JPS626996A - 紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、填料として炭酸カルシウムを含有する中性紙
の製造方法に関し、特にサイズ性の改良された中性紙の
製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、製紙業界で最も一般的に行われている抄紙方法は
、所謂酸性抄紙と言われる抄紙方法である。この酸性抄
紙法では、パルプの水性スラリーに、填料、内添サイズ
剤、染料、紙力増強剤等の各種添加剤を配合し、定着剤
として硫酸アルミニウム（バンド）を加えてスラリーの
ｐ　Ｈを４〜６程度の酸性側に調整した後、抄紙が行わ
れている。

上記の如く、酸性抄紙法では硫酸アルミニウムの使用が
不可欠であるため、得られる紙は酸性を示し、長期に亘
る保存の過程で紙力が低下したり、変色、印刷適性の低
下といった問題が派生する。

また、炭酸カルシウム等のアルカリ性の填料が使用出来
ず、これらを含有する故紙パルプの使用も困難であり、
排水処理、抄紙機の腐蝕といった問題も付随する。

その為、填料として安価な炭酸カルシウムが使用でき、
しかも上記の如き各種の欠陥を伴わない抄紙方法として
、パルプスラリーのｐ　Ｈを６．５〜９程度に調整して
抄紙する、所謂中性抄紙法が開発され、各種の改良提案
が成されている。しかし、中性抄紙法の採用に伴って新
たな龍点が付随するため、なお改良の余地が残されてい
るのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点〕 例えば、中性抄紙法においても、酸性抄紙法の場合と同
様に、紙の表面に例えば澱粉やポリビニルアルコール等
の各種表面サイズ剤、染料、顔料等を適宜配合してサイ
ズ処理が行われるが、本発明者等の検討結果では、特に
填料として炭酸力ルシウｌ、を使用した中性紙に澱粉水
溶液を表面サイズすると、表面サイズ後の紙のサイズ度
が、サイズ前よりも寧ろ大幅に低下するという全く特異
な現象が付随することが明らかとなった。

表面サイズによって、内添サイズ剤の効果が半減してし
まう原因については、明らかではないが、填料として紙
中に含有せしめられている炭酸カルシ１シムが、表面サ
イズ剤である澱粉水溶液に何等かの形で作用し、その結
果、従来の酸性抄紙法では全く認められなかった上記の
如き特異な現象を発現しているのではないかと推定され
る。

而して、本発明の目的は、填料として炭酸カルシウムを
使用した中性紙において認められる上記の如き特異な現
象を改良し、優れたサイズ性を有する中性紙を容易番こ
得ることができる紙の製ｊｖｉ方法を提供することであ
る。

かかる目的を達成するために、本発明者等は、特に填料
として炭酸カルシウムを使用した中性紙の表面サイズ液
について鋭意研究の結果、特定の水溶性多価金属塩を表
面サイズ剤である澱粉水溶液に含有せしめると、サイズ
後の紙のサイズ度が酸性抄紙法の場合と同様に効果的に
改良されることを見出し、さらに検討を加えた結果、本
発明を完成するに至った。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、填料として炭酸カルシウムを含有する中性紙
に、アルカリ土類金属を除く多価金属の水溶性塩を含有
する澱粉水溶液を表面サイズすることを特徴とする紙の
製造方法である。

〔作用〕

本発明において、表面サイズ剤である澱粉水溶液に含有
せしめられる特定の金属塩ば、上記の如くアルカリ土類
金属を除く多価金属の水溶性塩である。

具体的には、例えばＡＩ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ。

Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｂ等の
ハロゲン化物、酸素酸塩、有機酸塩、錯塩等や、下記の
一般式で表される塩基性アルミニウム塩等の水溶性塩が
例示される。

一般式■（Ａ　Ｉ　ｚ（ＯＨ）　ｎＣＩ　ｂ−）　−一
般式■（Ａ　１　ｚ（ＯＨ）　、、（Ｓ　０４　）　６
−／□〕１（０＜ｎ＜６．ｌ＜ｍ≦２０） これらの多価金属塩の中でも、ＡＩ、Ｆｅ、Ｓｎ。

Ｚｎの塩化物、硫酸塩、酢酸塩、アクリル酸塩及び上記
一般式で表される塩基性アルミニウム塩は、特に本発明
の所望の効果において優れているためより好ましく用い
られる。

本発明の方法では、上記の如き特定の多価金属の水溶性
塩を、表面サイズ剤である澱粉水溶液に含有せしめるも
のであるが、澱粉に対するこれら多価金属塩の配合割合
は重要である。

多価金属塩の配合割合が、澱粉１００重量部に対して０
．１重置部を下回ると、所望のサイズ庶政＝４− 良効果が得られず、５重量部を越えるとサイズ性は改良
されるものの、塗液の安定性が低下して塗工適性が低下
するため、０．１〜５重量部、より好ましくは０．３〜
３重量部程度の範囲で調節するのが望ましい。

表面サイズ剤として用いられる澱粉の種類については、
特に限定するものではなく、例えば酸化変性澱粉、酵素
変性澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、未変性天
然澱粉等が適宜選択して使用される。なお、本発明の方
法では、これらの各種澱粉の中でもカルボキシル基を有
する酸化変性澱粉は、特に優れたサイズ度の改良効果を
発揮するため、最も好ましく用いられる材料である。

本発明の方法において、澱粉水溶液の濃度は、１５重量
％以下、より好ましくは１０重量％以下に留めるのが望
ましい。１５重量％を越えるような高濃度水溶液では、
多価金属塩の添加による塗液粘度の変化が大きすぎて、
塗液の安定性が低下する恐れがある。

表面サイズ処理用の澱粉水溶液には、従来法と同様に例
えばポリビニルアルコール等の他のサイズ剤や、染料、
顔料等を配合することも可能であるが、」−記の如く本
発明の方法では、特定の多価金属の塩を含有せしめるた
め、塗液の安定性が損なわれるような配合は回避する必
要がある。

なお、多価金属塩は澱粉を蒸煮する前に添加することも
可能であるが、一般には澱粉水溶液を調製した後に添加
する方が、粘度安定性等においてより好ましい塗液が調
製される。

また、多価金属塩を添加した後の塗液のｐ　Ｈが６より
低いと、中性紙に含まれる炭酸カルシウムを溶かして発
泡する等のトラブルが発生するため、ｐＨは６以上に調
整するのが望ましい。しかし、１０よりも高いアルカリ
側では、サイズ効果が低下し、塗液粘度も不安定になる
ため、９以下に留めるのが望ましい。

塗液のアルカリ側へのｐＨ調節には、アンモニア水や各
種のアンモニウム塩を用いるのが好ましく、アルカリ金
属を含有する苛性ソーダ等のアルカリ物質の使用は、サ
イズ効果の低下を来す恐れがあるため避けるのが望まし
い。また、ｐ　Ｈ調節剤の添加は、多価金属塩を添加し
た後に行うのがより効果的である。

かくして調製された、特定の多価金属塩を含有する澱粉
水溶液は、従来から行われている表面サイズ法に準じて
、例えばサイズプレス、キャレンダー等で表面サイズさ
れるものである。

澱粉水溶液の処理量は、所望のサイズ度に応じて適宜調
整されるため、必ずしも特定するものではないが、一般
に乾燥重量で０．３〜１５ｇ／ｒｒｆ、より好ましくは
０．５〜８ｇ／ＩＴｒ程度の範囲で調節される。

従来から、一般の顔料コーティング用塗液において、澱
粉、ポリビニルアルコール等の接着剤の耐水化剤として
各種の多価金属塩を用いることは知られている。しかし
、多価金属塩は接着剤の耐水化剤として作用するのみな
らず、コーティング顔料を凝集させる作用もあるため、
得られる塗液が著しく増粘したり、ｐＨや温度変化に対
して非常に敏感となり、極めて取り扱い難い塗液となっ
−ｌ　− てしまう。そのため多価金属塩は、現在では余程特殊な
用途の顔料コーティング塗液以外には、殆ど使用されて
いないのが現状である。

なお、本発明の如く、表面サイズ処理用の澱粉水溶液に
特定の多価金属塩を含有せしめる技術は従来から全く知
られていない。即ち、従来の酸性抄紙法で得られた紙に
対する表面サイズ処理の場合には、特に多価金属塩を併
用するまでもなく、澱粉水溶液のみで充分なサイズバリ
ヤー性の有る紙が得られるため、敢えて塗液の安定性に
悪影響を及ぼず恐れのある多価金属塩を併用するという
発想は全く出てこなかったものである。

然るに、本発明者等は、前述の如く、填料として炭酸カ
ルシウムを含有せしめた中性紙では、澱粉水溶液による
表面サイズ処理によって、寧ろサイズバリヤー性が処理
前よりも低下するという特異な現象が発現することを見
出したため、敢えて特定の多価金属塩を表面サイズ処理
用の澱粉水溶液に含有せしめることを思いつき、本発明
を完成するに至ったものである。□ 幸い、表面サイズ用の澱粉水溶液は比較的低濃度塗液と
して使用され、コーティング用顔料も殆ど含まないため
、特定の多価金属塩を添加しても塗液の安定性不良を招
くことがなく、しかも、顔料コーティング用塗液の接着
剤に対する耐水化剤の場合とは異なり、比較的少量の添
加によって所望の効果が得られるため、本発明の方法で
は、特に安定性を低下させることなく効率の良い操業が
確保し得るものである。

なお、使用する澱粉の選択、澱粉水溶液のｐ　Ｈ調節、
そのｐＨ調節に用いられる助剤の適切な選択等によって
、一層安定した操業が可能なことは前述のとおりである
。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、勿論これらに限定されるものではない。

なお、例中の部及び％は、特に断らない限り、それぞれ
重量部及び重量％を示ず。

実施例 カナディアン・スタンダード・フリーネス（Ｃ５Ｆ）５
００ｃｃのＮＢＫＰＩＯ部とＣ３Ｆ４５０ｃｃのＬ　Ｂ
　Ｋ　Ｐ　９０部からなるパルプ分散液に、対絶乾パル
プ当たりの割合で、タルク２０％、ロジンサイズ０．４
％、硫酸バンド３．０％を添加して紙料を調成した。こ
の紙料をテスト用角型シートマシンで抄紙し、乾燥して
米坪７５　ｇ／ｌｄの酸性紙を製造した。

一方、Ｃ３Ｆ５００ｃｃのＮＢＫＰＩＯ部とｃｓＦ　４
５０　ｃｃのＩ−Ｂ　Ｋ　Ｐ　９０部からなるパルプ分
散液に、対絶乾パルプ当たりの割合で、炭酸カルシウム
２０％、カチオン澱粉水溶液０．５％（固形分）、アル
キルケテンダイマー０．１％、アクリルアマイドポリマ
ー０．０１％を添加して紙料を調成した。

この紙料をテスト用角型シートマシンで抄紙し、乾燥し
て米坪７５ｇ／ｒｄの中性紙を製造した。

かくして得られた酸性紙と中性紙に、それぞれ第１表に
示すような割合（澱粉１００重量部に対する添加重量部
）で多価金属の塩を添加した濃度４％の酸化澱粉水溶液
（玉子コーンスターチ社製。

エースＡ）を、乾燥処理量が１，５〜Ｌ６ｇ／ｒｄとな
るように表面サイズ処理して１００℃で乾燥した。得ら
れたサイズ処理紙のステキヒトサイズ度　　　゛（秒）
を測定し、その結果を第１表に記載した。

なお、サイズ処理を行っていない酸性紙と中性紙のステ
キヒトサイズ度は、それぞれ１３秒と１１秒であった。

第１表 なお、上記第１表において、■〜■は比較例であり、５
〜１５が本発明の実施例である。また、ポリ塩化アルミ
ニウムとしては浅田化学社製のアルミツールＡＣＨを使
用し、ポリ水酸化アルミニウムとしては浅田化学社製の
Ｐａｈｏ＃　２　Ｓを使用した。

〔効果〕

第１表の結果から明らかなように、本発明の方法に従っ
て、水溶性の多価金属塩を含有する澱粉水溶液で表面サ
イズして得られた中性紙は、いずれも酸性紙に匹敵する
優れたザイズバリャー性を呈していた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）填料として炭酸カルシウムを含有する中性紙に、
   アルカリ土類金属を除く多価金属の水溶性塩を含有する
   澱粉水溶液を表面サイズすることを特徴とする紙の製造
   方法。
2. （２）多価金属の水溶性塩が、澱粉１００重量部に対し
   て０．１〜５重量部含有せしめられている請求の範囲第
   （１）項記載の紙の製造方法。