(57)【要約】  固体漂白硫酸塩板紙基材と、塗工構造を形成するために、上記板紙基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、坪量、キャリパー厚さ及びパーカープリントサーフ平滑性を有し、上記パーカープリントサーフ平滑性は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓであり、上記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ１であり、上記Ｙ１は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式から求められることを特徴とする低密度板紙。［数１］  Ｙ１＝３．７９＋１３．４３Ｘ−０．１６３８Ｘ２
2011522135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体漂白硫酸塩（ＳＢＳ）板紙基材と、
塗工構造を形成するために、上記板紙基材に塗工されたコーティングとを含み、
上記塗工構造は、坪量、キャリパー厚さ及びパーカープリントサーフ平滑性を有し、
上記パーカープリントサーフ平滑性は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓであり、
上記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ１であり、
上記Ｙ１は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式から求められることを特徴とする低密度板紙。
［数１］
Ｙ１＝３．７９＋１３．４３Ｘ−０．１６３８Ｘ２
【請求項２】
前記コーティングは、少なくともベースコート及びトップコートとを含み、
上記ベースコートは、上記トップコートと前記ＳＢＳ板紙基材との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項３】
前記コーティングは、さらに前記トップコートと前記ベースコートとの間に位置する中間層を含むことを特徴とする請求項２に記載の低密度板紙。
【請求項４】
前記コーティングは、スターチを含むことを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項５】
前記コーティングは、粗粉末状カルシウムカーボネート及び高アスペクト比クレイを含むことを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項６】
前記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ２であり、
上記Ｙ２は、以下の式から求められることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
［数２］
Ｙ２＝３．７１＋１３．１４Ｘ−０．１６０２Ｘ２
【請求項７】
前記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ３であり、
上記Ｙ３は、以下の式から求められることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
［数３］
Ｙ３＝３．６３＋１２．８５Ｘ−０．１５６６Ｘ２
【請求項８】
前記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ４であり、
上記Ｙ４は、以下の式から求められることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
［数４］
Ｙ４＝３．５０＋１３．４１Ｘ−０．１５１３Ｘ２
【請求項９】
前記パーカープリントサーフ平滑性は、多くて約２．５ｍｉｃｒｏｎｓであることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１０】
前記パーカープリントサーフ平滑性は、多くて約２．０ｍｉｃｒｏｎｓであることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１１】
前記パーカープリントサーフ平滑性は、多くて約１．５ｍｉｃｒｏｎｓであることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１２】
前記コーティングは、少なくとも１種類の顔料を含み、上記コーティング中の上記顔料は無機顔料であることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１３】
前記ＳＢＳ板紙基材は、化学的膨張性薬剤を実質的に含まないことを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１４】
前記ＳＢＳ板紙基材は、少なくとも３０００ｆｔ２につき８５ｐｏｕｎｄｓの坪量を有することを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１５】
前記ＳＢＳ板紙基材は、単一層基材であることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１６】
前記ＳＢＳ板紙基材は、本質的に化学パルプからなることを特徴とする請求項１に記載の低密度板紙。
【請求項１７】
固体漂白硫酸塩（ＳＢＳ）板紙基材と、
塗工構造を形成するために、上記板紙基材に塗工されたコーティングとを含み、
上記塗工構造は、坪量、キャリパー厚さ及びパーカープリントサーフ平滑性を有し、
上記パーカープリントサーフ平滑性は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓであり、
上記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ１’であり、
上記Ｙ１’は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式から求められることを特徴とする低密度板紙。
［数５］
Ｙ１’＝３６．２６＋８．３４２Ｘ＋０．０１６２９Ｘ２
【請求項１８】
前記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ２’であり、
上記Ｙ２’は、以下の式から求められることを特徴とする請求項１７に記載の低密度板紙。
［数６］
Ｙ２’＝３５．５５＋８．１７３Ｘ＋０．０１６０２Ｘ２
【請求項１９】
前記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ３’であり、
上記Ｙ３’は、以下の式から求められることを特徴とする請求項１７に記載の低密度板紙。
［数７］
Ｙ３’＝３４．８３＋８．０１０Ｘ＋０．０１５７０Ｘ２
【請求項２０】
前記坪量は、多くて３０００ｆｔ２につき約Ｙ４’であり、
上記Ｙ４’は、以下の式から求められることを特徴とする請求項１７に記載の低密度板紙。
［数８］
Ｙ４’＝３３．７９＋７．７６９Ｘ＋０．０１５２４Ｘ２
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、参照により全内容が含まれた２００８年５月２８日提出の米国特許出願第６１／０５６，７１２及び２００９年３月２７日提出の米国特許出願第１２／４１２，７７３に基づく優先権を要求する。
【０００２】
本特許出願は、低密度板紙に関するものであり、さらには、平滑表面を備えた低密度板紙に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
板紙は、一般に様々な包装用途に用いられている。例えば、無菌的液体包装用板紙が飲料用容器、箱等として用いられている。したがって、高品質な文字やグラフの印刷を実施する上で欠点がほとんど無く、板紙による包装製品の視覚的な魅力を向上させる一般的に平滑表面を備えた板紙を、使用者はしばしば好む。
【０００４】
従来、板紙の平滑性は、板紙を濡らし、２本以上のロールを供えたカレンダー装置を通過させるウエットスタックカレンダー工程により達成されていた。このウエットスタックカレンダー工程は、原料スタック板紙におけるくぼみや隙間を除くために、繊維ネットワークを圧縮することにより板紙を平滑にする。したがって、平滑板紙は、典型的に非平滑板紙よりも高密度（すなわち、低膨張性）である。
【０００５】
例えば、図１において、従来技術の固体漂白硫酸塩（ＳＢＳ）板紙製品のｒｅａｍ（１ｒｅａｍ＝３０００ｆｔ２）に対する坪量ｐｏｕｎｄｓがキャリパー厚さ（１ｐｏｉｎｔ＝０．００１ｉｎｃｈ）に対してプロットされ、従来技術の板紙密度（すなわち、キャリパー厚さで割った坪量）を視覚的に表現している。示されているように、データポイントは、一般的に曲線Ｒ１とＲ２との間に位置している。低密度板紙（すなわち、曲線Ｒ１よりも下に位置する板紙）、特に平滑表面を備えた低密度板紙は、従来技術では見られなかった。
【０００６】
それにもかかわらず、低密度は多くの板紙の適用において望ましい品質である。しかしながら、従来のウェットスタックカレンダー工程を用いた平滑板紙の調製では、板紙密度の実質的な増大が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、製造コストを低減しつつ、高品質印刷のために所望の平滑性を備えた低密度板紙が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ１であり、上記Ｙ１は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式１を用いて求められる。
［数１］
Ｙ１＝３．７９＋１３．４３Ｘ−０．１６３８Ｘ２    （式１）
【０００９】
他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ２であり、上記Ｙ２は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式２を用いて求められる。
［数２］
Ｙ２＝３．７１＋１３．１４Ｘ−０．１６０２Ｘ２    （式２）
【００１０】
他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ３であり、上記Ｙ３は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式３を用いて求められる。
［数３］
Ｙ３＝３．６３＋１２．８５Ｘ−０．１５６６Ｘ２    （式３）
【００１１】
他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ４であり、上記Ｙ４は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式４を用いて求められる。
［数４］
Ｙ４＝３．５０＋１３．４１Ｘ−０．１５１３Ｘ２    （式４）
【００１２】
他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、トップコートと、上記繊維基材とトップコートとの間に位置するコーティングとを含み、上記繊維基材、ベースコート及びトップコートが塗工構造を形成し、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ５であり、上記Ｙ５は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式５を用いて求められる。
［数５］
Ｙ５＝３．３０＋１１．６８Ｘ−０．１４２４Ｘ２    （式５）
【００１３】
さらなる他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ１’であり、上記Ｙ１’は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式６を用いて求められる。
［数６］
Ｙ１’＝３６．２６＋８．３４２Ｘ＋０．０１６２９Ｘ２    （式６）
【００１４】
さらなる他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ２’であり、上記Ｙ２’は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式７を用いて求められる。
［数７］
Ｙ２’＝３５．５５＋８．１７３Ｘ＋０．０１６０２Ｘ２    （式７）
【００１５】
さらなる他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ３’であり、上記Ｙ３’は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式８を用いて求められる。
［数８］
Ｙ３’＝３４．８３＋８．０１０Ｘ＋０．０１５７０Ｘ２    （式８）
【００１６】
さらなる他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、塗工構造を形成するために、上記繊維基材に塗工されたコーティングとを含み、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ４’であり、上記Ｙ４’は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式９を用いて求められる。
［数９］
Ｙ４’＝３３．７９＋７．７６９Ｘ＋０．０１５２４Ｘ２    （式９）
【００１７】
さらなる他の態様においては、本発明の低密度板紙は、繊維基材と、トップコートと、上記繊維基材とトップコートとの間に位置するコーティングとを含み、上記繊維基材、ベースコート及びトップコートが塗工構造を形成し、上記塗工構造は、多くて約３ｍｉｃｒｏｎｓのパーカープリントサーフ平滑性、キャリパー厚さ及び坪量を有し、上記坪量は、多くて約Ｙ５’であり、上記Ｙ５’は、キャリパー厚さ（Ｘ）ｐｏｉｎｔｓと相関関係を有し、以下の式１０を用いて求められる。
［数１０］
Ｙ５’＝３２．７７＋７．５３７Ｘ＋０．０１４７５Ｘ２    （式１０）
【００１８】
本発明の低密度板紙の他の態様は、以下の記載、付随の図面及び添付の請求項から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術の板紙材料のキャリパー厚さに対する坪量の関係を示したグラフである。
【００２０】
【図２】本発明の低密度板紙の一実施形態を示す断面図である。
【００２１】
【図３】本発明の低密度板紙の様々な実施態様のキャリパー厚さに対する坪量の関係を示したグラフである。
【００２２】
【図４】本発明の低密度板紙の調製工程の第１態様を示した模式図である。
【００２３】
【図５】本発明の低密度板紙の調製工程の第２態様を示した模式図である。
【００２４】
【図６】本発明の低密度板紙の様々な実施態様のキャリパー厚さに対する密度の関係を示したグラフである。
【００２５】
【図７】キャリパー厚さ約１０ｐｏｉｎｔの本発明の低密度板紙の一実施態様のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度の関係を示したグラフである。
【００２６】
【図８】キャリパー厚さ約１２ｐｏｉｎｔの本発明の低密度板紙の様々な実施態様のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度の関係を示したグラフである。
【００２７】
【図９】キャリパー厚さ約１８ｐｏｉｎｔの本発明の低密度板紙の様々な実施態様のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度の関係を示したグラフである。
【００２８】
【図１０】図３に示された様々な実施態様のキャリパー厚さに対するパーカープリントサーフ平滑性の関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図２を参照すると、符号１０で示された本発明の低密度板紙の一態様は、繊維基材１２，ベースコート１４及びトップコート１６を含んでいる。板紙１０は、テキスト又はグラフに印字されたキャリパー厚さＴ及び上面Ｓを備えている。本発明の趣旨を逸脱しないものであれば、付加的な層を用いてもよい。
【００３０】
一態様においては、繊維基材１２は板紙基材であってもよい。ここで用いられているように、「板紙基材」はベースコートを塗工可能ないずれの板紙材料をも意図し、単層基材又は複層基材であってもよい。当業者は、板紙基材が漂白又は非漂白のいずれであってもよく、典型的に紙よりも厚く、堅いことを認識するであろう。一般に、板紙基材は、約８５ｐｏｕｎｄｓ／３０００ｆｔ２以上の非塗工坪量を有している。板紙基材の適当な例示としては、段ボール、ライナーボード及び固体漂白硫酸塩（ＳＢＳ）が挙げられる。特別な一態様においては、繊維基材１２は本質的に１００％化学処理繊維のような実質的に化学的（むしろ機械的）処理繊維を含む。化学処理繊維基材１２の適当な例示としては、固定漂白硫酸塩板紙又は固体非漂白硫酸塩板紙が挙げられる。
【００３１】
バインダ、フィラー、顔料等のような付加的な成分は、本発明の趣旨を逸脱しないものであれば繊維基材１２に添加してもよい。さらに、繊維基材１２は中空プラスチック顔料、膨張性微粒子又は他の化学的膨張性薬剤のような容積を増加するためのプラスチック顔料を実質的に含有しなくてもよい。また、繊維基材１２は粉末状木材粒子を実質的に含有しなくてもよい。
【００３２】
トップコート１６は、任意的な層であり、適切なトップコートのいずれであってもよい。例えば、トップコート１６としては、カルシウムカーボネート、クレイ及び様々な他の成分が挙げられ、ベースコート１４にスラリー状で塗工することができる。トップコートは当業者に公知であり、本発明の趣旨を逸脱しないものであれば、従来又は新規なトップコート１６を用いてもよい。
【００３３】
ベースコート１４及びトップコート１６は、板紙１０のキャリパー厚さＴを実質的に低減することなく、板紙１０の表面の平滑性Ｓを向上させるいずれかのコーティングであってもよく、これにより、平滑性（例えば、３．０ｍｉｃｒｏｎｓ未満のパーカープリントサーフ平滑性）が得られる。当業者は、繊維基材１２にベースコート１４を塗工する（後述の）技術同様に、ベースコート１４が低密度を維持する重要な要素であると認識するであろう。
【００３４】
第１態様においては、ベースコート１４はカーボネート／クレイのベースコートであってもよい。このカーボネート／クレイベースコートは、粉末状のカルシウムカーボネート成分、板状クレイ成分、及びラテックスバインダ、増厚剤等のような様々な任意成分を含んでもよい。カーボネート／クレイベースコートは、例えば、ブレードコーターを用いて、スラリーとして繊維基材１２に塗工し得るように水中に分散してもよく、これにより、繊維基材１２の実質的に全表面を塗工することなく、カーボネート／クレイベースコートが実質的に繊維基材１２中の穴及び裂け目を満たすことができる。
【００３５】
粉末状のカルシウムカーボネート成分は、ジョージア州ロズウェルのＩｍｅｒｙＰｉｇｍｅｎｔｓ社製のＣＡＲＢＩＴＡＬ（登録商標）６０のような粗粉末状のカルシウムカーボネートや、ＩｍｅｒｙＰｉｇｍｅｎｔｓ社製のＣＡＲＢＩＴＡＬ（登録商標）３５のような極めて粗い粉末状のカルシウムカーボネートであってもよい。板状クレイ成分は、ＩｍｅｒｙＰｉｇｍｅｎｔｓ社製のＣＯＮＴＯＵＲ（登録商標）１１８０のような平均約５０：１のアスペクト比（すなわち、厚さに対するクレイ粒子長又は直径の比率）を有する高アスペクト比クレイや、ＩｍｅｒｙＰｉｇｍｅｎｔｓ社製のＸＰ−６１００（ＢＡＲＲＩＳＵＲＦ  Ｘも知られている）のような平均約９０：１のアスペクト比を有する非常に高いアスペクト比のクレイであってもよい。
【００３６】
適当なカーボネート／クレイベースコートの具体的な例示としては、このようなベースコートを繊維基材１２に塗工する技術と同様に、参照により全内容が含まれた２００８年３月２１日提出の米国特許出願第６１／０３８，５７９に開示されている。
【００３７】
したがって、一態様においては、図４に示された工程２０によって低密度板紙１０は調製される。工程２０は、ウェブ２６を形成するために長網抄紙機２４上に繊維スラリーを排出するヘッドボックス２２から始まる。ウェブ２６は、一つ以上のウェットプレス２８及び任意的な一つ以上のドライヤー３０を通過する。サイズプレス３２はウェブ２６のキャリパー厚さをわずかに低減するために用いられ、任意的なドライヤー３０はウェブ２６を付加的に乾燥する。一態様においては、ウェブ２６は実質的に最小化されたニップ負荷で又はキャリパー厚さの低減を避けるようにカレンダー３６を通過する。好ましくは、カレンダー３６はドライカレンダーとして機能する。他の態様においては、カレンダー３６は省略又は迂回される。次いで、ウェブ２６は他の任意的なドライヤー３８を通過し、第１コーター４０まで到達する。第１コーター４０はブレードコーター等であってもよく、ウェブ２６上にカーボネート／クレイベースコート１４を塗工する。任意的なドライヤー４２は第２コーター４４で任意的なトップコート１６を塗工する前にカーボネート／クレイベースコート１４を少なくとも部分的に乾燥する。他の任意的なドライヤー４６はウェブ２６が任意的な光沢カレンダー４８に搬送される前に乾燥工程を終了し、ウェブ２６がリール５０に巻き取られる。
【００３８】
第２態様においては、ベースコート１４は繊維基材１２に塗工されたフィルム形成ポリマー溶液であってもよく、ニップ内の加熱表面を接触し、溶液をボイルし、フィルムが乾燥する前に残ったフィルム中の隙間を作製し、平滑表面を形成する。フィルム形成ポリマーはスターチであってもよく、加熱表面は加熱ロールであってもよい。
【００３９】
フィルム形成ポリマーの適当な例示としては、このようなポリマーを繊維基材に塗工する技術と同様に、参照により全内容が含まれた２００７年２月２２日提出のＰＣＴ／ＵＳ０７／０４７４２及び２００７年９月１３日提出のＰＣＴ／ＵＳ０７／１９９１７に開示されている。
【００４０】
したがって、他の態様においては、図５に示された工程６０によって低密度板紙１０は調製される。工程６０は、ウェブ６６を形成するために長網抄紙機６４上に繊維スラリーを排出するヘッドボックス６２から始まる。ウェブ６６は、一つ以上のウェットプレス６８及び任意的な一つ以上のドライヤー７０を通過する。サイズプレス７２はウェブ６６のキャリパー厚さをわずかに低減するために用いられ、任意的なドライヤー７０はウェブ６６を付加的に乾燥する。一態様においては、ウェブ６６は実質的に最小化されたニップ負荷で又はキャリパー厚さの低減を避けるようにカレンダー７６を通過する。用いられた場合、カレンダー７６はドライカレンダーとして機能してもよい。他の態様においては、カレンダー７６は省略又は迂回される。次いで、ウェブ６６は、ポリマーフィルム内に隙間を備えた平滑表面を形成するために、ニップ内で加熱ロール８０及び押圧ロールに接触させるフィルム形成ポリマーのアプリケータ７８まで通過させる。フィルム形成ポリマーの塗工及び加熱／押圧処理の後、ウェブ６６は他の任意的なドライヤー７８を通過し、第１コーター８４まで到達する。第１コーター８４はブレードコーター等であってもよく、スターチ塗工ウェブ６６上に従来のベースコート（例えば、第２ベースコート）を塗工する。任意的なドライヤー８６は第２コーター８８で任意的なトップコート１６を塗工する前にベースコートを少なくとも部分的に乾燥する。他の任意的なドライヤー９０はウェブ６６が任意的な光沢カレンダー９２に搬送される前に乾燥工程を終了し、最終製品がリール９４に巻き取られる。光沢カレンダー９２はソフトニップカレンダー、ハードニップカレンダーであってもよく、省略又は迂回されてもよい。
【００４１】
この点において、当業者は、ベースコート１４、トップコート１６及び上記塗工技術が、塗工工程を通して繊維基材１２のキャリパー厚さを本質的に維持しつつ、得られた板紙１０の平滑性を実質的に向上し得ることを認識するであろう。
【実施例】
【００４２】
以下に、本発明により調製された平滑低密度板紙の具体例を示す。
【００４３】
＜実施例１＞
フルスケール製造工程を用いて、坪量約１２０ｌｂｓ／３０００ｆｔ２の低密度非塗工固体漂白硫酸塩（ＳＢＳ）板紙を用意した。
【００４４】
以下の組成を備えた高容積カーボネート／クレイのベースコートを調製した。（１）ＩｍｅｒｙｓＰｉｇｍｅｎｔｓ社製高アスペクト比クレイ５０部、（２）Ｏｍｙａ社製ＰＧ−３（極めて粗い粉末状のカルシウムカーボネート）５０部、（３）ポリビニルアセテートラテックス（バインダ）１９部、及び（４）Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計上で２０ｒｐｍで２５００ｃｅｎｔｉｐｏｉｓｅまで混合物の粘度を増加させるのに十分な量のアルカリ膨潤性合成増粘剤。
【００４５】
以下の組成を備えたトップコートを調製した。微細カーボネート５０部、微細クレイ５０部、ポリビニルアセテート１７部、微量の塗工潤滑剤、プラスチック顔料、タンパク質、分散剤、合成粘度調整剤、消泡剤及び染料。
【００４６】
後部湾曲ブレードアプリケータを用いて、非塗工板紙上にトップコートを塗工した。繊維表面の平面上に最小量のベースコートを残すようにシートから余分なベースコートを取り除きつつ、シート上にシート粗さを残したまま隙間を満たすのに必要な最小量ベースコートを塗工した。ベースコートは、約６．０ｌｂｓ／３０００ｆｔ２の塗工量で塗工した。さらに表面平滑性を向上させるために、ベースコート上にトップコートを塗工した。トップコートは、約５．４ｌｂｓ／３０００ｆｔ２の塗工量で塗工した。
【００４７】
得られた塗工構造は、総坪量約１３０．０ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー約０．０１２ｉｎｃｈｅｓ（１２ｐｏｉｎｔｓ）及びパーカープリントサーフ（ＰＰＳ１０Ｓ）平滑性約１．５ｍｉｃｒｏｎｓであった。
【００４８】
＜実施例２＞
パイロット製造工程を用いて、坪量約１８６．８ｌｂｓ／３０００ｆｔ２の低密度非塗工板紙を用意した。
【００４９】
第１ベースコートは、低分子量エチル化スターチ９７重量％及び大豆油系離型剤３重量％を含む１７重量％固体スラリーとして調製した。塗工量約２．７ｌｂｓ／３０００ｆｔ２で非塗工板紙の表面上に、スラリーを塗工した。次いで、この板紙を華氏約４３０度及び圧力約２００ｐｏｕｎｄｓ／直線状インチで研磨ドラムと接触させ、スターチをボイルし、ドラム表面を複製するように成形した。得られた塗工構造は、坪量約１８９．５ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー厚さ約１８．２ｐｏｉｎｔｓ及びＰＰＳ１０Ｓ平滑性約２．９５ｍｉｃｒｏｎｓであった。
【００５０】
第２ベースコートは、バインダとしてポリビニルアセテート１６部、増粘剤として低分子量ポリビニルアルコール約１．５部を含む粉末状カルシウムカーボネート１００部の混合物として調製した。塗工量約２．５ｌｂｓ／３０００ｆｔ２で塗工板紙上に第２ベースコートを塗工した。得られた塗工構造は、坪量約１９１．８ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー厚さ約１８．１ｐｏｉｎｔｓ及びＰＰＳ１０Ｓ平滑性約２．２８ｍｉｃｒｏｎｓであった。
【００５１】
トップコートは、微細クレイ７０部、微細粉末状カルシウムカーボネート３０部、スチレン−アクリルラテックス（バインダ）２０部及び低分子量ポリビニルアルコール（増粘剤）約１．５部の顔料混合物として調製した。塗工量約１．９ｌｂｓ／３０００ｆｔ２で第２ベースコート上にトップコートを塗工した。得られた塗工構造は、坪量約１９１．８ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー厚さ約１８．１ｐｏｉｎｔｓ及びＰＰＳ１０Ｓ平滑性約２．２８ｍｉｃｒｏｎｓであった。得られた塗工構造は、総坪量約１９３．７ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー厚さ約１８．２ｐｏｉｎｔｓ及びＰＰＳ１０Ｓ平滑性約１．２６ｍｉｃｒｏｎｓであった。
【００５２】
＜実施例３＞
上記実施例２における第１ベースコート工程を用いて、約２．７ｌｂｓ／３０００ｆｔ２のスターチを坪量約１８５ｌｂｓ／の非塗工板紙に塗工した。得られた塗工構造は、総坪量約１８７．７ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー厚さ約１７．９ｐｏｉｎｔｓ及びＰＰＳ１０Ｓ平滑性約２．４０ｍｉｃｒｏｎｓであった。
【００５３】
＜実施例４＞
フルスケール製造工程を用いて、坪量約１１２ｌｂｓ／３０００ｆｔ２の低密度非塗工板紙を用意した。上記の方法により、塗工量約３．８ｌｂｓ／３０００ｆｔ２で実施例２のベースコートを塗工した。
【００５４】
トップコートは、ポリビニルアセテートラテックス１４部及びカルボキシメチルセルロース（水溶性増粘剤）２部を含む微細粉末状カルシウムカーボネートと微細塗工クレイの８５／１５混合物として調製した。典型的なトップコート塗工技術を用いて、塗工量約６．６ｌｂｓ／３０００ｆｔ２でトップコートをベースコート上に塗工した。
【００５５】
得られた塗工構造は、総坪量約１１８．５ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー厚さ約１０ｐｏｉｎｔｓ及びＰＰＳ１０Ｓ平滑性約２．３５ｍｉｃｒｏｎｓであった。
【００５６】
＜実施例５＞
実施例２に記載された工程を用いて、スターチスラリーを塗工量約３ｌｂｓ／３０００ｆｔ２で及びトップコートを塗工量約６ｌｂｓ／３０００ｆｔ２で塗工し、塗工板紙試料を調製した。得られた塗工構造は、坪量約１４１．８ｌｂｓ／３０００ｆｔ２、キャリパー厚さ約１２．８ｐｏｉｎｔｓ及びＰＰＳ１０Ｓ平滑性約２．２０ｍｉｃｒｏｎｓであった。
【００５７】
＜実施例６＞
フルスケール製造工程を用いて、坪量約１１９ｌｂｓ／３０００ｆｔ２の低密度非塗工板紙を用意した。実施例２に記載された第１ベースコート形成及び工程を用いて、非塗工板紙上にスターチスラリーを塗工量約３ｌｂｓ／３０００ｆｔ２で塗工した。試料１及び２はトップコートなしで構成された。試料３及び４は、実施例２に記載されたトップコート形成を用いて、塗工量約８〜９ｌｂｓ／３０００ｆｔ２のトップコートを設けた。試料４については典型的な光沢カレンダー工程も行った。得られたデータは表１に示した。
【表１】
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【００５８】
実施例１〜６から得られたキャリパーに対する密度（すなわち、キャリパーで割った坪量）を、従来技術の板紙から得られたキャリパーに対する密度とともに図６に示した。当業者は、板紙が本発明により調製された場合に、著しく低密度が達成されることを認識するであろう。当業者は、また、密度がキャリパーの機能であり、ＰＰＳを評価した際に、個々のキャリパーを別々に比較すべきであることを認識するであろう。
【００５９】
図７は、本発明の１０ｐｏｉｎｔ板紙（実施例４）のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度を示し、従来技術の１０ｐｏｉｎｔ板紙のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度を併記した。図８は、（実施例１〜６から得た）１２ｐｏｉｎｔ板紙のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度を示し、従来技術の１２ｐｏｉｎｔ板紙のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度を併記した。図９は、（実施例１〜６から得た）１８ｐｏｉｎｔ板紙のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度を示し、従来技術の１８ｐｏｉｎｔ板紙のパーカープリントサーフ平滑性に対する密度を併記した。当業者は、本発明の板紙が平滑性（すなわち、低パーカープリントサーフ平滑性値）を維持しつつも従来技術に比べて著しく低密度を示すことを認識するであろう。
【００６０】
実施例１〜６から得られたキャリパーに対する坪量を、従来技術の板紙（図１）から得られたキャリパーに対する坪量とともに図３に示した。実施例１〜６から得られた全てのデータポイントは、式１のプロットである曲線Ｙ１よりも下に位置するのに対し、従来技術の全てのデータは曲線Ｙ１の上で見られる。さらに、本発明の実施例から得られた８つのデータポイントは、式２のプロットである曲線Ｙ２よりも下に位置し、６つのデータポイントは、式３のプロットである曲線Ｙ３よりも下に位置し、２つのデータポイントは、式４のプロットである曲線Ｙ４よりも下に位置している。
【００６１】
同様に、本発明により調製された板紙のキャリパーデータに対する坪量を、従来技術のキャリパーデータに対する坪量とともに図１０に示した。実施例１〜６から得られた全てのデータポイントは、式６のプロットである曲線Ｙ１’よりも下に位置するのに対し、従来技術の全てのデータは曲線Ｙ１’よりも上で見られる。さらに、本発明の実施例から得られたいくつかのデータポイントは、式７のプロットである曲線Ｙ２’よりも下に位置し、さらにいくつかのデータポイントは、式８のプロットである曲線Ｙ３’よりも下に位置し、その他のデータポイントは、式９のプロットである曲線Ｙ４’よりも下に位置している。
【００６２】
坪量データは実際に図３及び１０において様々なキャリパー厚さの範囲で示されているが、当業者は、本発明の塗工及び技術が約１０，１１，１２，１３及び１８ｐｏｉｎｔキャリパーで驚くほどに低密度を達成し得るため、同様な低密度が他のキャリパー厚さで達成されることを期待することを認識するであろう。
【００６３】
このように、本発明の板紙は、低板紙密度（例えば、キャリパー厚さの機能として本発明の限界値未満の坪量）を維持しつつ、所望の平滑性（例えば、ＰＰＳ１０Ｓ平滑性３ｍｉｃｒｏｎｓ未満、より好ましくは１．５ｍｉｃｒｏｎｓ未満）を提供する。このような板紙が望まれているが、従来技術では未だに達成されていないと考えられる。
【００６４】
本発明の低密度板紙の様々な態様が示されているが、明細書を読む当業者にとって変更が行われてもよい。本特許出願はこのような変更をも含み、クレームの趣旨にのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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