JP6841791B2 - 非塗工紙 - Google Patents

Description

本発明は、オフセット印刷に使用される非塗工紙であって、塗り絵本または絵本に好適な非塗工紙に関する。

塗り絵本および絵本に限らず、書籍に使用する紙は嵩高にする傾向がある。理由は様々である。一般的に、森林資源の節約、紙の不透明度の向上、書籍として体裁および質感の向上および書籍の軽量化などが理由である。

低坪量、かつ低密度であり、高不透明度で印刷適性、加工適性に優れ、しかも適度なサイズ性をもった嵩高上質紙、特に筆記用紙として、原紙の片面または両面に少なくとも一層以上のクリア塗工層を設け、坪量を３０〜６２ｇ／ｍ^２、紙厚を９０μｍ以上、灰分を２０重量％以下である上質紙が公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−０１７２３９号公報

従来から、塗り絵本および絵本が販売されている。特に、大人向けの塗り絵本および絵本が流行っている。絵本では芸術性に関わる優れた印刷品質が要求される。印刷品質は、例えば、均一なインキ着肉性である。塗り絵本または絵本を趣味にする人、嗜好する人および愛好家は、単なるノートに使用されるなめらか感のある白い紙ではなく、平滑を有しながら画材用紙に認められる様な手触り感を要求する。さらに、塗り絵においては筆記性を要求する。ノートを意図した特許文献１に記載された上質紙は、上記のインキ着肉性および手触り感を満足することができない。
画材用紙に認められる様な手触り感を得るために非塗工紙を嵩高にすると、紙が低密度になって均一なインキ着肉性を得ることが困難となる。しかしながら、均一なインキ着肉性を得るためにカレンダー処理などで単純に平滑化すると筆記性が低下するため、これらの両立が困難である。

本発明の目的は、下記の項目が良好である非塗工紙を提供することである。
（１）均一なインキ着肉性
（２）画材用紙に認められる様な手触り感
（３）筆記性

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明の目的は、以下により達成される。

パルプの８０質量％以上がＬＢＫＰであり、内添サイズ剤および表面サイズ剤を有し、坪量が１３０ｇ／ｍ^２以上２１０ｇ／ｍ^２以下、密度が０．７５ｇ／ｃｍ^３以下、並びにスムースター平滑度が８５ｋＰａ以上９９ｋＰａ以下且つベック平滑度７秒以上１４秒以下である非塗工紙。

本発明により、均一なインキ着肉性、画材用紙に認められる様な手触り感および筆記性が良好である非塗工紙を提供することができる。

以下に本発明を詳細に説明する。
本発明において、「非塗工紙」とは、紙の断面を電子顕微鏡によって観察した際に、原紙と区別できる明確な層を有しない紙を指す。例えば、樹脂成分やポリマー成分を塗工し、塗工された前記成分が少量であって原紙に吸収され、結果として、紙の断面を電子顕微鏡によって観察した際に原紙と区別できる明確な層を有しない場合、「非塗工紙」に該当する。

非塗工紙は、以下により得ることができる。
非塗工紙は、ＬＢＫＰ（Leaf Bleached Kraft Pulp）、ＮＢＫＰ（Needle Bleached Kraft Pulp）などの化学パルプ、ＧＰ（Groundwood Pulp）、ＰＧＷ（Pressure GroundWood pulp）、ＲＭＰ（Refiner Mechanical Pulp）、ＴＭＰ（ThermoMechanical Pulp）、ＣＴＭＰ（ChemiThermoMechanical Pulp）、ＣＭＰ（ChemiMechanical Pulp）、ＣＧＰ（ChemiGroundwood Pulp）などの機械パルプ、およびＤＩＰ（DeInked Pulp）などの古紙パルプから選ばれる少なくとも１種のパルプに、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンおよび焼成カオリンなどの各種填料、さらに、内添サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力剤および着色染料などの各種添加剤を必要に応じて配合した紙料を、従来公知の抄紙機を用いて抄造することによって製造することができる。非塗工紙には、抄造後にカレンダー処理、表面サイズ剤を有するサイズプレス液で表面サイズ処理、あるいは表面処理等を施したものが含まれる。さらに非塗工紙には、カレンダー処理と、表面サイズ処理または表面処理とを施したものも含まれる。

紙料中には、その他の添加剤としてバインダー、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤などから選ばれる１種または２種以上を、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、適宜配合することができる。

抄造は、紙料を酸性、中性またはアルカリ性に調整して行われる。従来公知の抄紙機の例としては、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、コンビネーション抄紙機、円網抄紙機、ヤンキー抄紙機等を挙げることができる。

本発明において、非塗工紙は、パルプの少なくとも１種がＬＢＫＰであって、パルプに対してＬＢＫＰが８０質量％以上である。

本発明において、非塗工紙は、内添サイズ剤および表面サイズ剤を有する。
内添サイズ剤は、紙料に配合して紙に含有させるサイズ剤である。表面サイズ剤は、サイズプレス液に配合してサイズプレスまたは表面処理液に配合して表面処理することによって紙に含有させるサイズ剤である。非塗工紙における内添サイズ剤の含有量は、パルプ１００質量部に対して０．０８質量部以上８質量部以下が好ましい。非塗工紙における表面サイズ剤の含有量は、乾燥固形分の付着量として、片面あたり０．３ｇ／ｍ^２以上５ｇ／ｍ^２以下が好ましい。
内添サイズ剤は、製紙分野で従来公知のものであって、例えば、酸性紙であればロジン系サイズ剤、中性紙であればアルケニル無水コハク酸系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、中性ロジン系サイズ剤、脂肪酸系サイズ剤またはカチオン性スチレン−アクリル系サイズ剤などを挙げることができる。内添サイズ剤は、比較的少量でサイズ効果が得られる点から、アルキルケテンダイマー系サイズ剤が好ましい。
表面サイズ剤は、製紙分野で従来公知のものであって、例えば、各種澱粉、各種変性澱粉、各種ポリビニルアルコール、各種変性ポリビニルアルコール、スチレン−アクリル系サイズ剤、オレフィン系サイズ剤、スチレン−マレイン酸系サイズ剤などである。表面サイズ剤は、材料コストの点から、各種澱粉または各種変性澱粉が好ましい。

サイズプレスは従来公知の方式であって、例えば、インクラインドサイズプレス、ホリゾンタルサイズプレス、フィルムトランスファー方式としてロッドメタリングサイズプレス、ロールメタリングサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレスがあり、ロッドメタリングサイズプレスとしてシムサイザー、オプティサイザー、スピードサイザー、フィルムプレスを挙げることができ、ロールメタリングサイズプレスとしてゲートロールコーターを挙げることができる。その他に、ビルブレードコーター、ツインブレードコーター、ベルバパコーター、タブサイズプレス、カレンダーサイズプレス等を挙げることができる。好ましくは、インクラインドサイズプレス、ホリゾンタルサイズプレス、ゲートロールコーター、シムサイザー、フィルムプレスである。
表面処理する方法は従来公知の塗工装置を用いる方法であって、例えば、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター等の各種ブレードコーター、ショートドウェルコーター、カーテンコーター等を挙げることができる。

非塗工紙の坪量は、１３０ｇ／ｍ^２以上２１０ｇ／ｍ^２以下である。坪量は、ＪＩＳ Ｐ８１２４：２０１１「紙及び板紙−坪量の測定方法」に準じて求められる値である。
非塗工紙の密度は、０．７５ｇ／ｃｍ^３以下である。密度は、０．４０ｇ／ｃｍ^３以上０．７５ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。密度は、ＪＩＳ Ｐ８１１８：１９９８「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準じて求められる値である。

非塗工紙は、スムースター平滑度が８５ｋＰａ以上９９ｋＰａ以下である。非塗工紙のスムースター平滑度は８８ｋＰａ以上９５ｋＰａ以下がより好ましい。スムースター平滑度は、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５：２０００「紙及び板紙−平滑度及び透気度試験方法−第１部：スムースター法」に準拠して求められる値である。本発明のＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５：２０００「紙及び板紙−平滑度及び透気度試験方法−第１部：スムースター法」に準拠するスムースター平滑度の測定は、例えば、東英電子工業社製のスムースター平滑度試験機（形式ＳＭ−６Ａ）を用いて行うことができる。ここでスムースター平滑度は数値が小さいほど平滑性が良い。

非塗工紙は、ベック平滑度が７秒以上１４秒以下である。非塗工紙のベック平滑度は８秒以上１１秒以下がより好ましい。ベック平滑度は、ＪＩＳ Ｐ８１１９：１９９８「紙及び板紙−ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」に準拠して求められる値である。ＪＩＳ Ｐ８１１９：１９９８「紙及び板紙−ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」に準拠して求められるベック平滑度の測定は、例えば、熊谷理機工業社製のベック平滑度試験機ＨＫ型を用いて行うことができる。ここでベック平滑度は数値が大きいほど平滑性が良い。

スムースター平滑度は、その測定機構上、紙表面の平滑性を比較的うまく表す。一方、ベック平滑度は、測定器の測定部分とサンプル紙との接触面積が比較的広いために紙表面の凹凸を通過する空気だけでなく内部を通過する空気の影響を受ける。スムースター平滑度だけまたはベック平滑度だけでは、インキ着肉性、手触り感および筆記性に影響するといえる紙内部の空隙度合いをうまく表すことはできない。坪量、密度、スムースター平滑度およびベック平滑度を特定の範囲に組み合わせることによって、本発明の効果を有する非塗工紙を得ることができる。
坪量および密度は、ベック平滑度の測定時に紙内部を通過する空気に影響する。

非塗工紙は、（１）パルプの少なくとも１種がＬＢＫＰであってパルプに対して８０質量％以上がＬＢＫＰであること、（２）内添サイズ剤および表面サイズ剤を含有すること、（３）坪量が１３０ｇ／ｍ^２以上２１０ｇ／ｍ^２以下であること、（４）密度が０．７５ｇ／ｃｍ^３以下であること、（５）スムースター平滑度が８５ｋＰａ以上９９ｋＰａ以下であり且つベック平滑度が７秒以上１４秒以下であることの相乗効果の結果として、良好な、均一なインキ着肉性、画材用紙に認められる様な手触り感および筆記性を得ることができる。
この理由は不明である。しかしながら発明者らは、上記（１）、（２）および（５）によって均一なインキ着肉性が得られ、上記（３）、（４）および（５）によって画材用紙に認められる様な手触り感が得られ、上記（２）、（４）および（５）によって筆記性が得られる、と推察する。

坪量および密度は、製紙分野において従来公知の紙の物性であって、従来公知の方法で調整することができる。坪量および密度は、例えば、紙料の濃度、紙料の抄紙機への供給量、抄紙機のプレスパートの制御およびカレンダー処理により調整することができる。本発明において、密度を下げるために嵩高剤は使用せず、非塗工紙は嵩高剤を含有しないことが好ましい。
スムースター平滑度およびベック平滑度は、パルプの種類、叩解の程度、抄紙機のＪ／Ｗ比の制御、抄紙機のプレスパートの制御およびカレンダー処理により調整することが好ましい。例えば、本発明の範囲のスムースター平滑度およびベック平滑度を得るために、抄紙機のプレスパートが３ニップ以上とし各線圧を調整し、カレンダー処理を軽度に実施または実施しない方法が好ましい。Ｊ／Ｗ比は、ヘッドボックスから噴出される紙料の速度Ｊとワイヤー速度Ｗとの比である。カレンダー処理を実施するためのロールは、例えば、金属ロールおよび／または樹脂ロールである。
一般にスムースター平滑度は、ＬＢＫＰの比率が高いまたはパルプの叩解が進むにつれて小さい値になる。Ｊ／Ｗ比が１に近いと小さい値になる。抄紙機のプレスパートまたはカレンダー処理において温度および線圧を高めれば小さい値になる。一方、一般にベック平滑度は、ＬＢＫＰの比率が高いパルプの叩解が進むにつれて大きい値になる。Ｊ／Ｗ比が１に近いと大きい値になる。抄紙機のプレスパートまたはカレンダー処理において温度および線圧を高めれば大きい値になる。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されない。ここで「質量部」および「質量％」は、乾燥固形分量あるいは実質成分量の各々「質量部」および「質量％」を表す。サイズプレスでの付着量は、乾燥固形分量を示す。

＜非塗工紙の調製＞
濾水度４５０ｍｌＣＳＦのＬＢＫＰ、濾水度５００ｍｌＣＳＦのＮＢＫＰおよび機械パルプ由来であるＤＩＰの合計１００質量部に、填料として炭酸カルシウム８質量部、アルキルケテンダイマー系サイズ剤０．２質量部、カチオン化澱粉１質量部、ポリアクリルアミド樹脂０．０１質量部、硫酸バンド０．８質量部、赤系着色染料を混合した紙料を調成した。得た紙料を長網抄紙機を用いて抄造し、抄造紙を得た。
得た抄造紙に、サイズプレスによって酸化澱粉を抄造紙の片面あたりの付着量が１ｇ／ｍ^２になるように処理し、非塗工紙を得た。
紙料の供給量、並びに抄紙機のＪ／Ｗ比および抄紙機のプレスパートを制御し、並びにサイズプレス後のカレンダー処理の条件を制御することによって最終的に非塗工紙が、所定の坪量、密度、スムースター平滑度およびベック平滑度になるように抄造した。ここで、サイズプレスでの付着量によってスムースター平滑度およびベック平滑度が変化することが予想される。しかしながら、数ｇの付着量であれば吸収されてその変化は小さく、制御に支障はない。

また、比較例９として、上記において内添サイズ剤であるアルキルケテンダイマー系サイズ剤を除き、非塗工紙を調製した。また、比較例１０として、上記から表面サイズ剤である酸化澱粉を付着させず、非塗工紙を調製した。

ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰおよびＤＩＰの各々の質量部は、表１に記載する。

似た従来品の比較として、比較例１１に市販品Ａを、比較例１２に市販品Ｂを、比較例１３に市販品Ｃを使用した。

各非塗工紙の坪量、密度、スムースター平滑度およびベック平滑度を表１に記載する。

＜インキ着肉性の評価＞
得られた非塗工紙に対して、石川島産業機械社製「ＲＩ−１型印刷試験機」を用いて、下記の印刷条件にて印刷を行った。
インキ：大日本インキ社製「スペースカラーＦｕｓｉｏｎＧ 墨Ｓ」
ドラム回転数：３０ｒｐｍ
印刷物を目視に観察し、ベタ画像部分におけるインキの着肉が均一であるかを下記の基準により評価した。本発明において、評価３〜５であれば非塗工紙は均一なインキ着肉性が良好であるものとする。
５：インキの着肉が均一である。
４：インキの着肉に極僅かにムラがある。
３：上記４より劣り、インキの着肉に僅かにムラがある。
２：上記３より劣り、インキの着肉に実用上問題がない程度のムラがある。
１：実用上使用できない程度のインキの着肉にムラがある。

＜手触り感の評価＞
得られた非塗工紙に対して、手触り感を２０人の被験者が評価した。被験者は、平滑でありながら画材用紙に認められる様な手触り感、すなわちラフな手触り感を有する程度の観点で、下記の５段階で手触り感を官能評価した。結果は、被験者２０人の平均値（小数点以下四捨五入）として表した。本発明において、評価４および５であれば非塗工紙は手触り感が良好であるものとする。
５：ラフな手触り感を有する。
４：ラフな手触り感を幾分有する。
３：ラフな手触り感を僅かに有する。
２：ラフな手触り感を有しない。
１：すべすべ感を有する。

＜筆記性の評価＞
得られた非塗工紙に対して、筆記性を２０人の被験者が評価した。筆記具には、株式会社トンボ鉛筆製リサイクル鉛筆木物語（登録商標）ＨＢを使用した。被験者は、非塗工紙１枚をスチール製事務用デスクの上に置き、書き心地を下記の５段階で官能評価した。結果は、被験者２０人の平均値（小数点以下四捨五入）として表した。本発明において、評価が３〜５であれば非塗工紙は筆記性が良好であるものとする。
５：極めて良好。
４：良好。
３：やや良好。
２：普通。
１：劣る。

評価結果を表１に示す。

表１の結果から、本発明に該当する実施例１〜１５の非塗工紙は、均一なインキ着肉性、画材用紙に認められる様な手触り感および筆記性が良好であることが分かる。本発明の非塗工紙に該当しない比較例１〜１３の非塗工紙は、これら効果の全てを満足することができないと分かる。

Claims (1)

1. パルプの８０質量％以上がＬＢＫＰであり、内添サイズ剤および表面サイズ剤を有し、坪量が１３０ｇ／ｍ^２以上２１０ｇ／ｍ^２以下、密度が０．７５ｇ／ｃｍ^３以下、並びにスムースター平滑度が８５ｋＰａ以上９９ｋＰａ以下且つベック平滑度７秒以上１４秒以下である非塗工紙。