(57)【要約】【課題】印刷性に優れ、ブロッキング等の発生がなく見栄えがよい先糊方式の擬似接着用紙を得る。【解決手段】擬似接着剤層中に、脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合で含有する再生粒子を含有する先糊方式の擬似接着用紙である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙の少なくとも片面に、通常の状態では接着せずに所定の条件が付与されると剥離可能に擬似接着する擬似接着剤層を有し、当該擬似接着剤層面に文字・図形などの情報を記録して使用する先糊方式の擬似接着用紙であって、
前記擬似接着剤層中に、古紙処理由来の再生粒子を含み、この再生粒子が、少なくとも脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合で含有し、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が９０質量％以上含有する凝集体であることを特徴とする先糊方式の擬似接着用紙。
【請求項２】
擬似接着剤の非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されている請求項１記載の擬似接着用紙。
【請求項３】
前記再生粒子が、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ以下、マイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍであり、
前記擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％である請求項１または請求項２記載の擬似接着用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一時的に接着するが、必要時に容易に剥離できる機能を有する擬似接着用紙に関する。特に、擬似接着剤層表面面に文字・図形を印字・印刷して用いるいわゆる先糊方式の擬似接着用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
擬似接着用紙は、例えば、各種情報を印字等により記載した面を内面にして折り畳み、重ね合わせ部分を擬似接着して情報を隠蔽して郵送し、受取人が擬似接着部分を剥離して隠蔽情報を読み取るハガキシステム等に使用される。
このような擬似接着用紙は、紙に文字・図形の情報を印刷・印字等により記録した後、当該印刷・印字面等に擬似接着剤層を設けて製造されるいわゆる後糊方式の擬似接着紙と、紙に擬似接着剤層を設けた後に、この擬似接着剤層に対して、文字・図形の情報を印刷・印字等により記録する先糊方式の擬似接着紙とに大別される。
先糊方式の擬似接着紙は、印刷・印字の前に予め擬似接着剤層を形成しておくことから、印字・印刷する文字・図形の追記が可能であるなど汎用性が高く、また安価に製造ができる点で後糊方式の擬似接着用紙よりも優れる。
かかる先糊方式の擬似接着紙は、非剥離性接着剤に、填料と、別途あるいは兼用して接着力を調整するための比較的粒子径の大きい緩衝材とを添加した擬似接着剤を基紙に塗工して製造される。擬似接着剤層に含有される前記緩衝材は、一般的に製紙用途で使用される填料や顔料と比べ比較的高価であり、緩衝材として多用される穀物澱粉は、天然物であるがために経年劣化を生じ易く、擬似接着性の変動を生じる要因となっている。
さらに、先糊方式の擬似接着用紙の欠点は、非剥離性接着剤に粒子径の比較的大きい緩衝材を混合して接着性を調整するため、擬似接着剤層面の平滑度を高めることが困難であり、後糊方式の擬似接着用紙と比較して見栄えが悪いことである。ここで、平滑度を高める手段としてカレンダー処理等に代表される平滑化処理を行ことは知られているが、先糊方式の擬似接着用紙では過度にカレンダー処理を行ってしまうと接着力過多となり、再剥離が困難なものになるとともに、ブロッキングが発生しやすいものとなる。
【特許文献１】特開２００３−１０５２８７号公報
【特許文献２】特開２００３−０７２２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明の主たる課題は、印刷性に優れ、ブロッキング等の発生がなく見栄えがよい先糊方式の擬似接着用紙を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
基紙の少なくとも片面に、通常の状態では接着せずに所定の条件が付与されると剥離可能に擬似接着する擬似接着剤層を有し、当該擬似接着剤層面に文字・図形などの情報を記録して使用する先糊方式の擬似接着用紙であって、
前記擬似接着剤層中に、古紙処理由来の再生粒子を含み、この再生粒子が、少なくとも脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合で含有し、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が９０質量％以上含有する凝集体であることを特徴とする先糊方式の擬似接着用紙。
【０００５】
（作用効果）
本発明では、接着剤層中に接着剤とともに配合する微粒子充填剤として古紙処理由来の再生粒子を含むものである。古紙処理由来の再生粒子は、例えば古紙から古紙パルプを再生する古紙処理工程における脱墨工程において、インクと共に古紙処理工程から系外に排出される脱墨フロスを焼成し白化させ、粉砕機にて微粒子化することにより得ることができる。脱墨フロス中の無機成分は、従来は産業廃棄物として主として埋め立て処分されていた無機物である。したがって、逼迫する処分用地問題の解決につながるとともに、古紙に由来するカルシウム、ケイ素及びアルミニウム成分が微粒子充填剤としてきわめて好適なものであるとの知見に基づくのである。
特に再生粒子の多孔性によるオフセット印刷などのインクの吸収乾燥性と、再生粒子の構成成分として含有するアルミニウムは、酸化物状態で極めて高い吸着能力を有し、インクの高い定着効果を示すものとなる。
本発明の再生粒子は、焼成することで得られるため、焼成時に燃焼酸化された有機物や焼成酸化された際に生じる排ガスにより、きわめて高い多孔性を有し、カルシウムやケイ素、アルミニウム等の元素を有する無機物の集合体であるため、インク及び接着剤との親和性が高く、インクの吸収乾燥性に優れ、圧着記録用紙として安定した接着・剥離性を得ることができる。
酸化物換算での質量割合は、Ｘ線マイクロアナライザー（型番Ｅ−ＭＡＸ、(株)堀場製作所製／嶋津製作所製）による元素分析によって測定したものである。カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合とすることで、インク、接着剤層中に含有されるバインダー、各種助剤との親和性に優れたものとなる。
また同時に、これらカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの元素分析における酸化物換算の合計含有割合は、９０質量％以上、好ましくは９３質量％以上である。カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの合計含有割合を、酸化物換算で９０質量％以上に調整することで、再生粒子が保有する微細な各無機粒子の凝集効果による、微細な各無機粒子間の空隙により僅かながらクッション性を有し、また、多孔性であるため、圧着記録用紙の嵩高性、不透明性、インク吸収性が向上する。前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有質量割合が９０％以上であると、接着剤層の密度を低く設定することが可能であり、塗工層表面の平坦性も向上する。
【０００６】
＜請求項２記載の発明＞
擬似接着剤の非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されている請求項１記載の擬似接着用紙。
【０００７】
（作用効果）
再生粒子は、非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されているのが望ましい。特に非剥離性接着剤１００質量部に対して、再生粒子は、７５〜１２５質量部含有させることが特に好ましい。
再生粒子が５０質量部未満の配合では、オフセットインクの吸収乾燥性が劣り、コスレ汚れや剥離時に印字・記録情報の毀損が生じる問題が発生する。１５０質量部を超えると、剥離・接着機能が低下し、不用意に剥離が生じる問題が発生するとともに、剥離性、接着性とも不安定になり、経時による接着性の変化が生じ易くなる。また、接着剤層塗液の増粘が生じ、生産効率を落とす原因になる。
【０００８】
＜請求項３記載の発明＞
前記再生粒子が、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ以下、マイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍであり、
前記擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％である請求項１記載の擬似接着用紙。  
【０００９】
（作用効果）
擬似接着用紙表面の平滑度は、擬似接着性及び剥離性に大きく相関する。従来、平滑度を表す指標としては、ベック平滑度を用いるのが一般的であったが、本発明者らの研究により擬似接着用紙のブロッキング発生の観点からは、ベック平滑度よりも光学式平滑度計により測定された平滑度の方が相関性が高く、特に再生粒子を添加した擬似接着剤層のブロッキング発生と相関性が高いことが知見された。
光学式平滑度計としては、マイクロトポグラフ（商標、東洋精機製作所（株）製）を用いて２４．４ｋｇ／ｃｍ2加圧下、波長０．５μｍで測定される接着剤層表面の光学的接触率をもって、接着剤層面側の平滑度を評価するのが好適である。接着剤層の表面の平滑性は、物理的圧力により接着剤層同士を剥離可能に接着させる性質上、加圧下において評価することが望ましいのである。
そして、非剥離性接着剤１００質量部に対して、再生粒子を５０〜１５０重量％含む擬似接着剤層面の光学式接触式平滑度計により測定された平滑度を、１０〜４０％の範囲にした擬似接着剤層面を有する擬似接着用紙は、見栄えがよくかつブロッキングの発生がない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、印刷性に優れ、ブロッキング等の発生がなく見栄えがよい先糊方式の擬似接着用紙を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次いで、本発明を、以下に実施の形態を説明しながらさらに詳述する。
本発明にかかる擬似接着用紙は、基紙の少なくとも片面に、通常の状態では接着せずに所定の条件が付与されると剥離可能に擬似接着する擬似接着剤層を有し、当該擬似接着剤層面に文字・図形を印字・印刷して使用するいわゆる先糊方式の擬似接着用紙であって、前記擬似接着剤層中に、製紙スラッジを主原料として製造された、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ以下で、マイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍの再生粒子を含み、かつ、その擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％であるのが望ましく、より好ましくは１０〜２０％である。
【００１２】
前記基紙は、本発明では特に限定されるものではなく、古紙を原料とする再生紙あるいはバージンパルプ原料とする非再生紙のいずれをも用いることができる。好ましい基紙は、実質的に化学パルプを原料パルプとする上質紙であり、また、バージンパルプのみを原料とするものが望ましい。基紙の原料パルプの種類は特に限定されず、上質紙等の製造に用いられている従来既知の原料パルプを用いることができる。具体例を挙げれば、亜硫酸パルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）、ＬＢＫＰやＮＢＫＰ等のクラフトパルプ（ＫＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、加圧下で砕木した機械パルプ（ＢＰＧＷ）等が挙げられる。原料パルプは、必要に応じて漂白して使用する。その場合には塩素を用いない漂白方法で漂白するのが望ましい。すなわち、擬似接着用紙は、基紙表面に再生化を阻害する接着剤を含有しており、殆どの場合焼却処分されているため、環境に有害な塩素化合物の発生を抑制するため漂白パルプを用いる場合には、ＴＣＦパルプ、ＥＣＦパルプを用いるのが望ましい。
【００１３】
基紙の製造方法は、特に限定されず、洋紙の一般的な抄紙技術により抄紙することができる。原料パルプをスラリー化したのち、長網抄紙機、丸網抄紙機、ツインワイヤータイプの抄紙機、多層抄の抄紙機等の抄紙機等を使用して抄紙すればよい。
【００１４】
擬似接着剤に含有させる微粒子充填剤は、従来多用されている穀物澱粉類は圧着時において潰れ易く、したがって、擬似接着剤層が圧着時において平滑化しがちであり、擬似接着層上に設けられる印刷インクおよびの反対面への転移度合いが大きい。
【００１５】
しかるに、本発明で使用する再生粒子は、圧着時において潰れ難いので、前記の転移が生じ難い。しかも、再生粒子の吸油性が、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ／１００ｇ以下であると、擬似接着剤層への印刷時に、再生粒子が有する多孔に印刷インキがアンカー的に浸透しながらその表面に残留するため、鮮明な記録情報を記録することが可能になる。かくして、この低い吸油性によって、前記の転移が防止され、鮮明な記録情報を現出させる。
【００１６】
本発明において使用する再生粒子は、単独で擬似接着層中に含有させるほか、複数種を併用して含有させることもできる。再生粒子及び擬似接着層中に含有させる微粒子充填剤の吸油性は、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ／１００ｇ以下とされるが、通常は、５〜５０ｍｌ／１００ｇ程度のものを用いることができる。この微粒子充填剤の一部が擬似接着層の表面に凹凸を形成して含有されていることが望ましい観点から、擬似接着層の構成材料中に再生粒子が擬似接着剤の非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されるのが好ましい。
【００１７】
本発明の擬似接着用紙においての更なる特徴は、再生粒子のマイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍの再生粒子を含むことである。ここで、使用する再生粒子のマイクロトラック法による平均粒子直径が、５μｍ未満であるとブロッキングが発生しやすく、２０μｍを超えると擬似接着力不足となる。また、擬似接着剤層中の当該再生粒子量が５重量％未満であると、所望の光沢感が得にくく、またブロッキングが発生しやすくなる。反対に２０重量を超えると擬似接着力が低下する。なお、擬似接着剤層中の再生粒子の割合は、擬似接着用紙断面を画像解析方法、例えば、ミクロトームで基紙をカットし、断面の再生粒子分布状態を画像解析することにより測定することができる。断面の再生粒子分布状態は電子顕微鏡、光学顕微鏡、Ｘ線マイクロアナライザー等による画像分析で観察すればよい。
【００１８】
本発明においては、擬似接着剤層中に、古紙処理由来の再生粒子を含み、この再生粒子が、少なくとも脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合（好ましくは、４０〜８２：９〜３０：９〜３０の質量割合、より好ましくは、６０〜８２：９〜２０：９〜２０の質量割合）であり、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が９０質量％以上含有する凝集体であるとする。
【００１９】
再生粒子の含有割合と存在は、Ｘ線マイクロアナライザーにて擬似接着剤層面における元素分析を行い、画像解析装置にてＳｉ、Ａｌ及びＣａが重なって検出される部分を再生粒子として選択し、Ｓｉ、Ａｌ及びＣａが重なって検出される部分の酸化物における含有割合をＸ線マイクロアナライザーによる元素分析から求めたものである。再生粒子の存在は、従来から擬似接着剤層に使用されている無機粒子と対比し、シリカは、Ｓｉ元素しか検出されず、炭酸カルシウムではＣａ元素のみであり、クレーはＳｉとＡｌ、タルクはＭｇとＳｉを主体とするものであるため、再生粒子の凝集体とは元素分析にて容易に分別できる。
【００２０】
本発明で使用する再生粒子を、後に詳説する炭化・焼成工程において、前記質量割合とするための調整方法としては、脱墨フロスにおける原料構成を調整することが本筋ではあるが、乾燥・分級工程、炭化・焼成工程において、出所が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で工程内に含有させる手段や、焼却炉スクラバー石灰を含有させる手段にて吸油量、粒子径等を調整することも可能である。
【００２１】
例えば、再生粒子凝集体中のカルシウムの調整には、中性抄紙系の排水スラッジや、塗工紙製造工程の排水スラッジを用い、ケイ素の調整には、不透明度向上剤として多量添加されている新聞用紙製造系の排水スラッジを、アルミニウムの調整には酸性抄紙系等の硫酸バンドの使用がある抄紙系の排水スラッジや、タルク使用の多い上質紙抄造工程における排水スラッジを適宜用いることができる。
【００２２】
再生粒子の製造においては、再生粒子以外の異物を除去することが好ましく、例えば古紙パルプ製造工程の脱墨工程に至る前段階のパルパーやスクリーン、クリーナー等で砂、プラスチック異物、金属等を除去することが、除去効率の面で好ましい。特に鉄分の混入は、鉄分が酸化により再生粒子の白色度低下の起因物質になるため、鉄分の混入を避け、排水スラッジの凝集処理に用いる凝集剤に鉄分を含まないものを使用する、製造設備工程を鉄以外素材で設計又はライニングし、摩滅等により鉄分が系内に混入することを防止する、さらに、乾燥・分級設備内に磁石等の高い磁性体を設置し取り除くことで調整可能になる。特に鉄分が、酸化により白色度低下の起因物質になるため、選択的に取り除くことが好ましい。
【００２３】
本発明において、擬似接着剤層を形成した後、好適には、弾性ロールと金属ロールとの組み合わせによるソフトカレンダーにより平滑化処理し、擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％であることが好ましい。
【００２４】
擬似接着用紙表面の平滑度は、擬似接着性及び剥離性に大きく相関する。従来、平滑度を表す指標としては、ベック平滑度を用いるのが一般的であったが、本発明者らの研究により擬似接着用紙のブロッキング発生の観点からは、ベック平滑度よりも光学式平滑度計により測定された平滑度の方が相関性が高く、特に再生粒子を添加した擬似接着剤層のブロッキング発生と相関性が高いことが知見された。
【００２５】
光学式平滑度計としては、マイクロトポグラフ（商標、東洋精機製作所（株）製）を用いて２４．４ｋｇ／ｃｍ2加圧下、波長０．５μｍで測定される接着剤層表面の光学的接触率をもって、接着剤層面側の平滑度を評価するのが好適である。接着剤層の表面の平滑性は、物理的圧力により接着剤層同士を剥離可能に接着させる性質上、加圧下において評価することが望ましいのである。
【００２６】
そして、再生粒子を５０〜１５０重量％含む擬似接着剤層面の光学式接触式平滑度計により測定された平滑度を、１０〜６０％の範囲にした擬似接着剤層面を有する擬似接着用紙は、見栄えがよくかつブロッキングの発生がない。
【００２７】
本発明の擬似接着用紙は、前記擬似接着剤層面の光学式接触式平滑度計（マイクロトポグラフともいわれる。）により測定された平滑度が１０〜４０％であるのが望ましい。平滑度が１０％未満であると、表面の見栄えが悪くなり、４０％を超えると、ブロッキングが発生するようになる。平滑度の１０〜４０％の範囲にするには、基紙上に擬似接着剤を塗工した後に通常のカレンダー処理することで調整できる。カレンダー処理は、塗工機と一連ではなく完全に別体のカレンダー（オフマシンカレンダー）による塗工も可能であるが、塗工機と一連のカレンダー（オンマシンカレンダー）により行なうのが望ましい。カレンダーの種類も、特に限定されないが、好適には、金属ロールと弾性ロールとの間に被平滑処理紙を通すタイプのソフトカレンダーが過度の加圧をかけること無く（嵩を落とすこと無く）、擬似接着剤層表面の平坦性付与に好適である。
【００２８】
前記擬似接着層は、非剥離性接着剤（以下、接着基剤という）に対して、当該接着基剤に非親和性を示す微粒子充填剤を含有せしめて擬似接着性を示すようになる擬似接着剤を、基紙に直接的に（擬似接着剤層以外の塗工層を設けずに）又はアンダー塗工して設ける。使用する擬似接着剤における接着基剤と充填剤との配合割合は、具体的には、接着基剤１００重量部に対して、再生粒子５０〜１５０重量部（特に望ましくは７５〜１２５重量部）である。
【００２９】
前記再生粒子以外の充填材としては、特に限定されず従来既知の擬似接着剤の製造に用いられているものを併用することができる。具体例を挙げれば、一次または二次凝集体を形成しているカルサイト系沈降性炭酸カルシウム（白石工業株式会社製：ＰＣ、カルライトＫＴ）、二次凝集体を形成しているアラゴナイト系沈降性炭酸カルシウム（白石工業株式会社製：カルライトＳＡ）、重質炭酸カルシウム、焼成カオリン、合成シリカ等が好適である。これらは、単独で用いてもよいし二種以上が混合されていてもよい。その他、スチレンビーズ、合成微粒子シリカ、アミノ表面改質シリカ、ワックス表面処理シリカ、球状シリカ、通常のカルシウムや、亜鉛、マグネシウム、アルミニウムもしくはチタン等の金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、珪酸塩またはこれらの混合物等が含まれていてもよい。
【００３０】
前記接着基剤としては、ラテックス、天然ゴム、合成ゴム等の従来通常の接着基剤に使用されているものの中から任意に選択して使用することができるが、特に天然ゴムを無硫黄加硫し、メタアクリル酸メチルと混合した天然ゴムラテックス、天然ゴムにメタアクリル酸メチルをグラフト共重合させて得られた天然ゴムラテックス、アクリル変性ゴムラテックス、ゴムラテックスと保護コロイド系アクリル共重合エマルジョンとの混合物が、耐ブロッキング性、耐経時劣化等の点で好適である。
【００３１】
なお、本発明においては、擬似接着剤に配合するその他の助剤として、滑剤、印刷適性向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、導電剤、蛍光染料、着色染料、防腐剤、保湿剤、インクジェットインク用定着剤などを必要に応じて配合することができる。
【００３２】
前記擬似接着剤の塗工は、従来既知の塗工機を用いた塗工方法により行なうことができる。エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロッドメタリングコーター、カーテンコーター、ロールコーターを用いて塗工するのが好適である。塗工量としては、３〜１５ｇ／ｍ2とするのが望ましい。３ｇ／ｍ2未満であると、所望の接着力が得られず意図しない剥離が生じやすくなる。１５ｇ／ｍ2を超えると、接着力が強くなりすぎて再剥離しづらいものとなるとともに、塗工時に塗工ロールに糊粕が付着して操業上および品質上のトラブルを招きやすくなる。
【００３３】
次に本発明で使用する再生粒子について詳細に説明する。
本発明の再生粒子の製造に際しては、脱水工程、乾燥工程、焼成工程、粉砕工程を経て得られる。さらに、脱墨フロスの凝集工程、造粒工程、各工程間に設けられる分級工程等を設けてもよい。
本発明に係る脱墨フロスを主原料として用いた再生粒子について、以下に製造過程を説明しながらさらに詳説する。ここで、脱墨フロスを主原料とする限り、抄紙工程における製紙スラッジ等の他製紙スラッジを適宜併用することができる。
【００３４】
〔原料〕
古紙パルプ製造工程では、安定した品質の古紙パルプを連続的に生産する目的から、使用する古紙の選定、選別を行い、一定品質の古紙を使用する。
そのため、古紙パルプ製造工程に持ち込まれる無機物の種類やその比率、量が基本的に一定になる。しかも、再生粒子の製造方法において未燃物の変動要因となるビニールやフィルムなどのプラスチック類が古紙中に含まれていた場合においても、これらの異物は脱墨フロスを得る脱墨工程に至る前段階で除去することができる。従って、脱墨フロスは、工場排水工程や製紙原料調整工程等、他の工程で発生するスラッジと比べ、極めて安定した品質の再生粒子を製造するための原料となる。
【００３５】
〔脱水工程〕
脱墨フロスの脱水は、公知の脱水手段を適宜に使用できる。本形態における一例では、脱墨フロスは、脱水手段たる例えばロータリースクリーンによって、脱墨フロスから水を分離して脱水する。ロータリースクリーンにおいて、水分９５〜９８％に脱水した脱墨フロスは、好適には例えばスクリュープレスに送り、さらに４０％〜７０％に脱水することができる。
以上のように、脱墨フロスの脱水を多段工程で行い急激な脱水を避けると、無機物の流出が抑制でき脱墨フロスのフロックが硬くなりすぎるおそれがない。脱水処理においては、脱墨フロスを凝集させる凝集剤等の脱水効率を向上させる助剤を添加してもよいが、凝集剤には、鉄分を含まないものを使用することが好ましい。鉄分が含有されると、鉄分の酸化により再生粒子の白色度を下げる問題を引き起こす。
脱墨フロスの脱水は、本発明に基づく再生粒子製造工程に隣接することが、生産効率の面で好ましいが、予め古紙パルプ製造工程に隣接して設備を設け、脱水を行ったものを搬送することも可能である。
【００３６】
〔乾燥工程〕
脱墨フロスを脱水して得た脱水物は、トラックやベルトコンベア等の搬送手段によって定量供給機まで搬送し、この定量供給機から乾燥手段に供給する。
この乾燥手段は、脱水物が供給される乾燥容器と、この乾燥容器の底部に備わり供給された脱水物をかきあげる一対のロールと、この一対のロール相互間から上方に熱風を吹き上げる熱風吹上手段と、から主になる。また、熱風吹上手段は、乾燥容器の底部に給送流路が接続され、この給送流路を通して、乾燥容器内に熱風が吹き込まれる構成となっている。
すなわち、本乾燥手段は、脱水物を、一対のロールという有形的な手段によって、強くかつ大まかにほぐし、これに加えて熱風という無形的な手段によって、弱くかつ精細にほぐすことにより、大きい・小さい、硬い・柔らかい等さまざまな性質を有する脱水物の水分率の制御と粒揃えを安定的に行うことができる。
特に、乾燥容器内に供給する脱水物を、水分率４０〜７０質量％に脱水している場合は、熱風の温度を、１００〜２００℃にするのが好ましく、１２０〜１８０℃にするのがより好ましく、１３０〜１７０℃にするのが特に好ましい。脱水物の水分率が４０〜６０質量％の場合は、１００℃の熱風でも十分に乾燥することができる。他方、熱風の温度は２００℃以下とすることが好ましい。熱風の温度が２００℃を超える場合は、大きい・小さい、硬い・柔らかい等さまざまな性質を有する脱水物の粒揃えが進行するよりも早く乾燥が進むため、粒子表面と内部の水分率の差を少なく均一にすることが困難になる。
以上の脱水物の乾燥は、焼成工程前の乾燥物の水分率が２〜２０質量％となるように乾燥するのが好ましく、乾燥物の水分率が３〜１５質量％となるように乾燥するのがより好ましく、乾燥物の水分率が３〜１０質量％となるように乾燥するのが特に好ましい。脱水物を、水分率が２質量％未満の範囲まで乾燥すると、後行する焼成において、過焼する問題が生じる。焼成工程前の原料の水分率を２〜２０質量％にしているので、後行する焼成において、過焼する問題が生じにくい。他方、脱水物を、水分率が２０質量％を超える範囲で乾燥すると、後行する焼成を確実に行うことが困難になる。
乾燥物の粒揃えは、粒子径３５５〜２０００μｍのものが７０質量％以上となるように調整するのが好ましく、粒子径３５５〜２０００μｍのものが７５質量％以上となるように調整するのがより好ましく、粒子径３５５〜２０００μｍのものが８０質量％以上となるように調整するのが特に好ましい。
また、乾燥物を、粒子径３５５μｍ〜２０００μｍ以上のものが７０質量％以上となるように製造すると、つまり小径な粒子の乾燥物を除去すると、部分的な過焼が防止され、焼成が均一になる。したがって、得られる再生粒子の品質を均一にするという観点における実用化可能性に、有益である。
さらに、分級を乾燥後とすると、小径な粒子の乾燥物を確実に除去することができ、また、処理効率も向上する。
【００３７】
〔焼成工程〕
サイクロン内を底部まで落下した乾燥物は、移送流路を通して、かつこの移送流路の途中に備わる排風ファンで勢いを増して、サイクロン式の第１焼成段階、燃焼炉に送られる。
この焼成炉では、乾燥物を、旋回落下させることで粒子の微細化を抑制し、また、この過程で、焼成し未燃分を調整する。
前記焼成炉での焼成は、未燃率が５〜３０質量％となるように行うのが好ましく、８〜２５質量％となるように行うのがより好ましく、１０〜２０質量％となるように行うのが特に好ましい。焼成を、未燃率が５質量％未満では、焼成における粒子表面の過焼が生じ表面が硬くなるとともに、内部の酸素不足が生じ、再生粒子の白色度が低下する問題が生じる。他方、焼成を、未燃率が３０質量％を超えると、後行する燃焼焼成後においても未燃分が残る問題、さらにはこの未燃分が残るのを防止するためとして粒子表面が過焼するまで燃焼焼成してしまい、再生粒子表面が硬くなる問題が生じる。
前記焼成炉の形態は、特に限定されないが、サイクロン式であることが好ましい。サイクロン式によると、前述のとおり、粒子の微細化を抑制することで未燃率を均一かつ確実に調節することができる。
焼成温度範囲は、５１０〜７５０℃の範囲で行うことが好ましく、第１段階焼成は、焼成炉上端部の温度を５１０〜７５０℃とし、燃焼焼成炉内の温度を化焼成炉上端部の温度より低い５００〜７００℃とするのが好ましく、焼成炉上端部の温度を５５０〜７３０℃とし、燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より低い５１０〜６８０℃とするのがより好ましく、焼成炉上端部の温度を５８０〜７００℃とし、燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より低い５５０〜６６０℃とするのが特に好ましい。焼成炉上端部の温度を６００〜６８０℃とし、燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より低い５８０〜６５０℃とすると、製造される再生粒子が製紙用填料や顔料として使用するに好適なものとなる。
燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より１０〜５０℃低くすることで、再生粒子表面の過焼を防止しながら、未燃物を燃焼させることができる。
焼成炉で得た焼成物は、第２焼成段階である燃焼焼成炉に送り、燃焼焼成する。燃焼焼成炉は、ロータリーキルン炉、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等、公知の装置を用いることができるが、本発明においては、温度変化が少ない環境下で過大な物理的圧力を掛けることなく攪拌しながら満遍なく燃焼させることができる方策として、ロータリーキルン炉が好ましい。
【００３８】
〔粉砕工程〕
本発明に係る再生粒子の製造方法においては、必要に応じ、さらに公知の分散・粉砕工程を設け、適宜必要な粒径に微細粒化することで、内添用の填料として使用できる。
一例では、焼却後、得られた再生粒子は、ジェットミルや高速回転式ミル等の乾式粉砕機、あるいは、アトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機を用いて粉砕する。填料、顔料用途への使用においては、粒径の均一化や微細化が必要であるが、本発明に基づく製造方法にて得られた再生粒子を用いた、填料、顔料用途等への最適な粒径、顔料径については、本発明記載の再生粒子は、一次粒子が平均粒子径０．０１〜０．１μｍであり、この一次粒子が凝集した二次粒子が平均粒子径５〜２０μｍであるのが好ましい。
【００３９】
〔シリカ析出工程〕
本発明に係る再生粒子は、粉砕工程を経ることで、そのまま製紙用填料として使用することが可能であるが、さらに再生粒子に対し、シリカを析出（定着）させることで、再生粒子としての機能をより高めることが可能である。
再生粒子にシリカを析出させること例を以下に記述する。シリカを析出させる好適な方策としては、再生粒子を珪酸アルカリ水溶液に添加・分散しスラリーを調製した後に加熱攪拌しながら、液温を７０〜１００℃、より好ましくは密閉容器内で所定の圧力に保持し酸を添加し、シリカゾルを生成させ、最終反応液のＰＨを８．０〜１１．０の範囲に調整することにより、再生粒子表面にシリカを析出させることができる。再生粒子表面に析出されるシリカは、珪酸ナトリウム（水ガラス）を原料として、硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸の希釈液と高温下で反応させ、加水分解反応と珪酸の重合化により得られる粒子径１０〜２０ｎｍのシリカゾル粒子である。
珪酸ナトリウム溶液に希硫酸などの酸を添加することにより生成する数ｎｍ程度のシリカゾル微粒子を再生粒子の多孔性を有する表面全体を被覆するように付着させ、シリカゾルの結晶成長にともない、再生粒子表面上のシリカゾル微粒子と再生粒子に包含されるケイ素やカルシウム、アルミニウム間で結合が生じ、再生粒子表面にシリカを析出させる。
ＰＨは中性〜弱アルカリ性の範囲とし、好ましいＰＨは８〜１１の範囲である。ＰＨが７未満の酸性条件になるまで硫酸を添加してしまうと、シリカゾルではなくホワイトカーボンが生成する。
ここに使用する珪酸アルカリ溶液は特に限定されないが、珪酸ナトリウム溶液（３号水ガラス）が入手性の点で望ましい。珪酸アルカリ溶液の濃度は水溶液中の珪酸分（ＳｉＯ２換算）で３〜１０質量％が好適である。１０質量％を超えると、再生粒子に析出されるシリカは、シリカゾルの形態からホワイトカーボンになり、再生粒子の多孔性を阻害し、不透明性、吸油性の向上効果が低くなる。また、３質量％未満では再生粒子中のシリカ成分が低下するため、再生粒子表面へのシリカ析出が生じにくくなってしまう。
再生粒子表面にシリカを析出させ、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜６２：２９〜５５：９〜３５の質量割合とすることで、シリカ析出効果による吸油性、不透明性を向上させることができる。
【００４０】
〔付帯工程〕
製造設備において、より品質の安定化を求めるにおいては、再生粒子の粒度を、各工程で均一に揃えるための分級を行うことが好ましく、粗大や微小粒子を前工程にフィードバックすることでより品質の安定化を図ることができる。
また、乾燥工程の前段階において、脱水処理を行った脱墨フロスを造粒することが好ましく、さらには、造粒物の粒度を均一に揃えるための分級を行うことがより好ましく、粗大や微小の造粒粒子を前工程にフィードバックすることでより品質の安定化を図ることができる。造粒においては、公知の造粒設備を使用でき、回転式、攪拌式、押し出し式等の設備が好適である。
製造設備においては、再生粒子以外の異物を除去することが好ましく、例えば古紙パルプ製造工程の脱墨工程に至る前段階のパルパーやスクリーン、クリーナー等で砂、プラスチック異物、金属等を除去することが、除去効率の面で好ましい。特に鉄分の混入は、鉄分が酸化により微粒子の白色度低下の起因物質になるため、鉄分の混入を避け、選択的に取り除くことが推奨され、各工程を鉄以外の素材で設計又はライニングし、磨滅等により鉄分が系内に混入することを防止するとともに、さらに、乾燥・分級設備内等に磁石等の高磁性体を設置し選択的に鉄分を除去することが好ましい。
本発明に係る再生粒子は、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合で含むことを特徴とする。好ましくは、４０〜８２：９〜３０：９〜３０の質量割合、より好ましくは、６０〜８２：９〜２０：９〜２０の割合である。
炭化・焼成工程において、再生粒子のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの酸化物換算割合を調整するための方法としては、脱墨フロスにおける原料構成を調整することが本筋ではあるが、乾燥・分級工程、炭化・焼成工程において、出所が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で工程内に含有させる手段や、焼却炉スクラバー石灰を含有させる手段にて調整することも可能である。
例えば、再生粒子凝集体中のカルシウムの調整には、中性抄紙系の排水スラッジや、塗工紙製造工程の排水スラッジを用い、ケイ素の調整には、不透明度向上剤として多量添加されている新聞用紙製造系の排水スラッジを、アルミニウムの調整には酸性抄紙系等の硫酸バンドの使用がある抄紙系の排水スラッジや、タルク使用の多い上質紙抄造工程における排水スラッジを適宜用いることができる。
シリカのより好ましい調整には、再生粒子を硅酸アルカリ水溶液中に分散後、該分散液に鉱酸を添加してＰＨ７．０〜９．０の範囲に中和することで、再生粒子表面に硅酸由来のシリカを析出させることで調整可能である。
【実施例】
【００４１】
次に本発明の実施例及び比較例を示し、本発明の効果を明らかにする。
本発明にかかる擬似接着用紙（実施例１〜４）と、本発明とは異なる擬似接着紙用塗工紙（比較例１〜６）とについて、カラー印刷性、擬似接着剤層面の美観、ブロッキングの発生具合、擬似接着性、圧着による画像転写について試験し比較検討した。各実施例および比較例の詳細は次記のとおりである。
【００４２】
［実施例１］
天然ゴムラテックス３０重量部（ＮＲ）、合成ラテックス５重量部（ＳＢＲ、ＪＳＲ社製）、水溶性バインダー４重量部（ＰＶＡ、クラレ社製）を加えて形成した接着基剤１００重量部に対し、耐水化剤３重量部シリカ２５重量部（カープレックス＃８０、塩野義製薬社製）、平均粒子径１５μｍの再生粒子１２５重量部からなる分散液を加え、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が４０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例１とした。
【００４３】
［実施例２］
平均粒子径１０μｍの再生粒子１５０重量部を変更した以外は実施例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が１０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例２とした。
【００４４】
［実施例３］
平均粒子径５μｍの再生粒子７５重量部を変更した以外は実施例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例３とした。
【００４５】
［実施例４］
平均粒子径２０μｍの再生粒子５０重量部を変更した以外は実施例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が１０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例１とした。
【００４６】
［比較例１］
天然ゴムラテックス３０重量部（ＮＲ）、合成ラテックス５重量部（ＳＢＲ、ＪＳＲ社製）、水溶性バインダー４重量部（ＰＶＡ、クラレ社製）を加えて形成した接着基剤１００重量部に対し、耐水化剤３重量部シリカ２５重量部、平均粒子径１５μｍの再生粒子４０重量部からなる分散液を加え、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダー（金属ロールと金属ロールの組合せ）により平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６４％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例１とした。
【００４７】
［比較例２］
平均粒子径１０μｍの再生粒子１６０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６２％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例２とした。
【００４８】
［比較例３］
平均粒子径４５μｍの再生粒子８０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が８％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例３とした。
【００４９】
［比較例４］
平均粒子径４μｍの再生粒子１４０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が９％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例４とした。
【００５０】
［比較例５］
平均粒子径４５μｍの再生粒子１００重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例５とした。
【００５１】
［比較例６］
平均粒子径２０μｍの再生粒子６０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が７％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例６とした。
【００５２】
［比較例７］
天然ゴムラテックス３０重量部、合成ラテックス５重量部、水溶性バインダー４重量部、耐水化剤３重量部を加えて形成した擬似接着剤１００重量部に対し、シリカ２５重量部を加えて形成した擬似接着剤、を、米坪１０４ｇ／ｍ2の塗工紙（大王製紙株式会社製：大王ユトリロコートＬ）に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーによる平滑化処理をしないで擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例７とした。
【００５３】
次いで、上記各例における試験項目等の詳細を述べる。
［吸油量］
ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に準拠して測定した。
［平滑度］
１）光学式接触式平滑度計（東洋精機株式会社製：マイクロトポグラフ）を使用して、擬似接着剤層表面の平滑度を測定した。
２）ベック平滑度  ＪＩＳ  Ｐ  ８１１９に準拠し、ベック平滑度を測定した。
［擬似接着剤層の表面性］
従来の擬似接着用紙の擬似接着剤層を基準として、成人男女２０人による実施例および比較例にかかる擬似接着剤層の表面を目視にて比較観察して、手触り、光沢感、白紙感の観点から表面性を判断した。評価は、従来の擬似接着用紙と比較して非常に表面性に優れるものを◎、従来の擬似接着用紙と比較して表面性に優れるものを○、従来の擬似接着用紙と同程度の表面性であるものを△、従来の擬似接着用紙と比較して表面性に劣るものを×、と評価した。
［カラー印刷性］
多色印刷機（株式会社ミヤコシ製）にて３色オフセット印刷し、印刷面の網点再現性を目視にて観察し評価した。評価は、従来の擬似接着用紙に比べて非常に印刷に光沢感がありコントラストがあるものを◎、従来の擬似接着用紙に比べて印刷に光沢感がありコントラストがあるものを○、従来の擬似接着用紙と同程度の印刷の光沢感およびコントラストであるものを△、従来の擬似接着用紙に比べて印刷の光沢感およびコントラストが劣るものを×と評価した。
［ブロッキング］
擬似接着剤層面のブロッキングが発生しているか否かを目視にて確認した。確認箇所は、抄紙直後の巻取り紙の状態の擬似接着剤層面、および枚葉状態とした後の擬似接着剤層面のミシン目部（折り目部）近傍とした。評価は、ブロッキングが全くないものを◎、ブロッキングは若干確認されたが問題がないと判断できたものを○、ブロッキングは多少確認され問題が生ずるおそれがあると判断したものを△、ブロッキングが確認され問題があると判断したものを×とした。
［擬似接着性］
二枚一組で一つの試料（幅５０ｍｍ×長さ１００ｍｍ）とし、その擬似接着剤層同士をメールシーラー（ＭＳ９１００：大日本印刷株式会社製）を用いてロールギャップ１４の設定で加圧して擬似接着し、５分間放置した後、Ｔ型剥離試験機を用いて、５００ｍｍ／分の条件で長さ方向の端から剥離する試験を行った。各実施例および各比較例それぞれについて試料１０組を用意し試験した。評価は、基紙層内で剥離した試料数により評価した。評価基準は、基紙層剥離した試料がなかったものを○、基紙層間剥離した試料が１〜２組あったものを△、基紙層間剥離した試料が３組以上あったものを×と評価した。
［圧着による印字情報転写］
擬似接着用紙の擬似接着剤面に、オフセット印刷テスト機で印字した直後、情報印刷面同士が向かい合うように２つ折りにし、市販のシーラーで１００μｍのクリアランスにて圧着した。これを２４時間放置し、印字情報が反対面に転写する状況を判定した。
これら試験の結果を実施例及び各比較例の構成とともに表１及び表２に示す。
【００５４】
【表１】
2007270370.tif 000002
【００５５】
【表２】
2007270370.tif 000003
【００５６】
表１及び表２から明らかなように、本発明の実施例１〜４は、擬似接着剤層面の美観およびカラー印刷性に優れ、しかも擬似接着力不足あるいは過多、およびブロッキングの問題がない。それに対して、比較例１〜７については、カラー印刷性または擬似接着性あるいはブロッキングに問題がある結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
印刷適性・擬似接着適性・ブロッキングの問題がないことを要求される先糊方式の親展情報隠蔽シート、親展性葉書、親展性封筒等に利用できる。さらに詳しく述べれば、通常状態では接着せず加圧等により接着性を有しかつ接着後に再剥離が可能な擬似接着剤層が設けられ、その擬似接着剤層面に記録情報を印刷・印字して使用する、折り畳み擬似接着シート、重ね合わせ擬似接着シート、その他親展性を有する情報隠蔽シート、親展性はがき等に好適な、先糊方式の擬似接着用紙に関する。
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月31日(2007.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙の少なくとも片面に、通常の状態では接着せずに所定の条件が付与されると剥離可能に擬似接着する擬似接着剤層を有し、当該擬似接着剤層面に文字・図形などの情報を記録して使用する先糊方式の擬似接着用紙であって、
前記擬似接着剤層中に、古紙処理由来の再生粒子を含み、この再生粒子が、脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合で含有し、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が９０質量％以上含有する凝集体であることを特徴とする先糊方式の擬似接着用紙。
【請求項２】
擬似接着剤の非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されている請求項１記載の擬似接着用紙。
【請求項３】
前記再生粒子が、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ以下、マイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍであり、
前記擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％である請求項１または請求項２記載の擬似接着用紙。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一時的に接着するが、必要時に容易に剥離できる機能を有する擬似接着用紙に関する。特に、擬似接着剤層表面面に文字・図形を印字・印刷して用いるいわゆる先糊方式の擬似接着用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
擬似接着用紙は、例えば、各種情報を印字等により記載した面を内面にして折り畳み、重ね合わせ部分を擬似接着して情報を隠蔽して郵送し、受取人が擬似接着部分を剥離して隠蔽情報を読み取るハガキシステム等に使用される。
このような擬似接着用紙は、紙に文字・図形の情報を印刷・印字等により記録した後、当該印刷・印字面等に擬似接着剤層を設けて製造されるいわゆる後糊方式の擬似接着紙と、紙に擬似接着剤層を設けた後に、この擬似接着剤層に対して、文字・図形の情報を印刷・印字等により記録する先糊方式の擬似接着紙とに大別される。
先糊方式の擬似接着紙は、印刷・印字の前に予め擬似接着剤層を形成しておくことから、印字・印刷する文字・図形の追記が可能であるなど汎用性が高く、また安価に製造ができる点で後糊方式の擬似接着用紙よりも優れる。
かかる先糊方式の擬似接着紙は、非剥離性接着剤に、填料と、別途あるいは兼用して接着力を調整するための比較的粒子径の大きい緩衝材とを添加した擬似接着剤を基紙に塗工して製造される。擬似接着剤層に含有される前記緩衝材は、一般的に製紙用途で使用される填料や顔料と比べ比較的高価であり、緩衝材として多用される穀物澱粉は、天然物であるがために経年劣化を生じ易く、擬似接着性の変動を生じる要因となっている。
さらに、先糊方式の擬似接着用紙の欠点は、非剥離性接着剤に粒子径の比較的大きい緩衝材を混合して接着性を調整するため、擬似接着剤層面の平滑度を高めることが困難であり、後糊方式の擬似接着用紙と比較して見栄えが悪いことである。ここで、平滑度を高める手段としてカレンダー処理等に代表される平滑化処理を行ことは知られているが、先糊方式の擬似接着用紙では過度にカレンダー処理を行ってしまうと接着力過多となり、再剥離が困難なものになるとともに、ブロッキングが発生しやすいものとなる。
【特許文献１】特開２００３−１０５２８７号公報
【特許文献２】特開２００３−０７２２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明の主たる課題は、印刷性に優れ、ブロッキング等の発生がなく見栄えがよい先糊方式の擬似接着用紙を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
基紙の少なくとも片面に、通常の状態では接着せずに所定の条件が付与されると剥離可能に擬似接着する擬似接着剤層を有し、当該擬似接着剤層面に文字・図形などの情報を記録して使用する先糊方式の擬似接着用紙であって、
前記擬似接着剤層中に、古紙処理由来の再生粒子を含み、この再生粒子が、脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合で含有し、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が９０質量％以上含有する凝集体であることを特徴とする先糊方式の擬似接着用紙。
【０００５】
（作用効果）
本発明では、接着剤層中に接着剤とともに配合する微粒子充填剤として古紙処理由来の再生粒子を含むものである。古紙処理由来の再生粒子は、例えば古紙から古紙パルプを再生する古紙処理工程における脱墨工程において、インクと共に古紙処理工程から系外に排出される脱墨フロスを焼成し白化させ、粉砕機にて微粒子化することにより得ることができる。脱墨フロス中の無機成分は、従来は産業廃棄物として主として埋め立て処分されていた無機物である。したがって、逼迫する処分用地問題の解決につながるとともに、古紙に由来するカルシウム、ケイ素及びアルミニウム成分が微粒子充填剤としてきわめて好適なものであるとの知見に基づくのである。
特に再生粒子の多孔性によるオフセット印刷などのインクの吸収乾燥性と、再生粒子の構成成分として含有するアルミニウムは、酸化物状態で極めて高い吸着能力を有し、インクの高い定着効果を示すものとなる。
本発明の再生粒子は、焼成することで得られるため、焼成時に燃焼酸化された有機物や焼成酸化された際に生じる排ガスにより、きわめて高い多孔性を有し、カルシウムやケイ素、アルミニウム等の元素を有する無機物の集合体であるため、インク及び接着剤との親和性が高く、インクの吸収乾燥性に優れ、圧着記録用紙として安定した接着・剥離性を得ることができる。
酸化物換算での質量割合は、Ｘ線マイクロアナライザー（型番Ｅ−ＭＡＸ、(株)堀場製作所製／嶋津製作所製）による元素分析によって測定したものである。カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合とすることで、インク、接着剤層中に含有されるバインダー、各種助剤との親和性に優れたものとなる。
また同時に、これらカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの元素分析における酸化物換算の合計含有割合は、９０質量％以上、好ましくは９３質量％以上である。カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの合計含有割合を、酸化物換算で９０質量％以上に調整することで、再生粒子が保有する微細な各無機粒子の凝集効果による、微細な各無機粒子間の空隙により僅かながらクッション性を有し、また、多孔性であるため、圧着記録用紙の嵩高性、不透明性、インク吸収性が向上する。前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有質量割合が９０％以上であると、接着剤層の密度を低く設定することが可能であり、塗工層表面の平坦性も向上する。
【０００６】
＜請求項２記載の発明＞
擬似接着剤の非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されている請求項１記載の擬似接着用紙。
【０００７】
（作用効果）
再生粒子は、非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されているのが望ましい。特に非剥離性接着剤１００質量部に対して、再生粒子は、７５〜１２５質量部含有させることが特に好ましい。
再生粒子が５０質量部未満の配合では、オフセットインクの吸収乾燥性が劣り、コスレ汚れや剥離時に印字・記録情報の毀損が生じる問題が発生する。１５０質量部を超えると、剥離・接着機能が低下し、不用意に剥離が生じる問題が発生するとともに、剥離性、接着性とも不安定になり、経時による接着性の変化が生じ易くなる。また、接着剤層塗液の増粘が生じ、生産効率を落とす原因になる。
【０００８】
＜請求項３記載の発明＞
前記再生粒子が、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ以下、マイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍであり、
前記擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％である請求項１記載の擬似接着用紙。  
【０００９】
（作用効果）
擬似接着用紙表面の平滑度は、擬似接着性及び剥離性に大きく相関する。従来、平滑度を表す指標としては、ベック平滑度を用いるのが一般的であったが、本発明者らの研究により擬似接着用紙のブロッキング発生の観点からは、ベック平滑度よりも光学式平滑度計により測定された平滑度の方が相関性が高く、特に再生粒子を添加した擬似接着剤層のブロッキング発生と相関性が高いことが知見された。
光学式平滑度計としては、マイクロトポグラフ（商標、東洋精機製作所（株）製）を用いて２４．４ｋｇ／ｃｍ2加圧下、波長０．５μｍで測定される接着剤層表面の光学的接触率をもって、接着剤層面側の平滑度を評価するのが好適である。接着剤層の表面の平滑性は、物理的圧力により接着剤層同士を剥離可能に接着させる性質上、加圧下において評価することが望ましいのである。
そして、非剥離性接着剤１００質量部に対して、再生粒子を５０〜１５０重量％含む擬似接着剤層面の光学式接触式平滑度計により測定された平滑度を、１０〜４０％の範囲にした擬似接着剤層面を有する擬似接着用紙は、見栄えがよくかつブロッキングの発生がない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、印刷性に優れ、ブロッキング等の発生がなく見栄えがよい先糊方式の擬似接着用紙を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次いで、本発明を、以下に実施の形態を説明しながらさらに詳述する。
本発明にかかる擬似接着用紙は、基紙の少なくとも片面に、通常の状態では接着せずに所定の条件が付与されると剥離可能に擬似接着する擬似接着剤層を有し、当該擬似接着剤層面に文字・図形を印字・印刷して使用するいわゆる先糊方式の擬似接着用紙であって、前記擬似接着剤層中に、製紙スラッジを主原料として製造された、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ以下で、マイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍの再生粒子を含み、かつ、その擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％であるのが望ましく、より好ましくは１０〜２０％である。
【００１２】
前記基紙は、本発明では特に限定されるものではなく、古紙を原料とする再生紙あるいはバージンパルプ原料とする非再生紙のいずれをも用いることができる。好ましい基紙は、実質的に化学パルプを原料パルプとする上質紙であり、また、バージンパルプのみを原料とするものが望ましい。基紙の原料パルプの種類は特に限定されず、上質紙等の製造に用いられている従来既知の原料パルプを用いることができる。具体例を挙げれば、亜硫酸パルプ（ＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）、ＬＢＫＰやＮＢＫＰ等のクラフトパルプ（ＫＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、加圧下で砕木した機械パルプ（ＢＰＧＷ）等が挙げられる。原料パルプは、必要に応じて漂白して使用する。その場合には塩素を用いない漂白方法で漂白するのが望ましい。すなわち、擬似接着用紙は、基紙表面に再生化を阻害する接着剤を含有しており、殆どの場合焼却処分されているため、環境に有害な塩素化合物の発生を抑制するため漂白パルプを用いる場合には、ＴＣＦパルプ、ＥＣＦパルプを用いるのが望ましい。
【００１３】
基紙の製造方法は、特に限定されず、洋紙の一般的な抄紙技術により抄紙することができる。原料パルプをスラリー化したのち、長網抄紙機、丸網抄紙機、ツインワイヤータイプの抄紙機、多層抄の抄紙機等の抄紙機等を使用して抄紙すればよい。
【００１４】
擬似接着剤に含有させる微粒子充填剤は、従来多用されている穀物澱粉類は圧着時において潰れ易く、したがって、擬似接着剤層が圧着時において平滑化しがちであり、擬似接着層上に設けられる印刷インクおよびの反対面への転移度合いが大きい。
【００１５】
しかるに、本発明で使用する再生粒子は、圧着時において潰れ難いので、前記の転移が生じ難い。しかも、再生粒子の吸油性が、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ／１００ｇ以下であると、擬似接着剤層への印刷時に、再生粒子が有する多孔に印刷インキがアンカー的に浸透しながらその表面に残留するため、鮮明な記録情報を記録することが可能になる。かくして、この低い吸油性によって、前記の転移が防止され、鮮明な記録情報を現出させる。
【００１６】
本発明において使用する再生粒子は、単独で擬似接着層中に含有させるほか、複数種を併用して含有させることもできる。再生粒子及び擬似接着層中に含有させる微粒子充填剤の吸油性は、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定する吸油量として１００ｍｌ／１００ｇ以下とされるが、通常は、５〜５０ｍｌ／１００ｇ程度のものを用いることができる。この微粒子充填剤の一部が擬似接着層の表面に凹凸を形成して含有されていることが望ましい観点から、擬似接着層の構成材料中に再生粒子が擬似接着剤の非剥離性接着剤１００質量部に対して、前記再生粒子が５０〜１５０質量部含有されるのが好ましい。
【００１７】
本発明の擬似接着用紙においての更なる特徴は、再生粒子のマイクロトラック測定における平均粒子径が５〜２０μｍの再生粒子を含むことである。ここで、使用する再生粒子のマイクロトラック法による平均粒子直径が、５μｍ未満であるとブロッキングが発生しやすく、２０μｍを超えると擬似接着力不足となる。また、擬似接着剤層中の当該再生粒子量が５重量％未満であると、所望の光沢感が得にくく、またブロッキングが発生しやすくなる。反対に２０重量を超えると擬似接着力が低下する。なお、擬似接着剤層中の再生粒子の割合は、擬似接着用紙断面を画像解析方法、例えば、ミクロトームで基紙をカットし、断面の再生粒子分布状態を画像解析することにより測定することができる。断面の再生粒子分布状態は電子顕微鏡、光学顕微鏡、Ｘ線マイクロアナライザー等による画像分析で観察すればよい。
【００１８】
本発明においては、擬似接着剤層中に、古紙処理由来の再生粒子を含み、この再生粒子が、脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合（好ましくは、４０〜８２：９〜３０：９〜３０の質量割合、より好ましくは、６０〜８２：９〜２０：９〜２０の質量割合）であり、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が９０質量％以上含有する凝集体であるとする。
【００１９】
再生粒子の含有割合と存在は、Ｘ線マイクロアナライザーにて擬似接着剤層面における元素分析を行い、画像解析装置にてＳｉ、Ａｌ及びＣａが重なって検出される部分を再生粒子として選択し、Ｓｉ、Ａｌ及びＣａが重なって検出される部分の酸化物における含有割合をＸ線マイクロアナライザーによる元素分析から求めたものである。再生粒子の存在は、従来から擬似接着剤層に使用されている無機粒子と対比し、シリカは、Ｓｉ元素しか検出されず、炭酸カルシウムではＣａ元素のみであり、クレーはＳｉとＡｌ、タルクはＭｇとＳｉを主体とするものであるため、再生粒子の凝集体とは元素分析にて容易に分別できる。
【００２０】
本発明で使用する再生粒子を、後に詳説する炭化・焼成工程において、前記質量割合とするための調整方法としては、脱墨フロスにおける原料構成を調整することが本筋ではあるが、乾燥・分級工程、炭化・焼成工程において、出所が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で工程内に含有させる手段や、焼却炉スクラバー石灰を含有させる手段にて吸油量、粒子径等を調整することも可能である。
【００２１】
例えば、再生粒子凝集体中のカルシウムの調整には、中性抄紙系の排水スラッジや、塗工紙製造工程の排水スラッジを用い、ケイ素の調整には、不透明度向上剤として多量添加されている新聞用紙製造系の排水スラッジを、アルミニウムの調整には酸性抄紙系等の硫酸バンドの使用がある抄紙系の排水スラッジや、タルク使用の多い上質紙抄造工程における排水スラッジを適宜用いることができる。
【００２２】
再生粒子の製造においては、再生粒子以外の異物を除去することが好ましく、例えば古紙パルプ製造工程の脱墨工程に至る前段階のパルパーやスクリーン、クリーナー等で砂、プラスチック異物、金属等を除去することが、除去効率の面で好ましい。特に鉄分の混入は、鉄分が酸化により再生粒子の白色度低下の起因物質になるため、鉄分の混入を避け、排水スラッジの凝集処理に用いる凝集剤に鉄分を含まないものを使用する、製造設備工程を鉄以外素材で設計又はライニングし、摩滅等により鉄分が系内に混入することを防止する、さらに、乾燥・分級設備内に磁石等の高い磁性体を設置し取り除くことで調整可能になる。特に鉄分が、酸化により白色度低下の起因物質になるため、選択的に取り除くことが好ましい。
【００２３】
本発明において、擬似接着剤層を形成した後、好適には、弾性ロールと金属ロールとの組み合わせによるソフトカレンダーにより平滑化処理し、擬似接着剤層面の光学式平滑度計により測定された平滑度が１０〜４０％であることが好ましい。
【００２４】
擬似接着用紙表面の平滑度は、擬似接着性及び剥離性に大きく相関する。従来、平滑度を表す指標としては、ベック平滑度を用いるのが一般的であったが、本発明者らの研究により擬似接着用紙のブロッキング発生の観点からは、ベック平滑度よりも光学式平滑度計により測定された平滑度の方が相関性が高く、特に再生粒子を添加した擬似接着剤層のブロッキング発生と相関性が高いことが知見された。
【００２５】
光学式平滑度計としては、マイクロトポグラフ（商標、東洋精機製作所（株）製）を用いて２４．４ｋｇ／ｃｍ2加圧下、波長０．５μｍで測定される接着剤層表面の光学的接触率をもって、接着剤層面側の平滑度を評価するのが好適である。接着剤層の表面の平滑性は、物理的圧力により接着剤層同士を剥離可能に接着させる性質上、加圧下において評価することが望ましいのである。
【００２６】
そして、再生粒子を５０〜１５０重量％含む擬似接着剤層面の光学式接触式平滑度計により測定された平滑度を、１０〜６０％の範囲にした擬似接着剤層面を有する擬似接着用紙は、見栄えがよくかつブロッキングの発生がない。
【００２７】
本発明の擬似接着用紙は、前記擬似接着剤層面の光学式接触式平滑度計（マイクロトポグラフともいわれる。）により測定された平滑度が１０〜４０％であるのが望ましい。平滑度が１０％未満であると、表面の見栄えが悪くなり、４０％を超えると、ブロッキングが発生するようになる。平滑度の１０〜４０％の範囲にするには、基紙上に擬似接着剤を塗工した後に通常のカレンダー処理することで調整できる。カレンダー処理は、塗工機と一連ではなく完全に別体のカレンダー（オフマシンカレンダー）による塗工も可能であるが、塗工機と一連のカレンダー（オンマシンカレンダー）により行なうのが望ましい。カレンダーの種類も、特に限定されないが、好適には、金属ロールと弾性ロールとの間に被平滑処理紙を通すタイプのソフトカレンダーが過度の加圧をかけること無く（嵩を落とすこと無く）、擬似接着剤層表面の平坦性付与に好適である。
【００２８】
前記擬似接着層は、非剥離性接着剤（以下、接着基剤という）に対して、当該接着基剤に非親和性を示す微粒子充填剤を含有せしめて擬似接着性を示すようになる擬似接着剤を、基紙に直接的に（擬似接着剤層以外の塗工層を設けずに）又はアンダー塗工して設ける。使用する擬似接着剤における接着基剤と充填剤との配合割合は、具体的には、接着基剤１００重量部に対して、再生粒子５０〜１５０重量部（特に望ましくは７５〜１２５重量部）である。
【００２９】
前記再生粒子以外の充填材としては、特に限定されず従来既知の擬似接着剤の製造に用いられているものを併用することができる。具体例を挙げれば、一次または二次凝集体を形成しているカルサイト系沈降性炭酸カルシウム（白石工業株式会社製：ＰＣ、カルライトＫＴ）、二次凝集体を形成しているアラゴナイト系沈降性炭酸カルシウム（白石工業株式会社製：カルライトＳＡ）、重質炭酸カルシウム、焼成カオリン、合成シリカ等が好適である。これらは、単独で用いてもよいし二種以上が混合されていてもよい。その他、スチレンビーズ、合成微粒子シリカ、アミノ表面改質シリカ、ワックス表面処理シリカ、球状シリカ、通常のカルシウムや、亜鉛、マグネシウム、アルミニウムもしくはチタン等の金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、珪酸塩またはこれらの混合物等が含まれていてもよい。
【００３０】
前記接着基剤としては、ラテックス、天然ゴム、合成ゴム等の従来通常の接着基剤に使用されているものの中から任意に選択して使用することができるが、特に天然ゴムを無硫黄加硫し、メタアクリル酸メチルと混合した天然ゴムラテックス、天然ゴムにメタアクリル酸メチルをグラフト共重合させて得られた天然ゴムラテックス、アクリル変性ゴムラテックス、ゴムラテックスと保護コロイド系アクリル共重合エマルジョンとの混合物が、耐ブロッキング性、耐経時劣化等の点で好適である。
【００３１】
なお、本発明においては、擬似接着剤に配合するその他の助剤として、滑剤、印刷適性向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、導電剤、蛍光染料、着色染料、防腐剤、保湿剤、インクジェットインク用定着剤などを必要に応じて配合することができる。
【００３２】
前記擬似接着剤の塗工は、従来既知の塗工機を用いた塗工方法により行なうことができる。エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロッドメタリングコーター、カーテンコーター、ロールコーターを用いて塗工するのが好適である。塗工量としては、３〜１５ｇ／ｍ2とするのが望ましい。３ｇ／ｍ2未満であると、所望の接着力が得られず意図しない剥離が生じやすくなる。１５ｇ／ｍ2を超えると、接着力が強くなりすぎて再剥離しづらいものとなるとともに、塗工時に塗工ロールに糊粕が付着して操業上および品質上のトラブルを招きやすくなる。
【００３３】
次に本発明で使用する再生粒子について詳細に説明する。
本発明の再生粒子の製造に際しては、脱水工程、乾燥工程、焼成工程、粉砕工程を経て得られる。さらに、脱墨フロスの凝集工程、造粒工程、各工程間に設けられる分級工程等を設けてもよい。
本発明に係る脱墨フロスを主原料として用いた再生粒子について、以下に製造過程を説明しながらさらに詳説する。ここで、脱墨フロスを主原料とする限り、抄紙工程における製紙スラッジ等の他製紙スラッジを適宜併用することができる。
【００３４】
〔原料〕
古紙パルプ製造工程では、安定した品質の古紙パルプを連続的に生産する目的から、使用する古紙の選定、選別を行い、一定品質の古紙を使用する。
そのため、古紙パルプ製造工程に持ち込まれる無機物の種類やその比率、量が基本的に一定になる。しかも、再生粒子の製造方法において未燃物の変動要因となるビニールやフィルムなどのプラスチック類が古紙中に含まれていた場合においても、これらの異物は脱墨フロスを得る脱墨工程に至る前段階で除去することができる。従って、脱墨フロスは、工場排水工程や製紙原料調整工程等、他の工程で発生するスラッジと比べ、極めて安定した品質の再生粒子を製造するための原料となる。
【００３５】
〔脱水工程〕
脱墨フロスの脱水は、公知の脱水手段を適宜に使用できる。本形態における一例では、脱墨フロスは、脱水手段たる例えばロータリースクリーンによって、脱墨フロスから水を分離して脱水する。ロータリースクリーンにおいて、水分９５〜９８％に脱水した脱墨フロスは、好適には例えばスクリュープレスに送り、さらに４０％〜７０％に脱水することができる。
以上のように、脱墨フロスの脱水を多段工程で行い急激な脱水を避けると、無機物の流出が抑制でき脱墨フロスのフロックが硬くなりすぎるおそれがない。脱水処理においては、脱墨フロスを凝集させる凝集剤等の脱水効率を向上させる助剤を添加してもよいが、凝集剤には、鉄分を含まないものを使用することが好ましい。鉄分が含有されると、鉄分の酸化により再生粒子の白色度を下げる問題を引き起こす。
脱墨フロスの脱水は、本発明に基づく再生粒子製造工程に隣接することが、生産効率の面で好ましいが、予め古紙パルプ製造工程に隣接して設備を設け、脱水を行ったものを搬送することも可能である。
【００３６】
〔乾燥工程〕
脱墨フロスを脱水して得た脱水物は、トラックやベルトコンベア等の搬送手段によって定量供給機まで搬送し、この定量供給機から乾燥手段に供給する。
この乾燥手段は、脱水物が供給される乾燥容器と、この乾燥容器の底部に備わり供給された脱水物をかきあげる一対のロールと、この一対のロール相互間から上方に熱風を吹き上げる熱風吹上手段と、から主になる。また、熱風吹上手段は、乾燥容器の底部に給送流路が接続され、この給送流路を通して、乾燥容器内に熱風が吹き込まれる構成となっている。
すなわち、本乾燥手段は、脱水物を、一対のロールという有形的な手段によって、強くかつ大まかにほぐし、これに加えて熱風という無形的な手段によって、弱くかつ精細にほぐすことにより、大きい・小さい、硬い・柔らかい等さまざまな性質を有する脱水物の水分率の制御と粒揃えを安定的に行うことができる。
特に、乾燥容器内に供給する脱水物を、水分率４０〜７０質量％に脱水している場合は、熱風の温度を、１００〜２００℃にするのが好ましく、１２０〜１８０℃にするのがより好ましく、１３０〜１７０℃にするのが特に好ましい。脱水物の水分率が４０〜６０質量％の場合は、１００℃の熱風でも十分に乾燥することができる。他方、熱風の温度は２００℃以下とすることが好ましい。熱風の温度が２００℃を超える場合は、大きい・小さい、硬い・柔らかい等さまざまな性質を有する脱水物の粒揃えが進行するよりも早く乾燥が進むため、粒子表面と内部の水分率の差を少なく均一にすることが困難になる。
以上の脱水物の乾燥は、焼成工程前の乾燥物の水分率が２〜２０質量％となるように乾燥するのが好ましく、乾燥物の水分率が３〜１５質量％となるように乾燥するのがより好ましく、乾燥物の水分率が３〜１０質量％となるように乾燥するのが特に好ましい。脱水物を、水分率が２質量％未満の範囲まで乾燥すると、後行する焼成において、過焼する問題が生じる。焼成工程前の原料の水分率を２〜２０質量％にしているので、後行する焼成において、過焼する問題が生じにくい。他方、脱水物を、水分率が２０質量％を超える範囲で乾燥すると、後行する焼成を確実に行うことが困難になる。
乾燥物の粒揃えは、粒子径３５５〜２０００μｍのものが７０質量％以上となるように調整するのが好ましく、粒子径３５５〜２０００μｍのものが７５質量％以上となるように調整するのがより好ましく、粒子径３５５〜２０００μｍのものが８０質量％以上となるように調整するのが特に好ましい。
また、乾燥物を、粒子径３５５μｍ〜２０００μｍ以上のものが７０質量％以上となるように製造すると、つまり小径な粒子の乾燥物を除去すると、部分的な過焼が防止され、焼成が均一になる。したがって、得られる再生粒子の品質を均一にするという観点における実用化可能性に、有益である。
さらに、分級を乾燥後とすると、小径な粒子の乾燥物を確実に除去することができ、また、処理効率も向上する。
【００３７】
〔焼成工程〕
サイクロン内を底部まで落下した乾燥物は、移送流路を通して、かつこの移送流路の途中に備わる排風ファンで勢いを増して、サイクロン式の第１焼成段階、燃焼炉に送られる。
この焼成炉では、乾燥物を、旋回落下させることで粒子の微細化を抑制し、また、この過程で、焼成し未燃分を調整する。
前記焼成炉での焼成は、未燃率が５〜３０質量％となるように行うのが好ましく、８〜２５質量％となるように行うのがより好ましく、１０〜２０質量％となるように行うのが特に好ましい。焼成を、未燃率が５質量％未満では、焼成における粒子表面の過焼が生じ表面が硬くなるとともに、内部の酸素不足が生じ、再生粒子の白色度が低下する問題が生じる。他方、焼成を、未燃率が３０質量％を超えると、後行する燃焼焼成後においても未燃分が残る問題、さらにはこの未燃分が残るのを防止するためとして粒子表面が過焼するまで燃焼焼成してしまい、再生粒子表面が硬くなる問題が生じる。
前記焼成炉の形態は、特に限定されないが、サイクロン式であることが好ましい。サイクロン式によると、前述のとおり、粒子の微細化を抑制することで未燃率を均一かつ確実に調節することができる。
焼成温度範囲は、５１０〜７５０℃の範囲で行うことが好ましく、第１段階焼成は、焼成炉上端部の温度を５１０〜７５０℃とし、燃焼焼成炉内の温度を化焼成炉上端部の温度より低い５００〜７００℃とするのが好ましく、焼成炉上端部の温度を５５０〜７３０℃とし、燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より低い５１０〜６８０℃とするのがより好ましく、焼成炉上端部の温度を５８０〜７００℃とし、燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より低い５５０〜６６０℃とするのが特に好ましい。焼成炉上端部の温度を６００〜６８０℃とし、燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より低い５８０〜６５０℃とすると、製造される再生粒子が製紙用填料や顔料として使用するに好適なものとなる。
燃焼焼成炉内の温度を焼成炉上端部の温度より１０〜５０℃低くすることで、再生粒子表面の過焼を防止しながら、未燃物を燃焼させることができる。
焼成炉で得た焼成物は、第２焼成段階である燃焼焼成炉に送り、燃焼焼成する。燃焼焼成炉は、ロータリーキルン炉、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等、公知の装置を用いることができるが、本発明においては、温度変化が少ない環境下で過大な物理的圧力を掛けることなく攪拌しながら満遍なく燃焼させることができる方策として、ロータリーキルン炉が好ましい。
【００３８】
〔粉砕工程〕
本発明に係る再生粒子の製造方法においては、必要に応じ、さらに公知の分散・粉砕工程を設け、適宜必要な粒径に微細粒化することで、内添用の填料として使用できる。
一例では、焼却後、得られた再生粒子は、ジェットミルや高速回転式ミル等の乾式粉砕機、あるいは、アトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機を用いて粉砕する。填料、顔料用途への使用においては、粒径の均一化や微細化が必要であるが、本発明に基づく製造方法にて得られた再生粒子を用いた、填料、顔料用途等への最適な粒径、顔料径については、本発明記載の再生粒子は、一次粒子が平均粒子径０．０１〜０．１μｍであり、この一次粒子が凝集した二次粒子が平均粒子径５〜２０μｍであるのが好ましい。
【００３９】
〔シリカ析出工程〕
本発明に係る再生粒子は、粉砕工程を経ることで、そのまま製紙用填料として使用することが可能であるが、さらに再生粒子に対し、シリカを析出（定着）させることで、再生粒子としての機能をより高めることが可能である。
再生粒子にシリカを析出させること例を以下に記述する。シリカを析出させる好適な方策としては、再生粒子を珪酸アルカリ水溶液に添加・分散しスラリーを調製した後に加熱攪拌しながら、液温を７０〜１００℃、より好ましくは密閉容器内で所定の圧力に保持し酸を添加し、シリカゾルを生成させ、最終反応液のＰＨを８．０〜１１．０の範囲に調整することにより、再生粒子表面にシリカを析出させることができる。再生粒子表面に析出されるシリカは、珪酸ナトリウム（水ガラス）を原料として、硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸の希釈液と高温下で反応させ、加水分解反応と珪酸の重合化により得られる粒子径１０〜２０ｎｍのシリカゾル粒子である。
珪酸ナトリウム溶液に希硫酸などの酸を添加することにより生成する数ｎｍ程度のシリカゾル微粒子を再生粒子の多孔性を有する表面全体を被覆するように付着させ、シリカゾルの結晶成長にともない、再生粒子表面上のシリカゾル微粒子と再生粒子に包含されるケイ素やカルシウム、アルミニウム間で結合が生じ、再生粒子表面にシリカを析出させる。
ＰＨは中性〜弱アルカリ性の範囲とし、好ましいＰＨは８〜１１の範囲である。ＰＨが７未満の酸性条件になるまで硫酸を添加してしまうと、シリカゾルではなくホワイトカーボンが生成する。
ここに使用する珪酸アルカリ溶液は特に限定されないが、珪酸ナトリウム溶液（３号水ガラス）が入手性の点で望ましい。珪酸アルカリ溶液の濃度は水溶液中の珪酸分（ＳｉＯ２換算）で３〜１０質量％が好適である。１０質量％を超えると、再生粒子に析出されるシリカは、シリカゾルの形態からホワイトカーボンになり、再生粒子の多孔性を阻害し、不透明性、吸油性の向上効果が低くなる。また、３質量％未満では再生粒子中のシリカ成分が低下するため、再生粒子表面へのシリカ析出が生じにくくなってしまう。
再生粒子表面にシリカを析出させ、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で３０〜６２：２９〜５５：９〜３５の質量割合とすることで、シリカ析出効果による吸油性、不透明性を向上させることができる。
【００４０】
〔付帯工程〕
製造設備において、より品質の安定化を求めるにおいては、再生粒子の粒度を、各工程で均一に揃えるための分級を行うことが好ましく、粗大や微小粒子を前工程にフィードバックすることでより品質の安定化を図ることができる。
また、乾燥工程の前段階において、脱水処理を行った脱墨フロスを造粒することが好ましく、さらには、造粒物の粒度を均一に揃えるための分級を行うことがより好ましく、粗大や微小の造粒粒子を前工程にフィードバックすることでより品質の安定化を図ることができる。造粒においては、公知の造粒設備を使用でき、回転式、攪拌式、押し出し式等の設備が好適である。
製造設備においては、再生粒子以外の異物を除去することが好ましく、例えば古紙パルプ製造工程の脱墨工程に至る前段階のパルパーやスクリーン、クリーナー等で砂、プラスチック異物、金属等を除去することが、除去効率の面で好ましい。特に鉄分の混入は、鉄分が酸化により微粒子の白色度低下の起因物質になるため、鉄分の混入を避け、選択的に取り除くことが推奨され、各工程を鉄以外の素材で設計又はライニングし、磨滅等により鉄分が系内に混入することを防止するとともに、さらに、乾燥・分級設備内等に磁石等の高磁性体を設置し選択的に鉄分を除去することが好ましい。
本発明に係る再生粒子は、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを酸化物換算で３０〜８２：９〜３５：９〜３５の質量割合で含むことを特徴とする。好ましくは、４０〜８２：９〜３０：９〜３０の質量割合、より好ましくは、６０〜８２：９〜２０：９〜２０の割合である。
炭化・焼成工程において、再生粒子のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの酸化物換算割合を調整するための方法としては、脱墨フロスにおける原料構成を調整することが本筋ではあるが、乾燥・分級工程、炭化・焼成工程において、出所が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で工程内に含有させる手段や、焼却炉スクラバー石灰を含有させる手段にて調整することも可能である。
例えば、再生粒子凝集体中のカルシウムの調整には、中性抄紙系の排水スラッジや、塗工紙製造工程の排水スラッジを用い、ケイ素の調整には、不透明度向上剤として多量添加されている新聞用紙製造系の排水スラッジを、アルミニウムの調整には酸性抄紙系等の硫酸バンドの使用がある抄紙系の排水スラッジや、タルク使用の多い上質紙抄造工程における排水スラッジを適宜用いることができる。
シリカのより好ましい調整には、再生粒子を硅酸アルカリ水溶液中に分散後、該分散液に鉱酸を添加してＰＨ７．０〜９．０の範囲に中和することで、再生粒子表面に硅酸由来のシリカを析出させることで調整可能である。
【実施例】
【００４１】
次に本発明の実施例及び比較例を示し、本発明の効果を明らかにする。
本発明にかかる擬似接着用紙（実施例１〜４）と、本発明とは異なる擬似接着紙用塗工紙（比較例１〜６）とについて、カラー印刷性、擬似接着剤層面の美観、ブロッキングの発生具合、擬似接着性、圧着による画像転写について試験し比較検討した。各実施例および比較例の詳細は次記のとおりである。
【００４２】
［実施例１］
天然ゴムラテックス３０重量部（ＮＲ）、合成ラテックス５重量部（ＳＢＲ、ＪＳＲ社製）、水溶性バインダー４重量部（ＰＶＡ、クラレ社製）を加えて形成した接着基剤１００重量部に対し、耐水化剤３重量部シリカ２５重量部（カープレックス＃８０、塩野義製薬社製）、平均粒子径１５μｍの再生粒子１２５重量部からなる分散液を加え、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が４０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例１とした。
【００４３】
［実施例２］
平均粒子径１０μｍの再生粒子１５０重量部を変更した以外は実施例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が１０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例２とした。
【００４４】
［実施例３］
平均粒子径５μｍの再生粒子７５重量部を変更した以外は実施例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例３とした。
【００４５】
［実施例４］
平均粒子径２０μｍの再生粒子５０重量部を変更した以外は実施例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちソフトカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が１０％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを実施例１とした。
【００４６】
［比較例１］
天然ゴムラテックス３０重量部（ＮＲ）、合成ラテックス５重量部（ＳＢＲ、ＪＳＲ社製）、水溶性バインダー４重量部（ＰＶＡ、クラレ社製）を加えて形成した接着基剤１００重量部に対し、耐水化剤３重量部シリカ２５重量部、平均粒子径１５μｍの再生粒子４０重量部からなる分散液を加え、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダー（金属ロールと金属ロールの組合せ）により平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６４％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例１とした。
【００４７】
［比較例２］
平均粒子径１０μｍの再生粒子１６０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６２％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例２とした。
【００４８】
［比較例３］
平均粒子径４５μｍの再生粒子８０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が８％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例３とした。
【００４９】
［比較例４］
平均粒子径４μｍの再生粒子１４０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が９％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例４とした。
【００５０】
［比較例５］
平均粒子径４５μｍの再生粒子１００重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が６％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例５とした。
【００５１】
［比較例６］
平均粒子径２０μｍの再生粒子６０重量部を変更した以外は比較例１に準拠して形成した擬似接着剤を、米坪１０４ｇ／ｍ2の上質紙に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーにより平滑化処理して、光学式動的平滑度測定器による平滑度が７％の擬似接着剤層を備える擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例６とした。
【００５２】
［比較例７］
天然ゴムラテックス３０重量部、合成ラテックス５重量部、水溶性バインダー４重量部、耐水化剤３重量部を加えて形成した擬似接着剤１００重量部に対し、シリカ２５重量部を加えて形成した擬似接着剤、を、米坪１０４ｇ／ｍ2の塗工紙（大王製紙株式会社製：大王ユトリロコートＬ）に、片面につき８ｇ／ｍ2の塗工量で両面塗工し、そののちマシンカレンダーによる平滑化処理をしないで擬似接着紙用紙を形成しこれを比較例７とした。
【００５３】
次いで、上記各例における試験項目等の詳細を述べる。
［吸油量］
ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に準拠して測定した。
［平滑度］
１）光学式接触式平滑度計（東洋精機株式会社製：マイクロトポグラフ）を使用して、擬似接着剤層表面の平滑度を測定した。
２）ベック平滑度  ＪＩＳ  Ｐ  ８１１９に準拠し、ベック平滑度を測定した。
［擬似接着剤層の表面性］
従来の擬似接着用紙の擬似接着剤層を基準として、成人男女２０人による実施例および比較例にかかる擬似接着剤層の表面を目視にて比較観察して、手触り、光沢感、白紙感の観点から表面性を判断した。評価は、従来の擬似接着用紙と比較して非常に表面性に優れるものを◎、従来の擬似接着用紙と比較して表面性に優れるものを○、従来の擬似接着用紙と同程度の表面性であるものを△、従来の擬似接着用紙と比較して表面性に劣るものを×、と評価した。
［カラー印刷性］
多色印刷機（株式会社ミヤコシ製）にて３色オフセット印刷し、印刷面の網点再現性を目視にて観察し評価した。評価は、従来の擬似接着用紙に比べて非常に印刷に光沢感がありコントラストがあるものを◎、従来の擬似接着用紙に比べて印刷に光沢感がありコントラストがあるものを○、従来の擬似接着用紙と同程度の印刷の光沢感およびコントラストであるものを△、従来の擬似接着用紙に比べて印刷の光沢感およびコントラストが劣るものを×と評価した。
［ブロッキング］
擬似接着剤層面のブロッキングが発生しているか否かを目視にて確認した。確認箇所は、抄紙直後の巻取り紙の状態の擬似接着剤層面、および枚葉状態とした後の擬似接着剤層面のミシン目部（折り目部）近傍とした。評価は、ブロッキングが全くないものを◎、ブロッキングは若干確認されたが問題がないと判断できたものを○、ブロッキングは多少確認され問題が生ずるおそれがあると判断したものを△、ブロッキングが確認され問題があると判断したものを×とした。
［擬似接着性］
二枚一組で一つの試料（幅５０ｍｍ×長さ１００ｍｍ）とし、その擬似接着剤層同士をメールシーラー（ＭＳ９１００：大日本印刷株式会社製）を用いてロールギャップ１４の設定で加圧して擬似接着し、５分間放置した後、Ｔ型剥離試験機を用いて、５００ｍｍ／分の条件で長さ方向の端から剥離する試験を行った。各実施例および各比較例それぞれについて試料１０組を用意し試験した。評価は、基紙層内で剥離した試料数により評価した。評価基準は、基紙層剥離した試料がなかったものを○、基紙層間剥離した試料が１〜２組あったものを△、基紙層間剥離した試料が３組以上あったものを×と評価した。
［圧着による印字情報転写］
擬似接着用紙の擬似接着剤面に、オフセット印刷テスト機で印字した直後、情報印刷面同士が向かい合うように２つ折りにし、市販のシーラーで１００μｍのクリアランスにて圧着した。これを２４時間放置し、印字情報が反対面に転写する状況を判定した。
これら試験の結果を実施例及び各比較例の構成とともに表１及び表２に示す。
【００５４】
【表１】
2007270370.tif 000004
【００５５】
【表２】
2007270370.tif 000005
【００５６】
表１及び表２から明らかなように、本発明の実施例１〜４は、擬似接着剤層面の美観およびカラー印刷性に優れ、しかも擬似接着力不足あるいは過多、およびブロッキングの問題がない。それに対して、比較例１〜７については、カラー印刷性または擬似接着性あるいはブロッキングに問題がある結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
印刷適性・擬似接着適性・ブロッキングの問題がないことを要求される先糊方式の親展情報隠蔽シート、親展性葉書、親展性封筒等に利用できる。さらに詳しく述べれば、通常状態では接着せず加圧等により接着性を有しかつ接着後に再剥離が可能な擬似接着剤層が設けられ、その擬似接着剤層面に記録情報を印刷・印字して使用する、折り畳み擬似接着シート、重ね合わせ擬似接着シート、その他親展性を有する情報隠蔽シート、親展性はがき等に好適な、先糊方式の擬似接着用紙に関する。