JPS5951638B2 - 均一な透明性を有する粗面化紙の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は筆記性、透明性、紙力、対湿寸法安定性、二次
加工適性の改善された粗面化紙の製造方法に関するもの
である。

トレーシングペーパー、第２原図用紙、プロッター用紙
等は一般的に水性インキ、鉛筆による良好な筆記適性と
均一な透明性が要求されるものであつて、パルプをＣ、
５、Ｆ５０〜１００ｃｃ以下にまで重叩解して抄紙した
紙を高湿分下にカレンダー掛けで加熱、加圧処理して製
造されるのが普通である。

しかしパルプを重叩解するとパルプ繊維の損傷とハイド
レーシヨンを進行させる結果となり、紙力の低下、対湿
寸法安定性不良といつた実用上好ましくない欠点が付随
する。例えば特公昭４４−５３２６号は天然パルプ、合
成パルプ等の単独又は混抄紙を１０〜３０％の含水状態
でＪＩＳＢ０６０１で定義された表面粗さＨｍａｘが２
μ以上２０μ以下で微小な凹凸の高さが０．２μ以上１
μ以下であるような凹凸を表面全体に施した平版又はロ
ールで加熱プレスして透明化紙を製造する方法を提案し
ている。この技術は従来のキヤレンダー掛けでは十分な
筆記性が得られない点を、粗面ロールをキヤレンダーに
組み込むことにより紙の表面に細い凹凸を形成させ、鉛
筆などによるひつかかりを改善して筆記性の向上を計つ
ているものである。しかしながらこの技術では筆記性に
改善効果が得られるものの他の重要な要求特性の１つで
ある透明性を得るためにはなお、従来手段そのままにパ
ルプを重叩解する方法に依存せざるを得ないでいる。

例えばこの技術の実施例に明らかなようにパルプの叩解
度がＪＩＳＰ８１２１に示されるパルプロ水度試験法に
よるシヨツパーリグラで９０乃至９５ＳＲという値で示
されるが、これはＪＩＳＰ８１２１−１９６３の付図に
示されるカナダ標準法とシヨツパーリグラとの口水度の
相関関係で理解されるフ ようにカナダ標準法では１桁
合の数値に示されるような極めて高度の叩解が行われて
いるものである。かかる重叩解に依存する欠点は上記に
詳細に説明した通りである。この技術ではロール面に微
細な凹凸を付するた５めの方法としては、その出願当時
に工業的に採用し得るサンドブラスト法のような限られ
た加工手段を用いている。

従つてロール面の粗面化もサンドブラスト特有のパター
ンを持つた微細な凹凸に限られるものであつたから、重
叩解したパルプを用いた紙シートに対しては透明性が得
られるもののＣ．Ｓ．Ｆが少くとも１００ｃｃ以上の叩
解度のパルプを用いた紙シートに対しては十分かつ均一
な透明性が得られないという欠点がある。上記のように
、先行技術においては、トレーシング紙や第２原図用紙
の様な透明かつ粗面を持つた紙を得るのに通常の上質紙
に適用されるようなごく一般的な叩解度のパルプを用い
て均一透明性、強度、筆記性、寸法安定性、二次加工性
のよい紙を得ることは不可能なことであつた。

本発明はかかる従来技術の問題点を解消するものであつ
て、重叩解パルプの使用に透明化を依存するという概念
を脱却して、ごく一般的な紙シート形成に採用されてい
るような叩解度のパルプを使用し、一方かかる叩解を軽
度にすることに伴う透明化の低下を特殊な粗面ロールに
よる加熱加圧により解決する点に特徴があり、従つて本
方法によれば従来の欠点である紙力、寸法安定性、二次
加工適性は著しく改善され、しかも透明性、軽叩解に起
因してしばしば起りがちな霜降り状の斑点もない均一な
透明性を持ち、鉛筆による書き込みが容易な良好な筆記
適性を持つた紙が得られる。

本発明を更に具体的に説明すると本発明は、天然，パル
プ単独ないし天然パルプと合成パルプとの混合状態にお
けるカナデイアン・スタンダード・フリーネス（Ｃ．Ｓ
．Ｆ）が１００ｃｃ以上のパルプサスペンションより抄
紙した紙を５〜３０％の含水分状態で、Ｒｍａｘが２５
〜２００μ、粗さ密度が２〜２０ケ／Ｊｍｍであるよう
な微細な凹凸をロール表面に有する金属ロールにより加
熱、加圧して紙の片面または両面に微細な凹凸を附する
ことを特徴とする。即ち本発明で使用する紙シートは天
然パルプ単独又は天然パルプと合成パルプとの混抄紙で
あこり、フリーネスがＣ．Ｓ．ＦｌＯＯｃｃ以上のパル
プサスペンションより抄紙したものを使用することを必
須の条件の一つとするものである。この場合規定される
フリーネスは抄紙前段のパルプサスペンションのフリー
ネスであり、例えばバージン・パルｑプを叩算して得ら
れるパルプ、故紙を離解して得られるパルプ或いはそれ
らの混合パルプのサスペンションを含み、或いはまた本
発明の限定範囲外のフリーネスのパルプであつても他の
パルプと混合して本発明の範囲内のフリーネスになるよ
うなパルプサスペンション等を含むものである。合成パ
ルプとしては湿式抄紙可能なあらゆる合成パルプが使用
可能であり、例えば特公昭３５−８５６５、特公昭３８
−１９６０２、特公昭３９−２３０２、特公昭４３一１
０１８３、特公昭４６−３２４５８、特開昭４７−３５
３１９、特開昭４７−３５２２５、特開昭５０−２９８
２０、特開昭５０−３６７３１．特開昭５０−４０８０
３等数多くの特許に紹介されている公知の合成パルプが
使用可能である。こｌれらの合成パルプを天然パルプと
混抄する場合にはその混抄比率が天然パルプ対合成パル
プの重合比にて１００：０〜１０：９０の範囲のものを
対象とするものであり、合成パルプ単独では加熱、加圧
によりフイルム化して好ましくない。なお抄紙時に従来
の如くサイズ剤定着剤、離型剤、填料、染料あるいは澱
粉、ポリビニルアルコール、ＣＭＣ、アルギン酸ソーダ
、合成樹脂水溶液乃至エマルジヨン等の接着剤、透明化
剤、透明化助剤、帯電防止剤等従来の抄紙技術における
慣用手段を採用することは本発明になんらの妨げになら
ない。上記の如きフリーネス範囲のパルプから抄紙され
る紙シートが重叩解のパルプから抄紙される紙シートよ
り透明化に困難性が伴う傾向にある事は前記した通りで
あり、このため本発明では特殊な粗面ロールの採用によ
つてこの問題の解決を計つているものである。即ち粗面
ロールとしては、Ｒｍａｘが２５〜２００μ、粗さ密度
が２〜２０ケ／Ｍｍであるような微細な凹凸をロール表
面に付した金属ロールが使われる。これは粗面化及び透
明化が最も効果的に得られ、且つ粗面ロールとニツプを
形成するため組み合される弾性ロールの損傷を長期安定
的に防止しうる領域である。ここでＲｍａｘとはＪＩＳ
ＢＯ６Ｏｌ及びＪＩＳＢＯ６５ｌに準拠し、先端曲率半
径が５μの触針を針圧０，４ｇ、走査速度０，２ｍｍ／
Ｓｅｃの条件でロール表面を走査させ、チヤートに現れ
た最大ピークを除去し、ヒータに３点で接する直線を基
準線とし、その線からそれに相対する最も深い谷底まで
の距離と定義される。また粗さ密度とは同じチヤートか
ら読みとれる触針の走査距離１ｍｍ当りのピークの数と
定義されるものである。この場合、粗さ曲線に於てＲｍ
ａｘの値に関与する凹凸に比較して極めて小さい凹凸は
当該粗さ密度の算出の際には除外されるべきものである
。上記の如き特定の粗面度をロール表面に得るのに最も
工業的に有効な加工方法は彫刻柄をマザーロールから金
属ロール表面に写し取るような彫刻法とも云うべき方法
がある。本発明に於ける粗面金属ロールによれば、上記
の如き特定の粗面度に起因してロールのミクロな線圧効
果、熱伝達効果及び紙層中の空気、水分の逸散効果を高
めるため、軽叩解に伴なう繊維間隙の大なる紙、ワイヤ
ーマークの目立つ紙、熱可塑性に劣る紙に対しても均一
な透明化効果が得られるものである。これに反し従来技
術による粗面化方法では金属ロールがミクロ的には面圧
に近い状態で加圧されることになり、繊維間隙、ワイヤ
ーマーク部分に対しては十分に加圧が果されず、霜降り
状の不透明な斑点が残り、均一な透明性が得られない。
更に本発明では粗面ロールのニツプを通る際の紙水分が
５ 〜３０％という比較的低率水分の領域を含めた範囲
で良好な粗面化紙が製造しうることも特徴の一つである
。一般に透明化紙を製造する際の紙の含有水分は金属ロ
ールによる加熱、加圧過程でパルプに対する可塑剤とし
て又は熱媒体としてあるいはシート中の空気の随伴除去
に作用し紙の迅速な透明化に役立つものであるが本発明
に於ては、前記した如き特定の粗面ロールが透明化を著
しく増進させるため、かかる水分の作用効果の依存度を
軽減させ．て十分な透明化が達成できるのである。

本発明の工業的な実施方法に於いては、キヤレンダー方
式が採用される。

この場合粗面金属ロールと弾性ロールを二段に架して１
ニツプを構成する場合や、通常のスーパーカレンダーの
チルドロ．−ルの一部又は全部を粗面金属ロールに置換
した多段式のものが有効である。金属ロールに対向する
弾性ロールの材質、硬度等については特に限定するもの
ではなく、材質としてはコツトン、アスベスト、硬質ゴ
ム等が有効であり、硬度は所望に．より適宜選択出来、
一般にはシヨアー硬度７０゜以上のものが好ましい。粗
面ロールによる加熱、加圧の度合いは、紙の水分、パル
プ配合、米坪、通紙ニツプ数等の要因が交絡しまた複数
の粗面ロールを組み込む場合には個々のロールによつて
異なつた温度が適用されるケースも有りうるので画一的
に示すのは適当でなく、当業者が各種要因に合致する適
切な条件を選択しうるものである。

また同様に加圧条件も画一的でないが一般に低軟化点の
合成パルプを含有する紙には低圧力でよく、又天然パル
プが多量に含有される場合は比較的高圧力が好ましい。
以下に実施例をもつて更に詳細に本発明を説明するがこ
れら実施例に限定されないことは勿論である。実施例
１ Ｃ．Ｓ．Ｆ３８０ｃｃの針葉樹晒クラストパルプ（Ｎ）
とＣ．Ｓ．Ｆ４５Ｏｃｃ広葉樹晒クラストパルプ（Ｌ）
から成るＣ．Ｓ．Ｆ４ＯＯｃｃのパルプサスペンション
を使つて工場抄紙材で抄紙した。

得られた紙をノズル噴霧方式により含有水分２３％に加
湿後、Ｒｍａｘ３４．３μ粗さ密度８ケ／ Ｍｍの粗面
を有する硬質クロムメツキを施した彫刻柄エンボスロー
ル（以降＃８００とする）を下段より３段目と６段目に
弾性ロールと対向する如く配したコマーシヤル１４段ス
ーパーカレンダーを使つて前記紙匹の両面が各２度づつ
加熱、加圧される如く都合８ニツプ通紙した。

この時の３段目の粗面ロールの表面湿度は１５５℃であ
り、６段目は１４５℃であつた。また通紙最終ニツプの
最大線圧は２２０ｋｇ／Ｃｍ、通紙速度は５０ｍ／Ｍｉ
ｎであつた。対照例 １ 対照例として上記実施例１の＃８００エンボスカール２
本を表面平滑なチルトロールに置き替えた以外は全く実
施例１と同様にして透明紙を得た。

上記実施例１及び対照例１で得た紙シートの品質は表１
及び添附図面４並に５に示した如くであり、本実施例に
より得られた透明紙は透明性が良好である上に、鉛筆々
記性の点で好適な凹凸がエンボスロールの反復処理によ
り賦与され、又外観性の点ではきわめて霜ふり状の不透
明斑点の少ない良好なものであつた。一方対照例に示め
される透明紙は透明性が劣る上に鉛筆々記性の点で余り
にも表面がなめらか過ぎるため、鉛筆の筆圧を強くしな
いと良好な筆記性が得られず、さらに抄紙工程で原紙表
面に発生したと考えられるワイヤーマーク状の霜ふり状
の不透明斑点が顕著に残り外観性がきわめて劣つていた
。実施例 ２ ポリビニルアルコールとアクリロニトリルの重量比で５
０／５０グラフト重合体と、アクリロニトリルとスチレ
ンの重量比で２４／７６の共重合体の混合物から湿式紡
糸して得られたＰＶＡ成分を１０％含む単紙繊度７デニ
ール、１０ｍｍカツトの繊維を叩解し、Ｃ．Ｓ．Ｆ２５
Ｏｃｃの合成パルプ状物（Ｓ１）を得た。

この合成パルプ（Ｓ１）と実施例１で使用したＣ．Ｓ．
Ｆ３８Ｏｃｃの針葉樹晒クラフトパルプ（Ｎ）及びＣ．
Ｓ．Ｆ４５Ｏｃｃの広葉樹晒クラフトパルプ（Ｌ）を用
い、パルプ組成比Ｓ１／Ｎ／Ｌが表２に示す如き条件で
現場抄紙機で抄紙した。上記の如く得られた各シートを
２２％の含有水分になるように加湿後、Ｒｍａｘ３４．
３μ粗さ密度６ケ／Ｍｍの＃８００エンボスロールを実
施例１と同様に配したコマーシヤルの１４段スーパーカ
レンダーに於て、実施例１と同様の通紙方法で最高温度
１５５℃、最大線圧２２０ｋｇ／Ｃｍ、速度８０ｍ／Ｍ
ｉｎにより粗面化透明紙を得た。

得られた各粗面化透明紙の諸性質は表２に併記したが、
実施例１と同様、透明性、鉛筆々記性、寸法安定性機械
的強度及び外観性ともに、きわめて良好なものであつた
。実施例 ３実施例２に於て使用したと同様のＣ．Ｓ．
Ｆ２５Ｏｃｃの合成パルプ状物（Ｓ１）を用い、これに
，Ｃ．Ｓ．Ｆ５８Ｏｃｃの針葉樹晒クラフトパルプ（Ｎ
１）とＣ．Ｓ．Ｆ６２Ｏｃｃの広葉樹晒クラフトパルプ
（Ｌ１）を表３に示される如き条件で混合し、コマーシ
ヤルの現場抄紙機で抄紙した。

得られたシートを表３に示す如き含有水分に加湿後、実
施例１の１４段ス、ーパーキヤレンダ一の下段より８段
目の表面平滑なチルトロールをＲｍａｘ５７．３μ粗さ
密度４ケ／Ｍｍの粗面を有する硬質クロムメツキを施し
た彫刻柄エンボスロール（以後＃４００とする）で置き
換えた以外は全く同様のロール配置のま・であるスーパ
ーキヤレンダ一を用い、片面４回、反対面１回の割合で
粗面ロールで加熱、加圧されるよう都合６ニツプ通紙し
た。その際の粗面ロールの最高温度は１５０℃、最大線
圧２４０ｋｇ／Ｃｍ、速度６５ｍ／Ｍｉｎで連続的に通
紙し、粗面化透明紙を得た。得られた．粗面化透明紙の
諸性質は表３に併記した。対照例 ２ 対照例として、実施例３で用いた通紙方法に於て、８段
目の＃４００エンボスロール及び６段目の＃８００エン
ボスロールの代りにそれぞれ表面平滑・なチルトロール
を配し、更に３段目の＃８００ロールの代りにＲｍａｘ
ｌｌμ、粗さ密度８ケ／Ｍｍの硬質クロムメツキを施し
た４６メツシユエメリーサンドブラストロールを架した
コマーシヤルの１４段スーパーカレンダーに於て実施例
３−１，３−３の加湿紙を用い、それぞれ対照例２−１
，２−２として前記実施例３と同様の通紙方法で透明紙
を得た。

この時のニツプ数は実施例３と同じく都合６ニツプであ
り、最終ニツプに於て紙の片面のみ４６メツシユエメリ
ーサンドブラストロールにより処理されており、最高温
度１５０℃、最大線圧２４０ｋｇ／Ｃｍ、速度６５ｍ／
Ｍｉｎであつた。得られた透明紙の諸性質は表４に示す
。本発明の実施例３に比較し対照例２に於ては透明度が
不足している上に紙表面の粗面度不足により鉛筆筆記性
が不充分であり、更に霜降り状の不透明斑点も多かつた
。

実施例 ４ Ｃ．Ｓ．Ｆ４５０ｃｃの針葉樹晒クラフトパルプ（Ｎ２
）とＣ．Ｓ．Ｆ５ＯＯｃｃの広葉樹晒クラフトパルプ（
Ｌ２）及び市販のポリα−オレフイン系合成パルプ（三
井ゼラバツタ社製、ＳＷＰ）をスプラウトワールドロン
型シングルデイスクリフアイナ一によりパルプ濃度３％
、クリアランス５０μで叩解して得たＣ．Ｓ．Ｆ２８Ｏ
ｃｃのフィフリル状物（Ｓ２）を表５に示す如き条件に
より角型シートマシン（東洋精機（株）製）で手抄し、
手抄シートを得た。

得られた手抄シートを表５に示す如き条件に加湿後、前
記＃８００エンボスロールと同一のパターンを有す小径
の＃８００エンボスロールと弾性ロールを対向し、２段
に架した由利ロール（株）製テストエンボスマシンに於
てエンボスロール表面温度１５０℃、線圧２００ｋｇ／
Ｃｍで表裏反転させながら都合４回手通し粗面化透明紙
を得た。

対照例３として本実施例４−２で使用したと同一の加湿
紙を本実施例４の＃８００エンボスロールの代りに４６
メツシユエメリーサンドブラストロールを架した前記テ
ストエンボスロールに於て本実施例４と同一条件で表裏
反転させながら都合４回手通しした。本実施例に於ては
通紙性が良好であり、得られた粗面化透明紙の透明性、
筆記性及び外観性も良好であつたが；本対照例３に於て
は４６Ｍサンドブラストロールの粗面が微小すぎること
に起因し、通紙水分の高い１回通し目に於て紙層内にブ
リスタ一が発生した。更に得られた紙の粗面度が不充分
であり、鉛筆筆記性の点で表面のすベリが大で書き難い
ものであつた。又霜降り状斑点も本実施例４に比較して
劣つていた。実施例 ５ ポリビニルアルコールとアクリロニトリルが重量比で５
０／５０であるグラフト共重合体とアクリカニトリル９
５モル％、アクリル酸メチル５モル％含有するアクリロ
ニトリル共重合体の混合物より湿式紡糸して得られたＰ
ＶＡ成分を２０ｗｔ％含有する単糸繊度１．２゛、セン
イ長６ｍｍの繊維を叩解しＣ．Ｓ．Ｆ３５Ｏｃｃの合成
パルプ状物（Ｓ。

）を得た。これを実施例４で用いたＣ．Ｓ．Ｆ４５Ｏｃ
ｃの針葉樹晒クラフトパルプ（Ｎ。）とＣ．Ｓ．Ｆ５Ｏ
Ｏｃｃの広葉樹晒クラフトパルプ（Ｌ，）と表６に示す
如き条件で手抄し、手抄シートを得た。得られた手抄シ
ートを表６に示す如き条件に加湿後、＃４００エンボス
ロールと弾性ロールを対向して２段に架した由利口ール
（株）製テストエンボスマシンに於て、温度１６０℃、
線圧２２０ｋｇ／Ｃｍで表裏反転させながら都合２回通
紙した。得られた粗面化透明紙の諸性質を表６に併記し
た。対照例 ４ Ｃ．Ｓ．Ｆ５５ｃｃに叩解した針葉樹晒クラフトパルプ
（Ｎ。

）を用い表７に示すごとき条件で手抄し、手抄紙を得た
。得られた手抄紙を表７に示す如き条件に加湿後、４６
メツシユサンドブラストロールと弾性ロールを対向して
架した由利ロール（株）製テストエンボスマシンに於て
対照例４−１，４−２，４−３の加湿紙をそれぞれｌ回
通し、表裏反転させながら２回、４回通紙を行つた。得
られた透明紙の性質は表７に併記したが、粗面度が不充
分である上、寸法安定性も好ましいものではなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した＃８００エンボスロ
ールの表面につきＪＩＳＢＯ６Ｏｌ及びＪＩＳＢＯ６５
ｌに準拠し、先端曲率半径５μの触針を使い小坂研究所
製表面粗さ測定器ＳＥ−４型で得た表面粗さの測定チヤ
ートであり、第２図は同＃８００エンボスロール表面の
レプリカを撮映した倍率５０倍の走査型電顕写真である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 天然パルプ単独ないし天然パルプと合成パルプとの
   混合状態におけるカナデイアン・スタンダード・フリー
   ネス（Ｃ．Ｓ．Ｆ）が１００ｃｃ以上のパルプサスペン
   ジョンより抄紙した紙を５〜３０％の含水分状態で、Ｒ
   ｍａｘが２５〜２００μ、粗さ密度が２〜２０ケ／ｍｍ
   であるような微細な凹凸をロール表面に有する金属ロー
   ルにより加熱、加圧して紙の片面または両面に微細な凹
   凸を付することを特徴とする均一な透明性を有する粗面
   化紙の製造法。