(57)【要約】【課題】優れた断熱性、保温性を有し、また段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工・貼合・製函適性に優れ、さらに印刷適性にも優れる多層抄き板紙及びこの多層抄き板紙を用いた包装容器を提供する。【解決手段】基紙の少なくとも片面に、少なくとも中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有した塗工液を塗布して塗工層を設ける。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙の少なくとも片面に、少なくとも中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有した塗工液を塗布して塗工層を設けることを特徴とする多層抄き板紙。
【請求項２】
前記塗工液の塗工量は片面当り固形分換算で０．４〜１０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の多層抄き板紙。
【請求項３】
前記多層抄き板紙は、熱伝導度が０．０３〜０．０６Ｗ／ｍ・Ｋであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多層抄き板紙。
【請求項４】
前記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多層抄き板紙を用いた包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、多層抄き板紙及びこの多層抄き板紙を用いた包装容器に関し、さらに詳細には、熱伝導度が低く、優れた断熱性、保温性を有し、また段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工・製函・貼合適性に優れ、さらに印刷適性にも優れる多層抄き板紙及びこの多層抄き板紙を用いた包装容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から断熱性、保温性を必要とする生鮮品用の包装材・緩衝材や建築用の断熱材などには、主にポリスチレン原料をブタンなどの発泡剤でふくらませた発泡スチロールが、成形性が良好で安価・軽量なことから大量に使用されてきた。
【０００３】
しかしながら、発泡スチロールは、廃棄に際し環境への負荷が大きいといった問題がある。
【０００４】
すなわち、これらのシートを焼却処理によって廃棄すると、燃焼カロリーが高いことから焼却炉を損傷させることになり、また黒煙や汚染物質となって大気汚染を引き起こすことにもなる。一方、埋立処理によって廃棄すると、難分解性で、しかも、嵩高なことから、そのまま土壌中に残留し、埋立処分場の寿命を短縮させることになる。分別回収、リサイクルも検討されているが、回収、リサイクルコスト等の観点から根本的な対策を構築するまでには至っていない。
【０００５】
これに対し、紙は燃焼カロリーが低く、燃焼による煤煙や有害物質の発生が少なく、易分解性なことから、発泡スチロールに代えて、断熱性や保温性を有する紙を開発する試みがなされてきている。
【０００６】
断熱性、保温性の優れた紙として、加熱により発泡する発泡性マイクロカプセルを使用した発泡紙が各種提案されている。この発泡性マイクロカプセルは、メタクリン酸とスチレンの共重合体、アクリロニトリルとスチレンの共重合体、塩化ビニリデン等の熱可塑性合成樹脂の微細粒子外殻内にブタンガス等の低沸点剤を封入したものであり、加熱により外殻が軟化しブタンガス等の低沸点溶剤が気化して膨張することで、中空の独立気泡であるマイクロバルーンを形成するものである（例えば特許文献１、特許文献２等参照）。
【０００７】
発泡性マイクロカプセルを使用して、紙に断熱性、保温性を付与する方法としては、熱発泡性粒子をパルプ原料に混合して紙を抄造する内添抄紙方法や、紙の製造工程の途中で多くの水分を保有する湿潤状態の湿紙に熱発泡性粒子をスプレーする方法、また含浸させる方法等が知られている。
【０００８】
熱発泡性粒子を内添する方法としては、例えば特許文献３、特許文献４に示されるように、パルプに５〜３０μｍの発泡性マイクロカプセルを混抄し、加熱発泡前の水分量を一般の抄紙における水分量よりも相当多くして、加熱乾燥することにより発泡性マイクロカプセルを発泡させて、嵩高で軽量な紙を得る方法が提示されている。
【０００９】
また、特許文献５には、紙用パルプを主材とした製紙用原料に、発泡性マイクロカプセルを配合して抄紙した水分５０〜６０重量％の紙匹に、主として発泡性マイクロカプセルとゴムラテックス及び／または合成樹脂エマルジョンからなる含浸液を湿式含浸法により製紙用原料に対して５〜４０重量％含浸し、次いで加熱することによって発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする低密度紙の製造方法が開示されている。
【００１０】
しかし、特許文献３〜５に記載の発泡紙は、いずれも発泡性マイクロカプセルが発泡して紙層全体がポーラスとなっており、マイクロカプセルが発泡したマイクロバルーンによりパルプ繊維間結合が妨げられ紙力や紙層間の剥離強度が大きく低下し、破れたり、裂けたりし易いという問題がある。
【００１１】
すなわち、上記により得られた紙を断熱性、保温性を要する包装容器に加工して用いた場合、
（ａ）発泡したマイクロバルーンは繊維間の結合を阻害し、包装容器としての圧縮強度や破裂強度が弱いものとなり、包装容器として必要な強度を確保できず、包装容器が潰れてしまう。
（ｂ）紙層間の剥離強度が低く、包装容器のジョイント部分やフラップ部分で、紙の層間剥離により、剥れが発生する。
（ｃ）表面強度が弱く、輸送、移動時の擦れにより、包装容器表面に紙剥け、破れが発生する。
（ｄ）熱発泡性粒子が紙層全体に分布したポーラスな性状となっているため、貼合・製函時に接着剤を多く吸収してしまう。そのため、接着剤が必要以上に消費され、製造コストの増加に繋がる。また、紙層内に多量に吸収された接着剤によって、発泡紙本来の断熱性が阻害され、低下する。
などの問題が生じ、断熱性、保温性を要する包装容器に用いる紙としては適切ではない。
【００１２】
また、特許文献３及び特許文献４に記載された発泡紙では、原料パルプに発泡性マイクロカプセルを混合し抄紙するが、発泡性マイクロカプセルは、パルプ繊維状に物理的にとどまるだけであるため、抄紙機ワイヤー上での歩留まりが非常に悪く、原料パルプに過剰に高価な発泡性マイクロカプセルを混合しなければならないという問題が生じる。
【００１３】
また、例えば特許文献６には、抄紙機ワイヤーパートにおいて、パルプを抄紙して得た湿紙に発泡性マイクロカプセルの分散液をスプレー外添する発泡紙の製造方法が、また特許文献７には、木材パルプを主原料として抄紙された湿紙に、発泡性マイクロカプセルの分散液をスプレー塗布し、発泡性マイクロカプセルを紙層に分布させ、さらにサイズ度を一定範囲に調整したインクジェット記録用発泡原紙が開示されている。
【００１４】
しかし、特許文献６及び特許文献７に記載の発泡紙は、いずれも紙の製造工程の途中で多くの水分を保有する湿潤状態の湿紙に、発泡性マイクロカプセルの分散液をスプレー塗布し、発泡性マイクロカプセルを紙表面ではなく、紙層に分布させる製造方法やインクジェット記録用発泡原紙であり、上記同様に、マイクロカプセルが発泡したマイクロバルーンによりパルプ繊維間結合が妨げられ、紙力や紙層間の剥離強度が低くなるため、破れたり、裂けたりし易いものとなっており、包装容器としての適性がない。
【００１５】
また、先行技術文献は見当たらないものの、紙表面に熱発泡性粒子を含有した塗工液をオフマシンまたはオンマシン上で塗工することで、発泡紙を得ることも考えられる。
【００１６】
しかしながら、このような発泡紙は、熱発泡性粒子は、単体では紙表面に定着しないため、熱発泡性粒子とバインダとからなる塗工液を塗工機により紙表面へ塗工した後、加熱発泡させることにより、製造しなければならない。
【００１７】
このように塗工液中にバインダを配合すると、このバインダにより熱発泡性粒子の発泡が抑制される。このため、熱発泡性粒子が適切に発泡することによって発現する断熱効果、保温効果を得ることができず、このような紙は断熱性、保温性を要する包装容器に用いることができない。
【００１８】
また、熱発泡性粒子の添加量を多くすると、発泡紙の製造コストが増加するばかりでなく、熱発泡性粒子により、紙の表面強度が低下し、加工・製函・貼合適性が低下するとともに、印刷適性も低下してしまう。
【００１９】
さらに、この熱発泡性粒子とバインダとを含有する塗工液を紙表面に塗工して発泡紙を製造する方法は、塗工液の塗工量を一定量以下に制限しなければならないため、塗工層の厚みが薄くなり、また熱発泡性粒子の含有量も少なくなる。このため、断熱性、保温性を紙に付与するという点では、前述の内添法、含浸法よりも劣ると考えられるため、実用化に至っていないと考えられる。
【００２０】
【特許文献１】特公昭４２−２６５２４号公報
【特許文献２】特公昭４４−７３４４号公報
【特許文献３】特開平５−３３９８９８号公報
【特許文献４】特開平１０−８８４９５号公報
【特許文献５】特開平８−２２６０９７号公報
【特許文献６】特開２００１−９８４９４号公報
【特許文献７】特開２００２−４６３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本願発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、優れた断熱性、保温性を有し、また段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工・貼合・製函適性に優れ、さらに印刷適性にも優れる多層抄き板紙及びこの多層抄き板紙を用いた包装容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の上記目的は、基紙の少なくとも片面に、少なくとも中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有した塗工液を塗布して塗工層を設けることを特徴とする多層抄き板紙を提供することによって達成される。
【００２３】
また、本発明の上記目的は、前記塗工液の塗工量は片面当り固形分換算で０．４〜１０ｇ／ｍ２であることを特徴とする多層抄き板紙を提供することによって、効果的に達成される。
【００２４】
また、本発明の上記目的は、前記多層抄き板紙は、熱伝導度が０．０３〜０．０６Ｗ／ｍ・Ｋであることを特徴とする多層抄き板紙を提供することによって、より効果的に達成される。
【００２５】
さらにまた、本発明の上記目的は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多層抄き板紙を包装容器に用いることにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００２６】
本願発明に係る多層抄き板紙によれば、基紙の少なくとも片面に、少なくとも中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有した塗工液を塗布して塗工層を形成したので、優れた断熱性、保温性を有する。さらに段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器などへの加工・貼合・製函適性、印刷適性に優れる。
【００２７】
また、本発明に係る多層抄き板紙は、例えば板紙と発泡紙とを貼り合わせることなく、優れた断熱性、保温性を得ることができるので、断熱性、保温性を有する板紙の製造工程の簡略化が図れる。
【００２８】
さらに、本発明に係る多層抄き板紙は、優れた表面強度を有するので、板紙を段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器等に加工する際に罫線割れ等が発生しにくく、またこのような容器等を輸送、保管、保護する際における擦れによる紙剥け、破れ等が発生しにくい。
【００２９】
また、塗工液の塗工量を片面当り固形分換算で０．４〜１０ｇ／ｍ２とすることにより、熱伝導度をより低くすることができるので、断熱性、保温性により優れた多層抄き板紙となる。
【００３０】
さらにまた、多層抄き板紙の熱伝導度を０．０３〜０．０６Ｗ／ｍ・Ｋとすることにより、より優れた断熱性、保温性を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本願発明に係る多層抄き板紙について、基紙が表層、中層、及び裏層の３層の紙層から成る場合を例に、詳細に説明する。なお、本願発明に係る多層抄き板紙は、以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内において、その構成を適宜変更できることはいうまでもない。
【００３２】
本願発明に係る多層抄き板紙（以下、「本板紙」という。）は、表層と、裏層と、これら表裏層の間に配置される１層の中層との３層の紙層により基紙を構成し、この基紙の少なくとも片面に、少なくとも中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有した塗工液を塗布して塗工層が設けられている。
【００３３】
本板紙の基紙の少なくとも片面に塗布される塗工液には、中空無機粒子を含有するが、この中空無機粒子として、珪素、アルミ、チタン、カルシウム、マグネシウム等の無機物を焼成等の方法により中空成形した無機顔料が用いられる。
【００３４】
また、このような中空無機粒子は、平均粒子径が０．１〜４０μｍである。これにより、中空無機粒子を本板紙の基紙の表面に良好に塗工することができるので、所望とする断熱性を本板紙に付与することができる。
【００３５】
なお、平均粒子径が４０μｍを超えると断熱性が低くなる、表面強度が低くなるなどの問題が生じる。
【００３６】
一方、平均粒子径が０．１μｍ未満であると表面強度を高め、所望とする加工・製函・貼合適性、印刷適性を得るために、バインダの配合量を増加させなければならず、この結果、塗工液の塗工量を増加させなければならない。このような塗工液の塗工量の増加は、塗工液の高濃度化に伴う塗工液の粘度が高くなる、乾燥性の悪化を招くという問題が生じる。
【００３７】
また、中空無機粒子の空隙率は、本板紙の断熱性を高めるために、９３〜２０％であることが好ましく、９０〜４８％であることがより好ましい。
【００３８】
このような中空無機粒子として、中空シリカ粒子や中空アルミナ粒子又は中空マグネシウム粒子などが挙げられる。具体例としては、例えば、巴工業株式会社製の「セノライトＭ−７３２Ｃ」、「同ＳＺ−３」、「同ＤＨ」等がある。
【００３９】
また、本板紙の基紙に塗布される塗工液には、熱発泡性粒子も含有する。これにより、本板紙に断熱性及び保温性を付与することができる。
【００４０】
本板紙に塗布される塗工液に用いられる熱発泡性粒子は、熱可塑性合成樹脂で構成される微細粒子外殻内に低沸点溶剤を封入したもので、熱発泡性粒子の平均粒径は５〜３０μｍのものである。
【００４１】
熱発泡性粒子の外殻を構成する熱可塑性合成樹脂としては、例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の共重合体を挙げることができる。また、かかる外殻内に封入される低沸点溶剤としては、例えば、イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシラン等を挙げることができる。
【００４２】
このような熱発泡性粒子は、８０〜２００℃での加熱により、封入されている低沸点溶剤が気化し蒸気圧が上昇し、外殻が膨張して独立気泡を形成し、直径が４〜５倍、体積が５０〜１３０倍に膨張する。なお、抄紙工程中及び紙の製造工程中の乾燥工程の温度が８０〜２００℃であることから、熱発泡性粒子の発泡開始温度は８０〜６０℃であることがより好ましく、また、最高膨張温度は１２０〜１９０℃が好ましい。
【００４３】
この熱発泡性粒子を、乾燥工程において、ドライヤーにより膨張させて発泡させ、本板紙を嵩高にし、本板紙に断熱性及び保温性を付与する。なお、この熱発泡性粒子を膨張させて発泡させるための加熱は、一回の加熱で本板紙の所望とする大きさまで膨張させて発泡させても良いし、ドライヤーによってある大きさまで膨張させ、その後、再度加熱することにより、熱発泡性粒子を所望とする大きさまで膨張させて発泡させても良い。
【００４４】
このような熱発泡性粒子としては、例えば、松本油脂製薬株式会社製の「マツモトマイクロスフェアＦ−３０Ｄ」、「同Ｆ−３０ＧＳ」、「同Ｆ−２０Ｄ」、「同Ｆ−５０Ｄ」や、日本フィライト株式会社製の「エクスパンセルＷＵ」、「同ＤＵ」などの公知の種々のものを用いることができる。しかしながら、中空無機粒子によって本板紙に付与される断熱性と共に本板紙に付与される断熱性を相乗的に高めること、膨張前の熱発泡性粒子の粒径、塗工液の塗工適性、乾燥工程での発泡性などの観点から、特にアクリル系コポリマーからなる熱発泡性粒子が好ましい。
【００４５】
このように、中空無機粒子に加えて、熱発泡性粒子を塗工液に含有させることで、塗工層を嵩高にし、より厚みをもたせることができるので、断熱性、保温性を本板紙に付与することができる。
【００４６】
さらにまた、本板紙の基紙に塗布される塗工液には、バインダも含有する。これにより、本板紙の表面強度を向上させることができ、本板紙が段ボールシート、段ボール包装容器、内装包装容器等（以下、単に「容器等」と言う。）に加工される際の罫線割れ等の発生、加工された容器等の輸送、保管時等における擦れによる紙剥け、破れ等の発生を防止することができる。
【００４７】
本板紙の塗工液のバインダとしては、例えば酢酸ビニル、アクリル、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）、スチレン・ブタジエン共重合ラテックス（ＳＢＲ）、澱粉、ポリアクリルアマイド（ＰＡＭ）等の公知の種々のものを用いることができる。
【００４８】
しかしながら、本板紙に塗布される塗工液には、上述したように中空無機粒子及び熱発泡性粒子も含有するため、バインダの種類、性状によっては、本板紙の表面強度の低下を招くおそれがある。
【００４９】
硬度の高いバインダは、表面強度の向上効果には優れるものの、熱発泡性粒子の膨張・発泡を阻害してしまう。すなわち、熱発泡性粒子は、加熱して膨張させて発泡させて、塗工層を嵩高にすることにより、板紙に断熱性、保温性を付与することができる。従って、熱発泡性粒子の膨張・発泡が阻害されてしまうと、板紙に断熱性、保温性を付与することができなくなる。
【００５０】
さらに、本板紙は、断熱性、保温性を要する容器等に加工することを前提としている。このため、本板紙が容器等に加工される際に、罫線部（折り曲げ部）に強い折り曲げの力が加わるが、この場合であっても、塗工層が割れないこと、すなわち罫線割れが発生しないことが要求される。
【００５１】
このため、上述した種々のバインダの中でも、特にＳＢＲを用いることが好ましい。すなわち、ＳＢＲは、中空無機粒子、熱発泡性粒子との接着性が良好であり、熱発泡性粒子の膨張・発泡を阻害することがなく、また、折り曲げ時の伸びに優れる柔らかい性状（以下、「折り曲げ適性」と言う。）のため、本板紙を容器等に加工する際の罫線割れの問題が発生しにくくなる。
【００５２】
さらにまた、バインダのガラス転移温度が−５０〜３０℃、より好ましくは−３０〜２０℃であると、塗布時の塗工液の粘度が低く、熱発泡性粒子の膨張・発泡を阻害することがなく、また折り曲げ適性にも優れ、しかも乾燥後は板紙の表面強度の向上効果を得ることができるとともに、板紙の加工・製函・貼合適性がさらに優れるものとなる。
【００５３】
本板紙の基紙の表面に塗工される塗工液は、上述したように少なくとも中空無機粒子と、熱発泡性粒子と、バインダとが含有されていれば、その他、例えば顔料等の公知の種々のものが含有されていても良い。
【００５４】
なお、中空無機粒子や熱発泡性粒子は、基紙を構成する各層の原料パルプに内添することも可能ではあるが、中空無機粒子の比重は０．５〜０．９ｇ／ｃｍ３であり、熱発泡性粒子の比重は０．９〜１．２ｇ／ｃｍ３である。従って、これらを内添すると、抄紙時に厚み方向に均一に分散させることが難しく、断熱性（中空無機粒子と熱発泡性粒子との相乗効果による断熱性を含む）を効果的に板紙に付与することができない。
【００５５】
また、中空無機粒子や熱発泡性粒子を原料パルプに内添する場合、板紙に所望とする断熱性を付与するために、中空無機粒子や熱発泡性粒子の配合量を増加させる必要がある。このような粒子の配合量の増加は、製造コストの増加を招き、また品質面では表面強度の低下、圧縮強度や破裂強度、引張強度、印裂強度などの各種強度の低下、印刷適性の低下、表裏差によるカールの発生などの問題が生じる。
【００５６】
このため、少なくとも中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有した塗工液を、基紙の少なくとも片面に塗布して塗工層を形成することが好ましい。
【００５７】
中空無機粒子と熱発泡性粒子との配合比率は、絶乾重量％で、中空無機粒子：熱発泡性粒子＝５〜９０％：９５〜１０％が好ましく、中空無機粒子：熱発泡性粒子＝２０〜８０％：８０〜２０％がより好ましい。
【００５８】
バインダの含有量は、中空無機粒子及び熱発泡性粒子の混合物１００重量部（絶乾重量部）に対し、５〜３０重量部（絶乾重量部）含有させることが好ましく、８〜２０重量部（絶乾重量部）含有させることがより好ましい。
【００５９】
中空無機粒子及び熱発泡性粒子に対し、バインダの含有量が５重量部未満であると、中空無機粒子および熱発泡性粒子の接着性が低下する。一方、バインダの含有量が３０重量部を超えても、中空無機粒子および熱発泡性粒子の接着性、熱発泡性粒子の発泡効果はほとんど向上せず、製造コストが増加するだけである。
【００６０】
このような塗工液を、基紙の少なくとも片面に、片面当り固形分で０．４〜１０ｇ／ｍ２、好ましくは１〜６ｇ／ｍ２塗布して塗工層を形成する。
【００６１】
なお、塗工液を塗布する方法としては、バーコーター、ロッドコーター、エアナイフなどの公知の塗工手段により基紙の表面に塗布することができる。また、グラビア印刷機、フレキソ印刷機等の公知の印刷手段により印刷することもできる。これらの中でも特に、塗工液の塗工量を任意に変更できるロッドコーター、エアナイフなどの塗工機が好ましい。
【００６２】
また、塗工液を塗布する前工程で、基紙にカレンダー処理を施すことが好ましい。これにより基紙表面が緻密になり、塗工液を基紙表面に効率よくとどめることができるようになるので、本板紙により優れた断熱性を付与することができる。
【００６３】
また、抄紙工程中で塗工液を塗布し、熱発泡性粒子を発泡させた後、カレンダー処理を施して、板紙の平滑度を５〜５０秒、好ましくは１０〜５０秒とすると、高い印刷適性を板紙に付与することができる。
【００６４】
なお、塗工液を塗布した後に施されるカレンダー処理は、スチールロールを使用したカレンダー処理よりも、ソフトカレンダー処理であることが好ましい。
【００６５】
すなわち、本板紙に付与された断熱性を損なわないようにするためには、塗工層の厚さを十分に確保する必要があり、ソフトカレンダー処理であると、紙厚の低下を抑えながら印刷適性を高めることができる。これにより、板紙に付与された断熱性、保温性を低下させることなく、印刷適性を高めることができる。
【００６６】
また、塗工液を塗布した後の本板紙の密度は０．７〜０．９ｇ／ｃｍ３である。
【００６７】
これにより、本板紙は、熱伝導度を０．０３〜０．０６Ｗ／ｍ・Ｋとすることができ、優れた断熱性、保温性を有する。熱伝導度を０．０３Ｗ／ｍ・Ｋ未満とすることも可能ではあるが、製造コストの増加、操業性の低下、表面強度、表面性等の製品の品質の低下を招くおそれがある。また、熱伝導度が０．０６Ｗ／ｍ・Ｋを超えると、断熱性及び保温性が低下する他、本願発明の中空無機粒子と熱発泡性粒子の組合せによる相乗効果が少ないものとなるおそれがある。
【００６８】
以下に、本板紙の基紙について説明する。
【００６９】
本板紙の基紙は、上述したように、表層と、裏層と、これら表裏層間に配置される１層の中層との３層の紙層により構成されている。
【００７０】
本板紙は、輸送、保管、保護のために用いられる容器等に加工されることを前提としている。
【００７１】
そのため、本板紙の表層は、（１）加工・製函・貼合適性に優れ、板紙を容器等への加工時の罫線割れを防止する、（２）高い表面強度を有し、内容物を輸送、保管、保護する、（３）中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有する塗工液に対する塗工適性を有する、（４）印刷適性を確保する、等の役目を担う層である。
【００７２】
表層の原料パルプとしては、例えば広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹半晒クラフトパルプ（ＬＳＢＫＰ）、針葉樹半晒クラフトパルプ（ＮＳＢＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等の機械パルプ、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、または離解・脱墨・漂白古紙パルプ、あるいは、ケナフ、麻、葦等の非木材繊維から化学的にまたは機械的に製造されたパルプ等の公知の種々のパルプを使用することができる。
【００７３】
これらの原料パルプの中でも特に、本板紙の表層の役割、本板紙としての各種品質特性等をバランスよく、効率的に達成するために、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ、ＬＵＫＰ、ＮＵＫＰ、あるいは上白古紙、ケント古紙、茶古紙、クラフト封筒古紙から製造された古紙パルプを用いることが好ましい。
【００７４】
また、表層の原料パルプには、針葉樹クラフトパルプ（ＮＫＰ）を５〜７０質量％含有することが好ましく、さらにＮＫＰの含有量が２５〜７０質量％であると、破裂強度の向上とともに、加工・製函・貼合適性を向上させることができ、罫線割れの発生を効果的に防止することができるのでより好ましい。
【００７５】
なお、表層の原料パルプのＮＫＰの含有量が質量５％未満であると、繊維長が長く、繊維が太いＮＫＰの含有割合が少なくなるため、破裂強度の低下や、製函加工時に罫線割れが発生しやすくなる。
【００７６】
一方、ＮＫＰの含有量が７０質量％を超えると、地合ムラによる強度のばらつき、見栄えの低下を招く。また、中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有する塗工液を塗工する場合には、塗工液が基紙表面に非常に多く浸透してしまうため、断熱性、保温性を有する塗工層を効率的に形成することができないという問題が生じてしまうおそれもある。
【００７７】
また、本板紙の表層の付け量は１５〜４５ｇ／ｍ２が好ましく、２５〜４０ｇ／ｍ２であるとより好ましい。表層の付け量が１５ｇ／ｍ２未満であると、表層の強度が低下するため製函加工時に罫線割れ、角割れ等が発生しやすくなる。一方、表層の付け量が４５ｇ／ｍ２を超えると、中層に対し表層には高価な原料パルプを使用しているため、製造コストが増加する。
【００７８】
なお、「付け量（ｇ／ｍ２）」とは、以下のように層剥離を行い、各層の坪量をＪＩＳ−Ｐ８１２４に記載の「紙及び板紙―坪量測定方法」に準拠して測定した値である。
【００７９】
層剥離は以下の手順で行った。まず、各試料から得た各サンプルを室温の水に約１時間浸漬する。水に浸漬した各サンプルを、角を起点として１０ｍｍΦ程度の丸棒に巻き付けた後、丸棒を転がして各サンプルをしごく。この操作を各サンプルの四隅の全ての角を起点に繰り返し、各方向からサンプルにしごきの力を加える。これにより、各サンプルの層間の一部が剥離してくるので、これを利用して、各層に分離して層剥離を行う。層剥離を行った後、各サンプルの各層を熱風乾燥機などで十分に乾燥し、試験に使用した。
【００８０】
さらに、表層の原料パルプのフリーネスは２８０〜５３０ｃｃとすることが好ましく、３２０〜４３０ｃｃとすることがより好ましい。
【００８１】
表層の原料パルプのフリーネスが２８０ｃｃ未満であると、原料パルプの繊維長が短くなるため、破裂強度が低下したり、加工・製函・貼合適性が低下し、製函加工時に罫線割れ、角割れが発生しやすくなる。
【００８２】
一方、フリーネスが５３０ｃｃを超えると、繊維長が長く、中空無機粒子と熱発泡性粒子とバインダとを含有する塗工液が、過剰に表層に浸透してしまい、効率的に断熱性、保温性を有する塗工層を形成することができないという問題が生じてしまうおそれもある。
【００８３】
なお、塗工液の塗工量を増やすことも可能ではあるが、過剰な塗工は生産効率が低下し、また、高価な中空無機粒子や熱発泡性粒子を多く塗工することになり、いずれにしても製造コストが大幅に増加してしまう。
【００８４】
なお、フリーネスとは、ＪＩＳ−Ｐ８２２０に準拠して標準離解機にて試料を離解処理した後、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて濾水度を測定した値である（以下、同様）。
【００８５】
次に、本板紙の中層及び裏層の原料構成について説明する。
【００８６】
本板紙の中層及び裏層の原料パルプとしては、表層と同様に公知の種々のパルプを使用することができる。これらの中でも特に、表層と同様に、本板紙の裏層の役割、各種品質特性等をバランスよく、効率的に達成するためにＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ、ＬＵＫＰ、ＮＵＫＰ、ＬＳＢＫＰ、ＮＳＢＫＰ、あるいは茶古紙、クラフト古紙から製造された古紙パルプを用いることが好ましい。
【００８７】
また、本板紙の中層及び裏層には、その原料パルプにＮＫＰを１０〜８０質量％含有することが好ましく、さらにＮＫＰの含有量が４０〜６０質量％であると、破裂強度の向上及び、本板紙を容器等に加工する際における罫線割れ、角割れを効果的に防止することができるのでより好ましい。
【００８８】
さらに、中層及び裏層の原料パルプのフリーネスは、表層同様に、板紙を容器等に加工する際における破裂、罫線割れ、角割れ等を効果的に防止するには２８０〜４８０ｃｃとすることが好ましく、また、引張強度の低下防止には、３００〜４４０ｃｃとすることがより好ましい。
【００８９】
なお、原料パルプを選択する場合には、古紙パルプを可能な限り多く配合することが、エネルギー原単位や環境に与える負荷の軽減から好ましい。
【００９０】
古紙パルプとしては、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、または離解・脱墨・漂白古紙パルプ等を使用することができる。
【００９１】
また、本板紙の坪量は、特に限定されるものではないが、例えば１００〜４００ｇ／ｍ２が好ましく、１４０〜３００ｇ／ｍ２であるとより好ましい。なお、この坪量とはＪＩＳ−Ｐ８１１３に準拠して測定した坪量の値である。坪量が１００ｇ／ｍ２未満であると、本板紙製造時の塗工液の塗工適性が低下したり、製造された板紙の印刷適性が低下するおそれがある。一方、坪量が４００ｇ／ｍ２を超えると、板紙を容器等に加工する際、板紙の厚さが厚すぎるため加工し難くなり好ましくない。
【００９２】
なお、本板紙の抄紙方法については、特に限定されるものではないので、酸性抄紙法、中性抄紙法、アルカリ性抄紙法のいずれであってもよい。また、抄紙機も特に限定されるものではなく、例えば長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機、円網短網コンビネーション抄紙機等、公知の種々の抄紙機を使用することができる。
【００９３】
以上、本板紙について、紙層が表層、裏層、及び中層の３層の紙層から成る場合について説明してきたが、本願発明はこのような板紙に限らず、この他、例えば表層、２層の中層、及び裏層の４層の紙層を有する板紙、さらには中層の層数を増やして５層以上の紙層を有する板紙としても良い。
【実施例】
【００９４】
本願発明に係る多層抄き板紙の効果を確認するため、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料に対する品質を評価する試験を行った。なお、本実施例において、配合、濃度等を示す数値は、固形分又は有効成分の重量基準の数値である。また、本実施例で示すパルプ・薬品等は一例にすぎないので、本願発明はこれらの実施例によって制限を受けるものではなく、適宜選択可能であることはいうまでもない。
【００９５】
本発明に係る１３種類の多層抄き板紙（これを「実施例１」ないし「実施例１３」とする）と、これらの実施例１ないし実施例１３と比較検討するために、４種類の多層抄き板紙（これを「比較例１」ないし「比較例４」とする）を、表１に示すような構成で作成した。
【００９６】
以下に、各試料の製造条件を示す。なお、特に断りのない限り、表層、中層（３層）及び裏層の各層の原料配合、濾水度、薬品添加条件などは同一とする。
【００９７】
［実施例１］
［基紙の製造］
＜１＞表層
針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）３０質量％、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）３０質量％、及び上質古紙パルプ４０質量％を配合した後、離解フリーネスを３８０ｃｃに調整した原料パルプに、硫酸バンド４質量％、サイズ剤（近代化学工業株式会社製Ｒ５０）を０．３質量％添加して表層用の原料スラリーを生成した。なお、「離解フリーネス（ｃｃ）」は、各試料を約３ｃｍ２の大きさに裁断して約２５ｇの重さの試験片とし、この試験片を１リットルの水に２４時間浸漬した後、ＪＩＳ−Ｐ８２２０に準拠して標準離解機で１５分間離解処理し、試験片が完全に離解していることを目視で確認した後、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて測定した濾水度の値である（以下、同様）。
＜２＞中層（１）
ケント古紙パルプ（ＮＢＫＰ）６０質量％と上質古紙パルプ４０質量％とを配合した後、離解フリーネスを３５０ｃｃに調整した原料パルプに、硫酸バンド４質量％、サイズ剤（近代化学工業株式会社製Ｒ５０）を０．３質量％添加して中層（１）用の原料スラリーを生成した。
＜３＞中層（２）、（３）及び裏層
地券古紙パルプ１００質量％を、離解フリーネス２３０ｃｃに調整した原料パルプに、硫酸バンド４質量％、サイズ剤（Ｒ５０）を０．３質量％添加して中層（２）、（３）及び裏層用の原料スラリーを生成した。
【００９８】
これらの原料スラリーを用い、ウルトラフォーマー（小林製作所株式会社製）にて、表層、中層（１）、中層（２）、中層（３）及び裏層の５層の紙層を抄き合わせて、表層の付け量が３０ｇ／ｍ２、中層（１）の付け量が４０ｇ／ｍ２、中層（２）、（３）、及び裏層の付け量が各５０ｇ／ｍ２、板紙全体の坪量が２２０ｇ／ｍ２である基紙を得た。
【００９９】
［塗工液の調整］
平均粒子径が２５μｍの中空無機粒子（巴工業株式会社製、セノライトＭ−７３２Ｃ）と熱発泡性粒子（マツモト油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアＦ−４６）との配合比率を５質量％：９５質量％として、中空無機粒子と熱発泡性粒子との混合物を作成し、この混合物１００重量部に対し、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃であるスチレン・ブタジエン共重合ラテックス（ＳＢＲ）を１２重量部配合した塗工液を作成し、調整した。
【０１００】
［多層抄き板紙の製造］
抄紙機に設置したオンマシンロッドコーターにて基紙の片面に、上述したように調整した塗工液を片面当り固形分換算で５ｇ／ｍ２塗工した後、ドライヤーシリンダーの表面温度が約１００℃のアフタードライヤーにて熱発泡性粒子を膨張させて発泡させ、その後ソフトカレンダーで表面処理を行い、多層抄き板紙（実施例１）を得た。
【０１０１】
［実施例２〜５］
中空無機粒子及び熱発泡性粒子の配合比率を表１に示すとおりに変更したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。
【０１０２】
［実施例６〜９］
バインダの含有量を表１に示すとおりに変更したことを除くその他の点は実施例３と同様にして得た多層抄き板紙。
【０１０３】
［実施例１０〜１３］
塗工液の塗工量を表１に示すとおりに変更したことを除くその他の点は実施例３と同様にして得た多層抄き板紙。
【０１０４】
［比較例１〜２］
塗工液の中空無機粒子及び熱発泡性粒子の配合比率を表１に示すとおりに変更したことを除くその他の点は、実施例３と同様にして得た多層抄き板紙。
【０１０５】
［比較例３］
塗工液中のバインダの含有量を表１に示すとおりに変更したことを除くその他の点は実施例３と同様にして得た多層抄き板紙。
【０１０６】
［比較例４］
基紙の表面に塗工液を塗布しなかったことを除くその他の点は実施例３と同様にして得た多層抄き板紙。
【０１０７】
これらの全実施例及び比較例について、坪量、熱伝導度、及び表面強度を評価する試験を行った結果は、表１に示すとおりであった。なお、この評価試験はＪＩＳ−Ｐ８１１１に準拠して温度２３℃±１℃、湿度５０±２％の環境条件の下で行った。
【０１０８】
表１中の「坪量（ｇ／ｍ２）」とは、各試料全層、すなわち多層抄き板紙の全体の坪量で、ＪＩＳ−Ｐ８１４２に記載の「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した値である。
【０１０９】
また、「熱伝導度（Ｗ／ｍ・Ｋ）」とは、ＪＩＳ−Ａ１４１２に準じ、熱流計法にて測定した値である。
【０１１０】
また「表面強度（Ａ）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１２９に準拠して測定した値に基づき、包装容器に使用する多層抄き板紙として評価した。なお、評価基準は、◎印の「表面強度が１４Ａ以上」、○印の「表面強度が１２Ａ〜１３Ａ」、△印の「表面強度が１０Ａ〜１１Ａ」、×印の「表面強度が１０Ａ未満」の４段階とした。
【０１１１】
【表１】
2008127703.tif 000002
表１に示すように、本発明に係る多層抄き板紙、すなわち実施例１〜実施例１３に係る多層抄き板紙は品質評価に優れる。すなわち、本発明に係る多層抄き板紙は、優れた断熱性、保温性を有し、また表面強度が強く、加工・製函・貼合適性にも優れるので断熱性、保温性を必要とする容器等に加工しても罫線割れが発生しにくく、さらにまた印刷適性にも優れる。