(57)【要約】【課題】  酸性下で抄紙されているにもかかかわらず、中性紙同様、サイズ性が良好で操業性に優れ、保存性に優れた紙を提供する。【解決手段】  抄紙ｐＨが３．０〜６．０の酸性条件で、好ましくは元素状塩素を用いずに抄紙されており、硫酸アルミニウム及び酸性抄紙用内添サイズ剤、好ましくはロジン系サイズ剤を含有する紙の少なくとも片面に炭酸水素ナトリウムを固形分として０．０３〜１．０ｇ／ｍ2含有している、紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙。  本発明の紙は、保存性に優れた紙であり、広範な用途がある。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙ｐＨが３．０〜６．０の酸性条件で抄紙されており、硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙の少なくとも片面に炭酸水素ナトリウムを含有しており、紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙。
【請求項２】
前記炭酸水素ナトリウムの含有量が固形分として、０．０３〜１．０ｇ／ｍ2である請求項１記載の紙。
【請求項３】
前記内添サイズ剤が、酸性抄紙用内添サイズ剤、好ましくはロジン系サイズ剤である請求項１又は２に記載の紙。
【請求項４】
前記硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙は、原料となるパルプが元素状塩素を用いずに漂白されたパルプである請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の紙を使用してなる一般事務用紙、印刷用紙、塗工用原紙、情報用紙原紙、剥離紙原紙又はラベル原紙。
【請求項６】
硫酸アルミニウム及び酸性抄紙用内添サイズ剤、好ましくはロジン系サイズ剤を添加したパルプスラリーをｐＨ３．０〜６．０の酸性条件下で抄紙する工程、及び、得られる紙の少なくとも片面に炭酸水素ナトリウム水溶液を塗工し、乾燥して紙面ｐＨを６．０〜８．５に調整する工程を有する、硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙の少なくとも片面に、炭酸水素ナトリウムを固形分として、０．０３〜１．０ｇ／ｍ2含有しており、紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙の製造方法。
【請求項７】
前記硫酸アルミニウムは、対絶乾パルプ０．５〜３．０質量％の割合でパルプスラリーに添加される、請求項６記載の硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙の少なくとも片面に、炭酸水素ナトリウムを固形分として、０．０３〜１．０ｇ／ｍ2含有しており、紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸性下で抄紙されているにもかかかわらず、中性紙同様、サイズ性が良好で操業性に優れ、保存性に優れた紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、抄紙に際して紙に耐水性を付与し、記録にじみを防止する目的でロジン系サイズ剤、エマルジョンサイズ剤、アルケニルコハク酸塩、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸等の製紙用サイズ剤等がパルプスラリーに添加され、使用されている。酸性抄紙の場合、従来、ロジン系サイズ剤と定着剤として硫酸アルミニウムを使用して目的とするサイズ性を付与している。しかし、酸性抄紙では長期保存時における紙の劣化や黄色化の問題があり、特に元素状塩素を使用しないで漂白されたパルプを使用する場合にこの傾向が顕著である。
【０００３】
このような紙の長期保存性の問題から中性抄紙化が進んでいる。中性抄紙では、一般的に、アルキルケテンダイマー（以下ＡＫＤと称する）やアルケニルコハク酸無水物（以下ＡＳＡと称する）といった中性紙用のサイズ剤、歩留向上剤としてカチオン性高分子、填料として炭酸カルシウムが用いられる。
【０００４】
しかし，中性サイズ剤はロジン系サイズ剤と比較して歩留りが悪く、得られる紙のサイズ度が低い。また、ＡＫＤはサイズ効果の発現が遅く、製品の紙が滑りやすいなどの問題があり、ＡＳＡは非常に分解しやすいため、添加直前の乳化が必要であり、抄紙機の汚れ、プレス廻りでのトラブル、紙のチリ、穴などの原因になる（例えば、非特許文献１参照）。サイズ剤の歩留りや紙の強度を向上させるために、カチオン変性デンプン、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂のような種々のカチオン性高分子が添加されているが、得られる効果が十分でなかったり、フロックを形成して系内や紙の汚れの原因となるといった問題点を有する。
【０００５】
また、抄紙時のパルプスラリーｐＨが８．０〜９．５程度であることも、ピッチやスライムの発生、抄紙時の水切れ悪化による抄紙スピードダウンなどの操業性の悪化の原因となっている。
【０００６】
これらの問題を解決するために、カルボキシメチルセルロースを用いて中性サイズ剤の歩留りを向上させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）が、コスト高という課題がある。また、酸性抄紙した紙に対してｐＫａ１０．０以上の酸のアルカリ金属塩を塗布して紙の劣化を防ぐことも提案されている（例えば、特許文献２参照）が、このような強アルカリ塩を塗布すると紙のサイズ効果が阻害される。
【０００７】
他方、炭酸カルシウムを用いて中性抄紙された製品についての問題も知られている。感熱記録紙ではカルシウムイオンが存在すると顕色剤との反応で印刷濃度が不十分になるという問題があり、剥離紙ではラミネート時の発泡性の問題や加工時の糊の接着性が悪化するといった問題があることから、これらの製品については中性紙化が進んでいない。これらの問題を解決するために、炭酸カルシウムの代わりに水溶性アルカリ塩を用いてパルプスラリーを中性にして中性抄紙をすることが提案されている（例えば、特許文献３参照）が、水溶性アルカリ塩が強アルカリ塩の場合は、前記したように低サイズ性となり、汚れ発生原因となる。
【０００８】
また、酸性紙の劣化を防止するために、抄紙用パルプを改良する方法が提案されている（例えば、特許文献４〜６参照）が、これらの方法では設備の改造やコストアップ等の課題がある。
【特許文献１】特開２０００−２７０９２号公報
【特許文献２】特許第２７３９９１８号公報
【特許文献３】特開平７−３３１５９３号公報
【特許文献４】特開平２００２−２６６２７１号公報
【特許文献５】特開平２００３−９６６８０号公報
【特許文献６】特開平２００３−１０５６８４号公報
【非特許文献１】紙パ技協誌、第４４巻９号、第１０〜２０頁、１９９０年９月号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、紙の保存性に優れ、操業性及びサイズ性にも優れた中性紙を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、酸性抄紙の特長である良好なサイズ効果や操業性、製品品質を保ちつつ、長期保存性に優れた紙及びその製造方法に関して鋭意検討をおこなった結果、酸性条件で抄紙されたシートに炭酸水素ナトリウムを塗布し、紙面ｐＨを中性域に調整することで、酸性抄紙の特長を保ちながら保存性に優れた中性紙が得られることを見出した。本発明は、以下の発明を含有する。
【００１１】
（１）抄紙ｐＨが３．０〜６．０の酸性条件で抄紙されており、硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙の少なくとも片面に炭酸水素ナトリウムを含有しており、紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙。
【００１２】
（２）前記炭酸水素ナトリウムの含有量が固形分として、０．０３〜１．０ｇ／ｍ2である（１）項記載の紙。
【００１３】
（３）前記内添サイズ剤が、酸性抄紙用内添サイズ剤、好ましくはロジン系サイズ剤である（１）項又は（２）項に記載の紙。
【００１４】
（４）前記硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙は、原料となるパルプが元素状塩素を用いずに漂白されたパルプである（１）項〜（３）項のいずれか１項に記載の紙。
【００１５】
（５）前記（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の紙を使用してなる一般事務用紙、印刷用紙、塗工用原紙、情報用紙原紙、剥離紙原紙又はラベル原紙。
【００１６】
（６）硫酸アルミニウム及び酸性抄紙用内添サイズ剤、好ましくはロジン系サイズ剤を添加したパルプスラリーをｐＨ３．０〜６．０の酸性条件下で抄紙する工程、及び、得られる紙の少なくとも片面に炭酸水素ナトリウム水溶液を塗工し、乾燥して紙面ｐＨを６．０〜８．５に調整する工程を有する、硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙の少なくとも片面に、炭酸水素ナトリウムを固形分として、０．０３〜１．０ｇ／ｍ2含有しており、紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙の製造方法。
【００１７】
（７）前記硫酸アルミニウムは、対絶乾パルプ０．５〜３．０質量％の割合でパルプスラリーに添加される（６）項記載の硫酸アルミニウム及び内添サイズ剤を含有する紙の少なくとも片面に、炭酸水素ナトリウムを固形分として、０．０３〜１．０ｇ／ｍ2含有しており、紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙の製造方法。
【００１８】
（８）前記炭酸水素ナトリウム水溶液を塗工し、乾燥して紙面ｐＨを６．０〜８．５に調整する工程は、炭酸水素ナトリウムを固形分として０．０３〜１．０ｇ／ｍ2塗工し、乾燥する工程である（６）項又は（７）項に記載の紙面ｐＨが６．０〜８．５である紙の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の紙は、酸性抄紙の特長である良好なサイズ効果や操業性、製品品質を保ちつつ、長期保存性に優れているという効果を奏する紙である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に用いられる抄紙用パルプは、針葉樹晒クラフトパルプ、広葉樹晒クラフトパルプなどの木材パルプやケナフなどの非木材パルプ、古紙パルプを単独もしくは併用して用いることが出来る。特に元素状塩素を使用せずに漂白したクラフトパルプを使用する場合、従来の塩素を使用して漂白したパルプと比較して、酸性紙の劣化が激しいため、本発明の効果が大きい。
【００２１】
本発明の紙に使用するサイズ剤としては、従来の酸性抄紙用のものを用いることが出来るが、サイズ効果、操業性の面からロジン系サイズ剤が好ましい。添加率としては、通常、対パルプ０．０５〜１．０質量％である。
【００２２】
本発明の紙に使用する硫酸アルミニウムの添加量は、通常、対パルプ０．５〜３．０質量％使用され、パルプスラリーｐＨは３．０〜６．０になる。
【００２３】
本発明の紙には、必要に応じて、タルク、カオリナイト、イライト、二酸化チタン等を単独使用又は併用してもよいが、酸性条件で抄紙するため、中性抄紙に使用される炭酸カルシウムのようなアルカリ性塩は填料として使用できない。しかし、他の製紙用薬品である公知の紙力増強剤や歩留向上剤等は必要に応じて使用してもよい。
【００２４】
本発明の紙は、硫酸アルミニウムと内添サイズ剤を含有し、酸性条件で抄紙した紙の少なくとも片面に炭酸水素ナトリウム（ｐＫａ６．４）を含有している。炭酸水素ナトリウムは紙の表面に均一に含有することが好ましく、塗工又は含浸法によって含有させることが好ましい。炭酸水素ナトリウムはサイズ性を保ちながら紙面ｐＨを中性付近に調整可能なために特に好ましく、水酸化ナトリウムのような強アルカリ性となる化合物は、用いた場合に原紙のサイズ度の低下が顕著となるため、適さない。なお、ｐＫａ値は、化学便覧基礎編改訂第４版（日本化学会編、丸善発行、１９９３年）記載の値を用いた。
【００２５】
炭酸水素ナトリウムの塗工又は含浸量は、原紙のｐＨによって変わるが、０．０３〜１．０ｇ／ｍ2であり、好ましくは０．０５〜０．７ｇ／ｍ2である。０．０３ｇ／ｍ2未満では紙面ｐＨを中性付近に調整する効果が得られず、１．０ｇ／ｍ2を超えて塗布又は含浸しても効果は頭打ちであるため好ましくない。塗布又は含浸方法としては、サイズプレスコート、エアーナイフコート、ブレードコート、ロールコート、ゲートロールコート、バーコート等の公知の塗工方法から選択できるが、操業性の面からサイズプレスコートが好ましい。
【００２６】
塗工用の炭酸水素ナトリウム水溶液中には、必要に応じて、デンプン類、表面サイズ剤、水溶性高分子、顔料、分散剤、消泡剤、染料などを添加することが出来る。
【００２７】
本発明の紙は、一般事務用紙、印刷用紙、塗工用原紙、情報用紙原紙、剥離紙原紙、ラベル原紙等に使用され、特に限定されるものではない。酸性紙の場合、加熱・加湿により退色がすすむため、それらの影響を受ける用途の紙には本発明の紙は有効である。
【００２８】
本発明の紙は、抄紙時のパルプスラリーが酸性であるため、サイズ効果、操業性、製品品質に優れるうえ、シート状の紙にアルカリ金属塩の中でも特に炭酸水素ナトリウムを塗布又は含浸して紙面ｐＨを中性付近に調整しているために長期保存性にも優れるという利点があり、工業的に極めて有用である。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、実施例は本発明を何ら限定するものではない。実施例、比較例中では、「部」及び百分率(％)は特記しない限り質量部及び質量％を意味する。評価方法を以下に示す。
【００３０】
１．紙面ｐＨ：紙面ｐＨ試験液（共立理化学研究所製）を用いて測定した。
２．サイズ度：ＪＩＳ  Ｐ８１２２の手順でステキヒトサイズ度を測定した。
【００３１】
３．保存性：８０℃、相対湿度６５％の条件下で２４時間保持し、試験前後の白色度から下式に従い褪色性の目安となるＰＣ価を算出し、保存性の評価をした。剥離紙については剥離非塗工面について評価した。
ＰＣ価＝（１−褪色後白色度）2／（２×褪色後白色度）−（１−褪色前白色度）2／（２×褪色前白色度）
【００３２】
実施例１
元素状塩素を使用せずに漂白した広葉樹クラフトパルプ（叩解度：４５０ｍｌＣＳＦ）１００部からなるパルプスラリーに、強化ロジンサイズ剤（商品名：ＳＰＥ、荒川化学工業製）０．３部、硫酸アルミニウム１．５部を添加した試料を長網型抄紙機で抄紙（抄紙ｐＨ４．５）して得た紙に、下記塗液１を両面あたりの塗布量が固形分で３．５ｇ／ｍ2（炭酸水素ナトリウムが０．２３ｇ／ｍ2）となるように２ロールサイズプレスを用いて両面に塗工し、坪量８０ｇ／ｍ2の紙を得た。この紙について上記方法で紙面ｐＨ、サイズ度、ＰＣ価を測定した。
【００３３】
＜塗液１＞
酸化デンプン（商品名：エースＹ、王子コンスターチ社製）：１００部
表面サイズ剤（商品名：ポリマロン１３２９、荒川化学工業製）：４部
炭酸水素ナトリウム（ｐＫａ６．３５）：７部
水：１５００部
【００３４】
実施例２
硫酸アルミニウムを１．０部とし、抄紙ｐＨを５．０とする以外は実施例１と同様の条件で抄紙して得た紙に、下記塗料２を両面あたりの塗布量が固形分で３．３５ｇ／ｍ2（炭酸水素ナトリウムが０．０８ｇ／ｍ2）となるように２ロールサイズプレスを用いて両面塗工し、坪量８０ｇ／ｍ2の紙を得た。この紙について前記方法で紙面ｐＨ、サイズ度、ＰＣ価を測定した。
【００３５】
＜塗液２＞
塗液１の処方で、炭酸水素ナトリウムを２．５部とした以外は塗液１と同様の処方で塗液２を調製した。
【００３６】
実施例３
硫酸アルミニウムを２．５部とし、抄紙ｐＨを３．５とする以外は実施例１と同様の条件で抄紙して得た紙に、下記塗料３を両面あたりの塗布量が固形分で４．０ｇ／ｍ2（炭酸水素ナトリウムが０．７ｇ／ｍ2）となるように２ロールサイズプレスを用いて両面塗工し、坪量８０ｇ／ｍ2の紙を得た。この紙について前記方法で紙面ｐＨ、サイズ度、ＰＣ価を測定した。
【００３７】
＜塗液３＞
塗液１の処方で、炭酸水素ナトリウムを２２部とした以外は塗液１と同様の処方で塗液３を調製した。
【００３８】
比較例１
実施例１において、塗液１の処方で炭酸水素ナトリウムを除いた以外は実施例１と同様の工程で紙を得た。この紙について上記方法で紙面ｐＨ、サイズ度、ＰＣ価を測定した。
【００３９】
比較例２
実施例１において、塗液１の処方で炭酸水素ナトリウムを水酸化ナトリウムに変更した以外は実施例１と同様の工程で原紙を得た。この紙について上記方法で紙面ｐＨ、サイズ度、ＰＣ価を測定した。
【００４０】
比較例３
実施例１において、塗液１の処方で炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウム（ｐＫａ１０．３３）に変更した以外は実施例１と同様の工程で原紙を得た。この紙について上記方法で紙面ｐＨ、サイズ度、ＰＣ価を測定した。
【００４１】
比較例４
実施例１で使用したパルプスラリー１００部に中性サイズ剤（アルケニルコハク酸無水物、ＡＳＡ）０．３部、カチオンデンプン０．４部、水酸化ナトリウム０．１部を添加した試料を長網型抄紙機で抄紙し（抄紙ｐＨ６．８）、実施例１の塗液から炭酸水素ナトリウムを除いたものを両面あたりの塗布量が固形分で３．５ｇ／ｍ2となるように２ロールサイズプレスを用いて両面に塗工し、坪量８０ｇ／ｍ2の紙を得た。この紙について上記方法で紙面ｐＨ、サイズ度、ＰＣ価を測定した。
【００４２】
【表１】
2005082893.tif 000002
【００４３】
表1の実施例１と比較例１より、本発明の紙は良好なサイズ性を維持したまま保存性が大幅に向上していることが解る。また、実施例１と比較例２、３より、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムを塗布した場合には、保存性は向上するものの、サイズ性が大幅に低下することが解る。一方、実施例１と比較例４より、本発明では中性抄紙よりも良好なサイズ性を得ることが出来ることが解る。このように本、発明は紙の保存性に優れた紙の製造に好適である。