(57)【要約】【課題】炭酸ガスを吸収する紙及び／又は紙製容器およびその製造方法であり、紙の表面に存在して炭酸ガスの吸収層となる塗料を、紙及び／又は紙製容器の塗工機及び印刷機できる範囲に作成する。また、炭酸ガスの吸収量は、一般に炭酸ガス吸収の紙及び／又は紙製容器と認められるため、炭酸ガス吸収量＝０．７５ｇ／ｍ２以上とする。【解決手段】塗料の主成分は水酸化カルシウムとし、水酸化カルシウムの水分散液は強アルカリ性になるため、強アルカリに耐える合成樹脂エマルジョンを配合して作成し、その塗料を紙及び／又は紙製容器の塗工機及び印刷機で塗工する。炭酸ガス吸収量を０．７５ｇ／ｍ２以上とするため、塗料の塗工量は水酸化カルシウム当り１．０ｇ／ｍ２以上にする。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造する時に発生する炭酸ガスを回収・固定するシステムを使用して製造された水酸化カルシウムと、合成樹脂エマルジョンからなる塗工層を紙表面に有し、その塗工層が炭酸ガスを吸収することを特徴とする紙及び／又は紙製の容器。
【請求項２】
紙及び／又は紙製の容器は段ボールであることを特徴とする請求項１に記載の紙及び／又は紙製の容器。
【請求項３】
固形分当り水酸化カルシウム３０〜８０質量％、合成樹脂２０〜５０質量％、その他の無機物０〜４０質量％の配合にて、その粘度が５０〜５００ｍＰａ・ｓとなる水系の塗料を、段ボールとなる原紙の表面に塗工した塗工層を有することを特徴とする請求項２に記載の段ボール。
【請求項４】
塗工層中の水酸化カルシウムの量が、１〜１０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項３に記載の段ボール。
【請求項５】
塗工層が水酸化カルシウムを含有する段ボール用インクからなることを特徴とする請求項２に記載の段ボール。
【請求項６】
塗料の塗工は、段ボールシート作成後に、段ボール印刷機で行うことを特徴とする請求項４に記載の段ボールの製造方法。
【請求項７】
塗料の塗工は、原紙の段階で塗工する所謂プレプリント方式で行うことを特徴とする請求項４に記載の段ボールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ガスを吸収する段ボール、紙器等の紙及び／又は紙製容器およびその製造方法に関するものである。
特に近年地球温暖化問題の一因として、大気中の炭酸ガスの増加があり、本発明は、この炭酸ガスの増加を制限するのに役立つ紙及び／又は紙製の容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭酸ガスの吸収剤としては、一般に消石灰と言われる水酸化カルシウムが良く知られている。
水酸化カルシウムは、漆喰の主原料であり、砂や海草抽出物等と練り合せて漆喰と呼ばれて使用される。
漆喰は、従来から木造家屋の外壁塗料として、耐火性、美観性向上等の目的でよく使用されているが、下記の反応で炭酸ガスを吸収し、炭酸カルシウムと水になることも知られている。
Ｃａ（ＯＨ）２（消石灰）＋Ｃ０２（炭酸ガス）→ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）＋Ｈ２０（水）
この反応は、非常に長時間に渡って起き、外壁塗料として使用の場合は、１〜３年もかかると言われている。
また、漆喰は炭酸ガス以外にもホムルアルデヒド、硫化水素等も吸収して、シックハウスの解消にも役立だっていることも知られている。
このように水酸化カルシウムは、炭酸ガスの吸収に役立つが、漆喰として使用する場合は、その粘度が約１０，０００ｍＰａ・ｓ以上と非常に高く、紙及び段ボールに塗工する粘度範囲ではない問題があった。
漆喰は水で薄めることで、粘度を低下させることはできるが、すぐに沈殿等が起き、紙用の塗料としては適さない問題があった。
【０００３】
最近家屋等の塗料として、水酸化カルシウムと合成樹脂エマルジョンから開発されてきたが、目的が家屋等の塗料であるため、その粘度は１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓであり、紙および段ボール用の印刷できる粘度範囲から外れている問題があった。
【０００４】
炭酸ガス吸収の従来技術としては、特許文献１等があるが、これらは熱可塑性樹脂に炭酸ガス吸収剤を混練して、水を使用せずにプラスチックフィルムを作成する技術であり、本発明の様に、水分散液を作成して、その塗液を紙に塗工して、炭酸ガスの吸収層を作成する技術とは範囲が異なるものであった。
【０００５】
また、紙用塗料への水酸化カルシウムの配合例としては、特許文献２がある。
しかしながら、この従来技術は、炭酸ガスの吸収を目的としたものではなく、無機顔料の１つとしての使用例である。
無機顔料としての特性には、水に溶解しないことが基本的に求められている。
水酸化カルシウムは、一部が水に溶解して、ｐＨが１２以上の強アルカリ性になる特性を有し、塗料全体が強アルカリとなる問題がある。
このため、特許文献２においては、請求項には水酸化カルシウムの記載はあるが、実施例、比較例にはその使用例が記載されていないものと思われる。
これらのことから、紙塗料への水酸化カルシウムの使用の実際例はほとんどなく、あったとしても塗液が強アルカリ（ｐＨ＝１２以上）にならない程度の量であると思われる。
このため、従来技術での炭酸ガスの吸収量は極少量であり、一般に炭酸ガス吸収する紙及び紙製の容器と言えるものではなかったと言える。
紙塗料に使用するカルシウム系の顔料としては、水に溶解しなくて、強アルカリにもならない炭酸カルシウムが広く使用されているが、炭酸カルシウムは炭酸ガスをほとんど吸収しないものである。
【０００６】
炭酸ガスを吸収する紙及び紙製の容器として、その特性を一般的に認識して頂くには、その吸収量を一概に決めることは困難であるが、紙及び紙製の容器の１ｍ２当り、大気１ｍ３中の炭酸ガス量以上を吸収する必要があると思われる。
大気中の炭酸ガスは、約３８０ｐｐｍ（容積当り）であり、単純にその重量を計算すると、約０．７５ｇである。
この量を吸収するに必要な水酸化カルシウムの量は、前出の化学式：Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｃ０２→ＣａＣＯ３＋Ｈ２０から計算すると、１．２６ｇ／ｍ２となる。
紙及び紙製の容器１ｍ２当り０．７５ｇ以上の炭酸ガスを吸収することを目的として、顔料としては扱い難い水酸化カルシウムを紙表面に１ｇ／ｍ２以上塗工することは、従来技術にはなかったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５５０７９号公報
【特許文献２】特開２００７-１３８３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、溶解性等があり、強アルカリ性のため、無機顔料としては使用が難しい水酸化カルシウムを主成分として、これと耐アルカリ性の強い合成樹脂エマルジョンを配合して、強アルカリ性の水分散液の塗液を作成し、この塗液を紙表面に水酸化カルシウム当り、１．０〜１０ｇ／ｍ２塗工、好ましくは２．０〜１０ｇ／ｍ２塗工することで、大気１ｍ３中に含まれる炭酸ガス量（０．７５ｇ）以上の量を塗工面積1ｍ２当りに吸収させる様にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下の（１）〜（７）の構成を採る。
（１）製造する時に発生する炭酸ガスを回収・固定するシステムを使用して製造された水酸化カルシウムと、合成樹脂エマルジョンからなる塗工層を紙表面に有し、その塗工層が炭酸ガスを吸収することを特徴とする紙及び／又は紙製の容器である。
（２）紙及び／又は紙製の容器は段ボールであることを特徴とする（１）項に記載の紙及び／又は紙製の容器である。
（３）固形分当り水酸化カルシウム３０〜８０質量％、合成樹脂２０〜５０質量％、その他の無機物０〜４０質量％の配合にて、その粘度が５０〜５００ｍＰａ・ｓとなる水系の塗料を、段ボールとなる原紙の表面に塗工した塗工層を有することを特徴とする（２）項に記載の段ボールである。
【００１０】
（４）塗工層中の水酸化カルシウムの量が、１〜１０ｇ／ｍ２であることを特徴とする（３）項に記載の段ボールである。
（５）塗工層が水酸化カルシウムを含有する段ボール用インクからなることを特徴とする（２）項に記載の段ボールである。
（６）塗料の塗工は、段ボールシート作成後に、段ボール印刷機で行うことを特徴とする（４）項に記載の段ボールの製造方法である。
（７）塗料の塗工は、原紙の段階で塗工する所謂プレプリント方式で行うことを特徴とする（４）項に記載の段ボールの製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、その面積１ｍ２当り、大気１ｍ３に含まれる炭酸ガス量（０．７５ｇ）以上を吸収することを特徴とする紙及び／又は紙容器である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明では、水に水酸化カルシウムの粉末を攪拌しながら入れ、一部溶解した水分散液を作成する。
次に、無機化合物の粉末及びまたは粒状物を状況により、攪拌しながら入れる。
次に、高アルカリの状態での分離等を起こさないエマルジョンを配合して、水分散液と塗料を作成する。
次に、この塗料を紙表面に一定量の水酸化カルシウムを含む塗料を塗工して、炭酸ガス吸収する紙及び／又は紙製の容器を作成するものである。
【００１３】
炭酸ガスを０．７５ｇ以上吸収するには、水酸化カルシウムのみで吸収する場合は１．２６ｇ／ｍ２の塗工が必要である。
他の炭酸ガス吸収物を併用すると、その塗工量を低下することができる。
【００１４】
本発明においては、水酸化カルシウムの塗工量は１．０〜１０．０ｇ／ｍ２であり、好ましくは２．０〜５．０ｇ／ｍ２である。
１．０ｇ／ｍ２以下にすると、炭酸ガスの吸収量が低下して、炭酸ガスを吸収する容器としての特性が低下する。
また、１０．０ｇ／ｍ２以上にすると、塗料の乾燥、塗工層の作成等に費用が掛かり経済的でなくなる。
【００１５】
本発明にて、状況により配合する無機化合物の粉末及びまたは粒状物としては、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、珪酸リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、カルシウム化合物、バリウム化合物、ストロンチウム化合物、リチウム化合物、マグネシウム化合物、アルミニウム化合物、カリウム化合物等である。
これらのものは、水に溶解するものと不溶のものがあり、水酸化カルシウムの水分散液の流動性の安定に役立ち、かつ炭酸ガスの吸収も行うものである。
水酸化カリウムは水酸化カルシウム液のｐＨを少し中性側に近づける効果もある。
【００１６】
合成樹脂エマルジョンとしては、ｐＨ＝１２以上の高アルカリ液になってもエマルジョンの破壊、分離等が発生しない、耐アルカリ性のものを使用する。
その種類としては、ＳＢＲ、変性ＳＢＲ、アクリル、スチレン・アクリル等の樹脂エマルジョンを使用して、水酸化カルシウムの水分散塗液を作成する。
【００１７】
その塗液の濃度は、不揮発分（固形分）当り３０〜６０質量％、水酸化カルシウム当り１０〜５０質量％に調整して、紙及び／又は紙製の容器の表面に水酸化カルシウム当り１．０〜１０．０ｇ／ｍ２塗工するものである。
【００１８】
塗料の紙及び／又は紙製の容器の表面への塗工は、紙を抄造する工程での塗工でも良く、紙を抄造した後に、所謂オフコーター等での塗工でも良く、更に、段ボールシートを作成した後に、段ボール印刷機での塗工でも良い。
【００１９】
紙を抄造する工程での塗工としては、バーコーター塗工、サイズプレス塗工、カレンダー塗工等があり、オフコーター塗工では、バーコーター塗工、ロットコーター塗工、サイズプレス塗工、そして、段ボール用の所謂プレプリント印刷と言われるフレキソ印刷塗工等、
段ボール印刷機での塗工には、段ボールシートに印刷するフレキソ印刷塗工等がある。
本発明の塗料は主成分が水酸化カルシウムのため、塗工層は白色になる。
このため、プレプリント印刷と言われるフレキソ印刷塗工等では、白インクの下塗り塗料として使用すると、炭酸ガスの吸収の他に、白色度の向上にも役立つ。
また、段ボール印刷機での塗工では、本発明の塗料を少し白色度は低下するが、段ボール用白インクの代わりに使用することも可能である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例に従って説明する。
＜実施例１＞
攪拌用容器に水を８７．５部入れ、攪拌する。
次に、攪拌しながら、水酸化カルシウムを５０部入れる。
次に、攪拌しながら、合成樹脂エマルジョン（日本エイアンドエル社ＳＲ−１０４）を６２．５部入れ、２００部の水酸化カルシウムの水分散液（水酸化カルシウム濃度＝２５質量％）を作成する（実施例１塗料）。
次に、実施例１塗料を段ボールのプレプリント印刷機にて、段ボール用ライナー（王子板紙ＯＦＫ１７０）に、液として１０ｇ／ｍ２（水酸化カルシウムとして２．５ｇ／ｍ２）塗工し、その上にプレプリント用の白インクを液として１０ｇ／ｍ２塗工して実施例１の原紙を得る。
次に、上記原紙を段ボール製造装置であるコルゲータにて、ダブルフェーサ側ライナーに使用して、下記構成の段ボールシートを得る。
表側：試作原紙＊中芯＊ＯＦＫ１７０：裏側（Ｂフルート）・・・実施例１シート
【００２１】
＜実施例２＞
攪拌用容器に水を６７．５部入れ、攪拌する。
次に、攪拌しながら、水酸化カルシウムを５０部入れる。
次に、攪拌しながら、珪酸リチウム１０部と酸化チタン１０部を入れる。
次に、攪拌しながら、合成樹脂エマルジョン（日本エイアンドエル社ＳＲ−１０４）を６２．５部入れ、２００部の水酸化カルシウムの水分散液（水酸化カルシウム濃度＝２５質量％、珪酸リチウム＝５質量％）を作成する（実施例２塗料）。
次に、実施例２塗料を下記構成の段ボールシートに、段ボール用フレキソ印刷機で８ｇ／ｍ２塗工して試作２の段ボールシートを得る。
段ボールシート：ＯＦＫ１７０＊中芯＊ＯＦＫ１７０（Ｂフルート）・・・実施例２シート
【００２２】
＜比較例１＞
下記構成の段ボールシート（印刷等なしの無地シート）
段ボールシート：ＯＦＫ１７０＊中芯＊ＯＦＫ１７０（Ｂフルート）・・・比較例１シート
【００２３】
＜比較例２＞
プレプリント用白インク（サカタインクス社白インク）を比較例２塗料とする。
次に、比較例２塗料を段ボールのプレプリント印刷機にて、段ボール用ライナー（王子板紙ＯＦＫ１７０）に、液として１０ｇ／ｍ２塗工して比較例２の原紙を得る。
次に、比較例２原紙を段ボール製造装置であるコルゲータにて、ダブルフェーサ側ライナーに使用して、下記構成の段ボールシートを得る。
表側：比較例２原紙＊中芯＊ＯＦＫ１７０：裏側（Ｂフルート）・・・比較例２シート
【００２４】
＜比較例３＞
建物用の水酸化カルシウム主体の漆喰塗料（関西ペイント社アレスシックイ）を比較例３塗料とする。
次に、比較例３塗料を段ボールのプレプリント印刷機及び、段ボール用フレキソ印刷機にて塗工することを試みるが、塗料粘度が１２００ｍＰａ・ｓ以上あり、同上印刷機の粘度範囲（５０〜３００ｍＰａ・ｓ）外であり、長期安定的に商業生産できないため、塗工原紙の作成はできなかった。
【００２５】
＜結果＞
実施例および比較例の結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2010189785.tif 000002
＊１）炭酸ガス吸収液の作成：分散液が安定して作成できるものを○、塗液の塗工なしをー、塗液が不安定なものを×とする。
＊２）塗料粘度適性：塗液の粘度が５０〜３００ｍＰａ・ｓを○、３００〜１０００ｍＰａ・ｓを△、１０００ｍＰａ・ｓ以上を×とする。
＊３）塗液の塗工性：紙用の塗工機、及び紙器・段ボール等の印刷機で容易に５０ｍ／分の速度で印刷塗工できるものを○、５０ｍ／分以下でしか印刷塗工できないものを△、印刷塗工が困難であるものを×とする。
＊４）炭酸ガス吸収効果：紙及び段ボールを１０＊１０ｃｍの寸法に裁断し、試料を作成する。次に、その試料をバリアー性の高いポリ袋（テトラバック）に入れ、次に、炭酸ガス濃度１０００ｐｐｍのガスを１．５リットル入れる。一時間後と２４時間後の炭酸ガス濃度を測定して、１時間後が５００ｐｐｍ以下で、２４時間後が５０ｐｐｍ以下のものを○、１時間後と２４時間のうちどちらかが、数値を上回ったものを△、両方とも上回ったものを×とする。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、炭酸ガスを吸収する段ボール、紙器等の紙及び／又は紙製容器として利用できる。さらに、水酸化カルシウムを製造する時に発生する炭酸ガスを回収・固定するシステムを使用して製造された水酸化カルシウムを使用することにより空気中の炭酸ガスが減少できる。