WO2011099153A1 - 耐水性印刷物及びその製造方法 - Google Patents

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WO2011099153A1
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彪 真下
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Mashimo Takeru
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    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention mainly uses waste materials such as used PET bottles effectively as water-resistant printed materials such as paperbacks and textbooks. More specifically, compared to vinyl chloride resin, it is not only safe for the human body and the environment, The present invention relates to a printed matter having excellent water resistance and durability that can be used for many years beyond generations and a method for producing the same.
  • a water-resistant printed matter for example, a plurality of water-resistant sheets made of polyvinyl chloride on which required printing has been performed are laminated, and the binding portions of the laminated water-resistant sheets are sewn with water-resistant yarns.
  • Patent Document 1 a water-resistant book that is worn.
  • dioxins described above is not limited to polyvinyl chloride, and dioxins are generated when chlorine is present when any object is combusted. Therefore, recently, dioxins are generated by high-temperature combustion and rapid cooling after combustion. It was found that it can be suppressed.
  • DEHP plasticizer
  • the environmental hormone problem caused by DEHP (plasticizer) was denied in 2005 based on a research study by the Ministry of the Environment. There are demands for safer and safer materials in consideration of infants and elementary school students.
  • used PET bottles are durable, light and convenient to carry, and are easier to reuse than bottles and cans.
  • the concept of “use” is thin, so even if it is collected, only a few of them are reused. For example, of the 240,000 tons that were collected separately in 2004, only 30,000 tons were reused, and the remaining 210,000 tons are currently being disposed of as garbage from recycling facilities.
  • the reuse of used plastic bottles is now a global issue, not only in Japan.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems and demands. It is not only safe for the human body and the environment, but also for the next generation in order to improve education by effectively using the used PET bottles. It is an object of the present invention to provide a useful water-resistant printed material that can be reused as a textbook, a paperback book, etc. that is resistant to secular change, and a method for producing the same.
  • the structure as the gist of the present invention is a water-resistant sheet printed on a water-resistant sheet having a predetermined size containing a synthetic resin material.
  • the synthetic resin material is a water-resistant printed material that is polyethylene terephthalate or polyester.
  • it may further contain a pigment selected or combined with all or any of zinc white, lead white, lithopone, titanium dioxide, precipitated barium sulfate, and barite powder. It is preferable to blend in a proportion of 85 to 98% by weight of terephthalate and 2 to 15% by weight of titanium dioxide.
  • the present invention also includes a first step of crushing a plastic bottle and / or a synthetic resin product, a second step of finely crushing the crushed product obtained in the first step, and a pulverized product obtained in the second step or a desired product.
  • the third step of dissolving the synthetic resin material, the fourth step of mixing and / or stirring a pigment such as titanium dioxide into the dissolved product obtained in the third step, and the mixing / stirring product obtained in the fourth step in sheet form A sixth step of cooling the sheet-like material obtained in the fifth step, a seventh step of cutting the sheet-like material cooled in the sixth step into a water-resistant sheet of a predetermined size,
  • the sheet-like material obtained in the fifth step should have a thickness of 80 to 300 ⁇ m, and it is preferable that at least one side is embossed.
  • the predetermined printing conditions in the eighth step are preferably static elimination by keeping the printing chamber at a humidity of 60% or more.
  • the collation predetermined condition of the ninth step is that the air in the atmosphere is forcibly ionized and neutralized by the generated ions at least at a necessary portion of the collator that is likely to generate static electricity. Is good.
  • the predetermined adhesive in the tenth step may be a mixture of 90% by weight of a synthetic resin adhesive and 10% by weight of a paper adhesive and a boiling point of 200 ° C. or less under normal pressure.
  • the groove line has a W-shaped cross section that is recessed so as to communicate with the valley folds appearing on both front and back sheets.
  • the water-resistant printed matter of the present invention is constituted as described above, and mainly uses polyethylene terephthalate or polyester as a raw material. Therefore, compared to conventional polyvinyl chloride, a picture book that is safer and safer for the human body and the environment, It has the effect of being able to provide water-resistant printed materials such as paperbacks, textbooks, magazines, etc. Furthermore, it is excellent not only in water resistance but also in durability, so it is not easily damaged, so it can be used in the next generation. Also has the effect that it can be used for many years.
  • the manufacturing method of the water-resistant printed matter of this invention is the 1st process which crushes a PET bottle and / or a synthetic resin product, the 2nd process which grinds
  • the third step of dissolving the obtained pulverized product or desired synthetic resin material the fourth step of mixing and / or stirring a pigment such as titanium dioxide into the melted product obtained in the third step, and the fourth step
  • the fifth step of forming the mixed / stirred material into a sheet the sixth step of cooling the sheet-like material obtained in the fifth step, and cutting the sheet-like material cooled in the sixth step into a water-resistant sheet of a predetermined size
  • the water-resistant printed matter produced by the method of the present invention is resistant to secular change, for example, in countries and regions where textbooks and the like are not widespread (for example, developing countries such as China, India, Africa, Yemen) It will be possible to disseminate useful water-resistant books and textbooks that can be reused by many children across generations, which will contribute to raising the standard of education, reforming education, and further developing culture and peace. It has an excellent effect of being able to.
  • the spread of printed materials such as water-resistant books and textbooks of the present invention can nurture the ⁇ wisdom and individuality seeds '' that children of developing countries have, and further, their wisdom It can be expected to become a foundation to support a certain country and to ensure its national power.
  • the water-resistant printed matter of the present invention is provided with a peeling prevention means for preventing unnecessary development on both the front and back papers, and further, such a peeling prevention means appears on the front and back papers of the printed matter. Because it is a W-shaped groove line that is recessed to communicate with the folded part, even if it is a temporary or extremely thin (thickness 80 to 300 ⁇ m) water-resistant sheet, both covers (front) Even if you try to open the front cover and back cover), both covers (front cover and back cover) are easy because the force (deployment force) is attenuated by the expansion and contraction action of the peeling prevention means (W-shaped groove). It can be prevented from peeling off.
  • the water-resistant printed matter and the method for producing the same according to the present invention are suitable for mass production because of its simple structure, and can be supplied to consumers as having a low price. It is very big.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing Example 1 of a water-resistant printed material according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the peeling preventing means used in this embodiment.
  • FIG. 3 is a process diagram showing a method for producing a water-resistant printed material according to the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing static electricity removing means used in this embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing Example 2 of the water-resistant printed material according to the present invention.
  • A is a water-resistant printed material according to the present invention.
  • this water-resistant printed material A consists of books such as paperbacks, textbooks, etc., and a plurality of water-resistant printed materials on which required printing has been performed. Sheets 1, 1... Are laminated, and the binding portions 2 of the laminated water-resistant sheets 1, 1.
  • Such water-resistant sheets 1, 1... are mainly made of polyethylene terephthalate (PET resin) reused from used PET bottles (waste materials) as raw materials.
  • PET resin polyethylene terephthalate
  • the characters, symbols, etc. described in ... are whitened so that they are easy to see.
  • the white inorganic pigment for example, titanium dioxide is preferable, and the blending ratio is preferably 85 to 98% by weight of polyethylene terephthalate and 2 to 15% by weight of titanium dioxide.
  • a synthetic resin adhesive 90% by weight of a synthetic resin adhesive and 10% by weight of a paper adhesive are mixed to make the normal pressure boiling point 200 ° C. or less.
  • a synthetic resin adhesive polyurethane hot melt adhesive, copolyamide hot melt adhesive, etc.
  • a conventional paper adhesive having a 9: 1 mixing ratio and a normal pressure boiling point of 200 ° C.
  • peeling prevention means 5 is applied to both covers (front cover, back cover) A1 and A2. As shown in FIG. 2, the peeling preventing means 5 is recessed so as to communicate with the valley fold 5a appearing at the folds of both covers (front cover, back cover) A1 and A2, and the valley fold 5a. Further, the groove portion is formed in a W-shaped cross section, and is recessed so that the central peak portion 5b is lower than the surfaces (flat surfaces) of both the front and back sheets A1, A2.
  • the first step (crushing step) S1 will be described.
  • used PET bottles (waste materials) or polyester products that have been washed as a previous step are mechanically crushed.
  • the washing is repeated several times using an alkaline alkaline detergent.
  • the crushing means for example, the washed PET bottle is automatically conveyed to a raw material receiving facility (not shown), and then crushed to a required size using a press machine or the like.
  • the crushed material obtained in the previous step is further finely pulverized by a pulverizer so as to be easily subjected to the dissolution step. Specifically, it is pulverized until it becomes a chip having a size of 8 mm or less with a roller, but it is preferable that one side can be pulverized to about 0.5 mm. At this time, if impurities are mixed, remove fine dust by hand, further wash the pulverized material if necessary, dehydrate and dry it through a dehumidifying hot air device, a drying hopper, etc., and pellets May be used.
  • the third step (dissolution step) S3 will be described.
  • the pulverized material obtained in the previous step is dissolved.
  • existing synthetic resin products, commercially available polyethylene terephthalate or polyester materials may be obtained and dissolved.
  • the melting point of polyethylene terephthalate is 255 ° C., it is dissolved by heating to 255 ° C. or higher.
  • the fourth step (mixing / stirring step) S4 will be described.
  • titanium dioxide is mixed into the melt obtained in the previous step, and the whole is stirred so as to be uniform.
  • the mixing ratio of dissolved polyethylene terephthalate and titanium dioxide is preferably 85 to 98% by weight of polyethylene terephthalate and 2 to 15% by weight of titanium dioxide.
  • the water-resistant sheets 1, 1 will be transparent without appropriate whitening, so it is not suitable for double-sided printing such as textbooks.
  • the value is 15% by weight or more, the water-resistant sheets 1, 1.
  • a transparent and translucent water-resistant sheet having a titanium dioxide content of 2% by weight or less can be used.
  • polyethylene terephthalate is preferably 95 to 97% by weight and titanium dioxide 3 to 5% by weight.
  • titanium dioxide is used as a white inorganic pigment, but the present invention is not limited to this, and zinc white, lead white, lithopone, precipitated barium sulfate and barite powder may be used.
  • Non-white pigments include red pigments: red lead, iron oxide red, yellow pigments: yellow lead, zinc yellow (1 type of zinc yellow, 2 types of zinc yellow), blue pigments: ultramarine blue, prussian blue (Fe Potassium rusocyanate), black pigment: carbon black, and other organic pigments, and the like, but it goes without saying that any pigment and color are selected as necessary.
  • the homogeneous melt obtained in the previous step is extruded into a sheet using a conventional extruder. It should be noted that it is preferable to extrude to a thickness of 80 to 300 ⁇ m in order to provide a high strength and to be used as a printed matter.
  • the thickness of the water-resistant sheets 1, 1... Is preferably 80 to 150 ⁇ m, and the thickness of both the front and back papers is preferably 150 to 200 ⁇ m. In the case of card specifications, the thickness is preferably 300 ⁇ m.
  • embossing is given to at least one side of the sheet-like material extruded in this step. This is to prevent the water-resistant sheets 1, 1... Having a thickness of 80 to 300 ⁇ m from adhering to each other when used as a final product (such as a library or textbook).
  • the seventh step (cutting step) S7 will be described.
  • the sheet-like material obtained in the previous step is cut into a desired dimension.
  • a conventional cutting machine, a press machine or the like is used so as to enable mass production.
  • the eighth step (printing step) S8 will be described.
  • the required content is printed on the water-resistant sheets 1, 1... Cut to the desired dimensions obtained in the previous step.
  • it is an essential condition to maintain the humidity in the printing chamber at 60% or more, and the humidity is adjusted artificially or mechanically using a humidifier, a sprayer, or the like.
  • a printing machine for example, a high-speed offset printing machine and a continuous water supply and moisture absorption device may be used in combination. If the humidity adjustment in the printing chamber is too wide, the humidity may be adjusted to 60% or more with only the inside of the printing press being airtightly covered. Environmental conditions are improved.
  • UV ink for example, it is preferable to use UV ink from the viewpoint of water resistance. It should be noted that printing is preferably performed on a necessary portion of the printing machine while removing static electricity by using an electrostatic removing means described later.
  • the ninth step (collation step) S9 will be described.
  • the printed matter obtained in the previous step is collated under predetermined conditions to be described later.
  • the required number of the same page is sequentially printed on each page. Collate one sheet at a time from the sheet bundle to create the required number of collated sheet bundles.
  • collating machine for example, a vertical type provided with a plurality of sheet feeding units 3b, 3b,... For placing a sheet bundle of printed pages and feeding sheets of each page one by one. It is preferable to use an automatic collator (TRC-8A2 manufactured by HORIZON) that can perform continuous collation with computer control and high-speed full auto. .
  • TRC-8A2 manufactured by HORIZON
  • Means 4 may be provided.
  • an electrostatic removal means 4 for example, as shown in FIG. 4, it is preferable to remove static electricity in combination with a brush-like electrostatic removal tape 4a and an ionizer 4b.
  • the types of ionizers 4b include the soft X-ray irradiation type and the corona discharge type described below, and it goes without saying that the ionizer 4b is properly used depending on the environmental conditions.
  • a company-made IZS30 (not shown) is used.
  • the soft X-ray irradiation type is static elimination using soft X-ray irradiation, and the atmosphere around the charged object is ionized by the irradiation energy of soft X-rays to neutralize static electricity. Since the neutralization range is directly ionized in the soft X-ray irradiation range, a blower or air purge is not required. In addition, there is no dust generation from static electricity removal, maintenance such as needle cleaning is unnecessary, and it is suitable for use in environments with a high clean level and environments that do not want to disturb air currents.
  • the corona discharge type is a static elimination using corona discharge.
  • a high voltage is applied to the tip of a needle called a discharge needle to generate corona discharge to ionize the air, and to generate the generated ions.
  • Static electricity is neutralized by spraying on charged objects with a blower or the like.
  • it can be broadly classified into DC, AC, pulse DC, and pulse AC.
  • bookbinding step S10 bookbinding is performed while a special adhesive is pressure-bonded to the binding portion (back) 2 of the collated product printed in the previous step via a bookbinding coating head (not shown).
  • the bookbinding coating head is convenient because it is discharged at a high pressure so as to directly apply a special adhesive, which will be described later, to the binding portion (back) 2, so that the coating efficiency is increased and there is no scattering of hot melt.
  • a coating head it is preferable to use, for example, EP48V manufactured by Nordson, which can cope with high-speed production of up to 18,000 volumes per hour.
  • a hot melt having a normal pressure boiling point of 200 ° C. or less by mixing 90% by weight of the synthetic resin adhesive and 10% by weight of the paper adhesive is used.
  • the synthetic resin adhesive include copolyamide hot melt adhesives such as THERMLT 869 (trade name) and THERMLT 2967 (trade name), and polyurethane hot melt adhesive (PUR-HM).
  • Such a synthetic resin adhesive and a conventional paper adhesive having a 9: 1 mixing ratio and a normal pressure boiling point of 200 ° C. have an adhesive effect more suitable for water resistance.
  • peeling prevention means 5 is applied to both covers (front cover, back cover) A1, A2.
  • the peeling prevention means 5 is composed of a groove line having a W-shaped cross section that is pressed to communicate with a valley fold 5a appearing at the folds of both covers (front cover, back cover) A1 and A2, and has a central peak 5b. Is recessed so as to be lower than the surfaces (flat surfaces) of both front and back sheets A1, A2.
  • the force deployment force
  • Waste plastic bottles were crushed with a press machine, crushed to about 0.5 mm with a conventional pulverizer, placed in a container equipped with a heater, heated to 260 ° C. and dissolved.
  • 12 grams of titanium dioxide was mixed into the dissolved polyethylene terephthalate and stirred until a uniform white state was obtained.
  • the sheet was transferred to a conventional extruder to obtain a sheet-like product having a vertical size of 700 mm and a horizontal size of 1170 mm. After embossing on one side of such a sheet-like material, the sheet is cooled, cut into two parts in the longitudinal direction, and cut into water-resistant sheets 1, 1... Each having a longitudinal dimension of 640 mm and a transverse dimension of 470 mm. did.
  • the final product (textbook) B obtained by the above manufacturing method has a glossy white front cover, back cover, and each page with characters and colorful colored patterns on it. Even if the page is repeated, it can be done smoothly without adhering to each other's adjacent pages. Furthermore, it is easy to open the book with both covers (front cover, back cover) A1 and A2 more than necessary. Since it is not peeled off and the binding part 2 is not torn or damaged, a water-resistant book that is resistant to secular change without any easy missing pages can be provided.
  • the water-resistant book of the present invention is resistant to wetting with seawater and the like, and even if it gets wet, it does not become wrinkles and can be simply wiped off, and printed characters do not bleed.
  • embossing (not shown) is applied to one side of all pages, pages do not stick to each other even if they get wet with water, and even if dropped from a height of 10 meters, they will not break.
  • a strong water-resistant book having strength could be provided.
  • the water-resistant printed matter and the method for producing the same according to the present invention are not limited to these examples and can be freely modified within the scope of the object of the present invention, and the present invention includes all of them.
  • polyethylene terephthalate that reuses waste materials such as PET bottles is used as the material for the water-resistant printed material.
  • the present invention is not limited to this, and commercially available PET or polyester, and further, discarded.
  • Other polyester products for example, apron, clothes, eco bags, etc.
  • other existing synthetic resin products including harmless polyvinyl chloride
  • the manufacturing method of the present invention does not necessarily include the first step to the tenth step shown in the present embodiment.
  • the first step (crushing step) and the second step (pulverizing step) are performed. If it is a waste material such as a PET bottle that has been washed in advance and crushed or crushed to a predetermined size, the first and second steps can be omitted.
  • the fourth step can be omitted, and all or any of the respective steps can be selected or combined depending on the purpose. Yes, the present invention encompasses all of these.
  • water-resistant printed matter referred to in the present specification includes not only the library and textbooks shown in this embodiment, but also catalogs, posters, flyers, maps, and other cards printed on the surface. All printed materials are included, and the present invention is not limited to this embodiment.

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Abstract

　人体や環境に安全であるのみならず、教育の向上を期すべく次世代にまでも使用できる経年変化に強い教科書、文庫等の耐水性刷物は、所要の印刷が施された複数枚の耐水性シート１，１…を積層し、かつ、その積層された耐水性シート１，１…の綴じ部位２を特殊接着剤にて貼合せしめる。耐水性シート１，１…は、使用済みのペットボトル(廃材)をシート状に再利用したポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ樹脂)からなり、白色無機顔料を混入させることで、同シート１，１…を文字、図柄等が見易いように白色化せしめる。白色無機顔料としては、例えば、二酸化チタンが好ましく、また、その配合割合としては、ポリエチレンテレフタレート８５～９８重量％、二酸化チタン２～１５重量％が良い。

Description

耐水性印刷物及びその製造方法
　本発明は、主として使用済みペットボトル等の廃材を文庫、教科書等の耐水性印刷物として有効利用するもので、更に詳しくは、塩化ビニル樹脂に比し、人体や環境に安全であるのみならず、世代を超えて永年的に使用できる耐水性並びに耐久性に富んだ印刷物及びその製造方法に関する。
　従来、斯かる耐水性印刷物としては、例えば、所要の印刷が施された複数枚のポリ塩化ビニルからなる耐水性シートを積層し、その積層された耐水性シートの綴じ部位を耐水性糸により縫着してなる耐水性本がある（特許文献１）。
登録実用新案第３１２２１４１号公報
　上述した従来の耐水性印刷物にあっては、素材にポリ塩化ビニルシートを用いているため、焼却処理の際、ダイオキシンが発生するなど、人体や環境に害を与え、更には、ポリ塩化ビニルのDEHP（可塑剤）が人や野生生物の内分泌（ホルモン）系を妨害し、健康に悪影響を与える可能性があると危惧されていた(所謂、環境ホルモン問題)。
　しかしながら、上述したダイオキシンの発生は、ポリ塩化ビニルに限らず、どんな物でも燃焼している時に塩素が存在しているとダイオキシンを発生するため、昨今では高温燃焼と燃焼後の急速冷却によってダイオキシンを抑制できることが判明した。また、DEHP（可塑剤）による環境ホルモン問題が環境省の調査研究に基づき２００５年に否定されたことも相俟って、上述した危惧は、一掃されたものの、本発明が意図する耐水性印刷物にあっては、幼児や小学生等のことも考えて、より安心・安全な素材を用いたものが要望されている。
　一方、発展途上国では、未だ教科書等が普及していない学校が多いため、教育レベルを上げるべく教科書の普及が要望されている。特に、発展途上国とされる国々を取り巻く様々な問題を根本的に解決するためには、その国の将来を担う子ども達の初等教育を充実させることが課題となっており、そのためにも、安易に破損することなく次世代にまで何回も使い回しできる経年変化に強い教科書が要望されている。
　他方、使用済みのペットボトル(廃材)は、丈夫で軽く持ち運びにも便利など、ビンや缶などに比べても再利用がし易い製品であるにもかかわらず、日本ではペットボトルのリユース（再利用）という概念が薄いため、回収されても、再利用されているのはそのうちのごく僅かである。例えば、平成１６年には分別回収された２４万トンのうち、再利用されたのはわずか3万トンで、残り２１万トンはリサイクル施設からゴミとして出されているのが現状であり、使用済みペットボトルのリユース（再利用）は、日本のみならず、今や世界的な課題となっている。
　本発明はこのような従来の問題点及び要望に鑑みてなされたもので、使用済みペットボトルを有効利用して、人体や環境に安全であるのみならず、教育の向上を期すべく次世代にまでも使用できる経年変化に強い教科書、文庫本等としてリユース（再利用）することができる有用な耐水性刷物及びその製造方法を提供することを目的としたものである。
　上述の如き従来の問題点を解決し、所期の目的を達成するため本発明の要旨とする構成は、合成樹脂材を含有してなる所定大きさの耐水性シートに印刷が施された耐水性印刷物において、前記合成樹脂材は、ポリエチレンテレフタレート又はポリエステルである耐水性印刷物に存する。
　また、亜鉛華、鉛白、リトポン、二酸化チタン、沈降性硫酸バリウム及びバライト粉の全て又は何れかを選択又は組み合わせた顔料を更に含有するのが良く、延いては、前記耐水性シートは、ポリエチレンテレフタレート85～98重量％と、二酸化チタン2～15重量％との割合で配合するのが良い。
　また、本発明は、ペットボトル及び／又は合成樹脂製品を圧潰する第１工程と、第1工程で得た圧潰物を細かく粉砕する第２工程と、第２工程で得た粉砕物若しくは所望の合成樹脂材を溶解する第３工程と、第３工程で得た溶解物に二酸化チタン等の顔料を混入及び／又は攪拌する第４工程と、第４工程で得た混入・攪拌物をシート状に成形する第５工程と、第５工程で得たシート状物を冷却する第６工程と、第６工程で冷却したシート状物を所定寸法の耐水性シートに裁断する第７工程と、第７工程で得た耐水性シートに所定条件下で印刷する第８工程と、第８工程で得た印刷物を所定条件下で丁合する第９工程と、第９工程で得た丁合物を所定接着剤を使用して製本する第１０工程とを備える耐水性印刷物の製造方法に存する。
　更に、前記第５工程で得たシート状物は、厚さ８０～３００μｍであるのが良く、延いては、少なくとも片面にエンボス加工を施しておくのが好ましい。
　更に、前記第８工程の印刷所定条件は、印刷室内を湿度６０％以上に保持して静電除去するのが良い。
　また、前記第９工程の丁合所定条件は、少なくとも静電気が発生し易い丁合機の必要部位に、雰囲気中の空気を強制的にイオン化させ、かつ、発生させたイオンにより静電気を中和せしめるのが良い。
　更に、前記第１０工程の所定接着剤は、合成樹脂用接着剤９０重量％と紙用接着剤１０重量％とを混合して常圧下での沸点が２００℃以下であるのが良い。
　また、前記第１０工程の前又は後に、印刷物の表裏両紙に必要以上の展開を阻止するための剥離防止手段を設ける工程を備えるのが良く、延いては、斯かる剥離防止手段は、印刷物の表裏両紙に現出する谷折部と連通すべく凹設された断面Ｗ状の溝線にするのが良い。
　本発明の耐水性印刷物は、上述のように構成され、主として原料にポリエチレンテレフタレート又はポリエステルを使用しているため、従来のポリ塩化ビニルに比し、人体や環境に、より安心・安全な絵本、文庫、教科書、雑誌等の耐水性印刷物を提供できるといった効果を奏するものであり、更には、耐水性のみならず耐久性にも優れることから、安易に破損することがないため、次世代にまでも永年的に使用できるといった効果を奏する。
　また、本発明の耐水性印刷物の製造方法は、ペットボトル及び／又は合成樹脂製品を圧潰する第１工程と、第1工程で得た圧潰物を細かく粉砕する第２工程と、第２工程で得た粉砕物若しくは所望の合成樹脂材を溶解する第３工程と、第３工程で得た溶解物に二酸化チタン等の顔料を混入及び／又は攪拌する第４工程と、第４工程で得た混入・攪拌物をシート状に成形する第５工程と、第５工程で得たシート状物を冷却する第６工程と、第６工程で冷却したシート状物を所定寸法の耐水性シートに裁断する第７工程と、第７工程で得た耐水性シートに所定条件下で印刷する第８工程と、第８工程で得た印刷物を所定条件下で丁合する第９工程と、第９工程で得た丁合物を所定接着剤を使用して製本する第１０工程とを備えることによって、使用済みのペットボトル(廃材)や合成樹脂製品を再利用して教科書等の耐水性印刷物を製造できるため、資源の有効利用、就中、ペットボトルのリユース（再利用）化を図ることができるといった効果を奏するものであり、延いては、近年世界的に多量に排出される高分子樹脂ゴミの削減、リサイクルにも、無駄なく効率的に貢献することができる。
　しかも、本発明方法により製造される耐水性印刷物は、経年変化に強いため、例えば、教科書等が普及していない国や地域（例えば、中国、インド、アフリカ、イエメンなどの発展途上国）に、世代を超えて多くの子供達に使い回しができる有用な耐水性の本、教科書等を普及できることになり、教育水準の底上げ、教育改革、延いては文化・平和の発展にも寄与することができるといった優れた効果を奏するのである。
　特に、斯かる本発明の耐水性本、教科書等の印刷物の普及によって、発展途上国の子ども達が持つ『知恵と個性の種』を育てることができ、更には、その知恵が夢と未来のある国を支える礎となり、国力が確かなものになっていくことも大いに期待できる。
　また、本発明の耐水性印刷物には、表裏両紙に必要以上の展開を阻止するための剥離防止手段を設けたこと、延いては、斯かる剥離防止手段が印刷物の表裏両紙に現出する谷折部と連通すべく凹設された断面Ｗ状の溝線であることによって、仮令、極薄（厚さ８０～３００μｍ）の耐水性シートであっても、必要以上の力で両表紙(表表紙、裏表紙)を見開こうとしても、その力（展開力）が剥離防止手段（Ｗ状の溝線）の伸縮作用にて減衰されるため、両表紙（表表紙、裏表紙）が安易に剥がれてしまうのを阻止することができるのである。
　更に、本発明の耐水性印刷物及びその製造方法は、構成が単純であるため大量生産に適し、価格も低廉なものとして需要者に供給できる等、本発明を実施することはその実益的価値が甚だ大である。
図１は、本発明に係る耐水性印刷物の実施例１を示す説明図である。 図２は、本実施例で使用する剥離防止手段を示す説明図である。 図３は、本発明に係る耐水性印刷物の製造方法を示す工程図である。 図４は、本実施例で使用する静電気除去手段を示す説明図である。 図５は、本発明に係る耐水性印刷物の実施例２を示す説明図である。
　次に、本発明に係る耐水性印刷物の実施形態の一例を図面を参照しながら説明するが、本発明は、本実施形態に限定されることなく、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更し得るものであり、本発明はそれらの全てを包摂するものである。
　図中Ａは、本発明に係る耐水性印刷物であり、この耐水性印刷物Ａは、図１に示すように、文庫、教科書等の本からなり、所要の印刷が施された複数枚の耐水性シート１，１…を積層し、かつ、その積層された耐水性シート１，１…の綴じ部位２を後述する特殊接着剤にて貼合している。
　斯かる耐水性シート１，１…は、主として使用済みのペットボトル(廃材)を原料として再利用されたポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ樹脂)からなり、白色無機顔料を混入させることで、同シート１，１…に記載される文字、図柄等が見易いように白色化されている。
　また、白色無機顔料としては、例えば、二酸化チタンが好ましく、また、その配合割合は、ポリエチレンテレフタレート８５～９８重量％、二酸化チタン２～１５重量％にするのが良い。
　更に、前記特殊接着剤としては、合成樹脂用接着剤９０重量％と紙用接着剤１０重量％とを混合して常圧沸点を２００℃以下にしたものを使用する。例えば、合成樹脂用接着剤（ポリウレタンホットメルト接着剤、コポリアミドホットメルト接着剤等）と、常套の紙用接着剤は、９：１の混合比で常圧沸点２００℃のものを使用すれば、仮令、耐水性シート１，１…であっても、互いにより強固に接着し合うため、意に反して簡単に剥がれ落ちることがない。
　また、両表紙(表表紙、裏表紙)Ａ１，Ａ２には、それぞれ剥離防止手段５が施されている。この剥離防止手段５は、図２に示すように、両表紙(表表紙、裏表紙)Ａ１，Ａ２の折り目に現出する谷折部５ａと、該谷折部５ａに連通すべく凹設された断面Ｗ状の溝線からなり、中央の山部５ｂが表裏両紙Ａ１，Ａ２の面(フラット面)よりも低くなるように凹設されている。
　以下、本発明に係る耐水性印刷物の製造方法について、図３を参照しながら説明する。尚、理解を容易にするため、上述した実施形態の一例と同一部分は同一符号で示し、構成の異なる処のみを新たな番号を付して以下に説明する。
　まず、第１工程（圧潰工程）Ｓ1について説明する。本工程は、前工程として洗浄された使用済みのペットボトル(廃材)若しくはポリエステル製品を機械的に圧潰する。洗浄にはアルカリ性の専用洗剤が利用され数回繰り返して洗浄される。圧潰手段としては、例えば、洗浄されたペットボトルを自動的に原料受入設備(図示せず)に搬送した後、プレス機等を使用して必要大きさに圧潰せしめる。尚、本工程の前工程として、キャップとラベルを分離する工程（分離工程）と組み合わせても良い。
　次に、第２工程（粉砕工程）Ｓ2について説明する。本工程は、前工程で得られた圧潰物を粉砕機にて更に細かく粉砕し、溶解工程に付しやすい大きさにする。具体的には、ローラーで8ｍｍ以下の大きさのチップになるまで粉砕するが、好ましくは概ね一辺が０．５ｍｍ程度まで粉砕できれば良い。尚、この時、不純物が混じっている場合は、手作業で細かいゴミなどを取り除き、必要に応じて粉砕物を更に洗浄し、除湿熱風装置、乾燥ホッパーなどを介して脱水・乾燥処理し、ペレット化しても良い。
　次に、第３工程（溶解工程）Ｓ3について説明する。本工程は、前工程で得られた粉砕物を溶解する。また、ペットボトル等の廃材が利用できない時は、既存の合成樹脂製品や、市販のポリエチレンテレフタレート若しくはポリエステル材を入手して溶解しても良い。因に、ポリエチレンテレフタレートの融点は２５５℃であることから、２５５℃以上に加熱することにより溶解される。
　次に、第４工程（混入・撹拌工程）Ｓ4について説明する。本工程は、前工程で得られた溶解物に二酸化チタンを混入させ、全体をして均一になるように撹拌する。因に、溶解ポリエチレンテレフタレートと二酸化チタンの混合割合は、ポリエチレンテレフタレート８５～９８重量％、二酸化チタン２～１５重量％が好ましい。
　けだし、二酸化チタンの含有量が最低値２重量％以下の場合は、耐水性シート１，１…に適度な白色化が施されずに透けてしまうため、教科書等の両面印刷に適さず、最上値１５重量％以上の場合は、耐水性シート１，１…に安易に罅割れ等が生じてしまうからである。尚、片面印刷の場合は、二酸化チタンの含有量を２重量％以下にした透明、半透明の耐水性シートを使用できることは云うまでもない。
　因に、印刷物として見易い白色の度合いにすることを考慮すると、ポリエチレンテレフタレート９５～９７重量％、二酸化チタン３～５重量％が好ましい。
　尚、本工程では、白色無機顔料として二酸化チタンを使用しているが、これに限定されることなく、亜鉛華、鉛白、リトポン、沈降性硫酸バリウム及びバライト粉を使用しても良い。
　また、白色以外の顔料としては、赤色顔料：鉛丹、酸化鉄赤、黄色顔料：黄鉛、亜鉛黄（亜鉛黄1種、亜鉛黄2種）、青色顔料：ウルトラマリン青、プロシア青（フェロシアン化鉄カリ）、黒色顔料：カーボンブラック、その他、有機顔料などが挙げられるが、必要に応じて任意の顔料、色彩が選択されることは云うまでもない。
　次に、第５工程（押出工程）Ｓ5について説明する。本工程は、前工程で得られた均質の溶解物を常套の押出機を使用し、シート状に押出成形する。尚、高い強度を持たせ、かつ、印刷物としての用に足すためには、厚さ８０～３００μｍに押出成形するのが好ましい。
　なぜなら、最低値８０μｍ以下では、静電気の影響を受け易くて皺ができ易く、最高値３００μｍ以上では、文庫、教科書等の仕様としては捲り難くなるからである。因に、耐水性シート１，１…の厚さとしては８０～１５０μｍ、表裏両紙の厚さとしては１５０～２００μｍが好ましい。また、カード仕様の場合には、厚さ３００μｍにするのが良い。
　尚、本工程で押出成形されたシート状物の少なくとも片面には、エンボス加工が施される。最終商品（文庫や教科書等）として使用される際に、８０～３００μｍという薄さの耐水性シート１，１…同士が、互いに付着し合うのを防止するためである。
　次に、第６工程（冷却工程）Ｓ6について説明する。本工程は、押出成形で得られたシート或いはエンボス加工が施されたシートを室温で冷却する。この後の工程に付すためには充分冷却の必要がある。
　次に、第７工程（裁断工程）Ｓ7について説明する。本工程は、前工程で得られたシート状物を所望の寸法に裁断する。裁断手段としては、大量生産できるように常套の裁断機、プレス機等が使用されることは云うまでもない。
　次に、第８工程（印刷工程）Ｓ8について説明する。本工程は、前工程で得られた所望の寸法に断裁された耐水性シート１，１…に所要内容の印刷を施すものである。印刷に当たっては、印刷室内の湿度６０％以上に保持するのが必須条件であり、人為的或いは加湿器、噴霧器等を使用して機械的に湿度調整される。
　また、印刷機としては、例えば、高速オフセット印刷機と連続給水吸湿装置とを組み合わせて使用するのが良い。尚、印刷室内での湿度調整が広範すぎる場合は、印刷機全体を気密に被装した状態で、その中だけを湿度６０％以上に調整しても良いものであり、これにより印刷作業者の環境条件が改善される。
　また、印刷に使用するインクとしては、例えば、耐水性の観点からＵＶインクを用いることが好ましい。尚、印刷機の必要部位には、後述する静電除去手段を用いて静電気を除去しながら印刷を行うのが良い。
　次に、第９工程（丁合工程）Ｓ9について説明する。本工程は、前工程で得られた印刷物を後述する所定条件下で丁合するものであり、製本の前処理として、同一頁の必要枚数を各頁順次に印刷し、印刷された各頁の用紙束から１枚ずつを丁合し、必要部数の丁合紙束を作成する。
　丁合機としては、例えば、印刷された各頁の用紙束を載置し、各頁の用紙を一枚ずつ給紙する複数段の給紙部３ｂ、３ｂ…を縦方向に備えた縦型の丁合機(図４参照)を用いるのが好ましく、更には、コンピュータ制御で、かつ、高速フルオートで連続丁合ができる自動丁合機(ＨＯＲＩＺＯＮ製ＴＲＣ－８Ａ２)を使用するのが良い。
　また、前記丁合条件としては、少なくとも静電気が発生し易い丁合機３の必要部位に、雰囲気中の空気を強制的にイオン化させ、かつ、発生させたイオンにより静電気を中和せしめる静電除去手段４を設けるのが良い。
　斯かる静電除去手段４としては、例えば、図４に示すように、刷毛状の静電気除去テープ４ａとイオナイザ４ｂと組み合わせて除電することが好ましい。尚、イオナイザ４ｂの種類としては、下述する軟X線照射式、コロナ放電式が挙げられ、環境条件に応じて使い分けされることは云うまでもないが、例えば、本実施例では、ＳＭＣ株式会社製のＩＺＳ３０(図示せず)を使用する。
　因に、軟X線照射式とは、軟X線照射を利用した除電気であり、軟X線の照射エネルギーにより、帯電物周辺の雰囲気をイオン化させ、静電気を中和させる。除電範囲は軟X線の照射範囲で雰囲気を直接イオン化させるため、送風機やエアパージが不要となる。また、除電気からの発塵が無く、針清掃等のメンテナンスも不要で、クリーンレベルの高い環境、気流の乱れを嫌う環境での使用に適している。
　また、コロナ放電式とは、コロナ放電を利用した除電気であり、一般には放電針と呼ばれる針の先端に高電圧を印加し、コロナ放電を発生させて空気をイオン化し、発生させたイオンを送風機などにより帯電物に吹き付けることで静電気を中和させるものである。電圧の印加方法によりDC、AC、パルスDC 、パルスACなどの種類に大別される。
　次に、第１０工程（製本工程）Ｓ10について説明する。本工程は、前工程で印刷された丁合物の綴じ部位(背)２に製本用コーティングヘッド(図示せず)を介して特殊接着剤を圧着しながら製本する。製本用コーティングヘッドは、後述する特殊接着剤を綴じ部位(背)２に直接塗布すべく高圧で吐出されることから、塗着効率が高まり、ホットメルトの飛散もないので便利である。斯かるコーティングヘッドとしては、毎時最大１万8千冊の高速生産に対応可能な、例えば、ノードソン(NORDSON)製のEP48Vを使用するのが良い。
　また、特殊接着剤は、合成樹脂用接着剤９０重量％と紙用接着剤１０重量％とを混合して常圧沸点を２００℃以下にしたホットメルトを使用する。合成樹脂用接着剤としては、例えば、THERMELT８６９(商品名)、THERMELT ２９６７(商品名)等のコポリアミドホットメルト接着剤や、ポリウレタンホットメルト接着剤(PUR-HM)が挙げられる。尚、斯かる合成樹脂用接着剤と常套の紙用接着剤は９：１の混合比で常圧沸点２００℃のものが、より耐水性に適した接着効果が認められる。
　更に、本工程の前又は後に、両表紙(表表紙、裏表紙)Ａ１，Ａ２に剥離防止手段５が施される。この剥離防止手段５は、両表紙(表表紙、裏表紙)Ａ１，Ａ２の折り目に現出する谷折部５ａに連通すべく押圧された断面Ｗ状の溝線からなり、中央の山部５ｂが表裏両紙Ａ１，Ａ２の面(フラット面)よりも低くなるように凹設されている。これにより、必要以上の力で両表紙(表表紙、裏表紙)Ａ１，Ａ２を見開こうとしても、その力（展開力）が山部５ｂを中心とするＷ状溝線の伸縮効果にて減衰されるため、両表紙（表表紙、裏表紙）Ａ１，Ａ２の接着部が安易に剥がれてしまうのを阻止できるのである。
　廃材ペットボトルをプレス機で圧潰した後、常套の粉砕機で略０．５ｍｍまで粉砕し、加熱機を備えた容器に入れ２６０℃まで過熱し溶解した。次いで、溶解ポリエチレンテレフタレートに１２グラムの二酸化チタンを混入し、均一な白色状態が得られるまで撹拌した。次いで、常套の押出機に移し、縦寸７００ｍｍ横寸１１７０ｍｍのシート状物を得た。斯かるシート状物の片面にエンボス加工を施した後、同シートの冷却を待って、長手方向に二分割に切断し、それぞれに縦寸６４０ｍｍ横寸４７０ｍｍの耐水性シート１，１…に裁断した。次いで、必要部位に静電除去手段(図示せず)を付設した印刷機で、静電気を除去しつつ黒色、赤色、青色のＵＶインクを用いて印刷し、その後、丁合した。丁合にあたっては、HORIZON社製の丁合機（TRCB3/42）３を使用し、図３に示すように、静電気除去テープ４ａとイオナイザ４ｂとを組合せた静電除去手段４を介して静電気を除去しつつ丁合を行い、それらを前述配合の特殊接着剤にて貼合、製本して、図５に示す３２頁の最終商品（教科書）Ｂを得た。
　上記製造方法で得られた最終商品（教科書）Ｂは、光沢のある白色の表表紙、裏表紙及び各頁上に、文字や色鮮やかな発色のある図柄等が浮かび上がり、しかも、何回頁捲りを繰り返しても、隣接する互いの頁が付着することなくスムースに行え、更には、両表紙(表表紙、裏表紙)Ａ１，Ａ２を必要以上に力を入れて本を見開いても安易に剥がれたり、綴じ部位２が裂損若しくは破損することがないため、安易な頁の抜け落ちをも皆無となった経年変化に強い耐水性本を提供できた。
　特に、本発明の耐水性本は、海水を始めとして水濡れに強く、また、濡れても皺になったりすることがなくサッと拭き取るだけで大丈夫であり、印刷された文字が滲むこともない。更に、全頁の片面にエンボス加工(図示せず)が施されているため、仮令、水に濡れても頁同士が張り付くこともなく、加えて、１０メートルの高さから落としても壊れない強度を有する丈夫な耐水性本を提供することができた。
　尚、本発明の耐水性印刷物及びその製造方法は、本実施例に限定されることなく、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更し得るものであり、本発明はそれらの全てを包摂するものである。例えば、本実施例では、耐水性印刷物の素材として、ペットボトル等の廃材を再利用したポリエチレンテレフタレートを使用しているが、これに限定されることなく、市販のＰＥＴ若しくはポリエステル、更には廃棄されたポリエステル製品（例えば、エプロン、衣服、エコバック等）、その他、既存の合成樹脂製品（無害のポリ塩化ビニルを含む）を再利用すべく使用しても良い。
　また、本発明の製造方法は、本実施例で示した第１工程から第１０工程を必須とするものではなく、例えば、第1工程（圧潰工程）と、第２工程（粉砕工程）とを一工程で同時に行っても良いものであり、更には、予め洗浄され、所定大きさに圧潰又は粉砕されたペットボトル等の廃材であれば、第1及び第２工程を省略すべく第３工程から始めても良く、更には、透明な印刷物を製造する場合は、顔料が不要になるため、第４工程を省略できるなど、目的に応じて各工程の全て又は何れかを選択又は組み合わせできるものであり、本発明はこれらの全てを包摂するものである。
　また、本明細書で言及している耐水性印刷物とは、本実施例で示した文庫、教科書のみならず、表面に印刷が施されるカタログ、ポスター、チラシ、地図、その他、カード類などの全ての印刷物を包摂するものであり、本実施例に限定されるものではない。
　　　Ａ…耐水性印刷物
　　Ａ１…表表紙
　　Ａ２…裏表紙
　　　Ｂ…耐水性印刷物
　　　Ｃ…耐水性印刷物
　　　１…耐水性シート
　　　２…綴じ部位
　　　３…丁合機
　　３ａ…保護カバー
　　３ｂ…給紙部
　　　４…静電気除去手段
　　４ａ…静電気除去テープ
　　４ｂ…イオナイザ
　　　５…剥離防止手段
　　５ａ…谷折部
　　５ｂ…山部
 

Claims (11)

  1. 　合成樹脂材を含有してなる所定大きさの耐水性シートに印刷が施された耐水性印刷物において、前記合成樹脂材は、ポリエチレンテレフタレート又はポリエステルであることを特徴とする耐水性印刷物。
  2. 　亜鉛華、鉛白、リトポン、二酸化チタン、沈降性硫酸バリウム及びバライト粉の全て又は何れかを選択又は組み合わせてなる顔料を更に含有していることを特徴とする請求項1に記載の耐水性印刷物。
  3. 　前記耐水性シートは、ポリエチレンテレフタレート８５～９８重量％と、二酸化チタン２～１５重量％とからなること特徴とする請求項1に記載の耐水性印刷物。
  4. 　ペットボトル及び／又は合成樹脂製品を圧潰する第１工程と、
    　第1工程で得た圧潰物を細かく粉砕する第２工程と、
    　第２工程で得た粉砕物若しくは所望の合成樹脂材を溶解する第３工程と、
    　第３工程で得た溶解物に二酸化チタン等の顔料を混入及び／又は攪拌する第４工程と、
    　第４工程で得た混入・攪拌物をシート状に成形する第５工程と、
    　第５工程で得たシート状物を冷却する第６工程と、
    　第６工程で冷却したシート状物を所定寸法の耐水性シートに裁断する第７工程と、
    　第７工程で得た所定寸法の耐水性シートに所定条件下で印刷する第８工程と、
    　第８工程で得た印刷物を所定条件下で丁合する第９工程と、
    　第９工程で得た丁合物を所定接着剤を使用して製本する第１０工程と
    を備えることを特徴とする耐水性印刷物の製造方法。
  5. 　前記第５工程で得たシート状物は、厚さ８０μｍ～３００μｍであることを特徴とする請求項４に記載の耐水性印刷物の製造方法。
  6. 　前記第５工程で得たシート状物の少なくとも片面にエンボス加工を施してなることを特徴とする請求項４又は５に記載の耐水性印刷物の製造方法。
  7. 　前記第８工程の印刷条件は、印刷室内を湿度６０％以上に保持して静電除去することであることを特徴とする請求項４に記載の耐水性印刷物の製造方法。
  8. 　前記第９工程の丁合条件は、少なくとも静電気が発生し易い丁合機の部位に、雰囲気中の空気を強制的にイオン化させ、かつ、発生させたイオンにより静電気を中和せしめることであることを特徴とする請求項４に記載の耐水性印刷物の製造方法。
  9. 　前記第１０工程の所定接着剤は、合成樹脂用接着剤９０重量％と紙用接着剤１０重量％とを混合して常圧沸点が２００℃以下であることを特徴とする請求項４に記載の耐水性印刷物の製造方法。
  10. 　前記第１０工程の前又は後に、印刷物の表紙に必要以上の展開を阻止するための剥離防止手段を設ける工程を備えることを特徴とする請求項４に記載の耐水性印刷物の製造方法。
  11. 　前記剥離防止手段は、印刷物の表紙に現出する谷折部と連通すべく凹設された断面Ｗ状の溝線であることを特徴とする請求項１０に記載の耐水性印刷物の製造方法。
     
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