WO2020196408A1 - 水分散紙 - Google Patents

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WO2020196408A1
WO2020196408A1 PCT/JP2020/012730 JP2020012730W WO2020196408A1 WO 2020196408 A1 WO2020196408 A1 WO 2020196408A1 JP 2020012730 W JP2020012730 W JP 2020012730W WO 2020196408 A1 WO2020196408 A1 WO 2020196408A1
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雅樹 岸本
良明 石野
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日本製紙パピリア株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a water-dispersed paper that quickly disperses in water.
  • Patent Document 1 proposes an aqueous dispersion paper in which refined pulp having an ⁇ -cellulose content of 88% by weight or more and unrefined pulp having an ⁇ -cellulose content of less than 88% by weight are blended in a specific blending ratio.
  • An object of the present invention is to provide a water-dispersed paper having excellent water dispersibility.
  • the means for solving the problem of the present invention is as follows. 1.
  • the degree of drainage of the pulp constituting the bulky layer is 600 ml CSF or more and 750 ml CSF or less. Water dispersion paper described in. 3. 3.
  • the base paper is characterized by providing, on at least one surface, a dense layer containing 30% by weight or more of softwood pulp having a ratio (l / D) of a lumen width (l) to a fiber width (D) of more than 0.60 on average.
  • Water dispersion paper described in. 4. 3. The degree of drainage of the pulp constituting the dense layer is 450 ml CSF or more and 600 ml CSF or less.
  • the water-soluble polymer is one or both of a carboxyalkyl cellulose salt and dextrin. ⁇ 4.
  • a water-dispersible label having an adhesive layer on one side of the water-dispersible paper according to any one of. 7.1. ⁇ 5.
  • Information paper consisting of the water-dispersed paper described in any of.
  • the water-dispersed paper of the present invention has excellent water-dispersibility. Since the water-dispersed paper of the present invention using a base paper having a dense layer on the surface is excellent in printability, it can be suitably used for water-dispersible labels, confidential document paper, and the like.
  • the water-dispersed paper of the present invention is excellent in water dispersibility and printability only by using a specific softwood pulp, and is very low cost as compared with the conventional water-dispersed paper. Further, since the water-dispersed paper of the present invention uses a high proportion of biological materials such as softwood pulp, the load when it is dispersed in water and released into the environment is small.
  • Water dispersion paper The water-dispersed paper of the present invention includes a base paper having a bulky layer containing 10% by weight or more of softwood pulp having an average ratio (l / D) of a lumen width (l) to a fiber width (D) of 0.60 or less. It is characterized by having a water-soluble polymer impregnated in the base paper.
  • the ratio (l / D) of the lumen width (l) to the fiber width (D) is also simply referred to as “l / D”.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a pulp cross section.
  • the main constituents of what is generally called pulp are temporary ducts in coniferous trees and wood fibers in broad-leaved trees, and have lumens called lumens inside.
  • l / D is a value indicating the ratio of lumens to the thickness of the fiber, and the smaller the value, the smaller the lumen and the thicker the fiber wall.
  • the l / D of pulp can be measured by the following procedure. 1. 1. Dilute the pulp suspension to a concentration of 0.05%. 2. 2. The diluent is dropped onto a clean slide glass using a dropping tube, and if necessary, the fibers are uniformly dispersed using an anatomical needle and dried. 3. 3. Three drops of C dyeing solution are dropped on the fibers dispersed on the slide glass, a cover glass is placed so that air bubbles do not enter, and the excess dyeing solution is removed with a absorbent paper to prepare a preparation. 4. The preparation is observed using an optical microscope, the preparation is moved in the horizontal or vertical direction on the movable stage, the fiber width (D) and the lumen width (l) are measured, and l / D is calculated.
  • the l / D of 100 or more pulps can be obtained by the above method for the pulp to be blended, and the average value thereof can be used as the l / D of the pulp.
  • the paper is dissociated in the same manner as the slurry preparation for measuring the dissociation and water content of the paper, and more than 200 pulps are colored differently depending on the tree species, etc. using a dyeing solution.
  • the blending amount of softwood pulp and the l / D of pulp can be determined.
  • the base paper used in the present invention has at least a bulky layer.
  • the number of layers of the base paper is not particularly limited, but it is preferable that the number of layers is one or more and three or less because the production becomes complicated as the number of layers increases.
  • the bulk layer contains 10% by weight or more of softwood pulp having an l / D of 0.60 or less with respect to the total amount of pulp in the layer.
  • the bulky layer may contain 10% by weight or more of softwood pulp having an l / D of 0.60 or less with respect to the total amount of the pulp, and other pulps can be blended.
  • the blending amount of softwood pulp having an l / D of 0.60 or less with respect to the total amount of pulp in the bulky layer is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and 70% by weight or more. It is more preferable to have.
  • the softwood pulp with l / D of 0.60 or less has a thick fiber wall and is hard to be crushed, and forms a low-density and bulky sheet.
  • the sheet formed by the softwood pulp having an l / D of 0.60 or less has few interfiber bonds and is easily dispersed in water. The smaller the l / D, the easier it is to disperse in water. Therefore, the l / D of softwood pulp having an l / D of 0.60 or less is preferably 0.55 or less, preferably 0.50 or less. Is more preferable, and 0.45 or less is further preferable.
  • the softwood pulp having an l / D of 0.60 or less is not particularly limited, and is mechanical pulp (MP), thermomechanical pulp (TMP), sulfite pulp (SP), kraft pulp (KP), and bleaching of these. From pulp (BP), unbleached pulp (UP) and the like, those having an l / D of 0.60 or less can be used by blending one type or two or more types. Of these, kraft pulp (KP) and sulfite pulp (SP), which are excellent in strength, are preferable.
  • coniferous pulp having l / D of 0.60 or less includes coniferous pulp having l / D of more than 0.60, broadleaf pulp, regenerated cellulose, marcelled pulp, dissolved pulp and the like.
  • bast fibers such as flax, kenaf, ⁇ , and sansho
  • hard fibers such as bagas, bamboo, and esparto
  • seed hair fibers such as cotton linter
  • non-wood pulp such as leaf vein fibers such as Manila hemp and sisal hemp. It can be used without restrictions.
  • the l / D of the other pulp is not particularly limited and may exceed 0.60. However, when the l / D of other pulp is large, the water dispersibility tends to decrease, so it is necessary to increase the blending amount of softwood pulp having an l / D of 0.60 or less.
  • the bulky layer preferably does not contain fibrous carboxymethyl cellulose and an alkali salt thereof as fibers for papermaking.
  • Fibrous carboxymethyl cellulose is insoluble in water, but becomes water-soluble by making it an alkaline salt. Therefore, fibrous carboxymethyl cellulose is often blended as a papermaking fiber for papermaking of water-dispersed paper, and is often converted into a Na salt of fibrous carboxymethyl cellulose by an alkalizing agent after papermaking.
  • the alkali derived from the alkalizing agent may have an adverse effect, and the paper tends to discolor (yellow).
  • the pulp constituting the bulky layer is preferably beaten so that the drainage degree (Canadian standard freeness: CSF) is 600 ml CSF or more and 750 ml CSF or less.
  • the degree of drainage is preferably 620 ml CSF or more and 720 ml CSF or less, and more preferably 640 ml CSF or more and 700 ml CSF or less.
  • the beating of the pulp suspension is not limited to the case of beating a suspension consisting only of softwood pulp, and even if the softwood pulp and other pulp are mixed and then mixed and beaten, the softwood pulp and the other pulp are separated. It may be mixed (separate beat) after beating.
  • the drainage degree of each pulp is not particularly limited, but the drainage degree of the pulp suspension for making a bulky layer after mixing each pulp is the above-mentioned 600 ml CSF. Adjust so that it is within the range of 750 ml CSF or less.
  • the paper material forming the bulky layer includes known additives such as polyacrylamide-based polymer, polyvinyl alcohol-based polymer, cationized starch, and various kinds as long as the water dispersibility is not impaired.
  • Dry paper strength enhancer such as modified starch, retention agent, drainage improver, coagulant, bulking agent, dye, optical brightener, pH adjuster, defoamer, UV inhibitor, fading inhibitor, pitch control
  • Additives such as agents and slime control agents can be appropriately selected and blended as needed.
  • the paper material forming the bulky layer does not contain a filler, a sizing agent, or the like.
  • calcium carbonate is contained as a filler, and when a carboxymethyl cellulose salt is used as a water-soluble polymer described later, it becomes a Ca salt and the water solubility may decrease.
  • the base paper preferably has at least one surface as a dense layer, and more preferably both sides as a dense layer.
  • the dense layer contains 30% by weight or more of softwood pulp having an l / D of more than 0.60 with respect to the total amount of pulp in the layer.
  • the dense layer may contain 30% by weight or more of softwood pulp having an l / D of more than 0.60 with respect to the total amount of the pulp, and other pulps can be blended.
  • the dense layer and the bulky layer are not made from the same paper material.
  • the blending amount of softwood pulp having an l / D of more than 0.60 with respect to the total amount of pulp in the dense layer is preferably 50% by weight or more, and more preferably 70% by weight or more.
  • Coniferous pulp with l / D exceeding 0.60 has a thin fiber wall and is easily crushed flat during papermaking. Paper is formed into a sheet by laminating crushed pulp during papermaking and contacting each other to form interfiber bonds. Therefore, pulp having a large l / D can produce a high-density and dense sheet. it can. The larger the l / D, the more excellent the shielding property can be obtained. Therefore, the l / D of the softwood pulp having a l / D of more than 0.60 is preferably 0.65 or more, preferably 0.70 or more. More preferably, it is more preferably 0.75 or more.
  • the softwood pulp having an l / D of more than 0.60 is not particularly limited, and is mechanical pulp (MP), thermomechanical pulp (TMP), sulfite pulp (SP), kraft pulp (KP), and bleached pulp thereof. From (BP), unbleached pulp (UP), etc., one type or a combination of two or more types having an l / D of more than 0.60 can be used. Of these, kraft pulp (KP) and sulfite pulp (SP), which are excellent in strength, are preferable.
  • -Other pulp As other pulp to be combined with coniferous pulp having l / D of more than 0.60, basts such as coniferous pulp, broadleaf pulp, flax, kenaf, ⁇ , and sansho having l / D of 0.60 or less.
  • basts such as coniferous pulp, broadleaf pulp, flax, kenaf, ⁇ , and sansho having l / D of 0.60 or less.
  • Non-wood pulp such as fiber, hard fiber such as bagus, bamboo and esparto, seed hair fiber such as cotton linter, and leaf vein fiber such as Manila hemp and sisal hemp can be used without particular limitation.
  • the shielding property tends to decrease, so the blending amount should be 50% by weight or less based on the total amount of pulp forming the dense layer.
  • the l / D of the other pulp is not particularly limited and may be 0.60 or less. However, when the l / D of other pulp is small, the shielding property tends to decrease, so it is necessary to increase the blending amount of softwood pulp having an l / D of more than 0.60.
  • the dense layer preferably does not contain fibrous carboxymethyl cellulose and an alkali salt thereof as a papermaking fiber. Further, the dense layer preferably does not contain regenerated cellulose fibers as papermaking fibers. Regenerated cellulose is inappropriate because it lacks sheet strength and smoothness, resulting in poor printability.
  • the pulp constituting the dense layer is preferably beaten so that the drainage degree (Canadian standard freeness: CSF) is 450 ml CSF or more and 600 ml CSF or less.
  • the degree of drainage becomes smaller than 450 ml CSF (beating progresses), the water dispersibility decreases. If the degree of drainage is larger than 600 ml CSF, the smoothness of the sheet may be insufficient and the printability may be poor.
  • the degree of drainage (Canadian standard freeness: CSF) is preferably 475 ml CSF or more and 575 ml CSF or less, and more preferably 500 ml CSF or more and 550 ml CSF or less.
  • the beating of the pulp suspension is not limited to the case of beating a suspension consisting only of softwood pulp, and even if the softwood pulp and other pulp are mixed and then mixed and beaten, the softwood pulp and the other pulp are separated. It may be mixed (separate beat) after beating.
  • the degree of drainage of each pulp is not particularly limited, but the degree of drainage of the pulp suspension for making a dense layer after mixing each pulp is the above-mentioned 450 ml CSF. Adjust so that it is within the range of 600 ml CSF or less.
  • the paper material forming the dense layer includes known additives such as polyacrylamide-based polymer, polyvinyl alcohol-based polymer, cationized starch, and various types within a range that does not impair water dispersibility.
  • Dry paper strength enhancer such as modified starch, retention agent, drainage improver, coagulant, bulking agent, dye, optical brightener, pH adjuster, defoamer, UV inhibitor, fading inhibitor, pitch control
  • Additives such as agents and slime control agents can be appropriately selected and blended as needed.
  • the paper material forming the surface layer does not contain a filler, a sizing agent, or the like.
  • the water-dispersed paper of the present invention contains a water-soluble polymer.
  • the water-soluble polymer is impregnated in the base paper, and at least a part of the interfiber voids of the base paper is filled.
  • the water-dispersed paper of the present invention is excellent in drying strength because the interfiber gaps of the base paper are filled with a water-soluble polymer.
  • the water-dispersed paper of the present invention is water-dispersible because the water-soluble polymer existing in the interfiber voids swells at the time of contact with water and the fibers are easily separated by spreading the fibers. Is excellent.
  • water-soluble polymer a polymer that is easily redissolved in water can be used without particular limitation.
  • anionic polymer electrolyte salts such as carboxyalkyl cellulose salt, alginate, pectinate, polyacrylic acid salt, polymethacrylate, carboxyalkylated starch, phosphoric acid esterified starch, and anionic polyacrylamide.
  • Na salt of carboxyalkyl cellulose and dextrin are preferable from the viewpoint of water dispersibility and drying strength.
  • the carboxylalkylcellulose salt as the water-soluble polymer impregnated in the base paper has a shape different from that of the Na salt of fibrous carboxylalkylcellulose, which is a papermaking fiber that preferably does not contain the water-dispersed paper of the present invention. It is a completely different substance. Further, from the viewpoint of preventing corrosion of metal members such as print heads, a neutral water-soluble polymer having a pH of 6 or more and 8 or less in a 1.0 wt% aqueous solution is preferable.
  • the water-soluble polymer preferably has a B-type viscosity (hereinafter, also simply referred to as B-type viscosity) of a 2% by weight aqueous solution at 20 ° C. of 1 mPa ⁇ s or more and 200 mPa ⁇ s or less.
  • B-type viscosity hereinafter, also simply referred to as B-type viscosity
  • the water-soluble polymer satisfying the numerical range of the B-type viscosity easily penetrates into the interfiber voids uniformly, and the water dispersibility of the water-dispersed paper is improved.
  • the B-type viscosity of the water-soluble polymer is preferably 2 mPa ⁇ s or more and 130 mPa ⁇ s or less, and more preferably 3 mPa ⁇ s or more and 40 mPa ⁇ s or less.
  • the water dispersibility of the water-dispersed paper can be evaluated by the floc-like water dispersion time and the fibrous water-dispersion time.
  • the floc-like water dispersion time is a time in which 300 ml of deionized water is placed in a 300 ml beaker, one 3 cm square test piece is put in while stirring at 650 rpm with a stirrer, and the test piece is cut into two or more pieces.
  • the fibrous water dispersion time is the time when 300 ml of deionized water is placed in a 300 ml beaker, one 3 cm square test piece is put in while stirring at 650 rpm with a stirrer, and the test piece is completely loosened into each fiber. Is.
  • the aqueous dispersion paper of the present invention has a floc-like aqueous dispersion time of 15 seconds or less and a fibrous aqueous dispersion time of 180 seconds or less.
  • the floc-like water dispersion time is more preferably 10 seconds or less, and further preferably 5 seconds or less.
  • the fibrous water dispersion time is more preferably 120 seconds or less, and further preferably 90 seconds or less. If these times are long, the water dispersibility becomes low, which may cause clogging of the drain pipe or the like.
  • the paper surface pH of the aqueous dispersion paper of the present invention is in the neutral region of 6 or more and 8 or less. By adjusting the paper surface pH to this range, the adverse effects of acid or alkali can be prevented.
  • the paper surface pH is preferably 6.2 or more and 7.2 or less.
  • the method for adjusting the pH of the paper surface is not particularly limited, and the water-dispersed paper is produced by using a material in the neutral region as a main component.
  • the water-dispersed paper is produced by using a material in the neutral region as a main component.
  • the water-dispersed paper of the present invention can be produced by a known papermaking technique.
  • the paper machine may be a circular net type paper machine, an inclined short net type paper machine, a long net type paper machine, a twin wire type paper machine, or a multi-layer paper machine combining these, and the required strength, It can be used properly according to the water dispersibility.
  • a circular net paper machine when a circular net paper machine is used, the strength anisotropy is large and the strength in the horizontal direction is weaker than that in the vertical direction. Therefore, it is possible to manufacture a base paper that can be easily torn in the horizontal direction in water. ..
  • the basis weight of the water-dispersed paper is preferably in the range of 10 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less, and more preferably 50 g / m 2 or more and 120 g / m 2 or less. If the basis weight is less than 10 g / m 2 , the strength may be insufficient. If the basis weight is larger than 200 g / m 2 , the water dispersibility may decrease.
  • the basis weight of each layer is usually 5 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less, preferably 10 g / m 2 or more and 100 g / m. It is in the range of 2 .
  • the method of impregnating the base paper of the water-soluble polymer is not particularly limited, but impregnating with a mangle, a size press, etc., a gate roll coater, a blade coater, a bar coater, a gravure coater, a die coater, a curtain coater, a spray coater, etc. It can be appropriately selected from the surface coating and used, and impregnation processing by a size press is preferable from the viewpoint of productivity.
  • the amount of the water-soluble polymer added is preferably 2% by weight or more and 14% by weight or less with respect to the total amount of pulp. If the amount of the water-soluble polymer added is less than 2% by weight based on the total amount of pulp, the effect of improving water dispersibility and strength may be insufficient. Further, when the addition amount is more than 14% by weight, the effect of further improving the water dispersibility and strength cannot be seen.
  • the amount of the water-soluble polymer added (dry weight) is preferably 3% by weight or more and 12% by weight or less, and more preferably 6% by weight or more and 10% by weight or less with respect to the total amount of pulp.
  • calendar processing can be performed using a general paper-making calendar such as a machine calendar, a super calendar, or a soft nip calendar.
  • a general paper-making calendar such as a machine calendar, a super calendar, or a soft nip calendar.
  • the water-dispersed paper of the present invention can be used for printing and the like.
  • Printing methods include gravure printing, offset printing, flexographic printing, and the like, and vary depending on the application.
  • the gravure printing method generally used is a method in which ink is filled in a recess called a cell formed on the plate surface and transferred to paper. Therefore, when the plate comes into contact with the paper during gravure printing, if the surface smoothness is high, the adhesion between the paper surface and the plate is improved, and an excellent print finish is obtained.
  • the water-dispersed paper has a structure having many voids in order to maintain the dispersibility in water, the surface smoothness is low, and misdots are likely to occur.
  • the water-dispersed paper of the present invention provided with a dense layer on the surface is excellent because the surface smoothness can be improved while maintaining the water dispersibility by setting the pulp composition of the bulky layer and the dense layer as described above. The print will be finished.
  • the aqueous dispersion paper of the present invention can have an adhesive layer on at least one surface of the base paper.
  • a water-soluble or water-redispersible pressure-sensitive adhesive is preferable, and a water-soluble acrylic pressure-sensitive adhesive or a water-redispersible acrylic pressure-sensitive adhesive is more preferable.
  • water-soluble acrylic pressure-sensitive adhesives include copolymers composed of alkoxyalkyl acrylate, styrene sulfonates, and other copolymerizable monomers, and carboxyl group-containing vinyl-based simple agents such as (meth) acrylic acid.
  • Examples thereof include those containing a copolymer of a polymer, a hydroxyl group-containing monomer, and another copolymerizable monomer used in some cases as a base polymer.
  • water-redispersible acrylic pressure-sensitive adhesives include (meth) acrylic acid alkyl esters, carboxyl group-containing vinyl-based monomers, vinyl-based monomers having an alkoxy group, and other copolymerizable copolymers used in some cases.
  • a base polymer a copolymer with a monomer or a copolymer obtained by copolymerizing a carboxylated rosin ester-containing vinyl-based monomer, a carboxyl group-containing vinyl-based monomer, and a water-soluble vinyl-based monomer.
  • the carboxyl group of these copolymers may be a salt type in which a part or all of them are neutralized with an alkali, if necessary, and an alkali metal salt, an amine salt, or an alkanolamine salt is preferable as the alkali. Used for.
  • the pressure-sensitive adhesive layer coating liquid forming the pressure-sensitive adhesive layer has a cross-linking agent for adjusting the adhesive strength and water-soluble or water-dispersible property. Can be blended.
  • the cross-linking agent is not particularly limited, and those conventionally used as a cross-linking agent in acrylic pressure-sensitive adhesives can be used.
  • isocyanate-based cross-linking agents such as 1,2-ethylene diisocyanate
  • epoxy-based cross-linking agents such as diglycidyl ethers, melamine resins, urea resins, dialdehydes, methylol polymers, metal chelate compounds, metal alkoxides, metal salts.
  • plasticizers in order to adjust the properties as necessary and improve the performance, conventionally known plasticizers, tackifiers, colorants, thickeners, defoamers, leveling agents, etc.
  • a plasticizer, a fungicide, an antioxidant and the like can be appropriately blended.
  • the plasticizer and the tackifier are preferably water-soluble or water-dispersible, and examples of the plasticizer include polyhydric alcohols such as sugar alcohols, polyether polyols, and alkanolamine salts of rosin oxide.
  • examples of the tackifier include alkali metal salts such as rosin, disproportionated rosin, and hydrogenated rosin, ammonium salts, and polyether esters.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be provided by directly applying the pressure-sensitive adhesive layer coating liquid on at least one surface of the base paper, or the pressure-sensitive adhesive layer formed on the release sheet may be transferred to the base paper.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be provided on the entire surface of at least one surface of the base paper, or may be provided partially. By partially providing the pressure-sensitive adhesive layer, for example, the release paper bonded to the pressure-sensitive adhesive layer can be easily peeled off.
  • the coating amount of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 3 g / m 2 or more and 60 g / m 2 or less, and more preferably 10 g / m 2 or more and 50 g / m 2 or less as a solid content.
  • the amount of the adhesive applied is less than 3 g / m 2 , the adhesive performance of the obtained adhesive sheet is insufficient, while if it exceeds 60 g / m 2 , the adhesive tends to squeeze out during the manufacturing or post-processing process of the adhesive sheet, which is preferable. Absent.
  • the release sheet is not particularly limited, and is conventionally known, for example, a paper base material such as glassin paper, coated paper, or cast coated paper, a laminated paper obtained by laminating a thermoplastic resin such as polyethylene on these paper base materials, or polyethylene.
  • a paper base material such as glassin paper, coated paper, or cast coated paper
  • a laminated paper obtained by laminating a thermoplastic resin such as polyethylene on these paper base materials, or polyethylene.
  • Various plastic films such as terephthalate, polypropylene, and polyethylene coated with a release agent such as silicone resin on one side or both sides can be used.
  • the basis weight of the release sheet is not particularly limited, but is usually about 20 g / m 2 or more and 120 g / m 2 or less.
  • the adhesive is partially applied on one surface of the base paper in a dotted or rectangular discontinuous pattern by a printing method
  • the release agent is partially applied on the other surface of the base paper in a pattern corresponding to the adhesive pattern.
  • the adhesive partial coating surface and the release agent partial coating surface it is possible to form a laminate of water-dispersed paper that does not require a release sheet.
  • An aqueous solution (pH 7.1) of carboxymethyl cellulose sodium salt (trade name: Sunrose, Nippon Paper Industries, Ltd., B-type viscosity 5 mPa ⁇ s) (hereinafter referred to as “CMC”) as a water-soluble polymer is added to this hand-made paper.
  • CMC carboxymethyl cellulose sodium salt
  • a coated paper was produced by impregnating 8% by weight of hand-made paper by a size press method (hereinafter referred to as "size press coating"). Further, the coated paper was calendar-processed so as to have a target thickness of 72 to 74 ⁇ m to prepare a water-dispersed paper.
  • a water-dispersed paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that the hand-made paper having a three-layer structure was produced.
  • Example 8 As a water-soluble polymer, an aqueous solution (pH 7.2) of CMC (trade name Sunrose FT-3, Nippon Paper Industries product, B-type viscosity 94 mPa ⁇ s) was applied to hand-made paper by 5% by weight size press coating.
  • a water-dispersed paper was prepared in the same manner as in Example 3 except for the above.
  • Example 9 An aqueous solution (pH 7.0) of dextrin (trade name: High Coaster, Sanwa Cornstarch Co., Ltd. product, B-type viscosity 3 mPa ⁇ s) as a water-soluble polymer was applied to hand-made paper by 5% by weight size press coating. A water-dispersed paper was prepared in the same manner as in Example 4 except for the above.
  • Example 10 CMC (trade name Sunrose FT-3, Nippon Paper Co., Ltd. product, B type viscosity 94 mPa ⁇ s) and dextrin (trade name High Coaster, Sanwa Stardust Industry Co., Ltd. product, B type viscosity 3 mPa ⁇ s) as a water-soluble polymer
  • An aqueous dispersion paper was prepared in the same manner as in Example 4 except that the aqueous solution of the mixture was size-press coated so that the CMC was 1% by weight and the dextrin was 7% by weight with respect to the hand-made paper.
  • Example 11 An aqueous dispersion paper was produced in the same manner as in Example 3 except that a two-layer structure consisting of a dense layer and a bulky layer was formed without providing the second dense layer.
  • Example 13 A water-dispersed paper was prepared in the same manner as in Example 3 except that the mixed pulp blended in the dense layer was beaten to a Canadian standard freeness of 620 ml CSF.
  • Comparative Example 1 A water-dispersed paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that the CMC was not applied.
  • Comparative Example 3 An water-dispersed paper composed of substantially a single dense layer was produced in the same manner as in Example 3 except that the bulky layer was not provided.
  • the obtained water-dispersed paper was evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
  • -Basis weight, thickness, density The basis weight was measured according to JIS P8124. The thickness of one sheet was measured at a pressure of 100 kPa between the pressurized surfaces in accordance with JIS P8118. The measured basis weight (g / m 2 ) was divided by the thickness ( ⁇ m) to calculate the density.
  • Flock-like water dispersion time is within 10 seconds and fibrous water dispersion time is within 90 seconds.
  • Flock-like water dispersion time is within 15 seconds and fibrous water dispersion time is within 180 seconds, and the above “ ⁇ : Flock-like water dispersion time is within 10 seconds and fibrous water dispersion time is within 90 seconds”. Except for some.
  • X Flock-like water dispersion time exceeds 15 seconds, or fibrous water dispersion time exceeds 180 seconds. It is evaluated that water dispersion is difficult.
  • Adhesive strength test (preparation of test pieces) An adhesive (trade name: Liquidine, manufactured by Big Technos Co., Ltd.) was applied as a solid content at 25 g / m 2 on the peeled surface of a commercially available release sheet coated with a silicone release agent, and dried to provide an adhesive layer. This adhesive layer and the surface opposite to the printed surface of the water-dispersed paper (second surface layer) are put together, and a rubber roller weighing 3 kg is rolled back and forth twice and crimped, and the room is at 23 ° C. and 50% RH. Stored for 30 days.
  • An adhesive (trade name: Liquidine, manufactured by Big Technos Co., Ltd.) was applied as a solid content at 25 g / m 2 on the peeled surface of a commercially available release sheet coated with a silicone release agent, and dried to provide an adhesive layer.
  • This adhesive layer and the surface opposite to the printed surface of the water-dispersed paper (second surface layer) are put together, and a rubber
  • Adhesive strength measurement According to JIS Z0237, 30 days after the adhesive layer was applied, three test pieces with a width of 25 mm and a length of 170 mm were cut out, the release paper was peeled off, and the adhesive-coated surface was a stainless steel plate (100 x 150 mm). A rubber roller weighing 3 kg was rolled back and forth twice and crimped. A stainless steel plate is sandwiched between the lower chucks of the tensile tester, one end of the sample adhesive processed product is sandwiched between the upper chucks, and a 180 ° peel test is performed at a tensile speed of 300 mm / min, and the adhesive strength (g / 25 mm) is measured. Evaluated by criteria. ⁇ : 600 g / 25 mm or more ⁇ : 300 g / 25 mm or more and less than 600 g / 25 mm ⁇ : 300 g / 25 mm or less
  • the water-dispersed papers obtained in Examples 1 to 14 of the present invention were excellent in water-dispersibility.
  • Examples 3 to 13 of the present invention having a dense layer on the surface, particularly, the pulp constituting the dense layer contains 30% by weight or more of softwood pulp having an average (l / D) of more than 0.60, and the beating degree is 450 ml CSF.
  • the inventions according to Examples 3 to 11 having a CSF of 600 ml or less were excellent in printability.

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Abstract

水分散性に優れる水分散紙を提供することを課題とする。解決手段として、繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)が平均0.60以下である針葉樹パルプを10重量%以上含む嵩高層を備える基紙と、前記基紙に含浸された水溶性高分子と、を有する水分散紙を提供する。

Description

水分散紙
 本発明は、水中で速やかに分散する水分散紙に関する。
 水中で速やかに分散する水分散紙が、その水分散性を利用して、水分散性ラベル、機密文章用紙、トイレ周り等の掃除用ペーパー、衛生材料、医療資材、農業資材などに使用されている。例えば、特許文献1には、αセルロース含有率88重量%以上の精製パルプとαセルロース含有率88重量%未満の無精製パルプとを特定の配合比で配合した水分散紙が提案されている。
特許第6010461号公報
 本発明は、水分散性に優れる水分散紙を提供することを課題とする。
 本発明の課題を解決するための手段は、以下のとおりである。
1.繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)が平均0.60以下である針葉樹パルプを10重量%以上含む嵩高層を備える基紙と、
 前記基紙に含浸された水溶性高分子と、
を有することを特徴とする水分散紙。
2.前記嵩高層を構成するパルプの濾水度が600mlCSF以上750mlCSF以下であることを特徴とする1.に記載の水分散紙。
3.前記基紙が、少なくとも一表面に、繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)が平均0.60を超える針葉樹パルプを30重量%以上含む緻密層を備えることを特徴とする1.または2.に記載の水分散紙。
4.前記緻密層を構成するパルプの濾水度が450mlCSF以上600mlCSF以下であることを特徴とする3.に記載の水分散紙。
5.前記水溶性高分子が、カルボキシアルキルセルロース塩、デキストリンのいずれか、または両方であることを特徴とする1.~4.のいずれかに記載の水分散紙。
6.1.~5.のいずれかに記載の水分散紙の一方の面に粘着剤層を有する水分散性ラベル。
7.1.~5.のいずれかに記載の水分散紙からなる情報用紙。
 本発明の水分散紙は、水分散性に優れている。表面に緻密層を備える基紙を用いた本発明の水分散紙は、印刷適性に優れているため、水分散性ラベル、機密文書用紙等に好適に使用することができる。本発明の水分散紙は、特定の針葉樹パルプを用いるだけで水分散性、さらには、印刷適性に優れ、従来の水分散紙と比較して非常に低コストである。また、本発明の水分散紙は、針葉樹パルプ等の生物由来材料の使用割合が高いため、水に分散等して環境中に放出された場合の負荷が小さい。
パルプ断面の概略図である。
「水分散紙」
 本発明の水分散紙は、繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)が平均0.60以下である針葉樹パルプを10重量%以上含む嵩高層を備える基紙と、この基紙に含浸された水溶性高分子とを有することを特徴とする。
 以下、本明細書において、繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)を、単に「l/D」ともいう。
・l/D
 図1に、パルプ断面の概略図を示す。一般にパルプと呼ばれるものの主体は、針葉樹では仮道管、広葉樹では木繊維であり、その内部にルーメンと呼ばれる内腔を有する。l/Dは、繊維の太さに占めるルーメンの割合を示す値であり、小さいほどルーメンが小さく、繊維壁が厚いことを示す。
 ここで、本明細書において、パルプのl/Dとは、以下の手順で測定することができる。
1.パルプ懸濁液を0.05%の濃度になるよう希釈する。
2.滴下管を用いて希釈液を汚れのないスライドガラス上に滴下し、必要に応じて解剖針を用いて繊維を均一に分散させ、乾燥する。
3.スライドガラス上に分散された繊維の上にC染色液を3滴落とし、気泡が入らないようにカバーガラスを載せ、余剰の染色液を吸い取り紙で除き、プレパラートを作製する。
4.光学顕微鏡を用いてプレパラートを観察し、可動ステージ上でプレパラートを横方向又は縦方向に動かし、繊維幅(D)、ルーメン幅(l)を計測し、l/Dを算出する。
 紙料を調成する場合は、配合するパルプについて、上記方法で100本以上のパルプのl/Dを求め、その平均値をパルプのl/Dとすることができる。
 抄紙した紙からは、紙の離解ろ水度を測定するためのスラリー調成と同様にして紙を離解し、200本以上のパルプについて、樹種等によって異なる色に呈色する染色液を用いて判別するとともに、上記方法でl/Dを求めることにより、針葉樹パルプの配合量と、パルプのl/Dを求めることができる。
・基紙
 本発明で用いる基紙は、少なくとも嵩高層を備える。基紙の層数は、特に制限されないが、層数が多くなると製造が煩雑となることから、1層以上3層以下であることが好ましい。
・嵩高層
 本発明の水分散紙において、嵩高層は、層中のパルプ全量に対し、l/Dが0.60以下である針葉樹パルプを10重量%以上含む。
 嵩高層は、そのパルプ全量に対し、l/Dが0.60以下である針葉樹パルプを10重量%以上含めばよく、その他のパルプを配合することができる。嵩高層中のパルプ全量に対するl/Dが0.60以下である針葉樹パルプの配合量は、30重量%以上であることが好ましく、50重量%以上であることがより好ましく、70重量%以上であることがさらに好ましい。
・l/Dが0.60以下である針葉樹パルプ
 l/Dが0.60以下である針葉樹パルプは、繊維壁が肉厚で潰れにくく、低密度で嵩高なシートを形成する。そして、l/Dが0.60以下である針葉樹パルプが形成するシートは、繊維間結合が少なく水に分散しやすい。l/Dが小さいほど水に分散しやすくなるため、l/Dが0.60以下である針葉樹パルプは、そのl/Dが0.55以下であることが好ましく、0.50以下であることがより好ましく、0.45以下であることがさらに好ましい。
 l/Dが0.60以下である針葉樹パルプとしては、特に制限されず、機械パルプ(MP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、亜硫酸パルプ(SP)、クラフトパルプ(KP)、また、これらの晒パルプ(BP)、未晒パルプ(UP)等の中から、l/Dが0.60以下のものを1種類または2種類以上を配合して使用することができる。これらの中で、強度に優れるクラフトパルプ(KP)および亜硫酸パルプ(SP)が好ましい。
・その他のパルプ
 l/Dが0.60以下である針葉樹パルプと組み合わせるその他のパルプとしては、l/Dが0.60を超える針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、再生セルロース、マーセル化パルプ、溶解パルプなどの精製パルプ、亜麻、ケナフ、楮、三椏などの靭皮繊維、バガス、竹、エスパルトなどの硬質繊維、コットンリンターなどの種子毛繊維、マニラ麻、サイザル麻などの葉脈繊維といった非木材パルプ等を、特に制限なく使用することができる。
 その他のパルプのl/Dは、特に制限されず、0.60を超えてもよい。ただし、その他のパルプのl/Dが大きい場合、水分散性が低下する傾向があるため、l/Dが0.60以下である針葉樹パルプの配合量を多くする必要がある。
 嵩高層は、製紙用繊維として、繊維状カルボキシメチルセルロース及びそのアルカリ塩を含まないことが好ましい。
 繊維状カルボキシメチルセルロースは、水不溶性であるが、アルカリ塩とすることで水溶性となる。そのため、繊維状カルボキシメチルセルロースは、水分散紙を抄紙するための製紙用繊維として配合され、抄紙後にアルカリ化剤により繊維状カルボキシメチルセルロースのNa塩とされることが多い。しかし、アルカリ化剤に由来するアルカリが悪影響を及ぼす場合があり、また、紙が変色(黄変)しやすくなる。
 嵩高層を構成するパルプは、濾水度(カナダ標準フリーネス:CSF)が600mlCSF以上750mlCSF以下となるように叩解することが好ましい。濾水度が600mlCSFより小さくなる(叩解が進む)と、水分散性が低下する。濾水度が750mlCSFより大きいと、抄紙が困難となる場合がある。濾水度(カナダ標準フリーネス:CSF)は、620mlCSF以上720mlCSF以下であることが好ましく、640mlCSF以上700mlCSF以下であることがより好ましい。
 パルプ懸濁液の叩解は、針葉樹パルプのみからなる懸濁液を叩解する場合に限らず、針葉樹パルプとその他のパルプとを混合した後に混合叩解しても、針葉樹パルプとその他のパルプとを別々に叩解した後に混合(別叩解)してもよい。別叩解の場合、それぞれのパルプの濾水度は、特に制限されるものではないが、各パルプを混合した後の嵩高層を抄紙するためのパルプ懸濁液の濾水度が、上記した600mlCSF以上750mlCSF以下の範囲内となるように調成する。
 嵩高層を形成する紙料は、上記したパルプの他に、水分散性を損なわない範囲内において、公知の添加剤、例えば、ポリアクリルアミド系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、カチオン化澱粉、各種変性澱粉などの乾燥紙力増強剤、歩留剤、濾水性向上剤、凝結剤、嵩高剤、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、紫外線防止剤、退色防止剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の添加剤を、必要に応じて適宜選択して配合することができる。
 ただし、嵩高層を形成する紙料は、填料、サイズ剤等を含まないことが好ましい。特に、填料として炭酸カルシウムを含む場合、後述する水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロース塩を用いた場合、Ca塩となり水溶性が低下する場合がある。
・緻密層
 基紙は、少なくとも一面が緻密層であることが好ましく、両面が緻密層であることがより好ましい。
 緻密層は、層中のパルプ全量に対し、l/Dが0.60を超える針葉樹パルプを30重量%以上含む。緻密層は、そのパルプ全量に対し、l/Dが0.60を超える針葉樹パルプを30重量%以上含めばよく、その他のパルプを配合することができる。ただし、緻密層と嵩高層とは、同一の紙料から抄紙されない。緻密層中のパルプ全量に対するl/Dが0.60を超える針葉樹パルプの配合量は、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましい。
・l/Dが0.60を超える針葉樹パルプ
 l/Dが0.60を超える針葉樹パルプは、繊維壁が薄く抄紙時に扁平に潰れやすい。紙は、抄紙時に潰れたパルプが積層し、相互に接触して繊維間結合を生じることにより、シート状となるため、l/Dが大きなパルプは、高密度で緻密なシートを製造することができる。
 l/Dが大きいほど遮蔽性に優れたシートが得られるため、l/Dが0.60を超える針葉樹パルプは、そのl/Dが0.65以上であることが好ましく、0.70以上であることがより好ましく、0.75以上であることがさらに好ましい。
 l/Dが0.60を超える針葉樹パルプとしては、特に制限されず、機械パルプ(MP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、亜硫酸パルプ(SP)、クラフトパルプ(KP)、また、これらの晒パルプ(BP)、未晒パルプ(UP)等の中から、l/Dが0.60を超えるものを1種類または2種類以上を配合して使用することができる。これらの中で、強度に優れるクラフトパルプ(KP)および亜硫酸パルプ(SP)が好ましい。
・その他のパルプ
 l/Dが0.60を超える針葉樹パルプと組み合わせるその他のパルプとしては、l/Dが0.60以下である針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、亜麻、ケナフ、楮、三椏などの靭皮繊維、バガス、竹、エスパルトなどの硬質繊維、コットンリンターなどの種子毛繊維、マニラ麻、サイザル麻などの葉脈繊維といった非木材パルプ等を、特に制限なく使用することができる。ただし、l/Dが0.60以下である針葉樹パルプを含む場合は、遮蔽性が低下する傾向があるため、その配合量は緻密層を形成するパルプ全量に対して50重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましく、10重量%以下であることがさらに好ましい。
 その他のパルプのl/Dは、特に制限されず、0.60以下であってもよい。ただし、その他のパルプのl/Dが小さい場合、遮蔽性が低下する傾向があるため、l/Dが0.60を超える針葉樹パルプの配合量を多くする必要がある。
 緻密層は、嵩高層と同じく、製紙用繊維として、繊維状カルボキシメチルセルロース及びそのアルカリ塩を含まないことが好ましい。さらに、緻密層は、製紙用繊維として再生セルロース繊維を含まないことが好ましい。
 再生セルロースは、シート強度や平滑性が不足して印刷適性が不良となるので不適切である。
 緻密層を構成するパルプは、濾水度(カナダ標準フリーネス:CSF)が450mlCSF以上600mlCSF以下となるように叩解することが好ましい。濾水度が450mlCSFより小さくなる(叩解が進む)と、水分散性が低下する。濾水度が600mlCSFより大きいと、シートの平滑性が不足し印刷適性が不良となる場合がある。濾水度(カナダ標準フリーネス:CSF)は、475mlCSF以上575mlCSF以下であることが好ましく、500mlCSF以上550mlCSF以下であることがより好ましい。
 パルプ懸濁液の叩解は、針葉樹パルプのみからなる懸濁液を叩解する場合に限らず、針葉樹パルプとその他のパルプとを混合した後に混合叩解しても、針葉樹パルプとその他のパルプとを別々に叩解した後に混合(別叩解)してもよい。別叩解の場合、それぞれのパルプの濾水度は、特に制限されるものではないが、各パルプを混合した後の緻密層を抄紙するためのパルプ懸濁液の濾水度が、上記した450mlCSF以上600mlCSF以下の範囲内となるように調成する。
 緻密層を形成する紙料は、上記したパルプの他に、水分散性を損なわない範囲内において、公知の添加剤、例えば、ポリアクリルアミド系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、カチオン化澱粉、各種変性澱粉などの乾燥紙力増強剤、歩留剤、濾水性向上剤、凝結剤、嵩高剤、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、紫外線防止剤、退色防止剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の添加剤を、必要に応じて適宜選択して配合することができる。ただし、表面層を形成する紙料は、填料、サイズ剤等を含まないことが好ましい。
・水溶性高分子
 本発明の水分散紙は、水溶性高分子を含む。水溶性高分子は、基紙に含浸されており、基紙の繊維間空隙に少なくとも一部に充填されている。本発明の水分散紙は、基紙の繊維間空隙に水溶性高分子が充填されていることにより、乾燥強度に優れている。また、本発明の水分散紙は、水との接触時に、繊維間空隙に存在している水溶性高分子が膨潤して、繊維間を押し広げることにより繊維が分離しやすいため、水分散性に優れている。
 水溶性高分子としては、水に再溶解し易いものを特に制限することなく使用することができる。具体的には、カルボキシアルキルセルロース塩、アルギン酸塩、ペクチン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、カルボキシアルキル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、アニオン性ポリアクリルアミド等のアニオン性高分子電解質塩、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルアルキルエーテル、ヒドロキシアルキル化澱粉、酸化澱粉、アルファー化澱粉等の高分子無電解質、グアーガム、トラントガム、キサンタンガム、アラビアゴム、カラギーナン、ガラクトマンナン、プルラン、デキストラン、デキストリン等の水溶性多糖類、ゼラチン、カゼイン等の水溶性タンパク質等を例示することができ、これらを1種類あるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。これらの中で、水分散性と乾燥強度の点からはカルボキシアルキルセルロースのNa塩、デキストリンが好ましい。なお、基紙に含浸する水溶性高分子としてのカルボキシルアルキルセルロース塩は、本発明の水分散紙が含まないことが好ましい製紙用繊維である繊維状カルボキシアルキルセルロースのNa塩とは、その形状が全く異なる別物質である。また、印刷ヘッド等の金属部材の腐食防止の点からは、1.0wt%水溶液におけるpHが6以上8以下の中性の水溶性高分子が好ましい。
 水溶性高分子は、20℃における2重量%水溶液のB型粘度(以下、単にB型粘度ともいう)が1mPa・s以上200mPa・s以下であることが好ましい。このB型粘度の数値範囲を満足する水溶性高分子は、繊維間空隙へ均一に浸透しやすく、水分散紙の水分散性が向上する。水溶性高分子のB型粘度は、2mPa・s以上130mPa・s以下であることが好ましく、3mPa・s以上40mPa・s以下であることがより好ましい。
・水分散紙
<水分散性>
 水分散紙の水分散性は、フロック状水分散時間、繊維状水分散時間によって評価することができる。フロック状水分散時間とは、脱イオン水300mlを300mlビーカーに入れ、スターラーで650rpmに攪拌しながら、3cm角の試験片を1枚投入し、試験片が2つ以上に千切れる時間であり、繊維状水分散時間とは、脱イオン水300mlを300mlビーカーに入れ、スターラーで650rpmに攪拌しながら、3cm角の試験片1枚を投入し、試験片が完全に繊維一本一本にほぐれる時間である。
 本発明の水分散紙は、フロック状水分散時間が、15秒以内であり、かつ、繊維状水分散時間が、180秒以内である。フロック状水分散時間は、10秒以内であることがより好ましく、5秒以内であることがさらに好ましい。また、繊維状水分散時間は、120秒以内であることがより好ましく、90秒以内であることがさらに好ましい。これらの時間が長くなると、水分散性が低くなり、排水管等を詰まらす原因となる場合がある。
<紙面pH>
 本発明の水分散紙の紙面pHは、6以上8以下の中性領域である。紙面pHをこの範囲に調整することで、酸、またはアルカリによる悪影響を防ぐことができる。紙面pHは、6.2以上7.2以下であることが好ましい。
 本発明において、紙面pHを調整する方法は、特に限定されるものではなく、中性領域の材料を主成分として水分散紙を製造する。あるいは、アルカリ性、酸性の水分散紙を、酸性物質、アルカリ性物質で中和して製造することが可能である。
・水分散紙の製造方法
 本発明の水分散紙は、公知の製紙技術によって製造することができる。抄紙機は、円網式抄紙機、傾斜短網式抄紙機、長網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機、及びこれらを組み合わせた多層抄きの抄紙機等何れでもよく、要求される強度、水分散性に応じて使い分けることができる。例えば、円網式抄紙機を用いた場合には、強度異方性が大きく、縦方向より横方向の強度が弱くなるため、水中で容易に横方向に千切れる基紙を製造することができる。
 水分散紙の坪量は、10g/m以上200g/m以下の範囲であることが好ましく、50g/m以上120g/m以下であることがより好ましい。坪量が10g/m未満では、強度が不足する場合がある。坪量が200g/mより大きいと、水分散性が低下する場合がある。
 また、本発明の水分散紙において、基紙が嵩高層と緻密層を備える場合、各層の坪量は、通常5g/m以上100g/m以下、好ましくは10g/m以上100g/mの範囲である。
 水溶性高分子の基紙への含浸方法は、特に限定されないが、マングル、サイズプレス等による含浸加工、ゲートロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター等による表面塗工の中から適宜選択して用いることができ、生産性の観点からサイズプレスによる含浸加工が好ましい。
 本発明において、水溶性高分子の添加量(乾燥重量)は、パルプ全量に対して2重量%以上14重量%以下であることが好ましい。水溶性高分子の添加量がパルプ全量に対して2重量%に満たない場合は、水分散性や強度の向上効果が不十分な場合がある。また、添加量が14重量%より多い場合は、水分散性や強度の更なる向上効果が見られない。水溶性高分子の添加量(乾燥重量)は、パルプ全量に対して、3重量%以上12重量%以下が好ましく、6重量%以上10重量%以下であることがより好ましい。
<水分散紙の付加加工>
 本発明の水分散紙は、平滑性を向上させて印刷用途等に供するため、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトニップカレンダー等の一般的な製紙用カレンダーを用いてカレンダー加工を施すことができる。この際、l/Dの大きな針葉樹パルプは潰れやすいため、緻密層を有する水分散紙は、緻密層を構成するパルプが優先的に圧縮されて緻密になり、遮蔽性や平滑性が向上する。
 本発明の水分散紙は、印刷用途等に供することができる。印刷方式には、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷等があり、用途によって様々である。その中で一般的に利用されるグラビア印刷方式は、版表面に形成されたセルと呼ばれる凹部にインキを充填し紙に転写する方式である。そのため、グラビア印刷時に版が紙と接触する際に、表面平滑性が高いと、紙表面と版との密着性が向上して優れた印刷仕上がりとなる。一方で、表面平滑性が低いと紙表面と版との密着性が低下し、紙にインキが転写されない網点抜け(以下ミスドット)が発生し、印刷仕上がりが悪化しやすくなる問題点がある。
 通常、水分散紙は水への分散性を保持するために空隙が多い構成となっており、表面平滑性が低くなり、ミスドットが起こりやすい。表面に緻密層を備える本発明の水分散紙は、嵩高層と緻密層のパルプ構成を上記の通りとすることで、水分散性を維持したまま表面平滑性を向上させることができるため、優れた印刷仕上がりとなる。
「粘着剤層」
 本発明の水分散紙は、基紙の少なくとも一面上に粘着剤層を有することができる。
 水分散紙の粘着剤層を構成する粘着剤としては、水溶性又は水再分散性を有する粘着剤が好ましく、水溶性アクリル系粘着剤または水再分散性アクリル系粘着剤がより好ましい。水溶性アクリル系粘着剤の例としては、アクリル酸アルコキシアルキルとスチレンスルホン酸塩と他の共重合性単量体とからなる共重合体や、(メタ)アクリル酸などのカルボキシル基含有ビニル系単量体と水酸基含有単量体と場合により用いられる共重合可能な他の単量体との共重合体をベースポリマーとして含有するものなどを挙げることができる。水再分散性アクリル系粘着剤の例としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとカルボキシル基含有ビニル系単量体とアルコキシ基を有するビニル系単量体と場合により用いられる共重合可能な他の単量体との共重合体や、カルボキシル化ロジンエステル含有ビニル系単量体とカルボキシル基含有ビニル系単量体と水溶性ビニル系単量体が共重合されてなる共重合体をベースポリマーとして含有するものなどを挙げることができる。なお、これらの共重合体のカルボキシル基は、必要に応じ一部又は全部がアルカリにより中和された塩型であってもよく、このアルカリとして、アルカリ金属塩、アミン塩、アルカノールアミン塩が好適に用いられる。
 水溶性アクリル系粘着剤または水再分散性アクリル系粘着剤を用いる場合、粘着剤層を形成する粘着剤層塗工液には、粘着力や水溶性又は水分散性の調整のために架橋剤を配合することができる。このような架橋剤としては特に制限はなく、従来アクリル系粘着剤において架橋剤として慣用されているものを用いることができる。例えば、1,2-エチレンジイソシアネートのようなイソシアネート系架橋剤、ジグリシジルエーテル類のようなエポキシ系架橋剤、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが挙げられる。さらに、粘着剤層塗工液には、必要に応じ性状を調整し、性能を高めるために、従来公知の可塑剤、粘着性付与剤、着色剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、防黴剤、酸化防止剤等を適宜配合することができる。ここで、可塑剤、粘着性付与剤は水溶性又は水分散性のものが好ましく、可塑剤としては、例えば、糖アルコールなどの多価アルコール、ポリエーテルポリオール、酸化ロジンのアルカノールアミン塩などが挙げられ、粘着付与剤としては、例えば、ロジン、不均化ロジン、水添ロジンなどのアルカリ金属塩や、アンモニウム塩、ポリエーテルエステルなどが挙げられる。
 粘着剤層は、基紙の少なくとも一面上に粘着剤層塗工液を直接塗布して設けることもでき、剥離シート上に形成した粘着剤層を基紙に転写してもよい。粘着剤層は、基紙の少なくとも一面の全面上に設けることもでき、部分的に設けることもできる。粘着剤層を部分的に設けることにより、例えば、粘着剤層に貼り合わせた剥離紙を剥がしやすくなる。
 粘着剤層の塗工量は固形分として3g/m以上60g/m以下であることが好ましく、10g/m以上50g/m以下であることがより好ましい。粘着剤塗工量が3g/m未満では、得られる粘着シートの接着性能が不足し、一方、60g/mを超えると粘着シートの製造時や後加工工程で粘着剤がはみ出し易くなり好ましくない。
 粘着剤層は使用時以外での不要な粘着を防ぐために剥離シートを貼合し、所望により剥がして使用することが好ましい。剥離シートとして特に制限はなく、従来公知のもの、例えば、グラシン紙、コート紙、キャストコート紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの各種プラスチックフィルムの片面若しくは両面に、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗布したものなどを用いることができる。剥離シートの坪量については特に制限はないが、通常20g/m以上120g/m以下程度である。
 また、基紙の一面上に、印刷方式で点状や矩形状の非連続パターンで粘着剤を部分塗布し、基紙の他面上に粘着剤のパターンと対応するパターンで剥離剤を部分塗布し、粘着剤部分塗布面と剥離剤部分塗布面とを重ね合わせることにより、剥離シートが不要の水分散紙の積層体を形成することもできる。
 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
「実施例1」
 針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.42)をカナダ標準ろ水度700mlCSFまで叩解した抄紙原料からなる嵩高層の手抄き紙を作製した。この手抄き紙に、水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(商品名サンローズ、日本製紙社製品、B型粘度5mPa・s)(以下「CMC」という。)の水溶液(pH7.1)をサイズプレス方式で手抄き紙に対して8重量%含浸加工して塗工紙を作製した(以下「サイズプレス塗工」という)。さらに塗工紙を目標厚さ72~74μmとなるようにカレンダー加工して水分散紙を作製した。
「実施例2」
 針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.42)50重量部、及び広葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.34)50重量部から成る混合パルプをカナダ標準ろ水度640mlCSFまで叩解した抄紙原料を用いた以外は、実施例1と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例3」
 実施例2で用いた混合パルプからなる嵩高層の両面に、針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.85)30重量部、及び広葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.55)70重量部から成る混合パルプをカナダ標準ろ水度525mlCSFまで叩解した抄紙原料からなる緻密層を、重量比が緻密層:嵩高層:緻密層=1:2:1となるように抄き合せ接合で積層し、三層構造の手抄き紙を作製した以外は、実施例1と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例4」
 緻密層に配合した混合パルプを、カナダ標準ろ水度590mlCSFまで叩解した以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例5」
 緻密層に配合した混合パルプを、針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.85)50重量部と広葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.55)50重量部から成る混合パルプに代えた以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例6」
 緻密層に配合した混合パルプを、針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.85)30重量部と広葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.34)70重量部から成る混合パルプに代えた以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例7」
 嵩高層に配合した混合パルプを、針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.42)70重量部と針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.85)30重量部から成る混合パルプに代えた以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例8」
 水溶性高分子としてCMC(商品名サンローズFT-3、日本製紙社製品、B型粘度94mPa・s)の水溶液(pH7.2)を手抄き紙に対して5重量%サイズプレス塗工したこと以外は実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例9」
 水溶性高分子としてデキストリン(商品名ハイコースター、三和澱粉工業社製品、B型粘度3mPa・s)の水溶液(pH7.0)を手抄き紙に対して5重量%サイズプレス塗工したこと以外は実施例4と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例10」
 CMC(商品名サンローズFT-3、日本製紙社製品、B型粘度94mPa・s)と水溶性高分子としてデキストリン(商品名ハイコースター、三和澱粉工業社製品、B型粘度3mPa・s)の混合物の水溶液を手抄き紙に対してCMCが1重量%、デキストリンが7重量%となるようにサイズプレス塗工したこと以外は実施例4と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例11」
 第2の緻密層を設けずに、緻密層と嵩高層の2層構造とした以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例12」
 緻密層に広葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.34)をカナダ標準ろ水度525mlCSFまで叩解した抄紙原料を用いた以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例13」
 緻密層に配合した混合パルプを、カナダ標準ろ水度620mlCSFまで叩解した以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
「実施例14」
 針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.42)30重量部、及び広葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.34)70重量部から成る混合パルプをカナダ標準ろ水度630mlCSFまで叩解した抄紙原料を用いた以外は、実施例1と同様にして水分散紙を作製した。
「比較例1」
 CMCを塗工しないこと以外は、実施例1と同様にして水分散紙を作製した。
「比較例2」
 針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.85)をカナダ標準ろ水度640mlCSFまで叩解した抄紙原料を用いた以外は、実施例1と同様にして水分散紙を作製した。
「比較例3」
 嵩高層を設けない以外は、実施例3と同様にして実質的に単層の緻密層から成る水分散紙を作製した。
「比較例4」
 嵩高層に配合した混合パルプを、針葉樹晒クラフトパルプ(l/D=0.85)のみとした以外は、実施例3と同様にして水分散紙を作製した。
 得られた水分散紙について、下記評価を行った。結果を表1に示す。
・坪量、厚さ、密度
 JIS P8124に準拠して坪量を測定した。
 JIS P8118に準拠して加圧面間の圧力100kPaとして、シート1枚の厚さを測定した。
 測定した坪量(g/m)を厚さ(μm)で除して密度を算出した。
・フロック状水分散時間
 前記方法で水分散時間を測定し、下記基準で評価した。
 ◎:フロック状水分散時間が10秒以内かつ繊維状水分散時間が90秒以内。
 ○:フロック状水分散時間が15秒以内かつ繊維状水分散時間が180秒以内であって、上記「◎:フロック状水分散時間が10秒以内かつ繊維状水分散時間が90秒以内」であるものを除く。
 ×:フロック状水分散時間が15秒を超えるか、又は繊維状水分散時間が180秒を超える。水分散が困難と評価される。
・印刷適性試験
 印刷局式グラビア印刷試験機を用いて、水分散紙のグラビア印刷を行い、30%階調網点部のミスドットの個数をカウントし、正常なドットに対するミスドットの割合を算出し、以下の基準で評価した。なお、実施例11は緻密層表面が印刷面である。
 ◎:0.1%以内
 ○:0.1%より多く2.0%以内
 ×:2.0%より多い
・粘着力試験
(試験片の作製)
 シリコーン剥離剤を塗布した市販の剥離シートの剥離処理面に粘着剤(商品名リキダイン、ビッグテクノス(株)製)を固形分として25g/m塗布し、乾燥して粘着剤層を設けた。この粘着剤層と、水分散紙の印刷面とは反対の表面(第2の表面層)とを合わせて、重量3kgのゴムローラーを2往復ころがして圧着し、23℃、50%RHの室内で30日間保管した。
(粘着力測定)
 JIS Z0237に準じ、粘着剤層を塗工してから30日目に、幅25mm×長さ170mmの試験片を3本切り出し、剥離紙を剥がして粘着剤塗工面をステンレス板(100×150mm)の上に置き、重量3kgのゴムローラーを2往復ころがして圧着した。
 ステンレス板を引張試験機の下部チャックに挟み、試料粘着加工品の一端を上部チャックに挟んで引張速度300mm/分で180°引き剥がし試験を行い、粘着力(g/25mm)を測定し、下記基準で評価した。
 ◎:600g/25mm以上
 ○:300g/25mm以上600g/25mm未満
 ×:300g/25mm未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
「結果」
 本発明である実施例1~14で得られた水分散紙は、水分散性に優れていた。表面に緻密層を備える本発明の実施例3~13、特に、緻密層を構成するパルプが、(l/D)が平均0.60を超える針葉樹パルプを30重量%以上含み、叩解度が450mlCSF以上600mlCSF以下である実施例3~11に係る発明は、印刷適性に優れていた。

Claims (7)

  1.  繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)が平均0.60以下である針葉樹パルプを10重量%以上含む嵩高層を備える基紙と、
     前記基紙に含浸された水溶性高分子と、
    を有することを特徴とする水分散紙。
  2.  前記嵩高層を構成するパルプの濾水度が600mlCSF以上750mlCSF以下であることを特徴とする請求項1に記載の水分散紙。
  3.  前記基紙が、少なくとも一表面に、繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)が平均0.60を超える針葉樹パルプを30重量%以上含む緻密層を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の水分散紙。
  4.  前記緻密層を構成するパルプの濾水度が450mlCSF以上600mlCSF以下であることを特徴とする請求項3に記載の水分散紙。
  5.  前記水溶性高分子が、カルボキシアルキルセルロース塩、デキストリンのいずれか、または両方であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の水分散紙。
  6.  請求項1~5のいずれかに記載の水分散紙の一方の面に粘着剤層を有する水分散性ラベル。
  7.  請求項1~5のいずれかに記載の水分散紙からなる情報用紙。
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