(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-13
(54)【発明の名称】平滑な、および低密度の板紙構造物、ならびに、それを製造するための方法
(51)【国際特許分類】
D21H 27/30 20060101AFI20220706BHJP
D21H 25/14 20060101ALI20220706BHJP
B32B 29/00 20060101ALI20220706BHJP
【FI】
D21H27/30 C
D21H25/14
B32B29/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021567038
(86)(22)【出願日】2020-05-07
(85)【翻訳文提出日】2022-01-06
(86)【国際出願番号】 US2020031858
(87)【国際公開番号】W WO2020231736
(87)【国際公開日】2020-11-19
(32)【優先日】2019-05-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】504376810
【氏名又は名称】ウエストロック・エム・ダブリュー・ヴイ・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】セルジオ・エー・ジュステ
(72)【発明者】
【氏名】スティーヴン・パーカー
(72)【発明者】
【氏名】テレル・ジェイ・グリーン
【テーマコード(参考)】
4F100
4L055
【Fターム(参考)】
4F100AA08B
4F100AA08C
4F100AC03B
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4F100AJ07D
4F100AK01B
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4F100YY00C
4L055AG11
4L055AG27
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4L055AH02
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4L055AH33
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4L055AJ04
4L055BE08
4L055BE09
4L055EA08
4L055EA12
4L055EA16
4L055EA20
4L055EA32
4L055GA05
(57)【要約】
板紙構造物を製造するための方法は、カレンダリングされた板紙基材を産出するために、板紙基材に、高温硬質カレンダを通過させるステップであって、高温硬質カレンダは、サーモローラおよびカウンタローラによって画定されるニップを含み、サーモローラの接触表面が、昇温温度に加熱される、ステップを含む。方法は、次いで、ベースコーティングされた板紙基材を産出するために、ベースコートを、カレンダリングされた板紙基材に付与するステップを含み、ベースコートは、ベースコートバインダと、ベースコート顔料ブレンドとを含む。方法は、トップコートを、ベースコーティングされた板紙基材に付与するステップをさらに含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板紙構造物を製造するための方法であって、
カレンダリングされた板紙基材を産出するために、板紙基材に、高温硬質カレンダを通過させるステップであって、前記高温硬質カレンダは、サーモローラおよびカウンタローラによって画定されるニップを含み、前記サーモローラの接触表面が、昇温温度に加熱される、ステップと、
ベースコーティングされた板紙基材を産出するために、ベースコートを、前記カレンダリングされた板紙基材に付与するステップであって、前記ベースコートは、ベースコートバインダと、ベースコート顔料とを含む、ステップと、
トップコートを、前記ベースコーティングされた板紙基材に付与するステップと
を含み、
前記板紙構造物は、所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
2ポンド毎3000ft
2であり、Y
2は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
2=3.71+13.14X-0.1602X
2
のように計算される、方法。
【請求項2】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、約20pliから約500pliの範囲にわたる、前記板紙基材へのニップ荷重を付与するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記昇温温度は、少なくとも250°Fである、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記トップコートは、トップコートバインダと、トップコート顔料とを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
板紙構造物を製造するための方法であって、
カレンダリングされた板紙基材を産出するために、板紙基材に、高温硬質カレンダを通過させるステップであって、前記高温硬質カレンダは、サーモローラおよびカウンタローラによって画定されるニップを含み、前記サーモローラの接触表面が、昇温温度に加熱される、ステップと、
ベースコーティングされた板紙基材を産出するために、ベースコートを、前記カレンダリングされた板紙基材に付与するステップであって、前記ベースコートは、ベースコートバインダと、粉砕炭酸カルシウムおよび高度板状クレイを含むベースコート顔料ブレンドとを含む、ステップと、
トップコートを、前記ベースコーティングされた板紙基材に付与するステップと
を含む、方法。
【請求項6】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、コーティングされていない板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させるステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、固体漂白硫酸塩板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させるステップを含む、請求項5または6に記載の方法。
【請求項8】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、少なくとも85lbs/3000ft
2の坪量を有する板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させるステップを含む、請求項5から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、少なくとも100lbs/3000ft
2の坪量を有する板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させるステップを含む、請求項5から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップより前に、澱粉を、前記板紙基材に付与するステップをさらに含む、請求項5から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記高温硬質カレンダは、前記サーモローラおよび第2のカウンタローラによって画定される第2のニップをさらに含み、前記板紙基材に通過させる前記ステップは、前記板紙基材に、前記ニップおよび前記第2のニップを通過させるステップを含む、請求項5から10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記サーモローラおよび前記カウンタローラのうちの少なくとも1つは、金属材料を含む、請求項5から11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、約20pliから約500pliの範囲にわたる、前記板紙基材へのニップ荷重を付与するステップを含む、請求項5から12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、約20pliから約350pliの範囲にわたる、前記板紙基材へのニップ荷重を付与するステップを含む、請求項5から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、約20pliから約160pliの範囲にわたる、前記板紙基材へのニップ荷重を付与するステップを含む、請求項5から14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記板紙基材に、前記高温硬質カレンダを通過させる前記ステップは、約30pliから約140pliの範囲にわたる、前記板紙基材へのニップ荷重を付与するステップを含む、請求項5から15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記昇温温度は、少なくとも250°Fである、請求項5から16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
前記昇温温度は、少なくとも300°Fである、請求項5から17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記昇温温度は、少なくとも500°Fである、請求項5から18のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
前記ベースコートは、前記カレンダリングされた板紙基材の1つの側のみに付与される、請求項5から19のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
前記ベースコートは、前記トップコートと、前記カレンダリングされた板紙基材との間に配置される、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記トップコートを付与する前記ステップより前に、中間コーティング層を、前記ベースコーティングされた板紙基材に付与するステップをさらに含む、請求項5から21のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
前記ベースコートバインダは、ラテックスを含む、請求項5から22のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
前記ベースコートバインダは、スチレンアクリルラテックスを含む、請求項5から23のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
前記高度板状クレイは、少なくとも約40:1の平均アスペクト比を有する、請求項5から24のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
前記高度板状クレイは、少なくとも約70:1の平均アスペクト比を有する、請求項5から25のいずれか一項に記載の方法。
【請求項27】
前記高度板状クレイは、少なくとも約90:1の平均アスペクト比を有する、請求項5から26のいずれか一項に記載の方法。
【請求項28】
前記ベースコート顔料ブレンドの前記粉砕炭酸カルシウムの多くとも約60パーセントは、2ミクロンより小さい粒子サイズを有する、請求項5から27のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
前記ベースコート顔料ブレンドの前記粉砕炭酸カルシウムの多くとも約45パーセントは、2ミクロンより小さい粒子サイズを有する、請求項5から28のいずれか一項に記載の方法。
【請求項30】
前記ベースコート顔料ブレンドの前記粉砕炭酸カルシウムの多くとも約35パーセントは、2ミクロンより小さい粒子サイズを有する、請求項5から29のいずれか一項に記載の方法。
【請求項31】
前記粉砕炭酸カルシウムは、前記ベースコート顔料ブレンドの少なくとも約10重量パーセント、および、前記ベースコート顔料ブレンドの多くとも約60重量パーセントを占める、請求項5から30のいずれか一項に記載の方法。
【請求項32】
前記粉砕炭酸カルシウムは、前記ベースコート顔料ブレンドの少なくとも約40重量パーセント、および、前記ベースコート顔料ブレンドの多くとも約60重量パーセントを占める、請求項5から31のいずれか一項に記載の方法。
【請求項33】
前記ベースコート顔料ブレンドは、約50重量パーセント粉砕炭酸カルシウムと、約50重量パーセント高度板状クレイとを含む、請求項5から32のいずれか一項に記載の方法。
【請求項34】
前記ベースコート顔料ブレンドは、前記高度板状クレイと、粉砕炭酸カルシウムとから本質的になる、請求項5から33のいずれか一項に記載の方法。
【請求項35】
前記ベースコートは、分散剤をさらに含む、請求項5から34のいずれか一項に記載の方法。
【請求項36】
前記トップコートは、トップコートバインダと、トップコート顔料ブレンドとを含む、請求項5から35のいずれか一項に記載の方法。
【請求項37】
前記トップコートバインダは、ラテックスを含む、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記トップコートバインダは、スチレンアクリルラテックスを含む、請求項36または37に記載の方法。
【請求項39】
前記トップコート顔料ブレンドは、炭酸カルシウムと、クレイとを含む、請求項36から38のいずれか一項に記載の方法。
【請求項40】
前記炭酸カルシウムは、前記トップコート顔料ブレンドの少なくとも約50重量パーセント、および、前記トップコート顔料ブレンドの多くとも約70重量パーセントを占める、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記トップコート顔料ブレンドは、約60重量パーセント炭酸カルシウムと、約40重量パーセントクレイとを含む、請求項39または40に記載の方法。
【請求項42】
前記トップコートは、分散剤、潤滑剤、およびポリビニルアルコールのうちの少なくとも1つを含む、請求項5から41のいずれか一項に記載の方法。
【請求項43】
前記ベースコートを付与する前記ステップ、および、前記トップコートを付与する前記ステップは、コーティング構造物を前記板紙基材上に産出し、前記コーティング構造物は、乾燥量基準で、約8lbs/3000ft
2から約18lbs/3000ft
2の範囲にわたる総コート重量を有する、請求項5から42のいずれか一項に記載の方法。
【請求項44】
前記ベースコートを付与する前記ステップ、および、前記トップコートを付与する前記ステップは、コーティング構造物を前記板紙基材上に産出し、前記コーティング構造物は、乾燥量基準で、約12lbs/3000ft
2から約16lbs/3000ft
2の範囲にわたる総コート重量を有する、請求項5から43のいずれか一項に記載の方法。
【請求項45】
前記板紙構造物は、所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
2ポンド毎3000ft
2であり、Y
2は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
2=3.71+13.14X-0.1602X
2
のように計算される、請求項5から44のいずれか一項に記載の方法。
【請求項46】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.5ミクロンである、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.0ミクロンである、請求項45または46に記載の方法。
【請求項48】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも1.5ミクロンである、請求項45から47のいずれか一項に記載の方法。
【請求項49】
前記板紙構造物は、所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
2'ポンド毎3000ft
2であり、Y
2'は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
2'=35.55+8.173X-0.01602X
2
のように計算される、請求項5から48のいずれか一項に記載の方法。
【請求項50】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.5ミクロンである、請求項49に記載の方法。
【請求項51】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.0ミクロンである、請求項49または50に記載の方法。
【請求項52】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも1.5ミクロンである、請求項49から51のいずれか一項に記載の方法。
【請求項53】
前記板紙構造物は、所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
3ポンド毎3000ft
2であり、Y
3は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
3=3.63+12.85X-0.1566X
2
のように計算される、請求項5から52のいずれか一項に記載の方法。
【請求項54】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.5ミクロンである、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.0ミクロンである、請求項53または54に記載の方法。
【請求項56】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも1.5ミクロンである、請求項53から55のいずれか一項に記載の方法。
【請求項57】
前記板紙構造物は、所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
3'ポンド毎3000ft
2であり、Y
3'は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
3'=34.83+8.010X-0.01570X
2
のように計算される、請求項5から56のいずれか一項に記載の方法。
【請求項58】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.5ミクロンである、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも2.0ミクロンである、請求項57または58に記載の方法。
【請求項60】
前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも1.5ミクロンである、請求項57から59のいずれか一項に記載の方法。
【請求項61】
前記ベースコーティングされた板紙基材を乾燥するステップをさらに含む、請求項5から60のいずれか一項に記載の方法。
【請求項62】
請求項5に記載の方法によって製造される板紙構造物。
【請求項63】
所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
2ポンド毎3000ft
2であり、Y
2は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
2=3.71+13.14X-0.1602X
2
のように計算される、請求項62に記載の板紙構造物。
【請求項64】
所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
2'ポンド毎3000ft
2であり、Y
2'は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
2'=35.55+8.173X-0.01602X
2
のように計算される、請求項62または63に記載の板紙構造物。
【請求項65】
所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
3ポンド毎3000ft
2であり、Y
3は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
3=3.63+12.85X-0.1566X
2
のように計算される、請求項62から64のいずれか一項に記載の板紙構造物。
【請求項66】
所定の坪量と、キャリパ厚さと、パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有し、前記パーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度は、多くとも3ミクロンであり、前記坪量は、多くともY
3'ポンド毎3000ft
2であり、Y
3'は、ポイント単位での前記キャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y
3'=34.83+8.010X-0.01570X
2
のように計算される、請求項62から65のいずれか一項に記載の板紙構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
優先権
本出願は、2019年5月10日に出願された米国特許仮出願第62/846,278号からの優先権を主張するものである。
【0002】
本特許出願は、平滑な低密度の板紙に、および、それを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【0003】
板紙は、様々な包装用途において使用される。例えば、無菌液体パッキング板紙が、飲料カートン、箱、および類するものを包装するために使用される。それゆえに、顧客は、高品質のテキストおよびグラフィックスの印刷を容易にし、そのことによって、板紙内に包装される製品の視覚的訴求力を増大するように、不完全性をほとんど伴わない、全体的に平滑な表面を有する板紙を好むことが多い。
【0004】
従来から、板紙の平滑さは、板紙が、リウェットされ、2つ以上の硬質ロールを有するカレンダリング装置を通過させられる、ウェットスタックカレンダリングプロセスによって達成される。ウェットスタックカレンダリングプロセスは、未加工の原料板内のくぼみおよび裂け目を低減するために、繊維網を圧縮することによって板紙を平滑化する(例えば、ニップ荷重を付与する)。それゆえに、平滑な板紙は、典型的には、それほど平滑でない板紙よりも高密度である(例えば、嵩高くない)。
【0005】
しかしながら、低密度が、多くの板紙用途における望ましい品質である。しかし、従来のプロセスを使用して平滑な板紙を用意することは、一般的には、実質的に増大する板紙密度を要する。
【0006】
よって、当業者は、板紙製造の分野において研究および開発の尽力を続けている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0007】
1つの態様において、板紙構造物を製造するための開示される方法は、カレンダリングされた板紙基材を産出するために、板紙基材に、高温硬質(hot-hard)カレンダを通過させるステップであって、高温硬質カレンダは、サーモローラ(thermo-roller)およびカウンタローラによって画定されるニップを含み、サーモローラの接触表面が、昇温温度に加熱される、ステップを含む。開示される方法は、次いで、ベースコーティングされた板紙基材を産出するために、ベースコートを、カレンダリングされた板紙基材に付与するステップを含み、ベースコートは、ベースコートバインダと、ベースコート顔料ブレンドとを含む。開示される方法は、トップコートを、ベースコーティングされた板紙基材に付与するステップをさらに含む。板紙構造物は、所定の坪量と、キャリパ(caliper)厚さと、パーカープリントサーフ平滑度とを有し、パーカープリントサーフ平滑度は、多くとも約3ミクロンであり、坪量は、多くともY2ポンド毎3000ft2であり、Y2は、ポイント(1ポイント=1インチの1000分の1)単位でのキャリパ厚さ(X)の関数であり:
Y2=3.71+13.14X-0.1602X2
のように計算される。
【0008】
別の態様において、板紙構造物を製造するための開示される方法は、カレンダリングされた板紙基材を産出するために、板紙基材に、高温硬質カレンダを通過させるステップであって、高温硬質カレンダは、サーモローラおよびカウンタローラによって画定されるニップを含み、サーモローラの接触表面が、昇温温度に加熱される、ステップを含む。開示される方法は、次いで、ベースコーティングされた板紙基材を産出するために、ベースコートを、カレンダリングされた板紙基材に付与するステップを含み、ベースコートは、ベースコートバインダと、ベースコート顔料ブレンドとを含む。開示される方法は、トップコートを、ベースコーティングされた板紙基材に付与するステップをさらに含む。
【0009】
板紙構造物を製造するための開示される方法、および、そのような方法によって製造される板紙構造物の他の態様が、後に続く詳細な説明、付随する図面、および、添付される特許請求の範囲から明らかになることになる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】断面視図、一例の平滑な低密度の板紙構造物の図である。
【
図2】平滑な低密度の板紙構造物を製造するための方法の第1の例の概略例示の図である。
【
図3】平滑な低密度の板紙構造物を製造するための方法の第2の例の概略例示の図である。
【
図4】開示される平滑な低密度の板紙構造物の様々な実施例、および、従来技術実施例の、密度対キャリパ厚さのグラフィカル表現の図である。
【
図5】約10ポイントのキャリパ厚さを有する開示される平滑な低密度の板紙構造物の様々な実施例、および、従来技術実施例の、密度対パーカープリントサーフ平滑度のグラフィカル表現の図である。
【
図6】約14ポイントのキャリパ厚さを有する開示される平滑な低密度の板紙構造物の様々な実施例、および、従来技術実施例の、密度対パーカープリントサーフ平滑度のグラフィカル表現の図である。
【
図7】開示される平滑な低密度の板紙の様々な実施例の坪量対キャリパ厚さのグラフィカル表現の図である。
【
図8】開示される平滑な低密度の板紙および従来技術実施例に対する坪量対キャリパ厚さのグラフィカル表現の図である。
【
図9】開示される平滑な低密度の板紙の様々な実施例の坪量対キャリパ厚さのグラフィカル表現の図である。
【
図10】開示される平滑な低密度の板紙および従来技術実施例に対する坪量対キャリパ厚さのグラフィカル表現の図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1を参照すると、本明細書において開示される方法20を使用して製造され得る、一例の板紙構造物10が示されている。板紙構造物10は、キャリパ厚さTと、テキストまたはグラフィックスが印刷され得る上側表面Sとを有し得る。板紙構造物は、さらには、板紙基材12と、コーティング構造物19とを含む。
【0012】
板紙基材12は、開示されるベースコート14によってなどでコーティングされ得る任意の板紙材料であり得る。板紙基材12は、漂白され得、一重基材または多重基材であり得る。しかし、未漂白の板紙基材12の使用もまた企図されている。当業者は、板紙基材12が、紙よりも厚く強固になることを理解するであろう。一般的には、板紙基材12は、約85ポンド毎3000ft2以上のコーティングされていない坪量を有する。しかし、1つまたは複数の例において、板紙基材12は、約100ポンド毎3000ft2以上のコーティングされていない坪量を有し得る。適切な板紙基材12の、1つの具体的な、非制限的な例は、固体漂白硫酸塩(SBS)である。1つの個別の例において、板紙基材12は、本質的に100パーセント化学的に処理された繊維などの、実質的に(機械的によりむしろ)化学的に処理された繊維を含み得る。適切な化学的に処理された繊維基材の例は、固体漂白硫酸塩板紙または固体未漂白硫酸塩板紙を含む。
【0013】
バインダ、填料、顔料、および類するものなどの追加的な構成要素が、本開示の範囲から逸脱することなく、板紙基材12に追加され得る。さらにまた、板紙基材12は、中空プラスチック顔料もしくは膨張性微小球などの、嵩を増大するためのプラスチック顔料、または、他の化学的な嵩高剤が実質的にないことがある。その上さらにまた、板紙基材12は、粉砕木材粒子が実質的にないことがある。
【0014】
コーティング構造物19は、ベースコート14と、トップコート18とを含み、任意の数の中間コーティング層16を含み得る。ベースコート14、トップコート18、および、任意選択の中間コーティング層16は、板紙構造物10のキャリパ厚さTを実質的に低減することなく、板紙構造物10の表面Sの平滑さを改善し得る。ベースコート14が、最初に、板紙基材12に対して直接的に付与され、様々な中間コーティング層16が、そのベースコート14の後に続き得る。トップコート18が、最も外方の層を形成するために、最後に付与される(例えば、ベースコートは、トップコートと板紙基材との間に配置される)。付与されると、コーティング構造物は、個々の層(例えば、ベースコート14、トップコート18、および中間コーティング層16)の組み合わされた重量に等しい総コート重量を有し得る。総コート重量は、コーティング構造物が乾燥された後に測定され得る。1つの例において、コーティング構造物は、乾燥量基準で、約8lbs/3000ft2から約18lbs/3000ft2の範囲にわたる総コート重量を有し得る。別の例において、コーティング構造物は、乾燥量基準で、約10lbs/3000ft2から約18lbs/3000ft2の範囲にわたる総コート重量を有し得る。なおも別の例において、コーティング構造物は、乾燥量基準で、約12lbs/3000ft2から約16lbs/3000ft2の範囲にわたる総コート重量を有し得る。
【0015】
ベースコート14は、ベースコートバインダと、ベースコート顔料(または、ベースコート顔料ブレンド)と、任意選択で、様々な他の構成要素とを含む。1つの個別の実現形態において、ベースコート顔料ブレンドは、粉砕炭酸カルシウムと、高度板状クレイ(hyperplaty clay)(例えば、相対的に高いアスペクト比または形状因子を有するクレイ)とを含む。例えば、ベースコート顔料ブレンドは、粉砕炭酸カルシウムと、高度板状クレイとから本質的になり得る。用語「アスペクト比」および「形状因子」は、個々のクレイ粒子の幾何形状を、具体的には、クレイ粒子の第1の寸法(例えば、クレイ粒子の直径または長さ)の、クレイ粒子の第2の寸法(例えば、クレイ粒子の厚さまたは幅)との比較を指す。用語「高度板状」、「高アスペクト比」、および「相対的に高いアスペクト比」は、50:1以上、特に70:1以上、および好ましくは90:1以上などの、一般的には40:1を超過するアスペクト比を指す。
【0016】
1つの例において、ベースコート顔料ブレンドの高度板状クレイは、平均してクレイ粒子が約40:1以上のアスペクト比を有する、板状クレイを含み得る。別の例において、ベースコート顔料ブレンドの高度板状クレイは、平均してクレイ粒子が約70:1以上のアスペクト比を有する、板状クレイを含み得る。なおも別の例において、ベースコート顔料ブレンドの高度板状クレイは、平均してクレイ粒子が約90:1以上のアスペクト比を有する、板状クレイを含み得る。そのようなクレイの一例は、ジョージア州RoswellのImerys Pigments, Inc.から入手可能であるBARRISURF(商標)である。
【0017】
ベースコート顔料ブレンドの粉砕炭酸カルシウムは、粉砕炭酸カルシウムの粒子サイズに応じて、微細から粗大の範囲にわたり得る。粉砕炭酸カルシウム粒子の約95パーセントが直径において約2ミクロン未満である、粉砕炭酸カルシウムは、一般的には「微細」であると考えられる。粉砕炭酸カルシウム粒子の約60パーセントが直径において約2ミクロン未満である、粉砕炭酸カルシウムは、一般的には「粗大」であると考えられる。さらに、粉砕炭酸カルシウムは、さらには、粉砕炭酸カルシウム粒子の約35パーセントが直径において約2ミクロン未満であるとき、「格別に粗大」であり得る。
【0018】
1つの例において、ベースコート顔料ブレンドは、カルシウム粒子の約60パーセントが直径において約2ミクロン未満である、粉砕炭酸カルシウムを含み得る。そのような粉砕炭酸カルシウムの一例は、独国OftringenのOmya AGから入手可能なHYDROCARB(登録商標)60である。別の例において、ベースコート顔料ブレンドは、カルシウム粒子の約45パーセントが直径において約2ミクロン未満である、粉砕炭酸カルシウムを含み得る。なおも別の例において、ベースコート顔料ブレンドは、カルシウム粒子の約35パーセントが直径において約2ミクロン未満である、粉砕炭酸カルシウムを含み得る。
【0019】
ベースコート顔料ブレンドにおける高度板状クレイに対する粉砕炭酸カルシウムの比は変動し得る。1つの例において、粉砕炭酸カルシウムは、ベースコート顔料ブレンドの少なくとも約10重量パーセント、および、ベースコート顔料ブレンドの多くとも約60重量パーセントであり得る。別の例において、粉砕炭酸カルシウムは、ベースコート顔料ブレンドの少なくとも約40重量パーセント、および、ベースコート顔料ブレンドの多くとも約60重量パーセントであり得る。なおも別の例において、ベースコート顔料ブレンドは、約50重量パーセント粉砕炭酸カルシウムと、約50重量パーセント高度板状クレイとを含む。
【0020】
ベースコートバインダは、任意の適したバインダであり得、種々の製造考慮事項に基づいて選択され得る。1つの例において、ベースコートバインダは、ラテックスを含み得る。別の例において、ベースコートバインダは、スチレンアクリルラテックスを含み得る。適したベースコートバインダの例は、ミシガン州MidlandのDow Chemical Corporationから入手可能なRHOPLEX P-308、および、テキサス州IrvingのCelanese International Corporationから入手可能なRESYN 1103を含む。同じように、様々な他のベースコート構成要素もまた、製造考慮事項に応じて変動し得る。しかし、1つまたは複数の例において、様々な他のベースコート構成要素は、分散剤を含み得る。そのような分散剤の一例は、ルイジアナ州Denham SpringsのBercen, Inc.から入手可能なBERCHEM 4842である。
【0021】
トップコート18は、ベースコート14が付与された後に、板紙基材12に付与され得る。トップコート18は、任意の適切なトップコートであり得、トップコートバインダと、トップコート顔料ブレンドと、様々な他の構成要素とを含み得る。トップコート顔料ブレンドは、炭酸カルシウムと、クレイとを含み得る。1つの例において、炭酸カルシウムは、トップコート顔料ブレンドの少なくとも約50重量パーセント、および、トップコート顔料ブレンドの多くとも約70重量パーセントであり得る。別の例において、トップコート顔料ブレンドは、約60重量パーセント炭酸カルシウムと、約40重量パーセントクレイとを含み得る。トップコート顔料ブレンドは、炭酸カルシウムの粗大さ、および、クレイのアスペクト比の見地において、ベースコート顔料ブレンドに対して、変動し、または、実質的に同様であり得る。1つの例において、トップコート顔料ブレンドは、独国OftringenのOmya AGから入手可能なHYDROCARB(登録商標)90などの微細な粉砕炭酸カルシウムを含み得る。別の例において、トップコート顔料ブレンドは、ジョージア州SandersvilleのThiele Kaolin Companyから入手可能なKaofine 90などのクレイを含み得る。なおも別の例において、トップコート顔料ブレンドは、微細な粉砕炭酸カルシウムと、クレイとを含み得る。
【0022】
トップコートバインダは、任意の適したバインダであり得、種々の製造考慮事項に基づいて選択され得る。1つの例において、ベースコートバインダは、ラテックスを含み得る。別の例において、ベースコートバインダは、スチレンアクリルラテックスを含み得る。適したベースコートバインダの例は、ミシガン州MidlandのDow Chemical Corporationから入手可能なRHOPLEX P-308、および、テキサス州IrvingのCelanese International Corporationから入手可能なRESYN 1103を含む。様々な他のトップコート構成要素が、同様に、分散剤、潤滑剤、およびポリビニルアルコールなどの、任意の適した添加剤を含み得る。適した潤滑剤の一例は、インディアナ州LafayetteのGeo Specialty Chemicals, Inc.から入手可能なNOPCOTE C-104である。適したポリビニルアルコールの一例は、テキサス州DallasのSekisui Specialty Chemicals Americaから入手可能なSEKISUI SELVOL 205である。
【0023】
図2を参照すると、板紙構造物10を製造するための一例の方法20が例示されている。方法20は、ヘッドボックス22において始まり得、そのヘッドボックス22は、板紙基材26を形成するために、繊維スラリを長網24上へと放出し得る。板紙基材26は、1つまたは複数のウェットプレス28を、および任意選択で、1つまたは複数の乾燥機30を通過し得る。サイズプレス32が、使用され得、板紙基材26のキャリパ厚さをわずかに低減し得、任意選択の乾燥機34が、板紙基材26を追加的に乾燥し得る。
【0024】
板紙基材26は、次いで、カレンダリングされた板紙基材を産出するために、高温硬質カレンダ60を通過する。高温硬質カレンダ60は、ニップ62を含み、ニップ荷重が、板紙基材26に付与され得る。さらに、ニップ62は、カウンタローラ68およびサーモローラ64によって画定される。カウンタローラ68および/またはサーモローラ64は、鋼もしくは鉄などの金属材料、または、耐熱性樹脂複合材などの、他の適するように硬質な材料から作製され得る。サーモローラ64は、昇温温度に加熱される、(板紙基材26と接触するための)少なくとも1つの接触表面66を含む。
図3において示される別の例において、高温硬質カレンダ60は、代替案として、ニップ62と、第2のニップ63とを含み得、ニップ62は、サーモローラ64およびカウンタローラ68によって画定され、第2のニップ63は、同じサーモローラ64および第2のカウンタローラ69によって画定される。
【0025】
板紙基材12に付与されるニップ荷重は変動し得る。一例において、板紙基材12に付与されるニップ荷重は、約20pli(ポンド毎リニアインチ)から約500pliの範囲にわたり得る。一例において、板紙基材12に付与されるニップ荷重は、約20pliから約350pliの範囲にわたり得る。一例において、板紙基材12に付与されるニップ荷重は、約20pliから約160pliの範囲にわたり得る。一例において、板紙基材12に付与されるニップ荷重は、約30pliから約140pliの範囲にわたり得る。
【0026】
板紙基材12に、高温硬質カレンダ60を通過させる間、サーモローラ64の接触表面66は、板紙基材12を、それがカレンダリングされている際に加熱するように、昇温温度に加熱される。1つの例において、昇温温度は、少なくとも250°Fであり得る。別の例において、昇温温度は、少なくとも300°Fであり得る。別の例において、昇温温度は、少なくとも400°Fであり得る。なおも別の例において、昇温温度は、少なくとも500°Fであり得る。
【0027】
カレンダリングされた後、板紙基材12は、別の任意選択の乾燥機38を、および、第1のコータ40へと通過し得る。第1のコータ40は、ブレードコータなどであり得、ベースコート14を板紙基材12上へと付与し、そのことによって、ベースコーティングされた板紙基材を産出し得る。任意選択の乾燥機42が、別のコートの付与より前に、ベースコート14を、少なくとも部分的に乾燥し得る。第2のコータ44が、次いで、トップコート18を、ベースコーティングされた板紙基材に付与し、そのことによって、板紙構造物を産出し得る。別の任意選択の乾燥機46が、乾燥プロセスを完了し得、その後で、板紙基材26は、任意選択のグロスカレンダ48に進行し、板紙基材26は、リール50上へと巻き取られる。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、ベースコート14の付与の後に、および、トップコート18の付与の前に、追加的なコータが利用され得ることを理解するであろう。これらの追加的なコータは、例えば、中間コーティング層16を付与し得る。
【0028】
この時点において、当業者は、上記で開示されたベースコート14、トップコート18、中間コーティング層16、および、関連付けられる付与技法が、結果的に生じる板紙構造物10の平滑さを実質的に増大し、一方で、コーティングプロセスの全体を通して板紙基材のキャリパ厚さを本質的に維持し、そのことによって、平滑な(例えば、3ミクロン以下のパーカープリントサーフ平滑度)低密度の板紙構造物10を産出し得ることを理解するであろう。
【0029】
(実施例)
本開示によって用意される平滑な低密度の板紙の具体的な実施例を、下記で提示する。
【0030】
(実施例1)
約145lbs/3000ft2の坪量を有する、コーティングされていない固体漂白硫酸塩(SBS)板紙基材を、全規模生産プロセスを使用して用意した。澱粉を、生産中にSBS板の表面に付与した。
【0031】
板紙基材を、2ロール(例えば、1ニップ)設計を有する高温硬質カレンダを使用する、フィンランド国JarvenpaaのValmet Technologies Oyによってカレンダリングした。高温硬質カレンダは、1つのサーモローラと、1つのカウンタローラとを含んでいた。ニップ荷重は、約140pliであり、サーモローラの表面温度は、約480°Fであった。
【0032】
ベースコートを、割合50の高アスペクト比クレイ、割合50の格別に粗大な炭酸カルシウム、割合17のスチレンアクリルバインダ、割合4の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、および、微量の分散剤の混合物として用意した。
【0033】
トップコートを、さらには、割合60の微細な炭酸塩、割合40の微細なクレイ、割合9のスチレンアクリルバインダ、割合3の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、2%未満のポリビニルアルコール、ならびに、微量の分散剤および潤滑剤の混合物として用意した。
【0034】
カレンダリングされた板紙基材を、次いで、1つの側(C1S)において、ベースコート、および次いで、トップコートによってコーティングした。付与されたコーティング(ベースコートおよびトップコート)の総数量は、約14lbs/3000ft2であった。
【0035】
コーティングされた板紙構造物を、次いで、WestRock試験工場において、グロスタイプカレンダを使用して、最終的にカレンダリングした。グロスタイプカレンダは、軟質ポリウレタンカバーによって覆われたカウンタローラを含んでおり、およそ150pliのニップ荷重を付与したものであり、一方で、ローラ表面温度は、およそ200°Fに維持された。
【0036】
コーティングされた板紙構造物は、164lbs/3000ft2の総坪量と、約0.0155インチ(15.5ポイント)のキャリパと、約1.9ミクロンのパーカープリントサーフ(PPS 10S)表面粗さとを有した。
【0037】
(実施例2)
約145lbs/3000ft2の坪量を有する、コーティングされていない固体漂白硫酸塩(SBS)板紙基材を、全規模生産プロセスを使用して用意した。澱粉を、生産中にSBS板の表面に付与した。
【0038】
板紙基材を、2ロール(例えば、1ニップ)設計を有する高温硬質カレンダを使用する、フィンランド国JarvenpaaのValmet Technologies Oyによってカレンダリングした。高温硬質カレンダは、1つのサーモローラと、1つのカウンタローラとを含んでいた。ニップ荷重は、約140pliであり、サーモローラの表面温度は、約480°Fであった。
【0039】
ベースコートを、割合50の高アスペクト比クレイ、割合50の格別に粗大な炭酸カルシウム、割合17のスチレンアクリルバインダ、割合4の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、および、微量の分散剤の混合物として用意した。
【0040】
トップコートを、さらには、割合60の微細な炭酸塩、割合40の微細なクレイ、割合9のスチレンアクリルバインダ、割合3の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、2%未満のポリビニルアルコール、ならびに、微量の分散剤および潤滑剤の混合物として用意した。
【0041】
カレンダリングされた板紙基材を、次いで、1つの側(C1S)において、ベースコート、および次いで、トップコートによってコーティングした。付与されたコーティング(ベースコートおよびトップコート)の総数量は、約12lbs/3000ft2であった。
【0042】
コーティングされた板紙構造物を、次いで、WestRock試験工場において、グロスタイプカレンダを使用して、最終的にカレンダリングした。グロスタイプカレンダは、軟質ポリウレタンカバーによって覆われたカウンタローラを含んでおり、およそ150pliのニップ荷重を付与したものであり、一方で、ローラ表面温度は、およそ200°Fに維持された。
【0043】
コーティングされた板紙構造物は、161lbs/3000ft2の総坪量と、約0.0151インチ(15.1ポイント)のキャリパと、約1.9ミクロンのパーカープリントサーフ(PPS 10S)表面粗さとを有した。
【0044】
(実施例3)
約145lbs/3000ft2の坪量を有する、コーティングされていない固体漂白硫酸塩(SBS)板紙基材を、全規模生産プロセスを使用して用意した。澱粉を、生産中にSBS板の表面に付与した。
【0045】
板紙基材を、2ロール(例えば、1ニップ)設計を有する高温硬質カレンダを使用する、フィンランド国JarvenpaaのValmet Technologies Oyによってカレンダリングした。高温硬質カレンダは、1つのサーモローラと、1つのカウンタローラとを含んでいた。ニップ荷重は、約140pliであり、サーモローラの表面温度は、約480°Fであった。
【0046】
ベースコートを、割合50の高アスペクト比クレイ、割合50の格別に粗大な炭酸カルシウム、割合17のスチレンアクリルバインダ、割合4の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、および、微量の分散剤の混合物として用意した。
【0047】
トップコートを、さらには、割合60の微細な炭酸塩、割合40の微細なクレイ、割合9のスチレンアクリルバインダ、割合3の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、2%未満のポリビニルアルコール、ならびに、微量の分散剤および潤滑剤の混合物として用意した。
【0048】
カレンダリングされた板紙基材を、次いで、1つの側(C1S)において、ベースコート、および次いで、トップコートによってコーティングした。付与されたコーティング(ベースコートおよびトップコート)の総数量は、約16lbs/3000ft2であった。
【0049】
コーティングされた板紙構造物を、次いで、WestRock試験工場において、グロスタイプカレンダを使用して、最終的にカレンダリングした。グロスタイプカレンダは、軟質ポリウレタンカバーによって覆われたカウンタローラを含んでおり、およそ150pliのニップ荷重を付与したものであり、一方で、ローラ表面温度は、およそ200°Fに維持された。
【0050】
コーティングされた板紙構造物は、164lbs/3000ft2の総坪量と、約0.0153インチ(15.3ポイント)のキャリパと、約1.7ミクロンのパーカープリントサーフ(PPS 10S) 表面粗さとを有した。
【0051】
(実施例4)
約104lbs/3000ft2の坪量を有する、コーティングされていない固体漂白硫酸塩(SBS)板紙基材を、全規模生産プロセスを使用して用意した。澱粉を、生産中にSBS板の表面に付与した。
【0052】
板紙基材を、3ロール(例えば、2ニップ)設計を有する高温硬質カレンダを使用する、フィンランド国JarvenpaaのValmet Technologies Oyによってカレンダリングした。高温硬質カレンダは、1つのサーモローラと、1つのカウンタローラとを含んでいた。ニップ荷重は、約90pliであり、サーモローラの表面温度は、約500°Fであった。
【0053】
ベースコートを、割合50の高アスペクト比クレイ、割合50の格別に粗大な炭酸カルシウム、割合17のスチレンアクリルバインダ、割合4の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、および、微量の分散剤の混合物として用意した。
【0054】
トップコートを、さらには、割合60の微細な炭酸塩、割合40の微細なクレイ、割合9のスチレンアクリルバインダ、割合3の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、2%未満のポリビニルアルコール、ならびに、微量の分散剤および潤滑剤の混合物として用意した。
【0055】
カレンダリングされた板紙基材を、次いで、1つの側(C1S)において、ベースコート、および次いで、トップコートによってコーティングした。付与されたコーティング(ベースコートおよびトップコート)の総数量は、約12lbs/3000ft2であった。
【0056】
コーティングされた板紙構造物を、次いで、WestRock試験工場において、グロスタイプカレンダを使用して、最終的にカレンダリングした。グロスタイプカレンダは、軟質ポリウレタンカバーによって覆われたカウンタローラを含んでおり、およそ150pliのニップ荷重を付与したものであり、一方で、ローラ表面温度は、およそ200°Fに維持された。
【0057】
コーティングされた板紙構造物は、119lbs/3000ft2の総坪量と、約0.0105インチ(10.5ポイント)のキャリパと、約1.3ミクロンのパーカープリントサーフ(PPS 10S)平滑度とを有した。
【0058】
(実施例5)
約104lbs/3000ft2の坪量を有する、コーティングされていない固体漂白硫酸塩(SBS)板紙基材を、全規模生産プロセスを使用して用意した。澱粉を、生産中にSBS板の表面に付与した。
【0059】
板紙基材を、3ロール(例えば、2ニップ)設計を有する高温硬質カレンダを使用する、フィンランド国JarvenpaaのValmet Technologies Oyによってカレンダリングした。高温硬質カレンダは、1つのサーモローラと、1つのカウンタローラとを含んでいた。ニップ荷重は、約90pliであり、サーモローラの表面温度は、約500°Fであった。
【0060】
ベースコートを、割合50の高アスペクト比クレイ、割合50の格別に粗大な炭酸カルシウム、割合17のスチレンアクリルバインダ、割合4の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、および、微量の分散剤の混合物として用意した。
【0061】
トップコートを、さらには、割合60の微細な炭酸塩、割合40の微細なクレイ、割合9のスチレンアクリルバインダ、割合3の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、2%未満のポリビニルアルコール、ならびに、微量の分散剤および潤滑剤の混合物として用意した。
【0062】
カレンダリングされた板紙基材を、次いで、1つの側(C1S)において、ベースコート、および次いで、トップコートによってコーティングした。付与されたコーティング(ベースコートおよびトップコート)の総数量は、約12lbs/3000ft2であった。
【0063】
コーティングされた板紙構造物を、次いで、WestRock試験工場において、グロスタイプカレンダを使用して、最終的にカレンダリングした。グロスタイプカレンダは、軟質ポリウレタンカバーによって覆われたカウンタローラを含んでおり、およそ150pliのニップ荷重を付与したものであり、一方で、ローラ表面温度は、およそ200°Fに維持された。
【0064】
コーティングされた板紙構造物は、117lbs/3000ft2の総坪量と、約0.0103インチ(10.3ポイント)のキャリパと、約1.4ミクロンのパーカープリントサーフ(PPS 10S) 表面粗さとを有した。
【0065】
(実施例6)
約104lbs/3000ft2の坪量を有する、コーティングされていない固体漂白硫酸塩(SBS)板紙基材を、全規模生産プロセスを使用して用意した。澱粉を、生産中にSBS板の表面に付与した。
【0066】
板紙基材を、2ロール(例えば、1ニップ)設計を有する高温硬質カレンダを使用する、フィンランド国JarvenpaaのValmet Technologies Oyによってカレンダリングした。高温硬質カレンダは、1つのサーモローラと、1つのカウンタローラとを含んでいた。ニップ荷重は、約90pliであり、サーモローラの表面温度は、約500°Fであった。
【0067】
ベースコートを、割合50の高アスペクト比クレイ、割合50の格別に粗大な炭酸カルシウム、割合17のスチレンアクリルバインダ、割合4の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、および、微量の分散剤の混合物として用意した。
【0068】
トップコートを、さらには、割合60の微細な炭酸塩、割合40の微細なクレイ、割合9のスチレンアクリルバインダ、割合3の界面活性剤安定化ポリビニルアセテート、2%未満のポリビニルアルコール、ならびに、微量の分散剤および潤滑剤の混合物として用意した。
【0069】
カレンダリングされた板紙基材を、次いで、1つの側(C1S)において、ベースコート、および次いで、トップコートによってコーティングした。付与されたコーティング(ベースコートおよびトップコート)の総数量は、約15lbs/3000ft2であった。
【0070】
コーティングされた板紙構造物を、次いで、WestRock試験工場において、グロスタイプカレンダを使用して、最終的にカレンダリングした。グロスタイプカレンダは、軟質ポリウレタンカバーによって覆われたカウンタローラを含んでおり、およそ150pliのニップ荷重を付与したものであり、一方で、ローラ表面温度は、およそ200°Fに維持された。
【0071】
コーティングされた板紙構造物は、120lbs/3000ft2の総坪量と、約0.0106インチ(10.6ポイント)のキャリパと、約1.3ミクロンのパーカープリントサーフ(PPS 10S) 表面粗さとを有した。
【0072】
比較例1~6
上記の実施例の各々に対して、比較例を、さらには、開示される方法によってもたらされる改善を実証するために用意した(例えば、比較例1は、実施例1と比較可能であり、比較例2は、実施例2と比較可能であり、以下同様である)。各々の比較例に対する板紙基材を、初期に、対応する実施例と同じ様式で用意した(例えば、コーティングされていない、同じ坪量、および、澱粉が付与されている)。しかし、高温硬質カレンダによってカレンダリングする代わりに、比較例の板紙基材を、従前のカレンダリング条件のもとで、従前のカレンダを使用してカレンダリングした。実施例のうちのいずれと比較しても、比較例に付与されたニップ荷重は、350pliにおいてはるかに高かったものであり、ローラ表面温度は、200°Fにおいてはるかに低かった。カレンダリングした後、比較例を、それらの対応する実施例における、同じ様式で、ならびに、同じベースコートおよびトップコート配合組成物によってコーティングした。比較例を、さらには、それらの対応する実施例と同じ様式で、最終的にカレンダリングした。
【0073】
概要
結果が、下記で提示されるTable 1(表1)およびTable 2(表2)において要約されている。Table 1(表1)は、条件であって、それらのもとで板紙基材が、コーティングされるより前にカレンダリングされた、条件を提示し、Table 2(表2)は、コーティングされた後の結果的に生じたデータを提示する。
【0074】
【0075】
【0076】
Table 1(表1)およびTable 2(表2)において示されるように、比較可能なほどに平滑な板紙構造物が、有意に、より低いニップ荷重を付与するにもかかわらず、(高温硬質カレンダを利用する)開示される方法を使用して製造され得る。実施例1~6において付与されたニップ荷重は、それらの実施例の対応する比較例において付与されたニップ荷重より60%から74.3%低い範囲にわたった。いかなる個別の理論によっても束縛されることなく、有意に、より高い温度において板紙基材をカレンダリングすることが、所望される平滑さを達成することにおいて、より低いニップ荷重を補い得るということが確信される。
【0077】
実施例1~6からの密度(例えば、キャリパで除算された坪量)対キャリパデータが、従来技術板紙に対する密度対キャリパデータとともに、
図4においてプロットされている。当業者は、有意に、より低い密度が、板紙が本開示によって用意されるときに達成されることを理解するであろう。当業者は、さらには、密度はキャリパの関数であり、そのため、我々は、パーカープリントサーフ平滑度(PPS)を評価するときに、個々のキャリパを別個に比較すべきであることを理解するであろう。
【0078】
図5は、従来技術10ポイント板の密度対パーカープリントサーフ平滑度に照らしてプロットされる、本開示による10ポイント板(実施例4~6)に対する密度対パーカープリントサーフ平滑度を例示する。
図6は、従来技術14ポイント板の密度対パーカープリントサーフ平滑度に照らしてプロットされる、14ポイント板(実施例1~3)の密度対パーカープリントサーフ平滑度を例示する。当業者は、本開示の板紙が、従来技術に相対的に、有意に、より低い密度を呈し、一方で、平滑さ(例えば、より低いパーカープリントサーフ平滑度値)を維持することを理解するであろう。
【0079】
実施例1~6からの坪量対キャリパデータが、
図7においてプロットされ、従来技術板紙に対する坪量対キャリパデータが、
図8においてプロットされている。実施例1~6からのすべてのデータ点は、Y
2=3.71+13.14X-0.1602X
2のプロットである曲線Y
2より下に収まり、一方で、従来技術データのすべては、曲線Y
2より上に見いだされる。さらにまた、開示される実施例からのデータ点のうちの5つは、Y
3=3.63+12.85X-0.1566X
2のプロットである曲線Y
3より下に収まる。
【0080】
同様に、本開示によって用意される板紙構造物の坪量対キャリパデータが、
図9においてプロットされ、従来技術板紙に対する坪量対キャリパデータが、
図10においてプロットされている。実施例1~6からのデータ点のすべては、Y
2'=35.55+8.173X-0.01602X
2のプロットである曲線Y
2'より下に収まり、一方で、従来技術データのすべては、曲線Y
2'より上に見いだされる。さらにまた、3つのデータ点は、Y
3'=34.83+8.010X-0.01570X
2のプロットである曲線Y
3'より下に収まる。
【0081】
坪量データが、今は、10および14のキャリパ厚さに対して
図7~
図10において提示されているが、当業者は、開示される方法およびコーティングが、驚くべき低密度を達成し、一方で同時に、平滑さを維持することができたので、同様の低密度および平滑さが他のキャリパ厚さにおいて達成され得るということが期待されることになることを理解するであろう。1つまたは複数の例において、板紙構造物は、多くとも2.5ミクロンのパーカープリントサーフ平滑度を有し得る。1つまたは複数の例において、板紙構造物は、2.0ミクロンのパーカープリントサーフ平滑度を有し得る。1つまたは複数の例において、板紙構造物は、1.5ミクロンのパーカープリントサーフ平滑度を有し得る。
【0082】
よって、本開示の方法は、所望される平滑さ(例えば、3ミクロンより下のPPS 10S平滑度)を提供し、一方で、低板密度(例えば、キャリパ厚さの関数としての、開示されるしきい値より下の坪量)を維持する。
【0083】
板紙構造物を製造するための開示される方法、および、そのような方法によって製造される板紙構造物の様々な態様が、示され説明されたが、修正形態が、本明細書を読むことで当業者の頭に浮かぶことがある。本特許出願は、そのような修正形態を含み、特許請求の範囲の範囲にのみよって制限される。
【符号の説明】
【0084】
10 板紙構造物
12 板紙基材
14 ベースコート
16 中間コーティング層
18 トップコート
19 コーティング構造物
20 方法
22 ヘッドボックス
24 長網
26 板紙基材
28 ウェットプレス
30 乾燥機
32 サイズプレス
34 乾燥機
38 乾燥機
40 第1のコータ
42 乾燥機
44 第2のコータ
46 乾燥機
48 グロスカレンダ
50 リール
60 高温硬質カレンダ
62 ニップ
63 第2のニップ
64 サーモローラ
66 接触表面
68 カウンタローラ
69 第2のカウンタローラ
S 上側表面、表面
T キャリパ厚さ
【国際調査報告】