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技術 段ボール用白色ライナー及びその製造方法、並びに白色段ボール

出願人 王子ホールディングス株式会社
発明者 井出晴香大谷寛齋藤貴寛高瀬昇平蟹健太郎山脇敏史
出願日 2016年9月5日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-173000
公開日 2018年3月15日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2018-040070
状態 特許登録済
技術分野 紙(4)
主要キーワード ポリテン 表面滑り 卓上試験 乾燥固形分質量 滑り角度 原料砂 傾斜台 テスト機
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月15日)のものです。
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課題

古紙パルプ含有率が高いにも関わらず充分に白色度が高い、段ボール用白色ライナー及びその製造方法、並びに白色段ボールを提供する。

解決手段

白色段ボールの表面を構成する紙製の白色ライナーであって、少なくとも表層及び裏層を含む積層体であり、前記表層は、表層パルプの総質量に対して80〜100質量%の古紙パルプ、表層全体100質量部に対してCaCO3無水物換算で10〜30質量部のカルシウムを含む白色ライナー。

概要

背景

段ボールは、波形成形された中芯の片面又は両面にライナーを貼りあわせて構成されている。段ボールはその強度の高さや軽さから、収納物を保護しつつ輸送する包装材として広く使用されている。
段ボールには強度及び軽量性に加え、収納物の輸送及び保管の際に人の目に触れることから美粧性が要求されており、目視白色度の向上が求められている。そこで、段ボールの表面には、白色度の高いパルプで形成した白色ライナーが用いられている。
近年、省資源の観点から、白色ライナーにも白色度を保ちつつ古紙パルプの配合を増加させることが求められている。そこで、特許文献1では表層及び表下層に灰分を配合させることにより、古紙パルプが50%以上であっても白色度が60%以上である、段ボールを構成するのに適した白色ライナーが提案されている。
しかしながら、特許文献1の構成であっても、表層の古紙パルプの含有量をさらに高くすると段ボールの白色ライナーとして適切な白色度が得られなかった。

概要

古紙パルプの含有率が高いにも関わらず充分に白色度が高い、段ボール用白色ライナー及びその製造方法、並びに白色段ボールを提供する。白色段ボールの表面を構成する紙製の白色ライナーであって、少なくとも表層及び裏層を含む積層体であり、前記表層は、表層パルプの総質量に対して80〜100質量%の古紙パルプ、表層全体100質量部に対してCaCO3無水物換算で10〜30質量部のカルシウムを含む白色ライナー。なし

目的

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、古紙パルプの含有率が高いにも関わらず充分に白色度が高い、段ボール用白色ライナー及びその製造方法、並びに白色段ボールを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

色段ボールの表面を構成する紙製の白色ライナーであって、少なくとも表層及び裏層を含む積層体であり、前記表層は、表層に含まれるパルプの総質量に対して80〜100質量%の古紙パルプ、表層全体100質量部に対してCaCO3無水物換算で10〜30質量部のカルシウムを含む白色ライナー。

請求項2

前記表層に含まれる炭酸カルシウムとして重質炭酸カルシウムを含み、前記重質炭酸カルシウムは平均粒子径が2.0μm以下である、請求項1に記載の白色ライナー。

請求項3

前記裏層と反対側における前記表層の表面に、固形分換算で0.01〜0.1g/m2の滑剤を有する、請求項1又は2に記載の白色ライナー。

請求項4

前記表層は、表層のパルプ100質量部に対して固形分換算で0.001〜3.0質量部のポリアクリルアミド系高分子を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の白色ライナー。

請求項5

前記表層と、表層と隣接する層との間に、固形分換算で0.1〜2.0g/m2の澱粉を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の白色ライナー。

請求項6

請求項1〜5のいずれか一項に記載の白色ライナーの表層が最外面を構成する白色段ボール。

請求項7

白色段ボールの表面を構成する紙製の白色ライナーの製造方法であって、古紙パルプの割合が80〜100質量%であるパルプに、前記パルプ100質量部に対して1〜15質量部の重質炭酸カルシウムを配合した表層用組成物を準備する組成物準備工程と、前記表層用組成物を用いて抄紙して表層用湿紙を形成する抄紙工程と、前記表層用湿紙と他層用の湿紙とを積層して湿紙の積層体を得る積層工程と、前記湿紙の積層体を乾燥する乾燥工程とを有する白色ライナーの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、段ボール用白色ライナー及びその製造方法、並びに白色段ボールに関する。

背景技術

0002

段ボールは、波形成形された中芯の片面又は両面にライナーを貼りあわせて構成されている。段ボールはその強度の高さや軽さから、収納物を保護しつつ輸送する包装材として広く使用されている。
段ボールには強度及び軽量性に加え、収納物の輸送及び保管の際に人の目に触れることから美粧性が要求されており、目視白色度の向上が求められている。そこで、段ボールの表面には、白色度の高いパルプで形成した白色ライナーが用いられている。
近年、省資源の観点から、白色ライナーにも白色度を保ちつつ古紙パルプの配合を増加させることが求められている。そこで、特許文献1では表層及び表下層に灰分を配合させることにより、古紙パルプが50%以上であっても白色度が60%以上である、段ボールを構成するのに適した白色ライナーが提案されている。
しかしながら、特許文献1の構成であっても、表層の古紙パルプの含有量をさらに高くすると段ボールの白色ライナーとして適切な白色度が得られなかった。

先行技術

0003

特開2006−176921号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、古紙パルプの含有率が高いにも関わらず充分に白色度が高い、段ボール用白色ライナー及びその製造方法、並びに白色段ボールを提供する。

課題を解決するための手段

0005

すなわち、本発明は以下の態様を有する。
[1] 白色段ボールの表面を構成する紙製の白色ライナーであって、少なくとも表層及び裏層を含む積層体であり、前記表層は、表層に含まれるパルプの総質量に対して80〜100質量%の古紙パルプ、表層全体100質量部に対してCaCO3無水物換算で10〜30質量部のカルシウムを含む白色ライナー。
[2] 前記表層に含まれる炭酸カルシウムとして重質炭酸カルシウムを含み、前記重質炭酸カルシウムは平均粒子径が2.0μm以下である、[1]に記載の白色ライナー。
[3] 前記裏層と反対側における前記表層の表面に、固形分換算で0.01〜0.1g/m2の滑剤を有する、[1]又は[2]に記載の白色ライナー。
[4] 前記表層は、表層のパルプ100質量部に対して固形分換算で0.001〜3.0質量部のポリアクリルアミド系高分子を含む、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の白色ライナー。
[5] 前記表層と、表層と隣接する層との間に、固形分換算で0.1〜2.0g/m2の澱粉を有する、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の白色ライナー。
[6] [1]〜[5]のいずれか一項に記載の白色ライナーの表層が最外面を構成する白色段ボール。
[7] 白色段ボールの表面を構成する紙製の白色ライナーの製造方法であって、
古紙パルプの割合が80〜100質量%であるパルプに、前記パルプ100質量部に対して1〜15質量部の重質炭酸カルシウムを配合した表層用組成物を準備する組成物準備工程と、
前記表層用組成物を用いて抄紙して表層用湿紙を形成する抄紙工程と、
前記表層用湿紙と他層用の湿紙とを積層して湿紙の積層体を得る積層工程と、
前記湿紙の積層体を乾燥する乾燥工程とを有する白色ライナーの製造方法。

発明の効果

0006

本発明の段ボール用白色ライナー及び白色段ボールは、古紙パルプの含有率が高いにも関わらず充分に白色度が高い。
本発明の製造方法によれば、上記のような段ボール用白色ライナー及び白色段ボールを製造できる。

0007

[白色ライナー]
本発明の白色ライナーは、白色段ボールの表面を構成する紙製の白色ライナーであり、少なくとも表層及び裏層を含む積層体である。

0008

<表層>
表層は、紙製である。表層を構成するパルプの80〜100質量%は古紙パルプであり、20質量%以下のフレッシュパルプを含んでいてもよい。

0009

(フレッシュパルプ)
本発明においてフレッシュパルプとは、木材あるいは非木材の植物を原料として得られるパルプである。植物を原料とするフレッシュパルプには、カルシウム(Ca)分等の灰分は含まれない。
フレッシュパルプとしては、晒化学パルプ(NBKP、LBKP等)、未晒化学パルプ(NUKP、LUKP等)、機械パルプ非木材繊維パルプなどが挙げられる。中でも、強度が発現しやすく、また、着色しにくい点から、晒化学パルプがより好ましい。

0010

(古紙パルプ)
本発明において古紙パルプとは、古紙を再生して得られるパルプである。
ここで、古紙としては、例えば、上白・罫白など、一度使用されているが印刷部分の少ない紙、カード模造・色上・ケント・白アートなどの印刷物や色づけされ一度は使用された紙類印刷用塗工紙飲料用パックオフィスペーパー使用済みの上質系古紙、さらに特上切・別上切・中質反古・ケントマニラ等の事業系中質古紙、新聞雑誌・雑紙等の一般中質古紙、切無地茶・雑袋・段ボール等の茶系古紙等が挙げられる。
これらの中でも、多層紙基材中の古紙由来インク含有量が少なくなることから、印刷部分の少ない紙が好ましい。

0011

古紙パルプは、印刷されてない古紙の離解パルプ脱墨処理を経てインク分を取り除いた脱墨古紙パルプなど着色していないものが好ましい。
古紙を原料とする古紙パルプには、通常、Ca分等の灰分が含まれる。ここで、灰分は、古紙に内添されていた填料および塗工層中顔料由来する。

0012

表層のパルプ(乾燥固形分)に占める古紙パルプ(乾燥固形分)の配合量は、85〜100質量%であることが好ましく、90〜100質量%であることがより好ましい。古紙パルプの含有量が上記の下限値以上であることにより、省資源の白色段ボールが得られる。

0013

(Ca)
表層はカルシウム(Ca)を含む。表層中に含まれるCaは、主として古紙パルプに含まれていた灰分中のCaと、必要に応じて添加したCaCO3である。Caは、表層全体を100質量部(乾燥固形分として。以下同じ。)としたとき、CaCO3無水物換算で10〜30質量部であり、11〜28質量部であることが好ましく、12〜27質量部であることがより好ましい。Caの含有が上記の下限値以上であることにより、表面の白色度が高い白色ライナーが得られる。Caの含有が上記の上限値以下であることにより、段ボールを構成するのに適切な強度を有する白色ライナーが得られる。
本発明において表層に含まれるCaは、蛍光X線分析(EDX)を用いた元素分析で測定して得られる値である。

0014

表層に含まれるCaは、原子の少なくとも一部は、CaCO3を構成していることが好ましく、重質炭酸カルシウムを構成していることがより好ましい。
なお、重質炭酸カルシウムとは、CaCO3を主成分とする石灰石貝殻等の天然物粉砕したものをいう。本発明において、重質炭酸カルシウムはCaCO3を50〜100質量%含むことが好ましい。
また、表層に含まれる重質炭酸カルシウムは平均粒子径が2μm以下であることが好ましく、1.0〜2.0μmであることがより好ましく、1.5〜2.0μmであることがさらに好ましい。重質炭酸カルシウムの平均粒子径が上記の上限値以下であることにより、段ボールを構成するのに適切な強度を有する白ライナーが得られる。重質炭酸カルシウムの平均粒子径が上記の下限値以上であることにより、段ボール印刷時の紙粉脱落が少ない白ライナーが得られる。
表層に含まれる重質炭酸カルシウムの平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた断面観察を行い、重質炭酸カルシウム粒子(n)50個の平均粒子径を測定して得られる値である。なお、この平均粒子径は、重質炭酸カルシウムの一次粒子の平均粒子径を表す。

0015

(灰分)
前記表層は、表層に含まれるパルプ100質量部に対して10〜30質量部の灰分を含むことが好ましい。灰分の含有量が上記下限値以上であることにより、必要なCa含有量を確保しやすい。灰分の含有量が上記上限値以下であることにより、層間強度が低下したり、紙粉が発生しやすくなることを防ぐことができる。
本発明において灰分の含有量は、JIS P 8251に従い、表層を試料として525℃にて焼成し、下記式により求めた値である。
β1=(P1/Q1)×100(%)
ここで、β1は灰分、P1は焼成後の残留物の質量、Q1は焼成前の表層の乾燥固形分質量である。
灰分は、古紙パルプ及び必要に応じて添加したCaCO3等に由来するものであるため、主として添加するCaCO3量によって調整される。

0016

ポリアクリルアミド(PAM)系高分子
前記表層は、さらにポリアクリルアミド(PAM)系高分子を含むことが好ましい。本発明においてPAM系高分子とは、下記式(1)で表されるポリアクリルアミドの構造を有する化合物又はそのアミド基が反応した化合物である。
[CH2CH(CONH2)]n・・・(1)
(式(1)において、nは整数である。)
PAM系高分子の式(1)におけるnは、通常用いられるPAM系高分子の範囲であれば特に限定されない。
PAM系高分子としては、アニオン性カチオン性、及び両性の何れを用いてもよいが、両性を用いることが好ましい。
PAM系高分子としては、アニオンPAM、マンニッヒ変性PAM、ホフマン変性PAM、両性共重合PAM等が挙げられる。中でも両性共重合PAMがより好ましい。

0017

表層に加えるPAM系高分子の添加量は、表層のパルプ100質量部に対して固形分換算で0.001〜3.0質量部であることが好ましく、0.1〜2.0質量部であることがより好ましく、0.5〜1.6質量部であることがさらに好ましい。PAM系高分子は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、二種類以上のPAM系高分子を使用する場合、その少なくとも一種の分子量は重量平均分子量50万〜1000万、その他の少なくとも一種の重量平均分子量が500万〜2000万であることが好ましい。本発明者らは、表層中のCaの含有量を本発明で規定する範囲内とすると、白色ライナーの強度が低下しやすいことを見出した。PAM系高分子の含有量が上記の下限値以上であることにより、Ca含有量が高くとも段ボールを構成するのに適切な高い強度を有する白色ライナーが得られる。PAM系高分子の含有量が上記の上限値以下であることにより、適度な柔軟性を有する白色ライナーが得られる。

0018

白色ライナーに含まれているPAM系高分子の含有量(固形物換算)は、熱分解GCMS分析装置を用いた質量分析概算的に含有量を求めることができる。具体的には、まず、PAM系高分子の添加濃度既知である白色ライナーを分析することによって、当該白色ライナーを作成するときに添加したPAM系高分子の配合量と、当該白色ライナーに残存するアクリルアミドの量との関係を表す検量線をあらかじめ作成しておく。次に、分析対象の白色ライナーを粉砕機にて粉末にした後、約200μgをエコカップ採取する。エコカップを熱分解GC/MSにセットし、測定したピークからm/zが125となるピークを抽出し、ピーク面積を読みとる。読み取った面積は、分析対象の白色ライナーに含まれていたアクリルアミドの含有量を表す。なお、このピーク面積の測定においては、フロント注入温度を250℃とする。カラムとしてはHP−INNOWAX(アジレント・テクノロジー株式会社)を用いることができる。分析対象の白色ライナーに含まれるPAM系高分子の固形物換算の含有量は、測定したアクリルアミドの含有量を上記検量線に当てはめることにより算出することができる。
なお、原料組成が分かっている場合は、原料組成から計算してもよい。

0019

(その他の成分)
表層には、種々の目的に応じて、その他の内添剤が含まれていてもよい。内添剤としては、例えば、ロジン系サイズ剤スチレンマレイン酸共重合樹脂、スチレン・アクリル共重合樹脂、スチレン・オレフィン酸共重合樹脂アルキルケテンダイマーアルケニル無水コハク酸など、天然および合成の製紙用内添サイズ剤耐水化剤消泡剤等が挙げられる。
また、カチオン化デンプンカチオン化ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミンポリアミドポリアミンエピクロルヒドリンカチオン変性グアーガムカチオン変性ポリビニルアルコール等のカチオン性高分子などを含有させてもよい。

0020

坪量
白色ライナーの坪量は、段ボールに用いるのに適切な坪量であれば特に限定されない。白色ライナーの坪量は、例えば100〜300g/m2である。

0021

(厚さ)
表層の厚さは、30〜100μmであることが好ましく、40〜80μmであることがより好ましい。表層の厚さが前記範囲内であれば、白色ライナーは高い白色度を有する。
白色ライナー全体の厚さは、段ボールの表層として用いるのに適切な強度を有していれば特に限定されない。白色ライナーの厚さは、例えば、100〜400μmであることが好ましい。前記厚さは、200〜300μmであることがより好ましい。

0022

<裏層>
裏層は、紙製である。裏層のパルプは古紙パルプを含むことが好ましく、古紙パルプの含有量はパルプの総質量に対して80〜100質量%が好ましい。古紙パルプの含有量が上記の下限値以上であることにより、省資源の白色段ボールが得られる。

0023

中層
本発明の白色ライナーは、表層と裏層との間に、紙製である中層を一層以上含んでいてもよい。特に、表層に隣接する中層を表下層ともいう。
中層のパルプは古紙パルプを含むことが好ましく、古紙パルプの含有量はパルプの総質量に対して80〜100質量が好ましく、90〜100質量%であることがより好ましい。古紙パルプの含有量が上記の下限値以上であることにより、省資源の白色段ボールが得られる。

0024

<澱粉>
本発明の白色ライナーは、前記表層と、表層と隣接する層との間に、固形分換算で0.5〜2.0g/m2の澱粉を有することが好ましい。
本発明において澱粉とは、多数のα−グルコース分子がグリコシド結合によって重合した高分子である。澱粉としては、例えば、コーンスターチ小麦澱粉かんしょ澱粉、馬鈴薯澱粉タピオカ澱粉および米澱粉変性デンプンとしては、酸化エステル化デンプンエーテル化デンプン架橋デンプンおよびカチオン化デンプン等が挙げられ、コーンスターチ、エステル化デンプンが好ましい。
澱粉の量は、固形分換算で0.1〜2.0g/m2であることが好ましく、0.3〜2.0g/m2であることがより好ましく、0.5〜2.0g/m2であることが更に好ましい。本発明者らは、表層中のCaの含有量を本発明で規定する範囲内とすると、表層が他の層から剥がれやすくなることを見出した。澱粉が上記の下限値以上であることにより、Caが高含有量であっても層間の接着強度増し、段ボールを構成するのに適切な高い強度を有する積層体が得られる。澱粉が上記の上限値以下であることにより、Caが高含有量である段ボールの層間の接着強度が不十分となり、段ボールを構成するのに適切な高い強度を有する積層体が得られない。
澱粉は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、表層と隣接する層とは、白色ライナーが中層を有しない場合には裏層を指し、白色ライナーが中層を指し、白色ライナーが複数の中層を有する場合には最も表層に近い中層をいう。

0025

澱粉の含有量は、酵素反応により澱粉をグルコースに変換し、バイオセンサーを用いてグルコース濃度を測定することにより求めることができる。バイオセンサーとしては、例えばBF−3、王子計測株式会社製を用いることができる。具体的には、澱粉塗工面の約150×50mmをテープ(例えば、ポリエステルフィルムNo5、3M社製)にて剥離し、試料を得る。試料とα−アミラーゼ試験管に入れ、80℃で2時間で攪拌する。その後、さらにグルコアミラーゼを加え、50℃で2時間攪拌する。反応終了後反応物は0.45μmエキクディスクにて固液分離し、液層溶け出した澱粉の分解物であるグルコースを流量:1.0ml/min、計測時間:70秒、高温槽温度:37℃の条件でバイオセンサーにて測定する。
なお、原料組成が分かっている場合は、原料組成から計算してもよい。

0026

滑材
前記白色ライナーは、前記表層の裏層と反対側の表面に、固形分換算で0.01〜0.10g/m2の滑剤を有することが好ましい。
本発明において滑材とは、表面滑りの向上を目的に、段ボール表層に塗工する油や滑石である。滑材としては、例えばポリエチレンワックスステアリン酸亜鉛ステアリン酸カルシウムポリエチレンワックス乳化物金属石鹸等が挙げられ、ポリエチレンワックス、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムを用いることがより好ましい。
滑剤の量は、固形分換算で0.01〜0.10g/m2であることが好ましく、0.02〜0.05g/m2であることがより好ましく、0.025〜0.05g/m2であることが更に好ましい。本発明者らは、表層中のCaの含有量を本発明で規定する範囲内とすると、充分な滑り性を得にくくなることを見出した。滑材の量が上記の下限値以上であることにより、白色ライナー表面の滑り性が向上する。滑材の量が上記の上限値以下であることにより、白色ライナー表面の滑りが過剰となり、段ボールを複数枚積載した際の荷崩れを抑制する。
本発明において滑材の含有量は、ESCA(X線光電子分光分析)により紙表面を元素分析することで得られる値である。
滑材は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

0027

[白色段ボール]
本発明の白色段ボールは、上記の白色ライナーが最外面を構成する。本発明の白色段ボールの層構成は特に限定されない。層構成は、例えば、片面段ボール両面段ボール複両面段ボール、複々両面段ボールとすることができる。

0028

(厚さ)
白色段ボールの厚さは、段ボールとして適切な強度及び軽さを確保できればよく、特に限定されない。白色段ボールの厚さは、例えば、100〜400μmであることが好ましい。前記厚さは、200〜300μmであることがより好ましい。

0029

[白色ライナーの製造方法]
本発明の白色ライナーの製造方法は、総質量に対して80〜100質量%が古紙パルプであるパルプに、前記パルプ100質量部に対して1〜15質量部の重質炭酸カルシウムを配合して表層用組成物を準備する組成物準備工程と、前記表層用組成物を用いて抄紙して表層用湿紙を形成する抄紙工程と、前記表層用湿紙と他層用の湿紙とを積層して湿紙の積層体を得る積層工程と、前記湿紙の積層体を乾燥する乾燥工程とを有する。

0030

<組成物準備工程>
組成物準備工程においては、古紙パルプの割合が80〜100質量%のパルプと、重質炭酸カルシウムとを含む表層用組成物を準備する。通常古紙中に1〜30質量%のCaが含まれるため、重質炭酸カルシウムの配合量は、前記パルプ100質量部に対して1〜15質量部であり、好ましくは5〜15質量部、より好ましくは5〜10質量部である。
配合する重質炭酸カルシウムは、平均粒子径が2.0μm以下であることが好ましく、1.0〜1.5μmであることがより好ましく、1.5〜2.0μmであることがさらに好ましい。重質炭酸カルシウムの平均粒子径が上記の上限値以下であることにより、段ボールを構成するのに適切な強度を有する白ライナーが得られる。重質炭酸カルシウムの平均粒子径が上記の下限値以上であることにより、段ボールを構成するのに適切な強度を有する白ライナーが得られる。
表層用組成物に配合する重質炭酸カルシウムの平均粒子径は、マイクロトラック粒子径分布測定装置)を用いて測定し得られる値である。
また、好ましい粒子径を有する重質炭酸カルシウムを得るために、例えば、石灰石をクラッシャー粗砕した後、高速回転板による衝撃と摩擦で粉砕する「ミクロンミル」、大きなローラーを回転させて原料砂を擦り潰す「ローラーミル」、鉄球の入ったドラムを回転して鉄球同士の衝突の衝撃で粉砕する「ボールミル」等でさらに粉砕する。その後、分級機を用いて粒径ごとに分け、所定の重質炭酸カルシウムを得る。

0031

表層用組成物には、前記PAM系高分子を二種類以上配合することが好ましい。PAM系高分子(紙力増強剤)の配合量は、表層用組成物のパルプ100質量部に対して固形分換算で0.001〜3.0質量部であることが好ましく、0.5〜2.0質量部であることがより好ましく、0.5〜1.5質量部であることがさらに好ましい。PAM系高分子の配合量を上記の下限値以上にすることにより、多量の重質炭酸カルシウムを配合しても段ボールを構成するのに適切な高い強度を有する白色ライナーが得られる。PAM系高分子の配合量を上記の上限値以下にすることにより、適度な柔軟性を有する白色ライナーが得られる。
表層用組成物には、種々の目的に応じて、その他の内添剤が配合されていてもよい。その他の内添剤としては、上記表層に含まれる内添剤として挙げたものと同様のものが挙げられる。
また、裏層用組成物及び必要に応じて中層用組成物を準備する。裏層用組成物及び中層用組成物は、総質量に対して80〜100質量%が古紙パルプであるパルプを配合することが好ましい。

0032

<抄紙工程>
抄紙工程においては、前記表層用組成物を用いて抄紙して表層用湿紙を形成する。同様に、他層用の組成物、具体的には裏層用組成物及び必要に応じて中層用組成物から、それぞれ裏層用湿紙、中層用湿紙を形成する。
抄紙方法としては、地合いが取り易いことから、3〜10層多層抄造が好ましい。多層抄造に使用される抄紙機としては、例えば、円網多層抄紙機、円網短網コンビネーション抄紙機、短網多層抄紙機、短網組み合わせ型抄紙機、長網多層抄紙機等が挙げられる。

0033

<積層工程>
積層工程においては、前記表層用湿紙と他層用の湿紙とを積層して湿紙の積層体を得る。
各層を積層する順は特に限定されないが、例えば、裏層、必要に応じて中層、表層の順に積層することができる。
表層用湿紙と他層用の湿紙とを積層する際に、前記表層と、表層と隣接する層との間に、澱粉を塗布することが好ましい。澱粉は、固形分換算で0.1〜2.0g/m2塗布することが好ましく、0.3〜2.0g/m2塗布することがより好ましく、0.5〜2.0g/m2塗布することがさらに好ましい。塗布手段としては、希釈した澱粉をスプレーにて噴霧することで塗布する。
澱粉を上記の下限値以上塗布することにより、多量の重質炭酸カルシウムを配合しても、層間の接着強度が増し、段ボールを構成するのに適切な高い強度を有する白色ライナ—が得られる。澱粉を上記の上限値以下塗布することにより、乾燥不良を防ぐことができる。

0034

<乾燥工程>
乾燥工程においては、前記湿紙の積層体を乾燥する。乾燥は、例えば、熱を加えたシリンダーを複数回通すことによって水分を蒸発させることにより行うことができる。

0035

また、前記白色ライナーの表面となる表層の面(表層の、裏層と反対側の表面)に、滑材を塗布することが好ましい。滑材は、固形分換算で0.01〜0.05g/m2塗布することが好ましく、0.02〜0.05g/m2塗布することがより好ましく、0.025〜0.05g/m2塗布することがさらに好ましい。塗布手段としては、サイズプレスを用いて塗工する。滑材を上記の下限値以上塗布することにより、多量の重質炭酸カルシウムを配合しても、白色ライナー表面の滑り性が向上する。滑材を上記の上限値以下塗布することにより、滑り性が過剰となり、段ボールを積み重ねた際に荷崩れが起こりやすくなる。
以上の工程を経て、本発明の白色ライナ—が得られる。

0036

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
原料として、以下のものを使用した。
実施例1、3−12:古紙パルプ:脱墨漂白古紙50質量部、及び、上白古紙40質量部の混合パルプ
実施例2:古紙パルプ:脱墨漂白古紙50質量部、及び、上白古紙30質量部の混合パルプ
フレッシュパルプ:広葉樹パルプ(L−BKP)
重質炭酸カルシウム:湿式粉砕重質炭酸カルシウム、HYDROCARB 75F(備粉化工業社製平均粒子径1.65μm、乾燥固形分76質量%)
ポリアクリルアミド系高分子:荒川化学工業株式会社製ポリストロン1222、荒川化学工業株式会社製ポリテンション1200
滑材:中京油脂株式会社製ハイドリンZ−7−30
層間澱粉:三和澱粉工業株式会社ハイスタードPSS−9
サイズ剤:荒川化学工業株式会社製 サイズパインN−830

0037

測定方法は、以下のようにして行った。
(表層のCa量)
表層のみを他層から剥離し、測定サンプルとした。走査型電子顕微鏡(SEM)にて、表層表面の画像を取り込んだ後、蛍光X線分析(EDX)を用いて、表層に含まれるCaの元素の割合を算出した。設定条件は、低真空モード、信号:BSE2、WD:15mm、加速電圧:15kV、倍率:200倍、取り込み時間:5分、n=2とした。

0038

(表層のCaCO3換算のCa量)
上記測定で得られた表層のCa量から、Ca原子量:40g/mol、CaCO3分子量:100g/molより、下記の計算式により表層中の無水CaCO3換算のCa量を求めた。
CaCO3割合(%)=Ca割合(%)×100(g/mol)/40(g/mol)

0039

(重質炭酸カルシウムの平均粒子径:表層中)
表層に含まれる重質炭酸カルシウムの平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた断面観察を行い、重質炭酸カルシウム(丸型の粒子)50個の粒子径を測定し、その平均を求めた。
設定条件は、低真空モード、信号:BSE2、WD:15mm、加速電圧:15kV、倍率:4000倍とした。

0040

表層原料として使用した重質炭酸カルシウムの平均粒子径)
表層用組成物に配合する重質炭酸カルシウムの平均粒子径は、マイクロトラック(粒子径分布測定装置、MT3000II、日機装株式会社製)を用いて測定した。

0041

評価方法は以下の方法を用いた。
(白色度)
JIS P8148に沿って、得られた白色ライナーの表層の白色度を測定した。
剥離強度
J.TAPPI No.19−77に沿って、得られた白色ライナーの表層と表下層との間の剥離強度を測定した。
白色ライナーを幅50mm/長さ250mmに断裁したものを試験片として使用した。粘着テープパイルテープ107、水テープ株式会社)を前記試験片の長さと同じ長さに切断し、この切断されたテープの長さ方向における両端をそれぞれ2cm折り返して粘着面同士を貼り付けた。金属ロールで試験片の表層側の表面に粘着テープを押圧することにより、前記試験片の片面に、切断された粘着テープを圧着した。粘着テープが貼り付けられた試験片を、表層と表下層との界面において長さ方向に沿って長さ方向の片端から数cmにわたって剥離した。この結果、試験片は、長さ方向の片端においては表層と表下層との界面において剥離しており、他端においては同界面において剥離していない状態となった。次に、前記片端の表面側(粘着テープに対して表層のみが付着している部分)を試験機島津小型卓上試験機 EZテスト機)の一端に固定し、前記片端の裏面側(表下から裏層までが積層している部分)を試験器の他端に固定した。試験機で一端と他端とを離すように加重して試験片をさらに剥離した。この際に加えられる加重を測定した。得られた加重強度を表層と表下層との間の剥離強度として取得した。

0042

(比引張強度
JIS P8113に沿って、得られた白色ライナーの比引張強度を測定した。白色ライナーの試験片を引張り破断したときの最大荷重を比引張強度とした。
滑り角度
JIS P 8147に沿って、得られた白色ライナーの滑り角度を測定した。傾斜台に固定された白色ライナー下部試料と一定の荷重が加えられた白色ライナー上部試料それぞれの測定面を向き合うようにセットした後、傾斜台を一定速度で傾け、上部試料が滑り始めた時の角度を測定した。

0043

[実施例1]
表1に記載の表層原料の組成で表層用組成物を作成した。

0044

0045

古紙パルプ及びフレッシュパルプの代わりに脱墨漂白古紙と雑誌古紙の混合パルプを用いる以外は表層用組成物と同様にして表下層用組成物を作成した。古紙パルプ及びフレッシュパルプの代わりに段ボールを離解して得たパルプ及び雑誌古紙パルプの混合パルプを用いる以外は表層用組成物と同様にして中層用組成物、及び裏層用組成物を作成した。
(抄紙工程)
表層用組成物から表層用湿紙を、表下層用組成物から表下層用湿紙を、中層用組成物から中層用湿紙を、裏層用組成物から裏層用湿紙を形成した。抄紙工程はpH7において行い、短網組み合わせ型抄紙機を用いた。
(積層工程)
表層/表下層/中層/裏層の順で積層された構成となるように湿紙を積層した。
表層と表下層との間に、表1に記載の量の層間澱粉をスプレー噴霧にて塗布した。
滑剤を、前記表層における裏層と反対側の表面に、表1に記載の量の滑材(固形分換算)を塗布した。
(乾燥工程)
得られた湿紙の積層体をシリンダードライヤーによって乾燥し、白色ライナーを得た。
得られた白色ライナーの坪量は、200g/m2であった。表層に含まれる重質炭酸カルシウムは平均粒子径が1.65μmであった。白色ライナーの評価を表1に示す。表中の厚さは白色ライナー全体の厚さを示す。

0046

[実施例2〜12、比較例1〜3]
表層原料、表面薬品又は層間薬品の量を表1、表2に記載の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして白色ライナーを作成した。白色ライナーの評価を表1、表2に示す。

0047

実施例

0048

実施例1、2より、古紙パルプを減少させると白色ライナーの白色度が向上することが分かった。
実施例1、3、4より、表層中のCa量が高いと白色ライナーの白色度が向上することが分かった。
実施例1、5〜8より、表層中のPAM系高分子が増加すると白色ライナーの剥離強度及び比引張強度が向上することが分かった。
実施例1、9、10より、滑材の量により白色ライナーの滑り角度が向上することが分かった。
実施例1、11、12より、表層と表下層との間の澱粉量が増加すると白色ライナーの剥離強度及び比引張強度が向上することが分かった。
重質炭酸カルシウムを添加していない比較例1〜3は、古紙パルプの含有量が増えるにしたがって白色度が低下した。

0049

本発明の段ボール用白色ライナー及び白色段ボールは、古紙パルプの含有率が高いにも関わらず充分に白色度が高く、また本発明の製造方法は上記のような段ボール用白色ライナー及び白色段ボールを製造できる。したがって、本発明は段ボールの分野において有用である。

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