JP2001288692A

JP2001288692A - 紙の製造方法

Info

Publication number: JP2001288692A
Application number: JP2000099884A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yoshimura; 至弘吉村; Kozo Tajiri; 耕三田尻
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】紙表面に微細セルロース繊維の層が設けられ
た紙に関して従来技術が抱えている欠点を解決し、剛度
と表面強度の両方が優れた紙を提供する。【解決手段】紙の少なくとも一方の面に、微細セルロ
ース繊維を塗工したのち乾燥し、次いで水を付与して、
該微細セルロース繊維が湿った状態でカレンダー処理を
施すことを特徴とする紙の製造方法。微細セルロース繊
維が、セルロース繊維を機械的湿式粉砕して得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、剛度が高く、印刷
適性に優れた紙及びその製造方法に関する。さらに詳し
くは、紙表面に微細セルロース繊維の層が設けられてお
り、剛度が高い上に、平滑性に優れ、さらに表面強度が
高いので極めて印刷適性の優れた紙及びその製造方法を
提供しようとするものである。本発明の紙はその特徴を
生かし、印刷用紙、電子写真用紙、加工原紙などとして
広範囲の用途に使用できる。

【０００２】

【従来の技術】近年、自然環境の保護が盛んに叫ばれ、
古紙再生技術の進歩とも相俟って、これまで段ボール、
新聞紙等に代表される低級紙に適用されていた脱墨パル
プ（ＤＩＰ）などの再生パルプを、上級紙にも適用する
要請が高まっている。また情報社会の進展に伴い紙は著
しい需要の伸びを示すと同時に、用途は多岐に亘ってき
ている。このような状況の下、紙の品質に関して多くの
改善が求められている。最近の高速印刷技術の進歩によ
り、紙の剛度はその走行信頼性を得るためには欠かせな
い品質となっている。しかし再生パルプの使用は剛度を
低下させることが知られており、改善策が求められてい
る。また紙に要求される他の品質として、特に印刷適性
が重要であり、印刷後のインキ濃度及びインキ光沢度が
高く、かつ白抜けのない紙が要求される。印刷適性は紙
表面の平滑性、均質性を高めることにより向上するが、
これまで紙の平滑性を上げるためにカレンダー処理する
ことが一般に行われてきた。しかし、この方法によると
紙が薄くなるので剛度が低下し、高速印刷における信頼
性が低下しやすい。剛度を高める方法として、被覆層の
塗被液中に剛度を高める薬品、例えば、ポリビニールア
ルコール成分とポリアクリルアミド成分とからなるブロ
ック共重合体を添加する方法（特公平３ー２３６７８号
公報）等が知られているが、この方法では剛度の大幅な
向上に至らない。

【０００３】抄紙する際に、パルプを叩解して紙の品質
を高めることは、製紙技術の誕生以来行われている。叩
解によってパルプ繊維に現れる現象は種々あるが、繊維
間結合に重要な影響を与える因子として繊維の外部フィ
ブリル化が重要である。外部フィブリル化は一般にパル
プ繊維の表面に微細繊維（ミクロフィブリル）が生じる
現象を指し、この外部フィブリル化が繊維表面積の増大
と繊維間の結合ネットワークの形成に寄与し、パルプ繊
維間結合を強めると考えられている。叩解によって紙の
弾性率及び印刷適性を高めることはできるが、叩解によ
って密度が増す結果、厚さが薄くなり剛度が低下するこ
とは良く知られている。従って叩解の調節だけで剛度が
高く印刷適性に優れた紙を製造することはできない。

【０００４】紙の厚さを保ちつつ、紙力増強を行う方法
として、パルプ繊維全体又は大部分を微細繊維とした微
細セルロース繊維を作り、抄紙前のパルプスラリーに添
加して紙力を増強させる方法（特公昭６２−３３３６０
号公報）が提案されている。この方法ではパルプの叩解
を進める必要がないので紙の厚さを保つことができ、パ
ルプ間の結合強度は微細セルロース繊維が高めるので剛
度を高くできる。

【０００５】しかしながら、微細セルロース繊維は繊維
長が極端に短く、この微細繊維化したパルプを添加した
パルプスラリーを抄紙すると、濾水性が悪いので抄紙速
度を落とさなくてはならず生産性が悪い欠点がある。ま
た抄紙機のワイヤーパートでの目詰まりを起こし、紙切
れが発生し易く、製造時の操業安定性に問題がある。ま
たこの方法では微細セルロース繊維は紙の内部に保持さ
れるので、よほど多量に添加しない限り紙表面の凹凸を
埋めるに至らず、印刷適性は向上しない。

【０００６】この欠点を改善するために特開平４−１９
４０９７号公報では、紙表面にパルプ水懸濁液をサンド
グラインダーで処理して製造された微細セルロース繊維
を紙表面に塗布して得られる紙を開示している。この方
法は微細セルロース繊維が紙表面の凹凸を埋めるので表
面平滑性が高く、印刷適性を高くできる利点がある。ま
た紙の表裏に弾性率が高い層を設けることができるの
で、理論的には剛度を高くできる可能性がある。しかし
ながら本発明者らの検討結果では、印刷濃度及び印刷光
沢は確かに向上するが、タック値の高いインクで印刷す
ると白抜けが発生し、著しい場合には微細セルロース繊
維層が原紙層から剥離してしまった。即ち、印刷に必要
な表面強度を有していないことが判明した。さらに剛度
はあまり向上しないこと、また微細セルロース繊維を塗
工する際に、繊維の撚れが発生しやすく、安定して塗工
することは難しいなど、改良すべき課題が残っているこ
とがわかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、紙表面に微
細セルロース繊維の層が設けられた紙に関して従来技術
が抱えている欠点を解決し、剛度と表面強度の両方が優
れた紙を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、以下の構成を採用する。即ち本発明の第１
は、紙の少なくとも一方の面に、微細セルロース繊維を
塗工したのち乾燥し、次いで水を付与して、該微細セル
ロース繊維が湿った状態でカレンダー処理を施すことを
特徴とする紙の製造方法である。

【０００９】本発明の第２は、前記第１の発明におい
て、カレンダー処理を施すときの紙の含水率が１５％〜
４５％である紙の製造方法である。

【００１０】本発明の第３は、前記第１の発明におい
て、微細セルロース繊維が、セルロース繊維を機械的湿
式粉砕して得られる平均繊維長０．００２ｍｍ〜０．１
５ｍｍ、保水値２００％〜９００％の微細セルロース繊
維である紙の製造方法である。

【００１１】本発明の第４は、前記第１の発明におい
て、片面当たりの微細セルロース繊維の付着量が０．５
ｇ／ｍ²〜１０ｇ／ｍ²である紙の製造方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で用いる微細セルロース繊
維は、バクテリアセルロースまたはセルロース繊維をミ
クロフィブリル状に微細化したものである。バクテリア
セルロースは微生物により生産されたミクロフィブリル
状のセルロースである。バクテリアセルロースを生産す
る微生物は特に限定されないが、代表的なバクテリアと
して酢酸菌の一種であるアセトバクター・アセチサブス
ピーシスキシリナム(Acetobactor acetisubspxylinum)
を挙げることが出来る。培養方法は静置培養で行われる
ことが多いが、静置培養で得られるバクテリアセルロー
スは膜状のゲルであるため、水中で充分離解して本発明
に使用する。また通気撹拌培養で得られるバクテリアセ
ルロースは、粒子状であるためやはり充分離解して使用
する。

【００１３】バクテリアセルロースはいまだコストが高
く、また保水能力が高過ぎる傾向があり、バクテリアセ
ルロースを本発明に使用すると、多量の水を蒸発させな
ければならない欠点がある。これに対し、植物繊維から
製造される微細セルロース繊維は安価に大量に製造する
ことができ、また保水値も適度であるので好ましい。再
生セルロース繊維も利用できるがコストが高くなる。植
物繊維の種類としては特に限定されないが、針葉樹、広
葉樹をクラフト法、サルファイト法、ソーダ法、ポリサ
ルファイド法などで蒸解した化学パルプ繊維、レファイ
ナー、グラインダーなどの機械力によってパルプ化した
機械パルプ繊維、薬品による前処理の後、機械力によっ
てパルプ化したセミケミカルパルプ繊維、或いは古紙パ
ルプ繊維などを例示でき、それぞれ未晒もしくは晒の状
態で使用することができる。草本類から製造される非木
材繊維としては、例えば綿、マニラ麻、亜麻、藁、竹、
パガス、ケナフなどを木材パルプと同様の方法でパルプ
化した繊維が挙げられる。

【００１４】これらのセルロース繊維から微細セルロー
ス繊維を製造する方法としてはセルロース繊維の水懸濁
液を機械的手段よってミクロフィブリル化することが好
ましい。機械的手段としては、例えば、媒体攪拌ミル処
理（特開平４−１８１８６号公報）、振動ミル処理（特
開平６−１０２８６号公報）、高圧ホモジナイザーでの
処理、コロイドミル処理、リファイナー、ビーター等の
叩解機処理が挙げられる。水のない乾式方法でセルロー
スを粉砕すると、サイズはある程度小さくなるがミクロ
フィブリル化が起こらないので本発明には適さない。

【００１５】前記処理装置のうちで、媒体攪拌ミル、振
動ミル、及び高圧ホモジナイザーは、他の処理装置より
も保水値が高い微細セルロース繊維を得やすいので、本
発明で用いるのに好ましい。さらに、媒体攪拌ミル、振
動ミル、及び高圧ホモジナイザーは、リファイナー、ビ
ーター等と比較して微細セルロース繊維の生産効率が優
れているという特徴もある。

【００１６】ここで媒体攪拌ミルは、サンドミルと呼ば
れることが多いが、ガラスビーズ、アルミナビーズ、或
いはセラミックビーズなどを充填した粉砕容器に攪拌機
を挿入して高速で回転させて、剪断応力によってスラリ
ー中の分散物を粉砕する装置であり、塔式、槽式、流通
管式、アニュラー式等がある。振動ミルは、粉砕容器を
高速振動させ、容器内に充填されたビーズ、ボール、ロ
ッド等によってスラリー中の分散物に衝撃力、剪断力等
の力を作用させて粉砕する装置である。また、高圧ホモ
ジナイザーは、懸濁液に高い圧力をかけて小径オリフィ
スを通過させ、高速のジェットをターゲット板に衝突さ
せるか、ジェット同士を衝突させることによって、懸濁
液中の分散物を粉砕する装置である。

【００１７】機械処理する時のセルロース繊維の濃度
は、装置の種類によって異なるが、およそ、０．１〜
７．０％程度の範囲であり、０．３〜５．０％の範囲が
より好ましい。０．１％以下であると生産効率が悪く、
７％以上であると、ミクロフィブリル化の進行により処
理液の粘度が急激に上昇し、場合によっては流動性が無
くなるので、機械の閉塞の原因になり、最悪の場合には
処理ができない。

【００１８】本発明に用いる微細セルロース繊維は、平
均繊維長が０．００２ｍｍ〜０．１５ｍｍであり、かつ
保水値が２００％〜９００％のものが好ましい。平均繊
維長は０．０１ｍｍ〜０．１０ｍｍが特に好ましく、保
水値は２５０〜８５０％であるとより好ましい。ここで
繊維長の測定は、繊維長が０．１ｍｍ以上のものはフィ
ンランドＫＡＪＡＡＮＩ社製繊維長分布測定装置Ｆｉｂ
ｅｒｌａｂにて行い、数平均繊維長の値を用いた。ま
た、Ｆｉｂｅｒｌａｂで測定できない０．１ｍｍ未満の
ものは、平均繊維長の尺度としてレーザー回折式粒度分
布測定装置（島津製作所製ＳＡＬＤ２０００Ｊ粒度計）
にて測定した平均値を用いた。

【００１９】平均繊維長は短い方が塗工または含浸しや
すいが、平均繊維長が０．００２ｍｍ未満では本発明の
目的である剛度が向上しにくい傾向にある。これは微細
セルロース繊維層の弾性率が平均繊維長が短くなるとと
もに低下するためであると推定される。逆に０．３０ｍ
ｍ以上の場合には、塗工時に繊維の撚れが発生し易くな
り、平滑な塗工面を得ることが困難になる。

【００２０】本発明に用いる微細セルロース繊維は、平
均繊維長が０．００２ｍｍ〜０．１５ｍｍのものが好ま
しいが、このような繊維長の微細セルロース繊維を製造
する方法としてパルプを予め機械的に乾式粉砕したもの
を機械的湿式粉砕することが良い。セルロースは水中で
は柔軟なので湿式粉砕で繊維長を短くすることは効率が
悪いが、乾式粉砕を行うと容易に繊維長を短くすること
ができる。乾式粉砕する装置としては、一般に使用され
ているクラッシャー、ハンマーミル、ロールミル、ピン
ミル、ジェットミル、ボールミル、振動ミル等が例示さ
れるが、特に装置を限定するものではない。

【００２１】保水値は微細セルロース繊維のフィブリル
化度を評価する値である。保水値はパルプの繊維中に取
り込まれて保持された水分量とみなされており、繊維内
及び繊維間に存在する自由水と、適当な遠心力により区
別しうるという考えに基づき測定される値である。本発
明で規定している保水値も同様の概念に基づき、ＪＡＰ
ＡＮＴＡＰＰＩＮｏ．２６に指示されている方法で
測定した値であり、予め規定のフィルターに一定量の試
料のマットを形成しておき、遠心分離器を用いて３００
０Ｇの遠心力で１５分間脱水した後、保持されていた水
の量を絶乾パルプ量で割ったときの値を示している。通
常の未叩解の広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）では
９０％前後である。

【００２２】例えばＬＢＫＰをサンドミルで微細化する
場合、微細繊維化されたパルプを光学顕微鏡で観察する
と、保水値が２００％〜２５０％では繊維幅２０μｍ〜
３０μｍのパルプ繊維の一部が破壊され、繊維幅３〜５
μｍの微細繊維状のものが生成し始めた状態にある。更
に保水値が高くなるに従い、繊維細胞壁が完全に壊れ、
繊維幅３〜５μｍの微細繊維が多くなる。さらに保水値
が５００％〜６００％程度になると、光学顕微鏡で観察
できなくなり、超臨界乾燥法にて観察試料を作製し、走
査電子顕微鏡で観察すると繊維幅が０．１μｍ以下のも
のから０．５μｍ位にほとんどの繊維が微細化されてい
ることがわかった。保水値の高い微細セルロース繊維は
乾燥することにより、緻密で高弾性率のシートになりや
すいことを本発明者らは見出しており、本発明に用いた
場合にも剛度向上効果が大きいので好ましい。反面、乾
燥に際し大量の水を蒸発させる必要があり、乾燥エネル
ギーコストの面で不利となる。保水値が小さい場合には
逆であり乾燥エネルギーコストの面では有利であるが、
剛度向上効果が少なくなる。

【００２３】微細セルロース繊維を紙に塗工する方法は
特に限定されないが、通常使用されるゲートロール、サ
イズプレス塗工等の塗工装置を設けたオンマシンコータ
ーや、バーコーター、ロールコーター、ブレードコータ
ー、エアナイフコーター、リバースロールコーター、グ
ラビアコーター、カーテンコーター、スリットダイコー
ター等のオフマシンコーターを利用することができる。
また、塗工は、表面に微細繊維を付着させれば良いの
で、紙を微細繊維スラリーに含浸して行っても良い。微
細繊維セルロースの塗工は乾燥した紙に行っても良い
し、湿紙に対して行っても良い。

【００２４】塗工量については、紙の片面当たり絶乾重
量で０．５ｇ／ｍ²〜１０ｇ／ｍ²程度の範囲で塗工され
ることが好ましい。０．５ｇ／ｍ²以下では本発明の目
的である剛度向上と印刷適性の向上を同時に達成しにく
い。一方、印刷適性の向上は１０ｇ／ｍ²以上ではほと
んど変化しないので、それ以上の塗工はコストがかさみ
好ましくない。

【００２５】塗工するときの微細セルロース繊維の濃度
は、主として粘度によって決定され、塗工可能な流動性
を保つ範囲内であれば良い。保水値が高い微細セルロー
ス繊維ほど、ミクロフィブリル化が進んでおり、一般的
に粘度が高い。濃度は高い方が乾燥時の熱エネルギーが
少なくて済むので好ましいが、前記したように粘度によ
って制約されるので、１％〜７％の範囲であり、１．５
％〜５．０％の範囲がより好ましい。

【００２６】微細セルロース繊維を塗工した紙は一旦乾
燥した後、微細セルロース繊維に適度の水を付与して、
該微細セルロース繊維が湿った状態でカレンダー処理を
行う。好ましい水分は、１５％〜４５％であり、より好
ましくは２０％〜４０％である。ここで水分とは紙の全
重量に対する紙が保有する水分の割合である。水分が１
５％以下の場合、本発明の目的である剛度と印刷適性の
同時向上が達成しにくくなり、逆に４５％以上の場合、
カレンダー処理時に紙自体が破壊されやすく円滑な処理
が難しい。水を付与する方法は、特に限定されるもので
はないが、水蒸気を当てる方法や水をスプレーする方法
を用いることができ、特に水を塗工する方法が生産性に
優れており好ましい。水を塗工する方法としては通常使
用されるゲートロールやサイズプレス等の塗工装置を設
けたオンマシンコーターや、バーコーター、ロールコー
ター、ブレードコーター、エアナイフコーター、リバー
スロールコーター、グラビアコーター、カーテンコータ
ー、スリットダイコーター等のオフマシンコーターを用
いればよい。

【００２７】カレンダー処理装置は通常マシンカレンダ
ーと呼ばれる装置を用いて行う。マシンカレンダーは１
組のチルドロールで形成されたニップからなり、紙はニ
ップを通過する際に平滑化作用や圧縮作用を受ける。マ
シンカレンダーは１組のロールから構成されるものは希
であり、普通、ロールを数段積み重ねたカレンダースタ
ックと称する形式が使用されることが多い。本発明では
どのような形式でも構わない。カレンダー処理を行う際
のニップ圧は製品が所望の密度になるように調節すべき
ものであり、またカレンダースタックでは上側と下側の
ニップ圧が異なるので一概にはいえないが、およそ１０
ｋｇ／ｃｍ〜２００ｋｇ／ｃｍである。

【００２８】本発明ではカレンダー処理後の紙の密度を
高めにする方が、剛度向上効果及び印刷適性向上効果が
高まるので好ましい。最も望ましい密度範囲は０．９ｇ
／ｃｍ³〜１．２ｇ／ｃｍ³である。密度が１．２ｇ／ｃ
ｍ³の場合、紙が固くなり過ぎ、用途が特殊紙などに制
限される。

【００２９】本発明に使用されるセルロース繊維を主と
した紙としては、各種パルプを抄紙した紙であればどの
ようなものでも良い。パルプの種類としては針葉樹、広
葉樹をクラフト法、サルファイト法、ソーダ法、ポリサ
ルファイド法などで蒸解した化学パルプ繊維、レファイ
ナー、グラインダーなどの機械力によってパルプ化した
機械パルプ繊維、薬品による前処理の後、機械力によっ
てパルプ化したセミケミカルパルプ繊維、あるいは古紙
パルプ繊維などを例示でき、それぞれ未晒もしくは晒の
状態で使用することができる。草本類から製造される非
木材繊維としては、例えば綿、マニラ麻、亜麻、藁、
竹、パガス、ケナフなどを木材パルプと同様の方法でパ
ルプ化した繊維が挙げられる。これらのパルプにサイズ
剤、紙力剤、歩留まり向上剤等の薬品や、炭酸カルシウ
ム、タルク、クレー、シリカ等の填料を内添又は外添す
ることができる。

【００３０】紙に微細セルロース繊維を塗工又は含浸す
る際には、塗工液または含浸液に、必要に応じて各種の
副原料を配合することができる。例えば、耐水化剤、水
溶性樹脂、水性樹脂エマルジョン、填料、顔料、界面活
性剤などを配合することができる。

【００３１】耐水化剤としてはセルロース繊維用の耐水
化剤であればよいが、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン
−ホルマリン樹脂、ポリアミドポリアミン−エピクロロ
ヒドリン樹脂、キトサンなどが挙げられるが、キトサン
は生分解性があるので好ましい。

【００３２】水溶性樹脂の配合は、紙の平滑性の向上、
バリヤー性向上効果があるばかりでなく、裂断長、伸び
などのシート物性の改善に有効である。水溶性樹脂の例
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリヒドロ
キシエチルアクリレート、ポリアクリロイルモルホリ
ン、水溶性ポリビニルアセタール、ポリ−Ｎ−ビニルア
セトアミド、ポリ−Ｎ−ビニルホルムアミド、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、ゼラチン、カゼイン、でんぷんなどを
挙げることができ、単独で、或いは混合して配合するこ
とができる。

【００３３】水性樹脂エマルジョンの配合は、耐水性、
およびシート物性の改善に有効である。例えばスチレン
−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジ
エン共重合体などの共役ジエン系重合体ラテックス、ア
クリル系重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体などの
ビニル系共重合体ラテックス、ポリウレタン系ラテック
ス、ポリエステル系ラテックスなど、一般に用いられて
いる水性エマルジョンを配合することができる。

【００３４】顔料または填料の配合は、紙の風合い、光
沢感調節に有効である。顔料または填料はどのようなも
のでも配合できるが、例えば、カオリン、タルク、スメ
クタイト系粘土、雲母、シリカ、アルミナ、水酸化アル
ミニウム、ベーマイト、擬ベーマイト、珪酸アルミニウ
ム、サチンホワイト、炭酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸
マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、水酸化
亜鉛、硫酸バリウム、酸化チタン、スチレン系プラスチ
ックピグメント、尿素樹脂系プラスチックピグメント、
ベンゾグアナミン系プラスチックピグメント、アクリル
樹脂系微粒子などが例示される。

【００３５】

【実施例】以下に本発明のさらに詳しい説明を実施例に
より行うが、本発明はこれらによって制限されるもので
はない。尚、実施例中および比較例中に部とあるのは、
重量部であり、％とあるのは重量％を意味する。実施例
及び比較例に記載した試験項目は以下の通りである。

【００３６】（平均繊維長測定方法）平均繊維長が０．
１ｍｍ以上の場合には、フィンランドＫＡＪＡＡＮＩ社
製繊維長分布測定装置Ｆｉｂｅｒｌａｂにて行い、数平
均繊維長の値を用いた。平均繊維長が０．１ｍｍ未満の
場合、Ｆｉｂｅｒｌａｂでは測定できないので、平均繊
維長の尺度としてレーザー回折式粒度分布測定装置（島
津製作所製ＳＡＬＤ２０００Ｊ粒度計）にて測定した平
均値を用いた。

【００３７】（保水値測定方法）ＪＡＰＡＮＴＡＰＰ
ＩＮｏ．２６に基づいて測定した。

【００３８】（水分測定方法）ＴＡＰＰＩＴ−２１０
に基づいて測定した。

【００３９】（剛度測定方法）ＴＡＰＰＩＴ−５４３
に基づき、東洋精機製ガーレースティフネステスターを
使用して測定した。

【００４０】（印刷濃度測定方法）印刷試験機（明製作
所製、型式：ＲＩ−３）を用いて行った。印刷インクと
して、大日本インキ化学株式会社製インク（ＧＥＯＳ−
Ｇ Ink N、藍）を用い、インキ量０．７ｇを練り、印
刷した。その印刷面のインキ濃度を１日後にマクベス濃
度計（ＣＲＤ−９１４型）にて藍のフィルターを入れて
測定し、下記４段階に評価した。 ◎：１．８０以上 ○：１．７０〜１．７９ △：１．６０〜１．６９ ×：１．６０未満

【００４１】（印刷後光沢度測定方法）印刷濃度測定に
用いたサンプルをＪＩＳＰ８１４２に基づき、村上色
彩科学社製光沢度計ＧＭ−２６Ｄを用いて７５度光沢度
を測定した。

【００４２】（表面強度測定方法）印刷インクとして、
東洋インキ製造株式会社製インク（PRINTING INK墨 SM
Xタックグレード１５）を用い、インキ量０．５ｇを練
り、印刷し、サンプルの剥けを目視で下記の４段階に評
価した。 ◎：剥けがなく、光沢性も良好なレベルである。 ○：剥けはないが、光沢性は失われている。 △：微小な剥けがある。 ×：剥けが全面にあり、実用性のないレベルである。

【００４３】（平滑度測定方法）ＪＩＳＰ８１１９に
基づき、ベック式平滑度計にて測定して下記４段階に評
価した。 ◎：１０００秒以上 ○：２００秒以上〜１０００秒未満 △：１００秒以上〜２００秒未満 ×：１００秒未満

【００４４】＜実施例１＞乾燥した広葉樹晒クラフトパ
ルプ（ＬＢＫＰ）を振動ミル（中央化工機（株）製、型
式：ＭＢ−１）にて乾式粉砕を行い、平均繊維長０．１
０ｍｍ、保水値５４％のセルロース粉体を得た。次にこ
のセルロース粉体を水に分散させて固形分濃度２％のス
ラリーを作り、平均粒径２ｍｍのガラスビーズを８０
％充填した１．５リットル容のダイノミル（シンマル・
エンタープライゼス社製、型式：ＫＤＬ−ＰＩＬＯＴ
型）を用いて、送液量３５０ｍｌ／分で４回処理し、平
均繊維長０．０６ｍｍ、保水値３５０％の微細セルロー
ス繊維のスラリーを得た。このスラリーを濾紙で濾過し
て、微細セルロース繊維を濃縮し、再度水に分散させて
濃度３．５％のスラリーに調節した。

【００４５】次にＬＢＫＰをフリーネス４５０ｍｌ（ｃ
ｓｆ）に叩解し、角形手抄きマシンにて抄紙し、ウェッ
トプレス圧を調整して、坪量６０ｇ／ｍ²，絶乾密度
０．６ｇ／ｃｍ³の原紙を得た。この原紙に、上記の微
細セルロース繊維スラリーをメイヤーバーにて絶乾重量
で５ｇ／ｍ²塗工して乾燥し、塗工面とは反対側にも同
様に５ｇ／ｍ²塗工して、両面に微細セルロース繊維が
塗工された坪量７０ｇ／ｍ²、密度０．７ｇ／ｃｍ³の紙
を得た。次にメイヤーバーにて水分が３０％になるよう
に水塗工を行った後、直ちにカレンダー処理を行い、乾
燥して、絶乾密度０．９５ｇ／ｃｍ³の紙を得た。この
ようにして得られた紙について剛度、印刷濃度、印刷後
光沢度、表面強度、及び平滑度を測定し、その結果を表
１に記載した。

【００４６】＜実施例２＞実施例１と同様に、乾燥した
ＬＢＫＰをジェットミルにて乾式粉砕を行い、平均繊維
長０．１０ｍｍ、保水値５４％のセルロース粉体を得
た。次にこのセルロース粉体を水に分散させて固形分濃
度２％のスラリーを作り、実施例１で用いたダイノミル
を用いて、送液量３５０ｍｌ／分で８回処理し、平均繊
維長０．０２ｍｍ、保水値８００％の微細セルロース繊
維のスラリーを得た。このスラリーを濾紙で濾過して、
微細セルロース繊維を濃縮し、再度水に分散させて濃度
３．５％のスラリーに調節した。次に実施例１で作製し
た原紙に上記微細セルロース繊維スラリーを実施例１と
同様に、メイヤーバーにて片面当たり５ｇ／ｍ²ずつ原
紙の両面に塗工し、坪量７０ｇ／ｍ²、密度０．７ｇ／
ｃｍ³の紙を得た。次にメイヤーバーにて水分が３０％
になるように水塗工を行った後、直ちにカレンダー処理
を行い、乾燥して、絶乾密度０．９５ｇ／ｃｍ³の紙を
得た。このようにして得られた紙について剛度、印刷濃
度、印刷後光沢度、表面強度、及び平滑度を測定し、そ
の結果を表１に記載した。

【００４７】＜実施例３＞実施例１で用いたＬＢＫＰの
１％スラリーを作り、平均粒径２ｍｍのガラスビーズ
を８０％充填した１．５リットル容のダイノミル（型
式：ＫＤＬ−ＰＩＬＯＴ型、シンマル・エンタープライ
ゼス社製）を用いて、送液量３５０ｍｌ／分で１回処理
し、平均繊維長０．３０ｍｍ、保水値２９０％の微細セ
ルロース繊維のスラリーを得た。このスラリーを濾紙で
濾過して、微細セルロース繊維を濃縮し、再度水に分散
させて濃度３．５％のスラリーに調節した。実施例１で
作製した原紙に、上記微細セルロース繊維スラリーを実
施例１と同様に、メイヤーバーにて片面当たり５ｇ／ｍ
²ずつ原紙の両面に塗工し、乾燥して、坪量７０ｇ／
ｍ²、密度０．７ｇ／ｃｍ³の紙を得た。次にメイヤーバ
ーにて水分が３０％になるように水塗工を行った後、直
ちにカレンダー処理を行い、乾燥して、絶乾密度０．９
５ｇ／ｃｍ³の紙を得た。このようにして得られた紙に
ついて剛度、印刷濃度、印刷後光沢度、表面強度、及び
平滑度を測定し、その結果を表１に記載した。

【００４８】＜比較例１＞実施例１と同様にＬＢＫＰを
フリーネス４５０ｍｌ（ｃｓｆ）に叩解し、角形手抄き
マシンにて抄紙し、ウェットプレス圧を調整して、坪量
７０ｇ／ｍ²，絶乾密度０．６ｇ／ｃｍ³の原紙を得た。
この原紙に実施例１と同様にメイヤーバーで水分３０％
になるよう水塗りを施し、直ちにカレンダー処理を行
い、乾燥して、坪量７０ｇ／ｍ²、密度０．９５ｇ／ｃ
ｍ³の紙を得た。このようにして得られた紙について剛
度、印刷濃度、印刷後光沢度、表面強度、及び平滑度を
測定し、その結果を表１に記載した。

【００４９】＜比較例２＞実施例１で作製した原紙に、
実施例１にて作製したＬＢＫＰの乾式粉砕物（平均繊維
長０．１０ｍｍ、保水値５４％）の濃度３．５％スラリ
ーを実施例１と同様に、メイヤーバーにて片面当たり５
ｇ／ｍ²ずつ原紙の両面に塗工し、乾燥して、坪量７０
ｇ／ｍ²、密度０．７ｇ／ｃｍ³の紙を得た。この紙に実
施例１と同様にメイヤーバーで水分３０％になるよう水
塗りを施し、直ちにカレンダー処理を行い、乾燥して、
坪量７０ｇ／ｍ²、密度０．９５ｇ／ｃｍ³の紙を得た。
このようにして得られた紙について剛度、印刷濃度、印
刷後光沢度、表面強度、及び平滑度を測定し、その結果
を表１に記載した。

【００５０】＜比較例３＞実施例１と同じ操作を行っ
て、実施例１と同じ微細セルロース繊維が片面当たり５
ｇ／ｍ²ずつ原紙の両面に塗工された、坪量７０ｇ／
ｍ²、密度０．７ｇ／ｃｍ³の紙を得た。この紙の水分を
測定したところ８％であった。水分を付与せずに、この
紙にカレンダー処理を行い、絶乾密度０．９５ｇ／ｃｍ
³の紙を得た。このようにして得られた紙について剛
度、印刷濃度、印刷後光沢度、表面強度、及び平滑度を
測定し、その結果を表１に記載した。

【００５１】＜比較例４＞実施例１で作製した原紙に、
下記組成の塗被液をメイヤーバーにて片面当たり５ｇ／
ｍ²ずつ原紙の両面に塗工し、乾燥して、坪量７０ｇ／
ｍ²、密度０．６ｇ／ｃｍ³の塗工紙を得た。この塗工紙
の水分は８％であった。水の付与を行わずにカレンダー
処理を行い、絶乾密度０．９５ｇ／ｃｍ³の塗工紙を得
た。このようにして得られた塗工紙について剛度、印刷
濃度、印刷後光沢度、表面強度、及び平滑度を測定し、
その結果を表１に記載した。〔塗料〕成分量（部）炭酸カルシウム；ＴＰ１２３（奥多摩工業（株）製）１０部酸化デンプン；王子エースＡ（王子コーンスターチ（株）製）５２部ＳＢＲ；ＪＳＲ０６９３（（株）ＪＳＲ製）２５部ＰＶＡ；Ｋ−１７（電気化学工業（株）製）１０部

【００５２】＜比較例５＞実施例１で作製した原紙に、
濃度５％のデンプン水溶液（王子コーンスターチ（株）
製酸化デンプン、商標：王子エースＡ）をメイヤーバー
にて片面当たり５ｇ／ｍ²ずつ原紙の両面に塗工し、乾
燥して、坪量７０ｇ／ｍ²、密度０．７ｇ／ｃｍ³の塗工
紙を得た。水の付与を行わずにカレンダー処理を行い、
絶乾密度０．９５ｇ／ｃｍ³のデンプン塗工紙を得た。
このようにして得られた塗工紙について剛度、印刷濃
度、印刷後光沢度、表面強度、及び平滑度を測定し、そ
の結果を表１に記載した。

【００５３】＜比較例６＞実施例１で作製した原紙に、
濃度５％のＰＶＡ水溶液（クラレ（株）社製、商標：Ｐ
ＶＡ−１１７）をメイヤーバーにて片面当たり５ｇ／ｍ
²ずつ原紙の両面に塗工し、乾燥して、坪量７０ｇ／
ｍ²、密度０．７ｇ／ｃｍ³のＰＶＡ塗工紙を得た。水の
付与を行わずにカレンダー処理を行い、絶乾密度０．９
５ｇ／ｃｍ³のＰＶＡ塗工紙を得た。このようにして得
られた塗工紙について剛度、印刷濃度、印刷後光沢度、
表面強度、及び平滑度を測定し、その結果を表１に記載
した。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１に示す通り、微細セルロース繊維を塗
工し、かつ湿った状態でカレンダー処理した場合（実施
例１〜３）は、すべての評価項目で優れた品質を示して
いる。一方、何も塗工しない場合（比較例１）や、パル
プを乾式粉砕した粉体を塗工した場合（比較例２）や、
微細セルロース繊維を塗工しているが、湿った状態でカ
レンダー処理しなかった場合（比較例３）はいずれも品
質が劣った。通常行われているように、顔料を主成分と
した塗料を塗工した場合（比較例４）には、比較例１よ
りも印刷適性が向上するが、本発明の紙には及ばない。
また剛度が低下した。顔料の代わりにデンプンを塗工し
た場合（比較例５）や、ＰＶＡを塗工した場合にも、改
善される項目がいくらかあるが本発明の紙には及ばな
い。これらの結果は、紙の表面に微細セルロース繊維を
塗工し、微細セルロース繊維が湿った状態でカレンダー
処理をすることで初めて、剛度及び印刷適性の良い紙が
できることを示している。

【００５６】

【発明の効果】本発明の方法によれば従来実現できなか
った、剛度と印刷適性の両者を同時に高めた紙を製造す
ることができ、そのような紙は顔料やデンプンやＰＶＡ
塗工することでは達成できないものである。本発明によ
り製造された紙はその特徴を生かし、印刷用紙、電子写
真用紙、加工原紙などとして広範囲の用途に好適なもの
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紙の少なくとも一方の面に、微細セルロ
ース繊維を塗工したのち乾燥し、次いで水を付与して、
該微細セルロース繊維が湿った状態でカレンダー処理を
施すことを特徴とする紙の製造方法。
【請求項２】カレンダー処理を施すときの紙の水分が
１５％〜４５％である請求項１記載の紙の製造方法。
【請求項３】微細セルロース繊維が、セルロース繊維
を機械的湿式粉砕して得られる平均繊維長０．００２ｍ
ｍ〜０．１５ｍｍ、保水値２００％〜９００％の微細セ
ルロース繊維である請求項１記載の紙の製造方法。
【請求項４】片面当たりの微細セルロース繊維の付着
量が０．５ｇ／ｍ²〜１０ｇ／ｍ²である請求項１記載の
紙の製造方法。