JPH03167388A - 加工紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種の高性能印刷機で高速印刷できる和紙状
の風合いと外観を有する加工紙に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
製紙用繊維を主原料として嵩高に抄造された紙は、多孔
性、軽さ、柔軟さと強靭さを併せ持ち、いわゆる和紙状
の風合いと外観が高く評価されている。しかしながら、
その印刷適性は木材パルブから緻密に抄造された印刷用
洋紙や、さらに洋紙に塗工したコート紙等の加工紙に比
べると劣っている。特に、回転印刷機や輪転印刷機にて
印刷する際の紙粉と呼ばれる紙繊維の脱落や紙むけと呼
ばれる毛羽立ちが著しく、高速印刷には不適とされてい
る。

紙粉や紙むけの従来の防止方法としては、次のような方
法が採用されている。

■原料繊維や叩解度を選択して、緊度の高い締まった紙
質とする方法。この方法は、証券用紙等に採用されてい
るが、多孔性や軽さ、柔軟さ等いわゆる和紙風の風合い
、外観が失われるという問題点がある。

■スーパーカレンダー処理等の熱圧ロールを用いて処理
する方法。この方法も上記■と同様の問題点がある。

■無機粉末等の填料と合成ラテックス等のバインダーを
混合塗布又は含浸する方法。この方法では、′特に多孔
性が失われるとともに、和紙と異質の外観に変化すると
いう問題点がある。

■でんぷんやキトサン等の天然高分子を付着させる方法
。この方法は、付着量が多いと上記■と同様の問題点を
生じ、少ないと効果が小さいという問題点がある。

なお、紙の表面塗工用組成物として、キトサン水溶液と
カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等と
を含有するものがあるが（特開昭６４−１４３９６号公
報）、これはキトサンのカチオンとカルボキシメチルセ
ルロースのアニオンのイオン的作用で凝集して凝固体が
生或するという問題点がある。また、このカルポキシメ
チルセルロースは水溶液を形成するもので、繊維を形成
するものではない。

本発明の目的は、製紙用繊維を主原料として、多孔性、
軽さ及び柔軟性等の和紙状の風合いと外観を保持したま
ま、回転印刷機や輪転式印刷機による印刷で紙粉や紙む
けが発生しないように繊維間がしっかりと結合した加工
紙を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明では靭皮繊維と葉
繊維とから選ばれた１種以上の製紙用繊維と、少量の繊
維状水不溶性力ルボキシメチルセルロース又はその塩と
を必須成分とする紙であって、少なくとも印刷面にキト
サン含有物を付着させてなるという手段を採用している
。

次に、上記各構戊について、詳細に説明する。

靭皮繊維としては、三極、格、雁皮、桑等の木本性靭皮
から得られたパルプ状繊維が好ましい。

この靭皮繊維は、和紙状の中でも独特の風合いや外観、
繊維光沢とともに、高度な強靭さを紙に付与することが
できる。

葉繊維としては、マニラ麻、サイザル麻、バナナ、パイ
ナップル等から得られたパルプ状繊維が好ましい。この
葉繊維は、多孔性、軽さ、柔軟性と適度の強靭性を紙に
付与する。

上記靭皮繊維と葉繊維の紙中に占める重量割合は、高い
ほど上記の特長を紙質に付与するが、通常価格も高くな
る。この重量割合が２０重量％以上であれば、その比率
に応じて風合い、外観、その他の紙質が付与される。こ
の割合が低い場合には、その他の製紙用繊維として、木
材パルプ又はセルロース系化学繊維が通常混用される。

次に、繊維状水不溶性カルボキシメチルセルロース又は
その塩としては、置換度が０．５未満のものが好ましく
、水に分散してから再乾燥しても繊維形態を失わないも
のが好適である。セルロース素原料は、針葉樹、広葉樹
、マニラ麻等があるが、細いセルロース繊維から製造さ
れたものが好適である。この繊維状水不溶性力ルボキシ
メチルセルロース又はその塩は、含有比率をあまり高く
することは好ましくなく、２〜２０重量％の範囲が好適
である。２０重量％を越えると風合い、外観に変化が現
れ、和紙状から異なってくるようになり、２重量％未満
ではその効果が少ない。３〜ｌＯ重量％の範囲が特に好
ましい。

次に、キトサンはカニ、エビ等の甲殻類の外殻から酸、
アルカリ処理等で得られたキチンを脱アセチル処理して
得られるものである。色相が白色で不溶解物が含まれな
いものが良い。粘度や脱アセチル化度により効果に差が
あるが、付着量の調整により殆ど補正が可能である。キ
トサンは無機酸又は有機酸の水溶液に溶解して紙に付着
させる。

溶媒としては、蟻酸、酢酸、グリコール酸等の有機酸の
水溶，液が好ましい。また、酢酸水溶液に溶解した市販
品も使用することができる。

キトサン含有物の付与は、キトサンの酸性水溶液の含浸
又は塗布により行う。紙が多孔質であるとキトサン溶液
を一方の面から塗布しても紙層内に拡散する。従って、
少なくとも一方の面に均一に塗布すれば通常目的は達成
される。塗布又は含漫の方法及び装置は紙用として公知
のものが紙の構造や紙質に応じて使用できる。乾燥の終
了した紙については、浸漬法、スプレー法、キスロール
法、カーテンコート法等の方法が採用され、乾燥終了前
に塗布する場合にはスプレー法、サイズプレスやその他
のインラインコー夕を使用することができる。キトサン
の溶液濃度は、目標付着量や付与方法によって適宜選択
されるが、通常は５重量％以下である。

キトサン含有物の付着量は紙重量の０．　１〜４．０重
量％が好ましく、０．４〜２．０重量％の範囲が紙粉及
び紙むけの防止効果と多孔性や柔軟性を含む触感の保持
の両立の点からさらに好ましい。

次に、水溶性アニオン性高分子物としては、天然高分子
の誘導体と合成高分子の誘導体がある。

前者にはカルボキシメチルセルロースやカルボキシメチ
ルデンプン等の多糖類のカルボキシメチル誘導体やその
アルカリ塩が好適である。合成高分子誘導体には、ビニ
ル系やポリアクリル系高分子でカルボキシル基、硫酸エ
ステル基、スルホン酸基、リン酸基等で変性された水溶
性物質があげられ、具体的にはカルボキシル変性ポリア
クリルアミドやポリビニルアルコール硫酸エステル等の
アルカリ塩を使用することができる。最も好適なものと
しては、置換度０．　５〜１．２のカルボキシメチルセ
ルロースのナトリウム塩であって、濃度０．　５〜２．
０％の安定な水溶液が容易に調製できるものがよい。

この水溶性アニオン性高分子物は、できるだけ低粘度に
希釈した水溶液を均一に混合するように攪拌しながら添
加するのが好ましい。さらに、例えば添加場所を混合槽
から抄網にスラリーが流送される間に設定し、定量ポン
プで添加すると効果的である。添加量は、キトサン酸性
水溶液を含有するスラリーに対して固形分比率で０．　
１〜５．０が好ましく、０．２〜２．０がさらに好まし
い。この比率が０．　１未満の場合には表面強さの向上
効果が少なく、５．０を越えてもそれ以上効果は向上し
ない。

次に、加工紙の製造方法について説明する。

まず、製紙用繊維を要求される紙質に応じて叩解し、水
分散スラリーとする。次に、混合槽にさらに少量の繊維
状水不溶性カルボキシメチルセルロース又はその塩及び
必要に応じて添加薬品を混合し、抄紙機を用いて抄紙、
乾燥する。乾燥後又は半乾燥状態にて、キトサン溶液を
添加した後、乾燥する。

靭皮繊維は繊維長が長く、叩解作業でもつれて結束を生
じやすいことと、低叩解でも高強度が得られるので、殆
ど叩解せずに使用するのがよい。

葉繊維は軽く叩解するか又は分散だけで済ませるか、要
求される紙質に応じて処理する。木材パルプを混用する
ときには、これは必要に応じて任意に叩解する。多孔性
を重視する紙質の場合には、針葉樹パルプを軽く叩解し
て使用するとよい。

繊維状水不溶性力ルボキシメチルセルロース又はその塩
は水中で良く攪拌して分散させる。湿潤強力剤を使用す
る場合には、上記力ルボキシメチルセルロースと凝集す
る傾向のあるものが多いので、カチオン性ができるだけ
弱いものを少量使用するのがよい。この湿潤強力剤とし
てポリアミドアミン・エビクロルヒドリンクイプ等のカ
チオン性の強いものは、全セルロース繊維のｌ％以内の
添加量が適当である。なお、紙へのキトサン酸性溶液の
塗布をコンベアネット上でスプレーコータを用いて行う
ような場合や、高濃度溶液を片面から少量塗布してコン
ベアドライヤーやシリンダードライヤーで乾燥する場合
等には湿潤強力剤は必ずしも必要ではない。

サイズ剤は、インキや印刷機の条件によっては、ロジン
系や中性サイズ剤等の公知のものを使用する。その他、
消泡剤やドライヤー剥離剤等の公知の抄紙用添加剤を使
用することができる。

抄紙機は円網式や短網式が好適である。洋紙で通常使用
される長網式は、靭皮繊維が混用される場合や葉繊維が
多量に混用される場合には適当ではない。乾燥は、シリ
ンダードライヤー、熱風ドライヤー等の紙製造及び紙加
工用ドライヤーが通常の乾燥温度範囲で使用できる。

〔実施例１〜３及び比較例１〜３〕 以下に本発明を具体化した実施例を比較例と対比して説
明する。

まず、水酸化ナトリウムを用いて加圧蒸解し、次亜塩素
酸ナトリウムで漂白したマニラ麻パルプに広葉樹パルプ
から製造した置換度０．３３の水不溶性繊維状カルボキ
シメチルセルロースを０及び１０重量％配合して、重さ
４０ｇ／ｍ”の手抄きシートをＴＡＰＰＩ　　Ｔ２０５
ＵＳ−７１に従って作成した。

シートの乾燥は、表面温度１２０°のクロムメッキドラ
ムドライヤーに貼付けて行った。

一方、精製キトサンを等量のグリコール酸とイオン交換
水とに、重量濃度２％になるように混合溶解した。これ
を適宜希釈して手抄きシ一トにスプレー塗布し、表面温
度１２０℃のクロムメッキドラムドライヤー上で乾燥し
てキトサンの付着量が０．　５、１．　Ｏ、２．０重量
％の加工紙を作製した。

この加工紙について、密度、裂断長、湿裂断長、クレム
法吸水度（ＪＩＳ　　Ｐ８１４１）、インキサイズ度、
ワックス法表面強さを測定し、その結果を表−１及び表
−２に示した。

密度はＪＩＳ　　Ｐ８１１８に定められた試験法によっ
て測定した。本発明のように主として有機繊維質原料で
構成され、繊維以外の成分が微量の和紙風の紙では、多
孔性をこの密度の値で判定することができ、０．５ｇ／
ｍｌ以下が好ましい。この密度で良好な印刷適性のある
紙が得られる。

裂断長、湿裂断長は、ＪＩＳ　　Ｐ８１１３に従って行
った。

クレム吸水度は、ＪＩＳ　　Ｐ８１４１に従って行った
。

インキサイズは、水性インキの液面に紙を浮かべ、イン
キが反対面に浸透して反対面の面積の２／３を占めるま
での時間（秒）で表示した。紙のドライヤー接触面と非
接触面の各々をインキ液面に浮かべて測定し、その平均
値を用いた。

ワックス法表面強度は、ＪＩＳ　　Ｐ８１２９に定めら
れた試験法によって測定した。少なくとも１２Ａ、好ま
しくは１３Ａ以上が高性能印刷機に適している。

なお、ＣＭＣはカルボキシメチルセルロースを表す。

表一 ｌ 表−２ 上記表−１及び表−２からわかるように、繊維状ＣＭＣ
及びキトサンの双方を含有しない場合（比較例ｌ）、繊
維状ＣＭＣを含有しない場合（比較例２）及びキトサン
を含有しない場合（比較例３）では、乾湿裂断長、ワッ
クス法表面強度等の性能が悪いのに対し、繊維状ＣＭＣ
とキトサンを併用した場合（実施例ｌ〜３）では、乾湿
裂断長が改善され、しかもワックス法表面強度が顕著に
改善される。特に、公知のキトサン含浸法による加工紙
である比較例２と比べ、同一付着量、同一密度で表面強
さが大きく、従って吸水性は同レベルでありながら、イ
ンキのにじみ防止効果がある。従って、グラビア印刷等
の多色印刷でも紙むけ発生のない、多孔性の割りには比
較的鮮明な印刷が可能である。

〔実施例４〕 前記実施例ｌと同一のマニラ麻パルプ及び晒針葉樹パル
プを使用し、後者はビーターを用いて叩解度１８°ＳＲ
まで叩解し、マニラ麻パルプ：針葉樹パルプ＝７０：３
０の混合比で濃度０．３％の水性スラリーを容器内で調
製した。

このスラリーに実施例ｌで使用した水不溶性繊維状カル
ボキシメチルセルロースを上記パルプ合計量の１／９量
加えて良く攪拌し、均一に混合して円網ヤンキー式抄紙
機で重さ５０ｇ／ｍ２の紙を抄造した。この紙をネット
コンベアー式乾燥機と直結したスプレーコーターを使用
して実施例１で使用したキトサン溶液を２倍に希釈して
塗布し、１１０℃で熱風乾燥した。

その結果、キトサン付着量は０．８％であった。

得られた加工紙は多孔性を失わず、ワックス注表面強さ
が１４Ａで、連続グラビア印刷を施しても全く紙むけを
生じなかった。

〔発明の効果〕

本発明の加工紙は、製紙用繊維を主原料として、多孔性
、軽さ及び柔軟性等の和紙状の風合いと外観を良好に保
持したまま、回転印刷機、輪転式印刷機等による印刷で
紙粉や紙むげが発生しないように繊維間が十分に結合し
ているという効果を奏する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、靭皮繊維と葉繊維とから選ばれた１種以上の製紙用
   繊維と、少量の繊維状水不溶性カルボキシメチルセルロ
   ース又はその塩とを必須成分とする紙であって、少なく
   とも印刷面にキトサン含有物を付着させてなる加工紙。