(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも古紙の離解工程と界面活性剤系の脱墨剤を用いる脱墨工程を有する複数の工程からなる脱墨パルプの製造方法において、離解工程でサイズ剤を、古紙パルプ１００重量部に対して０．１〜５．０重量％の範囲で添加した後に、サイズ剤の存在下で脱墨処理することを特徴とする脱墨パルプの製造方法。
【請求項２】
サイズ剤の添加量が古紙パルプ１００重量部に対して０．２〜２．５重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２により製造された脱墨パルプを用いた紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新聞・雑誌・コピー用紙等から製造される脱墨パルプの製造方法、及びこの脱墨パルプを配合した、インクジェット方式特に水性インクを用いたインクジェット方式の記録適性を有する紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱墨パルプは木材パルプと共に製紙原料に用いられ、新聞や雑誌、コピー用紙等の分野で盛んに利用されている。一般的な脱墨パルプの製造方法は、古紙の離解工程に続き、脱墨剤とアルカリの存在下でニーディングなどの攪拌工程を経て、洗浄あるいはフローテーション等でインキとパルプを分離（脱墨）し、その後必要に応じ洗浄、漂白する方法である。例えば、新聞や雑誌等の印刷が施された古紙をパルパー等の離解機でアルカリ性薬品等と共に離解して、さらにアルカリ性薬品や過酸化水素及び界面活性剤を添加して離解パルプをこれら薬品に浸漬する（アルカリソーキング）と共に、機械的攪拌力を併用してパルプ繊維を膨潤させてインキとパルプを剥離し、その後洗浄やフローテーションによりインキをパルプから分離して、脱墨パルプを製造している。
【０００３】
最近、地球環境保護の観点から、環境配慮型製品（エコプロダクツ）の研究開発が進められ、紙パルプ分野においてもリサイクル製品である脱墨パルプの利用が増加している。
【０００４】
このような状況に応じて、通常の紙はむろんのこと、コピー用紙などの記録用紙においても古紙パルプの配合率が増えているが、上記のような脱墨パルプを配合した場合、コンピュータの普及と共に著しく普及しているインクジェットプリンターで記録した時に、フェザーリング（インクのひげ状の滲み）が著しく多く発生し、そのため文字が読みにくくなったり、また、バーコード等の可変データーを記録した場合にはバーコード等の読みとりが困難となる等の問題があった。これを解決するため、脱墨パルプを配合したパルプスラリーを用いて抄紙する際に、内添サイズ剤を多く配合する、あるいは抄紙された紙の表面にサイズプレス装置等を用いて表面サイズ剤を付与する等が行われているが、未だに満足するものが得られていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような状況に鑑み、本発明の課題は、脱墨パルプを配合して抄紙した紙に、インクジェット方式特にインクとして水性インクを用いて記録した場合に、フェザーリング（インクのひげ状の滲み）が発生しないか、著しく改善することができる脱墨パルプの製造方法及びそのパルプを配合した紙を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、従来全く考えられたこともなかった、以下の方法を見いだした。すなわち、少なくとも古紙の離解工程と界面活性剤系の脱墨剤を用いる脱墨工程を有する複数の工程からなる脱墨パルプの製造方法において、離解工程でサイズ剤を、古紙パルプ１００重量部に対して０．１〜５．０重量％の範囲で添加した後に、サイズ剤の存在下に脱墨パルプを製造方法である。好ましくはアルカリ性薬品とともにサイズ剤を添加する。これにより得られた脱墨パルプを配合した紙は、インクジェット方式特に水性インクを用いて記録した際にフェザーリング（インクのひげ状滲み）がないかあるいは著しく改善された紙を得ることができた。
【０００７】
本発明により上記目的が達成される理由は必ずしも明らかではないが、以下のように考えられる。脱墨パルプの製造は、離解、脱墨、洗浄および漂白の工程等からなり、古紙の種類、脱墨パルプの使用目的に応じこれらの各工程を組み合わせることにより行われる。古紙をパルパーで離解するに際し、古紙に対する水の吸水性を高め繊維にほぐし易くするためにアルカリ性薬品を添加して機械的な攪拌力により繊維同士を摩擦し紙を個々の繊維に分離するとともに、インキをその後に続く脱墨工程で繊維から分離・剥離し易くする。離解されたパルプに界面活性剤系の脱墨剤をアルカリ性薬品とともに添加して機械的攪拌力あるいは摩擦力によりインキを繊維から分離・剥離する。続いて洗浄法あるいはフローテーション法により繊維から分離したインキを系外に排出する。更に必要に応じて、洗浄、漂白を行い所望の白色度の脱墨パルプを得る。この方法で製造された脱墨パルプは、界面活性剤を主体とする脱墨剤が繊維表面に強固に結合していたり、繊維内部に入り込んだりしており、脱墨パルプの洗浄工程における通常の洗浄程度では界面活性剤を完全に洗い流すことができない。このようにして得られた脱墨パルプを配合して抄紙する際、通常のようにサイズ剤を内添したり、紙表面にサイズプレス装置等を用いて付与（外添）しても、繊維へのサイズ剤の付着が十分となる。サイズ剤の量を増やしても付着量は一定量以上増加しない。従って、このようにして得られた紙にインクジェット方式特に水性インクを用いて記録した場合、フェザーリングが多く発生し、記録品位が劣るものとなってしまう。
【０００８】
一方、本発明によるときは、あらかじめサイズ剤の存在下に脱墨処理を行う結果、サイズ剤が繊維表面に十分定着する。特に界面活性剤系脱墨剤が、繊維に入り込むまでに、すなわち離解工程でサイズ剤を添加した後、脱墨剤を添加して脱墨処理すれば、サイズ剤は脱墨剤中の界面活性剤の影響を受けることがほとんどないから、得られた脱墨パルプ表面には十分なサイズ剤が定着するものと思われる。
【０００９】
このような脱墨パルプを配合した紙はそのまま使用しても、塗工用原紙として用いることもできる。特に電子写真用転写紙として使用すれば、近年高まっている電子写真用転写紙に対し水性インクジェット記録によりバーコード等を付与する等の要望に好ましく対応することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で使用できるサイズ剤はアルケニル無水コハク酸（ＡＳＡ）系、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ系）、ロジン系、スチレン系、アクリル系、スチレン・アクリル系、オレフィン系サイズ剤等、公知のサイズ剤の使用が可能である。添加するサイズ剤のイオン性はアニオンまたはカチオン性のどちらでも使用可能であるが、サイズ剤のパルプ繊維への定着を考えた場合にはアニオン性よりもカチオン性のサイズ剤を使用することが好ましい。
【００１１】
サイズ剤の添加量は古紙パルプ１００重量部に対して、０．１〜５．０重量％の範囲であり、特に０．２〜２．５重量％の範囲が好ましい。サイズ剤の添加量が古紙パルプ１００重量部に対して、０．１重量％以下の場合には、該パルプとバージンの化学パルプを配合して抄紙した紙に水性インクを用いたインクジェットプリンター等で記録した場合にフェザーリングが多くなり、記録品位が劣る傾向にある。一方サイズ剤の添加量が古紙１００重量部に対して、５．０重量％より多く配合して処理した場合には、フェザーリングに対しての改善効果は特に変化がなく、大幅なコストアップとなるため好ましくない。
【００１２】
本発明の界面活性剤系の脱墨剤としては、カルボン酸型、硫酸エステル型、スルホン酸型、燐酸エステル型などのアニオン系界面活性剤、エーテル型、エステル型、脂肪酸、アルキロールアマイド型などのノニオン系界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型などの両面界面活性剤等があり、単独または併用して使用することができる。
また本発明で使用するアルカリ性薬品としては苛性ソーダ、ソーダ灰、重曹、珪酸ソーダ等公知のものを使用するが、ハンドリングやコストを考慮した場合には苛性ソーダを使用することが好ましい。また、離解工程でアルカリ性薬品を使用する場合の添加量は併用するサイズ剤の効果を低下させる場合もあるため、対パルプに対して１．０％以下が望ましい。
【００１３】
本発明で得られた前記サイズ剤存在下で処理された脱墨パルプは、単独で、あるいは必要に応じバージンのＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ、ＬＢＳＰ、ＮＢＳＰ等のパルプと任意の割合で混合して用いることができる。
【００１４】
抄紙するに際し、本発明の脱墨パルプを少なくとも含み、必要に応じて、填料を内添することが可能であり、填料は公知の填料の中から適宜選択して使用することが出来る。このような填料としては、例えばタルク、カオリン、イライト、クレー、重質あるいは軽質炭酸カルシウム、二酸化チタンを挙げることが出来る。填料の使用量は通常、紙中填料率で３〜２０重量％の範囲である。
【００１５】
また抄紙時に必要に応じ使用する内添サイズ剤についても特に限定されるものではなく、通常紙分野の内添サイズ剤として使用されるものがいずれも使用することができる。特に、コピー用紙またはインクジェット記録用紙等で使用される公知の内添サイズ剤、例えば、ＡＳＡ系、ＡＫＤ系、ロジン系、スチレン系、アクリル系、スチレン・アクリル系、オレフィン系サイズ剤等の中から適宜選択して１種類あるいは２種以上を併用する。内添サイズ剤の添加量は、例えば、ロジン系サイズ剤である、疎水化変性ロジンエマルジョンサイズ剤の場合では通常、パルプ重量に対して０．０５〜０．７部の範囲で調整される。さらに、必要に応じて消泡剤、ｐＨ調整剤、色相を調整する為の染料や有色顔料、視感的白さを向上させる為の蛍光染料等を更に使用することも出来る。
【００１６】
また、紙の表面強度を付与する目的で、水溶性高分子を紙表面に設けることができる。使用できる水溶性高分子としては紙との接着力が強く用紙間のブロッキングを起こさないものであれば特に限定されず、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変性デンプン、カチオン化デンプンなどのデンプン類、カゼイン、大豆タンパク質類、カルボキシメチルセルロ−ス、ヒドロキシエチルセルロ−ス等の繊維素誘導体、スチレン−アクリル樹脂、イソブチレン−無水マレイン酸樹脂、アクリルエマルジョン、酢ビエマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステルエマルジョン、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリロニトリルブタジエンラテックス等を単独使用または併用することができ、合成高分子の使用量は、本発明の効果を損なわない範囲内で調節する。
【００１７】
上記の水溶性高分子は、必要に応じて消泡剤、ｐＨ調整剤、色相を調整する為の染料や有色顔料、視感的白さを向上させる為の蛍光染料等を加えた塗液を塗工することより、紙表面に設ける。塗工方法は、各種サイズプレス塗工、各種ブレ−ド塗工、ロ−ル塗工、エア−ナイフ塗工、バ−塗工等の公知の塗工方法を用いて、必要に応じて片面または両面に設けることができるが、操業性やコストの観点から、オンマシンで両面同時に塗工できるサイズプレス塗工を用いることが好ましい。
本発明によって製造された脱墨パルプを用いて抄紙することにより得られた紙は、特にインクジェット用紙適性により効果を有するものであり、電子写真用転写紙、熱転写用紙などの記録用紙や印刷用紙などにも利用できる。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明の脱墨パルプの製造方法及びその脱墨パルプを用いた紙の具体的な構成を実施例で説明すると共に、本記紙の特性を比較例と対比して説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例中の「％」は全て「重量％」、「部」は全て「重量部」を示す。
［実施例１］
離解処理工程１：新聞古紙とちらし古紙を重量比で等量混合し、実験用パルパーに加え、この混合古紙１００部に対しカチオン性のスチレン系サイズ剤（荒川化学工業製、商品名：ＰＭ−３６０）２．５％と苛性ソーダ０．１％を添加し、パルプスラリー濃度が５％となるように希釈して離解した。
【００１９】
離解処理工程１で得た古紙パルプスラリーを、濃度２５％になるように脱水した後、古紙パルプスラリー濃度を１５％になるように水を加え、さらに界面活性剤系の脱墨剤（花王製、商品名：ＤＩ−７６７）をパルプに対して１．０％加え、テスト用ニーダーで１時間ニーディングした後、テスト用フローテーターで洗浄脱水し、濃度２５％の古紙パルプスラリーを得た。続いて古紙パルプスラリー濃度を１５％になるように水を加え、さらに界面活性剤系の脱墨剤（花王製、商品名：ＤＩ−７６７）をパルプに対して１．０％、漂白剤を０．５％加え、テスト用ニーダーで１時間ニーディングした後、テスト用フローテーターで洗浄脱水して濃度２５％の脱墨パルプを得た。
【００２０】
上記で得た脱墨パルプ２０部と 叩解度４５０ｍｌの広葉樹晒クラフトパルプ（Ｌ−ＢＫＰ）８０部からなるパルプスラリ−にタルク７部、硫酸アルミニウム１重量部、サイズ剤（荒川化学工業製、商品名：ＮＴ−７６）０．１部、歩留向上剤（栗田工業製、商品名：ハイホールダー３３１）０．０２部を添加して、手抄した。この手抄紙に、テスト用サイズプレスで下記に示す塗液１を両面に、片面当りの塗工量が固形分で１．５ｇ／ｍ２となるように塗工して、坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
〈塗液１〉
デンプン  ：ＭＳ＃３６００（日本食品化工社製）       １００部
サイズ剤  ：ポリマロン４８２（荒川化学社製）         ０．４部
消泡剤    ：ノプコ８０３４Ｌ（サンノプコ社製）     ０．０９部
［実施例２］
離解工程１のカチオン性のスチレン系サイズ剤を０．１％とした以外は実施例１と同様にして坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
［実施例３］
離解工程１のカチオン性のスチレン系サイズ剤を５．０％とした以外は実施例１と同様にして坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
［実施例４］
離解工程１のサイズ剤をアニオン性のスチレン・アクリル系サイズ剤（荒川工業製、商品名：ＰＭ−１３４３）に変え、添加量を０．２％とした以外は実施例１と同様にして坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
［実施例５］
離解工程１のサイズ剤をアニオン性のスチレン・アクリル系サイズ剤に変え、添加量を２．５％とした以外は実施例１と同様にして坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
［実施例６］
離解工程１のサイズ剤をロジン系サイズ剤に変え、添加量を２．５％とした以外は実施例１と同様にして坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
［実施例７］
離解処理工程２：新聞古紙とちらし古紙を重量比で等量混合し、この混合古紙１００部を、実験用パルパーに加え、苛性ソーダ０．１％を添加した後、パルプスラリー濃度が５％となるように水を加えて希釈して離解した。
【００２１】
離解処理工程２で得た古紙パルプスラリーを、濃度２５％になるように脱水した後、古紙パルプスラリー濃度を１５％になるように水を加えた。次に、カチオン性のスチレン系サイズ剤（荒川化学工業製、商品名：ＰＭ３６０）をパルプに対して０．１％を加え攪拌した後、界面活性剤系脱墨剤（花王製、商品名：ＤＩ７６７）をパルプに対して１．０％加え、テスト用ニーダーで１時間ニーディングした後、テスト用フローテーターで洗浄脱水し、濃度２５％の古紙パルプスラリーを得た。続いて古紙パルプスラリー濃度を１５％になるように水を加え、さらに先の脱墨剤をパルプに対して１．０％、漂白剤を０．５％加え、テスト用ニーダーで１時間ニーディングした後、テスト用フローテーターで洗浄脱水して濃度２５％の脱墨パルプを得た。
【００２２】
上記で得た脱墨パルプ２０部と 叩解度４５０ｍｌの広葉樹晒クラフトパルプ（Ｌ−ＢＫＰ）８０部からなるパルプスラリ−にタルク７部、硫酸アルミニウム１部、サイズ剤（荒川化学工業製、商品名：サイズパインＮＦ７６）０．１部、歩留向上剤（栗田工業製、商品名：ハイホールダー３３１）０．０２部を添加して、手抄した。この手抄紙に、テスト用サイズプレスで下記に示す塗液１を両面に、片面当りの塗工量が固形分で１．５ｇ／ｍ２となるように塗工して、坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
［比較例１］
離解工程１において、サイズ剤を添加しなかった（添加量０％）以外は実施例１と同様にして坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
［比較例２］
離解工程１においてサイズ剤を添加せず、塗液１のサイズ剤を０．８部とした以外は実施例１と同様にして坪量８２ｇ／ｍ２の紙を得た。
【００２３】
実施例１〜比較例２で得られた記録用紙のインクジェット記録試験は以下の方法で行った。
【００２４】
結果は表１にまとめた通りである。表１から、本発明である実施例１〜７は、いずれもフェザーリングおよびインク乾燥性が良好で有るのに対し、少量の内添サイズと外添サイズのみで作成した比較例１の用紙のフェザーリングは悪く、内添サイズ剤を０．８部に増量した比較例２であっても、より少ないサイズ剤の存在下で脱墨処理した脱墨パルプを用いた実施例４と比べ、フェザーリングが著しく悪い。
【００２５】
【表１】
0003702744.tif 000002
（１）インクジェット記録試験
記録試験はインクジェットプリンター（ＢＪＣ−４３０Ｊ：キヤノン株式会社製の商品名）を用いて所定のパターンを記録し、下記の基準によって評価した。
ａ、フェザーリング（インクのひげ状滲み）
インクのひげ状滲みを目視で評価した。
○  ひげ状の滲み無し、
△  若干ひげ状の滲みがあり、
×  ひげ状の滲みが多い、
ｂ、インク乾燥性
記録直後に画像部を指で擦り、汚れの程度を目視で評価した。
○  汚れ無し
△  若干汚れる
×  著しく汚れる
【本発明の効果】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明による脱墨パルプを用いることにより、水性インクジェット記録した場合のフェザーリングが著しく改善され、従来の方法では到達し得なかった高品位の記録性を有する紙を得ることができた。