JP7193391B2

JP7193391B2 - 印刷用紙

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Publication number: JP7193391B2
Application number: JP2019055837A
Authority: JP
Inventors: 久輝神山; 絵美田邉
Original assignee: Tokushu Tokai Paper Co Ltd
Current assignee: Tokushu Tokai Paper Co Ltd
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP2019183368A; CN110344284A

Description

本発明は、模様と触感を具備する印刷用紙に関する。特に、印刷インキによる発色の濃淡によって模様が視認でき、それにより視覚的にも触感を想起可能な印刷用紙に関する。

従来より、模様を施した印刷用紙が知られており、また、触感を施した印刷用紙も知られている。模様や触感を紙に施す手段として、原料繊維以外の物を紙に混抄する方法や紙の表面をエンボス加工する方法がある。

例えば、特許文献１には、多層紙の中間層に植物の乾燥粉砕物を含有させた模様紙が提案されている。模様を形成するための粉砕物を中間層に含有させることで、紙からの脱落を防止する効果があり、印刷適性にも優れることが記載されている。特許文献２には、植物性廃棄物を混抄させた多層紙であり、模様や風合いを出すために植物性廃棄物を最外層に混抄させることが記載されている。特に、意匠性を出すために植物性廃棄物の大きさを一定以上にすること、そして、十分な紙力を得るために多層紙とすることが開示されている。

エンボス加工により紙の表面に凹凸模様を形成した例として、特許文献３には、一定の記載事項を表面に表示する書面の用紙にエンボス加工を施し、書面発行者のサービスマーク、トレードマーク又はハウスマークのいずれか一種若しくは複数種を組み合わせて、表面に凹凸模様を複数個表示する手法が開示されている。

ところで、模様を施した印刷用紙において、見た目の印象で触感の想像をかきたてるような効果があると、視覚を通じた美感以上に意匠性を向上させることができ、高級感や質感を与えることができる。これは、紙において、形状としての模様と、色彩としての模様とがある程度一致していることで、前記のごとき効果が得られる。例えば、紙表面の凹凸形状において凹部と凸部とが異なる色彩や濃淡となる紙であれば、前記の効果を生じる。

特開２０１６－１４２０９号公報実用新案登録第３１８６３８３号公報特開平６－１７４００号公報

模様を発現させるために混抄物を用いる手法として特許文献１や特許文献２のような先行技術はあったが、いずれも印刷をした場合に、その表面の凹凸の色彩や濃淡に違いは見られない。また、特許文献３のように、エンボスにより凹凸を形成した場合、凸部は印刷インキの定着が浅くなり、凹凸の色彩や濃淡が見た目では分からないまたは非常に分かりにくい。

本発明の課題は、見た目の模様によって触感を想起させることができる印刷用紙を提供することである。具体的には前記のように、紙表面の凹部と凸部とが異なる色彩や濃淡となる印刷用紙を提供する。

本発明は、被印刷面に、周辺部よりも厚み方向外方に突出した凸部が複数形成されており、少なくとも該凸部の最大山高さ（Ｓｐ）が１００μｍ以上であり、且つ、該凸部が粒径２００μｍ～５００μｍの混抄物により形成されている印刷用紙である。

前記混抄物が、紙１ｃｍ^２あたり３～４０個存在することが好ましい。

前記混抄物はセルロース系粉末であることが好ましい。

本発明の印刷用紙は、特定の大きさの混抄物を紙に混抄して表面に凹凸を設け、その凸部の最大山高さを一定以上にすることで、凸部と凹部における印刷インキの色彩や濃淡の違いが生じる。このような凹部と凸部における色彩や濃淡の差が得られることで、見た目以上に高級感や質感といった意匠性を使用者に与えることが可能となる。

図１は、本発明の印刷用紙の一実施形態の模式的な斜視図である。なお、図は印刷用紙の一部分を切り取った模式図であり、特に凸部を強調するため、各構成要素の寸法が実際の寸法と異なる場合がある。

本発明の印刷用紙は、被印刷面に、周辺部よりも厚み方向外方に突出した凸部が複数形成されている。例えば、図１に示すような凸部が印刷時に悪影響を及ぼさない程度の微小に形成されている。

なお、本発明でいう「凹凸」あるいは「凸部」と「凹部」には、印刷用紙を構成する天然繊維の絡み合いに起因する微小な凹凸、すなわち、通常の平坦な紙の表面を微視的に観察した場合に見られる微小な凹凸は含まれない。また「凹部」は、「凸部」以外の紙表面を指し、必ずしも「凹部」が紙の厚み方向内部へ窪みが生じていなくてよい。

本発明では、前記凸部の最大山高さ（Ｓｐ）が１００μｍ以上である。これにより、凸部と凹部との印刷時の印刷インキによる色彩や濃淡の違いが生じる。この最大山高さは、１２０μｍ以上が好ましく、１４０μｍ以上がさらに好ましく、１６０μｍ以上がより好ましい。最大山高さが１００μ未満となると、印刷インキの定着する量が限られるため、凸部と凹部の色彩や濃淡に違いが生じない。また、凸部が低くなると触感が十分に得られないおそれもある。なお、最大山高さが一定の大きさを超えると、印刷適性や印刷品質に悪影響を及ぼすことで色彩や濃淡の違いが出にくくなるため、当該最大山高さは２５０μｍ以下が好ましく、２３０μｍ以下がさらに好ましい。当該最大山高さは、印刷用紙表面の凸部を除く平均面からの高さの最大値であり、ＩＳＯ２５１７８に準拠して測定され、例えば以下の方法によって測定できる。

前記の最大山高さは、３次元白色光干渉型顕微鏡を用いて測定対象の凸部を含む画像を取得し、その取得画像を画像解析ソフトによって解析することで求められる。３次元白色光干渉型顕微鏡としては、例えばＢｒｕｋｅｒＮａｎｏＩｎｃ．製のＣｏｎｔｏｕｒＧＴＩＥｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍを用いることができ、画像解析ソフトとしては、例えばＢｒｕｋｅｒＮａｎｏＩｎｃ．製のＶｉｓｉｏｎ６４を用いることができる。また、３次元白色光干渉型顕微鏡による画像取得の条件は、バーチカルスキャン測定方式にて対物レンズ５倍、内部レンズ０．５５倍とすることができる。具体的な測定手順としては、画像取得時には、３次元白色光干渉型顕微鏡における高さ測定レンジを、対象物（凸部）の最下部（凸部の周辺部）から最上部（凸部の頂部）の全体が収まるように数値を設定する。画像解析時は、解析ソフトにより自動解析された表面粗さのパラメータより最大山高さ（Ｓｐ）を求めることができる。

本発明では、前記凸部を形成するのが粒径２００～５００μｍの混抄物である。混抄物とは、当業者には自明であるが、紙に添加される、特に抄紙前のパルプスラリーに添加される、物体を意味する。混抄物は非水溶性であることが好ましい。凸部を形成するにあたり、混抄物が紙の表面に担持してもよく、紙の繊維と混合されてその一部が表面から突出していてもよく、また多層構造の中間層に存在する混抄物が最外層の紙層を押し上げる作用によって凸部が形成されていてもよい。混抄物の粒径は２２０～４８０μｍが好ましく、２５０～４５０μｍがさらに好ましく、３００～４２０μｍがより好ましい。粒径が一定以下になるとインキの定着が少なくなり凸部と凹部の色彩や濃淡に違いが生じない。また、粒径が一定の大きさを超えると、印刷適性や印刷品質に悪影響を及ぼすことで色彩や濃淡の違いが出にくくなる。ここでの粒径とは、混抄物の篩い分けにより求められ、例えば、粒径５００μ以下の混抄物は目開き５００μｍの篩を通過するものを指し、粒径２００～５００μｍの混抄物は、目開き５００μｍの篩を通過し、目開き２００μｍの篩の上に残るものをいう。また、前記混抄物は凸部の全部を形成していてもよく、一部を形成していてもよい。特に、前記混抄物が凸部全体の体積の５０％以上を形成していることが好ましく、６０％以上を形成していることがさらに好ましく、７０％以上を形成していることがより好ましく、８０％以上を形成していることがさらによりこのましい。

前記混抄物は、紙１ｃｍ^２あたり３～４０個存在することが好ましく、５～３５個存在することがさらに好ましい。３個未満では、印刷インキによる凹凸の色彩や濃淡の違いが分かりにくくなるおそれがあり、また４０個を超えると、紙の表面強度が低下し、印刷適性や印刷の品質に悪影響を及ぼすおそれがある。

前記混抄物は、前記粒径を満たすものであればその形状は問わず、繊維状でも粒子状でもよく、角張った形状でも、丸みを帯びた形状でも、平板状でもよい。特に、填料、顔料、有機繊維などが挙げられ、具体的には、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、酸化チタン、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、非晶性シリカ、ゼオライト、砂、セラミック、ガラス粉、陶土、カオリン、パーライト、セルロース系粉末、プラスチックピグメント、その他有機系填料、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、アラミド、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリウレタン、レーヨン、アセテート、ナイロン、非木材パルプ等を１種類または複数混合して用いることができる。また、混抄物は、印刷用紙に等間隔に含まれていてもよいが、不規則に形成されていてもよい。

前記混抄物は、セルロース系粉末であることが好ましい。セルロース系粉末を用いることで、特に印刷インキによる凹凸の色彩や濃淡の違いが明確になりやすい。セルロース系粉末としては、木粉、セルロースパウダー、麻セルロースパウダーなど公知のものが使用でき、おが屑、紙粉、セルロースビーズ、微結晶セルロース、ミクロフィブリル化セルロース、樹皮、笹の葉、茶葉、茶殻その他植物系の農産廃棄物などが例示される。特に、木粉またはセルロースパウダーが好ましい。これらはいずれかを単独で用いてもよく、また、２種類以上を任意の割合で混合して用いてもよい。セルロース系粉末は単一の種類や粒径のものを使用してもよいが、複数を混合使用してもよい。例えば、粒径２００～５００μｍの範囲で大きさの異なるものが混合されていることが好ましく、さらに、セルロース系粉末は２種類以上を混合していることがより好ましい。

前記混抄物の配合割合は、印刷用紙を構成する繊維全体の質量（重量）あたり、０．６～１０質量％であることが好ましく、１．０～８．０質量％であることがさらに好ましく、１．２～５．０質量％であることがより好ましい。

本発明の印刷用紙は、天然繊維を含有する。天然繊維として、主に、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）等の木材漂白化学パルプを用い、必要に応じて、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミカルサーモメカニカルパルプ（ＢＣＴＭＰ）等の機械パルプ；麻、竹、藁、ケナフ、三椏、楮、木綿等の非木材パルプ；古紙パルプを用いる。本発明では、これらの天然繊維の１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。本発明の印刷用紙は、天然繊維を、印刷用紙あたり９０質量％以上を含むことが好ましく、９５質量％以上を含むことがさらに好ましい。

本発明で用いる天然繊維のＪＩＳＰ８１２１に規定するカナダ標準ろ水度（カナディアンスタンダードフリーネス）は、好ましくは１００～７００ｍＬ、さらに好ましくは１５０～６５０ｍＬ、より好ましくは２００～６００ｍＬである。フリーネスは、パルプの叩解（水の存在下でパルプを機械的に叩き、磨砕する処理）の度合いを示す値で叩解度ともいい、通常、フリーネスの値が小さいほど、叩解の度合いが強く、叩解による繊維の損傷が大きくてフィブリル化が進行している。天然繊維のフリーネスが前記範囲にあると、包装用紙の低坪量化、液透過性の向上等の諸特性のバランスが良好になる。フリーネスの調整、即ちパルプの叩解度合いの調整は、叩解装置の種類や処理条件（パルプ濃度、温度、圧力、回転数、刃の形状、処理回数等）を適宜調整することで行うことができる。叩解装置としては、公知の物を使用することができ、例えば、ビーター、ＰＦＩミル、シングルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナー等の叩解機の他、顔料等の分散や粉砕に使用するボールミル、ダイノミル等の分散機を用いることもできる。

本発明では、必要に応じ、天然繊維および混抄物以外の他の成分、例えば、レーヨン、ビニロン、ナイロン、アクリル、ポリエステル等の合成繊維や化学繊維、澱粉、ポリアクリルアミド、ポリアミンポリアミドエピクロルヒドリン等の紙力増強剤又は定着剤、サイズ剤、填料、濾水歩留り向上剤、耐水化剤、定着剤、消泡剤、スライムコントロール剤等の、湿式抄紙法において通常用いられる添加剤の１種又は２種以上が含有されていても良い。

本発明の印刷用紙の坪量は特に制限はなく、用途や場面に応じて適宜調整すればよい。ただし、紙質の柔らかさと強度面を考慮すれば、１０～２００ｇ／ｍ^２が好ましく、２０～１８０ｇ／ｍ^２がさらに好ましく、３０～１５０ｇ／ｍ^２がより好ましい。

本発明の印刷用紙は、任意の色に着色することができる。また、本発明の印刷用紙は、単層構造でもよく、複数の層が積層された多層構造でもよい。混抄物の脱落を考慮すると、多層構造が好ましい。多層構造の場合、各層は抄き合わせによって一体化されていることが好ましい。

本発明の印刷用紙は、前述した成分及び公知の各種抄紙機を用い、公知の湿式抄紙法により製造することができる。また、湿式抄紙による製造途中、あるいは製造後に、本発明の性能に影響を及ぼさない範囲で、カレンダー処理、スーパーカレンダー処理、ソフトニップカレンダー処理、エンボス等の加工処理を実施してもよい。本発明の印刷用紙は、典型的には、単層構造であるが、二層以上の積層構造であってもよい。例えば、被印刷面側の最外層である第１紙層と、前記混抄物を含む第２紙層とを有する２層以上の多層構造にしてもよい。

本発明の印刷用紙は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、印刷用紙の両面に凸部が形成されていてもよいし、片面のみに凸部が形成されていてもよい。

以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げるが、本発明は以下の実施例によって制限されるものではない。

［実施例１］
針葉樹晒クラフトパルプ３０質量％及び広葉樹晒クラフトパルプ７０質量％を混ぜた木材漂白パルプをダブルディスクリファイナーで濾水度４００ｍＬになるように叩解してスラリーを得た。このスラリーを用い、粒径３００～４２０μｍの木粉を２．５質量％添加し、円網式抄紙機により常法に従って抄紙し、中間層に木粉を混抄した３層構造からなる坪量１１０ｇ／ｍ^２の印刷用紙を得た。抄紙にあたり、ポリアクリルアミド系の表面紙力増強剤（荒川化学工業製、ポリマセット３０５）及び澱粉（敷島スターチ製、マーメイドＭ２０５）を固形分で２：１の比率になるように混合したものを片面あたり１．５ｇ／ｍ^２になるようにサイズプレスして印刷用紙を得た。

［実施例２］
木粉に代えて、粒径３００μｍのセルロースパウダー（レンゴー製、ビスコパールミニ）を添加した以外は、実施例１と同様にして印刷用紙を得た。

［実施例３］
粒径２００～２５０μｍの木粉を添加した以外は、実施例１と同様にして印刷用紙を得た。

［実施例４］
粒径４２０～５００μｍの木粉を添加した以外は、実施例１と同様にして印刷用紙を得た。

［比較例１］
粒径１００μｍ以下の木粉を使用した以外は、実施例１と同様にして坪量１１０ｇ／ｍ^２の印刷用紙を得た。

［比較例２］
粒径７０～１５０μｍの木粉を使用した以外は、実施例１と同様にして坪量１１０ｇ／ｍ^２の印刷用紙を得た。

［比較例３］
粒径６００μｍ以上の木粉を使用した以外は、実施例１と同様にして坪量１１０ｇ／ｍ^２の印刷用紙を得た。

［性能評価］
各実施例及び比較例の印刷用紙について、下記方法により評価した。その結果を表１に示す。

＜触感の評価＞
Ａ４の大きさにした印刷用紙の表面を全体的に指で触った感覚を以下の基準で評価した。
◎ ＝ザラザラとした質感が十分に強く感じられる
○ ＝ザラザラとした質感が分かる
△ ＝ザラザラとした質感が僅かに分かる
× ＝ザラザラとした質感が全く無い

＜印刷による濃淡評価＞
ＩＨＩ機械システム製ＲＩテスター（ＲＩ－Ｉ型）を用いて東洋インキ性の藍インク（ＴＯＹＯＫＩＮＧＴＫＮＥＸ藍ＭＺ）０．５ｇを練り、印刷した試験片を、目視で観察し、印刷の濃淡を以下の基準で評価した。
◎ ＝凸部と凹部の印刷の濃淡が十分にわかる
○ ＝凸部と凹部の濃淡が分かる
△ ＝凸部と凹部の濃淡が僅かに分かる
× ＝凸部と凹部の濃淡が分かりにくい又は分からない

＜凸部の最大山高さの測定＞
ＢｒｕｋｅｒＮａｎｏＩｎｃ．製の３次元白色光干渉型顕微鏡（ＣｏｎｔｏｕｒＧＴＩＥｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）を用いて、ＩＳＯ２５１７８に準拠して、最大山高さ（Ｓｐ）を測定した。

表１の結果より、実施例の印刷用紙はその表面に形成された凹凸が印刷インキの濃淡によって視認することができ、通常の模様を施した印刷用紙よりも高級感が得られた。一方で、比較例１は最大山高さが低いため触感に乏しく、凹凸の濃淡もはっきりしなかった。比較例２は混抄物の粒径が小さいため、凹凸の濃淡も触感も得られなかった。また、比較例３は混抄物の粒径が大きすぎ、最大山高さも極端に高くなった為、印刷適性に難が生じて均一に印刷ができず、凹凸の濃淡が分かりにくかった。

Claims

被印刷面に、周辺部よりも厚み方向外方に突出した凸部が複数形成されており、少なくとも該凸部の最大山高さ（Ｓｐ）が１００μｍ以上であり、且つ、該凸部が粒径２００μｍ～５００μｍの混抄物により形成されている、印刷用紙。
前記混抄物が、紙１ｃｍ^２あたり３～４０個存在する、請求項１に記載の印刷用紙。
前記混抄物がセルロース系粉末である、請求項１または２に記載の印刷用紙。