JP2758024B2

JP2758024B2 - 写真印画紙支持体用基紙の製造方法

Info

Publication number: JP2758024B2
Application number: JP1127777A
Authority: JP
Inventors: 治子相馬; 恒久重谷
Original assignee: OJI SEISHI KK
Current assignee: OJI SEISHI KK
Priority date: 1989-05-23
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH02307997A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は改良された写真印画紙支持体用基紙の製造方
法に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本
発明は、パルプスラリー中に含まれたカチオン系中性サ
イズ剤のパルプ繊維上への定着を向上させ、そのサイズ
効果を高めるとともに、抄紙工程におけるパルプ微細繊
維のデポジット発生を防止することのできる写真印画紙
支持体用基紙の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、写真印画紙支持体に用いられる基紙として
は、pHが6.5〜８の中性領域にある抄紙系により抄紙さ
れた原紙が用いられており、この原紙には高いサイズ性
が要求される。このため、中性領域でサイズ効果の大き
いカチオン系中性サイズ剤が一般に使用されている。写
真印画紙において、基紙の両面をポリエチレンなどの耐
水性被膜で被覆することにより、印画紙の現像処理時に
原紙表面からの処理液の吸収を防ぐことは可能である
が、基紙のサイズ度が低い場合、切断面からの処理液の
浸透を防止することができず、そのため水洗で除去でき
ず印画紙に残留している現像処理液は加熱により、また
経時的に印画紙を変色し写真の周縁部に茶色のシミ汚れ
となっていわゆるエッジ汚れを発生し、これが写真の価
値を著しく低下させる。このため基紙の切断面からの処
理液吸収性を低下させることが強く望まれている。

写真印画紙支持体用基紙として用いられる原紙の抄紙
において、パルプ微細繊維の原紙への歩留りが極めて重
要である。すなわち、カチオン系中性サイズ剤は、通常
長繊維よりもむしろ短繊維特に微細繊維に集中的に定着
する傾向があり、微細繊維の原紙に対する歩留りが高い
と抄紙工程において、微細繊維に定着したサイズ剤が、
微細繊維とともに湿紙中に含まれ、その微細繊維が抄紙
工程中に付着堆積して所謂デポジットを生ずる。特に、
プレスロール上に発生したデポジットは、断紙の原因や
汚れの原因となるため、デポジット発生の防止は、抄紙
機操業上、最も注意を必要とすることである。

更に、カチオン系中性サイズ剤として、アルキルケテ
ンダイマーが使用されている抄紙系では、原紙の繊維に
十分に定着していないアルキルケテンダイマーが、時間
の経過とともに紙の表面に移行して、紙面に粉をふった
ような被覆物を形成するようになる（この状況を以後、
ブリーディングと記す）。このブリーディングしたサイ
ズ剤が、その後の、基紙に対する耐水性樹脂膜被覆工程
等において、紙面より離脱し、ロールを汚し、更に製品
を汚すなどの問題の原因となる。

従来、カチオン系中性サイズ剤を使用する抄紙方法と
して、アルミニウム塩を使用するとともに、NaOHのよう
なアルカリ性物質により抄紙原料スラリーのpHを6.5〜
８に調製する方法（特公昭62-23119）や、アニオン系高
分子によりパルプ繊維上の表面電荷に担当する流れ電位
を、所定値の範囲に維持する方法（特開昭60-81396）
や、サイズ剤を添加する前のゼータポテンシャルを−10
mV〜＋5mVに調製する方法（特公昭63-17958）などが知
られているが、これら従来方法は、いずれもサイズ効果
の向上と操業性の改善とのいづれかが不十分であって、
これらを両立させることは困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、抄紙パルプスラリー中に添加したカ
チオン系中性サイズ剤を効率よく中長繊維にも定着さ
せ、少ない使用量で充分なサイズ性を発揮させ得る、写
真印画紙支持体用基紙の製造方法を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、抄紙工程中において、デポジッ
トの発生などのような抄紙上のトラブルを防止し得る、
写真印画紙支持体用基紙の製造方法を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段・作用〕

本発明者等は、中性領域（好ましくはpH6.5〜８）で
サイズ効果の大きいカチオン系中性サイズ剤を添加した
抄紙系において、サイズ剤の有効的使用方法を鋭意研究
した結果、カチオン系中性サイズ剤の微細繊維への定着
は、微細繊維の表面電荷に依存し、更に、微細繊維の歩
留りが、その表面電荷に依存していることを見出だし、
この知見に基いて本発明を完成するに至った。

本発明方法に用いられるパルプスラリーは、pH6.5〜
８の中性領域にあることが好ましく、このような抄紙系
において、カチオン系中性サイズ剤の添加前のパルプス
ラリーに100〜50万の分子量を有する有機カチオン化剤
を添加して、そのゼータポテンシャルを−12mV〜−7mV
にコントロールすることにより、パルプスラリー中の微
細繊維が中長繊維に定着し、その結果遊離の微細繊維量
が減少する。このようなパルプスラリー混合物に、パル
プ絶乾重量に対し0.2〜1.5％の量のカチオン系中性サイ
ズ剤を添加すると、中長繊維に対するカチオン系中性サ
イズ剤の定着が良好となり、サイズ性が向上する。

更に、100〜50万の分子量を有する有機カチオン化剤
を添加して、得られる抄紙前のパルプスラリー組成物の
ゼータポテンシャルを−10mV〜−4mVにコントロールす
ると、遊離の微細繊維のみがワイヤーパートにおいて、
脱水された水とともにワイヤーから脱落しやすくなるた
め、カチオン系中性サイズ剤の定着した遊離の微細繊維
の歩留り低下を最少量にとどめることができ、従って、
抄紙工程中におけるデポジットの発生を防止することが
できる。

更に、ワイヤー上における脱水を強くし、白水の廃棄
量を多くして、遊離の微細繊維分を抄紙系外に逃してや
ることも出来る。

本発明方法に用いられるカチオン系中性サイズ剤とし
ては、pH6.5〜８の中性領域でサイズ効果の大きいカチ
オン系アルキルケテンダイマー及びカチオン性サイズ剤
等が好ましい。アルキルケテンダイマーとしては、例え
ば、特開昭51-132822号、特開昭58-147736号、および特
開昭63-112796号などに記載されているものから選択す
ることができる。カチオン性サイズ剤としては、例え
ば、特公昭61-25147号、特公昭62-7534号、特開昭62-78
547号、などに開示されているような、高級脂肪酸とポ
リアミン化合物とを反応させて得られるサイズ剤を用い
ることができる。さらに特願昭63-214948号に記載され
ているようなケテンダイマー化合物にポリアミン化合物
とエピハロヒドリンとを反応させて得られるサイズ剤等
も使用することができる。

これらのカチオン系中性サイズ剤は、単独で用いても
良いし、２種以上のものを併用しても良い。

カチオン系中性サイズ剤のは、パルプスラリー系中の
パルプ絶乾重量に対し、0.2〜1.5％の範囲内の添加量で
用いられる。

本発明方法に使用される分子量100以上50万以下の有
機カチオン化剤としては、ポリエチレンイミン、ポリア
ミドポリアミン及びこれらの誘導体、カチオン化澱粉、
カチオン性熱硬化性樹脂及びポリアミドポリマー類等の
ように、無機塩を含まない有機カチオン化剤であって、
ゼータポテンシャルの低いアニオン性物質に作用して、
その電荷を中和する能力を持つものはいずれも使用する
ことができるが、好ましいものはポリアミドポリアミン
エピクロールヒドリンおよびカチオン化澱粉である。本
発明方法に用いられる、100〜50万の分子量を有する有
機カチオン化剤を、以下、低分子量有機カチオン化剤と
記す。これらの低分子量有機カチオン化剤は、単独で用
いても良く、また２種以上を併用してもよい。

尚、低分子量カチオン化剤として無機塩類を含む物質
を用いると、無機塩の親水性が強いため、サイズ剤のサ
イズ効果が不十分となる。

本発明方法において、パルプスラリー系のゼータポテ
ンシャルは、パルプスラリー中のパルプ繊維のうち、20
0メッシュより細かい成分について、Laser Zee（米国PE
NKEM社製、MODEL500）を用いて測定される。

本発明におけるパルプスラリー系のゼータポテンシャ
ルは、カチオン系中性サイズ剤の添加前では、−12mV〜
−7mVの範囲にコントロールされることが必要である。
このときのゼータポテンシャルが、−12mV未満では、パ
ルプの中長繊維に未定着の遊離の微細繊維の量が増加す
るため、サイズ剤を添加した場合ワイヤーパートにおい
て歩留らない微細繊維へのサイズ剤定着量が多くなり、
結局原紙に対するサイズ効果が不十分となるのみならず
サイズ剤を多量消費し、抄紙工程におけるデポジット発
生が多くなる。また、−7mVを越えると、カチオン系中
性サイズ剤のパルプ繊維への定着が不十分となり、原紙
へのサイズ効果が低下するのみならず、ブリーディング
が発生しやすくなる。

さらに、カチオン系中性サイズ剤を添加後、抄紙前の
パルプスラリー組成物のゼータポテンシャルは、−10mV
〜−4mVの範囲にコントロールされる。このときのゼー
タポテンシャルが、−10mV未満では、パルプスラリー系
全体における歩留りが悪くなり、ワイヤーパートにおい
て脱落する繊維が増え、抄紙白水中に溶出した薬品によ
って白水が汚染され、この白水を循環使用した場合、製
品品質に悪影響を及ぼす。また、−4mVを越えると、原
紙に対する遊離の微細繊維の歩留りが増加するため、ブ
リーディングが発生しやすくなる。

本発明方法において、カチオン性の添加薬品の定着を
より十分なものにするためアニオン性ポリアクリルアミ
ドを、パルプ絶乾重量に対し、0.1〜1.0％の量で、添加
することが好ましい。

本発明で使用される低分子量有機カチオン化剤は、ゼ
ータポテンシャルを所定の範囲内に維持するようにコン
トロールするために添加されるもので、その添加量は、
パルプスラリー系におけるアニオン性薬品添加量、パル
プスラリーのゼータポテンシャル値、パルプ微細繊維
量、カチオン化剤の種類等により変動するが、おおむね
パルプ絶乾重量に対し0.01〜2.0％の範囲にあることが
好ましい。この他に、一般に抄紙で用いられる他のサイ
ズ剤、紙力増強剤、定着剤、保持剤、填料、染料、帯電
防止剤、及び／又は表面サイズ剤を適宜使用することも
可能である。

本発明におけるカチオン系中性サイズ剤添加前の低分
子量有機カチオン化剤の添加時期には特に制限はなく、
アニオン性薬品及びその他の薬品の添加後であっても良
く、あるいは低分子量有機カチオン化剤を添加した後で
アニオン性薬品及びその他の薬品を添加しても良い。

本発明において抄紙濃度（パルプスラリー組成物中の
パルプ濃度）は、0.6％〜1.1％の範囲内にあることが好
ましい。

本発明方法における抄紙操作、抄紙装置は、従来のも
のを用いることができる。

本発明方法において、第一にカチオン系中性サイズ剤
酸化前のパルプスラリーのゼータポテンシャルを所定値
にコントロールすることによって、その後に添加された
カチオン系中性サイズ剤のパルプ微細繊維への定着を抑
制し、中長繊維への定着が促進され、サイズ効果が向上
する。また、カチオン系中性サイズ剤の添加後、抄紙前
のパルプスラリー系のゼータポテンシャルを所定値にコ
ントロールすることによって、サイズ剤の定着した遊離
の微細繊維の歩留りを減らし、それによってプレスロー
ル汚れを防止し、良好な抄紙原紙を得ることができる。

以下実施例において本発明を具体的に説明する。しか
しこれらは、本発明を限定するものではない。なお、実
施例において記載の「部」「％」はすべて重量部、重量
％である。

実施例１〜２、比較例１〜６実施例１〜２、および比較例１〜５の各々において、
TAPPIスタンダードT230om-82により測定された粘度が13
cpの晒広葉樹サルファイトパルプを、水温20℃でカナデ
ィアン・スタンダードフリーネス300mlに叩解した。こ
のパルプスラリーのゼータポテンシャルは、−14mVであ
った。このパルプスラリーに、パルプ100部に対して、
0.6部のポリアクリルアミド（荒川化学製、商標：ポリ
トストロン191）を添加し、次いで低分子量有機カチオ
ン化剤として1.5部のカチオン化澱粉（王子ナショナル
社製、商標:Cato−Ｆ）と、ポリアミドポリアミンエピ
クロルヒドリン（ディックハーキュレス社製、商標：カ
イメン557）を第１表、Ｘ−１欄記載の量だけ添加し
た。このときのパルプスラリー混合物のゼータポテンシ
ャルを測定した結果を、第１表、Ａ欄に示す。このパル
プスラリー混合物にカチオン系中性サイズ剤として、ア
ルキルケテンダイマー（ディックハーキュレス社製、商
標：ハーコンW2）を1.0部添加し、次いで、前記ポリア
ミドポリアミンエピクロルヒドリン（カイメン557）を
第１表Ｘ−２欄記載の量だけ添加した。このパルプスラ
リー組成物のゼータポテンシャルを測定した結果を第１
表、Ｂ欄に示す。上記パルプスラリー組成物から通常の
抄紙法により、緊度1.0、水分7.0％、坪量170g/m²の平
滑な紙を抄造した。ワイヤー上に流す際のパルプスラリ
ー濃度は１％であった。この原紙にサイズプレスとし
て、カルボキシル基変性PVAと塩化ナトリウムを2:1で水
に溶解した５％サイズ液を30g/m²塗布乾燥し、第１表記
載のように試料No.1〜７を得た。

又、比較例６においては、実施例１と同じ操作を行
い、但し、カチオン化剤として２％の塩化アルミニウム
を使用し、パルプスラリーのpHを、NaOHでpH6.8に調節
し、第１表記載の試料No.8を得た。

更に、上記各試料にコロナ放電処理を施し、各試料の
一面を、密度0.942、メルトインデックス10の高密度ポ
リエチレンにより、330℃において、厚さ30μｍに被覆
し、他面を、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレン
の等量混合樹脂（高密度樹脂：密度0.951、メトルイン
デックス９、低密度樹脂：密度0.918、メルトインデッ
クス４）に10％アナターゼ二酸化チタンを含有させた樹
脂組成物を用い、330℃で、28μの厚さに被覆して写真
印画紙用支持体を製造した。

上記実施例および比較例について、プレスロールの汚
れ（カス付着）状況、ブリーディング発生状況および現
像液の、試料の縁からの浸み込みの深さなどを観察又は
測定し、その結果を第１表に示す。

各テスト方法は下記の通りである。

１）プレスロールの汚れの発生状況を、目視判定し、
その程度を下記のように表示した。

○ 操業に支障ない △ 操業にやや支障を起たす × 操業に支障を起たす２）ブリーディングの発生は、40℃で２時間加温処理
した試料の表面を、走査顕微鏡で観察し、その程度を下
記のようにした。

○ ブリーディングの発生が全くない △ ブリーディングの発生が若干ある × ブリーディングが発生する３）現像液の縁からの浸み込み幅は、下記試験法によ
って測定した。

各試料を自動現像機（DURST RCP20）で現像し、各試
料の縁からの現像液浸み込み幅を測定した。処理条件は
38℃で３分、定着は38℃で３分、水洗は20℃で１分、乾
燥温度は、80℃で１分30秒であった。

試料縁からの浸み込み幅が0.55mmをこえるような写真
印画紙は、実用に耐えない。

実施例３、および比較例７実施例３および比較例７の各々において、実施例１と
同様の操作を行った。但し、カチオン系中性サイズ剤添
加前及び抄紙前の低分子量有機カチオン化剤、ポリアミ
ドポリアミンエピクロルヒドリン（ディックハーキュレ
ス社製、カイメン557）の添加量を第２表Ｘ−１欄及び
Ｘ−２欄に示す量とし、カチオン系中性サイズ剤とし
て、アルキルケテンダイマー（ディックハーキュレス社
製、商標：ハーコンW2）を0.5部、エポキシ化高級脂肪
酸アミド（近代化学社製、商標:NS-715）を0.3部添加
し、原紙試料9,10を得た。この原紙に、実施例１と同様
にして樹脂被覆を行ない、写真印画紙用支持体試料No.
9,10を作成した。尚、有機低分子量カチオン化剤を添加
した後の、カチオン系中性サイズ剤添加前及び抄紙前の
ゼータポテンシャルは、第２表Ａ欄及びＢ欄に示す通り
であった。

テスト結果を第２表に示す。

実施例４〜５、および比較例８〜９実施例４〜５、および比較例８〜９の各々において、
実施例１と同じ操作を行った。但し、パルプとして、TA
PPIスタンダードT230om-82により測定した粘度が6cpの
メープル系晒広葉樹サルファイトパルプを、水温20℃で
カナディアン・スタンダードフリーネス300mlに叩解し
たものを使用した。このパルプスラリーのゼータポテン
シャルは、−16mVであった。また、このパルプを用い
て、カチオン系中性サイズ剤添加前及び抄紙前の有機低
分子量カチオン化剤、ポリアミドポリアミンエピクロル
ヒドリン（ディックハーキュレス社製、カイメン557）
の添加量を第３表Ｘ−１欄及びＸ−２欄記載のようにし
た。試料No.11〜14を得た。尚、有機低分子量カチオン
化剤を添加した後の、カチオン系中性サイズ剤添加前及
び抄紙前のゼータポテンシャルは、第３表、Ａ欄及びＢ
欄に示す通りであった。

テスト結果を第３表に示す。

実施例６〜７実施例６〜７の各々において、実施例１と同じ操作を
行った。但し、カチオン系中性サイズ剤添加前におけ
る、有機低分子量カチオン化剤、（ポリアミドポリアミ
ンエピクロルヒドリン、ディックハーキュレス社製、商
標：カイメン557）の添加を、ポリアクリルアミド（荒
川化学製ポリストン191）を添加する前に行なった。
カチオン系中性サイズ剤添加前及び抄紙前の有機低分子
量カチオン化剤の添加量は、第４表、Ｘ−１欄及びＸ−
２欄に示す通りであり、また、その時のゼータポテンシ
ャルは第４表、Ａ欄及びＢ欄に示す通りであった。

テスト結果を第４表に示す。

実施例８〜９、比較例10 下記処方によるパルプスラリー組成物を用いて緊度1.
0、水分7.0％、坪量170g/m²の平滑な紙を抄造し、原紙
を作成した。成分重量部（１）晒広葉樹サルファイトパルプ（TAPPIスタンダ
ードT230om-82により測定した粘度が13cp、のものをカ
ナディアン・スタンダートフリーネス300mlに、水温20
℃で叩解したもの、ゼータポテンシャル−14mV） 100部
（２）ポリアクリルアミド（荒川化第５表Ｙ欄学製ポリストロン191）記載量（３）重曹 1.0部（４）カチオン化澱粉（王子ナショ第５表Ｚ欄ナル社製 Cato−Ｆ）記載量（５）ポリアミドポリアミンエピク第５表ロルヒドリン（ディックハーキＸ−１欄ュレス社製、商標：カイメン557）記載量（６）アルキルケテンダイマー（ディックハーキュレ
ス社製、商標：ハーコンW2） 1.0部（７）ポリアミドポリアミンエピク第５表ロルヒドリン（ディックハーキＸ−２欄ュレス社製、商標：カイメン557）記載量また、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリンを添
加した後の、カチオン系中性サイズ剤添加前及び添加後
のゼータポテンシャルは、第５表Ａ欄及びＢ欄に示す通
りであった。

次いで、原紙の各々にサイズプレスとして、カルボキ
シル基変性PVAと塩化ナトリウムを2:1で水に溶解した５
％サイズ液を30g/m²塗布乾燥した。この基紙に、実施例
１と同様にして樹脂被覆を行ない写真印画紙用支持体N
o.17〜19を得た。

テスト結果を第５表に示す。

〔発明の効果〕本発明方法により、写真印画紙支持体用基紙の抄紙工
程におけるカチオン系中性サイズ剤のパルプ微細繊維へ
の定着を促進し、それによって、サイズ剤の浪費量を減
少し、プレスロールの汚れ（デポジット）やブリーディ
ングの発生を防止することが可能になり、また、この基
紙から得られる写真印画紙の縁よりの現像液浸み込みを
防止することが可能になった。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カチオン系中性サイズ剤を含有するパルプ
スラリー組成液より紙を抄紙するに際し、前記カチオン系中性サイズ剤の添加前のパルプスラリー
に、100〜50万の分子量を有する有機カチオン化剤を添
加して、そのゼータポテンシャルを−12mV〜−7mVの範
囲内にコントロールし、このパルプスラリー混合物に、パルプ絶乾重量に対し0.
2〜1.5％の量のカチオン系中性サイズ剤を添加した後、
更に100〜50万の分子量を有する有機カチオン化剤を添
加して、−10mV〜−4mVの範囲内にコントロールされた
ゼータポテンシャルを有するパルプスラリー組成液を調
製する、ことを特徴とする、写真印画紙支持体用基紙の製造方
法。