(57)【要約】【課題】ガラス板表面のシワ状の汚染を低減することが可能なガラス合紙であって、通常の製造設備でも製造することが可能なガラス合紙を提供する【解決手段】木材パルプを主成分とし、縦方向の引張弾性率が７．１ＧＰａ以下であり、横方向の引張弾性率が４．０ＧＰａ以下であり、坪量が３０〜６０ｇ／ｍ２であり、透気度が１１秒以下であることを特徴とするガラス合紙である。また、ガラス合紙の樹脂量は、０．１０質量％以下であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材パルプを主成分とし、
縦方向の引張弾性率が７．１ＧＰａ以下であり、
横方向の引張弾性率が４．０ＧＰａ以下であり、
坪量が３０〜６０ｇ／ｍ２であり、
透気度が１１秒以下であることを特徴とするガラス合紙。
【請求項２】
樹脂量が、０．１０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス合紙。
【請求項３】
密度が、０．５５〜０．７５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガラス合紙。
【請求項４】
前記木材パルプは、ＪＩＳ  Ｐ８１２１：２０１２に準じて測定した離解フリーネスが３５０〜５５０ｍｌであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス合紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板同士間に挿入して用いられるガラス合紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル・ディスプレイやフラットパネル・ディスプレイといったパネルディスプレイ用のガラス板を複数枚積層して保管、運搬する流通過程や製造工程において、ガラス板を保護するために、ガラス合紙が用いられている。
【０００３】
パネルディスプレイ用の基板材料として用いられるガラス板は、一般の建築用窓ガラス板や車両用窓ガラス板等に比べて、高い表面平滑性が要求される。パネルディスプレイ用のガラス板では、ガラス板表面に電子部材等が薄膜として形成されるため、他の用途に用いられるガラス板に比べて、ガラス板表面に要求される清浄度や表面平坦性は極めて高いものである。このような用途のガラス板では、他のガラス板と接触すること等によって僅かでも損傷や汚染が生じると、ディスプレイとしての性能に不具合が生じるおそれがある。
【０００４】
さらに、ガラス板の大型化・量産化に伴い、搬送効率を高める方策として、ガラス板を極力重ねて搬送する方策が取られているため、ガラス合紙との接触面積が増大する傾向にある。ガラス板とガラス合紙との接触面積や接触圧が増大すると、ガラス合紙中に存在する異物等によって、ガラス板表面に傷が発生するおそれが高まる。また、ガラス合紙中に含まれる樹脂分等が移行して、ガラス板表面を汚染するおそれも高まる。
【０００５】
そのため、ガラス板同士の間に挿入されるガラス合紙に対しては、高い品質が求められている。
【０００６】
ガラス合紙に起因する傷や汚染を低減させるため、例えば特許文献１には、パルプ原料を主成分とするガラス用合紙が開示されている。このガラス用合紙は、坪量が３０〜６０ｇ／ｍ２であり、隣接する測定点の最大紙厚差が８μｍ以下かつ紙厚の最大値と最小値の差が１６μｍ以下であることを特徴としている。
【０００７】
特許文献２には、パルプ配合を規定するとともに、圧縮仕事量が０．１５Ｊ／ｍ２以上でかつ圧縮回復率が５０％以上にすることで、緩衝性を向上させてガラス板表面への傷の発生を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１８４７０４号公報
【特許文献２】特開２００６−４４６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の従来技術は、ガラス合紙の持つ物理的な特性や形態を改良することによって、傷付きの防止、密着性の向上、汚染の防止等を図ろうとするものである。しかし、製造工程が増大したり、新たな原料や特定の製造設備が必要となるため、製造管理や生産性の点でさらに改善する余地を有するものであった。
【００１０】
ところで、ガラス成分中のナトリウムイオンやカルシウムイオンがガラス合紙内の水分に溶け出すと、空気中の二酸化炭素と反応して、炭酸ナトリウムや炭酸カルシウムが生じる。この炭酸ナトリウムや炭酸カルシウムは、ガラス板表面に析出すると、洗っても落ちにくいシワ（皺）状の白濁となり、ガラス板表面の汚染を引き起こすおそれがある。
【００１１】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明は、ガラス板表面のシワ状の汚染を低減させることが可能なガラス合紙であって、通常の製造設備でも製造することが可能なガラス合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】
【００１２】
本発明者らは、ガラス板表面に発生するシワ状の汚染に着目して、その対策について検討を進めた。その結果、ガラス合紙を所定の引張弾性率まで低減させることによって、当該汚染を改善できることを見出した。すなわち、本発明は以下のような構成を有するものである。
【００１３】
（１）木材パルプを主成分とし、縦方向の引張弾性率が７．１ＧＰａ以下であり、横方向の引張弾性率が４．０ＧＰａ以下であり、坪量が３０〜６０ｇ／ｍ２であり、透気度が１１秒以下であることを特徴とするガラス合紙。
【００１４】
（２）樹脂量が、０．１０質量％以下であることを特徴とする前記（１）に記載のガラス合紙。
【００１５】
（３）密度が、０．５５〜０．７５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載のガラス合紙。
【００１６】
（４）前記木材パルプは、ＪＩＳ  Ｐ８１２１：２０１２に準じて測定した離解フリーネスが３５０〜５５０ｍｌであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のガラス合紙。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のガラス合紙は、ガラス板表面のシワ状の汚染を低減させることが可能であり、通常の製造設備でも製造することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。
【００１９】
本発明者らは、まず、ガラス板にシワ状の汚染が発生する状況について検討を加えた。その結果、ガラス合紙にシワが発生すると、そのシワに沿ってシワ状の汚染が発生することが判明した。すなわち、ガラス合紙のシワの部分がガラス板に強く押し付けられると、ガラス合紙内に生成した炭酸ナトリウムや炭酸カルシウムがガラス板表面に移行して、シワ状の汚染を引き起こしていた。
【００２０】
そこで、ガラス合紙にシワが発生する原因について検討を進めたところ、以下のことが判明した。ガラス合紙がガラス板同士の間に挟まれているときに、ガラス合紙が空気中の水分を吸放湿して、紙が伸縮しようとする。ガラス板がガラス合紙を強く押し付けている間は、紙は伸縮することが抑えられ、歪が蓄積された状態となる。しかし、流通過程や製造工程において、ガラス板がガラス合紙を押し付ける圧力が低下すると、蓄積された歪が開放され、元の状態に戻ろうとする。その結果、紙が不規則に伸縮し、ガラス合紙にシワが発生する。
【００２１】
次に、シワ状の汚染の発生とガラス合紙の引張弾性率との関係について検討を加えた。引張弾性率が異なるガラス合紙を製造して、ガラス板のシワ状の汚染の発生状況を検討したところ、引張弾性率が低いガラス合紙の方が引張弾性率が高いガラス合紙よりもシワ状の汚染が発生しにくいことが判明した。ガラス板がガラス合紙を強く押し付けている間に蓄積された歪が開放された際に、引張弾性率が高いガラス合紙の方が、元の状態に戻ろうとする力が強く、シワが発生し易いものと推定される。
【００２２】
ガラス合紙は一般に、抄紙機を用いて連続的に工業生産されている。そのため、通常は、ガラス合紙は異方性を有し、縦方向（マシン方向、マシンにおける紙の進行方向）の方が、横方向（マシン方向に対して直角方向）よりも水分変化などに対する紙の伸縮が小さく、歪が蓄積しにくい。ガラス板のシワ状の汚染の発生状況を調べたところ、シワはガラス合紙の縦方向に発生することが多い。これは、紙の横方向の方が歪が蓄積し易いため、歪が開放されて紙が元の状態に戻ろうとする際に、横方向により強く戻ろうとする結果、シワがガラス合紙の縦方向に発生したためと推察される。従って、シワ抑制のためには、横方向の引張り弾性率をより低くすることが求められる。
【００２３】
以上の検討結果を踏まえると、シワ状の汚染の発生を低減することが可能なガラス合紙として、縦方向の引張弾性率は７．１ＧＰａ以下であり、横方向の引張弾性率は４．０ＧＰａ以下とすることが必要である。縦方向の引張弾性率は６．７ＧＰａ以下であることが好ましく、横方向の引張弾性率は３．６ＧＰａ以下であることが好ましい。一方、引張弾性率は、使用時の加工性等を考慮すると、縦方向の引張弾性率は４．０ＧＰａ以上であることが好ましく、横方向の引張弾性率は２．０ＧＰａ以上であることが好ましい
【００２４】
引張弾性率は、後記するように、引張試験機を用いて測定される。ガラス合紙の縦方向の引張弾性率および横方向の引張弾性率を所定の範囲に制御するには、例えば、木材パルプのフリーネス、ガラス合紙の坪量、ガラス合紙の密度、内添薬品、ガラス合紙の仕上げ条件等を適宜調整すればよい。
【００２５】
本実施形態のガラス合紙は、木材パルプを主成分とする。ここで、木材パルプが主成分であるとは、ガラス合紙の全体の質量に対して、木材パルプを５０質量％以上含有していることを意味する。木材パルプの含有量は、好ましくは８０質量％を超え、より好ましくは９０質量％を超える量である。木材パルプは、各種のものを１種または２種以上混合して使用することができる。木材パルプとしては、例えば、クラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）等の化学パルプ；セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ケミグランドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ；砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ）、リファイナーグランドウッドパルプ（ＲＧＰ）等の機械パルプを挙げることができる。これらの他に、必要に応じて、合成パルプ、合成繊維、レーヨン繊維などを配合してもよい。木材パルプに使用する木材は、針葉樹材でも広葉樹材でもよく、また混合して使用してもよい。代表的な木材パルプとして、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）等がある。
【００２６】
木材パルプは、ＪＩＳ  Ｐ８１２１：２０１２に準じて測定した離解フリーネス（叩解度）が３５０〜５５０ｍｌであることが好ましい。ここで、離解フリーネスとは、抄紙後の紙をＪＩＳ  Ｐ８２２０−１に準拠して離解したパルプを、ＪＩＳ  Ｐ８１２１：２０１２に準拠して測定したカナダ標準ろ水度（Canadian standard freeness）のことである。離解フリーネスを３５０〜５５０ｍｌの範囲とすることによって、ガラス合紙の引張弾性率を低減させ、ガラス合紙として適度な機械的強度と加工性を有したものとすることができる。また、３５０ｍｌ以上とすることによって引張弾性率を低減させ、シワが発生することを効果的に抑制できる。一方、５５０ｍｌ以下とすることによって、引張強度を高めて、操業の際に断紙し難くすることができる。離解フリーネスは、４５０〜５５０ｍｌであることがより好ましい。離解フリーネスを３５０〜５５０ｍｌに調製するために、木材パルプを叩解する方法については、公知の方法を使用することができる。
【００２７】
ガラス合紙の坪量は、３０〜６０ｇ／ｍ２の範囲である。ガラス合紙の坪量は４０〜５０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。坪量が３０ｇ／ｍ２未満であると、十分な緩衝性と取扱性を付与することができない。また、坪量が６０ｇ／ｍ２を超えると、運搬時の荷重が大きくなるため好ましくない。ガラス合紙の坪量の測定はＪＩＳ  Ｐ８１２４：２０１１に準じて行う。
【００２８】
ガラス合紙の密度は、加工性や嵩高さの観点から、０．５５〜０．７５ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．５５〜０．７０ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ３であることが更に好ましい。また、ガラス合紙の厚さは、取扱性や嵩高さの観点から、４０〜１００μｍであることが好ましく、５０〜９０μｍであることがより好ましい。ガラス合紙の厚さと密度の測定はＪＩＳ  Ｐ８１１８：２０１４に準じて行う。
【００２９】
ガラス合紙の透気度は、１１秒／１００ｍｌ以下である。ガラス合紙の透気度が１１秒／１００ｍｌを超えると、ガラスとガラス合紙がより密着し、ガラスの汚染が促進される場合がある。また、バキュームにて吸い上げてガラスとガラス合紙を同時に搬送する際に、ガラス合紙のみ吸い上げられ、作業効率が落ちる場合がある。ガラス合紙の透気度は、７秒／１００ｍｌ以下が好ましい。透気度の測定は、ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ−５に準じて、ガーレー試験機による測定法で行う。ガラス合紙の透気度は、ガラス合紙の坪量や密度を調整することによって、制御することができる。
【００３０】
ガラス合紙中に含まれる樹脂分は、ガラス板表面の汚染物質となり得るものである。その多くは木材中に含まれている樹脂などの天然系不純物等であり、粘着性物質であることが多い。そのため、ガラス板の汚染を防止する観点から、ガラス合紙中の樹脂量は、０．１０質量％以下であることが好ましく、０．０９質量％以下であることがより好ましい。樹脂量が少ないガラス合紙を得る方法としては、ピッチ保有量が少ない木材を選別して使用する方法、蒸解後あるいは漂白後のパルプの洗浄を強化する方法、パルプスラリーをワイヤーを介して脱水処理して得られたパルプを使用する方法、パルプのシートをロールプレスで加圧して脱水して得られたパルプを使用する方法、等を挙げることができる。
【００３１】
本実施形態のガラス合紙には、ガラス板表面に汚染や傷付けを引き起こさない範囲で、公知の内添薬品を適宜添加することができる。内添薬品としては、例えば、ロジン、アルケニル無水コハク酸、アルキルケテンダイマー等のサイズ剤、二酸化チタン、カオリン、タルク、炭酸カルシウム等の填料、紙力増強剤、歩留り向上剤、ｐＨ調整剤、濾水性向上剤、耐水化剤、柔軟剤、帯電防止剤、消泡剤、スライムコントロール剤、染料・顔料等を挙げることができる。また、ガラス合紙の表面や裏面に上記薬品以外に、水、ガラス洗浄剤等を塗布や含浸させることも可能である。
【００３２】
内添薬品の中で、紙力増強剤には、ポリアクリルアミド、カチオン澱粉、各種変性澱粉、尿素樹脂、ポリアミド−ポリアミン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド等の各種樹脂が使用される。本実施形態では、ガラス汚染を防止する観点から、紙力増強剤の含有量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下がより好ましい。
【００３３】
内添薬品の中で、ｐＨ調整剤には、硫酸バンド（硫酸アルミニウム）、塩化アルミニウム、硫酸、塩酸、アルミン酸ソーダ、塩基性アルミニウム化合物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、各種アミン等が使用される。本実施形態では、抄紙機の紙粉汚れ防止の観点から、ガラス合紙に硫酸バンドを含有させることが好ましい。硫酸バンドの含有量は、０．２質量％以上であることが好ましく、０．３〜１．０質量％がより好ましい。
【００３４】
上記内添薬品を塗布あるいは含浸させる手段としては、例えば、２本ロールサイズプレス、トランスファロールコーター（ゲートロールコーター、マッセイコーター、ＫＣＭコーター、チャンピオンマシンコーターなど）、フィルムトランスファサイズプレス（シムサイザ、ブレードメタリングサイズプレスなど）、ビルブレードコータ（スタンダードコーター、ディファレンシャルコーター、コンビコーター）、ツーストリームコーター、ベルバパコーター、バーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロッドコーター、キャレンダーコーター等を用いることができる。
【００３５】
本実施形態のガラス合紙を製造するための製造装置、製造条件には、特に限定はなく、公知の通常の製造装置、製造条件を適宜選択して用いることができる。例えば、長網フォーマ、ツインワイヤーフォーマ、円網フォーマ、傾斜フォーマで、単層もしくは多層の紙として抄紙することができる。また、地合を適度に整え、紙面の平滑性や幅方向の均一性を制御する目的で、ダンディロールを使用してもよい。
【００３６】
本実施形態のガラス合紙は、表面に微細な凹凸であるエンボス加工やクレープ化処理を施してもよい。エンボス加工はエンボッサーや凸凹の金型などを用いて行われ、点状、鎖線状、直線状、波状などの形状に加工される。クレープ化処理を施す方法としては、抄紙機のウェットパートにおけるプレスロール上もしくはドライヤー上に設置されたドクターにて密着したシートを剥離してクレープ化する方法が挙げられる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、配合を示す数値は、固形分又は有効成分の質量基準の数値である。また、特に記載のない場合については抄造した紙はＪIＳ  Ｐ８１１１：１９９８に準じて処理を行なった後、測定やテストに供した。
【００３８】
（実施例１）
市販ＬＢＫＰ（広葉樹晒クラフトパルプ）１００％のパルプスラリーをダブルディスクリファイナーによって、離解フリーネスが４７０ｍｌとなるまで叩解した。得られたパルプを、長網抄紙機で抄紙し、乾燥させて、坪量４６．８ｇ／ｍ２、密度０．６４ｇ／ｃｍ３のガラス合紙を得た。
【００３９】
（実施例２）
パルプスラリーを市販ＬＢＫＰ８１％と市販ＮＢＫＰ（針葉樹晒クラフトパルプ）１９％の混合パルプスラリーとし、離解フリーネスを５５０ｍｌとした以外は実施例１と同様にして、坪量４２．９ｇ／ｍ２、密度０．６５ｇ／ｃｍ３のガラス合紙を得た。
【００４０】
（実施例３）
離解フリーネスを３９０ｍｌとした以外は実施例１と同様にして、坪量４２．０ｇ／ｍ２、密度０．６７ｇ／ｃｍ３のガラス合紙を得た。
【００４１】
（比較例１）
離解フリーネスを４３４ｍｌとした以外は実施例１と同様にして、坪量４６．６ｇ／ｍ２、密度０．７５ｇ／ｃｍ３のガラス合紙を得た。
【００４２】
（比較例２）
パルプスラリーを市販ＬＢＫＰ５０％と市販ＮＢＫＰ５０％の混合パルプスラリーとし、離解フリーネスを４０５ｍｌとした以外は実施例１と同様にして、坪量５５．０ｇ／ｍ２、密度０．７０ｇ／ｃｍ３のガラス合紙を得た。
【００４３】
（比較例３）
離解フリーネスを４２４ｍｌとした以外は実施例１と同様にして、坪量５０．３ｇ／ｍ２、密度０．６８ｇ／ｃｍ３のガラス合紙を得た。
【００４４】
得られたガラス合紙の評価方法は以下の通りである。
＜離解フリーネス＞
ＪＩＳ  Ｐ８１２１−２：２０１２に準じて測定した。
【００４５】
＜坪量＞
ＪＩＳ  Ｐ８１２４：２０１１に準じて測定した。
【００４６】
＜密度＞
ＪＩＳ  Ｐ８１１８：２０１４に準じて測定した。
【００４７】
＜樹脂量測定＞
通常、パルプ中に存在する樹脂量を測定するのに用いられる方法であるＩＳＯ６２４−１９７４に準じて測定を行なった。絶乾約１０ｇのガラス合紙を試料とし、ジクロロメタンを溶媒として、定温ヒーター下で４時間かけてソックスレー抽出を行い、下記の式１にて紙中の樹脂量ｍを求めた。
式１：ｍ＝（ｍ０／ｍ１）×１００
ｍ：樹脂量（質量％）
ｍ０：ジクロロメタン抽出物（ｇ）
ｍ１：試料の絶乾質量（ｇ）
【００４８】
＜透気度＞
ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ−５に準拠して、ガーレー試験機法によって測定した。
【００４９】
＜平滑度＞
ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．５−２：２０００に準拠して、王研式平滑度計を用いて、ガラス合紙のＷ面（ワイヤー面）およびＦ面（フェルト面）について測定した。
【００５０】
＜引張強度、引張弾性率＞
ＪＩＳ  Ｐ８１１３：２００６に準拠して、ガラス合紙の縦方向と横方向について、引張強度と引張弾性率を測定した。引張強度については、縦方向と横方向の相対比を求めた。
【００５１】
＜クレム吸水度＞
ＪＩＳ  Ｐ８１４１：２００４に準拠して、ガラス合紙の縦方向と横方向について測定した。紙の下端を鉛直に水の中に浸せきし、毛管現象によって１０分間に水が上昇した高さ（ｍｍ）として測定した。
【００５２】
＜ガラス汚染の促進試験＞
（テスト条件）
２枚のガラス板（フロート板ガラス：旭硝子製、２００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ厚）間にガラス合紙を挟み、水平なテーブルの上に置く。ガラス板上に１０ｋｇｆの錘を載せて、高温高湿槽内に置き、４日間静置する。
加重：０．０２５ｋｇｆ／ｃｍ２
温度：６０℃
湿度：９５％ＲＨ
加重期間：４日間（９６時間）
【００５３】
（評価方法）
４日間経過後、高温高湿槽から取り出し、錘を外し、ガラス合紙を２枚のガラス板に挟んだ状態で、シワの発生状況を目視で観察し、以下の基準で評価する。
５：シワは全く観察されない
４：わずかにシワが発生している
３：細いシワが数本発生している
２：太いシワが数本発生している
１：太いシワが多数発生している
【００５４】
次に、２枚のガラス板を外して、ガラス合紙を取り出す。ガラス板を洗浄せずに、ガラス板の内側（ガラス合紙側）に蒸気を当てる。浮き出てくる汚染の程度を目視で観察し、以下の基準で評価する。
５：シワ状の汚染は全く観察されない
４：わずかにシワ状の汚染が発生している
３：細いシワ状の汚染が数本発生している
２：太いシワ状の汚染が数本発生している
１：太いシワ状の汚染が多数発生している
【００５５】
実施例１〜３および比較例１〜３のガラス合紙の各種評価結果を表１に示した。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
実施例１〜３のガラス合紙は、縦方向および横方向の引張弾性率が低く、透気度の数値も小さいものであり、ガラス汚染の促進テストにおいて、シワの発生が少なく、シワ状の汚染も発生が少なく、良好な性能を有したものであった。
一方、比較例１のガラス合紙は、横方向の引張弾性率がやや高い。また透気度の数値が高いために、ガラスにガラス合紙が密着した。そのため、ガラス汚染の促進テストにおいて、ガラス合紙に太いシワが多数発生し、ガラス板には太いシワ状の汚染が多数発生するものであった。また、比較例２は、透気度の数値がやや高く、比較例３は縦方向の弾性率がやや高いため、いずれも、ガラス汚染の促進テストにおいて、ガラス合紙に太いシワが数本発生し、ガラス板には太いシワ状の汚染が数本発生するものであった。