(57)【要約】【課題】中性新聞用紙において、高い不透明度を達成し、古紙原料の炭酸カルシウムの有効利用を可能とする。【解決手段】脱墨古紙パルプと機械パルプとをパルプ原料の主成分とするパルプスラリーを有し、炭酸カルシウムが用紙総重量に対して０．５〜５重量％含まれる中性新聞用紙であって、前記パルプスラリー中の炭酸カルシウム粒子表面に、有機コート剤を添加することにより有機皮膜を形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱墨古紙パルプと機械パルプとをパルプ原料の主成分とするパルプスラリーを有し、炭酸カルシウムが用紙総重量に対して０．５〜５重量％含まれる中性新聞用紙であって、
前記パルプスラリー中の炭酸カルシウム粒子表面に、有機コート剤を添加することにより有機皮膜を形成することを特徴とする中性新聞用紙。
【請求項２】
前記有機コート剤が、脂肪酸誘導体を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の中性新聞用紙。
【請求項３】
坪量が３８〜５０ｇ／ｍ2に抄紙されていて、かつ不透明度８８〜９７％、平滑度３０〜５０秒またはコッブ値５０〜１５０ｇ／ｍ2の内の少なくともひとつを満足することを特徴とする請求項１または２に記載の中性新聞用紙。
【請求項４】
表面サイズ度テスターによる２秒後の最大信号強度が６０％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中性新聞用紙。
【請求項５】
離解脱墨後の脱墨古紙パルプスラリーに有機コート剤をインラインで添加し、古紙原料に填料として含まれていた炭酸カルシウムの表面に有機皮膜をコートすることを特徴とする中性新聞用紙の製造方法。
【請求項６】
前記有機コート剤が、脂肪酸誘導体を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の中性新聞用紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不透明度の高い中性新聞用紙およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
新聞配達時の重量負担軽減から低坪量にする必要があるため、新聞用紙には印刷の裏抜けが生じ難い高い不透明度が求められる。
また、短時間での印刷を可能とすべく高速印刷でも断紙しない強度が求められる。
さらに、近年は地球環境保護の気運から用紙のリサイクル性に配慮する必要があり、酸性抄紙に比べ褪色し難くリサイクル性の高い中性新聞用紙が強く望まれている。
以上のことから、高い不透明度と高い強度を有する中性新聞用紙の開発が急務となっている。
【０００３】
この種の中性新聞用紙としては、特許文献１に示すように、填料として炭酸カルシウムを５〜１５重量％加え、ｐＨ７〜９で抄紙した新聞用紙およびその製造方法が知られている。
前記中性新聞用紙は、新聞印刷古紙または中質印刷古紙の脱墨古紙パルプを用紙原料として、硫酸バンドを加えて通常の酸性パルプスラリーを調整し、炭酸カルシウムを抄紙工程の後段で添加して、炭酸カルシウムが溶解しない間に抄紙するというものである。
また、特許文献２には、含水ケイ酸またはケイ酸塩の凝集粒子に、脂肪酸系誘導体を作用させて不透明度を向上させる技術が開示されている。この脂肪酸系誘導体は填料の表面を被覆して嵩高剤として作用するのみならず、不透明度向上剤としても有効性を有しており、炭酸カルシウムに使用できる可能性がある。
【０００４】
その他一般的に抄紙後填料を塗工する方法によって不透明度を向上させることが知られている。
【特許文献１】特開平０９−７８４９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の新聞用紙には、大量のチラシを含んで回収される新聞古紙が用いられているが、この原料に填料として含まれる炭酸カルシウムは１０％未満であることが多く、炭酸カルシウムを５〜１５％の高濃度で紙支持体に添加しようとすると、溶解で失われる炭酸カルシウム分を考慮して、新たに炭酸カルシウムを補充する必要がある。前記特許文献１でも炭酸カルシウムをファンポンプ前で新たに添加しており、製造コストを高騰させる原因となる可能性を有する。
また、炭酸カルシウム単独では不透明度の向上効果は高いとは言えないため、前記新聞用紙の紙支持体の不透明度も不十分である可能性が高い。
【０００６】
一方、特許文献２では、不透明度を向上させるために有機コート剤を加えるのがオフラインに限定されているため、古紙原料由来の炭酸カルシウムを有効活用するには無理がある。
本発明は、このような問題点を解決し得る中性新聞用紙およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、パルプスラリー中の炭酸カルシウム粒子表面に、有機コート剤を添加することにより有機皮膜を形成し、低濃度しか炭酸カルシウムを含まない場合でも高い不透明度向上効果を発揮でき、古紙原料に含まれる炭酸カルシウムの有効利用が可能となる中性新
聞用紙を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、離解脱墨後の脱墨古紙パルプスラリーに有機コート剤をインラインで添加し、古紙原料に填料として含まれていた炭酸カルシウムの粒子表面に有機皮膜をコートすることで、オフラインで炭酸カルシウムに有機皮膜をコートする工程や外添填料の塗工工程が不要となり、製造工程の簡素化が可能となる中性新聞用紙の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は物としての中性新聞用紙に、次の手段を講じた。
即ち、脱墨古紙パルプと機械パルプとをパルプ原料の主成分とするパルプスラリーを有し、炭酸カルシウムが用紙総重量に対して０．５〜５重量％含まれる中性新聞用紙であって、
前記パルプスラリー中の炭酸カルシウム粒子表面に、有機コート剤を添加することにより有機皮膜を形成する。
これによって、前記パルプスラリー中の炭酸カルシウムが低濃度である場合でも高い不透明度向上効果を発揮でき、古紙原料に含まれる炭酸カルシウムの有効利用が可能となる。
【０００９】
前記有機コート剤が、脂肪酸誘導体より成っている。
これによって、脂肪酸誘導体により炭酸カルシウム粒子の表面に形成される有機皮膜は不透明度の向上効果が有機皮膜の中で最も優れているので、不透明度の向上効果をさらに高めることができる。
坪量が３８〜５０ｇ／ｍ2に抄紙されていて、かつ不透明度８８〜９７％、平滑度３０〜５０秒またはコッブ値５０〜１５０ｇ／ｍ2の内の少なくともひとつを満足する。
これによって、低坪量で抄紙しても、裏抜けを防止したり、カスレないように印刷したり、インクが滲まないように印刷したりすることが可能となる。
【００１０】
表面サイズ度テスターによる２秒後の最大信号強度が６０％以上である。
これによって、インク滲みをさらに少なくした印刷が可能となる。
前記目的を達成するため、本発明は中性新聞用紙の製造方法に、次の手段を講じた。
離解脱墨後の脱墨古紙パルプスラリーに有機コート剤をインラインで添加し、古紙原料に填料として含まれていた炭酸カルシウムの表面に有機皮膜をコートする工程を有する。
これによって、外添填料の塗工工程が不要となり、製造工程の簡素化が可能となる。
前記有機コート剤が、脂肪酸誘導体より成っている。
【００１１】
これによって、インラインで炭酸カルシウム粒子の表面に不透明度向上性の皮膜をコートすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、パルプスラリー中の炭酸カルシウム粒子表面に有機コート剤を添加して有機皮膜を形成することで、前記パルプスラリー中の炭酸カルシウムが低濃度である場合でも高い不透明度向上効果を発揮でき、古紙原料に含まれる炭酸カルシウムの有効利用が可能となる。
また、中性新聞用紙の製造方法においては、高い不透明度を中性新聞用紙に付与でき、古紙原料に含まれる炭酸カルシウムの有効利用を可能とでき、オフラインでの皮膜形成工程や外添填料の塗工工程が不要となり、製造工程の簡素化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の中性新聞用紙に用いられるパルプ原料は、脱墨古紙パルプと機械パルプとを主
成分としている。
本発明のパルプ原料の主成分の１つである脱墨古紙パルプは、従来から用いられてきた古紙原料、例えば上白、罫白、カード、特白、中白、ケント、白アート、新聞、雑誌などを用いることができ、これらの少なくとも２種以上を混合して用いても良い。
本発明の機械パルプ（ＭＰ）には、原木としてスプルースやダグラスファーなどのＮ材またはアカシアなどのＬ材から選ばれる１種以上を用いることができる。また、機械パルプの種類としては、砕木パルプ（ＧＰ）、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）などから選ばれる１種以上を用いることができる。
【００１４】
前記パルプ原料には、前記脱墨古紙パルプの古紙原料より持ち込まれた炭酸カルシウムが含まれている。この炭酸カルシウムの含有量は、古紙原料の種類や配合で変動するため一様に定めることはできないが、古紙原料に含まれる炭酸カルシウム含有量が少ない場合は、古紙原料の配合にコート紙などの炭酸カルシウム含有量が高い原料を加えたり、新たに炭酸カルシウムを添加しても良い。
前記パルプ原料を用いて抄紙された紙支持体は、炭酸カルシウムを０．５〜５．０重量％含んでいる。炭酸カルシウム含有量を０．５重量％より大きくすることで、不透明度向上効果を発揮させることが可能となる。また、炭酸カルシウム含有量を５．０重量％より少なくすることで、新聞古紙等に填料として含まれる炭酸カルシウムのみで紙支持体の炭酸カルシウムを賄うことが可能となり、古紙原料の炭酸カルシウムの有効利用が可能となると共に、填料の増加に伴う紙力強度の低下およびワイヤー摩耗を抑制することが可能となる。
【００１５】
前記炭酸カルシウムには、原料パルプスラリーに添加される有機コート剤によりその粒子表面に有機皮膜が形成されている。有機皮膜を形成することで、紙支持体に含まれる炭酸カルシウム含有量が低濃度の場合でも、高い不透明度向上効果を発揮できるようになる。また、紙支持体に含まれる炭酸カルシウム含有量を低くできるので、古紙原料に含まれる炭酸カルシウムの有効利用が可能となる。
前記有機皮膜は、炭酸カルシウムの粒子表面を被覆して、粒子の大径化とそれに伴う光の非透過性向上および歩留まりを向上させる役割があり、アルキル基又はアルケニル基と親水性基とが、アミド結合、エステル結合、及びエーテル結合よりなる群から選択される少なくとも一種により結合した化合物により形成される。これらの皮膜を形成させる有機コート剤としては、例えば星光ＰＭＣ（株）社製  ホワイトカーボン処理剤「ＰＴ８１６０」を用いることができる。
【００１６】
前記有機コート剤の中でも特に脂肪酸誘導体を含有するものが不透明度の向上効果が高いため、好適に用いられる。これらの脂肪酸誘導体を含む有機コート剤は、一般にはオフラインでホワイトカーボンの粒子表面を被覆して、不透明度向上剤または嵩高剤として用いられており、インラインでの添加は行われない。
しかし、脱墨古紙パルプの漂白工程以降かつ中性範囲にあるパルプスラリーに添加することで、炭酸カルシウム粒子の粒子表面を被覆することができ、炭酸カルシウムの不透明度向上効果を向上させる。
【００１７】
前記脂肪酸誘導体を用いて炭酸カルシウム粒子の表面に有機皮膜を形成させることにより、シリカ粒子等の無機コート剤や他の有機コート剤で被覆された炭酸カルシウム粒子に比べて、不透明度をより向上させることが可能となり、古紙原料に含まれる炭酸カルシウムの有効利用が可能となる。
前記紙支持体は、低坪量の３８〜５０ｇ／ｍ2に抄紙しても、８８〜９７％の高い不透明度を維持でき、印刷の裏抜けを防止することが可能となる。
また、前記紙支持体は、低坪量の３８〜５０ｇ／ｍ2に抄紙しても、３０〜５０秒の高い平滑度を有するため、印刷時のカスレの発生を抑えることが可能となる。
【００１８】
さらに、前記紙支持体は、低坪量の３８〜５０ｇ／ｍ2に抄紙しても、５０〜１５０ｇ／ｍ2の良好なコッブ値を有するため、インクの滲みを防止でき、多色印刷やカラー印刷に対して優れた印刷仕上がりを得ることが可能となる。コッブ値が１５０ｇ／ｍ2を超えるとインクの滲みが生じやすくなり、５０ｇ／ｍ2未満となるようにサイズ剤を添加してもこれ以上の効果は得られず、過剰添加となりコストアップになる。
なお、インクの滲みについては、オフセット印刷の印刷工程では通常印刷開始から排紙までのパスライン通過時間は２秒程度とされており、インクの滲み防止に関してはコッブ値のみでは製造ラインとの相関性に乏しいと考えられるため、表面サイズ度テスターによる２秒後の最大信号強度で評価を行う方が好ましい。この最大信号強度を６０％以上とすることで、さらにインクの滲みが生じ難い新聞紙の提供が可能となる。
【００１９】
本発明の新聞用紙の製造方法は、古紙原料を離解機（パルパー）で離解し、セパレーター、クリーナーまたはスクリーンで異物を取り除き、脱墨剤を添加してフローテーターでインキ粒子を取り除き、さらにディスパーザーで微細化した後、漂白工程で脱色させて脱墨古紙パルプスラリーを得る。この脱墨古紙パルプスラリーをｐＨ６〜９の中性域に調整した後、炭酸カルシウムの粒子表面に有機皮膜を形成させるために脱墨古紙パルプスラリーに有機コート剤を添加する。
前記有機コート剤は前記漂白工程以降に添加することで、漂白剤により有機コート剤が分解されるのを防ぐことが可能となる。
【００２０】
前記有機コート剤の投入後は、通常の中性抄紙と同様に製造することができるが、炭酸カルシウムの溶解を防止するために、スラリーのｐＨは６〜９、より好ましくはｐＨ７〜９に維持して抄紙するのが良い。
［実施例］
以下に本発明を実施例を用いてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
炭酸カルシウムの含有量が異なる脱墨古紙パルプ７０重量部と、サーモメカニカルパルプ３０重量部とを混合して、１００重量部の原料パルプスラリーを得る。この原料パルプスラリーに添加する有機コート剤は、星光ＰＭＣ社製  商品名「ＰＴ８１６０」を用いる。この原料パルプを用いて中性紙用の内添サイズ剤の配合、外添での澱粉と表面サイズ剤の塗布を施し、抄紙した紙支持体を表１の評価項目に従って評価し、これらの評価項目の総合評価で結果を判断した。結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2006124885.tif 000002
【００２２】
なお、前記坪量はＪＩＳ−Ｐ８１２４（１９９８年）に、不透明度はＪＩＳ−Ｐ８１４９（２０００年）に、平滑度はＪＩＳ  Ｐ−８１１９（１９９８年）に、引裂強度はＪＩＳ−Ｐ８１１６（２０００年）に従って測定し、サイズ度（コッブサイズ度）はＪＩＳ  Ｐ−８１２２（１９７６年）に準拠し、接触時間を１０秒に変更して測定している。
また、その評価は、不透明度については８８％未満を×、８８％以上９２％未満を△、９２％以上を○と、平滑度については３０秒以上５０秒以下を○、それ以外を×と、サイズ度については５０〜１５０ｇ／ｍ2であって、表面サイズ度テスターによる２秒後の最大信号強度が６０％以上の場合を○と評価し、それ以外を×と、引裂強度については３０ｇ未満を×、３０ｇ以上３５ｇ未満を△、３５ｇ以上を○とした。
【００２３】
さらに、ワイヤー摩耗性は、それぞれの条件で９０日の連続稼働後に、ワイヤー厚みをマイクロメータで計測し、摩耗による厚みの減少を百分率で算出して評価しており、厚みの８０％以上が残ったものを○、８０％未満または９０日を経ずにワイヤー交換が必要となったものを×と評価した。また、前記表面サイズ度テスターにはスペクトリス社製、「ＥＳＴ１２」）を用いた。
総合評価は前記の評価項目に×が無ければ○と評価し、×が１つでもあれば×の総合評価を下した。
【実施例１】
【００２４】
実施例１は、有機コート剤「ＰＴ８１６０」で被覆された炭酸カルシウムを３重量％含んでおり、炭酸カルシウムの含有量が０．５重量％と少ない実施例２と比べると、引裂強度を除く全ての評価項目で良好な評価結果を得ている。しかし、炭酸カルシウムの含有量が５重量％と多い実施例４と比べると引裂強度がやや弱いことが分かる。
【実施例２】
【００２５】
有機コート剤「ＰＴ８１６０」で被覆された炭酸カルシウムを０．５重量％含む実施例２は、炭酸カルシウムの含有量が０．５重量％と実施例中で最も低く、不透明度は実施例１に比べてやや低くなっている。また、炭酸カルシウム含有量が実質的には含まれない比較例１よりは不透明度は良好であり、このことから不透明度を良好に維持するには、炭酸カルシウム含有量を０．５重量％より多くする必要があることが分かる。
【実施例３】
【００２６】
有機コート剤「ＰＴ８１６０」で被覆された炭酸カルシウムを５重量％含む実施例３は、炭酸カルシウムの含有量が実施例中で最も多く、このため引裂強度が実施例１および２に比べて低くなっている。しかし、炭酸カルシウム含有量がより多い比較例２に比べると引裂強度は優れており、このことから引裂強度を高く維持するには炭酸カルシウム含有量を５重量％以下にした方が良いことが分かる。
【実施例４】
【００２７】
有機コート剤「ＰＴ８１６０」で被覆された炭酸カルシウムを３重量％含む実施例４は、炭酸カルシウムの含有量が５重量％と実施例中で最も高く、不透明度はもっとも良好である。しかし、実施例４より炭酸カルシウム含有量の多い比較例２では、平滑度、引裂強度およびワイヤー摩耗の評価が良くなく、このことから平滑度、引裂強度およびワイヤー摩耗の評価を良好に維持するには、炭酸カルシウム含有量を５重量％未満にする必要があることが分かる。
【実施例５】
【００２８】
坪量３８ｇ／ｍ2に抄紙されている実施例５は、より坪量の大きな比較例４と比べると、３８ｇ／ｍ2と低坪量に抄紙されているにもかかわらず、不透明度は良好となっており
、有機コート剤「ＰＴ８１６０」による炭酸カルシウムの被覆による不透明度向上効果が見られている。
［比較例１］
炭酸カルシウムを用いずに紙支持体を抄紙したものであり、有機コート剤添加の効果も見られず、不透明度が良くない。
［比較例２］
炭酸カルシウムの含有量が最も多い紙支持体を形成しており、炭酸カルシウムが表面平滑性を低下させ、ワイヤー摩耗性も悪化させている。填料を多く含むため、引裂強度も低い。
［比較例３］
比較例２よりは炭酸カルシウムが７重量％と多く、引裂強度は比較例２よりは良好である。しかし、炭酸カルシウム含有量が依然多いため、平滑度とワイヤー摩耗性は良くない。
［比較例４］
有機コート剤で被覆されていない炭酸カルシウムを３重量％含んでいる。不透明度が良くない。
［比較例５］
有機コート剤で被覆されていない炭酸カルシウムを５重量％含んでおり、比較例４よりは炭酸カルシウム含有量が多いが、不透明度は依然として良くない。