JPWO2013140844A1 - 白板紙及びそれを用いた印刷物、印刷箱又は包装容器 - Google Patents

Abstract

紙層の地合を改善し、且つ、剛度及び白色度の制御を可能にした白板紙である。この白板紙は、３層以上から成る多層抄きされた白板紙において、表層と裏層のそれぞれにパルプ繊維に対して１．０〜９．０％の無機填料を含有するように配合し、中層にパルプ繊維に対して２．０〜１５．０％の無機填料を含有するように配合し、表層と中層と裏層を抄き合わせて製造される。前記無機填料としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、クレー、タルクのうちの１種又は複数種の組み合わせが用いられる。例えば、前記軽質炭酸カルシウムは、ロゼッタ型である。

Description

本発明は、白板紙及びそれを用いた包装容器に関するものであり、より詳細には、２層以上の複数層からなり、適度な剛度と白色度の制御が可能で、地合の向上を企図した白板紙及びその白板紙を用いて製造した印刷物、印刷箱又は包装容器に関するものである。

白板紙は２層以上の多層抄きの板紙であり、表層と裏層に晒パルプを主体的に配合し、中層（表層・裏層以外の中間層、以下同様）にパルプ・古紙等を配合したマニラボールと、表層に晒パルプを主体的に配合し、中層・裏層に主体的に古紙を配合した白ボールとに大別される。

マニラボールは、カレンダー、カード類、本のカバー、図鑑、絵ハガキ等の印刷物や化粧箱、石鹸用箱、ギフトケース、タバコカートン、キャラメル箱等の印刷箱に使用され、白ボールは、食料品、雑貨、洗剤等の包装容器等に使用される。そのいずれの場合も、印刷適性、平滑性、並びに隠蔽性を向上させるために、填料を含む塗料が塗工されるのが一般的である。

従来、白板紙の表層、若しくは、表下層（表層のすぐ下の層）の叩解フリーネスを２５０〜５００ｃｃとし、前記層に含有される顔料の含有率を対パルプで１０重量％以上とすることで、白板紙の隠蔽性(中層に配合されている古紙の色を隠蔽する)、目視平滑性、印刷適性、表面強度、罫線割れ対策（白板紙を箱にしたときの罫線部が割れないこと）等についての改善を企図したものがある（特許文献１：特許第３００８３１３号公報）。

この特許文献１の発明の場合は、表層に１０重量％以上の顔料を含有させるが、そのようにした場合は相対的にパルプ配合量が低下し、紙力発現の主要因であるパルプ繊維間の水素結合を填料が阻害するため、紙力が急激に低下する結果となる。一般に紙力には、引張強さ等の強度及び曲げこわさ等の剛度があるが、これら紙力の低下は、紙の製造時や印刷時の断紙を引き起こして操業効率を悪化させ、また、印刷時の紙粉発生等により、作業性の悪化をもたらす。

また、３層以上の層から成る白板紙の裏層中の灰分を平均値で１２％以下、且つ、最大値で１４％以下にすることにより、白板紙の保存、輸送時の裏ケバを改善することを企図したものがある（特許文献２：特開平１０−９６１９９号公報）。

しかし、この特許文献２の発明は、裏層の灰分のみ特定するものであり、また、裏ケバの改善に特化したものであって、適度な剛度の制御が可能で、地合と白色度が向上した白板紙を得ようとする本願発明とは、方向性が異なっている。

特許第３００８３１３号公報 特開平１０−９６１９９号公報

上述したように、従来、白板紙の地合改善、剛度及び白色度の制御が可能な白板紙は提唱されていなかった。そこで、本発明はそのような白板紙、即ち、紙層の地合が改善され、且つ、剛度及び白色度の制御が可能な白板紙を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、３層以上から成る多層抄きされた白板紙において、表層と裏層のそれぞれにパルプ繊維に対して１．０〜９．０％の無機填料を含有するように配合し、中層にパルプ繊維に対して２．０〜１５．０％の無機填料を含有するように配合し、表層と中層と裏層を抄き合わせて成る白板紙である。

前記無機填料は、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、クレー、タルクのうちの１又は複数を組み合わせたものである。

好ましい実施形態においては、前記軽質炭酸カルシウムは、ロゼッタ型とされる。

また、上記課題を解決するための請求項４に記載の発明は、上述した白板紙のうちのいずれかから得られる、印刷物、印刷箱又は包装容器である。

本発明は上記のとおりであって、３層以上の複数層からなる白板紙の表層と裏層のそれぞれに、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等の無機填料を対パルプで１．０〜９．０％含有するように配合するため、混合されるパルプとの絡み合いが良好になり、表層と裏層の地合が改善される効果があり（パルプ１００％に近いと、パルプ同士の絡み合いが多くなり過ぎて地合が悪化する。）、また、このようにして地合が改善されることで、表層と裏層における平滑性が向上する効果がある。

そして、更に中層にも２．０〜１５．０％の無機填料を含有することで、白板紙の適度な腰及び白色度を得ることが可能となる。即ち、通常、中層にはコストダウン等の目的で、古紙パルプや工場内での循環ブローク(工場内で製造中発生した損紙相当の紙)が配合され、表層・裏層には印刷適性向上のため、バージンパルプが配合されることが多いが、中層は前記配合パルプの品質上、白色度が低くなる場合があるところ、上記のようにして表層・裏層の地合が改善されるに伴って層構成が均一となるため、中層の色を隠蔽することが可能となるのである（隠蔽効果）。

また、パルプを特定の填料分に置換することにより、適度に紙の腰を向上させることができ、以て、製箱適性等の加工適性を向上させ得る効果がある。

本発明に係る白板紙は、３層以上から成る多層抄きされたもので、表層と裏層のそれぞれにパルプ繊維に対して１．０〜９．０％の無機填料を含有するように配合し、中層にパルプ繊維に対して２．０〜１５．０％の無機填料を含有するように配合し、表層と中層と裏層を抄き合わせて製造される。

本発明の填料としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、クレー、焼成カオリン、デラミカオリン、ホワイトカーボン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、炭酸カルシウム／シリカ複合体、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛及びセピオライトなどの無機填料のうちの１種が用いられ、あるいは、それらのうちの複数種が組み合わせて用いられる。また、古紙を再生する工程や紙を製造する工程で発生したスラッジを焼却して得られる再生填料を用いることもできる。

本発明の填料としては、とりわけ軽質炭酸カルシウムが推奨される。軽質炭酸カルシウムの結晶形態はカルサイト、アラゴナイトのいずれでもよく、形状についても、針状、柱状、紡錘状、球状、立方体状、ロゼッタ型のいずれでもよい。中でも特に、ロゼッタ型のカルサイト系の軽質炭酸カルシウムが好ましい。ロゼッタ型とは、紡錘状の軽質炭酸カルシウム一次粒子がいがくり状に凝集した形状を指し、高い比表面積と吸油性を示す特徴がある。炭酸カルシウムの平均粒子径は、０．１〜２０μｍ程度であり、好ましくは０．５〜１０μｍであり、より好ましくは１〜５μｍである。

白板紙の原紙は２層以上の多層抄きマシンで抄造され、使用するパルプは表層と裏層には印刷適性を考慮して晒パルプや未晒パルプの木材パルプや機械パルプを配合する。これらのパルプの填料分は０．５％程度となるので、歩留を考慮して表層と裏層のそれぞれの無機填料分の含有率が１．０〜９．０％になるように填料を配合する。例えば、表層と裏層については、填料の少ない晒パルプに対してフレッシュな無機填料を添加することにより、１．０〜９．０％含有するようにする。

表下層を含む中層には、コストダウンを目的として前記パルプの他に雑誌古紙、段ボール古紙等の古紙パルプや工場内で発生した損紙相当の循環ブロークが配合される。前記晒パルプの填料分が約０．５％であること、古紙パルプの填料分が１０％以上（古紙の種類、集荷によりバラツキあり）、循環ブローク中の填料分が２．０〜２０．０％（一般に循環ブロークには填料塗工損紙若しくは無塗工原紙、若しくはそれらの混合等が含まれるが、一工場内における循環ブローク中の填料は本願記載の填料と同種のものとなる。）であること及び歩留を考慮し、中層に、無機填料分の含有率が２．０〜１５．０％になるように配合を行う。例えば、中層については、填料分の多い循環ブロークにフレッシュな無機填料を添加するために、表層及び裏層よりも無機填料分の含有率が高くなる。

白板紙の原紙を多層抄きマシンで抄造した後、通常の塗工装置（カーテンコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター他）で、通常のカラー配合（軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、クレー、プラスチックピグメント他の混合液）を、片面若しくは両面にシングル塗工（１回塗工）若しくはダブル塗工（２回塗工）により、塗工量２０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲で塗工して、坪量１６０ｇ／ｍ^２〜４２０ｇ／ｍ^２程度の白板紙を製造する。

本願発明に係る白板紙の原紙は、長網、円網、ウルトラフォーマー等の多層抄合わせマシンで抄造された後、必要に応じて片面または両面に無機顔料を含む塗料が塗工される。

［実施例］
以下、実施例に基づいて本発明について更に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。以下に示す実施例１〜７（表１）及び比較例１〜１２（表２）は、いずれも３層抄きのものである。なお、配合を示す数値は、固形分の重量基準の数値である。

＜評価・試験方法＞
坪量： ＪＩＳ Ｐ ８１２４
厚さ・密度： ＪＩＳ Ｐ ８１１８
地合： 紙の表面に斜めから光をあて、目視で表面の繊維の均一性と紙面のボコツキ状況を確認する。（◎、○が合格、△、×は不合格）
剛度： ＪＩＳ Ｐ ８１４３（１５．０〜２０．０が適）
平滑度： ＪＩＳ Ｐ ８１５５ＩＳＯ（表裏面共に７５０以上が適）
白色度： ＪＩＳ Ｐ ８１４８（表裏面共８０．５〜８４．５が適）
層内剥離強度： ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ
Ｎｏ．１９−２ Ｂ法に準ずる。
（５６以上が適）

＜実施例１〜７＞
表層及び裏層における無機填料分の含有率を１．０〜９．０％の範囲内で種々変更し、中層の無機填料分の含有率が２．０〜１５．０％になるように配合し、白板紙の原紙を前記抄造方法によって３層抄きで抄造した後、前記カラーをダブル塗工で両面に、合計で２０ｇ／ｍ^２になるように塗工して製造した白板紙を、実施例1〜７とした。中層には、工場内で発生する同種の損紙ブローク（填料分１０％程度）を５０％配合した。

＜比較例１〜１１＞
表層と裏層における無機填料分の含有率が１．０〜９．０％の範囲を外れるように種々変更して配合し、また、中層の無機填料分の含有率が２．０〜１５．０％の範囲を外れるように配合した以外は、実施例と同じように抄造・塗工して製造した白板紙を、比較例１〜１１とした。

＜比較例１２＞
中層に損紙ブロークを配合しないこと以外は、実施例１と同様にして製造した白板紙を比較例１２とした。

＜表１＞

＜表２＞

表１における結果から明らかなように、本願発明における要件をすべて満たす実施例１〜７の場合は、地合、平滑度が良好で、剛度及び白色度も適性値であった。一方、表２における結果から明らかなように、表層と裏層のいずれか若しくは両方の無機填料分の含有率が１．０％に満たない比較例１〜４、７〜１１においては、表面若しくは裏面のパルプ分の量が増えすぎて表裏面の地合が悪化しているだけでなく、剛度も下がり傾向になった。剛度が下がると、後の箱加工適性に悪影響を及ぼす（白板紙を箱に成形した場合に罫線入れに悪影響を及ぼす）。

また、表層と裏層のいずれか若しくは両方の無機填料分の含有率が９．０％を超える比較例５、７〜９の場合には、無機填料分が増え過ぎて、逆に白板紙の剛度が下がった。更に、白色度も所望の数値よりオーバーした。中層の無機填料分の含有率が２．０〜１５．０％の範囲を超える比較例５、６、８においては、中層の層内剥離強度が弱くなり、箱加工適性が悪化した。また、比較例５、６、８の場合は、剛度が下がった。中層の無機填料分の含有率が２．０％に満たない比較例１２の場合は、中層のパルプ分の割合が多くなり過ぎて中層の地合が悪化し、表層と裏層の地合が悪化した。

以上の結果から、表層と裏層における無機填料分の含有率がそれぞれ１．０〜９．０％の範囲内に設定され、中層の無機填料分の含有率が２．０〜１５．０％の範囲内に設定されて製造される本願発明に係る白板紙が、地合、平滑度、剛度及び白色度のいずれの点においても有効であることを確認することができた。そして、この本発明に係る白板紙を用いて製造した包装用箱は、見た目が良く、適度な剛度を備えたものとなる。

本発明につき、ある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白である。従って、この発明は、添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

Claims (4)

1. ３層以上から成る多層抄きされた白板紙において、表層と裏層のそれぞれにパルプ繊維に対して１．０〜９．０％の無機填料を含有するように配合し、中層にパルプ繊維に対して２．０〜１５．０％の無機填料を含有するように配合し、表層と中層と裏層を抄き合わせて成る白板紙。
2. 前記無機填料は、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、クレー、タルクのうちの１種又は複数種の組み合わせである、請求項１に記載の白板紙。
3. 前記軽質炭酸カルシウムは、ロゼッタ型である、請求項２に記載の白板紙。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の白板紙から得られる、印刷物、印刷箱又は包装容器。