JP2002503772A

JP2002503772A - 紙のサイズ処理

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Publication number: JP2002503772A
Application number: JP2000531624A
Authority: JP
Inventors: ブランガート，クレメント・エル; ガスト，ジョン・シー
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2002-02-05
Also published as: WO1999041452A1; PL342320A1; ZA991270B; BR9907959A; CA2319104A1; KR20010086250A; NO20004073L; WO1999041453A1; ID26077A; AU2241199A; EP1055030A1; NO20004073D0; CN1291249A; AU2470099A

Abstract

(57)【要約】反応性サイズ剤及び無機充填剤によって、高速で精密な加工またはリプログラフィー操作で使用される紙の表面をサイズ処理することを含む、高速で精密な紙加工またはリプログラフィー操作を改善する方法であって、無機充填剤を、紙の走行性を改善するのに有効な量で適用する、前記の方法。本発明における表面サイズ剤として有用なサイズ組成物は２−オキセタノンサイズ剤及び無機充填剤であり、無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比が約０．１：１〜約１０：１である。本発明によってつくられる紙も本発明の範囲内である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景本発明は、紙を反応性サイズ剤及び充填剤で表面処理することによって高速で
精密・正確な加工性能を改善する方法、及びそのようにしてつくられた紙に関す
る。

【０００２】アルカリ性条件下で製造した紙の製造は、近年迅速に増加した。アルカリ性上
級紙は一般に最も下流のエンドユースの用途において十分に機能するが、高速加
工及び高速リプログラフィー操作はしばしばそのように使用された紙（アルカリ
性上級紙を含む）についての厳しい紙の操作要求を提示する。

【０００３】フォームボンド（ｆｏｒｍｓｂｏｎｄ）及びコピー紙のようなアルカリ性上
級紙についての精密な加工用途は、高速走行性の問題を生じる。内部サイズ剤を
含むアルカリ性上級紙を使用する高速加工または高速リプログラフー操作に関連
する典型的な取り扱い問題は、操作速度の低下、高速コピー機内の二重供給また
はつまり、紙の結合及び高速折り畳み装置及び印刷装置における位置合わせ誤差
を含む。高速で精密な取り扱い装置で使用されるアルカリ紙の各グレード品は、
コピー紙、フォームボンド、封筒紙及び加算機テープを含む。これらの紙の各グ
レード品は、アルカル上級網についての市場の重要部分を占め、従って、高速リ
プログラフィー操作を含む高速で精密な加工用途における使用のためのアルカリ
性上級紙についての必要性が存在する。

【０００４】サイズ剤は典型的には、内部サイズ剤として、または表面適用されるサイズ剤
として、紙の物理的性質、例えば紙のサイズ処理性（水性液体による透過または
湿潤に対する、製造された紙の抵抗の尺度）を変更するためにアルカリ性上級紙
に添加される。サイズ処理性及び使用されるサイズ剤は、高速加工またはリプロ
グラフィー操作のようなその後のエンドユーズの用途において紙の取り扱い特性
上に重要な影響を有し得る。従って、サイズ剤がしばしば、製紙装置の走行性を
改善し、そしてエンドユース用途において得られた紙の性能を改善するために、
アルカリ性上級紙へ添加される。

【０００５】アルカリ性条件下で製造された紙のための、２種の最も通常に使用される内部
サイズ剤は、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）及びアルケニルコハク酸無水物
（ＡＳＡ）である。これらのサイズ剤の両方は、一旦サイズ剤−セルロース反応
が起こると、それぞれが、セルロースパルプに共有結合した反応性官能基及びパ
ルプからはなれて配向した疎水性端部を有するので、いわゆる反応性サイズ剤で
ある。反応性サイズ剤の疎水端部の性質及び配向は、サイズ処理された紙に水を
はじく性質を与える。

【０００６】ＡＫＤ−及びＡＳＡ−に基づく反応性サイズ剤は、アルカリ性上級紙をサイズ
処理するために商業的に広く使用されているが、各々のものは、これらのサイズ
剤の各々で内部サイズ処理されたアルカリ性上級紙を製造するために使用される
製造方法に悪影響する。内部サイズ剤としての中等量のＡＳＡの添加は、製紙装
置上の望ましくない付着、ウエブの破れ及び紙の孔を生じ得る。約１．０〜１．
２５ｋｇ／メートル法トンの添加量のＡＳＡ系サイズ剤は一般に、受容できない
製紙機走行性及び紙の質の問題につながる。しかし、紙１メートル法トンあたり
、１．０〜１．２５ｋｇよりも高い添加量がしばしば、エンドユースサイズ処理
要求に見合うために、特に紙料に添加される高いレベルの充填剤のために必要で
ある。

【０００７】ＡＫＤ系サイズ剤は、これらの面においてＡＳＡ系サイズ剤よりも満足なもの
であるが、しかし、ＡＫＤサイズ剤は一般に、ＡＳＡサイズ剤よりも遅いサイズ
発現速度を示す。結果的に、そのサイズ発現が完了する前に、ＡＫＤでの内部サ
イズされたアルカリ紙では長い硬化時間が要求され得る。しかし、ＡＫＤサイズ
効果発現は一般に、紙が製紙工程においてリールに到達する時までに完了する。

【０００８】ＡＳＡ−及びＡＫＤ系のサイズ剤の両方は、これらのサイズ剤で内部的にサイ
ズ処理されたアルカリ紙について高速の紙取り扱い用途における取り扱いの問題
と関連している。

【０００９】スチレン−無水マレイン酸（ＳＭＡ）のような非反応性のポリマーサイズ剤は
、主としてそのようなポリマーサイズ剤の高い分子量によって、高速加工装置及
び高速リプログラフィー装置上でＡＫＤ及びＡＳＡと関係する紙の取り扱いの問
題の多くを回避する。ポリマーサイズ剤は一般に、製紙工程においてサイズプレ
スのところで典型的に表面サイズ剤として適用され、これはＡＳＡ及びＡＫＤ系
サイズ剤の内部添加と対照的である。

【００１０】ポリマー表面サイズ剤のこの明らかな利点にもかかわらず、ＡＳＡ−及びＡＫ
Ｄ系サイズ剤は、そのコスト及びサイズ処理効率のゆえに、やはり商業的な製紙
工程において好まれている。重量基準で、ポリマー表面サイズ剤は、ＡＫＤ−及
びＡＳＡ系サイズ剤よりも５０％以上高価である。さらに、ＡＫＤ及びＡＳＡは
、非常に高い相対サイズ処理効率を示し、典型的なポリマー表面サイズ剤よりも
等重量基準で２〜３倍効率的である。これらの因子は、ＡＫＤ−及びＡＳＡ系サ
イズ剤の両方を、紙におけるサイズ効果発現の一定レベルを得るためにはるかに
経費効率がよく、そして有効にする。結果的に、ＡＫＤ、ＡＳＡ等の反応性サイ
ズ剤でサイズ処理したアルカリ性上級紙の高速の加工及びリプログラフィー操作
を改善する必要性が存在する。

【００１１】ＡＫＤのような反応性サイズ剤は、２−オキセタノン（ｏｘｅｔａｎｏｎｅ）
サイズ剤に分類され、これは１つのβラクトン環を含むケテンダイマー、例えば
アルキルケテンダイマー及び２以上のβ−ラクトン環を含むケテンマルチマー、
例えばアルキルケテンマルチマーを含む。そのようなオキセタノン反応性サイズ
剤及びそれらの調製は、ＺｈａｎｇらのＥＰ−Ａ１−０６２９７４１号、Ｂｏｔ
ｔｏｒｆｆらの米国特許番号第５６８５８１５号、及びＢｒｕｎｇａｒｄｔらの
米国特許番号第５８４６６６３号に記述され、これらの開示は参照によってここ
に組み込まれる。

【００１２】本発明は、反応性サイズ剤で表面処理された、アルカリ性上級紙の高速走行性
を改善する。発明の概要本発明の一面は、反応性サイズ剤及び無機充填剤によって、高速で精密な加工
またはリプログラフィー操作で使用される紙の表面をサイズ処理することを含む
、高速で精密な紙加工またはリプログラフィー操作を改善する方法であって、無
機充填剤を、紙の走行性を改善するのに有効な量で、無機充填剤の表面サイズ剤
に対する重量比が約０．１：１〜約１０：１で適用される、前記の方法である。

【００１３】本発明の他の面は、反応性サイズ剤及び無機充填剤によって、高速で精密な加
工またはリプログラフィー操作で使用される紙の表面をサイズ処理することを含
む、高速で精密な紙加工またはリプログラフィー操作を改善する方法であって、
該サイズ剤が３５℃で液体である２−オキセタノンであり、無機充填剤が、カオ
リン、二酸化チタン、二酸化珪素、ベントナイト及び珪酸カルシウムよりなる群
から選択され、そして無機充填剤が紙の走行性を改善するのに有効な量で、無機
充填剤の表面サイズ剤に対する重量比が約０．１：１〜約１０：１で適用される
、前記の方法である。

【００１４】本発明の他の面は、３５℃で液体である２−オキセタノン反応性サイズ剤及び
無機充填剤を含む、アルカリ性上級紙のための表面サイズ剤として有用なサイズ
用組成物であって、無機充填剤の反応性サイズ剤に対する重量比が約０．１：１
〜約１０：１である、前記のサイズ組成物である。

【００１５】本発明の方法によって製造される紙も本発明の他の面である。発明の詳細な説明本発明の方法は、反応性表面サイズ剤のアルカリ性上級紙への無機充填剤と組
み合わせた適用によって、表面サイズ処理された紙を用いた高速で精密な紙加工
性能及びリプログラフィー操作の改善を提供し、反応性サイズ剤と無機充填剤の
両者は紙の表面に適用され、無機充填剤は、紙の走行性を改善するのに有効な量
で、無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比が約０．１：１〜約１０：１で適
用される。

【００１６】「精密な」加工とは、本明細書中で使用するとき、高速の紙取り扱いの間に精
密なコントロールを要求する、高い生産量の紙容量を取り扱う装置において実施
される、正確な高速加工及びリプログラフィー操作をいう。紙が精密加工装置を
通って処理される線速度は高く、例えば約５００〜約２０００フィート／分（約
１６０〜約６６０ｍ／分）が典型的であり、カットサイズ紙は一般にこの範囲の
低い方の端、すなわち約５００〜約８５０フィート／分（約１６０〜約２８０ｍ
／分）でシート化される。精密高速リプログラフィー装置は一般に、１分あたり
少なくとも約５０シートのカット紙を処理する速度で操作される。実施例におい
て高速リプログラフィー操作を例示するために使用されるＩＢＭ３８００高速レ
ーザープリンターは、典型的には約１８０シート／分で処理する。

【００１７】本発明において表面サイズ剤として使用される紙のサイズ剤は反応性サイズ剤
である。反応性サイズ剤は好ましくは、２−オキセタノンサイズ剤である。２−
オキセタノン化合物は単一のβ−ラクトン環、例えばケテンダイマーを含むこと
ができ、または２以上のβ−ラクトン環、例えばケテンマルチマーを含み得る。
本発明の２−オキセタノン反応性サイズ剤は、アルキルケテンダイマー、アルキ
ルケンテンマルチマー、アルケニルケテンダイマー、アルケニルケテンマルチマ
ー、またはそのようなダイマー及び／若しくはマルチマーの混合物であり得る。

【００１８】商業的に入手できるアルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）サイズ剤は典型的に、
約２０〜３０℃の温度で固体であり、一般に２種の飽和、直鎖脂肪酸塩化物、例
えば塩化ステアリン酸及び塩化パルミチン酸の二量化によってつくられる。

【００１９】本発明の２−オキセタノン反応性サイズ剤は好ましくは、３５℃で液体であり
、すなわち３５℃で固体でなく、好ましくは２５℃で液体であり、そして好まし
くは２０℃で液体である。これらの特定温度における望ましい非固体の（液体の
）特性を有する２−オキセタノン化合物は一般に、分岐アルキル、線状アルケニ
ルまたは分岐アルキルであり得る、不規則性を有する炭化水素置換基を含むこと
を特徴とする。そのような液体２−オキセタノン化合物は一般に、かなりのパー
センテージ、例えば少なくとも約２５重量％、さらに好ましくは約５０重量％、
そして最も好ましくは少なくとも約７５重量％の２−オキセタノンを含む化合物
の混合物であり、この２−オキセタノンは３５℃（好ましくは２０℃）で液体で
あり、これらの化学構造中に分岐のような不規則性及び／または炭素−炭素二重
結合、すなわち不飽和を有する少なくとも１種の炭化水素置換基を含む。そのよ
うな液体の２−オキセタノン化合物はケテンダイマー、ケテンマルチマーまたは
これらの混合物であることができる。

【００２０】反応性サイズ剤として有用な２−オキセタノン化合物の一般構造は次の通りで
ある：

【００２１】

【化１】

【００２２】［式中、ｎは０（例えばケテンダイマー）であるかまたはｎは１若しくはそれよ
り大（例えばケテンマルチマー）であることができ、好ましくはｎは１〜約２０
であり、そしてさらに好ましくはｎは１〜約８である）。

【００２３】ケテンマルチマーは典型的には混合物であり、そして２−オキセタノンマルチ
マーの混合物は典型的にはそのようなマルチマー化合物のレジオ（ｒｅｇｉｏ）
異性体を含み、そして典型的には約１〜約８の平均ｎを含む。そのような２−オ
キセタノンマルチマーの混合物はまた、いくらかの２−オキセタノンダイマー（
すなわち上述の一般式でｎが０に等しい）を含むことができ、それは２−オキセ
タノンマルチマーをつくるのに通常使用される調製方法の結果である。２−オキ
セタノンダイマー及びマルチマーは、一酸成分、例えば脂肪酸及び二酸成分、例
えばジカルボン酸の反応から調製され得る。

【００２４】２−オキセタノンダイマー及びマルチマーについての一般式中で、Ｒ及びＲ”
は実質的に性質が疎水性であり、そして同じでも異なっていてもよい。それらは
典型的に非環式であり、そして好ましくは少なくとも炭素原子数４の鎖長、好ま
しくはＣ₁₀〜Ｃ₂₀の炭化水素であり、そして好ましくは独立して、直鎖（線状）
若しくは分岐のアルキル、または直鎖（線状）若しくは分岐のアルケニル炭化水
素置換基である。Ｒ’は好ましくは直鎖のアルキルであり、約Ｃ₂〜Ｃ₁₄が好ましく、そして約Ｃ₄〜Ｃ₈が最も好ましい。Ｒ’は炭素原子数２８〜４０の脂環式
（線状、分岐または環式）であり得、典型的にはＣ₃₂〜Ｃ₄₄ジカルボン酸から誘
導される。

【００２５】本発明において有用なケテンマルチマーは慣用の方法、例えば脂肪酸または他
のモノカルボン酸とジカルボン酸との反応によって製造され得る。２−オキセタノン化合物に基づく反応性サイズ剤及びその調製は紙のサイズ処
理技術において周知である。好ましい液体２−オキセタノン化合物を含む、本発
明において使用される２−オキセタノンサイズ剤は、Ｂｏｔｔｏｒｆｆらの米国
特許番号第５６８５８１５号（この開示は参照によってここに組み込まれる）中
に固体ケテンマルチマーについて記載されているような慣用の方法によって製造
し得る。

【００２６】本発明の反応性サイズ剤は一般に、水性エマルジョンとして製剤化される。そ
のような水性エマルジョンは、紙サイズ処理技術において周知であり、そしてエ
マルジョンの総重量を基準として約１〜約５０重量％のサイズ剤活性成分、例え
ば２−オキセタノン化合物を含み、そして好ましくは約５〜約３５重量％のサイ
ズ剤を含むことができる。そのような水性エマルジョンは典型的に、サイズ剤の
重量を基準として約０．１〜約５重量部、さらに好ましくは約０．２〜約３重量
部の量で使用される乳化剤を含む。そのようなエマルジョンは、低い剪断または
高い剪断技術のいずれかを使用する慣用の方法によって調製でき、そしてこれら
の手順は製紙技術において周知である。

【００２７】無機充填剤は本発明の方法における本質的な成分である、そして比較的高い表
面積を有する細かく分割された無機物質である。無機充填剤は好ましくは、約１
０ミクロン未満、さらに好ましくは約５ミクロン未満、そして最も好ましくは約
２ミクロン未満の平均粒子サイズの粒子サイズ分布を有する。

【００２８】本発明の無機充填剤は好ましくはカオリンクレー（チャイナクレー）、二酸化
チタン、二酸化珪素（シリカ、沈降非晶質シリカ等）、ベントナイト（天然産の
ナトリウムモンモリロナイト）、珪酸カルシウム（例えば沈降非晶質珪酸カルシ
ウム）またはこれらの混合物である。微細に分割された粒子サイズ及びこれらの
好ましい充填剤の吸収率を有する他の無機充填剤も使用し得る。他の無機充填剤
は、珪藻土、ナトリウムアルミノシリケート、沈降非晶質シリケート、粉砕炭酸
カルシウム、沈降炭酸カルシウム（ｐｃｃ）、タルク、すなわち水和珪酸マグネ
シウム、水和アルミナ（すなわち水酸化アルミニウム）を含むアルミナ、珪藻土
等を含む。

【００２９】無機充填剤の、処理される紙の表面処理として施用される反応性表面サイズ剤
に対する重量比は、約０．１：１〜約１０：１またはそれ以上、好ましくは約０
．２：１〜約５：１であるべきである。充填剤：表面サイズ剤について選択され
る正確な重量比は一般に、使用される無機充填剤及び選択された無機充填剤の物
性に依存する。例えば、カオリンクレーは好ましくは、少なくとも０．５：１の
カオリンクレー：表面サイズ剤の重量比で表面施用される。さらに好ましくはカ
オリンクレー：表面サイズ剤の重量比が約１：１〜約５：１、さらに好ましくは
約１．５：１〜約３：１である。好ましい二酸化珪素及び二酸化チタン充填剤に
ついて、無機充填剤：表面サイズ剤の重量比は少なくとも約０．５：１で、約１
：１〜約５：１が好ましい。充填剤としてのベントナイトでは、ベントナイト：
表面サイズ剤の重量比は好ましくは少なくとも約０．１：１、さらに好ましくは
約０．２〜約１０：１、そして最も好ましくは約０．２：１〜約３：１である。

【００３０】表面サイズ剤の処理される紙への添加量は、一般に、そのような紙のエンドユ
ース用途のために求められる望まれるサイズ処理特性を与えるように選択される
。好ましい２−オキセタノンサイズ剤のような反応性サイズ剤の添加量は、乾燥
した紙の重量を基準として、紙１メートル法トンあたり、約０．０２〜約５ｋｇ
、さらに好ましくは約０．１〜約３ｋｇ、そして最も好ましくは約０．５〜約２
ｋｇ／メートル法トンの範囲であることができる。これらの添加率は表面サイズ
剤についてのみのものであり、紙中の内部サイズ剤（使用する場合）を含まない
。無機充填剤の添加率は、使用する反応性サイズ剤の添加率に依存し、そして一
般に上で特定した範囲内で、無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比を与える
ように調節される。

【００３１】反応性サイズ剤及び無機充填剤は、本発明の方法において、紙の表面処理とし
て施用される。反応性表面サイズ剤及び無機充填剤は通常、処理される紙の両面
に表面処理として施用されるが、もし、望まれるのであれば、表面施用は紙シー
トの片面のみになされ得る。

【００３２】反応性サイズ剤及び無機充填剤は好ましくは紙の両面に同時に、例えば単一の
操作で施用されるが、２種の成分は二者択一的に別々の処理として、例えば別々
の工程において、施用され得る。施用の好ましい方法は、慣用のサイズプレスを
使用による。反応性サイズ剤及び無機充填剤は好ましくはサイズプレスによって
、処理される紙の表面に施用され、反応性サイズ剤及び充填剤の両方はサイズプ
レス溶液内に導入される。無機充填剤はサイズプレス溶液（または他の水性媒質
）に、乾燥粉末としてまたは充填剤を含む水性スラリーとして導入し得る。

【００３３】反応性サイズ剤及び無機充填剤を処理される紙の表面に施すために、慣用のコ
ーティングまたは噴霧技術のような他の表面施用法も使用でき、そして表面の施
用は例えばカレンダースタックにおいて製紙工程のサイズプレス以外の地点でな
され得る。本発明において反応性サイズ剤及び無機充填剤の表面施用後に、表面
処理された紙は慣用の方法によって乾燥される。本発明に従って処理されるアル
カリ性紙の望ましい特性を以下に議論する。

【００３４】表面サイズ剤として適用される本発明の反応性サイズ剤は水溶性無機塩を含み
ことができ、またはこれと組み合わせて使用できる。そのような水溶性無機塩は
ハロゲン化カルシウム、ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化ナトリウム等を含
み得る。塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化ナトリウムが水溶性無機塩
として特に好ましい。

【００３５】表面サイズ処理または表面処理技術において慣用される他の所望による成分が
使用し得る。製紙において慣用されるそのような添加剤は、澱粉、ポリマーサイ
ズ剤等を含む。本発明の方法は、通常使用されるサイズプレス澱粉と共にまたは
それ無しで使用し得る。そのようなサイズプレス澱粉は、エチル化澱粉、酵素変
性澱粉、カチオン性澱粉、酸化澱粉及びパール澱粉を含み得る。本発明で有用な
澱粉の添加レベルは、紙１メートル法トンあたり０〜１００ｋｇの範囲であり、
そのような澱粉添加はサイズプレスによってなされる。本発明において組み合わ
せて使用されるポリマー表面サイズ剤は、スチレン無水マレイン酸コポリマー及
びスチレンアクリレートを含む。上述の水溶性無機塩は反応性サイズ剤及び／ま
たは無機充填剤及び／または他の慣用の紙処理成分を組み合わせて使用し得る。

【００３６】一つの好ましい態様において、３５℃で液体、好ましくは２０℃で液体である
２−オキセタノンサイズ剤（例えばアルケニルまたは分岐アルキルケテンダイマ
ー）は少なくとも１種の他のサイズ剤と組み合わせて使用される。有用な他のサ
イズ剤は、アルケニル無水コハク酸（例えば米国特許番号第５７６６４１７号参
照）及び直鎖アルキルケテンダイマー（例えば米国特許番号第５７２５７３１号
参照）を含む。そのような一態様において有用な異なるタイプの２−オキセタノ
ン類を含むサイズ剤は、脂肪酸を混合し、そして複数の２−オキセタノン類を形
成するか、または複数の２−オキセタノン類をブレンドすることによって調製で
きる。

【００３７】本発明の方法において有用な紙は重要ではなく、そしてその通常のエンドユー
ス用途においてサイズ処理を必要とするグレードの紙のいずれであってもよい。
本発明は、アルカリ性または中性製紙によってつくられた、中性紙を含むアルカ
リ性紙と共に使用することが意図され、そしてそのような製紙工程は製紙技術に
おける当業者に周知である。

【００３８】本発明は、精密紙操作グレードの紙、特にアルカリ性上級紙について最も有用
である。これらのグレードは、フォームボンド紙、カットサイズ紙（カットシー
ト紙ともよばれる）、コピー紙、封筒紙、加算機テープ等を含む。本発明におい
て使用されるアルカリ性紙の坪量は約３０〜約２００ｇ／ｍ²であり、そして好ましくは約４０〜約１００ｇ／ｍ²の範囲内であり得る。

【００３９】本発明において使用される紙は、慣用の既存の内部サイズ剤と共に、またはそ
れ無しに調製し得る。使用する場合には、内部サイズ剤は、紙１メートル法トン
あたり約０．０２〜約４ｋｇ、さらに好ましくは約０．２５〜２．５ｋｇ、そし
て最も好ましくは約０．５〜約２．０ｋｇの範囲の添加レベルであり得る。慣用
の内部サイズ剤が使用でき、そしてそれらはアルケニル無水コハク酸（ＡＳＡ）
サイズ剤及び２−オキセタノンサイズ剤、並びに他の反応性及び非反応性サイズ
剤を含み、例えばアルケニルケテンダイマー及びマルチマーサイズ剤が好ましい
。そのような内部紙サイズ剤は本発明において使用される反応性表面サイズ剤を
含み、そして／またはそれと同一であり得る。

【００４０】本発明の方法によってつくられた紙は、特に、高速精密加工または高速精密リ
プログラフィー操作を含む用途において、優秀な紙取り扱い性能を示す。高速紙
取り扱い装置における良好な走行性を要する上級紙グレードが、本発明の方法に
おける反応性サイズ剤で表面処理されて、高められたサイズ剤効率、改善された
インキジェット印刷品質、及び製紙工程のウエットエンドにおいて添加される内
部サイズ剤の量の低減を与える。

【００４１】そのような紙について必要な内部サイズ剤の量を減じるかまたは削除するため
の反応性サイズ剤の表面施用は、そのような内部サイズ剤からのウエットエンド
での関連する付着を除去することによって製紙効率を改善する。中程度の添加量
の反応性サイズ剤（特にアルケニル無水コハク酸サイズ剤）であっても、抄紙機
上に付着、ウエブの破れ及び紙の孔を生じ得る。１メートル法トンあたり約１〜
１．２５ｋｇを超える内部サイズ剤としてのＡＳＡの添加量がしばしば、エンド
ユースのサイズ処理要求に合致するためにしばしば要求されるが、そのような内
部サイズ剤の添加量は一般に受容できない抄紙機走行性及び紙の品質の問題につ
ながる。本発明の方法は、反応性表面サイズ剤を使用する紙の表面処理を提供す
ることによってそのような内部サイズ剤の添加の必要性を減じるかまたはなくし
、望まれるサイズ特性そのような紙のために求められている他の物性を、高速紙
取り扱い装置上でのそのような表面サイズ処理された紙についての高速加工性及
び走行性を妥協させることも劣化させることもなく、提供する。

【００４２】本発明の方法は、アルキルケテンダイマー及び／またはマルチマー及びアルケ
ニルケテンダイマー及び／またはマルチマーのような２−オキセタノン反応性サ
イズ剤の表面サイズ剤としての使用を許容し、そして同時に高速紙取り扱い装置
上でそのような表面サイズ処理された紙の良好な走行性を提供する。

【００４３】本発明の方法は特に、約２０℃〜３０℃の温度で液体である２−オキセタノン
反応性サイズ剤、例えばアルケニルケテンダイマー及び／またはマルチマーサイ
ズ剤にとって特に有用である。本発明の方法は、これらのそして他の反応性２−
オキセタノンサイズ剤の表面サイズ剤としての添加、例えばサイズプレスでの添
加を許容して、アルカリ性上級紙について要求される望まれるサイズ処理性能を
与える。そのような２−オキセタノン反応性サイズ剤の表面処理剤としての使用
は、そのような紙についての高速精密加工及びリプログラフィー操作における走
行速度の減少につながり得るが（または、そのような装置の通常の高速操作にお
ける取り扱いの問題が増加する）、本発明の方法における無機充填剤の使用は高
速精密紙取り扱い装置上でのそのような表面サイズ処理した紙の良好な走行性を
与える。以下の比限定実施例は本発明の種々の面を例示する。

【００４４】実施例実施例において使用される手順は、フルスケールの製紙サイズプレスでの適用
を擬したパイロットスケールの手順である。以下の実施例の紙は、西ミシガン大
学でのパイロット製紙機上で調製した。代表的な上級紙紙料を西ミシガン大学製
紙機で使用して、典型的なフォームボンド製紙素材をつくった。ダブルディスク
リファイナーを使用して、４２５ｍＬのカナダ標準ろ水度（Ｃ．Ｓ．Ｆ．）にパ
ルプ紙料（３部の硬木クラフトパルプ及び１部の軟木クラフトパルプ）をリファ
イニングした。充填剤のパルプ紙料への添加前に、製紙紙料のｐＨ（７．８〜８
．０）、アルカリ度（１５０〜２００ｐｐｍ）及び硬度（１００ｐｐｍ）を適量
のＮａＨＣＯ₃、Ｈ₂ＳＯ₄、及びＮａＯＨを使用して調整した。パルプ紙料へ添加される充填剤は、１０％の中等粒子サイズの沈降炭酸カルシウム、具体的には
Ａｌｂａｃａｒ^(R)５９７０沈降炭酸カルシウム（ペンジルバニア州ベツリヘムのSpecialty Minerals Inc.から入手できる）であり、これを１メートル法トンあたり１００ｋｇの割合で、機械のチェストで添加した。

【００４５】内部サイズ剤のウエットエンド添加を次のように行った。２−オキセタノン反応性サイズ剤（すなわち、他に注記しない限りアルケニル
ケテンダイマー）を第２混合箱で、１メートル法トンあたり０．４７ｋｇの割合
で加えた。第４アミン置換カチオン性澱粉（イリノイ州ディケーターのA.E.Stal
ey Companyから入手できるＳＴＡ−ＬＯＫ４００）を第１混合箱オーバーフロ
ーにおいて、１メートル法トンあたり５．０ｋｇの割合で加え、そしてミョウバ
ンを第２混合箱オーバーフローにおいて１メートル法トンあたり２．０ｋｇの速
度で加えた。白水トレーでの素材の温度を４９℃に制御した。

【００４６】ウエットプレス（複数）は２０７ｃｍＨｇにセットした。サイズプレスで２〜
３％の水分、そしてリールにおいて４〜６％の水分を与えるドライヤー特性を使
用し、そして製紙機の速度は０．３９ｍ／秒であった。

【００４７】１メートル法トンあたりほぼ２０ｋｇの酸化トウモロコシ澱粉（アイオワ州マ
スカティーンのGrain Processing Companyから入手できる、ＧＰＣ^(R)Ｄ−１５Ｆコーンスターチ）及び２．５ｋｇ／メートル法トンのＮａＣｌをサイズプレス
において加えた（５４℃、ｐＨ７．５〜８．０）。以下に記述する実施例におい
て使用した全てのアルカリ性紙は、他に注記しない限り（例えば慣用の酸性紙は
例外である）、澱粉含有サイズプレス溶液で表面処理した。さらに、実施例に記
載するように、２−オキセタノン反応性サイズ剤及び／または充填剤もサイズプ
レスにおいて添加し、表面処理した紙の加工性能へのこれらの成分の影響を評価
した。カレンダー圧力及びリールの水分は、リールにおける１５０フロー単位の
．シェフィールド平滑度を得るように調節した（カラム番号２、フェルト面が上
）。

【００４８】各製紙条件において３５分ロールの紙を集め、そして商業的なフォームプレス
（forms press）上で２箱の標準８．５×１１”のフォームへと加工した。坪量（一般に４６ポンド／３０００平方フィート（７５ｋｇ／１０００ｍ²））及び平滑度の決定のために、各３５分ロールの前後に試料を集めた。

【００４９】種々の表面処理及び加工操作における困難性を防止することについてのそれら
の効果を評価するために、紙を西ミシガン大学パイロット抄紙機上でつくり、そ
の加工性能の尺度として、フォームへ加工し、そして次にＩＢＭ高速連続フォー
ムレーザープリンター上で印刷した。評価の前に、加工された紙をプリンター室
で少なくとも１日平衡させた。

【００５０】各箱の紙は、ＩＢＭ高速レーザープリンター上で１０〜１４分（６７ｍ／分）
評価を許容するために十分な量の紙を与えた。このレーザープリンターは現状の
技術の加工装置上で表面処理された紙についての加工性能を決定するための有効
な試験装置として役立つ。特に、「ビローイング（うねり）」現象は、フューザ
ー上の被動ロールとスタッカー上の駆動ロールとの間のＩＢＭ３８００プリンタ
ー上の滑りの程度の測定可能な尺度を与える。そのようなビローイングは、ロー
ル間の直線からの紙の通り道（ベース板上５ｃｍである）からの逸脱を含み、位
置合わせ誤差及びスタッカー内での落とし折り目の原因となる。定常状態走行時
間中のビローイングは、走行時間６００秒（１０分）後の直線の紙の通り道より
上のビローイング高さ（インチまたはセンチメートル）として測定される。シー
トがうねるのが速けば速い度、そして高ければ高い程、そのような紙についての
加工性能が悪い。実施例において報告された全ての試料は、各試験（ロール）か
らの２箱が試験に使用できたので、２重に試験された。

【００５１】実施例１実施例１は、種々の無機充填剤と組み合わせて２−オキセタノン反応性サイズ
剤で表面処理した、上述のように調製された紙の、高速精密加工性能の評価を記
述する。高速加工性能は、ＩＢＭ３８００高速レーザープリンターを使用して測
定し、ここで最大ビローイング高さは評価する紙を使用する１０分間の操作後に
決定した。この実施例１に記述された全ての評価の結果を下の表１にまとめる。

【００５２】２つの基準対照試料を実施した。対照１Ａは、内部サイズ剤としてのロジン及
びミョウバンを使用する慣用の方法でつくった従来技術の酸性上級紙の評価であ
った。対照１Ａの酸性上級紙についての高速加工性能の評価は、１０分後のビロ
ーイング最大高さ２．５〜２．７５インチ（６．４〜７．０ｃｍ）を与え、優秀
な高速走行性を示す。

【００５３】第２の基準対照である対照１Ｂは、内部サイズ剤を使用して上述のようにつく
ったアルカリ性紙であり、該内部サイズ剤は紙１メートル法トンあたり０．４７
ｋｇの割合でウエットエンドにおいて添加されたアルケニルケテンダイマーであ
った。このアルカリ性上級紙を西ミシガン大学パイロット抄紙機上で上述のよう
につくった。この試験及びその後の実施例のためのアルカリ性上級紙内に使用し
た内部サイズ剤の添加率（０．４７ｋｇ／メートル法トン）は、内部サイズ剤と
して使用したアルケニルケテンダイマーについての比較的軽い内部サイズ処理率
を示す。

【００５４】この対照１Ｂにおける内部サイズ処理されたアルカル性紙は、２−オキセタノ
ン反応性サイズ剤での表面処理にも、無機充填剤での表面処理にもかけられなか
った。この紙の、ＩＢＭ高速レーザープリンター上での評価は、１０分後のビロ
ーイング最大高さ２．５〜２．７５インチ（６．４〜７．０ｃｍ）を生じ、対照
１Ａにおける酸性上級紙で得たものと同じ結果であった。表面サイズ剤無しで、
内部サイズ処理された酸性上級紙及び内部サイズ処理されたアルカリ性上級紙の
両方は、上記したように、優秀な高速加工性能を与える。

【００５５】第３の対照である対照１Ｃは、対照１Ｂにおいて使用される同じ内部サイズ処
理したアルカリ性上級紙を使用して実施したが、反応性２−オキセタノンサイズ
剤で表面サイズされており、そのような表面サイズ剤を使用することによって生
じる、高速加工性能への悪影響を示すために実施された。対照１Ｃ中の、内部サ
イズされたアルカリ性紙を、不飽和／分岐脂肪酸の混合物でつくられたアルケニ
ルケテンダイマー反応性サイズ剤（紙を内部サイズ処理するために使用したもの
と同じサイズ剤）で、１メートル法トンあたり、２．５ｋｇの添加率でサイズプ
レスにおいて適用して、表面処理した。ＩＢＭ３８００高速レーザープリンター
における高速加工性能の評価は、この表面サイズ処理されたアルカリ性上級紙に
ついての受容できない高速加工性能を示す、６インチ（１５ｃｍ）を超える１０
分後ビローイング最大高さを与えた。

【００５６】対照１Ａ、対照１Ｂ及び対照１Ｃの評価の結果、並びにこの実施例１において
実施された他の例の結果を表１にまとめた。ＩＢＭ３８００レーザープリンタに
おける対照１Ａ及び１Ｂの高速加工評価において、紙の走行性は優秀であり、そ
してスタッカー及び位置合わせ誤差は起こらなかった。対照的に、アルケニルケ
テンダイマー表面サイズ剤で表面処理した対照１Ｃは、ＩＢＭ３８００レーザー
プリンタ上で評価したとき、受容できない高速加工性能を与えた。なぜなら、５
〜６分の走行時間の後、最大ビローイング高さが６インチより高く（１５ｃｍよ
り高く）なり、そして頻繁なスタッカー及び位置合わせ誤差も観察されたからで
ある。

【００５７】対照１Ｂにおいて使用した内部サイズ処理したアルカリ性紙を使用していくつ
かの試験を実施したが、ただしアルケニルケテンダイマーと無機充填剤の組合せ
で表面処理した。これは、そのような表面処理されたアルカリ性上級紙について
の高速加工性能における有利な結果を示すためである。これらの試験のそれぞれ
において適用した表面サイズ剤は、対照１Ｃにおいて使用したものと同じ、すな
わち、対照１Ｃにおいて使用したものと同じ添加率である２．５ｋｇ／メートル
法トンの率でサイズプレスにおいて適用されたアルケニルケテンダイマーである
。ただし、これらの実施例の各々は、無機充填剤がアルケニルケテンダイマー表
面サイズ処理との組合せてサイズプレスにおいて適用された点において対照１Ｃ
と異なっていた。

【００５８】実施例１−１において、無機充填剤はニュージャージー州エジソンのＪ．Ｍ．
ＨｕｂｅｒＣｏｒｐから入手できる、カオリンクレーのＨＹＤＲＡＦＩＮＥ^(R ⁾ ９０カオリンであり、これは１メートル法トンの紙あたり１０ｋｇの添加率で適用された。実施例１−１における無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は
４：１であった。ＩＢＭ３８００レーザープリンタ上での高速加工性能は、１０
分後に、２．７５〜３．０インチ（７．０〜７．６ｃｍ）の最大ビローイング高
さを与えた。

【００５９】実施例１−２において、無機充填剤はＪ．Ｍ．ＨｕｂｅｒＣｏｒｐから入手
できる、二酸化珪素のＯＰＴＩＳＩＬ^(R)３２６５二酸化珪素、沈降非晶質シリカであり、これは１メートル法トンの紙あたり２．５ｋｇの添加率で適用された
。実施例１−２における無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は１：１であ
った。高速加工性能の評価は、１０分後に、２．７５〜３．０インチ（７．０〜
７．６ｃｍ）の最大ビローイング高さを与えた。

【００６０】実施例１−３において、無機充填剤はデラウエア州ウイルミントンのＥ．Ｉ．
ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる、二
酸化チタンのＴＩ−ＰＵＲＥ^(R)Ｒ−９４１、ルチル二酸化チタンであり、これは１メートル法トンの紙あたり２．５ｋｇの添加率で適用された。実施例１−３
における無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は１：１であった。高速加工
性能は、１０分後に、３．０インチ（７．６ｃｍ）の最大ビローイング高さを与
えた。

【００６１】実施例１−４において、無機充填剤はテキサス州ヒューストンのＢａｒｏｉｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できるベントナイトのＡＱＵＡＧＥＬＧＯ
ＬＤＳＥＡＬ^(R)ベントナイト、すなわちモンモリロナイトナトリウムであり、これは１メートル法トンの紙あたり１．０ｋｇの添加率で適用された。実施例
１−４における無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は０．４：１であった
。高速加工性能は、１０分後に、２．７５〜３．０インチ（７．０〜７．６ｃｍ
）の最大ビローイング高さを与えた。

【００６２】アルカリケテンダイマー表面サイズ剤と組み合わせた、本発明の好ましい無機
充填剤（表面に適用された）を使用したこれらの実施例１−１〜１−４の各々に
ついての表面処理は、表面処理なしでの同じアルカリ性上級紙を使用した対照１
Ｂで得られたものと非常に類似した優秀な高速加工性能を示した。実施例１−１
〜１−４についてのＩＢＭ３８００レーザープリンタ上での高速加工性能の評価
において、ビローイング最大高さは最大で３インチ（７．６ｃｍ）と有意に減じ
られ、そして対照１Ｃについての不満足な加工の結果と比較して、スタッカー及
び位置合わせ誤差の数が大きく改善された。実施例１−１〜１−４についてのこ
の高速加工性能における改善は著しく、表面的に適用された無機充填剤を使用せ
ずに同じ反応性表面サイズ剤及び量でアルカリ性上級紙が表面処理された実施例
１−１〜１−４における対照１Ｃについてみられた不良な加工性能と対比したと
き驚くべきでありかつ予期されない。。

【００６３】この実施例においては、サイズプレスにおいて他の無機充填剤を使用して（実
施例１−１〜１−４において使用したものとは異なる）いくつかの追加の比較例
を実施した。これらはそのような表面処理された紙について満足な高速加工性能
を示さなかった。これらの無機充填剤は表面サイズ処理したアルカリ性上級紙の
加工性能にほとんとまたは全く改善を与えなかったが、紙の走行性における改善
は、これらの同じ無機充填剤のより高い量の添加で、あるいはより高い表面積ま
たはより高い吸収率のいずれかを有する異なる種類の無機充填剤の使用によって
改善されるかもしれないと考えられる。

【００６４】比較実施例Ｃ１−１〜Ｃ１−３によって、紙１メートル法トンあたり２．５ｋ
ｇの添加率で３種のシリケート充填剤を評価し、各実施例における充填剤の表面
サイズ剤に対する重量比は１：１であった。比較実施例Ｃ１−１及びＣ１−２に
おいて、無機充填剤はそれぞれ、ニュージャージー州エジソンのＪ．Ｍ．Ｈｕｂ
ｅｒＣｏｒｐから入手できるＨＵＢＥＲＳＯＲＢ^(R)６００珪酸カルシウム及びＨＵＢＥＲＳＯＲＢ^(R)２５０珪酸カルシウムであった。比較実施例Ｃ１−１における沈降非晶質珪酸カルシウムは平均粒子サイズにおいて、比較実施例Ｃ１
−２において使用したものよりも微細であった。比較実施例１−３において、無
機充填剤は、ニュージャージー州エジソンのＪ．Ｍ．ＨｕｂｅｒＣｏｒｐから
入手できるＨＹＤＲＥＸ^(R)Ｐ沈降非晶質シリケートであった。これらの比較実施例Ｃ１−１〜Ｃ１−３の各々について、高速加工性能の評価は不満足な結果を
与えた。というのは１０分後の最大ビローイング高さは６インチ（１５ｃｍ）を
超えたからである。

【００６５】紙の反応性サイズ剤の存在にかかわらず改善された紙加工性を与えるために、
反応性表面サイズ剤と組み合わせた表面処理剤として無機充填剤を使用すること
が予期されないことは、内部サイズ剤の使用に関する以下の所見でもさらに証明
される。本発明者らは、ＨＵＢＥＲＳＯＲＢ^(R)６００珪酸カルシウムが、製紙工程のウエットエンドにおいて１０ｋｇ／メートル法トンの率で内部サイズ剤と
して添加されたときに、１．１ｋｇ／メートル法トンの添加率でアルキルケテン
ダイマーで内部的にサイズ処理されたアルカリ性上級紙の加工性能を改善するが
、内部サイズ剤としてのＯＰＴＩＳＩＬ^(R)３２６５二酸化珪素またはＨＹＤＲＥＸ^(R)Ｐ沈降非晶質シリカのこれと同等の使用が、同じ添加率での同一の内部サイズ剤（アルキルケテンダイマー）を含むアルカリ性上級紙の紙加工性を改善
しないことを発見した。

【００６６】比較実施例Ｃ１−４及びＣ１−５において、表面処理剤としての無機充填剤と
して評価した炭酸カルシウムは紙１メートル法トンあたり１０．０ｋｇの充填率
で適用し、従って充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は４：１であった。比較
実施例Ｃ１−４において、無機充填剤は、バーモント、フローレンスのＯＭＹＡ
，Ｉｎｃ．から入手できるＨＹＤＲＯＣＡＲＢ^TM９０粉砕炭酸カルシウムであり
、比較実施例Ｃ１−５において、無機充填剤はニューヨーク州ニューヨークのＳ
ｐｅｃｉａｌｔｙＭｉｎｅｒａｌｓＩｎｃ．から入手できるＡＬＢＡＣＡＲ ^(R) ＨＯ沈降炭酸カルシウムであった。高速加工性能の評価は、両方の比較実施例について、６インチ（１５ｃｍ）を超えるビローイング最大高さであり、不満
足な結果を与えた。

【００６７】比較実施例Ｃ１−６では、アルミナを無機充填剤として評価し、紙１メートル
法トンあたり２．５ｋｇの添加率で適用した。従って充填剤の表面サイズ剤に対
する重量比は１：１であった。無機充填剤はペンシルバニア州、ピッツバーグの
ＡｌｃｏａＡｌｕｍｉｎａａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ，ＬＬＣから入手で
きるＨＹＤＲＡＬ^(R)７１０アルミナであった。比較実施例Ｃ１−７において、無機充填剤はタルク、すなわち珪酸マグネシウムであり、１０．０ｋｇ／メート
ル法トンの添加速度で適用し、充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は４：１で
あった。比較実施例Ｃ１−７において、無機充填剤は、コネチカット州、ノーウ
オークのＲ．Ｔ．ＶａｎｄｅｒｂｉｌｔＣｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手で
きるＶＡＮＴＡＬＣ^(R)６Ｈタルクであった。比較実施例Ｃ１−６及びＣ１−７の両方についての高速加工性能は受容できないものであり、１０分後のビローイ
ング最大高さは６インチ（１５ｃｍ）を超えた。

【００６８】

【表１】

【００６９】実施例２実施例２は、種々の量のアルケニルケテンダイマー反応性表面サイズ剤を、無
機充填剤としてのカオリンクレーと組み合わせて使用して表面処理された、アル
カリ性上級紙の高速加工性能に対する影響を評価する。表面サイズ剤及びカオリ
ンクレーは種々の添加率及び充填剤：表面サイズ剤の重量比で適用した。この実
施例において使用した紙は、紙１メートル法トンあたり０．４７ｋｇの添加率で
アルケニルケテンダイマーで内部サイズ処理されたアルカリ性紙であり、実施例
１の対照１Ｂにおいて使用した同じ内部サイズ処理したアリカリ上級紙である。
２−オキセタノン反応性サイズ剤は、アルケニルケテンダイマーサイズ剤であり
、そしてこの反応性サイズ剤は実施例１で使用したものと同一である。この実施
例２において使用した無機充填剤は、ニュージャージー州エジソンのＪ．Ｍ．Ｈ
ｕｂｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できる、ＨＹＤＲＡＦＩＮＥ^(R)９０カオリンクレーであり、そしてこのカオリンクレーは９０〜９６重量％が２ミ
クロン大よりも細かい粒子サイズ分布を有する微細な粒子サイズである。この実
施例２において使用したカオリンクレーは乾燥粉末であったが、カオリンクレー
の水性スラリーが商業的実施において好ましい。この実施例２において記述する
全ての評価の結果を下の表２にまとめる。

【００７０】２つの対照、対照２Ａ及び対照２Ｂを、アルケニルケテンダイマー単独の表面
処理を使用して実施し、無機充填剤を表面適用することなく、紙１メートル法ト
ンあたり１．７５ｋｇの添加率でサイズプレスにおいて適用した。ＩＢＭ３８０
０上の高速加工性能の評価は、１０分後に。対照２Ａについて４．０〜６．０イ
ンチ（１０．１〜１５．２ｃｍ）及び対照２Ｂについて３．０インチ（７．６ｃ
ｍ）のビローイング最大高さを生じた。

【００７１】実施例２−１〜２−３は、同じ表面サイズ剤及び添加率を使用して実施したが
、紙１メートル法トンあたり、２．５、５及び１０ｋｇの３種の異なる添加率で
カオリン充填剤でサイズプレスにおいて同時表面処理し、従って充填剤の表面サ
イズ剤に対する重量比はそれぞれ１．４：１、２．８：１及び５．７：１であっ
た。これらの３つの実施例の各々の高速加工性能の評価は、表面処理された紙が
優秀な性能を示し、全ての場合において１０分後のビローイング最大高さはわず
か２．７５インチ（７．０ｃｍ）であった。

【００７２】この実施例２における次の一組の評価において、アルケニルケテンダイマー表
面サイズ剤の添加率を（上述の最初のグループにおける１．７５ｋｇ／メートル
法トンと比べて）、紙１メートル法トンあたり２．５ｋｇに増した。３つの対照
、対照２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅを、規定の２．５ｋｇ／メートル法トンの添加率でサ
イズプレスにおいて適用されるアルケニルケテンダイマーを使用して実施したが
、無機充填剤を使用した同時の表面処理はしなかった。高速加工性能の評価は、
対照２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅについての反応性サイズ剤で表面処理したアルカリ紙が
一般に不良な結果を与え、対照２Ｃについて１０分後に５．０インチ（１２．７
ｃｍ）の、対照２Ｄについて４．０〜６．０インチ（１０．１〜１５．２ｃｍ）
の、及び対照２Ｅについて６インチ（１５ｃｍ）を超える最大ビローイング高さ
であった。

【００７３】実施例２−４及び２−５において、アルケニルケテンダイマーサイズ剤での２
．５ｋｇ／メートル法トンの率でアルカリ紙の表面処理を行い、そして２つの異
なる添加率でＨＹＤＲＡＦＩＮＥ^(R)９０カオリンクレーをサイズプレスにおいて同時に表面適用することを含めた。実施例２−４においては３．７５ｋｇ／メ
ートル法トンで、充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は１．５：１であり、実
施例２−５においては５ｋｇ／メートル法トンで、充填剤の表面サイズ剤に対す
る重量比は２：１であった。高速加工性能は実施例２−４について一般に満足な
ものであり、１０分後のビローイング最大高さは３．０〜３．２５インチ（７．
６〜８．２ｃｍ）であり、そして実施例２−５においては有意に改善され、ここ
ではカオリンクレーの添加率は３．７５ｋｇ／メートル法トンの代わりに５ｋｇ
／メートル法トンであった。実施例２−５についてのビローイング最大高さは２
．７５インチ（７．０ｃｍ）であり、優秀な高速加工性能を示した。

【００７４】実施例２における次の評価グループにおいて、アルケニルケテンダイマー表面
サイズ剤はさらに３．７５ｋｇ／メートル法トン紙に増された。対照２−Ｆにお
いて、アルケニルケテンダイマーを、無機充填剤の同時表県適用を使用せずに、
３．７５ｋｇ／メートル法トンの添加率で表面適用した。この対照２Ｆについて
の高速加工性能の評価は６インチ（１５ｃｍ）を超えるビローイング最大高さを
与え、これは受容できない紙の走行性を示す。実施例２−６において、アルケニ
ルケテンダイマー表面サイズ剤及びカオリンクレー充填剤をそれぞれ、同一の３
．７５ｋｇ／メートル法トンの率でサイズプレスにおいて表面適用し、充填剤の
表面サイズ剤に対する重量比１：１を与えた。この表面処理したアルカリ紙につ
いての高速加工性能は対照２Ｆのものをわずかに改善し、１０分後のビローイン
グ最大高さは４．５〜６インチ（１１．４〜１５．２ｃｍ）であった。実施例２
〜７において、カオリンクレー充填剤の添加率は、（実施例２−６において使用
した）３．７５ｋｇ／メートル法トンから、５ｋｇ／メートル法トンに増加され
、その結果充填剤の表面サイズ剤に対する重量比はこの実施例２−７においては
１．３：１であった。この実施例２−７について測定した高速加工性能は、不可
解に不満足なものであり、１０分後に最大ビローイング高さ６インチ（１５ｃｍ
）を超えた。

【００７５】実施例２−８において、カオリンクレーの充填率は、実施例２−６及び２−７
と比較して７．５ｋｇ／メートル法トンに増された。従って、この実施例２−８
において充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は２：１であり、そしてカオリン
充填剤の表面サイズ剤に対するこの相対量は優秀な高速加工性能を与えた。この
実施例２−８について測定した１０分後のビローイング最大高さは２．７５イン
チ（７．０ｃｍ）であり、この表面処理したアルカリ性上級紙についての優秀な
紙走行性を示す。

【００７６】実施例２についての最後の評価グループにおいて、アルケニルケテンダイマー
表面サイズ剤のサイズプレスでの添加率を紙１メートル法トンあたり５ｋｇに増
し、そしてＨＹＤＲＡＦＩＮＥ^(R)９０カオリンクレーの２つの異なる添加率を評価した。比較実施例Ｃ２−１において、カオリン充填剤の添加率は３．７５ｋ
ｇ／メートル法トンであり、充填剤：表面サイズ剤の重量比は０．７５：１であ
る。この比較実施例Ｃ２−１について測定した高速加工性能は不満足なものであ
り、１０分後のビローイング最大高さが６インチ（１５ｃｍ）を超えた。実施例
２−９において、カオリン充填剤の添加率は比較実施例Ｃ２−１において使用し
たものの２倍、７．５ｋｇ／メートル法トンであり、充填剤：表面サイズ剤の重
量比は１．５：１である。この実施例２−９について測定した高速加工性能は良
好であり、１０分後のビローイング最大高さが３．０〜３．２５インチ（７．６
〜８．２ｃｍ）であった。

【００７７】表２にまとめた結果は、アルケニルケテンダイマーと共に表面適用されたカオ
リンクレー充填剤の使用は、カオリンクレー充填剤：アルケニルケテンダイマー
表面サイズ剤の重量比が１：１を超えるときに高速加工性能における優秀な結果
を与えることを示す。この実施例における結果は同様に、費用に対して最も効率
の良い、最良の高速加工性能が、無機カオリンレー充填剤：表面サイズ剤の重量
比が約１．５〜３：１であるときに、アルケニルケテンダイマーで表面サイズ処
理されたアルカリ性上級紙について得られることを示す。カオリンクレー充填剤
の表面サイズ剤に対する３：１を超える重量比も優秀な高速加工性能を与えるが
、１．５〜３：１の重量比が類似の優秀な結果を与えるので、経費に対して最も
効率がよいとは思われない。

【００７８】

【表２】

【００７９】実施例３実施例３は、上述のようにつくられ、そして２−オキセタノン反応性サイズ剤
で種々の無機充填剤と組み合わせて表面処理されたアルカリ紙の高速加工性能の
他の評価を説明する。この実施例３において記述される全ての評価結果を下の表
３にまとめた。

【００８０】いくつかの基準となるべき対照実施例を実施した。対照３Ａは、ロジン及びミ
ョウバンを内部サイズ剤として使用し、表面処理をしないで慣用の方法につくっ
た、従来技術の酸性上級紙の評価である。対照３Ａにおける、ＩＢＭ高速プリン
タを使用した、酸性上級紙の高速性能の評価は１０分後に２．５〜２．７５イン
チ（６．４〜７．０ｃｍ）のビローイング最大高さを与え、これは優秀な性能を
示す。第２の基準の対照３Ｂは、紙１メートル法トンあたり０．４７ｋｇの率で
ウエットエンドにおいて添加したアルケニルケテンダイマーである内部サイズ剤
を使用して、西ミシガン大学パイロット抄紙紙によって上述のようにつくった。
内部サイズ処理されたアルカリ性紙を、２−オキセタノン反応性表面サイズ剤ま
たは無機充填剤のいずれかを使用した表面処理をしなかった。このアルカリ性上
級紙の、加工性能についての評価は優秀な結果を与え、対照３Ａにおける酸性上
級紙で得られたものと同じであった。表面サイズ剤を使用しないと、内部サイズ
処理された酸性上級紙及び内部サイズ処理されたアルカリ性上級紙は、優秀な高
速加工性能を与えた。

【００８１】対照３Ｃは、対照３Ｂにおいて使用したものと同じ内部サイズ処理されたアル
カリ性上級紙を使用して実施した第３の対照であるが、反応性２−オキセタノン
サイズ剤で表面サイズ処理することによってこのような表面サイズ剤の使用によ
って生じる、高速加工性能への悪影響を示す。対照３Ｃにおいて使用される、内
部サイズ処理したアルカリ性紙を、紙を内部サイズ処理するために使用した同じ
サイズ剤、すなわちアルケニルケテンダイマー反応性サイズ剤で表面処理し、そ
してそれは１．０ｋｇ／メートル法トンの添加率でサイズプレスにおいて適用さ
れた。同様の方法で、対照３Ｄ及び３Ｅを同様に、同じアルケニルケテンダイマ
ー反応性サイズ剤で、それぞれ１．７５及び２．５ｋｇ／メートル法トンのより
高い添加率で適用して、表面処理した。対照３Ｃ、３Ｄ及び３ＥについてのＩＢ
Ｍ３８００高速レーザープリンタによる高速加工性能の評価は、１０分後に以下
のビローイング最大高さを与えた。２．７５インチ（７．０ｃｍ）、４〜６イン
チ（１０．１〜１５．２ｃｍ）、及び５．０インチ（１２．７インチ）。対照３
Ｃ、３Ｄ及び３Ｅの加工性能評価の結果は、アルケニルケテンダイマー表面サイ
ズ剤の表面に施用される濃度が増す程、高速加工性能が段々に悪くなることを示
す。

【００８２】対照３Ｅにおいて使用した内部サイズ処理したアルカリ性紙を使用していくつ
かの試験を実施したが、ただしアルケニルケテンダイマーと無機充填剤の組合せ
で表面処理した。これは、そのような表面処理されたアルカリ性上級紙について
の高速加工性能における有利な結果を示すためである。これらの試験のそれぞれ
において適用した表面サイズ剤は、対照３Ｅにおいて使用したものと同じであり
、すなわち、２．５ｋｇ／メートル法トンの率で適用されたアルケニルケテンダ
イマーである。ただし、これらの試験の各々は、上述のように無機充填剤がアル
ケニルケテンダイマー表面サイズ処理との組合せてサイズプレスにおいて表面処
理として適用された点において対照３Ｅと異なっていた。

【００８３】比較実施例Ｃ３−１において、無機充填剤はニュージャージー州エジソンのＪ
．Ｍ．ＨｕｂｅｒＣｏｒｐから入手できる、ＨＵＢＥＲＳＯＲＢ^(R)６００珪酸カルシウムであり、これは１．５ｋｇ／メートル法トンの添加率で適用された
。比較実施例Ｃ−１における無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比は０．６
：１であった。ＩＢＭ３８００レーザープリンタ上での高速加工性能は、１０分
後に、６インチ（１５．２ｃｍ）の最大ビローイング高さを与え、不良な紙走行
性を示した。

【００８４】実施例３−１において、同じ無機充填剤、すなわちＨＵＢＥＲＳＯＲＢ^(R)６００珪酸カルシウムを使用したが、この表面処理における充填剤添加率は、比較
実施例Ｃ３−１における１．５ｋｇ／メートル法トンと比べて２．５ｋｇ／メー
トル法トンに増した。実施例３−１における無機充填剤の表面サイズ剤に対する
重量比は１：１であった。高速加工性能は、１０分後に、２．７５〜３．０イン
チ（７．０〜７．６ｃｍ）の最大ビローイング高さを与え、優秀な紙走行性を示
した。

【００８５】実施例３−１において使用した、充填剤：表面サイズ剤の添加率において、珪
酸カルシウム無機充填剤は、アルケニルケテンダイマー表面サイズ剤の存在によ
って生じる紙のビローイング及び走行性の問題を消去した。この実施例３−１に
おいて使用した充填剤添加率及び充填剤：表面サイズ剤の重量比での紙加工性の
良好な効果及び改善は、比較実施例Ｃ３−１に得られた結果と対照的であり、Ｃ
３−１においてはより低いレベルの珪酸カルシウムが紙走行性にほとんどまたは
全く有利な効果を与えない。実施例１における比較実施例Ｃ１−１（実施例３−
１において使用したものと類似の量でＨＵＢＥＲＳＯＲＢ^(R)珪酸カルシウムを使用している）において得られた不良な紙加工性結果は、これらの実施例におい
て使用されるアルケニルケテンダイマーの添加率で表面施用した無機充填剤から
の紙加工性における一貫した改善を確実にするために、１：１の充填剤：表面サ
イズ剤は、１：１を超える重量比に増すべきであることを示す。

【００８６】実施例３−２〜３−４において、無機充填剤はニュージャージー州エジソンの
Ｊ．Ｍ．ＨｕｂｅｒＣｏｒｐから入手できる、カオリンクレーのＨＹＤＲＡＦ
ＩＮＥ^(R)９０ｋａｏｌｉｎであり、これはそれぞれ異なる添加率、２．５、５．０及び１０．０ｋｇ／メートル法トンで適用された。これら３つの実施例にお
いて表面処理剤として同様に施用されたアルケニルケテンダイマーの添加率は２
．５ｋｇ／メートル法トンであったので、実施例３−２〜３−４における無機充
填剤の表面サイズ剤に対する重量比は１：１、２：１及び４：１であった。ＩＢ
Ｍ３８００レーザープリンタ上での高速加工性能は、実施例３−２がまずまずの
加工性性能のみを与えたのに対して、実施例３−３及び３−４についての優秀な
加工性性能を示した。実施例３−２〜３−４についての１０分後のビローイング
最大高さはそれぞれ４インチ（１０．１ｃｍ）、３インチ（７．６ｃｍ）及び２
．５〜３インチ（７．０〜７．６ｃｍ）であった。下の表３にまとめたこれらの
結果は、約１：１を超えるカオリンクレー：表面サイズ剤重量比が、この実施例
３において使用した内部サイズ処理されたアルカリ性紙について２．５ｋｇ／メ
ートル法トンの添加率での表面サイズ剤として施用されたアルケニルケテンダイ
マーのために、優秀な紙加工性能を与えることを示す。

【００８７】

【表３】

【００８８】実施例４実施例４は、前述の実施例において使用したアルケニルケテンダイマーと異な
り、アルキルケテンダイマーである２−オキセタノン反応性サイズ剤で表面処理
した、上述のようにつくった紙の高速加工性能の評価を記述する。アルキルケテ
ンダイマーはＣ₁₆〜Ｃ₁₈飽和脂肪酸（パルミチン及びステアリン酸）に基づき、
これは、１．０ｋｇ／メートル法トンの添加率でアルカリ性上級紙に表面処理剤
として施用された。

【００８９】２つの基準となるべき対照実施例を実施した。対照４Ａは、ロジン及びミョウ
バンを内部サイズ剤として使用し、表面処理をしないで慣用の方法でつくった、
従来技術の酸性上級紙の評価である。この酸性上級紙を使用した対照４Ａは１０
分後に２．５〜２．７５インチ（６．４〜７．０ｃｍ）のビローイング最大高さ
を与え、これはこの従来技術の上級紙についての一般に優秀な紙走行性を示す。

【００９０】第２の基準の対照４Ｂは、紙１メートル法トンあたり０．４７ｋｇの率でウエ
ットエンドにおいて添加したアルケニルケテンダイマー（アルキルケテンダイマ
ーではない）である内部サイズ剤を使用して、西ミシガン大学パイロット抄紙紙
によって上述のようにつくったアルカリ性紙であった。この内部サイズ処理され
たアルカリ性上級紙を、２−オキセタノン反応性表面サイズ剤、すなわち上述の
アルキルケテンダイマーを使用して表面処理にふし、そのようなアルキルケテン
ンダイマー表面サイズ剤の使用で生じる高速加工性能における悪影響を示す。Ｉ
ＢＭ３８００高速レーザープリンタ上での、この表面サイズ処理されたアルカリ
性上級紙の高速加工性能の評価は、１０分後に３．５インチ（８．９ｃｍ）であ
るビローイング最大高さを与え、そしてさらにロングループ誤差をも生じた。

【００９１】実施例４−１を、対照４Ｂにおいて使用した内部サイズ処理アルカリ紙を使用
して実施したが、これは表面処理されたアルカリ性上級紙についての高速加工性
能における有利な結果を示すために、アルキルケテンダイマと無機充填剤との組
合せで表面処理した。無機充填剤は、ニュージャージー州エジソンのＪ．Ｍ．Ｈ
ｕｂｅｒＣｏｒｐから入手できる、カオリンクレーのＨＹＤＲＡＦＩＮＥ^(R) ９０カオリンクレーで１０．０ｋｇ／メートル法トンの添加率で適用された。サ
イズプレスにおけるアルキルケテンダイマーの添加率は１．０ｋｇ／メートル法
トンであったので、充填剤：表面サイズ剤の重量比はこの実施例４−１において
１０：１であった。高速加工性能の評価は、１０分後に２．７５インチ（７．０
ｃｍ）のビローイング最大高さを与え、これは対照４Ａにおける酸性上級紙につ
いて得られたものと類似の優秀な紙走行性を示した。実施例４−１において得ら
れた結果は、１０：１の充填剤：表面サイズ剤の重量比において、ＨＹＤＲＡＦ
ＩＮＥ^(R)９０カオリンクレーの添加がアルキルケテンダイマーによって生じるビローイングを消去した。従って、本発明の方法は飽和脂肪酸の混合物からつく
られるもののようなアルキルケテンダイマーに適用可能である。

【００９２】例示の目的で、対照４Ｃをこの実施例４に含め、アルカリ性上級紙内の内部サ
イズ剤として中等から大量のアルキルケテンダイマーが存在すると、紙の加工性
能が劣化することを示す。このことは、Ｃ₁₆〜Ｃ₁₈飽和脂肪酸（パルミチン及び
ステアリン酸）の混合物からつくられたアルキルケテンダイマーのウエットエン
ドでの１．１ｋｇ／メートル法トンの率での内部添加によって生じる３．２５イ
ンチ（８．２ｃｍ）びビローイング最大高さによって証明される。この内部サイ
ズ処理された紙に、何らの表面サイズ剤及び／または無機充填剤の表面処理も行
わなかった。

【００９３】

【表４】

【００９４】実施例５実施例５は、種々の量のアルケニルケテンダイマー反応性サイズ剤と無機充填
剤としてのベントナイトを組みあわせて使用して表面処理したアルカリ性上級紙
の高速加工性能への影響を評価する。これらは充填剤：表面サイズ剤の種々の添
加率及び重量比で適用された。この実施例５において使用した無機充填剤は、イ
リノイ州アーリントンハイツのＡｍｃｏｌＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できる、ＶＯＬＣＬＡＹ^(R)ＨＰＭ７５ベントナイトクレーであった。実施例５に記述された評価の全ての結果を下の表５にまとめ
る。

【００９５】３つの基準となるべき対照実施例を実施した。対照５Ａは、ロジン及びミョウ
バンを内部サイズ剤として使用し、表面処理をしないで慣用の方法につくった、
従来技術の酸性上級紙の評価である。対照５Ａの酸性上級紙についての、高速加
工性能の評価は１０分後に２．５〜２．７５インチ（６．４〜７．０ｃｍ）のビ
ローイング最大高さを与え、これは優秀な性能を示す。

【００９６】第２の基準の対照５Ｂは、紙１メートル法トンあたり０．４７ｋｇの率でウエ
ットエンドにおいて添加したアルケニルケテンダイマーである内部サイズ剤を使
用してつくったアルカリ性上級紙であり、そしてこのアルカリ性上級紙は、対照
１Ｂとして実施例１において記述したものと本質的に同じであった。

【００９７】この対照５Ｂにおける内部サイズ処理されたアルカリ性紙は、２−オキセタノ
ン反応性表面サイズ剤または無機充填剤のいずれを使用した表面処理にもかけな
かった。この紙のＩＢＭ３８００高速レーザープリンタ上での評価は、１０分後
に２．７５インチ（７．０ｃｍ）のビローイング最大高さを与え、これは対照５
Ａにおける酸性上級紙で得た結果と類似である。表面サイズ剤を使用することな
く、内部サイズ処理した酸性上級紙及び内部サイズ処理したアルカリ性上級紙の
両方は、上記したように優秀な高速加工性能を与えた。

【００９８】第３の対照である対照５Ｃは、対照５Ｂにおいて使用したものと同じ内部サイ
ズ処理されているが反応性２−オキセタノンサイズ剤で表面サイズ処理されてい
るアルカリ性上級紙を使用して実施され、このような表面サイズ剤の使用によっ
て生じる高速加工性能への悪影響を示す。対照５Ｃにおける、内部サイズ処理し
たアルカリ性紙を、実施例１−３で使用した同じアルケニルケテンダイマー反応
性サイズ剤で表面処理し、そしてそれは２．５ｋｇ／メートル法トンの添加率で
サイズプレスにおいて適用された。ＩＢＭ３８００高速レーザープリンタによる
高速加工性能の評価は、１０分後に６インチ（１５ｃｍ）を超えるビローイング
最大高さを与え、これはこの表面サイズ処理されたアルカリ性上級紙についての
受容できない高速加工性能を示した。

【００９９】対照５Ａ、対照５Ｂ及び対照５Ｃの評価、並びにこの実施例５において実施し
た他の実施例の評価を下の表５にまとめた。ＩＢＭ３８００上の対照５Ａ、５Ｂ
の高速加工評価において、紙の走行性は優秀であり、そしてスタッカー誤差も位
置合わせ誤差も起こらなかった。対照的に、アルケニルケテンダイマー表面サイ
ズ剤で表面処理された対照５Ｃは、ＩＢＭ３８００レーザープリンタ上で評価す
るとき、受容できない高速加工性能を示した。なぜなら、最大ビローイング高さ
が６インチ（１５ｃｍ）以上に増加し、そして頻繁なロングループ誤差が起こっ
たからである。

【０１００】比較実施例Ｃ５−１及び実施例５−１及び５−２は、同じ反応性表面サイズ剤
及び添加率を使用して実施したが、紙１メートル法トンあたり、０．２５、０．
５及び１．０ｋｇの３種の異なる添加率でベントナイト充填剤でサイズプレスに
おいて同時表面処理し、従って充填剤の表面サイズ剤に対する重量比はそれぞれ
０．１：１、０．２：１及び０．４：１であった。比較実施例Ｃ５−１について
のＩＢＭ３８００レーザープリンタで測定した高速加工性能は、１０分後のビロ
ーイング最大高さが６インチ（１５ｃｍ）を超え、不満足なものであった。実施
例５−１において、ベントナイト充填剤の添加率は比較実施例Ｃ５−１において
使用したものの２倍であり、紙１メートル法トンあたり０．５ｋｇであり、これ
は０．２：１の充填剤：表面サイズ剤の重量比を与えた。この実施例５−１につ
いて測定した高速加工性能は良好であり、どちらも１０分後のビローイング最大
高さが３．５インチ（８．９ｃｍ）であった。実施例５−２において、ベントナ
イト充填剤の添加率は実施例５−１において使用したものの２倍（比較実施例Ｃ
５−１において使用したものの４倍）であり、紙１メートル法トンあたり１．０
ｋｇであり、これは０．４：１の充填剤：表面サイズ剤の重量比を与えた。この
実施例５−１について測定した高速加工性能は優秀であり、１０分後のビローイ
ング最大高さが２．７５インチ（７．０ｃｍ）であり、表面サイズ剤も表面充填
剤も含まないアルカリ性紙である基準対照Ｃ５Ｂで得られたものと等しい。

【０１０１】この実施例２における次の一組の評価において、アルケニルケテンダイマー表
面サイズ剤の添加率を（上述の最初のグループにおいて２．５ｋｇ／メートル法
トンと比べて）、紙１メートル法トンあたり３．７５ｋｇに増した。比較実施例
Ｃ５−２において、３．７５ｋｇ／メートル法トンの率でサイズプレスにおいて
適用されるアルケニルケテンダイマーによるアルカリ性紙の表面処理は０．２５
ｋｇ／メートル法トンの添加率でのＶＯＬＣＬＡＹ^(R)９０ベントナイトクレーのサイズプレスでの同時表面施用も含んでおり、これは０．０７：１の充填剤：
表面サイズ剤の重量比を与えた。比較実施例Ｃ５−２について高速加工性能の評
価は受容できないものであり、１０分後に６インチ（１５ｃｍ）を超える最大ビ
ローイング高さであった。

【０１０２】実施例５−３及び５−４において、アルケニルケテンダイマーサイズ剤での３
．７５ｋｇ／メートル法トンの率でアルカリ性紙の表面処理を行い（比較実施例
Ｃ５−２のように）が、２種の添加率でのＶＯＬＣＬＡＹ^(R)９０ベントナイトクレーのサイズプレスでの同時表面施用も含んでおり、実施例５−３における０
．５ｋｇ／メートル法トンの添加率は０．１３：１の充填剤：表面サイズ剤重量
比を与え、実施例５−４における１．０ｋｇ／メートル法トンの添加率は０．２
７：１の充填剤：表面サイズ剤重量比を与えた。高速加工性能は実施例５−３に
ついて一般に満足なものであり、１０分後のビローイング最大高さは３．７５イ
ンチ（９．５ｃｍ）であり、そして実施例５−４においてはさらに改善され、こ
こではカオリンクレーの添加率は０．５ｋｇ／メートル法トンの代わりに１．０
ｋｇ／メートル法トンであった。実施例５−４についてのビローイング最大高さ
は３．０インチ（７．６ｃｍ）であり、良好な高速加工性能を示した。

【０１０３】この実施例５における最終組の評価において、アルケニルケテンダイマー表面
サイズ剤は（上述の前の組における３．７５／メートル法トンと比較して）、紙
１メートル法トンあたり５．０ｋｇに増された。比較実施例Ｃ５−３〜５−４に
おいて、アルケニルケテンダイマー表面サイズ剤の５．０ｋｇ／メートル法トン
の率でのアルカリ性紙の表面処理は、２種の添加率でのＶＯＬＣＬＡＹ^(R)９０ベントナイトクレーのサイズプレスでの同時表面施用も含んでおり、比較実施例
Ｃ５−３における０．２５ｋｇ／メートル法トンの添加率は０．０５：１の充填
剤：表面サイズ剤重量比を与え、実施例Ｃ５−４における０．５ｋｇ／メートル
法トンの添加率は０．１：１の充填剤：表面サイズ剤重量比を与えた。高速加工
性能は比較実施例Ｃ５−３及びＣ５−４について受容できないものであり、１０
分後のビローイング最大高さはこれらの両方について６インチ（１５ｃｍ）を超
えた。

【０１０４】実施例５−５及び５−６において、アルケニルケテンダイマーサイズ剤での５
．０ｋｇ／メートル法トンの率でアルカリ性紙の表面処理を行い（比較実施例Ｃ
５−３及びＣ５−４のように）が、２種のより高い添加率でのＶＯＬＣＬＡＹ^(R ⁾ ９０ベントナイトクレーのサイズプレスでの同時表面施用も含んでおり、実施例５−５における１．０ｋｇ／メートル法トンの添加率は０．２：１の充填剤：
表面サイズ剤重量比を与え、実施例５−６における１．５ｋｇ／メートル法トン
の添加率は０．３：１の充填剤：表面サイズ剤重量比を与えた。高速加工性能は
実施例５−５について一般に満足なものであり、１０分後のビローイング最大高
さは３．５インチ（８．９ｃｍ）であり、そして実施例５−６においては有意に
改善され、ここではカオリンクレーの添加率は１．０ｋｇ／メートル法トンの代
わりに１．５ｋｇ／メートル法トンであった。実施例５−６についてのビローイ
ング最大高さは２．７５インチ（７．０ｃｍ）であり、良好な高速加工性能を示
し、これは表面サイズ剤も表面充填剤も含まないアルカリ性紙である基準対照５
Ｂで得られたものと等しい。

【０１０５】下の表５にまとめた、実施例５についての結果は、表面的に施用されたベント
ナイト充填剤をアルケニルケテンダイマー反応性表面サイズ剤と共に使用すると
、ベントナイトクレー充填剤：アルケニルケテンダイマー表面サイズ剤の重量比
が０．１：１を超えるときに高速加工性能に満足な結果を与えることを示す。同
様に、この実施例の結果は、ベントナイトクレー充填剤：アルケニルケテンダイ
マー表面サイズ剤の重量比が約０．２：１〜約０．４：１であるときに、アルケ
ニルケテンダイマーによってサイズ処理されたアルカリ性上級紙について最適な
、経費効率の高速加工性能が得られることを示す。０．４：１を超えるベントナ
イトクレー充填剤：アルケニルケテンダイマー表面サイズ剤の重量比も優秀な高
速加工性能を与えるであろうが、約０．２：１〜約０．４：１の好ましい範囲が
良好な結果を与えるので、これは経費に対して最も効率がよいとは思えない。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】以上の特定の態様は本発明の例示である。本発明は、その精神または本質的な
属性から逸脱することなく他の特定の形態において具体化し得、従って前述の説
明ではなく、本発明の範囲を示す特許請求の範囲が参照される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ガスト，ジョン・シーアメリカ合衆国デラウェア州19707，ホッケシン，チャーター・オウクス，キンクズ・グラント・ロード 10 Ｆターム(参考） 4L055 AA02 AA03 AC06 AG05 AG07 AG12 AG18 AG19 AG27 AG34 AG40 AG41 AG48 AH01 AH02 AH09 AH12 AH13 AH37 AJ04 BE07 BE08 EA08 EA16 EA20 EA32 FA15 FA30 GA08 GA11 GA34 GA50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応性サイズ剤及び無機充填剤によって、高速で精密な加工
またはリプログラフィー操作で使用される紙の表面をサイズ処理することを含む
、高速で精密な紙加工またはリプログラフィー操作を改善する方法であって、無
機充填剤を、紙の走行性を改善するのに有効な量で、無機充填剤の表面サイズ剤
に対する重量比が約０．１：１〜約１０：１で適用される、前記の方法。
【請求項２】反応性サイズ剤が２−オキセタノンサイズ剤である、請求項
１に記載の方法。
【請求項３】２−オキセタノンサイズ剤がケテンダイマーである請求項２
に記載の方法。
【請求項４】２−オキセタノンサイズ剤がケテンマルチマーである、請求
項２に記載の方法。
【請求項５】２−オキセタノンサイズ剤がアルキルケテンダイマー、アル
キルケテンマルチマー、アルケニルケテンダイマー及びアルケニルケテンマルチ
マーよりなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】２−オキセタノンサイズ剤が３５℃で液体である、請求項２
〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】２−オキセタノンサイズ剤が２０℃で液体である、請求項６
に記載の方法。
【請求項８】無機充填剤が、カオリン、二酸化チタン、二酸化珪素、ベン
トナイト及び珪酸カルシウムよりなる群から選択される、請求項１〜７のいずれ
かに記載の方法。
【請求項９】無機充填剤がカオリンである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】無機充填剤が二酸化チタンである、請求項８に記載の方法
。
【請求項１１】無機充填剤が二酸化珪素である、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】無機充填剤がベントナイトである、請求項８に記載の方法
。
【請求項１３】無機充填剤が珪酸カルシウムである、請求項８に記載の方
法。
【請求項１４】無機充填剤が約１０μｍ未満の平均粒子サイズを有する、
請求項１〜１３に記載の方法。
【請求項１５】無機充填剤が約５μｍ未満の平均粒子サイズを有する、請
求項１４に記載の方法。
【請求項１６】無機充填剤が約２μｍ未満の平均粒子サイズを有する、請
求項１４に記載の方法。
【請求項１７】無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比が約０．２：１
〜約５：１である、請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】紙が、紙１メートル法トンあたり約０．０２〜約５ｋｇの
添加率で、反応性サイズ剤で表面処理される、請求項１〜１７のいずれかに記載
の方法。
【請求項１９】無機充填剤が、水溶性無機塩と組み合わせて使用される、
請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】水溶性無機塩がハロゲン化カルシウム、ハロゲン化マグネ
シウム及びハロゲン化ナトリウムよりなる群から選択される、請求項１８に記載
の方法。
【請求項２１】紙が約３０〜約２００ｇ／ｍ²の坪量を有する、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】紙が約４０〜約１００ｇ／ｍ²の坪量を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】紙がアルカリ性上級紙である、請求項１〜２２のいずれか
に記載の方法。
【請求項２４】紙が、フォームボンド、カットサイズ紙、コピー紙、封筒
紙及び加算機テープよりなる群から選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】方法が、紙をフォームボンド、カットサイズ紙、封筒及び
加算機テープに加工することを含む、請求項１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】反応性サイズ剤及び無機充填剤によって、高速で精密な加
工またはリプログラフィー操作で使用される紙の表面をサイズ処理することを含
む、高速で精密な紙加工またはリプログラフィー操作を改善する方法であって、
該サイズ剤が３５℃で液体である２−オキセタノンであり、無機充填剤が、カオ
リン、二酸化チタン、二酸化珪素、ベントナイト及び珪酸カルシウムよりなる群
から選択され、そして無機充填剤が紙の走行性を改善するのに有効な量で、無機
充填剤の表面サイズ剤に対する重量比が約０．１：１〜約１０：１で適用される
、前記の方法。
【請求項２７】（ａ）２−オキセタノンサイズ剤で紙を表面サイズ処理す
ること、及び（ｂ）無機充填剤を適用すること、ここで無機充填剤の表面サイズ剤に対する比
が約０．１：１〜約１０：１であるを含む、上級紙を調製する方法。
【請求項２８】表面サイズ処理が、３５℃で液体である２−オキセタノン
及び少なくとも１種の他のサイズ剤を用いて実施される、請求項１〜２７のいず
れかに記載の方法。
【請求項２９】他のサイズ剤が直鎖アルキル基を有するアルキルケテンダ
イマーまたはアルケニル無水コハク酸である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】３５℃で液体の２−オキセタノン反応性サイズ剤及び無機
充填剤を含む、アルカリ性上級紙の表面サイズ剤として有用なサイズ組成物であ
って、無機充填剤の表面サイズ剤に対する重量比が約０．１：１〜約１０：１で
ある、前記サイズ組成物。
【請求項３１】無機材料が、カオリン、二酸化チタン、二酸化珪素、ベン
トナイト及び珪酸カルシウムよりなる群から選択される、請求項３０に記載の組
成物。
【請求項３２】無機充填剤の反応性サイズ剤に対する重量比が約０．２：
１〜約５：１である、請求項３０または３１に記載の組成物。
【請求項３３】請求項１〜２９のいずれかに記載の上級紙、または請求項
３０〜３２に記載のいずれかのサイズ剤。