JP2021161598A - Paper comprising chemically-modified and fibrillated cellulose fiber-containing clear coating layer - Google Patents

Paper comprising chemically-modified and fibrillated cellulose fiber-containing clear coating layer Download PDF

Info

Publication number
JP2021161598A
JP2021161598A JP2021060733A JP2021060733A JP2021161598A JP 2021161598 A JP2021161598 A JP 2021161598A JP 2021060733 A JP2021060733 A JP 2021060733A JP 2021060733 A JP2021060733 A JP 2021060733A JP 2021161598 A JP2021161598 A JP 2021161598A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paper
mfc
chemically modified
cellulose
modified cellulose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021060733A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
遼 外岡
Ryo Sotooka
晧章 安井
Hiroaki Yasui
丈博 吉松
Takehiro Yoshimatsu
金也 田村
Kinya Tamura
清 畠山
Kiyoshi Hatakeyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paper Industries Co Ltd, Jujo Paper Co Ltd filed Critical Nippon Paper Industries Co Ltd
Publication of JP2021161598A publication Critical patent/JP2021161598A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

To provide paper having high print surface strength.SOLUTION: Paper comprises base paper and a clear coating layer, the clear coating layer including starch, chemically-modified and fibrillated cellulose fiber, and metal salt. The starch is preferably oxidized starch.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、フィブリル化された化学変性セルロース繊維含有クリア塗工層を備える紙に関する。 The present invention relates to a paper comprising a fibrillated, chemically modified cellulose fiber-containing clear coating layer.

セルロースナノファイバー(以下、「CNF」ともいう。)は新素材として期待されており種々の検討がなされている。また、特許文献1に開示されているとおり、セルロースナノファイバーよりも解繊の程度の低い、フィブリル化された化学変性セルロース繊維(以下、「MFC」ともいう。)も新素材として期待されており種々の検討がなされている。 Cellulose nanofibers (hereinafter, also referred to as "CNF") are expected as new materials, and various studies have been conducted. Further, as disclosed in Patent Document 1, fibrillated chemically modified cellulose fibers (hereinafter, also referred to as “MFC”), which have a lower degree of defibration than cellulose nanofibers, are also expected as new materials. Various studies have been made.

国際公開第2019/189588号International Publication No. 2019/189588

紙には高い印刷表面強度が求められるが、特許文献1にはこの特性にかかる記載はない。かかる事情を鑑み、本発明は高い印刷表面強度を有する紙を提供することを課題とする。 Paper is required to have high print surface strength, but Patent Document 1 does not describe this characteristic. In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a paper having high printing surface strength.

前記課題は以下の本発明によって解決される。
(1)原紙およびクリア塗工層を備える紙であって、
前記クリア塗工層が澱粉とフィブリル化された化学変性セルロース繊維と金属塩とを含み、
前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維のセルロースI型の結晶化度が50%以上であり、アニオン化度が0.10〜2.00meq/gであり、平均繊維径が500nmよりも大きい、紙。
(2)前記澱粉が酸化澱粉である、(1)に記載の紙。
(3)前記金属塩が2価以上の金属元素を含む、(1)または(2)に記載の紙。
(4)顔料塗工層をさらに備える、(1)〜(3)のいずれかに記載の紙。
(5)前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維がアニオン変性されている、(1)〜(4)のいずれかに記載の紙。
(6)前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維が、フィブリル化された化学変性セルロース繊維の絶乾重量に対して、0.1〜3.0mmol/gのカルボキシル基を有する、(1)〜(5)のいずれかに記載の紙。
(7)前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維における化学変性セルロースが、化学変性セルロースのグルコース単位当たりのカルボキシアルキル置換度が0.01〜0.50であるカルボキシアルキル化セルロースである、(1)〜(5)のいずれかに記載の紙。
The problem is solved by the following invention.
(1) Paper having a base paper and a clear coating layer.
The clear coating layer contains starch, fibrillated chemically modified cellulose fibers and metal salts.
Paper having a degree of crystallinity of cellulose type I of the fibrillated chemically modified cellulose fiber of 50% or more, a degree of anionization of 0.10 to 2.00 meq / g, and an average fiber diameter of more than 500 nm. ..
(2) The paper according to (1), wherein the starch is oxidized starch.
(3) The paper according to (1) or (2), wherein the metal salt contains a metal element having a divalent value or higher.
(4) The paper according to any one of (1) to (3), further comprising a pigment coating layer.
(5) The paper according to any one of (1) to (4), wherein the fibrillated chemically modified cellulose fiber is anion-modified.
(6) The fibrillated chemically modified cellulose fibers have a carboxyl group of 0.1 to 3.0 mmol / g with respect to the absolute dry weight of the fibrillated chemically modified cellulose fibers (1) to (1). The paper according to any one of 5).
(7) The chemically modified cellulose in the fibrillated chemically modified cellulose fiber is a carboxyalkylated cellulose having a degree of carboxyalkyl substitution per glucose unit of the chemically modified cellulose of 0.01 to 0.50 (1). The paper according to any one of (5).

本発明によって、高い印刷表面強度を有する紙を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a paper having a high printing surface strength.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の紙は、原紙の片面または両面に澱粉とフィブリル化された化学変性セルロース繊維(MFC)と金属塩とを含むクリア塗工層を備える。また本発明において「X〜Y」はその端値であるXおよびYを含む。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The paper of the present invention comprises a clear coating layer containing starch, fibrillated chemically modified cellulose fibers (MFC) and a metal salt on one or both sides of the base paper. Further, in the present invention, "X to Y" includes X and Y which are the fractional values thereof.

1.澱粉とMFCと金属塩とを含有するクリア塗工層を備える紙
(1)フィブリル化された化学変性セルロース繊維(MFC)
本発明のMFCは化学変性セルロースを解繊することにより得られる。化学変性セルロースは、繊維を構成するセルロース鎖が化学的に変性されている。化学変性セルロースの種類としては、これらに限定されないが、例えば、カルボキシル基を導入したカルボキシル化セルロース、カルボキシメチル基などのカルボキシアルキル基をエーテル結合させたカルボキシアルキル化セルロース、リン酸基を導入したリン酸エステル化セルロースなどを挙げることができる。これらの製法は後述する。
1. 1. Paper with a clear coating layer containing starch, MFC and metal salts (1) Fibrilized chemically modified cellulose fibers (MFC)
The MFC of the present invention is obtained by defibrating chemically modified cellulose. In chemically modified cellulose, the cellulose chains constituting the fibers are chemically modified. The type of chemically modified cellulose is not limited to these, for example, carboxylated cellulose having a carboxyl group introduced, carboxyalkylated cellulose having an ether bond of a carboxyalkyl group such as a carboxymethyl group, and phosphorus having a phosphate group introduced. Examples thereof include acid esterified cellulose. These manufacturing methods will be described later.

化学変性セルロースは、塩の形態をとる場合もあり、本発明において化学変性セルロースは、塩型の化学変性セルロースも含む。塩型の化学変性セルロースとしては、例えば、ナトリウム塩などの金属塩を形成しているものが挙げられる。 The chemically modified cellulose may take the form of a salt, and in the present invention, the chemically modified cellulose also includes a salt-type chemically modified cellulose. Examples of the salt-type chemically modified cellulose include those forming a metal salt such as a sodium salt.

化学変性セルロースは、水に分散した際にも繊維状の形状の少なくとも一部が維持される。すなわち、MFCの水分散体を電子顕微鏡等で観察すると、繊維状の物質を観察することができ、また、X線回折で測定すると、セルロースI型結晶のピークを観測することができる。 The chemically modified cellulose retains at least a portion of its fibrous shape when dispersed in water. That is, when the aqueous dispersion of MFC is observed with an electron microscope or the like, a fibrous substance can be observed, and when measured by X-ray diffraction, a peak of cellulose type I crystal can be observed.

MFCは、化学変性されたセルロース原料を、リファイナーなどを用いて適度に叩解または解繊(フィブリル化)することにより得られる。MFCは叩解または解繊されていない化学変性セルロース繊維に比べて、繊維表面にセルロースのミクロフィブリルの毛羽立ちが見られる。また、化学変性セルロースナノファイバーに比べて、繊維径が大きく、繊維自体の微細化(内部フィブリル化)を抑制しながら効率的に繊維表面を毛羽立たせた(外部フィブリル化)した形状を有する。 MFC is obtained by appropriately beating or defibrating (fibrillating) a chemically modified cellulose raw material using a refiner or the like. MFCs show fluffing of cellulose microfibrils on the fiber surface compared to chemically modified cellulose fibers that have not been beaten or defibrated. Further, as compared with the chemically modified cellulose nanofibers, the fiber diameter is large, and the fiber surface is efficiently fluffed (external fibrillation) while suppressing the miniaturization (internal fibrillation) of the fiber itself.

MFCは化学変性されていないフィブリル化されたセルロース繊維と比べて、化学変性により、保水性が高い、チキソトロピー性を有する、などの特徴を有する。また、化学変性されたセルロース原料をフィブリル化することにより得られるMFCは、化学変性されていないセルロース原料を叩解した後に化学変性したものと比べて、フィブリル化時にセルロース繊維が化学変性されているため、繊維間に存在する強固な水素結合が弱められており、フィブリル化の際に繊維同士がほぐれやすく、繊維の損傷が少ないという特徴を有する。 MFC has features such as high water retention and thixotropy due to chemical modification as compared with non-chemically modified fibrillated cellulose fiber. Further, the MFC obtained by fibrillating the chemically modified cellulose raw material has the cellulose fibers chemically modified at the time of fibrillation as compared with the one obtained by beating the non-chemically modified cellulose raw material and then chemically modifying it. The strong hydrogen bonds existing between the fibers are weakened, and the fibers are easily loosened during fibrillation, and the fibers are less damaged.

MFCの平均繊維径(平均繊維幅)は500nm超であり、好ましくは1μm以上、より好ましくは10μm以上である。平均繊維径の上限は60μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましく、20μm以下がさらに好ましい。平均繊維径がこの範囲になる程度の適度なフィブリル化を行うことにより、未解繊のセルロース繊維に比べて高い保水性を呈し、また、微細に解繊されたセルロースナノファイバーに比べて少量でも高い強度付与効果や歩留まり向上効果が得られる。 The average fiber diameter (average fiber width) of MFC is more than 500 nm, preferably 1 μm or more, and more preferably 10 μm or more. The upper limit of the average fiber diameter is preferably 60 μm or less, more preferably 40 μm or less, further preferably 30 μm or less, still more preferably 20 μm or less. By appropriately fibrillating to the extent that the average fiber diameter falls within this range, it exhibits higher water retention than undefibrated cellulose fibers, and even in a small amount compared to finely defibrated cellulose nanofibers. A high strength-imparting effect and a yield-improving effect can be obtained.

MFCの平均繊維長は、10μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましく、50μm以上がさらに好ましく、100μm以上、200μm以上、または300μm以上であってもよい。平均繊維長の上限は、特に限定されないが、3000μm以下が好ましく、1500μm以下がより好ましく、900μm以下がさらに好ましく、500μm以下がよりさらに好ましい。化学変性されたセルロース原料を叩解または解繊に用いるため、繊維を極端に短くすることなく、フィブリル化を進めることができる。また、化学変性により、水との親和性が向上しているため、繊維長が長い場合であっても保水性を高くすることができる。 The average fiber length of MFC is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, further preferably 50 μm or more, and may be 100 μm or more, 200 μm or more, or 300 μm or more. The upper limit of the average fiber length is not particularly limited, but is preferably 3000 μm or less, more preferably 1500 μm or less, further preferably 900 μm or less, and even more preferably 500 μm or less. Since the chemically modified cellulose raw material is used for beating or defibration, fibrillation can be promoted without making the fibers extremely short. In addition, since the affinity with water is improved by chemical denaturation, water retention can be increased even when the fiber length is long.

上記の平均繊維径および平均繊維長は、例えば、ABB株式会社製L&W Fiber Tester Plusや、バルメット株式会社製フラクショネーター等の、画像解析型繊維分析装置により求めることができる。具体的には、フラクショネーターを用いた場合、それぞれ、length-weighted fiber width及びlength-weighted average fiber lengthとして求めることができる。 The average fiber diameter and average fiber length can be determined by an image analysis type fiber analyzer such as L & W Fiber Tester Plus manufactured by ABB Ltd. or a fractionator manufactured by Valmet Co., Ltd. Specifically, when a fractionator is used, it can be obtained as length-weighted fiber width and length-weighted average fiber length, respectively.

MFCのアスペクト比は、10以上が好ましく、20以上がより好ましく、30以上がさらに好ましい。アスペクト比の上限は特に限定されないが、1000以下が好ましく、100以下がより好ましく、80以下がさらに好ましい。アスペクト比は、下記の式により算出できる:
アスペクト比=平均繊維長/平均繊維径。
The aspect ratio of the MFC is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and even more preferably 30 or more. The upper limit of the aspect ratio is not particularly limited, but is preferably 1000 or less, more preferably 100 or less, and even more preferably 80 or less. The aspect ratio can be calculated by the following formula:
Aspect ratio = average fiber length / average fiber diameter.

MFCについてバルメット株式会社製フラクショネーターを用いて測定したフィブリル化率(Fibrillation %)は、1.0%以上であることが好ましく、2.5%以上であることがより好ましく、3.5%以上であることがさらに好ましい。使用したセルロース原料の種類によってフィブリル化率は異なるが、上記範囲であればフィブリル化が行なわれていると考えられる。また、本発明では、フィブリル化する前の化学変性されたセルロース原料のフィブリル化率(f)が、向上するようにフィブリル化を行うことが好ましい。MFCのフィブリル化率をfとすると、フィブリル化率の差Δf=f−fは、0を超えていればよく、好ましくは0.2%以上であり、より好ましくは1%以上であり、さらに好ましくは2.5%以上である。 The fibrillation rate of MFC measured using a fractionator manufactured by Valmet Co., Ltd. is preferably 1.0% or more, more preferably 2.5% or more, and more preferably 3.5%. The above is more preferable. The fibrillation rate differs depending on the type of cellulose raw material used, but if it is within the above range, it is considered that fibrillation has been performed. Further, in the present invention, it is preferable to carry out fibrillation so that the fibrillation rate (f 0 ) of the chemically modified cellulose raw material before fibrillation is improved. Assuming that the fibrillation rate of MFC is f, the difference Δf = ff 0 of the fibrillation rate may be more than 0, preferably 0.2% or more, and more preferably 1% or more. More preferably, it is 2.5% or more.

MFC中のカルボキシル基の量は、MFCの絶乾重量に対して、0.1mmol/g以上が好ましく、0.6mmol/g以上がより好ましく、1.0mmol/g以上がさらに好ましい。当該量の上限は、3.0mmol/g以下が好ましく、2.5mmol/g以下がより好ましく、2.0mmol/g以下がさらに好ましい。従って、当該量は0.1〜3.0mmol/gが好ましく、0.6〜2.5mmol/gがより好ましく、1.0〜2.0mmol/gがさらに好ましい。 The amount of carboxyl groups in the MFC is preferably 0.1 mmol / g or more, more preferably 0.6 mmol / g or more, still more preferably 1.0 mmol / g or more, based on the absolute dry weight of the MFC. The upper limit of the amount is preferably 3.0 mmol / g or less, more preferably 2.5 mmol / g or less, and even more preferably 2.0 mmol / g or less. Therefore, the amount is preferably 0.1 to 3.0 mmol / g, more preferably 0.6 to 2.5 mmol / g, and even more preferably 1.0 to 2.0 mmol / g.

MFCにおける化学変性セルロースは、化学変性セルロースのグルコース単位当たりのカルボキシアルキル置換度が0.01〜0.50であるカルボキシアルキル化セルロースであることが好ましい。当該置換度の上限は好ましくは0.40以下である。カルボキシアルキル置換度が0.50を超えると水への溶解が起こりやすくなり、水中で繊維形態を維持できなくなることがある。また、カルボキシアルキル化による効果を得るためには、一定程度の置換度を有することは必要であり、例えば、置換度が0.02より小さいと、用途によっては、カルボキシアルキル基を導入したことによる利点が得られない場合がある。したがって、カルボキシアルキル置換度は、0.02以上であることが好ましく、0.05以上であることがより好ましく、0.10以上であることがより好ましく、0.15以上であることがより好ましく、0.20以上であることがより好ましく、0.25以上であることがさらに好ましい。そして、カルボキシアルキル置換度はカルボキシメチル置換度であることが好ましい。 The chemically modified cellulose in MFC is preferably carboxyalkylated cellulose having a degree of carboxyalkyl substitution per glucose unit of the chemically modified cellulose of 0.01 to 0.50. The upper limit of the degree of substitution is preferably 0.40 or less. If the degree of carboxyalkyl substitution exceeds 0.50, dissolution in water tends to occur, and the fiber morphology may not be maintained in water. Further, in order to obtain the effect of carboxyalkylation, it is necessary to have a certain degree of substitution. For example, if the degree of substitution is less than 0.02, it is due to the introduction of a carboxyalkyl group depending on the application. You may not get the benefit. Therefore, the degree of carboxyalkyl substitution is preferably 0.02 or more, more preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more, and even more preferably 0.15 or more. , 0.20 or more, more preferably 0.25 or more. The carboxyalkyl substitution is preferably a carboxymethyl substitution.

<セルロースI型の結晶化度>
MFCにおけるセルロースの結晶化度は、結晶I型が50%以上であり、好ましくは60%以上である。セルロースの結晶性は、化学変性の度合によって制御できる。セルロースI型の結晶化度の上限は特に限定されないが、現実的には90%程度が上限となると考えられる。
<Crystallinity of cellulose type I>
The crystallinity of cellulose in MFC is 50% or more, preferably 60% or more for crystal type I. The crystallinity of cellulose can be controlled by the degree of chemical denaturation. The upper limit of the crystallinity of cellulose type I is not particularly limited, but in reality, it is considered that the upper limit is about 90%.

MFCのセルロースI型の結晶化度の測定方法は、以下の通りである:
試料をガラスセルに乗せ、X線回折測定装置(LabX XRD−6000、島津製作所製)を用いて測定する。結晶化度の算出はSegal等の手法を用いて行い、X線回折図の2θ=10°〜30°の回折強度をベースラインとして、2θ=22.6°の002面の回折強度と2θ=18.5°のアモルファス部分の回折強度から次式により算出する。
Xc=(I002c−Ia)/I002c×100
Xc=セルロースのI型の結晶化度(%)
I002c:2θ=22.6°、002面の回折強度
Ia:2θ=18.5°、アモルファス部分の回折強度。
The method for measuring the crystallinity of cellulose type I of MFC is as follows:
The sample is placed on a glass cell and measured using an X-ray diffraction measuring device (LabX XRD-6000, manufactured by Shimadzu Corporation). The crystallinity is calculated using a method such as Segal, and the diffraction intensity of the 002 surface at 2θ = 22.6 ° and 2θ = are based on the diffraction intensity of 2θ = 10 ° to 30 ° in the X-ray diffraction diagram. It is calculated by the following formula from the diffraction intensity of the amorphous portion of 18.5 °.
Xc = (I002c-Ia) / I002c × 100
Xc = Cellulose type I crystallinity (%)
I002c: 2θ = 22.6 °, diffraction intensity of 002 surface Ia: 2θ = 18.5 °, diffraction intensity of amorphous part.

<アニオン化度>
MFCのアニオン化度(「アニオン電荷密度」ともいう)は、0.10〜2.00meq/gである。アニオン化度の測定方法は、以下の通りである:
MFCを水に分散し、固形分10g/Lの水分散体を調製し、マグネチックスターラーを用い10分以上1000rpmにて撹拌する。得られたスラリーを0.1g/Lに希釈後、10mL採取し、流動電流検出器(Mutek Particle Charge Detector 03)用い、1/1000規定度のジアリルジメチルアンモニウムクロリド(DADMAC)で滴定して、流動電流がゼロになるまでのDADMACの添加量を用い、以下の式によりアニオン化度を算出する:
q=(V×c)/m
q:アニオン化度(meq/g)
V:流動電流がゼロになるまでのDADMACの添加量(L)
c:DADMACの濃度(meq/L)
m:測定試料中のMFCの重量(g)。
<Degree of anionization>
The degree of anionization of MFC (also referred to as "anion charge density") is 0.10 to 2.00 meq / g. The method for measuring the degree of anionization is as follows:
The MFC is dispersed in water to prepare an aqueous dispersion having a solid content of 10 g / L, and the mixture is stirred with a magnetic stirrer at 1000 rpm for 10 minutes or more. After diluting the obtained slurry to 0.1 g / L, 10 mL was collected, titrated with 1/1000 normal diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) using a flow current detector (Mutek Particle Charge Detector 03), and flowed. Using the amount of DADMAC added until the current becomes zero, calculate the degree of anionization by the following formula:
q = (V × c) / m
q: Degree of anionization (meq / g)
V: Addition amount (L) of DADMAC until the flow current becomes zero
c: DADMAC concentration (meq / L)
m: Weight (g) of MFC in the measurement sample.

本発明において、「アニオン化度」とは、上記の測定方法から分かるように、単位重量のMFCにおいて、アニオン性基を中和するのに要したDADMACの当量に相当し、単位重量のMFCあたりのアニオンの当量に相当する。 In the present invention, as can be seen from the above measurement method, the "degree of anionization" corresponds to the equivalent amount of DADMAC required to neutralize an anionic group in a unit weight of MFC, and per unit weight of MFC. Corresponds to the equivalent of the anion of.

MFCのアニオン化度は、1.50meq/g以下が好ましく、1.30meq/g以下がより好ましく、1.00meq/g以下がさらに好ましく、0.80meq/g以下がさらに好ましい。このような範囲のアニオン化度を有するMFCは、アニオン化度がより高いMFCに比べて、化学変性が、局所的ではなく、セルロース全体にわたり均一になされていると考えられ、MFCに特有の効果、例えば、保水性付与等をより安定に得ることができると考えられる。 The degree of anionization of MFC is preferably 1.50 meq / g or less, more preferably 1.30 meq / g or less, further preferably 1.00 meq / g or less, still more preferably 0.80 meq / g or less. It is considered that the chemical denaturation of the MFC having such a range of anionization degree is not local but uniform throughout the cellulose as compared with the MFC having a higher anionization degree, and the effect peculiar to MFC is achieved. For example, it is considered that water retention and the like can be obtained more stably.

<保水能>
MFCの、以下の方法で測定される保水能は、15以上であることが好ましい。保水能の測定方法は、以下の通りである:
MFCの固形分0.3重量%のスラリー(媒質:水)を40mL調製する。このときのスラリーの重量をAとする。次いで、高速冷却遠心機を用いてスラリーの全量を30℃で、25000Gで30分間遠心分離し、水相と沈降物とを分離する。このときの沈降物の重量をBとする。また、水相をアルミカップに入れ、105℃で一昼夜乾燥させて水を除去し、水相中の固形分の重量を測定する。この水相中の固形分の重量をCとする。以下の式を用いて、保水能を計算する。
保水能=(B+C−0.003×A)/(0.003×A−C)。
<Water retention capacity>
The water retention capacity of MFC measured by the following method is preferably 15 or more. The method for measuring water retention capacity is as follows:
Prepare 40 mL of a slurry (medium: water) having a solid content of 0.3% by weight of MFC. Let A be the weight of the slurry at this time. Then, the entire amount of the slurry is centrifuged at 25,000 G for 30 minutes at 30 ° C. using a high-speed cooling centrifuge to separate the aqueous phase and the sediment. Let B be the weight of the sediment at this time. Further, the aqueous phase is placed in an aluminum cup and dried at 105 ° C. for 24 hours to remove water, and the weight of the solid content in the aqueous phase is measured. Let C be the weight of the solid content in this aqueous phase. The water retention capacity is calculated using the following formula.
Water retention capacity = (B + C-0.003 × A) / (0.003 × AC).

保水能は、上述の式の通り、沈降物中の繊維の固形分の重量に対する沈降物中の水の重量に相当する。値が大きいほど、繊維が水を保持する力が高いことを意味する。本発明のMFCにおける保水能は、好ましくは15以上であり、より好ましくは20以上であり、さらに好ましくは30以上である。上限は特に限定されないが、現実的には200以下程度となると思われる。 As described in the above formula, the water retention capacity corresponds to the weight of water in the sediment with respect to the weight of the solid content of the fibers in the sediment. The higher the value, the higher the ability of the fiber to retain water. The water retention capacity of the MFC of the present invention is preferably 15 or more, more preferably 20 or more, and further preferably 30 or more. The upper limit is not particularly limited, but in reality, it is considered to be about 200 or less.

上述の保水能の測定方法はフィブリル化された繊維に適用され、フィブリル化または解繊されていない繊維や、シングルミクロフィブリルにまで解繊されたセルロースナノファイバーに対しては通常適用できない。フィブリル化または解繊されていないセルロース繊維の保水能を上述の方法で測定しようとすると、上述の遠心分離の条件では密な沈降物が形成できず、沈降物と水相とを分離することが困難である。また、セルロースナノファイバーは、上述の遠心分離の条件ではほとんど沈降しない。 The above method for measuring water retention capacity is applied to fibrillated fibers, and is not usually applicable to fibers that have not been fibrillated or defibrated, or cellulose nanofibers that have been defibrated to single microfibrils. When the water retention capacity of unfibrillated or defibrated cellulose fibers is measured by the above-mentioned method, a dense sediment cannot be formed under the above-mentioned centrifugation conditions, and the sediment and the aqueous phase may be separated. Have difficulty. In addition, the cellulose nanofibers hardly settle under the above-mentioned centrifugation conditions.

<粘度>
本発明のMFCは、水を分散媒として分散体としたときに(水分散体)、比較的低い粘度を示すことが好ましい。これにより、フィブリル化されているにもかかわらず、ハンドリング性の良い素材となる。本発明において、粘度の測定方法は、以下の通りである:
MFCをポリプロピレン製容器に量り取り、イオン交換水160mLに分散し、固形分1重量%となるように水分散体を調製する。水分散体の温度を25℃に調整した後、JIS−Z−8803の方法に準じて、B型粘度計(東機産業社製)を用いて、回転数60rpmで1分後の粘度を測定する。
<Viscosity>
The MFC of the present invention preferably exhibits a relatively low viscosity when water is used as a dispersion medium as a dispersion (aqueous dispersion). As a result, the material has good handleability even though it is made into fibril. In the present invention, the method for measuring viscosity is as follows:
The MFC is weighed in a polypropylene container and dispersed in 160 mL of ion-exchanged water to prepare an aqueous dispersion having a solid content of 1% by weight. After adjusting the temperature of the aqueous dispersion to 25 ° C, measure the viscosity after 1 minute at a rotation speed of 60 rpm using a B-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) according to the method of JIS-Z-8803. do.

本発明のMFCの前記粘度(25℃、60rpm)は、好ましくは10000mPa・s以下である。下限値については、好ましくは10mPa・s以上、より好ましくは20mPa・s以上、さらに好ましくは50mPa・s以上であり、上限値についてはより好ましくは7000mPa・s以下である。 The viscosity (25 ° C., 60 rpm) of the MFC of the present invention is preferably 10000 mPa · s or less. The lower limit is preferably 10 mPa · s or more, more preferably 20 mPa · s or more, further preferably 50 mPa · s or more, and the upper limit value is more preferably 7,000 mPa · s or less.

<その他>
本発明のMFCは、固形分濃度1.0重量%の水分散体とした際に、好ましくは500mS/m以下の電気伝導度を有する。電気伝導度は、より好ましくは300mS/m以下であり、さらに好ましくは200mS/m以下であり、よりさらに好ましくは100mS/m以下であり、特に好ましくは70mS/m以下である。電気伝導度の下限は、好ましくは5mS/m以上であり、より好ましくは10mS/m以上である。電気伝導度の測定方法は、以下の通りである:
MFCの固形分濃度1.0重量%の水分散体200gを調製し、十分に撹拌する。その後、電気伝導度計(HORIBA社製ES−71型)を用いて電気伝導度を測定する。
<Others>
The MFC of the present invention preferably has an electrical conductivity of 500 mS / m or less when made into an aqueous dispersion having a solid content concentration of 1.0% by weight. The electrical conductivity is more preferably 300 mS / m or less, further preferably 200 mS / m or less, even more preferably 100 mS / m or less, and particularly preferably 70 mS / m or less. The lower limit of the electric conductivity is preferably 5 mS / m or more, and more preferably 10 mS / m or more. The method for measuring electrical conductivity is as follows:
Prepare 200 g of an aqueous dispersion having a solid content concentration of MFC of 1.0% by weight, and stir well. Then, the electric conductivity is measured using an electric conductivity meter (ES-71 type manufactured by HORIBA).

本発明のMFCのBET比表面積は、好ましくは30m/g以上であり、より好ましくは50m/g以上であり、さらに好ましくは100m/g以上である。BET比表面積が高いと、例えば製紙用添加剤として用いた場合にパルプに結合しやすくなり、歩留まりが向上する、紙への強度付与の効果が高まるなどの利点がある。BET比表面積は、窒素ガス吸着法(JISZ8830)を参考に以下の方法により測定できる。
(1)MFCの約2%スラリー(分散媒:水)を、固形分が約0.1gとなるように取り分けて遠心分離の容器に入れ、100mLのエタノールを加える。
(2)撹拌子を入れ、500rpmで30分以上撹拌する。
(3)撹拌子を取り出し、遠心分離機で、7000G、30分、30℃の条件でMFCを沈降させる。
(4)MFCをできるだけ除去しないようにしながら、上澄みを除去する。
(5)100mLのエタノールを加え、撹拌子を入れ、(2)の条件で攪拌、撹拌子を取り出し、(3)の条件で遠心分離、(4)の条件で上澄み除去をし、これを3回繰り返す。
(6)(5)の溶媒をエタノールからt−ブタノールに変え、t−ブタノールの融点以上の室温下で、(5)と同様にして撹拌、遠心分離、上澄み除去を3回繰り返す。
(7)最後の溶媒除去後、t−ブタノールを30mL加え、軽く混ぜた後にナスフラスコに移し、氷浴を用いて凍結させる。
(8)冷凍庫で30分以上冷却する。
(9)凍結乾燥機に取り付け、3日間凍結乾燥する。
(10)BET測定を行う(前処理条件:窒素気流下105℃2時間、相対圧0.01〜0.30、サンプル量30mg程度)。
The BET specific surface area of the MFC of the present invention is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more, and further preferably 100 m 2 / g or more. When the BET specific surface area is high, for example, when it is used as an additive for papermaking, it easily binds to pulp, which has advantages such as an improvement in yield and an enhancement in the effect of imparting strength to paper. The BET specific surface area can be measured by the following method with reference to the nitrogen gas adsorption method (JISZ8830).
(1) About 2% slurry of MFC (dispersion medium: water) is separately placed in a centrifuge container so that the solid content becomes about 0.1 g, and 100 mL of ethanol is added.
(2) Add a stirrer and stir at 500 rpm for 30 minutes or more.
(3) The stirrer is taken out, and the MFC is settled in a centrifuge under the conditions of 7000 G, 30 minutes, and 30 ° C.
(4) Remove the supernatant while trying not to remove the MFC as much as possible.
(5) Add 100 mL of ethanol, add a stirrer, stir under the condition of (2), take out the stirrer, centrifuge under the condition of (3), remove the supernatant under the condition of (4), and remove this. Repeat once.
(6) The solvent of (5) is changed from ethanol to t-butanol, and stirring, centrifugation, and removal of the supernatant are repeated three times in the same manner as in (5) at room temperature equal to or higher than the melting point of t-butanol.
(7) After the final removal of the solvent, 30 mL of t-butanol is added, mixed lightly, transferred to an eggplant flask, and frozen using an ice bath.
(8) Cool in the freezer for 30 minutes or more.
(9) Attach to a freeze-dryer and freeze-dry for 3 days.
(10) BET measurement is performed (pretreatment conditions: 105 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream, relative pressure 0.01 to 0.30, sample volume of about 30 mg).

本発明のMFCのショッパー・リーグラろ水度は特に限定されないが、好ましくは1°SR以上である。ショッパー・リーグラろ水度の測定方法は、JIS P82121−1:2012に準じ、具体的には、以下の通りである:
MFCを水に分散し、固形分10g/Lの水分散体を調製し、撹拌子を入れ、1000rpmで10分以上撹拌する。得られたスラリーを2g/Lに希釈する。ミューテック社製DFR−04に60メッシュスクリーン(ワイヤー太さ0.17mm)をセットし、1000mlの検液から、上記メッシュを通過する液量を60秒間計測し、JIS P8121−1:2012に準じた方法で、ショッパー・リーグラろ水度を算出する。
The shopper-rigra freeness of the MFC of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 ° SR or higher. The method for measuring the freeness of shopper / leaguer is based on JIS P8211-1: 2012, and specifically, it is as follows:
MFC is dispersed in water to prepare an aqueous dispersion having a solid content of 10 g / L, a stirrer is added, and the mixture is stirred at 1000 rpm for 10 minutes or more. The resulting slurry is diluted to 2 g / L. A 60 mesh screen (wire thickness 0.17 mm) is set on DFR-04 manufactured by Mutec, and the amount of liquid passing through the mesh is measured for 60 seconds from 1000 ml of the test solution, and conforms to JIS P8121-1: 2012. Calculate the Shopper-Regula free water content by the above method.

ショッパー・リーグラろ水度は、繊維の懸濁液の水切れの程度の指標であり、下限値は0°SR、上限値は100°SRであり、ショッパー・リーグラろ水度が100°SRに近づくほど、水切れ(排水量)が少ないことを示す。 The shopper-ligler filtrate is an index of the degree of drainage of the fiber suspension, the lower limit is 0 ° SR, the upper limit is 100 ° SR, and the shopper-ligra filtrate approaches 100 ° SR. The more the water runs out (the amount of drainage), the less the water runs out.

本発明のMFCのショッパー・リーグラろ水度の下限は、特に限定されないが、好ましくは1°SR以上であり、より好ましくは10°SR以上であり、より好ましくは25°SR以上であり、より好ましくは40°SR以上であり、さらに好ましくは50°SR以上である。上限は特に限定されず、100°SR以下である。 The lower limit of the shopper-rigra freeness of the MFC of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 ° SR or higher, more preferably 10 ° SR or higher, more preferably 25 ° SR or higher, and more. It is preferably 40 ° SR or higher, and more preferably 50 ° SR or higher. The upper limit is not particularly limited and is 100 ° SR or less.

本発明のMFCは、固形分濃度1.0重量%の水分散体とした際の透明度(660nm光の透過率)が、60%未満であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、30%以下であることがさらに好ましく、20%以下であることがよりさらに好ましく、10%以下であることが特に好ましい。その下限は特に限定されず、0%以上であってよい。透明度がこのような範囲であると、フィブリル化の程度が適度であり、本発明の効果が得られやすい。透明度は、以下の方法で測定することができる。 The MFC of the present invention preferably has a transparency (transmittance of 660 nm light) of an aqueous dispersion having a solid content concentration of 1.0% by weight of less than 60%, more preferably 40% or less. , 30% or less, more preferably 20% or less, and particularly preferably 10% or less. The lower limit is not particularly limited and may be 0% or more. When the transparency is in such a range, the degree of fibrillation is appropriate, and the effect of the present invention can be easily obtained. Transparency can be measured by the following method.

MFCの水分散体(固形分濃度1.0%(w/v)、分散媒:水)を調製し、UV−VIS分光光度計UV−1800(島津製作所社製)を用い、光路長10mmの角型セルを用いて波長660nmの光の透過率を測定する。 An aqueous dispersion of MFC (solid content concentration 1.0% (w / v), dispersion medium: water) was prepared, and a UV-VIS spectrophotometer UV-1800 (manufactured by Shimadzu Corporation) was used to obtain an optical path length of 10 mm. The transmittance of light having a wavelength of 660 nm is measured using a square cell.

本発明のMFCは、水を分散媒とした際に、固形分濃度2重量%以上程度で、半透明から白色のゲル、またはクリーム状、ペースト状となる。MFCは、製造後に得られる分散体の状態であってもよいが、必要に応じて乾燥してもよく、また水に再分散してもよい。乾燥方法は限定されないが、例えば凍結乾燥法、噴霧乾燥法、棚段式乾燥法、ドラム乾燥法、ベルト乾燥法、ガラス板等に薄く伸展し乾燥する方法、流動床乾燥法、マイクロウェーブ乾燥法、起熱ファン式減圧乾燥法などの既知の方法を使用できる。乾燥後に必要に応じて、カッターミル、ハンマーミル、ピンミル、ジェットミル等で粉砕してもよい。また、水への再分散の方法も特に限定されず、既知の分散装置を使用することができる。 When water is used as a dispersion medium, the MFC of the present invention has a solid content concentration of about 2% by weight or more and becomes a translucent to white gel, cream or paste. The MFC may be in the form of a dispersion obtained after production, but may be dried if necessary, or may be redispersed in water. The drying method is not limited, but for example, a freeze-drying method, a spray-drying method, a shelf-stage drying method, a drum drying method, a belt drying method, a method of thinly stretching and drying on a glass plate, a fluidized bed drying method, a microwave drying method, etc. , Known methods such as a heating fan type vacuum drying method can be used. After drying, it may be crushed with a cutter mill, a hammer mill, a pin mill, a jet mill or the like, if necessary. Further, the method of redispersion in water is not particularly limited, and a known disperser can be used.

<MFCの製造方法>
本発明のMFCは、まず化学変性されたセルロース原料を準備し、次いでそれをフィブリル化することにより製造することができる。化学変性の種類としては、前述した通り、例えば、セルロースのカルボキシル化、カルボキシアルキル化、リン酸エステル化などを挙げることができるが、これらに限定されない。フィブリル化に供する化学変性されたセルロース原料としては、市販のものを用いてもよいし、例えば後述するセルロースを化学変性することにより、製造してもよい。
<Manufacturing method of MFC>
The MFC of the present invention can be produced by first preparing a chemically modified cellulose raw material and then fibrillating it. As described above, examples of the type of chemical modification include, but are not limited to, carboxylation, carboxyalkylation, and phosphoric acid esterification of cellulose. As the chemically modified cellulose raw material to be subjected to fibrillation, a commercially available one may be used, or for example, it may be produced by chemically modifying cellulose described later.

1)セルロース
MFCの原料となるセルロースとしては、特に限定されないが、例えば、植物、動物(例えばホヤ類)、藻類、微生物(例えば酢酸菌(アセトバクター))、微生物産生物に由来するものが挙げられる。植物由来のものとしては、例えば、木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、農地残廃物、布、パルプ(針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未漂白クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹未漂白サルファイトパルプ(NUSP)、針葉樹漂白サルファイトパルプ(NBSP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、針葉樹溶解パルプ、広葉樹溶解パルプ、再生パルプ、古紙パルプ等)が挙げられる。また、上述のセルロースを粉砕処理したセルロースパウダーを使用してもよい。セルロースとして、これらのいずれかまたは組合せを使用してもよいが、好ましくは植物または微生物由来のセルロースであり、より好ましくは植物由来のセルロースであり、さらに好ましくは植物由来のパルプである。
1) Cellulose The cellulose used as a raw material for MFC is not particularly limited, and examples thereof include those derived from plants, animals (for example, ascidians), algae, microorganisms (for example, acetobacter), and microbial products. Be done. Plant-derived materials include, for example, wood, bamboo, hemp, jute, kenaf, agricultural waste, cloth, pulp (conifer unbleached kraft pulp (NUKP), conifer bleached kraft pulp (NBKP), broadleaf unbleached kraft pulp (NBKP). LUKP), hardwood bleached kraft pulp (LBKP), coniferous unbleached sulphite pulp (NUSP), coniferous bleached sulphite pulp (NBSP), thermomechanical pulp (TMP), coniferous melted pulp, broadleaf tree melted pulp, recycled pulp, waste paper pulp Etc.). Moreover, you may use the cellulose powder which pulverized the above-mentioned cellulose. Any one or a combination of these may be used as the cellulose, but it is preferably a cellulose derived from a plant or a microorganism, more preferably a cellulose derived from a plant, and further preferably a pulp derived from a plant.

本発明では、MFCにおける50%以上のセルロースI型の結晶化度を維持するために、セルロースI型の結晶化度が高いセルロースを原料として用いることが好ましい。セルロースのセルロースI型の結晶化度は、好ましくは、70%以上であり、さらに好ましくは80%以上である。セルロースI型の結晶化度の測定方法は、上述した通りである。 In the present invention, in order to maintain the crystallinity of cellulose I type in MFC of 50% or more, it is preferable to use cellulose having a high crystallinity of cellulose I type as a raw material. The crystallinity of cellulose type I of cellulose is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. The method for measuring the crystallinity of cellulose type I is as described above.

2)化学変性
化学変性とはセルロースに官能基を導入することをいい、アニオン性基を導入することが好ましい。アニオン性基としてはカルボキシル基、カルボキシル基含有基、リン酸基、リン酸基含有基等の酸基が挙げられる。カルボキシル基含有基としては、−R−COOH(Rは炭素数が1〜3のアルキレン基)、−O−R−COOH(Rは炭素数が1〜3のアルキレン基)が挙げられる。リン酸基含有基としては、ポリリン酸基、亜リン酸基、ホスホン酸基、ポリホスホン酸基等が挙げられる。これらの酸基は反応条件によっては、塩の形態(例えばカルボキシレート基(−COOM、Mは金属原子))で導入されることもある。化学変性は、酸化またはエーテル化が好ましい。酸化またはエーテル化は、例えば特開2019−104833等に記載されているような公知の方法に従って実施できる。また、MFCのカルボキシル基量および化学変性セルロースのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度も、例えば特開2019−104833等に記載されているような公知の方法に従って測定可能である。
2) Chemical denaturation Chemical denaturation refers to the introduction of a functional group into cellulose, and it is preferable to introduce an anionic group. Examples of the anionic group include an acid group such as a carboxyl group, a carboxyl group-containing group, a phosphoric acid group, and a phosphoric acid group-containing group. Examples of the carboxyl group-containing group include -R-COOH (R is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms) and -OR-COOH (R is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms). Examples of the phosphoric acid group-containing group include a polyphosphoric acid group, a phosphorous acid group, a phosphonic acid group, and a polyphosphonic acid group. Depending on the reaction conditions, these acid groups may be introduced in the form of salts (for example, carboxylate groups (-COOM, M is a metal atom)). The chemical denaturation is preferably oxidation or etherification. Oxidation or etherification can be carried out according to a known method such as that described in JP-A-2019-104833 and the like. Further, the amount of carboxyl groups of MFC and the degree of carboxymethyl substitution per glucose unit of chemically modified cellulose can also be measured according to a known method as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-104833.

3)フィブリル化
化学変性されたセルロース原料を解繊または叩解することにより、MFCを得る。フィブリル化における解繊または叩解は、ディスク型、コニカル型、シリンダー型等といったリファイナー、高速解繊機、せん断型撹拌機、コロイドミル、高圧噴射分散機、ビーター、PFIミル、ニーダー、ディスパーザーなどを用いて、湿式で(すなわち、水等を分散媒とする分散体の形態で)行うことが好ましいが、特にこれらの装置に限定されず、湿式にて機械的な解繊力を付与する装置であればいずれでもよい。
3) Fibrilization MFC is obtained by defibrating or beating a chemically modified cellulose raw material. For defibration or beating in fibrillation, a refiner such as a disc type, conical type, cylinder type, etc., a high-speed defibrator, a shear type agitator, a colloid mill, a high-pressure injection disperser, a beater, a PFI mill, a kneader, a disperser, etc. are used. It is preferable to carry out the process wet (that is, in the form of a dispersion using water or the like as a dispersion medium), but the device is not particularly limited to these devices, and any device that imparts mechanical defibration force by wet method will be used. It may be.

本発明では、ディスク型リファイナー(ディスクリファイナー)の一種であるダブルディスクリファイナー(「DDR」と略記することがある。)を用いて、原料としての化学変性セルロースを処理してフィブリル化することにより得られるDDR処理MFCを使用することが好ましい。DDR処理MFCはフィブリル化が進行しているため、DDR処理MFCをクリア塗工層に含有する紙は高い印刷表面強度を発現する。当該装置によってなされる処理は叩解処理または解繊処理であってよく、好ましくは叩解処理である。 In the present invention, it is obtained by treating chemically modified cellulose as a raw material into fibrils using a double disc refiner (sometimes abbreviated as "DDR") which is a kind of disc type refiner (disc refiner). It is preferable to use the DDR-treated MFC that is used. Since the DDR-treated MFC is becoming more fibrilized, the paper containing the DDR-treated MFC in the clear coating layer exhibits high print surface strength. The process performed by the apparatus may be a beating process or a defibration process, preferably a beating process.

<ディスクリファイナー>
ディスクリファイナーとは、叩解刃のついた円盤(ディスクプレート(単に「ディスク」ということがある。))が至近距離で向い合い、一方のみが、または双方が相互に逆方向に所定の回転数で回転して、その間を通過するスラリーに対して加圧叩解の効果と遠心力による連続送り出し効果とを与える装置をいう。ディスクリファイナーのうち、ディスクプレートによって形成される叩解間隙の数が二つのものを、ダブルディスクリファイナー(「DDR」と略記することがある。)という。
<Disc refiner>
A disc refiner is a disk with a beating blade (a disc plate (sometimes referred to simply as a "disc") facing each other at a close distance, and only one or both of them face each other at a predetermined number of revolutions in opposite directions. A device that rotates and gives the effect of pressure beating and the effect of continuous delivery by centrifugal force to the slurry passing between them. Of the disc refiners, those having two beating gaps formed by the disc plate are called double disc refiners (sometimes abbreviated as "DDR").

<ダブルディスクリファイナー>
ダブルディスクリファイナーは、2個のディスクDAおよびDBと、その間にディスクDMを備え、DAおよびDBまたはDMの何れか一方が固定され、他方が回転する構成、もしくは、DAおよびDBとDMとが逆方向に回転する構成をとる。ダブルディスクリファイナーとして、2個のディスクDA、DBが固定ディスクであり、DMがその間で自由に回転するフローティングディスクである構成をとるものとしては、例えば、相川鉄工株式会社製のダブルディスクリファイナー、三菱重工業/ベロイト(ジョーンズ)製のダブルディスクリファイナー、石川島産業機械/ブラック・クローソン製のツインハイドラディスク、日立造船(日立造船富岡機械)/エッシャーウイス製のツインディスクリファイナー等が挙げられる。
<Double Disc Refiner>
The double disc refiner is provided with two discs DA and DB and a disc DM between them, and one of the DA and DB or DM is fixed and the other is rotated, or the DA, DB and DM are reversed. It has a configuration that rotates in the direction. As a double disc refiner, two discs DA and DB are fixed discs, and DM is a floating disc that rotates freely between them. For example, a double disc refiner manufactured by Aikawa Iron Works, Ltd., Mitsubishi. Examples include double disc refiners made by Heavy Industries / Beloit (Jones), twin hydra discs made by Ishikawajima Sangyo Kikai / Black Clawson, and twin disc refiners made by Hitachi Zosen (Hitachi Zosen Tomioka Machinery) / Escher Wyss.

本態様において、ダブルディスクリファイナーを用いた叩解処理を循環処理としてもよいし、複数台のダブルディスクリファイナーを用いて叩解処理を連続して行う連続処理としてもよい。ダブルディスクリファイナーを用いた叩解処理を循環処理または連続処理とした場合における叩解処理のパス数は、所望のMFCが得られる限り限定されないが、生産性の観点、および繊維の過剰な短小化や処理時に発生する熱による劣化を抑える観点から、30回以下が好ましく、20回以下がより好ましく、10回以下がさらに好ましく、5回以下がさらに好ましい。 In this embodiment, the beating process using the double disc refiner may be a cyclic process, or the beating process using a plurality of double disc refiners may be continuously performed as a continuous process. The number of beat processing passes when the beating process using the double disc refiner is a cyclic process or a continuous process is not limited as long as the desired MFC can be obtained, but from the viewpoint of productivity and excessive shortening and processing of fibers. From the viewpoint of suppressing deterioration due to heat generated from time to time, 30 times or less is preferable, 20 times or less is more preferable, 10 times or less is further preferable, and 5 times or less is further preferable.

叩解処理を循環処理とした場合であって、部分循環とした場合における叩解処理のパス数は、処理する原料が1台のダブルディスクリファイナーを通過して回収された回数に、下記nを乗じた数とする。
n=1/(1−a)
ここで、a=循環割合である。(循環率50%の場合、a=0.5であり、循環率75%の場合、a=0.75である)
The number of passes of the beating process in the case where the beating process is a cyclic process and the partial circulation is used is obtained by multiplying the number of times the raw material to be processed passed through one double disc refiner and recovered by the following n. Let it be a number.
n = 1 / (1-a)
Here, a = circulation ratio. (When the circulation rate is 50%, a = 0.5, and when the circulation rate is 75%, a = 0.75)

部分循環を行うダブルディスクリファイナーを複数台用いて連続処理をする場合における叩解処理のパス数は、1台のリファイナーごとに上記の方法でパス数を算出し、足し合わせた数とする。 The number of passes for beating processing in the case of continuous processing using a plurality of double disc refiners that perform partial circulation is calculated by the above method for each refiner and added up.

叩解処理を循環処理とした場合であって、完全循環によるバッチ処理を行う場合における叩解処理のパス回数は、処理する原料が回収するまでにダブルディスクリファイナーを通過した回数とする。 When the beating process is a circulation process and the batch processing is performed by complete circulation, the number of passes of the beating process is the number of times the raw material to be processed has passed through the double disc refiner before being recovered.

複数台のダブルディスクリファイナーを用いて叩解処理を連続処理とした場合における叩解処理のパス数は、処理される原料が1台のダブルディスクリファイナーを通過する毎に1回加算される。 When the beating process is a continuous process using a plurality of double disc refiners, the number of passes of the beating process is added once each time the raw material to be processed passes through one double disc refiner.

2個のディスクDAおよびDBの刃幅としては、0.3〜1.5mmが好ましく、0.5〜1.3mmであることがより好ましい。DAおよびDBの溝幅としては、0.5〜2.0mmが好ましく、0.8〜1.7mmがより好ましい。DAおよびDBの刃幅および溝幅は、同じであってもよいし、異なってもよい。刃角度は特に限定されないが、0〜40°が好ましく、5〜20°が特に好ましい。 The blade widths of the two discs DA and DB are preferably 0.3 to 1.5 mm, more preferably 0.5 to 1.3 mm. The groove widths of DA and DB are preferably 0.5 to 2.0 mm, more preferably 0.8 to 1.7 mm. The blade width and groove width of DA and DB may be the same or different. The blade angle is not particularly limited, but is preferably 0 to 40 °, particularly preferably 5 to 20 °.

ダブルディスクリファイナーは、原料の流れ方式によりモノフロー式とデュオフロー式の二種類に大別される。モノフロー式は、原料が、原料流入側に近い叩解間隙から、他方の叩解間隙へ流れる方式であり、デュオフロー式は、原料が中心部より挿入され、DMの両面に形成される叩解間隙を平行に流れる方式である。本発明の製造方法においては、効率よく解繊が進む観点から、原料の流れ方式として、モノフロー式が好ましい。 Double disc refiners are roughly classified into two types, monoflow type and duoflow type, depending on the raw material flow method. The monoflow method is a method in which the raw material flows from the beating gap near the raw material inflow side to the other beating gap, and the duoflow type is a method in which the raw material is inserted from the center and the beating gap formed on both sides of the DM is formed. It is a method that flows in parallel. In the production method of the present invention, a monoflow method is preferable as a raw material flow method from the viewpoint of efficient defibration.

ダブルディスクリファイナーは、一態様において、原料入口、当該入り口から投入されたパルプ原料を叩解する叩解室、当該室内に配置された回転ディスクDMを有し、回転ディスクDMの両面には、所定の刃幅および溝幅を有する刃物が取り付けられている。叩解室の内壁には、回転ディスクDMの両面に取り付けられた刃物に対向して、固定ディスクDAおよび固定ディスクDBがそれぞれ配置される。固定ディスクDAおよび固定ディスクDBには、所定の刃幅および溝幅を有する刃物が取り付けられている。回転ディスクDMは、駆動軸に取り付けられており、駆動軸は、モーターに連結され、回転駆動される。叩解室には、叩解された原料を叩解室へ循環させるための循環配管と、叩解された原料を叩解室外へ排出する排出口と、排出口から回収用タンクに送るための出口配管が設けられている。循環配管と出口配管の流量は、手動バルブで調節される。 In one aspect, the double disc refiner has a raw material inlet, a beating chamber for beating the pulp raw material input from the inlet, and a rotating disc DM arranged in the chamber, and predetermined blades are provided on both sides of the rotating disc DM. A blade with width and groove width is attached. On the inner wall of the beating chamber, a fixed disk DA and a fixed disk DB are arranged so as to face the blades attached to both sides of the rotating disk DM. A blade having a predetermined blade width and groove width is attached to the fixed disc DA and the fixed disc DB. The rotary disc DM is attached to a drive shaft, and the drive shaft is connected to a motor and is rotationally driven. The beating chamber is provided with a circulation pipe for circulating the beaten raw material to the beating chamber, a discharge port for discharging the beaten raw material to the outside of the beating chamber, and an outlet pipe for sending the beaten raw material from the discharge port to the collection tank. ing. The flow rate of the circulation pipe and the outlet pipe is adjusted by a manual valve.

原料の流れ方式がモノフロー式である場合は、2個のディスクDAおよびDBのうち、原料入口側から数えて第1のディスクであるDAの刃幅(X1)と第2のディスクであるDBの刃幅(X2)の関係により、下記のようなメリットがある。
X1=X2:得られるMFCの繊維幅、繊維長がそろいやすい。
X1>X2:原料が、広い刃上で叩解されフィブリル化された後に狭い刃で叩解されてカッティングが進むため、原料が未解繊のまま通過しにくくなる。
X1<X2:原料が幅の狭い刃で叩解されてカッティングが進んだ後に、広い刃上で叩解されてフィブリル化が進むため、フィブリル化が進んだ微細な繊維分が得られやすい。
When the raw material flow method is a monoflow method, of the two discs DA and DB, the blade width (X1) of DA, which is the first disc, and DB, which is the second disc, counting from the raw material inlet side. There are the following merits depending on the relationship of the blade width (X2).
X1 = X2: The fiber width and fiber length of the obtained MFC can be easily matched.
X1> X2: Since the raw material is beaten on a wide blade to be fibrillated and then beaten by a narrow blade to proceed with cutting, it becomes difficult for the raw material to pass through undefibrated fibers.
X1 <X2: Since the raw material is beaten by a narrow blade to advance cutting, and then beaten on a wide blade to promote fibrillation, it is easy to obtain fine fibers with advanced fibrillation.

また、原料の流れ方式がモノフロー式である場合は、2個のディスクDAおよびDBのうち、原料入口側から数えて第1のディスクであるDAの溝幅(Y1)と第2のディスクであるDBの溝幅(Y2)の関係により、下記のようなメリットがある。
Y1=Y2:得られるMFCの繊維幅、繊維長がそろいやすい。
Y1>Y2:原料が、広い叩解間隙を通過した後に狭い叩解間隙を通過するため、余剰な負荷がかかりにくく、粘度が高いものを処理するのに適する。
Y1<Y2:最初に狭い叩解間隙を通過する際に解繊が進み、粘度が上がりやすいものの、次に広い叩解間隙を通過することになり、原料が滞ることなく通過できる。
When the raw material flow method is a monoflow method, of the two discs DA and DB, the groove width (Y1) of DA, which is the first disc counting from the raw material inlet side, and the second disc are used. Depending on the relationship of the groove width (Y2) of a certain DB, there are the following merits.
Y1 = Y2: The fiber width and fiber length of the obtained MFC can be easily matched.
Y1> Y2: Since the raw material passes through the narrow beating gap after passing through the wide beating gap, it is difficult to apply an excessive load and is suitable for processing a material having a high viscosity.
Y1 <Y2: When first passing through a narrow beating gap, defibration proceeds and the viscosity tends to increase, but the next wide beating gap is passed, and the raw material can pass without delay.

ダブルディスクリファイナーの運転条件として、DAとDMおよびDBとDMとのクリアランスは0.6mm以下が好ましく、0.4mm以下がより好ましく、0.2mm以下がさらに好ましい。下限は限定されないが、メタルタッチを避けるため、0.02mm以上が好ましい。運転温度としては、5〜120℃が好ましい。所望の繊維幅を有する化学変性ミクロフィブリルセルロース繊維が得られるように、流量、処理時間またはその他条件等は、適宜調整される。 As the operating conditions of the double disc refiner, the clearance between DA and DM and DB and DM is preferably 0.6 mm or less, more preferably 0.4 mm or less, and further preferably 0.2 mm or less. The lower limit is not limited, but 0.02 mm or more is preferable in order to avoid metal touch. The operating temperature is preferably 5 to 120 ° C. The flow rate, treatment time, other conditions, etc. are appropriately adjusted so that chemically modified microfibril cellulose fibers having a desired fiber width can be obtained.

化学変性セルロースは水分散体として叩解処理工程に供されるが、その際の固形分濃度は、移送の観点から通常は15重量%以下であり、0.3〜10重量%が好ましく、0.5〜6重量%がより好ましい。固形分濃度が低すぎると叩解時プレートの刃と接触しにくく、叩解効率が低下する。固形分濃度は叩解処理を含む機械的処理中に変動しうるが、本発明においては、叩解処理開始時の固形分濃度を、叩解処理工程における固形分濃度という。 The chemically modified cellulose is subjected to a beating treatment step as an aqueous dispersion, and the solid content concentration at that time is usually 15% by weight or less, preferably 0.3 to 10% by weight, and 0. More preferably, 5 to 6% by weight. If the solid content concentration is too low, it is difficult to come into contact with the blade of the plate during beating, and the beating efficiency is lowered. The solid content concentration may fluctuate during the mechanical treatment including the beating treatment, but in the present invention, the solid content concentration at the start of the beating treatment is referred to as the solid content concentration in the beating treatment step.

化学変性パルプの固形分濃度を15重量%以下に調整する方法としては、希釈が挙げられる。 Dilution can be mentioned as a method for adjusting the solid content concentration of the chemically modified pulp to 15% by weight or less.

ダブルディスクリファイナーを用いた叩解処理工程の前後に、ダブルディスクリファイナー以外の装置を用いた機械的処理を行う機械的処理工程を1以上設けてもよい。また、当該叩解処理工程の前後に、固形分濃度が15重量%より高い化学変性セルロースの水分散体に対して機械的処理を行う機械的処理工程を設けてもよい。 Before and after the beating process using the double disc refiner, one or more mechanical process steps for performing the mechanical process using an apparatus other than the double disc refiner may be provided. Further, before and after the beating treatment step, a mechanical treatment step of mechanically treating the aqueous dispersion of chemically modified cellulose having a solid content concentration of more than 15% by weight may be provided.

前記機械的処理とは、繊維を混合しさらに微細化またはフィブリル化することをいい、叩解、解繊、分散、混練等を含む。ここで、固形分濃度が15重量%より高い条件での機械的処理を「高濃度機械的処理」ということがあり、特に機械的処理が叩解である場合は「高濃度叩解」ともいう。同様に、固形分濃度15重量%以下の条件での機械的処理を「低濃度機械的処理」ということがあり、特に機械的処理が叩解である場合は、「低濃度叩解」ともいう。本発明においは、ダブルディスクリファイナーを用いて固形分濃度が15重量%以下での叩解処理工程を少なくとも1回行うことが好ましく、その際は、機械的処理を複数回実施してもよい。 The mechanical treatment refers to mixing fibers and further making them finer or fibrillated, and includes beating, defibration, dispersion, kneading and the like. Here, the mechanical treatment under the condition that the solid content concentration is higher than 15% by weight is sometimes referred to as "high-concentration mechanical treatment", and particularly when the mechanical treatment is beating, it is also referred to as "high-concentration beating". Similarly, mechanical treatment under the condition of solid content concentration of 15% by weight or less may be referred to as "low concentration mechanical treatment", and particularly when the mechanical treatment is beating, it is also referred to as "low concentration beating". In the present invention, it is preferable to perform the beating treatment step at a solid content concentration of 15% by weight or less using a double disc refiner at least once, and in that case, the mechanical treatment may be carried out a plurality of times.

機械的処理は、循環運転(バッチ処理)としてもよいし、部分循環運転としてもよいし、複数台の装置を用いた機械的処理を連続して行う連続処理としてもよい。高濃度機械的処理と低濃度機械的処理とを組み合わせて実施してもよく、これらの機械的処理を組み合わせる場合、処理の順番は限定されないが、濃縮のしやすさの観点から高濃度機械的処理を先に行うことが好ましい。例えば、化学変性セルロースを高濃度機械的処理した後に、当該処理で得られた化学変性セルロースを15重量%以下に希釈して、ダブルディスクリファイナーを用いた叩解処理を行うことにより、MFCを得てもよい。 The mechanical processing may be a circulation operation (batch processing), a partial circulation operation, or a continuous processing in which mechanical processing using a plurality of devices is continuously performed. High-concentration mechanical treatment and low-concentration mechanical treatment may be performed in combination, and when these mechanical treatments are combined, the order of treatment is not limited, but high-concentration mechanical treatment is performed from the viewpoint of ease of concentration. It is preferable to perform the treatment first. For example, after a high-concentration mechanical treatment of chemically modified cellulose, the chemically modified cellulose obtained by the treatment is diluted to 15% by weight or less and subjected to beating treatment using a double discifier to obtain MFC. May be good.

低濃度機械的処理に用いることができる装置としては、例えば高速回転式、コロイドミル式、高圧式、ロールミル式、超音波式などのタイプの装置が挙げられ、高圧または超高圧ホモジナイザー、コニカル型リファイナー等のリファイナー、ビーター、PFIミル、ニーダー、ディスパーザー、トップファイナー、セブンファイナー、ビートファイナー、ツインビートファイナー、ヘンシェルミキサー、ホモミックラインミルなど回転軸を中心として金属または刃物とパルプ繊維を作用させるもの、あるいはパルプ繊維同士の摩擦によるもの、あるいはキャビテーションや水流または水圧によってパルプ繊維を分散または解繊するものを使用することができる。 Examples of devices that can be used for low-concentration mechanical processing include high-speed rotary type, colloidal mill type, high-pressure type, roll mill type, ultrasonic type, etc., and include high-pressure or ultra-high pressure homogenizers and conical refiners. Refiners, beaters, PFI mills, kneaders, dispersers, top finers, seven finers, beat finers, twin beat finers, henschel mixers, homomic line mills, etc. Alternatively, those due to friction between pulp fibers, or those in which pulp fibers are dispersed or defibrated by cavitation, water flow or water pressure can be used.

高濃度機械的処理に用いることができる装置としては、例えば、高速回転式、コロイドミル式、高圧式、ロールミル式、超音波式などのタイプの装置が挙げられ、高圧または超高圧ホモジナイザー、リファイナー、ビーター、PFIミル、ニーダー、ディスパーザー、トップファイナーなど回転軸を中心として金属または刃物とパルプ繊維を作用させるもの、あるいはパルプ繊維同士の摩擦によるものを使用することができる。 Devices that can be used for high-concentration mechanical processing include, for example, high-speed rotary type, colloidal mill type, high pressure type, roll mill type, ultrasonic type, etc., and include high-pressure or ultra-high pressure homogenizers, refiners, and the like. A beater, a PFI mill, a kneader, a disperser, a top finer, or the like in which a metal or a blade and a pulp fiber act on each other around a rotation axis, or one by friction between pulp fibers can be used.

DDR処理MFCの好ましい平均繊維径(平均繊維幅)は前述のとおりである。DDR処理MFCの平均繊維長は、10μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましく、50μm以上がさらに好ましく、100μm以上、200μm以上、または300μm以上であってもよい。平均繊維長の上限は、特に限定されないが、3000μm以下が好ましく、1500μm以下がより好ましく、900μm以下がさらに好ましく、500μm以下がよりさらに好ましい。化学変性されたセルロース原料をダブルディスクリファイナーで処理するため、繊維を極端に短くすることなく、フィブリル化を進めることができる。また、化学変性により、水との親和性が向上しているため、繊維長が長い場合であっても保水性を高くすることができる。 The preferred average fiber diameter (average fiber width) of the DDR-treated MFC is as described above. The average fiber length of the DDR-treated MFC is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, further preferably 50 μm or more, and may be 100 μm or more, 200 μm or more, or 300 μm or more. The upper limit of the average fiber length is not particularly limited, but is preferably 3000 μm or less, more preferably 1500 μm or less, further preferably 900 μm or less, and even more preferably 500 μm or less. Since the chemically modified cellulose raw material is treated with a double disc refiner, fibrillation can be promoted without extremely shortening the fibers. In addition, since the affinity with water is improved by chemical denaturation, water retention can be increased even when the fiber length is long.

フィブリル化に供する化学変性されたセルロース原料の分散体における原料の固形分濃度は、0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がさらに好ましく、1.0重量%以上がさらに好ましく、2.0重量%以上がさらに好ましい。濃度の上限としては、40重量%以下が好ましく、30重量%以下がさらに好ましい。 The solid content concentration of the raw material in the dispersion of the chemically modified cellulose raw material to be subjected to fibrillation is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, still more preferably 1.0% by weight or more. 2.0% by weight or more is more preferable. The upper limit of the concentration is preferably 40% by weight or less, more preferably 30% by weight or less.

フィブリル化に供するための分散体を調製する前に、上述の方法で得られた化学変性されたセルロース原料を予め乾燥させ、粉砕してもよい。次いで、乾式粉砕した化学変性セルロース原料を分散媒に分散し、フィブリル化(湿式)に供してもよい。原料の乾式粉砕に用いる装置は特に限定されず、ハンマーミル、ピンミル等の衝撃式ミル、ボールミル、タワーミル等の媒体ミル、ジェットミル等を例示することができる。 The chemically modified cellulose raw material obtained by the above method may be pre-dried and pulverized before preparing the dispersion for fibrillation. Next, the dry-pulverized chemically modified cellulose raw material may be dispersed in a dispersion medium and subjected to fibrillation (wet). The apparatus used for dry pulverization of raw materials is not particularly limited, and examples thereof include impact mills such as hammer mills and pin mills, medium mills such as ball mills and tower mills, and jet mills.

フィブリル化は、上述した通り、平均繊維径として500nm超、好ましくは1μm以上、さらに好ましくは10μm以上を維持するような範囲で行う。また、平均繊維径の上限は60μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましく、20μm以下がさらに好ましい。平均繊維径がこの範囲になる程度の適度なフィブリル化を行うことにより、未解繊のセルロース繊維に比べて高い保水性を呈し、また、微細に解繊されたセルロースナノファイバーに比べて少量でも高い強度付与効果や歩留まり向上効果が得られる。 As described above, the fibrillation is carried out in a range in which the average fiber diameter is maintained over 500 nm, preferably 1 μm or more, and more preferably 10 μm or more. The upper limit of the average fiber diameter is preferably 60 μm or less, more preferably 40 μm or less, further preferably 30 μm or less, still more preferably 20 μm or less. By appropriately fibrillating to the extent that the average fiber diameter falls within this range, it exhibits higher water retention than undefibrated cellulose fibers, and even in a small amount compared to finely defibrated cellulose nanofibers. A high strength-imparting effect and a yield-improving effect can be obtained.

また、上述した通り、フィブリル化する前の化学変性されたセルロース原料のフィブリル化率(f)が、向上するようにフィブリル化を行うことが好ましい。MFCのフィブリル化率をfとすると、フィブリル化率の差Δf=f−fは、0を超えていればよく、好ましくは0.2%以上であり、より好ましくは1%以上であり、さらに好ましくは2.5%以上である。フィブリル化率(Fibrillation %)は、バルメット株式会社製フラクショネーターを用いて測定することができる。 Further, as described above, it is preferable to carry out fibrillation so that the fibrillation rate (f 0 ) of the chemically modified cellulose raw material before fibrillation is improved. Assuming that the fibrillation rate of MFC is f, the difference Δf = ff 0 of the fibrillation rate may be more than 0, preferably 0.2% or more, and more preferably 1% or more. More preferably, it is 2.5% or more. The fibrillation rate can be measured using a fractionator manufactured by Valmet Co., Ltd.

(2)澱粉
澱粉とは、D−グルコースの重合体であり、好ましくはアミロースとアミロペクチンとからなる混合物である。本態様において澱粉とは澱粉由来の高分子化合物も含む。当該高分子としては、澱粉を変性、修飾、加工などしたものが挙げられる。本発明においては、酸化反応によりアニオン性基を導入した酸化澱粉が好ましい。アニオン性基としてはカルボキシル基等が挙げられる。
(2) Starch Starch is a polymer of D-glucose, preferably a mixture of amylose and amylopectin. In this embodiment, the starch also includes a polymer compound derived from starch. Examples of the polymer include those obtained by modifying, modifying, or processing starch. In the present invention, oxidized starch in which an anionic group is introduced by an oxidation reaction is preferable. Examples of the anionic group include a carboxyl group.

酸化澱粉は、冷水には溶解しない白色の粉末または類粒状物である。その水懸濁液は酸化レベルが非常に低い場合を除いて、酸化レベルが高くなるにつれて糊化開始温度が低くなり、低粘度の透明な糊液を形成する。通常、酸化澱粉は湿式反応または乾式反応で、澱粉を次亜塩素酸塩(好ましくはNa塩)、さらし粉、過酸化水素、過マンガン酸カリウム、オゾンなどの酸化剤を用いて酸化処理することにより製造される。酸化条件にもよるが、酸化澱粉は、通常、カルボキシ基とカルボニル基を有し、かつグリコシド結合が切断された構造を有する。 Oxidized starch is a white powder or granules that are insoluble in cold water. Unless the oxidation level is very low, the aqueous suspension lowers the gelatinization start temperature as the oxidation level increases, forming a low-viscosity transparent paste liquid. Oxidized starch is usually a wet or dry reaction by oxidizing the starch with an oxidizing agent such as hypochlorite (preferably Na salt), bleaching powder, hydrogen peroxide, potassium permanganate, or ozone. Manufactured. Although it depends on the oxidation conditions, the oxidized starch usually has a carboxy group and a carbonyl group, and has a structure in which the glycosidic bond is cleaved.

(3)金属塩
本態様において使用できる金属塩は限定されず、マグネシウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等が例示可能である。中でもマグネシウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩等の2価以上の金属元素を含む金属塩は、当該金属元素がCNFまたは澱粉に存在するアニオン性基とキレートを形成し、塗工膜の強度が向上するため好ましい。また、そのカウンターイオンも限定されないが、入手容易性や水溶性であり水中で電離した金属元素が前記キレートを容易に形成する等の観点から、有機酸イオン以外が好ましく、その例としては、硫酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、炭酸イオン等の無機酸イオン、および水酸化物イオンが挙げられる。したがって、好ましい金属塩の具体例としては、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。
(3) Metal salt The metal salt that can be used in this embodiment is not limited, and examples thereof include magnesium salt, calcium salt, aluminum salt, sodium salt, and potassium salt. Among them, metal salts containing divalent or higher metal elements such as magnesium salt, calcium salt, and aluminum salt form a chelate with an anionic group present in CNF or starch, and the strength of the coating film is improved. Therefore, it is preferable. Further, the counter ion is also not limited, but from the viewpoint of easy availability, water solubility, and the metal element ionized in water easily forms the chelate, a sulfate ion other than the organic acid ion is preferable. Examples thereof include inorganic acid ions such as ions, chloride ions, nitrate ions and carbonate ions, and hydroxide ions. Therefore, specific examples of preferable metal salts include aluminum sulfate (sulfate band), magnesium sulfate, calcium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride and the like.

(4)原紙
原紙とは紙のベースとなる層でありパルプを主成分として含む。原紙のパルプ原料は特に限定されず、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)等の機械パルプ、脱墨パルプ(DIP)、針葉樹クラフトパルプ(NKP)、針葉樹クラフトパルプ(LKP)等の化学パルプ等を使用できる。脱墨(古紙)パルプとしては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌などの選別古紙やこれらが混合している無選別古紙由来のものを使用できる。
(4) Base paper The base paper is a base layer of paper and contains pulp as a main component. The pulp raw material of the base paper is not particularly limited, and mechanical pulp such as ground pulp (GP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), deinked pulp (DIP), coniferous kraft pulp (NKP), and coniferous tree. Chemical pulp such as kraft pulp (LKP) can be used. As the deinked (waste paper) pulp, selected waste paper such as high-quality paper, medium-quality paper, low-grade paper, newspaper, leaflets, and magazines, and unsorted waste paper obtained by mixing these can be used.

原紙には公知の填料を添加できるが、板紙等の不透明度や白色度を求められない用途や、古紙などの持ち込み灰分の多い原料を使用する場合は填料を添加しなくてもよい。填料を添加する場合、填料としては、重質炭酸カルシム、軽質炭酸カルシウム、クレー、シリカ、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、ケイ酸ナトリウムの鉱酸による中和で製造される非晶質シリカ等の無機填料や、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂などの有機填料が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし併用してもよい。この中でも、中性抄紙やアルカリ抄紙における代表的な填料であり、高い不透明度が得られる炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウムが好ましい。原紙中の填料の含有率は、原紙重量に対して、5〜25重量%が好ましく、6〜20重量%がより好ましい。本発明においては紙中灰分が高くても紙力の低下が抑制されるため、原紙中の填料の含有率は10重量%以上であることがより好ましい。 A known filler can be added to the base paper, but it is not necessary to add the filler when using paperboard or other applications where opacity or whiteness is not required, or when using raw materials with a large amount of brought-in ash such as used paper. When a filler is added, the filler includes heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, clay, silica, light calcium carbonate-silica complex, kaolin, calcined kaolin, deramikaolin, magnesium carbonate, barium carbonate, barium sulfate, hydroxide. Inorganic fillers such as amorphous silica produced by neutralizing aluminum, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, zinc hydroxide, zinc oxide, titanium oxide, and sodium silicate with mineral acid, urea-formalin resin, and melamine. Examples include organic fillers such as resins, polystyrene resins, and phenolic resins. These may be used alone or in combination. Among these, calcium carbonate and light calcium carbonate, which are typical fillers for neutral papermaking and alkaline papermaking and can obtain high opacity, are preferable. The content of the filler in the base paper is preferably 5 to 25% by weight, more preferably 6 to 20% by weight, based on the weight of the base paper. In the present invention, even if the ash content in the paper is high, the decrease in paper strength is suppressed, so that the content of the filler in the base paper is more preferably 10% by weight or more.

内添薬品として、嵩高剤、乾燥紙力向上剤、湿潤紙力向上剤、濾水性向上剤、染料、中性サイズ剤等を必要に応じて使用してもよい。 As the internal chemicals, bulking agents, dry paper strength improvers, wet paper strength improvers, drainage improvers, dyes, neutral sizing agents and the like may be used as necessary.

原紙は、公知の抄紙方法で製造される。例えば、長網抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、ハイブリッドフォーマー型抄紙機、オントップフォーマー型抄紙機、丸網抄紙機等を用いて行うことができるが、これらに限定されない。 The base paper is produced by a known papermaking method. For example, it can be performed using a long net paper machine, a gap former type paper machine, a hybrid former type paper machine, an on-top former type paper machine, a round net paper machine, and the like, but the present invention is not limited thereto.

原紙は単層でも多層でもよい。原紙は前記MFCを含んでいてもよい。多層原紙の場合は、複数の紙層のうち一部の層がMFCを含んでいてもよく、全層がMFCを含んでいてもよい。原紙がMFCを含む場合、その含有量は原紙全体のパルプ重量に対して0.0001重量%以上が好ましく、0.0003重量%以上がより好ましく、0.001重量%以上がさらに好ましい。 The base paper may be single-layer or multi-layer. The base paper may contain the MFC. In the case of the multilayer base paper, some of the plurality of paper layers may contain MFC, or all layers may contain MFC. When the base paper contains MFC, the content thereof is preferably 0.0001% by weight or more, more preferably 0.0003% by weight or more, still more preferably 0.001% by weight or more, based on the total pulp weight of the base paper.

(5)クリア塗工層
クリア塗工層における澱粉:MFC(重量比)は、好ましくは1000:1〜20:1であり、より好ましくは350:1〜30:1であり、さらに好ましくは300:1〜50:1である。また金属塩の量は、澱粉100重量部に対し、好ましくは0.05〜1重量部、より好ましくは0.1〜0.5重量部である。各成分の重量比がこの範囲にあることで澱粉を主体とするクリア塗工層の製膜性が向上し、その結果、高い印刷表面強度を達成できる。
(5) Clear coating layer The starch: MFC (weight ratio) in the clear coating layer is preferably 1000: 1 to 20: 1, more preferably 350: 1 to 30: 1, and even more preferably 300. : 1 to 50: 1. The amount of the metal salt is preferably 0.05 to 1 part by weight, more preferably 0.1 to 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of starch. When the weight ratio of each component is in this range, the film-forming property of the clear coating layer mainly composed of starch is improved, and as a result, high print surface strength can be achieved.

クリア塗工層の塗工量は、片面あたり固形分で0.01〜3.0g/mが好ましく、0.1〜2.0g/mがより好ましい。クリア塗工は、例えば、サイズプレス、ゲートロールコータ、プレメタリングサイズプレス、カーテンコータ、スプレーコータなどのコータ(塗工機)を使用して、澱粉を主成分とするクリア塗工液を原紙上に塗工することで形成できる。一例としてゲートロールコータで塗工する場合、クリア塗工液は、塗工適性の観点から固形分濃度5重量%の時のB型粘度(30℃、60rpm)が5〜450mPa・sであることが好ましく、10〜300mPa・sであることがより好ましい。ゲートロールコータで塗工する場合、クリア塗工液のB型粘度が5mPa・s未満であると粘度が低すぎて塗工量の確保が難しく、450mPa・s超であるとボイリングが発生して操業性が悪化することがある。クリア塗工液の固形分濃度は、前記濃度を達成できるように調整されるが、好ましくは2〜14重量%である。 The coating amount of the clear coating layer is preferably 0.01~3.0g / m 2 in terms of solid per side content, and more preferably 0.1 to 2.0 g / m 2. For clear coating, for example, a coater (coating machine) such as a size press, a gate roll coater, a pre-metering size press, a curtain coater, or a spray coater is used, and a clear coating liquid containing starch as a main component is used as a base paper. It can be formed by coating on top. As an example, when coating with a gate roll coater, the clear coating liquid has a B-type viscosity (30 ° C., 60 rpm) of 5 to 450 mPa · s when the solid content concentration is 5% by weight from the viewpoint of coating suitability. Is preferable, and 10 to 300 mPa · s is more preferable. When coating with a gate roll coater, if the B-type viscosity of the clear coating liquid is less than 5 mPa · s, the viscosity is too low and it is difficult to secure the coating amount, and if it exceeds 450 mPa · s, boiling occurs. Operability may deteriorate. The solid content concentration of the clear coating liquid is adjusted so as to achieve the above concentration, but is preferably 2 to 14% by weight.

クリア塗工層に由来するMFCの量は、片面当たり好ましくは1.0×10−5〜0.1g/m、より好ましくは1.0×10−4〜5.0×10−2g/mである。 The amount of MFC derived from the clear coating layer is preferably 1.0 × 10 -5 to 0.1 g / m 2 per side, more preferably 1.0 × 10 -4 to 5.0 × 10 -2 g. / M 2 .

(6)顔料塗工層
本態様における紙は顔料塗工層を備えていてもよい。顔料塗工層とは白色顔料を主成分として含む層である。白色顔料としては、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、焼成カオリン、無定形シリカ、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、プラスチックピグメント等の通常使用されている顔料が挙げられ、炭酸カルシウムとしては軽質炭酸カルシウムや重質炭酸カルシウムが挙げられる。
(6) Pigment coating layer The paper in this embodiment may include a pigment coating layer. The pigment coating layer is a layer containing a white pigment as a main component. White pigments include commonly used pigments such as calcium carbonate, kaolin, clay, calcined kaolin, amorphous silica, zinc oxide, aluminum oxide, satin white, aluminum silicate, magnesium silicate, magnesium carbonate, titanium oxide, and plastic pigments. Examples of calcium carbonate include light calcium carbonate and heavy calcium carbonate.

顔料塗工層は接着剤を含む。当該接着剤としては、前記澱粉、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースやメチルセルロース等のセルロース誘導体、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の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス等が挙げられる。これらは単独、あるいは2種以上併用して用いることができ、澱粉系接着剤とスチレン−ブタジエン共重合体を併用することが好ましい。 The pigment coating layer contains an adhesive. Examples of the adhesive include proteins such as starch, casein, soybean protein, and synthetic protein, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose, styrene-butadiene copolymer, and conjugated diene of methyl methacrylate-butadiene copolymer. Examples thereof include a system polymer latex, an acrylic polymer latex, and a vinyl polymer latex such as an ethylene-vinyl acetate copolymer. These can be used alone or in combination of two or more, and it is preferable to use a starch-based adhesive and a styrene-butadiene copolymer in combination.

顔料塗工層は、一般の紙製造分野で使用される分散剤、増粘剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤を含んでいてもよく、MFCを含有してもよい。この場合のMFCの量は、顔料100重量部に対して1×10−3〜1重量部が好ましい。前記範囲の場合、塗工液の粘度を大幅に増大することなく、適度な保水性を持った顔料塗工液を得ることができる。 The pigment coating layer may contain various auxiliaries such as dispersants, thickeners, defoamers, colorants, antistatic agents, and preservatives used in the general paper manufacturing field, and contains MFC. You may. In this case, the amount of MFC is preferably 1 × 10 -3 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment. In the above range, a pigment coating liquid having an appropriate water retention property can be obtained without significantly increasing the viscosity of the coating liquid.

顔料塗工層は、塗工液を公知の方法で原紙の片面あるいは両面に塗工して設けることができる。塗工液中の固形分濃度は、塗工適性の観点から、30〜70重量%程度が好ましい。顔料塗工層は1層でもよく、2層でもよく、3層以上でもよい。顔料塗工層の塗工量は、用途によって適宜調整してよいが、印刷用塗工紙とする場合は片面あたりトータルで5g/m以上であり、10g/m以上であることが好ましい。上限は、30g/m以下であることが好ましく、25g/m以下であることが好ましい。 The pigment coating layer can be provided by applying a coating liquid to one side or both sides of the base paper by a known method. The solid content concentration in the coating liquid is preferably about 30 to 70% by weight from the viewpoint of coating suitability. The pigment coating layer may be one layer, two layers, or three or more layers. The amount of the pigment coating layer applied may be appropriately adjusted depending on the intended use, but in the case of coated paper for printing, the total amount per side is 5 g / m 2 or more, preferably 10 g / m 2 or more. .. The upper limit is preferably 30 g / m 2 or less, and preferably 25 g / m 2 or less.

本態様における紙がさらに顔料塗工層を有する場合、高いインキマイレージに加え、表面強度、印刷光沢度に優れた顔料塗工紙を得ることができる。 When the paper in this embodiment further has a pigment-coated layer, it is possible to obtain a pigment-coated paper having excellent surface strength and print glossiness in addition to high ink mileage.

(7)特性
本態様の紙は、高い印刷表面強度を備える。この理由は限定されないが、澱粉およびMFCにおけるCOOH基等の官能基が、金属イオンと架橋構造を形成することによりクリア塗工層の強度が向上するためと推察される。また、本態様の紙のJIS P 8124に準じて測定した坪量は、通常20〜500g/m程度であり、好ましくは30〜250g/mである。
(7) Characteristics The paper of this embodiment has high printing surface strength. The reason for this is not limited, but it is presumed that functional groups such as COOH groups in starch and MFC form a crosslinked structure with metal ions to improve the strength of the clear coating layer. The basis weight of the paper of this embodiment measured according to JIS P 8124 is usually about 20 to 500 g / m 2, preferably 30 to 250 g / m 2 .

(8)本態様の紙の製造方法
本態様の紙は、公知の方法で調製した原紙の上に、澱粉とMFCと金属塩とを含むクリア塗工液を塗工する工程を経て製造されることが好ましい。具体的には、本態様の紙は以下の工程を備える方法で製造されることが好ましい。
工程1:澱粉とMFCと金属塩とを含むクリア塗工液を調製する工程
工程2:原紙の上に前記クリア塗工液を用いてクリア塗工層を形成する工程
(8) Method for producing paper of this embodiment The paper of this embodiment is produced through a step of applying a clear coating liquid containing starch, MFC and a metal salt on a base paper prepared by a known method. Is preferable. Specifically, the paper of this embodiment is preferably produced by a method including the following steps.
Step 1: A step of preparing a clear coating liquid containing starch, MFC, and a metal salt Step 2: A step of forming a clear coating layer on a base paper using the clear coating liquid.

工程1で用いる澱粉、MFC、金属塩は、前述のとおりである。塗工液の調製方法およびその特性も前述のとおりである。工程2における塗工も前述のとおりに実施できる。工程1は、好ましくは以下の工程を備える。
工程1A:澱粉とMFCとを含む混合液を調製する工程
工程1B:前記混合液と金属塩とを含むクリア塗工液を調製する工程
工程1Aにおける澱粉は蒸煮澱粉であることが好ましい。また工程1Aは、MFCの水分散液に澱粉を添加して調製してもよい。この場合、MFCの水分散液に澱粉を添加し、当該液を蒸煮に供して混合液を調製することもできる。このように調製されたクリア塗工液においては、澱粉とMFCが均一に分散されている。
The starch, MFC, and metal salt used in step 1 are as described above. The method for preparing the coating liquid and its characteristics are also as described above. The coating in step 2 can also be carried out as described above. Step 1 preferably includes the following steps.
Step 1A: Step of preparing a mixed solution containing starch and MFC Step 1B: Step of preparing a clear coating solution containing the mixed solution and a metal salt The starch in Step 1A is preferably steamed starch. Further, step 1A may be prepared by adding starch to the aqueous dispersion of MFC. In this case, starch can be added to the aqueous dispersion of MFC, and the solution can be steamed to prepare a mixed solution. In the clear coating liquid prepared in this way, starch and MFC are uniformly dispersed.

本態様の紙は、前述の工程1および2に加え以下の工程3を備える方法で製造されてもよい。
工程3:澱粉とMFCと金属塩を含有するクリア塗工層の上に、顔料および接着剤を含有する顔料塗工層を形成する工程
工程3は公知の方法で実施することができる。
The paper of this embodiment may be produced by a method including the following steps 3 in addition to the above-mentioned steps 1 and 2.
Step 3: A step of forming a pigment coating layer containing a pigment and an adhesive on a clear coating layer containing starch, MFC and a metal salt. Step 3 can be carried out by a known method.

[実施例1]
回転数を100rpmに調節した二軸ニーダーに、水130重量部と、水酸化ナトリウム20重量部を水100重量部に溶解したものとを加え、広葉樹漂白クラフトパルプ(日本製紙(株)製、LBKP)を100℃60分間乾燥した際の乾燥重量で100重量部仕込んだ。
[Example 1]
To a biaxial kneader whose rotation speed was adjusted to 100 rpm, 130 parts by weight of water and 20 parts by weight of sodium hydroxide dissolved in 100 parts by weight of water were added, and hardwood bleached kraft pulp (manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd., LBKP) was added. ) Was dried at 100 ° C. for 60 minutes, and 100 parts by weight was charged.

内容物を30℃で90分間撹拌、混合しマーセル化されたセルロース原料を調製した。さらに撹拌しつつイソプロパノール(IPA)100重量部と、モノクロロ酢酸ナトリウム60重量部を添加し、30分間撹拌した後、70℃に昇温して90分間カルボキシメチル化反応を行った。カルボキシメチル化反応時の反応媒中のIPAの濃度は、30%であった。 The contents were stirred and mixed at 30 ° C. for 90 minutes to prepare a mercerized cellulose raw material. Further, 100 parts by weight of isopropanol (IPA) and 60 parts by weight of sodium monochloroacetate were added with stirring, and after stirring for 30 minutes, the temperature was raised to 70 ° C. and a carboxymethylation reaction was carried out for 90 minutes. The concentration of IPA in the reaction medium during the carboxymethylation reaction was 30%.

反応終了後、酢酸でpH7程度になるよう中和し、化学変性セルロースのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度0.21、セルロースI型の結晶化度72%のカルボキシメチル化されたセルロース原料(ナトリウム塩)を得た。セルロースI型の結晶化度の測定方法は上述の通りである。化学変性セルロースのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度は上述の公知の方法に従って測定した。 After completion of the reaction, neutralize with acetic acid to a pH of about 7, and carboxymethylated cellulose raw material (sodium) having a degree of carboxymethyl substitution per glucose unit of chemically modified cellulose of 0.21 and a degree of crystallinity of cellulose type I of 72%. Salt) was obtained. The method for measuring the crystallinity of cellulose type I is as described above. The degree of carboxymethyl substitution per glucose unit of chemically modified cellulose was measured according to the known method described above.

得られたカルボキシメチル化されたセルロース原料の固形分濃度2重量%の水分散体を調製し、相川鉄工株式会社製トップファイナーを用いて、10分間処理し、フィブリル化されたカルボキシメチル化セルロース繊維(CM−MFC)を調製した。 An aqueous dispersion having a solid content concentration of 2% by weight of the obtained carboxymethylated cellulose raw material was prepared and treated with a top finer manufactured by Aikawa Iron Works Co., Ltd. for 10 minutes to make fibrillated carboxymethylated cellulose fibers. (CM-MFC) was prepared.

<クリア塗工液1>
前述のとおりに製造したCM−MFCの水分散液に酸化澱粉(日本コーンスターチ社製、SK20)と硫酸アルミニウム(硫酸バンド)を添加して、澱粉:CM−MFC:金属塩の重量比が100:0.33:0.33であるクリア塗工液1を製造した。当該クリア塗工液1の固形分濃度5重量%の時の30℃、60rpmにおけるB型粘度を表1に示す。
<Clear coating liquid 1>
Oxidized starch (manufactured by Japan Corn Starch, SK20) and aluminum sulfate (aluminum sulfate band) are added to the aqueous dispersion of CM-MFC produced as described above, and the weight ratio of starch: CM-MFC: metal salt is 100: A clear coating liquid 1 having a ratio of 0.33: 0.33 was produced. Table 1 shows the B-type viscosities at 30 ° C. and 60 rpm when the solid content concentration of the clear coating liquid 1 was 5% by weight.

<顔料塗工液>
重質炭酸カルシウム100重量部に対し、接着剤としてラテックス2.0重量部、酸化澱粉6.7重量部を添加して、固形分60重量%の顔料塗工液を調製した。
<Pigment coating liquid>
To 100 parts by weight of heavy calcium carbonate, 2.0 parts by weight of latex and 6.7 parts by weight of oxidized starch were added as adhesives to prepare a pigment coating liquid having a solid content of 60% by weight.

<紙>
LBKP(日本製紙株式会社製、c.s.f.360ml)に対し、0.5重量%の硫酸バンド、0.77重量%のカチオン化澱粉、0.05重量%の紙力剤を添加して固形分濃度0.7重量%のパルプスラリーを調製した。得られたパルプスラリーを用い、抄紙機によって原紙を製造した。当該原紙の上に、前記クリア塗工液1を片面あたり固形分で0.2g/mとなるようにゲートロールコータで原紙の両面に塗工した。次いで前記顔料塗工液を片面あたり固形分で7.5g/mとなるように両面に塗工し、定法によって乾燥し、塗工紙を得た。当該塗工紙を後述する方法で評価した。
<Paper>
To LBKP (manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd., csf 360 ml), 0.5% by weight of sulfuric acid band, 0.77% by weight of cationized starch, and 0.05% by weight of paper strength agent were added. A pulp slurry having a solid content concentration of 0.7% by weight was prepared. Using the obtained pulp slurry, a base paper was produced by a paper machine. On the base paper, the clear coating liquid 1 was applied to both sides of the base paper with a gate roll coater so that the solid content per side was 0.2 g / m 2. Next, the pigment coating liquid was applied to both sides so that the solid content per side was 7.5 g / m 2, and dried by a conventional method to obtain a coated paper. The coated paper was evaluated by the method described later.

[比較例1]
金属塩を用いなかった以外は、実施例1と同様にして塗工紙を製造し、評価した。
[Comparative Example 1]
A coated paper was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that no metal salt was used.

[実施例2]
定法に従い、TEMPOを用いて針葉樹漂白クラフトパルプ(日本製紙(株)製、NBKP)を酸化処理して、カルボキシル基量が1.42mmol/gのカルボキシル化されたセルロース原料を得た。得られたカルボキシル化されたセルロース原料の固形分濃度2重量%の水分散体を調製し、相川鉄工株式会社製トップファイナーを用いて、10分間処理し、フィブリル化されたカルボキシル化セルロース繊維(TEMPO−MFC)を調製した。
[Example 2]
According to a conventional method, softwood bleached kraft pulp (NBKP, manufactured by Nippon Paper Industries, Ltd.) was oxidized using TEMPO to obtain a carboxylated cellulose raw material having a carboxyl group amount of 1.42 mmol / g. An aqueous dispersion having a solid content concentration of 2% by weight of the obtained carboxylated cellulose raw material was prepared and treated with a top finer manufactured by Aikawa Iron Works Co., Ltd. for 10 minutes to obtain fibrillated carboxylated cellulose fibers (TEMPO). -MFC) was prepared.

<クリア塗工液2>
CM−MFCの代わりにTEMPO−MFCを用いた以外は、クリア塗工液1と同じ方法でクリア塗工液2を調製した。
<紙>
クリア塗工液1の代わりにクリア塗工液2を用いた以外は、実施例1と同じ方法で塗工紙を製造し、評価した。
<Clear coating liquid 2>
The clear coating liquid 2 was prepared in the same manner as the clear coating liquid 1 except that TEMPO-MFC was used instead of CM-MFC.
<Paper>
A coated paper was produced and evaluated by the same method as in Example 1 except that the clear coating liquid 2 was used instead of the clear coating liquid 1.

[比較例2]
金属塩を用いなかった以外は、実施例2と同様にして塗工紙を製造し、評価した。
これらの評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A coated paper was produced and evaluated in the same manner as in Example 2 except that no metal salt was used.
The results of these evaluations are shown in Table 1.

Figure 2021161598
Figure 2021161598

本発明の塗工紙は、優れた表面印刷強度を有することが明らかである。 It is clear that the coated paper of the present invention has excellent surface printing strength.

<評価方法>
1)坪量
JIS P8124に従った。
2)印刷光沢度
ローランド社製オフセット枚葉印刷機(4色)にてオフセット枚葉用インキ(東洋インキ(株)製 NEX−M)を用い、印刷速度8000枚/hrでベタ部のインキ着肉濃度が藍1.60、紅1.50となる様に藍紅(CM)の順に印刷した。得られた印刷物の藍紅(CM)ベタ印刷部の光沢度を、JIS P−8142に基づいて測定した。
<Evaluation method>
1) Basis weight According to JIS P8124.
2) Printing gloss Using an offset sheet-fed printing press (4 colors) manufactured by Roland Co., Ltd., using offset sheet-fed ink (NEX-M manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), printing on solid areas at a printing speed of 8000 sheets / hr. Printing was performed in the order of indigo (CM) so that the meat density was indigo 1.60 and red 1.50. The glossiness of the indigo red (CM) solid printed portion of the obtained printed matter was measured based on JIS P-8142.

3)ピッキング評価
ローランド社製オフセット枚葉印刷機を用い、インキとして東洋インキ(株)製 レオエコーY藍を用い、8000sphの速度で藍ベタを印刷した。10枚印刷する間に発生したF面およびW面のピッキングの個数を測定した。
3) Picking evaluation Using an offset sheet-fed printing press manufactured by Roland Corporation and Leo Echo Y indigo manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. as ink, solid indigo was printed at a speed of 8000 sph. The number of picking on the F side and the W side generated during printing 10 sheets was measured.

Claims (7)

原紙およびクリア塗工層を備える紙であって、
前記クリア塗工層が澱粉とフィブリル化された化学変性セルロース繊維と金属塩とを含み、
前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維のセルロースI型の結晶化度が50%以上であり、アニオン化度が0.10〜2.00meq/gであり、平均繊維径が500nmよりも大きい、紙。
Paper with a base paper and a clear coating layer
The clear coating layer contains starch, fibrillated chemically modified cellulose fibers and metal salts.
Paper having a degree of crystallinity of cellulose type I of the fibrillated chemically modified cellulose fiber of 50% or more, a degree of anionization of 0.10 to 2.00 meq / g, and an average fiber diameter of more than 500 nm. ..
前記澱粉が酸化澱粉である、請求項1に記載の紙。 The paper according to claim 1, wherein the starch is oxidized starch. 前記金属塩が2価以上の金属元素を含む、請求項1または2に記載の紙。 The paper according to claim 1 or 2, wherein the metal salt contains a metal element having a divalent value or higher. 顔料塗工層をさらに備える、請求項1〜3のいずれかに記載の紙。 The paper according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pigment coating layer. 前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維がアニオン変性されている、請求項1〜4のいずれかに記載の紙。 The paper according to any one of claims 1 to 4, wherein the fibrillated chemically modified cellulose fiber is anion-modified. 前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維が、フィブリル化された化学変性セルロース繊維の絶乾重量に対して、0.1〜3.0mmol/gのカルボキシル基を有する、請求項1〜5のいずれかに記載の紙。 Any of claims 1 to 5, wherein the fibrillated chemically modified cellulose fiber has a carboxyl group of 0.1 to 3.0 mmol / g with respect to the absolute dry weight of the fibrillated chemically modified cellulose fiber. The paper described in. 前記フィブリル化された化学変性セルロース繊維における化学変性セルロースが、化学変性セルロースのグルコース単位当たりのカルボキシアルキル置換度が0.01〜0.50であるカルボキシアルキル化セルロースである、請求項1〜5のいずれかに記載の紙。
The chemically modified cellulose in the fibrillated chemically modified cellulose fiber is a carboxyalkylated cellulose having a degree of carboxyalkyl substitution per glucose unit of the chemically modified cellulose of 0.01 to 0.50, according to claims 1 to 5. The paper described in either.
JP2021060733A 2020-03-31 2021-03-31 Paper comprising chemically-modified and fibrillated cellulose fiber-containing clear coating layer Pending JP2021161598A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020063662 2020-03-31
JP2020063662 2020-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021161598A true JP2021161598A (en) 2021-10-11

Family

ID=78002662

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021060756A Pending JP2021161599A (en) 2020-03-31 2021-03-31 Paper comprising chemically-modified and fibrillated cellulose fiber-containing clear coating layer
JP2021060733A Pending JP2021161598A (en) 2020-03-31 2021-03-31 Paper comprising chemically-modified and fibrillated cellulose fiber-containing clear coating layer

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021060756A Pending JP2021161599A (en) 2020-03-31 2021-03-31 Paper comprising chemically-modified and fibrillated cellulose fiber-containing clear coating layer

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP2021161599A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021161599A (en) 2021-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7187601B2 (en) Method for producing nanofibril cellulose gel
JP6721608B2 (en) Dry-mixed redispersible cellulose filament/carrier product and method of making same
WO2012043103A1 (en) Cellulose nanofiber
JP7233413B2 (en) Carboxymethylated microfibril cellulose fibers and compositions thereof
JP5988843B2 (en) Composite material
JP7233414B2 (en) Carboxymethylated microfibril cellulose fibers and compositions thereof
JP2022089848A5 (en)
JP2024028775A (en) Method of manufacturing fine cellulose fiber and paper containing the same
JP2023013443A (en) Method for producing chemically modified microfibril cellulose fiber
JP2021161598A (en) Paper comprising chemically-modified and fibrillated cellulose fiber-containing clear coating layer
JP6098370B2 (en) Composite material and manufacturing method thereof
WO2021201114A1 (en) Paper comprising fiber-containing clear coating layer
JP7323515B2 (en) Paper containing carboxymethylated cellulose
CN113544330A (en) Fibrillated chemically modified cellulose fibres
JP7412899B2 (en) Microfibrillar cellulose fibers and paper containing them
JP7312094B2 (en) Paper containing carboxymethylated cellulose
JP7265514B2 (en) Method for producing material containing cellulose fiber, and method for producing cellulose fiber composite resin
JP2022157213A (en) Paper involving chemically modified microfibril cellulose fiber
JP2022111469A (en) Method for producing chemically modified microfibril cellulose fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240326