JP2003049399A - 自己定着性澱粉からなる印刷用紙製造用内添用紙力増強剤および印刷用紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルプ繊維との高い定着性を有し、印刷用紙
に対し、高い表面強度の向上効果およびベッセルピック
抑制効果を示す内添用自己定着性澱粉を提供する。 【解決手段】 ５０℃、６０rpmにおいて５０mPa・ｓのB
型粘度を与える澱粉糊液の固形分濃度が７〜２５重量％
である低粘度アニオン澱粉粒子の表面に、濃度０.２重
量％の水溶液の２０℃、６０rpmにおけるＢ型粘度が３
０mPa・ｓ以上である高分子量カチオンポリマーが、澱粉
固形分当り固形分として４００〜７,０００ppm吸着され
た自己定着性澱粉からなる、抄造時に紙料中に内添して
使用される印刷用紙製造用内添用紙力増強剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自己定着性澱粉か
らなる印刷用紙製造用内添用紙力増強剤に関し、さらに
詳しくは、低粘度アニオン澱粉の粒子表面に高分子量カ
チオンポリマーが吸着された自己定着性澱粉からなり、
抄造時に紙料中に内添して使用される印刷用紙製造用紙
力増強剤に関する。

【０００２】さらに、本発明は、紙の抄造時に、そのよ
うな自己定着性澱粉からなる紙力増強剤を紙料中に含有
せしめることを特徴とする印刷用紙の製造方法に関す
る。本発明の自己定着性澱粉からなる印刷用紙製造用内
添用紙力増強剤は、表面強度が向上し、かつベッセルピ
ックが抑制された印刷用紙を製造するための紙料紙力増
強剤として有用である。

【０００３】

【従来の技術】表面に印刷を施して使用される印刷用紙
は、近年印刷のカラー化、高速化およびオフセット化が
進展し、従来にも増して高い表面強度が要求されるよう
になってきた。また、広葉樹パルプの原料として粗大な
ベッセル（導管）を有するユーカリ材の使用比率の増大
や、ベッセルを含む短繊維の多い古紙パルプの配合率の
増大に伴い、印刷時に白抜けのトラブルを起こすベッセ
ルピックが大きな問題として浮上してきた。

【０００４】紙の表面強度を向上せしめ、かつベッセル
ピックを抑制する方法としては、次の三つの方法が考え
られる。すなわち、 表面サイズ法 抄造された紙の表面に澱粉その他の親水性高分子の糊液
を塗布する方法である。特に、澱粉の糊液を塗布する方
法は、紙の表面強度向上方法として、最も一般的に採ら
れている。この方法では、塗布された澱粉の歩留が１０
０％と非常に高く紙に高い表面強度を付与できる反面、
澱粉を糊化する必要があること、サイズプレスなどの塗
布装置が必要なことなどの難点を有する。親水性高分子
として、ポリアクリルアミド（以下、PAMということが
ある）、ポリビニルアルコール（以下、PVAということ
がある）などの水性液を表面塗布することも可能である
が、コスト面の不利が否めない。

【０００５】澱粉の糊液を塗布することによって、ベッ
セルピックを抑制できることも知られている。しかしな
がら、澱粉糊液は表面のみに塗布されることから、表面
のベッセルと内部のパルプとの接着力は増強され難い。
表面サイズのみで十分な効果を得るには塗布量を増やす
必要があるが、塗布量が増えるとインキセット性などの
印刷適性やネッパリなどの問題が生じやすくなるため好
ましくない。最近、新聞用紙に対し、燐酸エステル化澱
粉を塗布する方法（特開2001-81691）が提案されている
が、これでも十分なベッセルピック抑制効果が達成され
るとは言い難い。

【０００６】スプレー法 抄造された紙の表面に澱粉スラリー、澱粉糊液、親水性
ポリマーの水溶液などをスプレーし、紙の表面強度を高
める方法である。この方法によれば、これらの添加剤を
比較的多量に紙に付与することができ、結果として高い
表面強度を有する紙が得られるが、スプレーを間断なく
行うためにスプレーノズルの保守管理を厳密に行う必要
があること、スプレー装置の設置が必要なこと、スプレ
ーされた添加剤の霧滴が抄紙機を汚しやすいこと、スプ
レーされた霧滴の衝撃により紙の表面が荒れやすいこと
などの問題がある。

【０００７】内添法 紙の抄造時に澱粉その他の親水性高分子などの紙力増強
剤の水溶液を紙料中に添加する方法である。塗布装置や
スプレー装置が不要であることから、比較的簡便な方法
である。しかしながら、従来の内添法により表面強度の
向上ならびにベッセルピックの抑制を達成するには、こ
れらの紙力増強剤を多量に添加することが必要となる。
特に、澱粉の多量添加は濾水性を悪化させるため、操業
面からみてあまり好ましいことではない。一方、ポリア
クリルアミドは、多量添加しても比較的濾水性を悪化さ
せないという利点があるものの、澱粉に比べ製造コスト
が高いという問題がある。

【０００８】澱粉を高い添加率で紙料に内添する技術と
しては、未糊化の澱粉スラリーを内添する方法が知られ
ている。出願人は、アニオン性の澱粉粒子の表面に高分
子量カチオンポリマーを吸着させた自己定着性澱粉を内
添する方法を提案した（特開2000-226401号）。また、
澱粉粒子、カチオンポリマー系凝集剤、およびベントナ
イトのようなアニオン性無機コロイドを含有している、
凝析した澱粉スラリーを内添する方法も提案されている
（WO98/22653）。これらの方法では、紙料の濾水性を悪
化させることなく澱粉の多量添加が可能となり、結果と
して高い強度の紙が得られる。しかしながら、表面強度
の向上およびベッセルピックの抑制については十分な効
果があるとは言い難い。さらに、後者の方法において
は、高価な歩留向上システムを使用する必要があり、ま
た、澱粉の凝析スラリーを得るのに手間がかかるなどの
問題点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
み、本発明の目的は、多量に添加しても高い歩留を示す
と共に、紙に特別な表面加工を施すことなく、表面強度
が向上し、かつベッセルピックが抑制された印刷用紙を
製造するための、内添用紙力増強剤を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】澱粉を内添することによ
り印刷用紙の表面強度を向上し、かつベッセルピックを
抑制するため、鋭意研究した結果、本発明者らは、アニ
オン澱粉の水性スラリーに高分子量カチオンポリマーを
添加して、アニオン澱粉の粒子表面に該カチオンポリマ
ーを吸着させて得られる自己定着性澱粉において、原資
アニオン澱粉として特定の低粘度を有するものを用いる
ことにより、印刷用紙の表面強度向上効果およびベッセ
ルピック抑制効果を奏する自己定着性澱粉が得られるこ
とを見出した。

【００１１】かくして、本発明によれば、５０℃、６０
rpmにおいて５０mPa・ｓのB型粘度を与える澱粉糊液の固
形分濃度が７〜２５重量％である低粘度アニオン澱粉粒
子の表面に、濃度０.２重量％の水溶液の２０℃、６０r
pmにおけるB型粘度が３０mPa・ｓ以上である高分子量カ
チオンポリマーが、澱粉固形分当り固形分として４００
〜７,０００ppm吸着されてなる自己定着性澱粉からなる
ことを特徴とする、抄造時に紙料中に内添して使用され
る印刷用紙製造用紙力増強剤が提供される。さらに、本
発明によれば、紙の抄造時に、上記の自己定着性澱粉を
水性スラリーの状態で紙料中に含有せしめることを特徴
とする印刷用紙の製造方法が提供される。

【００１２】

【作用】本発明の自己定着性澱粉からなる紙力増強剤
が、抄造に際し紙料に内添することによって印刷用紙の
表面強度の向上およびベッセルピックの抑制を達成する
機構は以下のとおりと考えられる。従来の自己定着性澱
粉では、アニオン澱粉の粒子表面に吸着されたカチオン
ポリマーがカチオン相互の反発作用により澱粉粒子の表
面から放射状に分布し、より多くのパルプ繊維上のアニ
オンと結合する。すなわち、全体として面接着的に強固
な結合を形成し、パルプ繊維から澱粉粒子を引き離そう
とする水力学的作用に対抗し得ることとなり、結果的に
高い澱粉歩留が得られる（前述の特開2000-226401号
［００１５］）。しかしながら、従来の自己定着性澱粉
は引張強度、破裂強度、内部強度などの一般紙力を向上
させる紙力増強剤としての効果が期待されるため、澱粉
の粘度が比較的高く、紙の乾燥工程において糊化した
後、澱粉の定着場所に留まることとなる。従って、従来
の自己定着性澱粉は、印刷用紙の抄造時内添剤として用
いたときに表面強度の向上およびベッセルピックの抑制
という効果を奏するものではない。

【００１３】上記とは対照的に、本発明の自己定着性澱
粉は、原資澱粉であるアニオン澱粉として適度に低粘度
化されたものを使用して製造されたものであるので、紙
中に定着した澱粉が乾燥工程の初期において糊化された
後、水分の移動と共に紙の表面またはその近傍に移動
し、表面付近に存在するパルプ繊維またはベッセルを互
いに接着する結果、印刷用紙の表面強度の向上およびベ
ッセルピックの抑制という効果を奏するものと考えられ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に使用されるアニオン澱粉
は、その粒子表面にアニオンを有する澱粉であって、ア
ニオン化度は０.０１meq/g以上であることが好ましい。
アニオン化度が低すぎるとカチオンポリマーの吸着が不
十分となり、十分な表面強度の向上およびベッセルピッ
クの抑制を達成し難くなる。本発明に使用されるアニオ
ン澱粉は、５０℃、６０rpmにおけるＢ型粘度５０mPa・
ｓを与えるその糊液の固形分濃度が７〜２５重量％の低
粘度アニオン澱粉である。このアニオン澱粉糊液の固形
分濃度は、該アニオン澱粉の水性スラリーを９５℃で３
０分間加熱糊化した後、５０℃に冷却した糊液につい
て、６０rpmにおけるＢ型粘度が５０mPa・ｓとなるとき
の固形分濃度を測定することにより求められる。

【００１５】５０℃、６０rpmにおけるB型粘度５０mPa・
ｓを与えるアニオン澱粉糊液の固形分濃度が７重量％未
満であるときは、紙料の濾水性を悪化させることなく、
高い強度の紙が得られるものの、表面強度の向上および
ベッセルピックの抑制については十分な効果を奏するこ
とができない。逆に、５０℃、６０rpmにおけるＢ型粘
度５０mPa・ｓを与えるその糊液の固形分濃度が２５重量
％を超えるときは、紙層内から表面への移動が良く行わ
れることから高い表面強度を得易いと考えられるが、澱
粉の著しい低粘度化は、澱粉自身の強度低下を招くため
期待される表面強度向上効果が実際には得難く、また紙
の表面に多量の澱粉が移動すると抄紙機を汚す原因とな
り、好ましくない。

【００１６】本発明に使用されるアニオン澱粉の具体例
としては、従来より知られている次亜塩素酸ナトリウム
などの次亜塩素酸塩で処理された酸化澱粉、無水こはく
酸や無水マレイン酸などの二塩基酸無水物を反応させた
澱粉二塩基酸ハーフエステル、および燐酸／尿素（併
用）、燐酸ナトリウム、トリポリ燐酸ナトリウムなどの
燐酸および／または燐酸塩で処理した澱粉燐酸エステル
が挙げられる。これらの中でも、酸化澱粉や澱粉燐酸エ
ステルは、アニオン導入と低粘度化がほぼ同時に達成で
きるので経済的に有利である。

【００１７】アニオン化と同時に、所望程度に低粘度化
された場合は、得られたアニオン澱粉をそのままカチオ
ンポリマー処理に供することができるが、所望程度に低
粘度化されていない場合は、アニオン化の後、低粘度化
処理が施される。低粘度化の方法としては、酸加水分
解、酸化分解、酵素分解など公知の低粘度化方法を採用
することができる。本発明で使用されるアニオン澱粉の
調製に用いられる原料澱粉の具体例としては、コーンス
ターチ、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、小麦澱
粉、ワキシーコーンスターチ、ハイアミロースコーンス
ターチなどが挙げられ、市販のいずれの澱粉も使用でき
る。

【００１８】低粘度アニオン澱粉粒子の表面に吸着せし
める高分子量カチオンポリマーは、アニオン澱粉粒子の
表面に吸着可能なものであれば格別限定されないが、カ
チオン化度０.２meq/g以上のものが好ましく用いられ
る。高分子量カチオンポリマーの具体例としては、カチ
オン変性ポリアクリルアミド（PAM）、ポリエチレンイ
ミン、カチオン変性ポリ（メタ）アクリレート、ポリジ
アリルジメチルアンモニウムクロライド、キトサンなど
が挙げられる。これらの中でも、経済性からみて、カチ
オン変性ポリアクリルアミド系のもの、例えば、ジエチ
ルアミノエチルメタクリレート、ジアリルジメチルアン
モニウムクロライド、ジアリルジエチルアンモニウムク
ロライド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニムメチルサルフェート、メタクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリルアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどのカ
チオン性モノマーを共重合体せしめた共重合PAM、マン
ニッヒ変性PAM、ホフマン分解PAM、などが好適である。
また、カチオンに加えて、ノニオン、アニオン（ネット
カチオン化度が０.２meq/gを下回らない範囲で）の置換
基を有していても良い。

【００１９】カチオンポリマーの分子量は、概して高い
ほど良い。しかし、非常に高い分子量を持つポリマーの
分子量を正確に測ることは困難であり、また、測定方法
による誤差も大きいため、本発明では、水溶液粘度を指
標として規定した。すなわち、本発明では、カチオンポ
リマーを蒸留水で希釈または溶解して０.２重量％濃度
の水溶液としたものの２０℃、６０rpmにおけるＢ型粘
度が３０mPa・ｓ以上であるものを用いる。カチオンポリ
マーのＢ型粘度が３０mPa・ｓ未満であると、澱粉の歩留
向上、すなわち表面強度向上が満足には得られない。

【００２０】アニオン澱粉にカチオンポリマーを吸着さ
せて本発明の自己定着性澱粉を得る方法としては、アニ
オン澱粉を水に懸濁した水性スラリーとカチオンポリマ
ーの水溶液を接触させ、カチオンポリマーをアニオン澱
粉に吸着させるに足る十分な時間保持する方法が採られ
る。その具体的手法は格別限定されない。最も簡便な方
法は、アニオン澱粉の水性スラリーにカチオンポリマー
水溶液または粉末状カチオンポリマーを添加し、暫く攪
拌を続ける方法である。

【００２１】低粘度アニオン澱粉粒子表面への高分子量
カチオンポリマーの吸着量は、澱粉固形分当り固形分で
４００〜７,０００ppmの範囲、好ましくは２,０００〜
５,０００ppmの範囲である。この範囲のカチオンポリマ
ーを吸着せしめるには、アニオン澱粉の水性スラリー
に、所望吸着量またはそれよりやや多量のカチオンポリ
マーの水溶液を添加すればよい。高分子量カチオンポリ
マーの吸着量が４００ppm未満では、澱粉の歩留向上、
すなわち表面強度増強およびベッセルピックの抑制効果
が十分でなく、逆に、吸着量が７,０００ppmを超える
と、アニオン澱粉の凝集が強すぎて、紙層内での定着が
不均一となる、紙の地合いが悪くなる、経済性に見合っ
た効果が得られないなどの不都合が生ずる。

【００２２】本発明の自己定着性澱粉を用いて印刷用紙
を抄造するには、紙の抄造時に、該自己定着性澱粉を水
性スラリーの状態で紙料中に含有せしめる。すなわち、
自己定着性澱粉の水性スラリーを抄紙工程において紙料
中に添加する。その添加場所は、特に限定されないが、
ミキシングチェストからファンポンプの手前までの紙料
との攪拌が十分に期待される場所が適している。

【００２３】また、アニオン澱粉の水性スラリーを連続
的に紙料に添加し、この添加ラインに連続的にカチオン
ポリマーの水溶液を添加する方法も採用することができ
るが、この場合カチオンポリマーの均一な吸着を促進す
るため、スタティックミキサーなどのインラインミキサ
ーを設けることが好ましい。さらに、利便性を高めるこ
とを目的として、アニオン澱粉の粉体に必要量の固形状
カチオンポリマーを予め配合し、オンサイトで自己定着
性澱粉が得られるように設計した澱粉製品として、製紙
会社に供給することもできる。

【００２４】本発明の自己定着性澱粉を使用するに当た
り、必要に応じてカチオン澱粉やPAMなどの他の紙力増
強剤、填料、サイズ剤、歩留向上剤、アニオン性無機コ
ロイドなどを併用することは何ら差し支えないが、本発
明の自己定着性澱粉との相容性を考慮して添加場所など
を選定する必要が生じることがある。なお、本発明の自
己定着性澱粉を内添し、抄造した紙の表面に澱粉の糊液
などを表面サイズして表面強度をさらに高めることも可
能である。

【００２５】

【実施例】以下、実施例について本発明を具体的に説明
する。無論、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。実施例、比較例および抄造例において、%は重
量基準である。

【００２６】実施例１（自己定着性澱粉No.１〜８の調
製） （イ）対澱粉１２.４％の尿素、３.３％の正燐酸を少量
の水に溶解した溶液、（ロ）対澱粉９.５％の尿素、２.
５％の正燐酸および１.４％のH2SO4を少量の水に溶解し
た溶液、(ハ）対澱粉９.５％の尿素、２.５％の正燐酸
および０.８％のH2SO4を少量の水に溶解した溶液、
（ニ）対澱粉１２.４％の尿素、３.３％の正燐酸および
０.３％のH2SO4を少量の水に溶解した溶液をそれぞれ調
製した。コーンスターチにパドルミキサーを用いて攪拌
しながらこれらの溶液をそれぞれ添加し、十分に混合し
た。次いでフラッシュドライヤーを用いて熱風温度１５
０℃で乾燥させ、水分を約４％に調節した。それぞれの
薬液を含浸、乾燥させたコーンスターチを、ジャケット
の温度を１４０℃に調節した間接加熱型反応器でそれぞ
れ４０分間加熱して尿素燐酸化反応を施し、４種の燐酸
エステル化澱粉A、B、C、Dを得た。得られた燐酸エステ
ル化澱粉の物性を表１に示す。

【００２７】上記燐酸エステル化澱粉の各々を水に懸濁
してアニオン澱粉の水性スラリーとした。次いで、高分
子量カチオンポリマーとして、（イ）予め希薄水溶液に
したポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド（p-
DADMAC）（濃度０.２％の水溶液の、２０℃、６０rpmに
おけるＢ型粘度〔以下、単に「水溶液粘度」と略称す
る〕７５mPa・ｓ、カチオン化度０.９meq/g）、または
（ロ）共重合カチオン変性ポリアクリルアミド（PAM）
（水溶液粘度１５２mPa・ｓ、カチオン化度０.８meq/g）
を上記アニオン澱粉のスラリーに対し、対澱粉固形分当
たり固形分で２,５００ppm添加し、１５分間攪拌して表
２記載の自己定着性澱粉No.１〜８を得た。

【００２８】実施例２（自己定着性澱粉No.９〜１２の
調製） コーンスターチの３５％スラリーを調製し、これを恒温
槽にて４０℃に加温した後、NaOCl/NaOHの混合液を有効
塩素量として対澱粉３.７％または３.０％添加し、９０
分間攪拌することで酸化反応を施した。反応液に、NaHS
O3を添加することで酸化反応を停止し、HClにてpHを約5
に調節した。次いで、濾過、水洗を行った後、４０℃の
温風乾燥機にて乾燥させ、２種類の酸化澱粉A、Bを得
た。得られた酸化澱粉の物性を表１に示す。上記酸化澱
粉の各々を水に懸濁してアニオン澱粉の水性スラリーと
し、次いで、予め希薄水溶液にした実施例１記載の高分
子量カチオンポリマー（p-DADMACまたは共重合カチオン
PAM）をアニオン澱粉に対し、対澱粉固形分当たり固形
分で２,５００ppm添加し、１５分間攪拌して表２記載の
自己定着性澱粉No.９〜１２を得た。

【００２９】比較例１（対照自己定着性澱粉No.１３、１
４の調製） コーンスターチに燐酸ナトリウムと尿素を反応させて得
られた市販燐酸エステル化澱粉（商品名：スプレット#2
00、日本食品化工（株）製；特開2000−226401実施例１
の使用品と同じ、物性は表１に記載）を水に懸濁してア
ニオン澱粉の水性スラリーとした。次いで、予め希薄水
溶液にした実施例１記載の高分子量カチオンポリマー
（p-DADMACまたは共重合カチオンPAM）をアニオン澱粉
に対し、対澱粉固形分当たり固形分で２,５００ppm添加
し、１５分間攪拌して表２記載の対照自己定着性澱粉N
o.１３、１４を得た。

【００３０】比較例２（対照自己定着性澱粉No.１５、１
６の調製） コーンスターチの３５％スラリーを調製し、これを恒温
槽にて４０℃に加温した後、NaOCl/NaOHの混合液を有効
塩素量として対澱粉４.７％添加し、９０分間攪拌する
ことで酸化反応を施した。反応液に、NaHSO3を添加する
ことで酸化反応を停止し、HClにてpHを約5に調節した。
次いで、濾過、水洗を行った後、４０℃の温風乾燥機に
て乾燥させ、低粘度の酸化澱粉Cを得た。得られた酸化
澱粉の物性を表１に示す。

【００３１】上記澱粉を水に懸濁してアニオン澱粉の水
性スラリーとし、次いで、予め希薄水溶液にした実施例
1記載の高分子量カチオンポリマー（p-DADMACまたは共
重合カチオンPAM）をアニオン澱粉に対し、対澱粉固形
分当たり固形分で2500ppm添加し、15分間攪拌して表2記
載の対照自己定着性澱粉No.15、16を得た。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】抄造例１ 離解、洗浄されたパルプ（LBKP）を２％濃度に調整し、
攪拌しながら硫酸バンドを対パルプ固形分当たり有姿で
２％添加した。次いで、１分後に表２記載の自己定着性
澱粉または対照自己定着性澱粉を５％濃度の水性スラリ
ーとして対パルプ固形分当たり固形分で５％添加した。
１分間攪拌した後、希釈水を加えてパルプ濃度１％の紙
料を調製した（pH約６.５）。さらに３０秒間攪拌を続
けた後、実験用角型シートマシン（２５０mm×２５０m
m、熊谷理機工業（株）製）を用い、紙料濃度０.０５％
にて坪量６０g/m²を目標として手抄きシートを作製し
た。次いでろ紙で脱水した後、表面温度１３０℃の回転
乾燥機で２分間乾燥し、手抄き紙を得た。これを、２３
℃、関係湿度50%の恒温恒湿室にて調湿した後キャレン
ダ処理を行い、下記の方法により表面強度を、またαア
ミラーゼ分解・抽出法により澱粉量（澱粉歩留を算出）
の測定を行った。結果を表３に示す。 （表面強度）：短冊状にカットした試料を台紙上に貼り
つけたものを１０組作製し、これをRI試験機（RI-１
型、明製作所（株）製）によりDryまたはWetの状態で印
刷を行った後、各試料の紙剥けの状態を５段階評価し
た。点数が高いほど表面強度が高いことを示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】表３にみられるとおり、本発明によらない
対照自己定着性澱粉はいずれも低い表面強度を示したの
に対し、本発明による自己定着性澱粉は、いずれも高い
表面強度を示した。すなわち、低粘度に調節した原資ア
ニオン澱粉を用いて調製した本発明の自己定着性澱粉
は、表面強度の向上効果が著しく高く、印刷用紙の製造
に好適なことがわかる。

【００３７】抄造例２ 離解、洗浄されたパルプ（LBKP）を２％濃度に調整し、
攪拌しながら硫酸バンドを対パルプ固形分当たり有姿で
5%添加した。次いで、１分後に表１記載の自己定着性澱
粉No.２およびNo.９を５％濃度の水性スラリーとして対
パルプ固形分当たり固形分で１、２、４、８％添加した。
対照として自己定着性澱粉の替わりに従来内添用紙力剤
として使用されている市販両性PAM（ネットカチオン化
度０.１２meq/g）を対パルプ固形分当たり固形分で０.
５、１、２％添加した。同様に、対照として内添用紙力剤
であるカチオン澱粉（商品名：ネオタック30T、日本食
品化工（株）製；カチオン化度０.２０meq/g）を糊化し
て添加した。次いで、１分間攪拌した後、カオリンクレ
ーを対パルプ固形分当たり固形分で３０％添加した。次
いで、１分間攪拌した後、希釈水を加えてパルプ濃度１
％の紙料を調製した（pH約４.８）。さらに３０秒間攪
拌を続けた後、実験用角型シートマシン（２５０mm×２
５０mm、熊谷理機工業（株）製）を用い、紙料濃度０.
０５％にて坪量６４g/m²を目標として手抄きシートを作
製した。次いで、ろ紙で脱水した後、表面温度１３０℃
の回転乾燥機で２分間乾燥し、手抄き紙を得た。これを
２３℃、関係湿度５０％の恒温恒湿室にて調湿した後キ
ャレンダ処理を行い、抄造例１と同様の手法により表面
強度および澱粉量（澱粉歩留を算出）の測定を、またJI
SP 8113により裂断長を、JIS P 8112により比破裂強さ
を測定した。結果を表４に示す。

【００３８】

【表４】

【００３９】表４にみられるとおり、従来の内添用紙力
剤である両性PAMやカチオン澱粉糊液を使用したものに
比べ、本発明による自己定着性澱粉を使用したものは、
一般紙力の向上効果はそれほどでもないが、表面強度に
おいては著しい向上効果を示した。両性PAMおよびカチ
オン澱粉糊液をさらに高添加量で使用することは、濾水
性の著しい悪化と、歩留の低下による排水負荷の増大を
引き起こすため好ましくなく、実用性に乏しい。しかし
ながら、本発明による自己定着性澱粉は対パルプ固形分
当たり固形分で8%という高添加量にもかかわらず、濾水
性の悪化や澱粉歩留の低下が認められず、容易に高い表
面強度の紙が得られることが分かる。

【００４０】抄造例３ 離解、洗浄されたパルプ（NBKP １５部、TMP ３５部、D
IP ５０部）を２％濃度に調整し、攪拌しながら市販ロ
ジンエマルジョンサイズを対パルプ固形分で０.３％添
加した。次いで、１分後に表１記載の自己定着性澱粉N
o.５およびNo.１２を５％濃度の水性スラリーとして対
パルプ固形分当たり固形分で２、４、６％添加した。次い
で１分間隔で順次攪拌しながら対パルプ固形分当たり固
形分で１％のホワイトカーボン、０.６％の市販カチオ
ンPAM、有姿で１％の硫酸バンドを添加した。最後に希
釈水を加えてパルプ濃度１％の紙料を調製した。さらに
３０秒間攪拌を続けた後、実験用角型シートマシン（熊
谷理機工業（株）製）を用い、紙料濃度０.０４％にて
坪量４０g/m²を目標として手抄きシートを作成した。次
いでろ紙で脱水した後、表面温度１３０℃の回転乾燥機
で２分間乾燥し、これを２３℃、関係湿度50%の恒温恒
湿室にて調湿して、キャレンダ処理を行い表5記載の手
抄き紙No.１〜３を得た。

【００４１】対照として、自己定着性澱粉を添加しない
ことを除いて上述の方法と同様に処理し、自己定着性澱
粉を含まない手抄き紙を得た。対照の手抄き紙に８、１
０、１２％濃度の澱粉糊液（商品名：MS#3800、日本食品
化工（株）製）または７、９、１１％濃度の市販PVA水溶
液を、ゲートロールコータを使用して乾燥重量が片面当
たりそれぞれ０.２、０.４、０.６g/m²となるように塗布
して表５記載の紙No.４〜９を得た。また自己定着性澱
粉を対パルプ固形分当たり固形分で２または４％添加し
て得た手抄き紙No.１、２に、上述の８、１０％濃度の澱
粉糊液または７、９％濃度のPVA水溶液を上と同様に塗布
して、澱粉またはPVAをそれぞれ０.２または０.４g/m²
塗布した紙No.１０〜１７を得た。

【００４２】これらの紙について、下記の方法によりベ
ッセルピックおよびネッパリ性を測定した。結果を表５
に示す。（ベッセルピック） RI試験機（RI-１型、明製
作所（株）製）を使用し、オフセット輪転印刷用インキ
（墨）の単色刷りを行った。その後、網点面積率１００
％ベタ部のベッセルによる白抜けの程度を目視判定し、
５段階で評価した。点数が高いほど白抜けが少ないこと
を示す。

【００４３】（ネッパリ性） TAPPI UM565に準じ、以下
の方法によって測定した。試料を７０mm×７０mmの大き
さにカットし、表面（塗布面）を重ねて得た各試料５組
を２枚のガラスプレートに挟んだ。これをトレーに蒸留
水を入れたデシケーターに入れ、試料に対して３５g/cm
²の荷重を載せた後、デシケーターを６０℃に調整した
熱風循環乾燥機で２４時間保温した。デシケーターより
試料を取り出し、２３℃、関係湿度５０％の恒温恒湿室
にて３０分間静置した後、重ね合わせた試料を手で剥離
してその状態を目視判定した。 〇：隣接面間に接着がなく、互いに自由に滑り合える。
紙面に傷がない。 △：わずかな粘着。隣接面は自由に滑らないが、手で押
すと滑るようになる。紙面にわずかな傷がつく。 ×：隣接面が接着し、剥がすのが困難。紙面は傷つく
か、部分的に破壊される。

【００４４】

【表５】

【００４５】表５にみられるとおり、本発明による自己
定着性澱粉を内添したものは、他の薬品を表面塗布する
ことなく、ベッセルピックの抑制が認められた。また、
澱粉やPVAの表面塗布では、塗布量を増やすことでベッ
セルピックを比較的効率よく抑制できている反面ネッパ
リ性の悪化が認められた。これに対し本発明による自己
定着性澱粉を併用したものは、薬品の塗布量を下げるこ
とが可能となり、結果としてネッパリ性を悪化させるこ
となくベッセルピックの効果的な抑制が達成された。

【００４６】

【発明の効果】本発明の自己定着性澱粉からなる印刷用
紙製造用紙力増強剤を、水性スラリーの状態で紙の抄造
時に紙料中に含有せしめることにより、紙の表面強度の
向上およびベッセルピックの抑制が達成される。自己定
着性澱粉は、パルプ繊維との高い定着性を有し、紙への
歩留が非常に高いことから、製紙排水の負荷を上げるこ
となく高い添加量で使用することが可能であり、結果と
して高い表面強度を有する紙が得られる。また、本発明
の自己定着性澱粉を用いると、操業性を損なわずに高い
表面強度の紙が得られるだけでなく、特別な表面加工を
施す必要がなくなり、そのための設備も不要となること
から、高い表面強度を有する印刷用紙またはベッセルピ
ックの生じ難い印刷用紙をより安価にかつ容易に製造す
ることが可能となる。

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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ５０℃、６０rpmにおいて５０mPa・ｓのB
   型粘度を与える澱粉糊液の固形分濃度が７〜２５重量％
   である低粘度アニオン澱粉粒子の表面に、濃度０.２重
   量％の水溶液の２０℃、６０rpmにおけるB型粘度が３０
   mPa・ｓ以上である高分子量カチオンポリマーが、澱粉固
   形分当り固形分として４００〜７,０００ppm吸着された
   自己定着性澱粉からなることを特徴とする、抄造時に紙
   料中に内添して使用される印刷用紙製造用紙力増強剤。
2. 【請求項２】 紙の抄造時に、請求項１記載の自己定着
   性澱粉を水性スラリーの状態で紙料中に含有せしめるこ
   とを特徴とする印刷用紙の製造方法。