(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙層がツインワイヤー法で抄紙・形成され、紙層を構成する全パルプの８０重量％以上が再生パルプであり、紙層の片面にインク受理層を塗工量で２〜８ｇ／ｍ2、他方の面にバリヤー層を塗工量で０．５〜２ｇ／ｍ2設け、透気度（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験法Ｎｏ．５−７４）が４００秒以上１５００秒以下、内部結合強さ（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験法 Ｎｏ．１８−７７）が２５Ｋｇｆ／２５ｍｍ2以上、ＭＤ方向の伸度（ＪＩＳ Ｐ-８１３２ １９９４）が２．５％以内であることを特徴とする裏カーボン用複写用紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は裏カーボン式複写に用いる複写用紙の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
裏カーボン複写用紙とは、複写用紙の表面を筆記面とし、裏面に着色カーボン（黒のみに限定されない転写性着色インクの総称）を印刷して、これと被複写用紙とを重ね、表面から筆記もしくは機械的加圧により印字した時、その圧力を受けた部分の裏面の着色カーボンが剥離し、被複写用紙表面に転移し印字が行われるという原理に基づくものであって、筆記面または印字面と着色カーボン面がそれぞれ同一用紙の裏表に存在するものをいう。
【０００３】
複写用紙は通常、数枚重ね合わせて糊付けし、いわゆる枚数伝票として、または連続伝票として使用され、流通過程において配送物品に添付されるなど重要な役割を果たしている。
【０００４】
着色カーボンとは「カーボン印刷ハンドブック」（内外カーボンインキ株式会社発行）にも記載されているように、カーボンブラック、紺青、炭酸カルシウムなどの顔料、鉱物油、植物油などの油分、カルナバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックスなどのワックス等により構成される。これらの成分、量を選択することにより印刷性、記録性、保存性、耐汚れ性などを考慮したインクが得られる。
【０００５】
該複写用紙に要求される特性としては前出の「カーボン印刷ハンドブック」（内外カーボンインキ株式会社発行）に記載されている通り、以下の特性が必要であることが知られている。
（１）複写された印字濃度が高くかつ均一であること。
（２）複写枚数が多く取れること。
（３）カーボンインキが複写紙表面にしみ出さないこと（裏抜けが少ない）。
（４）カーボンインキが表面に透けて見えないこと（裏写りが少ない）。
（５）複写された文字の受理性がよく、複写能力が経時的に変化しにくいこと。
（６）印刷適性、作業適性、加工適性に優れていること。
（７）寸法安定性が良いこと。
中でも記録特性とコレーター適性に絡む特性が重要である。
【０００６】
コレーター適性とは多数枚の連続伝票を作成する場合の工程について述べる。オモテ面に印刷、ウラ面にカーボンインクを塗工した後、用紙の両端にマージナルパンチを開け、連続用紙を作成する。次に伝票に必要な数の同様な加工済み連続用紙をコレーターに架けて帳合いし、多数枚連続伝票となる。
【０００７】
このコレーター工程において、紙の流れ方向（ＭＤ、縦方向ともいう）の伸縮が大きかったり、紙の表裏特性差が大きいと各々のマージナルパンチの位置が合わず帳合いができないという重大な問題が生じる。
【０００８】
このような適性のある用紙としては高灰分でかつ、シングルワイヤー長網抄紙法で抄紙された紙やツインワイヤー抄紙機により抄造された紙の一方の面に顔料および結着剤を主成分とするインク受理層、他方の面に水溶性結着剤を主成分とするバリヤー層を設けた裏カーボン用複写用紙が用いられてきた。
【０００９】
一方、環境問題から原紙に再生パルプを添加することが一般的に求められているが、以下の理由で複写用紙には特に再生パルプを配合することが求められている。
【００１０】
本発明の複写用紙は裏面にカーボンインクを塗布して伝票類に加工されるため脱墨処理による再生パルプ化が困難で、裏カーボン加工された伝票類は（財）古紙再生促進センターの規格「古紙標準品質規格」で禁忌品に指定されている用紙である。すなわち、裏カーボン複写紙は再生できない用紙として規定され使用後の用紙は焼却などの処分を求められている。
【００１１】
従って、なるべく多くの再生パルプ、質の悪い何度もリサイクルされ角質化したパルプをより多く配合することが必要である。しかしながら、再生パルプを８０重量％以上配合すると極端に前記の複写用紙としての特性が損なわれることが判明した。すなわち、再生パルプは脆弱化し堅くもろくなるため印字した時、筆圧が伝わりにくく、カーボンインキの転移性が悪化し印字品位が低下するものと推定される。
【００１２】
さらに、紙層の空隙が大きくなり、カーボンインキを吸収してしまうためウラ面に塗布するインク量が多量に必要となる。また、カーボンインキを塗布したときカーボンインキが繊維の道幹部をに沿って走っていくいわゆるひげが生える現象が生じ外観が著しく損なわれる。さらにまた、再生パルプを配合するとテンションをかけた際の伸度が大きくなるため、コレーター適性が低下する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、使用後廃棄処分せざるを得ないカーボン複写用紙に用いられる原紙に関し、８０重量％以上再生パルプを配合した際に生じるカーボン複写用紙の記録特性、外観、伝票の作成工程対応した機械適性などの問題を解決せしめた複写用紙を開発することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かくの如き状況から再生パルプを多配合したために生じる複写用紙固有の問題を解決するため鋭意研究した結果本発明をなすに至ったものである。すなわち、この問題を解決するため紙の特性を特定範囲に制御することにより解決できることを見い出した。
【００１５】
紙層を構成する全パルプ中の８０重量％以上が再生パルプであり、透気度（ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  紙パルプ試験法  Ｎｏ．５−７４）が４００秒以上、内部結合強さ（ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  紙パルプ試験法  Ｎｏ．１８−７７）が２５Ｋｇｆ／（２５ｍｍ）2以上、ＭＤ方向の伸度（ＪＩＳ  Ｐ−８１３２  １９９４）が２．５％以内とする。好ましくは紙がツインワイヤー法で抄紙されるかおよびまたは紙の片面にインク受理層、他方の面にバリヤー層を設ける。
【００１６】
評価する特性値は、塗工終了後に必要に応じて行われるカレンダー処理等の仕上げ工程を経た後の数値であって、通常は２０℃６５％ＲＨで調湿後に測定する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の裏カーボン用複写用紙を製造するために用いられる再生パルプ（ＤＩＰ）とは、新聞、雑誌、等の印刷物のインクを脱墨したものや未印刷の紙を再離解したものを言う。
【００１８】
その他に目的により２０重量％以下の化学パルプ（ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰなど）、機械パルプ（ＧＰ、ＣＧＰ、ＲＧＰ、ＴＭＰなど）などのいわゆるバージンパルプを用いることができる。不透明性を付与するために紙層中に添加する填料は、全パルプの２０重量％程度とするのが好ましい。填料の種類は、以下に述べるインキ受理層の顔料と同一のものが使用可能である。
【００１９】
抄紙後必要に応じて表裏に塗工層を設けた後の紙の米坪は、３０〜６０ｇ／ｍ2とするのが好ましい。これは裏カーボン用複写用紙が具備すべき筆記によるカーボン転写性や不透明性を確保する上で好ましい範囲である。本目的の範囲に入ればインキ受理層やバリヤー層を設けてもよいし設けなくても良いが、設けた方が品質がより向上し好ましい。なお、ツインワイヤー方式で抄紙すると、表裏からの脱水のため紙層を貫通するピンホールの発生が極めて少なくなり、裏カーボン塗工時にカーボンが紙表面にしみ出すことがなく特に良好である。
【００２０】
以下でこれらの層に用いられる材料について述べる。インキ受理層の塗料には、一般的な製紙用顔料と水溶性バインダーの中から選択使用される。顔料としては炭酸カルシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、硫酸バリウム、クレー、タルク、表面処理されたカルシウムやシリカ等の無機質系微粒末、尿素−ホルマリン樹脂、スチレン・メタアクリル共重合体、ポリスチレン樹脂等の有機質系微粉末等の顔料が適宜用いられる。
【００２１】
顔料の選択にあたっては、印刷インクの着肉性、光沢、表面強度等の印刷適性を向上させることにも観点を置き、通常の印刷用紙の塗工材料として使用される重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、およびカオリンが好ましく混合使用される。
【００２２】
水溶性バインダーとして利用される高分子樹脂には、澱粉およびその誘導体、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド・アクリル酸エステル共重合体、アクリルアミド・アクリル酸エステル・メタクリル酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、イソブチル・無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、ポリアクリルアミド、アルギン酸ソーダ、ゼラチン、カゼイン等の水溶性高分子などが例示される。
【００２３】
さらにポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等による水系エマルジョン、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリル系共重合体等によるラテックス、等の水分散性高分子が利用される。
【００２４】
塗料中には、更に通常の補助添加成分、例えば分散剤、滑剤、界面活性剤、蛍光染料、着色染料等が、必要に応じて併用され得ることは勿論であり、具体例を挙げると、分散剤としては上記水溶性バインダーのほか、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルアルコール硫酸エステル・ナトリウムなどの界面活性剤が使用できる。インキ受理層の固型分塗布量としては１〜１０ｇ／ｍ2とするのが一般的である。
【００２５】
バリヤー層は要求特性上、透気度を４００秒以上にすることを目的に設けられるが、材料は前述のインキ受理層形成に用いられる水溶性樹脂や疎水性高分子の水系エマルジョンが適宜用いられ、その塗布量は本目的、物性値を満たす量であれば特に限定はないが、通常固型分塗布量で０．１〜４ｇ／ｍ2であれば十分である。特に透気度の制御はバリヤー層の塗布量、または水溶性樹脂等の皮膜形成性による選択配合で行うのがよい。
【００２６】
ただし、紙表裏の塗工量の差が大きいと表裏の吸湿量に差を生じ、用紙のカール挙動が激しくなるため、複写効果および印刷適性をも考慮した上での表裏塗工量のバランスとしては、インキ受理層で２〜８ｇ／ｍ2、バリヤー層で０．５〜２ｇ／ｍ2が好ましい。
【００２７】
インキ受理層およびバリヤー層はゲートロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーターなどの通常の塗布設備を用いて紙に付与される。これはオンマシン塗工であってもオフマシン塗工であってもよい。塗工後には、スーパーカレンダー、グロスカレンダー等により表面処理がなされ、印刷適性、カーボンインキの複写適性が一層向上する。しかしながら、設備等の制約があれば表面処理を行わなくてもよい。
【００２８】
ＭＤ方向の伸度を２．５％以下とすることは、コレーターにおける帳合いの安定性を確保するために必要である。ＭＤ方向の伸度を２．５％以下に制御する方法としては、原紙抄造時ＭＤ方向の繊維配向性を高めるためＬ／Ｂ（ジェット・ワイヤー比）を下げ、引き地合気味にしたり、という製造上のテクニックや公知の内添紙力剤や耐水性向上剤を増量することにより達成される。
【００２９】
透気度を４００秒以上とするのは、カーボン加工後の裏抜けや裏写りを防止するために必要である。透気度は、好ましくは４００〜１５００秒とする。透気度を所定の範囲に制御するためには抄造条件のテクニック（例えばパルプの叩解を粘状叩解にする、填料の配合を少なくするなど）以外に前記のバリヤー剤の塗布が有効である。１５００秒を越えた透気度を得るには、このバリヤー剤の塗布量を増やすことが必要になる。
【００３０】
内部結合強さを２５ｋｇｆ／（２５ｍｍ）2以上とする理由は、裏カーボン用複写用紙は透気度が高い上、巻取り状で印刷加工されるため、オフセット印刷時に発生するブリスターなどの印刷障害を避けるために必要であるからである。内部結合強さを高めるためには抄造条件の上記テクニック以外に前記のバリヤー剤の塗布、公知の内添紙力剤や耐水性向上剤の添加が有効である。ツインワイヤー方式で抄紙すると内部結合強度が低下しやすく、層間剥離が起こる傾向が強まるため、特に注意が必要である。
【００３１】
いずれにしても抄造条件、薬品添加、塗布層の付与などを組み合わせることにより、全パルプ中８０重量％以上の再生パルプを含みながら透気度、内部結合強さ、ＭＤ方向の伸縮を所定の範囲に入れることが必要である。
【００３２】
【実施例】
以上説明した本発明の技術的思想を実施例に基づいて、具体的に説明する。本発明は実施例に限定されるものではない。なお、以下に記載の部数および％はすべて固形分または有効成分重量基準によるものである。以下の実施例および比較例において、各種測定試験の測定および評価方法は次の通りである。
【００３３】
コレーター適性：カーボン塗工後の原紙を、テストコレーター（応用印刷機械社製ロールコレーター）を用いて帳合いし、ピッチのずれ、カールによる反りの良否を判定した。
【００３４】
カーボンの塗工適性：カーボンインキ塗工機（明立機械工業製）を用いてカーボンインキ（帝国インキ社製凸版コバルト）を試料ウラ面に塗工し、インキの載り、ムラの良否を目視で判定した。
【００３５】
カーボンインキの受理性：前記同要領にてカーボンインキを試料ウラ面に塗工し、同２枚を重ねてドットタイププリンターで打字し、複写された印字の濃淡、均一の程度を目視で評価した。同時にカーボンインキの裏抜け、裏写りも目視で評価した。
【００３６】
表面強度：ＲＩ印刷機を用いて、スピード６０ｒｐｍ、インキタック２０の墨インク（東洋インキ製造社製）を試料表面に印刷し、印刷面の強度レベルを目視で評価した。判定基準はいずれの項目も、○：良好、△：やや劣るが品質上問題ないレベル、×：致命的欠陥につき商品価値なし、とした。
【００３７】
実施例１
新聞古紙パルプをカナダ標準式フリーネスで１５０ｍｌに調製したパルプを用いて、填料として軽質炭酸カルシウムを乾紙重量当たり１５％となるように添加配合し、また内添薬品として対風乾パルプ当たり、ＡＫＤサイズ剤（荒川化学社製ＳＰＫ２８７）を有効成分で１．２％添加し、米坪３５ｇ／ｍ2、透気度１５０秒の塗料未塗工の原紙を、ツインワイヤー抄紙機にて得た。
【００３８】
インキ受理層の塗料（Ａ）として、クレー７０部、焼成カオリン３０部、酸化澱粉２０部およびアクリルエマルジョン１５部から成る濃度約２５％の塗料を調製した。別にバリヤー層の塗料（ａ）として、ＰＶＡ１００部から成る濃度約１０％の塗料を調製した。インキ受理層にＡ塗料を６．０ｇ／ｍ2、バリヤー層にはａ塗料を１．６ｇ／ｍ2になるよう塗布し実施例１のサンプルを得た。
【００３９】
実施例２
実施例１でフリーネスを１００ｍｌ、填料として軽質炭酸カルシウムを乾紙重量当たり５％とインキ受理層の塗料のアクリルエマルジョンを２０部とした以外は実施例１と同様にして実施例２のサンプルを得た。
【００４０】
実施例３
実施例１で用いたパルプ配合を新聞古紙８０％、ＮＢＫＰ２０％とし、填料として軽質炭酸カルシウムを乾紙重量当たり１５％、ＡＫＤサイズ剤（荒川化学社製ＳＰＫ２８７）を有効成分で１．０％添加し、インキ受理層の塗料のアクリルエマルジョンを１２部とした以外は実施例１と同様にして実施例３のサンプルを得た。
【００４１】
実施例４
実施例１で用いたパルプ配合を雑誌古紙８０％、ＮＢＫＰ２０％とし、填料として軽質炭酸カルシウムを乾紙重量当たり１０％、ＡＫＤサイズ剤（荒川化学社製ＳＰＫ２８７）を有効成分で１．５％添加し、インキ受理層の塗料のアクリルエマルジョンを２０部とした以外は実施例１と同様にして実施例４のサンプルを得た。
【００４２】
比較例１
実施例１で用いたパルプ配合をＬＢＫＰ８０％、ＮＢＫＰ２０％とした以外は実施例１と同様にしての比較例１のサンプルを得た。
【００４３】
比較例２
実施例１で用いたパルプ配合を新聞古紙６０％、ＬＢＫＰ２０％、ＮＢＫＰ２０％とした以外は実施例１と同様にしての比較例２のサンプルを得た。
【００４４】
比較例３
実施例１で用いたパルプ配合を新聞古紙７０％、ＬＢＫＰ１５％、ＮＢＫＰ１５％とした以外は実施例１と同様にして比較例３のサンプルを得た。
【００４５】
比較例４
実施例３において、タルクを乾紙重量当たり１５重量％、サイズ剤（日本ＰＭＣ社製ＡＬ１２０）を有効成分で０．６％添加し、インキ受理層の塗料のアクリルエマルジョンを１０部、とした以外は実施例１と同様にして比較例４のサンプルを得た。
【００４６】
比較例５
実施例２において、軽質炭酸カルシウムを乾紙重量当たり１５重量％、サイズ剤（ハリマ化成社製ハーサイズＡＫ−７２０Ｈ）を有効成分で０．６％添加し、インキ受理層の塗料のアクリルエマルジョンを１０部、とした以外は実施例１と同様にして比較例５のサンプルを得た。
【００４７】
比較例６
実施例１において使用パルプを雑誌古紙とし、軽質炭酸カルシウムを乾紙重量当たり１５重量％、サイズ剤（近代化学社製ＮＳＫ−３７０）を有効成分で０．６％添加し、インキ受理層の塗料のアクリルエマルジョンを１０部、とした以外は実施例１と同様にして比較例６のサンプルを得た。
【００４８】
以上これらの試料を各種測定試験に供し、得られた結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
0003644297.tif 000002
【００５０】
【表１】
0003644297.tif 000003
【００５１】
【発明の効果】
紙層を構成する全パルプ中に８０重量％以上の再生パルプを配合しても、透気度が４００秒以上、内部結合強さ（ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  紙パルプ試験法  Ｎｏ．１８−７７）が２５Ｋｇｆ／（２５ｍｍ）2以上、ＭＤ方向の伸度（ＪＩＳ  Ｐ−８１３２  １９９４）が２．５％以内とすることにより優れた複写適性、コレーター適性を有した再生パルプ含有裏カーボン用複写用紙を得ることができる。