(57)【要約】【課題】従来一般に言われている嵩高紙よりも大幅に密度を下げ、かつ粉落ちの問題がない嵩高紙を提供する。【解決手段】平均粒子径１００μｍ以下のシラスバルーンを対パルプ１〜３５質量％配合したパルプスラリーを用いて抄紙した紙であり、かつ表面に水溶性樹脂による塗工を施してなることを特徴とする嵩高紙。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒子径１００μｍ以下のシラスバルーンを対パルプ１〜３５質量％配合したパルプスラリーを用いて抄紙した紙であり、かつ表面に水溶性樹脂による塗工を施してなることを特徴とする嵩高紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嵩高紙に関するものであり、さらに詳しくは、従来一般に言われている嵩高紙よりも大幅に密度を下げ、かつ粉落ちの問題がない嵩高紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明における嵩高紙とは、紙の製造にあたり、特別に嵩高くなるための手段を講じた紙を指す。具体的には、嵩高のための手段を講じた場合と講じていない場合との密度差が、０．０３ｇ／ｃｍ3以上ある紙を嵩高紙とする。
【０００３】
従来から、紙を嵩高くするために、薬品・操業の面から様々な手段が講じられてきた。嵩高剤の使用や、プレスやカレンダーの適切な条件設定などがそれに当たる。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。嵩高剤は、「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。」ことによる嵩高であるが故に、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できず、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、紙力を落とさずに抄紙機に依存しない嵩高紙の製造方法として、嵩高い填料を使用する方法が挙げられる。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填料が用いられて来たが、単純にこれらの填料を紙中に含有しても、必ずしも適切な嵩が得られない。また、粒径が大きい填料はその形状が故に、紙表面に填料が飛び出す形となり、粉落ちしやすいという欠点を解消しきれず、このことはカッター・スリッター・印刷機などで異物トラブルを引き起こす原因となる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭５２−７４００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来一般に言われている嵩高紙よりも大幅に密度を下げ、かつ粉落ちの問題がない嵩高紙を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記に鑑み鋭意研究した結果、本発明の嵩高紙を発明するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の嵩高紙は、平均粒子径１００μｍ以下のシラスバルーンを対パルプ１〜３５質量％配合したパルプスラリーを用いて抄紙した紙であり、かつ表面に水溶性樹脂による塗工を施してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上より、本発明の嵩高紙は、従来一般に言われている嵩高紙よりも大幅に密度を下げ、かつ粉落ちの問題がない嵩高紙である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の嵩高紙について、詳細に説明する。
【００１０】
本発明に用いられるパルプとしては、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なく選択することができる。本発明においては、シラスバルーンの使用により地合が崩れることを考慮して、良好な地合を形成しやすい広葉樹パルプを主原料として選択することが望ましい。この際に、パルプ自身の嵩高効果を得るべく、針葉樹パルプ、ＣＧＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰといったパルプを対広葉樹パルプで１〜３０質量％配合するとより好ましい。
【００１１】
本発明において、パルプスラリー中には、各種の抄紙用助剤を用いることができる。特に、パルプおよびシラスバルーンの歩留まりを向上させるべく、硫酸バンドの併用が望ましい。また、紙がざらつきやすいシラスバルーンの欠点を補うべく、炭酸カルシウムやクレーといったシラスバルーンと比較して粒径の著しく小さい填料を合わせて使うことも有効である。
【００１２】
また、本発明においては、シラスバルーンを配合したパルプスラリーを用いて抄紙した紙の表面に、水溶性樹脂を用いた塗工処理が施される。炭酸カルシウムやクレーとシラスバルーンを比較したときに、粒径の大きなシラスバルーンは紙表面から突出している部分が大きいことによると思われる粉落ちが激しく、単純に抄造しただけでは、カッター・スリッター・印刷機等で粉落ち由来の異物トラブルを引き起こす。
【００１３】
本発明においては、この欠点を、紙表面に水溶性樹脂による塗工を行うことにより、表面を固めてシラスバルーンを落ちにくくすることによって解決した。このとき、水溶性樹脂の塗工方式は問わないが、水溶性樹脂とシラスバルーンの接触面積が大きくなる含浸系の塗工方式、すなわちタブサイズが最も望ましい。尤も、このことはサイズプレスなどの他の塗工方式が本発明の効果を発揮しないことを意味するものではない。水溶性樹脂の固形分塗工量は、０．５ｇ／ｍ2以上が望ましく、特に１ｇ／ｍ2以上が好ましい。
【００１４】
本発明における水溶性樹脂としては、一般に用いられている種々の水溶性樹脂を用いることが出来る。例えば、コーン澱粉、小麦澱粉、甘藷澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、米澱粉といった種々の原料から得られる澱粉、酵素変性澱粉、酸化澱粉、酸処理澱粉、デキストリン、α化澱粉、澱粉エステル、澱粉エーテル、グラフト重合澱粉といった澱粉誘導体、アミロース、アミロペクチンといった分画澱粉、のり、寒天、アルギン酸ソーダといった海藻類、アラビアゴム、トロロアオイ、コンニャクといった植物性粘着物、にかわ、カゼイン、ゼラチン、卵白、血漿蛋白といった動物性蛋白、プルラン、デキストランといった発酵粘質、可溶性澱粉、カルボキシル澱粉、ブリティッシュゴム、ジアルデヒド澱粉、カチオン化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉といった変性澱粉、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、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といったセルロース変性物、ポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと略す）、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、水溶性アルキッド、ポリビニルエーテル、ポリマレイン酸共重合体、ポリエチレンイミンといった合成高分子など、種々の素材が利用出来る。中でも、澱粉またはＰＶＡの使用が、コスト、効果、抄紙系でのハンドリングの兼ね合いから特に望ましい。
【００１５】
本発明においては、水溶性樹脂と同時に種々の機能性材料を添加することも可能である。無機系導電剤、有機導電剤、エマルジョン樹脂、染料、顔料、蛍光剤、サイズ剤、界面活性剤などを求められる品質に応じて添加することが望ましい。
【００１６】
また、本発明において、シラスバルーンの配合量は、対パルプ１〜３５質量％で実施される。ここで、シラスバルーンの配合量が１質量％未満では十分な嵩高効果を得ることができず、また、３５質量％より多くの配合量では本発明における粉落ち防止効果が十分に発揮できない。
【００１７】
本発明において、シラスバルーンの平均粒子径は、１００μｍ以下であり、さらに平均粒子径が３０〜８０μｍであれば、嵩高さと粉落ちのバランスからより望ましい。ここで、シラスバルーンが、平均粒子径１００μｍより大きい場合には、本発明の粉落ち防止効果を十分に発揮できない。
【実施例】
【００１８】
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。
【００１９】
（比較例１）
＜紙の作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                            １００部
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示）                          １０部
硫酸バンド                                                    ０．４部
市販カチオン化澱粉                                                １部
市販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
パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、マシンカレンダーを用い、６５℃、カレンダー処理速度９００ｍ／分で、１ニップ、１２ｋＮ／ｍの条件でカレンダー処理し、比較例１の試料とした。
【００２０】
（比較例２）〜（比較例７）
＜紙の作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                            １００部
シラスバルーン（平均粒子径９０μｍ）                        表１に記載
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示）                          １０部
硫酸バンド                                                    ０．４部
市販カチオン化澱粉                                                １部
市販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
パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、比較例１と同一の条件でカレンダー処理し、比較例２〜７の嵩高紙を得た。この際、用いたシラスバルーンの配合量は表１に記載のとおりである。
【００２１】
（実施例１）〜（実施例４）および（比較例８）〜（比較例９）
＜紙の作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                            １００部
シラスバルーン（平均粒子径９０μｍ）                        表１に記載
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示）                          １０部
硫酸バンド                                                    ０．４部
市販カチオン化澱粉                                                １部
市販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
パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、基紙を作製した。この際、用いたシラスバルーンの配合量は表１に記載のとおりである。
【００２２】
＜塗工処理＞
上記により作製した基紙に対し、市販ＰＶＡを濃度３％に調整して塗工量１ｇ／ｍ2となるように塗工し、その後、比較例１と同一の条件でカレンダー処理し、実施例１〜４および比較例８〜９の嵩高紙を得た。この際、用いたシラスバルーンの配合量は表１に記載のとおりである。
【００２３】
（比較例１０）〜（比較例１２）
＜紙の作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                            １００部
シラスバルーン（平均粒子径は表１に記載）                        １０部
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示）                          １０部
硫酸バンド                                                    ０．４部
市販カチオン化澱粉                                                １部
市販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
パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、比較例１と同一の条件でカレンダー処理し、比較例１０〜１２の嵩高紙を得た。この際、用いたシラスバルーンの平均粒子径は表１に記載のとおりである。
【００２４】
（実施例５）〜（実施例６）および（比較例１３）
＜紙の作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                            １００部
シラスバルーン（平均粒子径は表１に記載）                        １０部
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示）                          １０部
硫酸バンド                                                    ０．４部
市販カチオン化澱粉                                                １部
市販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
パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量８０ｇ／ｍ2の基紙を抄造し、それぞれ基紙を作製した。この際、用いたシラスバルーンの平均粒子径は表１に記載のとおりである。
【００２５】
＜塗工処理＞
上記により作製したそれぞれの基紙に対し、市販澱粉を濃度３％に調整し、塗工量２ｇ／ｍ2となるように塗工し、その後、比較例１と同一の条件でカレンダー処理し、実施例５〜６および比較例１３の嵩高紙を得た。
【００２６】
上記実施例および比較例により得られた嵩高紙について、下記の評価方法により評価し、その結果を表１に示した。
【００２７】
＜密度測定＞
密度の測定は、ＪＩＳ  Ｐ８１１８に従った。
【００２８】
＜粉落ち＞
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。評価試料上に黒紙を乗せ、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。比較例１の粉落ちを４とし、粉落ち量の少ない方から５〜１とし、その結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】
2005264354.tif 000002
【００３０】
評価：
比較例１〜７の比較により、シラスバルーンを１部以上配合することにより、シラスバルーンを配合しない（比較例１）場合と比較して、密度が０．０３ｇ／ｃｍ3以上減少していることがわかる。また、１部未満配合（比較例２）している場合では、シラスバルーンを配合しない（比較例１）場合と比較して、０．０３ｇ／ｃｍ3以上の密度低下が見られない。これから、シラスバルーン配合量は１部以上が適切であることがわかる。
【００３１】
しかし、比較例１と比較例２〜７は粉落ちに大きな差が存在し、明らかにシラスバルーンを配合することで粉落ちが悪化している。ここで、比較例２〜６を比較例８および実施例１〜４と比べると、シラスバルーンの配合量が１〜３５部において、ＰＶＡを塗工した実施例１〜４では明らかに粉落ちが改善していることがわかる。シラスバルーン配合量が３５部を超えている比較例７と比較例９の比較では、ＰＶＡの塗工による粉落ち改善は見られるものの、比較例１の粉落ちレベルにまでは到達しておらず、効果が小さいことがわかる。
【００３２】
また、比較例１０〜１１と実施例５〜６との比較において、澱粉を塗工することにより粉落ちが顕著に改善されていることがわかる。ここで、シラスバルーンの平均粒子径が１００μｍより大きいものを用いた比較例１２と比較例１３を比べると、粉落ちは改善されてはいるものの比較例１のレベルまでは到達しておらず、効果はあるものの十分に発揮されていないことがわかる。
【００３３】
さらに、比較例３〜６と実施例１〜４、および比較例１０〜１１と実施例５〜６の比較において、澱粉またはＰＶＡの塗工を行っても密度はほとんど変わらず、本発明はシラスバルーン配合による嵩高効果を損なうものではないといえる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
様々な用途の嵩高紙として適用できる。