JPH0657690A - 紙及び板紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、紙及び板紙の製造方法に関する
もので、それらの紙の表面強度及び耐ブロッキング性を
高め、更に塗工時、印刷時のローラー及び印刷機のブラ
ンケット胴の汚れを改善することを目的とする。 【構成】 紙及び板紙の製造方法において、表面処理剤
として１００モル％けん化ポリビニルアルコール及び表
面サイズ剤から成る溶液を用いたことを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願の発明は、紙及び板紙の
製造方法に関するもので、それら紙の表面強度及びブロ
ッキング性を改良するために１００モル％けん化したポ
リビニルアルコール溶液に表面サイズ剤を添加した溶液
を紙表面の塗工剤として用いることを特徴とするもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】紙及び板紙製品に印刷を施す場合におい
て、印刷機のブランケット胴の汚れに因るところの問題
即ち印刷作業性、操業性の大幅ダウン及び印刷物の粗悪
化が商品価値を著しく低下させてしまうことにある。そ
のブランケット胴の汚れは多くの場合、紙自体に起因し
紙表面のトラレ、また紙表面に付着した異物がもたらす
ものである。紙表面のトラレは紙むけや剥離など表面強
度に由来するところが多く、非塗工紙では表面に付着し
ている短繊維や塵埃等に因るもの、また塗工紙にあって
はその表面塗工剤ならびに塗工量に因ることが考えられ
る。それら紙表面に付着している異物としてカッター、
スリッター加工の際に単純に発生する紙粉や短繊維に因
るもの、紙の裏面とのブロッキングによる裏面から表面
への転移に因るものから、抄造前に添加するバインダー
や填料、薬剤等が抄紙の各工程を経過する途上でマイグ
レートして紙表面に移行すること等が汚れの一因とな
る。

【０００３】従来、紙の製造において、印刷適性、表面
強度の向上を計るために、各種の表面処理剤が使用さ
れ、処理剤の改良や適用方法など多くの研究が成されて
いる。処理剤の種類としては一般的に各種澱粉類、尿
素、メラミン−フォルムアルデヒド樹脂、合成ゴムラテ
ックス類、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド
等が用いられ、なかでも澱粉類やポリビニルアルコール
は使用目的も広く多用されているものである。

【０００４】ポリビニルアルコールに関する従来技術と
して、この発明とは技術的課題を異にするものではある
が、輪転オフセット印刷用紙のブリスター抵抗を改良す
るため、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸およびそれらの塩）と酢酸ビニルとの
共重合体のうち、その酢酸ビニル成分の９７モル％以上
けん化した変性ポリビニルアルコールをサイズプレス、
カレンダーサイズとして用いる技術（特公昭６０−３９
７９９号）があるが、このうち酢酸ビニル成分は高い値
にけん化されてはいるものの、残余の不飽和モノカルボ
ン酸成分は塩型で相当量含有されており、この発明の成
分のものと課題および構成を異にするもので比較対象に
はならない。ポリビニルアルコール成分の中に１％以上
の酢酸基またはその他の基が存在するかぎりこの発明は
達成されないのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明を完成する前
に、この出願人によってなされた発明が既に出願済であ
るが、そのものの技術内容は、紙及び板紙の表面処理に
係わり、表面処理剤として１００モル％にけん化された
ポリビニルアルコール溶液を用いるものであって、それ
自体、従来使用されている処理剤に比して格段優れてい
るが、それをベースとして更に改良を加えたのがこの発
明である。従来、一般に用いられている紙の表面処理用
ポリビニルアルコールが抱えている問題点としては、
塗工面の表面強度の不足ポリビニルアルコール塗工面
同志か又は該塗工面と填料塗工面とのブロッキング問題
塗工工程におけるアフターロールの汚れが不可避であ
る事などが挙げられる。それらの点を改良するための試
みとしてポリビニルアルコールのけん化度を上げるこ
とポリビニルアルコールの重合度を上げることアン
チブロッキング剤、ダスティング防止剤を添加すること
などの方法が採られてきた。

【０００６】そのうちポリビニルアルコールのけん化度
を上げる方法は、その皮膜の粘着性の抑制、適度の乾燥
性付与、紙力強度の向上に役立つ事が知られてはいるも
のの、完全けん化物と称されるポリビニルアルコールで
もけん化度は９７〜９９モル％であり、これを加熱溶解
して塗工用としているのが常であって、けん化度１００
モル％のものを用いることは溶解性の関係及びコストの
問題などで全く見向きもされなかったのが事実である。
また、重合度を上げる方法はポリビニルアルコールの粘
性をいたずらに高めて取扱上非常に難があり、他の薬剤
を添加する方法は表面強度をさげポリビニルアルコール
本来の特性を減殺させてしまう欠点がある。その点に着
目したのがこの出願人による先行発明であり、この発明
は、更に改良を加え１００モル％けん化ポリビニルアル
コールに表面サイズ剤を添加したことにより塗工紙の表
面強度及び耐ブロッキング性を更に改善できたのであ
り、取扱上容易に紙に塗工出来、紙質改良に多大の貢献
を成すことが出来た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では、一般に言
うところの完全けん化ポリビニルアルコール：けん化度
９０〜９９モル％、好ましくは９８〜９９モル％のも
の：を出発物質として用い、これを加熱溶解させる時に
苛性ソーダを添加してけん化度１００モル％のものを作
り、この溶液に通常表面サイズ剤として知られている下
記のものを添加して表面処理剤として使用するものであ
る。

【０００８】その表面サイズ剤としては、珪素樹脂、弗
素樹脂、炭素樹脂、およびスチレン・アクリル酸（メタ
クリル酸）共重合体、スチレン・アクリル酸エステル共
重合体若しくはこれらと他のモノマーとの共重合体、ス
チレン・マレイン酸共重合体、オレフィン・マレイン酸
共重合体、酢酸ビニル・マレイン酸共重合体、ポリアク
リルアミド、ポリアミン、コロイド状珪酸、ステアレー
トクロミッククロライド、アルキルケテンダイマー等が
挙げられる。アクリル酸（メタクリル酸）エステルとし
ては、アクリル酸（メタクリル酸）のメチル、エチル、
プロピル、ブチルエステルが挙げられる。また、その他
のモノマーとは、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、アク
リル酸、メタクリル酸等が挙げられる。なかでも、スチ
レン・アクリル酸エステル共重合体、スチレン・マレイ
ン酸共重合体、オレフィン・マレイン酸共重合体が好ま
しく、この発明では主としてスチレン・アクリル酸エス
テル共重合体（商品名ポリマロン１３０８Ｓ、４８２
Ｓ、１３２９ 荒川化学株式会社製）を使用して好結果
を得ている。これら表面サイズ剤の使用量としては、ポ
リビニルアルコールに対して５〜２０％の範囲で用い
る。

【０００９】また、ポリビニルアルコールにけん化する
ための苛性ソーダの使用量は、ポリビニルアルコール中
に残存する未けん化の酢酸基と等モル量で十分であり若
干多くても問題はない。この、ポリビニルアルコールの
溶解条件は、反応温度９０〜９８℃、好ましくは９５℃
以上で、反応時間は３０〜９０分、好ましくは６０分以
上である。このようにして製造したポリビニルアルコー
ルはフィルムの粘着性の減少、乾燥性に優れ、塗工処理
された紙は著しく表面強度が改善され加えて表面サイズ
剤の併用により、更にべたつきが無く表面強度において
は予測できない顕著な効果を奏するに至った。表面処理
剤の紙表面への塗工方法としては特に制約を受けるもの
はなく、マシンキャレンダーおよびロール、エヤナイ
フ、ブレードコーター等に限らずオンマシンコーター、
オフマシンコーターで支障無く利用出来る。

【００１０】

【作用】前記した方法によって作製した表面処理剤を成
紙に塗工することで、紙の塗布面の粘着性は減少し、併
せて表面強度も高くなる。この発明で用いるポリビニル
アルコールは１００モル％けん化したもので、分子中に
酢酸基は存在せず主鎖はビニルアルコール単位の繰り返
しで、１，３−グリコール型であると考えられる。この
完全けん化物は、水酸基の分子間、また分子内の水素結
合を増加させて耐水強度や紙剥け抵抗を向上させる。ま
た、表面サイズ剤は、紙表面の耐水性を増し水をはじい
てサイズ効果を与える事が出来、ポリビニルアルコール
の再湿潤が改良され適宜その調整を行うことが可能であ
り、紙および板紙製造時のシーズンに応じて作業性を大
いに高める事が出来る。その結果、紙のブロッキング性
が改善され印刷機のブランケット胴の汚染も十分に防止
できるようになった。そして、塗工紙表面のトラレや剥
けがなく良品質の製品を得ることが出来、製紙工業に大
きく貢献出来る発明である。

【００１１】

【実施例１】原料となるけん化度９９．０モル％、重合
度１８００のポリビニルアルコール１００ｇをとりビー
カー中で１０００ｃｃの水に分散させ、これに残存する
酢酸基と等モル量（固形０．９００ｇ）の苛性ソーダを
添加し、加熱昇温して９５℃に保ちながら１時間かけて
溶解した。その後溶液温度２０℃〜６０℃に放冷してこ
れに表面サイズ剤として、スチレン・アクリル酸エチル
共重合体（ポリマロン１３０８Ｓ）１０ｇを添加し２０
分間攪拌溶解させて表面処理剤とした。この溶液をポリ
エチレンフィルム上に塗工してポリビニルアルコールの
フィルムを作製した。このフィルムを塗工紙面および非
塗工紙面上に載置し、その上面から荷重５ｋｇ／ｃｍ²
／５０℃／３ｍｉｎかけて圧着させる。このポリビニル
アルコールフィルムと紙面との境界面の剥がれ状況、お
よび強度を引張試験機にかけて測定した。また、表面処
理剤を成紙表面に塗工しその表面強度をＲＩ試験機にて
測定した。結果は表１に示す。

【００１２】

【実施例２】原料となるけん化度９８．５モル％、重合
度２５００のポリビニルアルコールを実施例１と同様な
方法で溶解し、表面サイズ剤としてスチレン・アクリル
酸エチル共重合体（ポリマロン１３０８Ｓ）１０ｇを添
加し２０分間攪拌溶解させて表面処理剤とした。この溶
液をポリエチレンフィルム上に塗工してポリビニルアル
コールのフィルムを作製した。このフィルムの剥がれ状
況、および強度ならびに塗工紙の表面強度を実施例１の
試験方法で測定した。（表１）

【００１３】

【比較例１】ポリビニルアルコール溶解時に苛性ソーダ
および表面サイズ剤を添加しなかった他はすべて実施例
１の方法に準じて行った。（表１）

【比較例２】ポリビニルアルコール溶解時に苛性ソーダ
および表面サイズ剤を添加しなかった他はすべて実施例
２の方法に準じて行った。（表２）

【００１４】

【比較例３】ポリビニルアルコール溶解時に表面サイズ
剤を添加しなかった他は全て実施例１の方法に準じて行
った。（表２）

【比較例４】ポリビニルアルコール溶解時に苛性ソーダ
を添加しなかった他は全て実施例１の方法に準じて行っ
た。（表２）

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】なお、参考のために実際の抄造機により抄
造した紙の印刷テストの結果を、次表３に示す。

【表３】

【００１８】

【発明の効果】以上のように、従来完全けん化ポリビニ
ルアルコールと称せられていた高けん化物でも奏しえな
かった予想外の効果を、上記高けん化物を加熱溶解させ
るときに苛性ソーダを添加して１００モル％けん化ポリ
ビニルアルコールを用いたことと、これに表面サイス剤
を添加併用したことによりポリビニルアルコールはフィ
ルムの粘着性および再湿性を改良できた。それ故、紙及
び板紙の表面の耐ブロッキング性は改善され、表面強度
は向上したため塗工工程におけるアフターロールの汚
れ、印刷工程での印刷機のブランケット胴の汚れが激減
して操業性をたすけ、紙及び板紙の生産性に及ぼす影響
力は非常に大なるものがある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルプ及び各種薬剤を配合した紙料液を抄紙して後、こ
   の成紙の片面または両面に表面処理剤を塗布してなる紙
   及び板紙の製造方法において、表面処理剤として、ポリ
   ビニルアルコールを苛性ソーダで溶解して１００モル％
   けん化したポリビニルアルコール溶液に、更に表面サイ
   ズ剤を対ポリビニルアルコール５〜２０重量％添加した
   溶液を用いて成紙の表面に塗布することを特徴とする方
   法。