JPH07189168A

JPH07189168A - 嵩高紙

Info

Publication number: JPH07189168A
Application number: JP33120793A
Authority: JP
Inventors: Mei Chiyou; 鳴張; Masaru Tsuji; 勝辻; Terunobu Fukui; 照信福井
Original assignee: New Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【目的】嵩高で剛度が大きく、且つ平滑性が良く、表面
強度と印刷特性の優れた嵩高紙を提供する。【構成】パルプ分類でいう溶解パルプを、水酸化ナトリ
ウム溶液中で処理して得られる、マーセル化度が３０〜
７０％の、部分マーセル化パルプを含有する嵩高紙。【効果】紙の嵩高低緊度と高剛度で紙腰のある嵩高紙の
特徴を保持し、平滑度、表面強度、印刷特性が優れた嵩
高紙であった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は嵩高紙に関するもので、
特に嵩があり、剛度が大きく腰があり、平滑性に優れ
た、印刷用紙、記録用紙あるいは塗工用原紙として有用
な嵩高紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、用紙の軽量化や印刷の高速化など
に伴い嵩高紙の使用が増加してきた。嵩高紙は紙の厚み
としての嵩高とともに、紙の腰としての剛度、用途に適
した平滑性などに優れ、さらに印刷用紙として表面強度
の強い紙が要望されている。

【０００３】これらの要望を満たすために、使用するパ
ルプの種類と叩解調成条件や抄紙条件あるいは仕上げ条
件などを、種々工夫して嵩高紙を製造している。しか
し、嵩高紙に必要とされる品質の中には互いに相反する
性質のものも多く、それらを両立させることには限界が
あった。

【０００４】例えば、嵩が必要な場合に軽叩解のパルプ
を使用するのが一般的であるが、嵩の増加に伴う剛度の
プラスもあるが、その反面では平滑性の低下、表面強度
の低下のマイナス要因が発生する。

【０００５】また、機械パルプあるいは非木材繊維パル
プのような剛直なパルプ原料を使用すると嵩高な紙が得
られる。しかし、機械パルプには色戻りなどの問題があ
り、印刷用紙や記録用紙には使用できる範囲が限られ、
特に保存性が要求される場合には好ましくない。非木材
パルプを原料とするパルプは、現在の大量生産時代には
その生産量が需要と合致せず、原料供給面の制約から一
般には利用することが困難である。そして、これらの原
料で製造した用紙は紙力が劣り、特に表面強度の特性が
劣るために、印刷用紙としては適していないなどの問題
点がある。

【０００６】抄紙工程で装置と操業の面から嵩高紙を製
造する方法としては、プレスパートのサクションロール
の真空度、ドライパートの下段と上段ドライヤシリンダ
ーの表面温度差、カレンダーパートのニップ数またはニ
ップ圧、などを調整することによって嵩高紙を得ること
が知られている。しかし、嵩高、高剛度、表面平滑性、
紙力表面強度の全ての品質が両立して十分に優れている
嵩高紙は未だ得られていないのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、紙の
品質項目として嵩が高くすなわち緊度が低い、剛度
が大きく紙腰が強い、表面平滑性が良い、表面強度
が強い、という全ての品質項目を両立している嵩高紙で
あり、用途適性として印刷用紙や記録用紙あるいは塗工
用原紙として有用な嵩高紙を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、部分マーセル
化されたパルプを含有する紙料を抄紙することによっ
て、上記目的の嵩高紙が得られることを見出し本発明を
完成するに至ったものである。すなわち、本発明はマー
セル化度が３０〜７０％の部分マーセル化パルプを含有
することを特徴とする嵩高紙である。

【０００９】そして、部分マーセル化パルプのマーセル
化度が３５〜６５％、部分マーセル化パルプの配合率が
全パルプに対して２０〜８０％、部分マーセル化パルプ
の材種が広葉樹であることがさらに具体的に好ましい実
施態様である。

【００１０】

【作用】本発明に使用される部分マーセル化パルプの原
料としては針葉樹、広葉樹、非木材繊維が挙げられる。
部分マーセル化パルプはこれらの原料を亜硫酸塩パルプ
化（サルファイト法、ＳＰ）あるいは硫酸塩パルプ化
（クラフト法、ＫＰ）して溶解パルプ用として製造され
漂白後、水酸ナトリウム水溶液で部分マーセル化処理を
施されたものである。なお、これらのパルプ原料の中で
も木材繊維が実用しやすく、嵩高紙の平滑性を向上させ
て、より平滑性が良い紙を得るためには、針葉樹より広
葉樹を使用する方が好ましい。

【００１１】完全マーセル化パルプはレーヨンの原料と
して大量に製造市販され、工業的に非常に広範囲にわた
って使用されている。このパルプは外観的には一般のパ
ルプ繊維と良く似ているが、物理的および化学的な性質
に差があり、マーセル化することにより、収縮率の減
少、単繊維強度の増加、吸湿量のアップ等の特性が一般
の抄紙用パルプと異なっている。化学構造からみるとマ
ーセル化パルプの中のセルロースの水酸基はマーセル化
反応の影響を受けて、繊維間の水素結合ができ難くなく
なると考えられる。従って、このパルプを配合した紙
は、パルプの特性により繊維間構造がしまったものにな
らず、このパルプの種類と全パルプに対する配合率によ
って、ある範囲内に紙を嵩高く製造することができる。

【００１２】しかし、完全マーセル化されたパルプ繊維
は、紙にした場合に潰れ難く、また叩解を進めてもその
性状はあまり変わらない。この完全マーセル化パルプを
紙料中に多量に配合すれば、得られた紙の嵩は大きくな
るものの、平滑性が悪化して印刷適性に対して悪影響を
及ぼす。そのため、目的の紙に合わせて特別に調節して
使用する必要があるので、一般的な用紙のパルプ原料と
しては使用されていないのが現状である。

【００１３】本発明者等は紙の嵩を高くして、しかも平
滑性や表面強度を満足する紙を得るために、パルプの一
部をマーセル化することによって嵩高性を保ち、しかも
平滑性が良く表面強度が強い紙を得ることを見出した。

【００１４】本発明に使用する部分マーセル化パルプの
マーセル化度は３０〜７０％の範囲が重要であり、より
好ましいマーセル化度は３５〜６５％である。マーセル
化度が３０％未満の場合は嵩高性が顕著でなく、一方、
マーセル化度が７０％を越えた場合は紙力低下が顕著に
なるため好ましくない。

【００１５】マーセル化度の測定方法としてはＸ線回折
法を用いた。この方法は次のセルロースＩＩ含有率＝（Ｉ−Ｉ₁）／（Ｉ₂−Ｉ₁）
×１００の式で表し、Ｉは測定しようとする紙料の２θ＝１９．
８°における結晶性干渉強度である。Ｉ₁およびＩ₂は
それぞれ原料（セルロースＩ）と完全にマーセル化した
紙料（セルロースＩＩ）の２θ＝１９．８°におけるバ
ックグラウンドの強度を差引いた結晶性干渉強度であ
る。（北海道大学工学部研究報告Ｎｏ．７５，ｐ１２５
〜１３５）。マーセル化されないパルプのセルロースＩ
Ｉ含有率は０であり、完全にマーセル化されたパルプの
セルロースＩＩ含有率は１００％である。本発明では上
記の研究報告に基いて、このセルロースＩＩ含有率をマ
ーセル化度とする。

【００１６】このような部分マーセル化パルプ繊維は、
一部の水酸基がマーセル化作用に影響されて分子間の水
素結合ができ難くなり嵩高性を与える。一方、マーセル
化されていない部分の水酸基は水素結合を生成する能力
を持っているために、紙の強度および平滑性に良い影響
を与え、完全マーセル化による紙力の低下や叩解速度お
よび平滑性の低下を克服することができる。この部分マ
ーセル化パルプを抄紙用紙料に配合することによって、
嵩が高く腰があり、且つ平滑性が良く紙力表面強度が強
い、印刷特性が良いという優れた嵩高紙を得ることがで
きる。

【００１７】本発明の部分マーセル化パルプの全パルプ
に対する配合率は上記のマーセル化度にもよるが、マー
セル化度が３０〜７０％の場合には特に配合率２０〜８
０％の範囲で使用することが好ましい、そして、より好
ましい配合率は３０〜７０％である。部分マーセル化パ
ルプの配合率が２０％未満では嵩高性が顕著でない。一
方、配合率が８０％を超えた場合は、嵩高くなるが、紙
力が低下していく傾向にあり、さらに、嵩の増大に従っ
て平滑性の低下も認められた。

【００１８】紙料中には必要に応じて、本発明の部分マ
ーセル化パルプを含有する嵩高紙の目的品質を損なわな
い範囲で、一般抄紙用の填料、サイズ剤、歩留り向上
剤、紙力増強剤などを添加することができる。そして、
抄紙時のｐＨも酸性抄紙の４．５付近から、中性抄紙の
６〜８の範囲とすることも可能である。また、各種のサ
イズプレスやコーターなどの装置で、紙の表面に澱粉、
ポリビニルアルコール、ラテックス、アルキルケテンダ
イマー系、無水マレイン酸系、スチレンーアクリル酸系
などの各種表面サイズ剤、顔料、染料などを塗布するこ
とも可能である。抄紙機も特に限定されず、一般の長
網、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機、多層抄紙機、
ヤンキー抄紙機などを適宜使用できる。

【００１９】部分マーセル化パルプを配合した紙の米坪
は、一般に２０〜４００ｇ／ｍ²程度の範囲で用途、目
的などに応じて適宜使用される。得られた部分マーセル
化パルプを含有する嵩高紙は、抄紙機から得られたその
ままで例えば一般の用紙、筆記用紙、印刷用紙、複写
紙、各種記録用紙、あるいは厚紙はカード、ケースなど
として使用しても良く、さらに、表面に顔料や接着剤な
どを主成分とする塗料を塗布するアート紙やコート紙用
の原紙、特殊塗料を塗布する感熱記録紙や感圧複写紙用
の原紙あるいはラミネート加工用や樹脂加工用の原紙な
どにも使用でき、それぞれの製品に仕上げた場合でも、
原紙の嵩高性、紙腰などの改良効果は十分維持されて最
終製品の品質に寄与することができる。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をより具体的に
説明するが、勿論これらに限定されるものではない。な
お、例中の％と部は全て重量％と重量部を示す。

【００２１】実施例１〔パルプの部分マーセル化〕ユーカリ材のサルファイト
法溶解パルプ１００ｇ（ＯＤ、以下同じ）を、９％の水
酸化ナトリウム溶液中に２０℃で２時間浸漬した。液量
は５０ｍｌ／パルプ１ｇとし、反応終了後十分水洗し、
さらに１％酢酸溶液中に２０℃で２４時間浸漬した後、
中性まで水洗、風乾してマーセル化度５０％の部分マー
セル化パルプを得た。

【００２２】〔パルプ原料の調成〕得られた部分マーセ
ル化パルプをＰＦＩミルによって叩解してカナディアン
スタンダードフリーネス（以下、ＣＳＦと記す）４００
ｍｌの叩解原料（Ａ）を得た。また、一般の製紙用ＬＢ
ＫＰをダブルディスクリファイナーによって叩解してＣ
ＳＦ４００ｍｌの叩解原料（Ｂ）を得た。

【００２３】〔嵩高紙を構成する紙料の調成〕叩解原料
（Ａ）を５０％、叩解原料（Ｂ）を５０％配合し、填料
として軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＮＣ−３０／東
洋電化工業株式会社製）を２６％、内填サイズ剤として
アルキケテンダイマー（商品名：ＳＰＫ−２８７／荒川
化学工業社製）を０．０３％、硫酸パンド０．２４％、
カチオン澱粉（商品名：ＡＭＹＬＯＦＡＸＴ−２２００
／松谷化学工業社製）０．７％、紙力増強剤（商品名：
ＢＭＡ／日産エカノーベル社製）０．０６％を各々絶乾
パルプに対し添加して混合紙料を得た。

【００２４】〔嵩高紙の製造〕上記の調成した紙料を、
角型手抄機で、６０．０ｇ／ｍ²となるように抄紙し
た。そして、乾燥した後に、酸化澱粉（商品名：エース
Ａ／王子コーンスターチ社製）の溶液で、乾燥固形分が
２ｇ／ｍ²となるようにサイズプレスを行い、乾燥し、
線圧２０ｋｇ／ｃｍでカレンダー処理を行って、米坪６
２．０ｇ／ｍ²の嵩高紙を得た。

【００２５】実施例２叩解原料（Ａ）を１００％とした以外は実施例１と同様
にして、米坪６２．０ｇ／ｍ²の嵩高紙を得た。

【００２６】実施例３〔パルプの部分マーセル化〕と〔パルプ原料の調成〕水酸化ナトリウム溶液の濃度を８．５％とした以外は実
施例１と同様にした。得られた部分マーセル化パルプの
マーセル化度は４０％であった。この部分マーセル化パ
ルプを実施例１と同様にして叩解し、フリーネス４００
ｍｌの叩解原料（Ｃ）を得た。

【００２７】〔嵩高紙を構成する紙料の調成〕と〔嵩高
紙の製造〕叩解原料（Ｃ）を７０％、叩解原料（Ｂ）を３０％と配
合した以外は実施例１と同様にして米坪６２．０ｇ／ｍ
²の嵩高紙を得た。

【００２８】実施例４〔パルプの部分マーセル化〕と〔パルプ原料の調成〕水酸化ナトリウム溶液の濃度を９．５％とした以外は実
施例１と同様にした。得られた部分マーセル化パルプの
マーセル化度は６０％であった。この部分マーセル化パ
ルプを実施例１と同様にして叩解し、フリーネス４００
ｍｌの叩解原料（Ｄ）を得た。

【００２９】〔嵩高紙を構成する紙料の調成〕と〔嵩高
紙の製造〕叩解原料（Ｄ）を３０％、叩解原料（Ｂ）を７０％配合
した以外は実施例１と同様にした。

【００３０】実施例５シングルディスクリファイナーでＣＳＦ４５０ｍｌまで
叩解した一般製紙用ＮＢＫＰの叩解原料（Ｅ）を４０
％、叩解原料（Ａ）を３０％、叩解原料（Ｂ）を３０％
配合した以外は実施例１と同様にして米坪６２．０ｇ／
ｍ²の嵩高紙を得た。

【００３１】実施例６叩解原料（Ａ）を２０％、叩解原料（Ｂ）を８０％配合
した以外は実施例１と同様にして米坪６２．０ｇ／ｍ²
の嵩高紙を得た。

【００３２】実施例７〔パルプの部分マーセル化〕と〔パルプ原料の調成〕使用したパルプがユーカリ材のクラフト法溶解パルプで
ある以外は実施例１と同様にした。得られた部分マーセ
ル化パルプのマーセル化度は５０％であった。この部分
マーセル化パルプを実施例１と同様にして叩解し、フリ
ーネス４００ｍｌの叩解原料（Ｆ）を得た。

【００３３】〔嵩高紙を構成する紙料の調成〕と〔嵩高
紙の製造〕叩解原料（Ｆ）を５０％、叩解原料（Ｂ）を５０％配合
した以外は実施例１と同様にして米坪６２．０ｇ／ｍ²
の嵩高紙を得た。

【００３４】比較例１ユーカリ材のサルファイト法溶解パルプをＰＦＩミルで
ＣＳＦ４００ｍｌまで叩解して叩解原料（Ｇ）を得た。
叩解原料（Ｇ）を５０％、叩解原料（Ｂ）を５０％配合
した以外は実施例１と同様にして米坪６２．０ｇ／ｍ²
の紙を得た。

【００３５】比較例２〔パルプのマーセル化〕と〔パルプ原料の調成〕水酸化ナトリウム溶液の濃度を１８．０％とした以外は
実施例１と同様にした。得られた部分マーセル化パルプ
のマーセル化度は１００％であった。このマーセル化パ
ルプを実施例１と同様にして叩解し、フリーネス４００
ｍｌの叩解原料（Ｈ）を得た。

【００３６】〔嵩高紙を構成する紙料の調成〕と〔嵩高
紙の製造〕叩解原料（Ｈ）を５０％、叩解原料（Ｂ）を５０％配合
した以外は実施例１と同様にして米坪６２．０ｇ／ｍ²
の嵩高紙を得た。

【００３７】比較例３叩解原料（Ｂ）を１００％と配合した以外は実施例１と
同様にして、米坪６２．０ｇ／ｍ²の紙を得た。

【００３８】実施例８〔塗被液の調製〕カオリン（商品名：ＵＷ−９０／ＥＭ
Ｃ社製）７０部、重質炭酸カルシウム（商品名：ソフト
ン─２２００／備北粉化工業社製）２０部、軽質炭酸カ
ルシウム（商品名：ＴＰ−１２３ＣＳ／奥多摩工業社
製）１０部とポリアクリル酸ソーダ０．５部及び荷性ソ
ーダ０．２部を一緒に分散機を使用して水分散し、濃度
６８％の顔料スラリーを調製した。この顔料スラリー
に、接着剤として、予め９５℃、２８％濃度で３０分間
蒸煮して得た酸化澱粉（商品名：エースＡ／王子コーン
スターチ社製）３部（固形分）及びスチレン・ブタジエ
ン共重合体ラテックス（商品名：ＳＮ−３０７／住友ダ
ウ社製）１０部（固形分）を添加し、さらにシリコン系
消泡剤０．０５部、ステアリン酸カルシウム０．２部及
び水を添加し、攪拌混合して濃度が６０％の塗被液を得
た。

【００３９】〔塗被紙の調製〕実施例１で得られた紙の
表面に、上記塗被液を乾燥重量として１８ｇ／ｍ²／片
面となるように両面塗布して米坪９８．０ｇ／ｍ²の印
刷用塗被紙を得た。乾燥した塗被紙をロール温度５０
℃、線圧６０Kg/cm の３ニップのスーパーカレンダーで
仕上げた。

【００４０】比較例４比較例１の紙を原紙として使用した以外は、実施例８と
同様にした。

【００４１】得られた１２種類の紙について次の評価を
行い、得られた結果を表１と表２に示す。〔評価方法と判定〕・緊度：ＪＩＳＰ８１１８に準じて測定。（ｇ／
ｃｍ³）・剛度：ＪＩＳＰ８１４３に準じて測定。（ｃｍ
³／１００）・平滑度：非塗被紙はＪＩＳＰ８１１９に準じて測
定。（ｓ／１０ｍｌ）・平滑度：塗被紙はスムースター平滑度（東英電子社
製）。（ｍｍＨｇ）・表面強度：ＲＩ印刷テスター（明製作所社製）で赤イ
ンキ（商品名：PrintInk 〔紙試験 SD50 紅B Ｔ＝１
３〕／TOKA Shikiso Chemical Industry Co. LTD社製）
を印刷し、その印刷強度を目視判定した。判定基準は ◎ピックの発生がなく、極めて良好 ○ピックの発生が殆どなく、良好 △ピックが若干発生する ×ピックが著しく発生する・印刷特性：ＲＩ印刷テスター（明製作所社製）で墨イ
ンキ（商品名：Graf-G/大日本インキ化学工業株式会社
製）を印刷し、使用量は０．５ｍｌで、その印刷面をマ
クベス濃度計（RD-914型、マクベス社製）で測定した。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【発明の効果】表１と表２に示すように、マーセル化度
が３０〜７０％の部分マーセル化パルプを含有する紙は
嵩高紙のメリットを保ちながら、平滑度、印刷時の表面
強度、印刷特性の低下を克服し、嵩高で剛度の大きい、
紙腰の強い紙が得られて、その紙の印刷適性は優れたも
のであった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マーセル化度が３０〜７０％の部分マーセ
ル化パルプを含有することを特徴とする嵩高紙。
【請求項２】部分マーセル化パルプのマーセル化度が３
５〜６５％である請求項１記載の嵩高紙。
【請求項３】部分マーセル化パルプの配合率が全パルプ
に対して２０〜８０％である請求項１または２記載の嵩
高紙。
【請求項４】部分マーセル化パルプの材種が広葉樹であ
る請求項１〜３記載の嵩高紙。