(57)【要約】【課題】  坪量１２０ｇ／ｍ２以下である段ボール原紙に関して、防湿包装を施すことなく、高湿条件下に保管されても巻取胴面に吸湿シワの発生しない段ボール原紙を提供することを課題とする。【解決手段】  坪量が１２０ｇ／ｍ２以下であり、抄紙後の水分が１０．０％以上であることを特徴とする段ボール原紙。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
坪量が１２０ｇ／ｍ２以下であり、抄紙後の水分が１０．０％以上であることを特徴とする段ボール原紙。
【請求項２】
地合指数が１０．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の段ボール原紙。
【請求項３】
抄紙方向と直角な方向の水分伸縮率が０．１５％以下であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の段ボール原紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボールに用いられる坪量１２０ｇ／ｍ２以下である原紙に関して、防湿包装を施すことなく、高湿条件下に保管されても巻取胴面に吸湿シワの発生しない段ボール原紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールが包装材として普及して以来、流通環境の改善や、エンドユーザー側のコスト削減等の事情から、段ボールの軽量化が進められてきた。今後も、省資源、環境負荷低減等の観点から、さらに段ボール原紙の薄物化が進行することが予測され、実際に、ライナーでは１００ｇ／ｍ２、中芯原紙では８０ｇ／ｍ２といった段ボール原紙も市場に出回り始めている。
【０００３】
このような状況下で懸念される段ボール原紙の品質トラブルの１つに、ロール状に巻き取られた段ボール原紙（以下、ロール状に巻き取られた状態を巻取と呼ぶ。）の吸湿シワが挙げられる。吸湿シワとは、巻取が吸湿した際に抄紙方向にドラム缶状のシワが発生する現象である。環境湿度が高かったり、包装が不十分であったり、包装を外してから印刷・加工までに時間が掛かり過ぎたりした場合に、紙が吸湿することにより抄紙方向と直角な方向に大きく伸びようとするが、巻取の場合、面圧により伸びが拘束されるため、大きな圧縮力が生じて座屈することにより、シワが発生するものと考えられている。シワは酷い場合には巻取表面から数センチ近くまで入ることもあり、印刷トラブル等に発展する可能性があるため、ユーザー側ではシワがなくなるまで原紙を破り捨てる必要があるが、さらに酷い場合には、破った直後に再度吸湿して新たなシワが発生することさえある。
【０００４】
このような巻取における吸湿シワの問題を解決するために、主として新聞用紙を対象とした事例においては、抄紙後の水分を９．０〜１０．０％とすることで吸湿シワを抑制するオフセット印刷用紙が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８９９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、段ボール原紙特有の事情に目を転じると、新聞用紙の巻取は防湿紙等により包装されるのが通例である一方、段ボール原紙の巻取の場合、殆どの製造設備において包装設備を具備していない。これは、従来主流であった段ボール原紙の坪量では、吸湿シワの発生はほぼ皆無であったこともあり、包装をする必要性が大きくなかったことに起因する。
【０００７】
また、本発明者らによって見出された知見に基づけば、一般に、段ボール原紙は新聞用紙と比較して地合が劣るという特徴を有しており、この特徴ゆえ、段ボール原紙は新聞用紙と比較して高坪量でありながら吸湿シワが発生し易いという側面を有している。
【０００８】
したがって、実際に本発明者らによって確認されたところでもあるが、近年主流である坪量１２０ｇ／ｍ２以下である軽量段ボール原紙に関しては、特許文献１に開示される提案では吸湿シワ対策として不十分であり、また、当然のごとく、吸湿シワの発生を抑制するために包装設備を新設することは、設置スペースおよびコストの点から、現実的な解決手段とはいえない。
【０００９】
上記事情に鑑み、本発明は、段ボールに用いられる坪量１２０ｇ／ｍ２以下である原紙に関して、防湿包装を施すことなく、高湿条件下に保管されても巻取胴面に吸湿シワの発生しない段ボール原紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解消するために、段ボール原紙の巻取で発生する吸湿シワのメカニズム及びそれらと紙の物性との関係について鋭意研究を重ねた結果、吸湿シワの発生要因として、剛度、吸湿伸び、地合の３要素が重要であることを知見し、更に検討した結果、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち本発明の第１は、坪量が１２０ｇ／ｍ２以下であり、抄紙後の水分が１０．０％以上であることを特徴とする段ボール原紙である。
【００１２】
本発明の第２は、本発明の第１において、地合指数が１０．０以上であることを特徴とする段ボール原紙である。
【００１３】
本発明の第３は、本発明の第１ないし第２において、抄紙方向と直角な方向の水分伸縮率が０．１５％以下であることを特徴とする段ボール原紙である。
【発明の効果】
【００１４】
前記第１の発明によれば、抄紙後の水分が１０．０％以上であることにより、環境湿度９０％ＲＨの条件下における段ボール原紙の平衡水分である約１０％と略同等となり、巻取表層の水分変化を極力小さくすることで、吸湿シワの発生を抑制することができる。
【００１５】
前記第２の発明によれば、地合指数を１０．０以上とすることにより、シワを助長すると考えられる不整を低減することで、吸湿シワの発生を抑制することができる。
【００１６】
前記第３の発明によれば、抄紙と直角方向の水分伸縮率を０．１５％以下とすることで、段ボール原紙が吸湿した際の伸び量を低減することで、吸湿シワの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【００１８】
本発明において、段ボール原紙とは、中芯原紙とライナーのいずれをも包含する。また、中芯原紙、ライナーのいずれであっても、本発明の効果を好適に発現する。
【００１９】
本発明の段ボール原紙の坪量は、１２０ｇ／ｍ２以下である。一般に、坪量の高い段ボール原紙は、吸湿シワの発生がほぼ皆無であるが、坪量の低い軽量段ボール原紙は吸湿シワが発生しやすくなるところ、本発明によれば、１２０ｇ／ｍ２以下の軽量段ボール原紙でありながら吸湿シワの発生を抑制することができる。本発明においては、坪量の低い領域で効果を享受しやすく、より効果を享受しやすいのは、坪量が１００ｇ／ｍ２以下の段ボール原紙である。
【００２０】
本発明の段ボール原紙を抄紙するにあたって原料となるパルプについては、特に限定するものではなく、木材パルプである未晒、晒の化学パルプ、機械パルプ、非木材パルプ、およびケント古紙、雑誌古紙、チラシ古紙、新聞古紙、オフィス古紙、情報用紙古紙、段ボール古紙、紙器古紙等の古紙パルプ、マニラ麻等のパルプを１種類以上適宜配合して使用することができるが、段ボール原紙の平衡水分を低減するという点で本発明の効果をより享受しやすいことから、雑誌古紙パルプを３０重量％以上配合することが好ましい。
雑誌古紙は、クレー、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の顔料を紙中および／または紙表面に多く含む古紙であるため、雑誌古紙パルプを前記下限値以上配合される段ボール原紙は、その平衡水分が低減する。
【００２１】
本発明において、原料パルプは１層抄きされてもよく、多層抄きされてもよく、抄紙にあたっては従来公知の抄紙機の形式を使用することができる。
【００２２】
本発明の段ボール原紙は、抄紙後の水分が１０．０％以上であることを特徴とする。ここで、抄紙後の水分とは、ドライヤーパートを経た後の段ボール原紙の水分率を意味する。また、段ボール原紙の表面に顔料塗工層やクリア塗工層が設けられる場合においては、塗工後、ドライヤーパートを経た後の段ボール原紙の水分率を意味する。
【００２３】
抄紙後の水分を１０．０％以上となるように抄紙するには、当業者が適宜行なう手段、例えばドライヤーパートの加熱温度を変更することにより行なうことができる。
【００２４】
抄紙後の水分を管理する方法として、オンラインＢＭ計による測定や、リールパートで採取したサンプルの水分をＪＩＳ Ｐ ８１２７に準拠して測定する等により行われる。
【００２５】
そして、本発明においては、吸湿シワ抑制効果を押し上げることのできる点で、段ボール原紙の地合指数を１０．０以上とするのが好ましく、１８．０以上とするのが更に好ましい。
【００２６】
ここで、地合指数の測定には、坪量の異なる紙同士であっても地合指数の比較が可能であることから、Ｍ／Ｋｓｙｓｔｅｍ社製の３−Ｄシートアナライザを使用した。本装置は透過光量の光量変動を数値化した値で、地合指数の数値が大きいほど、地合が良好であることを意味する。
【００２７】
段ボール原紙の地合を良好にする手段としては、抄紙機のヘッドボックスにおける原料濃度を低くする、抄紙速度を下げる、Ｊ／Ｗ比（原料ジェット速度とワイヤー速度の速度比）の最適化、脱水エレメントの最適化、ワイヤーシェーキング装置を使用するといった手段を単独、もしくは組み合わせる事で達成される。
【００２８】
さらに、本発明においては、吸湿シワ抑制効果を押し上げることのできる点で、段ボール原紙の抄紙方向と直角な方向の水分伸縮率を０．１５％以下とするのが好ましく、０．１２％以下とするのが更に好ましい。
【００２９】
抄紙方向と直角な方向の水分伸縮係数を下げる手段としては、叩解度を極力浅くする、原料に内添する灰分（クレー、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等）の増添、Ｊ／Ｗ比の調整あるいはワイヤーシェーキング装置の使用により繊維配向強度を下げるといった手段を単独、もしくは組み合わせる事で達成される。
【００３０】
ここで、水分伸縮率とは、温度２３℃において、５０％ＲＨ→８５％ＲＨ→２５％ＲＨ→８０％ＲＨ→２５％ＲＨと原紙に湿度履歴を与えたときの、８０％ＲＨ→２５％ＲＨにおける寸法変化率を意味する。
試料形状は、幅１５ｍｍ、スパン長１００ｍｍとし、寸法変化率の測定には高精度レーザー変位計を使用し、２０ｇの張力をかけて行う。
【００３１】
また、繊維配向強度は、超音波伝播速度計（ＳＳＴ−３２００、野村商事社製）により抄紙方向（縦）及び抄紙と直角方向（横）の超音波伝播速度を測定し、それらの比（縦横比）として表される。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
【００３３】
（実施例１）
段ボール古紙１００重量％からなるパルプを原料とし、長網抄紙機を使用して抄紙を行い、坪量１２０ｇ／ｍ２、抄紙後の水分１０．５％の中芯原紙を得た。
抄紙条件は、ヘッドボックスにおける原料濃度１．３％、Ｊ／Ｗ比＝０．９５、抄紙速度７２０ｍ／分であった。
【００３４】
（実施例２）
抄造条件を、ヘッドボックスにおける原料濃度１．１％、Ｊ／Ｗ比＝１．０５、抄紙速度６６０ｍ／分とした以外は実施例１と同様にして中芯原紙を得た。
【００３５】
（実施例３）
抄造条件を、ヘッドボックスにおける原料濃度１．１％、Ｊ／Ｗ比＝１．０５、抄紙速度６６０ｍ／分とし、ワイヤーシェーキング装置を使用した以外は実施例１と同様にして中芯原紙を得た。
【００３６】
（比較例１）
抄紙水分を８．５％とした以外は実施例１と同様にして中芯原紙を得た。
【００３７】
（比較例２）
抄紙水分を９．５％とした以外は比較例１と同様にして中芯原紙を得た。
【００３８】
（比較例３）
坪量を１６０ｇ／ｍ２とした以外は比較例１と同様にして中芯原紙を得た。
【００３９】
実施例および比較例で得られた中芯原紙を以下の方法で評価し、その結果を表１に示す。
【００４０】
［地合指数］
３−Ｄシートアナライザ（Ｍ／Ｋｓｙｓｔｅｍ社製）を使用して地合指数を測定した。
【００４１】
［水分伸縮率］
温度２３℃において湿度履歴（５０％ＲＨ→８５％ＲＨ→２５％ＲＨ→８０％ＲＨ→２５％ＲＨ）を与えたときにおける、８０％ＲＨ→２５％ＲＨに変化させた時の水分伸縮率を測定した。
なお、試料形状は、幅１５ｍｍ、スパン長１００ｍｍとし、寸法変化率の測定には高精度レーザー変位計を使用し、張力は２０ｇとした。
【００４２】
［吸湿シワ］
中芯原紙をワインダー仕上げした巻取を、１ヶ月間倉庫に保管し、巻取胴面に発生する吸湿シワの本数をカウントした。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
表１から、本発明に基づいた実施例１〜３では、吸湿シワの極めて少ない段ボール原紙となっており、本発明の効果は明らかである。