JPH08246390A

JPH08246390A - 薄葉書籍用紙

Info

Publication number: JPH08246390A
Application number: JP4190895A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshimura; 信吉村; Takeo Sugiyama; 武夫杉山
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は坪量７０ｇ／ｍ²以下の薄葉書
籍用紙に関して、書籍用紙とし風合いがあり、不透明性
に優れ、且つ印刷適性に優れた薄葉書籍用紙に関するも
のである。【構成】填料として軽質炭酸カルシウムを含有、パルプ
材として、機械パルプを配合し、且つ澱粉にて表面処理
を施した坪量が７０ｇ／ｍ²以下である薄葉書籍用紙に
おいて、該軽質炭酸カルシウムがパルプ製造プラントの
石灰キルンの排ガスとして得られる炭酸ガスと、水酸化
カルシウム水性懸濁液とを反応させることにより得られ
る紡錘状炭酸カルシウムであり、さらには該機械パルプ
の保水値が１００％〜１５０％である薄葉書籍用紙であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、書籍用紙として風合い
があり、不透明性に優れ、且つ印刷適性に優れた薄葉書
籍用紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、低成長期時代に入ってからは印刷
用紙の軽量化及び低コスト化に伴い、顔料塗布を行った
印刷用紙より顔料塗布を行わない、いわゆる非塗工印刷
用紙が再度注目されてきた。出版分野においての書籍用
紙はその最たる例であり、その重要品質として主に不透
明性、印刷適性、及び風合いが挙げられる。

【０００３】特に不透明性については、書籍用紙として
の用途上、表裏印刷される場合が多く、文字・絵柄の裏
抜けは致命的な問題となり、書籍用紙の不透明度は８５
％以上は必要である。

【０００４】従来、紙の不透明性を向上させる手法とし
て、填料の充填、機械パルプの使用等が挙げられ、又印
刷適性向上の一手法としてはサイズプレス澱粉塗布量を
増加させる事が挙げられる。

【０００５】抄紙用填料としては、カオリン、クレ−、
タルク、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸カル
シウム等が使用され、一部には有機合成顔料も使用され
ている。填料充填の目的として、白色度・不透明性向
上、印刷適性向上、紙の柔軟性向上、更に一般にはパル
プ分より安価な為コスト削減等の効果がある。

【０００６】一方添加量を多くすると紙の強度の低下、
サイズ性の低下、表裏差の原因となるなど紙質を低下さ
せる問題がある。

【０００７】このような状況下において近年中性抄紙法
の発展に伴い炭酸カルシウム系填料はその需要を増して
いる。

【０００８】炭酸カルシウムは、石灰乳に炭酸ガスを吹
き込んで製造する軽質炭酸カルシウムと、石灰石を機械
的に粉砕後、空気分級あるいは水簸分級して製造される
重質炭酸カルシウムがある。このうち、軽質炭酸カルシ
ウムは不透明度を改良する能力に優れ、白色度の高い安
定した製品が得られるが、重質炭酸カルシウムに比べ高
価であるという特徴がある。これに対し重質炭酸カルシ
ウムは、その原料の石灰石が我国において多量に産出し
安価に入手出来るが、石灰石の粉砕、分級といった機械
的手段で製造される為、軽質炭酸カルシウムに比して製
品の安定度は低い。

【０００９】従来は填料充填後の紙質としての印刷時の
インキのセット性の向上、言い換えるならインク中のビ
ヒクルの浸透性を高める為、ある程度吸油度の高い軽質
炭酸カルシウムの製造及び使用を行ってきた。

【００１０】しかし吸油度の高い軽質炭酸カルシウムは
２次凝集を起こしやすく、分散タンク内での沈澱物の生
成、配管内のスケ−ルトラブル、又紙質としては不透明
性の低下、紙力の低下等の問題点を抱えていた。特に本
発明が目的とする薄葉書籍用紙においては、塗工用原紙
に比べ内添用填量の選択が各物性のバランス上、非常に
難しいものであった。

【００１１】機械パルプとしては、グラインダ−内で急
速に回転している砥石面に木材（丸太）を押しつけてシ
ャワ−で水をかけながら木材を摩砕してつくるグランド
パルプ（ＧＰ）・チップを蒸気で軟化した後、加圧型リ
ファイナ−で解繊し、さらに常圧型リファイナ−にて精
碎されて生成されるサ−モメカニカルパルプ（ＴＭ
Ｐ）、その他レファイナ−グランドパルプ（ＲＧＰ）な
どが挙げられる。特に不透明度についてはＧＰの使用が
効果的である。（Parer ja Puu ５６参照）

【００１２】一方で機械パルプはクラフトパルプ（Ｋ
Ｐ）繊維に比べ、フィブイリ化しにくく、微細繊維、結
束繊維の割合が多い為、保水値が低いと繊維間の結合力
が弱く、このような材からのパルプを用いて抄造された
紙は、印刷時に紙の表面付近に存在する微細繊維、結束
繊維の剥がれ、印刷時に白い点が生じ印刷不良の原因と
なる。

【００１３】上記印刷時のトラブル解決の一手法とし
て、サイズプレス澱粉濃度を上げ澱粉塗布量を増やす方
法が挙げられる。

【００１４】しかしあまりサイズプレス澱粉濃度を上げ
澱粉塗布量を増やしすぎると、サイズプレスの液性悪化
による操業時の紙切れ等のトラブルの原因となり、又紙
質としては、カ−ル性の悪化、及び書籍用紙としての風
合いを損なう恐れがある。

【００１５】以上、不透明性と印刷適性を向上させる手
法としては上記手法があるが、書籍用紙としての両者の
バランスを得る事、またその他基本的品質を全て満足さ
せるには非常に困難で、充分な品質の書籍用紙が得られ
ていないのが現状である。

【発明が解決しようとしている課題】本発明の目的は、
坪量７０ｇ／ｍ²以下の薄葉書籍用紙に関して、書籍用
紙とし風合いがあり、不透明性に優れ、且つ印刷適性に
優れた薄葉書籍用紙に関するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、坪量７０ｇ／
ｍ²以下の薄葉書籍用紙において、吸油度が９０ｇ／１
００ｇ以下であるパルプ製造プラントの石灰キルンの排
ガスとして得られる炭酸ガスと、水酸化カルシウム水性
懸濁液とを反応させることにより得られる紡錘状炭酸カ
ルシウムを、紙中灰分１０重量％〜２５重量％含有し、
パルプ材として保水値１００％〜１５０％に調節された
機械パルプを全パルプ配合量の２０％〜４０％配合し、
更に表面処理としサイズプレスにて澱粉を１．０ｇ／ｍ
²〜３．０ｇ／ｍ²塗布し、書籍用紙の不透明度を８５％
以上にするものであり、公知の技術では予測できないほ
どの書籍用紙としての重要品質である不透明性、印刷適
性、書籍用紙としての風合いを満足させる事を見いだ
し、本発明に達した。

【００１７】本発明に於いて使用する軽質炭酸カルシウ
ム製造法は、パルプ製造プラントにて水酸化カルシウム
水懸濁液と、石灰焼成キルン排ガスの反応によって水酸
化カルシウム水懸濁液の濃度、温度及び炭酸ガス吹き込
み量等を適宜調節することにより得る事が出来る。

【００１８】通常上質紙に用いられる軽質炭酸カルシウ
ムの吸油度は９０ｇ／１００ｇ〜１２０ｇ／１００ｇと
本発明で用いるそれよりも高いのが一般的である。本発
明で用いる軽質炭酸カルシウムの吸油度は９０ｇ／１０
０ｇ以下であり、好ましくは７０ｇ／１００ｇ程度であ
る。使用できる軽質炭酸カルシウムの吸油度の下限値
は、操業上５０ｇ／１００ｇ程度である。

【００１９】ここで言う所の吸油度はＪＩＳＫ５１
０１記載の練り合わせ法によるものである。すなわち１
０５℃〜１１０℃で２時間乾燥した試料２ｇ〜５ｇをガ
ラス板に取り、精製アマニ油（酸化４以下のもの）をビ
ュレットから少量ずつ試料の中央に滴下しその都度ヘラ
で練り合わせる。滴下練り合わせの操作を繰り返し、全
体が初めて１本の棒状にまとまったときを終点として、
精製アマニ油の量を求め、次の式によって吸油度を算出
する。給油量＝［アマニ油量（ｇ）×１００］／紙料（ｇ）

【００２０】ここで本発明の如く填量充填率の高い書籍
用紙では、吸油度が９０ｇ／１００ｇより大きい値であ
ると、印刷時のインキの吸収性及びインキのセット性は
向上するが、２次凝集の程度が著しくなり分散時間を要
する。あるいは紙質としては充分な不透明度が得られに
くく書籍用紙としては致命的となる可能性が大きくな
る。

【００２１】本発明に於ける書籍用紙の印刷方法として
は、単色及び２色刷りがほとんどであり、また以下に詳
細に述べる所の疎水性を持った機械パルプ併用の為、吸
油度９０ｇ／１００ｇ以下の軽質炭酸カルシウムを使用
しても、印刷時のインキのセット性については特に問題
になら無い。即ち機械パルプの配合量と軽質炭酸カルシ
ウムの配合量、さらには機械パルプの保水値と軽質炭酸
カルシウムの吸油度の組み合わせが非常に重要となり、
本発明に至った。

【００２２】以下さらに説明する。軽質炭酸カルシウム
の紙中含有量は１０重量％〜２５重量％であり、好まし
くは１５重量％〜２０重量％なるようにする。紙中含有
量が１０重量％以下であると本発明の求める８５％以上
の不透明度が得られない。一方紙中含有量が２５重量％
以上であると著しく紙力が低下し、充分な紙質を得られ
ない。

【００２３】本発明に於いて使用する機械パルプは、グ
ランドパルプ（ＧＰ）、サ−モメカニカルパルプ（ＴＭ
Ｐ）レファイナ−グランドパルプ（ＲＧＰ）などが挙げ
られるが、特に限定されるものでは無い。

【００２４】機械パルプはクラフトパルプ（ＫＰ）に比
べ強度的には弱いものの、不透明性や束の寄与には優れ
ており、紙の地合を改善する性質を持つ。また繊維が微
細である事、それがいくらか疎水性を持っているために
優れた印刷特性をも付与する。疎水性は高いリグニン含
有量によるものであり、この為機械パルプは親水性の大
きなセルロ−スよりも油性インキが受理しやすい特徴を
持つ。

【００２５】かかるところの本発明では機械パルプの保
水値が重要であり、ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩＮｏ．２
６−７８に記載の試験方法により測定される保水値で１
００％〜１５０％が必須であり、好ましくは１１０％〜
１４０％に調整されたパルプを使用することにより所望
する効果が得られる。

【００２６】従来は、通常使用される機械パルプの保水
値は１００％以下が一般的であり、この範囲では本発明
が目的とする、不透明性・印刷適性に優れ、且つ風合い
の良好な薄葉書籍用紙は得られなかった。

【００２７】保水値１００％以下での使用となると機械
パルプ繊維のフィブイリ化の程度が低くく、微細繊維、
結束繊維の結合力が弱くなり、このような材からのパル
プを用いて抄造された紙は、紙の表面付近に存在する微
細繊維や結束繊維の剥がれによって、印刷時に白い点が
生じ印刷不良の原因となる。また極端に保水値を高くす
ると、特に１５０％を超える場合は抄紙機にて紙を抄く
場合濾水性が悪くなり、抄造が困難になるので不適であ
る。

【００２８】このように保水値１００％〜１５０％に調
整された機械パルプの全パルプに占める配合量は２０％
〜４０％が必須であり。２０％以下の配合であると充分
な不透明性が得られず、一方４０％以上の配合である
と、微細繊維、結束繊維の結合力が弱くなり、印刷時に
白い点が生じ印刷不良の原因となる。

【００２９】本発明に於いて使用する澱粉は、コ−ンス
タ−チを原料とし、生澱粉に酸化剤として次亜塩素酸ソ
−ダを添加して生成される酸化澱粉、アセチル化したタ
ピオカ澱粉を原料とし製紙工場内で熱化学変性あるいは
酵素変性によって生成される自家変性澱粉、エチレンオ
キサイドを添加して水酸基だけでなく置換基にも付加反
応しているヒドロキシエチル化澱粉等があるが、特に限
定されるものでは無い。

【００３０】本発明に於いて使用するサイズプレス方法
としては、代表的には２本のプレスロ−ル間に紙を通し
紙の両面からサイズプレス液を塗布する方式、対になっ
た３本ずつのロ−ル（外からファウンテンロ−ル、メタ
リングロ−ル、アプリケ−タ−ロ−ル）を持ち、サイズ
プレス液はファウンテンロ−ルとメタリングロ−ルの間
に供給され、メタリングロ−ルからアプリケ−タ−ロ−
ルへ転写され、アプリケ−タ−ロ−ル上のサイズプレス
液層と紙がもう一方のアプリケ−タ−ロ−ルとのニップ
で接触して塗布される方式がある。その他タブサイズプ
レス、カレンダ−サイズプレス等があるがその方式につ
いては、使用する澱粉濃度及び粘度を適宜調製すれば使
用可能な為特に限定されるものでは無い。

【００３１】前記サイズプレス澱粉塗布量は１．０ｇ／
ｍ²〜３．０ｇ／ｍ²の範囲であり、１．０ｇ／ｍ²以下
であると充分な印刷適性が得られず、また３．０ｇ／ｍ
²以上であると書籍用紙としての風合いが損なわれる。

【００３２】ここで言う風合いとは本業界では抽象的で
ありながら、最も重要視される物性の一つである。あえ
て表現するとするなら、人間の手で触った際のやわらか
さ（ゴワゴワしてはいけない即ち堅くてはいけない）、
そして手でめっくた際のめくりやすさをも備えた物性と
でも言うべき物であろう。本発明者は次のような形で評
価する事にする。即ちＪＩＳＰ−８１４３記載の紙の
自重曲げ法によるこわさ試験方法（クラ−ク法）と、手
触り感を１０人のモニタ−により感覚的に評価したもの
を総合的に判断するものである。

【００３３】かくして得られる紙料中には、本発明の所
望の効果を損なわない範囲で従来から使用されている各
種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは両性
の歩留まり向上剤、濾水向上剤、紙力向上剤や内添サイ
ズ剤等の抄紙用内添薬品が必要に応じて適宜選択して使
用される。例えばＦｅ、Ｓｎ、Ｚｎ等の多価金属化合
物、及び各種澱粉、ポリアクリルアミド、ポリエチレン
イミン、ポリアミド・ポリアミン、尿素ホルマリン樹
脂、メラミンホルマリン樹脂、植物ガム、ポリビニ−ル
アルコ−ル、ラッテクス、ポリエチレンオキサイド、ポ
リアミド樹脂、親水性架橋ポリマ−粒子分散物等および
これらの誘導体あるいは変性物などやコロイダルシリ
カ、ベントナイト等の化合物の内の１種あるいは２種以
上が適宜組み合わされて使用される。なお、染料、ｐＨ
調節剤、消泡剤、ピッチコントロ−ル剤、スライムコン
トロ−ル剤等の抄紙用内添助剤を目的に応じて適宜添加
する事も可能である。

【００３４】本発明の抄紙方法については、抄紙ｐＨが
６．５〜９．０付近である中性抄紙法であり抄紙機は長
網抄紙機、ツインワイヤ−抄紙機、コンビネ−ション抄
紙機、丸網抄紙機、ヤンキ−抄紙機を適宜使用できる。

【００３５】

【実施例】以下に実施例を示し本発明を詳細に説明す
る。なお本発明はこれに限定されるものではない。以下
における部、％はすべて重量によるものである。

【００３６】実施例１１．原紙配合ＬＢＫＰ（濾水度３５０ｍｌｃｓｆ）：６０．００部ＮＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）：１０．００部機械パルプ：グランドパルプ（以下ＧＰと称す）（保水値１２５％）：３０．００部軽質炭酸カルシウウム（自製吸油度７０ｇ／１００ｇ）：１８．００部アルキルケデンダイマ−（荒川化学社製サイズパインＫ９０３）：０．１５部硫酸バンド：０．８０部両性澱粉（王子ナショナル社製Ｃａｔｏ３２１０）：１．００部歩留まり向上剤（ハイモ社製ＮＲ−１１ＬＳ）：０．０２部

【００３７】上記配合のスラリ−を実験用手抄きにて坪
量６５．０ｇ／ｍ²に調整し原紙を得た。

【００３８】この原紙に以下の配合にてテ−ブルにて表
面サイズ処理を行い、１０５℃にて１分間乾燥させた
後、密度０．８５ｇ／ｃｍ³になるようにマシンカレン
ダ−処理を行って試料を得た。サイズプレス澱粉塗布量
の調節は処理スピ−ド及び処理回数にて調整を行い、澱
粉塗布量は２．０ｇ／ｍ²に調整した。２．サイズプレス液サイズプレス澱粉（日食化工社製ＭＳ−３８００）：５．００部表面サイズ剤（荒川化学社製ポリマロン４８２Ｓ）：０．０９部水：９４．９１部シ−トの評価方法を次に述べる。

【００３９】１．不透明性不透明性はハンタ−白色度計（東洋精機製作所製）によ
り、ＪＩＳＰ−８１３８８に準じ測定した。

【００４０】２．印刷適性（耐刷性）ＲＩテスタ−（明製作所）を用いて、紅インキ（大日本
インキ社製商品名ニュ−プロスＧ）１．５ｃｃを混錬し
た後に、試料に３０回印刷しその剥け具合を肉眼で評価
した。評価基準は◎とても優れる、○優れる、△やや問
題あり、×問題ありとし、△以上を市場でも問題無く通
用するレベルとし合格とした。

【００４１】３．風合いＪＩＳＰ−８１４３記載の紙の自重曲げ法によるこわ
さ試験方法（クラ−ク法）と、手触り感を１０人のモニ
タ−により感覚的に３段階に評価○優れる、△やや問題
あり、×問題ありとした。さらに両者を総合的に判断
し、◎とても優れる、○優れる、△やや問題あり、×問
題ありとし、総合評価が◎と○を市場で通用するレベル
とした。

【００４２】４．総合評価総合評価は上記３項目について行い４段階評価にて◎と
ても優れる、○優れる、△やや問題あり、×問題ありと
し表す。総合評価が◎と○を市場で通用するレベルとし
合格とした。

【００４３】実施例２実施例１で軽質炭酸カルシウムの吸油度を９０ｇ／１０
０ｇとした以外は同様にしてサンプルを調整し、実施例
２とした。

【００４４】実施例３実施例１で軽質炭酸カルシウムの配合量を１０部とした
以外は同様にしてサンプルを調整し、実施例３とした。

【００４５】実施例４実施例１で軽質炭酸カルシウムの配合量を２５部とした
以外は同様にしてサンプルを調整し、実施例４とした。

【００４６】実施例５実施例１でＧＰの保水値を１００％とした以外は同様に
してサンプルを調整し、実施例５とした。

【００４７】実施例６実施例１でＧＰの保水値を１５０％とした以外は同様に
してサンプルを調整し、実施例６とした。

【００４８】実施例７実施例１でＧＰの配合量を２０部とした以外は同様にし
てサンプルを調整し、実施例７とした。

【００４９】実施例８実施例１でＧＰの配合量を４０部とした以外は同様にし
てサンプルを調整し、実施例８とした。

【００５０】実施例９実施例１でＧＰのサイズプレス澱粉塗布量１．０ｇ／ｍ
²とした以外は同様にしてサンプルを調整し、実施例９
とした。

【００５１】実施例１０実施例１でサイズプレス澱粉塗布量３．０ｇ／ｍ²とし
た以外は同様にしてサンプルを調整し、実施例１０とし
た。

【００５２】比較例１実施例１で軽質炭酸カルシウムの吸油度を１００ｇ／１
００ｇとした以外は同様にしてサンプルを調整し、比較
例１とした。

【００５３】比較例２実施例１で軽質炭酸カルシウムの配合量を８部とした以
外は同様にしてサンプルを調整し、比較例２とした。

【００５４】比較例３実施例１で軽質炭酸カルシウムの配合量を３０部とした
以外は同様にしてサンプルを調整し、比較例３とした。

【００５５】比較例４実施例１でＧＰの保水値を７５％とした以外は同様にし
てサンプルを調整し、比較例４とした。

【００５６】比較例５実施例１でＧＰの保水値を１７５％とした以外は同様に
してサンプルを調整し、比較例５とした。

【００５７】比較例６実施例１でＧＰの配合量を１５部とした以外は同様にし
てサンプルを調整し、比較例６とした。

【００５８】比較例７実施例１でＧＰの配合量を４５部とした以外は同様にし
てサンプルを調整し、比較例７とした。

【００５９】比較例８実施例１でサイズプレス澱粉塗布量０．５ｇ／ｍ²とし
た以外は同様にしてサンプルを調整し、比較例８とし
た。

【００６０】比較例９実施例１でＧＰのサイズプレス澱粉塗布量４．０ｇ／ｍ
²とした以外は同様にしてサンプルを調整し、比較例９
とした。

【００６１】以上の各実施例と比較例を表１及び表２に
まとめて示す。

【００６２】［判定］判定は総合評価として◎・○を合
格とし、△・×は不合格とした。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【発明の効果】実施例から、坪量７０ｇ／ｍ²以下の薄
葉書籍用紙において、吸油度９０ｇ／１００ｇ以下で、
パルプ製造プラントの石灰キルンの排ガスとして得られ
る炭酸ガスと水酸化カルシウム水性懸濁液とを反応させ
ることにより得られる紡錘状炭酸カルシウムを紙中灰分
１０重量％〜２５重量％含有し、パルプ材として保水値
１００％〜１５０％に調節された機械パルプを全パルプ
配合量の２０％〜４０％配合し、更に表面処理としサイ
ズプレスにて澱粉を１．０ｇ／ｍ²〜３．０ｇ／ｍ²塗布
する事により、不透明性・印刷適性に優れ、且つ書籍用
紙としての風合いを満足させる事が明らかになった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】填料として軽質炭酸カルシウムを含有、
パルプ材として、機械パルプを配合し、且つ澱粉にて表
面処理を施した坪量が７０ｇ／ｍ²以下である薄葉書籍
用紙において、該軽質炭酸カルシウムがパルプ製造プラ
ントの石灰キルンの排ガスとして得られる炭酸ガスと、
水酸化カルシウム水性懸濁液とを反応させることにより
得られる紡錘状炭酸カルシウムであり、さらには該機械
パルプの保水値が１００％〜１５０％であることを特徴
とする薄葉書籍用紙。
【請求項２】該軽質炭酸カルシウムの吸油度が９０ｇ
／１００ｇ以下で、且つ紙中灰分として１０重量％〜２
５重量％であることを特徴とする請求項１記載の薄葉書
籍用紙。
【請求項３】該機械パルプを全パルプ配合量のうち２
０％〜４０％配合することを特徴とする請求項１または
２記載の薄葉書籍用紙。
【請求項４】前記サイズプレス澱粉塗布量が１．０ｇ
／ｍ²〜３．０ｇ／ｍ²であることを特徴とする請求項
１、２または３記載の薄葉書籍用紙。
【請求項５】不透明度が８５％以上であることを特徴
とする請求項１、２、３または４記載の薄葉書籍用紙。