JP2005133227A

JP2005133227A - 印刷用紙

Info

Publication number: JP2005133227A
Application number: JP2003368746A
Authority: JP
Inventors: Toru Morishita; 徹森下; Toshiaki Kawanabe; 俊明川鍋; Susumu Akashi; 將明石
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】塗工層（塗被層）の塗工量が少なく、高光沢で印刷適性に優れた軽量で両面塗工の印刷用紙を提供する。
【解決手段】原紙の両面に顔料及び接着剤を主成分とする塗工層を少なくとも１層設けた印刷用塗工紙において、全顔料の５０〜１００重量％がカオリンで、該カオリンの１５〜２５重量％が粒子径２μｍ以上であり、この顔料塗工剤を片面当たり固形分布着量が４〜８ｇ／ｍ^２で塗工し、乾燥後にソフトカレンダーまたはスーパーカレンダー処理され、ＪＩＳＰ８１４２の測定による７５度光沢値が５０％以上であるようにする。
【選択図】なし

Description

本発明は印刷用紙に関し、詳しくは、印刷適性にすぐれた、特に高光沢で軽塗工量の印刷用両面塗工紙に関する。

近年、印刷物のビジュアル化、カラー化、高級化志向等に伴い、原紙の両面に塗工層（塗被層）を形成した印刷用紙においては、塗工面（塗被面）の光沢度の向上がより求められている。また、雑誌あるいはダイレクトメールの多頁化に伴い、印刷用紙においては前記の要望に加え、軽量化が求められており、この軽量化はユーザーのコストダウン志向に沿ってより顕著になっている。

ところが、軽量化のために塗工層の塗工量を減らすと白紙光沢度、平滑度等の表面性、印刷適性の低下が避けられない。また、顔料塗工液（塗被液）に炭酸カルシウムを多く配合すると、顔料配向性に劣るため白紙光沢度、平滑度が出難くなる問題が生じる。

こうした問題を解決するとして、全顔料の６５重量％以上を炭酸カルシウムとした顔料塗工液を原紙に塗工し、乾燥した後、これを１３０℃以上の高温でソフトカレンダー処理する直前あるいは直後に、繊維を植え付けたブラシロールと金属ロールで構成されるブラッシングカレンダーを用いてカレンダー処理して、光沢塗工紙を得る方法が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

しかし、この方法は連続して２度のカレンダー処理を施す必要があるため、構成が複雑でコスト高になる傾向がある。

また、平均粒子径０．３〜０．７μｍのカオリンを含む顔料と澱粉及び共重合ラテックスよりなる接着剤とからなり、かつ高せん断速度(１０^６秒^−１)下における粘度が４５〜５５ｃｐｓの塗工液を調製し、この塗工液を用いて軽量塗工紙を製造する方法も提案されている(例えば、特許文献２参照)。しかし、この方法は充分な光沢をもつ塗工紙が得られるまでには至っていない。
特開平９−２２８２９８号公報特開平９−３０２５９６号公報

本発明の目的は、原紙の両面に顔料及び接着剤を主成分とする塗工層を軽塗工量(片面当たりの乾燥塗工量:10 ｇ／ｍ^２以下)で塗工した、高光沢で印刷適性にすぐれた印刷用紙を提供することにある。

本発明者らは、軽塗工量で高光沢の印刷用紙を得るための多くの研究検討を行なってきた結果、塗工層における顔料成分として特定の粒度分布(２μｍ以上の粒子径の比率が１５〜２５重量％)を有するカオリンを全顔料の５０〜１００重量％含有させることで、好ましくは、さらに有機顔料を３〜１５重量％含有させることで、所期の目的が達成されることを見出した。

本発明は、この知見に基いてなされたものであり、上記課題は次の(１)〜(４)によって達成される。

（１）原紙の両面に顔料及び接着剤を主成分とする塗工層を少なくとも１層設けた両面塗工紙において、全顔料の５０〜１００重量％がカオリンで該カオリンの１５〜２５重量％が粒子径２μｍ以上である顔料を含む塗工剤を、片面当たり固形分付着量が４〜８ｇ／ｍ^２で塗工し、乾燥後にソフトカレンダーまたはスーパーカレンダー処理され、ＪＩＳＰ８１４２の測定による７５度光沢値が５０％以上であることを特徴とする印刷用紙。

（２）カオリンの平均粒子径が０．５〜１．０μｍであることを特徴とする上記（１）記載の印刷用紙。

（３）全顔料の３〜１５重量％の範囲で平均粒子径が０．２〜２．０μｍの有機顔料が含有され、かつ、ＪＩＳＰ８１４２の測定による７５度光沢値が５５％以上であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の印刷用紙。

（４）塗工層は塗工液がフィルム転写方式により塗工されたことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の印刷用紙。

請求項１に係る発明によれば、塗工剤の顔料として特定の粒度分布を有するカオリンを全顔料の５０〜１００重量％で用い、さらに該塗工剤の塗工、乾燥後にソフトカレンダーまたはスーパーカレンダー処理され、塗工層の固形分付着量が４〜８ｇ／ｍ^２で、７５度光沢値が５０％以上であることから、軽塗工量で高光沢の印刷用紙が得られる。

請求項２に係る発明によれば、カオリンの平均粒子径が０．５〜１．０μｍであることから、上記の効果がより高まる。

請求項３に係る発明によれば、塗工剤の顔料としてさらに平均粒子径０．２〜２．０μｍの有機顔料を３〜１５重量％含有させ、７５度光沢値が５５％以上であることから、より高光沢で軽塗工量の印刷用紙が得られる。

請求項４に係る発明によれば、塗工層形成のための塗工液がフィルム転写方式により塗工されるため、良質の塗工層が形成できる。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の、原紙の両面に顔料及び接着剤を主成分とする塗工層を設けた印刷用紙は、塗工剤の顔料成分として全顔料の５０〜１００重量％がカオリンで、そのカオリンは１５〜２５重量％が粒子径で２μｍ以上である顔料が用いられ、塗工剤は片面当り４〜８ｇ／ｍ^２の固形分付着量で塗工され、乾燥後にソフトカレンダーまたはスーパーカレンダー処理され、７５度光沢値５０％以上の塗工層が形成されたものである。

本発明で使用するカオリンは、その１５〜２５重量％が粒子径２μｍ以上、好ましくは２〜１０μｍの粒度分布を有するものである。カオリン全体に占める粒子径２μｍ以上のカオリンが１５重量％未満であると原紙表面の被覆性が劣り、２５重量％を超えると光沢の発現性が不十分となる。

また、カオリンとしては上記粒度分布を有するとともに、平均粒子径が０．５〜１．０μｍ、粒子径０．３μｍ以下の含有率が２５重量％以下のものがより好ましく用いられる。カオリンの平均粒子径がこの範囲から逸脱すると、所望の光沢度、および被覆性が得られにくい傾向が認められる。

本発明で使用される顔料は、カオリン以外特に規定するものではなく、例えば、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、シリカ等の無機顔料、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリエチレン樹脂などの密実型あるいは中空型等の有機顔料などが使用される。

本発明で使用される接着剤としては、特に限定されるものではないが、水溶性であるのが望ましい。

水溶性接着剤には、酸化澱粉、陽性澱粉、エステル化澱粉、デキストリンなどの澱粉類、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂接着剤、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白などの蛋白類などが使用される。それに併用して、例えばスチレン−ブタジエン共重合体などの共役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル酸エステルの重合体または共重合体などのアクリル系共重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル重合体などのビニル系重合体ラテックス、あるいは、これらの各種重合体ラテックスをカルボキシル基などの官能基含有単量体で変性したアルカリ溶解性、アルカリ膨潤性あるいはアルカリ非溶解性の重合体ラテックスと呼ばれる、所謂通常の塗工紙分野で使用される各種接着剤が適宜選択して使用できる。

接着剤の配合量は特に限定されるものではないが、一般に顔料に対し、固形分対比で２〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％の範囲で調整される。

塗工液を形成する水性塗工液中には、必要に応じて、耐水化剤、硬化剤、消泡剤、着色剤、流動変性剤、潤滑剤等の各種助剤が適宜配合される。

塗工液濃度は４０〜６５重量％、好ましくは５０〜６０重量％の範囲内であることが好ましい。塗工液濃度が高い場合には、粘度が高くなりすぎ、剥離パターン等の発生が多くなり操業性が劣る傾向にある。逆に低い場合には、塗工液が原紙にしみ込みすぎて、塗工後の表面性、面状（表面被覆性、光沢むら）が劣る傾向にある。

原紙片面当たり２層以上の塗工層が積層される場合、最表面塗工層以外の下層塗工層は、上記の最表面塗工層と同様な構成で塗工されることが望ましい。

原紙としては、一般の印刷用紙に用いられる坪量３０〜１００ｇ／ｍ^２程度の中質紙、上質紙が用いられる。

塗工液を原紙へ塗工し、乾燥させる方法としては、一般の塗工紙製造に用いる塗工装置と乾燥法が適宜使用され、塗工装置としては、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイスロットコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、サイズプレスコーター、ビルブレードコーター等の両面塗工装置を設けたオンマシンまたはオフマシンコーターによって、原紙上に一層あるいは多層に分けて塗工される。

特に塗工装置は、ゲートロールコーター、あるいはロッドメタリングサイズプレスコーターなどフィルム転写方式が好適に用いられる。

この理由は、カオリンを含む塗工液は塗工時に、塗工液に作用するせん断力の増加に伴い粘性が著しく上昇する、いわゆるダイラタント流体としての性質が高まり、塗工適性が悪化する傾向があるが、フィルム転写方式は、塗工時に一般的に使用されているブレードコーターのような高せん断力が作用せず、さらにブレードコーターの場合、軽塗工量になるほどせん断力が高くなることから、片面当り１０g/ｍ^２以下、好ましくは、４〜８g/ｍ^２の軽塗工量を塗工するにはフィルム転写方式がより適していることによる。

また、塗工量については、原紙の片面当たり固形分で４〜８ｇ／ｍ^２の範囲で塗工することが好ましい。４ｇ／ｍ^２未満の塗工量であると装置上の限界から塗工液濃度を大幅に下げざるを得ず、その結果、原紙被覆性、面状が低下しやすい。一方、８ｇ／ｍ^２を超える塗工量であると逆に顔料塗工液濃度を高くする必要があり、この場合装置上塗工量のコントロールが困難になると同時に、剥離パターンや梨地状の面荒れ、ロールパターンが紙表面に発生する傾向にある。

また、原紙上の湿潤塗工層を乾燥させる方法としては、従来から公知の熱風加熱、ガスヒーター加熱、高周波加熱、電気ヒーター加熱、赤外線ヒーター加熱、レーザー加熱、電子線加熱等の各種加熱乾燥方式が適宜採用される。

塗工液が塗工乾燥された塗工紙は、より高い白紙光沢度や平滑度、印刷適性を得るため、ソフトカレンダーまたはスーパーカレンダーで処理される。

上記により得られる本発明の印刷用紙は、ＪＩＳＰ８１４２で測定される７５度光沢値が５０％以上である。７５度光沢値を５０％以上にするには、例えば多段スーパーカレンダーでの処理やロールの表面温度が100〜250℃の加熱を伴うソフトカレンダー処理によりなされる。

また、本発明では上記の条件に加え、塗工層中の顔料全体の３〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％を平均粒子径０．２〜２．０μｍの有機顔料、好ましくは空隙率３０％以上の中空型の有機顔料とすることで、ＪＩＳＰ８１４２の測定による７５度光沢値を５５％以上にまで高めることができる。

次に実施例をあげて、本発明を具体的に説明する。ここでの部、％はともに重量基準である。

（実施例１）
針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）１０重量％、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）８０重量％、グラウンドパルプ（ＧＰ）１０重量％の比例構成になるパルプスラリーを調整した。このパルプスラリーに固形分対比でパルプに対して中性サイズ剤（アルキルケテンダイマー）０．３％、填料として炭酸カルシウムを灰分で８％となるように添加し、オントップワイヤー型抄紙機を使用して抄紙を行なって米坪５５ｇ／ｍ^２の原紙を得た。

一方、顔料として平均粒子径０．７μｍのカオリン（粒子径２μｍ以上の含有量：１８％）５０部、及び平均粒子径１．１μｍの重質炭酸カルシウム５０部、接着剤としてスチレン−ブタジエン共重合ラテックス１０部、酸化澱粉３部を加え、さらに水を加えて固形分濃度５５％の塗工液を調整した。

この塗工液を上記の原紙に片面当たり固形分付着量が５ｇ／ｍ^２になるように、トランスファーロールコーターを用いて塗工速度１０００ｍ／分で両面塗工を行い、乾燥後ソフトカレンダー処理（１５０℃、１００kg/cm）して印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（実施例２）
実施例１において、重質炭酸カルシウム５部を平均粒子径１．０μｍのプラスチックピグメントに置き換えて塗工液を調整した以外は実施例１と同様にして印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（実施例３）
実施例１において、ソフトカレンダー処理を１２段のスーパーカレンダー処理２３０kg/cmに代えた以外は実施例１と同様にして印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（実施例４）
実施例１において、塗工液の顔料をすべて平均粒子径０．７μｍのカオリン（粒子径２μｍ以上の含有量：１８％）にした以外は実施例１と同様にして印刷を得た。これの品質評価の結果を表１に示す

（比較例１）
実施例１において、カオリン５０部の内１０部を平均粒径１．１μｍの重質炭酸カルシウムに置き換えた以外は実施例１と同様にして印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例１において、塗工液のカオリンを平均粒子径が１．３μｍで粒子径２μｍ以上の含有量が４０％のものに代えた以外は実施例１と同様にして印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（比較例３）
実施例１において、塗工液のカオリンを平均粒子径が０．４μｍで粒子径２μｍ以上の含有量が１８％のものに代えた以外は実施例１と同様にして印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（比較例４）
実施例１において、固形分付着量を３ｇ/ｍ^２にした以外は実施例１と同様にして印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（比較例５）
実施例１において、固形分付着量を１０ｇ/ｍ^２にした以外は実施例１と同様にして印刷用紙を得た。これの品質評価の結果を表１に示す。

（表面平滑度）ＪＩＳＰ８１１９に準じて測定し、ベック平滑度で示した。
（白紙光沢）ＪＩＳＰ８１４２に準じ、角度７５度で測定した。
（原紙の被覆性）塗工後カレンダ処理した製品の塗工層の被覆状態を目視評価した。
◎：パルプ繊維の浮き出しがない。
○：パルプ繊維の浮き出しがわずかにある。
△：パルプ繊維の浮き出しが多い
×：パルプ繊維の浮き出しが非常に多い
（印刷平滑性）RI印刷適性試験機（明製作所製）を用い印刷した。
インキは、大日本インキ社製のTRANS−G（藍）。インキ量は0.5ml。
◎：着肉ムラ、インク転移不良等が目視確認できない
○：着肉ムラ、インク転移不良等が僅かにある
△：着肉ムラ、インク転移不良等があるが、実用上問題ない
×：着肉ムラ、インク転移不良等が多い

表１の結果から明らかになるように、本発明の印刷用紙は軽量で、表面性、印刷適性などの品質に優れものである。

Claims

原紙の両面に顔料及び接着剤を主成分とする塗工層を少なくとも１層設けた両面塗工紙において、全顔料の５０〜１００重量％がカオリンで該カオリンの１５〜２５重量％が粒子径２μｍ以上である顔料を含む塗工剤を、片面当たり固形分付着量が４〜８ｇ／ｍ^２で塗工し、乾燥後にソフトカレンダーまたはスーパーカレンダー処理され、ＪＩＳＰ８１４２の測定による７５度光沢値が５０％以上であることを特徴とする印刷用紙。
カオリンの平均粒子径が０．５〜１．０μｍであることを特徴とする請求項１記載の印刷用紙。
全顔料の３〜１５重量％の範囲で平均粒子径が０．２〜２．０μｍの有機顔料が含有され、かつ、ＪＩＳＰ８１４２の測定による７５度光沢値が５５％以上であることを特徴とする請求項１または２記載の印刷用紙。
塗工層は塗工液がフィルム転写方式により塗工されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の印刷用紙。