps, considering the role given to the cushioning properties of the processed paper and various quality characteristics as the processed paper in a balanced and efficient manner, especially hardwood bleached kraft pulp (LBKP), conifers It is preferable to use waste paper pulp produced from bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), and softwood unbleached kraft pulp (NUKP).
下塗り層用塗工液におけるパルプの熱発泡性粒子に対する配合比(乾燥質量比)としては、0.1/99.9以上5.0/95.0以下が好ましく、0.5/99.5以上1.5/98.5以下がより好ましい。パルプの熱発泡性粒子に対する配合比が上記範囲より小さいと、発泡粒子とパルプ繊維との絡みが悪くなって接着強度が弱くなり、逆に、パルプの熱発泡性粒子に対する配合比が上記範囲を超えると、下塗り層用塗工液が増粘して塗工が困難になり、クッション性及び防滑性が低下する。 The mixing ratio (dry mass ratio) of the pulp to the heat-expandable particles in the undercoat layer coating solution is preferably 0.1 / 99.9 or more and 5.0 / 95.0 or less, and 0.5 / 99.5. The ratio is more preferably 1.5 / 98.5 or less. If the blending ratio of the pulp to the heat-expandable particles is smaller than the above range, the entanglement between the foamed particles and the pulp fiber is deteriorated and the adhesive strength is weakened. Conversely, the blending ratio of the pulp to the heat-expandable particles is within the above range. When it exceeds, the coating liquid for undercoat layer will thicken and it will become difficult to coat, and cushioning properties and anti-slip properties will decrease.
このように、熱発泡性粒子及びパルプを下塗り層用塗工液に含有させることで、下塗り層により厚みをもたせることができ、これによりクッション性を得ることができる。 As described above, by adding the thermally foamable particles and the pulp to the coating liquid for the undercoat layer, the undercoat layer can be given a thickness, and thereby cushioning properties can be obtained.
下塗り層用塗工液に含有されるバインダは、当該加工紙の表面強度を向上させ、適切な防滑性を付与することができ、当該加工紙が包装容器等に加工される際の罫線割れ等の発生、及び輸送、保管時等における内容物との擦れによる紙剥け、破れ等の発生を防止することができる。 The binder contained in the coating liquid for the undercoat layer can improve the surface strength of the processed paper, impart appropriate anti-slip properties, and break the ruled line when the processed paper is processed into a packaging container, etc. And the occurrence of paper peeling and tearing due to rubbing with the contents during transportation and storage can be prevented.
このバインダとしては、例えば酢酸ビニル、アクリル、ポリビニルアルコール(PVA)、スチレン・ブタジエン共重合(SBR)ラテックス、澱粉、ポリアクリルアマイド(PAM)等の公知の種々のものを用いることができる。 As this binder, for example, various known materials such as vinyl acetate, acrylic, polyvinyl alcohol (PVA), styrene / butadiene copolymer (SBR) latex, starch, and polyacrylamide (PAM) can be used.
しかし、当該加工紙に塗工される下塗り層用塗工液には、上述したように熱発泡性粒子及びパルプも配合されているため、バインダの種類及び性状によっては、基紙の表面強度の低下を招くおそれがある。 However, since the undercoat layer coating liquid to be applied to the processed paper also contains thermally foamable particles and pulp as described above, the surface strength of the base paper depends on the type and properties of the binder. There is a risk of lowering.
また、硬度の高いバインダは、表面強度の向上効果には優れるものの、熱発泡性粒子の膨張を阻害してしまう。すなわち、熱発泡性粒子は、上述したように加熱して膨張させて発泡させることによりクッション性及び防滑性を発揮するため、熱発泡性粒子の膨張が阻害されてしまうと、このクッション性及び防滑性を得ることができなくなる。さらに、当該加工紙は、包装容器に加工されることが多いが、包装容器に加工され、罫線部(折り曲げ部)に強い折り曲げの力が加わった際に、塗工層(下塗り層)が割れないことが要求される。 Moreover, although a binder with high hardness is excellent in the improvement effect of surface strength, it will inhibit expansion | swelling of a thermally foamable particle. That is, since the heat-expandable particles exhibit cushioning properties and anti-slip properties by heating and expanding and foaming as described above, if the expansion of the heat-expandable particles is hindered, the cushioning properties and anti-slip properties are reduced. It becomes impossible to get sex. In addition, the processed paper is often processed into a packaging container. However, when the processed paper is processed into a packaging container and a strong bending force is applied to the ruled line portion (folded portion), the coating layer (undercoat layer) is cracked. Not required.
このため、上述した種々のバインダの中でも、特に主成分としてSBRラテックスを用いることが好ましい。すなわち、SBRは、熱発泡性粒子、パルプとの接着性が良好であり、また折り曲げ時の伸びに優れるため、熱発泡性粒子の膨張・発泡を阻害することがなく、加えて当該加工紙が包装容器に加工された場合の罫線割れの不都合が発生しにくくなる。 For this reason, among the various binders described above, it is particularly preferable to use SBR latex as the main component. That is, SBR has good adhesiveness with thermally foamable particles and pulp, and is excellent in elongation at the time of bending, so that it does not hinder expansion and foaming of thermally foamable particles, and in addition, the processed paper The inconvenience of ruled line cracking when processed into a packaging container is less likely to occur.
当該バインダのガラス転移温度としては、−50℃以上30℃以下が好ましく、−30℃以上20℃以下が特に好ましい。このようなガラス転移温度範囲のバインダであると、下塗り層用塗工液の塗工時の粘度が低く、折り曲げ適性に優れる柔らかい性状であり、しかも乾燥後は適度な表面強度向上効果を得ることができるため、熱発泡性粒子の発泡性及び当該加工紙の加工適性がさらに優れたものとなる。 The glass transition temperature of the binder is preferably −50 ° C. or higher and 30 ° C. or lower, and particularly preferably −30 ° C. or higher and 20 ° C. or lower. When the binder is in such a glass transition temperature range, the viscosity during coating of the coating liquid for the undercoat layer is low, it is a soft property with excellent bendability, and after drying it can obtain an appropriate surface strength improvement effect Therefore, the foamability of the heat-expandable particles and the processability of the processed paper are further improved.
当該バインダの熱発泡性粒子及びパルプの混合物に対する配合比(乾燥質量比)としては、20/100以上60/100以下であることが好ましく、40/100以上50/100以下であることがより好ましい。熱発泡性粒子及びパルプに対するバインダの配合比(乾燥質量比)が上記範囲より小さいと、熱発泡性粒子及びパルプの接着性が低下するおそれがある。一方、バインダの当該配合比(乾燥質量比)が上記範囲を超えると、熱発泡性粒子及びパルプの接着性及び熱発泡性粒子の発泡効果はほとんど向上せず、クッション性及び防滑性が低下する上に、製造コストが高くなる。 The blending ratio (dry mass ratio) of the binder to the mixture of thermally foamable particles and pulp is preferably 20/100 or more and 60/100 or less, and more preferably 40/100 or more and 50/100 or less. . If the blending ratio (dry mass ratio) of the binder to the thermally foamable particles and the pulp is smaller than the above range, the adhesiveness of the thermally foamable particles and the pulp may be lowered. On the other hand, when the blending ratio (dry mass ratio) of the binder exceeds the above range, the foaming effect of the heat-foamable particles and pulp and the foaming effect of the heat-foamable particles are hardly improved, and the cushioning property and the slip resistance are lowered. Moreover, the manufacturing cost is high.
なお、熱発泡性粒子は、基紙を構成する各層の原料パルプに内添することも可能ではある。しかし、熱発泡性粒子の比重は0.9〜1.2g/cm3であるため、これらを内添すると、抄紙時に厚み方向に均一に分散させることが難しく、クッション性を効果的に得ることができない。また、所望とするクッション性を得るために、熱発泡性粒子を過剰に添加することが必要となる。このような熱発泡性粒子の過剰な添加は、製造コストの増加を招き、また品質面では、表面強度の低下、圧縮強度や破裂強度、引張強度、印裂強度などの各種強度の低下、印刷適性の低下、表裏差によるカールの発生などの不都合を生じるため、少なくとも熱発泡性粒子とパルプとバインダとを含有した塗工液を塗工して塗工層を形成することが好ましい。 The thermally foamable particles can be internally added to the raw material pulp of each layer constituting the base paper. However, since the specific gravity of the heat-expandable particles is 0.9 to 1.2 g / cm 3 , it is difficult to uniformly disperse them in the thickness direction during paper making if they are added internally, and cushioning properties can be effectively obtained. I can't. Moreover, in order to obtain desired cushioning properties, it is necessary to add excessively heat-foamable particles. Excessive addition of such heat-expandable particles leads to an increase in production cost, and in terms of quality, surface strength is reduced, various strengths such as compressive strength, burst strength, tensile strength, and tear strength are reduced. In order to cause inconveniences such as a decrease in suitability and the occurrence of curling due to a difference between the front and back sides, it is preferable to form a coating layer by applying a coating solution containing at least thermally foamable particles, pulp and binder.
このような下塗り層用塗工液の塗工量としては、基紙片面当りの固形分で、0.4g/m2以上10g/m2が好ましく、1g/m2以上6g/m2以下が特に好ましい。下塗り層用塗工液の塗工量が上記範囲より小さいと、クッション性が悪くなり、防滑性も低下する。逆に、下塗り層用塗工液の塗工量が上記範囲を超えると、下塗り層(クッション層)が厚くなり、また熱発泡性粒子の膨張にバラツキが生じるので、好ましくない。なお、下塗り層用塗工液の塗工量を増やすことも可能ではあるが、過剰な塗工は生産効率が低下する上、高価な熱発泡性粒子を多く塗工することになり、いずれにしても大幅なコストアップを生じるおそれがある。 The coating amount of the undercoat layer coating solution, a solid per base paper sided min, 0.4 g / m 2 or more 10 g / m 2 are preferred, 1 g / m 2 or more 6 g / m 2 or less Particularly preferred. When the coating amount of the undercoat layer coating solution is smaller than the above range, cushioning properties are deteriorated and slip resistance is also lowered. On the contrary, if the coating amount of the coating solution for the undercoat layer exceeds the above range, the undercoat layer (cushion layer) becomes thick and the expansion of the thermally foamable particles is not preferable. Although it is possible to increase the coating amount of the coating solution for the undercoat layer, excessive coating reduces production efficiency and increases the amount of expensive thermally foamable particles. However, there is a risk of a significant increase in cost.
なお、下塗り層用塗工液を塗工する方法としては、バーコーター、ロッドコーター、エアナイフなどの公知の塗工手段により塗工することができる。また、グラビア印刷機、フレキソ印刷機等の公知の印刷手段により印刷することもできる。これらの中でも特に、塗工液の塗工量を任意に変更できるロッドコーター、エアナイフなどの塗工機が好ましい。 In addition, as a method of applying the coating liquid for undercoat layer, it can apply by well-known coating means, such as a bar coater, a rod coater, and an air knife. Moreover, it can also print by well-known printing means, such as a gravure printing machine and a flexographic printing machine. Among these, a coating machine such as a rod coater or an air knife capable of arbitrarily changing the coating amount of the coating liquid is preferable.
また、下塗り層用塗工液を塗工する前工程で、基紙にカレンダー処理を施すことが好ましい。これにより基紙表面が緻密になり、塗工液を基紙表面に効率よくとどめることができるようになるので、当該加工紙をよりクッション性に優れたものとすることができる。さらに、当該下塗り層用塗工液は、基紙表面に薬剤や各種紙塗被剤が塗工された後に塗工することもできる。 Moreover, it is preferable to perform a calendar process on the base paper in the previous step of applying the undercoat layer coating solution. As a result, the surface of the base paper becomes dense, and the coating liquid can be efficiently retained on the surface of the base paper, so that the processed paper can be made more excellent in cushioning properties. Furthermore, the undercoat layer coating solution can be applied after the surface of the base paper is coated with a chemical or various paper coating agents.
(上塗り層)
上塗り層は、少なくとも水性樹脂エマルジョンを含有する上塗り層用塗工液を塗布することにより形成される。
(Overcoat layer)
The topcoat layer is formed by applying a topcoat layer coating solution containing at least an aqueous resin emulsion.
この水性樹脂エマルジョンは、分子内にカルボキシル基を有する高分子乳化剤の存在下でラジカル重合性単量体を乳化重合して得られる。分子内にカルボキシル基を有する高分子乳化剤を用いることで、上塗り層を形成した際の優れた防滑性が発現される。 This aqueous resin emulsion is obtained by emulsion polymerization of a radical polymerizable monomer in the presence of a polymer emulsifier having a carboxyl group in the molecule. By using a polymer emulsifier having a carboxyl group in the molecule, an excellent anti-slip property when an overcoat layer is formed is expressed.
この分子内にカルボキシル基を有する高分子乳化剤としては、ラジカル重合性不飽和二重結合を有するカルボン酸及び/又は酸無水物と、その他の共重合可能なラジカル重合性単量体との共重合体が好適に使用できる。 The polymer emulsifier having a carboxyl group in the molecule includes a copolymer of a carboxylic acid and / or an acid anhydride having a radical polymerizable unsaturated double bond and another copolymerizable radical polymerizable monomer. A coalescence can be used conveniently.
このラジカル重合性不飽和二重結合を有するカルボン酸としては、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸などの炭素原子数が3〜4個程度のモノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸などの炭素原子数が4〜5個程度のジカルボン酸;それらのモノアルキルエステル、モノヒドロキシアルキルエステル、モノアミドなどが挙げられる。また、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する酸無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。 Examples of the carboxylic acid having a radical polymerizable unsaturated double bond include monocarboxylic acids having about 3 to 4 carbon atoms such as (meth) acrylic acid and crotonic acid; maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, Examples thereof include dicarboxylic acids having about 4 to 5 carbon atoms such as itaconic acid; monoalkyl esters, monohydroxyalkyl esters, monoamides thereof and the like. Examples of the acid anhydride having a radical polymerizable unsaturated double bond include maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride and the like.
上記ジカルボン酸のモノエステル類、モノヒドロキシアルキルエステル類及びモノアミド類としては、当該ジカルボン酸成分と、後述する炭素原子数が1〜18個程度のモノアルコール成分又は炭素原子数が2〜8個程度のジオール成分とのモノエステル化合物、及び炭素原子数が1〜18個程度のアミン成分とのモノアミド化合物が挙げられる。 Examples of the monoesters, monohydroxyalkyl esters and monoamides of the dicarboxylic acid include the dicarboxylic acid component, a monoalcohol component having about 1 to 18 carbon atoms, which will be described later, or about 2 to 8 carbon atoms. And a monoester compound with an amine component having about 1 to 18 carbon atoms.
上記モノアルコール成分としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、オクタデカノールなどが挙げられる。ジオール成分としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどが挙げられる。アミン成分としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ブチルアミン、へキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、オクタデシルアミンなどが挙げられる。 Examples of the monoalcohol component include methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, octanol, decanol, dodecanol, and octadecanol. Examples of the diol component include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and the like. Examples of the amine component include ethylamine, diethylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, and octadecylamine.
これらのラジカル重合性不飽和二重結合を有するカルボン酸及び/又は酸無水物の中でも、得られる高分子乳化剤の乳化能の点から、モノカルボン酸が好ましく、特にアクリル酸又はメタクリル酸が好適である。 Among these carboxylic acids and / or acid anhydrides having a radically polymerizable unsaturated double bond, monocarboxylic acids are preferable from the viewpoint of the emulsifying ability of the resulting polymer emulsifier, and acrylic acid or methacrylic acid is particularly preferable. is there.
ラジカル重合性不飽和二重結合を有するカルボン酸及び/又は酸無水物の使用量は、全単量体成分を重合して得られる高分子乳化剤の酸価が50〜350の範囲であるとよい。高分子乳化剤の酸価が50より小さいと、得られる当該加工紙の防滑性が低下し、一方、高分子乳化剤の酸価が350を超えると、後述する水性ワックスエマルジョンとの相溶性が低下し、また得られる当該加工紙の防滑性が低下する傾向にあり、好ましくない。 The amount of the carboxylic acid and / or acid anhydride having a radically polymerizable unsaturated double bond is preferably such that the acid value of the polymer emulsifier obtained by polymerizing all the monomer components is in the range of 50 to 350. . When the acid value of the polymer emulsifier is less than 50, the slip resistance of the processed paper obtained is lowered. On the other hand, when the acid value of the polymer emulsifier is more than 350, the compatibility with the aqueous wax emulsion described later is lowered. In addition, the slip resistance of the processed paper obtained tends to decrease, which is not preferable.
上記その他の共重合可能なラジカル重合性単量体としては、例えばアクリル系単量体、スチレン系単量体及びマレイン酸系単量体が用いられる。 Examples of the other copolymerizable radical polymerizable monomers include acrylic monomers, styrene monomers, and maleic monomers.
上記アクリル系単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸の炭素原子数1〜18のアルキルエステル、炭素原子数1〜18のアルキルアミド、炭素原子数2〜4のヒドロキシアルキルエステルなどが用いられ、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、ブチル(メタ)アクリルアミド、ヘキシル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of the acrylic monomer include (meth) acrylic acid alkyl ester having 1 to 18 carbon atoms, alkyl amide having 1 to 18 carbon atoms, and hydroxyalkyl ester having 2 to 4 carbon atoms. Specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, methyl ( Examples include meth) acrylamide, ethyl (meth) acrylamide, butyl (meth) acrylamide, hexyl (meth) acrylamide, and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
上記スチレン系単量体としては、例えば炭素原子数8〜10個程度のスチレン及びその誘導体が用いられ、具体的には、α−メチルスチレン、クロルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。 Examples of the styrene monomer include styrene having about 8 to 10 carbon atoms and derivatives thereof, and specific examples include α-methylstyrene, chlorostyrene, vinyltoluene and the like.
上記マレイン酸系単量体としては、例えばマレイン酸の炭素原子数1〜18のジアルキルエステル、炭素原子数1〜18のジアルキルアミド、炭素原子数2〜4のジ(ヒドロキシアルキル)エステルなどが用いられ、具体的には、ジメチルマレート、ジエチルマレート、ジブチルマレート、ジオクチルマレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)マレート、マレイン酸ジメチルアミド、マレイン酸ジエチルアミド、マレイン酸ジブチルアミド、マレイン酸ジオクチルアミドなどが挙げられる。 Examples of the maleic monomer include maleic acid dialkyl esters having 1 to 18 carbon atoms, dialkyl amides having 1 to 18 carbon atoms, and di (hydroxyalkyl) esters having 2 to 4 carbon atoms. Specifically, dimethyl malate, diethyl malate, dibutyl malate, dioctyl malate, bis (2-hydroxyethyl) maleate, dimethylamide maleate, diethylamide maleate, dibutylamide maleate, dioctylamide maleate Etc.
以上のラジカル重合性不飽和二重結合を有するカルボン酸及び/又は酸無水物と、その他の共重合可能なラジカル重合性単量体から高分子乳化剤を製造する方法としては、有機溶剤中で重合開始剤の存在下、上記単量体成分(ラジカル重合性不飽和二重結合を有するカルボン酸及び/又は酸無水物と、その他の共重合可能なラジカル重合性単量体)を所定の温度及び反応時間で反応させた後、有機溶剤を留去する方法が利用できる。 As a method for producing a polymer emulsifier from a carboxylic acid and / or an acid anhydride having a radical polymerizable unsaturated double bond and other copolymerizable radical polymerizable monomers, polymerization is conducted in an organic solvent. In the presence of an initiator, the monomer component (a carboxylic acid and / or acid anhydride having a radical polymerizable unsaturated double bond and another copolymerizable radical polymerizable monomer) is reacted at a predetermined temperature and After reacting for the reaction time, a method of distilling off the organic solvent can be used.
ここで、使用可能な有機溶剤としては、例えば酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤;低級アルコール系有機溶剤;グリコール及びその誘導体などが挙げられる。一方、使用可能な重合開始剤としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類;ベンゾイルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物類;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物類;また必要に応じて還元剤と組み合わせたレドックス系開始剤などが挙げられる。 Examples of usable organic solvents include ester organic solvents such as ethyl acetate and isopropyl acetate; ketone organic solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; lower alcohol organic solvents; glycol and derivatives thereof. On the other hand, usable polymerization initiators include, for example, persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate; organic peroxides such as benzoyl hydroperoxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile. And redox initiators combined with a reducing agent as necessary.
なお、本発明の方法で得られる当該加工紙が、段ボールの糊貼り工程のように、処理温度が120℃以上となる加熱工程を含む分野に利用される場合は、当該加工紙に耐熱性を付与する点から、高分子乳化剤のガラス転移温度を60℃以上にすることが好ましい。 In addition, when the processed paper obtained by the method of the present invention is used in a field including a heating step in which the processing temperature is 120 ° C. or higher, such as a corrugated paste applying step, the processed paper has heat resistance. From the viewpoint of imparting, the glass transition temperature of the polymer emulsifier is preferably 60 ° C. or higher.
次に、高分子乳化剤の存在下で乳化重合に供されるラジカル重合性単量体としては、上記アクリル系単量体、スチレン系単量体、マレイン酸系単量体の他、飽和カルボン酸のビニルエステルなどが挙げられる。これらのラジカル重合性単量体の中でも、水性樹脂エマルジョンの分散性からアクリル系単量体、スチレン系単量体が好ましい。 Next, as the radical polymerizable monomer that is subjected to emulsion polymerization in the presence of a polymer emulsifier, in addition to the acrylic monomer, styrene monomer, maleic monomer, saturated carboxylic acid And vinyl esters. Among these radical polymerizable monomers, acrylic monomers and styrene monomers are preferable because of the dispersibility of the aqueous resin emulsion.
上記飽和カルボン酸のビニルエステルとしては、例えば炭素原子数2〜18の飽和カルボン酸のビニルエステルが用いられ、具体的には、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニルなどが挙げられる。 As the vinyl ester of the saturated carboxylic acid, for example, a vinyl ester of a saturated carboxylic acid having 2 to 18 carbon atoms is used, and specific examples include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl laurate, and vinyl stearate. It is done.
上記ラジカル重合性単量体は、得られる重合体のガラス転移温度が90℃以下となる範囲で単独又は混合して用いられるとよい。得られる重合体のガラス転移温度が90℃より高くなると、当該加工紙の防滑性が悪化する傾向になり、好ましくない。 The radical polymerizable monomer may be used alone or in combination within a range where the glass transition temperature of the resulting polymer is 90 ° C. or lower. When the glass transition temperature of the obtained polymer is higher than 90 ° C., the slip resistance of the processed paper tends to deteriorate, which is not preferable.
上記高分子乳化剤及び乳化重合に供されるラジカル重合性単量体を用いて水性樹脂エマルジョンを製造する方法としては、高分子乳化剤をアルカリ化合物の水溶液中に溶解させた後、乳化重合に供される単量体と重合開始剤との混合物を添加し、所定の温度及び反応時間で反応させる方法が採用される。 As a method for producing an aqueous resin emulsion using the above-mentioned polymer emulsifier and a radical polymerizable monomer provided for emulsion polymerization, the polymer emulsifier is dissolved in an aqueous solution of an alkali compound and then subjected to emulsion polymerization. A method in which a mixture of a monomer and a polymerization initiator is added and reacted at a predetermined temperature and reaction time is employed.
上述の製造方法において、高分子乳化剤を水性媒体中に溶解させるために使用するアルカリ化合物としては、例えばアンモニア、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、モルホリン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類を使用することができる。また、重合開始剤としては、上記高分子乳化剤を製造するために使用する重合開始剤と同様のものを使用することができる。 In the above-mentioned production method, examples of the alkali compound used for dissolving the polymer emulsifier in the aqueous medium include ammonia, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, triethylamine, tributylamine, morpholine, diethanolamine, and triethanolamine. Amines can be used. Moreover, as a polymerization initiator, the thing similar to the polymerization initiator used in order to manufacture the said polymeric emulsifier can be used.
上塗り層用塗工液における高分子乳化剤のラジカル重合性単量体に対する配合比(高分子乳化剤/ラジカル重合性単量体)としては、20/80以上50/50以下が好ましく、30/70以上45/55以下が特に好ましい。高分子乳化剤の配合比が上記範囲より低くなると、得られる水性樹脂エマルジョンの安定性が低下し、一方、高分子乳化剤の配合比が上記範囲をこえると、防滑性が悪化する傾向にある。 The blending ratio of the polymer emulsifier to the radical polymerizable monomer (polymer emulsifier / radical polymerizable monomer) in the coating solution for the topcoat layer is preferably 20/80 or more and 50/50 or less, preferably 30/70 or more. Particularly preferred is 45/55 or less. When the blending ratio of the polymer emulsifier is lower than the above range, the stability of the resulting aqueous resin emulsion is lowered. On the other hand, when the blending ratio of the polymer emulsifier exceeds the above range, the slip resistance tends to deteriorate.
当該上塗り層用塗工液は、上記水性樹脂エマルジョンに加え、水分散性ワックスエマルジョンを含有するとよい。このように、上塗り層用塗工液に水分散性ワックスエマルジョンを含有することで、上塗り層の強度が高まると共に撥水性をも高めることができる。 The topcoat layer coating liquid may contain a water-dispersible wax emulsion in addition to the aqueous resin emulsion. Thus, by containing a water-dispersible wax emulsion in the coating liquid for topcoat layer, the strength of the topcoat layer can be increased and the water repellency can be enhanced.
当該水性ワックスエマルジョンは、融点が50〜120℃の範囲にあるワックスを、乳化剤の存在下で水中に分散させたものがよい。ここで使用できるワックスとしては、例えばパラフィンワックス、マイクロクロスタリンワックス、カルナバワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどが挙げられる。 The aqueous wax emulsion is preferably obtained by dispersing a wax having a melting point in the range of 50 to 120 ° C. in water in the presence of an emulsifier. Examples of the wax that can be used here include paraffin wax, microclostalline wax, carnauba wax, montan wax, polyethylene wax, and polypropylene wax.
ワックスを水中に乳化するために使用する乳化剤については、特に制限はなく、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤及び上記高分子乳化剤のいずれも使用することができる。なお、高い撥水度を維持するためには、水性ワックスエマルジョン中の乳化剤の含有量が少ない方がよく、例えばワックスの量に対して10質量%以下が好ましい。 The emulsifier used for emulsifying the wax in water is not particularly limited, and any of nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and the above-described polymer emulsifiers can be used. In order to maintain a high water repellency, the content of the emulsifier in the aqueous wax emulsion is preferably small. For example, the content is preferably 10% by mass or less based on the amount of the wax.
当該上塗り層用塗工液における水性ワックスエマルジョンの水性樹脂エマルジョンに対する配合比(水性ワックスエマルジョン/水性樹脂エマルジョン)としては、固形分質量比率で2/98以上70/30以下が好ましい。ここで、水性樹脂エマルジョンの固形分とは全固形分を意味し、水性ワックスエマルジョンの固形分とはワックスを意味する。水性ワックスエマルジョンの配合比が上記範囲より少なくなると、得られる当該加工紙の滑り適性が低下し、一方、水性ワックスエマルジョンの配合比が上記範囲より多くなると後加工適性が低下して、損紙処理することが困難になり、好ましくない。 The blending ratio (aqueous wax emulsion / aqueous resin emulsion) of the aqueous wax emulsion to the aqueous resin emulsion in the coating liquid for the topcoat layer is preferably 2/98 or more and 70/30 or less in terms of solid content mass ratio. Here, the solid content of the aqueous resin emulsion means the total solid content, and the solid content of the aqueous wax emulsion means the wax. When the blending ratio of the aqueous wax emulsion is less than the above range, the slip suitability of the processed paper obtained is lowered. On the other hand, when the blending ratio of the aqueous wax emulsion is more than the above range, the post-processing suitability is degraded, and the paper loss treatment is performed. It is difficult to do so, which is not preferable.
ここで、上記水性ワックスエマルジョンの配合比が5/95より小さく2/98に近くなると、滑り適性は悪化する傾向になる。さらに、この系で滑り適性を向上させる方法として、熱プレス法があげられるが、これについては後で記載する。 Here, when the blending ratio of the aqueous wax emulsion is smaller than 5/95 and close to 2/98, the slip suitability tends to deteriorate. Further, as a method for improving the slip suitability in this system, there is a hot press method, which will be described later.
さらに、当該加工紙が高い滑り適性と耐熱性を必要とする用途に用いられる場合は、本発明に使用する上塗り層用塗工液中に、カルボキシル基と反応可能な水溶性金属錯塩などを架橋剤として添加することにより良好な結果を得ることができる。 Further, when the processed paper is used for applications requiring high slipping property and heat resistance, a water-soluble metal complex salt capable of reacting with a carboxyl group is crosslinked in the coating solution for the topcoat layer used in the present invention. By adding as an agent, good results can be obtained.
ここで使用可能な水溶性金属錯塩としては、Zn、Zr、Sn、Tiなどの多価金属を炭酸、リン酸などの無機酸、もしくはタンニン、没食子酸、フミン酸、サリチル酸、安息香酸、パラオキシ安息香酸等の有機酸と反応させて金属錯塩とし、さらにアンモニア、エチレンジアミン、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン等のアミン類で中和して水溶化したものが挙げられる。 Examples of water-soluble metal complex salts that can be used here include polyvalent metals such as Zn, Zr, Sn, and Ti, inorganic acids such as carbonic acid and phosphoric acid, or tannin, gallic acid, humic acid, salicylic acid, benzoic acid, and paraoxybenzoic acid. Examples thereof include those obtained by reacting with an organic acid such as an acid to form a metal complex salt, and further neutralized with amines such as ammonia, ethylenediamine, methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, and so on.
上記水溶性金属錯塩の具体例としては、炭酸亜鉛アンモン、リン酸亜鉛アンモン、没食子酸亜鉛アンモン、フミン酸亜鉛アンモン、安息香酸亜鉛アンモンや、スズ、ジルコニウム、チタンの同様の金属錯塩などが挙げられる。 Specific examples of the water-soluble metal complex salt include zinc carbonate ammonium, zinc phosphate ammonium, zinc gallate ammonium, zinc humate, zinc benzoate, and similar metal complex salts of tin, zirconium, and titanium. .
これら水溶性金属錯塩の製造法としては、先ず多価金属の水酸化物、酸化物などにアンモニア、アミンなどの水溶液を加えてスラリーを調製し、これに上記の酸もしくはそのアンモニウム塩、アミン塩を添加し、金属化合物を水溶化させることによって得ることができる。 As a method for producing these water-soluble metal complex salts, first, a slurry is prepared by adding an aqueous solution of ammonia, amine or the like to a hydroxide or oxide of a polyvalent metal, and the above acid or its ammonium salt or amine salt is prepared. Can be obtained by water-solubilizing the metal compound.
上記水溶性金属錯塩の使用量としては、上塗り塗工用塗工液組成物中に存在する全カルボキシル基に対し、0.2当量以上1.5当量以下が好ましく、0.5当量以上1.5当量以下が特に好ましい。このような金属架橋剤は、化学量論的にはその1当量がカルボキシル基の1当量と反応するが、反応率が100%ではないため、全カルボキシル基を架橋するには1.5当量程度含有させることが好ましい。1.5当量を超える金属架橋剤の添加は、特に不都合はないとしても、その効果は1.5当量の添加時とほとんど変わらなくなる。 The amount of the water-soluble metal complex salt to be used is preferably 0.2 equivalents or more and 1.5 equivalents or less, and 0.5 equivalents or more and 1 equivalent or less with respect to all carboxyl groups present in the coating liquid composition for top coating. 5 equivalents or less are particularly preferred. Such metal cross-linking agent stoichiometrically reacts with one equivalent of one carboxyl group, but the reaction rate is not 100%, so about 1.5 equivalents to crosslink all carboxyl groups. It is preferable to contain. Although the addition of a metal cross-linking agent exceeding 1.5 equivalents is not particularly inconvenient, the effect is almost the same as when 1.5 equivalents are added.
なお、上塗り塗工用塗工液には、保存安定性、滑り適性及び離解性を低下させない範囲で、各種水溶性樹脂、水混和性溶剤、消泡剤などを適宜添加することができる。 In addition, various water-soluble resins, water-miscible solvents, antifoaming agents, and the like can be appropriately added to the coating liquid for topcoat coating as long as storage stability, slippage suitability, and disaggregation property are not deteriorated.
これらの材料から上塗り層用塗工液を製造する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば高速ミキサーなどの公知の撹拌機を使用し、各材料の所定量を撹拌混合して製造することができる。 The method for producing the coating liquid for the topcoat layer from these materials is not particularly limited, and for example, a known stirrer such as a high-speed mixer is used, and a predetermined amount of each material is stirred and mixed. can do.
上塗り用塗工液の塗工方法としては、紙表面に通常のロールコーター、ドクターブレードコーター、ナイフエッジコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、バーコーター等のいずれによっても塗工することができる。 As a method for applying the top coating liquid, it can be applied to the paper surface by any of a normal roll coater, doctor blade coater, knife edge coater, curtain coater, gravure coater, bar coater and the like.
さらに、当該上塗り層用塗工液は、下塗り層表面に薬剤や各種紙塗被剤が塗工された後に塗工することもできる。なお、上塗り層用塗工液の塗工量(ウエット質量)としては、1回又は複数回の塗工で、6〜20g/m2が好ましく、10〜15g/m2がより好ましい。上塗り層用塗工液の塗工量が6g/m2未満であると、十分な耐磨耗性を持たせることが出来ない。一方、上塗り層用塗工液の塗工量が20g/m2を超えると、耐磨耗性が飽和状態となり、加えて滑り適正が低下する。 Furthermore, the coating liquid for the topcoat layer can be applied after a drug or various paper coating agents are applied to the surface of the undercoat layer. In addition, as a coating amount (wet mass) of the coating liquid for top coat layers, 6-20 g / m < 2 > is preferable by one time or multiple times of coating, and 10-15 g / m < 2 > is more preferable. When the coating amount of the coating liquid for topcoat layer is less than 6 g / m 2 , sufficient wear resistance cannot be provided. On the other hand, when the coating amount of the coating liquid for the top coat layer exceeds 20 g / m 2 , the wear resistance becomes saturated, and in addition, the slip suitability decreases.
上塗り層用塗工液が塗布された後の乾燥方法としては、熱風ヒーター、赤外線ヒーターなどの各種ヒーター類を使用することができる。なお、上塗り層をワックスの融点以上に加熱することにより、より高い滑り適性を得ることができる。かかる塗工面の加熱方法としては、熱風ヒーターや赤外線ヒーターを利用してもよいが、与えられる熱量が小さいため、熱板や熱ロール表面に接触させて、すなわち実質的に圧力をかけずに加熱する方法がより効果的である。 As a drying method after the coating liquid for topcoat layer is applied, various heaters such as a hot air heater and an infrared heater can be used. In addition, higher slip suitability can be obtained by heating the overcoat layer to the melting point of the wax or higher. As a method for heating the coated surface, a hot air heater or an infrared heater may be used. However, since the amount of heat applied is small, heating is performed by contacting the surface of a hot plate or a hot roll, that is, substantially without applying pressure. The method to do is more effective.
さらに、当該加工紙の上塗り層用塗工液の組成物である高分子乳化剤の酸価が250以上350以下であるとき、及び/又は、水性ワックスエマルジョンの水性樹脂エマルジョンに対する固形分質量比率が2/98以上5/95以下の範囲であるときは、表面温度がワックスの融点以上で、かつ好ましくは90〜180℃に加熱された熱ロールにて、60〜150kg/cmの線圧下でプレス加工する方法により、高い滑り適性を有する加工紙を製造することができる。 Furthermore, when the acid value of the polymer emulsifier which is the composition of the coating liquid for the top coat layer of the processed paper is 250 or more and 350 or less, and / or the solid content mass ratio of the aqueous wax emulsion to the aqueous resin emulsion is 2 When the temperature is in the range of / 98 or more and 5/95 or less, the surface temperature is higher than the melting point of the wax and is preferably pressed with a hot roll heated to 90 to 180 ° C. under a linear pressure of 60 to 150 kg / cm. By this method, a processed paper having high slip suitability can be produced.
これらの方法から得られる当該加工紙は、より少ない上塗り層用塗工液の塗工量で、高い表面強度及び滑り適性、優れた後加工適性及び良好な離解性を有するものである。当該加工紙は、優れたクッション性、防滑性及び表面強度を有し、段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工、貼合及び製函適性に優れている。 The processed paper obtained from these methods has a high surface strength and slipping suitability, excellent post-working suitability, and good disaggregation properties with a smaller coating amount of the topcoat layer coating solution. The processed paper has excellent cushioning properties, anti-slip properties, and surface strength, and is excellent in processing, laminating and boxing suitability for corrugated cardboard sheets, cardboard packaging containers, interior packaging containers, and the like.
当該加工紙の塗工層表面のJIS−P8147(1994)に準じて測定した静摩擦係数としては、0.10以上0.25以下とされており、0.14以上0.20以下が好ましい。また、塗工層表面のJIS−P8147(1994)に準じて測定した滑り角度としては、12度以上20度以下とされており、12度以上18度以下が好ましい。当該加工紙は、塗工層表面の静摩擦係数及び滑り角度を上記範囲とすることで、梱包等の加工紙を扱う作業性が向上する、擦れによる梱包物の傷つき・汚れの付着が防止される、印刷適正が向上される、加工紙自体の耐摩耗性が向上する等の作用を奏することができる。なお、 当該加工紙表面の静摩擦係数及び滑り角度が上記範囲より小さいとハンドリング時の取扱いが困難となり、逆に、静摩擦係数及び滑り角度が上記範囲を超えると耐磨耗性が低下する。 The coefficient of static friction measured according to JIS-P8147 (1994) on the coated layer surface of the processed paper is 0.10 or more and 0.25 or less, and preferably 0.14 or more and 0.20 or less. The sliding angle measured according to JIS-P8147 (1994) on the surface of the coating layer is 12 degrees or more and 20 degrees or less, and preferably 12 degrees or more and 18 degrees or less. By making the coefficient of static friction and sliding angle of the coated layer surface within the above ranges, the processed paper improves the workability of handling processed paper such as packaging, and prevents the package from being damaged or contaminated by rubbing. Such effects as improving printing suitability and improving wear resistance of the processed paper itself can be obtained. In addition, if the static friction coefficient and the sliding angle on the surface of the processed paper are smaller than the above ranges, handling during handling becomes difficult, and conversely, if the static friction coefficient and the sliding angle exceed the above ranges, the wear resistance decreases.
なお、本発明の加工紙は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、基紙が表層、2層の中層、及び裏層の4層である加工紙、さらに中層の層数を増やして5層以上の層を有する加工紙としてもよいし、基紙が単層の加工紙であってもよい。また、上塗り層用塗工液と下塗り層用塗工液を混合させ、一層の塗工層を基紙の表面に設けることによって、塗工層を形成してもよい。このように一層の塗工層とすることによっても、一定のクッション性及び防滑性を発現させることができ、かつ作業工程を簡略化することができる。さらに、基紙の両面に塗工層を設けることも可能であり、加工紙のクッション性、防滑性及び表面強度がより向上される。 The processed paper of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the base paper is a processed paper having four layers of a front layer, two layers, and a back layer, and further increases the number of layers of the middle layer. Alternatively, the processed paper may have five or more layers, or the base paper may be a single-layer processed paper. Further, the coating layer may be formed by mixing the coating solution for the overcoat layer and the coating solution for the undercoat layer, and providing one coating layer on the surface of the base paper. Thus, even if it is set as a one-layer coating layer, fixed cushioning property and slipperiness can be expressed, and a work process can be simplified. Furthermore, it is also possible to provide a coating layer on both surfaces of the base paper, and the cushioning property, slip resistance and surface strength of the processed paper are further improved.
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。なお、本実施例において、配合、濃度等を示す数値は、固形分又は有効成分の質量基準の数値である。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly based on description of this Example. In addition, in a present Example, the numerical value which shows a mixing | blending, a density | concentration, etc. is a numerical value of the solid content or the mass reference | standard of an active ingredient.
本発明に係る38種類の加工紙(実施例1〜38)と、これらの実施例1〜38と比較検討するために、6種類の加工紙(比較例1〜6)を作成した。以下に各試料の製造条件を示す。なお、特に断りのない限り、基紙の各層の原料配合、濾水度、薬品添加条件などは同一とする。 In order to compare and examine 38 types of processed paper (Examples 1 to 38) according to the present invention and Examples 1 to 38, 6 types of processed paper (Comparative Examples 1 to 6) were prepared. The manufacturing conditions for each sample are shown below. Unless otherwise specified, the raw material composition of each layer of the base paper, the freeness, the chemical addition conditions, etc. are the same.
[実施例1]
〔基紙の製造〕
<1>表層
針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)30質量%と広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)30質量%と上質古紙パルプ40質量%とを配合した後、離解フリーネスを380ccに調整した原料パルプに硫酸バンド4質量%とサイズ剤(近代化学工業株式会社製R50)0.3質量%とを添加して表層用の原料スラリーを生成した。ここで、「離解フリーネス(cc)」とは、各試料を約3cm2の大きさに裁断して約25gの重さの試験片とし、この試験片を1リットルの水に24時間浸漬した後、JIS−P8220に準拠して標準離解機で15分間離解処理し、試験片が完全に離解していることを目視で確認した後、JIS−P8121に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて測定した濾水度の値である。
[Example 1]
[Manufacture of base paper]
<1> Surface layer After blending 30% by weight of softwood bleached kraft pulp (NBKP), 30% by weight of hardwood bleached kraft pulp (LBKP) and 40% by weight of high-quality waste paper pulp, a sulfuric acid band is added to the raw pulp whose disintegration freeness is adjusted to 380cc. 4% by mass and 0.3% by mass of a sizing agent (R50 manufactured by Modern Chemical Industry Co., Ltd.) were added to produce a raw material slurry for the surface layer. Here, “disaggregation freeness (cc)” means that each sample is cut into a size of about 3 cm 2 to obtain a test piece having a weight of about 25 g, and this test piece is immersed in 1 liter of water for 24 hours. , In accordance with JIS-P8220, disintegrate for 15 minutes with a standard disintegrator, and visually confirm that the test piece is completely disaggregated, and then in accordance with JIS-P8121, the Canadian standard freeness tester The freeness value measured in the above.
<2>中層(1)
ケント古紙パルプ(NBKP)60質量%と上質古紙パルプ40質量%を配合した後、離解フリーネスを350ccに調整した原料パルプに硫酸バンド4質量%とサイズ剤(近代化学工業株式会社製R50)0.3質量%とを添加して原料スラリーを生成した。
<2> Middle layer (1)
After blending 60% by weight of Kent waste paper pulp (NBKP) and 40% by weight of high-quality waste paper pulp, 4% by weight of sulfuric acid band and sizing agent (R50 manufactured by Modern Chemical Industry Co., Ltd.) were added to the raw pulp whose disintegration freeness was adjusted to 350cc. 3% by mass was added to produce a raw slurry.
<3>中層(2)、(3)及び裏層
地券古紙パルプ100質量%を、離解フリーネス230ccに調整し、硫酸バンド4質量%とサイズ剤(R50)0.3質量%とを添加して原料スラリーを生成した。
<3> Middle layer (2), (3) and back layer 100% by mass of the old paper pulp is adjusted to 230 cc disintegration freeness, and 4% by mass of sulfuric acid band and 0.3% by mass of sizing agent (R50) The raw material slurry was produced.
これらの原料スラリーを用い、ウルトラフォーマー(小林製作所株式会社製)にて、表層、中層(1)、中層(2)、中層(3)及び裏層の5層の紙層を抄き合わせて、付け量を表層が30g/m2、中層(1)が40g/m2、中層(2)、中層(3)、裏層が各50g/m2、全体の坪量が220g/m2である基紙を得た。 Using these raw material slurries, the surface layer, the middle layer (1), the middle layer (2), the middle layer (3) and the back layer of the five paper layers are combined with an ultra former (manufactured by Kobayashi Manufacturing Co., Ltd.). The surface layer is 30 g / m 2 , the middle layer (1) is 40 g / m 2 , the middle layer (2), the middle layer (3), the back layer is 50 g / m 2 , and the overall basis weight is 220 g / m 2 . A base paper was obtained.
〔下塗り用塗工液の調整〕
平均粒子径が20μmの熱発泡性粒子(マツモト油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアF−46)とパルプの混合物を作成し、この混合物100質量部に対し、ガラス転移温度(Tg)が−5℃であるスチレン・ブタジエン共重合(SBR)ラテックスを50質量部配合して塗工液を調整した。
[Adjustment of undercoat coating solution]
A mixture of heat-expandable particles having an average particle size of 20 μm (Matsumoto Oils and Fats Pharmaceutical Co., Ltd., Matsumoto Microsphere F-46) and pulp is prepared, and the glass transition temperature (Tg) is −5 with respect to 100 parts by mass of this mixture. A coating solution was prepared by blending 50 parts by mass of styrene / butadiene copolymer (SBR) latex having a temperature of ° C.
〔上塗り用塗工液の調整〕
<1>水性樹脂エマルジョンの合成
フラスコに酢酸エチル400部を仕込み、加熱した後、モノマー成分としてアクリル酸50部、メタクリル酸メチル50部、スチレン40部及び反応開始剤としてベンゾイルハイドロパーオキサイド2部を混合して4時間かけて滴下した。更に同温度に保ちながら2時間重合させた後、溶剤を蒸発させて、高分子乳化剤を得た。
[Adjustment of coating liquid for top coating]
<1> Synthesis of aqueous resin emulsion After charging 400 parts of ethyl acetate into a flask and heating, 50 parts of acrylic acid as a monomer component, 50 parts of methyl methacrylate, 40 parts of styrene and 2 parts of benzoyl hydroperoxide as a reaction initiator. The mixture was added dropwise over 4 hours. Further, polymerization was performed for 2 hours while maintaining the same temperature, and then the solvent was evaporated to obtain a polymer emulsifier.
フラスコに上記高分子乳化剤160部、水550部及び25%アンモニア水50部からなる高分子乳化剤成分を、メタクリル酸メチル120部、スチレン120部(乳化重合成分)及び反応開始剤としてベンゾイルハイドロパーオキサイド1部を滴下させ乳化重合を行い、固形分40%の水性樹脂エマルジョンを得た。 In a flask, a polymer emulsifier component comprising 160 parts of the above polymer emulsifier, water 550 parts and 25% aqueous ammonia 50 parts, methyl methacrylate 120 parts, styrene 120 parts (emulsion polymerization component) and benzoyl hydroperoxide as a reaction initiator One part was dropped and emulsion polymerization was performed to obtain an aqueous resin emulsion having a solid content of 40%.
<2>水性ワックスエマルジョンとの調整
上記水性樹脂エマルジョンと水性ワックスエマルジョンを1:1の割合で撹拌混合し、上塗り用塗工液を得た。なお、水性ワックスエマルジョンとしては、固形分45%、ワックスとしてパラフィン系ワックスを用いた融点61℃のものを使用した。
<2> Preparation with aqueous wax emulsion The aqueous resin emulsion and aqueous wax emulsion were stirred and mixed at a ratio of 1: 1 to obtain a coating solution for top coating. As the aqueous wax emulsion, one having a solid content of 45% and a melting point of 61 ° C. using a paraffin wax as the wax was used.
〔加工紙の製造〕
抄紙機に設置したオンマシンロッドコーターにて基紙の片面に、上述したように調整した下塗り層用塗工液を片面当り固形分で5g/m2塗工した後、ドライヤーシリンダーの表面温度が約100℃のアフタードライヤーにて熱発泡性粒子を発泡させた。その後、調整した上塗り層用塗工液を、下塗り層の表面に2回塗工(合計塗工量12g/m2;ウエット質量)して実施例1の加工紙を得た。
[Manufacture of processed paper]
On one side of the base paper by installing the on-machine a rod coater in a paper machine, was 5 g / m 2 coated with the adjusted base coat layer coating solution as described above on one surface per solids, the surface temperature of the dryer cylinders The thermally foamable particles were foamed with an after dryer at about 100 ° C. Thereafter, the prepared coating liquid for topcoat layer was coated twice on the surface of the undercoat layer (total coating amount 12 g / m 2 ; wet mass) to obtain a processed paper of Example 1.
[実施例2〜29]
下塗り層用塗工液における熱発泡性粒子の平均粒子径、発泡開始温度、最高膨張温度、配合比、バインダの配合比及び種類、塗工量を各々表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして実施例2〜29の加工紙を得た。
[Examples 2 to 29]
Except for changing the average particle size, foaming start temperature, maximum expansion temperature, blending ratio, blending ratio and type of binder, and coating amount in the undercoat layer coating liquid as shown in Table 1, respectively. In the same manner as in Example 1, processed papers of Examples 2 to 29 were obtained.
なお、表1中の熱発泡性粒子及びパルプの配合比とは、熱発泡性粒子とパルプの合計乾燥質量に対する熱発泡性粒子又はパルプの乾燥質量比である。また、バインダの種類におけるPVAとはポリビニルアルコールである。バインダの配合比は、熱発泡性粒子及びパルプの混合物の乾燥質量に対するバインダの乾燥質量である。塗工量は上塗り層用塗工液の固形分質量である。 In addition, the compounding ratio of the thermally foamable particles and pulp in Table 1 is the dry mass ratio of the thermally foamable particles or pulp to the total dry mass of the thermally foamable particles and pulp. Moreover, PVA in the kind of binder is polyvinyl alcohol. The blending ratio of the binder is the dry mass of the binder with respect to the dry mass of the mixture of the thermally foamable particles and the pulp. The coating amount is the solid content mass of the coating liquid for topcoat layer.
[実施例30〜38]
上塗り層用の塗工液塗工量を変更した以外は実施例5と同様にして、実施例30〜34を得た。上塗り層用塗工液に含まれる水性樹脂エマルジョンの高分子乳化剤をアクリル酸以外の表2に示すモノマー成分に変更した以外は実施例5と同様にして実施例35〜38の加工紙を得た。
[Examples 30 to 38]
Examples 30 to 34 were obtained in the same manner as in Example 5 except that the coating liquid coating amount for the topcoat layer was changed. A processed paper of Examples 35 to 38 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polymer emulsifier of the aqueous resin emulsion contained in the coating liquid for topcoat layer was changed to the monomer component shown in Table 2 other than acrylic acid. .
[比較例1〜2]
下塗り層用塗工液に含まれる熱発泡性粒子の平均粒子径を表1に示すように変更した以外は実施例5と同様にして比較例1〜2の加工紙を得た。
[Comparative Examples 1-2]
Processed papers of Comparative Examples 1 and 2 were obtained in the same manner as in Example 5 except that the average particle size of the thermally foamable particles contained in the undercoat layer coating solution was changed as shown in Table 1.
[比較例3]
下塗り層用塗工液にパルプを含有させないように変更した以外は実施例5と同様にして比較例3の加工紙を得た。
[Comparative Example 3]
A processed paper of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the undercoat layer coating solution was changed so as not to contain pulp.
[比較例4〜6]
上塗り層用の塗工液塗工量を変更した以外は実施例5と同様にして、比較例4(塗工量30g/m2)及び比較例5(上塗り層塗工なし)を得た。上塗り層用塗工液に含まれる水性樹脂エマルジョンの高分子乳化剤をアクリル酸からビニルスルホン酸に変更した以外は実施例5と同様にして比較例6の加工紙を得た。
[Comparative Examples 4 to 6]
Comparative Example 4 (coating amount 30 g / m 2 ) and Comparative Example 5 (no overcoating layer coating) were obtained in the same manner as Example 5 except that the coating liquid coating amount for the top coating layer was changed. A processed paper of Comparative Example 6 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the polymer emulsifier of the aqueous resin emulsion contained in the coating liquid for topcoat layer was changed from acrylic acid to vinyl sulfonic acid.
これらの全実施例及び比較例について、坪量、表面強度、滑り角度の品質を評価する試験を行い、その結果を表1及び表2に示す。なお、この評価試験はJIS−P8111に準拠して温度23℃±1℃、湿度50±2%の環境条件の下で行った。 About all these Examples and Comparative Examples, the test which evaluates the basic weight, surface strength, and the quality of a sliding angle was done, and the result is shown in Table 1 and Table 2. This evaluation test was performed under environmental conditions of a temperature of 23 ° C. ± 1 ° C. and a humidity of 50 ± 2% in accordance with JIS-P8111.
表1及び表2中の「坪量(g/m2)」とは、各試料全層、すなわち加工紙の全体の坪量で、JIS−P8142に記載の「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した値である。 “Basis weight (g / m 2 )” in Tables 1 and 2 is the total basis weight of each sample, ie, the entire processed paper, and is described in JIS-P8142. It is a value measured according to.
なお、品質評価におけるクッション性(手触り感)評価において、○印は良い場合、◎印は優れている場合、△印は普通である場合、×印は悪い場合を表している。 In the evaluation of cushioning properties (feel of touch) in quality evaluation, a mark “◯” indicates a good case, a mark “◎” indicates an excellent case, a mark “Δ” indicates normal, and a mark “×” indicates a bad case.
耐磨耗試験とは、一定条件の摩擦作用を試験片の表面に加え、その表面の摩擦に対する抵抗性を測定するもので、JIS−P8136(1994)に準じた方法により、塗工面同士で50往復実施し、試験後の表面状態を目視で観察し、以下の基準で評価した(試験機;東洋精機社製「学振式耐磨試験機」)。 The abrasion resistance test is a method in which a frictional action under a certain condition is applied to the surface of a test piece, and the resistance to the friction of the surface is measured, and the surface to be coated is 50 by a method according to JIS-P8136 (1994). The surface condition after the test was visually observed and evaluated according to the following criteria (testing machine: “Gakushin-type abrasion resistance testing machine” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).
◎:紙剥がれが認められない
○:接触面の1/5以下の剥がれが認められる
△:接触面の1/5〜1/2に剥がれが認められる
×:接触面の1/2以上に剥がれが認められる
◎: Paper peeling is not recognized ○: 1/5 or less of the contact surface is peeled △: 1/5 to 1/2 of the contact surface is peeled ×: 2 or more of the contact surface is peeled Is accepted
滑り角度とは、一定条件で試験片を取り付けた重りが動き始めた角度を言い、JIS−P8147(1994)傾斜方法に準じた方法により塗工面同士で実施し、5回の平均値を丸めた(試験機;東洋精機社製「滑り角測定器」)。 The sliding angle means the angle at which the weight attached with the test piece starts to move under a certain condition, and is carried out between the coated surfaces by a method according to the JIS-P8147 (1994) inclination method, and the average value of five times is rounded. (Testing machine: “slip angle measuring device” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).
静摩擦係数とは、一定条件で紙の最初の動きを阻止しようとする摩擦力と紙に垂直に加わる力の比を言い、JIS−P8147(1994)水平方法に準じた方法により塗工面同士で実施し、5回の平均値を小数点以下2桁に丸めた(試験機;東洋精機社製「耐摩擦測定器」)。 The coefficient of static friction is the ratio of the frictional force that tries to prevent the initial movement of the paper under a certain condition and the force that is applied perpendicularly to the paper. It is carried out between the coated surfaces by a method according to the JIS-P8147 (1994) horizontal method. Then, the average value of 5 times was rounded to 2 digits after the decimal point (testing machine: “friction resistance measuring device” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).
表1の品質評価欄に示されるように、本発明に係る実施例1〜29の加工紙は、品質面において比較例1〜3に係る加工紙より優れていることが判明した。熱発泡粒子の平均平均粒子径に関しては15〜20μmである場合、熱発泡性粒子の発泡開始温度が75〜85℃であり、最高膨張温度が105〜120℃である場合、熱発泡粒子のパルプに対する配合比率が95.0/5.0以上99.9/0.1以下である場合、バインダの配合比が20/100以上60/100以下である場合、下塗り層用塗工液の塗工量が0.4g/m2以上10g/m2以下である場合、バインダがSBRである場合がそれぞれ優れたものになっている。熱発泡粒子の平均粒子径については、実施例5、29及び比較例1、2の比較から示されるように、平均粒子径が15〜20μmの範囲外であると、下塗り層表面に熱発泡粒子の不均一な発泡等により凹凸が残り、摩擦係数及び滑り角度が低下すると考えられる。 As shown in the quality evaluation column of Table 1, it was found that the processed papers of Examples 1 to 29 according to the present invention were superior to the processed papers of Comparative Examples 1 to 3 in terms of quality. When the average average particle diameter of the thermally foamed particles is 15 to 20 μm, the foaming start temperature of the thermally foamable particles is 75 to 85 ° C., and the maximum expansion temperature is 105 to 120 ° C., the pulp of the thermally foamed particles When the blending ratio with respect to is 95.0 / 5.0 or more and 99.9 / 0.1 or less, when the blending ratio of the binder is 20/100 or more and 60/100 or less, the coating liquid for the undercoat layer is applied. When the amount is 0.4 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less, the case where the binder is SBR is excellent. Regarding the average particle diameter of the thermally foamed particles, as shown in the comparison of Examples 5 and 29 and Comparative Examples 1 and 2, if the average particle diameter is outside the range of 15 to 20 μm, the thermally foamed particles are formed on the surface of the undercoat layer. It is considered that unevenness remains due to non-uniform foaming and the like, and the friction coefficient and the sliding angle are lowered.
表2の品質評価欄に示されるように、本発明に係る実施例30〜34の加工紙は、品質面において比較例4、5に係る加工紙より、滑り角度及び静摩擦係数において、優れていることが判明した。静摩擦係数が0.10以上0.25以下、滑り角度が12度以上20度以下である実施例5及び29〜33の加工紙は、内装包装容器等の包装容器に用いることができ、実際に用いて包装容器を作製してみたところ、罫線割れ等の不都合は全く発生せず、傷つき及び汚れの付着が防止されることも確認された。その中でも、静摩擦係数が0.14以上0.2以下かつ滑り角度が12度以上18度以下である実施例5及び31〜33の加工紙は、加工性及び傷つき・汚れの付着防止製に特に優れていることが確認された。滑り角度及び静摩擦係数が上記範囲外である比較例4、5の加工紙は、罫線割れが発生し加工性が低く、使用において傷つき及び汚れの付着も目立つことが確認された。 As shown in the quality evaluation column of Table 2, the processed papers of Examples 30 to 34 according to the present invention are superior in quality in terms of slip angle and static friction coefficient than the processed papers of Comparative Examples 4 and 5. It has been found. The processed paper of Examples 5 and 29 to 33 having a static friction coefficient of 0.10 or more and 0.25 or less and a sliding angle of 12 degrees or more and 20 degrees or less can be used for packaging containers such as interior packaging containers. When the packaging container was used, it was confirmed that there were no inconveniences such as cracks in the ruled line, and that scratches and dirt were prevented from being attached. Among them, the processed papers of Examples 5 and 31 to 33 having a static friction coefficient of 0.14 or more and 0.2 or less and a sliding angle of 12 degrees or more and 18 degrees or less are particularly suitable for workability and scratch / stain prevention. It was confirmed to be excellent. It was confirmed that the processed papers of Comparative Examples 4 and 5 in which the slip angle and the static friction coefficient were out of the above ranges were cracked with a ruled line and had low workability, and the use of scratches and dirt was conspicuous in use.
上塗り層用塗工液に含まれる水性樹脂エマルジョンの高分子乳化剤をアクリル酸以外のモノマー成分に変更した場合においても、実施例35から実施例38に示されるように優れた防滑性を有している。比較例6の加工紙においては防滑性が低下することから、高分子乳化剤中のカルボキシル基が防滑性を向上させていると考えられる。カルボキシル基を有さないモノマーを用いて高分子乳化剤を合成した場合、当該モノマーが未反応物質として残った場合の滑り成分としての寄与が高いためであると考えられる。 Even when the polymer emulsifier of the aqueous resin emulsion contained in the coating liquid for the topcoat layer is changed to a monomer component other than acrylic acid, it has excellent anti-slip properties as shown in Examples 35 to 38. Yes. In the processed paper of Comparative Example 6, since the slip resistance is lowered, it is considered that the carboxyl group in the polymer emulsifier improves the slip resistance. This is probably because when a polymer emulsifier is synthesized using a monomer having no carboxyl group, the contribution as a slip component is high when the monomer remains as an unreacted substance.
以上の結果から、本発明に係る加工紙は、クッション性及び防滑性に優れ、また表面強度にも優れているものであり、これにより従来の発泡紙では表面強度が弱いために用いることができなかった輸送、保管、保護のために用いられるクッション性滑り適性に優れた段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器等の包装容器に用いることができ、実際に用いて包装容器を作製してみたところ、罫線割れ等の不都合は全く発生しないことが確認された。 From the above results, the processed paper according to the present invention is excellent in cushioning properties and anti-slip properties, and also has excellent surface strength, and thus can be used because conventional foamed paper has low surface strength. It was used for packaging containers such as corrugated cardboard sheets, corrugated packaging containers, and interior packaging containers with excellent cushioning and slipping properties that were used for transportation, storage, and protection, and I actually tried using them to make packaging containers However, it was confirmed that no inconvenience such as ruled line cracking occurred at all.
Claims (5)
上記塗工層が、基紙の表面に設けられる下塗り層及びこの下塗り層の表面に設けられる少なくとも1層の上塗り層を備えており、
この下塗り層が、熱発泡性粒子、パルプ及びバインダを含有する下塗り層用塗工液を塗布することにより形成され、
この上塗り層が、水性樹脂エマルジョンを含有する上塗り層用塗工液を塗布することにより形成され、
上記水性樹脂エマルジョンが、分子内にカルボキシル基を有する高分子乳化剤を含み、
上記下塗り層用塗工液に含有される上記熱発泡性粒子の平均粒子径が、15μm以上20μm以下であり、
塗工層表面のJIS−P8147(1994)に準じて測定した滑り角度が、12度以上20度以下であることを特徴とする加工紙。 In a processed paper comprising a base paper and a coating layer provided on at least one side of the base paper,
The coating layer comprises an undercoat layer provided on the surface of the base paper and at least one overcoat layer provided on the surface of the undercoat layer,
This undercoat layer is formed by applying an undercoat layer coating solution containing thermally foamable particles, pulp and binder,
This topcoat layer is formed by applying a topcoat layer coating solution containing an aqueous resin emulsion,
The aqueous resin emulsion contains a polymer emulsifier having a carboxyl group in the molecule,
The average particle diameter of the thermally foamable particles contained in the undercoat layer coating solution is 15 μm or more and 20 μm or less,
A processed paper, wherein a slip angle measured according to JIS-P8147 (1994) on the surface of the coating layer is 12 degrees or more and 20 degrees or less.
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