JP2739917B2 - 劣化を防止した紙 - Google Patents

劣化を防止した紙

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JP2739917B2 JP4082024A JP8202492A JP2739917B2 JP 2739917 B2 JP2739917 B2 JP 2739917B2 JP 4082024 A JP4082024 A JP 4082024A JP 8202492 A JP8202492 A JP 8202492A JP 2739917 B2 JP2739917 B2 JP 2739917B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は劣化を防止した紙に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】紙に耐水性を与え、記録にじみを防止す
るために、通常、サイズ剤が使用されている。従来の酸
性抄紙では、ロジン系サイズ剤などで処理し、定着剤と
して硫酸アルミニウムで処理して、目的とするサイズ度
を付与していた。さらに、この硫酸アルミニウムはピッ
チ、スライムの発生にも効果があった。しかし、硫酸ア
ルミニウムを使用した場合、硫酸根の存在により経時で
脱水反応が起こり、紙の黄色化や強度低下という、いわ
ゆる、劣化の問題を生ずる。酸性抄紙では、通常、硫酸
アルミニウムはパルプに対して1〜2%添加され、この
時のパルプスラリーのpHは4〜5になる。紙の劣化を
防止する目的でパルプスラリーを中和しようとすると、
ロジン系サイズ剤の効果は第1図に示すようにpH6以
上で急激に低下するため、実用に供し得る劣化防止に優
れた紙はできない。
【0003】一方、劣化防止に優れた、いわゆる中性抄
き紙がある。中性抄き紙では、サイズ剤にアルキルケテ
ンダイマー、アルケニルコハク酸無水物等の中性サイズ
剤を、歩留向上剤としてカチオン性高分子を、更に填料
として炭酸カルシウムを用いる。中性抄紙技術では、紙
の抽出pHを7.9〜9.0程度とするが、この場合、抄
紙用パルプスラリーのpHが抽出pHと同様にアルカリ
性であり、従って、紙層構造全体が同じpHとなる。中
性抄紙では、従来の酸性抄紙に比べてピッチ、スライム
の発生や中性サイズ剤による汚れ等の操業上の問題も多
く、コスト高になるという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、操業性
と劣化防止に優れた紙及びその製造方法について検討し
た結果、硫酸アルミニウムとアルケニルコハク酸無水物
とを併用した系において、抄紙用パルプスラリー中に水
溶性アルカリ性塩を使用し、さらにpKa5〜14の酸
のアルカリ金属塩を塗工することにより良好な結果を得
ることを見いだし、本発明に到達した。
【0005】従って、本発明の目的は、硫酸アルミニウ
ムを使用したサイズ法であるにもかかわらず、紙の劣化
を防止し、しかも操業性に優れた紙及びその製造方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
少なくとも一種の填料、並びに、硫酸アルミニウム、ア
ルケニルコハク酸無水物及び水溶性アルカリ性塩を含む
pH6.5〜7.5に調整された抄紙用パルプスラリーを
以て抄紙するに際し、25℃の水溶液におけるpKa5
〜14の酸のアルカリ金属塩を塗工してなる紙であっ
て、該少なくとも一種の填料を水に対して10重量%分
散させたときの分散液のpH(以下、填料の10重量%
の分散時の液のpHという。)が4.0〜8.0であり、
該紙の冷水抽出pHが7.5〜9.0であることを特徴と
する紙によって達成された。
【0007】本発明では、抄紙用パルプスラリーに硫酸
アルミニウムを添加することにより、ピッチ、スライム
の発生を防止した。更に、硫酸アルミニウムの添加は中
性サイズ剤による抄紙機の汚れの軽減にも効果があるこ
とを見いだすと同時に、サイズ度の発現と効果的な紙の
劣化防止を実現した。
【0008】本発明では抄紙スラリーを中性付近にして
おき、シートが形成された後に製紙工程の途中でサイズ
プレス塗工等によりシートの表面層のみを微アルカリ性
にし、紙の劣化を防止するものである。紙の劣化には光
による影響が大きいが、紙の表面層の対策で十分な効果
が得られた。
【0009】紙の劣化については、第2図に示すように
紙の抽出pH6.0以下では劣化が実用上問題になる。
また、さきに、第1図で触れたようにロジン系サイズ剤
ではpH6以上で急激にサイズ度が低下する。本発明者
はサイズ剤について検討した結果、pH6以上でサイズ
度を発現し、しかも硫酸アルミニウムと併用できるとい
う観点で、アルケニルコハク酸無水物が使用できること
を見いだした。しかし、アルケニルコハク酸無水物にお
いてもpH8以上ではサイズ度が低下し、実用に供し得
ない。そこで、本発明では抄紙用パルプスラリーのpH
を6.5〜7.5に調整し、さらにアルカリ性塩を塗工す
ることにより最終的な紙の冷水抽出pHを7.5〜9.
0、好ましくは、7.6〜8.6とする。紙の抽出pHを
9.0以上にすると第3図に示すようにペン書きサイズ
度(J,TAPPI 紙パルプ標準試験法No.12)が低下し、実
用に供し得ない。従って、本抄紙方法により、十分なサ
イズ度の発現と効果的な紙の劣化防止を実現できること
を見いだした。
【0010】抄紙用パルプスラリーのpHを、水溶性ア
ルカリ性塩により、6.5〜7.5に調整するため、従
来、中性抄紙に用いられた炭酸カルシウムのようなアル
カリ性塩は填料として使用せず、その10重量%分散時
の液のpHが4.0〜8.0である填料を用いる。但し、
炭酸カルシウムのようなアルカリ性塩が少量混入しても
上記分散時の液のpHが4.0〜8.0の範囲内であれば
使用することができる。分散時の液のpHが8.0以上
であると、水溶性アルカリ性塩を加えて本発明のpHの
範囲にすることが容易でなくなり、アルケニルコハク酸
無水物を使用してもサイズ度が低下する。また、分散時
の液のpHが4.0以下であると、抄紙用パルプスラリ
ーのpHが低下し、調整のための水溶性アルカリ性塩の
添加量が多く必要となり劣化し易くなる。
【0011】上記填料としては、例えば、カオリナイ
ト、イライト、二酸化チタン、プラスチックピグメント
又はこれらの2種以上の混合物を挙げることができる
が、分散時の液のpHが4.0〜8.0とすることができ
る範囲内であれば、他の填料を併用して使用することも
できる。また、pHが4.0以下、若しくは8.0以上の
填料であっても填料に表面処理又はコーティングによっ
て分散時の液のpHを4.0〜8.0に調整することがで
きるものであれば、これを使用することもできる。本発
明においては、操業性の観点から特にカオリナイト、イ
ライト又は二酸化チタンを使用することが好ましい。な
お、填料は通常、紙中に3〜30重量%添加される。
【0012】本発明でサイズ剤として使用されるアルケ
ニルコハク酸無水物は、通常の抄紙用薬品として用いら
れるものであり、その添加量は0.01〜0.5%が適当
である。
【0013】本発明では、操業性の観点から硫酸アルミ
ニウムが使用される。硫酸アルミニウムの使用量として
は、0.5〜3.0%である。硫酸アルミニウムを使用し
た酸性抄紙用のパルプスラリーはpH4〜5になるた
め、パルプスラリーのpHを、水溶性アルカリ性塩によ
り、6.5〜7.5に調整する。水溶性アルカリ性塩とし
ては、例えば、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等
の水酸化物、ケイ酸ナトリウム等のケイ酸塩、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム及び炭酸水素ナトリウム等の炭酸
塩並びに炭酸水素塩、リン酸ナトリウム及びリン酸水素
二ナトリウム等のリン酸塩並びにリン酸水素塩がある。
水溶性アルカリ性塩の添加量としては、抄紙用パルプス
ラリーのpHが6.5〜7.5になる範囲で適当に加減す
ることができるが、0.01〜5.0%が適当である。
【0014】本発明に用いられるパルプは劣化防止とい
う観点から化学パルプを主な対象としているが、再生パ
ルプや機械パルプを用いた場合でも相対的に劣化の少な
い紙が得られる。
【0015】その他、内添薬品として、カチオン化でん
ぷん、歩留向上剤、染料、紙力増強剤、消泡剤等を適宜
添加することができる。
【0016】さらに、本発明では、シート化した紙に2
5℃水溶液におけるpKa5〜14、好ましくは、6〜
13の酸のアルカリ金属塩を塗工する。通常、pKa5
〜14の酸のアルカリ金属塩の水溶液は、弱アルカリ性
からアルカリ性を示し、この水溶液を塗工することによ
り、サイズ度を損なうことなく劣化を防止することがで
きる。pKa5以下では、酸のアルカリ金属塩の水溶液
が中性から酸性となり、pH調整効果がなくなる。ま
た、pKa14以上ではアルカリ性が強くなり過ぎて、
サイズ度に悪影響を及ぼす。使用できる酸としては25
℃水溶液におけるpKa5〜14の範囲のものであれば
無機化合物、有機化合物を問わず、特に限定されない。
また、アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム等
が挙げられる。使用できる塩としては、例えば、炭酸水
素ナトリウム(pKa6.35)、炭酸ナトリウム(p
Ka10.33)、リン酸水素二ナトリウム(pKa
7.20)、リン酸ナトリウム(pKa12.35)、
を挙げることができる。塗工量としては、紙の冷水抽出
pHが7.5〜9.0となるように調整するが、通常は
0.01〜5.0g/m2であり、好ましくは、0.02〜
2.0g/m2である。塗工方法としては、サイズプレス
コート、エアーナイフコート、ブレードコート、ロール
コート、バーコート等の既存の塗工方法の中から選ぶこ
とができるが、操業性の観点からサイズプレスコートが
好ましい。
【0017】pKa5〜14の酸のアルカリ金属塩の水
溶液中には、他に水性高分子、表面サイズ剤、顔料、分
散剤、消泡剤、染料、流動変成剤等を添加することがで
きる。
【0018】本発明の紙は、一般事務用紙、印刷用紙、
各種塗工用原紙及び間接静電複写用転写用紙等に使用さ
れる。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の紙は、硫
酸アルミニウムを使用したサイズ法であるにも拘わら
ず、填料の10重量%分散時の液のpHが4.0〜8.0
であり、抄紙用パルプスラリーのpHが6.5〜7.5に
調整されて抄紙され、さらに25℃水溶液におけるpK
a5〜14の酸のアルカリ金属塩を塗工し、紙の冷水抽
出pHが7.5〜9.0に調整されているため、サイズの
発現、紙の劣化防止に優れ、しかも操業性にすぐれた紙
である。本発明では抄紙スラリーを中性付近にしてお
き、シートが形成された後に抄紙工程の途中でサイズプ
レス等によりシートの表面層のみを微アルカリ性にし、
紙の劣化を防止するものである。紙の劣化には光による
影響が大きいが、紙の表面層の対策で十分な効果が得ら
れるものである。
【0020】
【実施例】以下,実施例を挙げて本発明ををさらに詳し
く説明するが、本発明はこれによって限定されるもので
はない。実施例中、%は対パルプ重量%を示す。尚、冷
水抽出pHはJIS P8133に準じて測定したもの
である。また、pKa値は、化学便覧基礎編改訂3版
(日本化学会編丸善発行、昭和59年)に記載の値を使
用した。
【0021】実施例1 LBKP(c.s.f. 390ml)80重量部、カオリ
ナイト(10重量%分散時のpHが4.9)20重量
部、硫酸アルミニウム1.5%、アルケニルコハク酸無
水物0.15%、水酸化ナトリウム0.3%でパルプスラ
リーを調製した。このpHは6.6であった。このパル
プスラリーを抄紙し、64.0g/m2の上質紙を製造す
る際に、サイズプレスにより炭酸ナトリウム(pKa1
0.33)の0.3%水溶液を塗工した。このときの炭酸
ナトリウムの塗工量は0.2g/m2であり、また、冷水
抽出pHは7.9であった。この上質紙のステキヒトサ
イズ度、フェードメーターでの黄変度及び耐折強度を表
1に示した。抄紙時のドライヤーの汚れ等の操業性は問
題なかった。
【0022】実施例2 LBKP(c.s.f. 390ml)80重量部、イライ
ト(10重量%分散時のpHが6.7)20重量部、硫
酸アルミニウム2.0%、アルケニルコハク酸無水物0.
15%、水酸化ナトリウム0.4%でパルプスラリーを
調製した。このpHは7.3であった。このパルプスラ
リーを抄紙し、55.2g/m2の上質紙を製造する際
に、サイズプレスにより炭酸水素ナトリウム(pKa
6.35)の0.5%水溶液を塗工した。このときの炭酸
水素ナトリウムの塗工量は0.3g/m2であり、また、
冷水抽出pHは7.6であった。この上質紙を実施例1
と同様に評価した結果を表1に示した。抄紙時のドライ
ヤーの汚れ等の操業性は問題なかった。
【0023】実施例3 LBKP(c.s.f. 390ml)80重量部、二酸化
チタン(10重量%分散時のpHが6.8)20重量
部、硫酸アルミニウム2.0%、アルケニルコハク酸無
水物0.15%、水酸化ナトリウム0.4%でパルプスラ
リーを調製した。このpHは7.3であった。このパル
プスラリーを抄紙し、150.1g/m2の上質紙を製造
する際に、サイズプレスによりリン酸ナトリウム(pK
a12.35)の1.0%水溶液を塗工した。このときの
リン酸ナトリウムの塗工量は1.5g/m2であり、ま
た、冷水抽出pHは8.8であった。この上質紙を実施
例1と同様に評価した結果を表1に示した。抄紙時のド
ライヤーの汚れ等の操業性は問題なかった。
【0024】比較例1 水酸化ナトリウムを添加しないことと、炭酸ナトリウム
を塗工しない他は、実施例1と同様にして上質紙を得
た。このときのパルプスラリーのpHは5.6であり、
紙の冷水抽出pHは5.5であった。この上質紙を実施
例1と同様にして評価した結果を表1に示した。
【0025】比較例2 LBKP(c.s.f. 390ml)80重量部、炭酸カ
ルシウム(10重量%分散時のpHが9.4)20重量
部、アルケニルコハク酸無水物0.15%でパルプスラ
リーを調製した。このpHは7.9であった。このパル
プスラリーを抄紙し上質紙を得た。この上質紙の冷水抽
出pHは7.8であった。この上質紙を実施例1と同様
にして評価した結果を表1に示した。抄紙時のドライヤ
ーの汚れ等の操業性には問題があった。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は抄紙用パルプスラリーのpHとサイズ
度との関係を示すグラフである。
【図2】第2図は紙の抽出pHと紙の劣化との関係を示
すグラフである。
【図3】第3図は紙の抽出pHとペン書きサイズ度との
関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯森 良文 東京都新宿区上落合1−30−6 山陽国 策パルプ株式会社 商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−139598(JP,A) 特開 昭60−235158(JP,A) 特開 昭57−205595(JP,A) 特公 昭40−565(JP,B1)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一種の填料、並びに、硫酸ア
    ルミニウム、アルケニルコハク酸無水物及び水溶性アル
    カリ性塩を含む抄紙用パルプスラリーを以て抄紙するに
    際し塗工を施された紙であって、 前記少なくとも一種の填料は水に対して10重量%分散
    させたときの分散液のpHが4.0〜8.0であり、前記
    抄紙用パルプスラリーはそのpHを6.5〜7.5に調整
    され、前記塗工は25℃の水溶液におけるpKaが5〜
    14の酸のアルカリ金属塩を塗布することによってなさ
    れ、かつ、前記塗工された紙の冷水抽出pHが7.5〜
    9.0であることを特徴とする紙。
  2. 【請求項2】 間接静電複写用転写用紙として使用され
    る請求項1記載の紙。
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JPS57139598A (en) * 1982-01-07 1982-08-28 Mitsubishi Paper Mills Ltd Production of paper
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