JP6158493B2 - ライナー及び段ボールシート - Google Patents
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Description
少なくとも表層及び裏層を有するライナーであって、
上記表層の表面に少なくともサイズ剤が塗工されており、
動的液体浸透性測定装置により測定した上記表面の浸透特性曲線のピーク出現時間が1.0秒以上1.5秒以下であることを特徴とする。
当該ライナーは、少なくとも表層及び裏層を有し、表層の表面に少なくともサイズ剤が塗工されている。但し、表層、中層、裏層からなる3層構造とすること、表層、表下層、中層及び裏層からなる4層構造とすること、5層以上の複数層構造とすること等もできる。いずれの形態とするにおいても、当該ライナーにおいて重要な要素となるのは、表層の表面側の物性であり、具体的には、当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が1.0秒以上1.5秒以下を示す。
表層は、パルプを主成分とするパルプスラリーを抄紙することによって形成することができる。
表層の主成分となるパルプとしては、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ、広葉樹未晒クラフトパルプ、針葉樹未晒クラフトパルプ、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等が挙げられる。また、木材繊維を含む主原料として、化学的に処理されたパルプ、木材以外の繊維原料であるケナフ、麻、葦等の非木材繊維を主原料として化学的に処理されたパルプやチップを機械的にパルプ化したグランドパルプ、木材又はチップに化学薬品を添加しながら機械的にパルプ化したケミグランドパルプ、及びチップを柔らかくなるまで蒸解した後、レファイナー等でパルプ化したセミケミカルパルプ等のバージンパルプ及び、段ボールや新聞紙、チラシ等の古紙のほか、塗工紙、非塗工紙、地券、カラー印刷された紙、白黒印刷された紙などを含む雑誌古紙、製本印刷工場等より発生する印刷の無いアート紙などの裁落等も使用することができる。
表層用のパルプスラリーには、内添サイズ剤を添加することができる。表層用パルプスラリーに内添するサイズ剤の量を少なくすると当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が短くなる傾向があり、他方、表層用パルプスラリーに内添するサイズ剤の量を多くすると当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が長くなる傾向がある。内添サイズ剤としては、例えばロジンサイズ、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水コハク酸(ASA)、アクリル系サイズ剤等の公知の内添サイズ剤を用いることができる。これらの中でもロジンエマルジョンサイズ剤が好ましい。内添サイズ剤としてロジンエマルジョンサイズ剤を用いることにより吸水性の細やかな調節を行うことができ、動的液体浸透性測定装置により測定した表層表面のピーク出現時間を上記特定の数値範囲に調整しやすくなる。
表層用のパルプスラリーには、硫酸バンドを添加することが好ましい。表層を構成するパルプスラリーとして古紙パルプを使用する場合は、パルプスラリーに内添する硫酸バンドの量を少なくすると、当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が短くなる傾向があり、他方、表層用パルプスラリーに内添する硫酸バンドの量を多くすると当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が長くなる傾向がある。硫酸バンドの添加量としては、有姿でパルプスラリーへの添加量として、パルプ繊維1tに対して、38kg以上60kg以下が好ましく、40kg以上55kg以下がより好ましく、43kg以上50kg以下がさらに好ましい。硫酸バンドの添加量を上記範囲とすることによって、表層の表面に塗工するサイズ剤の紙内部への過剰な浸透を抑制することができ、表層表面のピーク出現時間を上記特定の数値範囲と調節しやすくなり、当該ライナーの印刷ムラをより低減することができる。
表層用のパルプスラリーには、上記パルプの他に内添紙力剤を添加することができる。表層用パルプスラリーに内添する紙力剤の量を少なくすると当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が短くなる傾向があり、他方、表層用パルプスラリーに内添する紙力剤の量を多くすると当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が長くなる傾向がある。内添紙力剤としては、乾燥紙力剤や湿潤紙力剤があり、乾燥紙力剤としては、例えばカチオン澱粉、両性澱粉等の澱粉、ポリアクリルアミド(PAM)、共重合PAM、両性PAM、カルボキシメチルセルロース(CMC)等が挙げられ、湿潤紙力剤としては、例えばポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂、尿素樹脂、酸コロイド・メラミン樹脂、熱架橋性付与PAM等が挙げられる。これらのうち、動的液体浸透性測定装置により測定した表面の浸透特性曲線のピーク出現時間を長くする観点や罫線割れが生じにくい観点から澱粉が好ましい。
表層用のパルプスラリーには、上記以外に、例えば、定着剤、滑剤、填料分散剤、pH調整剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、紫外線吸収材、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、蛍光消去剤等の公知の種々の内添添加剤を単独で、あるいは2種以上を混合して添加してもよい。
また、当該ライナーは、表層の表面にサイズ剤が塗工されている。当該ライナーの表層の表面に塗布するサイズ剤の量を少なくすると当該ライナー表層表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が短くなる傾向があり、他方、表層の表面に塗布するサイズ剤の量を多くすると当該ライナー表層表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間が長くなる傾向がある。このサイズ剤としては、公知のものが用いられ、例えば、スチレン系サイズ剤、オレフィン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、ロジン等を使用することができる。これらの中でも、浸透特性曲線のピーク出現時間を調節しやすい点でオレフィン系サイズ剤が好ましい。
当該ライナーは、上記表層の表面に紙力剤を塗工することが好ましい。当該ライナーの表層の表面に塗布する紙力剤の量は、当該ライナー表層の表面の動的液体浸透特性曲線のピーク出現時間への影響は少ないが、紙力剤を塗工することにより当該ライナー表層の表面の表面強度を上げ紙粉等の脱落を防止でき好ましい。外添紙力剤としては、例えばポリビニルアルコール(PVA)、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉、カチオン澱粉、両性澱粉、ポリアクリルアミド(PAM)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂、尿素樹脂、酸コロイド・メラミン樹脂、熱架橋性付与PAM等が挙げられる。これらのなかでも、被膜性が高く塗布量が少なくても表面強度が向上し、ひいては罫線割れが発生しにくい点でPVAが好ましい。
当該ライナーは、表層の表面に上記紙力剤及びサイズ剤以外に、本発明の目的を損なわない範囲において、例えば顔料、分散剤、pH調整剤、消泡剤、防腐剤、蛍光染料、離型剤、染料、耐水化剤、流動変性剤、着色顔料等を塗工してもよい。
当該ライナーは、動的液体浸透性測定装置により測定した上記表面の浸透特性曲線のピーク出現時間が、1.0秒以上1.5秒以下であり、1.2秒以上1.4秒以下であることが好ましい。ピーク出現時間が上記上限を超えると、当該ライナーのサイズ性が高すぎて、インキ着肉後のインキの紙内部への浸透が過度に妨げられることにより、フレキソインキの紙層への浸透が遅く印面の太りが発生するおそれや、インキの引きずり汚れ等を招来するおそれがある。一方、ピーク出現時間が上記下限未満の場合、フレキソインキの紙層への浸透が良すぎフレキソインキがライナー表面に留まることによる印面向上効果が低下し、印刷ムラが生じるおそれがある。なお、上記ピーク出現時間とは、動的液体浸透性測定装置としてEmtec社製の「SURFACE AND SIZING TESTER(EST−12)」を使用して得られる浸透特性曲線における信号強度が最大値を示す時間である。
当該ライナーは、少なくとも表層と裏層を有する2層以上の紙層に対応する原料パルプスラリーを抄紙することによって得られる多層構造体の表層の表面に、紙力剤及びサイズ剤を塗工することによって製造することができる。当該ライナーは、一般に製紙に用いられるシステムで製造することができ、具体的には、例えばワイヤーパート、プレスパート、プレドライヤーパート、コーターパート、カレンダーパート、リールパートを含む製紙システム等を用いることができる。
本発明の段ボールシートは、上記ライナーを有する。当該段ボールシートは、ライナーとして表層の表面に少なくともサイズ剤を塗工し、動的液体浸透性測定装置により測定した浸透特性曲線のピーク出現時間を特定範囲とした当該ライナーを用いているため、フレキソ印刷での印刷ムラを低減することができる。
当該ライナーを用いて段ボールシートを製造する方法は特に限定されず、例えばシングルフェーサで段ボールシート用中芯を波状に形成(段繰り加工)し、この中芯の一方段頂部に貼合用の接着剤(接着剤水溶液)を塗布した後、当該ライナーと貼り合せて片面段ボールシートを作成し、次に、この片面段ボールシートの中芯の他方段頂部にグルーマシンで貼合用の接着剤(接着剤水溶液)を塗布してダブルフェーサに送り、ヒーティングパートで中芯の他方段頂部側に当該ライナーを貼りあわせ、熱板等で加熱した後、クーリングパートで冷却することにより当該段ボールシートを得ることができる。なお、当該段ボールシートの一方のライナーだけに、当該ライナーを用いることもできる。
動的液体浸透性測定装置として、Emtec社製の「SURFACE AND SIZING TESTER(EST−12)」を使用し、信号強度が最大値を示すピーク出現時間を測定した。具体的には、ライナーを抄紙流れ方向に50mm、幅方向75mmに裁断した測定用試験片の裏層側を両面粘着テープでサンプルホルダーに固定し、このサンプルホルダーを試験液である温度23℃の蒸留水に浸漬させて、超音波周波数2MHzにてライナーの表面の信号強度を測定した。なお、ピーク出現時間が遅い程、液体浸透性が低い(サイズ性が高い)ことを意味する。
動的液体浸透性測定装置として、Emtec社製の「SURFACE AND SIZING TESTER(EST−12)」を使用してW値を測定した。具体的には、ライナーを抄紙流れ方向に50mm、幅方向75mmに裁断した測定用試験片の裏層側を両面粘着テープでサンプルホルダーに固定し、このサンプルホルダーを試験液である温度23℃の蒸留水に浸漬させて、超音波周波数2MHzにて浸透特性曲線を作成し、ライナー表面のW値を測定した。なお、W値とは、紙の表面の粗さや表面の多孔性の特性を表す指標であり、W値が大きくなる程、表面が粗いことを意味する。
動的液体浸透性測定装置として、Emtec社製の「SURFACE AND SIZING TESTER(EST−12)」を使用して得られる浸透特性曲線における3秒後の信号強度を、ピーク時の信号強度を100%として相対的にあらわした。測定条件は上記ピーク出現時間の測定条件と同様である。
JIS−P8124(1998)に記載の「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した。
得られたライナーを中芯と貼合機で貼り合わせた段ボールシートを実機フレキソ印刷機を用い、110線のアニロックスロールを用いて、フレキソインク(FK−99:サカタインクス製)をベタ印刷しフレキソ印刷面の印面ムラについて、下記の目視評価を行った。中芯として、いわき大王製紙(株)製の強化芯(180g/m2)を使用した。
◎:印刷カスレがなく均一性に優れている。
○:印刷カスレはないが、やや濃淡ムラがみられる。
△:印刷カスレがみられる。
×:印刷カスレが甚だしい。
(表層用パルプスラリーの調製)
表層用パルプスラリーとしては、白物古紙パルプ(白アート古紙)100質量%を配合したものに、以下に記載の内添サイズ剤、硫酸バンド及び内添紙力剤を配合したものを用いた。なお、このパルプスラリーのJIS−P8121(1995)「パルプのろ水度試験方法」に準拠して測定したフリーネスは245mlだった。
[内添サイズ剤]
「R-1600(ロジンエマルジョンサイズ剤)」東邦化学株式会社製、12kg/t
[硫酸バンド]
「液体硫酸バンド(酸化アルミニウム8%)」朝日化学工業株式会社製、有姿で45kg/t
[内添紙力剤]
「OPTIBOND(両性澱粉)」日本NSC株式会社製、固形分で4kg/t
第二紙層用パルプスラリーとしては、白物古紙パルプ100質量%配合したものに、以下に記載の内添紙力剤を配合し、硫酸バンドでpHが6.5となるように調製したものを用いた。なお、このパルプスラリーのJIS−P8121(1995)「パルプのろ水度試験方法」に準拠して測定したフリーネスは270mlだった。
[内添紙力剤]
「ハーマイドRB−236(両性PAM)」ハリマ化成株式会社製、6.5kg/t
裏層用パルプスラリーとしては、段ボール古紙パルプ40質量%と雑誌古紙パルプ60質量%とを配合したものに、以下に記載の内添紙力剤を配合し、硫酸バンドでpHが6.5となるように調製したものを用いた。なお、このパルプスラリーのJIS−P8121(1995)「パルプのろ水度試験方法」に準拠して測定したフリーネスは284mlだった。
[内添紙力剤]
「ハーマイドRB−236(両性PAM)」ハリマ化成株式会社製、2.9kg/t
[外添紙力剤]
「ポバールS75」株式会社クラレ製、塗工量0.13g/m2
[外添サイズ剤]
「ポリマロン1329(オレフィン系表面サイズ剤)」荒川化学工業株式会社製、塗工量0.02g/m2
表層用パルプスラリーの原料パルプ、フリーネス、内添サイズ剤、硫酸バンド、内添紙力剤の添加量、外添サイズ剤の塗工量を表1に示すように替えたこと以外は実施例1と同様にして各ライナーを得た。なお、実施例13では内添紙力剤として以下に記載の共重合PAM(ポリアクリルアミド)を、実施例14では表面サイズ剤として以下に記載のスチレン系サイズ剤を用いた。また、実施例15では表層原料パルプとして白物古紙パルプをレファイナーにて叩解しフリーネス157mlに調製したものを用い、実施例16では白物古紙パルプを分級処理しフリーネスを350mlに調製したものを用いた。
[内添紙力剤]
「DS4690(共重合ポリアクリルアミド紙力増強剤)星光PMC成株式会社製
[外添サイズ剤]
「ハーサイズKN−279(スチレン系表面サイズ剤)」ハリマ化成株式会社
得られた各ライナーを用いて段ボールシートを作成し、印刷ムラについて上記評価方法にて評価した。結果を表1に示す。
Claims (5)
- 少なくとも表層及び裏層を有するライナーであって、
上記表層が、少なくとも内添サイズ剤、硫酸バンド及び内添紙力剤が添加されたパルプで形成されており、
上記表層の表面に少なくとも外添サイズ剤が塗工されており、
上記内添サイズ剤がロジンエマルジョンサイズ剤であり、
上記内添紙力剤が両性澱粉又は共重合PAMであり、
上記パルプが古紙パルプを50質量%以上含有するパルプであり、
上記外添サイズ剤がオレフィン系サイズ剤又はスチレン系サイズ剤であり、
動的液体浸透性測定装置により測定した上記表面の浸透特性曲線のピーク出現時間が、1.0秒以上1.5秒以下であることを特徴とするライナー。 - 動的液体浸透性測定装置により測定した上記表面の浸透特性曲線のW値が、1.2以上2.5以下である請求項1に記載のライナー。
- 上記外添サイズ剤の塗工量が0.01g/m2以上0.10g/m2以下である請求項1又は請求項2に記載のライナー。
- 上記内添紙力剤の添加量がパルプ繊維1tに対して固形分で3.0kg以上6.0kg以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載のライナー。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のライナーを有する段ボールシート。
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