水分散性ラミネート紙
【課題】 本発明は、迅速な水分散性及び経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙を提供することを目的とする。
【解決手段】 木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂ラミネート層を有するラミネート紙において、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプとすることで迅速な水分散性を有するともに経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙。
【解決手段】 木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂ラミネート層を有するラミネート紙において、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプとすることで迅速な水分散性を有するともに経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水によって迅速に分散する水分散性ラミネート紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業において、作物の生長促進、病害虫からの保護の点から、肥料や農薬が使用されている。また、漁業（特に養殖場）において、魚の成育促進、感染病などからの保護の点から、各種ビタミンを配合した餌や抗生物質などが使用されている。
しかしながら、粉末状の肥料や農薬を散布する場合には、粉末が飛散するため、必要以上に散布する必要がある上、周辺の環境に悪影響を与える可能性がある。また、粉末状の各種ビタミンを配合した餌や抗生物質などを養殖場に撒く場合には、撒く範囲に偏りが生じてしまう。このため、養殖場全体に餌や抗生物質を均一に撒くことができない問題があった。そこで、粉末状の肥料や農薬を袋に入れることで、粉末が飛散することを防止できるとともに、必要以上に散布することがなくなる。なお、袋に入れた粉末状の肥料や農薬は、雨などにより溶出してその効果が発現される。また、粉末状の餌や抗生物質を袋に入れることで、投込む事ができるため、養殖場の広範囲に撒くことができるようになる。なお、袋に入れた粉末状の餌や抗生物質などは、海水により溶出してその効果が発現される。しかしながら、袋に入れた肥料や農薬あるいは餌や抗生物質が溶出した後は、袋がごみになる問題があった。そこで、特許文献１に記載されている、製紙用繊維と繊維状カルボキシメチルセルロースを混抄し、アルカリ金属化合物を添加した水溶紙を基材として、この基材の片面に水溶性ＰＶＡ樹脂をラミネートしたヒートシール性を有する包装材料を用いて、袋入りの肥料、農薬、餌、抗生物質を作成したところ、雨水あるいは海水によって袋が溶けて無くなり、袋がごみになる問題は解消されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭４３−００１２１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、製紙用繊維と繊維状カルボキシメチルセルロースを混抄し、アルカリ金属化合物を添加した水溶紙の基材に、水溶性であるポリビニルアルコール樹脂をラミネートした包装材料は、水溶紙に含有されているアルカリにより、ラミネートしたポリビニルアルコールが鹸化されてしまい、経時とともに雨水あるいは海水によって袋が溶けなくなる問題があった。
そこで、本発明は、迅速な水分散性及び経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂ラミネート層を有するラミネート紙において、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプとすることで迅速な水分散性を有するともに経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙を得られることを見出し、本発明を完成した。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、迅速な水分散性及び経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙を得ることができる。また、十分な強度を発現するため、袋などの用途への使用に耐えることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の水分散性ラミネート紙は、木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂（以下、「ＰＶＡ樹脂」と言うことがある）ラミネート層を有するラミネート紙であって、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプであることを特徴とする水分散性ラミネート紙である。
【０００８】
（基材）
本発明の基材に用いる精製パルプとは、針葉樹、広葉樹等の木材、亜麻、リンター等の非木材を原料としたマーセル化パルプまたは溶解パルプなどのように、パルプ製造時の蒸解条件の強化、蒸解前または蒸解後の化学処理によってヘミセルロース等を除去し、セルロース純度を高めたパルプを言う。
【０００９】
マーセル化パルプとは、クラフトパルプや亜硫酸塩パルプを強アルカリ溶液に浸漬処理した後、水洗してアルカリ分を除去して得られるパルプである。
【００１０】
溶解パルプは、亜硫酸塩蒸解や前加水分解クラフト蒸解で得られるセルロース純度の高いパルプで、蒸解後の漂白、精選処理を組み合わせることでさまざまなセルロース純度のパルプが得られる。
【００１１】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、パルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプとすることで優れた分散性が得られる理由は次のように推測される。精製パルプは繊維の膨潤と繊維間の膠着に寄与するヘミセルロース分が極めて少ないため、未叩解の状態で強度が低く嵩高で水分散性の高いシートを形成する。また、精製パルプを叩解した場合は、ヘミセルロース分が少ないため、叩解作用による繊維の膨潤、フィブリル化が抑えられて保水度があまり増加せず、繊維は剛直で切断され易くなり、短繊維分が増す。その結果、叩解した精製パルプから形成されるシートは、未叩解時より強度が増し嵩高さがやや損なわれるものの、水分散性の向上に寄与する短繊維分が増加するため水分散性はあまり損なわれない。
【００１２】
本発明で基材に使用される精製パルプのセルロース純度の指標としてαセルロース含有率を用いる。精製パルプのαセルロース含有量は８８％以上であることが必要であり、好ましくは９２％以上であり、さらに好ましくは９５％以上である。精製パルプのαセルロースが８８％未満の場合、単繊維状に分散し難くなるため、水への分散性が低下する。
なお、本発明において、αセルロース含有量は、ＴＡＰＰＩスタンダードＴ２０３ｏｍ−８３（ＪＩＳ Ｐ８１０１−１９９４（現在廃止））に規定されるαセルロースによって測定された値である。
【００１３】
本発明において、αセルロース含有量が８８％以上の精製パルプ（以下、単に「精製パルプ」ということがある。）の保水度は、カナダ標準ろ水度（以下、「濾水度」という）で４５０ｍｌＣＳＦに叩解した精製パルプにおいて１４０％以下、好ましくは１２０％以下であることが、水分散性の点から好ましい。
【００１４】
この範囲の保水度を有する精製パルプは、繊維が膨潤、フィブリル化し難いため、叩解エネルギーは繊維の切断に使用される割合が多くなる。その結果、叩解された精製パルプは繊維間結合能力が低くかつ短くなり、水分散性の高いシートが形成される。一方、濾水度４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％を超える精製パルプは、叩解した場合、繊維の膨潤、フィブリル化が進んで繊維間結合が増加し、単繊維状に分散するシートが得ら難くなる。なお、保水度とは、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．２６に規定されているパルプの膨潤度の指標であり、膨潤繊維中に取り込まれて保持されている水分がパルプ全体の重量に対して占める割合を示すものである。
【００１５】
本発明において、精製パルプの平均繊維長は０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．８〜２ｍｍである。
【００１６】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材は、特性の異なる精製パルプとαセルロース含有率８８％以上の精製パルプ以外の木材パルプ及び又は非木材パルプ（以下、単に「パルプ」ということがある。）に着目してなされたものであり、優れた水分散性を有するとともに、袋としての使用に耐えられる強度を付与することができる。
【００１７】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材に使用される、αセルロース含有率８８％以上の精製パルプ以外の木材パルプ及び又は非木材パルプとしては、針葉樹、広葉樹等の木材パルプ繊維、亜麻、リンター、ケナフ、バガス、マニラ麻等の非木材パルプ繊維が挙げられる。上記精製パルプ以外の木材パルプ及び又は非木材パルプは、水中で離解後に抄紙するため、本来、水分散性を有している。シート形成後も水分散性が損なわれないように、叩解の程度を調整して使用する。
【００１８】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材は、基材を構成する全パルプ量中の、αセルロース含有率８８％以上の精製パルプが１５〜９５重量％であることが必要であり、好ましくは２０〜８０重量％、更に好ましくは２０〜６０重量％である。精製パルプの配合率が１５重量％未満の場合にはシートを形成する繊維同士の繊維間結合が強くなりすぎるため、充分な水分散性が得られない。また、精製パルプの配合率が９５重量％を超えると、シートの強度が極度に低下し、実用面での取り扱い性が低下する。
【００１９】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、精製パルプ及びパルプは、それぞれを別々に叩解した後に配合（以後、「単独叩解」という）して使用することも、これらを配合した後に叩解（以後、混合叩解という）して使用することも可能である。
【００２０】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、精製パルプとパルプを配合した紙料の叩解の程度は、単独叩解の場合でも混合叩解の場合でもともに、濾水度で４５０〜７００ｍｌＣＳＦ、好ましくは５５０〜６５０ｍｌＣＳＦである。濾水度が４５０ｍｌＣＳＦより低いと繊維同士の繊維間結合が強くなり、良好な水分散性が低下する。一方、濾水度が７００ｍｌＣＳＦ以上では繊維間結合が小さくなり、シート強度が低下する。
【００２１】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、精製パルプとパルプを上記濾水度まで混合叩解する場合、４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％以下の精製パルプを用いることが好ましい。４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％以下の精製パルプを用いる場合、叩解エネルギーが精製パルプの切断に消費されるため、精製パルプ由来の膨潤、フィブリル化が少ない短繊維が生成するとともに、パルプの過度な叩解が抑えられるため、優れた水分散性が発現する。一方、濾水度４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％を超える精製パルプは、単独ないし混合叩解した場合、パルプと同様に繊維の膨潤、フィブリル化が進んで繊維間結合が増加するため、水分散性が大きく低下する。また、未叩解で使用すると、シートからパルプ繊維が脱落し易く、紙粉が多くなるという欠点が生ずる。
【００２２】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材は、精製パルプとパルプからなる紙料から公知の製紙技術によって製造することができる。抄紙機は、円網式抄紙機、傾斜短網式抄紙機、長網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機等何れでもよく、要求される強度、水分散性に応じて使い分けることができる。例えば、円網式抄紙機を用いた場合には、強度異方性が大きく、縦方向より横方向の強度が弱くなるため、水中で容易に横方向に千切れる基紙を製造することができる。
【００２３】
基紙は、単層のシートとして抄紙する他、同じ紙料から２基以上の抄網をもつ抄紙機で複数の湿紙を製造し抄き合わせることにより、坪量の大きいシートの製造も可能であり、異種の紙料のシートと抄き合わせることも可能である。
【００２４】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材の紙面ｐＨを６〜８（中性領域）、好ましくは６．２〜７．２に調整することが好ましい。紙面ｐＨをこの範囲に調整することで、植物、動物への影響を排除することができる。
【００２５】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、紙面ｐＨを調整する方法は、特に限定されるものではなく、中性領域の材料を主成分として水分散紙を製造する方法、アルカリ性あるいは酸性の水分散紙を酸性物質あるいはアルカリ性物質で中和する製造方法があるが、中性領域の材料を主成分として水分散紙を製造することが、土壌、海中に対する影響、ＰＶＡ樹脂ラミネート層の不溶化防止の点から好ましい。
【００２６】
本発明の水分散性ラミネート紙の水分散性（特に、繊維状分散時間）、乾燥強度を向上させるために、水溶性重合体を基材に含浸または塗工することが好ましい。αセルロース含有率８８％以上の精製パルプを１５〜９５重量％含有する木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材に、後述する水溶性重合体を含浸または塗工することで、水溶性重合体で基紙の繊維間空隙が充填され、水分散紙の乾燥強度が高まるとともに、繊維間空隙に存在している水溶性重合体が水との接触により膨潤し、繊維間を押し広げるため、繊維が容易に分離する。
【００２７】
本発明において、水溶性重合体としては、乾燥皮膜が水に再溶解し易いものが好ましく、カルボキシルアルキルセルロース塩、アルギン酸塩、ペクチン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、カルボキシアルキル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、アニオン性ポリアクリルアミド等のアニオン性高分子電解質塩、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルエチルエーテル、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、アルファー化澱粉等の高分子無電解質、グアーガム、トラントガム、キサンタンガム、アラビアゴム、カラギーナン、ガラクトマンナン、プルラン、デキストラン、デキストリン等の水溶性多糖類、ゼラチン、カゼイン等の水溶性タンパク質などを例示することができ、これらを１種類あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。中でも、カルボキシメチルセルロース塩を使用することが水分散性向上、強度向上の点から好ましい。
【００２８】
本発明において、水溶性重合体を基紙の繊維間空隙へ均一に浸透させることは、水分散性向上の点から好ましい。このため、基紙に含浸または塗工させる水溶性重合体としては、２０℃における２重量％水溶液の粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓのものが好ましい。
【００２９】
本発明において、水溶性重合体の含浸または塗工による添加量（乾燥重量）は基紙に対して２〜１４重量％であり、好ましくは３〜１２重量％、更に好ましくは６〜１０重量％である。水溶性重合体の添加量が基紙に対して２重量％に満たない場合は水分散性や強度に対して十分な効果が期待できない。また、添加量が１４重量％より多い場合は、水分散性や強度の更なる向上効果が見られない。
【００３０】
水溶性重合体の基材への添加方法は、マングル、サイズプレス等による含浸加工、ゲートロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター等による表面塗工の中から適宜選択して用いることができる。
【００３１】
本発明の水分散性ラミネート紙の水分散性、乾燥強度を向上させるために、基材に水溶性重合体を含浸または塗工する場合、含浸または塗工に耐える強度を基材へ付与するために、基材に水溶性高分子電解質塩を含有させることが好ましい。
【００３２】
本発明の水分散性ラミネート紙において、水溶性高分子電解質塩の基材への付与方法は、抄紙前の紙料（精製パルプ及びパルプ）スラリーに水溶液として加える方法、または抄紙後の湿紙にロールコーター、カーテンコーター、スプレー塗布装置等で添加後、搾水、乾燥する方法などがある。
【００３３】
本発明において、基材に含有させる水溶性高分子電解質塩は、繊維間結合を高める接着力と、シートを濡らした際に容易に溶けて繊維同士が分離する水溶性が必要である。この要件を満たすものであれば、アニオン性、両性の何れの高分子電解質塩も使用でき、カルボキシルメチルセルロース塩等のカルボキシアルキルセルロース塩、アルギン酸塩、カルボキシメチル化デンプン、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、アニオン性ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミドなどが列挙され、好ましくはカルボキシメチルセルロースナトリウム塩、カルボキシメチル化澱粉である。これらの水溶性高分子電解質塩は２種以上を添加しても良い。
【００３４】
本発明において、精製パルプ及びパルプがアニオン性であるため、水溶性高分子電解質塩の定着率を向上させるため、カチオン性定着剤を併用することが好ましい。
【００３５】
このカチオン性定着剤には、水分散性を損なわずに水溶性高分子電解質塩を基紙繊維に定着させる作用が必要であり、カチオン性定着剤として下記一般式（１）のポリアミン樹脂を用いることが好ましい。
【００３６】
【化１】
（上記一般式(１)中、Ｒ１は、ヒドロキシル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などの置換基を有する場合も含む炭素数１〜１０（但し、置換基の炭素数を含まない）のアルキル基を表し、Ｒ２は、水素原子またはヒドロキシル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などの置換基を有する場合も含む炭素数１〜１０（但し、置換基の炭素数を含まない）のアルキル基であり、ｎは正の整数である。）
カチオン性定着剤として用いるポリアミン樹脂は、カチオン当量がｐＨ３〜９の範囲において０．１〜２０ミリ当量／ｇ、好ましくは１〜１５ミリ当量／ｇ、更に好ましくは２〜１０ミリ当量／ｇであり、数平均分子量は５０００〜１０００００、好ましくは５０００〜７００００、更に好ましくは５０００〜２００００である。
【００３７】
本発明において、水溶性高分子電解質塩とカチオン性定着剤の基材中の含有量は、求められる品質に応じて、適宜調整されるもので特に限定されるものではないが、抄紙前の紙料（精製パルプ及びパルプ）スラリーに水溶液として加える場合の水溶性高分子電解質塩とカチオン定着剤の添加量は次の範囲に調整することが好ましい。
【００３８】
水溶性高分子電解質塩とカチオン性定着剤を併用する場合の水溶性高分子電解質塩の添加量（固形分換算）は、精製パルプとパルプの合計量に対して０．５〜１０重量％が好ましく、より好ましくは２〜６重量％である。水溶性高分子電解質塩の添加量が０．５重量％よりも少ないと、強度向上が小さく、添加する効果がない。水溶性高分子電解質塩の添加量が１０重量％より多い場合は、強度や水分散性の更なる向上効果が期待できない。
【００３９】
カチオン性定着剤の添加量は、精製パルプとパルプの合計量に対して０．２〜４．０重量％が望ましく、より望ましくは０．５〜２．０重量％である。カチオン性定着剤の添加量が０．２重量％以下では水溶性高分子電解質塩の定着率が低下し、後工程の加工に必要な強度が得られない。カチオン性定着剤の添加量が４．０重量％以上では基紙の繊維間結合が強くなりすぎ、水分散性（特に、繊維状分散時間）が損なわれるため好ましくない。
【００４０】
カチオン性定着剤は水溶性高分子電解質塩より先に紙料または湿紙に添加し、繊維にカチオン性を付与してから水溶性高分子電解質塩を添加することが好ましい。
（ラミネート層）
本発明において、ＰＶＡ樹脂ラミネート層とは、基材上にＰＶＡ樹脂をラミネートして設けた層である。
【００４１】
本発明におけるＰＶＡ樹脂としては、特許第２９２０９２５号および特開平９−２７７４６５記載のものが好適に用いられ、具体的にはＰＶＡ樹脂のケン化度としては２０〜９８ｍｏｌ％の範囲が好ましく、より好ましくは４０〜８０ｍｏｌ％の範囲であり、またＰＶＡ樹脂の粘度平均重合度としては５０以上４０００以下が好ましく、特に好ましくは１００以上２０００以下である。また、ＰＶＡ樹脂ラミネート層の形成方法は特に限定されるものではなく、特許第２９２０９２５号に記載されている樹脂ラミネート法などの方法を用いることができるとともに、押し出し成形機など一般的な加工機を使用することができる。樹脂ラミネート法を用いた場合、Ｔダイを有する押出機にポリビニルアルコール系樹脂を仕込み、樹脂温度１００〜３００℃、さらに好ましくは１５０〜２５０℃でＴダイよりフィルムとして押出し、ニツプロールと冷却ロールの間で水分散性の紙と圧着すると同時に冷却することにより、良好な樹脂ラミネート層を形成することができる。
【００４２】
本発明において、ＰＶＡ樹脂ラミネート層の厚さは８〜８０μｍ、好ましくは１２〜３５μｍである。８μｍ未満ではヒートシール時のシール強度が低下する。一方、８０μｍで以上では水溶解性および経済性から好ましくない。
【００４３】
本発明において、水分散性はフロック状水分散時間、繊維状水分散時間によって評価することができる。フロック状水分散時間とは、３００ｍｌ容ビーカーに脱イオン水３００ｍｌを入れ、スターラーで６５０ｒｐｍに攪拌しながら、３ｃｍ角の試験片を投入し、試験片が２つ以上に千切れる時間であり、３０秒以内、より好ましくは２０秒以内、さらに好ましくは１０秒以内である。このフロック状水分散時間が長くなると、水分散紙を流した場合、排水口あるいは配管を詰まらす原因になる。
【００４４】
一方、繊維状分散時間とは、３００ｍｌ容ビーカーに脱イオン水３００ｍｌを入れ、スターラーで６５０ｒｐｍに攪拌しながら、３ｃｍ角の試験片を投入し、試験片が完全に繊維一本一本にほぐれる時間であり、８０秒以内、より好ましくは４０秒以内、さらに好ましくは２０秒以内である。この繊維状分散時間が長くなると、水分散紙を流した場合、排水口のごみ受けの詰りの原因となる。
【００４５】
本発明の水分散性ラミネート紙は、平滑性を向上させて印刷用途などに供するため、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトニップカレンダー等の一般的な製紙用カレンダーを用いてカレンダー加工を施すことができる。
【００４６】
また、非ラミネート面に印刷・印字適性を付与するために、非ラミネート面に、水溶性高分子を主成分とするクリアーコート層、顔料と水溶性高分子を主成分とする顔料コート層、顕色剤および染料を主成分とする感熱記録層、カチオン性化合物を含有するインクジェット記録層を設けることもできる。
【実施例】
【００４７】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。また、実施例において用いた評価方法を次に示す。これは各実施例において共通して用いた。
【００４８】
１）水分散時間
３ｃｍ角の試験片５枚を用意した。次に３００ｍｌ容ビーカーに脱イオン水３００ｍｌを入れてスターラーで６５０ｒｐｍに攪拌しながら上記試験片１枚を投入した。試験片の基紙部分が２つ以上に千切れる時間と試験片が完全に繊維一本一本にほぐれる時間をストップウオッチで求め、５回の測定の平均値をそれぞれフロック状水分散時間、繊維状水分散時間とし、ＰＶＡ樹脂ラミネート層が２つ以上に千切れる時間と完全溶解するまでの時間を、それぞれフィルム溶断時間、フィルム溶解時間とした。
また、試験片を６０℃、８０％ＲＨの環境下で処理（１日間、４日間、８日間）し、フロック状水分散時間、繊維状水分散時間、フィルム溶断時間、フィルム溶解時間を評価した。
【００４９】
２）引張強さ
ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠して測定した。
【００５０】
３）紙面ｐＨ
紙面ｐＨの測定はＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．４９−１に準拠し、湿潤液は蒸留水を用い、蒸留水を滴下した紙の湿潤面を電極に接触させて２分後のｐＨ値を読み取った。
【００５１】
４）ヒートシール強度
ヒートシーラー（ヒートシールテスターＴＰ−７０１、テスター産業株式会社製）を用いて、ＰＶＡラミネート層面同士を下記の条件でヒートシールし、ヒートシール強度を測定した。
条件１：１２０℃×２Ｋｇｆ／ｃｍ２×１秒
条件２：１６０℃×２Ｋｇｆ／ｃｍ２×１秒
ヒートシール強度はＪＩＳ Ｚ０２３８記載のヒートシール強さ試験法に準じて測定した。
【００５２】
５）層間剥離抵抗
幅１５．０±０．１ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を長手方向が抄紙方向（ラミネート方向）となるように採取した。試験片の一端から約２０ｍｍの長さにわたってラミネート樹脂を基紙との境界面で剥がし、定速伸張形引張試験機（テンシロン 東洋精機（株）製）のつかみ具に各々くわえてＴ字剥離試験を行った、つかみ具の移動速さを毎分３００ｍｍとして、ラミネート樹脂と基紙とが剥がれるときの最大荷重を層間剥離抵抗とした。なお、試料の調湿及び測定は、気温２３℃、相対湿度５０％の恒温室内で行った。
【００５３】
（実施例１）
針葉樹晒しクラフトパルプ（以下ＮＢＫＰという。αセルロース含有率 ８５．６％）６０重量％と針葉樹マーセル化パルプ（αセルロース含有率 ９７．５％、４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度１３８％）の４０重量％とを配合し、濾水度６４１ｍｌＣＳＦに混合叩解した抄紙用原料に、カチオン性定着剤としてポリアミン樹脂（商品名アルコフィックス１５９、チバスペシャリティケミカルズ社製品）を固形分換算で原料に対して０．９重量％添加し、更に水溶性高分子電解質塩としてカルボキシルメチルセルロースナトリウム塩（以下ＣＭＣという。商品名サンローズ、日本製紙ケミカル社製品）の水溶液を固形分換算で２．０重量％添加した後、坪量６０ｇ／ｍ２の原紙を手抄きした。得られた原紙に、水溶性重合体としてＣＭＣ（商品名サンローズ、日本製紙ケミカル社製品、２０℃における２重量％水溶液の粘度が５ｍＰａ・ｓ）の４重量％液をサイズプレス方式で原紙に対して９．３重量％（５．６ｇ／ｍ２）塗工し、紙面ｐＨが６．８である中性の水分散性基紙（坪量：５９．７ｇ／ｍ２、厚さ：８９．２μｍ）を作製した。
得られた基紙上に、１８５℃に溶融したＰＶＡ樹脂（商品名：ＣＰ−１２２０Ｔ１０、クラレ社製）を膜厚が１５μｍになるように押し出しラミネートを行い、実施例１の水分散性ラミネート紙（坪量：８３．４ｇ／ｍ２、厚さ：１０５．８μｍ）を得た。
この水分散性ラミネート紙の水分散時間、引張強度、紙面ｐＨ（非ラミネート面）、ヒートシール強度の測定結果を表１に示した。
【００５４】
ラミネート直後の水分散性ラミネート紙は水中で、基紙とＰＶＡラミネート層は同時に２．６秒で溶断した。また、１２．２秒後に基紙が繊維状に分散し、この時点でＰＶＡラミネート層も完全に溶解した。また、ラミネート後、試験片を６０℃、８０％ＲＨの環境下に８日間暴露した水分散性ラミネート紙は、基紙とＰＶＡラミネート層が２．７秒で同時に溶断した。また、１３．７秒後に基紙が繊維状に分散し、この時点でＰＶＡラミネート層も完全に溶解した。
【００５５】
（比較例１）
基紙に紙面ｐＨが９．８でアルカリ性を呈する市販の水溶紙（商品名：６０ＭＤＰ、日本製紙パピリア社製）を用いた以外は実施例１と同様にして水分散性ラミネート紙を得た。
【００５６】
ラミネート直後の水分散性ラミネート紙は、水中で基紙とＰＶＡラミネート層が同時に２．８秒で溶断した。また、１２．５秒後に基紙が繊維状に分散し、この時点でＰＶＡラミネート層も完全に溶解した。一方、ラミネート後、試験片を６０℃、８０％ＲＨの環境下に８日間暴露した水分散性ラミネート紙は、基紙がフロック状に分散するまでの時間は４．０秒であったが、ＰＶＡラミネート層が溶断するまでの時間は１０９．４秒であった。また、基紙が繊維状に分散するまでの時間は３４．３秒で、ＰＶＡラミネート層が完全に溶解するまでの時間は３００秒以上であり、基紙の繊維状分散性並びにＰＶＡラミネート層の溶解性が著しく低下していた。
【００５７】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水によって迅速に分散する水分散性ラミネート紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業において、作物の生長促進、病害虫からの保護の点から、肥料や農薬が使用されている。また、漁業（特に養殖場）において、魚の成育促進、感染病などからの保護の点から、各種ビタミンを配合した餌や抗生物質などが使用されている。
しかしながら、粉末状の肥料や農薬を散布する場合には、粉末が飛散するため、必要以上に散布する必要がある上、周辺の環境に悪影響を与える可能性がある。また、粉末状の各種ビタミンを配合した餌や抗生物質などを養殖場に撒く場合には、撒く範囲に偏りが生じてしまう。このため、養殖場全体に餌や抗生物質を均一に撒くことができない問題があった。そこで、粉末状の肥料や農薬を袋に入れることで、粉末が飛散することを防止できるとともに、必要以上に散布することがなくなる。なお、袋に入れた粉末状の肥料や農薬は、雨などにより溶出してその効果が発現される。また、粉末状の餌や抗生物質を袋に入れることで、投込む事ができるため、養殖場の広範囲に撒くことができるようになる。なお、袋に入れた粉末状の餌や抗生物質などは、海水により溶出してその効果が発現される。しかしながら、袋に入れた肥料や農薬あるいは餌や抗生物質が溶出した後は、袋がごみになる問題があった。そこで、特許文献１に記載されている、製紙用繊維と繊維状カルボキシメチルセルロースを混抄し、アルカリ金属化合物を添加した水溶紙を基材として、この基材の片面に水溶性ＰＶＡ樹脂をラミネートしたヒートシール性を有する包装材料を用いて、袋入りの肥料、農薬、餌、抗生物質を作成したところ、雨水あるいは海水によって袋が溶けて無くなり、袋がごみになる問題は解消されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭４３−００１２１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、製紙用繊維と繊維状カルボキシメチルセルロースを混抄し、アルカリ金属化合物を添加した水溶紙の基材に、水溶性であるポリビニルアルコール樹脂をラミネートした包装材料は、水溶紙に含有されているアルカリにより、ラミネートしたポリビニルアルコールが鹸化されてしまい、経時とともに雨水あるいは海水によって袋が溶けなくなる問題があった。
そこで、本発明は、迅速な水分散性及び経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂ラミネート層を有するラミネート紙において、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプとすることで迅速な水分散性を有するともに経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙を得られることを見出し、本発明を完成した。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、迅速な水分散性及び経時での水分散性の低下を防止した水分散性ラミネート紙を得ることができる。また、十分な強度を発現するため、袋などの用途への使用に耐えることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の水分散性ラミネート紙は、木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂（以下、「ＰＶＡ樹脂」と言うことがある）ラミネート層を有するラミネート紙であって、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプであることを特徴とする水分散性ラミネート紙である。
【０００８】
（基材）
本発明の基材に用いる精製パルプとは、針葉樹、広葉樹等の木材、亜麻、リンター等の非木材を原料としたマーセル化パルプまたは溶解パルプなどのように、パルプ製造時の蒸解条件の強化、蒸解前または蒸解後の化学処理によってヘミセルロース等を除去し、セルロース純度を高めたパルプを言う。
【０００９】
マーセル化パルプとは、クラフトパルプや亜硫酸塩パルプを強アルカリ溶液に浸漬処理した後、水洗してアルカリ分を除去して得られるパルプである。
【００１０】
溶解パルプは、亜硫酸塩蒸解や前加水分解クラフト蒸解で得られるセルロース純度の高いパルプで、蒸解後の漂白、精選処理を組み合わせることでさまざまなセルロース純度のパルプが得られる。
【００１１】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、パルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプとすることで優れた分散性が得られる理由は次のように推測される。精製パルプは繊維の膨潤と繊維間の膠着に寄与するヘミセルロース分が極めて少ないため、未叩解の状態で強度が低く嵩高で水分散性の高いシートを形成する。また、精製パルプを叩解した場合は、ヘミセルロース分が少ないため、叩解作用による繊維の膨潤、フィブリル化が抑えられて保水度があまり増加せず、繊維は剛直で切断され易くなり、短繊維分が増す。その結果、叩解した精製パルプから形成されるシートは、未叩解時より強度が増し嵩高さがやや損なわれるものの、水分散性の向上に寄与する短繊維分が増加するため水分散性はあまり損なわれない。
【００１２】
本発明で基材に使用される精製パルプのセルロース純度の指標としてαセルロース含有率を用いる。精製パルプのαセルロース含有量は８８％以上であることが必要であり、好ましくは９２％以上であり、さらに好ましくは９５％以上である。精製パルプのαセルロースが８８％未満の場合、単繊維状に分散し難くなるため、水への分散性が低下する。
なお、本発明において、αセルロース含有量は、ＴＡＰＰＩスタンダードＴ２０３ｏｍ−８３（ＪＩＳ Ｐ８１０１−１９９４（現在廃止））に規定されるαセルロースによって測定された値である。
【００１３】
本発明において、αセルロース含有量が８８％以上の精製パルプ（以下、単に「精製パルプ」ということがある。）の保水度は、カナダ標準ろ水度（以下、「濾水度」という）で４５０ｍｌＣＳＦに叩解した精製パルプにおいて１４０％以下、好ましくは１２０％以下であることが、水分散性の点から好ましい。
【００１４】
この範囲の保水度を有する精製パルプは、繊維が膨潤、フィブリル化し難いため、叩解エネルギーは繊維の切断に使用される割合が多くなる。その結果、叩解された精製パルプは繊維間結合能力が低くかつ短くなり、水分散性の高いシートが形成される。一方、濾水度４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％を超える精製パルプは、叩解した場合、繊維の膨潤、フィブリル化が進んで繊維間結合が増加し、単繊維状に分散するシートが得ら難くなる。なお、保水度とは、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．２６に規定されているパルプの膨潤度の指標であり、膨潤繊維中に取り込まれて保持されている水分がパルプ全体の重量に対して占める割合を示すものである。
【００１５】
本発明において、精製パルプの平均繊維長は０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．８〜２ｍｍである。
【００１６】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材は、特性の異なる精製パルプとαセルロース含有率８８％以上の精製パルプ以外の木材パルプ及び又は非木材パルプ（以下、単に「パルプ」ということがある。）に着目してなされたものであり、優れた水分散性を有するとともに、袋としての使用に耐えられる強度を付与することができる。
【００１７】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材に使用される、αセルロース含有率８８％以上の精製パルプ以外の木材パルプ及び又は非木材パルプとしては、針葉樹、広葉樹等の木材パルプ繊維、亜麻、リンター、ケナフ、バガス、マニラ麻等の非木材パルプ繊維が挙げられる。上記精製パルプ以外の木材パルプ及び又は非木材パルプは、水中で離解後に抄紙するため、本来、水分散性を有している。シート形成後も水分散性が損なわれないように、叩解の程度を調整して使用する。
【００１８】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材は、基材を構成する全パルプ量中の、αセルロース含有率８８％以上の精製パルプが１５〜９５重量％であることが必要であり、好ましくは２０〜８０重量％、更に好ましくは２０〜６０重量％である。精製パルプの配合率が１５重量％未満の場合にはシートを形成する繊維同士の繊維間結合が強くなりすぎるため、充分な水分散性が得られない。また、精製パルプの配合率が９５重量％を超えると、シートの強度が極度に低下し、実用面での取り扱い性が低下する。
【００１９】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、精製パルプ及びパルプは、それぞれを別々に叩解した後に配合（以後、「単独叩解」という）して使用することも、これらを配合した後に叩解（以後、混合叩解という）して使用することも可能である。
【００２０】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、精製パルプとパルプを配合した紙料の叩解の程度は、単独叩解の場合でも混合叩解の場合でもともに、濾水度で４５０〜７００ｍｌＣＳＦ、好ましくは５５０〜６５０ｍｌＣＳＦである。濾水度が４５０ｍｌＣＳＦより低いと繊維同士の繊維間結合が強くなり、良好な水分散性が低下する。一方、濾水度が７００ｍｌＣＳＦ以上では繊維間結合が小さくなり、シート強度が低下する。
【００２１】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、精製パルプとパルプを上記濾水度まで混合叩解する場合、４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％以下の精製パルプを用いることが好ましい。４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％以下の精製パルプを用いる場合、叩解エネルギーが精製パルプの切断に消費されるため、精製パルプ由来の膨潤、フィブリル化が少ない短繊維が生成するとともに、パルプの過度な叩解が抑えられるため、優れた水分散性が発現する。一方、濾水度４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度が１４０％を超える精製パルプは、単独ないし混合叩解した場合、パルプと同様に繊維の膨潤、フィブリル化が進んで繊維間結合が増加するため、水分散性が大きく低下する。また、未叩解で使用すると、シートからパルプ繊維が脱落し易く、紙粉が多くなるという欠点が生ずる。
【００２２】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材は、精製パルプとパルプからなる紙料から公知の製紙技術によって製造することができる。抄紙機は、円網式抄紙機、傾斜短網式抄紙機、長網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機等何れでもよく、要求される強度、水分散性に応じて使い分けることができる。例えば、円網式抄紙機を用いた場合には、強度異方性が大きく、縦方向より横方向の強度が弱くなるため、水中で容易に横方向に千切れる基紙を製造することができる。
【００２３】
基紙は、単層のシートとして抄紙する他、同じ紙料から２基以上の抄網をもつ抄紙機で複数の湿紙を製造し抄き合わせることにより、坪量の大きいシートの製造も可能であり、異種の紙料のシートと抄き合わせることも可能である。
【００２４】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材の紙面ｐＨを６〜８（中性領域）、好ましくは６．２〜７．２に調整することが好ましい。紙面ｐＨをこの範囲に調整することで、植物、動物への影響を排除することができる。
【００２５】
本発明の水分散性ラミネート紙の基材において、紙面ｐＨを調整する方法は、特に限定されるものではなく、中性領域の材料を主成分として水分散紙を製造する方法、アルカリ性あるいは酸性の水分散紙を酸性物質あるいはアルカリ性物質で中和する製造方法があるが、中性領域の材料を主成分として水分散紙を製造することが、土壌、海中に対する影響、ＰＶＡ樹脂ラミネート層の不溶化防止の点から好ましい。
【００２６】
本発明の水分散性ラミネート紙の水分散性（特に、繊維状分散時間）、乾燥強度を向上させるために、水溶性重合体を基材に含浸または塗工することが好ましい。αセルロース含有率８８％以上の精製パルプを１５〜９５重量％含有する木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材に、後述する水溶性重合体を含浸または塗工することで、水溶性重合体で基紙の繊維間空隙が充填され、水分散紙の乾燥強度が高まるとともに、繊維間空隙に存在している水溶性重合体が水との接触により膨潤し、繊維間を押し広げるため、繊維が容易に分離する。
【００２７】
本発明において、水溶性重合体としては、乾燥皮膜が水に再溶解し易いものが好ましく、カルボキシルアルキルセルロース塩、アルギン酸塩、ペクチン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、カルボキシアルキル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、アニオン性ポリアクリルアミド等のアニオン性高分子電解質塩、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルエチルエーテル、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、アルファー化澱粉等の高分子無電解質、グアーガム、トラントガム、キサンタンガム、アラビアゴム、カラギーナン、ガラクトマンナン、プルラン、デキストラン、デキストリン等の水溶性多糖類、ゼラチン、カゼイン等の水溶性タンパク質などを例示することができ、これらを１種類あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。中でも、カルボキシメチルセルロース塩を使用することが水分散性向上、強度向上の点から好ましい。
【００２８】
本発明において、水溶性重合体を基紙の繊維間空隙へ均一に浸透させることは、水分散性向上の点から好ましい。このため、基紙に含浸または塗工させる水溶性重合体としては、２０℃における２重量％水溶液の粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓのものが好ましい。
【００２９】
本発明において、水溶性重合体の含浸または塗工による添加量（乾燥重量）は基紙に対して２〜１４重量％であり、好ましくは３〜１２重量％、更に好ましくは６〜１０重量％である。水溶性重合体の添加量が基紙に対して２重量％に満たない場合は水分散性や強度に対して十分な効果が期待できない。また、添加量が１４重量％より多い場合は、水分散性や強度の更なる向上効果が見られない。
【００３０】
水溶性重合体の基材への添加方法は、マングル、サイズプレス等による含浸加工、ゲートロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター等による表面塗工の中から適宜選択して用いることができる。
【００３１】
本発明の水分散性ラミネート紙の水分散性、乾燥強度を向上させるために、基材に水溶性重合体を含浸または塗工する場合、含浸または塗工に耐える強度を基材へ付与するために、基材に水溶性高分子電解質塩を含有させることが好ましい。
【００３２】
本発明の水分散性ラミネート紙において、水溶性高分子電解質塩の基材への付与方法は、抄紙前の紙料（精製パルプ及びパルプ）スラリーに水溶液として加える方法、または抄紙後の湿紙にロールコーター、カーテンコーター、スプレー塗布装置等で添加後、搾水、乾燥する方法などがある。
【００３３】
本発明において、基材に含有させる水溶性高分子電解質塩は、繊維間結合を高める接着力と、シートを濡らした際に容易に溶けて繊維同士が分離する水溶性が必要である。この要件を満たすものであれば、アニオン性、両性の何れの高分子電解質塩も使用でき、カルボキシルメチルセルロース塩等のカルボキシアルキルセルロース塩、アルギン酸塩、カルボキシメチル化デンプン、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、アニオン性ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミドなどが列挙され、好ましくはカルボキシメチルセルロースナトリウム塩、カルボキシメチル化澱粉である。これらの水溶性高分子電解質塩は２種以上を添加しても良い。
【００３４】
本発明において、精製パルプ及びパルプがアニオン性であるため、水溶性高分子電解質塩の定着率を向上させるため、カチオン性定着剤を併用することが好ましい。
【００３５】
このカチオン性定着剤には、水分散性を損なわずに水溶性高分子電解質塩を基紙繊維に定着させる作用が必要であり、カチオン性定着剤として下記一般式（１）のポリアミン樹脂を用いることが好ましい。
【００３６】
【化１】
（上記一般式(１)中、Ｒ１は、ヒドロキシル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などの置換基を有する場合も含む炭素数１〜１０（但し、置換基の炭素数を含まない）のアルキル基を表し、Ｒ２は、水素原子またはヒドロキシル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基などの置換基を有する場合も含む炭素数１〜１０（但し、置換基の炭素数を含まない）のアルキル基であり、ｎは正の整数である。）
カチオン性定着剤として用いるポリアミン樹脂は、カチオン当量がｐＨ３〜９の範囲において０．１〜２０ミリ当量／ｇ、好ましくは１〜１５ミリ当量／ｇ、更に好ましくは２〜１０ミリ当量／ｇであり、数平均分子量は５０００〜１０００００、好ましくは５０００〜７００００、更に好ましくは５０００〜２００００である。
【００３７】
本発明において、水溶性高分子電解質塩とカチオン性定着剤の基材中の含有量は、求められる品質に応じて、適宜調整されるもので特に限定されるものではないが、抄紙前の紙料（精製パルプ及びパルプ）スラリーに水溶液として加える場合の水溶性高分子電解質塩とカチオン定着剤の添加量は次の範囲に調整することが好ましい。
【００３８】
水溶性高分子電解質塩とカチオン性定着剤を併用する場合の水溶性高分子電解質塩の添加量（固形分換算）は、精製パルプとパルプの合計量に対して０．５〜１０重量％が好ましく、より好ましくは２〜６重量％である。水溶性高分子電解質塩の添加量が０．５重量％よりも少ないと、強度向上が小さく、添加する効果がない。水溶性高分子電解質塩の添加量が１０重量％より多い場合は、強度や水分散性の更なる向上効果が期待できない。
【００３９】
カチオン性定着剤の添加量は、精製パルプとパルプの合計量に対して０．２〜４．０重量％が望ましく、より望ましくは０．５〜２．０重量％である。カチオン性定着剤の添加量が０．２重量％以下では水溶性高分子電解質塩の定着率が低下し、後工程の加工に必要な強度が得られない。カチオン性定着剤の添加量が４．０重量％以上では基紙の繊維間結合が強くなりすぎ、水分散性（特に、繊維状分散時間）が損なわれるため好ましくない。
【００４０】
カチオン性定着剤は水溶性高分子電解質塩より先に紙料または湿紙に添加し、繊維にカチオン性を付与してから水溶性高分子電解質塩を添加することが好ましい。
（ラミネート層）
本発明において、ＰＶＡ樹脂ラミネート層とは、基材上にＰＶＡ樹脂をラミネートして設けた層である。
【００４１】
本発明におけるＰＶＡ樹脂としては、特許第２９２０９２５号および特開平９−２７７４６５記載のものが好適に用いられ、具体的にはＰＶＡ樹脂のケン化度としては２０〜９８ｍｏｌ％の範囲が好ましく、より好ましくは４０〜８０ｍｏｌ％の範囲であり、またＰＶＡ樹脂の粘度平均重合度としては５０以上４０００以下が好ましく、特に好ましくは１００以上２０００以下である。また、ＰＶＡ樹脂ラミネート層の形成方法は特に限定されるものではなく、特許第２９２０９２５号に記載されている樹脂ラミネート法などの方法を用いることができるとともに、押し出し成形機など一般的な加工機を使用することができる。樹脂ラミネート法を用いた場合、Ｔダイを有する押出機にポリビニルアルコール系樹脂を仕込み、樹脂温度１００〜３００℃、さらに好ましくは１５０〜２５０℃でＴダイよりフィルムとして押出し、ニツプロールと冷却ロールの間で水分散性の紙と圧着すると同時に冷却することにより、良好な樹脂ラミネート層を形成することができる。
【００４２】
本発明において、ＰＶＡ樹脂ラミネート層の厚さは８〜８０μｍ、好ましくは１２〜３５μｍである。８μｍ未満ではヒートシール時のシール強度が低下する。一方、８０μｍで以上では水溶解性および経済性から好ましくない。
【００４３】
本発明において、水分散性はフロック状水分散時間、繊維状水分散時間によって評価することができる。フロック状水分散時間とは、３００ｍｌ容ビーカーに脱イオン水３００ｍｌを入れ、スターラーで６５０ｒｐｍに攪拌しながら、３ｃｍ角の試験片を投入し、試験片が２つ以上に千切れる時間であり、３０秒以内、より好ましくは２０秒以内、さらに好ましくは１０秒以内である。このフロック状水分散時間が長くなると、水分散紙を流した場合、排水口あるいは配管を詰まらす原因になる。
【００４４】
一方、繊維状分散時間とは、３００ｍｌ容ビーカーに脱イオン水３００ｍｌを入れ、スターラーで６５０ｒｐｍに攪拌しながら、３ｃｍ角の試験片を投入し、試験片が完全に繊維一本一本にほぐれる時間であり、８０秒以内、より好ましくは４０秒以内、さらに好ましくは２０秒以内である。この繊維状分散時間が長くなると、水分散紙を流した場合、排水口のごみ受けの詰りの原因となる。
【００４５】
本発明の水分散性ラミネート紙は、平滑性を向上させて印刷用途などに供するため、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトニップカレンダー等の一般的な製紙用カレンダーを用いてカレンダー加工を施すことができる。
【００４６】
また、非ラミネート面に印刷・印字適性を付与するために、非ラミネート面に、水溶性高分子を主成分とするクリアーコート層、顔料と水溶性高分子を主成分とする顔料コート層、顕色剤および染料を主成分とする感熱記録層、カチオン性化合物を含有するインクジェット記録層を設けることもできる。
【実施例】
【００４７】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。また、実施例において用いた評価方法を次に示す。これは各実施例において共通して用いた。
【００４８】
１）水分散時間
３ｃｍ角の試験片５枚を用意した。次に３００ｍｌ容ビーカーに脱イオン水３００ｍｌを入れてスターラーで６５０ｒｐｍに攪拌しながら上記試験片１枚を投入した。試験片の基紙部分が２つ以上に千切れる時間と試験片が完全に繊維一本一本にほぐれる時間をストップウオッチで求め、５回の測定の平均値をそれぞれフロック状水分散時間、繊維状水分散時間とし、ＰＶＡ樹脂ラミネート層が２つ以上に千切れる時間と完全溶解するまでの時間を、それぞれフィルム溶断時間、フィルム溶解時間とした。
また、試験片を６０℃、８０％ＲＨの環境下で処理（１日間、４日間、８日間）し、フロック状水分散時間、繊維状水分散時間、フィルム溶断時間、フィルム溶解時間を評価した。
【００４９】
２）引張強さ
ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠して測定した。
【００５０】
３）紙面ｐＨ
紙面ｐＨの測定はＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．４９−１に準拠し、湿潤液は蒸留水を用い、蒸留水を滴下した紙の湿潤面を電極に接触させて２分後のｐＨ値を読み取った。
【００５１】
４）ヒートシール強度
ヒートシーラー（ヒートシールテスターＴＰ−７０１、テスター産業株式会社製）を用いて、ＰＶＡラミネート層面同士を下記の条件でヒートシールし、ヒートシール強度を測定した。
条件１：１２０℃×２Ｋｇｆ／ｃｍ２×１秒
条件２：１６０℃×２Ｋｇｆ／ｃｍ２×１秒
ヒートシール強度はＪＩＳ Ｚ０２３８記載のヒートシール強さ試験法に準じて測定した。
【００５２】
５）層間剥離抵抗
幅１５．０±０．１ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を長手方向が抄紙方向（ラミネート方向）となるように採取した。試験片の一端から約２０ｍｍの長さにわたってラミネート樹脂を基紙との境界面で剥がし、定速伸張形引張試験機（テンシロン 東洋精機（株）製）のつかみ具に各々くわえてＴ字剥離試験を行った、つかみ具の移動速さを毎分３００ｍｍとして、ラミネート樹脂と基紙とが剥がれるときの最大荷重を層間剥離抵抗とした。なお、試料の調湿及び測定は、気温２３℃、相対湿度５０％の恒温室内で行った。
【００５３】
（実施例１）
針葉樹晒しクラフトパルプ（以下ＮＢＫＰという。αセルロース含有率 ８５．６％）６０重量％と針葉樹マーセル化パルプ（αセルロース含有率 ９７．５％、４５０ｍｌＣＳＦにおける保水度１３８％）の４０重量％とを配合し、濾水度６４１ｍｌＣＳＦに混合叩解した抄紙用原料に、カチオン性定着剤としてポリアミン樹脂（商品名アルコフィックス１５９、チバスペシャリティケミカルズ社製品）を固形分換算で原料に対して０．９重量％添加し、更に水溶性高分子電解質塩としてカルボキシルメチルセルロースナトリウム塩（以下ＣＭＣという。商品名サンローズ、日本製紙ケミカル社製品）の水溶液を固形分換算で２．０重量％添加した後、坪量６０ｇ／ｍ２の原紙を手抄きした。得られた原紙に、水溶性重合体としてＣＭＣ（商品名サンローズ、日本製紙ケミカル社製品、２０℃における２重量％水溶液の粘度が５ｍＰａ・ｓ）の４重量％液をサイズプレス方式で原紙に対して９．３重量％（５．６ｇ／ｍ２）塗工し、紙面ｐＨが６．８である中性の水分散性基紙（坪量：５９．７ｇ／ｍ２、厚さ：８９．２μｍ）を作製した。
得られた基紙上に、１８５℃に溶融したＰＶＡ樹脂（商品名：ＣＰ−１２２０Ｔ１０、クラレ社製）を膜厚が１５μｍになるように押し出しラミネートを行い、実施例１の水分散性ラミネート紙（坪量：８３．４ｇ／ｍ２、厚さ：１０５．８μｍ）を得た。
この水分散性ラミネート紙の水分散時間、引張強度、紙面ｐＨ（非ラミネート面）、ヒートシール強度の測定結果を表１に示した。
【００５４】
ラミネート直後の水分散性ラミネート紙は水中で、基紙とＰＶＡラミネート層は同時に２．６秒で溶断した。また、１２．２秒後に基紙が繊維状に分散し、この時点でＰＶＡラミネート層も完全に溶解した。また、ラミネート後、試験片を６０℃、８０％ＲＨの環境下に８日間暴露した水分散性ラミネート紙は、基紙とＰＶＡラミネート層が２．７秒で同時に溶断した。また、１３．７秒後に基紙が繊維状に分散し、この時点でＰＶＡラミネート層も完全に溶解した。
【００５５】
（比較例１）
基紙に紙面ｐＨが９．８でアルカリ性を呈する市販の水溶紙（商品名：６０ＭＤＰ、日本製紙パピリア社製）を用いた以外は実施例１と同様にして水分散性ラミネート紙を得た。
【００５６】
ラミネート直後の水分散性ラミネート紙は、水中で基紙とＰＶＡラミネート層が同時に２．８秒で溶断した。また、１２．５秒後に基紙が繊維状に分散し、この時点でＰＶＡラミネート層も完全に溶解した。一方、ラミネート後、試験片を６０℃、８０％ＲＨの環境下に８日間暴露した水分散性ラミネート紙は、基紙がフロック状に分散するまでの時間は４．０秒であったが、ＰＶＡラミネート層が溶断するまでの時間は１０９．４秒であった。また、基紙が繊維状に分散するまでの時間は３４．３秒で、ＰＶＡラミネート層が完全に溶解するまでの時間は３００秒以上であり、基紙の繊維状分散性並びにＰＶＡラミネート層の溶解性が著しく低下していた。
【００５７】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂ラミネート層を有するラミネート紙において、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプであることを特徴とする水分散性ラミネート紙。
【請求項１】
木材パルプ及び又は非木材パルプからなる基材の少なくとも一方の面にポリビニルアルコール樹脂ラミネート層を有するラミネート紙において、該基材を構成するパルプの１５〜９５重量％がαセルロース含有率８８％以上の精製パルプであることを特徴とする水分散性ラミネート紙。
【公開番号】特開２０１２−１３２１１９（Ｐ２０１２−１３２１１９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５３６４（Ｐ２０１０−２８５３６４）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１７６６３７）日本製紙パピリア株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１７６６３７）日本製紙パピリア株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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