JP2016030870A - 印刷用紙 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、不透明度、及び引張強さが高く、且つパイリングを抑制し、印刷適性を高めた高品質な印刷用紙を提供する。【解決手段】坪量が４５ｇ／ｍ２以下、離解ろ水度（ショッパー・リーグラ法）が６０?ＳＲ以上、不透明度が７０％以上、引張強さが縦方向（抄紙方向）で１．５ｋＮ／ｍ以上であり、灰分が２０％以上であり、表層：中層：表層の質量比が１：２：１とした際の中層部の灰分が２５％以上であるパルプ及び填料からなる印刷用紙。【選択図】図１

Description

本発明は印刷用紙に関し、特に辞書、能書用紙、約款用紙等として用いられる多色刷りの薄葉印刷用紙に関する。

薄葉印刷用紙は、薄く、不透明性が高いといった特徴から、紙の両面に印刷される場合が多い。特に、ページ数の多い辞書や辞典など製本後の嵩（厚さ）を低くすることが要望される用途や、薄いことが望まれる能書用紙、約款用紙など様々な用途に使用されている。

従来、薄葉印刷用紙の製造にあたっては、パルプを高度に叩解することで薄くても十分な強度を保持しつつ、多量の填料を含有させて不透明性を高めるといった方法が取られ、薄葉印刷用紙として十分な強度や不透明性などの要求を満たすべく努力されている。

そこで、特許文献１には、薄葉印刷紙の製造において、紙の構成の主体となる繊維状パルプの叩解度を高くし、紙の離解ろ水度をＣＳＦで低く維持することにより、薄くても十分な紙の引張強度を確保し、更には紙に多量の填料を含有させることにより紙の不透明度を高める方法が開示されている。

特開平１１−６１６７８号公報

ところで、紙の不透明度を高めるために多量の填料を含有させると、オフセット印刷機のブランケットに紙粉が付着し、印刷時のパイリングが悪化することが知られている。パイリングが悪化すると、オフセット印刷機を停止し、紙粉で汚れたブランケットを清掃する必要があり、オフセット印刷機の操業性、ひいては印刷用紙の製造効率が著しく低下するという問題がある。

そこで、上記特許文献１では、紙の繊維の構成を調整することにより、紙の原料スラリーを濃縮脱水する工程において填料の抜け落ちを抑制し、填料の定着性を高めている。一方、填料の定着性を高めるために、紙の両面に澱粉を塗工して結着剤として使用することが一般に行われている。

しかしながら、パイリングを抑制するという点においては不十分であり、さらなる改善を必要とする状況であった。本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、不透明度、及び引張強さが高く、且つパイリングを抑制し、印刷適性を高めた高品質な印刷用紙を提供することにある。

本発明は以下の[１]〜[３]を提供する。
[１] 下記（１）〜（６）の条件を満すことを特徴とする、少なくともパルプ及び填料からなる印刷用紙。
（１）印刷用紙の坪量が４５ｇ／ｍ２以下、より好ましくは２８〜４３ｇ／ｍ２。
（２）ＪＩＳ Ｐ８２２０−１に規定された方法で印刷用紙を離解した原料スラリーのＪＩＳ Ｐ８１２１−１に規定されたショッパー・リーグラ法で測定したろ水度（離解ろ水度）が６０°ＳＲ以上。
（３）印刷用紙のＪＩＳ Ｐ８１４９に規定された不透明度が７０％以上。
（４）印刷用紙の縦方向（抄紙方向）のＪＩＳ Ｐ８１１３に規定された引張強さが、１．５ｋＮ／ｍ以上、好ましくは２．０ｋＮ／ｍ。
（５）ＪＩＳ Ｐ８２５１（２００３）に規定された方法で測定した印刷用紙の灰分が２０％以上。
（６）印刷用紙の厚さ方向に、紙の表層：中層：表層の質量比が１：２：１となるように３分割した時、ＪＩＳ Ｐ８１５１（２００３）に規定された方法で測定した中層の灰分が２５％以上。
[２] 前記パルプの長さ加重平均繊維長が０．５５〜０．７５ｍｍであることを特徴とする[１]の印刷用紙。
[３] カチオン性のポリアクリルアミド系樹脂及びアニオン性のポリアクリルアミド系樹脂を含有することを特徴とする[１]または[２]に記載の印刷用紙。

本発明の印刷用紙によれば、白色度、不透明度、及び引張強さが高く、且つパイリングを抑制し、印刷適性を高めた高品質な印刷用紙を提供することができる。

以下、本発明の印刷用紙の実施の形態について説明する。

本発明の印刷用紙は、辞書、能書用紙、約款用紙等として用いられる両面刷り用の薄葉印刷紙である。当該印刷用紙は、パルプ化工程（パルプを叩解しパルプスラリーを調整する工程）、調整工程（前記パルプスラリーに填料を添加して原料スラリーを調整する工程）、抄紙工程（前記原料スラリーを抄紙することにより基紙を抄造する工程）を経ることにより得ることができる。また、必要に応じて、前記基紙に塗工工程（両面に結着剤を塗工する工程）及び／又は仕上・加工工程（表面処理及び裁断等の工程）を施すことも可能である。

＜印刷用紙＞
本発明の印刷用紙は、下記（１）〜（６）の条件を満すことを特徴としており、これらの条件を満足させることによって、パイリングが抑制されるとともに、優れた印刷適性を有する印刷用紙を得ることができる。
（１）印刷用紙の坪量が４５ｇ／ｍ２以下、より好ましくは２８〜４３ｇ／ｍ２
（２）ＪＩＳ Ｐ８２２０−１に規定された方法で印刷用紙を離解した原料スラリーのＪＩＳ Ｐ８１２１−１に規定されたショッパー・リーグラ法で測定したろ水度（離解ろ水度）が６０°ＳＲ以上。
（３）印刷用紙のＪＩＳ Ｐ８１４９に規定された不透明度が７０％以上。
（４）印刷用紙の縦方向（抄紙方向）のＪＩＳ Ｐ８１１３に規定された引張強さが、１．５ｋＮ／ｍ以上、好ましくは２．０ｋＮ／ｍ。
（５）ＪＩＳ Ｐ８２５１（２００３）に規定された方法で測定した印刷用紙の灰分が２０％以上。
（６）印刷用紙の厚さ方向に、紙の表層：中層：表層の質量比が１：２：１となるように３分割した時、ＪＩＳ Ｐ８１５１（２００３）に規定された方法で測定した中層の灰分が２５％以上。

＜パルプ＞
パルプにはバージンパルプ及び古紙パルプを使用することができる。バージンパルプには、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹半晒クラフトパルプ（ＬＳＢＫＰ）、針葉樹半晒クラフトパルプ（ＮＳＢＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプや、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＴＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等の機械パルプ、ケナフ、麻、葦等の非木材繊維から化学的又は機械的に製造されたパルプ等の公知の種々のパルプを使用することができる。白色度、強度、表面の平滑性等を良好にできることから、ＬＢＫＰとＮＢＫＰを混合して使用することが好ましい。
また、ＪＩＳ Ｐ８２２０−１に規定された方法で印刷用紙を離解した原料スラリーのＪＩＳ Ｐ８１２１−１に規定されたショッパー・リーグラ法で測定したろ水度（離解ろ水度）が６０°ＳＲ以上、印刷用紙の縦方向（抄紙方向）のＪＩＳ Ｐ８１１３に規定された引張強さが、１．５ｋＮ／ｍ以上、好ましくは２．０ｋＮ／ｍに調整するに当たって、パルプの長さ加重平均繊維長を０．５５〜０．７５ｍｍになるようにパルプの叩解度を高く調整することが好ましい。なお、パルプの長さ加重平均繊維長はＪＩＳ Ｐ８２２６−２の規定に準拠した方法で測定した値である。

＜填料＞
填料には、軽質炭酸カルシウム、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、酸化チタン、ゼオライト、合成樹脂填料等を単独或いは２種類以上併用することができるが、これらの中では不純物が少なく白色度が高い軽質炭酸カルシウムを用いるのが好ましい。さらに、印刷用紙の不透明度（ＪＩＳ Ｐ８１４９に規定）を７０％以上とするためには、微粒、或いは凝集状（ロゼッタ型）の形状、好ましくは微細柱状結晶（針形状）の形状の軽質炭酸カルシウムを単独或いは混合して使用することが好ましい。 また、填料の配合量はパルプを叩解して形成された全パルプスラリーの固形分に対して１５〜３５質量％、好ましくは２０〜３５質量％となるように添加することが好ましい。

＜填料の含有率分布＞
図１に示すように、印刷用紙１をその厚さ方向（Ｚ方向）に第１表層部１０、第２表層部１２、中層部１４に３分割し、第１表層部１０：中層部１４：第２表層部１２の質量比が１：２：１となるように規定する。第１表層部１０は印刷用紙１のＦ面４を含む領域であり、第２表層部１２は印刷用紙１のＷ面６を含む領域であり、中層部１４は印刷用紙１の第１表層部１０と第２表層部１２との間に位置する領域である。
印刷用紙１の中層部１４の灰分は、２５％以上である。印刷用紙１の灰分が２０％以上であることから、填料は均一に分布しておらず、表層部に比べて中層部の方が、填料が多く分布している。

なお、印刷用紙１を質量比が１：２：１となる各層部１０、１２、１４に正確に分割できない場合には、印刷用紙１を４〜１０分割してそれぞれの灰分を測定し、各層部１０、１２、１４を構成する紙片に含有されていた填料量をそれぞれ合算し、各層部１０、１２、１４の灰分として導出しても良い。

以上のように、本実施形態の印刷用紙を得ることができる。このように、含有する填料分布の最適化を図ることにより、不透明度、及び引張強さが高く、且つパイリングを抑制し、印刷適性を高めた高品質な薄葉の印刷用紙１を得ることができる。

＜アクリルアミド樹脂＞
カチオン性のアクリルアミド樹脂及びアニオン性のアクリルアミド樹脂を印刷用紙に含有させることで、更にパイリングを抑制することができる。

上記カチオン性アクリルアミド樹脂あるいはアニオン性アクリルアミド樹脂は、少なくともアクリルアミドモノマー類、カチオン性モノマー類あるいはアニオン性モノマーを共重合させて製造される。

アクリルアミドモノマー類としては、アクリルアミド、メタアクリルアミドが最も好ましく、この他にＮ−エチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等が挙げられ、これらを１種または２種以上併用することができる。

カチオン性モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、アリルアミン、ジアリルアミン等の３級アミン系モノマーまたはそれらの塩酸、硫酸、酢酸などの無機酸もしくは有機酸の塩類、または３級アミン系モノマーを塩化メチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、エピクリルヒドリン等との反応で４級化した第４級アンモニウム塩系のモノマー等を挙げることができる。これらのカチオン性モノマーは単独または２種類以上併用して使用できる。

アニオン性モノマーとしては、カルボキシメチル基を含有するモノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ムコン酸等のジカルボン酸が挙げられる。これらアニオン性モノマーは単独または２種類以上併用して用いることができる。
また、必要に応じて、硫酸バンドや各種のノ二オン性或いは、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添加しても良い。更に、必要に応じて、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の製紙用添加剤を添加しても良い。

＜抄紙＞
抄紙機としては、本発明の効果を損なわないのであれば、長網式抄紙機、丸網式抄紙機、短網式抄紙機、ツインワイヤ式抄紙機等を用いても良い。また、抄紙は酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙のいずれかの方式で行われる。

＜結着剤＞
抄紙後に形成された基紙に結着剤をサイズプレス処理等によりＦ面及びＷ面に合わせて固形分で１．０ｇ／ｍ^２程度塗工することができ、結着剤は基紙に含有される填料の定着性を高め、印刷時のパイリングを抑制する。結着剤には、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉などの澱粉が好ましく、これら澱粉を単独或いは混合して使用することができる。

なお、本発明の効果を損なわないのであれば、結着剤として、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等を単独或いは混合して使用しても良い。また、必要に応じて、結着剤に表面サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤などの助剤を加えて塗工を行っても良い。さらに、印刷用紙の美感や平滑性を高めるために、結着剤にカオリン、炭酸カルシウムなどの白色顔料からなる塗料を加えて塗工を行っても良い。

また、塗工方式及び塗工装置は特に限定されるものではなく、公知の塗工装置を用いることができるが、ロッドメタリング式サイズプレス、ポンド式サイズプレス、ゲートロールコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター等を用いることが好ましい。

以下に表１を参照して本発明の実施例を比較例と比較して説明する。なお、本発明はこれらの各例に限定されるものではない。

（比較例１）
パルプの長さ加重平均繊維長が０．７０ｍｍとなるように叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）７０質量％と針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）３０質量％とを混合してなるパルプスラリーに、カチオン性のアクリルアミド樹脂（栗田工業(株)社製、ハイフォーム Ｋ−１６２３）をパルプの固形分に対して４００ｐｐｍ添加し、さらに軽質炭酸カルシウムを添加して原料スラリーを形成し、長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、基紙の両面に合わせて固形分で１．０ｇ／ｍ^２の澱粉を塗工し、坪量３３．１ｇ／ｍ^２、離解ろ水度５５°ＳＲ、灰分１５．１％、不透明度７４．２％、引張強さ１．３ｋＮ／ｍの印刷用紙を得た。また、前述した填料分布の測定方法に基づいて測定した中層部の灰分は１６．５％であった。

（比較例２）
パルプの長さ加重平均繊維長が０．６０ｍｍとなるように叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）７０質量％と針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）３０質量％とを混合してなるパルプスラリーに、カチオン性のアクリルアミド樹脂（栗田工業(株)社製、ハイフォーム Ｋ−１６２３）をパルプの固形分に対して４００ｐｐｍ添加し、さらに軽質炭酸カルシウムを添加して原料スラリーを形成し、長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、基紙の両面に合わせて固形分で１．０ｇ／ｍ^２の澱粉を塗工し、坪量３３．２ｇ／ｍ^２、離解ろ水度６８°ＳＲ、灰分１５．２％、不透明度７３．９％、引張強さ１．９ｋＮ／ｍの印刷用紙を得た。また、前述した填料分布の測定方法に基づいて測定した中層部の灰分は１６．８％であった。

（実施例１）
パルプの長さ加重平均繊維長が０．６８ｍｍとなるように叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）７０質量％と針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）３０質量％とを混合してなるパルプスラリーに、カチオン性のアクリルアミド樹脂（栗田工業(株)社製、ハイフォーム Ｋ−１６２３）をパルプの固形分に対して４００ｐｐｍ、アニオン性アクリルアミド樹脂（栗田工業(株)社製、ハイホールダー Ｃ−５０３３）をパルプの固形分に対して１３３ｐｐｍ添加し、さらに軽質炭酸カルシウムを添加して原料スラリーを形成し、長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、基紙の両面に合わせて固形分で１．０ｇ／ｍ^２の澱粉を塗工し、坪量３２．６ｇ／ｍ^２、離解ろ水度６９°ＳＲ、灰分２４．８質量％、不透明度７９．９％、引張強さ２．１ｋＮ／ｍの印刷用紙を得た。また、前述した填料分布の測定方法に基づいて測定した中層部の灰分は２６．８％であった。

（実施例２）
パルプの長さ加重平均繊維長が０．６８ｍｍとなるように叩解した広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）７０質量％と針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）３０質量％とを混合してなるパルプスラリーに、カチオン性のアクリルアミド樹脂（栗田工業(株)社製、ハイフォーム Ｋ−１６２３）をパルプの固形分に対して３００ｐｐｍ、アニオン性アクリルアミド樹脂（栗田工業(株)社製、ハイホールダー Ｃ−５０３３）をパルプの固形分に対して１００ｐｐｍ添加し、さらに軽質炭酸カルシウムを添加して原料スラリーを形成し、長網式抄紙機で抄紙して基紙を形成し、基紙の両面に合わせて固形分で１．０ｇ／ｍ^２の澱粉を塗工し、坪量３３．１ｇ／ｍ^２、離解ろ水度６４°ＳＲ、灰分２３．９質量％、不透明度７９．５％、引張強さ２．４ｋＮ／ｍの印刷用紙を得た。また、前述した填料分布の測定方法に基づいて測定した中層部の灰分は２７．１％であった。

＜評価＞
１．離解ろ水度
各例で得た印刷用紙１をＪＩＳ Ｐ８２２０−１に規定された方法で離解して、ＪＩＳ Ｐ８１２１−１に規定されるショッパー・リーグラ法により印刷用紙１の離解ろ水度を測定した。
２．引張強さ
各例で得た印刷用紙１の引張強さをＪＩＳ Ｐ８１１３に規定された方法に基づいて測定した。
３．不透明度
各例で得た印刷用紙１の不透明度をＪＩＳ Ｐ８１４９に規定された方法に基づいて測定した。
４．パイリング
各例で得た印刷用紙１を使用して、オフセット印刷機（東芝機械社製；ＯＡ−Ｂ２Ｔ−６００）を使用して２色刷印刷を１００００部行った後、ブランケットへの紙粉付着状態を目視で観察し、以下の段階で評価した。
○：付着無し
△：若干付着有り
×：付着有り
５．印刷作業性
４．と同様の印刷で断紙の発生を観察し、断紙発生を×、断紙なしを○とした。

上記１〜３の測定値及び上記４〜５の評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、各実施例の印刷用紙は、カチオン性およびアニオン性アクリルアミド樹脂の添加量が異なるだけであり、引張強さ、不透明度の要求品質をクリアし、パイリング評価、印刷作業性評価は良好であった。

一方、比較例１の印刷用紙１は、各実施例の場合に比して離解ろ水度が低いことにより、オフセット印刷に耐えうる引張強さを得ることができず、印刷不可であり、また、灰分が低いため不透明度も低く、両面印刷した際には反対面の印刷が透けて見えやすく印刷の判別性が劣る結果となった。

また、比較例２の印刷用紙１は、各実施例の場合に比して灰分が少ないため、灰分に対する澱粉の比率が大きくなり、引張強さは高いものの、灰分が少ない分、不透明度が不足する結果となった。

本発明の印刷用紙の厚さ方向の断面図である

１ 印刷用紙
２ 基紙
４ Ｆ面（両面、一表面）
６ Ｗ面（両面、他表面）
８ 塗工層
１０ 第１表層部
１２ 第２表層部
１４ 中層部

Claims (3)

1. 下記（１）〜（６）の条件を満すことを特徴とする、少なくともパルプ及び填料からなる印刷用紙。
   （１）印刷用紙の坪量が４５ｇ／ｍ^２以下。
   （２）ＪＩＳ Ｐ８２２０−１に規定された方法で印刷用紙を離解した原料スラリーのＪＩＳ Ｐ８１２１−１に規定されたショッパー・リーグラ法で測定したろ水度（離解ろ水度）が６０°ＳＲ以上。
   （３）印刷用紙のＪＩＳ Ｐ８１４９に規定された不透明度が７０％以上。
   （４）印刷用紙の縦方向（抄紙方向）のＪＩＳ Ｐ８１１３に規定された引張強さが、１．５ｋＮ／ｍ以上。
   （５）ＪＩＳ Ｐ８２５１（２００３）に規定された方法で測定した印刷用紙の灰分が２０％以上。
   （６）印刷用紙の厚さ方向に、紙の表層：中層：表層の質量比が１：２：１となるように３分割した時、ＪＩＳ Ｐ８１５１（２００３）に規定された方法で測定した中層の灰分が２５％以上。
2. 前記パルプの長さ加重平均繊維長が０．５５〜０．７５ｍｍであることを特徴とする請求項1に記載の印刷用紙。
3. カチオン性のポリアクリルアミド系樹脂及びアニオン性のポリアクリルアミド系樹脂を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷用紙。

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