(57)【要約】【課題】塗工濃度を上げることができ、かつ、乾燥負荷の小さい紙力増強剤を提供することを目的とする。【解決手段】平均重合度が２〜１０である糖を主成分とする紙力増強剤を用いる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均重合度が２〜１０である糖を主成分とする紙力増強剤。
【請求項２】
上記糖は澱粉糖である請求項１に記載の紙力増強剤。
【請求項３】
上記糖は、これに水を加えて、固形分含量を７５重量％としたとき、流動体又は半流動体となる請求項１又は２に記載の紙力増強剤。
【請求項４】
上記糖に、糖以外の紙添加用薬剤及び／又は填料を添加した請求項１乃至３のいずれかに記載の紙力増強剤。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の紙力増強剤を塗工した強化紙。
【請求項６】
上記紙が板紙である請求項５に記載の強化紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙力増強剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙の中でも主に段ボール等の包装材料に使用される板紙は、高い圧縮強度が求められる。高い圧縮強度を実現する方法としては、バージンパルプを大量に使うことがあげられるが、バージンパルプを大量に使うとコストが上昇してしまうため、低価格に抑えられがちな包装材料用には採用され難い。これに対し、コストを安く抑える方法としては、安価な古紙を利用する方法があるが、最近の資源再利用の進展から、古紙に含まれるパルプ繊維の繊維長がどんどん短くなっており、この古紙を使った紙の圧縮強度は低下の傾向にある。
【０００３】
安価でかつ高い圧縮強度を有する板紙を得る方法として、古紙を大量に使用し、かつ、圧縮強度の向上剤、すなわち、紙力増強剤を添加する方法が従来から行われている。この紙力増強剤として、澱粉等の高分子多糖類が知られており、実際に広く使用されている。
【０００４】
しかし、上記の高分子多糖類は、紙への塗工を行うためには、加熱して糊化する必要がある。この糊化物は、分子量が３０万〜２００万と高いため、高濃度にすると粘度が高くなり、塗工可能な粘度にするためにはかなり低濃度にする必要があり、十分な圧縮強度を得ることが困難な場合が多かった。この点を改良するため、澱粉を酸分解等により低粘度化する方法が知られている（特許文献１参照）。この澱粉分解物を使用することにより、十分な圧縮強度が得られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２６４９４号公報（第３頁等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の公報においては、１５センチポイズ（平均分子量約２万）以下の澱粉分解物が使用されるが、５センチポイズ未満のものは、十分な能力を発揮せず、また、経済的な面でも好ましくないと判断され、使用されていない。確かに、ブドウ糖（澱粉の完全加水分解物）では、圧縮強度の向上等の紙力増強効果は見られない。
【０００７】
また、上記の公報に示される粘度を有する澱粉分解物を使用した場合であっても、ある程度の粘度を有するため、より高濃度で塗工しようとすると、粘度が上昇し、塗工が困難になる場合がある。また、紙に塗工した際、乾燥に時間がかかる問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、塗工濃度を上げることができ、かつ、乾燥負荷の小さい紙力増強剤を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、平均重合度が２〜１０である澱粉糖等の糖を主成分とする紙力増強剤を用いることにより、上記の課題を解決したのである。
【００１０】
平均重合度が２〜１０という、低重合度の糖を用いるので、粘度を低く抑えることができる。このため、濃度を高くすることができ、塗工濃度を上げることができるので、塗工した時に添加する水の量が減り、乾燥負荷を小さくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下において、この発明について詳細に説明する。
この発明にかかる紙力増強剤は、平均重合度が２〜１０である糖を主成分とするものである。
【００１２】
上記の平均重合度が２〜１０である糖とは、単糖類が平均２〜１０個縮合した糖をいう。この単糖類としては、ブドウ糖、マンノース、ガラクトース、アラビノース、キシロース、リボース、エリスロース、グリセロース、フルクトース等があげられる。
【００１３】
上記糖の平均重合度が１だと、単糖類となり、圧縮強度の向上等の紙力増強効果が発揮されない。一方、１１以上だと、濃度を上げようとすると得られる糖の水溶液の粘度が高くなる。この粘度の高い水溶液を紙に塗工しても紙への浸透性が悪いため圧縮強度の向上が得られない。このため、紙力増強剤として紙に塗工する際、塗工濃度を下げる必要があり、塗工量に限界があるので得られる圧縮強度にも限界がある。また、塗工濃度が低いため、水の添加量が多くなり、これを紙力増強剤として紙に塗工したとき、乾燥負荷が大きくなるので、乾燥しにくくなる。
【００１４】
上記平均重合度が２〜１０である糖としては、この糖に水を加えて、固形分含量を７５重量％としたとき、溶解して流動体又は半流動体となるものがよい。固形分含量を７５重量％としたときに溶解性が悪く固形物が残留する糖は、紙に塗工する際、十分に紙中に浸透しないためにかなり低濃度に希釈する必要があり、紙への塗工濃度が低くなるため、十分な圧縮強度が得られない傾向となる。
【００１５】
上記平均重合度が２〜１０である糖の具体例としては、麦芽糖、ショ糖、果糖、乳糖、セロビオース、澱粉糖、セルロース分解物、キトサン分解物等があげられるが、この中でも澱粉糖がより好ましい。この澱粉糖とは、澱粉を酸や酵素で加水分解した低重合度の糖のことをいう。この場合において、澱粉糖は、平均重合度が２〜１０のものが用いられる。この澱粉糖の例としては、水あめ等があげられる。
上記澱粉としては、コーン、タピオカ、小麦、サゴ等の澱粉を上げることができる。
【００１６】
この発明にかかる紙力増強剤には、上記の平均重合度が２〜１０である糖以外に、裂断長等の圧縮強度以外の紙力を増強させるために、糖以外の紙添加用薬剤を添加したり、増量剤として填料を添加したりすることができる。
【００１７】
上記糖以外の紙添加用薬剤としては、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアミン、スチレンアクリル系樹脂、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ケトン樹脂等の合成樹脂、澱粉、カチオン変性澱粉、アセチル化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉等の変性澱粉、グアーガム、ＣＭＣ等の天然高分子、ジルコニウム化合物、グリオキザール、多価アルコール／カルボニル付加物、環状アミド化合物等の架橋剤等があげられる。
【００１８】
上記填料としては、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等があげられる。
【００１９】
この発明にかかる紙力増強剤を紙に塗工することにより、強化紙が得られる。この塗工方法としては、刷毛やコーティング機等による塗布、浸漬、スプレー等の方法があげられる。
【００２０】
上記紙としては、洋紙、ライナや中芯等の段ボール板紙、白板紙、チップボール等の紙器用板紙、紙管原紙等があげられる。
【００２１】
この発明にかかる紙力増強剤は、平均重合度が低いため、紙への浸透性が良好であるため、得られる強化紙は、紙の表面だけでなく、紙の内部にまで紙力増強剤が存在しえる。このため、紙力、特に圧縮強度がより増強される。
【００２２】
また、従来、紙力増強剤として使用される澱粉糊化物と比較した場合、澱粉の糊化工程が不要になり、上記平均重合度が２〜１０である糖をそのまま使用できるので、かなりの工程や設備を省力化できるという特徴も有する。
【００２３】
【実施例】
以下に実施例及び比較例をあげてこの発明をさらに具体的に説明する。まず、評価方法について示す。
【００２４】
［平均重合度］
Ｓｏｍｏｇｙｉ−Ｎｅｌｓｏｎ法にしたがって末端基の定量を行い、フェノール−硫酸法により全糖量の定量を行った。また、全糖量／末端基量より数平均重合度を算出した。
【００２５】
［溶解性］
実施例及び比較例で使用する糖に水を加えて、固形分含量を７５重量％とし、８０℃で加熱した後ろ過し、目視で溶解性を下記の基準で評価した。
○：残渣なし
×：残渣あり
【００２６】
［粘度］
（株）トキメック製のＢＨ型回転粘度計を用いて、２０ｒｐｍでＮｏ．１のローターを用い、測定対象の糖に水を加えて固形分含量を調整し、各濃度における２３℃での粘度を測定した（単位：ｃｐｓ）。
【００２７】
［塗工量］
実施例及び比較例で得られた糖液塗工紙を調湿後、坪量を測定し、使用した原紙の坪量との差から塗工量を算出した。
【００２８】
［圧縮強度、比圧縮強度］
ＪＩＳ　Ｐ８１２６にしたがって測定した。
【００２９】
［裂断長］
ＪＩＳ　Ｐ８１１６にしたがって測定した。
【００３０】
（実施例１〜１２、比較例１〜７）
表１に記載の澱粉糖（いずれも、日本コーンスターチ（株）製）、又は表２に記載の糖（いずれも、ナカライテスク（株）製：試薬）を１０％水溶液とし、これに、段ボール用中芯（レンゴー（株）製　坪量：１１５ｇ／ｍ２）を浸漬させ、その後、引き上げて吸水ろ紙に余分な溶液を吸い取らせた後、回転乾燥機にかけ、糖液塗工紙を得た。得られた糖液塗工紙を調湿後、上記の方法で各評価を行った。その結果を表１又は２に示す。
なお、実施例６の架橋剤は、ジルコニウム系架橋剤（日産エカケミカルス（株）製：Ｊｅｔｓｉｚｅ　ＡＺ６８）を用いた。また、実施例７のＰＡＭは、レンゴー（株）製：アニオン性ポリアクリルアミド系紙力剤を用いた。さらに、実施例８のコーンスターチは、日本コーンスターチ（株）製の未変性澱粉を糊化したものである。さらにまた、比較例１は、澱粉糖を含浸させなかった。また、比較例４の酵素分解澱粉とは、澱粉（日本コーンスターチ（株）製）をα−アミラーゼで酵素分解し、平均重合度を１５．００としたものである。
【００３１】
【表１】
2004115960.tif 000002
【００３２】
【表２】
2004115960.tif 000003
【００３３】
（実施例１３〜１４、比較例８〜９）
表３に記載の澱粉糖（日本コーンスターチ（株）製）又は上記酵素分解澱粉を表３に記載の濃度の水溶液とし、これを段ボール用中芯（レンゴー（株）製　坪量：１１５ｇ／ｍ２）に表面から１００ｇ／ｍ２スプレー塗工し、吸水ろ紙に余分な溶液を吸い取らせた後、回転乾燥機にかけ、糖液塗工紙を得た。得られた糖液塗工紙を調湿後、上記の方法で各評価を行った。その結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
2004115960.tif 000004
【００３５】
【発明の効果】
この発明にかかる紙力増強剤は、平均重合度が２〜１０という、低重合度の糖を用いるので、粘度を低く抑えることができる。このため、濃度を高くすることができ、塗工濃度を上げることができるので、塗工した時に添加する水の量が減り、乾燥負荷を小さくすることができる。