JPH0833000B2 - 板紙等の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は紙層の抄き合わせを要する板紙等の製造法に
関し、特に圧縮強度に優れた板紙を製造し得る新規な方
法を提供するものである。

［従来の技術］ 近年、板紙等の二次加工分野に於いては、紙の性能に
対する要求が益々高度化している。特に段ボール原紙等
に於いては、各種製品の梱包函に加工されることが多
く、製品の保管及び運搬時の内容物の保護の為に優れた
強度特性、特に圧縮強度の増大が要求されている。板紙
の圧縮強度を増大させる方法として、水溶性陽イオン型
樹脂と水溶性陰イオン型樹脂とを順次に紙料に添加する
方法が知られている。（特公昭56−3480号） 又、カチオン性高分子化合物及びポリ塩化アルミニウ
ムを添加する高圧縮強度紙の製造法の提案がある。（特
開昭55−122099号） 板紙等の圧縮強度を改善する従来の方法は、上記薬剤
をパルプスラリーに添加する内部添加法である。

一方、板紙等の製造工程は、幾層かの湿潤紙層を抄き
合わせ、これを圧着乾燥することによって行われること
が多い。このような紙層の抄き合わせによって製造され
た板紙等に於いては、紙層間の接着強度を高める目的
で、未糊化の澱粉分散液、合成高分子物質のエマルジョ
ンまたはラテックス（特開昭48−6004号）、水溶性熱硬
化性カチオン系樹脂と澱粉との混合分散液（特開昭48−
10305号）、或いはエポキシ化ポリアマイドポリアミ
ン、及び／又はポリアクリルアミドのホフマン分解物
（特開昭48−10306号）等を抄き合わせ前の湿潤紙層に
塗布する方法が知られている。

かかる抄き合わせ前の湿潤紙層に接着促進成分を塗布
する方法に於いては、接着促進成分を紙層表面に保留せ
しめることが重要で、アニオン性高分子物質の水溶液を
使用しても有効に紙層表面に留まらず、紙層内部に浸透
する為に、この効果は極めて不満足なものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 水溶性陽イオン型樹脂と水溶性陰イオン型樹脂とを紙
料に添加する製紙方法によって、相当に高い圧縮強度を
有する板紙を製造することができる。この場合の効果
は、陽イオン型樹脂と陰イオン型樹脂との紙層内での相
互反応、陽イオン型樹脂による陰イオン型樹脂の歩留り
向上等の結果によるものと考えられている。しかしなが
ら、より高度の圧縮強度が要求される板紙を製造する為
に、上部各樹脂の添加を増加しても、得られる板紙の圧
縮強度は殆ど増大せず、かえって抄紙ワイヤー、各種ロ
ール、毛布などを汚損して、重大な抄紙トラブルを惹き
起こすという問題点が指摘されている。

また、カチオン性高分子化合物とポリ塩化アルミニウ
ムとを併用する内部添加法に於いても、上記と同様の問
題点を有する外、パルプスラリーのゼーター電位がプラ
ス側に偏り易く、微細繊維の歩留りが低下して排水処理
の負荷が増大する傾向がある。

本発明は上記問題を解消し、従来の製造方法に比して
遥かに高い圧縮強度を有する板紙が得られるとともに、
抄紙工程でのワイヤー、ロール、毛布等の用具類を汚損
することがなく、微細繊維の歩留りが良好である新規な
板紙等の製造法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は紙層の抄き合わせを要する板紙等の製造
方法につき、特に高圧縮強度紙を得ることを目的として
幅広い研究を行ってきたが、アニオン性紙力増強剤とカ
チオン性紙力増強剤とを併用する内部添加において、ア
ニオン性紙力増強剤の添加を二分して、一部を抄き合わ
せ前の湿潤紙層にスプレー塗布することによって、単に
両紙力増強剤の内部添加による場合よりも、一段と高い
圧縮強度を有する板紙が得られることを発見した。更に
湿潤紙層にスプレー塗布するアニオン性紙力増強剤に代
えて、従来紙力増強作用が不充分であると考えられてい
たその他のアニオン性高分子物質を使用しても、充分に
高い圧縮強度を有する板紙が得られることを見出し、本
発明を完成したものである。

即ち、本発明は紙層の抄き合わせを要する板紙等の製
造工程に於いて、アニオン性紙力増強剤及びカチオン性
紙力増強剤を含有する抄き合わせ前の湿潤紙層の表面
に、アニオン性高分子物質の水溶液及び／又は水分散液
を塗布した後、常法に従って抄き合わせ抄造を行うこと
を特徴とする板紙等の製造法である。

本発明で使用するアニオン性紙力増強剤としては、カ
ルボキシル基、スルホン基或いはリン酸基等のアニオン
性の基及びそれらの塩の基等から選択される１種又は２
種以上のアニオン性基を含有する公知の紙力増強剤が利
用できる。特に上記アニオン性基を含有し、アクリルア
ミド及び／又はメタクリルアミドを主成分とするアニオ
ン性アクリルアミド系ポリマーの使用が最も好ましい。

本発明で使用するカチオン性紙力増強剤としては、ア
ミノ基、イミノ基、第４級アンモニウム塩基等のカチオ
ン性基を含有する公知の各種カチオン性紙力増強剤が利
用できる。特に上記カチオン性基を含有し、アクリルア
ミド及び／又はメタクリルアミドを主成分とするカチオ
ン性アクリルアミド系ポリマーの使用が最も好ましい。

本発明の実施に際しては、先ず上述のアニオン性紙力
増強剤とカチオン性紙力増強剤の両者を含有する湿潤紙
層を形成せしめるが、この場合両紙力増強剤が添加され
た原料パルプスラリーから常法通り紙層を形成せしめれ
ば良い。アニオン性紙力増強剤の添加量は、パルプ乾燥
重量に対して0.1〜３％、カチオン性紙力増強剤の添加
量は、同0.1〜１％の範囲が適当である。また、アニオ
ン性紙力増強剤とカチオン性紙力増強剤との使用比率は
任意に変更して差支えないが、経済性の観点から、アニ
オン性紙力増強剤／カチオン性紙力増強剤の比率が２〜
３であることが望ましい。この場合にはアニオン性紙力
増強剤の歩留助剤として、硫酸バンド、ポリ塩化アルミ
ニウム等を併用し、原料パルプスラリーに対してアニオ
ン性紙力増強剤、歩留助剤、カチオン性紙力増強剤の順
で添加するのが最適である。

本発明は、上記方法で得られたアニオン性紙力増強剤
とカチオン性紙力増強剤とを含有する抄き合わせ前の湿
潤紙層に、アニオン性高分子物質の水溶液及び／又は水
分散液を塗布した後、常法に従って抄き合わせ抄造を行
うもので、上記アニオン性高分子物質としては、分子構
造中にカルボキシル基、スルホン基或いはリン酸基及び
それらの塩の基等から選択される１種もしくは２種以上
のアニオン性基を含有する水溶性又は水分散性の高分子
物質が使用できる。かかる水溶性又は水分散性のアニオ
ン性高分子物質の具体例としては、カルボキシル基やス
ルホン基をするポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂、
尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタ
ン樹脂等のほか、アニオン性基を有するビニル系不飽和
単量体とその他のビニル系不飽和単量体との共重合体等
を挙げることが出来る。上記のアニオン性基含有ビニル
系不飽和単量体の具体例としては、（メタ）アクリル酸
（「アクリル酸及び／又はメタクリル酸」を表わし、以
下同様）、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水
マレイン酸、イタコン酸等のα，β−不飽和カルボン
酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルス
ルホン酸等の不飽和スルホン酸、（メタ）アクリロイル
オキシアルキルホスフェート等のリン酸基含有単量体類
及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ミン塩、アンモニウム塩等を挙げることができる。ま
た、その他のビニル系不飽和単量体の具体例としては、
スチレン，α−メチルスチレン，ビニルトルエン等の芳
香族単量体，メチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−
エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メ
タ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプ
ロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メ
タ）アクリレート、カルビトール（メタ）アクリレー
ト、フルフリール（メタ）アクリレート、グリシジル
（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル
類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、高級脂肪酸ビニ
ル等のビニルエステル、メチルビニルエーテル、エチル
ビニルエーテル等のビニルエーテル、（メタ）アクリル
アミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
アルキル置換（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メ
タ）アクリルアミド等のアクリルアミド系単量体、アリ
ルアルコール、アリルグリシジルエーテル等のアリル化
合物、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ジイソブ
チレン、ブタジエン、ペンタジエン等のオレフィン系炭
化水素類、ビニルピロリドン等を挙げることができる。
特に前記共重合体のうち、アニオン性基含有ビニル系不
飽和単量体と水不溶性のその他のビニル系不飽和単量体
との共重合によって得られるアニオン性高分子物質を使
用した場合には、板紙の耐水性が一段と向上して、高湿
度の環境下に於いても高い圧縮強度と良好な層間接着強
度のを併有する優れた板紙を得ることができる。かかる
アニオン性高分子物質の湿潤紙層への塗布は、通常該高
分子物質の水溶液或いは水分散液のスプレーによって行
う。従って、その水溶液或いは水分散液の粘度はスプレ
ー塗布が可能な粘度であることが必要である。アニオン
性高分子物質の塗布量は、抄き合わせ抄造して得られる
成紙の乾燥重量に対して0.05〜３％、好ましくは0.1〜
0.5％程度である。また、内部添加すべきアニオン性紙
力増強剤の一部を塗布する場合は、全量の10〜50％を塗
布するのが好適である。

本発明は周知の各種のパルプ、或いはそれらの混合パ
ルプを原料とし、２層もしくはそれ以上の多層抄き合わ
せを要する公知の全ての板紙の抄紙工程に適用し得るも
のであり、アニオン性高分子物質の水溶液或いは水分散
液の塗布は、抄き合わせ前の各々の湿潤紙層の表面或い
は任意且つ所望する一部の湿潤紙層の表面に塗布するこ
とができるのは勿論である。

［作用］ アニオン性紙力増強剤とカチオン性紙力増強剤とを内
部添加する従来の製紙方法に於いては、稀釈されたパル
プスラリー中で両者の反応を行わせる為、反応が完全に
終結し得ない。又、紙力増強剤の添加量を更に増加すれ
ば、繊維の凝集が強くなり、抄紙用具類の汚損が起り易
くなる外、紙の地合が崩れて紙力低下の傾向が現れる。
又、カチオン性紙力増強剤を単独でパルプスラリーに添
加して紙層を形成したのちアニオン性紙力増強剤の水溶
液をスプレー塗布する方法、或いはアニオン性紙力増強
剤を単独でパルプスラリーに添加して紙層を形成したの
ちカチオン性紙力増強剤の水溶液を塗布する方法の場合
には、塗布された紙力増強剤が紙層の塗布面に偏在する
ために、紙層全体が充分に強化されず、層間接着強度の
向上には有利であっても、高圧縮強度紙を得ることが難
しい。

本発明の方法によれば、紙の地合を崩すことなく緻密
で且つ充分に強化された紙層を形成した上で、アニオン
性紙力増強剤の一部或いはその他のアニオン性高分子物
質の水溶液を、比較的紙層に浸透し易い状態で、即ち湿
潤紙層に塗布することによって、紙層中でアニオン性紙
力増強剤或いはアニオン性高分子物質とカチオン性紙力
増強剤との反応を完結させることができるため、飛躍的
に高い圧縮強度を有する板紙等を、有利に製造すること
ができる。

［実施例］ 以下に本発明について、実施例及び比較例に基いて具
体的に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら限定す
るものではない。

実施例１ 叩解段ボール故紙パルプ（CSF 380cc）の１％パルプ
スラリーに、市販のポリアクリルアミド系アニオン性紙
力増強剤（商品名スターガムＡ−15;星光化学工業株式
会社製）の所定量及び硫酸バンド１％（対パルプ乾燥重
量）を添加し、更に市販のポリアクリルアミド系カチオ
ン性紙力増強剤（商品名スターガムAD;星光化学工業株
式会社製）の所定量を添加して調成したパルプスラリー
を使用し、TAPPI−スタンダードシートマシンにより常
法通り抄紙して、乾燥紙換算100g/m²に相当する湿潤紙
層Ａ、B2枚を調製した。得られた湿潤紙層Ａに、上記ア
ニオン成紙力増強剤〔アニオン成高分子物質とす
る。〕の0.3％水溶液を、塗布量が0.1％（Ａ、Ｂ両者の
バルブ乾燥重量に対して）となるようにスプレー塗布し
たのち塗布面に湿潤紙層Ｂを重ね合わせ、プレス後乾燥
して２枚抄き合わせからなる米坪量200g/m²の板紙を得
た。

得られた板紙は、48時間所定の条件下に調湿したの
ち、リングクラッシュ強度を測定し比圧縮強度を算出し
た。その結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１に於いて、湿潤紙層Ａにスプレー塗布したア
ニオン性紙力増強剤の0.3％水溶液に代えて、スチレン
−マレイン酸モノアルキルエステル−メチルメタクリレ
ート三元共重合体（軟化点120℃，酸価145）のアンモニ
ウム塩からなるアニオン性高分子物質の0.3％水溶液
を使用する以外は、全て実施例１と同様に操作して板紙
を得た。その比圧縮強度を第１表に示す。

実施例３ 実施例１に於いて、湿潤紙層Ａにスプレー塗布したア
ニオン性紙力増強剤の0.3％水溶液に代えて、スチレン6
0モル％、アクリル酸エステル25モル％、アクリルアミ
ド10モル％、アクリル酸アンモニウム５モル％からなる
アニオン性高分子物質のコロイド状水性分散液（濃度
0.3％）を使用する以外は、全て実施例１と同様に操作
して板紙を得た。その比圧縮強度を第１表に示す。

比較例１ 実施例１に於けるアニオン性紙力増強剤水溶液の湿潤
紙層Ａへのスプレー塗布を省略し、アニオン性紙力増強
剤の全量をパルプスラリーへの内部添加に使用した。他
は全て実施例１と同様に操作して、２層抄き合わせから
なる比較用の板紙を得た。その比圧縮強度を第１表に併
記した。

比較例２ 実施例１に於けるアニオン性紙力増強剤のパルプスラ
リーへの添加を省略し、アニオン性紙力増強剤の全量を
湿潤紙層Ａへのスプレー塗布に使用した。他は全て実施
例１と同様に操作して、２層抄き合わせからなる比較用
の板紙を得た。その比圧縮強度を第１表に併記した。

［発明の効果］ 本発明による板紙等の製造法は、高圧縮強度紙を極め
て容易に製造する事を可能ならしめたものであり、従来
の内部添加法による板紙等の圧縮強度改良の限界を大幅
に上昇せしめたものである。

本発明によれば、紙力増強剤の低添加域でも優れた高
圧縮強度紙を製造することができるため、薬品コストの
大幅な低減が可能となるばかりでなく、薬品の高添加に
伴う抄紙機上での各種トラブルの発生を防止し、故紙原
料の配合を増すことができるなど多大の工業的価値を有
するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙層の抄き合わせを要する板紙等の製造工
   程に於いて、アニオン性紙力増強剤及びカチオン性紙力
   増強剤を含有する抄き合わせ前の湿潤紙層の表面に、ア
   ニオン性高分子物質の水溶液及び／又は水分散液を塗布
   した後、常法に従い抄き合わせ抄造を行うことを特徴と
   する板紙等の製造法。