(57)【要約】【課題】  好適な耐酸性と遮光性というふたつの機能を併せ持つ液体容器用原紙を、一元的な製法により提供すること。【解決手段】  この課題は、耐酸性を有する多層抄きの板紙において、その中間層に着色顔料及び白色填料並びに硫酸アルミニウムを配合すること、上記着色顔料の配合量が対絶乾パルプ０．０１〜１％であることおよび上記白色填料の配合量が対絶乾パルプ５〜２５％であることを特徴とする遮光性を有する液体容器用原紙によって解決される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐酸性を有する多層抄きの板紙において、その中間層に着色顔料及び白色填料並びに硫酸アルミニウムを配合すること、上記着色顔料の配合量が対絶乾パルプ０．０１〜１％であることおよび上記白色填料の配合量が対絶乾パルプ５〜２５％であることを特徴とする遮光性を有する液体容器用原紙。
【請求項２】
原料パルプとしてＥＣＦ漂白クラフトパルプ１００％を使用することを特徴とする請求項１に記載の遮光性を有する液体容器用原紙。
【請求項３】
板紙の全層に対して、白色填料を対絶乾パルプ５〜２５％配合することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遮光性を有する液体容器用原紙。
【請求項４】
板紙の全層に対して、硫酸アルミニウムを対絶乾パルプ０．１〜１％配合することを特徴とする請求項１〜３に記載の遮光性を有する液体容器用原紙。
【請求項５】
表面ＩＳＯ白色度が８０％以上かつ透過率が１％未満であることを特徴とする請求項１〜４に記載の液体容器用板紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐酸性と遮光性を有する液体容器用原紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヨーグルト等の耐酸性を有する液体容器用原紙は耐酸カップ原紙と呼ばれ、通常これを基紙として、表裏にポリエチレンなどの合成樹脂をラミネートして内容物の浸透を防止するが、原紙の断面部はこの限りではなく、原紙断面部の浸透を防止する為に耐酸性の薬品処理を施しているのが一般的である。耐酸性の機能を付与した耐酸カップ原紙の製造方法については、特許文献１及び特許文献２がある。
【０００３】
特許文献１においては、中性〜アルカリpH領域で耐酸サイズ剤を添加することにより、原紙断面部からの浸透を防止している。特許文献２においては、同様な薬品を使用して原紙断面部からの浸透を防止するとともに、原紙を単層抄きし原紙自体の層間剥離強度を強めることにより、容器成型適性を向上させている。しかし単層抄きの場合、多層抄きと比べて緻密な紙と成り難く紙断面部からの浸透を防止するには、耐酸サイズ剤の添加を多く添加しなければならないという欠点がある。
【０００４】
一方、光線の影響を受け易い内容物の品質劣化を防止することを目的として、遮光性の機能を付与する遮光紙の製造方法について各種の提案がなされている（例えば特許文献３〜６）。これらの特許のうち、特許文献３において提示されている、遮光を目的としてUKPを使用する方法は、可視光の特定波長に対する十分な遮光効果が得られないこと、使用する着色染料が溶出する恐れがあり食品用途としての難点を指摘されている。
【０００５】
これとは別に、特許文献４において、原紙を３層抄きにして１層目を白インキ層、２層目、３層目をUKPとBKPを配合する方法、特許文献５においては、３層から成る原紙の中層に無機系顔料を練り込み着色した化学繊維を配合する方法、特許文献６においては、３層以上に積層された原紙の中間層に、カーボンブラックとカチオン性アミン含有定着剤を添加する方法について提示されている。これらの方法の中で、白色度を維持する為に白インキを印刷する方法は生産効率が悪いことが指摘されている。
【特許文献１】特許第2842573号公報
【特許文献２】特開2003-155700号公報
【特許文献３】特開昭59-103800号公報
【特許文献４】特開平11-10820号公報
【特許文献５】特開2000-226797号公報
【特許文献６】特開2001-11796号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の如く従来の方法においては、耐酸性と遮光性の機能をそれぞれ単独に追求するものであって、両方の機能を同時に満たすことが可能な一元的な製法ではない。本発明は従来の課題を解決するために鋭意研究の結果創案されたものであり、その目的とするところは、好適な耐酸性と遮光性というふたつの機能を併せ持つ液体容器用原紙を、一元的な製法により提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、耐酸性を有する多層抄きの板紙において、その中間層に着色顔料及び白色填料並びに硫酸アルミニウムを配合すること、上記着色顔料の配合量が対絶乾パルプ０．０１〜１％であることおよび上記白色填料の配合量が対絶乾パルプ５〜２５％であることを特徴とする遮光性を有する液体容器用原紙である。また、本発明には以下の態様も含まれる。即ち、原料パルプとしてECF漂白クラフトパルプ100%を使用することを特徴とする。さらに、本発明は、板紙の全層に白色填料を対絶乾パルプ5〜25%及び硫酸アルミニウムを対絶乾パルプ0.1〜1％配合することをその特徴とし、表面ISO白色度が80%以上かつ透過率が1%未満であることを特徴とする請求項１に記載の液体容器用板紙の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
この様な構成を取ることによって、本発明の液体容器用原紙は、紙の断面部からの浸透を防止する耐酸性と、光による内容物の品質劣化を防止する遮光性の機能を併せ持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の詳細について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定して解釈されるものではない。本発明における耐酸性を有する多層抄き板紙とは、特許文献６において提示されている長網抄紙機の単層抄きによる耐酸性付与方式とは異なり、丸網または長網の多層抄きにより耐酸性を付与する方法である。この方法によれば、紙層断面部がより緻密になるため、原料パルプの叩解度がカナダ標準フリーネス（CSF）500ml以上であっても好適な耐酸性が得られる。
【００１０】
本発明において用いられる着色顔料は黒色顔料や青色顔料に代表される光吸収係数の高い顔料であり、これらの顔料を単独または混合物として用いても良い。黒色顔料の代表例はカーボンブラックを主成分とするものであり、青色顔料の例としては銅フタロシアニンブルーを主成分とするものが例示できる。白色填料としては光散乱係数が高いものが好ましく、無機、有機の各種填料が使用できる。使用できる白色填料としては炭酸カルシウム、クレー、タルク、二酸化チタン、焼成カオリン、水酸化アルミニウム、シリカ等が例示できる。顔料の定着剤としては硫酸アルミニウムまたは他の公知のカチオン性化合物を使用しても良い。本発明は板紙中間層の1層のみに着色顔料を配合し、これを上下層で挟み込むことにより表面への顔料の浸出を防止するとともに、板紙の全層に白色填料を配合することにより、高い不透明度と白色度を付与するものである。一般には、顔料の最大の特徴として、それ自体が耐光、耐酸、耐アルカリなどの堅牢性が優れること、また紙に不透明性を与えると云われている。
【００１１】
中層に配合する着色顔料は、対絶乾パルプ０．０１〜１%の範囲とすることが望ましい。０．０１%未満では、遮光性が不十分となり、１%を超えると表面の白色度低下への影響が生じ、板紙全層への白色填料の添加率が増加してコスト高になる。更に過剰の着色顔料により白水が着色し、板紙全体としての白色度の低下が懸念される。
【００１２】
中層に配合する白色填料は対絶乾パルプ5〜25%の範囲としているが、より好ましくは10〜20%の範囲とすることが望ましい。5%より低いと着色顔料に対する隠蔽効果が弱く、25%を超えた添加では前記のコスト高に加えて、層間剥離強度が低下する懸念がある。白色填料は板紙全層に対絶乾パルプ5〜25%、特に１０〜２０％の範囲とするのが好ましい。理由は、上記と同趣旨である。
【００１３】
中層に配合する硫酸アルミニウムは、対絶乾パルプ0.1〜1%の範囲としているが、より好ましくは0.25〜0.5%の範囲とすることが望ましい。0.1%より低いと層間剥離強度に対する硫酸アルミニウムの効果が弱く、1%を超えた添加ではサイズ性への影響が懸念される。
【００１４】
本発明における耐酸性付与の方法は、紙製品のサイズに広く利用されているアルキルケテンダイマーとポリアミドアミン・エピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を用いた既知の方法によるが、従来の抄紙方法とは異なり、多層に抄き合わせることにより、紙層断面部をより緻密化させ比較的叩解度の高いパルプであって、サイズ剤の添加量も少量で耐酸性が得られるという利点に加えて、中間層に着色顔料を配合することで遮光性も同時に付与できるという点を特徴とする。さらに本発明の硫酸アルミニウムは鋭意研究の結果、前記の耐酸性付与薬品による層間接着強度の低下を防止する効果があることが判明し、これにより多層抄きの利点が得られることを特徴とする。
【００１５】
パルプに添加するその他の抄紙薬品は、必要に応じて紙力増強剤、歩留向上剤、層間接着剤などの一般に公知公用の抄紙薬品が添加される。本発明の層間接着剤は抄き合わせによる各層間の接着強度の向上を目的として、澱粉やポリアクリルアマイドなどを使用する。
【００１６】
本発明で用いられるパルプは、叩解処理により容易に強度が向上する木材繊維、靭皮繊維などからなる天然パルプを主体とするパルプであり、ECF法による無塩素漂白パルプと呼ばれるパルプである。無塩素漂白パルプとは、パルプの漂白に塩素ガスではなく，二酸化塩素（ClO2）を使用した環境配慮型のパルプであり、液体容器用原紙として衛生面で優れた材質と云える。木材パルプの具体例として、針葉樹無塩素漂白クラフトパルプ（N-BKP）、広葉樹無塩素漂白クラフトパルプ（L-BKP）、などがある。パルプのフリーネスは、特に限定されるものではないが、カナダ標準フリーネス（CSF）が350ml〜600mlの範囲のものが使用される。この範囲を超えたものは、紙の剛度と印刷強度が基準外となり易く、好ましくない。
【００１７】
本発明の原紙の製造は、長網、円網、短網など公知公用の抄紙機により抄紙されるが、いずれも3層以上の抄き合わせ板紙である。
【００１８】
本発明の表面ISO白色度80％以上の品質は、液体容器用原紙としての外観適性を満たすものであり、また透過率1％未満の遮光性は内容物の品質の劣化、変質を防止するのに有効である。
【００１９】
従来の方法においては、耐酸性と遮光性の機能をそれぞれ単独に追求するものであって、両方の機能の付与を同時に可能とする単一の製法ではない。即ち、従来の方法においては、長網抄紙機で単層抄きして耐酸性を付与する方法を提示しているが、この抄紙方法は紙断面部からの浸透を防止するために耐酸サイズ剤を多く添加しなければならないという欠点がある。この問題を回避するために、原料パルプの叩解を進める手段が行われるが、必ずしも十分なレベルではない。本発明においては、長網抄紙機好ましくは円網抄紙機で多層抄きすることにより比較的低添加量の耐酸サイズ剤で耐酸性を強固にするものである。
【００２０】
遮光性については、従来の方法において3層以上に積層された原紙の中間層に、カーボンブラックとカチオン性アミン含有定着剤を添加する方法があり、この方法の優れる点はカーボンブラックの比較的強固な定着が可能となり、その結果遮光性が発揮されることにあるが、白色度の維持が困難になるという欠点がある。
【００２１】
本発明の特徴となる3層以上の全層に対して白色填料を対絶乾パルプ5〜25％配合することにより、着色顔料による白色度の低下を防止し表面ISO白色度80％以上の原紙が得られる。
実施例：
次に、実施例および比較例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。なお、例中の部及び％は特に断らない限りそれぞれ重量部および重量％を示す。
【００２２】
本発明の耐酸性の程度を測る尺度は小口吸水度と呼び、以下の測定方法による。原紙の表裏両面に厚さ85μmのポリプロピレン粘着フィルムを貼り、5cm×12.5cmの試験片になるように切断する。この試験片を20％の乳酸水溶液（23℃、pH2〜3）に1時間浸漬した前後の原紙の重量を測定し、その増加率を算出する。小口吸水度は次式より算出する。
小口吸水度（ｇ／1000ｃｍ2）＝（浸漬後の試験片重量−浸漬前の試験片重量）×1000／試験片の断面部総面積、
※小口吸水度の目標値：0.35以下。
【００２３】
本発明の遮光性については島津製分光光度計（型式：ＵＶ−２４０、全波長領域190nm〜900nm）による透過率（％）及び、日本電色製濁度計（型式：ＣＯＨ−３００Ａ、C2光源）による濁度（％）を測定しこれを指標とした。ISO白色度（％）は、日本電色製ISO白色度計（型式：ＰＦ−１０、C2光源）により測定した。
【００２４】
本発明の層間剥離強度については、J.TAPPI No.19-77に規定する板紙の
層間剥離強さ試験法によって測定した。
【実施例１】
【００２５】
針葉樹無塩素漂白クラフトパルプ（NBKP）20部、広葉樹無塩素漂白クラフトパルプ（LBKP）80部の割合で混合したパルプスラリーをレファィナ-でフリーネス（カナダ標準フリーネス：CSF）530mlに叩解した後、耐酸サイズ剤（商品名：AS-264、星光PMC（株）社製）を対絶乾パルプ0.18％、湿潤紙力剤（商品名：WS-552、星光PMC（株）社製）を対絶乾パルプ0.2％、紙力剤（商品名：DS-461、星光PMC（株）社製）を対絶乾パルプ0.5％、軽質炭酸カルシウム（商品名：TP-121、奥多摩工業（株）社製）を対絶乾パルプ15％、硫酸アルミニウムを対絶乾パルプ0.3％添加した。この原料の内、中間層の原料に顔料（商品名：サンダイNPブラック7901、山陽色素（株）社製）を対絶乾パルプ0.5％添加した後、円網抄紙機にて3層抄き抄紙を実施した。次いでオンマシンのサイズプレスコーターにより澱粉を両面塗布量2.5g/m2となるように塗工して、坪量290g/m2の液体容器用原紙を得た。評価した結果を表１に示す。  
【実施例２】
【００２６】
実施例１において、耐酸サイズ剤（商品名：AS-264、星光PMC（株）社製）を対絶乾パルプ0.25％、湿潤紙力剤（商品名：WS-552、星光PMC（株）社製）を対絶乾パルプ0.25％添加とした以外は実施例１と同様にして液体容器用原紙を得た。評価した結果を表１に示す。
【実施例３】
【００２７】
実施例１において、軽質炭酸カルシウム（商品名：TP-121、奥多摩工業（株）社製）を対絶乾パルプ10％、中間層の原料に顔料（商品名：サンダイNPブラック7901、山陽色素（株）社製）を対絶乾パルプ0.3％添加とした以外は実施例１と同様にして液体容器用原紙を得た。評価した結果を表１に示す。
【実施例４】
【００２８】
実施例１において、中間層の原料に顔料（商品名：サンダイNPブラック7901、山陽色素（株）社製）を対絶乾パルプ0.05％添加とした以外は実施例１と同様にして液体容器用原紙を得た。評価した結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１：
実施例１において、中間層の原料に顔料（商品名：サンダイNPブラック7901、山陽色素（株）社製）を対絶乾パルプ1.5％添加とした以外は実施例１と同様にして液体容器用原紙を得た。評価した結果を表１に示す。
【００３０】
比較例２：
実施例１において、軽質炭酸カルシウム（商品名：TP-121、奥多摩工業（株）社製）を対絶乾パルプ2％添加とした以外は実施例１と同様にして液体容器用原紙を得た。評価した結果を表１に示す。
【００３１】
比較例３：
実施例１において、硫酸アルミニウムを無添加とした以外は実施例１と同様にして液体容器用原紙を得た。評価した結果を表１に示す。
【００３２】
実施例および比較例の測定結果は、表１の通りとなった。
【表１】
2005256234.tif 000002
【００３３】
実施例１〜４を見ると明らかな通り、原料パルプとして無塩素漂白クラフトパルプ100%を使用し、少なくとも3層以上の耐酸性を有する板紙中間層の1層に着色顔料を1%未満配合し、全層に対して白色填料を5〜25%配合し、かつ硫酸バンドを0.1〜1%配合することにより、表面ISO白色度が80%以上かつ透過率が1%未満である、遮光性を有する液体容器用原紙を得ることができる。
【００３４】
一方、比較例１および２を見ると明らかな通り、耐酸性を有する板紙中間層の1層に着色顔料を0.０1〜1%の範囲を超えて配合したり（比較例１）、耐酸性を有する板紙の全層に白色填料を5〜25%の範囲を超えて配合すると（比較例２）、透過率が上がって遮光性が不十分となったり、表面の白色度が低下し液体容器用原紙として好ましくない。
【００３５】
比較例３では、耐酸性を有する板紙の全層に硫酸アルミニウムを0.1〜1%の範囲を超えて配合すると、層間接着強度が低下し、容器の成型適性が不十分となり、好ましくない。
【００３６】
表１から明らかなように、本発明に係わる実施例で得られた液体容器用原紙は、紙の断面部からの浸透を防止する耐酸性と、光による内容物の品質劣化を防止する遮光性の機能を併せ持つものであった。
【００３７】
また本発明の液体容器用原紙の製造方法によれば、無塩素漂白クラフトパルプを原料パルプに使用する液体容器用原紙として衛生面の優れた材質であり、従来の抄紙方法と異なる多層の抄き合わせにより、紙層断面部をより緻密化させ比較的叩解度の高いパルプであって、サイズ剤の添加量も少量で耐酸性が得られるという利点に加えて、中間層に着色顔料を配合することで遮光性も同時に付与することが可能となる。また本発明の液体容器用原紙の製造方法によれば、硫酸アルミニウムを各層に添加することにより、耐酸性付与薬品による層間剥離強度の低下を防止することが可能となる。さらに本発明の液体容器用原紙の製造方法によれば、3層以上の全層に対して白色填料を配合することにより、着色顔料による白色度の低下を防止し表面ISO白色度80％以上の液体容器用原紙が得られる。