(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表層及び裏層を備え、この表層及び裏層の外面に水性組成物が塗工されてなり、上記表層塗工用の水性組成物が樹脂粒子、無機顔料及びバインダーを主成分として含有する塗工板紙であって、
上記裏層の密度が０．５ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下であり、
上記裏層塗工用の水性組成物が少なくともポリビニルアルコール、澱粉及び架橋剤を含有し、
上記澱粉がグラフト化澱粉で、架橋剤がジルコニウム塩であり、
上記裏層塗工用の水性組成物中の澱粉の配合量が固形分換算で２５質量％以上７５質量％以下であることを特徴とする塗工板紙。
【請求項２】
上記裏層のフリーネスが２５０ｃｃ以上３５０ｃｃ以下である請求項１に記載の塗工板紙。
【請求項３】
上記裏面塗工用の水性組成物がさらにラテックスを含有する請求項１又は請求項２に記載の塗工板紙。
【請求項４】
上記表層の坪量が２５ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の塗工板紙。
【請求項５】
上記表層側の外面のベック平滑度が３０秒以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の塗工板紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い圧縮強度、耐罫線割れ性等を有し、特に印刷適性に優れ、さらには軽量化を図ることができる塗工板紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護に対する関心が高まり、包装紙資材のリサイクル化、製造工程でのゼロエミッション化が進み、古紙を原料とする古紙パルプの多用や増配が望まれ、塗工板紙においても更なる古紙パルプの利用が望まれている。
【０００３】
しかし、古紙パルプは微細繊維や填料・顔料等の微細異物を多く含んでいるため、板紙に古紙パルプを高配合した場合、繊維間結合強度の低下や、微細異物の裏層からの脱落を招来する不都合がある。この繊維間結合強度の低下は、塗工板紙の圧縮強度、耐罫線割れ性等の低下を招来し、軽量化を困難にする。また、微細異物の裏層からの脱落は、抄造後の製品巻き取りの際の表層外面と裏層外面との積層時に、裏層から脱落した微細繊維等が表層に転移し、印刷工程での白抜けや紙粉トラブルを招来するおそれがある。
【０００４】
そこで、かかる不都合を防止するために、特開平１１−３０２９９６号公報には、紙素材の裏層にポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」とも言う。）及び架橋剤を主成分として含有する水性組成物を塗布してなる塗工板紙が開示されている。しかしながら、かかる技術をもってしても、低坪量化が要請されている状況下、板紙に基本的に要求される上述の高い圧縮強度、耐罫線割れ性等と優れた印刷適性とを十分に満足させつつ軽量化を図ることができないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０２９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、これらの不都合に鑑みてなされたものであり、裏層からの微細異物の脱落を防止し、繊維間結合強度の向上により高い圧縮強度、耐罫線割れ性等を有し、特に印刷適性に優れると共に、軽量化を図ることができる塗工板紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた発明は、
少なくとも表層及び裏層を備え、この表層及び裏層の外面に水性組成物が塗工されてなる塗工板紙であって、
上記裏層塗工用の水性組成物が、少なくともポリビニルアルコール、澱粉及び架橋剤を含有し、
上記裏層塗工用の水性組成物中の澱粉の配合量が固形分換算で２５質量％以上７５質量％以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
当該塗工板紙は、上記裏層の外面に塗工する水性組成物の主成分としてＰＶＡ、澱粉及び架橋剤を含有することから、ＰＶＡと澱粉の組み合わせによって、水性組成物の裏層への浸透性に優れ、かつ、裏層の繊維間結合強度を向上し、裏層からの微細異物の脱落を防止できる結果、高い圧縮強度、耐罫線割れ性を有し、特に印刷適性に優れることとなる。また、当該塗工板紙は、水性組成物中にＰＶＡ及び澱粉に加えて架橋剤を含有することから、ＰＶＡと澱粉の架橋構造並びに澱粉等と繊維の架橋構造を効率的に形成することができ、その結果、裏層の繊維間結合強度を高め、上述の圧縮強度及び耐罫線割れ性が飛躍的に向上し、かつ従来と比べ坪量を軽量化できるという相乗効果を奏することができる。さらに、当該塗工板紙は、上記裏層塗工用の水性組成物中の澱粉の配合量を上記範囲とすることで、裏層が硬くなり過ぎることによる罫線割れを防止しつつ、裏層の十分な繊維間結合強度を得ることができ、ひいてはコストダウンに寄与する。
【０００９】
上記澱粉はグラフト化澱粉が好ましく、架橋剤はジルコニウム塩が好ましい。かかるグラフト化澱粉を用いることで、裏層塗工用の水性組成物の粘度を低くできるため、ＰＶＡ及び架橋剤と均一に混合し、ＰＶＡ及び架橋剤の組み合わせによる上述の相乗効果を得やすくなるほか、塗工ムラが抑えられる。また、かかるジルコニウム塩を用いることで、ＰＶＡや澱粉の架橋構造の形成が容易となり、裏層の繊維間結合強度をより強固なものとできる。
【００１０】
上記裏層の密度としては、０．５ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。このように、裏層の密度を上記範囲とすることで、裏層塗工溶水性組成物の裏層への吸収バランスが良くなり、高い圧縮強度、耐罫線割れ性等を発揮することができるため、圧縮強度を満足させながら、当該塗工板紙の坪量の軽量化を図ることができる。なお、「坪量」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１２４（坪量測定方法）に準拠した値を意味する。
【００１１】
上記表層の坪量としては、２５ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２以下が好ましい。このように当該塗工板紙の表層の坪量を上記範囲とすることで、当該塗工板紙を段ボール箱等に加工する場合に、適度な圧縮強度を保持しつつ、折り曲げた際にひび割れが発生することを防止でき、加えてこの表層への水性組成物の塗工と相俟って印刷適性を向上することができる。
【００１２】
上記表層側の外面のベック平滑度としては、３０秒以上が好ましい。このように、表層側外面のベック平滑度を３０秒以上とすることで、表層側外面は良好な平滑性を示し、その結果、インクの着肉性や発色性を向上させ印刷適性が良好となる。なお、「ベック平滑度」とは、ベック式平滑度計を用いて測定した時間を意味し、標準面を試料表面に特定の圧力で押し当て、標準面と試料表面の空間を特定量の空気が通過するのに要する時間であって、ＪＩＳ−Ｐ８１１９（ベック平滑度試験機による平滑度試験方法）に準拠し、デジベック平滑度試験機（東洋精機株式会社製）を使用して測定した値である。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の塗工板紙は、紙素材に古紙パルプを高配合した場合であっても、高い圧縮強度、耐罫線割れ性等を有し、特に印刷適性に優れると共に、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の塗工板紙の一実施形態に用いられる再生粒子の製造設備の模式的概略図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、図１の再生粒子の製造設備に用いる第３熱処理炉の模式的断面図及び内面の模式的展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。なお、当該塗工板紙は、以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で、その構成を適宜変更できることはいうまでもない。
【００１６】
当該塗工板紙は、表層、３層の中層及び裏層の合計５層からなる紙素材を備え、裏層の外面に裏層用塗工液を、表層の外面に表層用塗工液をそれぞれ塗工することで形成されている。この裏層用塗工液及び／又は表層用塗工液は、上記紙素材に完全に含浸されてもよく、裏層及び／又は表層の外面に造膜して裏面側塗工層及び／又は表面側塗工層が形成されてもよい。
【００１７】
＜裏面側塗工液＞
裏面側塗工液は、裏層の外面に塗工する水性組成物である。この裏面側塗工液は、主成分として架橋剤、ＰＶＡ及び澱粉を含有し、副成分として後述のラテックスやポリアクリルアミド系樹脂（ＰＡＭ）、カゼイン等を含有してもよい。このように、裏面側塗工液にＰＶＡと澱粉とを組み合わせて含有することで、裏面側塗工液の裏層への優れた浸透性が発揮され、かつ、裏層の繊維間結合強度が向上するため、裏層からの微細異物の脱落を防止することができる。その結果、当該塗工板紙は、高い圧縮強度、耐罫線割れ性を有し、特に印刷適性に優れることとなる。また、当該塗工板紙は、裏面側塗工液にＰＶＡ及び澱粉に加えて架橋剤を含有することで、ＰＶＡと澱粉の架橋構造並びに澱粉等と繊維の架橋構造を効率的に形成することができ、その結果、より一層の繊維間結合強度が実現され、上述の圧縮強度及び耐罫線割れ性を飛躍的に向上させることができるという相乗効果が奏される。また、上述のＰＶＡ、澱粉及び架橋剤による裏層の繊維間結合強度の飛躍的向上により、裏層を構成する繊維量が少なくて済むこととなり、その結果、坪量の低下を実現でき、当該塗工板紙の軽量化を容易に図ることができる。
【００１８】
（澱粉）
澱粉としては、例えば、グラフト化澱粉、リン酸エステル化澱粉、カチオン化澱粉、ヒドロキシプロピル澱粉、カルボキシル澱粉、酢酸澱粉等の各種加工澱粉などを用いることができる。かかる澱粉は、ＰＶＡ及び架橋剤、好ましくは更に後述のラテックスと組み合わせて用いることで、当該塗工板紙は、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する印刷トラブルを解消できることに加え、印刷面の耐白抜け性が良好な印刷適性を発揮することができる。
【００１９】
特に、澱粉の中でも、酢酸ビニル等の樹脂をグラフト重合し被膜強度を上げた低粘度のグラフト化澱粉を好適に使用することができる。かかるグラフト化澱粉によると、酢酸ビニル等の官能基を主鎖にグラフト重合させることで、塗工液の粘度を低くでき、ＰＶＡ及び架橋剤と均一に混合でき、ＰＶＡ及び架橋剤との組合せによる相乗効果を得やすくなるほか、塗工ムラが抑えられる、また、このグラフト化澱粉を用いることで、紙素材に微細繊維・微細異物を強固に結合させて裏層からの微細繊維・微細異物の脱落を防止し、紙素材の印刷適性（印刷白抜けの防止等）を向上させることができる。
【００２０】
裏面側塗工液中の澱粉の配合量の上限としては、固形分換算で、７５質量％であり、５５質量％が好ましい。一方、この澱粉の配合量の下限としては、固形分換算で、２５質量％であり、３５質量％が好ましい。澱粉の配合量が上記下限未満であると、裏層からの微細繊維・微細異物の脱落を抑えることができず、紙粉が発生し易くなる。逆に、この澱粉の配合量が上記上限を超えると、過剰品質となりコストアップの問題につながると共に、出来上がった塗工板紙を化粧箱やギフトケース等に加工する際に、裏層が硬すぎて罫線割れが発生し易く、加工適性が低下する。
【００２１】
（ＰＶＡ）
ＰＶＡとしては、その重合度やケン化度等は特に限定されるものではないが、重合度１，０００以上２，５００以下及びケン化度９８％以上の完全ケン化ＰＶＡや、末端基を変性（珪素変性等）させた変性ＰＶＡ等を好適に使用できる。これらのＰＶＡは、裏層外面への造膜性及びその被膜面の強度を高くできると共に、裏層の繊維間結合強度を高め、澱粉や架橋剤と組み合わせて用いる相乗効果によって、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する印刷トラブルを解消できることから、印刷面の耐白抜け性が良好な印刷適性を有する当該塗工板紙を得る上で好ましい。
【００２２】
上記完全ケン化ＰＶＡは、その強固な結合力により著しい造膜性を発現する結果、紙素材の表面部分に卓越したバリヤー性を付与することができるため、上記水性組成物中に含まれる澱粉や架橋剤、更にはラテックスとの組み合わせによる相乗効果により、裏層外面への造膜性、その被膜面の強度及び裏層の繊維間結合強度を高めることができる。なお、完全ケン化ＰＶＡとしては、例えば日本酢ビポバール株式会社製のＪＦ−１７等を用いることができる。
【００２３】
裏面側塗工液中のＰＶＡの配合量の上限としては、固形分換算で、４８質量％が好ましく、３５質量％がより好ましい。一方、ＰＶＡの配合量の下限としては、固形分換算で、１０質量％が好ましく、２３質量％がより好ましい。このＰＶＡの配合量が上記下限未満であると、裏層の微細繊維や微細異物を強固に固めることができず、微細繊維や微細異物が脱落し易くなる。逆に、このＰＶＡの配合量が上記上限を超えると、裏層又は形成される裏面側塗工層が硬くなり過ぎるため、罫線割れが発生し易くなり、加工適性が低下する上、裏面側塗工液の粘度が上昇して操業性の低下、裏面側塗工液のコストアップを招来する。
【００２４】
（架橋剤）
架橋剤としては、例えば、ジルコニウム塩、ホウ素化合物、エポキシ化合物、グリシジル化合物、アルミニウム塩、クロム化合物等を用いることができる。かかる架橋剤を用いることにより、裏層に浸透する裏面側塗工液中の澱粉及びＰＶＡ等と裏層のパルプ繊維とが強固に結合するようになる。より詳細には、上記澱粉等と裏層のパルプ繊維との架橋構造を効率的に形成することができ、その結果、裏層の繊維間結合強度を高めると共に、裏層からの毛羽立ちを防止できる。また、裏層外面への造膜性及びその裏面側塗工層の剛性も確保できることに加え、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する印刷トラブルを解消し、印刷面の耐白抜け性が良好な印刷適性を得ることができる。しかも、この架橋剤は、後述するスチレン−ブタジエン共重合体系ラテックスやグラフト化澱粉に含まれるカルボキシル基、アミド基、水酸基等の親水性官能基と反応し、パルプ繊維、グラフト化澱粉、ＰＶＡ及びラテックスを架橋、高分子化（三次元網目構造）又は疎水化するため、当該塗工板紙の圧縮強度、耐折強度、耐罫線割れ等の紙質強度向上を図ることができる。さらには、紙素材におけるパルプ繊維の使用量を低減させ、その結果、当該塗工板紙の低坪量化・軽量化を図ることができる。加えて、このような低坪量化・軽量化を図っても、裏面側塗工層は適度な柔軟性を有するため、耐罫線割れ性等の加工適性に優れる。
【００２５】
但し、上記架橋剤の中でも、澱粉及びＰＶＡとの架橋反応の容易性という点で、ジルコニウム塩が好適である。ジルコニウム塩によると、裏層外面への造膜性が良好で、その造膜される被膜がより硬いものとなるので、裏層の繊維が強固に結合され、耐罫線割れ性等の加工適性も向上する。なお、この架橋剤として用いるジルコニウム塩の種類は、特に限定されるものではないが、炭酸ジルコニウムアンモニウムを含有するベイコート２０（日本軽金属株式会社製）やカルタボンド（クラリアント株式会社製）を使用することが、裏層の微細繊維や微細異物がより強固に結合するという点で好ましい。
【００２６】
裏面側塗工液における架橋剤の配合量の上限としては、固形分換算で、５質量％が好ましく、４質量％がより好ましい。一方、この架橋剤の配合量の下限としては、固形分換算で、０．１質量％が好ましく、０．５質量％がより好ましい。この架橋剤の配合量が上記下限未満であると、上述した澱粉、ＰＶＡ、パルプ繊維等の架橋が不足するため、裏層外面への造膜性及びその被膜強度が十分に得られなくなり、また、ブロッキング発生の原因となる。逆に、この架橋剤の配合量が上記上限を超えると、裏面側塗工液を塗工する前から架橋が始まり、裏面側塗工液がゲル化するため、塗工液を均一に塗工することが困難となるおそれがある。
【００２７】
本発明者等の知見では、澱粉、ＰＶＡ及び架橋剤を上述の種類や配合量の範囲等で用いることにより、当該塗工板紙は、澱粉、ＰＶＡ及び架橋剤をそれぞれ単独で用いる場合と比べ、裏層の繊維間結合強度をより強固にすると共に、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する白抜けや紙紛トラブル等を解消できることに加え、印刷適性に優れると共に、軽量化を図ることができる。
【００２８】
（ラテックス）
上述の澱粉、ＰＶＡ及び架橋剤の組み合わせは、裏層の繊維間強度をさらに高めると共に、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する印刷トラブルを解消し、印刷面の耐白抜け性が良好な印刷適性を促進するという相乗効果を奏するが、これに加え、裏面側塗工層の造膜性や剛性、裏面側塗工液の紙素材への浸透性、更には微細繊維や微細異物の隠蔽性を向上させる上で、裏面側塗工液が更にラテックスを含有することが好ましい。
【００２９】
ラテックスとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル酸系重合体ラテックス、酢酸ビニル系共重合体等のビニル系重合体ラテックス、あるいはこれらの各種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ溶解性あるいは非アルカリ溶解性の重合体ラテックス等の重合体ラテックスの一種以上を適宜選択して用いることができる。但し、これらの中でも、変性したものを含むスチレン−ブタジエン共重合体系ラテックス（以下、「ＳＢＲ系ラテックス」という）が、裏層の繊維間強度を高めると共に、裏層に微細繊維・微細異物を強固に結合させる点で好適である。
【００３０】
裏面側塗工液中のラテックスの配合量の上限としては、固形分換算で、４５質量％が好ましく、２８質量％が特に好ましい。一方、このラテックスの配合量の下限としては、固形分換算で、３質量％が好ましく、２２質量％が特に好ましい。このラテックスの配合量が上記下限未満であると、裏層の微細繊維・微細異物を強固に固めることができず、上述の裏層外面への造膜性、膜強度、裏層への浸透性、隠蔽性等の向上効果が小さくなる。逆に、このラテックスの配合量が上記上限を超えると、裏層（造膜される場合は裏面側塗工層を含む）ひいては当該塗工板紙が硬くなり過ぎて、罫線割れが発生し易くなり、加工適性が低下する上、裏面側塗工液のコストアップにつながる。
【００３１】
本発明者らの知見では、上述の澱粉、ＰＶＡ及び架橋剤に加え、上記ラテックスを更に組み合わせて用いることで、繊維間結合を高めると共に、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する白抜けや紙紛トラブル等を解消できることに加え、印刷適性に優れ、軽量化を図ることができる。つまり、裏面側塗工液に澱粉、ＰＶＡ及び架橋剤に加えてラテックスを配合することで、上述の澱粉、ＰＶＡ及び架橋剤の組合せによる相乗効果を格段に高めることができる。
【００３２】
上記裏面側塗工液の濃度（水等の溶媒以外の全成分の濃度）としては、４質量％以上２０質量％以下が好ましい。この裏面側塗工液の濃度が上記下限未満であると、裏層外面への造膜性及び造膜した場合の裏面側塗工層の膜厚が薄くなり、裏層のカバーリングが十分に出来ないため、裏層の微細繊維や微細異物が脱落してしまい、紙粉等を防止することができなくなるおそれがある。逆に、この塗工液の濃度が上記上限を超えると、裏面側塗工液の粘性が高くなりすぎる傾向があるため、塗工液の裏層への浸透が悪化し、さらに操業性が低下することに加え、裏面側塗工層の表面が硬くなる傾向にあり、耐罫線割れ性等の加工適性を満足することが難しくなる。
【００３３】
上記裏面側塗工液の塗工量の上限としては、固形分換算で、４ｇ／ｍ２が好ましく、２ｇ／ｍ２がより好ましい。一方、この塗工量の下限としては、固形分換算で、０．３ｇ／ｍ２が好ましく、０．５ｇ／ｍ２がより好ましい。この裏面側塗工液の塗工量を上記範囲とすることで、裏面側塗工液を裏層外面に未塗工部分を生じさせないで被覆可能となり、裏層表面部分に裏面側塗工液を全体的かつ満遍なく固着させることができるため、上述の当該塗工板紙の圧縮強度、耐折強度、耐罫線割れを効果的に発現することができる。加えて、当該塗工板紙を、従来の塗工板紙と比べて１０％〜１５％程度低米坪化・軽量化したとしても、段ボール箱や紙器に加工する際に必要な加工適性を維持することができると共に、裏層からの紙粉や微細異物等の発生を防止することができ、印刷トラブルを防止することがより容易となる。より詳細には、この塗工液の塗工量が上記下限未満であると、裏層の微細繊維の毛羽立ちを被い隠すことが難しくなる。逆に、この塗工液の塗工量が上記上限を超えると、裏層側の剛性は満足することができるが、裏層や裏面側塗工層の柔軟性がなくなり、硬くなる傾向にあるため、耐罫線割れ性等の加工適性を満足させることが難しくなる。
【００３４】
このような裏面側塗工液を裏層外面に塗工して裏面側塗工層を形成する場合、裏面側塗工層の外面のワックスピックとしては、１０Ａ以上２０Ａ以下にすることが好ましく、１２Ａ以上１６Ａ以下にすることがより好ましい。この裏面側塗工層外面のワックスピックが上記下限未満であると、裏面側塗工層の剛性が弱くなる傾向にあり、このような状態で低米坪化・軽量化を図ると、加工適性が低下するおそれがある。逆に、このワックスピックが上記上限を超えると、裏面側塗工層の剛性が強くなりすぎる傾向にあり、柔軟性がなくなり、硬くなるため、耐罫線割れ性等の加工適性が低下するおそれがある。
【００３５】
裏面側塗工層を形成するための裏面側塗工液の塗工方法としては、特に限定されず、シングル塗工でも、ダブル塗工以上の多段塗工でもよい。また、塗工装置としても、特に限定されず、例えばバーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロッドブレードコーター、ゲートロールコーター、サイズプレス等のロールコーター、ビルブレードコーター、ベルバパコーター、カレンダーロールコーターなどを用いることができる。
【００３６】
但し、これらの塗工装置のなかでも、高線圧下での塗工が可能なカレンダーロールコーターを用いた塗工方式が好ましい。また、このカレンダーロールとしてはチルドロールがより好ましい。さらに、塗工後の裏面側塗工層の表面の平坦化処理は、例えば、オンマシンカレンダーやソフトカレンダー、グロスカレンダーなどにより行うことができる。
【００３７】
＜表面側塗工液＞
次に、表面側塗工液について説明する。この表面側塗工液は、紙素材の表層外面に塗工するものであり、樹脂粒子、無機顔料及びバインダーを主成分として含有する水性組成物である。この表面側塗工液の塗工により造膜し、表層外面に表面側塗工層が形成されるとよく、この表面側塗工層がいわゆるインク受容層として機能する。
【００３８】
（樹脂粒子）
樹脂粒子は、無機顔料と比べると硬度が低いものの、粒子に弾力性と剛性があり光沢もあるので、この樹脂粒子を表面側塗工液に含有させることで、当該塗工板紙の印刷適性、耐罫線割れ性及び圧縮強度をバランス良く促進することができる。また、この樹脂粒子を表面側塗工液に含有させると、表面側塗工層の形成性及び形成される表面側塗工層の厚みが増すことから、表層を被い隠し易くなる。そのため、表面側塗工層の形成のための表面側塗工液に樹脂粒子が無機顔料よりも好適に使用することができる。要するに、表面側塗工液に樹脂粒子を含有させることにより、表面側塗工層の形成性、形成される表面側塗工層の厚みや柔軟性及び剛性を確保することができる。
【００３９】
樹脂粒子としては、真球状又は中空状のプラスチックピグメントが好ましい。また、このプラスチックピグメントとしては、例えば、共役ジエン単量体、イタコン酸、アクリル酸、これらと共重合可能なその他の単量体からなる単量体混合物を乳化共重合して得られるもの等が挙げられる。
【００４０】
上記表面側塗工液中の樹脂粒子の配合量の上限としては、全顔料（樹脂粒子及び無機顔料の合計）に対し、固形分換算で、３０質量％が好ましく、１７質量％がより好ましい。一方、この樹脂粒子の配合量の下限としては、固形分換算で、２質量％が好ましく、４質量％がより好ましい。この樹脂粒子の配合量が上記下限未満であると、表面側塗工層が十分に厚くならないので、表層の微細繊維を覆い隠すことができなくなるおそれにある。逆に、この樹脂粒子の配合量が上記上限を超えると、表面側塗工層の厚みが大きくなりすぎるため、かえって罫線割れが発生し易くなるほか、表面側塗工液のコストアップにつながる。
【００４１】
（バインダー）
表面側塗工液は、上記樹脂粒子の他、バインダー成分として、適度な造膜性及び剛性があり、かつ、インク着肉性も良好であるＳＢＲ系ラテックスが配合されていることが好ましい。このように、表面側塗工液に樹脂粒子とＳＢＲ系ラテックスとを含有することにより、塗工板紙としての耐罫線割れ性、インク着肉性を維持することはもちろんのこと、当該塗工板紙を低米坪・軽量化しても圧縮強度を維持する作用を有するため、当該塗工板紙の加工適性をより向上させることができる。
【００４２】
ＳＢＲ系ラテックスの配合量の上限としては、全含量（樹脂粒子及び無機顔料の合計）に対し、固形分換算で、６質量％以上１５質量％以下が好ましい。このＳＢＲ系ラテックスの配合量が上記下限未満であると、上述の造膜性、剛性、インク着肉性等が得られないおそれがあり、また表層の微細繊維・微細異物を強固に固めることができず、紙粉等が発生し易くなる。また、このＳＢＲ系ラテックスの配合量が上記上限を超えると、形成される表面側塗工層及びこの表面側塗工層を有する塗工板紙が硬くなり過ぎて、罫線割れが発生し易くなり、加工適性が低下する上、表面側塗工液のコストアップにつながるおそれがある。
【００４３】
なお、バインダーとなる樹脂成分としては、上記ＳＢＲの他、アクリルアミド系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ＰＶＡ等のポリビニル系樹脂、澱粉等の公知の種々のものを用いることもできる。当該塗工板紙においては、上述のＳＢＲ系ラテックスのようなスチレン系の樹脂が特に好ましい。
【００４４】
（無機顔料）
無機顔料としては、例えば、クレー、炭酸カルシウム、シリカ等が挙げられる。中でも耐罫線割れ性を向上し、良好な印刷適性を得られることから、クレー及び炭酸カルシウムを用いることが好ましい。
【００４５】
表面側塗工液の塗工量の上限としては、固形分換算で、１８ｇ／ｍ２が好ましく、１５ｇ／ｍ２がより好ましい。一方、表面側塗工液の塗工量の下限としては、固形分換算で、５ｇ／ｍ２が好ましく、６ｇ／ｍ２がより好ましい。このように、表面側塗工液の塗工量を上記範囲とすることで、表層外面に未塗工部分を生じさせないで全体的かつ満遍なく被覆・固着させることができるため、当該塗工板紙の圧縮強度、耐折強度、耐罫線割れを保持することができる。また、当該塗工板紙を、従来の塗工板紙と比べて１０％〜１５％程度低坪量化・軽量化したとしても、段ボール箱や紙器に加工する際に必要な加工適性を維持することができる。なお、この塗工液の塗工量が上記下限未満であると、表層を被い隠すことが難しくなる。逆に、この塗工液の塗工量が上記上限を超えると、表面側塗工層の剛性は満足することができるものの柔軟性がなくなり、表面側塗工層が硬くなる傾向にあるため、耐罫線割れ性等の加工適性を満足させることが難しくなる。
【００４６】
この表面側塗工層を形成するための塗工液の塗工方法としては、特に限定されず、上述の裏層側塗工層の場合と同様の方法を用いることができる。また、紙素材の表層上に表面側塗工液を塗布する前（表面側塗工層を形成する前）に、表面側塗工液を均一に塗工し、表面側塗工層を平滑にするために、裏層側塗工層の場合と同様にカレンダーパートで紙素材に表面処理を施すことが好ましい。
【００４７】
表層側外面（表面側塗工層外面）のベック平滑度としては、３０秒以上が好ましい。このように、表層側外面のベック平滑度を３０秒以上とすることで、表面の良好な平滑性を示し、その結果、インクの着肉性や発色性が向上し、印刷適性が良好となる。
【００４８】
＜紙素材＞
次に、当該塗工板紙の紙素材について説明する。
【００４９】
上述したように当該紙素材は、表層、３層の中層及び裏層の合計５層から構成されている。この３層の中層は、表層側から順に、表下層、中央層及び裏下層という。
【００５０】
（表層）
表層は、針葉樹パルプ（ＮＫＰ）及び広葉樹パルプ（ＬＫＰ）を主たる原料パルプとして形成するのが好ましい。かかる針葉樹パルプの配合量の上限としては、固形分換算で、９０質量％が好ましく、７０質量％がより好ましい。また、この針葉樹パルプの配合量の下限としては、固形分換算で、１０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましい。このように、表層を構成する主たる原料パルプを針葉樹パルプ及び広葉樹パルプとし、針葉樹パルプの配合量を上記範囲とすることで、当該塗工板紙は、表層のパルプ繊維の結合を強くすることができ、表層における罫線割れを効果的に防止することに加え、良好な印刷特性をも発揮することができる。より詳細には、この針葉樹パルプの配合量が上記下限未満では、長繊維パルプの配合量が少なくなるため、当該塗工板紙の罫線割れが発生し易くなる。逆に、この針葉樹パルプの配合量が上記上限を超えると、長繊維パルプの配合量が多すぎることとなるため、表層を均一な地合いで平坦にすることができず、印刷不良の原因になることに加え、当該塗工板紙の低坪量化・軽量化を図るにあたり、紙がしまりにくくなり、剛性を確保することが難しくなるおそれがある。
【００５１】
一方、表層の原料パルプが上述のように主に針葉樹パルプ及び広葉樹パルプであり、この針葉樹パルプの配合量が上記範囲である場合において、他方の広葉樹パルプの種類は特に限定されるものではなく、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ等の木材繊維を主原料として化学的に処理されたパルプ等の公知の種々のものを用いることができる。
【００５２】
また、表層の原料パルプとしては、上述の針葉樹パルプ（ＮＫＰ）及び広葉樹パルプ（ＬＫＰ）のほか、木材以外の繊維原料であるケナフ、麻、葦等の非木材繊維パルプも用いることができる。但し、非木材繊維パルプはパルプ強度が弱く、パルプ自体の単価が高いため、クラフトパルプを用いることが好ましい。
【００５３】
また、上記針葉樹パルプは、繊維が柔らかく、カレンダー処理を施す際に繊維が潰れ易いため、上述の表面側塗工層を表層外面に形成する前に、紙素材にカレンダー処理を施すことで、紙素材の表面がより平坦となり、表面側塗工液を表層外面に均一に塗工することが可能となる。
【００５４】
また、表層の原料パルプとしては、機械パルプの使用も可能である。この機械パルプの種類については、特に制限がなく、機械的に砕木される砕木パルプ（ＧＰ）、リファイナー砕木パルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）等を用いることができる。なお、この機械パルプの漂白方法についても特に制限はなく、公知の手段を用いることができる。
【００５５】
その他に、表層の原料パルプとしては、古紙パルプなどを配合することもできる。このように原料パルプに古紙パルプを配合する場合、その配合量は、例えば、固形分換算で、１０質量％以上４５質量％以下、好適には４０質量％未満とすることができる。
【００５６】
表層の坪量としては、２５ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２以下が好ましい。この表層の坪量が上記下限未満では、中層の隠蔽が不十分となるため見栄えが低下することに加え、針葉樹パルプ及び広葉樹パルプの使用量が少なくなり、当該塗工板紙の圧縮強度の低下や、罫線割れが発生し易くなるおそれがある。逆に、この表層の坪量が上記上限を超えると、当該塗工板紙の圧縮強度は上がるが、抄紙時に１層目パルプシートの乾燥負荷が上がり、抄紙速度の低下、水切れ低下による地合不良等の問題が生じるおそれがあることに加え、高価な針葉樹パルプ及び広葉樹パルプを多く使用するためコスト増になるおそれがある。
【００５７】
表層の原料パルプのスラリーに添加する添加剤としては、公知の添加剤を用いることができる。具体的には、例えば、紙力増強剤として澱粉類、植物性ガム、水性セルロース誘導体等を、サイズ剤としてロジン、澱粉、ＣＭＣ（カルボキシルメチルセルロース）、ＰＶＡ、アルキルケテンダイマー、ＡＳＡ（アルケニル無水こはく酸）、中性ロジン等を、歩留り向上剤としてポリアクリルアミド及び共重合体等を用いることができる。さらに、必要に応じて、染料、顔料等の色料を添加することもできる。
【００５８】
また、上述の添加剤を表層の原料パルプに定着させるために、公知の凝集剤、凝結剤、硫酸バンドを表層の原料パルプのスラリーに添加することができる。さらに、白色度や見た目の白さを向上させるため、公知の蛍光染料や着色染料、着色顔料についても任意に表層の原料パルプのスラリーに添加することができる。
【００５９】
（裏層）
裏層の原料パルプとしては、表層の原料パルプと同様のものを使用することができるが、中でも古紙パルプを、固形分換算で、５０質量％以上１００質量％以下の範囲で配合させることが好ましい。また、この古紙パルプの原料古紙としては、特に限定されず、例えば、新聞古紙、地券古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、ＯＡ古紙等を用いることができる。なお、上述の表層の場合と同様の添加剤、凝集剤、凝結剤、硫酸バンド、蛍光染料、着色染料、着色顔料等を裏層の原料パルプのスラリーに使用することができる。
【００６０】
上記裏層をＪＩＳ−Ｐ８２２０（１９９８）に準じて離解パルプ（以下単に「離解パルプ」と言う。）とした場合、この離解パルプの重量平均繊維長の上限としては、０．６ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましい。一方、この裏層の離解パルプの重量平均繊維長の下限としては、０．２ｍｍが好ましく、０．３ｍｍがより好ましい。この重量平均繊維長が上記下限未満であると、後述の抄紙工程においてワイヤーの目詰まりが発生しやすくなる。逆に、この重量平均繊維長が上記上限を超えると、裏層の繊維と裏面側塗工層における上述のＰＶＡ及び澱粉等とがバランスよく結合しにくくなるおそれがある。
【００６１】
上記裏層において、ＪＩＳ−Ｐ８２５２（５２５℃）に準じて測定した灰分の上限としては、２０質量％が好ましく、１５質量％がより好ましい。一方、この灰分の下限としては、５質量％が好ましく、６質量％がより好ましい。この灰分を上記下限未満とすると、裏層の原料パルプ中から灰分成分を除去することが必要となり、設備改造や洗浄強化など製造コストが高くなるおそれがある。逆に、この灰分が上記上限を超えると、耐罫線割れ性等の加工適性を満足することが難しくなるおそれがある。
【００６２】
また、上述の裏層における灰分範囲において、裏層の密度を０．５ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３以下に調整すると、裏面側塗工液の裏層への吸収バランスが極めて良くなり、当該塗工板紙を従来の塗工板紙と比べて１０％〜１５％低坪量化・軽量化することができ、さらに、このように低坪量化・軽量化したとしても、当該塗工板紙の圧縮強度を維持し、加工適性を維持することができるため好ましい。
【００６３】
上述の裏層における灰分は、裏層の原料パルプのスラリーに対して填料を内添又は外添することで調整することができる。この裏層の灰分の調整に使用する填料としては、特に限定されるものではないが、炭酸カルシウム、クレー、タルク、二酸化チタン、後述の再生粒子を用いることができる。特に、上記再生粒子は、「金魚のランチュウの肉瘤状に似た不定形な大小の略球状粒子の凝集体（略球状３次元フラクタル形状）」であり、繊維間の結合を阻害しにくく、嵩高であり好ましい。
【００６４】
上記裏層をＪＩＳ−Ｐ８２２０に規定されたパルプ離解方法に準拠して標準離解機で離解し、ＪＩＳ−Ｐ８１２１（１９９５）に規定される方法に従い測定したフリーネス（以下「離解フリーネス」と言う。）を、好ましくは２５０ｃｃ以上３５０ｃｃ以下、より好ましくは２６０ｃｃ以上３２０ｃｃ以下となるように裏層に使用する原料パルプの種類、配合量等を調整することが好ましい。これにより、繊維同士の絡み合いはもちろんのこと、裏層に対する裏面側塗工液の浸透性を向上させることができる。なお、裏層の離解フリーネスが上記下限未満であると、上述のワイヤーパートでの脱水性が低下する傾向にあり、地合潰れが発生し易くなる。逆に、裏層の離解フリーネスが上記上限を超えると、上述のワイヤーパートでの脱水が早くなり、紙素材を多層構造とするために積層する湿紙の繊維の絡みが悪化する傾向にあり、抄き合わせが困難になる。
【００６５】
（中層）
中層は、上述の通り、表下層、中央層及び裏下層の３層から形成される。このように、中層が３層構造を有することで、当該塗工板紙は、高い圧縮強度を確実に実現することができる。この中層を形成する原料パルプとしては、特に限定されるものではないが、古紙パルプを用いることが好ましく、また、この古紙パルプの原料古紙としては、新聞古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、ＯＡ古紙等を用いることができる。但し、上白古紙とコート紙の白損からなる中白古紙等とを適宜配合したものが好適に用いられる。
【００６６】
上述の表層、裏層及び中層を構成する各原料パルプを主原料とする原料スラリーを用い、公知の抄紙工程、例えば、ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、サイズプレスパート、カレンダーパートなどを経て、表層、表下層、中央層、裏下層及び裏層の合計５層を有する積層構造とされた紙素材を製造することができる。
【００６７】
この紙素材の抄紙方法は、特に限定されるものではなく、酸性抄紙法、中性抄紙法、アルカリ性抄紙法のいずれであってもよい。また、抄紙機も特に限定されるものではなく、例えば、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機、円網短網コンビネーション抄紙機等の公知の種々の抄紙機を使用することができる。
【００６８】
また、上述の通り５層の積層構造とされた紙素材は、各層の繊維配向性（ジェットワイヤー比）を、表層が１００〜９６、表下層が１００〜９６、中央層が１０６〜１０２、裏下層が１０６〜１０２、裏層が１０６〜１００の範囲で、かつ、表層＜表下層＜裏下層＜裏層≦中層の関係を有するように調整することが好ましい。これにより、当該塗工板紙の低米坪化・軽量化を図ることができ、かつ剛性を維持できる表層及び裏層を形成することができる。また、上述のように紙素材の裏層の灰分範囲及び層別の繊維配向性を規定することで、表層及び裏層の剛性を高めることができるので、当該塗工板紙を従来の板紙と比べて１０％〜１５％低坪量化・軽量化することができ、さらには、このような低坪量化・軽量化を図っても、加工適性を満足させることができる。
【００６９】
以上で詳述したように、複数層（計５層）からなる紙素材を備え、上記範囲の坪量の表層の外面に、樹脂粒子、無機顔料及びバインダーを上記範囲で配合した表面側塗工液を塗工して表面側塗工層を形成し、かつ上記範囲の密度の裏層の外面に、ＰＶＡ、グラフト化澱粉、架橋剤、好ましくは更にラテックスを上記範囲の配合量で配合した裏面側塗工液を塗工することで、裏層の古紙配合率が高い場合であっても、当該塗工板紙は、繊維結合強度が高く、高い圧縮強度、耐罫線割れ性を有することに加え、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落がないことから、当該塗工板紙の巻取り時に表面側塗工層上に微細繊維や微細異物が付着し難くなり、オフセット印刷をしても、ブランケット及び刷版への繊維・異物の付着がほとんどなく、この付着を原因とする印面の白抜けも生じ難くなる。さらに、当該塗工板紙の坪量を従来の塗工板紙と比べて１０％〜１５％低減させ、低坪量化・軽量化を図っても、当該塗工板紙は、段ボール箱や紙器用途に適した加工適性を満足させる品質を有する。
【００７０】
当該塗工板紙の坪量の上限としては、５００ｇ／ｍ２が好ましく、４００ｇ／ｍ２がより好ましい。一方、この塗工板紙の坪量の下限としては、１００ｇ／ｍ２が好ましく、２００ｇ／ｍ２がより好ましい。塗工板紙の坪量が上記下限未満であると、段ボール箱用途とする場合に、段ボール箱の圧縮強度が低くなるといった不都合がある。逆に、この坪量が上記上限を超えると、紙素材の紙厚も厚くなるため、当該塗工板紙を折り曲げた際に、表面の応力が強くなりすぎ、表面側塗工層及び表層にひび割れが発生するおそれがある。
【００７１】
＜再生粒子＞
当該塗工板紙は、後述する再生粒子を紙素材の填料として使用することができ、加えて裏面側塗工液中に再生粒子を配合することができる。このように裏面側塗工液中に再生粒子を配合する場合、塗工液における再生粒子の配合量としては、固形分換算で、５質量％以下が好ましい。かかる再生粒子の配合量を上記範囲とすることで、裏層外面への造膜性及び裏面側塗工層の塗膜強度の向上と、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する白抜けや紙紛トラブル等の低減とを図ることができる。
【００７２】
このように裏面側塗工液に再生粒子を配合させることで、裏面側塗工層の塗膜強度向上と、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する白抜けや紙紛トラブル等の低減とを図れる理由については定かではないが、微小の再生粒子が、澱粉、架橋剤及びＰＶＡを主成分とし、より好適にはラテックスを含有する水性組成物との組合せにおいて、相互に連携しあった多次元的な構造を形成し、裏面側塗工層構造のみならず紙素材への含浸も含めて、塗膜強度向上と、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する白抜けや紙紛トラブル等の低減効果とを図ることができると推定される。なお、この再生粒子の配合量が５質量％を超えると、上述の水性組成物の物性が再生粒子の存在に阻害され、結果として裏面側塗工層の均一性が阻害され、本来の裏面側塗工層の強度が低下し、塗膜強度向上と、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する白抜けや紙紛トラブル等の低減効果とが期待できなくなるおそれがある。
【００７３】
上記「再生粒子」とは、主原料として製紙スラッジを、好ましくは古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離される填料又は顔料を含んだ脱墨フロスを主原料に用いて、この主原料を脱水、乾燥、燃焼及び粉砕工程を経て再資源化したものであり、特に燃焼工程が少なくとも３段階であることが好ましい。また、上記「製紙スラッジ」とは、抄紙工程でワイヤーを通過して流出した固形分、パルプ化工程での洗浄過程で発生する排水から回収した固形分、排水処理工程において沈殿・浮上作用等を利用して固形分分離装置により分離若しくは回収した固形分、又は、古紙処理工程で除去された固形分等が混在したものである。
【００７４】
上記再生粒子に含まれるシリカの割合は、再生粒子の体積平均粒子径及びその元素構成に依存するが、上限としては、酸化物換算で３５質量％が好ましく、３０質量％がより好ましく、２０質量％がさらに好ましい。一方、上記下限としては、９質量％が好ましい。また、同様に、上記再生粒子に含まれるカルシウムの割合の上限としては、酸化物換算で８２質量％が好ましく、一方、上記下限としては、３０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましく、６０質量％がさらに好ましい。また、同様に上記シリカ複合再生粒子に含まれるアルミニウムの割合の上限としては、酸化物換算で３５質量％が好ましく、３０質量％がより好ましく、２０質量％がさらに好ましい。上記各成分は、堀場製作所製のＸ線マイクロアナライザー（型番：Ｅ−ＭＡＸ・Ｓ−２１５０）を用いて、１５ＫＶの加速電圧にて元素分析を行うことで算出することができる。
【００７５】
再生粒子に含まれるシリカ、カルシウム及びアルミニウムの質量割合を上記割合に調整する方法としては、例えば、脱墨フロスの原料構成を調整する方法や、後述する第１熱処理工程、第２熱処理工程及び第３熱処理工程において、出所が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で添加する方法、又は焼却炉スクラバー石灰を添加する方法等が挙げられる。具体的に、再生粒子に含まれるシリカの量を調整するには、例えば、不透明度向上剤としてホワイトカーボン等が多量に配合されている新聞用紙製造系の排水スラッジを用いればよく、同様にカルシウムの量を調整するには、例えば、中性抄紙系の排水スラッジ又は塗工紙製造工程の排水スラッジを用いればよく、また同様にアルミニウムの量を調整するには、例えば、酸性抄紙系等の硫酸バンドが使用されている抄紙系の排水スラッジや、タルクの多い上質紙抄造工程における排水スラッジを適宜用いればよい。
【００７６】
＜再生粒子の製造方法＞
ここで、上述した再生粒子の製造方法を図１及び図２を参照しつつ以下に詳述する。図１の再生粒子の製造設備は主に、貯槽２１、乾燥装置２２、第１熱処理炉（外熱キルン炉）２４、第２熱処理炉（外熱キルン炉）２５、及び第３熱処理炉（内熱キルン炉）２７を備えている。この再生粒子の製造方法は、乾燥工程及び少なくとも３段階の熱処理工程を有する。原料２０となる製紙スラッジは貯槽２１からバーナー３６Ａ及び熱風発生炉３６を備える乾燥装置２２へ送られ、装入機２３を経て供給口２４Ａから第１熱処理炉２４へ送られる。バーナー３７Ａ及び熱風発生炉３７を備える第１熱処理炉２４で熱処理された原料２０は排出口２４Ｂから排出され、続く第２熱処理炉２５へ供給口２５Ａから投入される。バーナー３８Ａ及び熱風発生炉３８を備える第２熱処理炉２５で熱処理された原料２０は排出口２５Ｂから排出され、続いて第３熱処理炉２７へ供給口２７Ａから投入される。バーナー３９Ａ及び熱風発生炉３９を備える第３熱処理炉２７で熱処理された原料２０は排出口２７Ｂから排出され、冷却機２８、粒径選別機２９を経てサイロ３０に貯められる。また、第２熱処理炉２５の排出口２５Ｂから排出される燃焼ガスは再燃焼室３１、予冷器３２、熱交換器３３、誘引ファン３４を経て煙突３５から排出される。なお、必要に応じて乾燥工程の前に、後述する脱水工程、解し（ほぐし）工程を有してもよいし、第３熱処理工程の後に後述する粉砕・選別工程を有していてもよい。図１中、実線は原料２０の流れを示し、点線は熱風又は燃焼ガス等の気体の流れを示す。
【００７７】
以下に詳述する再生粒子の製造方法は、乾燥工程、第１熱処理工程、第２熱処理工程、第３熱処理工程の順に熱処理温度が高くなるように設定し、好ましくは、脱水後の原料２０を熱気流に同伴させて乾燥することで、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造することができる。また、乾燥工程と３段階の熱処理工程とをそれぞれ分けて行うことで、目的に応じた熱処理温度を確実に区別し制御することができる。
【００７８】
（再生粒子の原料）
再生粒子の原料２０は、主原料として製紙スラッジを、好ましくは古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離される填料又は顔料を含んだ脱墨フロスを主原料に用いることが好ましい。この製紙スラッジは由来となる古紙パルプ製造工程等において、古紙パルプの選定又は選別が行われている品質の安定したものを使用することが好ましい。これにより、未燃率の変動要因となるビニールやフィルム等のプラスチック類の混入を防ぐことができ、上記古紙パルプ製造工程に由来する無機物等の種類、比率、及び量等が一定となり、再生粒子の製造に好適な原料２０を得ることができる。
【００７９】
また、この原料２０に鉄分が含まれていると、得られる再生粒子の白色度低下の原因となるため、鉄分はあらかじめ選択的に取り除くことが好ましい。具体的には、各工程に用いる装置を鉄以外の素材で設計又はライニングし、摩滅等によって鉄分が系内に混入するのを防止したり、各装置内等に磁石等の高磁性体を設置することで選択的に鉄分を除去すること等が挙げられる。
【００８０】
［脱水工程］
上記原料２０は、一般的に９５質量％〜９８質量％の水分を含有しているため、公知の脱水装置を用いて脱水処理を行うことが好ましい。脱水処理は原料２０を、例えば、スクリーン等によって水分率６５質量％以上９０質量％以下まで脱水し、次いで、スクリュープレス等によって水分率の上限として６０質量％、好ましくは５０質量％、より好ましくは４５質量％、また水分率の下限として３０質量％、好ましくは３５質量％まで脱水することが挙げられる。ここで水分率とは、公知の定温乾燥機を用いて原料２０を乾燥させ、質量変動を認めなくなった時点の質量を乾燥後質量とし、下記式（１）にて算出した値である。
【００８１】
水分率（質量％）＝［（乾燥前質量−乾燥後質量）÷乾燥前質量］×１００    （１）
【００８２】
このように上記脱水工程を行うことにより、無機物の流出を抑制し、後の乾燥工程や熱処理工程におけるエネルギーロスを抑え、乾燥ムラを防止し、原料２０のフロックが硬くなり過ぎて解し難くなることを抑制することができる。脱水工程においては、原料２０を凝集させる凝集剤等の助剤を添加して脱水効率の向上を図ることもできるが、助剤としては鉄分を含まないものを使用することに留意する。助剤に鉄分が含まれていると、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがあるからである。
【００８３】
［解し（ほぐし）工程］
脱水工程後の原料２０は貯槽２１から切り出して解し（ほぐし）工程に付してもよい。解し工程は、例えば、撹拌機や機械式ロール等の公知の装置を用いて原料２０を解せばよい。解し工程後の原料２０は、粒子径５０ｍｍ以上の割合の上限として７０質量％が好ましい。一方、粒子径５０ｍｍ以上の割合の下限としては３０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましく、５０質量％がさらに好ましい。「粒子径５０ｍｍ以上の割合」とは、原料２０全体における目穴５０ｍｍの篩を通過しなかった原料２０の質量割合を意味し、ＪＩＳ−Ｚ８８０１−２（２０００）「試験用ふるい−第２部：金属製板ふるい」に基づく値である。このように解し工程を行うことにより、後の乾燥工程に適した粒子径の原料２０を得ることができる。
【００８４】
［乾燥工程］
脱水工程後の原料２０は、上記の解し工程を適宜経た後、乾燥工程に付される。乾燥工程で用いる乾燥装置２２としては、原料２０を熱気流に同伴させて乾燥することができる気流乾燥装置を用いることが好ましい。この気流乾燥装置は、原料２０を乾燥すると同時に、熱気流の大きな分散力によって原料２０を均一に解すことができ、また、水分が蒸発した次の瞬間には乾燥装置２２から原料２０が排出されるため意図しない有機物の熱分解・燃焼等が生じるおそれがないためである。このような乾燥装置２２としては、例えば、新日本海重工業社製の商品名「クダケラ」等の公知の装置の他、これらを改良した気流乾燥装置等が挙げられる。本実施形態における乾燥工程では、貯槽２１から脱水後の原料２０を乾燥装置２２に供給すると共に、バーナー３６Ａを備える熱風発生炉３６から熱風が吹き込まれ、この熱風によって生じる熱気流に同伴させることで原料２０を乾燥させている。この脱水工程における熱風の温度、流量、流速等を調節して熱気流を制御することにより、原料２０の乾燥状態や解れ状態を調節することができる。
【００８５】
上記乾燥工程後は、粒子径５０ｍｍ以上の原料２０が存在せずに、かつ平均粒子径の上限としては７ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましく、３ｍｍがさらに好ましい。一方、平均粒子径の上記下限としては１ｍｍが好ましい。「平均粒子径」とは、ＪＩＳ−Ｚ８８０１−２（２０００）「試験用ふるい−第２部：金属製板ふるい」に基づいて、目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った原料の質量を測定して、測定値の合計値が全体の５０質量％に相当する段階における篩の目穴の大きさであり、「粒子径５０ｍｍ以上の割合」は前述したとおりである。原料２０の平均粒子径が１ｍｍ未満であると、第１熱処理炉において過剰な熱処理が生じ易くなる。また、原料２０の平均粒子径が７ｍｍを超え、あるいは粒子径５０ｍｍ以上の原料２０が存在すると、原料１０を表面部から芯部まで均一に熱処理するのが困難になる。
【００８６】
乾燥工程における上記熱気流の温度は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風発生炉３６からの熱風温度の上限として６００℃、好ましくは５００℃、より好ましくは４００℃とし、熱風温度の下限として２００℃、好ましくは３００℃とすることが挙げられる。また、乾燥装置２２からの排ガスの温度は５００℃以下が好ましく、４００℃以下がより好ましく、３００℃以下がさらに好ましい。乾燥工程における熱気流及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、わずか１〜３秒で再生粒子の製造に好適な水分率を均一に有する原料２０を得ることができる。
【００８７】
上記乾燥工程後の原料２０の水分率の上限としては５％が好ましく、３％がより好ましく、１％がさらに好ましい。一方、水分率の上記下限としては０％が好ましい。乾燥工程後の原料２０の水分率を上記範囲とすることにより、続く熱処理工程（特に第１熱処理工程）での熱処理がより効果的にムラなく行われ、均一な品質を有する再生粒子を安定して得ることができる。また、上記乾燥工程と以下の第１熱処理工程とを分けて行うことにより、目的に応じた熱処理温度を確実に区別して制御することができる。
【００８８】
［熱処理工程］
［第１熱処理工程］
第１熱処理工程では、上記乾燥工程を経た原料２０が装入機２３によって第１熱処理炉２４に装入される。この第１熱処理炉２４としては、公知の熱処理炉を適宜使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等が挙げられる。本実施形態では、第１熱処理炉２４として、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉を採用しているが、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉や、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能である。本実施形態においては、第１熱処理工程に先立って原料２０を乾燥し水分を予め除去しているため、熱処理温度を確実に制御できる点で外熱キルン炉の方が好適である。また、キルン炉は、原料２０の燃焼度合いの調整が容易で、原料２０の歩留まり性に優れ、充分に撹拌ができる点で有機物の熱処理にバラツキが発生せず、得られる再生粒子が均一で白色度が優れる点においても好適である。
【００８９】
本実施形態では、第１熱処理炉２４は、搬送方向に向かって非常に緩やかな下り勾配を有し、この下り勾配と炉本体の回転作用及び重力作用によって原料２０が搬送方向へ徐々に移送される構造を有している。本実施形態における第１熱処理炉２４の外表面上には、電気ヒーター等からなる外熱ジャケット２４Ｃが設けられており、この外熱ジャケット２４Ｃにより炉本体の内表面上に堆積した原料２０が間接的に加熱される（外熱方式）。また、外熱ジャケット２４Ｃは、炉本体の軸方向に沿って数個に分割されており、分割された外熱ジャケットを個別に加熱することで、熱処理温度を細やかに制御することができ、原料２０の性質及び状態に応じた的確な熱処理を行うことができる。
【００９０】
第１熱処理炉２４の炉本体内表面温度の上限としては、４５０℃が好ましく、４００℃がより好ましい。一方、上記炉本体内表面温度の下限としては２６０℃が好ましく、２８０℃がより好ましく、３００℃がさらに好ましい。また、炉本体内の温度の上限としては３５０℃が好ましく、上記炉本体の温度の下限としては２４０℃が好ましく、２７０℃がより好ましく、２８０℃がさらに好ましい。炉本体外表面の温度が２６０℃を下回ると、原料２０中のアクリル系有機物及びセルロースを十分に熱処理（熱分解等）することができなくなるおそれがある。また、炉本体外表面の温度が４５０℃を上回ると、原料２０の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。なお、上記炉本体内表面温度は炉本体内表面に設置した熱電対にて実測した値であり、炉本体内の温度は炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。
【００９１】
また、上記第１熱処理炉２４は上記のような外熱方式以外に、例えば、酸素を含有する熱風を適宜供給する内熱方式とすることもできる。内熱方式の場合、熱風はバーナー３７Ａを備える熱風発生炉３７から供給口２４Ａを通して炉本体内に供給すればよく、当該熱風によって供給口２４Ａから入り炉本体の回転に伴って排出口２４Ｂへ順次移送される原料２０の熱処理が行われる（並流方式）。この際、第１熱処理炉２４内のガスは排出口２４Ｂを通して排ガスとして排出される。このような内熱方式では、第１熱処理炉２４に供給された原料２０を直ちにアクリル系有機物やセルロース等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、排出口２４Ｂ側に向かう程低温化する温度勾配が生じるため、原料２０の過剰な熱処理を防止することができる。なお、このような温度勾配の設定は上記外熱方式でも可能である。第１熱処理炉２４は外熱方式と内熱方式を併用することも可能であり、併用する場合は、例えば、バーナー３７Ａを用いずに熱風発生炉３７のみを用いて第１熱処理炉２４内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。
【００９２】
上記内熱方式の場合、供給する熱風に含まれる酸素濃度の上限としては、２０．０容量％が好ましく、１８．０容量％がより好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、５．０容量％が好ましく、６．０容量％がより好ましく、７．０容量％がさらに好ましい。また、排ガスの酸素濃度の上限としては、２０．０容量％が好ましく、１７．０容量％がより好ましく、１５．０容量％がさらに好ましい。一方、上記排ガスの酸素濃度の下限としては、０．１容量％が好ましく、１．０容量％がより好ましく、３．０容量％がさらに好ましい。上記酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて測定した値である。原料２０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風の酸素濃度を２０．０％以下に調節し、かつ排ガスの酸素濃度も２０．０％以下となるように管理するのがより好ましい。また、熱風の酸素濃度が５．０％未満、あるいは排ガスの酸素濃度が０．１％未満であると、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整することが困難となるおそれや、熱分解ガスの発火（燃焼）が生じているおそれがある。また、熱風に含まれる酸素濃度及び排ガスの酸素濃度を上記範囲とすることにより、炉本体内における酸素濃度の上限としては通常２０．０容量％、好ましくは１７．０容量％、より好ましくは１５．０容量％に調節され、一方、下限としては通常０．１容量％、好ましくは１．０容量％、より好ましくは４．０容量％に調節される。上記酸素濃度は、外熱方式の場合も同様であり、外熱方式及び内熱方式を併用した場合も同様である。
【００９３】
また、上記内熱方式の場合、第１熱処理炉２４に供給する熱風の温度の上限としては、４２０℃が好ましく、４１０℃がより好ましく、４００℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては、３００℃が好ましく、３５０℃がより好ましく、３６０℃がさらに好ましい。また、排ガスの温度の上限としては３７０℃が好ましく、３６０℃がより好ましく、３５０℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては２５０℃が好ましく、３００℃がより好ましく、３１０℃がさらに好ましい。ここで熱風の温度は熱風発生炉３７の熱電対にて実測した値であり、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて実測した値である。熱風の温度が３００℃以上で、かつ排ガスの温度が２５０℃以上であると、原料２０中のアクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われる。また、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第２熱処理炉２５及び第３熱処理炉２７における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第２熱処理炉２５や第３熱処理炉２７において、スチレン系有機物や残カーボン等の有機物を緩やかに熱処理することができ残カーボンの生成を抑制することができる。もっとも、熱風の温度が４２０℃を超え、あるいは排ガスの温度が３７０℃を超えると、熱分解ガスが発火するおそれがあり、また、第２熱処理炉２５における熱処理エネルギーが増加し、さらに、難燃性カーボンが生成し易くなり、製紙用の添料や顔料等として必要な特性を備えた再生粒子を安定して得ることができなくなるおそれがある。また、熱風及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、炉本体内における温度の上限としては通常３７０℃、好ましくは３６０℃、より好ましくは３５０℃に調節され、一方、下限としては、通常２５０℃、好ましくは３００℃、より好ましくは３１０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値であり、原料２０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。なお、上記炉本体内の温度は、供給口２４Ａから排出口２４Ｂに向けて温度勾配があり一様ではないため、熱風の温度調節及び排ガスの温度管理により制御することが好ましい。
【００９４】
第１熱処理炉２４においては、原料２０の発熱量が２０％〜９０％減少するように、好ましくは５０％〜８０％減少するように、より好ましくは５０％〜７０％減少するように熱処理することが好ましい。発熱量の減少率が９０％以下であると、過剰な熱処理が抑えられ、硬質物質の生成が好ましくは１．５質量％以下に抑制される。この点、９０％を超える発熱量の減少は、原料２０中のスチレン系有機物までもが熱分解していることを意味し、したがって炉本体内がセルロース等の熱分解ガスが発火しうる状態（つまり、高温状態）になっていることを意味する。また、発熱量の減少率が２０％未満であると、原料２０中の高発熱量成分であるアクリル系有機物が残留し、第２熱処理炉２５における熱処理温度の変動が大きなものとなるおそれがある。なお、発熱量の減少率は、第１熱処理炉２４に供給される原料２０の発熱量と、第１熱処理炉２４から排出される原料２０の発熱量とを比較した値であり、この発熱量は、熱量計（燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製）を用いて測定した値である。特に、第１熱処理炉２４において、アクリル系有機物及びセルロースを除去して上記発熱量を２０％〜９０％減少すると共に、発熱量が１０００ｃａｌ／ｇ未満、好ましくは３００ｃａｌ／ｇ以上４００ｃａｌ／ｇ以下となるように熱処理することにより、第２熱処理炉２５における炉本体内温度の変動幅を１０℃以上４０℃以下の範囲に抑制し易くなり得られる再生粒子を均質化することができる。第２熱処理炉２５における炉本体内温度の変動幅を上記範囲とすることにより、得られる再生粒子の硬度及び白色度のバラツキを防止することができる。
【００９５】
第１熱処理炉２４における原料２０の未燃率の上限としては、３０質量％が好ましく、２６質量％が好ましく、２３質量％がより好ましい。一方、上記未燃率の下限としては、１３質量％が好ましく、１４質量％が好ましく、１５質量％がより好ましい。ここで、未燃率とは、約６００℃に温度調整した電気炉で２時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。未燃率が３０質量％以下となるように熱処理を行うことにより、第２熱処理炉２５における熱処理を緩慢に行うことができるようになる。もっとも、未燃率が１３質量％未満となるまで熱処理を行うと第１熱処理炉２４におけるエネルギーコストが高くなる。
【００９６】
第１熱処理炉２４における原料２０の滞留時間の上限としては、１２０分が好ましく、１０５分がより好ましく、９０分がさらに好ましい。一方、滞留時間の下限としては、３０分が好ましく、４５分がより好ましく、６０分がさらに好ましい。滞留時間を３０分以上とすることにより、原料２０に含まれるアクリル系有機物、セルロースが緩慢に熱分解され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を３０分未満とすると、十分な熱処理が行われず残カーボンの割合が多くなる。また、滞留時間が１２０分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。なお、滞留時間は、原料２０と色が異なることにより識別できる金属片を供給口２４Ａから炉本体内に投入し、排出口２４Ｂから排出されるまでの実測時間である。
【００９７】
上記第１熱処理工程によって、２２０℃近傍に発熱量のピークを有するアクリル系有機物及び３２０℃近傍に発熱量のピークを有するセルロース等の製紙スラッジ由来の高発熱量成分を原料中から熱処理除去することができる。その結果、続く第２熱処理工程での過燃焼を抑制し、再生粒子として不適切なゲーレナイト（Ｃａ２Ａｌ２ＳｉＯ７）やアノーサイト（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）等の硬質物質の生成を抑制することができる。
【００９８】
［第２熱処理工程］
上記第１熱処理炉２４において熱処理された原料２０は、第２熱処理工程に送られ熱分解や燃焼等の熱処理に付される。
【００９９】
原料２０は、この第２熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を１ｍｍ以上７ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下に調節しておくことが好適である。
【０１００】
第２熱処理工程において、原料２０は第２熱処理炉２５に装入される。この第２熱処理炉２５としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等が挙げられる。本実施形態では、第２熱処理炉２５として、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉を採用しているが、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉や、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能である。本実施形態の第２熱処理炉２５は、第１熱処理炉２４と同形状のものを採用しているが、例えば、第１熱処理炉２４と軸方向の長さが異なるキルン炉を用いて、原料２０の滞留時間を異なるものとしてもよい。本発明の第２熱処理炉２５の外表面上には、第１熱処理炉２４と同様に電気ヒーター等からなる外熱ジャケット２５Ｃが設けられており、この外熱ジャケット２５Ｃにより炉本体の内表面上に堆積した原料２０が間接的に加熱される（外熱方式）。また、外熱ジャケット２５Ｃは、炉本体の軸方向に沿って数個に分割されており、分割された外熱ジャケットを個別に加熱することで熱処理温度を細やかに制御することができ、原料２０の性質及び状態に応じた的確な熱処理を行うことができる。
【０１０１】
第２熱処理炉２５の炉本体内表面温度の上限としては、５５０℃が好ましく、５００℃がより好ましい。一方、上記炉本体内表面温度の下限としては３６０℃が好ましく、３８０℃がより好ましく、４００℃がさらに好ましい。また、炉本体内の温度の上限としては４００℃が好ましく、上記炉本体の温度の下限としては３６０℃が好ましい。炉本体外表面の温度が３６０℃を下回ると、原料２０中のスチレン系有機物を十分に熱処理（熱分解等）することができなくなるおそれがある。また、炉本体外表面の温度が５５０℃を上回ると、原料２０の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。原料２０の温度は、炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。なお、上記炉本体内表面温度の測定方法は第１熱処理炉２４と同様である。
【０１０２】
また、上記第２熱処理炉２５は第１熱処理炉２４と同様に、内熱方式とすることもできる。内熱方式の場合、熱風はバーナー３８Ａを備える熱風発生炉３８から供給口２５Ａを通して炉本体内に供給すればよく、当該熱風によって供給口２５Ａから入り炉本体の回転に伴って排出口２５Ｂへ順次移送される原料２０の熱処理が行われる（並流方式）。この際、第２熱処理炉２５内のガスは排出口２５Ｂを通して排ガスとして排出される。このような内熱方式では、第２熱処理炉２５に供給された原料２０を直ちにスチレン系有機物等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、排出口２５Ｂ側に向かう程低温化する温度勾配が生じるため原料２０の過剰な熱処理を防止することができる。なお、このような温度勾配の設定は第１熱処理炉２４と同様に上記外熱方式でも可能である。第１熱処理炉２４は外熱方式と内熱方式を併用することも可能であり、併用する場合は、例えば、バーナー３８Ａを用いずに熱風発生炉３８のみを用いて第２熱処理炉２５内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。
【０１０３】
また、上記第１熱処理炉２４が並流方式の場合等においては、第２熱処理炉２５において、排出口２５Ｂから炉本体内に熱風を吹き込み、排ガスを供給口２５Ａを通して排出する向流方式としてもよい。これにより第１熱処理炉２４からの排ガスを通す配管と、第２熱処理炉２５からの排ガスを通す配管とを、例えば１つにまとめることができ配管処理が容易となる。さらに、第１熱処理炉２４と第２熱処理炉２５とを連接し、熱風発生炉３７からの熱風を、第１熱処理炉２４を介した後、供給口２５Ａを通して第２熱処理炉２５内に供給すると共に、バーナー３８Ａが備わる熱風発生炉３８からの酸素を含有する熱風を供給口２５Ａを通して第２熱処理炉２５内に供給してもよい（並流方式）。
【０１０４】
上記内熱方式の場合、供給する熱風に含まれる酸素濃度の上限としては２０．０容量％が好ましく、１８．０容量％がより好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、５．０容量％が好ましく、６．０容量％がより好ましく、７．０容量％がさらに好ましい。また、排ガスの酸素濃度の上限としては、２０．０容量％が好ましく、１７．０容量％がより好ましく、１５．０容量％がさらに好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、０．１容量％が好ましく、１．０容量％がより好ましく、３．０容量％がさらに好ましい。上記酸素濃度は自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて測定した値である。熱風の酸素濃度が５．０％未満、あるいは排ガスの酸素濃度が０．１％未満であると、スチレン系有機物等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整するのが困難で白色化が進まないおそれがあり、また、熱分解ガスの発火（燃焼）が生じているおそれがある。また、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、原料２０の燃焼や硬質化が進むおそれがある。また、熱風に含まれる酸素濃度及び排ガスの酸素濃度を上記範囲とすることにより、炉本体内における酸素濃度の上限としては通常２０．０容量％、好ましくは１７．０容量％、より好ましくは１５．０容量％に調節され、一方、下限としては通常０．１容量％、好ましくは１．０容量％、より好ましくは４．０容量％に調節される。
【０１０５】
また、内熱方式の場合、第２熱処理炉２５に供給する熱風の温度の上限としては、５５０℃が好ましく、５３０℃がより好ましく、５００℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては３５０℃が好ましく、３８０℃がより好ましく、４００℃がさらに好ましい。また、排ガスの温度の上限としては、５００℃が好ましく、４７０℃がより好ましく、４５０℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては３００℃が好ましく、３３０℃がより好ましく、３５０℃がさらに好ましい。ここで熱風の温度は熱風発生炉３８の熱電対にて実測した値であり、排ガスの温度は排ガスの煙道に設置した熱電対にて実測した値である。熱風の温度が３５０℃以上で、かつ排ガスの温度が３００℃以上であると、原料２０中のスチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われる。また、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第３熱処理炉２７における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第３熱処理炉２７において、残カーボン等の有機物を緩やかに燃焼することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。また、熱風の温度が５５０℃以下で、かつ排ガスの温度が５００℃以下であると、本工程における残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、原料２０の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する原料２０の熱処理度合いや粒揃えを容易にかつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が５５０℃を超え、あるいは排ガスの温度が５００℃を超えると、原料２０の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。また、熱風及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、炉本体内における温度の上限としては通常５００℃、好ましくは４７０℃、より好ましくは４５０℃に調節され、一方、下限としては、通常３００℃、好ましくは３３０℃、より好ましくは３５０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値であり、原料２０の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。なお、上記炉本体内の温度は、第１熱処理炉２４と同様に供給口２５Ａから排出口２５Ｂに向けて温度勾配があり一様ではないため、熱風の温度調節及び排ガスの温度管理により制御することが好ましい。
【０１０６】
第２熱処理炉２５から排出された排ガスは、再燃焼室３１においてバーナー等により再燃焼し、予冷器３２において予冷した後、熱交換器３３を通して誘引ファン３４によって煙突３５から排出することができる。ここで、熱交換器３３は、外気を昇温し、この昇温した外気を、例えば、第１熱処理炉２４に吹き込まれる熱風の用に供し、排ガスの熱回収を図ることもできる。このような排ガスの処理は排ガス中に含まれる有害物質の除去にも有効である。
【０１０７】
第２熱処理炉２５における原料２０の滞留時間の上限としては、１２０分が好ましく、１００分がより好ましく、８０分がさらに好ましい。一方、滞留時間の下限としては、３０分が好ましく、４０分がより好ましい。滞留時間を３０分以上とすることにより、原料２０に含まれるスチレン等由来の有機物が緩慢に熱処理され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を３０分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。また、滞留時間が１２０分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
【０１０８】
第２熱処理炉２５における原料２０の未燃率の上限としては、２０質量％が好ましく、１７質量％が好ましく、１２質量％がより好ましい。一方、上記未燃率の下限としては、２質量％が好ましく、５質量％が好ましく、７質量％がより好ましい。ここで、未燃率とは約６００℃に温度調整した電気炉で２時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。原料２０の未燃率が２０質量％以下となるように熱処理を行うことで、第３熱処理炉２７における熱処理（燃焼）を短時間で効率よく行うことができるようになり、得られる再生粒子の白色度を７０％以上、好ましくは８０％以上の高白色度とすることができる。もっとも、未燃率が２質量％未満となるまで熱処理を行うと、第２熱処理炉２５におけるエネルギーコストが高くなり、また、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬度が高くなるなど、再生粒子の品質低下につながるおそれがある。
【０１０９】
上記第２熱処理工程によって、製紙スラッジ由来の４２０℃近傍に発熱量のピークを有するスチレン系有機物を熱分解ガス化させ、除去することができる。その結果、続く第３熱処理工程での過燃焼を抑制し、再生粒子として不適切なゲーレナイト（Ｃａ２Ａｌ２ＳｉＯ７）やアノーサイト（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）等の硬質物質の生成を抑制することができ、均一かつ安定的に白色度の優れた再生粒子を得ることができる。
【０１１０】
［第３熱処理工程］
第２熱処理炉２５において熱処理された原料２０は、第３熱処理工程に送られ熱分解や燃焼等の熱処理に付される。
【０１１１】
原料２０は、この第３熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以上４ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下に調節しておくことが好ましい。平均粒子径が１ｍｍ未満であると、第３熱処理炉２７において原料２０が過燃焼するおそれがある。また、平均粒子径が５ｍｍを超えると、残カーボンの熱処理（燃焼）が困難となり、芯部まで燃焼が進まず、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがある。
【０１１２】
また、第３熱処理工程に供給する原料２０の粒揃えは、粒子径１ｍｍ以上５ｍｍ以下の割合が、７０質量％以上となるように、好ましくは７５質量％以上９５質量％以下となるように、より好ましくは８０質量％以上９５質量％以下とすることが好ましい。
【０１１３】
第３熱処理工程において、原料２０は装入機２６から第３熱処理炉２７に装入される。この第３熱処理炉２７としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等が挙げられる。本実施形態では、第３熱処理炉２７として、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉を熱処理効率が外熱キルン炉よりも優れる点で採用しているが、第１熱処理炉２４や第２熱処理炉２５と同様に、外熱ジャケットを有する外熱キルン炉を使用することもできる。外熱ジャケットは、長手方向（搬送方向、炉本体の軸方向）の温度制御が容易な電気ヒーター形式とすると好ましく、このように、長手方向に温度制御が容易であると任意に温度勾配を設けることが可能となり、原料２０を所定の時間、所定の温度に保持することができ、原料２０に含まれる残留有機分や、残カーボンを限りなくゼロに近づけ除去できる点で好ましい。第３熱処理炉２７に外熱キルン炉を採用する場合は、原料２０を所定の滞留時間をもって熱処理することができ、原料２０に間接的に均一な熱が加わることで燃焼が均一なものとなり、炉内表面の回転による摩擦によって原料２０が緩やかに撹拌されるため微粉化を生じ難く、品質及び性状が安定した再生粒子を得ることができる。
【０１１４】
第３熱処理炉２７においては、炉本体の内壁に設けた各種リフターによって原料２０の搬送速度を制御し、原料２０を緩慢に熱処理することで、得られる再生粒子の均質化を図ることができる。この炉本体の内壁に設ける各種リフターは特に限定されず、例えば、第３熱処理炉２７内の内壁に、原料２０の供給口２７Ａ側から排出口２７Ｂ側に向けて図３（ａ）及び（ｂ）に示すような螺旋状リフター５０及び／又は軸心と平行な複数の平行リフター５１をこの順に設けること等が挙げられる。
【０１１５】
本実施形態では、この第３熱処理炉２７は、回転駆動手段（図示せず）にて回転駆動可能に構成されると共に、一端部に供給口２７Ａが、他端部に排出口２７Ｂが設けられ、他端又は両端には外筺５２内に燃焼ガスを導入する燃焼バーナー（図示せず）が配設されている。外筺５２の供給口２７Ａ側における耐火壁５３の内面には、外筺５２の軸心に対して４５°以上７０°以下の傾斜角を有する複数条の螺旋状リフター５０が取付ブラケット５４を介して等間隔に突設されており、この他端側には、外筺５２の軸心に対して平行な平行リフター５１が周方向に取付ブラケット５５を介して突設されている。
【０１１６】
なお、耐火壁５３は、耐火キャスタブル又は耐火レンガ等で構成することが好ましく、また、螺旋状リフター５０と平行リフター５１を、例えば、耐熱性を有するステンレス鋼板等の金属製とすることで高価な耐熱材料を用いなくても十分に耐久性と強度を確保できる。また、これらのリフターは耐火物製のリフターなどに比して伝熱効率が高いので、一層熱効率を向上することができる。特に、螺旋状リフター５０と平行リフター５１とは、上記のとおり、供給口２７Ａから排出口２７Ｂに向けてこの順で配設するのが望ましい。
【０１１７】
上記のように構成された第３熱処理炉２７によれば、供給口２７Ａから投入された内容物が、まず螺旋状リフター５０にて他端側に向けて適正量ずつ送り込まれながら持ち上げられて落下する間に、原料２０に起因する有機成分がガス化し発生する燃焼ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触することができる。さらに、引き続いて平行リフター５１にて持ち上げられて落下する動作を繰り返すことで燃焼ガス（可燃焼ガス）と効率的に接触するため、熱交換効率よく内容物を燃焼させることができる。特に、螺旋状リフター５０にて平行リフター５１に送り込まれる内容物の量がコントロールされることで、平行リフター５１部分における内容物の持ち上げ・落下が適正に行われ、内容物の燃焼を均一かつ効率的に行うことができる。また、耐火物の損傷のおそれがないことから、焼成物の純度の低下がなく、その生産能力も向上できる。
【０１１８】
なお、上記の実施形態では、螺旋状リフター５０と平行リフター５１とを並設したが、必要に応じ、いずれか一方のみを設けることでもよい。また、これらのリフターは、第１熱処理炉及び第２熱処理炉にも適宜適用することができる。
【０１１９】
上記第３熱処理炉２７が内熱方式の場合、熱風はバーナー３９Ａを備える熱風発生炉３９から供給口２７Ａを通して炉本体内に供給すればよく、当該熱風によって供給口２７Ａから入り炉本体の回転に伴って排出口２７Ｂへ順次移送される原料２０の熱処理が行われる（並流方式）。この際、第３熱処理炉２７内のガスは、例えば、排出口２７Ｂを通して排ガスとして排出される。また、熱風を原料２０の排出口２７Ｂを通して吹き込み、第３熱処理炉２７内のガス（排ガス）を、供給口２７Ａを通して排出する向流方式としてもよい。このように向流方式とすると、排ガス中の煤塵が原料２０中に混入することを防止でき、得られる再生粒子の品質の低下を防止することができる。すなわち、原料２０に含まれる残カーボンが直ちに燃焼され、この残カーボンの燃焼に伴い発生する煤塵が供給口２７Ａ側から排ガスと共に速やかに炉本体外に排出されるため、排出口２７Ｂから排出される原料２０に混入することを防止することができる。また、第３熱処理炉２７を外熱方式とする場合は、例えば、バーナー３９Ａを用いずに熱風発生炉３９のみを用いて第３熱処理炉２７内に酸素含有ガスを吹き込めばよい。
【０１２０】
上記第３熱処理炉２７が内熱方式の場合、供給する熱風に含まれる酸素濃度の上限としては、２０．０容量％が好ましく、１８．０容量％がより好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、５．０容量％が好ましく、６．０容量％がより好ましく、７．０容量％がさらに好ましい。また、排ガスの酸素濃度の上限としては２０．０容量％が好ましく、１７．０容量％がより好ましく、１５．０容量％がさらに好ましい。一方、上記排ガスの酸素濃度の下限としては、０．１容量％が好ましく、１．０容量％がより好ましく、３．０容量％がさらに好ましい。上記酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置（型番：ＥＮＤＡ‐５２５０、堀場製作所製）にて測定した値である。熱風に含まれる酸素濃度は、原料２０の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風（酸素含有ガス）及び排ガスの酸素濃度が低くなるように管理するのがより好ましい。もっとも、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が低すぎると、残カーボンや残留有機物の熱処理が充分に進まず、また、白色化が進まないおそれがある。また、熱風（酸素含有ガス）や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、原料２０の燃焼や硬質化が進むおそれがある。また、排ガスの酸素濃度を高くするためには、過剰の空気を炉本体内に吹き込む必要があり、炉内温度の低下や炉内温度制御が困難になる等の問題を生じるおそれがある。また、熱風に含まれる酸素濃度及び排ガスの酸素濃度を上記範囲とすることにより、炉本体内における酸素濃度の上限としては通常２０．０容量％、好ましくは１７．０容量％、より好ましくは１５．０容量％に調節され、一方、下限としては、通常０．１容量％、好ましくは１．０容量％、より好ましくは４．０容量％に調節される。
【０１２１】
また、第３熱処理炉２７が内熱方式の場合、供給する熱風の温度の上限としては、７８０℃が好ましく、７５０℃がより好ましく、７２０℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては５５０℃が好ましく、６００℃がより好ましく、６５０℃がさらに好ましい。また、排ガスの温度の上限としては、７８０℃が好ましく、７５０℃がより好ましく、７２０℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては５５０℃が好ましく、６００℃がより好ましく、６５０℃がさらに好ましい。ここで、熱風の温度は熱風発生炉３９の熱電対にて実測した値であり、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて実測した値である。熱風の温度が５５０℃以上で、かつ排ガスの温度も５５０℃以上であると、原料２０中の残カーボンや残留有機物の熱処理が確実に行われる。また、熱風の温度が７８０℃以下で、かつ排ガスの温度も７８０℃以下であると、残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、原料２０の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する原料２０の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が７８０℃を超え、あるいは排ガスの温度が７８０℃を超えると、原料２０の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。しかも、得られた再生粒子をスラリー化したときに、固まるおそれがある。熱風及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、炉本体内における温度の上限としては通常７８０℃、好ましくは７５０℃、より好ましくは７２０℃に調節され、一方、下限としては、通常５５０℃、好ましくは６００℃、より好ましくは６５０℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値であるが、上記炉本体内の温度は、第１熱処理炉２４及び第２熱処理炉２５と同様に供給口２７Ａから排出口２７Ｂに向けて温度勾配があり一様ではないため、熱風の温度調節及び排ガスの温度管理により制御することが好ましい。
【０１２２】
一方、第３熱処理炉２７が外熱方式の場合は、炉本体外表面の温度の上限が７８０℃、好ましくは７５０℃、より好ましくは７２０℃となるように、一方、上記下限として５５０℃、好ましくは６００℃、より好ましくは６５０℃となるように外熱ジャケット等の温度を制御することが好ましい。炉本体外表面の温度が５５０℃以上であると、残カーボンや、第２熱処理炉２５で燃焼しきれなかったスチレン‐アクリルやスチレン等の残留有機物を確実に燃焼することができる。なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しているため、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度となり、炉本体内の温度や原料２０の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、炉本体外表面や内表面の温度と実質的に同一の温度になると推定される。
【０１２３】
第３熱処理炉２７における原料２０の滞留時間の上限としては、２４０分が好ましく、１５０分がより好ましい。一方、滞留時間の下限としては、６０分が好ましく、９０分がより好ましく、１２０分がさらに好ましい。滞留時間を６０分以上とすることにより、原料２０に含まれる残留有機物や残カーボンが確実に燃焼され、また、再生粒子を安定して生産することができるようになる。また、滞留時間が２４０分を超えると、過燃焼によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
【０１２４】
上記第３熱処理工程によって、原料１０に含まれる残カーボン等の有機物を効率よく熱処理除去することができる。また、第３熱処理工程では過燃焼を抑制することができるため、再生粒子として不適切なゲーレナイト（Ｃａ２Ａｌ２ＳｉＯ７）やアノーサイト（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）等の硬質物質の生成を抑制することができ、均一かつ安定的に白色度、不透明度の優れた再生粒子を得ることができる。なお、上記の製造方法によって製造された本形態の再生粒子は、硬質物質であるゲーレナイト及びアノーサイトの合計含有量が１．５質量％以下、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下とされている。
【０１２５】
上記第１〜第３熱処理工程において熱処理炉として用いられる内熱又は外熱キルン炉は内壁を構成する耐火物を円周状（円筒状）、六角形状及び八角形状等に構成することができるが、簡便に原料２０を撹拌するためには、耐火物等を円筒状として前述したようなリフターを設ける構成を採用することが好ましい。熱処理炉をこのような構成とすることにより、原料２０を滑らすことなく持ち上げて充分に撹拌することができる。
【０１２６】
なお、「硬質物質」とは、硬度が高く、微量の存在で製紙用具の摩耗・毀損や抄紙系内の汚れが生じ、塗工用顔料として使用した場合にはドクター等の塗工設備の摩耗・毀損、ストリークの発生要因となる物質のことで、具体的には、ゲーレナイト（Ｃａ２Ａｌ２ＳｉＯ７）やアノーサイト（ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８）等が挙げられる。これは、原料２０の主成分となる製紙スラッジは、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、抄紙助剤としての硫酸アルミニウム等の無機物を多く含んでいる。この中でも、例えば、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）は、熱処理の際に６００℃以上７５０℃以下の温度で質量が減少し、硬質で水溶性の酸化カルシウム（ＣａＯ）に変化し、また、クレー（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）は、５００℃前後で脱水により質量減少し、メタカオリンとなり、１０００℃前後の高温では硬質なムライト（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ１３）に変化する。また、タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）は、９００℃前後で質量減少し、エンスタタイト（ＭｇＳｉＯ３）に変化する。これらの変化は示差熱熱重量分析（ＴＧ／ＤＴＡ６２００）とＸ線回折（ＲＡＤ２Ｘ）とによる燃焼物の分析によって確認できる。また、Ｘ線回折（ＲＡＤ２Ｘ）によって、熱処理後の燃焼物中にはゲーレナイトやアノーサイトが存在することが確認できる。これらのゲーレナイトやアノーサイトは、熱処理温度が５００℃前後でも生じ、熱処理温度の上昇に応じて生成量が増大する。また、製紙スラッジ中の酸化物換算によるカルシウムの含有量が増えると、アノーサイトは減少し、ゲーレナイトは増える傾向を示す。アノーサイトは、炭酸カルシウムの過燃焼により生じる酸化カルシウムとカオリンとの混合燃焼により生成され易く、したがって、上述の各種熱処理工程においては、２５℃〜８００℃における示差熱熱重量分析において、重量減量割合が５％（ＴＧ）以上となるように熱処理を行い、酸化カルシウムの生成自体を可及的に抑制するのが好ましい。また、水酸化カルシウムは、酸化カルシウムよりも一段とアノーサイトを生成し易いため、原料２０の脱水率（水分率）や、各種熱処理における酸素濃度は、厳格に調節するのが好ましい。また、シリカにはゲーレナイトやアノーサイトの生成を助長する作用があるため、原料２０に含まれるシリカを可能な限り低減しておくのが好ましく、その為には、例えば、新聞古紙や新聞抄紙系白水の使用を抑えることで、比較的低融点のゲーレナイトやアノーサイトの生成を抑制したり、得られた再生粒子をシリカで被覆することが挙げられる。
【０１２７】
［粉砕・選別工程］
第３熱処理炉２７から排出された原料２０は、平均粒子径１５μｍ以下、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下となるように、粉砕等して平均粒子径を調節することが好ましい。粒子径が１μｍよりも小さいと歩留りが悪く抄紙機の系内において異物化しやすくなるおそれがあり、１５μｍよりも大きいと地合が悪化したり、強度（引張強度や引裂強度）が低下するおそれがあり好ましくない。粉砕後の平均粒子径は、レーザー回折方式の粒度分布径（型番：ＳＡ−ＬＤ−２２００、島津製作所製）を用いて測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）である。粉砕方法は特に限定されず、例えば、ジェットミルや高速回転式ミル等の乾式粉砕機、アトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機等が挙げられる。
【０１２８】
粉砕後の原料２０は、好適には凝集体であり、冷却機２８において冷却後、振動篩機等の粒径選別機２９により選別し、再生粒子としてサイロ３０に貯留される。
【０１２９】
以上のように乾燥工程及び少なくとも３段階の熱処理工程を経て得られた再生粒子は、白色度が７５〜８５％、好ましくは８０〜８５％と高く、また白色度の変動が少なく、再生粒子中の硬質物質の含有量が少ないため、塗工層用塗工組成物中に好適に含有させることができると共に、填料として紙中に含有させることもできる。
【０１３０】
なお、本発明の塗工板紙は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、紙素材としては、上記５層構造のものに限定されず、少なくとも表層及び裏層を有する２層以上の構造でよい。
【実施例】
【０１３１】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。なお、以下に示す「質量％」単位の数値は、特に説明がない場合は全て乾燥状態における固形分換算の数値である。
【０１３２】
＜再生粒子の製造例＞
まず、本実施例で使用した再生粒子について説明する。古紙パルプを製造する古紙処理工程由来の製紙スラッジを主原料として用い、脱水工程終了後の水分率が３５質量％となるように原料を脱水した後、粒子径５０ｍｍ以上の割合が５０質量％となるように原料を解し、更に平均粒子径が３ｍｍとなるように乾燥装置（新日本海重工業（株）製、「クダケラ」）を用いて気流乾燥させ、続いて、第１熱処理工程（炉本体内温度２８０℃、炉本体内酸素濃度１２容量％）、第２熱処理工程（炉本体内温度３８０℃、炉本体内酸素濃度１２容量％）及び第３熱処理工程（供給熱風温度７００℃、炉本体内酸素濃度１２容量％）を経た後、湿式粉砕処理を施して体積平均粒子径２．０μｍの再生粒子凝集体を得た。
【０１３３】
なお、上記第１及び第２熱処理工程において用いた外熱キルン炉は、内部に平行リフター及び螺旋状リフターを有する外熱電気方式のキルン炉を採用し、また、上記第３熱処理工程では、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉を用い、この内熱キルン炉一端の原料供給口から脱墨フロス等の原料を供給すると共に熱風を吹き込む並流方式を採用した。
【０１３４】
［実施例１］
以下の原料を用いて、下記の製造方法に従い、表層、３層の中層（表下層、中央層及び裏下層）、裏層の合計５層からなる紙素材を作製し、この紙素材を用いて塗工板紙を製造した。
【０１３５】
＜紙素材の製造＞
（表層）
針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）６０質量％と、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）４０質量％とを配合した後に、ダブルディスクレファイナーにより、カナディアンスタンダードフリーネス（ＣＳＦ）を４００ｃｃに調整し、表層用の原料パルプスラリーを得た。
【０１３６】
（中層）
上白古紙と中白古紙とを１：１の質量比で配合したものを主成分とした中層用の原料パルプスラリーを得た。
【０１３７】
（裏層）
ＬＫＰ１０質量％と、古紙パルプ（地券古紙）９０質量％とを配合して裏層用の原料パルプスラリーを得た。なお、この裏層用の原料パルプスラリーに上述の再生粒子を添加することで、裏層を構成する原料パルプからの持込灰分も含めて、裏層の灰分が８％になるように調整した。
【０１３８】
これらの表層用、中層用及び裏層用の原料パルプスラリーを用い、円網抄紙機にて、表層、表下層、中央層、裏下層及び裏層の紙層を抄き合わせることで紙素材を得た。なお、表層の坪量は３５ｇ／ｍ２、裏層の密度は０．８ｇ／ｃｍ３であった。
【０１３９】
＜表面側塗工液の調整＞
全顔料（樹脂粒子及び無機顔料の合計）を配合基準として、樹脂粒子としてプラスチックピグメント（日本ゼオン株式会社製、商品名「Ｖ１００４」）９質量％、無機顔料としてクレー（ＣＡＤＡＭ社製株式会社製、商品名「アマゾンプラスＪＰＧ」）４０質量％及び炭酸カルシウム（オミヤ社製株式会社製、商品名「ハイドロカーブ９０」、湿式重質炭酸カルシウム）５１質量％を配合し、さらにバインダーとしてＳＢＲ系ラテックス（日本Ａ＆Ｌ株式会社製、商品名「スマーテックスＰＡ−６０８２」）１０質量％を配合し、表面側塗工液を調整した。
【０１４０】
＜裏面側塗工液の調整＞
固形分換算の含有量が、ＰＶＡ（日本酢ビポバール株式会社製、商品名「ＪＦ−１７」）３０．５質量％、グラフト化澱粉（三井化学株式会社製、商品名「ペトロコートＣ１８」）４０．７質量％、ＳＢＲ系ラテックス（日本Ａ＆Ｌ株式会社製、商品名「スマーテックＰＡ−６０８２」）２４．４質量％、炭酸ジルコニウムアンモニウムを含有するジルコニウム系架橋剤（日本軽金属株式会社製、商品名「ベイコート２０（５０％品）」）１．４質量％、及び再生粒子３．０質量％となるように配合し、裏面側塗工液を調整した。
【０１４１】
＜塗工板紙の製造＞
上記表面側塗工液を、バーコーターにて紙素材の表層外面に１１ｇ／ｍ２の塗工量で塗工して表面側塗工層を形成した。次いで、上記裏面側塗工液を、バーコーターにて紙素材の裏層外面に１．８ｇ／ｍ２の塗工量で塗工し、塗工板紙を得た。なお、この塗工板紙の全体の坪量は２５０ｇ／ｍ２であった。
【０１４２】
［実施例２〜９］
裏面側塗工液におけるグラフト化澱粉、ＰＶＡ、の配合量および裏面側塗工液の塗工量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例２〜９の塗工板紙を得た。
【０１４３】
［実施例１０〜１１］
表層の坪量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例１０〜１１の塗工板紙を得た。
【０１４４】
［実施例１２〜１５］
表面側塗工液のプラスチックピグメント、クレー及び炭酸カルシウムの配合量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例１２〜１５の塗工板紙を得た。
【０１４５】
［実施例１６〜１７］
表面側塗工液のＳＢＲ系ラテックスの配合量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例１６〜１７の塗工板紙を得た。
【０１４６】
［実施例１８〜２１］
表面側塗工液の表層外面に対する塗工量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例１８〜２１の塗工板紙を得た。
【０１４７】
［実施例２２〜２４］
裏面側塗工液のジルコニウム系架橋剤、ＰＶＡ、グラフト化澱粉の配合量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例２２〜２４の塗工板紙を得た。
【０１４８】
［実施例２５〜２８］
表層におけるＮＢＫＰ及びＬＢＫＰの配合量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例２５〜２８の塗工板紙を得た。
【０１４９】
［実施例２９〜３５］
裏層におけるＬＫＰ及び古紙パルプ（地券古紙）の配合量、離解後フリーネス、ひいては裏層の密度を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例２９〜３５の塗工板紙を得た。
【０１５０】
［実施例３６］
裏面側塗工液の澱粉をカチオン澱粉（日本食品加工株式会社製、商品名「ネオタック５３」）とした以外は、実施例１と同様にして実施例３６の塗工板紙を得た。
【０１５１】
［実施例３７］
裏面側塗工液の架橋剤をエポキシ系架橋剤（日本ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＷＳ４０２４（２５％品））とした以外は、実施例１と同様にして実施例３７の塗工板紙を得た。
【０１５２】
［実施例３８〜３９］
裏面側塗工液のＳＢＲ系ラテックス、ＰＶＡ、グラフト化澱粉の配合量および裏面側塗工液の塗工量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例３８〜３９の塗工板紙を得た。
【０１５３】
［実施例４０〜４２］
裏面側塗工液の再生粒子、ＰＶＡ、グラフト化澱粉の配合量および裏面側塗工液の塗工量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例４０〜４６の塗工板紙を得た。
【０１５４】
［実施例４３〜４６］
裏面側塗工液の再生粒子、ＰＶＡ、グラフト化澱粉、架橋剤、ＳＢＲ系ラテックスの配合量および裏面側塗工液の塗工量を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例４０〜４６の塗工板紙を得た。
【０１５５】
［実施例４７〜５０］
裏層の灰分を表１のように調整した以外は、実施例１と同様にして実施例４７〜５０の塗工板紙を得た。
【０１５６】
［比較例１］
裏面側塗工液にＰＶＡを配合しなかった以外は、実施例１と同様にして比較例１の塗工板紙を得た。
【０１５７】
［比較例２］
裏面側塗工液に澱粉を配合しなかった以外は、実施例１と同様にして比較例２の塗工板紙を得た。
【０１５８】
［比較例３］
裏面側塗工液に架橋剤を配合しなかった以外は、実施例１と同様にして比較例３の塗工板紙を得た。
【０１５９】
［参考例１〜２］
参考例として、市販品の塗工板紙を用意した。
【０１６０】
＜測定・評価方法＞
上記塗工板紙について、以下の評価を行った。測定及び評価の方法は、下記の通りである。その結果を表１に示す。なお、評価試験は、ＪＩＳ−Ｐ８１１１に準拠して温度２３±２℃、湿度５０±２％の環境条件で行った。
【０１６１】
（裏層の重量平均繊維長）
上記紙素材を１０ｃｍ×１０ｃｍ大にカットしたサンプルを作成し、このサンプルを水温２０℃の水に３分間浸漬させ、その後上記サンプルを手揉みしながら裏層を剥離した。次いで、剥離した裏層の重量平均繊維長（ｍｍ）を、ＪＩＳ−Ｐ８２２０（１９９８）に記載の「パルプ−離解方法」に準拠して離解し、得られた離解パルプを基に、ＪＡＰＡＮ−ＴＡＰＰＩ−紙パルプ試験方法−Ｎｏ．５２「パルプ及び紙−繊維長試験方法−光学的自動計測法」に準拠して、繊維長測定試験機（メッツォ社製、型番：ＦｉｂｅｒＬａｂ  Ｐ４２３０３７１  Ｖ２．０）を用いて測定した。
【０１６２】
（裏層の離解後フリーネス）
上記紙素材を１０ｃｍ×１０ｃｍ大にカットしたサンプルを作成し、このサンプルを水温２０℃の水に３分間浸漬させ、その後上記サンプルを手揉みしながら裏層を剥離した。次いで、剥離した裏層の離解後フリーネス（ｃｃ）を、ＪＩＳ−Ｐ８２２０（１９９８）に準じて離解した後、ＪＩＳ−Ｐ８１２１（１９９５）に記載の「パルプのろ水度試験方法」に準じて測定した。
【０１６３】
（坪量）
ＪＩＳ−Ｐ８１２４（１９９８）に記載の「坪量測定方法」に準拠して測定した。
【０１６４】
（裏層の密度）
裏層の密度は、ＪＩＳ−Ｐ８１１８（１９９８）に記載の「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。この裏層の密度は、上記製造方法により得られた紙素材の表層、中層、裏層を剥離し、厚さ（ｍｍ）及び坪量（ｇ／ｍ２）を求めることで算出した。このように剥離した各層の厚さは剥離によって毛羽立っており、実際の厚さより厚いため、以下の式（２）で補正ファクター値を算出して、剥離後の各層の厚さ値を補正して、裏層の密度を算出した。
【０１６５】
補正ファクター値＝剥離前の全層厚さ÷剥離後の各層厚さの合計値    （２）
【０１６６】
（灰分）
裏層の灰分（％）は、ＪＩＳ−Ｐ８２５１（２００３）に記載の「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼方法」に準じて測定した。
【０１６７】
（ベック平滑度）
表層外面のベック平滑度（秒）は、ＪＩＳ−Ｐ８１１９（１９９８）に記載の「紙及び板紙−ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」に準拠して測定した。
【０１６８】
（ワックスピック強度）
裏層のワックスピック強度（Ａ）は、Ｊ．ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ．１（２０００）に記載の「紙及び板紙−ワックスによる表面強さ試験方法」に準拠して測定した。
【０１６９】
（ＲＩピック）
ＪＩＳ−Ｐ８１２９（１９９８）に規定されているＩＧＴ印刷適性試験機に用いる標準タックグレードインクを、ＫＲＫ万能印刷適性試験機（熊谷理機工業株式会社製）を用いて上記塗工板紙の表面側塗工層の外面上に印刷した後、ＲＩ印刷適性試験により評価した。なお、評価基準は下記の通りとした。
◎：表面の毛羽立ち又は紙むけが認められない。
○：０．５ｍｍ以上の毛羽立ち又は紙むけが２箇所以下である。
△：０．５ｍｍ以上の毛羽立ち又は紙むけが３個所〜５箇所である。
×：０．５ｍｍ以上の毛羽立ち又は紙むけが６箇所以上である。
【０１７０】
（インク抜け）
グラビア印刷機として、グラビアインクＮＴ−２０００（サカタインクス株式会社製）を使用し、１００線、５０μ深度のグラビアロールを用いて、上記塗工板紙の表面側塗工層外面上にベタ印刷を行った後、Ａ４サイズの大きさの上記塗工板紙の裏面側塗工層の外面上に発生した直径０．３ｍｍ以上のピンホールの数を肉眼で確認し、評価したものである。なお、その評価基準は下記の通りとした。
◎：ピンホールの数が５個以下である。
○：ピンホールの数が６個〜１０個である。
△：ピンホールの数が１１個〜２０個である。
×：ピンホールの数が２１個以上である。
【０１７１】
（インキ着肉性）
ＲＩ印刷機にて、印刷インキ（大日本インキ化学工業社製、商品名「Ｖａｌｕｅｓ−Ｇ墨  Ｓタイプ、）を０．１ｃｃ使用し、上記塗工板紙の表面側塗工層の外面上に印刷を行い、かかるインキ転写面を肉眼で観察し、転写したインキ濃度と、濃度の均一性とから、上記塗工板紙のインキ着肉性を４段階評価した。
◎：インキ着肉性が特に優れる。
○：インキ着肉性が優れる。
△：インキ着肉性がやや劣る。
×：インキ着肉性が劣る。
【０１７２】
（圧縮強度）
上記塗工板紙の圧縮強度（横方向）は、ＪＩＳ−Ｐ８１２６（２００５）に記載の「紙及び板紙−圧縮強さ試験方法−リングクラッシュ法」に準拠して測定した。
【０１７３】
（耐折強度）
上記塗工板紙の耐折強度（横方向）は、ＪＩＳ−Ｐ８１１５（２００１）に記載の「紙及び板紙−耐折強さ試験方法−ＭＩＴ試験機法」に準じ、耐折回数として測定した。
【０１７４】
（耐罫線割れ性）
上記塗工板紙をＡ４サイズ（縦目）に断裁し、長辺に対して２つ折りにし、プレス圧２．０ｋｇ／ｃｍ２で５分間プレス後、折り目部分のひび割れを肉眼で確認し、評価した。なお、その評価基準は下記の通りとした。
◎：ひび割れが発生していない。
○：折り目長さに対して、総全長が１５％未満であるひび割れが発生する。
△：折り目長さに対して、総全長が１５％以上３０％未満であるひび割れが発生する。
×：折り目長さに対して、総全長が３０％以上であるひび割れが発生する。
【０１７５】
【表１】
0005627924.tif 000002
【０１７６】
表１の結果から、実施例１〜５０は、比較例１〜４と比べ、高い圧縮強度、耐罫線割れ性を有し、裏層からの微細繊維や微細異物の脱落に起因する白抜けや紙粉トラブル等が改善され、良好な印刷適性を有することがわかる。また、実施例１〜５０は、参考例１〜２と比べ、１０％〜１５％程度の低米坪・軽量化を実現できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
本発明は、公知の繊維等を用いて製造されるものであり、資材調達及び加工の容易性に優れ、低コスト化や大量生産を実現することができる。
【符号の説明】
【０１７８】
２０    原料
２１    貯槽
２２    乾燥装置
２３    装入機
２４    第１熱処理炉（外熱キルン炉）
２４Ａ  供給口
２４Ｂ  排出口
２４Ｃ  外熱ジャケット
２５    第２熱処理炉（外熱キルン炉）
２５Ａ  供給口
２５Ｂ  排出口
２５Ｃ  外熱ジャケット
２６    装入機
２７    第３熱処理炉（内熱キルン炉）
２７Ａ  供給口
２７Ｂ  排出口
２８    冷却機
２９    粒径選別機
３０    サイロ
３１    再燃焼室
３２    予冷器
３３    熱交換器
３４    誘引ファン
３５    煙突
３６〜３９  熱風発生炉
３６Ａ〜３９Ａ  バーナー
５０    螺旋状リフター
５１    平行リフター
５２    外筺
５３    耐火壁
５４    取付ブラケット
５５    取付ブラケット
【図１】
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【図２】
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