(57)【要約】【課題】耐光性、耐黄変性が高い上、安価かつ容易に製造することができる上、環境に対する負荷が小さく実用的な紙材を提供する。【解決手段】植林木をチップ化し、サイズ、厚みを揃えた後に、薬品を加えて高温・高圧で煮沸し、樹脂を溶かして繊維分を取り出した後に、異物を取り除き、洗浄器を通して洗浄し、残留している樹脂を酸素で分解した後に、漂白剤を用いて漂白することによって原料パルプを得た。さらに、その原料パルプを十分に叩解し、叩解後の原料パルプの中に、水晶粉末、デンプン、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド系樹脂を主成分とするインキを添加して混合することによって紙料を得た。そして、抄紙機を利用して、得られた紙料を水で希釈してワイヤー上に流すことによって薄膜状の湿紙を作成した後、その湿紙の水分を除去して乾燥させることによって、所定の坪量の紙材を得た。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の筆記用事務用品や家庭用紙製品の構成材料として用いられる紙材であって、
原料であるパルプ中に、水晶を粉砕してなる水晶粉末が混合されていることを特徴とする紙材。
【請求項２】
前記水晶粉末の平均粒径が、０．５μｍ以上１０μｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の紙材。
【請求項３】
各種の筆記用事務用品や家庭用紙製品の構成材料として用いられる紙材であって、
天然の水晶を２，０００℃以上の温度で加熱してガス化させた後に回収して冷却することによって再固化させてなるケイ素を粉砕してなるケイ素粉末が、原料であるパルプ中に混合されていることを特徴とする紙材。
【請求項４】
少なくとも一部が、請求項１〜３のいずれかに記載された紙材によって構成されていることを特徴とする筆記用事務用品および家庭用紙製品。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載された紙材の製造方法であって、
木材から原料パルプを得るパルプ化工程と、
原料パルプを叩解した後に、填料および薬品類を添加して紙料を得る調成工程と、
その調成工程で得られた紙料を水で希釈してワイヤー上に流すことによって薄膜状の湿紙を作成した後、その湿紙の水分を除去して乾燥させる抄紙工程とを有しており、
前記調成工程が、叩解した原料パルプに薬品類とともに水晶粉末あるいはケイ素粉末を添加するものであることを特徴とする紙材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノートや手帳等の事務用品、印刷物等に用いられる紙材、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノートや手帳等の事務用品、印刷物等の構成材料である紙材には、直射日光（太陽光）に曝した際に紙材自体および紙材に印刷された文字や画像が変色したり退色したりしない性質（耐光性、耐黄変性）が求められる。そして、そのような紙材の耐光性、耐黄変性を高める方法として、紙材にインク受容層を設けてそのインク受容層中に紫外線吸収剤を含有させる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９３０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、紙材に設けるインク受容層中に紫外線吸収剤を含有させる方法では、十分な耐光性、耐黄変性を発現させるために大量の紫外線吸収剤が必要であるため、製造コストが高くなってしまう上、環境に対する負荷も大きくなってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の紙材が有する問題点を解消し、耐光性、耐黄変性が高い上、安価かつ容易に製造することができる上、環境に対する負荷が小さく実用的な紙材、その紙材を用いた事務用品、および、その紙材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内、請求項１に記載された発明は、各種の筆記用事務用品や家庭用紙製品の構成材料として用いられる紙材であって、原料であるパルプ中に、水晶を粉砕してなる水晶粉末が混合されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記水晶粉末の平均粒径が、０．５μｍ以上１０μｍ未満であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載された発明は、各種の筆記用事務用品や家庭用紙製品の構成材料として用いられる紙材であって、天然の水晶を２，０００℃以上の温度で加熱してガス化させた後に回収して冷却することによって再固化させてなるケイ素を粉砕してなるケイ素粉末が、原料であるパルプ中に混合されていることを特徴とするものである
【０００９】
請求項４に記載された発明は、少なくとも一部が請求項１〜３のいずれかに記載された紙材によって構成されていることを特徴とする筆記用事務用品および家庭用紙製品である。なお、筆記用事務用品とは、紙材によって構成されたノート、手帳、日記帳、メモ帳、帳簿、メモ用紙、コピー用紙、便せん、封筒、ハガキ、アルバム、各種のカード、名刺用紙、スクラップブック、スケッチブック、しおり、値札、半紙等の主として筆記のための事務用品のことである。また、家庭用紙製品とは、壁紙、障子紙、各種の包装紙等のことである。
【００１０】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜３のいずれかに記載された紙材の製造方法であって、木材から原料パルプを得るパルプ化工程と、原料パルプを叩解した後に、填料および薬品類を添加して紙料を得る調成工程と、その調成工程で得られた紙料を水で希釈してワイヤー上に流すことによって薄膜状の湿紙を作成した後、その湿紙の水分を除去して乾燥させる抄紙工程とを有しており、前記調成工程が、叩解した原料パルプに薬品類とともに水晶粉末あるいはケイ素粉末を添加する（填料として、あるいは、他の填料とともに添加する）ものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の紙材は、原料パルプ中に添加された水晶粉末が紫外線や熱に対して高い耐性を発揮するため、紙面に印刷されたインク等の変色・退色を抑制することができる。また、請求項１の紙材は、原料パルプ中に添加された水晶粉末が抗酸化機能を発揮するため、劣化・変色が生じにくい。さらに、請求項１の紙材は、原料パルプ中に添加された水晶粉末が雑菌の繁殖を抑制するため、抗菌機能に優れている。
【００１２】
請求項２の紙材は、添加された水晶粉末が原料パルプ中に均一に分散し易いので、紙面に印刷されたインク等の変色・退色を効果的に抑制することができる。また、請求項２の紙材は、劣化・変色がきわめて生じにくい上、非常に良好な抗菌機能を発揮することができる。
【００１３】
請求項３の紙材は、原料パルプ中に添加されたケイ素粉末が紫外線や熱に対して高い耐性を発揮するため、紙面に印刷されたインク等の変色・退色を抑制することができる。また、請求項１の紙材は、原料パルプ中に添加されたケイ素粉末が抗酸化機能を発揮するため、劣化・変色が生じにくい。さらに、請求項１の紙材は、原料パルプ中に添加されたケイ素粉末が雑菌の繁殖を抑制するため、抗菌機能に優れている。
【００１４】
請求項４の筆記用事務用品および家庭用紙製品は、構成材料である紙材が原料パルプ中に水晶粉末を添加したものであるため、紙面に印刷されたインク等が変色・退色しにくく、紙材自体が劣化・変色しにくい上、抗菌機能に優れている。
【００１５】
請求項５の紙材の製造方法によれば、印刷の耐変色・退色性に優れており、劣化・変色が生じにくい上、抗菌機能に優れた紙材を、安価かつ容易に、歩留まり良く効率的に製造することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る紙材は、各種の筆記用事務用品や家庭用紙製品の構成材料として用いられるものであり、原料であるパルプ中に、水晶を粉砕してなる水晶粉末あるいはケイ素粉末が混合されていることを特徴としている。原料であるパルプの種類は、特に限定されず、さらしケミカルパルプ、メカニカルパルプ、麻パルプ、木綿パルプ、古紙パルプ等を好適に用いることができる。
【００１７】
水晶粉末は、水晶を粉砕して得られるものである。本発明でいう水晶とは、二酸化ケイ素 (ＳｉＯ２) が結晶してできた鉱物である石英の内の無色透明なもののことである。本発明で用いる水晶の種類は、特に限定されず、三方晶系の低温型石英からなるもの、六方晶系の高温型石英からなるものとも好適に用いることができるが、三方晶系の低温型石英を粉砕して用いると、パルプ原料中における分散性が良好となるので好ましい。また、ケイ素粉末とは、天然の水晶を２，０００℃以上の温度で加熱してガス化させた後に回収して冷却することによって再固化させてなるケイ素（以下、再固化ケイ素ともいう）を粉砕してなるものである。
【００１８】
水晶あるいはケイ素（再固化ケイ素）の粉砕方法は、特に限定されず、ボールミルやロッドミル等の粉砕機を利用した粉砕方法を好適に用いることができる。また、水晶粉末あるいはケイ素（再固化ケイ素）の粒径は、特に限定されないが、粒径が０．１μｍ以上５０μｍ未満であると、パルプ原料中における分散性が良好となるので好ましく、０．５μｍ以上１０μｍ未満であるとより好ましく、１μｍ以上５μｍ未満であるとより好ましい。
【００１９】
本発明に係る紙材を製造する方法は、特に限定されないが、通常の紙材の製造と同様に、木材から原料パルプを得るパルプ化工程と、原料パルプを叩解した後に、填料および薬品類を添加して紙料を得る調成工程と、その調成工程で得られた紙料を水で希釈してワイヤー上に流すことによって薄膜状の湿紙を作成した後、その湿紙の水分を除去して乾燥させる抄紙工程とを有する製造方法を好適に用いることができる。
【００２０】
調成工程で用いる填料とは、紙の柔軟性、表面の平滑性、印刷適性等を良好にするために紙料に添加される無機物質のことであり、当該填料としては、クレー、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタン等を好適に用いることができる。
【００２１】
一方、調成工程で用いる薬品類とは、製造される紙材の品質を高めるために添加されるものであり、当該薬品類としては、紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、歩留り向上剤、消泡剤等を好適に用いることができる。なお、紙力増強剤としては、デンプン、変成デンプン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等の乾燥紙力増強剤や、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂等の湿潤紙力増強剤を好適に用いることができる。また、歩留り向上剤としては、デンプン、カルボキシメチルセルロース等を好適に用いることができ、消泡剤としては、シリコーンエマルジョン、高級アルコールおよびその誘導体、灯油等を好適に用いることができる。
【００２２】
そして、本発明に係る紙材は、製造工程において、原料パルプ中に水晶粉末あるいはケイ素粉末を添加する必要がある。原料パルプ中への水晶粉末あるいはケイ素粉末の添加のタイミングは、特に限定されず、パルプ化工程でも良いし、調成工程でも良いが、調成工程において叩解した原料パルプに薬品類とともに水晶粉末あるいはケイ素粉末を添加すると（填料として、あるいは、他の填料とともに添加すると）、原料パルプ中への水晶粉末あるいはケイ素粉末の分散性が良好になるので好ましい。また、原料パルプ中への水晶粉末あるいはケイ素粉末の添加量は特に限定されないが、パルプ原料に対する質量割合が１〜２０質量％であると、原料パルプ中への水晶粉末あるいはケイ素粉末の分散性が良好になるので好ましく、３〜１５質量％であるとより好ましく、５〜１２質量％であると特に好ましい。
【００２３】
さらに、本発明の紙材の製造においては、原料パルプ中に水晶粉末あるいはケイ素粉末をそのまま添加することも可能であるが、予め接着性バインダー中に添加して混合し、その混合物を原料パルプ中に添加することも可能である。その際に用いる接着性バインダーとしては、ポリアミド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリビニールアルコール、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等の合成樹脂を好適に用いることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例によって本発明に係る紙材およびその製造方法について説明するが、本発明は、かかる実施例の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、実施例、比較例における特性の評価方法は以下の通りである。
【００２５】
＜退色・変色度合い（耐光性）＞
実施例・比較例で得られた紙材を、室内にて蛍光灯（３２Ｗ）および太陽光に暴露させた状態で３０日間放置し、放置後の色合いの変化（すなわち、遮光された箱内にて保管した紙材との色の違い）を下記の３段階で官能評価した。
○：色合いの変化がまったく認められない。
△：わずかな退色・変色が認められる。
×：明確な退色・変色が認められる。
【００２６】
＜インクの退色・変色度合い（インクの耐光性）＞
実施例・比較例で得られた紙材に、市販のプリンターにて顔料インクによって印刷を施した。しかる後、その印刷後の紙材を、室内にて蛍光灯（３２Ｗ）および太陽光に暴露させた状態で３０日間放置し、放置後の印刷部分の色合いの変化（すなわち、遮光された箱内にて保管した紙材の印刷部分との色の違い）を下記の３段階で官能評価した。
○：色合いの変化がまったく認められない。
△：わずかな退色・変色が認められる。
×：明確な退色・変色が認められる。
【００２７】
＜遮光性＞
実施例・比較例で得られた紙材の片面に鉛筆（硬度Ｂ）で文字を書き、文字の表示側と反対側の紙面から約１ｍ離れた位置から蛍光灯（３２Ｗ）を照射した環境下にて、書かれた文字が反対面から透けて見えるか否かについて、下記の下記の３段階で官能評価した。
◎：目を近づけても文字がまったく透けて見えない。
○：文字が透けて見えない。
△：かすかに文字が透けて見える。
×：文字が明確に透けて見える。
【００２８】
［実施例１］
植林木をチップ化し、サイズ、厚みを揃えた後に、薬品を加えて高温・高圧で煮沸し、樹脂（リグニン）を溶かして繊維分を取り出した後に、異物を取り除き、洗浄器を通して洗浄し、残留している樹脂を酸素で分解した後に、漂白剤を用いて漂白することによって原料パルプ（ケミパルプ）を得た（パルプ化工程）。さらに、その原料パルプを十分に叩解し、叩解後の原料パルプ  ８０質量％の中に、水晶粉末（平均粒径３μｍ）  ５質量％、デンプン  ５質量％、尿素−ホルムアルデヒド樹脂  ５質量％、接着性バインダーであるポリアミド系樹脂を主成分とするインキ  ５質量％を添加して混合することによって（調成工程）紙料を得た。
【００２９】
そして、抄紙機を利用して、上記した調成工程で得られた紙料を水で希釈してワイヤー上に流すことによって薄膜状の湿紙を作成した後、その湿紙の水分を除去して乾燥させることによって（抄紙工程）、坪量７０ｇ／ｍ２（厚さ＝１００μｍ、嵩密度＝０．７ｇ／ｃｍ３）の紙材を得た。そして、上記した評価方法によって、得られた紙材の特性を評価した。評価結果を紙材の構成とともに表１に示す。
【００３０】
［実施例２］
実施例１と同様な方法によって原料パルプを得た（パルプ化工程）。さらに、その原料パルプを十分に叩解し、叩解後の原料パルプ  ７５質量％の中に、水晶粉末（平均粒径３μｍ）  １０質量％、デンプン  ５質量％、ポリビニルアルコール  ５質量％、接着性バインダーとしてニトロセルロース系樹脂を主成分とするインキ  ５質量％を添加して混合することによって（調成工程）紙料を得た。そして、その紙料を用いて、実施例１と同様な抄紙工程によって、坪量７０ｇ／ｍ２（厚さ＝１００μｍ、嵩密度＝０．７ｇ／ｃｍ３）の紙材を得た。そして、上記した評価方法によって、得られた紙材の特性を評価した。評価結果を紙材の構成とともに表１に示す。
【００３１】
［実施例３］
叩解後の原料パルプに添加する無機粉末を水晶粉末からケイ素粉末に変更した以外は実施例１と同様にして、坪量７０ｇ／ｍ２（厚さ＝１００μｍ、嵩密度＝０．７ｇ／ｃｍ３）の紙材を得た。そして、上記した評価方法によって、得られた紙材の特性を評価した。評価結果を紙材の構成とともに表１に示す。
【００３２】
［比較例１］
実施例１と同様な方法によって原料パルプを得た（パルプ化工程）。さらに、その原料パルプを十分に叩解し、叩解後の原料パルプ  ８５質量％の中に、デンプン  ５質量％、尿素−ホルムアルデヒド樹脂  ５質量％、接着性バインダーであるポリアミド系樹脂を主成分とするインキ  ５質量％を添加して混合することによって（調成工程）紙料を得た（すなわち、比較例１においては紙料の調製時に水晶粉末を添加しなかった）。そして、その紙料を用いて、実施例１と同様な抄紙工程によって、坪量７０ｇ／ｍ２（厚さ＝１００μｍ、嵩密度＝０．７ｇ／ｃｍ３）の紙材を得た。そして、上記した評価方法によって、得られた紙材の特性を評価した。評価結果を紙材の構成とともに表１に示す。
【００３３】
［比較例２］
実施例１と同様な方法によって原料パルプを得た（パルプ化工程）。さらに、その原料パルプを十分に叩解し、叩解後の原料パルプ  ８０質量％の中に、炭酸カルシウム粉末（平均粒径３μｍ）  ５質量％、デンプン  ５質量％、尿素−ホルムアルデヒド樹脂  ５質量％、接着性バインダーであるポリアミド系樹脂を主成分とするインキ  ５質量％を添加して混合することによって（調成工程）紙料を得た。そして、その紙料を用いて、実施例１と同様な抄紙工程によって、坪量７０ｇ／ｍ２（厚さ＝１００μｍ、嵩密度＝０．７ｇ／ｃｍ３）の紙材を得た。そして、上記した評価方法によって、得られた紙材の特性を評価した。評価結果を紙材の構成とともに表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１から、原料パルプ中に水晶粉末あるいはケイ素粉末を混合した実施例１〜３の紙材は、退色・変色度合い、インクの退色・変色度合い、遮光性とも良好であることが分かる。一方、原料パルプ中に水晶粉末あるいはケイ素粉末を混合していない比較例１，２の紙材は、退色・変色度合い、インクの退色・変色度合い、遮光性とも不良であることが分かる。
【００３６】
＜紙材および紙材の製造方法の変更例＞
本発明に係る紙材の構成は、上記した各実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、原料パルプの種類、性状、水晶粉末の性状（平均粒径等）、添加量等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。また、本発明に係る紙材の製造方法の構成も、上記した各実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、パルプ化工程、調成工程、抄紙工程等の内容を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。
【００３７】
たとえば、本発明に係る紙材の製造方法は、調成工程において水晶粉末あるいはケイ素粉末を添加するものに限定されず、パルプ化工程において水晶粉末あるいはケイ素粉末を添加するものや、抄紙工程において完成前の紙材の表面に接着性バインダーに混合させた水晶粉末あるいはケイ素粉末を塗布するもの等に変更することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る紙材は、上記の如く優れた効果を奏するものであるから、各種の事務用品や家庭用紙製品等の構成材料として好適に用いることができる。また、本発明に係る事務用品は、上記の如く優れた効果を奏するものであるから、筆記等のためのツールとして好適に用いることができる。一方、本発明に係る紙材の製造方法は、各種の事務用品等や家庭用紙製品の構成材料に適した紙材の製造方法として好適に利用することができる。