JP6394511B2 - 紙製基材 - Google Patents

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Description

本発明は、紙製基材に関する。具体的には、本発明は、印刷適性やラミネート適性に優れた紙製基材であって、液体保存用の容器として好ましく用いることができる紙製基材に関する。
従来、液体保存用の容器には、紙製基材が用いられている。紙製基材は、ガラス基材等に比べて軽量であり、破損しにくいため、食品分野をはじめ様々な分野で用いられている。このような紙製基材の表面には商品情報等が印刷されたり、ラミネートフィルムが貼合されている。また、上述したような紙製基材には強度が求められるため、多層抄き紙が用いられる場合が多い。
例えば、特許文献1〜3には、紙製容器に用いられる多層抄き紙が開示されている。特許文献1には、外層(表層及び裏層)を除く中層に柔軟剤を添加した多層抄き紙が開示されている。ここでは、中層に柔軟剤を添加することで、紙製基材全体の折り曲げ加工適性を高めている。また、特許文献1では、抄紙工程でのトラブルを回避するために、外層を構成するパルプのフリーネスは、中層を構成するパルプのフリーネスよりも高く設定されている。特許文献2に開示されている多層抄き紙においては、各層における針葉樹パルプの含有率が調整されている。これにより、紙製基材の折り曲げ加工適性や強度を高めることが検討されている。なお、特許文献2においては、外層を構成するパルプのフリーネスを低くした実施例が開示されているが、外層を構成するパルプのフリーネスは、中層を構成するパルプのフリーネスよりも高く設定することが好ましいとされている。特許文献3には、着色表面層を有する多層抄き紙が開示されている。ここでは、表層、中層、裏層を構成する各々のパルプのフリーネスは、表層から裏層にかけて順に高くなるように調整されている。
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。
特開2010−144286号公報 国際公開2010/113849号パンフレット 特許第5357606号公報
近年、紙製基材の印刷は、紙製基材の一方の面のみならず、両面に施される場合がある。また、紙製基材に耐水性や耐油性を付与するために、両面にラミネートフィルムが貼合される場合がある。しかしながら、上述したような多層抄き紙を紙製基材として用いた場合、印刷適性が悪く、文字や図柄を鮮明に両面印刷することができないという問題があった。また、上述したような多層抄き紙には、両面にラミネートフィルムを貼合することが困難であり、ラミネートフィルムの浮きや剥がれなどが生じる場合があり問題となっていた。
紙製基材の印刷適性やラミネート適性を高めるために、紙製基材の密度を高めることが考えられるが、このような場合、紙製基材を成形する際に割れが発生する等の不具合が生じることがあった。すなわち、従来の紙製基材においては、両面印刷適性、両面ラミネート適性及び製函性の全てが兼ね備えられておらず、改善が求められていた。
そこで本発明 者は、このような従来技術の課題を解決するために、紙製容器を構成する紙製基材(多層抄き紙)の両面に印刷やラミネート加工を施す場合に、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であって、製函性が良好な紙製基材を提供することを目的として検討を進めた。
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者は、第1層、第2層、第3層を順に有する紙製基材において、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層の密度を高くすることで、優れた両面印刷適性と両面ラミネート加工適性を有する紙製基材が得られることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[1]第1層、第2層、第3層を順に有する紙製基材であって、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とした場合に、B<A、かつ、B<Cであり、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%以上であることを特徴とする紙製基材。
[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。
本発明によれば、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、本発明によれば、強度及び製函性にも優れた紙製基材を得ることができる。このような紙製基材は、液体保存用の容器として好ましく用いられる。
図1は、本発明の紙製基材(3層抄き)の構成を説明する断面図である。 図2は、本発明の紙製基材(6層抄き)の構成を説明する断面図である。
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
(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。
図1は、本発明の紙製基材(3層抄き)の構成を説明する断面図である。図1に示されているように、紙製基材100は、第1層10と、第2層20と、第3層30をこの順で積層したものである。紙製基材100においては、第1層10と、第3層30の一方の面は、紙製基材100の表面を形成するものである。すなわち、第1層10と、第3層30は、紙製基材100の外層を形成するものであり、第2層20は、中層を形成するものである。本発明では、上記のような構成とすることにより、優れた製函性を備えかつ、強度を保つことができる。すなわち、本発明の紙製基材は、強度と、製函性と、両面印刷適性と、両面ラミネート加工適性を兼ね備えたものである。
紙製基材を構成する第1層の密度は、0.80〜0.90g/cm3であることが好ましく、0.80〜0.85g/cm3であることがより好ましい。また、第2層の密度は、0.74〜0.82g/cm3であることが好ましく、0.76〜0.80g/cm3であることがより好ましい。第3層の密度は、0.80〜0.90g/cm3であることが好ましく、0.80〜0.85g/cm3であることがより好ましい。本発明では、各層の密度を上記範囲内とすることにより、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。
紙製基材全体の密度は、0.75〜0.85g/cm3であることが好ましく、0.77〜0.82g/cm3であることがより好ましい。紙製基材全体の密度を上記範囲内に抑えることにより、紙製基材の層間強度と製函性を高めることができる。ここで、製函性が高いとは、紙製基材を罫線等に沿って折り曲げる際の折り曲げ加工適性が高いことと、罫線等に沿って割れが生じないことをいう。本発明の紙製基材は、両面印刷適性と両面ラミネート加工適性に加えて、製函性にも優れており、高い層間強度を有している。
紙製基材全体の密度及び各層の密度は、TAPPI UM−522に従って測定することができる。なお、各層の密度は、各層の紙厚と坪量より算出できる。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する。各層の坪量は、紙製基材を水中に一昼夜浸した後、各層に分割し測定することができる。
従来の液体保存用の紙製容器においては、各層の密度を調節するために嵩高剤が添加される場合があった。このような嵩高剤は、外層のみならず、中層にも添加されており、各層の密度が調節されていた。しかし、嵩高剤の臭いが紙製容器内の液体に移ることがあり、特に、液体が飲食用の液体である場合に問題となっていた。一方、本発明は、外層を低密度化する必要がないため、上記のように嵩高剤を用いる必要がない。このため、本発明の紙製基材は、飲食用の液体の保存容器にも好ましく用いることができる。
第1層、第2層及び第3層は、各々パルプを含有する。ここで、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、p<q、かつ、r<qである。このように、本発明では、中層である第2層のフリーネスが、外層である第1層及び第3層のフリーネスよりも高い。このようなフリーネスを有するパルプから、各層を構成することにより、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、フリーネスを上記の構成とすることにより、紙製基材の強度を高めつつも、両面印刷適性と両面ラミネート加工適性を高めることができる。
紙製基材を構成する第1層のフリーネスは、400〜480mlであることが好ましく、420〜460mlであることがより好ましい。また、第2層のフリーネスは、450〜520mlであることが好ましく、450〜490mlであることがより好ましい。第3層のフリーネスは、400〜480mlであることが好ましく、420〜460mlであることがより好ましい。本発明では、各層のフリーネスを上記範囲内とすることにより、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。
本発明で用いるパルプは、混合前に叩解されることが好ましいが、混合後に叩解することもできる。叩解は、パルプが上記範囲のフリーネスとなるまで行われることが好ましい。本発明では、各層ごとにパルプの叩解条件を調整することで、上記フリーネスの範囲内とすることができる。
なお、本明細書におけるフリーネスとは、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測定した濾水度の値である。
本発明の紙製基材の第1層側の表面の平滑度と、第3層側の表面の平滑度は各々40〜60secであることが好ましく、45〜60secであることがより好ましく、50〜60secであることがさらに好ましい。第1層側の表面の平滑度と、第3層側の表面の平滑度は、同様の値であっても、差があってもよいが、各表面の平滑度の差は5sec未満であることが好ましい。
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。
本発明の紙製基材は、3層以上の多層抄き紙であればよく、層構成は4層以上であることが好ましく、5層以上であることがより好ましく、6層以上であることがさらに好ましい。紙製基材が4層以上の多層抄き紙である場合、第2層が2層以上の層構成であることが好ましい。
例えば、図2には、本発明の紙製基材100であって、6層抄き紙の構成が示されている。図2に示されているような紙製基材100においては、第2層が4層構成となっている。具体的には、第1層10と、第2a層21と、第2b層22と、第2c層23と、第2d層24と、第3層30とがこの順で積層されている。なお、第2a層21〜第2d層24の4層をまとめて第2層20と呼ぶことができる。
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。
本発明の紙製基材の全体の厚みは、350〜650μmであることが好ましく、360〜625μmであることがより好ましく、370〜605μmであることがさらに好ましい。また、紙製基材を構成する第1層の厚みは、55〜160μmであることが好ましく、60〜155μmであることがより好ましく、60〜150μmであることがさらに好ましい。第2層の厚みは、175〜425μmであることが好ましく、180〜415μmであることがより好ましく、185〜405μmであることがさらに好ましい。なお、第2層が上述したよう多層構造である場合は、第2層を構成する各層の合計の厚みが上記範囲であることが好ましい。また、第3層の厚みは、55〜160μmであることが好ましく、60〜155μmであることがより好ましく、60〜150μmであることがさらに好ましい。紙製基材の全体の厚みと、各層の厚みを上記範囲内とすることにより、強度と製函性を高めることができる。
本発明の紙製基材の全体の坪量は、260〜500g/m2であることが好ましく、300〜480g/m2であることがより好ましい。また、紙製基材を構成する第1層の坪量は、40〜200g/m2であることが好ましく、50〜150g/m2であることがより好ましい。第2層の坪量は、100〜350g/m2であることが好ましく、150〜300g/m2であることがより好ましい。また、第3層の坪量は、40〜200g/m2であることが好ましく、50〜150g/m2であることがより好ましい。本発明の紙製基材においては、全体の坪量を上記範囲内とすることにより、成形性を良好にすることができ、かつ成形後に内容物を充填した際、容器が膨れてしまう胴膨れを抑制することができる。
本発明の紙製基材の層間強度は、850kPa以上であることが好ましく、900kPa以上であることがより好ましい。ここで層間強度とは、第1層と第2層の間と、第2層と第3層の間の各々の層間強度のことをいう。層間強度を上記範囲内とすることにより、層間剥離を抑制することができ、成形性に優れた紙製基材を得ることができる。なお、本明細書において、層間強度とは、TAPPI UM−522で測定される値である。本発明の紙製基材の層間強度を上記範囲内とすることにより、タックの強い印刷インキでベタ印刷する場合であっても層間剥離が生じることを抑制することができる。さらに、層間強度を上記範囲内とすることにより、紙製基材の部分的に膨れの発生を抑制し、集積時に容器のエッジ部を起点とする層間剥離も抑制することができる。
本発明の紙製基材は、罫線を有することが好ましい。紙製基材は、罫線に沿って折り曲げられ、所定の形状や容器となる。紙製基材の設けられる罫線の本数や形状は容器等の形態によって適宜調節される。
(パルプ)
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。
針葉樹由来パルプとしては、例えば、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)、針葉樹亜硫酸パルプ等を挙げることができる。また、広葉樹クラフトパルプとしては、例えば、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、広葉樹亜硫酸パルプ等を挙げることができる。
また、本発明では、針葉樹クラフトパルプと広葉樹クラフトパルプに加えて、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)等の機械パルプ、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、または離解・脱墨・漂白古紙パルプ、あるいはケナフ、麻、葦等の非木材繊維から化学的にまた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用いることができる。
なお、パルプとして古紙パルプを用いる場合、古紙含有率は、紙製基材の全質量に対して10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。なお、古紙含有率は0質量%であってもよい。古紙含有率を上記範囲内とすることにより、本発明の紙製基材は、飲食用液体の保存容器にも好ましく用いられる。
本発明の紙製基材においては、第1層及び第3層は、広葉樹由来パルプを含むことが好ましく、第2層は、針葉樹由来パルプを含むことが好ましい。第1層に含まれる広葉樹由来パルプの含有量は、第1層に含まれるパルプの全質量に対して70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。また、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%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましい。第3層に含まれる広葉樹由来パルプの含有量は、第3層に含まれるパルプの全質量に対して70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。第1層及び第3層に含まれる広葉樹由来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、優れた印刷適性とラミネート適性を発揮することができる。また、第2層に含まれる針葉樹由来パルプの含有量を上記範囲とすることにより、層間強度を高めることができる。このように、本発明の紙製基材においては、各種のパルプの配合比を上記範囲とすることにより、両面印刷適性と両面ラミネート加工適性に加えて層間強度を高めることができる。
(内添薬品)
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。
本発明では、紙製基材の各層にカチオン化澱粉を含有することが好ましい。カチオン化澱粉の含有率は、各層に含有されるパルプの全質量に対して、0.2質量%以下であること好ましく、0.01〜0.05質量%であることがより好ましい。カチオン化澱粉を加えることにより、各層の強度が増強され、高強度の紙製基材を得ることができる。
(紙製基材の製造方法)
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。
紙製基材の製造方法においては、表面強度を向上させたり、印刷適性を高めるために、表面に平滑化処理を施してもよい。この平滑化処理は、例えば加圧可能なリール間で紙製基材を加圧処理することにより実施することが好ましい。平滑化処理を施すための各種仕上げ装置については特に制限はないが、例えばワインダー部前のマシンキャレンダー、および/またはスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、ソフトニップキャレンダー等に通紙して製品仕上げが施される。
(印刷)
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。
また、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、印刷層を設けてもよい。例えば、凸版印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等の方法で印刷層を形成することも可能である。
(ラミネート加工)
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。
紙製基材の表面にラミネート加工を施す場合は、ラミネートフィルムとの接着性を向上させるために、ポリビニルアルコール、澱粉、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、アクリル系樹脂、スチレン―ブタジエン系樹脂、スチレン―イソプレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン―酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル―ビニルアルコール系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂などを塗布または含浸することもできる。
(紙製基材の用途)
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。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
(実施例1)
(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。
(第2層用パルプスラリー)
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。
(抄紙)
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。
(実施例2)
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。
(実施例3)
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。
(実施例4)
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。
(実施例5)
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。
(実施例6)
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。
(実施例7)
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。
(実施例8)
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。
(実施例9)
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。
(実施例10)
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。
(実施例11)
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。
(比較例1)
(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。
(第2層用パルプスラリー)
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。
(抄紙)
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。
(比較例2)
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。
(比較例3)
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。
(評価)
(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。
(平滑度)
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。
(印刷適性)
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。
(ラミネート適性)
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。
(層間強度)
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。
(製函性)
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。
Figure 0006394511
比較例に比べて実施例では、両面印刷適性、両面ラミネート適性に優れた紙製基材が得られていることがわかる。また、実施例の紙製基材は、層間強度及び製函性にも優れている。
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。
10 第1層
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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〜のいずれか1項に記載の紙製基材。
  5. 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〜のいずれか1項に記載の紙製基材。
  6. 前記紙製基材全体の密度が、0.75〜0.85g/cm3である請求項1〜のいずれか1項に記載の紙製基材。
  7. 前記第2層は、2層以上の多層構造である請求項1〜のいずれか1項に記載の紙製基材。
  8. 液体保存用の容器として用いられる請求項1〜のいずれか1項に記載の紙製基材。


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