JP2006144132A - 有色板紙の製造方法及び有色板紙 - Google Patents

Abstract

【課題】 少なくとも３層以上から成り、少なくとも表層が着色された多層構造の有色板紙において、見栄えを保ちながら表層の坪量を減らして低コスト化を図れる有色板紙の製造方法及び有色板紙を提供する。
【解決手段】 表層の色調を表層の原料パルプに添加する着色剤により調整し、表下層の色調を表層の抄造において生じた白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用することで調整し、表層の色調を（Ｌ、ａ、ｂ）、表下層の色調を（Ｌ₁ 、ａ₁ 、ｂ₁ ）として、（１）−２０＜Ｌ−Ｌ₁ ＜０、（２）１５＞｜ａ｜−｜ａ₁ ｜＞−５ かつａ×ａ₁ ＞０、（３）２０＞｜ｂ｜−｜ｂ₁ ｜＞−５ かつｂ×ｂ₁ ＞０ を満足するようにした。

Description

本発明は有色板紙の製造方法及び有色板紙に関し、特に３層以上から成る多層構造でかつ表層及び表下層が色調を有する有色板紙に関するものである。

従来の３層以上の多層構造の有色板紙においては、表層にバージンパルプや上白古紙パルプなどの漂白処理パルプを用いるとともに着色剤を添加して色調を調整し、２層目の表下層より下層には脱墨されていない古紙パルプが用いられていた。また、表層の見栄えを良くするには、２層目より下層の色や異物などを隠蔽する必要があり、そのために表層の坪量を増加させていた。しかし、表層の原料は上記のようにバージンパルプや良質な古紙パルプを使用しているため単価が高く、コスト高になるため、表層の見栄えが保てる範囲の最低の坪量に設定していた。

なお、多層抄き紙から成る白板紙において、表下層を濾水度（カナダ標準濾水度（ＣＳＦ））２５０〜５００ｃｃに叩解されたパルプを用いかつ対パルプ１０重量％以上の顔料を含ませることで、白色度と印刷適性を確保することは知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、美麗な白紙外観や印刷面外観を与える美粧板紙において、グロス調に対してマット調の外観を得るために、白色度（ＪＩＳ Ｐ８１４８）を３５〜６５％とし、色相（ＪＩＳ Ｚ８７２２）をＬ：７０〜８２、ａ：−２．５〜１．５、ｂ：−２．５〜５．０としたものや、顔料塗被組成物を塗工し、乾燥及び平滑化処理を行った塗工面を設けて白色度（ＪＩＳ Ｐ８１４８）を４０〜７０％とし、色相（ＪＩＳ Ｚ８７２２）をＬ：７０〜８７、ａ：−２．５〜１．５、ｂ：−２．５〜５．０とし、白紙光沢度（ＪＩＳ Ｐ８１４２）を１０〜４０％としたものも知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）。

また、紙層が２層以上で、表面の表色系を茶系にコントロールした段ボール外装用ライナにおいて、表面のＪＩＳ Ｚ８７２９に準拠した明度（Ｌ^* ）が７０〜８０、色相（ａ^* ）が１．６〜８、（ｂ^* ）が１０〜３５という独特の色調を有し、かつ表面と表下面との間の明度（Ｌ^* ）値の差の絶対値を、明度が高くなるほど小さくなるように設定された計算式で得られる値以下とすることで、白紙外観、印刷の鮮明性及び耐退色性の向上を図ったものも知られている（例えば、特許文献４参照。）。
特許第３００８３１３号明細書 特開２００１−１４６６９７号公報 特開２００２−３１７３９５号公報 特開２００３−３２８２９９号公報

しかしながら、従来のように表層の坪量を調整することによって表層の見栄えとコスト低下の両立を図る方法では、見栄えとコストが背反的な関係になるため、両者を十分に満足することが困難であるという問題があった。

一方、特許文献１には、白板紙において、表下層に対パルプ１０重量％以上の顔料を含ませることで白色度を確保することが開示されているが、有色板紙において表下層に有色顔料を含ませて見栄えを良くしようとすると、薬品コストが高くなるため、表層の坪量を減らせたとしても低コスト化を図ることはできないという問題がある。

また、特許文献２には、表面を所定の白色度と色相とすることでマット調の外観を得ることが、また特許文献３には、顔料塗被組成物を塗工し、乾燥及び平滑化処理を行った塗工面を設けて表面を所定の白色度と色相とすることでマット調の外観を得ることがそれぞれ開示され、それによって白紙外観も印刷面外観も深みのある落ちついた視覚効果が得られる美粧板紙を実現することが提案されているが、任意の色調の有色板紙においてその見栄えを保ちつつ低コスト化を図るための手段は示唆されていない。

また、特許文献４には、茶系の表面色を有する外装用ライナにおいて、白紙外観、印刷の鮮明性及び耐退色性の向上を図るため、表面の明度と色相を所定範囲に限定するとともに表層と表下層の明度差を所定範囲以下に小さくすることが開示されているが、任意の色調の有色板紙においてその見栄えを保つ手段を示唆するものではなく、低コスト化を図ることができる手段も示唆されていない。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、見栄えを保ちながら表層の坪量を減らして低コスト化を図れる有色板紙の製造方法及び有色板紙を提供することを課題とする。

本発明の有色板紙の製造方法は、少なくとも３層以上から成り、少なくとも表層が着色された多層構造の有色板紙の製造方法において、表層の色調を表層の原料パルプに添加する着色剤により調整し、表下層の色調を表層の抄造において生じた白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用することで調整するものである。

この構成によると、表層は着色剤にて色調を調整しているが、表下層は表層の抄造で生じた白水中の着色剤を利用しているので、着色剤コストを掛けずに表下層を着色して表層の見栄えを向上でき、その分表層の坪量を減らして低コスト化を図りながら見栄えを保つことができる。さらに、白水中の着色剤を回収できるので、排水処理の負荷も軽減することができ、一層コスト低下を図ることができる。

また、表層の色調を（Ｌ、ａ、ｂ）、表下層の色調を（Ｌ₁ 、ａ₁ 、ｂ₁ ）として、
（１）−２０＜Ｌ−Ｌ₁ ＜０
（２）１５＞｜ａ｜−｜ａ₁ ｜＞−５ かつａ×ａ₁ ＞０
（３）２０＞｜ｂ｜−｜ｂ₁ ｜＞−５ かつｂ×ｂ₁ ＞０
を満足するように白水の使用量を調整すると、表層が表下層より明度が小さく（暗く）、また表層と表下層が同系色でかつ表層の色調が濃いか僅かに薄い範囲であることにより、表層の坪量が小さく、表下層の色調の影響を受けても、表層における色調が表下層の色調によって引立てられる効果が発揮されて良好な見栄えを確保することができる。

また、表層の坪量を１０〜３０ｇ／ｍ² 、表下層の坪量を１０ｇ／ｍ² 以上とすると、坪量を少なくしながら見栄えを確保することができる。

また、表層及び表下層の原料パルプに漂白処理パルプを使用し、表層及び表下層以外の層には未漂白パルプを使用すると、良好な見栄えを確保しながら板紙の低コスト化を図ることができる。

また、本発明の有色板紙は、少なくとも３層以上から成る多層構造の有色板紙であって、表層及び表下層が色調を有するとともに、表層の坪量が１０〜３０ｇ／ｍ² 、表下層の坪量が１０ｇ／ｍ² 以上であり、かつ表層の色調を（Ｌ、ａ、ｂ）、表下層の色調を（Ｌ₁ 、ａ₁ 、ｂ₁ ）として、
（１）−２０＜Ｌ−Ｌ₁ ＜０
（２）１５＞｜ａ｜−｜ａ₁ ｜＞−５ かつａ×ａ₁ ＞０
（３）２０＞｜ｂ｜−｜ｂ₁ ｜＞−５ かつｂ×ｂ₁ ＞０
を満足しているものであり、この構成によって表層の坪量を少なくしてコスト低下を図りながら見栄えを確保することができる。

また、表層の色調は表層の原料パルプに添加した着色剤にて調整されたもので、表下層の色調は表層の抄造において生じた白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用して調整したものであると、表下層の色調を得る着色剤を別に必要としないので、さらにコスト低下を図ることができる。

また、表層及び表下層の原料パルプは漂白処理パルプであり、表層及び表下層以外の層の原料パルプは未漂白パルプであると、良好な見栄えを確保しながら板紙の低コスト化を図ることができる。

また、表層及び表下層は、古紙品種分類における上白・カード、特白・中白・白マニラ、模造・色上から選択された、白色度７０以上の古紙パルプを主原料に構成されていると、古紙パルプを用いて低コスト化を図りながら見栄えを確保することができる。

本発明によれば、表層は着色剤にて色調を調整し、表下層は表層の抄造で生じた白水中の着色剤を利用するので、着色剤コストを掛けずに表下層を着色して表層の見栄えを向上でき、その分表層の坪量を減らして低コスト化を図りながら見栄えを保つことができ、さらに白水中の着色剤を回収できるので、排水処理の負荷も軽減することができ、一層コスト低下を図ることができる。

以下、本発明の有色板紙の製造方法及び有色板紙の実施形態について、詳細に説明する。

本発明の有色板紙は、複数の紙層を抄き合わせた板紙であって、表層の紙層は原料パルプに主に染料から成る着色剤を添加して着色し、表下層（表から２層目）の紙層は原料パルプに、表層の抄造時に排出された白水を原料パルプの希釈水として使用することで着色し、表層及び表下層以外の３層目以下の紙層は着色せずに抄造して抄き合わせている。表層及び表下層の原料パルプとしては、漂白処理パルプが使用され、表層及び表下層以外には未漂白パルプが使用される。

板紙が５層の場合、表層及び表下層は、例えば上白・カード、特白・中白・白マニラ、模造・色上から選択された、白色度７０以上の古紙パルプを主原料として抄造し、３〜５層目の中間層及び裏層は、紙器製造時に発生する裁落損紙、新聞・雑誌などを原料として抄造した白ボールなどの地券古紙を主原料とする原料パルプを用いて抄造するのが好適である。また、このような板紙は長網多筒抄紙機などにより各層の紙層を順次抄き合わせることによって抄造される。

着色剤には、塩基性染料（カチオン染料）や直接染料などが好適に使用される。表層の色調は、表層のパルプ原料に対する着色剤の添加量によって調整され、表下層の色調は、表下層の原料パルプの希釈水における表層の白水の使用量によって調整される。その調整は、表層の色調を（Ｌ、ａ、ｂ）、表下層の色調を（Ｌ₁ 、ａ₁ 、ｂ₁ ）として、
（１）−２０＜Ｌ−Ｌ₁ ＜０
（２）１５＞｜ａ｜−｜ａ₁ ｜＞−５ かつａ×ａ₁ ＞０
（３）２０＞｜ｂ｜−｜ｂ₁ ｜＞−５ かつｂ×ｂ₁ ＞０
を満足するように成される。即ち、表層の明度が表下層より所定範囲で低く（暗く）、かつ色相のａ値、ｂ値ともに絶対値の差が小さく、表層と表下層の色相が同系色となるように調整することによって、表層の坪量を１０〜３０ｇ／ｍ² にしても、表下層の着色によって表層の見栄えが向上する。その際、表下層の坪量は１０ｇ／ｍ² 以上とするのが好ましい。

次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。

（実施例１） 第１層の表層は上白古紙を主成分とした原料スラリーを用い、第２層の表下層は上白古紙と中白古紙を１：１の重量比で配合したものを主成分とした原料スラリーを用い、第３層〜第５層の中間層及び裏層は地券古紙を主成分とした原料スラリーを用い、これらの第１〜第５層の紙層を抄き合わせて５層構造の板紙を抄造した。表層の坪量は２８ｇ／ｍ² 、表下層の坪量は３０ｇ／ｍ² として、坪量１７０ｇ／ｍ² の板紙を得た。そして、表層の原料パルプに対しては、硫酸バンド３５ｋｇ／ｔ、ロジンエマルジョンサイズ剤として、ＡＬ１２０３（星光ＰＭＣ株式会社製）８ｋｇ／ｔ、着色剤として、レバセルファーストブルー６ＧＬ（バイエル株式会社製）を１９ｋｇ／ｔ、カヤフェクトイエローＹ（日本化薬株式会社製）を４．２ｋｇ／ｔ、カルタゾールブリリアントイエローＫＧＬ（クラリアントジャパン株式会社製）を１５ｋｇ／ｔ添加し、色調（Ｌ、ａ、ｂ）が（４９．４、−３４．２、１６．９）のグリーン色の着色板紙を得た。また、表層の抄造時に排出された白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用した。

（実施例２）
表層の原料パルプの着色剤として、カヤセルターキスＡＧＬ２００（日本化薬株式会社製）を６．０ｋｇ／ｔ、カルタゾールイエローＫＧＬ（クラリアントジャパン株式会社製）を０．７ｋｇ／ｔ、カルタゾールレッドＫ２ＢＬ（クラリアントジャパン株式会社製）を０．４ｋｇ／ｔ添加したことと、表層の坪量は３０ｇ／ｍ²とした（坪量の変化分は中間層の坪量を変化させ、全体の坪量を１７０ｇ／ｍ² とした）以外は実施例１と同様にして抄造し、色調（Ｌ、ａ、ｂ）が（６７．１、−１８．９、−６．３）のブルー色の着色板紙を得た。

（実施例３）
表層の原料パルプの着色剤として、ミカドファーストイエロー２１Ｒ（東亜化成株式会社製）を１２．０ｋｇ／ｔ、トーアオレンジＷ（東亜化成株式会社製）を０．１５ｋｇ／ｔ、トーアスカーレット４ＢＳ（東亜化成株式会社製）を０．１８ｋｇ／ｔ添加したことと、表層の坪量は２７ｇ／ｍ² 、表下層の坪量は２９ｇ／ｍ² とした（坪量の変化分は中間層の坪量を変化させ、全体の坪量を１７０ｇ／ｍ² とした）以外は実施例１と同様にして抄造し、色調（Ｌ、ａ、ｂ）が（７１．９、−５．６、４１．８）のイエロー色の着色板紙を得た。

（実施例４）
表層の原料パルプの着色剤として、ダイレクトペーパーイエローＲ（日本化学工業株式会社製）を６．０ｋｇ／ｔ、トーアオレンジＷ（東亜化成株式会社製）を１．２ｋｇ／ｔ、トーアスカーレット４ＢＳ（東亜化成株式会社製）を０．１０ｋｇ／ｔ添加したことと、表層の坪量は２７ｇ／ｍ²とした（坪量の変化分は中間層の坪量を変化させ、全体の坪量を１７０ｇ／ｍ² とした）以外は実施例１と同様にして抄造し、色調（Ｌ、ａ、ｂ）が（６６．１、１９．７、３５．５）のオレンジ色の着色板紙を得た。

（実施例５）
表層の原料パルプの着色剤として、ダイレクトペーパーブラックＢ（日本化学工業株式会社製）を０．２０ｋｇ／ｔ、トーアレッド２ＢＰ（東亜化成株式会社製）を８．８ｋｇ／ｔ、ミカドファーストイエロー２１Ｒ（東亜化成株式会社製）を５．７ｋｇ／ｔ、トーアスカーレット４ＢＳ（東亜化成株式会社製）を０．７０ｋｇ／ｔ添加したことと、表層の坪量は３０ｇ／ｍ² とした（坪量の変化分は中間層の坪量を変化させ、全体の坪量を１７０ｇ／ｍ² とした）以外は実施例１と同様にして抄造し、色調（Ｌ、ａ、ｂ）が（３７．８、４２．１、１６．３）のレッド色の着色板紙を得た。

（比較例１）
表層の抄造時に排出された白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用しなかったこと以外は、実施例１と同様に有色板紙を抄造した。

（比較例２）
表層の抄造時に排出された白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用しなかったことと、表下層の原料パルプとして地券古紙を１００％使用したことと、表層の坪量は３６ｇ／ｍ² 、表下層の坪量は３５ｇ／ｍ² とした（坪量の変化分は中間層の坪量を変化させ、全体の坪量を１７０ｇ／ｍ² とした）以外は、実施例１と同様に有色板紙を抄造した。

（比較例３）
表層の抄造時に排出された白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用しなかったこと以外は、実施例２と同様に有色板紙を抄造した。

（比較例４）
表層の抄造時に排出された白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用しなかったこと以外は、実施例３と同様に有色板紙を抄造した。

（比較例５）
表層の抄造時に排出された白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用しなかったこと以外は、実施例５と同様に有色板紙を抄造した。

以上の実施例１〜５及び比較例１〜５の有色板紙について、表層面と、表下層のみとについて、ＪＩＳ Ｚ ８７２２に準拠してそれぞれの表面の明度（Ｌ）、色相（ａ）、色相（ｂ）を測定し、また有色板紙の表面目視による見栄えの相対評価とコストの評価を行った。表層と表下層の坪量と表下層の色調の測定は、有色板紙を蒸留水に浸漬後、表層と表下層を剥がし、ドラム式ドライヤーで乾燥した後に測定した。

上記実施例１〜５及び比較例１〜５について、測定した色調の測定値と、見栄えの評価と、コストの評価の結果を表１に示した。

表１から、本発明の実施例では、表層の抄造において生じた白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用することにより、見栄えを保ちながら表層の坪量を減らして低コスト化を図れることが分かる。

Claims (8)

1. 少なくとも３層以上から成り、少なくとも表層が着色された多層構造の有色板紙の製造方法において、表層の色調を表層の原料パルプに添加する着色剤により調整し、表下層の色調を表層の抄造において生じた白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用することで調整することを特徴とする有色板紙の製造方法。
2. 表層の色調を（Ｌ、ａ、ｂ）、表下層の色調を（Ｌ₁ 、ａ₁ 、ｂ₁ ）として、
   （１）−２０＜Ｌ−Ｌ₁ ＜０
   （２）１５＞｜ａ｜−｜ａ₁ ｜＞−５ かつａ×ａ₁ ＞０
   （３）２０＞｜ｂ｜−｜ｂ₁ ｜＞−５ かつｂ×ｂ₁ ＞０
   を満足するように白水の使用量を調整することを特徴とする請求項１記載の有色板紙の製造方法。
3. 表層の坪量を１０〜３０ｇ／ｍ² 、表下層の坪量を１０ｇ／ｍ² 以上とすることを特徴とする請求項１又は２記載の有色板紙の製造方法。
4. 表層及び表下層の原料パルプに漂白処理パルプを使用し、表層及び表下層以外の層には未漂白パルプを使用することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の有色板紙の製造方法。
5. 少なくとも３層以上から成る多層構造の有色板紙であって、表層及び表下層が色調を有するとともに、表層の坪量が１０〜３０ｇ／ｍ² 、表下層の坪量が１０ｇ／ｍ² 以上であり、かつ表層の色調を（Ｌ、ａ、ｂ）、表下層の色調を（Ｌ₁ 、ａ₁ 、ｂ₁ ）として、
   （１）−２０＜Ｌ−Ｌ₁ ＜０
   （２）１５＞｜ａ｜−｜ａ₁ ｜＞−５ かつａ×ａ₁ ＞０
   （３）２０＞｜ｂ｜−｜ｂ₁ ｜＞−５ かつｂ×ｂ₁ ＞０
   を満足していることを特徴とする有色板紙。
6. 表層の色調は表層の原料パルプに添加した着色剤にて調整されたもので、表下層の色調は表層の抄造において生じた白水を表下層の原料パルプの希釈水として使用して調整したものであることを特徴とする請求項５記載の有色板紙。
7. 表層及び表下層の原料パルプは漂白処理パルプであり、表層及び表下層以外の層の原料パルプは未漂白パルプであることを特徴とする請求項５又は６記載の有色板紙。
8. 表層及び表下層は、古紙品種分類における上白・カード、特白・中白・白マニラ、模造・色上から選択された、白色度７０以上の古紙パルプを主原料に構成されていることを特徴とする請求項７記載の有色板紙。