JP5215585B2

JP5215585B2 - 板紙

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Publication number: JP5215585B2
Application number: JP2007112841A
Authority: JP
Inventors: 正美原田
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2007-04-23
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2027-04-23
Also published as: JP2008266842A

Description

本発明は、板紙に関し、さらに詳細には、撥水加工後の撥水性及び表面強度に優れた板紙に関する。

冷凍食品用段ボール、野菜用段ボール等に使用される撥水段ボール又は、耐水段ボールは、クラフトパルプやクラフトパルプ系古紙を原料として製造される板紙（ライナー）に、ワックス系エマルジョンからなるアニオン性撥水剤を板紙製造時に塗工するオンラインの撥水ライナー及び、ライナーにコルゲートマシンや印刷機等で撥水剤を塗工する等の加工をしていた。

しかし、昨今では木材資源の保護ひいては環境保護を目的に、板紙の原料は古紙使用割合が増大する傾向にある。

板紙の表面特性は、填料や微細繊維の含有量が多い古紙の配合率が高くなるに従って変化し、この種の板紙に撥水剤を塗工しても、それだけでは十分な撥水効果が得られなくなって来ている。ちなみに、段ボールの製造において、撥水剤を塗工した板紙（ライナー）に中芯原紙を貼合する際、撥水剤塗工面がコルゲーターの熱板の熱により、塗工された撥水剤が溶融し、これがパルプ繊維間の空隙に浸透する事により撥水度が低下する現象を一般的に「撥水剤の沈み」と呼ぶが、古紙の配合量の多い板紙では古紙に由来する墳料により撥水剤の沈みが起こりやすく、これが起こると十分な撥水効果が得られないのが通例である。特にコルゲートマシンや印刷機等で撥水剤を塗工するライナーでは表層の灰分含有率が０．２固形重量％以上になると撥水剤の沈みが顕著に表れる。

この撥水剤の沈みは、現在汎用されているアニオン系内添サイズ剤やアニオン系紙力剤の使用量を増加させても抑制することができない。また、ポリビニルアルコールや澱粉等のバリアー性の高い表面紙力剤の塗工量を増加させれば、ある程度の撥水適性は得られるが、塗工層のバリアー性が強すぎるため、撥水加工をしない一般段ボールケースで使用した場合、段ボールケース印刷時にインクの弾きにより印刷不良を起こすため、バリアー性の強いポリビニルアルコールや澱粉等の使用は困難である他、塗工量を増加させることで抄紙機のロール及びカンバスの汚れを引き起こすため、操業が困難となる。

また、スチレン系モノマーと３級アミノ基を有するビニル系モノマーを必須モノマー成分として合成されるカチオン性共重合体の４級化物の表面サイズ剤単体又はポリビニルアルコール等の表面紙力剤との混合物を塗工することで、アニオン系表面サイズ剤や表面紙力剤の塗工剤に比べ撥水性は改善されることが特許文献１で知られているが、撥水段ボールや耐水段ボールが求める従来の撥水性は得られていない。

また、カチオン性湿潤紙力増強剤とスチレンアクリレート系ポリマーを混合した処方が特許文献２で提案されている。しかし、カチオン性湿潤紙力増強剤とスチレンアクリレート系ポリマーとの混合塗工液を塗工した場合は、紙表面に十分なバリアー性を形成できないため、塗工剤中のスチレンアクリレート系表面サイズ剤の配合量を増加する必要があるためコスト高となるばかりか、硬い樹脂であるスチレンアクリレートの塗布量が増加することで、紙表面が固くなり、段ボールケースの製函時等で罫割れが発生し易くなる等の問題が生じる。

また、カチオン性湿潤紙力増強剤は紙を水に溶け難くするための薬品であり、本来紙の表面強度を得るためのものでないため、段ボールケースの製函時等で罫割れが防止等の効果は得られない。

また、カチオン性基及び／又はアニオン性基を有する重量平均分子量２０万以上から４００万未満の分岐型共重合ポリアクリルアミドを含有する紙用塗工剤を、ライナーの外面の両方又は片方に塗工し、圧縮強度や破裂強度、剛度等の強度を効率良く高めたライナーを得る技術が特許文献３で知られており、重量平均分子量２０万から４０万、塗工量は固形分重量で０．４８ｇ／ｍ^２から０．８１ｇ／ｍ^２の間で圧縮強度や破裂強度、剛度等の強度が確保できることが知られている。通常、板紙においてポリアクリルアミドを含有する紙用塗工剤を固形分重量で０．４５／ｍ^２以上塗工するとコスト面もさることながら、硬いアクリル樹脂を厚塗りすることで原紙表面が硬くなり、原紙のこわさ性能は上がるが反面、段ボール製函時等に罫割れの原因となるばかりか、塗工層のバリアー性が強くなり過ぎ、撥水加工の際に撥水剤が弾いてしまい撥水剤が塗工できなくなる。このため、この文献では内添に湿潤紙力剤等の紙力剤を添加することで初めて初期目的が図れるものである。

前記のことから、撥水適性と表面強度を両立させることが困難であるため、これを解決する方法が強く望まれていた。
特開２００５−３３６６６３号公報特開２００２−１２１２８０号公報特開２００５−２２９６７６号公報

本発明は上述の実情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、撥水性及び表面強度に優れた板紙を提供することにある。すなわち、前述したように、従来の技術では、基紙表面の灰分含有率が０．２固形重量％以上になると撥水適性が顕著に下がり、灰分含有率が２固形重量％以上になると撥水適性が無くなるのに対し、本発明は基紙塗工面の層の灰分含有率が０．２固形重量％以上であっても安定した撥水適性を得ることができ、従来の技術では不可能とされてきた灰分含有率が３．０固形重量％以上であっても撥水適性と紙の表面強度を得ることができる板紙を提供するものである。

本発明の上記目的は、パルプスラリーに硫酸アルミニウムおよびロジンエマルジョンサイズ剤を含有する、少なくとも表層及び裏層の２層以上で構成される板紙において、前記表層の灰分がＪＩＳＰ８２５１灰分試験法に準じて測定した値で０．２固形重量％以上から２０固形重量％以下であり、かつアクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とする表面紙力剤とカチオン性スチレン系表面サイズ剤を混合した塗工液を前記表層に塗工してなり、前記表面紙力剤と前記カチオン性スチレン系表面サイズ剤の配合比が、固形分比率で前記カチオン性スチレン系表面サイズ剤：前記アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物＝２０：８０〜８０：２０の範囲であり、原紙の少なくとも片面に上記塗工液を、固形分換算で０．０４〜０．４５ｇ／ｍ^２の範囲の塗工量で塗工することを特徴とする板紙を提供することにより達成される。

また、本発明の上記目的は、前記アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とする表面紙力剤の重量平均分子量が４０万以上から４５０万以下であることを特徴とする板紙を提供することにより、より効果的に達成される。

本発明に係る板紙は、紙表面の層に古紙由来の灰分が含有された板紙で、撥水剤が印刷機やコルゲーター等により撥水加工されるベース板紙の表面に、抄紙機の塗工設備により、アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とする表面紙力剤とカチオン性スチレン系表面サイズ剤を混合した塗工液が塗工された板紙である。さらに、前記ベース板紙表面に塗工されている塗工剤は、アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とする、重量平均分子量が４０万以上から４５０万以下の表面紙力剤とカチオン性スチレン系表面サイズ剤を混合した塗工液を塗工したものである。

本発明に係る板紙を得る場合の塗工剤としては、固形分比率でカチオン性スチレン系表面サイズ剤（Ａ）：アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物（Ｂ）＝２０：８０〜８０：２０の範囲とすることが好ましい。また、本発明に係る板紙を製造する場合には、原紙の少なくとも片面に上記塗工液を、固形分換算で０．０４〜０．４５ｇ／ｍ^２の範囲の塗工量で塗工することが好ましい。

本発明による効果は、アニオン性撥水剤を塗工する表層をカチオン化させるため、上記した塗工液を塗工することによってカチオン性スチレン系表面紙力剤の造膜性効果により塗工剤が表面をカバーリングし、撥水剤塗工時の乾燥前で撥水剤が紙中に多く吸収するのを防止する共に、カチオン性アクリル系表面紙力剤が紙表面にカチオン性を帯びさせるため、塗工層の上に塗工されるアニオン性撥水剤の定着が助長され、その結果、紙に熱がかかった場合でも紙層中への撥水剤の浸透が抑制され、撥水剤の沈みが防止される。

また、塗工剤中にアクリル系樹脂を配合することでスチレン系樹脂の添加量を抑えることでき、また、塗工量も少なくて済むため、塗工後、板紙の表面が硬くなることがなく、これにより段ボール加工後、製函時等に起こり易い罫割れが防止される。

さらにまた、カチオン性アクリル系紙力剤は重量平均分子量が高い程パルプ繊維の架橋効果が上がり、重量平均分子量が高過ぎると粘度が上がって塗工が出来なくなるが、重量平均分子量が高いカチオン性アクリル系紙力剤でも、水で希釈し塗工濃度を下げることで、塗工剤の粘度も下がって塗工が可能となるばかりか、塗工時乾燥前に塗工剤が紙中に浸透するため、低濃度塗工でも紙の表面強度が保てる。

また、前記塗工剤薬品を内添する方法も考えられるが、内添した場合、各薬品がパルプに定着する率が悪いため、塗工した場合と同等の撥水性を得るためには大量の薬品を使用することとなり、コスト高となると共に抄紙用具である毛布等を汚し操業が困難となる。

本発明によれば、古紙パルプ配合量増加に起因する灰分増加により、表面性が変化して起こる撥水剤の沈みが殆どない。なお、本発明には、マニラボール、白ボール、チップボール等の紙器用板紙、ライナー等の板紙が挙げられるが、特に表層原料の灰分含有量が０．２固形重量％以上、とりわけ２固形重量％以上を含有しているライナーを対象にした場合に効果が大きい。

本発明者は、アニオン性撥水剤を２次加工にて塗工や印刷する板紙の撥水適性の向上と撥水加工時、撥水剤の水分が塗工面の層に浸透し表面強度が低下するため、水が浸透しても紙の表面強度が下がらないことを目的に鋭意検討を加えた。その結果、２層以上で構成される板紙で表層の灰分が０．２固形重量％以上であっても、アクリルアミド系樹脂にカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とする表面紙力剤であり、さらにはこの共重合化物の重量平均分子量が４０万以上から４５０万以下カチオン性表面紙力剤とカチオン性スチレン系表面サイズ剤を混合した塗工剤を塗工することが良いことを見出した。

本発明で使用するポリアクリルアミドは、カチオン性基及び／又はアニオン性基を有する分岐型共重合体であり、重量平均分子量が４０万以上かつ４５０万未満の範囲であり、好ましくは８０万以上から２５０万以下のものである。

本発明で使用するポリアクリルアミドは、従来公知の方法で製造される。具体的には、アクリルアミドモノマー類（ａ）と、カチオン性モノマー（ｂ）及び架橋性モノマー（ｃ）、等を共重合して製造される。

前記（ａ）成分であるアクリルアミドモノマー類としては、アクリルアミド、メタアクリルアミドが最も好ましい。他にＮ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等の水溶性であるＮ置換低級アルキルアクリルアミド等が挙げられ、これらを１種又は２種以上併用することができる。

前記（ｂ）成分であるカチオン性モノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、アリルアミン、ジアリルアミン等の３級アミン系モノマー又はそれらの塩酸、硫酸、酢酸等の無機酸もしくは有機酸の塩類、又は３級アミン系モノマーを塩化メチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、エピクロルヒドリン等との反応で４級化した４級アンモニウム塩系のモノマー等を挙げることができる。これらのカチオン性モノマーを単独又は２種以上併用して使用できる。

前記（ｄ）成分である架橋性モノマーは、例えば、１官能性のビニルモノマーとしては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド等のＮ置換アクリルアミド、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート類やメチレンビス（メタ）アクリルアミド、エチレンビス（メタ）アクリルアミド、ヘキサメチレンビス（メタ）アクリルアミド等のビス（メタ）アクリルアミド類、アジピン酸ジビニル、セバシン酸ビニル等のジビニルエステル類、アリルメタクリレート、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアンモニウム、ジアリルフタレート等の２官能性ビニルモノマー、１，３，５−トリアクリロイルヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、トリアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルミド等の３官能性ビニルモノマー、テトラメチロールメタンテトラアクリレート又はテトラアリルピロメリテート等の４官能性モノマー等が挙げられる。これら架橋性モノマーを単独又は２種以上併用して用いることができる。

本発明のポリアクリルアミドを製造するには、撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に前記の各種モノマーと水を仕込み、重合開始剤として、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、ハイドロパーオキサイド等の過酸化物、又は、それらの過酸化物と重亜硫酸塩等の還元剤とを組み合わせたレドックス開始剤、又は、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩等の水溶性アゾ系開始剤等を加え、必要に応じてイソプロピルアルコール、アリルアルコール、（メタ）アリルスルホン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、メリカプトエタノール、チオグリコール酸等の重合調節剤又は連鎖移動剤を、適宜、使用し、重合反応を行う。

本発明で使用するカチオン性基及び／又はアニオン性基を有する分岐型共重合ポリアクリルアミドの、カチオン量は前記の成分（ｂ）の配合率を変更することにより所望のイオン性のポリアクリルアミドを製造できる。

また、カチオン性スチレン系表面サイズ剤としては、例えば、ＳＳ２７００からなる商品名（星光ＰＭＣ株式会社製）やポリマロン３６０からなる商品名（荒川化学工業株式会社）で市販されているので、市場からこれを容易に入手することができる。

アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とするカチオン性アクリル系表面紙力剤の重量平均分子量が４０万未満であるとパルプ繊維同士の架橋効果が得られなくなり、４５０万を超えると水で希釈しても粘度が高すぎ塗工し難くなる。また、塗工可能な粘度まで水で希釈した場合、塗工濃度が下がり過ぎ十分な表面強度を保てないばかりか撥水適性も低下する。重量平均分子量が８０万から２５０万であれば前記理由による問題はなく十分な撥水適性と表面強度が得られる。

本発明の板紙に使用される塗工液は、固形分比率をカチオン性スチレン系表面サイズ剤（Ａ）：アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物（Ｂ）＝２０：８０〜８０：２０の範囲とすることが好ましく、より好ましくは３０：７０〜７０：３０である。

カチオン性スチレン系表面サイズ剤（Ａ）：アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物（Ｂ）＝２０未満：８０以上の場合は塗工面のサイズ度が低下するため本発明が企図している撥水効果を十分発現させることができない。また、カチオン性スチレン系表面サイズ剤（Ａ）：アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物（Ｂ）＝８０以上：２０未満の場合、硬質のスチレン系樹脂の添加量が増加するため、塗工後の板紙の表面が硬くなり、段ボール加工後、製函時等に罫割れが起こり易くなる。

基紙表面層の灰分重量は絶乾でパルプ重量比が０．２固形重量％から２０固形重量％の範囲が好ましい。灰分が０．２固形重量％未満であれば、カチオン性スチレン系表面サイズ剤のみの塗工だけでもある程度の撥水性を得られる。また、灰分が２０固形重量％を超えると、段ボール製箱時等で罫割れが発生し易くなる。本発明の基紙として表層原料の灰分含有量が２固形重量％を超えて配合された紙については撥水性効果が大きい。また罫割れの面では灰分が１８固形重量％未満であることが、より好ましい。

本発明に係る板紙の塗工液は、オンマシン又はオフマシンで原紙に塗工することができ、塗工機としては、サイズプレス、フィルムプレス、ゲートロールコーター、シムサイザー、ブレードコーター、キャレンダー、バーコーター、ナイフコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター等を用いることができる。また、エアーとの２流体によるスプレー塗工も可能であるが、塗工剤がカチオン化しているため、カレンダー等、ロールが硬質チルド鋼製等の電錆し易い素材の塗工機を使用する場合は高分戸アミンを主体とした有機防錆剤で公知であるレスコールＷＴ（日東化学製）等を添加することもできる。

塗工液の塗工量は、固形分換算で０．０４〜０．４５ｇ／ｍ^２の範囲で選ばれる。塗工量が０．０４ｇ／ｍ^２未満である場合は本発明が企図している撥水効果を十分発現させることができない。また、塗工量が０．４５ｇ／ｍ^２超える場合では撥水性は変わらなくなり、薬品費の増加となる他、紙表面が塗工された樹脂により硬くなり罫割れの要因となる。塗工剤の乾燥には、ドラムドライヤー、温風乾燥機、赤外線乾燥機等が使用できる。

本発明の板紙である基紙塗工面の層の白物古紙には、ケント、色上、中質ケント、上白、白アート、コート、チラシ等の古紙がそのまま使用できる他、これら古紙をＤＩＰ設備等により脱墨処理した物も使用できる。これら白物古紙の配合した時の灰分含有率が０．２固形重量％以上であり、好ましくは２固形重量％から１８固形重量％の範囲である。従来の技術では灰分含有率が０．２固形重量％以上になると撥水適性顕著に下がり、灰分含有率が３固形重量％以上になると撥水適性が無くなる。本発明は基紙塗工面の層の灰分が２．０固形重量％以上であっても撥水適性と紙の表面強度を得るものであるが、灰分含有率が２０固形重量％を超えると紙の表面強度低下となるため好ましくない。

塗工液を塗工した後の紙の２分Ｃｏｂｂ吸水は、２５〜５０ｇ／ｍ^２の範囲になるように調節することが好ましい。２分Ｃｏｂｂ吸水度が２５ｇ／ｍ^２未満の場合は、塗工剤の紙吸収量が少なくなるため、十分なカチオン性が得られなくなり、アニオン性撥水剤を塗工した際、撥水剤が紙表層に留まらないため、撥水効果が低下し、撥水加工をしない一般段ボールで使用した場合段ボールケース製函時のジョイント糊が紙層に吸収され難くなるため、撥水糊を使用する必要が出てくる。また、２分Ｃｏｂｂ吸水度が５０ｇ／ｍ^２を超える場合は、塗工剤が紙のＺ軸方向に深く浸透してしまうために表面バリヤー効果が得られず、撥水加工した際、撥水剤も紙表面に残らないことから撥水効果が十分に発現しない場合がある。

前記により得られた板紙をコルゲーターや印刷機等により撥水加工をした場合、表層に含有する灰分が固形重量で０．２％以上であったとしても、ＪＩＳＰ８１３７−１９７６撥水度試験法により測定した撥水度を少なくともＲ４以上とすることができ、より好ましくはＲ６以上とすることができる。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、例中の％は全て固形分重量％を示す。
［塗工液の製造方法］
重量平均分子量はカラムＴＳＫ−ＧＥＬＰ６０００ＰＷとＰ３０００ＰＷ（東ソー株式会社製）を用い、溶媒を０．３Ｍ塩化ナトリウム水溶液とし、ＧＰＣで測定した。
［カチオン性表面紙力剤］
（Ａ）カチオン性アクリルアミド表面紙力剤ＰＡＭ−００６（星光ＰＭＣ化株式会社製）、重量平均分子量３０万有効固形分２５％
（Ｂ）カチオン性アクリルアミド表面紙力剤ＰＡＭ−００７（星光ＰＭＣ化株式会社製）、重量平均分子量４０万有効固形分２５％
（Ｃ）カチオン性アクリルアミドＰＡＭ表面紙力剤−００８（星光ＰＭＣ化株式会社製）、重量平均分子量８０万有効固形分２５％
（Ｄ）カチオン性アクリルアミド表面紙力剤ＰＡＭ−００９（星光ＰＭＣ化株式会社製）、重量平均分子量２５０万有効固形分２５％
（Ｅ）カチオン性アクリルアミド表面紙力剤ＰＡＭ−００１０（星光ＰＭＣ化株式会社製）、重量平均分子量４５０万有効固形分２５％
（Ｆ）カチオン性アクリルアミド表面紙力剤ＰＡＭ−００１１（星光ＰＭＣ化株式会社製）、重量平均分子量４７０万有効固形分２５％
［表面サイズ剤］
（Ｇ）カチオン性スチレン系表面サイズ剤（商品名ポリマロン３６０、荒川化学工業（株）製）有効固形分２０％
（Ｈ）アニオン性スチレン系表面サイズ剤（商品名ポリマロン１３２９、荒川化学工業（株）製）有効固形分２０％
［その他表面紙力剤］
（Ｉ）：表面紙力剤としてポリビニルアルコール（商品名ＪＦ１７、日本酢ビポバール（株）製）有効固形分１００％
（Ｊ）：カチオン性エポキシ系湿潤紙力剤（商品名アラフィックス２５１Ｒ、荒川化学工業（株）製）有効固形分２５％
実施例７及び比較例７以外は上記の薬品中カチオン性ポリアクリルアミド表面紙力剤は別紙表の通り混合し、塗工剤の粘度はＢ型粘度計２５°Ｃ、６０ｒｐｍで、５５±５ｍＰａ・Ｓになるように精製水で希釈調整し、塗工液を製造した。粘度をＢ型粘度計２５°Ｃ、６０ｒｐｍで、５５±ｍＰａ・Ｓで調整した理由は、４００ｍ／分を超える高速板紙抄紙機でカレンダー塗工した場合、Ｂ型粘度計２５°Ｃ、６０ｒｐｍで測定した塗工剤の粘度が約６５ｍＰａ・Ｓを超えると塗工不良となるため、所定の粘度に調整した。
尚、実施例７及び比較例７については塗工量調整のため、それぞれ固形濃度を少なく調整したため、粘度も低くなっている物を使用した。
尚、その他薬品については別紙表の通りの配合とし、灰分率は、ＪＩＳＰ８２５１灰分試験方法に準じ測定した。
［原紙（ａ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（白アート古紙１００％灰分２３％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．５％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は２１％であった。
［原紙（ｂ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（ＬＢＫＰ５％灰分０．２％、白アート古紙９５％灰分２３％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．５％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２、の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は２０％であった。
［原紙（ｃ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（ＬＢＫＰ７％灰分０．２％、白アート古紙９３％灰分２３％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．５％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は１８％であった。
［原紙（ｄ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（ＬＢＫＰ５０％灰分０．２％、白アート古紙５０％灰分２３％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．５％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は１２％であった。
［原紙（ｅ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（ＬＢＫＰ９６％灰分０．２％、白アート古紙１４％灰分２３％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．５％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は３・０％であった。
［原紙（ｆ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（ＬＢＫＰ９５％灰分０．２％、白アート古紙５％灰分２３％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．５％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は１．１％であった。
［原紙（ｇ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（ＬＢＫＰ９９％灰分０．２％、白アート古紙１％灰分２３％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．５％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は０．２％であった。
［原紙（ｈ）の製造方法］
濃度３．０％パルプスラリー（ＮＢＫＰ１００％灰分０．２％）に硫酸アルミニウムを絶乾パルプに対して固形分換算で１．０％、ロジンエマルジョンサイズ剤（商品名：Ｒ１０、近代科学工業（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加し、白水にて１．０％スラリーに薄め、次いで紙力剤（商品名：ハーマイド３８２、ハリマ化成（株）製）を絶乾パルプに対して固形分換算で０．３％添加して、常法に従いＴＡＰＰＩスタンダードシートマシンにより抄紙後３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で５分間脱水後、ドラムドライヤーにて所定の乾燥を行った。その後、温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、坪量６０ｇ／ｍ^２の紙を得た。抄紙した紙の灰分含有率を測定した結果、灰分含有率は０．１％であった。

製造した塗工液を原紙（ａ）〜原紙（ｈ）に別紙表の通り、それぞれにＮｏ．２〜Ｎｏ１２０のバーコーターを使用し別紙表の通り、塗工液を塗工後、ドラムドライヤーにて７０°Ｃ、２０秒間乾燥を行った。

得られた塗工紙の塗工面の上に、アニオン性撥水剤（商品名：リパックスＡ２４０，近代化学工業（株）製）をｄｒｙ重量０．０５ｇ／ｍ^２になるようにＮｏ．３バーコーターで塗工し、しかる後、ドラムドライヤーにて７０°Ｃ、２０秒間乾燥を行い、得られた各撥水塗工紙を温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、ＪＩＳＰ８１３７−１９７６撥水度試験法により撥水度を測定した。

得られた各撥水塗工紙を温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、ＪＩＳＰ８１２９表面強さ試験法のワックスピック法により表面強度を測定した。

得られた塗工紙を温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、ＪＩＳＰ８１４０コブ吸水法により吸水度を測定した。

得られた塗工紙を温度２３°Ｃ、湿度５５％において２４時間調湿後、ＪＩＳＰ８１１５耐折試験法のＭＩＴ試験機にて折り込みを１０回くり返し折り、塗工面の折目の割れ方で評価した。

撥水剤の弾きは撥水剤を塗工し乾燥する前の撥水剤の弾き具合で評価した。

以上のとおりの試験を行い、各種の板紙に対する表面強度及び撥水性について評価した結果は表１に示すとおりであった。

表１に示す結果から分かるように、古紙パルプ配合することで基紙表面の灰分含有率が０．２固形重量％以上になっても、アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物の表面紙力剤とカチオン性スチレン−アクリル酸エステル系共重合体を主成分とするカチオン表面サイズ剤とを塗工することで、この塗工面にアニオン性撥水剤を塗工した場合、撥水剤の沈みを抑制でき、表面強度も上がる。しかも基紙表層の原料が古紙を含まずクラフトパルプのみからなる原紙に従来技術であるカチオン性表面サイズ剤とＰＶＡを混合した塗工処方で塗工した原紙にアニオン性撥水剤を塗工した場合と同等以上の撥水性を有する板紙が得られる。

Claims

パルプスラリーに硫酸アルミニウムおよびロジンエマルジョンサイズ剤を含有する、少なくとも表層及び裏層の２層以上で構成される板紙において、前記表層の灰分がＪＩＳＰ８２５１灰分試験法に準じて測定した値で０．２固形重量％以上から２０固形重量％以下であり、かつアクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とする表面紙力剤とカチオン性スチレン系表面サイズ剤を混合した塗工液を前記表層に塗工してなり、
前記表面紙力剤と前記カチオン性スチレン系表面サイズ剤の配合比が、固形分比率で前記カチオン性スチレン系表面サイズ剤：前記アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物＝２０：８０〜８０：２０の範囲であり、
原紙の少なくとも片面に上記塗工液を、固形分換算で０．０４〜０．４５ｇ／ｍ^２の範囲の塗工量で塗工することを特徴とする板紙。
前記アクリルアミド系樹脂とカチオンモノマーとの共重合化物を主成分とする表面紙力剤の重量平均分子量が４０万以上から４５０万以下であることを特徴とする請求項１に記載の板紙。