JP2025083378A - Laminated paper and paper container for liquids employing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラミネート紙およびこれを用いた液体用紙容器に関する。 The present invention relates to laminated paper and liquid paper containers using the same.
紙基材にラミネート加工を施し耐水性を付与したラミネート紙を用いて、牛乳パックに代表される液体用紙容器を製造することは広く一般に行われている。耐衝撃性は多くの容器にとって重要であるが、中身が液体である液体用紙容器においては中身の漏れによる被害が特に大きい。液体用紙容器の多くは、一枚のラミネート紙を折り曲げ、貼り合わせて成形されるため、辺や角の部分に折割れが発生しやすく、この折割れからの中身の漏れが問題となる。 It is common to manufacture paper containers for liquids, such as milk cartons, using laminated paper, which is made by laminating a paper base material to give it water resistance. Impact resistance is important for many containers, but for paper containers for liquids, the damage caused by leakage of the contents is particularly great. Most paper containers for liquids are formed by folding and gluing a single sheet of laminated paper, which means that fold cracks are likely to occur on the sides and corners, and leakage of the contents from these fold cracks can be a problem.
このような液体用紙容器液体の漏れを抑制する技術が各種開発されている。例えば、特許文献1には、内層と該内層の両面に設けられた外層の3層の紙層からなり、外層:内層:外層の重量比が1:2:1~1:3:1であり、内部結合強さが外層は0.20~0.36N・m、内層は0.05~0.28N・mであることを特徴とする液体容器用原紙が開示されている。 Various technologies have been developed to prevent leakage of liquid from such paper containers. For example, Patent Document 1 discloses a base paper for liquid containers that is made up of three paper layers, an inner layer and an outer layer provided on both sides of the inner layer, with a weight ratio of outer layer:inner layer:outer layer of 1:2:1 to 1:3:1, and an internal bond strength of 0.20 to 0.36 N.m for the outer layer and 0.05 to 0.28 N.m for the inner layer.
しかしながら、特許文献1に開示された液体容器用原紙は、紙基材の各層の重量比と内部結合強さの規定によって、成形時の折割れに対処しているだけである。例えば液体用紙容器を実際に運用する際、輸送時に落下した場合は、角の一点で落下の衝撃を受けとめることになりやすい。ただでさえ折割れが生じやすい角に、強い衝撃が加わることにより、落下時には当該角が割れてしまう事故が多発する。しかしながら、特許文献1の発明はこのような落下等の衝撃による割れを考慮しておらず、落下試験等も行っていない。 However, the base paper for liquid containers disclosed in Patent Document 1 only addresses cracks caused by folding during molding by specifying the weight ratio of each layer of the paper base material and the internal bond strength. For example, when a paper container for liquids is actually used, if it is dropped during transportation, the impact of the drop is likely to be received at a single corner. Corners are already prone to cracks, so when a strong impact is applied, there are many accidents in which the corner breaks when dropped. However, the invention in Patent Document 1 does not take into account cracks caused by impacts such as dropping, and no drop tests are conducted.
また、牛乳パックのような液体用紙容器は、一般に無地ではなく、出所を表示したり、購買意欲の向上等を図ったりするために、図案等が付されることが多いが、特許文献1に記載の液体容器用原紙は、印刷適性が不十分だと考えられる。 In addition, paper containers for liquids, such as milk cartons, are generally not blank, but often have designs or the like to indicate the source or to increase purchasing interest, but the base paper for liquid containers described in Patent Document 1 is considered to have insufficient printability.
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、優れた印刷適性を有し、かつ、輸送において想定される落下等の衝撃によっても損壊し難い液体用紙容器の成形が可能なラミネート紙、およびこれを用いた液体用紙容器を提供することである。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances. In other words, the object of the present invention is to provide a laminated paper capable of forming a paper container for liquid that has excellent printability and is resistant to damage even when subjected to shocks such as dropping that may occur during transportation, and a paper container for liquid that uses the same.
本発明者らは、ラミネート紙のJIS P 8126:2015で規定するリングクラッシュ(RC)圧縮強度と層間強度の値が所定の範囲内であり、かつ、RC圧縮強度/層間強度の値が所定の範囲内にあるときに、落下等による衝撃を液体用紙容器内で分散させ、液体用紙容器の損壊を抑止できることを見出した。また、このようなラミネート紙は印刷適性に優れることも見出した。 The inventors have found that when the ring crush (RC) compressive strength and interlayer strength values of laminated paper specified in JIS P 8126:2015 are within a specified range, and the RC compressive strength/interlayer strength value is also within a specified range, the impact of a fall or the like can be dispersed within the liquid paper container, preventing damage to the liquid paper container. They have also found that such laminated paper has excellent printability.
本発明はこのような知見を基に完成するに至ったものである。すなわち、本発明は、以下のような構成を有している。
以降、紙基材の抄紙において紙層が形成される過程でパルプスラリーが流出する方向(縦方向)を、以降、MD方向とも称する。また、MD方向に直行する方向(横方向)をCD方向とも称する。
The present invention has been completed based on these findings. That is, the present invention has the following configuration.
Hereinafter, the direction in which the pulp slurry flows out during the formation of a paper layer in papermaking of a paper base material (longitudinal direction) is also referred to as the MD direction, and the direction perpendicular to the MD direction (transverse direction) is also referred to as the CD direction.
(1)紙基材と、当該紙基材の少なくとも一方の面上に積層された熱可塑性樹脂層とを有するラミネート紙であって、前記紙基材は、セルロースパルプを主成分とするパルプ層を3層以上有する多層構造を備え、JIS P 8126:2005の規定するリングクラッシュ法で測定したCD方向のリングクラッシュ圧縮強度Rが3.0~6.0kN/mであり、層間強度Iが100~250J/m2であり、R/Iが0.020~0.060kN/Jである、ラミネート紙。 (1) A laminated paper having a paper base material and a thermoplastic resin layer laminated on at least one surface of the paper base material, the paper base material having a multilayer structure with three or more pulp layers whose main component is cellulose pulp, the laminated paper having a ring crush compressive strength R in the CD direction of 3.0 to 6.0 kN/m, an interlaminar strength I of 100 to 250 J/ m2 , and an R/I of 0.020 to 0.060 kN/J, as measured by the ring crush method specified in JIS P 8126:2005.
(2)CD方向の曲げ強度Bが300~500gfであり、R/Bが0.0100~0.0150kN/m・gfである、前記(1)に記載のラミネート紙。 (2) The laminated paper described in (1) above, in which the bending strength B in the CD direction is 300 to 500 gf and R/B is 0.0100 to 0.0150 kN/m·gf.
(3)前記セルロースパルプに占める広葉樹晒クラフトパルプの含有率が50~100質量%であり、針葉樹晒クラフトパルプの含有率が0~50質量%である、前記(1)または(2)に記載のラミネート紙。 (3) The laminated paper according to (1) or (2), in which the content of hardwood bleached kraft pulp in the cellulose pulp is 50 to 100% by mass, and the content of softwood bleached kraft pulp is 0 to 50% by mass.
(4)Z軸強度(kPa)をZとした場合に、Z/Iが1.8~4.5kPa・m2/Jである、前記(1)~(3)のいずれかに記載のラミネート紙。 (4) The laminated paper according to any one of (1) to (3) above, wherein Z/I is 1.8 to 4.5 kPa·m 2 /J, where Z is the Z-axis strength (kPa).
(5)前記(1)~(4)のいずれかに記載のラミネート紙を用いた液体用紙容器。 (5) A liquid paper container using the laminated paper described in any one of (1) to (4).
本実施形態のラミネート紙は、紙基材と、当該紙基材の少なくとも一方の面上に積層された熱可塑性樹脂層とを有し、紙基材は、セルロースパルプを主成分とするパルプ層を3層以上有する多層構造を備え、JIS P 8126:2005の規定するリングクラッシュ法で測定したCD方向のリングクラッシュ圧縮強度Rが3.0~6.0kN/mであり、層間強度Iが100~250J/m2であり、R/Iが0.020~0.060kN/Jである。本実施形態のラミネート紙は、優れた印刷適性を有し、かつ、当該ラミネート紙を用いた液体用紙容器は、輸送において想定される落下等の衝撃によっても損壊し難い。本発明の実施形態について以下説明する。但し、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 The laminated paper of this embodiment has a paper base material and a thermoplastic resin layer laminated on at least one surface of the paper base material, and the paper base material has a multilayer structure having three or more pulp layers mainly composed of cellulose pulp, and has a ring crush compressive strength R in the CD direction measured by the ring crush method specified in JIS P 8126:2005 of 3.0 to 6.0 kN/m, an interlaminar strength I of 100 to 250 J/ m2 , and an R/I of 0.020 to 0.060 kN/J. The laminated paper of this embodiment has excellent printability, and a liquid paper container using the laminated paper is unlikely to be damaged even by impact such as dropping that is expected during transportation. An embodiment of the present invention will be described below. However, the embodiment of the present invention is not limited to the following embodiment. In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range including the numerical values written before and after "to" as the lower and upper limits.
[紙基材]
紙基材としては、紙層(パルプ層)を3層以上有する多層構造の紙(多層紙)を用いる。パルプ層の層数は通常、3層以上であることが好ましく、4層以上であることがより好ましく、5層以上であることがさらに好ましい。またパルプ層の層数は7層以下が好ましく、6層以下がより好ましい。各パルプ層の坪量は特に制限されないが20~300g/m2が好ましく、30~200g/m2がより好ましく、40~100g/m2がさらにより好ましく、各層同士で坪量が同一であっても、異なっていてもよい。多層紙に含まれるパルプ層の坪量が20g/m2以上であると、層間のパルプ繊維が十分に絡み合うことで層間の接着が強まり、層間剥離を抑制することができる。また、多層紙に含まれるパルプ層の坪量が300g/m2以下であると、抄紙時のろ水性が向上するため、均一な紙層を形成することができ、紙基材の平滑性を向上させることができる。外層(表層および裏層)の坪量は、特に限定されないが、それぞれ、好ましくは60~100g/m2である。中層の1層あたりの坪量も、特に限定されないが、好ましくは40~70g/m2である。中層の合計坪量も、特に限定されないが、好ましくは120~200g/m2である。多層紙の層間には、層間接着を強化するために、澱粉や紙力増強剤などを含有させてもよい。層間接着剤として澱粉を用いる場合、その塗布量は、各層間あたり、1.0~3.0g/m2であることが好ましい。
[Paper base material]
As the paper base material, a multi-layered paper (multi-layered paper) having three or more paper layers (pulp layers) is used. The number of pulp layers is usually preferably three or more, more preferably four or more, and even more preferably five or more. The number of pulp layers is preferably seven or less, and more preferably six or less. The basis weight of each pulp layer is not particularly limited, but is preferably 20 to 300 g/m 2 , more preferably 30 to 200 g/m 2 , and even more preferably 40 to 100 g/m 2 , and each layer may have the same or different basis weight. When the basis weight of the pulp layer contained in the multi-layered paper is 20 g/m 2 or more, the pulp fibers between the layers are sufficiently entangled, thereby strengthening the adhesion between the layers and suppressing delamination. When the basis weight of the pulp layer contained in the multi-layered paper is 300 g/m 2 or less, the drainage during papermaking is improved, so that a uniform paper layer can be formed and the smoothness of the paper base material can be improved. The basis weight of the outer layers (front and back layers) is not particularly limited, but is preferably 60 to 100 g/ m2 each. The basis weight per layer of the middle layers is also not particularly limited, but is preferably 40 to 70 g/ m2 . The total basis weight of the middle layers is also not particularly limited, but is preferably 120 to 200 g/ m2 . Starch, paper strength agents, etc. may be contained between the layers of the multi-layer paper to strengthen the interlayer adhesion. When starch is used as the interlayer adhesive, the application amount is preferably 1.0 to 3.0 g/ m2 between each layer.
(パルプ)
紙基材はセルロースパルプ(以下、パルプとも言う)を主成分とする。ここで主成分とは、紙基材を構成する成分のうち50質量%以上を占める成分をいう。セルロースパルプとしては、木材パルプ、非木材パルプ等を挙げることができる。木材パルプとしては例えば、針葉樹材の晒クラフトパルプ(NBKP)、針葉樹クラフトパルプ(NKP)、広葉樹材の晒クラフトパルプ(LBKP)、広葉樹クラフトパルプ(LKP)等の木材系パルプ、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)、酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ等が挙げられる。また、木材パルプとしては、セミケミカルパルプ(SCP)、ケミグラウンドウッドパルプ(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)等の機械パルプが挙げられる。非木材パルプとしては、麻やバガス、綿等が挙げられる。これらのパルプは、1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。紙基材を構成するパルプとしては、品質やコストの面から、LKPであるアカシア材やユーカリ材等の木材系パルプが適している。なお原料パルプはバージンパルプに限定されない。
(pulp)
The paper base material is mainly composed of cellulose pulp (hereinafter also referred to as pulp). Here, the main component refers to a component that occupies 50% by mass or more of the components that constitute the paper base material. Examples of cellulose pulp include wood pulp and non-wood pulp. Examples of wood pulp include wood-based pulps such as bleached kraft pulp (NBKP) of softwood, softwood kraft pulp (NKP), bleached kraft pulp (LBKP) of hardwood, and hardwood kraft pulp (LKP), and chemical pulps such as sulfite pulp (SP), dissolving pulp (DP), soda pulp (AP), unbleached kraft pulp (UKP), and oxygen bleached kraft pulp (OKP). Examples of wood pulp include semi-chemical pulps such as semi-chemical pulp (SCP) and chemi-ground wood pulp (CGP), ground wood pulp (GP), and mechanical pulps such as thermomechanical pulp (TMP, BCTMP). Examples of non-wood pulp include hemp, bagasse, cotton, etc. These pulps can be used alone or in combination of two or more. As the pulp constituting the paper base material, wood-based pulps such as LKP acacia wood and eucalyptus wood are suitable in terms of quality and cost. The raw material pulp is not limited to virgin pulp.
本発明者らは、輸送において想定される落下等の衝撃によっても損壊し難い液体用紙容器の成形が可能なラミネート紙を実現すべく検討を重ねた。その結果、ラミネート紙の紙基材を固く頑強にするのではなく、柔軟性を持たせれば、衝撃を液体用紙容器全体に分散させることにより、割れが防止可能であることを見出した。 The inventors conducted extensive research to develop a laminated paper that can be used to form a paper container for liquids that is resistant to damage even when subjected to shocks such as dropping that may occur during transportation. As a result, they discovered that by making the paper base material of the laminated paper flexible rather than hard and sturdy, it is possible to prevent cracking by dispersing the shock throughout the entire paper container for liquids.
紙基材の柔軟性を調整する方法は複数あるが、例えばパルプの配合比によっても調整することができる。紙基材に柔軟性を付与するパルプとしては、LBKPが適しており、具体的にはアカシア材やユーカリ材等の木材系パルプが該当する。LBKPを多く配合することにより、紙基材に適度な柔軟性を与えることができる。 There are several ways to adjust the flexibility of the paper base material, but it can also be adjusted by the blending ratio of pulp, for example. LBKP is suitable as a pulp that gives flexibility to the paper base material, specifically wood-based pulp such as acacia or eucalyptus. By blending a large amount of LBKP, it is possible to give the paper base material the appropriate flexibility.
上記柔軟性の指標となるパラメータについては後述する。 The parameters that indicate this flexibility will be discussed later.
紙基材にLBKPを多く含有させることによる更なる効果として、紙基材の地合いの向上による、表面の平滑性の向上が挙げられる。平滑性の高い紙基材は、後述する熱可塑性樹脂層の密着性をより高めることができるため、ラミネート紙の封かん性を向上させることができ、その結果、耐衝撃性を更に向上させることができる。また、紙基材の平滑性が高いと紙基材表面への印刷適性を向上させられるほか、紙基材表面に熱可塑性樹脂層を密着させた場合でも、熱可塑性樹脂層の平滑性が高くなるため、熱可塑性樹脂層表面への印刷適性も向上させることができる。 An additional effect of having a paper base material contain a large amount of LBKP is the improvement of the surface smoothness due to the improved texture of the paper base material. A paper base material with high smoothness can further increase the adhesion of the thermoplastic resin layer described below, thereby improving the sealability of the laminated paper, and as a result, the impact resistance can be further improved. In addition, a paper base material with high smoothness can improve the printability of the paper base surface, and even if a thermoplastic resin layer is adhered to the paper base surface, the smoothness of the thermoplastic resin layer is increased, so the printability of the thermoplastic resin layer surface can also be improved.
一方、紙基材に強度を付与するパルプとしては、NBKPが適しており、具体的には、ダグラスファー材、ラジアータパイン材、スギ材等の木材系パルプが該当する。 On the other hand, NBKP is suitable as a pulp that gives strength to the paper base material, and specifically, wood-based pulps such as Douglas fir, radiata pine, and cedar are suitable.
紙基材のパルプに占めるLBKPの含有率は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下である。紙基材のパルプに占めるLBKPの含有率が上記範囲内であると、本発明の効果が一層向上する。また、紙基材のパルプに占めるNBKPの含有率は、好ましくは0質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。紙基材のパルプに占めるNBKPの含有率が上記範囲内であると、本発明の効果が一層向上する。なお、抄紙時の紙基材のパルプに占める各パルプの含有率は、再離解しても変化しない。 The LBKP content in the pulp of the paper base material is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, and preferably 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less. When the LBKP content in the pulp of the paper base material is within the above range, the effect of the present invention is further improved. In addition, the NBKP content in the pulp of the paper base material is preferably 0% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less. When the NBKP content in the pulp of the paper base material is within the above range, the effect of the present invention is further improved. Note that the content of each pulp in the pulp of the paper base material at the time of papermaking does not change even if it is re-disintegrated.
紙基材の外層(表層および裏層)を構成するパルプに占めるLBKPの含有率は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下である。また、紙基材の外層(表層および裏層)を構成するパルプに占めるNBKPの含有率は、好ましくは0質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。紙基材の外層(表層および裏層)を構成するパルプに占める各パルプの含有率が上記範囲内であると、本発明の効果が一層向上する。 The LBKP content in the pulp constituting the outer layer (surface layer and back layer) of the paper base material is preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, and preferably 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less. The NBKP content in the pulp constituting the outer layer (surface layer and back layer) of the paper base material is preferably 0% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less. When the content of each pulp in the pulp constituting the outer layer (surface layer and back layer) of the paper base material is within the above range, the effect of the present invention is further improved.
紙基材を抄紙する際には、各種内添助剤を必要に応じて適宜選択して使用することが可能である。内添助剤の例としては、サイズ剤、歩留まり向上剤、ろ水度向上剤、嵩高剤、紙力向上剤、カチオン化澱粉等の各種澱粉類、硫酸バンド、着色染料、着色顔料、pH調整剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等が挙げられる。
さらに、紙基材を抄紙する際には填料を配合しても良い。填料は製紙分野で一般に使用されている填料が使用可能であり、特に限定されない。
When making a paper base material, various internal additives can be appropriately selected and used as necessary. Examples of internal additives include sizing agents, retention improvers, freeness improvers, bulking agents, paper strength improvers, various starches such as cationic starch, aluminum sulfate, coloring dyes, coloring pigments, pH adjusters, pitch control agents, slime control agents, etc.
Furthermore, a filler may be blended when the paper base material is made. The filler may be any filler commonly used in the papermaking field, and is not particularly limited.
紙基材の合計坪量は、特に限定されるものではないが、150~500g/m2とすることが好ましく、200~400g/m2とすることがより好ましく、250~350g/m2とすることがさらに好ましい。紙基材の合計坪量を上記下限値以上とすることにより、紙容器に成形した際に剛性を高めることができる。また、紙基材の合計坪量を上記上限値以下とすることにより、薬品や原料の使用量を適正な範囲とすることが可能となり、その結果製造コストを抑制することができる。 The total basis weight of the paper base material is not particularly limited, but is preferably 150 to 500 g/m 2 , more preferably 200 to 400 g/m 2 , and even more preferably 250 to 350 g/m 2. By making the total basis weight of the paper base material equal to or greater than the above lower limit, the rigidity can be increased when the paper base material is molded into a paper container. In addition, by making the total basis weight of the paper base material equal to or less than the above upper limit, it is possible to keep the amount of chemicals and raw materials used within an appropriate range, thereby reducing manufacturing costs.
(抄紙)
パルプ層を多数積層した構成の多層紙は、板紙等の製造技術を用いて製造可能であり、一般的に、円網抄合わせ抄紙機、長網抄合わせ抄紙機等を使用して製造することができる。抄紙時のpHは酸性領域(酸性抄紙)、弱酸性領域(弱酸性抄紙)、中性領域(中性抄紙)、アルカリ性領域(アルカリ性抄紙)等があるが、いずれであってもよい。
(Papermaking)
Multilayer paper having a structure in which many pulp layers are laminated can be manufactured using manufacturing techniques for paperboard, etc., and can generally be manufactured using a cylinder-cylinder combined papermaking machine, a Fourdrinier combined papermaking machine, etc. The pH during papermaking may be in the acidic range (acidic papermaking), weakly acidic range (weakly acidic papermaking), neutral range (neutral papermaking), alkaline range (alkaline papermaking), etc., and any of these may be used.
抄紙条件は特に限定されないが、パルプの流出速度は100~400m/分が好ましく、150~350m/分がより好ましい。流出速度とワイヤーの走行速度の比(ジェットワイヤー比)は0.850~1.150が好ましく0.900~1.100がより好ましい。流出速度とワイヤーの走行速度の比(ジェットワイヤー比)を上記範囲内とすることにより、MD方向とCD方向のテーバー剛度をコントロールしやすくなり、例えば、MD方向のテーバー剛度をM、CD方向のテーバー剛度をCとした場合、M/Cの値を2.5~2.8の範囲にコントロールしやすくなる。これにより、成形性に優れた液体用紙容器が得られやくなる。 The papermaking conditions are not particularly limited, but the pulp outflow speed is preferably 100 to 400 m/min, and more preferably 150 to 350 m/min. The ratio of the outflow speed to the running speed of the wire (jet wire ratio) is preferably 0.850 to 1.150, and more preferably 0.900 to 1.100. By setting the ratio of the outflow speed to the running speed of the wire (jet wire ratio) within the above range, it becomes easier to control the Taber stiffness in the MD and CD directions. For example, when the Taber stiffness in the MD direction is M and the Taber stiffness in the CD direction is C, it becomes easier to control the M/C value to a range of 2.5 to 2.8. This makes it easier to obtain a liquid paper container with excellent moldability.
[ラミネート紙]
ラミネート紙は、紙基材の少なくとも一方の面上に熱可塑性樹脂層を有する。例えば、紙基材の少なくとも一方の面上に熱可塑性樹脂をラミネートし、熱可塑性樹脂層を形成することにより、ラミネート紙を製造してもよい。
[Laminated paper]
The laminated paper has a thermoplastic resin layer on at least one surface of a paper substrate. For example, the laminated paper may be produced by laminating a thermoplastic resin on at least one surface of a paper substrate to form a thermoplastic resin layer.
(熱可塑性樹脂層)
熱可塑性樹脂は、用途に応じて、結晶性樹脂と非結晶性樹脂のいずれの熱可塑性樹脂も使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン(LDPE、HDPE、LLDPE等)、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネート(PBS)等の生分解性樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)樹脂、アクリル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂等が挙げられる。
(Thermoplastic resin layer)
The thermoplastic resin may be either a crystalline resin or a non-crystalline resin depending on the application. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins such as polyethylene (LDPE, HDPE, LLDPE, etc.), polypropylene, and polymethylpentene, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT), polyamide resins, biodegradable resins such as polylactic acid and polybutylene succinate (PBS), polystyrene resins, polyvinyl chloride resins, acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resins, acrylic resins, and modified polyphenylene ether (PPE) resins.
熱可塑性樹脂層は、単一の樹脂で構成される単層であってもよいし、複数の樹脂を混合して構成される単層であってもよいし、同種や異種の樹脂からなる複数の層から形成されるものであってもよい。熱可塑性樹脂層の厚さは、特に限定されないが、通常は、10~50μm程度の厚さである。なお、熱可塑性樹脂層が紙基材の両面に設けられる場合、各熱可塑性樹脂層の厚さが上記範囲内であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂層の塗布量は、特に限定されないが、通常は、10~50g/m2である。なお、熱可塑性樹脂層が紙基材の両面に設けられる場合、各熱可塑性樹脂層の塗布量が上記範囲内であることが好ましい。 The thermoplastic resin layer may be a single layer made of a single resin, a single layer made of a mixture of multiple resins, or a layer made of multiple layers of the same or different resins. The thickness of the thermoplastic resin layer is not particularly limited, but is usually about 10 to 50 μm. When the thermoplastic resin layer is provided on both sides of the paper base material, it is preferable that the thickness of each thermoplastic resin layer is within the above range. The coating amount of the thermoplastic resin layer is not particularly limited, but is usually 10 to 50 g/m 2. When the thermoplastic resin layer is provided on both sides of the paper base material, it is preferable that the coating amount of each thermoplastic resin layer is within the above range.
熱可塑性樹脂層を紙基材上にラミネートする方法としては、押出ラミネート法、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、熱ラミネート法等の各種公知の方法を適宜使用することができる。熱可塑性樹脂層が単層の場合は、押出ラミネート法が好ましい。 As a method for laminating the thermoplastic resin layer onto the paper substrate, various known methods such as extrusion lamination, dry lamination, wet lamination, and thermal lamination can be appropriately used. When the thermoplastic resin layer is a single layer, the extrusion lamination method is preferred.
ラミネート時には、必要に応じて、熱可塑性樹脂層に対してコロナ処理や酸化処理を施してもよい。これらの処理を行うことによって、熱可塑性樹脂層の表面に極性基が生成し、接着性を向上させることができる。 During lamination, if necessary, the thermoplastic resin layer may be subjected to a corona treatment or oxidation treatment. By carrying out these treatments, polar groups are generated on the surface of the thermoplastic resin layer, improving adhesion.
(坪量・厚さ・密度)
紙基材と熱可塑性樹脂層とを有するラミネート紙は、坪量が150~550g/m2であることが好ましく、200~500g/m2であることがより好ましく、250~450g/m2であることがさらに好ましい。ラミネート紙は、厚さが200~750μmであることが好ましく、250~600μmであることがより好ましく、300~500μmであることがさらに好ましく、400~500μmであることが特に好ましい。また、ラミネート紙は、密度が0.60~1.20g/cm3であることが好ましく、0.70~0.90g/cm3であることがより好ましい。
(grammage, thickness, density)
The laminated paper having a paper base material and a thermoplastic resin layer preferably has a basis weight of 150 to 550 g/m 2 , more preferably 200 to 500 g/m 2 , and even more preferably 250 to 450 g/m 2. The laminated paper preferably has a thickness of 200 to 750 μm, more preferably 250 to 600 μm, even more preferably 300 to 500 μm, and particularly preferably 400 to 500 μm. The laminated paper also preferably has a density of 0.60 to 1.20 g/cm 3 , and even more preferably 0.70 to 0.90 g/cm 3 .
ラミネート紙の層構成としては、上記のように、紙基材と熱可塑性樹脂層とからなる2層構成または3層構成のラミネート紙が基本であるが、それ以外に、用途に応じて、種々の多様な層構成を形成することができる。 As mentioned above, the basic layer structure of laminated paper is a two-layer or three-layer structure consisting of a paper base material and a thermoplastic resin layer, but a variety of other layer structures can be formed depending on the application.
例えば、紙基材の少なくとも一方の面上に、水溶性高分子の層や、顔料及び接着剤を主成分とする塗工層を設けてもよい。これらの層は単独、または2種以上を組み合わせて使用することができる。水溶性高分子層や塗工層を設けることによって、直鎖脂肪酸や直鎖アルコールのブリーディングの程度を調整することが可能となる。 For example, a water-soluble polymer layer or a coating layer mainly composed of a pigment and an adhesive may be provided on at least one surface of the paper base material. These layers may be used alone or in combination of two or more. By providing a water-soluble polymer layer or a coating layer, it is possible to adjust the degree of bleeding of the straight-chain fatty acid or straight-chain alcohol.
水溶性高分子としては、造膜性を有する水溶性高分子であれば特に限定されないが、加工適性の観点から、ポリビニルアルコール(PVA)、澱粉類、ポリアクリルアミド類が好ましい。 The water-soluble polymer is not particularly limited as long as it has film-forming properties, but from the viewpoint of processability, polyvinyl alcohol (PVA), starches, and polyacrylamides are preferred.
塗工層に用いることのできる顔料としては、例えば、各種カオリン、タルク、若しくは重質炭酸カルシウムなどの精製した天然鉱物顔料、軽質炭酸カルシウム、若しくは炭酸カルシウムと他の親水性有機化合物との複合合成顔料、サチンホワイト、リトポン、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、焼成カオリン、中空有機顔料、密実有機顔料、プラスチックピグメント、バインダーピグメント、プラスチックビーズ、又はマイクロカプセル等を使用できるが、これらに限定されるものではない。 Examples of pigments that can be used in the coating layer include, but are not limited to, various kaolins, talc, refined natural mineral pigments such as heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, composite synthetic pigments of calcium carbonate and other hydrophilic organic compounds, satin white, lithopone, titanium dioxide, silica, alumina, aluminum hydroxide, zinc oxide, magnesium carbonate, calcined kaolin, hollow organic pigments, solid organic pigments, plastic pigments, binder pigments, plastic beads, and microcapsules.
水溶性高分子層や、塗工層の形成方法については特に制限されず、ブレードコーター、ロッドコーター等を用いることができる。また、熱可塑性樹脂層以外の層として、アルミニウム箔(Al箔)等の金属膜層等を設けることができる。さらに紙基材と熱可塑性樹脂層を有するラミネート紙上にさらに異種の熱可塑性樹脂層を設けたり、熱可塑性樹脂層以外の層を設けたりすることもできる。 There are no particular limitations on the method for forming the water-soluble polymer layer or coating layer, and a blade coater, rod coater, or the like can be used. In addition, a metal film layer such as an aluminum foil (Al foil) can be provided as a layer other than the thermoplastic resin layer. Furthermore, a different type of thermoplastic resin layer can be provided on the laminated paper having a paper base material and a thermoplastic resin layer, or a layer other than the thermoplastic resin layer can be provided.
本発明者らは、柔軟性と耐衝撃性に優れた液体用紙容器を実現すべく、ラミネート紙の各種強度について検討を重ねた。その結果、以下のことが判明した。 The inventors of the present invention have conducted extensive research into the strength of various types of laminated paper in order to create a paper container for liquids that is flexible and impact resistant. As a result, they have discovered the following:
(リングクラッシュ圧縮強度(RC圧縮強度))
RC圧縮強度とは、試験片を円筒状に固定して加圧板で円筒軸方向に圧縮し、圧潰したときの最大荷重である。RC圧縮強度の測定方法については後述する。
本発明者らは、ラミネート紙においては、CD方向のRC圧縮強度が柔軟性に大きく影響を及ぼすことを見出した。通常、ラミネート紙を用いて成形される液体用紙容器は液体充填後の容器の胴膨れを抑制するため、ラミネート紙のCD方向を液体用紙容器の鉛直方向として成形することが多い。なお、胴膨れとは、液体用紙容器に液体を充填したときに、中身の圧力により胴部が膨れてしまう現象を指す。したがって、液体充填後の液体紙容器が落下等の衝撃を受ける際は、ラミネート紙のCD方向に圧縮の荷重が掛かることとなる。したがって、ラミネート紙において、CD方向のRC圧縮強度は、液体充填後の液体用紙容器が落下等の衝撃を吸収し、割れ等の不具合を抑制する上で重要となる。
(Ring crush compressive strength (RC compressive strength))
The RC compressive strength is the maximum load when a test piece is fixed in a cylindrical shape and compressed in the axial direction of the cylinder with a pressure plate until it is crushed. The method for measuring the RC compressive strength will be described later.
The inventors have found that in laminated paper, the RC compressive strength in the CD direction has a large effect on flexibility. Usually, liquid paper containers formed using laminated paper are often formed with the CD direction of the laminated paper as the vertical direction of the liquid paper container in order to suppress the container's body from swelling after filling with liquid. The body swelling refers to a phenomenon in which the body of a liquid paper container swells due to the pressure of the contents when the liquid paper container is filled with liquid. Therefore, when the liquid paper container after filling with liquid is subjected to an impact such as being dropped, a compressive load is applied in the CD direction of the laminated paper. Therefore, in laminated paper, the RC compressive strength in the CD direction is important in order for the liquid paper container after filling with liquid to absorb the impact of being dropped and suppress defects such as cracks.
ラミネート紙のCD方向のRC圧縮強度は3.0~6.0kN/mであり、3.2~5.5kN/mであることが好ましい。なお、上記RC圧縮強度は、JIS P 8126:2005の規定するリングクラッシュ法で測定したCD方向のリングクラッシュ圧縮強度である。ラミネート紙のCD方向のRC圧縮強度が上記範囲にあることにより、当該ラミネート紙を用いた液体用紙容器は、適度な柔軟性を有する。その結果、液体用紙容器に液体が充填された状態で輸送時の振動や落下等の衝撃を受けた場合であっても、鉛直方向全体に液体用紙容器が適度にたわむことで衝撃のエネルギーを吸収し、破損や内容物の漏出を抑制することができる。ラミネート紙のCD方向のRC圧縮強度は、パルプのフリーネス、パルプ配合(NBKPの比率)、層間澱粉の塗布量、プレス線圧、ジェットワイヤー比等を調節することにより、上記範囲内に調整することができる。 The RC compressive strength of the laminated paper in the CD direction is 3.0 to 6.0 kN/m, and preferably 3.2 to 5.5 kN/m. The RC compressive strength is the ring crush compressive strength in the CD direction measured by the ring crush method specified in JIS P 8126:2005. When the RC compressive strength of the laminated paper in the CD direction is within the above range, the liquid paper container using the laminated paper has moderate flexibility. As a result, even if the liquid paper container filled with liquid is subjected to vibration during transportation or impact such as dropping, the liquid paper container can absorb the impact energy by bending moderately in the entire vertical direction, and can suppress breakage and leakage of contents. The RC compressive strength of the laminated paper in the CD direction can be adjusted to within the above range by adjusting the pulp freeness, pulp blending (ratio of NBKP), amount of interlayer starch applied, press line pressure, jet wire ratio, etc.
(層間強度)
本実施形態のラミネート紙における層間強度とは、JAPAN TAPPI 18-2:2007によって規定された方法で測定されたものを指す。本発明者らは、紙層間への液体の浸透が、液体用紙容器の割れを引き起こす大きな原因となっていることに着目し、紙層間への液体の浸透を抑止可能な層間強度について検討した。
(Interlaminar strength)
The interlayer strength of the laminated paper of this embodiment refers to that measured by the method specified in JAPAN TAPPI 18-2: 2007. The inventors of the present invention have focused on the fact that penetration of liquid between paper layers is a major cause of cracking of liquid paper containers, and have investigated interlayer strength that can prevent liquid from penetrating between paper layers.
ラミネート紙の層間強度は100~250J/m2である。ラミネート紙の層間強度は、好ましくは110J/m2以上、より好ましくは120J/m2以上、さらに好ましくは125J/m2以上であり、そして好ましくは200J/m2以下、より好ましくは160J/m2以下、さらに好ましくは150J/m2以下である。
層間強度が上記下限値以上であると、液体用紙容器内部の液体が紙基材の層間に浸透することによる損壊を防止することができる。一方、層間強度が上記上限値以下であると、ラミネート紙を罫線で折り曲げた際に適度な層間剥離を生じさせることができ、液体用紙容器の成形性が向上する。層間強度は、パルプのフリーネス、層間澱粉の塗布量、プレス線圧等を調節することにより、上記範囲内に調整することができる。
The interlayer strength of the laminated paper is 100 to 250 J/m 2. The interlayer strength of the laminated paper is preferably 110 J/m 2 or more, more preferably 120 J/m 2 or more, even more preferably 125 J/m 2 or more, and is preferably 200 J/m 2 or less, more preferably 160 J/m 2 or less, even more preferably 150 J/m 2 or less.
When the interlayer strength is equal to or greater than the lower limit, damage caused by the liquid inside the paper container for liquid penetrating between the layers of the paper base material can be prevented. On the other hand, when the interlayer strength is equal to or less than the upper limit, appropriate interlayer peeling can be caused when the laminated paper is folded along the score line, improving the moldability of the paper container for liquid. The interlayer strength can be adjusted to within the above range by adjusting the freeness of the pulp, the amount of interlayer starch applied, the line pressure of the press, etc.
(RC圧縮強度/層間強度)
本発明者らは、柔軟性の高さと層間の強い結合を両立した液体用紙容器を実現すべく、RC圧縮強度と層間強度のバランスについて検討した。以降、RC圧縮強度をR、層間強度をIと呼称することもある。
(RC compressive strength/interlayer strength)
The inventors of the present invention have studied the balance between RC compressive strength and interlayer strength in order to realize a paper container for liquids that has both high flexibility and strong interlayer bonding. Hereinafter, RC compressive strength will sometimes be referred to as R and interlayer strength as I.
ラミネート紙におけるリングクラッシュ圧縮強度と層間強度との関係を示すグラフを図1に示す。R/I値を0.020~0.060kN/Jの範囲内とすることにより耐衝撃性、胴膨れの防止、ラミネートの封かん強度および印刷適性の全てを良好とすることができる。ラミネート紙のR/Iの値は0.015~0.050kN/Jであることが好ましい。R/I値は、より好ましくは0.020kN/J以上、さらに好ましくは0.025kN/J以上であり、そして、より好ましくは0.045kN/J以下、さらに好ましくは0.040kN/J以下である。 Figure 1 shows a graph showing the relationship between ring crush compressive strength and interlaminar strength in laminated paper. By setting the R/I value within the range of 0.020 to 0.060 kN/J, it is possible to improve impact resistance, prevention of bulging, sealing strength of the laminate, and printability. The R/I value of laminated paper is preferably 0.015 to 0.050 kN/J. The R/I value is more preferably 0.020 kN/J or more, even more preferably 0.025 kN/J or more, and more preferably 0.045 kN/J or less, even more preferably 0.040 kN/J or less.
(曲げ強度)
ラミネート紙のCD方向の曲げ強度は、好ましくは300gf以上、より好ましくは320gf以上であり、そして、好ましくは500gf以下、より好ましくは450gf以下、さらに好ましくは400gf以下、さらにより好ましくは360gf以下である。ラミネート紙のCD方向の曲げ強度が上記下限値以上であると、当該ラミネート紙を用いた液体用紙容器に液体の充填された状態で振動、落下等の衝撃を受けた場合であっても、その剛性により潰れることを抑制することができる。その結果、液体用紙容器に充填された液体の漏出を抑制することができる。また、液体用紙容器の成形の際にも、剛性不足による折曲げ加工不良が生じることを抑制することができる。一方、ラミネート紙のCD方向の曲げ強度が上記上限値以下であると、当該ラミネート紙を用いた液体用紙容器が適度な剛性を持つことになるため、液体用紙容器に液体が充填された状態で振動、落下等の衝撃を受けた際に、角や辺の一点で落下の衝撃を受けとめることなく、面全体で落下の衝撃を受け止めることが可能となる。これにより、割れて内容物が漏出してしまうことを防ぐことができる。また、液体用紙容器の成形の際にも、過度な剛性による折り割れが生じることを抑制することができる。
(Bending strength)
The bending strength in the CD direction of the laminated paper is preferably 300 gf or more, more preferably 320 gf or more, and preferably 500 gf or less, more preferably 450 gf or less, even more preferably 400 gf or less, and even more preferably 360 gf or less. When the bending strength in the CD direction of the laminated paper is equal to or greater than the lower limit, the rigidity of the laminated paper can prevent the paper container from being crushed even when the paper container is filled with liquid and is subjected to shock such as vibration or dropping. As a result, leakage of the liquid filled in the paper container can be prevented. In addition, when the paper container is molded, folding defects due to insufficient rigidity can be prevented. On the other hand, when the bending strength in the CD direction of the laminated paper is equal to or less than the upper limit, the paper container for liquid using the laminated paper has an appropriate rigidity, so that when the paper container for liquid is filled with liquid and is subjected to shock such as vibration or dropping, the entire surface can absorb the impact of the drop without absorbing the impact at a single point on a corner or edge. This can prevent the contents from leaking due to breakage, and can also prevent the occurrence of fold cracks due to excessive rigidity during molding of the paper container for liquids.
ラミネート紙のCD方向の曲げ強度は以下の方法で測定され、曲げ強度の測定には、曲げ剛さ測定機「BST-150M」(株式会社NALLあさひ総研社製)を用いることができる。曲げ強度の測定に用いるサンプルは、幅38mm、長さ70mmに切り出したラミネート紙の試験片を使用する。そして、曲げ長さ(クランプ部と荷重点間の距離)を13mm、クランプしろを24mmとし、試験片を90°以上180°以下まで折曲げた後、90°以下の折曲げプロセスにおける折曲げ強度の最大値を曲げ強度とする。折曲げ強度の測定は、異なる試験片で10回行い、平均値をラミネート紙のCD方向の曲げ強度する。 The bending strength of laminated paper in the CD direction is measured using the following method. A bending stiffness measuring instrument "BST-150M" (manufactured by NALL Asahi Research Institute, Ltd.) can be used to measure bending strength. A laminated paper test piece cut to a width of 38 mm and a length of 70 mm is used as the sample used to measure bending strength. The bending length (distance between the clamp part and the load point) is 13 mm, the clamping allowance is 24 mm, and the test piece is bent from 90° to 180°, and the maximum bending strength in the bending process of 90° or less is taken as the bending strength. The bending strength is measured 10 times using different test pieces, and the average value is taken as the bending strength of the laminated paper in the CD direction.
本実施形態のラミネート紙のCD方向の曲げ強度は、当該ラミネート紙を用いた液体用紙容器が液体の充填された状態で振動、落下等の衝撃を受けた際の耐久性に寄与する。通常、ラミネート紙を用いて液体用紙容器を成形する際には、ラミネート紙のCD方向を液体用紙容器の鉛直方向として成形することが多い。したがって、CD方向の曲げ強度は、液体が充填された液体用紙容器が輸送時の振動や落下等の衝撃を受けた際、振動、落下等の衝撃を吸収し、割れ等の不具合を抑制する上で重要となる。CD方向の曲げ強度は、紙厚(米坪)、パルプのフリーネス、パルプ配合、ジェットワイヤー比等を調節することにより、上記範囲内に調整することができる。 The CD bending strength of the laminated paper of this embodiment contributes to the durability of a paper container for liquids using the laminated paper when the paper container for liquids is subjected to shocks such as vibration and dropping while filled with liquid. Usually, when a paper container for liquids is formed using laminated paper, the CD direction of the laminated paper is often formed as the vertical direction of the paper container for liquids. Therefore, the CD bending strength is important in absorbing the shocks of vibration and dropping and suppressing defects such as cracks when a paper container for liquids filled with liquid is subjected to shocks such as vibration and dropping during transportation. The CD bending strength can be adjusted to within the above range by adjusting the paper thickness (basis weight), pulp freeness, pulp blend, jet wire ratio, etc.
(RC圧縮強度/曲げ強度)
本発明者らは、柔軟性の高さと折り曲げへの強さを両立した液体用紙容器を実現すべく、RC圧縮強度と曲げ強度のバランスについて検討した。以降、RC圧縮強度をR、曲げ強度をBと呼称することもある。
(RC compressive strength/flexural strength)
The inventors of the present invention have studied the balance between RC compressive strength and bending strength in order to realize a paper container for liquids that is both highly flexible and strong against bending. Hereinafter, RC compressive strength will sometimes be referred to as R and bending strength as B.
R/Bを0.0100~0.0150kN/m・gfの範囲内とすることにより、耐衝撃性、胴膨れの防止、ラミネートの封かん強度および印刷適性の全てを良好とすることができる。ラミネート紙のR/Bの値は0.0100~0.0150kN/m・gfであることがより好ましい。 By setting R/B within the range of 0.0100 to 0.0150 kN/m·gf, it is possible to improve impact resistance, prevention of bulging, sealing strength of the laminate, and printability. It is more preferable that the R/B value of the laminate paper is 0.0100 to 0.0150 kN/m·gf.
(Z軸強度)
本実施形態のラミネート紙におけるZ軸強度とは、JAPAN TAPPI18-1:2007によって規定された方法で測定されたものを指す。本発明者らは、紙層間への液体の浸透が、液体用紙容器の割れを引き起こす大きな原因となっていることに着目し、紙層間への液体の浸透を抑止可能なZ軸強度について検討した。ラミネート紙のZ軸強度は、好ましくは260kPa以上、より好ましくは300kPa以上、さらに好ましくは340kPa以上であり、そして、好ましくは550kPa以下、より好ましくは500kPa以下、さらに好ましくは450kPa以下である。
(Z-axis strength)
The Z-axis strength of the laminated paper of this embodiment refers to that measured by the method specified by JAPAN TAPPI18-1:2007. The inventors of the present invention have focused on the fact that penetration of liquid between paper layers is a major cause of cracking of liquid paper containers, and have investigated Z-axis strength that can prevent liquid from penetrating between paper layers. The Z-axis strength of the laminated paper is preferably 260 kPa or more, more preferably 300 kPa or more, and even more preferably 340 kPa or more, and is preferably 550 kPa or less, more preferably 500 kPa or less, and even more preferably 450 kPa or less.
ラミネート紙のZ軸強度が上記の範囲にあることにより、本実施形態のラミネート紙から作製された液体用紙容器は適度な層間強度を有し、輸送時の振動や落下等の衝撃を受けた際にも層の剥離に起因する容器の不具合を生じさせにくい。また、Z軸強度が上記の範囲にあるラミネート紙は、容器に成形加工すると適度な層間剥離が生じるため、加工適性に優れる。具体的には、Z軸強度が上記下限値以上であると層間の接着性が高まり、液体が充填された液体用紙容器が輸送時の振動や落下等の衝撃を受けた際に、層が剥離することを抑制することができる。これにより、紙容器の耐久性を向上させることができ、層間へ液体が浸透することが抑制され、容器の潰れを抑制することができる。一方、Z軸強度が上記上限値以下であると、層間の接着強度を適切な範囲とすることができ、これにより、ラミネート紙を罫線で折り曲げた際の成形性を高めることができる。Z軸強度は、層間澱粉の塗布量を調節することにより、上記範囲内に調整することができる。 By having the Z-axis strength of the laminated paper in the above range, the liquid paper container made from the laminated paper of this embodiment has an appropriate interlayer strength, and is unlikely to cause defects in the container due to peeling of layers even when it is subjected to vibration during transportation or impact such as dropping. In addition, laminated paper with a Z-axis strength in the above range has excellent processability because moderate interlayer peeling occurs when it is molded into a container. Specifically, when the Z-axis strength is equal to or greater than the above lower limit, the adhesion between the layers is increased, and peeling of the layers can be suppressed when a liquid paper container filled with liquid is subjected to vibration during transportation or impact such as dropping. This can improve the durability of the paper container, suppress the penetration of liquid between the layers, and suppress the crushing of the container. On the other hand, when the Z-axis strength is equal to or less than the above upper limit, the adhesive strength between the layers can be set to an appropriate range, and this can improve the moldability when the laminated paper is folded along the crease. The Z-axis strength can be adjusted to within the above range by adjusting the amount of interlayer starch applied.
(Z軸強度/層間強度)
本発明者らは、層間への液体の浸透を抑止可能な液体用紙容器を実現すべく、Z軸強度と層間強度のバランスについて検討した。以降、Z軸強度をZと呼称することもある。Z/Iを1.8~4.5kPa・m2/Jの範囲内とすることにより、耐衝撃性、胴膨れの防止、ラミネートの封かん強度および印刷適性の全てを良好とすることができる。ラミネート紙のZ/Iの値は、より好ましくは2.2kPa・m2/J以上、さらに好ましくは2.5kPa・m2/J以上であり、そして、より好ましくは4.0kPa・m2/J以下、さらに好ましくは3.5kPa・m2/J以下である。
(Z-axis strength/interlaminar strength)
The present inventors have studied the balance between Z-axis strength and interlayer strength in order to realize a paper container for liquid that can prevent liquid from penetrating between the layers. Hereinafter, Z-axis strength may be referred to as Z. By setting Z/I within the range of 1.8 to 4.5 kPa·m 2 /J, it is possible to improve impact resistance, prevention of bulging, sealing strength of the laminate, and printability. The Z/I value of the laminate paper is more preferably 2.2 kPa·m 2 /J or more, even more preferably 2.5 kPa·m 2 /J or more, and more preferably 4.0 kPa·m 2 /J or less, even more preferably 3.5 kPa·m 2 /J or less.
(テーバー剛度)
テーバー剛度とは試験片を15度の角度に曲げるのに必要な力を指す。なお、テーバー剛度の測定方法については後述する。本発明者らは、液体用紙容器の成形時の折り曲げに多くの力が必要なラミネート紙においては、折割れが起こりやすくなるのではないかと仮定し、ラミネート紙のテーバー剛度について検討を加えた。
(Taber stiffness)
Taber stiffness refers to the force required to bend a test piece at an angle of 15 degrees. The method for measuring Taber stiffness will be described later. The inventors hypothesized that laminated paper, which requires a large force to bend when forming a liquid paper container, is more likely to crack when folded, and investigated the Taber stiffness of laminated paper.
検討の結果、以下のことが判明した。ラミネート紙のMD方向のテーバー剛度は23.0~30.0mN・mであることが好ましく、24.0~28.0mN・mであることがより好ましく、24.0~26.0mN・mであることがさらに好ましい。ラミネート紙のCD方向のテーバー剛度は8.5~10.7mN・mであることが好ましく、9.0~10.7mN・mであることがより好ましく、9.0~10.0mN・mであることがさらに好ましく、9.0~9.5mN・mであることがよりさらに好ましい。MD方向およびCD方向のテーバー剛度は、紙厚(米坪)、パルプのフリーネス等を調整することにより、上記範囲内に調整することができる。
ラミネート紙のMD方向のテーバー剛度をM、CD方向のテーバー剛度をCとすると、M/Cは2.5~2.8であることが好ましく、2.6~2.7であることがより好ましい。
As a result of the investigation, the following was found. The Taber stiffness in the MD direction of the laminated paper is preferably 23.0 to 30.0 mN·m, more preferably 24.0 to 28.0 mN·m, and even more preferably 24.0 to 26.0 mN·m. The Taber stiffness in the CD direction of the laminated paper is preferably 8.5 to 10.7 mN·m, more preferably 9.0 to 10.7 mN·m, even more preferably 9.0 to 10.0 mN·m, and even more preferably 9.0 to 9.5 mN·m. The Taber stiffness in the MD direction and the CD direction can be adjusted within the above ranges by adjusting the paper thickness (basis weight), the freeness of the pulp, etc.
Assuming that the Taber stiffness of the laminate paper in the MD direction is M and that in the CD direction is C, the M/C ratio is preferably 2.5 to 2.8, and more preferably 2.6 to 2.7.
(テーバー剛度/曲げ強度)
本発明者らは、折割れを防止できる液体用紙容器を実現すべく、CD方向のテーバー剛度と曲げ強度のバランスについて検討した。ラミネート紙を用いて液体用紙容器を成形する際には、振動、落下等の衝撃を受けた際の容器耐久性を高めるため、CD方向のテーバー剛度が重要となる。
(Taber stiffness/flexural strength)
The present inventors have studied the balance between Taber stiffness in the CD direction and bending strength in order to realize a paper container for liquids that can prevent fold cracks. When forming a paper container for liquids using laminated paper, the Taber stiffness in the CD direction is important in order to increase the durability of the container when it is subjected to shocks such as vibration and dropping.
C/Bを0.020~0.030mN・m/gfの範囲内とすることにより、耐衝撃性、胴膨れの防止、ラミネートの封かん強度および印刷適性の全てを良好とすることができる。ラミネート紙のC/Bの値は0.023~0.028mN・m/gfであることがより好ましく、0.025~0.028mN・m/gfであることがさらに好ましい。 By setting C/B within the range of 0.020 to 0.030 mN·m/gf, it is possible to improve impact resistance, prevention of bulging, sealing strength of the laminate, and printability. It is more preferable for the C/B value of the laminated paper to be 0.023 to 0.028 mN·m/gf, and even more preferable to be 0.025 to 0.028 mN·m/gf.
[液体用紙容器]
本実施形態のラミネート紙を用いて種々の液体用紙容器を製造することができる。液体用紙容器を製造する方法は、公知の方法を適宜選択して用いることができる。
[Liquid paper containers]
Various paper containers for liquids can be manufactured using the laminated paper of this embodiment. The method for manufacturing the paper containers for liquids can be appropriately selected from known methods.
本実施形態のラミネート紙は、牛乳パック(ミルクカートン)、コーヒー容器、アセプティック容器、紙コップ、アイスカップ、発泡カップ、断熱カップ等の液体用紙容器に用いることができる。 The laminated paper of this embodiment can be used for paper liquid containers such as milk cartons, coffee containers, aseptic containers, paper cups, ice cups, foam cups, and insulated cups.
以下、実施例により本発明の効果を詳細に説明する。実施例および比較例中の「部」および「%」は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」および「質量%」を示す。 The effects of the present invention will be described in detail below with reference to examples. In the examples and comparative examples, "parts" and "%" refer to "parts by mass" and "% by mass", respectively, unless otherwise specified.
実施例および比較例に用いた材料・製造条件は以下のとおりである。
LBKP:アカシアパルプ、ユーカリパルプ
NBKP:ダグラスファー、ラジアータパイン、スギ
The materials and manufacturing conditions used in the examples and comparative examples are as follows.
LBKP: Acacia pulp, eucalyptus pulp NBKP: Douglas fir, radiata pine, cedar
以下に、紙基材およびラミネート紙について実施した測定方法を示す。なお特別な記載が無い限り、測定はJIS P8111:1998に記載の温度23℃±1℃、湿度50%±2%の環境で行った。 The following describes the measurement methods used for paper substrates and laminated paper. Unless otherwise specified, measurements were performed in an environment of 23°C ± 1°C and 50% ± 2% humidity as specified in JIS P8111:1998.
(1)坪量:JIS P8124:2011に準じて測定した。
(2)厚さ:JIS P8118:2014に従い、100kPa±10kPaの圧力を試験片の円形領域(200mm2)に加えた際の厚さを測定した。
(3)密度:JIS P8118:2014に従い測定した。なお厚さは、100kPa±10kPaの圧力を試験片の円形領域(200mm2)に加えた際の厚さを測定した。
(4)Z軸強度:JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.18-1:2007 紙及び板紙-内部結合強さ試験方法-第1部:Z軸方向引張試験法に準じて測定した。
(5)層間強度:JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.18-2:2007 板紙-すき合わせ層のはく離強さ試験方法-第1部:最大荷重測定法に準じて測定した。
(6)リングクラッシュ(RC)圧縮強度:JIS P 8126:2015 紙及び板紙-圧縮強さ試験方法-リングクラッシュ法に準じて測定した。
(7)曲げ強度:JIS P 8115:2001 紙及び板紙-耐折強さ試験方法-IT試験機法に準じて測定した。
(8)テーバー剛度:JIS P 8125:2000 紙及び板紙-こわさ試験方法-テーバーこわさ試験機法に準じて測定した。
(1) Basis weight: Measured in accordance with JIS P8124:2011.
(2) Thickness: In accordance with JIS P8118:2014, the thickness was measured when a pressure of 100 kPa±10 kPa was applied to a circular area (200 mm 2 ) of the test piece.
(3) Density: Measured in accordance with JIS P8118: 2014. The thickness was measured when a pressure of 100 kPa±10 kPa was applied to a circular area (200 mm 2 ) of the test piece.
(4) Z-axis strength: Measured according to JAPAN TAPPI Paper and Pulp Test Method No. 18-1:2007 Paper and Paperboard - Internal Bond Strength Test Method - Part 1: Z-axis Tensile Test Method.
(5) Interlaminar strength: Measured in accordance with JAPAN TAPPI Paper and Pulp Test Method No. 18-2:2007 Paperboard-Interlaminar Layer Peel Strength Test Method-Part 1: Maximum Load Measurement Method.
(6) Ring crush (RC) compressive strength: Measured in accordance with JIS P 8126:2015 Paper and paperboard-Compressive strength test method-Ring crush method.
(7) Bending strength: Measured according to JIS P 8115:2001 Paper and paperboard-Determination of folding endurance-IT tester method.
(8) Taber stiffness: Measured according to JIS P 8125:2000 Paper and paperboard - Stiffness test method - Taber stiffness tester method.
(実施例1)
LBKP100部を叩解して得られたパルプスラリー100質量部(固形分換算)に対し、カチオン化澱粉0.50質量部、サイズ剤0.3質量部、紙力増強剤0.10質量部、湿潤紙力増強剤0.07質量部、硫酸バンド0.25質量部を添加し、表層用、表下層用、中層用、裏下層用、裏層用の五層分の紙料を調製した。この紙料を用いて、5層全ての設定坪量を64g/m2とし、5層抄きの長網抄紙機を用いて、パルプ流出速度160m/分、ジェットワイヤー比1.020の条件で抄紙し、層間澱粉として馬鈴薯澱粉2.0g/m2を各層間に塗布してプレスおよび加熱乾燥することで、実施例1の紙基材を得た。
Example 1
100 parts of LBKP were beaten to obtain 100 parts of pulp slurry (solid content equivalent), and 0.50 parts of cationic starch, 0.3 parts of sizing agent, 0.10 parts of strength agent, 0.07 parts of wet strength agent, and 0.25 parts of aluminum sulfate were added to prepare five layers of paper stock for the surface layer, the surface underlayer, the middle layer, the back underlayer, and the back layer. Using this paper stock, the five layers were all set to a basis weight of 64 g/ m2 , and a five-layer papermaking machine was used to make paper under the conditions of a pulp outflow speed of 160 m/min and a jet wire ratio of 1.020. 2.0 g/ m2 of potato starch was applied between each layer as interlayer starch, and the paper base material of Example 1 was obtained by pressing and heating and drying.
実施例1の紙基材に、320℃の条件で、押出しラミネート法を用いて市販のポリエチレン(低密度ポリエチレン、密度0.92g/m2)を表面に20g/m2となるようにラミネートし、さらに裏面に30g/m2となるようにラミネートし、表1の実施例1にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。 A commercially available polyethylene (low density polyethylene, density 0.92 g/ m2 ) was laminated to the front surface of the paper base material of Example 1 at 20 g/ m2 using an extrusion lamination method at 320°C, and further laminated to the back surface at 30 g/ m2 to obtain laminated paper having the parameters shown in Example 1 in Table 1. This laminated paper was used to form a 1 L paper container for liquids (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
(実施例2)
カチオン化澱粉の添加率を0.40質量部、紙力増強剤の添加率を0質量部とした以外は実施例1と同じようにして表1の実施例2にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
Example 2
Except for changing the addition rate of the cationic starch to 0.40 parts by mass and the addition rate of the paper strength agent to 0 parts by mass, a laminated paper having the parameters shown in Example 2 of Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1. This laminated paper was used to form a 1 L paper container for liquids (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to perform a performance evaluation.
(実施例3)
表層と裏層の坪量を80.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を53.3g/m2に設定し、パルプ流出速度250m/分、ジェットワイヤー比0.980の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の実施例3にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
Example 3
A laminated paper having the parameters shown in Example 3 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the front layer and back layer was set to 80.0 g/m2, the basis weight of the front lower layer, middle layer and back lower layer was set to 53.3 g/m2, and the paper was made under conditions of a pulp outflow speed of 250 m/min and a jet wire ratio of 0.980. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
(実施例4)
NBKP10部とLBKP90部をそれぞれ別々に叩解し、混合して得られたパルプスラリーを原料とした以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を90.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を46.7g/m2に設定し、パルプ流出速度250m/分、ジェットワイヤー比1.000の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の実施例4にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
Example 4
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that a pulp slurry obtained by beating 10 parts of NBKP and 90 parts of LBKP separately and mixing them was used as the raw material. Using this stock, laminated paper having the parameters in Example 4 of Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 90.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 46.7 g/m2, the pulp outflow speed was 250 m/min, and the jet wire ratio was 1.000. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
(実施例5)
NBKP20部とLBKP80部をそれぞれ別々に叩解し、混合して得られたパルプスラリーを原料とした以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を70.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を60.0g/m2に設定し、パルプ流出速度250m/分、ジェットワイヤー比1.000の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の実施例5にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールにて密閉し、性能評価を行った。
Example 5
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that a pulp slurry obtained by separately beating and mixing 20 parts of NBKP and 80 parts of LBKP was used as the raw material. Using this stock, laminated paper having the parameters in Example 5 of Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 70.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 60.0 g/m2, the pulp outflow speed was 250 m/min, and the jet wire ratio was 1.000. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then sealed by heat sealing, and performance evaluation was performed.
(実施例6)
NBKP30部とLBKP70部をそれぞれ別々に叩解し、混合して得られたパルプスラリーを原料とした以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を90.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を46.7g/m2に設定し、パルプ流出速度210m/分、ジェットワイヤー比1.080の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の実施例6にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールにて密閉し、性能評価を行った。
Example 6
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that a pulp slurry obtained by separately beating and mixing 30 parts of NBKP and 70 parts of LBKP was used as the raw material. Using this stock, laminated paper having the parameters in Example 6 of Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 90.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 46.7 g/m2, the pulp outflow speed was 210 m/min, and the jet wire ratio was 1.080. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then sealed by heat sealing, and performance evaluation was performed.
(実施例7)
NBKP35部とLBKP65部をそれぞれ別々に叩解し、混合して得られたパルプスラリーを原料とした以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を88.8g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を47.5g/m2に設定し、パルプ流出速度210m/分、ジェットワイヤー比1.080の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の実施例7にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールにて密閉し、性能評価を行った。
(Example 7)
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that a pulp slurry obtained by separately beating and mixing 35 parts of NBKP and 65 parts of LBKP was used as the raw material. Using this stock, laminated paper having the parameters shown in Example 7 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 88.8 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 47.5 g/m2, the pulp outflow speed was 210 m/min, and the jet wire ratio was 1.080. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then sealed by heat sealing, and performance evaluation was performed.
(実施例8)
NBKP40部とLBKP60部をそれぞれ別々に叩解し、混合して得られたパルプスラリーを原料とした以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を80.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を53.3g/m2に設定し、パルプ流出速度210m/分、ジェットワイヤー比1.080の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の実施例5にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールにて密閉し、性能評価を行った。
(Example 8)
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that a pulp slurry obtained by separately beating and mixing 40 parts of NBKP and 60 parts of LBKP was used as the raw material. Using this stock, laminated paper having the parameters in Example 5 of Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 80.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 53.3 g/m2, the pulp outflow speed was 210 m/min, and the jet wire ratio was 1.080. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then sealed by heat sealing, and performance evaluation was performed.
(実施例9)
NBKP50部とLBKP50部をそれぞれ別々に叩解し、混合して得られたパルプスラリーを原料とした以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を70.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を60.0g/m2に設定し、パルプ流出速度210m/分、ジェットワイヤー比1.080の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の実施例9にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールにて密閉し、性能評価を行った。
Example 9
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that a pulp slurry obtained by separately beating and mixing 50 parts of NBKP and 50 parts of LBKP was used as the raw material. Using this stock, laminated paper having the parameters shown in Example 9 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 70.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 60.0 g/m2, the pulp outflow speed was 210 m/min, and the jet wire ratio was 1.080. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then sealed by heat sealing, and performance evaluation was performed.
(比較例1)
NBKP100部を叩解した以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を100.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を40.0g/m2に設定し、パルプ流出速度250m/分の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の比較例1にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
(Comparative Example 1)
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that 100 parts of NBKP were beaten. Using this stock, laminated paper having the parameters shown in Comparative Example 1 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 , except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 100.0 g/m2, the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 40.0 g/m2, and the paper was made under the condition of a pulp outflow speed of 250 m/min. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
(比較例2)
NBKP100部を叩解した以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を120.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を26.7g/m2に設定し、パルプ流出速度250m/分の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の比較例2にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
(Comparative Example 2)
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that 100 parts of NBKP were beaten. Using this stock, laminated paper having the parameters shown in Comparative Example 2 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 120.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 26.7 g/m2, and the paper was made under the condition of a pulp outflow speed of 250 m/min. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
(比較例3)
NBKP100部を叩解した以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を80.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を53.3g/m2に設定し、パルプ流出速度250m/分、ジェットワイヤー比0.980の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の比較例3にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
(Comparative Example 3)
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that 100 parts of NBKP were beaten. Using this stock, laminated paper having the parameters shown in Comparative Example 3 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 80.0 g/m2, the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 53.3 g/m2 , the pulp outflow speed was 250 m/min, and the jet wire ratio was 0.980. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
(比較例4)
NBKP90部とLBKP10部を混合叩解した以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を90.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を46.7g/m2に設定し、パルプ流出速度250m/分、ジェットワイヤー比0.980の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の比較例4にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
(Comparative Example 4)
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that 90 parts of NBKP and 10 parts of LBKP were mixed and beaten. Using this stock, laminated paper having the parameters shown in Comparative Example 4 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 90.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 46.7 g/m2, the pulp outflow speed was 250 m/min, and the jet wire ratio was 0.980. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
(比較例5)
NBKP80部とLBKP20部を混合叩解した以外は実施例1と同様にして紙料を得た。この紙料を用いて、表層と裏層の坪量を70.0g/m2、表下層と中層と裏下層の坪量を60.0g/m2に設定し、パルプ流出速度260m/分、ジェットワイヤー比0.980の条件で抄紙したこと以外は実施例1と同じようにして表1の比較例5にあるパラメータを有するラミネート紙を得た。なお、5層の坪量の合計値は実施例1と同様である。
このラミネート紙を用いて容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形し液体(水)を充填したのち、ヒートシールで密閉し、性能評価を行った。
(Comparative Example 5)
A stock was obtained in the same manner as in Example 1, except that 80 parts of NBKP and 20 parts of LBKP were mixed and beaten. Using this stock, laminated paper having the parameters shown in Comparative Example 5 in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the basis weight of the surface layer and the back layer was set to 70.0 g/ m2 , the basis weight of the surface lower layer, the middle layer and the back lower layer was set to 60.0 g/m2, the pulp outflow speed was 260 m/min, and the jet wire ratio was 0.980. The total basis weight of the five layers was the same as in Example 1.
This laminated paper was used to form a 1 L liquid paper container (milk carton), which was filled with liquid (water) and then heat sealed to evaluate its performance.
以上のようにして得られたラミネート紙および液体用紙容器について以下の性能評価を行った。評価結果を表1に示した。 The laminated paper and liquid paper containers obtained in the above manner were subjected to the following performance evaluations. The evaluation results are shown in Table 1.
(落下試験)
実施例ならびに比較例で作製した1Lの水(23℃)入り液体用紙容器(ミルクカートン)のボトム面を鉛直下方向に向けた状態で、ボトム面高さを基準に30cmの高さから、液体用紙容器をコンクリート床面に垂直落下させた。液体用紙容器の落下は液体容器から内容物の漏れがみられるまで複数回繰り返し、内容物が漏れるまでに要した落下回数を記録した。なお落下試験は液体容器原紙毎に5本ずつ行い、落下回数の平均値を求めた。なお落下試験には、Lansmont社製落下試験機PDT-56EDを用いた。落下試験の評価基準は以下のとおりである。A、BまたはCのとき合格と判定した。
A:15回以上
B:12~14回
C:9~11回
D:8回以下
(Drop test)
With the bottom surface of the paper containers (milk cartons) containing 1 L of water (23°C) produced in the examples and comparative examples facing vertically downward, the paper containers were dropped vertically onto a concrete floor from a height of 30 cm based on the height of the bottom surface. The paper containers were dropped multiple times until leakage of the contents was observed from the liquid container, and the number of drops required until the contents leaked was recorded. The drop test was performed on five pieces of paper for each liquid container base paper, and the average number of drops was calculated. The drop test was performed using a Lansmont drop tester PDT-56ED. The evaluation criteria for the drop test are as follows. A, B, or C was judged to be pass.
A: 15 times or more B: 12-14 times C: 9-11 times D: 8 times or less
(胴膨れ)
実施例ならびに比較例で作製した1Lの水(23℃)入り液体用紙容器(ミルクカートン)を温度23℃±1℃、湿度50%±2%の環境下で保管し、水の充填から24時間後、168時間後にノギスを用いて胴部の最大径を0.01mmの精度で測定した。胴膨れ量の測定は液体容器原紙毎に5本ずつ行い、平均値を求めた。
胴膨れの評価基準は以下のとおりである。A、BまたはCのとき合格と判定した。
A:79.99mm以下
B:80.00~80.99mm
C:81.00~81.99mm
D:82.00mm以上
(Body swelling)
The liquid paper containers (milk cartons) filled with 1 L of water (23°C) produced in the examples and comparative examples were stored in an environment with a temperature of 23°C ± 1°C and a humidity of 50% ± 2%, and the maximum diameter of the body was measured with a vernier caliper to an accuracy of 0.01 mm 24 hours and 168 hours after filling with water. The amount of body bulge was measured for five pieces of liquid container base paper, and the average value was calculated.
The evaluation criteria for trunk bulge were as follows: A, B or C was judged as acceptable.
A: 79.99mm or less B: 80.00-80.99mm
C: 81.00-81.99mm
D: 82.00mm or more
(ラミネートの封かん強度)
実施例ならびに比較例のラミネート紙を用いて、容量1Lの液体用紙容器(ミルクカートン)を成形した後、液体(水)を充填せずに、ヒートシールを施した空容器を作成した。同容器を対象に、JIS Z0238:1998に記載の容器の破裂強さ試験に従い封かん強度を測定した。ラミネートの封かん強度の評価基準は以下のとおりである。A、BまたはCのとき合格と判定した。
A:封かん強度のピーク圧が30kPa以上
B:封かん強度のピーク圧が25kPa以上30kPa未満
C:封かん強度のピーク圧が20kPa以上25kPa未満
D:封かん強度のピーク圧が20kPa未満
(sealing strength of laminate)
Using the laminated paper of the examples and comparative examples, a liquid paper container (milk carton) with a capacity of 1 L was molded, and then an empty container was made by heat sealing without filling it with liquid (water). The sealing strength of the container was measured according to the container burst strength test described in JIS Z0238:1998. The evaluation criteria for the sealing strength of the laminate are as follows. A, B, or C was judged to be acceptable.
A: Peak pressure of sealing strength is 30 kPa or more. B: Peak pressure of sealing strength is 25 kPa or more and less than 30 kPa. C: Peak pressure of sealing strength is 20 kPa or more and less than 25 kPa. D: Peak pressure of sealing strength is less than 20 kPa.
(印刷適性)
実施例ならびに比較例のラミネート紙にオフセット印刷を施し、印刷の緻密さおよびインキムラを目視評価した。印刷適性の評価基準は以下のとおりである。A、BまたはCのとき合格と判定した。
A:印刷が緻密であり、インキムラが全くみられない。
B:印刷は緻密であるが、インキムラがややみられる。
C:印刷がやや不鮮明な箇所があり、インキムラもややみられるが美麗性に問題はみられない。
D:印刷に明らかに不鮮明な箇所があり、美麗性に難がある。
(Printability)
The laminated paper of the examples and comparative examples was subjected to offset printing, and the printing density and ink marks were visually evaluated. The printability was evaluated according to the following criteria. A, B, or C was judged as acceptable.
A: The printing is dense and no ink marks are visible.
B: The printing is dense, but some ink marks are visible.
C: There are some areas where the printing is slightly unclear and there are some ink marks, but there are no problems with the beauty of the print.
D: There are clearly unclear areas in the print, and the aesthetic quality is poor.
表1の結果から分かるように、実施例の紙基材は表面の平滑性に優れるためラミネート紙の印刷適性を向上させるだけでなく、面上に積層されるラミネートの封かん強度も向上することができる。実施例1~9のラミネート紙は封かん強度が高く、衝撃を受けてもラミネートが剥がれづらく、紙基材に内部の液体が浸透することによる損壊が発生しづらかった。そしてこのようなラミネート紙から形成した実施例の液体用紙容器は、紙基材が適度な柔軟性を備えることにより落下の衝撃を分散させ、損壊を防ぐことが可能であり、また柔軟性を備えるにも関わらず胴膨れが発生していなかった。 As can be seen from the results in Table 1, the paper base material of the examples has excellent surface smoothness, which not only improves the printability of the laminated paper, but also improves the sealing strength of the laminate layered on the surface. The laminated papers of Examples 1 to 9 have high sealing strength, the laminate is not easily peeled off even when subjected to impact, and damage due to internal liquid penetrating into the paper base material is unlikely to occur. Furthermore, the liquid paper containers of the examples formed from such laminated paper are able to disperse the impact of a drop and prevent damage due to the moderate flexibility of the paper base material, and despite its flexibility, no bulging occurred.
比較例1~5のラミネート紙から作製した液体用紙容器は落下に耐えることができなかった。また比較例1~3の紙基材はNBKPの配合量が多いため、印刷適性も不足していた。 The liquid paper containers made from the laminated paper of Comparative Examples 1 to 5 could not withstand being dropped. In addition, the paper base materials of Comparative Examples 1 to 3 contained a large amount of NBKP, so they also lacked printability.
Claims (6)
前記紙基材は、セルロースパルプを主成分とするパルプ層を3層以上有する多層構造を備え、
CD方向のテーバー剛度をC、CD方向の曲げ強度をBとした場合に、C/Bが0.020~0.030mN・m/gfである、ラミネート紙。 A laminated paper having a paper base material and a thermoplastic resin layer laminated on at least one surface of the paper base material,
The paper base material has a multi-layer structure having three or more pulp layers mainly composed of cellulose pulp,
A laminated paper having a Taber stiffness in the CD direction of C and a bending strength in the CD direction of B, where C/B is 0.020 to 0.030 mN·m/gf.
層間強度Iが100~250J/m2であり、
R/Iが0.020~0.060kN/Jである、請求項1に記載のラミネート紙。 The ring crush compressive strength R in the CD direction measured by the ring crush method specified in JIS P 8126:2005 is 3.0 to 6.0 kN/m;
The interlaminar strength I is 100 to 250 J / m2 ,
The laminated paper according to claim 1, wherein R/I is 0.020 to 0.060 kN/J.
R/Bが0.0100~0.0150kN/m・gfである、請求項1または2に記載のラミネート紙。 The bending strength B in the CD direction is 300 to 500 gf,
The laminated paper according to claim 1 or 2, wherein R/B is 0.0100 to 0.0150 kN/m·gf.
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