JP6394511B2 - 紙製基材 - Google Patents
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Description
このように、多層抄き紙においては、各層を構成するパルプのフリーネスを調整することで、折り曲げ加工適性や強度等を調節することが行われている。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[2]第1層、第2層及び第3層は、各々パルプを含有し、第1層に含まれるパルプのフリーネス(ml)をpとし、第2層に含まれるパルプのフリーネス(ml)をqとし、第3層に含まれるパルプのフリーネス(ml)をrとした場合に、p<q、かつ、r<qであることを特徴とする[1]に記載の紙製基材。
[3]第1層の密度は、0.80〜0.90g/cm3であり、第2層の密度は、0.74〜0.82g/cm3であり、第3層の密度は、0.80〜0.90g/cm3である[1]に記載の紙製基材。
[4]第1層のフリーネスは、400〜480mlであり、第2層のフリーネスは、450〜500mlであり、第3層のフリーネスは、400〜480mlである[2]に記載の紙製基材。
[5]紙製基材の古紙含有率は、紙製基材の全質量に対して10質量%以下である[1]〜[4]のいずれかに記載の紙製基材。
[6]第2層は針葉樹由来パルプを含有し、第2層に含まれる針葉樹由来パルプの含有量は、第2層に含まれるパルプの全質量に対して50質量%以上である[1]〜[5]のいずれかに記載の紙製基材。
[7]紙製基材全体の密度が、0.75〜0.85g/cm3である[1]〜[6]のいずれかに記載の紙製基材。
[8]第2層は、2層以上の多層構造である[1]〜[7]のいずれかに記載の紙製基材。
[9]液体保存用の容器として用いられる[1]〜[8]のいずれかに記載の紙製基材。
本発明は、少なくとも第1層、第2層及び第3を有する紙製基材であって、第1層、第2層、第3層を順に積層した紙製基材に関する。本発明の紙製基材は、少なくとも3層の層構成を有する多層抄き紙である。第1層の密度(g/cm3)をAとし、第2層の密度(g/cm3)をBとし、第3層の密度(g/cm3)をCとした場合、B<A、かつ、B<Cである。また、第1層及び第3層から選択される少なくとも一方の層は、広葉樹由来パルプを含有し、層に含まれる広葉樹クラフトパルプの含有量は、層に含まれるパルプの全質量に対して70質量%以上である。本発明では、中層である第2層の密度よりも、外層である第1層及び第3層の密度を高くし、外層の広葉樹クラフトパルプの含有量を規定することで、いずれの面においても優れた印刷適性とラミネート加工適性を発揮し得る紙製基材を得ることができる。また、本発明では、外層である第1層及び/又は第3層に含まれる広葉樹クラフトパルプの含有量を上記範囲とすることにより、紙製基材の表面の平滑度を高めることができ、印刷適性をより高めることができる。さらに本発明は、上記構成とすることにより、紙製基材の両面の印刷適性と両面のラミネート加工適性を向上させたことに加えて、製函性についても向上させた点に特徴がある。
なお、各層の表面の平滑度は、JAPAN TAPPI 紙・パルプ試験方法No.5−2「空気マイクロメーター型試験器による紙および板紙の平滑度・透気度試験方法」に従って測定することができる。
本発明の紙製基材100が図2に示したような構成である場合、第2a層21と第2d層24の構成は同様であることが好ましく、第2b層22と第2c層23の構成は同様であることが好ましい。具体的には、第2a層21は、第1層10を構成する原料と第2b層22を構成する原料が混合された構成であることが好ましく、第2d層24も同様である。すなわち、図2に示したような層構成においては、第1層10と第3層30を外層と呼び、第2a層21と第2d層24を準中層と呼び、第2b層22と第2c層23を中層と呼ぶことができる。
このように、中層である第2層は多層構造であることが好ましく、このような構造とすることにより、両面印刷適性と両面ラミネート加工適性を高めつつ、紙製基材の強度を高めることができる。
本発明では、紙製基材の各層はパルプを含有する。本発明で用いることができるパルプとしては、木材パルプ、綿、麻、古紙パルプ、非木材パルプ等を挙げることができる。中でも、木材パルプを用いることが好ましく、木材パルプとしては、針葉樹由来パルプ(NKP)と広葉樹由来パルプ(LKP)等を挙げることができる。
本発明の紙製基材の各層には、内添薬品を添加してもよい。内添薬品としては、例えば、硫酸バンド等の薬品定着剤、ロジン等のサイズ剤、ポリアクリルアミド、澱粉等の紙力増強剤、ポリアミド等の濾水度歩留り向上剤、ポリアミド、ポリアミン、エピクロルヒドリン等の耐水化剤、消泡剤、クレー、タルク、炭酸カルシウム等の填料、塩基性染料、酸性染料、アニオン性直接染料、カチオン性直接染料等の公知の種々のものを挙げることができる。
紙製基材の製造工程は、各層を構成するパルプを所望のフリーネスとなるように叩解する工程と、パルプスラリーを抄紙する工程を含むことが好ましい。抄紙する工程において用いられる抄紙機は3層以上の抄き合わせが可能なマシンであれば特に制限はないが、例えば、長網抄紙機、短網抄紙機、円網抄紙機等を用いることができる。
紙製基材の両表面(第1層側の表面と第3層側の表面)には、印刷が施されることが好ましい。本発明では、第1層側の表面及び第3層側の表面の少なくとも一方に印刷が施されることが好ましく、両面に印刷が施されていてもよい。
印刷の際に用いることができるインキとしては、酸化重合型の油性インキ、大豆油インキ、ベジタブルオイルインキや、紫外線硬化型のUVインキ、LED-UVインキ等を用いることができる。
紙製基材の両表面(第1層側の表面と第3層側の表面)には、ラミネート加工が施されることが好ましい。本発明では、第1層側の表面及び第3層側の表面の少なくとも一方にラミネート加工が施されることが好ましく、両面にラミネート加工が施されていてもよい。
ラミネート加工においては、ラミネートフィルムが紙製基材の表面に貼合される。ラミネートフィルムとしては、熱可塑性樹脂フィルムが用いられることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、エチレンビニルアルコール共重合体等からなるフィルム 等を挙げることができる。中でも、ポリエチレンは好ましく用いられる。さらに、ラミネートフィルムの少なくとも一方にはガスバリア層を設けてもよい。例えば、ラミネートフィルムの少なくとも一方に、酸化珪素、酸化アルミニウム及び酸化マグネシウム等から選択される少なくとも一種の無機化合物を蒸着させることでガスバリア層を積層することができる。
本発明の紙製基材は、事務用印刷用紙、封筒、包装紙、紙袋、固体保存用の容器、液体保存用の容器等として用いることができる。特に、液体保存用の容器として用いることが好適であり、食品分野をはじめ様々な分野の液体を保存するための容器として用いることができる。
(第1層及び第3層用パルプスラリー)
針葉樹クラフトパルプ(NBKP)20質量部と、広葉樹クラフトパルプ(LBKP)80質量部をそれぞれ叩解した後に、水と混合し、カナダ標準濾水度450mlのパルプスラリーを得た。得られたパルプスラリーに対し、内添紙力増強剤としてポリアクリルアミド(星光PMC(株)製、DS4326)0.45質量部、内添サイズ剤としてエマルションサイズ剤(星光PMC(株)製、AL−1200)0.65質量部、硫酸アルミニウム0.8質量部をそれぞれ添加し、第1層および第3層用の紙料を調製した。
針葉樹クラフトパルプ(NBKP)60質量部と、広葉樹クラフトパルプ(LBKP)40質量部をそれぞれ叩解した後に、水と混合し、カナダ標準濾水度480mlのパルプスラリーを得た。得られたパルプスラリーに対し、内添紙力増強剤としてポリアクリルアミド(星光PMC(株)製、DS4326)0.45質量部、内添サイズ剤としてエマルションサイズ剤(星光PMC(株)製、AL−1200)0.40質量部、硫酸アルミニウム0.4質量部をそれぞれ添加し、第2層用の紙料を調製した。
そして、これらの紙料を用い短網抄紙機で、第1層の坪量が74.5g/m2、第2層の坪量が150g/m2、第3層の坪量が74.5g/m2の3層構造の紙製基材を抄紙した。さらに抄紙機に設置されたキャレンダーサイズプレスにてポリビニルアルコール水溶液を両面で1.0g/m2となるように塗工し、坪量300g/m2、密度0.81g/cm3の紙製基材を得た。
第1層および第3層のパルプ配合をLBKP100質量部とした以外は実施例1と同様にして、坪量300g/m2、密度0.80g/cm3の紙製基材を得た。
第2層のパルプ配合をNBKP80質量部、LBKP20質量部とした以外は実施例1と同様にして坪量300g/m2、密度0.83g/cm3の紙製基材を得た。
第2層のパルプ配合をNBKP100質量部とした以外は実施例1と同様にして坪量300g/m2、密度0.85g/cm3の紙製基材を得た。
第1層および第3層のカナダ標準濾水度を470ml、第2層のカナダ標準濾水度を500mlとした以外は実施例1と同様にして坪量300g/m2、密度0.76g/cm3の紙製基材を得た。
第1層および第3層のカナダ標準濾水度を430ml、第2層のカナダ標準濾水度を460mlとした以外は実施例1と同様にして坪量300g/m2、密度0.84g/cm3の紙製基材を得た。
中層である第2層を多層構造(第2a層、第2b層、第2c層、第2d層)とし、トータル6層抄きとした以外は実施例1と同様にして坪量300g/m2、密度0.80g/cm3の紙製基材を得た。
坪量を400g/m2とした以外は実施例1と同様にして坪量400g/m2、密度0.80g/cm3の紙製基材を得た。
坪量を480g/m2とした以外は実施例1と同様にして坪量480g/m2、密度0.79g/cm3の紙製基材を得た。
第2層のパルプ配合をNBKP60質量部、LBKP30質量部、古紙パルプ10質量部とした以外は実施例1と同様にして坪量300g/m2、密度0.82g/cm3の紙製基材を得た。
第1層および第3層、第2層のパルプを混合叩解した以外は実施例1と同様にして坪量300g/m2、密度0.83g/cm3の紙製基材を得た。
(第1層及び第3層用パルプスラリー)
針葉樹クラフトパルプ(NBKP)20質量部と、広葉樹クラフトパルプ(LBKP)80質量部をそれぞれ叩解した後に、水と混合し、カナダ標準濾水度480mlのパルプスラリーを得た。得られたパルプスラリーに対し、内添紙力増強剤としてポリアクリルアミド(星光PMC(株)製、DS4326)0.75質量部、内添サイズ剤としてエマルションサイズ剤(星光PMC(株)製、AL−1200)0.65質量部、硫酸アルミニウム0.8質量部をそれぞれ添加し、第1層および第3層用の紙料を調製した。
針葉樹クラフトパルプ(NBKP)60質量部と、広葉樹クラフトパルプ(LBKP)40質量部をそれぞれ叩解した後に、水と混合し、カナダ標準濾水度450mlのパルプスラリーを得た。得られたパルプスラリーに対し、内添紙力増強剤としてポリアクリルアミド(星光PMC(株)製、DS4326)0.20質量部、内添サイズ剤としてエマルションサイズ剤(星光PMC(株)製、AL−1200)0.40質量部、硫酸アルミニウム0.4質量部をそれぞれ添加し、第2層用の紙料を調製した。
そして、これらの紙料を用い短網抄紙機で、第1層の坪量が74.5g/m2、第2層の坪量が150g/m2、第3層の坪量が74.5g/m2の3層構造の紙製基材を抄紙した。さらに、抄紙機に設置されたキャレンダーサイズプレスにてポリビニルアルコール水溶液を両面で1.0g/m2となるように塗工し、坪量300g/m2、密度0.82g/cm3の紙製基材を得た。
特許文献3の実施例1をトレースし、坪量170g/m2、密度0.96g/cm3の紙製基紙を得た。
第1層および第3層のパルプ配合をNBKP40質量部、LBKP60質量部とした以外は実施例1と同様にして、坪量300g/m2、密度0.82g/cm3の紙製基材を得た。
(密度)
実施例及び比較例で得た紙製基材全体の密度及び各層の密度は、TAPPI UM−522に従って測定した。なお、各層の密度は、各層の紙厚と坪量より算出した。ここで、各層の紙厚は、紙製基材の断面を走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope(SEM))で観察することで計測した。各層の坪量は、紙製基材を水中に一昼夜浸した後、各層に分割し測定した。
実施例及び比較例で得た紙製基材の表面の平滑度は、JAPAN TAPPI 紙・パルプ試験方法No.5−2「空気マイクロメーター型試験器による紙および板紙の平滑度・透気度試験方法」に従って測定した。
実施例及び比較例で得た紙製基材の両面に、オリエント総業社製OSG−550HDXを用い、大日本インキ化学工業社製サンビュアーW−10墨、紅、藍、黄4色でグラビア印刷を行い、印刷適性の評価をした。評価基準は下記の通りとした。
◎:両面の白抜けおよび表裏差が非常に少なく、実用上問題なく、品質が優れている。
○:両面の白抜けおよび表裏差が少なく、実用上問題ない。
△:少なくとも一方の面の白抜けおよび表裏差がやや多く、実用上問題ある。
×:少なくとも一方の面の白抜けおよび表裏差が非常に多く、実用上問題であり、品質も著しく劣っている。
実施例及び比較例で得た紙製基材の両面に、ラミネートフィルムを貼りあわせ、紙製基材との密着性を目視にて評価した。評価基準は下記の通りとした。◎及び○の評価が実用上問題のないレベルである。
◎:ラミネートフィルムが紙製基材の両面に全く浮きがなく密着している。
○:ラミネートフィルムが紙製基材の両面に良好に密着しているが、一部で浮きが見られる。
△:少なくとも一方の面のラミネートフィルムの一部が紙製基材から剥離しており、実用上問題がある。
×:少なくとも一方の面のラミネートフィルムの大部分が紙製基材から剥離しており、実用上問題である。
実施例及び比較例で得た紙製基材の層間強度は、TAPPI UM−522に従って測定した。なお、表1に記載の値は、実施例7では、第2b層と第2c層の間の層間強度であり、実施例7以外は、1層と2層の間、または2層と3層の間の層間強度である。
実施例及び比較例で得た紙製基材を屋根型液体容器作製用の形に打ち抜き、8.5×8.5×25.3cmの内容量が1800mlの屋根型液体容器を作製する際の、製函性について評価した。なお、下記の評価における製函性とは、製函時の折り曲げ易さと、折り曲げ部に割れがないことを意味する。
◎:製函性が非常に良好であり、実用上全く問題ない。
○:製函性が良好であり、実用上問題ない。
△:製函性がやや劣り、実用上問題がある。
×:製函性が著しく劣り、実用上問題である。
一方、比較例では、両面印刷適性、両面ラミネート適性及び製函性の全てが両立されておらず、いずれかの機能が劣るものであった。
20 第2層
21 第2a層
22 第2b層
23 第2c層
24 第2d層
30 第3層
100 紙製基材
Claims (8)
- 第1層、第2層、第3層を順に有する紙製基材であって、
前記第1層の密度(g/cm3)をAとし、前記第2層の密度(g/cm3)をBとし、前記第3層の密度(g/cm3)をCとした場合に、B<A、かつ、B<Cであり、
前記第1層の密度は、0.80〜0.90g/cm 3 であり、前記第2層の密度は、0.74〜0.82g/cm 3 であり、前記第3層の密度は、0.80〜0.90g/cm 3 であり、
前記第1層及び前記第3層から選択される少なくとも一方の層は、広葉樹由来パルプを含有し、前記層に含まれる広葉樹クラフトパルプの含有量は、前記層に含まれるパルプの全質量に対して70質量%以上であることを特徴とする紙製基材。 - 前記第1層、前記第2層及び前記第3層は、各々パルプを含有し、
前記第1層に含まれるパルプのフリーネス(ml)をpとし、前記第2層に含まれるパルプのフリーネス(ml)をqとし、前記第3層に含まれるパルプのフリーネス(ml)をrとした場合に、
p<q、かつ、r<qであることを特徴とする請求項1に記載の紙製基材。 - 前記第1層のフリーネスは、400〜480mlであり、前記第2層のフリーネスは、450〜500mlであり、前記第3層のフリーネスは、400〜480mlである請求項2に記載の紙製基材。
- 前記紙製基材の古紙含有率は、前記紙製基材の全質量に対して10質量%以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の紙製基材。
- 前記第2層は針葉樹由来パルプを含有し、前記第2層に含まれる針葉樹由来パルプの含有量は、前記第2層に含まれるパルプの全質量に対して50質量%以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の紙製基材。
- 前記紙製基材全体の密度が、0.75〜0.85g/cm3である請求項1〜5のいずれか1項に記載の紙製基材。
- 前記第2層は、2層以上の多層構造である請求項1〜6のいずれか1項に記載の紙製基材。
- 液体保存用の容器として用いられる請求項1〜7のいずれか1項に記載の紙製基材。
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