(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
書籍用紙であって、用紙坪量に対して１質量％〜５質量％の含有量となるよう水溶性金属塩を塗布してなり、前記水溶性金属塩が硫酸マグネシウム、塩化カルシウムおよび硝酸カルシウムから選ばれる１種であり、用紙の横目方向のクラーク剛直度が３５ｃｍ３／１００〜５５ｃｍ３／１００の範囲であることを特徴とする書籍用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十分な紙の強度を持ち、しなやかであり、頁のめくりやすさ、手触り感に優れた書籍用紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
書籍用紙には、その用途から、しなやかさに起因する頁のめくりやすさまたは良好な手触り感が求められる。
【０００３】
しなやかさを付与させる手段としては、原料パルプに柔軟剤を添加する方法が知られている。例えば、柔軟剤が長鎖ジアルキル型４級アンモニウム塩タイプのカチオン性界面活性剤である方法（例えば、特許文献１参照）、柔軟剤がカチオン性界面活性剤やポリアルキレンアルキルエーテルなどの非イオン性界面活性剤である方法（例えば、特許文献２参照）がある。しかしながら、カチオン性界面活性剤は紙の強度低下が大きく、使用量に制限があった。また、非イオン性界面活性剤はパルプへの定着が悪く、しなやかさを付与させる効果は十分に満足するものではなかった。
【０００４】
近年、省資源化や物流費の削減といった観点から、用紙の軽量化が望まれている。ここでの軽量化とは、用紙の厚さを維持した上での軽量化、すなわち嵩高化のことである。
【０００５】
嵩高化のためには、パルプの叩解処理を抑制する方法、抄紙機プレス工程でのプレス圧を低くする方法、平滑性付与のためのカレンダー処理を抑制する方法が有効である。これらの方法は、いずれも頁のめくりやすさまたは手触り感を悪化させることとなる。
【０００６】
しなやかさを持たせつつ嵩高化するためには、上記嵩高化の方法に加え、原料パルプに嵩高柔軟剤を添加する方法がある。例えば、嵩高柔軟剤がカチオン性嵩高柔軟剤である方法（例えば、特許文献３参照）、非イオン性嵩高柔軟剤である方法（例えば、特許文献４および５参照）がある。これら嵩高柔軟剤を構成する組成は同一ではないが、いずれも界面活性剤の一種であり、抄紙時にパルプ繊維に定着し、繊維間結合の距離を増すことで嵩高さを確保する手法である。すなわち、パルプ繊維間の水素結合を阻害することにより効果を発揮するものであり、紙の強度は大きく低下することとなり、オフセット印刷適性も低下する。
【０００７】
また、特定の填料を用いた印刷用紙に柔軟化薬を塗布する方法（例えば、特許文献６参照）がある。この方法では、十分な紙の強度が得られていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−１６５５９７号公報
【特許文献２】特開昭５６−１０７０７２号公報
【特許文献３】特開平１１−２６９７９９号公報
【特許文献４】特開平１１−２００２８３号公報
【特許文献５】特開平１１−３５０３８０号公報
【特許文献６】特開２００５−２５６２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
紙の強度が低下するとブランパイリングが発生し易くなり、オフセット印刷適性が低下する。本発明の課題は、十分な紙の強度を有し、しなやかであり、頁のめくりやすさ、手触り感に優れた書籍用紙を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記に鑑み鋭意研究した結果、水溶性金属塩を用紙坪量に対して１質量％〜５質量％の含有量となるよう塗布してなり、用紙の横目方向のクラーク剛直度が３５ｃｍ３／１００〜５５ｃｍ３／１００の範囲である書籍用紙によって、課題を満足するに至った。
【発明の効果】
【００１１】
上記手段を施した本発明の書籍用紙は、十分な紙の強度を有しているため、オフセット印刷適性が良好であり、且つ、しなやかであり、頁のめくりやすさ、手触り感に優れる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の書籍用紙について詳細に説明する。
【００１３】
本発明の書籍用紙は、用紙坪量に対して１質量％〜５質量％の含有量となるように水溶性金属塩を塗布して形成される。書籍用紙が水溶性金属塩を含有することにより、空気中の水分を吸収し易くなるため、結果として柔軟性が増し、且つ、がさついた感じがなくなり、しっとり感のある良好な手触り感となる。１質量％未満では、柔軟性が不足して頁のめくりやすさが不十分であり手触り感にも劣る。５質量％超では、オフセット印刷適性や頁のめくりやすさが低下する。
【００１４】
本発明で用いられる水溶性金属塩とは、２０℃の水に１質量％以上溶解することができる陽イオンを含む塩をいう。陽イオンの例としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの一価陽イオン、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ニッケル、亜鉛、鉄、銅、コバルト、スズ、マンガンなどの二価陽イオン、アルミニウム、鉄、クロムなどの三価陽イオン、またはチタン、ジルコニウムなどの四価陽イオン、並びにそれらの錯イオンである。陽イオンと塩を形成する陰イオンとしては、無機酸および有機酸のいずれでもよく、特に限定されない。無機酸としては、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸などが挙げられるが、これらに限定されない。有機酸としては、ギ酸、酢酸、乳酸、クエン酸、シュウ酸、コハク酸、有機スルホン酸などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
本発明で用いられる水溶性金属塩は、潮解性を持つ水溶性金属塩が好ましい。例えば、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸アルミニウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸ナトリウム等の水溶性金属塩である。潮解性を有する水溶性金属塩はある程度の吸湿性を有するため、用紙に水分を保持し易くさせ、より少ない含有量で本発明の効果を発揮することができ、コストの点で有利である。
【００１６】
本発明において、書籍用紙に水溶性金属塩を含有させる方法としては、抄紙機に設置されているサイズプレス工程、例えばインクラインドサイズプレスまたはフィルムトランスファーコーターなど公知のオンマシンコーターで塗布して付着させる方法が好ましい。紙料中に内添ではなく塗布して付着させる方法であることで、用紙の表面により多くの水溶性金属塩を留めることができ、手触り感が向上するものと考えられる。例えば、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター等のオフマシンコーターで塗布する場合においても、本発明の効果は得られる。しかしながら、オフマシンコーターで塗布する特別な優位点がなく、コストの点からオンマシンで塗布する方法が好ましい。また、用紙坪量に対して１質量％〜５質量％である水溶性金属塩の含有量は、書籍用紙の表裏間で均等に分布することが好ましい。表裏間で著しく分布が違う場合、用紙表面の手触り感が表裏で異なり、頁のめくりやすさが低下する。表裏差は１０質量％以内であることが好ましい。表裏差は、水溶性金属塩を塗布する際の塗布量によって調整できる。
【００１７】
書籍用紙に水溶性金属塩を含有させる方法として、抄紙工程で紙料中に水溶性金属塩を配合し内添させる方法がある。この方法では水溶性金属塩は、試料中、金属の陽イオンと酸の陰イオンとに解離することになる。解離した金属の陽イオンはパルプに結合し、解離した酸の陰イオンは填料等と反応する。すなわち、抄紙工程後では内添した水溶性金属塩は塩として存在せず、塩の割合が非常に低下する。本発明において、水溶性金属塩として存在することによって空気中の水分を吸収し本発明の効果は得られることから、紙料中に水溶性金属塩を配合し内添させる方法は好ましくない。例えば、歩留り向上剤として知られる硫酸バンド（硫酸アルミニウム）を試料中に添加することが一般的に行われている。アルミニウムイオンがパルプと相互作用することによって歩留り向上効果を得ている。よって、試料中に配合し内添させた硫酸バンドは水溶性金属塩として存在できず、本発明の効果が得られ難い。
【００１８】
書籍用紙が含有する水溶性金属塩の含有量は、以下の方法で求めることができる。
所定の面積の書籍用紙を所定の５０℃の温水中に入れ、溶解して水中へ抽出される水溶性金属塩の量を測定することによって求めることができる。
【００１９】
本発明において、書籍用紙の２３℃５０％ＲＨにおける用紙の平衡水分は６質量％〜１０質量％の範囲であることが好ましい。６質量％未満では手触り感に劣り、１０質量％を超えると手触り感は良いものの、用紙の伸びが大きくなるために波うちを生じ、オフセット印刷適性や頁のめくりやすさに劣る傾向を示す。書籍用紙に含まれる添加剤に依存するが、書籍用紙中の水溶性金属塩含有量を用紙坪量に対して１質量％〜５質量％の範囲とすることにより、２３℃５０％ＲＨにおける用紙の平衡水分は６質量％〜１０質量％の範囲にすることができる。
【００２０】
本発明において、書籍用紙の横目方向のクラーク剛直度は、３５ｃｍ３／１００〜５５ｃｍ３／１００の範囲である。書籍用紙を雑誌や文庫本にする際には、通常、雑誌や文庫本の縦方向と用紙の抄紙方向（縦目方向）が揃うように丁合いされる。そのため、頁をめくる際のしなやかさとしては、用紙横目方向のクラーク剛直度との相関が高い。３５ｃｍ３／１００未満であると、柔らかすぎるために頁がめくりにくくなり、５５ｃｍ３／１００を超えると、硬さを感じ頁のめくりやすさや手触り感に劣るようになる。また開いた状態を十分に保つことができなくなる。クラーク剛直度は、パルプとともに内添する填料の添加量によって、また水溶性金属塩の含有量、柔軟剤等の添加量によって調整が可能である。
【００２１】
本発明の書籍用紙は、セルロースパルプと填料を主成分とする紙料から形成される用紙が好ましい。セルロースパルプとしては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、およびＤＩＰなどの古紙パルプが単独或いは併用して用いられる。嵩高な書籍用紙を得るためには、機械パルプを用いることが有用である。
【００２２】
本発明に用いられる填料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、アルミナ、有機顔料等の従来公知の各種填料が単独或いは併用して用いられる。
【００２３】
本発明の書籍用紙は、セルロースパルプと填料の他に必要に応じて、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を配合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などの各種抄紙機で抄造し得ることができる。
【００２４】
本発明において、その他の添加剤として消泡剤、抑泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤などを本発明の所望の効果を損なわない範囲で紙料に適宜含有することもできる。
【００２５】
本発明の書籍用紙は、そのままでも使用できるが、必要に応じてマシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー等により表面を平滑化することもできる。
【００２６】
密度０．６５ｇ／ｃｍ３以下のような嵩高な書籍用紙が要求される場合は、パルプの叩解処理を抑制する方法、抄紙機プレス工程でのプレス圧を低くする方法、平滑性付与のためのカレンダー処理を抑制する方法等を単独または組み合わせて採用することができる。これらの方法は、いずれもしなやかさを低下させ、頁のめくりやすさや手触り感を悪化させる傾向にある。しかしながら、本発明の書籍用紙は、これらの方法を採用することによってもしなやかさを低下させることなく、頁のめくりやすさや手触り感が良好で嵩高な書籍用紙を得ることができる。
【００２７】
本発明の書籍用紙は、オフセット印刷のみならずグラビア印刷やインクジェット印刷等他の印刷方式に用いることも可能であり何ら制限しない。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例において示す「部」および「％」は、特に明示しない限り質量部および質量％を示す。
【００２９】
（実施例１）
濾水度４００ｍｌｃｓｆのＬＢＫＰ１００部からなるパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）２０部、両性澱粉（商品名：Ｃａｔｏ３２１０、日本ＮＳＣ社製）０．８部、硫酸バンド０．５部、アルキルケテンダイマー型サイズ剤（商品名：サイズパインＫ９０３、荒川化学工業社製）０．１２部を添加して、長網抄紙機で抄造し、インクラインドサイズプレスにて、酸化澱粉（商品名：ＭＳ＃３８００、日本食品化工社製）を両面の固形分付着量で３．０ｇ／ｍ２、表面サイズ剤（商品名：ポリマロン３８５、荒川化学工業社製）を０．０５ｇ／ｍ２、水溶性金属塩として硫酸マグネシウムを１．０ｇ／ｍ２となるよう塗布し、軽度のマシンカレンダー処理を行い、坪量が７７．９ｇ／ｍ２、密度が０．８１ｇ／ｃｍ３である実施例１の書籍用紙を作製した。
【００３０】
（実施例２）
実施例１において、硫酸マグネシウムの両面の固形分付着量を２．０ｇ／ｍ２にした以外は実施例１と同様にして、実施例２の書籍用紙を作製した。
【００３１】
（実施例３）
実施例１において、硫酸マグネシウムの両面の固形分付着量を３．５ｇ／ｍ２にした以外は実施例１と同様にして、実施例３の書籍用紙を作製した。
【００３２】
（実施例４）
実施例１において、硫酸マグネシウムを塩化カルシウムにした以外は実施例１と同様にして、実施例４の書籍用紙を作製した。
【００３３】
（実施例５）
実施例２において、硫酸マグネシウムを塩化カルシウムにした以外は実施例２と同様にして、実施例５の書籍用紙を作製した。
【００３４】
（実施例６）
実施例３において、硫酸マグネシウムを塩化カルシウムにした以外は実施例３と同様にして、実施例６の書籍用紙を作製した。
【００３５】
（実施例７）
実施例１において、硫酸マグネシウムを硝酸カルシウムにした以外は実施例１と同様にして、実施例７の書籍用紙を作製した。
【００３６】
（実施例８）
実施例２において、硫酸マグネシウムを硝酸カルシウムにした以外は実施例２と同様にして、実施例８の書籍用紙を作製した。
【００３７】
（実施例９）
実施例３において、硫酸マグネシウムを硝酸カルシウムにした以外は実施例３と同様にして、実施例９の書籍用紙を作製した。
【００３８】
（実施例１０）
濾水度４００ｍｌｃｓｆのＬＢＫＰ７０部、濾水度１３０ｍｌｃｓｆのＴＭＰ３０部からなるパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）２０部、両性澱粉（商品名：Ｃａｔｏ３２１０、日本ＮＳＣ社製）０．８部、硫酸バンド０．５部、アルキルケテンダイマー型サイズ剤（商品名：サイズパインＫ９０３、荒川化学工業社製）０．１２部を添加して、長網抄紙機で抄造し、インクラインドサイズプレスにて、酸化澱粉（商品名：ＭＳ＃３８００、日本食品化工社製）を両面の固形分付着量で３．０ｇ／ｍ２、表面サイズ剤（商品名：ポリマロン３８５、荒川化学工業社製）を０．０５ｇ／ｍ２、水溶性金属塩として塩化カルシウムを１．０ｇ／ｍ２となるよう塗布し、プレス圧、マシンカレンダーの調節を行い、坪量が６６．３ｇ／ｍ２、密度が０．６３ｇ／ｃｍ３である実施例１０の書籍用紙を作製した。
【００３９】
（実施例１１）
実施例１０において、塩化カルシウムの両面の固形分付着量を２．０ｇ／ｍ２にした以外は実施例１０と同様にして、実施例１１の書籍用紙を作製した。
【００４０】
（実施例１２）
実施例１０において、塩化カルシウムを硝酸カルシウムにした以外は実施例１０と同様にして、実施例１２の書籍用紙を作製した。
【００４１】
（実施例１３）
実施例１１において、塩化カルシウムを硝酸カルシウムにした以外は実施例１１と同様にして、実施例１３の書籍用紙を作製した。
【００４２】
（比較例１）
実施例１において、硫酸マグネシウムの両面の固形分付着量を０ｇ／ｍ２にした以外は実施例１と同様にして、比較例１の書籍用紙を作製した。
【００４３】
（比較例２）
実施例１において、軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）を２０部から３０部に変更し、硫酸マグネシウムの両面の固形分付着量を０ｇ／ｍ２にした以外は実施例１と同様にして、比較例２の書籍用紙を作製した。
【００４４】
（比較例３）
実施例１において、パルプスラリーに柔軟剤（商品名：ソフノンＳＳＫ−１５、東邦化学工業社製）１．０部を添加し、硫酸マグネシウムの両面の固形分付着量を０ｇ／ｍ２にした以外は実施例１と同様にして、比較例３の書籍用紙を作製した。
【００４５】
（比較例４）
実施例１において、硫酸マグネシウムの両面の固形分付着量を０．５ｇ／ｍ２にした以外は実施例１と同様にして、比較例４の書籍用紙を作製した。
【００４６】
（比較例５）
実施例４において、塩化カルシウムの両面の固形分付着量を４．５ｇ／ｍ２にした以外は実施例４と同様にして、比較例５の書籍用紙を作製した。
【００４７】
（比較例６）
実施例１において、填料の軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）を５部とした以外は実施例１と同様にして、比較例６の書籍用紙を作製した。
【００４８】
（比較例７）
実施例１０において、塩化カルシウムの両面の固形分付着量を０ｇ／ｍ２にした以外は実施例１０と同様にして、比較例７の書籍用紙を作製した。
【００４９】
（比較例８）
実施例１０において、パルプスラリーに嵩高剤（商品名：メイカソフターＳＨ−１７５Ｚ、明成化学工業社製）１．０部を添加し、塩化カルシウムの両面の固形分付着量を０ｇ／ｍ２にした以外は実施例１０と同様にして、比較例８の書籍用紙を作製した。
【００５０】
上記実施例１〜１３および比較例１〜８の書籍用紙について、次に記載した方法で各特性の評価を行い、その結果を表１に示した。
【００５１】
＜水溶性金属塩含有量＞
水溶性金属塩の含有量は、１０ｃｍ角の書籍用紙１０枚（０．１ｍ２相当）を１０００ｍｌ、５０℃の温水中で撹拌した。溶解して抽出された水溶性金属塩の量を測定した。測定値を１０倍し、坪量で割った百分率を用紙坪量に対する水溶性金属塩含有量（％）とした。
【００５２】
＜クラーク剛直度＞
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４３により書籍用紙の横目方向のクラーク剛直度を測定した。
【００５３】
＜用紙の平衡水分＞
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１１により２３℃５０％ＲＨの環境で調湿された書籍用紙にて、用紙の平衡水分をＪＩＳ  Ｐ  ８１２７により測定した。
【００５４】
＜オフセット印刷適性＞
三菱重工業社製オフセット枚葉印刷機で、印刷速度：８０００シート／時間、使用インク：ＤＩＣグラフィックス  Ｆｕｓｉｏｎ−ＧＥＺ  墨インクにて、５０００枚の印刷を行い、印刷後ブランパイリングの発生状況および印刷サンプルの状態について目視評価で判定した。３〜５の評価であれば、実用上に問題はない。
５：極めて良好。
４：良好。
３：実用上問題ない範囲。
２：不良。
１：極めて不良。
【００５５】
＜頁のめくりやすさ＞
本の縦方向と用紙の抄紙方向（縦目方向）が揃うように丁合い加工したサンプルの頁のめくりやすさを下記の基準でモニター２０人に判定してもらい、２０人の平均値（小数点以下四捨五入）として表した。３〜５の評価であれば実用上に問題はない。
５：非常にめくりやすい。
４：めくりやすい。
３：どちらでもない。
２：めくりにくい。
１：非常にめくりにくい。
【００５６】
＜手触り感＞
本の縦方向と用紙の抄紙方向（縦目方向）が揃うように丁合い加工したサンプルの頁をめくるときの手触り感を下記の基準でモニター２０人に判定してもらい、２０人の平均値（小数点以下四捨五入）として表した。３〜５の評価であれば実用上に問題はない。
５：非常にしっとりしている。
４：しっとりしている。
３：どちらでもない。
２：がさついている。
１：非常にがさついている。
【００５７】
【表１】
0005809556.tif 000002
【００５８】
表１より、用紙坪量に対して１質量％〜５質量％の含有量となるよう水溶性金属塩を塗布してなり、横目方向のクラーク剛直度が３５ｃｍ３／１００〜５５ｃｍ３／１００の範囲である実施例１〜９は、オフセット印刷適性が良好であり、頁のめくりやすさ、および手触り感に優れることがわかる。
【００５９】
同様に、用紙坪量に対して１質量％〜５質量％の含有量となるよう水溶性金属塩を塗布してなり、横目方向のクラーク剛直度が３５ｃｍ３／１００〜５５ｃｍ３／１００の範囲である実施例１０〜１３は、プレス圧、マシンカレンダーの調節を行って嵩高であるにも拘わらず、オフセット印刷適性が良好であり、頁のめくりやすさ、および手触り感に優れることがわかる。
【００６０】
一方、本発明の条件を満足しない比較例１〜８では本発明の効果は得られない。