JP2007270405A - 嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙 - Google Patents

Abstract

【課題】低密度で白紙光沢が低く、インキ乾燥性が良好で高い印刷適性を有する嵩高な軽量艶消し塗工紙の提供。
【解決手段】化学パルプを主原料とする原紙に主成分として炭酸カルシウムを含有しない２種類以上のカオリンが混合され、好ましくは平均粒子径１．０μｍ以下が２０〜８０質量％、平均粒子径１．５μｍ以上が２０〜８０質量％、アニオン性界面活性剤とバインダーからなる塗工液で、Ｂ型粘度３００〜８００ｍＰａ、動的保水量３０〜７０ｇ／ｍ²であり、ロールコーター方式にて片面あたりの塗工量が、３〜１０ｇ／ｍ²塗工し、金属ロールと弾性ロールとの組み合わせからなる２段ソフトニップを有する２スタックのソフトカレンダーで処理し、密度１．０ｇ／ｃｍ³以下、７５度白紙光沢３０％以下、スムースター平滑度３５ｋＰａ以下であることを特徴とする嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
【選択図】 なし

Description

本発明は、嵩高な艶消し軽塗工量印刷用塗工紙に関するものであり、さらに詳しくは低密度で白紙光沢が低く、インキ乾燥性、擦れ汚れが良好で高い印刷適性を有する嵩高な艶消し軽塗工量印刷用塗工紙に関するものである。

近年、商業印刷では、チラシ、カタログ、パンフレット、ダイレクトメールなどの分野、また、出版印刷分野ではパソコン、ファミコンなど関連書籍、雑誌や写真集、ムック、コミック誌の分野が伸びてきている。

一方、ユーザー要望によるコストダウンに伴って紙の品質を維持しつつ軽量化が求められている。しかし、軽量化すれば紙厚が薄くなり、腰の無い紙となり不透明性も低下する。

一般に艶消し印刷用塗工紙は、白紙及ぶ印刷の光沢が低く、面がフラットでしっとりした視感、触感を与える。最近、白紙面の光沢は低いが、印刷面の光沢がある程度高いものが望まれつつある。

通常の艶消し印刷用塗工紙は、グロス塗工紙に比べて白紙の光沢白紙を抑えるために炭酸カルシウムを多量に含有する塗工液をコーターで塗工し、マットカレンダー処理、または軽度のスーパーカレンダー処理を行って製品化する。

一般的に嵩高な印刷用塗工紙を製造するためには、原紙を嵩高にすることが有効な手段である。その一つとしては、できる限り弱い叩解をした濾水度の高いパルプを用いて原紙を抄造することである。しかし、嵩高な紙は得られるが、同時に平滑性が低下し、塗工液が原紙にしみ込み印刷品質を悪化させる。そこで、平滑性を向上させるために原紙のマシンカレンダーを強化すると嵩が失われる結果となってしまう。

もう一つの手法として、原紙の平滑性を維持ながら高温ロールの熱カレンダー処理あるいはカレンダー処理前に蒸気を付与する方法が提案されているが、平滑性は向上するものの、嵩が不十分であった。
そこで、カレンダー処理前に蒸気を付与し、１００〜１５０℃の範囲でソフトカレンダー処理する方法で解決できることが提案されているが、まだ不十分であった（例えば、特許文献１参照）。

また、原紙に低圧で軽度の加熱蒸気を付与した後、１００〜１５０℃の範囲でソフトカレンダー処理、さらに重質炭酸カルシウムを５０〜９５部の塗工液を塗工しマットカレンダーで１００℃以上の高温処理で、緊度が１．１０ｇ／ｍ²以下にする方法も提案されているが、まだ不十分であった（例えば、特許文献２参照）。

合成樹脂粒子を配合し、金属ロールと樹脂ロールの２段カレンダーで１００〜１６０℃処理で、光沢度４０％以下とする方法も提案されているが、まだ合成樹脂粒子は高価であり、嵩が不十分なだけでなく光沢がマット調でない（例えば、特許文献３参照）。

密度が０．７ｇ／ｃｍ³以下の原紙にジルコニウム化合物を含有した下塗り層およびサチンホワイトを配合した上塗り層を設けてカレンダー処理にて密度を１．１０ｇ／ｃｍ³以下にすることが提案されているが、白紙光沢および印刷光沢が不十分なだけでなく高価である（例えば、特許文献４参照）。

ポリオキシエチレンエーテルのコッブ法による吸水量（３０秒）が５〜１００ｇ／ｍ²であり、全パルプ繊維の６０質量％以上が非木材繊維の原紙に塗被量／製品に対する質量比率が８〜３０質量％、かつカレンダーにて密度を０．９５ｇ／ｃｍ³以下にすることが提案されている。しかし、非木材繊維の配合により嵩高ではあるが、強度が弱く、吸水性が大きいため浸透むら、乾燥むらが発生するだけでなく褪色性も劣る（例えば、特許文献５参照）。

ポリビニルアルコールを主成分とし、泡安定化剤および耐水化剤を含有する下塗り液を発砲倍率３倍以上にしてカナダ標準濾水度が４００〜５００ｍｌの原紙に塗布し、さらに重質炭酸カルシウム５０〜８０質量％の上塗り液を塗被することが提案されている。しかし、泡によりクレーターが発生するだけでなく、印刷ムラになる（例えば、特許文献６参照）。

繊維状マグネシウム化合物を１０〜２０質量％内添しカナダ標準濾水度が２５０〜４００ｍｌの原紙に、顔料と接着剤を主成分とする塗工液を塗工し、蒸気を付与した後、ソフトカレンダーで処理することが提案されている。しかし、繊維状マグネシウムが高価で実用的ではない（例えば、特許文献７参照）。

填料として無定形シリケートが２〜１２重量％、機械パルプが１０重量％以上含有する原紙６０ｇ／ｍ²以下に、塗工液を塗工して剛性ロールの温度が１５０℃以上であるソフトカレンダーで処理することが提案されている。しかし、無定形シリケートが高価であり、機械パルプを多量に配合すると面質および印刷上がりが悪目である。さらにソフトカレンダー処理が高温のため思ったほど低密度にならい（例えば、特許文献８参照）。

平均吸油量が、機械パルプを多量に配合すると面質および印刷上がりが悪目である、さらにソフトカレンダー処理が高温のため思ったほど低密度にならい（例えば、特許文献９参照）。
特開平０４−３７０２９８号公報 特開平０６−７３６８５号公報 特開平０７−２３８４９３号公報 特開平０７−２３８４９５号公報 特開平０８−９２８９４号公報 特開平０９−１５８０８８号公報 特開平０９−１７６９９６号公報 特開平０９−２０９２９７号公報 特開平１１−２７９９８８号公報

本発明の目的は、低密度で白紙光沢が低く、乾燥性及び擦れ汚れが良好で高い印刷適性を有する嵩高な艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供するものである。

本発明者は、上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明の嵩高な艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を完成するに至った。

すなわち、本発明は、化学パルプを主原料とする原紙に主成分として炭酸カルシウムを含まず、カオリンとバインダーを含む塗工層を設けた嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙において、塗工液をロールコーター方式にて塗工し、金属ロールと弾性ロールとの組み合わせからなる２段ソフトニップを有する２スタックのソフトカレンダーで理することを特徴とする。

前記カオリンは、２種類以上が混合され、レーザー式粒度分析計の５０％平均粒子径１．０μｍ以下が２０〜８０質量％と５０％平均粒子径１．５μｍ以上が２０〜８０質量％であることが好ましい。

また、前記塗工液は、Ｂ型粘度３００〜８００ｍＰａ、動的保水量３０〜７０ｇ／ｍ²であり、片面あたりの塗工量が、３〜１０ｇ／ｍ²であることが好ましい。

また、アニオン性界面活性剤の配合量は、塗工液中のカオリン１００質量％に対して０．０１〜１．０質量％であることが好ましい。。

また、前印刷用塗工紙は、密度１．０g／ｃｍ³以下（ＪＩＳ−Ｐ８１１８）、７５度白紙光沢が３０％以下（ＪＩＳ−Ｐ８１４２）、スムースター平滑度３５ｋＰａ以下（Ｊ．ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ５）であることが好ましい。

本発明により、低密度で白紙光沢が低く、乾燥性及び擦れ汚れが良好で高い印刷適性を有する嵩高な艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供することができる。

以下、本発明の嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙について、詳細に説明する。
本発明の嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙は、化学パルプを主原料とする原紙の少なくとも片面上に、主成分として炭酸カルシウムを含有しないカオリンとバインダーから成る塗工液をロールコーター方式にて塗工して塗工層を形成した後、金属ロールと弾性ロールとの組み合わせからなる２段ソフトニップを有する２スタックのソフトカレンダー処理したものである。本発明にかかる塗工層に用いるカオリンは、少なくとも粒度分布が異なる２種類以上を含有していることが好ましく、レーザー式粒度分析計（日機装製マイクロトラック９３２０−Ｘ１００）の５０％平均粒子径１．０μｍ以下が２０〜８０質量％、好よりましくは３０〜７０質量％であり、５０％平均粒子径１．５μｍ以上が２０〜８０質量％、より好ましくは３０〜７０質量％である。平均粒子径が１．０μｍ以下が８０質量％より多い場合、白紙光沢が高いが強度が弱くインキ光沢が低くなる傾向にある。平均粒子径が１．５μｍ以上が８０質量％より多い場合は、白紙光沢が低くインキセット、乾燥性が遅くなる傾向にある。尚、炭酸カルシウム、特に重質炭酸カルシウムを配合しないことにより、滑りが良好となり、乾燥性だけでなく擦れ汚れも改善される。

本発明に係る塗工液の塗工方法としては、サイズプレスコーター、ゲートロールコーター、シムサイザーなどの公知のロールコーター方式の塗工機が挙げられる。

本発明において、塗工液に用いられる顔料は、カオリン以外に、例えば、タルクなどの精製した天然鉱物顔料、サチンホワイトなどの複合合成顔料、酸化チタン、水酸化アルミナなどの半合成顔料、プラスチック顔料などの合成顔料などを併用しても良い。但し、炭酸カルシウムの併用は、少なくとも塗工液中主成分とならない量を上限とする。本発明で言う主成分とは、本発明にかかる塗工液中、カオリン量（質量基準）より多くなることを表す。カオリンと同量の場合は主成分とは見なさない。

また、塗工液に用いられるアニオン性界面活性剤としては、カルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩などが挙げられる。
アニオン性界面活性剤の添加量は、０．０１〜１．０質量％（対カオリン）が好ましく、より好ましくは０．０３〜０．８質量％でハイシェア粘度を維持しながらＢ型粘度を下げられる。尚、アニオン性界面活性剤の添加量が１．０質量％を越えると強度が低下し、０．０１質量％未満では効果が見られない。

本発明に係る塗工液のＢ型粘度は、３００〜８００ｍＰａが好ましく、４００〜７００ｍＰａがより好ましい。３００ｍＰａ未満であると塗工量が付かず、ミスティングが発生するだけでなく面質、光沢等も低下する。８００ｍＰａより高いとロールとの紙離れが悪化し、紙面にロールパターン、つまみシワ等の欠陥が発生する。
また、カチオン性界面活性剤は、粘性が増加し凝集物が発生、ノニオン性界面活性剤は、効果が見られないだけでなく発泡性が高く、消泡剤の添加が必要となる。

動的保水量は、３０〜７０ｇ／ｍ²が好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ²がより好ましい。動的保水量が３０ｇ／ｍ²未満であると塗工量が付き難く、７０ｇ／ｍ²より大きいとロールとの紙離れが悪く、紙面にロールパターン、つまみシワ等の欠陥が発生する。尚、動的保水量はＡＡ−ＧＷＲ社製ウォーターリテンションメーターにより測定することができる。

片面あたりの塗工量は、３〜１０ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは４〜８ｇ／ｍ²である。塗工量が３ｇ／ｍ²未満であると面質が悪く、印刷上がりも劣る。一方、塗工量が１０ｇ／ｍ²より多いと嵩高効果が薄れ、白紙光沢が高目となるだけでなく、ロールとの紙離れが悪く、紙面にロールパターン、つまみシワ等の欠陥が発生する。

また、塗工液に用いられる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶性高分子、ポリアクリル酸塩、スチレンマレイン酸無水共重合体などの合成重合体、珪酸塩などの無機重合体などが挙げられる。

塗工液に用いられるラテックスバインダーとしては、スチレン−ブタジエン系、アクリル系、酢酸ビニル系などの各種共重合体ラテックス、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ユリアまたはメラミン／ホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン／エピクロルヒドリンなどの水溶性合成物、ワックス、カゼイン、大豆蛋白などの天然物およびこれらをカチオン化したものなどが挙げられる。

塗工液に用いられる澱粉としては、通常の澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉等が挙げられる。

塗工層中に含まれるラテックスの添加量は、全顔料の質量に対し、固形分で通常８〜１４質量％、好ましくは９〜１３質量％である。

塗工層中に含まれる澱粉の添加量は、全顔料の質量に対し、固形分で通常０．５〜５．０質量％、好ましくは１．０〜３．０質量％である。

また、必要に応じて、分散剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの通常使用されている各種助剤、およびこれらの各種助剤をカチオン化したものが好適に用いられる。

本発明に用いられる原紙としては、ＬＢＫＰ，ＮＢＫＰなどの化学パルプを主原料とし、ＧＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、および古紙パルプなどの各種パルプを含み、タルク、クレー、カオリンなどの各種填料、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、紙力増強剤などの各種配合剤を好適に配合し、酸性、中性、アルカリ性のいずれかでも抄造できる。

本発明に係る原紙においては、ノーサイズプレス原紙、澱粉、ポリビニルアルコールなどでサイズプレスされた原紙などを用いることができる。また、必要とする原紙の密度、平滑度を得るために各種カレンダー処理を施す場合も有る。

本発明において、一連の操業で、塗工、乾燥された塗工紙は、２段のソフトニップを有する２スタックのオンラインソフトカレンダー処理する。このようにして得られた嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙は、密度が１．０ｇ／ｍ²以下（ＪＩＳ−Ｐ８１１８）、７５度白紙光沢が３０％以下（ＪＩＳ−Ｐ８１４２）、スムースター平滑度３５ｋＰａ以下（Ｊ．ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ５）であり、坪量が４５〜１６０ｇ／ｍ²であることが好ましい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部および％は、特に指定のない限り、すべて質量部および質量％を示す。

実施例１
＜パルプ配合＞
ＬＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ） ８０部
ＮＢＫＰ（濾水度５００ｍｌｃｓｆ） ２０部
＜内添薬品＞
軽質炭酸カルシウム（＊原紙中灰分で表示） ＊１３部
市販カチオン化澱粉 １．０部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 ０．０３部

＜塗工液配合＞
市販カオリンＡ（平均粒子径０．８μｍ） ５０部
市販カオリンＢ（平均粒子径１．８μｍ） ５０部
市販ポリアクリル酸系分散剤 ０．１部
市販ＳＢＲラテックス １１部
市販燐酸エステル化澱粉 ２部
市販増粘剤 ０．１部
市販ステアリン酸カルシウム ０．４部
市販印刷適性剤 ０．４部
市販スルホン酸塩界面活性剤 ０．１部
水酸化ナトリウム ｐＨ１０に調製
上記の原紙坪量４８ｇ／ｍ²に塗工液をシムサイザー方式塗工機を用いて、塗工速度１１００ｍ／分で片面当たり８ｇ／ｍ²塗工し、金属ロールと弾性ロールとの組み合わせからなる２段ソフトニップを有する２スタックソフトカレンダー（線圧２０ｋＮ／ｍ、温度１５０℃）で仕上げ、実施例１の嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を製造した。

実施例２〜１３
実施例２〜１３は、表１記載の配合及び塗工量にて、実施例１と同様に製造した。

比較例１〜４
比較例１〜４は、表１記載の配合及び塗工量にて、実施例１と同様に製造した。尚、比較例４のみ１２段のオフラインのスーパーカレンダー（６段、３ニップ）で仕上げて製造した。

実施例および比較例の原紙および嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙について、下記の評価方法により測定した結果を表１に示した。

（１）坪量は、ＪＩＳ Ｐ８１２４、厚みと密度は、ＪＩＳ Ｐ８１１８にて測定した。

（２）平滑度は、Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５（スムースター平滑度試験器／東映電子工業社製）にて測定した。

（３）７５度白紙光沢は、ＪＩＳ Ｐ８１４２にて測定した。

（４）印刷光沢は、ＲＩ印刷適性試験機を用いて藍色、紅色、黄色のインキ（ＤＩＣ社製大豆油インキ０．３ｃｃ）を重色ベタ印刷し、一昼夜放置後、角度６０度で測定した。

（５）印刷面質、印刷着肉性は、目視判定にて５段階評価した。

（６）印刷物のギロチン断裁後の乾燥性、ラブテスターによる白紙面と印刷面の擦れ汚れを目視判定にて５段階評価した。

（７）アプリケーションロールからの紙離れによる塗工ムラ、つまみシワ、ミスティングの操業状況を目視判定にて５段階評価した。

本発明により、低密度で白紙光沢が低く、インキ乾燥性と擦れ汚れが良好で高い印刷適性を有する嵩高な艶消し軽量塗工紙を得ることができる。

Claims (5)

1. 化学パルプを主原料とする原紙に主成分として炭酸カルシウムを含有しないカオリンとバインダーから成る塗工液をロールコーター方式にて塗工し、金属ロールと弾性ロールとの組み合わせからなる２段ソフトニップを有する２スタックのソフトカレンダー処理することを特徴とする嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
2. 前記カオリンは、２種類以上が混合され、レーザー式粒度分析計の５０％平均粒子径１．０μｍ以下が２０〜８０質量％と５０％平均粒子径１．５μｍ以上が２０〜８０質量％であることを特徴とする請求項１記載の嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
3. 前記塗工液が、Ｂ型粘度３００〜８００ｍＰａ、動的保水量３０〜７０ｇ／ｍ²であり、片面あたりの塗工量が、３〜１０ｇ／ｍ²であることを特徴とする請求項１または２記載の嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
4. アニオン性界面活性剤の配合量が、塗工液中のカオリン１００質量％に対して０．０１〜１．０質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
5. 密度１．０ｇ／ｃｍ³以下（ＪＩＳ−Ｐ８１１８）、７５度白紙光沢３０％以下（ＪＩＳ−Ｐ８１４２）、スムースター平滑度３５ｋＰａ以下（Ｊ．ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ５）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の嵩高艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。