(57)【要約】【課題】抗菌性、耐水性、印刷適性、層間強度、耐粉落ち性及び剛直度に優れる板紙を提供することである。【解決手段】課題は、表層及び裏層並びに前記表層と前記裏層との間に１層以上の芯層を有する３層以上抄き合わせた原紙と、前記原紙の片面に顔料を含有する塗工層とを有する板紙であって、前記表層、裏層及び芯層の各層が、サイズ剤をパルプ固形分に対して０．８質量％以上１．５質量％以下で各々含有し、前記原紙が両面に塗工により抗菌剤を片面あたり０．０５ｇ／ｍ２以上１．５０ｇ／ｍ２以下で含有し、前記塗工層の塗工量が１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下である板紙によって達成される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層及び裏層並びに前記表層と前記裏層との間に１層以上の芯層を有する３層以上を抄き合わせた原紙と、前記原紙の片面に顔料を含有する塗工層とを有する板紙であって、前記表層、前記裏層及び前記芯層の各層が、サイズ剤をパルプ固形分に対して０．８質量％以上１．５質量％以下で各々含有し、前記原紙が両面に塗工により抗菌剤を片面あたり０．０５ｇ／ｍ２以上１．５０ｇ／ｍ２以下で含有し、前記塗工層の塗工量が１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下である板紙。
【請求項２】
前記抗菌剤が、銀系抗菌剤である請求項１に記載の板紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板紙に関する。さらに詳しくは、抗菌性、耐水性、印刷適性、層間強度、耐粉落ち性及び剛直度が優れる板紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
白板紙などの板紙は、医療用包装紙及び食品用包装紙などの分野に使用される。近年、このような分野において、衛生面から抗菌性を有した板紙の要求が高まっている。
【０００３】
長時間使用した後でも変色を起こさず、かつ永続的に抗菌、防かび及び防藻効果を発揮する抗菌紙として、特定の抗菌性リン酸塩を担持させた抗菌紙が公知である（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、該抗菌紙の製造方法として、抗菌剤とバインダーとを含む液組成物を、抄紙後の板紙に塗工する方法、抄紙後の板紙に含浸する方法及び抄紙後の板紙に吹き付ける方法、並びに抗菌剤とパルプとを含むスラリーに凝集剤を添加し抄紙する方法を開示する。また優れた抗菌性をもつ板紙の製造方法として、古紙パルプを主原料とする湿紙の紙層を２層以上抄き合わせて板紙を製造する工程において、少なくとも１つ以上の層間に抄き合わせ前に抗菌剤を噴霧することによって板紙内に抗菌剤を保持させる方法が公知である（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−３２５１２号公報
【特許文献２】特開平１０−９６１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
抗菌剤とバインダーとを含む液組成物を、抄紙後の板紙に塗工する方法、抄紙後の板紙に含浸する方法及び抄紙後の板紙に吹き付ける方法によって製造される抗菌紙は、抗菌剤が粉落ちする問題を有する。バインダー含有量を増すことによって、抗菌剤が粉落ちする問題を軽減できる。しかしながら、バインダー含有量を増すことによって、バインダーが抗菌剤の抗菌作用を塞ぐ問題を有する。パルプスラリーに抗菌剤を添加して抄紙する方法によって製造される抗菌紙は、抗菌剤の歩留まりが悪いために、排水処理の問題を有する。層間に抄き合わせ前に抗菌剤を噴霧する方法によって製造される板紙は、抗菌剤が層間に存在するために、板紙表面の抗菌能に幾分劣る問題を有する。
【０００６】
板紙は、製函パッケージ用途に使用されるため、内容物に関する情報が印刷される。従って抄き合わせた原紙を有する板紙には、印刷適性並びに製函に耐える剛直性及び層間強度が要求される。
【０００７】
また、板紙は、食品用パッケージ用途に使用される。食品用パッケージ用途では、食品に起因する様々な水分が発生する。従って、抄き合わせた原紙を有する板紙は、板紙内部への水分の浸透を抑制する性能及び水分による強度低下を抑制する性能が要求される。
【０００８】
以上のこれら問題を鑑みて本発明の目的は、以下の性能を有する板紙を提供することである。
（１）抗菌性に優れること。
（２）耐水性に優れること。
（３）印刷適性に優れること。
（４）原紙の層間強度に優れること。
（５）抗菌剤の耐粉落ち性に優れること。
（６）剛直度に優れること。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、以下により達成される。
［１］表層及び裏層並びに前記表層と前記裏層との間に１層以上の芯層を有する３層以上を抄き合わせた原紙と、前記原紙の片面に顔料を含有する塗工層とを有する板紙であって、前記表層、前記裏層及び前記芯層の各層が、サイズ剤をパルプ固形分に対して０．８質量％以上１．５質量％以下で各々含有し、前記原紙が両面に塗工により抗菌剤を片面あたり０．０５ｇ／ｍ２以上１．５０ｇ／ｍ２以下で含有し、前記塗工層の塗工量が１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下である板紙。
【００１０】
［２］前記抗菌剤が、銀系抗菌剤である前記［１］に記載の板紙。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、抗菌性、耐水性、印刷適性、層間強度、耐粉落ち性及び剛直度に優れる板紙を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の板紙について詳細に説明する。
【００１３】
板紙は、表層及び裏層並びに前記表層と前記裏層との間に１層以上の芯層を有する３層以上を抄き合わせた原紙と、前記原紙の片面に顔料を含有する塗工層とを有する。そして表層、裏層及び芯層の各層がサイズ剤を含有し、さらに原紙は両面に塗工により抗菌剤を含有する。
【００１４】
原紙の各層は、ＬＢＫＰ（Leaf Bleached Kraft Pulp）、ＮＢＫＰ（Needle Bleached Kraft Pulp）などの化学パルプ、ＧＰ（Groundwood Pulp）、ＰＧＷ（Pressure GroundWood pulp）、ＲＭＰ（Refiner Mechanical Pulp）、ＴＭＰ（ThermoMechanical Pulp）、ＣＴＭＰ（ChemiThermoMechanical Pulp）、ＣＭＰ（ChemiMechanical Pulp）、ＣＧＰ（ChemiGroundwood Pulp）などの機械パルプ、及びＤＩＰ（DeInked Pulp）などの古紙パルプから選ばれる少なくとも１種のパルプに、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種填料、さらに、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力剤などの各種添加剤を必要に応じて配合した紙料を抄造して得ることができる。
原紙は、例えば、各層の紙料を抄造し、表層、裏層及び芯層の各層が湿紙の状態で抄き合わせ及び乾燥して得ることができる。抄き合わせに先立って、表層と芯層との間、芯層と裏層との間及び芯層と芯層との間には各種澱粉及びその変性物などの接着剤を塗布することが好ましい。この理由は、層間強度が良化するからである。
【００１５】
抄造は、紙料を酸性、中性又はアルカリ性に調整して、従来公知の抄紙機を用いて行われる。抄紙機の例としては、長網多層抄紙機、円網多層抄紙機、及び長網円網コンビ多層抄紙機など３層以上の多層抄きができる各種抄紙機を挙げることができる。
【００１６】
前記紙料中には、その他の添加剤として顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤などの１種又は２種以上を、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、適宜配合することができる。
【００１７】
表層、裏層及び芯層の各層は、サイズ剤をパルプ固形分に対して０．８質量％以上１．５質量％以下の範囲で各々含有する。表層、裏層及び芯層のいずれかの層において、サイズ剤の含有量がパルプ固形分に対して０．８質量％未満の場合、板紙は、耐水性を得ることができない。表層、裏層及び芯層のいずれかの層において、サイズ剤の含有量がパルプ固形分に対して１．５質量％を超える場合、板紙は、層間強度を得ることができない。
【００１８】
サイズ剤は、製紙分野で従来公知のものである。サイズ剤は、例えば、アルキルケテンダイマー類、脂肪酸金属塩、アルケニル又はアルキルコハク酸無水物、ロジン誘導体、エポキシ化高級脂肪酸アミド、有機フルオロ化合物などを挙げることができる。
【００１９】
原紙は、両面に塗工により抗菌剤を含有する。
「塗工により抗菌剤を含有する」とは、（Ａ）表面サイズ液組成物に抗菌剤を配合し、該表面サイズ液組成物を用いて従来公知のサイズプレス装置によってサイズプレス処理して原紙に抗菌剤を付与する方法、（Ｂ）表面処理液組成物に抗菌剤を配合し、該表面処理液組成物を用いて従来公知の塗工装置によって表面処理して原紙に抗菌剤を付与する方法、によって原紙が抗菌剤を含有する状態になることを指す。従来公知のサイズプレス装置は、例えば、インクラインドサイズプレス、ホリゾンタルサイズプレス、フィルムトランスファー方式としてロッドメタリングサイズプレス、ロールメタリングサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレスを、ロッドメタリングサイズプレスではシムサイザー、オプティサイザー、スピードサイザー、フィルムプレスを、ロールメタリングサイズプレスではゲートロールコーターを挙げることができる。その他にも、ビルブレードコーター、ツインブレードコーター、ベルバパコーター、タブサイズプレス、カレンダーサイズプレスなどを挙げることができる。従来公知の塗工装置は、例えば、ブレードコーター、ロッドコーター、エアナイフコーター、コンマコーター、グラビアコーター、バーコーター、Ｅバーコーター、カーテンコーターなどを挙げることができる。液組成物を付与後は、従来公知の乾燥装置を用いて乾燥することができる。乾燥装置は、例えば、直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機、赤外線加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機などを挙げることができる。
【００２０】
表面サイズ液組成物は、サイズ効果、表面紙質向上又は紙の表面加工などを目的とする液組成物である。表面サイズ液組成物は、表面紙質向上のために水溶性高分子を含有することが好ましい。前記水溶性高分子は、製紙分野で従来公知のものである。水溶性高分子は、例えば、各種澱粉及びその変性物、各種ポリビニルアルコール及びその変性物、ポリアクリルアミドなどを挙げることができる。
【００２１】
本発明において、前記原紙が塗工により抗菌剤を片面あたり０．０５ｇ／ｍ２以上１．５０ｇ／ｍ２以下で含有する。抗菌剤の含有量が片面あたり０．０５ｇ／ｍ２未満の場合、板紙は、抗菌性を得ることができない。抗菌剤の含有量が片面あたり１．５０ｇ／ｍ２を超える場合、板紙は、耐粉落ち性を得ることができない。
【００２２】
抗菌剤は、無機系の抗菌剤又は有機系の抗菌剤である。無機系の抗菌剤は、例えば、銀系抗菌剤、水銀系抗菌剤、カドミウム系抗菌剤、銅系抗菌剤、金系抗菌剤、コバルト系抗菌剤及びニッケル系抗菌剤などを挙げることができる。有機系の抗菌剤は、例えば、フェノール系抗菌剤、ピリジン・キノリン系抗菌剤、トリアジン系抗菌剤、イソチアゾロン系抗菌剤、アニリド系抗菌剤、ニトリル系抗菌剤、イミダゾール・チアゾール系抗菌剤、カルボン酸系抗菌剤、脂肪酸エステル系抗菌剤及び脂肪酸エーテル系抗菌剤などを挙げることができる。抗菌剤は、銀系抗菌剤が好ましい。この理由は、抗菌性に優れかつ安全性が高いからである。
【００２３】
板紙は、原紙の片面に顔料を含有する塗工層を有する。
原紙の片面に塗工層を設ける方法は特に限定されない。原紙の片面に塗工層を設ける方法は、例えば、製紙分野で従来公知の塗工装置及び乾燥装置を用いて塗工層の塗工液を塗工及び乾燥する方法を挙げることができる。従来公知の塗工装置の例としては、ゲートロールコーター、フィルムトランスファーコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、エアナイフコーター、コンマコーター、グラビアコーター、バーコーター、Ｅバーコーター、カーテンコーター等を挙げることができる。乾燥装置の例としては、直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機、赤外線加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機等の各種乾燥装置を挙げることができる。
【００２４】
原紙の片面に有する塗工層の塗工量は、１０ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下である。顔料塗工層の塗工量が１０ｇ／ｍ２未満の場合、板紙は、印刷適性を得ることができない。顔料塗工層の塗工量が３０ｇ／ｍ２を超える場合、板紙は、剛直度を得ることができない。
【００２５】
塗工層の顔料は、従来公知のものである。顔料は、例えば、カオリン、炭酸カルシウム、タルク、サチンホワイト、リトポン、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、活性白土、珪藻土などの無機顔料、及びプラスチック顔料などの有機顔料を挙げることができる。
【００２６】
塗工層は、塗工紙分野で従来公知のバインダーを含有することが好ましい。従来公知のバインダーの例としては、各種澱粉及びその変性物、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、プルラン、アラビアゴム、カラヤゴム及びアルブミンなどの天然高分子樹脂及びその誘導体、ポリビニルピロリドン、各種ポリビニルアルコール及びその変性物、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、無水マレイン酸樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル酸エステル−ブタジエン共重合体及びスチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体若しくはこれらの各種共重合体のカルボキシ基などの官能基含有単量体による官能基変性共重合体、メラミン樹脂及び尿素樹脂などの熱硬化合成樹脂バインダー、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂ラテックスなどを挙げることができる。塗工層は、これらバインダーからなる群から選ばれる１種又は２種以上が好ましい。
【００２７】
塗工層は、必要に応じて塗工紙分野で従来公知の各種添加剤を含有することができる。添加剤の例としては、分散剤、定着剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色顔料、着色染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤等を挙げることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されない。ここで「質量部」及び「質量％」は、乾燥固形分量若しくは実質成分量の各々「質量部」及び「質量％」を表す。塗工層の塗工量は乾燥固形分量を表す。
【００２９】
下記パルプ、内添薬品配合によるパルプスラリーを調成し、原紙を抄造した。用いた抄紙機は、表層を長網抄紙機、芯層は円網５層抄き抄紙機、裏層は円網１層抄き抄紙機であり、１６０ｍ／分の抄速で抄造した。なお、各層間には市販の尿素リン酸エステル化澱粉をスプレーにて各０．６ｇ／ｍ２付着させた。
【００３０】
＜表層＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                            ７５質量部
ＮＢＫＰ（濾水度４８０ｍｌｃｓｆ）                            ２５質量部
ロジン誘導体のサイズ剤            パルプ固形分に対する含有量は表１に記載
硫酸バンド                                                  １．５質量部
坪量                                                          ４０ｇ／ｍ２
【００３１】
＜芯層＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                            ５０質量部
ＣＧＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）                              ５０質量部
ロジン誘導体のサイズ剤            パルプ固形分に対する含有量は表１に記載
硫酸バンド                                                  １．５質量部
坪量                                                          表１に記載
【００３２】
＜裏層＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                          １００質量部
ロジン誘導体のサイズ剤            パルプ固形分に対する含有量は表１に記載
硫酸バンド                                                  １．５質量部
坪量                                                          ４０ｇ／ｍ２
【００３３】
＜抗菌剤塗布＞
下記材料を用いて表面サイズ液組成物を所定の含有量になるように作製し、ホリゾンタルサイズプレスにて抗菌剤を含有する原紙及び抗菌剤を含有しない原紙を得た。
酸化澱粉                                          片面あたり２．６ｇ／ｍ２
抗菌剤                              種類及び片面あたり含有量は表１に記載
【００３４】
＜塗工層の塗工液及び板紙の作製＞
塗工層の塗工液は下記の内容により調整した。
カオリン                                                      ６０質量部
重質炭酸カルシウム                                            ４０質量部
リン酸エステル化澱粉                                          １０質量部
スチレン−ブタジエン共重合体                                  １０質量部
アンモニア水                                                ０．１質量部
上記の内容で配合し、水で混合及び分散して濃度６０質量％に調整し、ロッドコーターにて表１に記載の塗工量を原紙の片面に塗工し、実施例及び比較例の板紙を作製した。塗工層は原紙の表層側に設けた。
【００３５】
上記により作製した板紙について、下記の評価方法により評価した。
【００３６】
＜抗菌性の評価＞
抗菌性の評価は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２０１２「抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果（フィルム密着法）」に従う試験方法により評価した。ただし、１／５００ＮＢ培地に約１分間浸漬した板紙を用いた。フィルム密着法では、抗菌処理した板紙の２４時間後の生残菌数が未処理（抗菌剤含有量０．００ｇ／ｍ２）の板紙における２４時間後の生残菌数に比べ１００分の１以下であれば、抗菌処理した板紙が抗菌性を有するものとされる。菌液には大腸菌及び黄色ブドウ球菌を使用した。評価は、板紙の塗工層を有しない側、すなわち原紙側の面で行った。本発明において、板紙は、大腸菌又は黄色ブドウ球菌の試験の結果、いずれか評価結果が悪い方で評価が２点〜４点であれば抗菌性に優れるものとする。
４点：Ｒが５以上
３点：Ｒが３以上５未満
２点：Ｒが２以上３未満
１点：Ｒが２未満
ここで、Ｒは下記式から得られる値である。
Ｒ＝Ｕｔ−Ａｔ
Ｒ：抗菌活性値
Ｕｔ：未処理の板紙の２４時間後の生残菌数の対数値
Ａｔ：抗菌処理の板紙の２４時間後の生残菌数の対数値
【００３７】
＜耐水性の評価＞
耐水性の評価は、板紙における四周の端面からの水の吸収度（エッジウィック試験）により評価した。エッジウィック試験とは、板紙を５ｃｍ×１０ｃｍの紙片に断裁し、この紙片の表面と裏面とに耐水性のテープを貼り付けし、所定の水温の水に１０分間浸漬した際の水の吸収量を求める試験である。本発明において、エッジウィック試験によって求められるエッジウィック値とは、（［２３℃の水に１０分間浸漬後の重量］−［浸漬前の重量］）／［四周端面の総面積］の式で算出された数値（ｍｇ／ｍｍ２）である。本発明において、板紙は、評価が２点〜４点であれば耐水性に優れるものとする。
４点：エッジウィック値が０．１５ｍｇ／ｍｍ２未満
３点：エッジウィック値が０．１５ｍｇ／ｍｍ２以上０．２５ｍｇ／ｍｍ２未満
２点：エッジウィック値が０．２５ｍｇ／ｍｍ２以上０．４０ｍｇ／ｍｍ２未満
１点：エッジウィック値が０．４０ｍｇ／ｍｍ２以上
【００３８】
＜印刷適性の評価＞
ＲＩ印刷適性試験機を用い、紅色（インキ量０．３ｃｃ）のベタ印刷を板紙に施した後、印刷適性を印刷ムラの観点から目視観察し評価した。本発明において、板紙は、評価が２〜４点であれば印刷適性が優れるものとする。
４点：印刷ムラが全く観察されず、良好
３点：印刷ムラがごく僅かに観察されるが、概ね良好
２点：印刷ムラが観察されるが、製品として可のレベル
１点：印刷ムラが観察され、製品として使用不可のレベル
【００３９】
＜層間強度の評価＞
層間強度の評価は、ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．１８−２「紙及び板紙−内部結合強さ試験方法−第２部：インターナルボンドテスタ法」に従う試験方法により評価した。本発明において、板紙は、評価が２点〜３点であれば層間強度が優れるものとする。
３点：内部結合強度が１５０ｍＪ以上
２点：内部結合強度が１１０ｍＪ以上１５０ｍＪ未満
１点：内部結合強度が１１０ｍＪ未満
【００４０】
＜耐粉落ち性の評価＞
耐粉落ち性の評価は、サウザランド・ラブテスタ（東洋精機製作所）を用いて行った。初めに、塗工層の塗工液が塗工されていない原紙面を上にラブテスタにセットした。次に、１ｋｇの錘に黒ラシャ紙を貼り付けて前記原紙面と黒ラシャ紙とが擦れるように錘をラブテスタにセットした。セット後、原紙面と黒ラシャ紙とを往復１０回自動往復させて擦り合わせた。擦り合わせた後、黒ラシャ紙に付着した粉の状態を目視判定した。本発明において、板紙は、評価が２点〜３点であれば耐粉落ち性に優れるものとする。
３点：全く粉落ちなし
２点：若干粉落ちする
１点：粉落ちする
【００４１】
＜剛直度の評価＞
剛直度の評価は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２５：１９９４「紙及び板紙−こわさ試験方法−テーバーこわさ試験機法」に従う試験方法により評価した。なお、測定方向は紙の抄紙流れ方向（ＭＤ方向）に対し垂直方向（ＣＤ方向）とした。本発明において、板紙は、評価が２点〜３点であれば剛直度が優れるものとする。
３点：こわさが４．５ｍＮ・ｍ以上
２点：こわさが３．０ｍＮ・ｍ以上４．５ｍＮ・ｍ未満
１点：こわさが３．０ｍＮ・ｍ未満である
【００４２】
評価結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
表１の評価結果から、本発明に該当する実施例１〜１６は、抗菌性、耐水性、印刷適性、層間強度、耐粉落ち性及び剛直度に優れることが分かる。しかしながら、本発明の構成を満足しない比較例１〜８は、これら効果の全てを満足することができないと分かる。
また、実施例１と実施例１５及び１６との対比から、抗菌剤は銀系抗菌剤が好ましいと分かる。