JPH11303000A

JPH11303000A - 多層紙

Info

Publication number: JPH11303000A
Application number: JP11290298A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yoshimura; 至弘吉村; Hisao Ishikawa; 久夫石川
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、平滑性と強度、特に剛度に
優れた多層構造を有する上質紙、印刷用紙、情報用紙、
電子写真用紙、包装用紙等に使用できる紙を提供するこ
とにある。【解決手段】少なくとも片側の表層がセルロース繊維
を主体とする普通紙層であり、他の少なくとも一層が、
湿潤カールファクターが０．４〜１．０の範囲にあるカ
ールドファイバー、及び、結合強化ファクターが０．１
５以上の微細繊維を含有する低密度層であることを特徴
とする多層紙。また、３層以上の多層構造を有し、且つ
その中層の少なくとも１層が、低密度層であり、表およ
び裏の両最外層がセルロース繊維を主体とする普通紙層
であることを特徴とする多層紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層紙に関するも
のである。さらに詳しくは、本発明は各種の上質紙、印
刷用紙、情報用紙、電子写真用紙或いは包装用紙等に使
用され、軽量で強度があり、さらに表面性が優れた多層
構造のシートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、紙は省資源、物流の面から紙の軽
量化が要求されてきている。しかしながら、単に紙の坪
量を低くして軽量化するのでは、紙厚が薄くなり強度特
に剛度が低下する問題が伴う。このため紙を嵩高にし且
つ強度の強い紙が要望されている。

【０００３】嵩高な紙をつくるために、使用パルプの種
類、叩解調成条件、抄紙条件或いは仕上げ条件等を種々
工夫がなされている。しかしながら嵩高なシートに必要
とされる品質の中には互いに相反する性質のものも多
く、それらを両立させることには限界があった。従来、
嵩高なシートとしては、部分的にマーセル化したセルロ
ース繊維を配合したもの（特開平７−１８９１６８号公
報）、セルロース繊維に中空球状バテライト型炭酸カル
シウムを配合してなる嵩高紙（特開平３−１２４８９
５号公報）、柔軟化剤の存在下で繊維に架橋剤を反応さ
せて得られる架橋パルプと、熱融着性繊維の混合物を成
型して得られる嵩高性シート（特開平４−２０２８９
５号公報）、捲縮形態がスパイラル捲縮である偏心芯鞘
型又はサイドバイサイド型複合繊維からなる嵩高紙
（特開平２−３００３９８号公報）等が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法によって得られた低密度シートは繊維同士の接触
点が少なく、セルロース繊維と強く結合することができ
ないので、低密度性には優れていても強度が低く、平滑
性が劣る等の問題がある。本発明の目的は、平滑性と強
度、特に剛度に優れた多層構造を有する上質紙、印刷用
紙、情報用紙、電子写真用紙、包装用紙等に使用できる
紙を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる現
状に鑑み紙層構造と平滑性と強度特に剛度との関係につ
いて検討した結果、紙を多層構造にし、かつ中層に使用
されるパルプを特定することにより優れた平滑性と強度
を兼ね備えた紙が得られることを見出し、本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明の第1は、「少なくと
も片側の表層がセルロース繊維を主体とする普通紙層で
あり、他の少なくとも一層が、湿潤カールファクターが
０．４〜１．０の範囲にあるカールドファイバー、及
び、結合強化ファクターが０．１５以上の微細繊維を含
有する低密度層であることを特徴とする多層紙」であ
る。

【０００６】本発明の第2は、「３層以上の多層構造を
有し、且つその中層の少なくとも１層が、湿潤カールフ
ァクターが０．４〜１．０の範囲にあるカールドファイ
バー、及び、結合強化ファクターが０．１５以上の微細
繊維を含有する低密度層であり、表および裏の両最外層
がセルロース繊維を主体とする普通紙層であることを特
徴とする多層紙」である。

【０００７】上記第1または第2の発明において、前記低
密度層の中に、湿潤カールファクターが０．４〜１．０
の範囲にあるカールドファイバーを該低密度層の絶乾全
繊維重量あたり３５〜９８％、結合強化ファクターが
０．１５以上の微細繊維を該低密度層の絶乾全繊維重量
当り２〜６５％含有することが好ましい。

【０００８】上記第1または第2の発明において、前記低
密度層の密度は０．０５〜０．４５であることが好まし
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の成功の第一の原因は、湿
潤カールファクターが０．４〜１．０の範囲にあるカー
ルドファイバーは、繊維間の結合強度が弱いが、繊維が
屈曲しているため低密度になり易いこと、一方、結合強
化ファクターが０．１５以上である微細繊維は繊維同士
の結合を強固にする性質が強いという点に着目し、これ
ら二つの材料を組み合わせて低密度層を形成させたこと
にある。本発明の成功の第二の原因は、該低密度層を含
む２層以上の多層構造を有する紙とすることにより、上
質紙、印刷用紙、情報用紙、電子写真用紙或いは包装用
紙等に使用することの出来る、軽量で強度があり、表面
性が優れたシートを見出した点にある。

【００１０】すなわち、本発明の多層紙は２層以上の層
から形成され、その１層として低密度層を有することを
特徴とする。２層である場合、１層が低密度層、１層が
普通紙層である。３層以上の場合、少なくとも片側の表
層は普通紙層であり、好ましくは、表裏の両最外層が普
通紙層である。低密度層は２層以上あってもよく、また
普通紙層も２層以上あってもよい。

【００１１】本発明において、低密度層とは、密度０．
０５〜０．４５の層であり、好ましくは、密度０．１〜
０．３５である。また、普通紙層とは、上記した各種用
紙に通常に使用される紙と同様の性質を有する層であ
り、密度は０．４５より大きい層である。普通紙層の密
度は、好ましくは０．７〜１．２の範囲である。

【００１２】本発明の多層紙の低密度層に使用されるカ
ールドファイバーは、架橋反応による化学結合によって
カールやネジレのような変形を固定化した、元の繊維の
長さと比べて見掛けの長さが小さくなったパルプ繊維
で、本発明では湿潤カールファクターが０．４〜１．０
の範囲にあるカールドファイバーが用いられる。因み
に、湿潤カールファクターとは、湿潤状態での繊維の変
形の程度を示す指標で、カールドファイバーを室温下、
２４時間純水に浸漬した後の繊維の実際の長さ（ＬＡ）
と繊維の最大投影長さ（繊維を囲む長方形の最長辺の長
さ、ＬＢ）を顕微鏡を用いて測定し、〔（ＬＡ／ＬＢ）
−１〕で算出される値で、直線的な元の繊維の長さから
どれだけ曲線化しているかを数値化したものである。

【００１３】湿潤状態でのカールの状態を示す湿潤カー
ルファクターが重要となるのは、乾燥状態でのカールフ
ァクターがいくら高くても湿潤カールファクターが小さ
ければ湿潤することでカールが戻ってしまい、低密度に
成り難いからである。湿潤カールファクターが０．４〜
１．０の範囲のカールドファイバーは、パルプ繊維に相
当量変形が付与されて屈曲しており、しかも架橋結合が
施されているので繊維は剛直であり、そのためこれ単独
からなるスラリーを脱液・乾燥して得たものは低密度体
になる。しかし、この材料は繊維同士の絡み合いが弱
く、又、架橋処理によりセルロース分子の水酸基（−Ｏ
Ｈ）が減少しているために、水酸基による水素結合も生
成し難くなっており、得られたものはシート強度が弱
く、実用に供することができない。

【００１４】尚、カールドファイバーとしては公知のも
のが本発明に使用できる。例えば、Ｃ２〜Ｃ８のジアル
デヒド並びに酸官能基を有するＣ２〜Ｃ８のモノアルデ
ヒドを使用してセルロース系繊維の内部を架橋させた平
均保水度２８％〜５０％の架橋繊維（特公平５−７１７
０２号公報）、Ｃ２〜Ｃ９のポリカルボン酸を用いてセ
ルロース系繊維を内部架橋させた保水度２５％〜６０％
の架橋繊維（特開平３−２０６１７４号公報、特開平３
−２０６１７５号公報、特開平３−２０６１７６号公報
参照）が挙げられ、適宜選択して用いられる。

【００１５】架橋繊維を製造する際に、パルプ繊維に架
橋剤を添加した後、機械的攪拌を施し、次いでフラッフ
化と加熱処理を行い、繊維に変形を付与したまま固定す
ると湿潤カールファクターのより大きなカールドファイ
バーが得られる。本発明においては、得られるものの低
密化度と層間強度のバランスの点で、保水度が２５〜６
５％のカールドファイバーの使用が好ましいが、これに
より限定されるわけではない。因みに、保水度は、湿潤
状態にある繊維を１５分間３０００Ｇの遠心力で脱水し
た後の、その繊維が保持している水の量を、繊維の絶乾
単位重量当りの量で表示した値（％）と定義されるもの
で、その測定方法はＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩＮｏ．２６
−７８に規定されている。

【００１６】カールドファイバーの原料として用いられ
るセルロース系繊維としては、例えば、針葉樹、広葉樹
をクラフトパルプ化、サルファイトパルプ化、アルカリ
パルプ化等して得られる未晒または晒化学パルプ、或い
はＧＰ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプ、或
いはコットンパルプ、リンターパルプ、古紙パルプ等が
挙げられる。

【００１７】本発明の多層紙の低密度層において使用さ
れる微細繊維は、結合強化ファクターが０．１５以上で
あることが重要である。繊維の大きさについては、特に
限定されるものではないが、通常数平均繊維長が０．０
１〜０．８０ｍｍの範囲のものが好ましく使用される。
中でも歩留り及び分散性の面で０．０５〜０．６０ｍｍ
の範囲のものがより好ましい。

【００１８】微細繊維の素材としては、通常天然高分子
繊維或いは合成高分子繊維或いは半合成高分子繊維或い
はそれらを処理して得られるものが用いられる。上記天
然高分子繊維には、例えば、針葉樹、広葉樹をクラフト
パルプ化、サルファイトパルプ化、アルカリパルプ化等
の処理を施して得られる未晒又は晒化学パルプ、或いは
ＧＰ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプ、或い
はコットンパルプ、リンターパルプ、、古紙パルプ、バ
クテリアセルロースなどのセルロース系繊維、ウールや
絹糸やコラーゲン繊維等の蛋白系繊維、キチン・キトサ
ン繊維やアルギン酸繊維などの複合糖鎖系繊維が挙げら
れる。合成高分子繊維としては、例えば、ポリエチレン
繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン−ポリプロピ
レン鞘芯繊維、ポリアクリロニトリル繊維、アクリル繊
維、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維
等が挙げられ、また、半合成高分子繊維としては、例え
ば、アセチルセルロース系繊維等のように、天然物を化
学修飾（変性）して得られる繊維が挙げられる。

【００１９】これらの中でも、セルロース系繊維、脂肪
族ポリエステル系繊維、アセチルセルロース系繊維等の
ように生分解性を有するものが好ましく、さらに、原料
供給の安定性及び価格の面から、セルロース系繊維また
はそれを処理して得られるものが、より好ましい。

【００２０】機械的処理としては、通常紙パで使用され
るディスクリファイナー、コニカルリファイナー、ビー
ター等の叩解機による処理以外に、例えば、媒体攪拌ミ
ル処理（特開平４−１８１８６号公報）、振動ミル処理
（特開平６−１０２８６号公報）、高圧均質化装置での
処理、コロイドミル処理等を使用してもよいが、本発明
では特に処理装置を限定するものではない。前記処理装
置のうちで、媒体攪拌ミルや振動ミルによって得られる
微細繊維パルプは、他の処理装置で得られるパルプ繊維
より柔軟性に富んだものが得やすく、繊維の長さ方向だ
けでなく３次元的に微細繊維化が施されるために、本発
明で用いるカールドファイバー同士を効率よく、又強固
に結合することができるため特に好ましい。

【００２１】因みに、媒体攪拌ミルは、ガラスビーズ或
いはアルミナビーズを充填した粉砕容器に攪拌機を挿入
して高速で回転させて、剪断応力によってスラリー中の
分散物を粉砕する装置で、塔式、槽式、流通管式、アニ
ュラー式等がある。又、振動ミルは、粉砕容器を高速振
動させ、容器内に充填されたビーズ、ボール、ロッド等
によってスラリー中の分散物に衝撃力、剪断力等の力を
作用させて粉砕する装置である。又、高圧均質化装置
は、高い圧力をかけて小径オリフィス間を通過させて、
スラリー中の分散物を粉砕する装置である。

【００２２】本発明で言う結合強化ファクター（ＢＦ）
は、（Ｅ２−Ｅ１）／Ｅ１で計算される。但し、Ｅ１
は、広葉樹晒クラフトパルプ５０重量％及び針葉樹晒ク
ラフトパルプ５０重量％を混合して水性スラリーとし、
カナダ標準フリーネス５００ｍｌまで叩解し、手抄マシ
ンにて脱水・風乾し、その後１３０℃で１分間熱処理し
て坪量６０ｇ／ｍ²のシートを作製し、２０℃、６５％
ＲＨに調湿した後測定された超音波弾性率を示す。Ｅ２
は上記混合叩解パルプ繊維の５０％を微細繊維で置き換
えて水性スラリーを調製し、Ｅ１を測定するのと同じ方
法でシート作製、測定した場合の超音波弾性率を示す。
本発明においては、微細繊維は、単独使用或いは二種以
上併用することが出来る。

【００２３】本発明では、結合強化ファクターが０．１
５以上の微細繊維を使用することを特徴とし、好ましく
は、結合強化ファクターが０．１５〜１．５０の範囲の
ものが使用される。０．１５未満の微細繊維を使用した
場合、カールドファイバー同士の結合が不充分となり、
得られる中層の低密度シートは、強度の弱いものとなり
実用的でない。本発明に用いられる微細繊維の中でも、
結合強化ファクターが０．２以上のものを使用した場
合、シート強度が強く、より好ましい。

【００２４】本発明の多層紙の低密度層におけるカール
ドファイバーと微細繊維の混合比率は、その比率を変え
ることで密度と層間強度のバランスをコントロールする
ことができるので、目的に応じて適宜選択することがで
きる。即ち、密度よりも層間強度を重視する場合には、
微細繊維の配合を増やし、逆に層間強度よりも密度を重
視する場合には、カールドファイバーを増やした配合を
選択すればよい。例えば、微細繊維を全繊維絶乾重量当
たり２〜６５重量％、カールドファイバーを全繊維絶乾
重量当たり３５〜９８重量％の割合で混合して用いた場
合、密度とシート強度のバランスが特に優れ好ましい。
中でも、微細繊維が５〜４０重量％、カールドフアイバ
ーが６０〜９５重量％の範囲が好ましい。

【００２５】本発明の多層紙において普通紙層を構成す
るパルプとしては、濾水度がカナディアン標準濾水度
（以下ＣＳＦと略す）で４００ｍｌ以下、より好ましく
は３５０ｍｌ以下である必要がある。叩解を進めＣＳＦ
が低い方が多層紙としての剛度を高くすることができ
る。このため低密度層のシート密度が低いものの場合、
該層の強度低下分を普通紙層で補強する必要があり、普
通紙層に更に叩解度を進めたパルプを使用することによ
り、多層紙の剛度を維持、または剛度を高くすることが
できる。反対にＣＳＦが４００ｍｌを超えると多層紙と
して強度低下が大きくなり実用に適さなくなるので好ま
しくない。

【００２６】普通紙層に使用されるパルプは、クラフト
パルプ化、サルファイトパルプ化、アルカリパルプ化等
で得られる針葉樹、広葉樹漂白化学パルプ、機械パル
プ、古紙パルプ、リンター、麻等の非木材パルプ等が挙
げられるが、本発明では特に限定されるものではない。
パルプは単独で所定のＣＳＦレベルに叩解して使用され
るが、いくつかのパルプを配合して所定のＣＳＦレベル
にしても良く、更には中層で使用する微細繊維と各種パ
ルプを配合してＣＳＦを４００ｍｌ以下になるようにし
たものを使用してもよい。叩解機は、所定のＣＳＦレベ
ルまで叩解できるものであれば、特に限定されず、ダブ
ルディスクリファイナー、シングルディスクリファイナ
ー、ビーター等の公知の叩解機を使用すればよい。

【００２７】本発明の多層紙において低密度層に使用す
る原料スラリーに、目的に応じて上記カールドファイバ
ー、微細繊維以外に天然パルプ繊維、有機合成繊維、発
泡性マイクロカプセル、紙力増強剤、サイズ剤、歩留向
上剤、填料、更にはスライムコントロール剤、染料、蛍
光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤等を選択し配合すること
ができる。また同様に外層で使用する原料スラリーに、
パルプ原料以外、有機合成繊維、紙力増強剤、サイズ
剤、歩留向上剤、填料、更にはスライムコントロール
剤、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤等を選択し
配合することができる。これらは複数種併用することも
出来る。

【００２８】本発明の多層紙の低密度層に必要に応じて
配合できる天然パルプ繊維としては、例えば、針葉樹化
学パルプや広葉樹化学パルプ、或いはＧＰ、ＲＭＰ、Ｔ
ＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプ、古紙パルプ、コットン
パルプ、リンターパルプ等の漂白又は未漂白で、未叩
解、又は叩解したもの、あるいは化学的処理により繊維
の剛性を強化したものを挙げることができる。ちなみに
化学的処理により繊維の剛性を強化したものとしては、
具体的にはマーセル化パルプ、液体アンモニア処理パル
プ等の膨潤パルプが挙げられる。該繊維は化学的処理を
施さない繊維よりも低密度化への効果がある。これら
は、単独で或いは適宜選択されて２種以上が併用され
る。このパルプ繊維の配合量は、本発明の多層紙の用途
によって変わるが、該層中の全繊維固形分の０〜６３重
量％の範囲で可能であり、好ましくは０〜４０重量％で
添加される。

【００２９】本発明の低密度層に使用可能な発泡性マイ
クロカプセルは、樹脂微粒子中に低沸点溶剤を内包した
もので、７０〜１５０℃の温度で直径が３〜５倍、体積
で３０〜１２０倍に膨張する平均粒径が５〜３０μｍの
粒子である。樹脂としては、通常塩化ビニリデン、アク
リロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル等の共重合体からなる熱可塑性樹脂が使用され、低
沸点溶剤としては通常イソブタン、ペンタン、石油エー
テル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素等の低沸点
溶剤を用いて製造されたものが使用される。これらは、
単独で或いは適宜選択されて２種以上が併用される。こ
の発泡性マイクロカプセルの配合量は、低密度体の用途
によって変わるが、通常全固形分の０〜３０重量％の範
囲で添加される。発泡性マイクロカプセルは乾燥工程で
の熱によって発泡し、密度をさらに低下させる効果が有
る。

【００３０】本発明の多層紙の低密度層、普通紙層に使
用可能な有機合成繊維としては、例えば、ポリエチレン
繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊
維、アクリル繊維、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、
ポリアミド繊維等が挙げられるが、中でも、脂肪族ポリ
エステル、アセチルセルロースの様な生分解性繊維が特
に好ましい。また、該繊維の形状としては、直線的な繊
維よりもカール等の曲がりを有する繊維が低密度化への
効果が期待できるので好ましい。これらは、単独で或い
は適宜選択されて２種以上が併用される。この有機合成
繊維の配合量は、低密度体の用途によって変わるが、全
固形分の０〜４０重量％の範囲で添加可能である。有機
合成繊維の添加は一般的に水湿潤状態での強度向上等に
効果がある。

【００３１】本発明の各層に使用可能な紙力増強剤とし
ては、例えば、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホ
ルムアルデヒド樹脂、ポリアミド尿素ホルムアルデヒド
樹脂、ケトン樹脂、ポリアミドエピクロルヒドリン樹
脂、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、グ
リセロールポリグリシジルエーテル樹脂、ポリエチレン
イミン樹脂等を挙げることができる。これらは、単独で
或いは適宜選択されて２種以上が併用される。紙力増強
剤の配合量は、用途によって変わるが、通常全固形分の
０〜２重量％の範囲で添加される。紙力増強剤の添加は
一般的に強度向上等に効果がある。特に湿潤紙力増強剤
を用いると、水湿潤状態での強度向上に大きな効果があ
る。

【００３２】本発明の各層に使用可能な内添サイズ剤
は、シートの製法によってロジン系サイズ剤、アルキル
ケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、無水ステア
リン酸等が挙げられるが特にこれにより限定されるわけ
ではない。

【００３３】本発明の各層に使用可能な填料としては、
例えば重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タル
ク、カオリン、二酸化チタン、水酸化アルミニウム等が
あり、必要に応じて顔料を適宜組み合わせて使用するこ
とができる。本発明の多層紙を製造する方法は、従来の
抄合わせ技術が適宜適用でき、また多層抄紙用の単一ヘ
ッドボックス、例えばベロイト社のStrata-flow、タン
ペラ社のContro-flow、ＫＭＷ社のHTB-3L、フォイト−
スルーザー社のStep DiffusorHeadbox 等を使用した抄
紙機による多層化技術を利用して製造してもよい。

【００３４】また、本発明の多層紙における低密度層が
紙全体に占める割合は、絶対重量比で２０〜８０重量
％、更には２５〜７０重量％が好ましい。２０重量％未
満では低密度化の効果が小さく、また８０重量％を超え
ると強度の低下が大きい。また、普通紙層のトータルの
坪量は少なくとも５ｇ／ｍ²以上であり、好ましくは７
ｇ／ｍ²以上である。５ｇ／ｍ²未満では中層に接する層
を覆うことが難しく、平滑性向上効果が小さい。

【００３５】得られた多層紙に各種のサイズプレス装置
やコーターにより紙の表面に澱粉、化工澱粉、カゼイ
ン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロー
ス、ラテックス、アルキルケテンダイマ系、無水マレイ
ン酸系、スチレン−アクリル酸系の各種表面サイズ剤、
顔料、染料等を塗布してもよい。

【００３６】本発明の紙の坪量は、用途、目的等に応じ
て適宜決められるが、３０〜３００ｇ／ｍ²の範囲から
選ばれる。かくして得られる本発明の多層紙は、平滑性
および剛度にすぐれ、そのまま上質紙として、印刷用紙
や電子写真用紙として使用してもよく、更に表面に顔料
やバインダーを主成分とする塗料を塗布する塗被紙用原
紙としても使用でき、それぞれの製品に仕上げた場合で
も、紙は優れた剛度を備えているので、軽量化に対する
効果は十分維持されて最終製品の品質に寄与することが
できる。また、フィルムや金属箔などと貼合して包装材
料とすることもできる。

【００３７】

【実施例】以下に実施例を挙げてより具体的に説明する
が、勿論本発明はこれらに限定されるものではない。
尚、実施例及び比較例において「部」及び「％」とある
のは特に断らない限り「重量部」及び「重量％」を示
す。

【００３８】＜実施例１＞以下の処方により３層構造を
有する多層紙を作製した。（１）外層（普通紙層）用原料の調製カナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）６３０ｍｌを有する未
叩解広葉樹晒クラフトパルプを絶乾３００ｇ準備した。
このパルプに水を加えてディスインテグレーターにて離
解して２％濃度に調整し、実験室ナイアガラビーター
（容量：２３リットル、東西精機社製）にてＣＳＦ５０
０ｍｌまで叩解した。また、固形分濃度１％の広葉樹晒
クラフトパルプの水スラリーを、平均粒径２ｍｍφのガ
ラスビーズを８０％充填した１．５リットル容のダイノ
ミル（型式：ＫＤＬ−ＰＩＬＯＴ型、シンマル・エンタ
ープライゼス社製）装置に３５０ｍｌ／分で導入、通過
させることにより数平均繊維長０．２８ｍｍ、結合強化
ファクター０．５３の微細繊維を得た。この微細繊維の
保水度を測定したところ、２８５％であった。上記叩解
ＬＢＫＰを７０部、微細繊維を３０部配合し、填料とし
て軽質炭酸カルシウム（商品名：ＡＬＢＡＧＬＯＳＳ
Ｆ、ファイザーＭＳＰ社製）を対パルプ１０％、紙力増
強剤としてエースＫ１００（王子コーンスターチ社製）
を対パルプ１％、定着剤として硫酸バンドを対パルプ
０．５％、サイズ剤としてＡＫＤ（商品名：ＳＰＫ−９
０３、荒川化学工業社製）を対パルプ０．５％添加し
た。このスラリーのＣＳＦを測定したところ、３２０ｍ
ｌであった。このスラリーから絶乾０．６５ｇ分をと
り、８０メッシュブロンズワイヤーを備えた角型（２５
ｃｍ×２５ｃｍ）手抄シートマシンにより坪量１０ｇ／
ｍ²の湿潤シートをワイヤー上に形成させた後、厚さ２
８０μｍの濾紙を湿潤シート上に置き、その上に厚さ１
ｍｍの濾紙２枚及びステンレス製の板を置いて上から金
属ロールを転がすことによりコーチング処理を施した。
このようにして得られた湿潤シートを、薄濾紙に付着さ
せたままワイヤーから剥し、乾燥させることなく平面上
に保管した。また、同じ処方によって得られた坪量１０
ｇ／ｍ²の湿潤シートをもう１枚準備した。

【００３９】（２）中層（低密度層）用原料の調製叩解処理を施していない針葉樹晒クラフトパルプ絶乾２
００ｇに、非ホルマリン系架橋剤（商品名：スミテック
スＵＬＷ、住友化学工業社製）とその架橋助剤（商品
名：スミテックスＡＣＣＥＬＥＲＡＴＥＲＡＣＸ、住
友化学工業社製）をそれぞれ有効成分換算で１０ｇ、５
ｇ含有する水溶液２００ｇを加え、よく混合させた。こ
の架橋剤含浸処理パルプを湿潤状態のまま容量１リット
ルの双腕型ニーダー（型式：Ｓ１−１、森山製作所製）
にいれ、室温にて双腕をそれぞれ６０ｒｐｍと１００ｒ
ｐｍで回転させ、５０分間ニーディング処理を施した。
次いで、このニーディング処理済みパルプを、湿潤状態
のままワーブルグブレンダーに入れ、繊維状に解繊させ
た。さらに、この繊維を袋から取り出し、ステンレス製
のバットに入れて、１５０℃の送風乾燥器中で３０分間
加熱して架橋反応を完結させて、カールドファイバーを
得た。このカールドファイバーの湿潤カールファクター
を測定したところ、０．６５であり、保水度は４８％で
あった。また、この繊維のフリーネスを測定したところ
７０５ｍｌであった。このカールドファイバーを８０
部、と外層の原料として使用した微細繊維２０部を配合
し、さらに填料として軽質炭酸カルシウム（商品名：Ａ
ＬＢＡＧＬＯＳＳＦ、ファイザーＭＳＰ社製）を対パル
プ１０％、紙力増強剤としてエースＫ１００（王子コー
ンスターチ社製）を対パルプ１％、定着剤として硫酸バ
ンドを対パルプ０．５％、サイズ剤としてＡＫＤ（商品
名：ＳＰＫ−９０３、荒川化学工業社製）を対パルプ
０．５％添加した。

【００４０】（３）３層シートの作製このスラリーから、絶乾１．４ｇ分をとり、８０メッシ
ュブロンズワイヤーを備えた角型（２５ｃｍ×２５ｃ
ｍ）手抄シートマシンにより坪量２０ｇ／ｍ²の湿潤シ
ートをワイヤー上に形成させた。続いて、厚さ２８０μ
ｍの濾紙に付着させて置いた外層シートを、濾紙が上に
なるように重ね、その上に厚さ１ｍｍの濾紙２枚及びス
テンレス製の板を置いて上から金属ロールを転がすこと
によりコーチング処理を施した。この２層構造の湿潤シ
ートをワイヤーから剥し、先に準備して置いたもう一枚
の外層シートの上に重ねた後、上下に薄濾紙を付着させ
たまま、常法に従って３．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力にて、
５分間の第一ウェットプレス、２分間の第二ウェットプ
レスをかけた。その後、このシートを２５ｃｍ×２５ｃ
ｍのステンレス製の枠に挟んで、１０５℃の熱風乾燥器
中に入れて、恒量となるまで乾燥させた。このシートを
２０℃、６５％ＲＨにて調湿した後のこの３層シートの
坪量は、４０．３ｇ／ｍ²、厚さは８４μｍであった。
また、中層の原料のみを用いて、常法により坪量６０ｇ
／ｍ²のシートを作製し、その密度を測定したところ、
密度は０．２３ｇ／ｃｍ³であった。得られたシートを
実際に電子写真式複写機（型式：Ｖｉｖａｃｅ６７
５、富士ゼロックス社製）に給紙してＰＰＣ適性をみた
ところ、走行性、印字適性とも良好であった。また、得
られたシートの坪量、密度、クラーク剛度を測定した結
果を表１に示す。以下に、結合強化ファクター、数平均
繊維長、保水度、湿潤カールファクター、クラーク剛度
の測定方法を示す。

【００４１】評価方法［結合強化ファクターの測定方法］広葉樹晒クラフトパ
ルプを５０％、針葉樹晒クラフトパルプを５０％混合
し、２％濃度に調製して、実験用ナイアガラビーター
（容量２３Ｌ、東西精機社製）にて、カナダ標準フリー
ネス（ＣＳＦ）５００ｍｌとなるまで叩解し、この紙料
絶乾３．７ｇ分をとり薬品を加えることなく、１５０メ
ッシュのワイヤーを用いて、角型（２５ｃｍ×２５ｃ
ｍ）手抄マシンにてシートを形成させ、コーチング処理
の後、常法に従って３．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力にて５分
間（第一プレス）、２分間（第二プレス）のウェットプ
レスを施した後、枠に挟んで送風乾燥機により常温にて
乾燥を行った。その後１３０℃で２分間熱処理して坪量
６０ｇ／ｍ²のシート１を作製し、２０℃、６５％ＲＨ
に調湿した。一方、上記ＮＬ混合叩解パルプ５０重量％
と、微細繊維５０重量％をよく混合した原料から絶乾
３．７ｇ分をとり、同様の方法にてシート２を作製し、
２０℃、６５％ＲＨにて調湿した。シート１及び２の密
度を測定した後、動的ヤング率測定器（野村商事（株）
製、型式：ＳＳＴ−２１０Ａ）を用いて超音波伝播速度
を測定することにより、シート１及び２の弾性率（ＧＰ
ａ）を測定した。弾性率（Ｅ）は以下の式で計算した。Ｅ（ＧＰａ）＝ρ（ｇ／ｃｍ³)×｛Ｓ（ｋｍ／ｓ）｝² 但し、ρはシートの調湿後の密度（ｇ／ｃｍ³)、Ｓは超
音波伝播速度（ｋｍ／ｓ）を示す。シート１の弾性率を
Ｅ１（ＧＰａ）、シート２の弾性率をＥ２（ＧＰａ）と
した場合、結合強化ファクターは｛（Ｅ２／Ｅ１）−
１｝で表される。

【００４２】［数平均繊維長の測定法］カヤーニ繊維長
測定器（型式：ＦＳ−２００）により測定した。

【００４３】［保水度の測定法］保水度は、ＪＡＰＡＮ
ＴＡＰＰＩＮｏ．２６−７８に準じて測定した。カ
ールドファイバーが乾燥状態にある場合は、次のように
した。紙料を絶乾０．５ｇ分採取し、蒸留水１００ｍｌ
中に十分分散させ、そのまま２４時間室温で放置して十
分水を含浸させ、その後紙料を濾過器上で捕集し、次い
でＧ２のガラスフィルターを有する遠心分離機（型式：
Ｈ−１０３Ｎ、国産遠心器社製）の遠心管に入れ、遠心
力３０００Ｇで１５分間遠心脱水した。遠心脱水処理し
た試料を遠心管より取り出し、湿潤状態の重量を測定
し、その後１０５℃の乾燥器で恒量になるまで乾燥し、
乾燥重量を測定し、保水度は下記式により算出した。保水度（％）＝｛（Ｗ−Ｄ）／Ｄ｝×１００但し、Ｗは遠心脱水後の試料湿潤重量（ｇ）、Ｄはその
試料の乾燥重量（ｇ）である。また微細繊維の場合は、
固形分濃度を６〜９％の範囲に調製し、試料を絶乾重量
で０．７ｇとなるように採取し、Ｇ３のガラスフィルタ
ーを有する遠心管に入れ、前記と同様にして遠心脱水処
理を行い、湿潤重量と乾燥重量から上記式によって保水
度を算出した。

【００４４】［湿潤カールファクターの測定法］蒸留水
に室温で２４時間浸漬した後の１００本のカールドファ
イバーを顕微鏡用スライドガラス上に置き、画像解析装
置を利用して、繊維１本ごとの実際の（直線状の）長さ
ＬＡ（μｍ）及び最大投影長さ（繊維を囲む長方形の最
長辺の長さに等しい）ＬＢ（μｍ）を測定し、湿潤カー
ルファクターを下記式から求め、その平均値を用いた。湿潤カールファクター＝（ＬＡ／ＬＢ）−１

【００４５】［クラーク剛度の測定法］クラーク剛度
は、ＪＩＳＰ８１４３に従って測定を行った。

【００４６】＜実施例２＞以下の処方で３層構造の多層
紙を作製した。（１）外層（普通紙層）の作製ＣＳＦ６３０ｍｌの広葉樹晒クラフトパルプに水を加え
て２％濃度に調整し、実験用ナイアガラビーター（容
量：２３リットル）を用いてＣＳＦ３８０ｍｌまで叩解
した。このパルプに実施例１の外層を作製するのに使用
した添加薬品を種類・添加率とも同様に加え、原料スラ
リーを準備した。このスラリーから絶乾１．２ｇ分をと
り、８０メッシュブロンズワイヤーを備えた角型（２５
ｃｍ×２５ｃｍ）手抄シートマシンにより坪量１８ｇ／
ｍ²の湿潤シートをワイヤー上に形成させた後、実施例
１の外層作製手順と全く同様にして、２枚の湿潤状態の
外層シートを薄濾紙上に作製した。

【００４７】（２）中層（低密度層）の作製実施例１で使用したカールドファイバー７０部と微細繊
維１５部に、ＣＳＦ６３０ｍｌの未叩解広葉樹晒クラフ
トパルプを１５部配合し、これに実施例１で使用した添
加薬品を種類・添加率とも同様に加え、原料スラリーを
調製した。このスラリーから絶乾１．２ｇ分をとり、８
０メッシュブロンズワイヤーを備えた角型（２５ｃｍ×
２５ｃｍ）手抄シートマシンにより坪量１８ｇ／ｍ²の
湿潤シートをワイヤー上に形成させた。

【００４８】（３）３層シートの作製実施例１の３層シートの作製手順と全く同様にして、３
層を重ね、ウェットプレスを施し、乾燥させた。得られ
たシートの調湿後の坪量は５３．９ｇ／ｍ²、厚さは８
５．６μｍであった。また、中層の原料のみを用いて、
常法により坪量６０ｇ／ｍ²のシートを作製し、その密
度を測定したところ、密度は０．２５ｇ／ｃｍ³であっ
た。得られたシートを実際に電子写真式複写機（型式：
Ｖｉｖａｃｅ６７５、富士ゼロックス社製）に給紙し
てＰＰＣ適性をみたところ、走行性、印字適性とも良好
であった。また、得られたシートの坪量、密度、クラー
ク剛度を測定した結果を表１に示す。

【００４９】＜実施例３＞以下の処方で３層構造の多層
紙を作製した。（１）外層（普通紙層）の作製原料パルプとして、実施例１の外層を作製するのに使用
したＣＳＦ５００ｍｌの広葉樹晒クラフトパルプを８０
部、微細繊維を２０部使用すること以外は実施例１と同
様にして、添加薬品を加えた後、坪量１４．５ｇ／ｍ²
の外層用湿潤シートを作製した。

【００５０】（２）中層（低密度層）の作製ＣＳＦ３７０ｍｌまでリファイナー処理したサーモメカ
ニカルパルプを使用し、固形分濃度５０％になるように
予備乾燥し、実施例１の中層用原料の調製法と同様にし
てサーモメカニカルパルプのカールドファイバーを得
た。得られたパルプＣＳＦは４６５ｍｌ、数平均繊維長
０．７３ｍｍ、保水度５１％、湿潤カールファクター
０．５２であった。この得られたパルプ９６部と実施例
１で使用した微細繊維４部を配合し、これに実施例１で
使用した添加薬品を種類・添加率とも同様に加え原料ス
ラリーを調製した。このスラリーから絶乾０．９２ｇ分
をとり、８０メッシュブロンズワイヤーを備えた角形
（２５ｃｍ×２５ｃｍ）手抄シートマシンにより坪量２
９ｇ／ｍ²湿潤シートをワイヤー上に形成させた。

【００５１】（３）３層シートの作製実施例１の３層シートの作製手順と全く同様にして、３
層を重ね、ウェッとプレスを施し、乾燥させた。得られ
たシートの調湿後の坪量は５７．７ｇ／ｍ²、厚さは８
４．７μｍであった。また、中層の原料のみを用いて、
常法により坪量６０ｇ／ｍ²のシートを作製し、その密
度を測定したところ、密度は０．３０ｇ／ｃｍ³であっ
た。得られたシートを実際に電子写真複写機（型式：Ｖ
ｉｖａｃｅ６７５、富士ゼロックス社製）に給紙して
ＰＰＣ適性をみたところ、走行性、印字適性とも良好で
あった。また、得られたシートの坪量、密度、クラーク
剛度を測定した結果を表１に示す。

【００５２】＜比較例１＞原料パルプとして、実施例２
の外層の作製に使用したＣＳＦ３８０ｍｌの広葉樹晒ク
ラフトパルプを準備した。このパルプに実施例１〜３で
使用した添加薬品を種類・添加率とも全く同様に加えて
原料スラリーを調製した。この原料スラリーから絶乾４
ｇ分の原料をとり、角型シートマシンを用いて実施例１
で外層を作製する手順と同様にして湿潤シートを作製し
た。この湿潤シートを、実施例１で３層シートを作製す
る手順と全く同様の方法によって１層のシートを作製し
た。このシートの調湿後の坪量は６４．３ｇ／ｍ²、厚
さは８５．５μｍであった。得られたシートを実際に
電子写真式複写機（型式：Ｖｉｖａｃｅ６７５、富士
ゼロックス社製）に給紙してＰＰＣ適性をみたところ、
走行性、印字適性とも良好であった。また、得られたシ
ートの坪量、密度、クラーク剛度を測定した結果を表１
に示す。

【００５３】＜比較例２＞実施例１で作製した３層構造
のシート全体のパルプ配合率が同様となるようにパルプ
配合をして１層シートを作製した。即ち、実施例１で使
用したカールドファイバー４０部、微細繊維２５部、Ｃ
ＳＦ３２０ｍｌの広葉樹晒クラフトパルプ２５部を配合
して、これに実施例１で使用した添加薬品を、種類・添
加率とも同様に添加して原料スラリーを調製した。この
原料スラリーから絶乾４．３ｇ分の原料をとり、角型シ
ートマシンを用いて実施例１で外層を作製する手順と同
様にして湿潤シートを作製した。この湿潤シートを、実
施例１で３層シートを作製する手順と全く同様の方法に
よって１層のシートを作製した。このシートの調湿後の
坪量は６５．７ｇ／ｍ²、厚さは８４．８μｍであっ
た。得られたシートを実際に電子写真式複写機（型
式：Ｖｉｖａｃｅ６７５、富士ゼロックス社製）に給
紙してＰＰＣ適性をみたところ、走行性は良好であった
が、印字にはムラが目立ち、実用的ではなかった。ま
た、得られたシートの坪量、密度、クラーク剛度を測定
した結果を表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】実施例１〜３、及び比較例１、２のシート
の厚さは、いずれも８５μｍ近辺であるが、表１を見て
も明らかな通り、実施例１〜３のシートは強度、特に剛
度は比較例１と比較しても十分なレベルのシートであ
る。実施例１は坪量が僅か４０ｇ／ｍ²であるにも関わ
らず、比較例１、２と同等レベルの剛度を有している。
また、実施例２では、坪量が比較例１、２より低いもの
の、比較例を遥かに超える剛度を有している。一方、比
較例２に示すとおり、実施例１に使用されている原料を
１層で混合しても、実施例１に示すような高い剛度を有
するシートを得ることは出来ない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、平滑性
と強度特に剛度に優れた多層構造を有する上質紙、印刷
用紙、情報用紙、電子写真用紙、包装用紙等に使用でき
る軽量の紙を提供するという効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片側の表層がセルロース繊維
を主体とする普通紙層であり、他の少なくとも一層が、
湿潤カールファクターが０．４〜１．０の範囲にあるカ
ールドファイバー、及び、結合強化ファクターが０．１
５以上の微細繊維を含有する低密度層であることを特徴
とする多層紙。
【請求項２】３層以上の多層構造を有し、且つその中
層の少なくとも１層が、湿潤カールファクターが０．４
〜１．０の範囲にあるカールドファイバー、及び、結合
強化ファクターが０．１５以上の微細繊維を含有する低
密度層であり、表および裏の両最外層がセルロース繊維
を主体とする普通紙層であることを特徴とする多層紙。
【請求項３】前記低密度層の中に、湿潤カールファク
ターが０．４〜１．０の範囲にあるカールドファイバー
を該低密度層の絶乾全繊維重量あたり３５〜９８％、結
合強化ファクターが０．１５以上の微細繊維を該低密度
層の絶乾全繊維重量当り２〜６５％含有することを特徴
とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の多層
紙。
【請求項４】前記低密度層の密度が０．０５〜０．４
５である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の多層
紙。