特許 6572379 多層厚紙材料及び多層厚紙材料の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6572379

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】多層厚紙材料及び多層厚紙材料の製造方法

(51)【国際特許分類】

   D21H 17/02 20060101AFI20190902BHJP

   D21H 17/01 20060101ALI20190902BHJP

   B32B 29/00 20060101ALI20190902BHJP

   B32B 5/16 20060101ALI20190902BHJP

【ＦＩ】

   D21H17/02

   D21H17/01

   B32B29/00

   B32B5/16

【請求項の数】24

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-501946(P2018-501946)

(86)(22)【出願日】2016年7月15日

(65)【公表番号】特表2018-521235(P2018-521235A)

(43)【公表日】2018年8月2日

(86)【国際出願番号】EP2016066902

(87)【国際公開番号】WO2017013015

(87)【国際公開日】20170126

【審査請求日】2018年2月23日

(31)【優先権主張番号】15177486.6

(32)【優先日】2015年7月20日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】515153060

【氏名又は名称】マイヤー−メルンホフ カルトン アクチエンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100179947

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 晃太郎

(72)【発明者】

【氏名】マイケル チシカ

(72)【発明者】

【氏名】マティアス マギン

【審査官】 春日 淳一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１７８８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１００６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５１４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５２０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２３１０３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−００５６４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ２１Ｂ−Ｄ２１Ｊ

Ｂ３２Ｂ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多層厚紙材料（10）であって、
・セルロース含有基材を含む少なくとも１つの第１繊維材料層（12）と、
・セルロース含有材料及び微細材料粒子より成る混合物を含む少なくとも１つの第２繊維材料層（14）とを含み、
前記微細材料粒子の原料が、ココピートであり、前記微細材料粒子が、< 0.5 mmの粒径を有する多層厚紙材料。

【請求項2】

請求項１に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記微細材料粒子が、< 0.3 mmの粒径を有する多層厚紙材料。

【請求項3】

請求項１または２に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記第２繊維材料層（14）中における前記微細材料粒子の割合が、前記第２繊維材料層の全重量に対して0.1〜50重量％であることを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか一項に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記微細材料粒子における50％超の長さ対幅比が、0.7:1〜1：0.7であることを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項5】

請求項４に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記微細材料粒子における50％超の長さ対幅比が、約1：1であることを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか一項に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記第１繊維材料層（12）が、前記厚紙材料におけるカバー層又はバック層（12，18）として形成されていることを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項7】

請求項１〜６の何れか一項に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記第２繊維材料層（14）が、前記厚紙材料（10）におけるインレーとして形成されていることを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項8】

請求項１〜７の何れか一項に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記第２繊維材料層（14）が、70 g/m²〜450 g/m²の坪量を有することを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項9】

請求項８に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記第２繊維材料層（14）が、150 g/m²〜350 g/m²の坪量を有することを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項10】

請求項１〜８の何れか一項に記載の多層厚紙材料（10）であって、該厚紙材料（10）が、145 g/m²〜2000 g/m²の坪量を有することを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項11】

請求項１０に記載の多層厚紙材料（10）であって、該厚紙材料（10）が、230 g/m²〜800 g/m²の坪量を有することを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項12】

請求項１〜１１の何れか一項に記載の多層厚紙材料（10）であって、該厚紙材料（10）が、2〜10個の繊維材料層で構成されていることを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項13】

請求項１〜１２の何れか一項に記載の多層厚紙材料（10）であって、前記第２繊維材料層（14）中における前記微細材料粒子の粒径分布に関して、微粒子の少なくとも0.1〜60％が0.15〜0.297 mmの粒径を有し、微粒子の少なくとも0.1〜60％が0.149〜0.075 mmの粒径を有し、微粒子の少なくとも0.1〜60％が< 0.075 mmの粒径を有し、及び／又は、脱水耐性を表すショッパーリーグラー値を20〜60 SR°有することを特徴とする多層厚紙材料。

【請求項14】

少なくとも第１繊維材料層及び第２繊維材料層（12，14）を含む多層厚紙材料（10）を製造するための方法であって、
・第１繊維材料懸濁液を、第１浸透性又は第１非浸透性コンベヤベルトに塗布し、前記第１繊維材料層（12）を形成するステップを有し、前記第１繊維材料懸濁液は、セルロース含有基材を含み、
・第２繊維材料懸濁液を、第２浸透性又は第２非浸透性コンベヤベルトに塗布し、前記第２繊維材料層（14）を形成するステップを有し、前記第２繊維材料懸濁液は、セルロース含有材料と、ココピートを原料とする微細材料粒子より成る混合物を含み、前記微細材料粒子は、< 0.5 mmの粒径を有し、
・前記第１繊維材料層（12）及び前記第２繊維材料層（14）を互いに圧縮し、前記多層厚紙材料（10）を形成するステップを有することを特徴とする方法。

【請求項15】

請求項１４に記載の方法であって、前記微細材料粒子は、< 0.3 mmの粒径を有していることを特徴とする方法。

【請求項16】

請求項１４または１５に記載の方法であって、前記微細材料粒子における50％超の長さ対幅比を、0.7:1〜1：0.7とすることを特徴とする方法。

【請求項17】

請求項１６に記載の方法であって、前記微細材料粒子における50％超の長さ対幅比を、約1：1とすることを特徴とする方法。

【請求項18】

請求項１４〜１７の何れか一項に記載の方法であって、前記微細材料粒子を製造するために少なくとも、
・パルパーにより前記ココピートを溶解するステップと、
・前記ココピートを粉砕するステップと、
・前記粉砕したココピートを、少なくとも0.5 mm超の粒径及び0.5mm未満の粒径にふるい分ける、及び／又は、分離する、及び／又は、選別するステップとを実施することを特徴とする方法。

【請求項19】

請求項１４〜１８の何れか一項に記載の方法であって、前記第２繊維材料層（14）中における前記微細材料粒子の割合を、前記第２繊維材料層の全重量に対して0.1〜50重量％とすることを特徴とする方法。

【請求項20】

請求項１４〜１９の何れか一項に記載の方法であって、前記少なくとも１つの繊維材料層（12，14）に、結合剤、保持剤、充填材、染料、漂白剤、湿潤強化剤、及び／又は、紙及び厚紙製造時に使用する他の補助剤を添加することを特徴とする方法。

【請求項21】

請求項１４〜２０の何れか一項に記載の方法であって、多層厚紙材料（10）が多層厚紙ウェブであることを特徴とする方法。

【請求項22】

セルロース含有材料及び微細材料粒子より成る混合物を含み、かつ多層厚紙材料を製造するための繊維材料層の使用であって、前記微細材料粒子の原料が、ココピートであり、前記微細材料粒子が、< 0.5 mmの粒径を有する繊維材料層の使用。

【請求項23】

請求項２２に記載の使用であって、前記微細材料粒子が、< 0.3 mmの粒径を有する繊維材料層の使用。

【請求項24】

請求項２２または２３に記載の使用であって、前記多層厚紙材料が、多層厚紙ウェブである繊維材料層の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも１つの第１繊維材料層及び第２繊維材料層を含む多層厚紙材料に関する。更に、本発明は、多層厚紙材料の製造方法、並びに繊維材料層の使用に関する。

【背景技術】

【0002】

多層繊維材料ウェブ、特に紙ウェブ又は厚紙ウェブを製造するための方法及び装置は、従来技術において様々な構成で既知である。特に厚紙製造においては、部分的に異なる繊維材料を含む複数の層が、個別的に形成された後に互いに徐々に圧縮される。

【0003】

しかしながら、既知の厚紙材料における欠点は、いわゆる新繊維を極めて大きな割合で含むため、木材需要が極めて大きいことである。多層厚紙材料を省資源的に製造するため、例えば、特許文献１（国際公開第2017/013015号パンフレット）では、繊維材料層における繊維材料の大部分をココナッツ繊維で代替することが提案されている。更に、充填材料を個々の繊維層に混合させることが提案されている。この場合、充填材料は、ココナッツの殻粉末又は外皮で構成することができる。ココナッツを木材繊維の代替材料として使用すれば、厚紙材料は、基本的に省資源的に製造することができる。これは、ココナッツが迅速に再増殖する原料であるのみならず、豊富に存在するからである。しかしながら、ココナッツ繊維の供給及びその調製は、比較的高価であるため、特に高品質の厚紙材料の製造において大幅なコスト増につながる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第2017/013015号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、安価かつ省資源的に製造可能な多層厚紙材料と、そのような多層厚紙材料を製造するための方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有する多層厚紙材料、請求項１０に記載の特徴を有する製造方法、並びに請求項１５に記載の特徴を有する繊維材料層の使用により解決される。本発明の有利な構成は、各従属請求項に記載したとおりである。この場合、厚紙材料の有利な構成は、本発明に係る方法の有利な構成であるか又は本発明に係る使用の有利な構成と見なすことができ、その逆もまた然りである。

【0007】

本発明の第１態様は、多層厚紙材料に関する。この多層厚紙材料は、セルロース含有基材を含む少なくとも１つの第１繊維材料層と、セルロース含有材料及び微細材料粒子より成る混合物を含む少なくとも１つの第２繊維材料層とを含む。微細材料粒子の原料は、ココピートであり、微細材料粒子は、< 0.5 mm、特に< 0.3 mmの粒径を有する。ココピートとは、ココナッツ繊維の製造時に生じる廃棄物のことである。ココピートにおけるココナッツ繊維の割合は、通常は50％未満である。驚くべきことに、この廃棄物、即ちココピートを使用すれば、多層厚紙材料を製造できることが判明している。ココピートによる多層厚紙材料は、一方では安価に、他方では省資源的に製造可能である。とりわけ、< 0.5 mm、特に< 0.3 mmの粒径を有する微細材料粒子は、水分の吸収で生じる体積増加特性を有する。繊維材料層の製造に際して、ココピート又はその微細材料粒子を含む繊維材料層は膨張し、多層厚紙材料を乾燥させた後もその体積増加が維持される。更に、体積増加により、多層厚紙材料の強度及び剛性が高まる。有利には、多層厚紙材料の強度及び剛性は、微細材料粒子の割合により、全体的に調整することができる。この場合、第２繊維材料層中における微細材料粒子の割合は、第２繊維材料層の全重量に対して0.1〜50重量％とすることができる。微細材料粒子を0.1重量％の割合で使用するだけでも、多層厚紙材料の年間需要を考慮すれば、厚紙製造にとって必要な木材の大幅な減少が達成される。更に、第２繊維材料層は、0.5 mm〜1.19 mmの粒径を有する微細材料粒子を20重量％まで含むことが可能である。本発明による利点は、このことによっても達成される。本発明において、第２繊維材料層の全重量に対して0.1〜50重量％の割合とは、以下の値のことを指す。即ち、0.1重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、2.0重量％、2.5重量％、3.0重量％、3.5重量％、4.0重量％、4.5重量％、5.0重量％、5.5重量％、6.0重量％、6.5重量％、7.0重量％、7.5重量％、8.0重量％、8.5重量％、9.0重量％、9.5重量％、10.0重量％、10.5重量％、11.0重量％、11.5重量％、12.0重量％、12.5重量％、13.0重量％、13.5重量％、14.0重量％、14.5重量％、15.0重量％、15.5重量％、16.0重量％、16.5重量％、17.0重量％、17.5重量％、18.0重量％、18.5重量％、19.0重量％、19.5重量％、20.0重量％、20.5重量％、21.0重量％、21.5重量％、22.0重量％、22.5重量％、23.0重量％、23.5重量％、24.0重量％、24.5重量％、25.0重量％、25.5重量％、26.0重量％、26.5重量％、27.0重量％、27.5重量％、28.0重量％、28.5重量％、29.0重量％、29.5重量％、30.0重量％、30.5重量％、31.0重量％、31.5重量％、32.0重量％、32.5重量％、33.0重量％、33.5重量％、34.0重量％、34.5重量％、35.0重量％、35.5重量％、36.0重量％、36.5重量％、37.0重量％、37.5重量％、38.0重量％、38.5重量％、39.0重量％、39.5重量％、40.0重量％、40.5重量％、41.0重量％、41.5重量％、42.0重量％、42.5重量％、43.0重量％、43.5重量％、44.0重量％、44.5重量％、45.0重量％、45.5重量％、46.0重量％、46.5重量％、47.0重量％、47.5重量％、48.0重量％、48.5重量％、49.0重量％、49.5重量％、50.0重量％の割合のことを指す。これらの中間値も想定可能である。

【0008】

本発明において、セルロース含有基材又はセルロース含有材料とは、パルプのみならず古紙等も意味する。更に、本発明において基材とは、少なくとも大部分、即ち基材の少なくとも51重量％、特に少なくとも75重量％がセルロースで構成されることを意味する。これに加えて、基材は、基本的に、未塗工であってもよいし、予め１つ以上の層が設けられていてもよい。基材は、例えば、塗工紙又は非塗工紙、塗工厚紙又は非塗工厚紙、又は塗工板紙又は非塗工板紙として形成することができる。更に、第１及び／又は第２繊維材料層に、人工繊維材料、特にプラスチック繊維材料及び／又は鉱物繊維材料及び／又は天然繊維材料を添加することが可能である。

【0009】

本発明に係る多層厚紙材料の他の有利な構成において、微細材料粒子における50％超の長さ対幅比は、0.7:1〜1：0.7、特に約1：1とする。驚くべきことに、体積増加及び体積増加による多層厚紙材料における剛性の高まりは、上述した長さ対幅比のときに最大であると共に最も安定することが判明している。長さ対幅比は、他の値としてもよい。

【0010】

本発明に係る多層厚紙材料の他の有利な構成において、第１繊維材料層は、厚紙材料におけるカバー層又はバック層として形成される。更に、第２繊維材料層は、厚紙材料のインレーとして形成することができる。これに加えて、カバー層とインレーとして形成された第２繊維材料層との間に中間層、即ちいわゆるアンダーライナを形成することができる。アンダーライナも、大部分がやはりセルロース含有材料で構成される。厚紙材料は、全部で2〜10個の繊維材料層で構成することができる。多層厚紙材料は、通常は厚紙ウェブとして形成され、適切な仕上げが施された後、特に包装を製造するのに適している。

【0011】

本発明に係る多層厚紙材料の他の有利な構成において、第２繊維材料層は、70 g/m²〜450 g/m²、特に150 g/m²〜350 g/m²の坪量を有する。本発明において、70 g/m²〜450 g/m²の坪量とは、以下の値を指す。即ち、70 g/m²、80 g/m²、90 g/m²、100 g/m²、110 g/m²、120 g/m²、130 g/m²、140 g/m²、150 g/m²、160 g/m²、170 g/m²、180 g/m²、190 g/m²、200 g/m²、210 g/m²、220 g/m²、230 g/m²、240 g/m²、250 g/m²、260 g/m²、270 g/m²、280 g/m²、290 g/m²、300 g/m²、310 g/m²、320 g/m²、330 g/m²、340 g/m²、350 g/m²、360 g/m²、370 g/m²、380 g/m²、390 g/m²、400 g/m²、410 g/m²、420 g/m²、430 g/m²、440 g/m²、450 g/m²の坪量のことを指す。これらの中間値も想定可能である。多層厚紙材料の使用分野及び構造に応じて、必要な坪量を有利に調整することができる。特に、厚紙材料における必要な剛性値は、上述した第２繊維材料層の構成により調整することができる。第２繊維材料層を含む多層厚紙材料は、全体で145 g/m²〜2000 g/m²、特に230 g/m²〜800 g/m²の坪量を有することができる。厚紙材料の坪量は、有利には、厚紙材料の使用分野に適合される。本発明において、多層厚紙材料における145 g/m²〜2000 g/m²の坪量とは、以下の値を指す。即ち、145 g/m²、150 g/m²、160 g/m²、170 g/m²、180 g/m²、190 g/m²、200 g/m²、210 g/m²、220 g/m²、230 g/m²、240 g/m²、250 g/m²、260 g/m²、270 g/m²、280 g/m²、290 g/m²、300 g/m²、310 g/m²、320 g/m²、330 g/m²、340 g/m²、350 g/m²、360 g/m²、370 g/m²、380 g/m²、390 g/m²、400 g/m²、410 g/m²、420 g/m²、430 g/m²、440 g/m²、450 g/m²、460 g/m²、470 g/m²、480 g/m²、490 g/m²、500 g/m²、510 g/m²、520 g/m²、530 g/m²、540 g/m²、550 g/m²、560 g/m²、570 g/m²、580 g/m²、590 g/m²、600 g/m²、610 g/m²、620 g/m²、630 g/m²、640 g/m²、650 g/m²、660 g/m²、670 g/m²、680 g/m²、690 g/m²、700 g/m²、710 g/m²、720 g/m²、730 g/m²、740 g/m²、750 g/m²、760 g/m²、770 g/m²、780 g/m²、790 g/m²、800 g/m²、810 g/m²、820 g/m²、830 g/m²、840 g/m²、850 g/m²、860 g/m²、870 g/m²、880 g/m²、890 g/m²、900 g/m²、910 g/m²、920 g/m²、930 g/m²、940 g/m²、950 g/m²、960 g/m²、970 g/m²、980 g/m²、990 g/m²、1000 g/m²、1010 g/m²、1020 g/m²、1030 g/m²、1040 g/m²、1050 g/m²、1060 g/m²、1070 g/m²、1080 g/m²、1090 g/m²、1100 g/m²、1110 g/m²、1120 g/m²、1130 g/m²、1140 g/m²、1150 g/m²、1160 g/m²、1170 g/m²、1180 g/m²、1190 g/m²、1200 g/m²、1210 g/m²、1220 g/m²、1230 g/m²、1240 g/m²、1250 g/m²、1260 g/m²、1270 g/m²、1280 g/m²、1290 g/m²、1300 g/m²、1310 g/m²、1320 g/m²、1330 g/m²、1340 g/m²、1350 g/m²、1360 g/m²、1370 g/m²、1380 g/m²、1390 g/m²、1400 g/m²、1410 g/m²、1420 g/m²、1430 g/m²、1440 g/m²、1450 g/m²、1460 g/m²、1470 g/m²、1480 g/m²、1490 g/m²、1500 g/m²、1510 g/m²、1520 g/m²、1530 g/m²、1540 g/m²、1550 g/m²、1560 g/m²、1570 g/m²、1580 g/m²、1590 g/m²、1600 g/m²、1610 g/m²、1620 g/m²、1630 g/m²、1640 g/m²、1650 g/m²、1660 g/m²、1670 g/m²、1680 g/m²、1690 g/m²、1700 g/m²、1710 g/m²、1720 g/m²、1730 g/m²、1740 g/m²、1750 g/m²、1760 g/m²、1770 g/m²、1780 g/m²、1790 g/m²、1800 g/m²、1810 g/m²、1820 g/m²、1830 g/m²、1840 g/m²、1850 g/m²、1860 g/m²、1870 g/m²、1880 g/m²、1890 g/m²、1900 g/m²、1910 g/m²、1920 g/m²、1930 g/m²、1940 g/m²、1950 g/m²、1960 g/m²、1970 g/m²、1980 g/m²、1990 g/m²、2000 g/m²の坪量のことを指す。これらの中間値も想定可能である。

【0012】

本発明に係る多層厚紙材料の他の有利な構成において、第２繊維材料層中における微細材料粒子の粒径分布では、微粒子の少なくとも0.1〜60％が0.15〜0.297 mmの粒径を有し、微粒子の少なくとも0.1〜60％が0.149〜0.075 mmの粒径を有し、微粒子の少なくとも0.1〜60％が< 0.075 mmの粒径を有する。より大きな粒径も想定可能であり、0.297 mm超の粒径であってもよい。ただし粒径は、第２繊維材料層における不所望の隆起が生じないよう選択されることに留意されたい。上述した粒径分布範囲においては、多層厚紙材料の製造時に体積増加が特に安定的に生じる。本発明において、0.1〜60％の粒径割合とは、以下の値を指す。即ち、0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、7.0％、7.5％、8.0％、8.5％、9.0％、9.5％、10.0％、10.5％、11.0％、11.5％、12.0％、12.5％、13.0％、13.5％、14.0％、14.5％、15.0％、15.5％、16.0％、16.5％、17.0％、17.5％、18.0％、18.5％、19.0％、19.5％、20.0％、20.5％、21.0％、21.5％、22.0％、22.5％、23.0％、23.5％、24.0％、24.5％、25.0％、25.5％、26.0％、26.5％、27.0％、27.5％、28.0％、28.5％、29.0％、29.5％、30.0％、30.5％、31.0％、31.5％、32.0％、32.5％、33.0％、33.5％、34.0％、34.5％、35.0％、35.5％、36.0％、36.5％、37.0％、37.5％、38.0％、38.5％、39.0％、39.5％、40.0％、40.5％、41.0％、41.5％、42.0％、42.5％、43.0％、43.5％、44.0％、44.5％、45.0％、45.5％、46.0％、46.5％、47.0％、47.5％、48.0％、48.5％、49.0％、49.5％、50.0％、50.5％、51.0％、51.5％、52.0％、52.5％、53.0％、53.5％、54.0％、54.5％、55.0％、55.5％、56.0％、56.5％、57.0％、57.5％、58.0％、58.5％、59.0％、59.5％、60.0％の粒径割合を指す。これらの中間値も想定可能である。

【0013】

本発明の第２態様は、少なくとも第１繊維材料層及び第２繊維材料層を含む多層厚紙材料、特に多層厚紙ウェブを製造するための方法に関する。この方法は、少なくとも以下のステップ、即ち、第１繊維材料懸濁液を、第１浸透性又は第１非浸透性コンベヤベルトに塗布し、第１繊維材料層を形成するステップを有し、第１繊維材料懸濁液は、セルロース含有基材を含み；第２繊維材料懸濁液を、第２浸透性又は第２非浸透性コンベヤベルトに塗布し、第２繊維材料層を形成するステップを有し、第２繊維材料懸濁液は、セルロース含有材料と、ココピートを原料とする微細材料粒子より成る混合物を含み、微細材料粒子は、< 0.5 mm、特に< 0.3 mmの粒径を有し；第１繊維材料層及び第２繊維材料層を互いに圧縮し、多層厚紙材料を形成するステップを有することを特徴とする。第１及び第２繊維材料層を互いに圧縮した後、これら繊維材料層は、更なる繊維材料層と圧縮し、その後の乾燥工程又は更なる工程ステップを実施することができる。ココナッツ繊維の製造時に生じる廃棄物としてのココピートの使用は、木材又はココナッツ繊維に代わる、安価で資源節約的な代案である。この場合、第２繊維材料層中における微細材料粒子の割合は、第２材料層の全重量に対して0.1〜50重量％とすることができる。微細材料粒子を0.1重量％の割合で使用するだけでも、世界における厚紙材料の年間需要を考慮すれば、大幅な省資源化、特に木材資源の大幅な節約が達成される。

【0014】

更に、驚くべきことに、ココピートに含まれる< 0.5 mm、特に< 0.3 mmの粒径を有する微細材料粒子を使用すれば、微細材料粒子による水分の吸収により、厚紙製造時に第２繊維材料層の体積が大幅に増加することが判明している。これにより、製造される多層厚紙材料の強度及び剛性が高まる。これら特性は、微細材料粒子における50％超の長さ対幅比が0.7：1〜1：0.7、特に約1：1である場合に特に顕著である。

【0015】

基本的に、個々の繊維層又は個々の繊維材料の製造に際しては、添加剤、例えば、結合剤、保持剤、充填材、染料、漂白剤、湿潤強化剤、及び／又は、紙及び厚紙製造時に使用される他の補助剤を添加し、これにより多層厚紙材料ウェブの製造工程、特性、並びに加工性に所望の影響を及ぼすことができる。適切な充填材としては、通常、カオリン、タルク又は炭酸カルシウム等の鉱物を挙げることができる。表面強度及び耐湿性を高めるため、サイズプレス又はデンプンバスにより、繊維材料又は繊維材料で製造される繊維ウェブにデンプンを添加することができる。個々の繊維層形成時又はシート形成時における脱水を制御する保持剤としては、繊維材料懸濁液にポリエチレンイミンを添加することができる。この場合、添加剤としては、基本的に、生体高分子、例えば、ヘミセルロース、セルロース、リグニン及び／又はポリオース、及び／又は、ポリサッカライド、例えば、デンプン、デンプンポリマー、アルギン酸、キチン、ヘミセルロース、セルロース誘導体、セルロースエステル、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、硝酸セルロース、セルロースエーテル、エチルセルロース、メチルセルロース、オキシエチルセルロース、オキシプロピルセルロース及びカルボキシメチルセルロースを使用することができる。基本的に使用可能な更なる添加剤としては、樹脂、例えば、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂及びメラミンホルムアルデヒド樹脂より成る混合物、中性又はアニオンポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、アニオン性またはカチオン性高分子電解質、例えば、アクリル酸、カルボキシメチルセルロース、アニオン性又はカチオン性デンプン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド（PolyDADMAC）又はポリビニルアミン、天然乾燥強度剤、例えば、ガラクトマンナン、アルギン酸、合成乾燥強度剤、例えば、ポリアミン、ポリアミド、ポリアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニル（アルコールアセテート）、ポリイミン又はポリエチレンイミン（PEI）、架橋的又は物理的な湿潤強化剤、例えば、グリオキサール、グルタルアルデヒド（1.5-ペンタンジアール）、ジアルデヒドデンプン、ポリアミドアミンエピクロロヒドリン（PAAE）、メラミンホルムアルデヒド（MF）又は尿素ホルムアルデヒド（HF）、塩基性染料、酸性染料及び／又は直接染料、難燃剤、例えば、ハロゲン化難燃剤、有機リン難燃剤又は無機難燃剤、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸アンモニウム、三酸化アンチモン又は五酸化アンチモンを挙げることができる。更に、固定剤、アルミニウム塩、難燃剤、消泡剤、脱気剤、リグニン誘導体、リグニンスルホン酸、殺生物剤及び／又は殺菌剤の群に含まれる添加剤を使用することもできる。製造工程において、添加剤は、同じ箇所又は異なる箇所に基本的に１回以上添加することができる。

【0016】

本発明に係る方法の他の有利な構成において、微細材料粒子を製造するために少なくとも以下の方法ステップ、即ち、パルパーによりココピートを溶解するステップと、ココピートを粉砕するステップと、粉砕したココピートを、少なくとも0.5 mm超の粒径及び0.5mm未満の粒径にふるい分ける、及び／又は、分離する、及び／又は、選別するステップとを実施する。粉砕を実施すれば、ココピートから得られる微細材料粒子の大部分を本発明に係る方法において確実に供給することが可能となる。粉砕を実施すれば、より大きな粒径を有する微細材料粒子は、所望の粒径に縮小することが可能となる。これにより、多層厚紙材料を製造するためにココピートをほぼ完全に使用することができる。

【0017】

本発明に係る第１態様の多層厚紙材料における利点は、第１態様に関連して記載したとおりである。この場合、第１態様に係る有利な構成は、第２態様に係る有利な構成とみなされるし、その逆もまた然りである。

【0018】

本発明の第３態様は、セルロース含有材料及び微細材料粒子より成る混合物を含み、かつ多層厚紙材料、特に多層厚紙ウェブを製造するための繊維材料層の使用に関する。この場合、微細材料粒子の原料は、ココピートであり、微細材料粒子は、< 0.5 mm、特に< 0.3 mmの粒径を有する。本発明に係る繊維材料層を使用すれば、多層厚紙材料を安価かつ省資源的に製造することができる。更に、繊維材料層中における微細材料粒子の割合により、繊維材料層における所定の体積を調整することができる。

【0019】

繊維材料層の使用による更なる特徴及び利点は、第１及び第２態様に関連して記載したとおりである。この場合、第１態様に係る有利な構成は、第２及び第３態様に係る有利な構成とみなされるし、その逆もまた然りである。

【0020】

本発明の更なる特徴は、特許請求の範囲、実施形態、並びに図面に記載したとおりである。上述した特徴及び特徴の組み合わせ、並びに以下の実施形態に記載する特徴及び特徴の組み合わせは、例示的なそれぞれの組み合わせに留まらず、本発明の趣旨内で他の組み合わせとしても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係る多層厚紙材料を示す略図である。

【図2】多層厚紙材料を製造するための方法の手順を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、多層厚紙材料10を概略的に示す。図示の多層厚紙材料10は、基本的に厚紙ウェブとして形成されている。図示の実施形態においては、厚紙材料10が４層で形成されていることが明示されている。この場合、第１繊維材料層12は、厚紙材料10におけるカバー層12として形成されている。カバー層12は、 35 g/m²の層重量又は坪量を有する。カバー層12と厚紙材料10におけるインレーとして形成された第２繊維材料層14との間には、35 g/m²の層重量を有するアンダーライナ16が配置されている。更に、インレー又は第２繊維材料層14は、厚紙材料10におけるバック層18に結合され、そのバック層18は、35 g/m²の層重量を有する。図示の実施形態において、インレーとして形成された第２繊維材料層14の層重量又は坪量は、165 g/m²である。カバー層及びバック層12，18における塗工の30 g/m²の重量を算入すれば、多層厚紙材料10全体の坪量は、300 g/m²に達する。また、第２繊維材料層14は、セルロース含有材料及び微細材料粒子より成る混合物を含む。この場合、微細材料粒子の原料はココピートであり、微細材料粒子の粒径は、< 0.5 mm、特に< 0.3 mmである。図示の実施形態において、第２繊維材料層におけるココピートの割合又は微細材料粒子の割合は、第２繊維材料層14の全重量に対して5〜15重量％である。ただし、第２繊維材料層におけるココピートの割合又は微細材料粒子の割合は、第２繊維材料層14の全重量に対して0.1〜50重量％としてもよい。

【0023】

図示の実施形態における多層厚紙材料10は、カバー層12上及びバック層18上に塗工を更に含む。ただし、例えば、上述した塗工厚紙の代わりに、非塗工ボール紙（図示せず）を形成することも可能である。この場合、厚紙層における個々の層の坪量は、以下の値を有することができる。即ち、カバー層12は32 g/m²、アンダーライナ16は29 g/m²、バック層18は35 g/m²、インレー18は169 g/m²を有することができるため、この場合の多層厚紙材料における全坪量は265 g/m²である。この場合も、セルロース含有材料と、< 0.5 mmの粒径を有するココピートを原料とする微細材料粒子との混合物より成るインレー14は、やはり第２繊維材料層14として形成されている。

【0024】

図２は、多層厚紙材料を製造するための例示的な方法における手順のブロック図を示す。第１方法ステップ100において、ココピートをパルパーで溶解する。方法ステップ110において、ココピート中に存在し得る砂粒子を分離することができる。方法ステップ112において、溶解したココピートを粉砕（材料密度範囲0.1〜8％）する。後続する更なる方法ステップ114において、ふるい分け及び／又は分離及び／又は選別により、少なくとも0.5 mm超の粒径及び0.5mm未満の粒径を互いに分ける。その後の方法ステップ116において、第１繊維材料懸濁液を、第１浸透性又は第１非浸透性コンベヤベルトに塗布し、第１繊維材料層12を形成する。この場合、第１繊維材料懸濁液は、セルロース含有基材を含む。方法ステップ116と同時又はほぼ同時に実施する方法ステップ118において、第２繊維材料懸濁液を、第２浸透性又は第２非浸透性コンベヤベルトに塗布し、第２繊維材料層14を形成する。この場合、第２繊維材料懸濁液は、セルロース含有材料と、ココピートから抽出されたか又は得られた微細材料粒子より成る混合物を含む。その後の最終的な方法ステップ120において、第１繊維材料層12及び第２繊維材料層14を互いに圧縮し、多層厚紙材料10を形成する。圧縮を行う方法ステップ120の後に、更なる工程ステップ、特に更なる繊維材料層を圧縮するステップを後続的に実施することができる。また、圧縮した繊維材料に関しては、乾燥させることができるのみならず、場合によっては塗工することができる。これに加えて、厚紙材料10の表面を滑らかにすることができる。

【0025】

本明細書において、本発明の特性を特徴付ける工程条件及び測定条件を規定するパラメータ値は、例えば、測定誤差、システム誤差、計量誤差、DIN公差による逸脱も含め、本発明の範囲に包含されるものとする。

【図1】

【図2】