(57)【要約】【課題】耐折強さ及び引裂強さが大きい上、離解性にも優れた、再生可能な印刷用紙を提供する。【解決手段】繊維１００質量部に対して２〜３０質量部の樹脂を含浸させた樹脂含浸紙の少なくとも一方の面に、顔料１００質量部に対し、少なくともガラス転移温度が１０〜３０℃の非水溶性バインダーを含有するバインダー５〜３０質量部を含有する顔料コート層を、固形分で５〜３０ｇ/ｍ２設けてなる印刷用紙。この印刷用紙の耐折強さは３．０（ｌｏｇ回）以上で引裂強さは１，０００（ｍＮ）以上であり、不透明度は９０％以上である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維１００質量部（固形分）に対して２〜３０質量部（固形分）の樹脂を含浸させた樹脂含浸紙の少なくとも一方の面に、顔料１００質量部（固形分）に対し、ガラス転移温度が１０〜３０℃の非水溶性樹脂を含有するバインダー５〜３０質量部（固形分）を含有する顔料コート層を、固形分で５〜３０ｇ/ｍ2設けてなる印刷用紙であって、耐折強さが３．０（ｌｏｇ回）以上で引裂強さが１，０００（ｍＮ）以上であると共に、不透明度が９０％以上であることを特徴とする再生可能な印刷用紙。
【請求項２】
樹脂含浸紙が、繊維１００質量部（固形分）に対して、０．５〜１０質量部（固形分）の填料を含有している、請求項１に記載された再生可能な印刷用紙。
【請求項３】
ガーレー柔軟度計による柔軟度が５００（ｍＮ）以上である、請求項１又は２に記載された再生可能な印刷用紙。
【請求項４】
樹脂含浸紙の坪量が７０〜２００ｇ/ｍ2である、請求項１〜３の何れかに記載された再生可能な印刷用紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生可能な印刷用紙に関し、特に、耐折強さ及び引裂強さが高く、書籍のカバーや地図用紙等に好適な、再生可能な印刷用紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
省資源、省エネルギーの観点から、従来、紙類の再生・再利用が望まれており、近年においては、従来は再生を行っていなかった樹脂含浸紙であるクリーンペーパー（無塵紙）や背貼用原紙、雨に濡れても困らないポリエチレン等の樹脂ラミネート紙が使用されていた折りたたみ地図等、従来の範囲を越えて再生・再利用の要求が益々大きくなってきた（例えば特許文献１及び２参照）。このような要求に応えるために、強度を維持しつつ再生も可能な表紙用紙が提案された（特許文献３参照）。
しかしながら、この表紙用紙は耐折強さは有しているものの、より耐折強さが要求されるブックカバーや地図等へ応用するには十分ではなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０７１９６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６８２６７号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７３８９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、耐折強さ及び引裂強さが大きい上離解性にも優れ、再生・再利用が可能な印刷用紙について鋭意検討した結果、ガラス転移温度が１０〜３０℃の非水溶性樹脂を含有するバインダーを顔料コート層のバインダーとして使用し前記コート層を樹脂含浸紙に設けることによって、耐折強さ及び引裂強さを大きくすることができるのみならず、離解性にも優れた印刷用紙を得られることを見出し本発明に到達した。
従って本発明の目的は、耐折強さ及び引裂強さが大きい上離解性にも優れた、再生可能な印刷用紙を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は、繊維１００質量部（固形分）に対して２〜３０質量部（固形分）の樹脂を含浸させた樹脂含浸紙の少なくとも一方の面に、顔料１００質量部（固形分）に対し、ガラス転移温度が１０〜３０℃の非水溶性樹脂を含有するバインダー５〜３０質量部（固形分）を含有する顔料コート層を、固形分で５〜３０ｇ/ｍ2設けてなる印刷用紙であって、耐折強さが３．０（ｌｏｇ回）以上で引裂強さが１，０００（ｍＮ）以上であると共に、不透明度が９０％以上であることを特徴とする再生可能な印刷用紙によって達成された。
この場合、特に、樹脂含浸紙は、不透明度を高くすると共に、離解性を改善する上から、填料を、繊維１００質量部（固形分）に対して０．５〜１０質量部（固形分）含有することが好ましい。またガーレー柔軟度計による柔軟度が５００（ｍＮ）であることが好ましい。更に樹脂含浸紙の坪量は７０〜２００ｇ/ｍ2であることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。尚、本明細書で質量部は特に表示がない限り固形分換算によるものである。
本発明で使用する樹脂含浸紙は、湿式抄紙法によって得られるシートに樹脂を含浸させることにより得られるが、特に不透明度を高めるために、後述する如く填料を含有させる。また、本発明においては、樹脂含浸処理を行った上記樹脂含浸紙の印刷適性を向上させるために、樹脂含浸紙の少なくとも一方の面に、顔料１００質量部に対しバインダー５〜３０質量部からなる顔料コート層を固形分で５〜３０ｇ/ｍ2設ける。
【０００７】
本発明に使用される繊維は、針葉樹（Ｎ−ＢＫＰ）や広葉樹（Ｌ−ＢＫＰ）等の木材繊維からなる木材パルプ、靭皮繊維・雁皮繊維等の非木材パルプ、ナイロン繊維・レーヨン繊維・ビニロン繊維・ポリエステル繊維などの合成繊維、フィブリル化したポリエチレンに代表される合成パルプ等、一般の紙原料として使用されるものであるが、特に、離解性を高める観点から木材パルプを使用することが好ましい。
【０００８】
本発明においては、抄紙時における断紙や含浸時の紙ムケなどを防止するために適宜乾燥紙力増強剤を使用することができる。本発明に使用する乾燥紙力増強剤としては、でんぷん（酸化でんぷん、カルボキシル化でんぷん、エステル化でんぷん、カチオン化でんぷん等の変性でんぷんも含む）、植物ガム、ポリアクリルアミド（アニオン性、カチオン性、両性）、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられるが、特にでんぷん又はポリアクリルアミドを使用することが好ましい。
【０００９】
これらの乾燥紙力増強剤は２種以上を併用しても良い。乾燥紙力増強剤は繊維１００質量部に対して０．０１〜２５質量部添加することが好ましい。また、不透明度を高めるために、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アクリル樹脂、スチレン樹脂、尿素ホルマリン樹脂等の填料を、繊維１００質量部に対して０．５〜１０質量部含有させることが好ましい。０．５質量部以下では隠蔽性が不十分な場合があり、１０質量部以上となると原紙強度が低下したり、硬さが不足する場合がある。本発明においては、更に、染料、硫酸バンドや湿潤紙力増強剤など、一般の抄紙において使用される薬品も、離解性を妨げない範囲で併用することができる。
【００１０】
本発明に使用される含浸用樹脂としては、スチレンブタジエン共重合体、アクリロニトリルブタジエン共重合体、メタクリル酸ブタジエン共重合体、ポリウレタン、アクリル酸エステル共重合体、スチレン／アクリル酸エステル共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体等の樹脂が挙げられる。これらの樹脂は２種以上を併用しても良い。本発明においては、含浸用樹脂を、繊維１００質量部に対して２〜３０質量部含浸させる。含浸樹脂が２質量部より少ないと、繊維の固定が不十分になるのでシートとしたときの強度が不十分となる。また３０質量部以上に含浸量を増やすと、再生時の離解性が悪くなる。尚、含浸樹脂には、必要に応じてサイズ剤、着色剤、消泡剤、湿潤剤等を添加することができる。
【００１１】
本発明においては、湿式抄紙法によって得られたシートに少なくとも一方の面から樹脂を含浸させて樹脂含浸紙を得る。樹脂含浸紙の米坪量は７０ｇ/ｍ2〜２００ｇ/ｍ2であることが好ましい。本発明においては前記樹脂含浸紙に顔料コート液を塗布する。
本発明の顔料コート層に使用される顔料としては、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機顔料、および、尿素樹脂、スチレン樹脂、メタクリル酸樹脂などから成る有機顔料が挙げられる。
【００１２】
顔料コート層に使用されるバインダーとしては、非水溶性樹脂及び水溶性樹脂が挙げられるが、本発明におけるバインダーはガラス転移温度が１０〜３０℃の非水溶性樹脂を含有している点に特徴がある。非水溶性樹脂としては、スチレン/ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン共重合体、メタクリル酸/ブタジエン共重合体、ポリウレタン、アクリル酸エステル共重合体、スチレン/アクリル酸エステル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。これらのバインダーは単独で使用しても２種以上を併用しても良い。非水溶性樹脂は、ガラス転移温度が１０〜３０℃であることが必要である。ガラス転移温度が１０℃より低いと、紙が軟らかくなり、後工程或いは製品でのハンドリングが困難になる。一方、ガラス転移温度が３０℃より高いと顔料コート層が硬くなり、折り曲げた時にコート層が割れて外観を損ねる。本発明においては、非水溶性樹脂として、特にスチレン/ブタジエン共重合体を使用することが好ましい。
尚、非水溶性樹脂は、エマルジョン等水に分散して使用すれば良い。
【００１３】
本発明においては、離解性を高める観点から水溶性樹脂を非水溶性樹脂に併用することが好ましい。水溶性樹脂としては、でんぷん（酸化でんぷん、カルボキシル化でんぷん、燐酸エステル化でんぷん、カチオン化でんぷん等の変性でんぷんも含む）、カゼイン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどが挙げらる。非水溶性樹脂と水溶性樹脂との比率は特に制限されることはないが、非水溶性樹脂１００質量部に対し水溶性樹脂が１０〜１００質量部であることが好ましい。
【００１４】
本発明においては、顔料１００質量部に対してバインダー５〜３０質量部を混合することにより顔料コート液を調製し、樹脂含浸紙の少なくとも一方の面に固形分で５〜３０ｇ/ｍ2塗布する。混合するバインダーの量が５質量部より少ないと、顔料コート層面への印刷時及び使用時における表面強度が不十分となり、３０質量部より多いと良好な離解性能が得られない。また、顔料コート液の塗布量が固型分で５ｇ/ｍ2より少ないと良好な印刷適性が得られず、顔料コート液の塗布量が固形分で３０ｇ/ｍ2より多くても印刷適性の向上は頭打ちとなり、薬剤を多く使用するため経済面で不利であるばかりでなく、離解性に問題を生じたり、紙を折り曲げたときに顔料コート層に割れが生じる等の問題が発生する。顔料コート液には必要に応じて、分散剤、保水剤、耐水化剤、滑剤、増粘剤、消泡剤、着色剤、印刷適性向上剤等を添加することができる。
【００１５】
本発明の印刷用紙は、前記した如く湿式抄紙法によって得られたシートに、含浸用樹脂を繊維１００質量部に対して２〜３０質量部となるように、少なくとも一方の面から含浸させて米坪量７０ｇ/ｍ2〜２００ｇ/ｍ2の樹脂含浸紙を得、この樹脂含浸紙に顔料コート液を固形分で５〜３０ｇ/ｍ2となるように塗布することによって得ることができる。
本発明の印刷用紙の坪量は７５〜２３０ｇ/ｍ2であることが好ましく、１００〜１８０ｇ/ｍ2であることがより好ましい。７５ｇ/ｍ2未満では耐折強さ、引裂強さ及び不透明度の十分なものが得られず、２３０ｇ/ｍ2を越えると折り曲げ時に折り割れを生じるおそれがある。
【００１６】
本発明の印刷用紙は、耐折強さが３．０（ｌｏｇ回）以上であり、３．１（ｌｏｇ回）以上であることが好ましい。耐折強さが３．０（ｌｏｇ回）未満では、繰り返して折り返されると、その折り目が破損しやすい。
本発明の印刷用紙は、引裂強さが１，０００（ｍＮ）以上であり、１，２００（ｍＮ）であることがより好ましい。引裂強さが１，０００（ｍＮ）未満では、破れ易い。
また、本発明の印刷用紙は、不透明度が９０％以上であり、９５％以上であることが好ましい。不透明度が９０％未満であると、裏写りが生じ、裏面の文字や図柄が透けてしまうおそれがある。
更に、本発明の印刷用紙は、ガーレー柔軟度計による柔軟度が５００（ｍＮ）以上であることが好ましい。柔軟度が５００（ｍＮ）以上であると紙に腰があり、特にブックカバーや地図用紙に用いた場合に皺を生じ難いので好ましい。
【００１７】
本発明における樹脂の含浸は、抄紙工程中にオンマシンでのサイズプレスなどを用いて行っても、いったん紙を巻き取った後、オフラインの含浸機などを用いて行ってもよい。本発明の顔料コート液の塗布は、樹脂含浸紙抄紙後に、抄紙工程中にオンマシンでブレードコーターやエアーナイフコーター等を用いて行っても、一旦紙を巻き取った後オフラインのブレードコーター、エアーナイフコーター、マイヤーバーコーター等の塗工機を用いて行ってもよい。
こうして得た紙の風合い、光沢等を変化させる為に、必要に応じてスーパーカレンダー掛けをしたりエンボス処理を行ってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の印刷用紙は、前記構成をとることにより、耐折強さや引裂強さに優れ、印刷適性も良好であるので、本等の表紙用カバーや地図等の用途に好適である。また離解性が良好であるため、紙再生化が容易であるので、省エネルギー省資源時代の印刷用紙として最適である。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。尚、耐折強さ、引裂強さ、印刷適性、離解性、柔軟度、不透明度、折り割れ試験は以下のようにして行った。また、配合量はことわりの無い限り固形分質量部を表す。
耐折強さ：ＪＩＳＰ８１１５に準じて、印刷用紙の縦及び横方向の耐折強さを測定した。
引裂強さ：ＪＩＳＰ８１１６に準じて、印刷用紙の縦及び横方向の引裂強さを測定した。
柔軟度：ＴＡＰＰＩスタンダード  Ｔ５４３ｐｍ−８４に準じて測定した。
不透明度：ＪＩＳ  Ｐ  ８１３８に準じて測定した。
折り割れ：用紙を繊維に対して直角の方向に曲げ、その上に２ｋｇのプレスロールを転がして折り目をつけた後、折り目を目視にて観察した。
【００２０】
印刷適性：ＲＩテスター（（株）明製作所製の商品名）を用い、２３℃の雰囲気中で、黒色インキ（ＳＭＸタックグレード１０：東洋インキ製造（株）製の商品名）を、製品で１．０ｇとり２分間練った後、２５ｃｍ×２１ｃｍの試料の顔料コート層面に４０ｒｐｍの速度で印刷を行った。この時の印刷面を観察し、インキが十分受理されており、なおかつ印刷面にムラ及び紙ムケがないものを良好、インキの受理が不十分あるいは印刷面にムラや紙ムケが見られるものを不良とした。
【００２１】
離解性試験
試料を３．０ｃｍ角に裁断し、これをＴＡＰＰＩ標準離解機に２％濃度となるように投入した後、３，０００ｒｐｍで１５分間離解した。こうして得られた試料分散液からＴＡＰＰＩ角型シートマシンを用い、米坪量が７０ｇ/ｍ2となるように手抄きシートを作製、脱水、乾燥した。目視にて、シート中に未離解物が見られないものを離解性良好、未離解物が残存しているものを離解性不良とした。
【００２２】
実施例１．
木材パルプ繊維（Ｎ−ＢＫＰ：Ｌ−ＢＫＰ＝６０：４０）を水で４．５％スラリーとし、リファイナーにてカナディアンスタンダードフリーネスが４００ｍｌとなるように叩解した。次いで、パルプ繊維１００質量部に対し、予め水で２０％に分散した填料である二酸化チタン（ＦＡ−５５Ｗ：古河機械金属（株）製の商品名）３質量部及び４％で水に分散させた後加熱溶解した乾燥紙力増強剤であるカチオン化澱粉（アミロファクスＴ−２２００：松谷化学工業（株）製の商品名）１質量部を添加して、試料を調製した。この試料から長網抄紙機を用いて、シートを作製した。このときサイズプレスを用いてアクリル酸エステル共重合体（プライマルＢ−１５：日本アクリル（株）製の商品名）とエチレン酢酸ビニル共重合体（スミカフレックスＳＦ−７５１：住友化学工業（株）製の商品名）を固形分で１：１になるように混合した含浸樹脂液を、パルプ繊維１００質量部に対して８質量部となるように含浸させて、１００．６ｇ/ｍ2の樹脂含浸紙を得た。填料である二酸化チタンの含有量は、パルプ繊維１００質量部に対し２．５質量部であった。
【００２３】
顔料として炭酸カルシウム（タマパールＴＰ−２２Ｈ：奥多摩工業（株）製の商品名）６０質量部カオリンクレー（ウルトラホワイト９０：エンゲルハード社（アメリカ合衆国）製の商品名）３５質量部及び二酸化チタン（ＦＲ−４２：古河機械金属（株）製の商品名）５質量部を、アクリル酸系分散剤（アロンＡ−６３１０：東亜合成（株）製の商品名）を製品で１．４質量部及びポリエーテル系消泡剤（アデカプハロニックＴＲ−７０１：旭電化工業（株）製の商品名）を製品で１．０質量部が添加された水６７質量部に分散し、顔料の水分散液を作製した。
【００２４】
この水分散液に、水溶性樹脂として濃度１５％で水に分散し加熱溶解した燐酸エステル化澱粉（ニールガムＡ−８５）５質量部、非水溶性樹脂としてガラス転移温度が１０℃のスチレン/ブタジエン共重合体（ＮＳ−３０７Ｒ：日本エイアンドエル（株）製の商品名）１７質量部、耐水化剤（ＳＰＩ−１０２Ａ：住友化学（株）製の商品名）０．５質量部、及び滑剤（ノプコートＣ−１０４：（株）サンノプコ製の商品名）０．２５質量部を混合して顔料コート液を得た。得られた顔料コート液を、前記樹脂含浸紙の両面に固形分換算でそれぞれ１４ｇ/ｍ2となるように塗布し、熱風乾燥して顔料コート層を形成し、本発明の再生可能な印刷用紙（米坪量１２７．８ｇ/ｍ2）を得た。この用紙の米坪量、耐折強さ、引裂強さ、柔軟度、不透明度、コート層の割れ、印刷適性及び離解性の試験結果を表１に記した。
【００２５】
実施例２．
実施例１と同様の操作にて、含浸用樹脂にアクリル酸エステル共重合体（ニューコートＭＴ−９０００：新中村化学（株）製の商品名）をパルプ繊維１００質量部に対し８質量部となるよう含浸させて、１００．５ｇ/ｍ2の樹脂含浸紙を得た。填料である二酸化チタンの含有量は、パルプ繊維１００質量部に対し２．５質量部であった。得られた樹脂含浸紙の両面に、実施例１と同様にして顔料コート層を設け、印刷用紙（米坪量１２７．０ｇ/ｍ2）を得た。得られた印刷用紙の各測定結果は、表１に示した。
【００２６】
実施例３．
実施例１の紙料に使用した填料である二酸化チタンの代わりに炭酸カルシウム（タマパール１２１：奥多摩工業（株）製の商品名）１０質量部を使用した他は、実施例１と同様にして米坪量が１０１．２ｇ/ｍ2の樹脂含浸紙を得た。填料である炭酸カルシウムの含有量は、パルプ繊維１００質量部に対して９質量部であった。
次に、実施例１の顔料コート液について、非水溶性樹脂をガラス転移温度が２０℃のスチレン/ブタジエン共重合体（ＪＳＲ０６９３：ＪＳＲ（株）製の商品名）１７部に置き換えたこと以外は、実施例１と同様にして顔料コート液を調製し前記の樹脂含浸紙の両面に上記顔料コート液を塗布して印刷用紙（米坪量１２８．８ｇ/ｍ2）を得た。各種測定結果を表１に示した。
【００２７】
実施例４．
樹脂含浸紙としては、実施例２で調整したものと同じ物を使用した。米坪量は９９．７ｇ/ｍ2であった。また、実施例１の顔料コート液について、非水溶性樹脂をガラス転移温度が１１℃のアクリル酸エステル共重合体（ボンロンＳ−４８２ＴＢＦ：三菱化学（株）製の商品名）１７質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして顔料コート液を調製した。前記の樹脂含浸紙の両面に上記顔料コート液を塗布して印刷用紙（米坪量１２６．９ｇ/ｍ2）を得た。各種測定結果を表１に示した。
【００２８】
比較例１．
樹脂含浸紙としては、実施例２で調整したものと同じものを使用した。米坪量は１００．２ｇ/ｍ2であった。顔料コート液について、実施例１で使用した非水溶性樹脂を、ガラス転移温度が３５℃のアクリル酸エステル共重合体（プライマルＨＡ−１６：ロームアンドハースジャパン（株）製の商品名）１７質量部としたこと以外は、実施例１と同様にして調製し前記の樹脂含浸紙の両面に上記顔料コート液を塗布して印刷用紙（米坪量１２９ｇ/ｍ2）を得た。各種測定結果を表１に示した。
【００２９】
比較例２．
木材パルプ（Ｎ−ＢＫＰ：ＬＢＫＰ＝２０：８０）を水で４．５％スラリーとし、リファイナーにてカナディアンスタンダードフリーネスが４００ｍｌとなるように叩解した。次いで、上記パルプ１００質量部に対し、ロジンサイズ（サイズパインＥ−５０：荒川化学（株）製の商品名）０．５質量部、濃度４％で水に分散した後加熱溶解したカチオン化澱粉（アミロファクスＴ−２２００：松谷化学工業（株）製の商品名）０．５質量部、及び硫酸バンド１．５質量部を添加し、紙料を調製した。この紙料から長網抄紙機を用いてシートを作製した。次いで、濃度１５％で水に分散した後加熱溶解した酸化澱粉（エースＡ：王子コーンスターチ（株）製の商品名）及びオレフィン系表面サイズ剤（ハマコートＡＫ−４００：星光化学工業（株）製の商品名）を、固形分として１０：１になるように混合し、この液を、繊維１００質量部に対して１質量部となるようにシート表面にサイズプレスにて塗布し、１００．８ｇ/ｍ2の非樹脂含浸紙を得た。得られた非樹脂含浸紙の両面に実施例１と同じ顔料コート液を同量ずつ塗布して印刷用紙（米坪量１２６．０ｇ/ｍ2）を得た。得られた印刷用紙について測定した各種測定結果は表１に示した通りである。これによると、引裂強さが実施例に比べ劣ることが確認された。
【００３０】
【表１】
2004211217.tif 000002
【００３１】
表１の結果から、本発明の印刷用紙が、耐折強さ及び引裂強さを維持しながらも、不透明度、印刷性といった印刷用紙としての性能を併せ持ち、かつ、離解・再生が可能な印刷用紙であることが確認された。