JP2009001942A - 嵩高中質印刷用紙 - Google Patents
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Abstract
【課題】低密度、柔軟(剛度が低い)で、しかも印刷適性に優れ、ブリード(印刷滲み)が発生しない嵩高中質印刷用紙を提供する。
【解決手段】本発明の嵩高中質印刷用紙は、嵩高剤を含有する原紙の上に表面処理剤が塗布されている嵩高中質印刷用紙であって、前記嵩高剤として不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤が含有され、前記表面処理剤として少なくとも飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が塗布されていることを特徴とする。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の嵩高中質印刷用紙は、嵩高剤を含有する原紙の上に表面処理剤が塗布されている嵩高中質印刷用紙であって、前記嵩高剤として不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤が含有され、前記表面処理剤として少なくとも飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が塗布されていることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明は、低密度で柔軟(剛度が低い)であり、しかも印刷適性に優れてインキのブリードを抑制する嵩高中質印刷用紙に関する。
昨今、紙製品に求められる重要な品質の一つとして嵩高性(低密度)が挙げられる。近年の環境保護気運の高まりにともない、森林資源から製造される製紙用パルプを有効に活用する上で、紙の厚さを維持しつつ軽量化、すなわち低密度化した嵩高の紙製品がユーザーから求められている。
従来、紙の低密度化(嵩高化)の方法の一つとして、嵩高のパルプの使用がある。製紙用パルプとしては、一般に木材パルプが汎用されるが、化学薬品により木材繊維中の補強材料であるリグニンを抽出した化学パルプよりも、グラインダーで木材を磨り潰す砕木パルプやリファイナーで木材を精砕するリファイナーメカニカルパルプ、又はサーモメカニカルパルプ等のような機械パルプの方が繊維は剛直であり、紙の低密度化には効果的であることが知られている。しかし、機械パルプを配合して抄造した紙は、剛度が高いことから、印刷・製本した書籍のめくりやすさが不良となる問題があり、印刷用紙の曲げ剛さを低下させる、いわゆる柔軟化の向上が課題となっていた。
紙の低密度化のもう一つの手法として嵩高剤の使用によることも知られている。公知の嵩高剤として、例えば、特定のアルコール及び/又はそのポリオキシアルキレン付加物を含有する紙用嵩高剤 (特許文献1参照)、非イオン界面活性剤 (特許文献2参照)、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物からなる紙用嵩高剤(特許文献3参照)が知られており、これらの紙用嵩高剤を板紙に応用した技術も開示されている(特許文献4参照)。
このうち非界面活性剤系の嵩高剤として、特定構造のカチオン性化合物、アミン、アミンの酸塩及び両性化合物から選ばれた少なくとも1種以上の化合物を含有する紙用嵩高剤が開示されている(特許文献5参照)。また、脂肪酸ポリアミドポリアミン型の嵩高剤もある。また、離水度が4%以上となる化合物であって、嵩、白色度、不透明度のいずれか2つ以上の紙質向上効果を有する化合物が記載されている(特許文献6参照)。さらに、離水度が4%以上となる化合物であって、嵩、白色度、不透明度のいずれか1つ以上の紙質向上効果を有する化合物を使用するパルプシートの製造方法が開示されている(特許文献7参照)。
しかしながら、低密度の紙が得られても低密度化した紙のみの特性では、インキを用いてオフセット印刷した場合に、経時的にインキが印刷裏面に滲み出す、いわゆるインキのブリード(「以下、「ブリード」という。)が発生し、これが印刷トラブルの一因となって、紙の低密度化にともなう大きな問題点となっている。また、近年はブリードがより発生し易いインキが使用される場合もあり、今まで問題のなかった用紙でもブリードの発生することが起きている。
以上のような背景から、本発明は、低密度、柔軟(剛度が低い)で、しかも印刷適性に優れ、ブリード(印刷滲み)が発生しない嵩高中質印刷用紙を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、嵩高剤を含有する原紙の上に表面処理剤が塗布されている嵩高中質印刷用紙であって、前記嵩高剤として不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤が含有され、前記表面処理剤として少なくとも飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が塗布されていることを特徴とする。
請求項2に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記表面処理剤として、前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物と変性澱粉を併用して塗布されていることを特徴とする。
請求項3に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記表面処理剤の塗布量が紙片面当たり0.3〜3.0g/m2であることを特徴とする。
請求項4に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記表面処理剤中に前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が1〜10重量%であることを特徴とする。
請求項5に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が紙片面当たり0.05〜1.0g/m2であることを特徴とする。
請求項2に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記表面処理剤として、前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物と変性澱粉を併用して塗布されていることを特徴とする。
請求項3に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記表面処理剤の塗布量が紙片面当たり0.3〜3.0g/m2であることを特徴とする。
請求項4に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記表面処理剤中に前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が1〜10重量%であることを特徴とする。
請求項5に係る発明の嵩高中質印刷用紙は、前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が紙片面当たり0.05〜1.0g/m2であることを特徴とする。
本発明により、低密度であり、柔軟で印刷適性にも優れ、さらにブリード現象が抑制できる嵩高中質印刷用紙を得ることができる。
本発明の中質印刷用紙では、原料パルプとして化学パルプ(針葉樹の晒クラフトパルプ(NBKP)又は未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹の晒クラフトパルプ(LBKP)又は未晒クラフトパルプ(LUKP)等)、針葉樹、広葉樹の機械パルプ(グラウンドウッドパルプ(GP)、リファイナーメカニカルパルプ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)等)又は脱墨パルプ(DIP)を単独もしくは任意の割合で混合して使用することができる。本発明においては、機械パルプをパルプ重量当たり30重量%以上で、より嵩高でありながら柔軟性の効果を有するものである。
本発明で使用する嵩高剤は不飽和脂肪酸アミド系である。機械パルプを配合した中質紙を抄造する場合、不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤は、他の嵩高剤、例えば飽和脂肪酸アミド系、脂肪酸エステル系、高級アルコールアルキレンオキサイド系、アミン系など、と比較して嵩高効果が高い。
不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤としては、オレイン酸アミドアミン系、リノール酸アミドアミン系、オレイン酸アミドイミダゾリン系、リノール酸アミドイミダゾリン系などが挙げられる。
全パルプへの嵩高剤の添加量は、全パルプ絶乾重量基準で0.1〜2.0%が好ましく、より好ましくは0.1〜1,2%であり、0.5〜1.2%が更に好ましい。0.1%未満では、嵩高効果がほとんど無く、2.0%を越えて添加しても、嵩はそれ以上高くならない。
本発明の嵩高中質印刷用紙は、填料を含有してもよい。填料としては、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、酸化チタン又は合成樹脂填料等の公知の填料を使用することができる。填料の含有量は、紙重量当たり3〜20重量%が好ましい。
また、本発明の嵩高中質印刷用紙は、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性又は両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。
さらに、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤又はスライムコントロール剤等も必要に応じて添加しても何ら問題はない。
さらに、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤又はスライムコントロール剤等も必要に応じて添加しても何ら問題はない。
本発明の嵩高中質印刷用紙の抄造は、長網抄紙機、ギャップフォーマ又はハイブリッドフォーマ(オントップフォーマ)等の公知の抄紙機にて行うことができる。中質紙の嵩高性の観点から、抄紙機におけるプレス線圧は、操業に支障を来さない範囲内でなるべく低いことが望ましく、また、カレンダー線圧は嵩高中質印刷用紙の平滑性が損なわれない範囲内でなるべく低いことが望ましい。また、抄紙の際、表面処理剤を塗布することが必要である。
本発明においては、嵩高剤として不飽和脂肪酸アミド系を、そして、表面処理剤として飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物を用いている。該不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤は、中質紙を嵩高にして柔軟性を有する効果には優れるが、ブリードが発生しやすい傾向があり、澱粉系表面紙力剤を0.3〜3.0g/m2、好ましくは0.5〜2.0g/m2塗布することにより防止対策を行ってきが、近年、ブリードの発生し易いインキの使用により上記の対策では不十分となってきたので、前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン縮合物の表面処理剤が塗布されることによりブリードの発生が抑制できる。このブリードの発生を抑制するために、飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物の塗布量は、抄紙した紙に対して、片面当たり0.05〜1.0g/m2が好ましい。
本発明の飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物とは、炭素数10〜24の飽和脂肪酸及び/又は飽和脂肪酸誘導体とポリアルキレンポリアミンとの反応で得られるアミド系化合物と、エピクロロヒドリンとの反応物である。飽和脂肪酸はパルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸が一般的である。
本発明では、ブリードを発生させないために、飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が必要であるが、表面強度やサイズ性向上の目的で、例えば、生澱粉や、酸化澱粉、エステル化澱粉、カチオン化澱粉、酵素変性澱粉、アルデヒド化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉などの変性澱粉、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、カルボキシル変性ポリビニルアルコールなどの変性アルコール、スチレンブタジエン共重合体、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミドなどを1種類以上併用することができる。その中でも表面強度やサイズ性向上効果のためには、変性澱粉を併用して塗布するのが好ましく、ヒドロキシエチル化澱粉の塗布が最も好ましい。また、表面処理剤には前記の薬剤の他に、スチレンアクリル酸、スチレンマレイン酸、オレフィン系化合物、カチオン性サイズ剤などの表面サイズ剤を併用塗布しても良い。表面強度とブリードの抑制効果とのバランスをとるために、表面処理剤の塗布量は、抄紙した紙に対して、片面当たり0.3〜3.0g/m2が好ましく、より好ましくは0.5〜2.0g/m2である。また、飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物を表面処理剤中に1〜10重量%が好ましい。
表面処理剤を塗布する装置の種類は、特に限定はなく、2ロールサイズプレスコーター、ゲートロールコーター、ブレードメタリングコーター又はロッドメタリングコーター等の塗工機によって塗布することができる。他の抄造条件は、特に規定されるものではなく、抄紙時のpHは、酸性、中性又はアルカリ性のいずれでもよい。
また、紙の表面を平滑にする目的で、マシンキャレンダー、ソフトニップカレンダー、高温ソフトニップカレンダーなどの公知のカレンダー装置を用いて処理を行っても良い。
また、紙の表面を平滑にする目的で、マシンキャレンダー、ソフトニップカレンダー、高温ソフトニップカレンダーなどの公知のカレンダー装置を用いて処理を行っても良い。
以上のように、本発明では、不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤を添加した紙料を抄造して得られた紙に飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物を塗布することにより、低密度で、柔軟(剛度が低い)であり、しかも印刷適性に優れ、ブリードが発生しない嵩高中質印刷用紙を製造できる。
本発明の嵩高中質印刷用紙は、書籍用紙、オフセット印刷用紙又は凸版印刷用紙、グラビア印刷用紙等、及びそれらの塗工原紙として好適に使用することができる。
本発明の嵩高中質印刷用紙は、書籍用紙、オフセット印刷用紙又は凸版印刷用紙、グラビア印刷用紙等、及びそれらの塗工原紙として好適に使用することができる。
以下に実施例を示すが、この実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
なお、説明中%は固形分重量%である。
供試した機械パルプ、嵩高剤、表面紙力剤を下記に示した。
また、紙質測定方法は下記の通りである。
(1)供試嵩高剤
・嵩高剤A:オレイン酸アミドアミン系
・嵩高剤B:オレイン酸アミドイミダゾリン系
・嵩高剤C:ステアリン酸アミドアミン系
・嵩高剤D:ステアリン酸エステル系
・嵩高剤E:ラウリルアルコールエーテル系
なお、説明中%は固形分重量%である。
供試した機械パルプ、嵩高剤、表面紙力剤を下記に示した。
また、紙質測定方法は下記の通りである。
(1)供試嵩高剤
・嵩高剤A:オレイン酸アミドアミン系
・嵩高剤B:オレイン酸アミドイミダゾリン系
・嵩高剤C:ステアリン酸アミドアミン系
・嵩高剤D:ステアリン酸エステル系
・嵩高剤E:ラウリルアルコールエーテル系
(2)紙質測定方法
・坪量:JIS P 8124に準じて測定した。
・紙厚、密度:JIS P 8118に準じて測定した。
・ブリード試験:ローランドR202印刷機で、湿し水はエッチ液(東京インキ(製)・H液No.8、大日本印刷で使用)1%添加のものを使用し、インキはインクテック(製)の藍にコンパウンドを20%添加したものを使用して印刷した後、30日間暗所保存し、インキの裏面への滲み(ブリード)の抑制程度を目視評価した。
前記目視評価は、次の4段階とした。
◎:非常に良好。
○:良好。
△:やや不良。
×:不良。
・坪量:JIS P 8124に準じて測定した。
・紙厚、密度:JIS P 8118に準じて測定した。
・ブリード試験:ローランドR202印刷機で、湿し水はエッチ液(東京インキ(製)・H液No.8、大日本印刷で使用)1%添加のものを使用し、インキはインクテック(製)の藍にコンパウンドを20%添加したものを使用して印刷した後、30日間暗所保存し、インキの裏面への滲み(ブリード)の抑制程度を目視評価した。
前記目視評価は、次の4段階とした。
◎:非常に良好。
○:良好。
△:やや不良。
×:不良。
・柔軟性試験(剛度):ベンディングテスター(Lorentzen & Wettre)を用いて、MD方向の剛度を測定し、紙厚の影響を避けるために、次の計算式で求めた値を剛度とした。
剛度=105×ベンディングテスター剛度測定値/(紙厚)3
ここで、剛度測定値の単位はμN・m2/m、紙厚の単位はμmである。
剛度=105×ベンディングテスター剛度測定値/(紙厚)3
ここで、剛度測定値の単位はμN・m2/m、紙厚の単位はμmである。
[実施例1]
針葉樹TMP(CSF110ml)のパルプスラリーに、硫酸バンド1.5%、嵩高剤Aを1.0%添加し、炭酸カルシウム3.0%、歩留り剤(DR−3600、ハイモ株式会社製)200ppmを添加し、ベルベIV型抄紙機にて1000m/分の速度で抄紙し、ヒドロキシエチル化澱粉と飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物(PT−8107、星光PMC株式会社)の重量配合比率が20/1のサイズプレス液をゲートロールコーターで2g/m2の塗布量で塗布し、10kgfのニップ圧カレンダー処理し、嵩高中質印刷用紙を得た。
針葉樹TMP(CSF110ml)のパルプスラリーに、硫酸バンド1.5%、嵩高剤Aを1.0%添加し、炭酸カルシウム3.0%、歩留り剤(DR−3600、ハイモ株式会社製)200ppmを添加し、ベルベIV型抄紙機にて1000m/分の速度で抄紙し、ヒドロキシエチル化澱粉と飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物(PT−8107、星光PMC株式会社)の重量配合比率が20/1のサイズプレス液をゲートロールコーターで2g/m2の塗布量で塗布し、10kgfのニップ圧カレンダー処理し、嵩高中質印刷用紙を得た。
[実施例2]
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Bを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Bを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[実施例3]
ヒドロキシエチル化澱粉と飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物の重量配合比率が10/1にしたこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[実施例4]
ヒドロキシエチル化澱粉と飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物の重量配合比率が20/0.1にしたこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[比較例1]
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Cを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[比較例2]
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Dを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
ヒドロキシエチル化澱粉と飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物の重量配合比率が10/1にしたこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[実施例4]
ヒドロキシエチル化澱粉と飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物の重量配合比率が20/0.1にしたこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[比較例1]
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Cを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[比較例2]
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Dを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[比較例3]
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Eを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[比較例4]
ヒドロキシエチル化澱粉のみを塗布したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
実施例1の嵩高剤Aの代りに嵩高剤Eを使用したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
[比較例4]
ヒドロキシエチル化澱粉のみを塗布したこと以外は実施例1と同様の条件で抄造した。
表1に示した結果から次のことがいえる。
実施例1〜3と比較例1、2、3との比較から、不飽和脂肪酸アミド系の嵩高剤は他のタイプの嵩高剤と比較して低密度にできることがわかる。
また、実施例1と比較例4との比較から一般的な表面サイズ剤でもインキブリードを抑制できるが本発明の飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物と比較すると効果が低いことがわかる。
実施例1〜3と比較例1、2、3との比較から、不飽和脂肪酸アミド系の嵩高剤は他のタイプの嵩高剤と比較して低密度にできることがわかる。
また、実施例1と比較例4との比較から一般的な表面サイズ剤でもインキブリードを抑制できるが本発明の飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物と比較すると効果が低いことがわかる。
Claims (5)
- 嵩高剤を含有する原紙の上に表面処理剤が塗布されている嵩高中質印刷用紙であて、
前記嵩高剤として不飽和脂肪酸アミド系嵩高剤が含有され、前記表面処理剤として少なくとも飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が塗布されていることを特徴とする嵩高中質印刷用紙。 - 前記表面処理剤として、前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物と変性澱粉を併用して塗布されていることを特徴とする請求項1に記載の嵩高中質印刷用紙。
- 前記表面処理剤の塗布量が紙片面当たり0.3〜3.0g/m2であることを特徴とする請求項1又は2に記載の嵩高中質印刷用紙。
- 前記表面処理剤中に前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が1〜10重量%であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の嵩高中質印刷用紙。
- 前記飽和脂肪酸ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン重縮合物が紙片面当たり0.05〜1.0g/m2であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の嵩高中質印刷用紙。
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- 2007-06-25 JP JP2007165856A patent/JP2009001942A/ja active Pending
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