(57)【要約】【課題】本発明の目的は、パルプ繊維を利用した低密度紙、さらに詳しくは平滑性を損なうことなく、粉落ちの少ない低密度紙を提供することである。【解決手段】カールドファイバーを全パルプ繊維に対し０．５〜４０質量％含み、カールドファイバーとカールドファイバー以外の繊維を共叩解したパルプスラリーを用い、該叩解後パルプスラリーのＪＩＳ  Ｐ８１２１に示されるカナダ標準フリーネスが３５０ｍｌ以上６００ｍｌ以下であることを特徴とする原料により抄造された低密度紙によって達成される。さらに、内添填料を対パルプ０．５〜３０質量％パルプスラリーに配合して抄造することでより有利に達成される。加えて、表面に有機高分子塗工層を設けることで、顕著に有利に達成される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カールドファイバーを全パルプ繊維に対し０．５〜４０質量％含み、カールドファイバーとカールドファイバー以外の繊維を共叩解したパルプスラリーを用い、該叩解後パルプスラリーのＪＩＳ  Ｐ８１２１に示されるカナダ標準フリーネスが３５０ｍｌ以上６００ｍｌ以下であることを特徴とする原料により抄造された低密度紙。
【請求項２】
内添填料を対パルプ０．５〜３０質量％パルプスラリーに配合して抄造したことを特徴とする請求項１記載の低密度紙。
【請求項３】
表面に有機高分子塗工層を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の低密度紙。
【請求項４】
原紙の密度が０．５〜０．８ｇ／ｃｍ3である請求項１〜３のいずれかに記載の低密度紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパルプ繊維を利用した低密度紙に関し、さらに詳しくは平滑性を損なうことなく、粉落ちの少ない低密度紙を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙を低密度にするために、薬品・操業の面から様々な手段が講じられてきた。低密度化剤の使用や、プレスやカレンダーの適切な条件設定などがそれにあたる。
【０００３】
しかし、従来の方法にはそれぞれ解決せねばならない問題もまた残っていた。低密度化剤は「繊維間結合をブロックすることによって紙を潰れにくくする」低密度化であるが故に、結果として紙力を著しく低下させる。プレスやカレンダーでの調整は、その抄紙機ごとに存在する適切な抄紙条件を大きく逸脱することは出来ず、どのような抄紙機にも適応できる手法ではない。
【０００４】
そこで、紙力を低下させず抄紙機に依存しない低密度紙の製造方法として、嵩高い填料を使用することが挙げられる。珪藻土・シリカ粉末・中空粒子・シラスバルーンといった嵩高い填料が用いられて来たが、粒径が大きい填料はその大きさが故に、紙表面に填料が飛び出す形となり、平滑度を維持しにくく粉落ちしやすいという欠点を解消しきれず、このことは特に印刷用紙に用いるにあたり重大な欠点となる。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
繊維素材を用いた低密度紙の製造方法として、架橋剤を用いてパルプ繊維をカールさせた、いわゆるカールドファイバーを微細繊維やＴＭＰと同時に用いて紙を抄造する方法が開示されている（例えば、特許文献２、３、４参照）。しかし、主な用途がクッション性を要求される包装素材や壁材などであり、印刷用紙として用いることが出来る平滑性を得るには至っていない。
【特許文献１】特開昭５２−７４００１号公報
【特許文献２】特開平１０−２１２６９０号公報
【特許文献３】特開平１０−２１９５８８号公報
【特許文献４】特開２０００−２５６９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、印刷用紙として必要な平滑性を保持し、粉落ちに問題の無い低密度紙を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、低密度を保持しつつ印刷用紙として必要な平滑度を併せ持つ低密度紙の開発にあたり、上記に鑑み鋭意研究した結果、本発明の低密度紙を発明するに至った。
【０００８】
本発明は、カールドファイバーを全パルプ繊維に対し０．５〜４０質量％含み、カールドファイバーとカールドファイバー以外の繊維を共叩解したパルプスラリーを用い、該叩解後パルプスラリーのＪＩＳ  Ｐ８１２１に示されるカナダ標準フリーネスが３５０ｍｌ以上６００ｍｌ以下であることを特徴とする原料により抄造された低密度紙によって達成される。
【０００９】
さらに、内添填料を対パルプ０．５〜３０質量％パルプスラリーに配合して抄造したことを特徴とすることで、より有利に達成される。
【００１０】
加えて、表面に有機高分子塗工層を設けることにより、一層有利に達成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上より、本発明の低密度紙は、印刷用紙として必要な平滑性を保持し、粉落ちに問題の無い低密度紙である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の低密度紙について、詳細に説明する。
本発明におけるカールドファイバーとは、薬品の化学反応による分子内架橋構造により、繊維の曲線性を固定化する処理を行ったパルプのことを言う。カールドファイバーとしては公知のものが使用できる。製造方法として、例えば、米国特許第３，２２４，９２６号明細書に示されるような乾式架橋法、米国特許第３，２４１，５５３号明細書に示されるような水性溶液架橋法、米国特許第４，０３５，１４７号明細書に示されるような実質上非水性溶液架橋法がある。
【００１３】
本発明におけるカールドファイバー以外のパルプは、針葉樹、広葉樹、蒸解、漂白、再生古紙パルプといった条件を一切気にすること無く選択することが出来る。本発明においては、印刷用紙として平滑な面を出すために、広葉樹パルプを選択することが望ましい。カールドファイバーに用いる原料としてのパルプも、針葉樹、広葉樹、蒸解、漂白、再生古紙パルプといった条件を一切気にすること無く選択することが出来るが、低密度効果を考慮すると針葉樹パルプを原料とすることが望ましい。
【００１４】
本発明において、カールドファイバーは、全パルプ繊維に対し、０．５〜４０質量％含まれる。カールドファイバーを０．５質量％以上入れることにより低密度化効果が発揮され、カールドファイバーの配合比が大きいほどその低密度効果も大きくなる。しかし、４０質量％よりも多くカールドファイバーを配合した場合には、地合や平滑性の悪化が大きく、印刷用紙として用いることの出来ないものとなってしまう。低密度効果と平滑性のバランスにおいて、カールドファイバーの配合比は５〜２５質量％であることが望ましく、さらに望ましくは１０〜２０質量％である。
【００１５】
本発明において、カールドファイバーとカールドファイバー以外のパルプ繊維は、共叩解される。具体的には、カールドファイバーとカールドファイバー以外のパルプ繊維を１液に分散させた状態で叩解処理を行う。この作業は、カールドファイバー使用により著しく低下する平滑性を向上させる効果のみならず、紙力の向上を促す効果もある。カールドファイバーとカールドファイバー以外のパルプ繊維を別々に叩解した場合には、カールドファイバーの受けるダメージが大きく、カナダ標準フリーネス測定において同じフリーネスであっても、カールドファイバーを使用することによる低密度化効果が著しく損なわれる。
【００１６】
また、パルプスラリーに内添填料を対パルプ０．５〜３０質量％配合することにより、カールドファイバーを使用することで起きる平滑性の低下を抑えることが出来る。内添填料としては、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、二酸化チタン、プラスチックピグメント、合成シリカといった一般に知られる製紙用填料を使用することが出来る。
【００１７】
パルプスラリー中には、一般に知られる各種の抄紙用助剤を用いることが出来る。例えば、紙力剤として澱粉、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコール、ガラクトマンナンなど、湿潤紙力剤としてポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂など、サイズ剤としてアルキルケテンダイマー、アルケニルまたはアルキル琥珀酸無水物、脂肪酸金属塩、脂肪酸、エポキシ系高級脂肪酸アミド、ロジン誘導体など、定着剤として塩化アルミニウム、硫酸バンドなどの水溶性アルミニウム塩など、ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸、塩酸など、紙厚向上剤として界面活性剤など、他に歩留まり向上剤、染料、顔料、蛍光増白剤、を適宜組み合わせて含有すると有利である。
【００１８】
本発明に用いられる有機高分子塗工層には、一般に知られる各種の抄紙用有機高分子を用いることが出来る。例えば、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱紛、エーテル化澱紛、りん酸エステル化澱粉、酵素変性澱紛やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、デキストリン、マンナン、キトサン、アラビノガラクタン、グリコーゲン、イヌリン、ペクチン、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどの天然多糖類およびそのオリゴマーさらにはその変性体が挙げられる。さらには、ガゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、コラーゲンなどの天然タンパク質およびその変性体、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ペプチドなどの合成高分子やオリゴマーが挙げられる。
【実施例】
【００１９】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また、実施例において示す「部」および「％」は、特に明示しない限り質量部および質量％を示す。また、実施例においては、カールドファイバーとしてＨＢＡ−ＳＬＭ（ウェアハウザー社製カールドファイバー）を使用した例を示す。
【００２０】
（比較例１）
広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）１００部をカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）４５０ｍｌまで叩解後に濃度を１％に調整したパルプスラリーに対し、硫酸バンド０．４部、カチオン化澱粉１部、アルキルケテンダイマーサイズ剤０．１３部、カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤０．０３部を添加し配合後パルプスラリーを得た。この配合後パルプスラリーを用いて坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、スーパーカレンダーを用いて密度０．８５ｇ／ｃｍ3とし、比較例１のサンプルとした。
【００２１】
（比較例２）
ＣＳＦ４５０ｍｌに叩解したＬＢＫＰ８０部と、ＣＳＦ４５０ｍｌに叩解したカールドファイバー２０部により成るパルプスラリーに対し、硫酸バンド０．４部、カチオン化澱粉１部、アルキルケテンダイマーサイズ剤０．１３部、市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤０．０３部を添加し配合後パルプスラリーを得た。この配合後パルプスラリーを用いて坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、比較例１と同じ線圧によってスーパーカレンダー処理を施し、比較例２のサンプルとした。
【００２２】
（実施例１）
未叩解のＬＢＫＰ８０部と未叩解のカールドファイバー２０部を混合したパルプスラリーを、ＣＳＦ４５０ｍｌまで叩解したパルプスラリーに対し、比較例２と同様の処理を施し、実施例１のサンプルとした。
【００２３】
（実施例２）
未叩解のＬＢＫＰ７０部と未叩解のカールドファイバー３０部を混合したパルプスラリーを、ＣＳＦ４５０ｍｌまで共叩解したパルプスラリーに対し、比較例２と同様の処理を施し、実施例２のサンプルとした。
【００２４】
（比較例３）
未叩解のＬＢＫＰ５０部と未叩解のカールドファイバー５０部を混合したパルプスラリーを、ＣＳＦ４５０ｍｌまで共叩解したパルプスラリーに対し、比較例２と同様の処理を施し、比較例３のサンプルとした。
【００２５】
（比較例４）
未叩解のＬＢＫＰ８０部と未叩解のカールドファイバー２０部を混合したパルプスラリーを、ＣＳＦ６５０ｍｌまで共叩解したパルプスラリーに対し、比較例２と同様の処理を施し、比較例４のサンプルとした。
【００２６】
（比較例５）
未叩解のＬＢＫＰ８０部と未叩解のカールドファイバー２０部を混合したパルプスラリーを、ＣＳＦ３００ｍｌまで共叩解したパルプスラリーに対し、比較例２と同様の処理を施し、比較例５のサンプルとした。
【００２７】
（実施例３）
未叩解のＬＢＫＰ８０部と未叩解のカールドファイバー２０部を混合したパルプスラリーを、ＣＳＦ４５０ｍｌまで共叩解したパルプスラリーに対し、炭酸カルシウム１０部、硫酸バンド０．４部、カチオン化澱粉１部、アルキルケテンダイマーサイズ剤０．１３部、カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤０．０３部を添加し配合後パルプスラリーを得た。この配合後パルプスラリーを用いて坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、比較例１と同じ線圧によってスーパーカレンダー処理を施し、実施例３のサンプルとした。
【００２８】
（実施例４）
未叩解のＬＢＫＰ８０部と未叩解のカールドファイバー２０部を混合したパルプスラリーを、ＣＳＦ４５０ｍｌまで叩解したパルプスラリーに対し、炭酸カルシウム２０部、硫酸バンド０．４部、カチオン化澱粉１部、アルキルケテンダイマーサイズ剤０．１３部、カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤０．０３部を添加し配合後パルプスラリーを得た。この配合後パルプスラリーを用いて坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、比較例１と同じ線圧によってスーパーカレンダー処理を施し、実施例４のサンプルとした。
【００２９】
（実施例５）
実施例４と同様にして得たサンプルに対し、市販の酸化澱粉を濃度３％に調整したものを、表面に１ｇ／ｍ2（固形分質量）塗布し、乾燥したものを実施例５のサンプルとした。
【００３０】
（実施例６）
実施例４と同様にして得たサンプルに対し、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を濃度３％に調整したものを、表面に１ｇ／ｍ2（固形分質量）塗布し、乾燥したものを実施例６のサンプルとした。
【００３１】
＜密度評価法＞
各サンプルの密度評価法は、ＪＩＳ  Ｐ８１１８に準じた。結果は表１に示す。
【００３２】
＜引張り強度評価法＞
各サンプルの引張り強度評価法は、ＪＩＳ  Ｐ８１１３に準じた。結果は表１に示す。
【００３３】
＜平滑度測定法＞
各サンプルの平滑度測定法は、ＪＩＳ  Ｐ８１１９（ベック平滑度試験法）に準じた。結果は表１に示す。
【００３４】
＜粉落ち評価法＞
実施例３〜６の粉落ちは以下の方法にて評価した。１ｋｇの金属製錘の下面にφ５ｍｍの円柱を３本取り付け、円柱が３本足となって立つように足を平面に切断したものを試験器とする。評価サンプル上に黒紙を乗せ、その上に試験器を乗せて３点加重をかけた状態にし、１０ｃｍ／秒の速さで黒紙を５０ｃｍ引張り移動させる。その後に黒紙に転移している填料の量を、目視にて５段階に分類評価した。実施例３の粉落ちを３とし、粉落ち量の少ない方から１〜５とした。結果は表１に示す。
【００３５】
【表１】
2006037291.tif 000002
【００３６】
評価：
比較例１と比較例２を比べることにより、パルプ繊維とカールドファイバーを別叩解にて使用しても、使用しないときと比較してほとんど低密度効果が得られないことがわかる。比較例２と実施例１および２を比べることにより、パルプ繊維をカールドファイバーと共叩解にすることで、強度および平滑度をほぼ損なうことなく、カールドファイバーの低密度効果を引き出すことが出来た。
【００３７】
実施例１および実施例２と比較例３を比べることにより、カールドファイバーを４０%より多く使用することで、平滑度が大きく損なわれることがわかる。
【００３８】
実施例１と比較例４を比べることにより、ＬＢＫＰとカールドファイバーを共叩解としても、カナダ標準フリーネスが６００ｍｌよりも高い時は大きく平滑度が損なわれることがわかる。また、実施例１と比較例５を比べることにより、ＬＢＫＰとカールドファイバーを共叩解としても、カナダ標準フリーネスが３５０ｍｌよりも低い時はカールドファイバーの有している低密度効果が顕著に失われていることがわかる。
【００３９】
実施例１と実施例３および実施例４を比べることにより、填料分の添加により低密度効果をほとんど減じることなく、平滑度が大きく向上することがわかる。
【００４０】
実施例３と実施例５および実施例６を比べることにより、填料分を使用した際に起きる粉落ちが、表面有機高分子層を設けることで顕著に良化したことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
様々な用途の低密度紙として用いることが出来る。