JP2008274511A - キャスト塗工紙 - Google Patents

Abstract

【課題】 操業性、塗工紙品質、印刷適性に優れ、尚かつ光が当たることによって有害物質を分解する作用をあわせ持ったキャスト塗工紙を提供することにある。
【解決手段】
原紙に顔料と接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設け、湿潤状態にある該キャスト塗工層を加熱された鏡面ドラム面に圧接、乾燥して仕上げるキャスト塗工紙において、キャスト塗工層中に光触媒作用を有する粉末状の酸化チタンを顔料１００重量部あたり１〜３０重量部含有し、前記粉末状酸化チタンは予めシリカゾル又はアルミナゾルで両物質の固形分が４５〜６０重量％である状態で混合処理を行ったものを用いることを特徴とするキャスト塗工紙。
【選択図】 なし

Description

本発明は、優れた操業性、塗工適性、白紙品質および印刷適性を有し、尚かつ優れた空気清浄効果を有するキャスト塗工紙に関する。

生活環境に対する関心の高揚に伴い、悪臭などの日常生活における有害物質の除去の要求が増えてきている中、酸化チタンが注目を集めている。酸化チタンは従来から製紙用に優れた不透明性、白色度を持つ顔料として使用されてきたが、微粒の酸化チタンは光エネルギーを利用して酸化還元反応を引き起こし、空気中の各種有害物質を分解することが知られており、この現象を活用するため紙に坦持させるよう開発が進められている。例えば、水溶性高分子と酸化チタン等の光触媒作用を持つ物質を紙に内添した光触媒紙が開示されている（特許文献１参照）が、光触媒物質は光に当たることによりその触媒作用を発揮するため、紙層内部に光触媒物質を有する方法は効率的とは言いがたく、効果も充分ではない。また、インキ着肉性や印刷光沢度、印刷物の鮮明性などカラー印刷された際の印刷品質も十分ではない。また、酸化チタン微粉末をシリカゾル等の無機結着剤と結合させ、その周りを有機接着剤で結合させた塗料を塗工した印刷シートが開示されている（特許文献２、３参照）。しかし、酸化チタン、シリカゾル混合塗料を塗工する場合、酸化チタンおよびシリカゾルの粒子径が小さく、塗料の粘度が極端に上昇し、塗工適性に劣っていた。また、塗料による被覆性が不十分であり、高い白紙光沢度や印刷光沢度、印刷面感、表面強度といった品質に劣る問題があった。さらに一般の印刷用紙としては、非塗工紙、微塗工紙、上質系塗工紙などが折込みちらしや雑誌、カタログなどの本文に使用されているが、たとえ紙に光触媒効果を付与したとしても、光にさらされる環境で使用される機会が少なく、十分に光触媒効果を発揮されにくいものであった。その一方で、高い白紙光沢度、印刷光沢度を特徴とするキャスト塗工紙は、雑誌の表紙やポスターなど光触媒紙の利用方法として好ましく、光が十分に当たる環境で使用されることが多く、光触媒効果を付与したキャスト塗工紙が望まれていた。しかし、単純に従来の処方、製造方法に光触媒酸化チタンを使用した場合、塗料物性の変化による操業性、生産性の低下や十分な白紙光沢度、優れた印刷品質を得ることが困難であり、優れた空気清浄効果を有するキャスト塗工紙を製造するのは困難であった。

特開平１０−２２６９８３号公報 特開２０００−１２９５９５号公報 特開平１１−１１７１９６号公報 一方、酸化チタンは粉末状とスラリー状の製品がある。光触媒性能を有する酸化チタンは粒子径が小さいため、スラリー状の製品は流動性に劣り、塗料を調成する際の作業適性に著しく劣る。この流動性を改善するためにはスラリーの固形分濃度を薄める必要があるが、その場合は最終的な塗料の固形分の低下を引き起こし、塗工適性に劣り、良好なキャスト塗工紙を製造することができない。また、粉末状の製品は水中で分散する必要があるが、高濃度で分散を行った場合には流動性の劣った分散スラリーができ、低濃度で分散を行った場合には未分散酸化チタンが多く発生し、塗工時に凝集酸化チタンに由来するストリークと呼ばれる引っ掻き傷が発生する、酸化チタンが凝集しているため比表面積が小さくなり光触媒性能が劣るといった問題が起こる。

このように従来の手法では、操業性に優れ、印刷品質が良好で、尚かつ優れた空気清浄効果を有するキャスト塗工紙を製造するのは困難であった。

この様な状況に鑑みて、本発明の課題は、操業性、塗工紙品質、印刷適性に優れ、尚かつ光が当たることによって有害物質を分解する作用をあわせ持ったキャスト塗工紙を提供することにある。

本発明者等は、上記課題について鋭意研究した結果、原紙に顔料と接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設け、湿潤状態にある該キャスト塗工層を加熱された鏡面ドラム面に圧接、乾燥して仕上げるキャスト塗工紙において、キャスト塗工層中に光触媒作用を有する粉末状の二酸化チタンを顔料１００重量部あたり含有し、前記粉末状酸化チタンは予めシリカゾル又はアルミナゾルで両物質の固形分が４５〜６０重量％である状態で混合処理を行ったものを用いる事により、操業性に優れ、良好な印刷面感等を有し、尚かつ光があたることによって有害物質を分解する作用を併せ持ったキャスト塗工紙、及びその製造方法を見いだした。また、本発明では光触媒の分解反応による用紙の劣化、インキ成分の分解等による印刷品質の低下をより抑制するために、前記粉末状酸化チタンは、予めシリカゾル又はアルミナゾルで両物質を合計した固形分が４５〜６０重量％である状態で、酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルの比率が２：１〜１：２となるように混合処理を行うことが好ましい。あるいは、前記粉末酸化チタンは、予めシリカゾル又はアルミナゾルを両物質を合計した固形分が４５〜６０重量％である状態で混合処理を行った後に、シリカゾル又はアルミナゾルを酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルの比率が２：１〜１：２となるように更に添加し混合処理を行うことが好ましい。
また更に、顔料１００重量部に対して５〜４０重量部の有機接着剤を含有し、その有機接着剤として共重合体ラテックスを５０〜９０重量％の範囲で含有することにより、良好な印刷光沢度、印刷面感、表面強度などの印刷品質と光触媒効果をバランスよく得ることが可能となる。また、粉末状酸化チタンの一次粒子径が５〜１００ｎｍ、二次粒子径が３００〜２０００ｎｍであることが好ましい。

本発明により、キャスト塗工紙特有の高白紙光沢度を有し、印刷光沢度、印刷面感、表面強度などの印刷品質が良好であり、尚かつ光が当たることによって有害物質を分解する作用を併せ持ち、操業性、塗工適性が良好なキャスト塗工紙を得ることができる。

本発明においては、空気清浄効果をキャスト塗工紙に付与するために塗工液を配合する顔料の一部に、光触媒性能を有する粉末状の酸化チタンを特定の配合率で用いることが重要である。配合率は、顔料１００重量部のうち１〜３０重量部であり、好ましくは５〜２５重量部、より好ましくは５〜２０重量部である。酸化チタンの配合率が１重量部未満の場合、光触媒の量が少なすぎて、充分な空気清浄効果が得られない。本発明では高い光触媒効果を有する微粒の酸化チタンを使用することが重要であるが、微粒の酸化チタンは塗工紙の分野で一般的に使用されるクレーや炭酸カルシウムと比較してスラリー化可能である固形分濃度が低い。この為、３０重量部を超えて配合した場合、空気清浄効果は得られるが、塗料濃度が大幅に低下するため、一定値以上の塗工量を塗布することが困難となる上、一般的なキャスト塗工紙で塗布される塗工量で比較した場合、高い白紙光沢度を得るのが困難であり、印刷面感、表面強度に劣る。本発明で用いる粉末状の酸化チタンとしては、二酸化チタンの他、水和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸、含水酸化チタン、水酸化チタンと呼称されているチタン酸化物または水酸化物全てのものを用いることができる。酸化チタンの好ましい二次粒子の平均粒子径は３００〜２０００ｎｍであり、より好ましくは５００〜１５００ｎｍ、更に好ましくは７００〜１３００ｎｍである。二次粒子の平均粒子径が３００ｎｍ未満では、酸化チタンスラリーの分散性、塗料の流動性が悪いため、生産性が低下し、更に酸化チタンの欠落による印刷品質、印刷作業性が低下する。一方、二次粒子の平均粒子径が２０００ｎｍを超える場合は、塗工紙の平滑性が低下し、印刷品質が低下する。また、酸化チタンの好ましい一次粒子径は５〜１００ｎｍであり、より好ましくは１０〜５０ｎｍ、更に好ましくは１０〜３５ｎｍである。一次粒子径が５ｎｍ未満では、酸化チタンスラリーの分散性、塗料の流動性が悪くなりやすく、操業性に劣る。また、１００ｎｍを超えると表面積が小さくなるため、光触媒性能が充分でない傾向がある。また、酸化チタンの比表面積は１０〜３５０ｍ^２／ｇが好ましい。

また、本発明では、耐チョーキング性を付与するために、予め粉末状の酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルとを混合しておくことが重要である。ここで言う耐チョーキング性とは、光照射後、塗工層表面及び原紙層が光触媒反応により分解され劣化することによる粉落ちへの耐性を示すものである。また、光触媒性能を有する粉末状の酸化チタンは粒子径が細かいため、特定の分散方法を用いることが重要である。その分散方法とは、酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルを両物質の合計した固形分が４５〜６０重量％、好ましくは４５〜５５重量％、更に好ましくは４５〜５０重量％とした状態で混合することである。両者を混合することにより、酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルが衝突しあい、良好な分散状態となる。固形分が４５重量％未満の場合、スラリーの濃度が低すぎて、この衝突が充分に行わず、凝集した未分散の酸化チタンが多く発生し、塗工時に凝集酸化チタンに由来するストリークと呼ばれる引っ掻き傷が発生しやすく、酸化チタンが凝集しているため比表面積が小さくなり光触媒性能が劣るといった問題も発生する。６０重量％を超える場合、スラリーの粘度が高くなり、塗料製造時のハンドリングに劣り、操業性が著しく悪化する。また、酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルを、酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルの比率が２：１〜１：２となるように一定時間混合することにより、分散性や光触媒能が優れるものである。あるいは酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルを、一定時間混合後に酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルの比率が２：１〜１：２になる場合やならない場合でも、更にシリカゾル又はアルミナゾルを添加し混合処理して酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルの比率が２：１〜１：２となるようにすることにより、分散性や光触媒性能が優れるものである。この最初に混合処理する一定時間は、２０分以上が好ましく、より好ましくは４０分以上である。更に混合処理する回数、及び時間は、分散状態が良好になるように適宜行えば良い。酸化チタンと混合するものとしては、光透過性の点からシリカゾルを使用することが好ましい。
本発明おいて、キャスト塗工層に設けるその他顔料としては、塗工紙製造で従来から使用されるカオリン、クレー、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料およびプラスチックピグメント等の有機顔料などを必要に応じて1種類以上を選択して使用できる。本発明においては、光触媒効果、白紙面感、白紙光沢度向上の点から、エンジニアードカオリンを使用することが好ましく、配合量は、顔料１００重量部に対して、１０重量部以上が好ましく、より好ましくは４０重量部以上である。
本発明において、キャスト塗工層中に顔料１００重量部に対して有機接着剤を５〜４０重量部、より好ましくは１０〜４０重量部、さらに好ましくは１０〜３０重量部の配合することが好ましい。有機接着剤が５重量部未満の場合、十分な表面強度が得られない。また、４０重量部を超える場合、塗料濃度が低下し、塗工量の制御がしづらくなる、乾燥負荷が増大し、塗工速度が低下するなどといった生産性の問題、また酸化チタンが接着剤により被覆され、空気清浄効果が低下する等のデメリットが生じ好ましくない。空気清浄効果の点で、有機接着剤の配合部数は十分な塗工紙表面強度が得られる範囲で少ない方が好ましい。本発明の接着剤として、塗工紙用に従来から用いられているスチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体ラテックス、あるいはポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白の蛋白質類、酸化澱粉、陽性澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などのエーテル化澱粉、デキストリンなどの澱粉類、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースまたはヒドロキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体接着剤等の有機接着剤から１種類以上を適宜選択して使用されるが、全有機接着剤のうち共重合体ラテックスを５０〜９０重量％含有することが好ましく、より好ましくは６０〜９０重量％含有することである。共重合体ラテックスが５０重量％未満の場合、キャスト塗工紙の特徴である高い白紙光沢度が得られにくい。一方、９０重量％を超える場合、キャストドラムへのベタツキが発生し、生産性が低下する傾向にある。また、使用される共重合体ラテックスとしては、ガラス転移温度−２０〜３０℃の共重合体ラテックスを使用することが好ましく、より好ましくは−１５〜２５℃、更に好ましくは−１０〜２５℃である。ガラス転移温度が３０℃を超える場合、印刷に絶えうる十分な表面強度が得られにくい。また、ガラス転移温度が−２０℃未満の場合には光触媒効果が十分でない傾向があり、またキャストドラムなどロールへのべたつきなどにより操業性が低下する傾向にある。粒子中に異なるガラス転移温度を持つコア−シェル型などの共重合体ラテックスについては、シェル層（表面層）のガラス転移温度が上記の温度の範囲に入ることが好ましく、さらにコア層（内層）のガラス転移温度がシェル層（表面層）より低いことが好ましい。また、共重合体ラテックスの粒子径は印刷品質、表面強度の点から５０〜２５０ｎｍが好ましい。
また、キャスト塗工層中には上記の顔料と接着剤の他に、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、第一燐酸ナトリウム、燐酸アンモニウム、燐酸カルシウム、ポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、モノクロル酸ナトリウム、マロン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、乳酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、アジピン酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等の無機酸や有機酸のアンモニウム塩や金属塩類、メチルアミン、ジエタノールアミン、ジエチレントリアミン、ジイソプロピルアミン等の各種添加剤を適宜使用することができる。さらに助剤として必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、着色剤、離型剤、流動変性剤、耐水化剤、防腐剤、印刷適性向上剤など、通常の塗工紙用塗料組成物に配合される各種助剤が適宜使用される。
本発明のキャスト塗工用原紙には、通常のパルプ、填料等が配合される。本発明において原紙に配合されるパルプの種類等は特に限定されない。例えば、広葉樹クラフトパルプ（以下、ＬＢＫＰとする）、針葉樹クラフトパルプ（以下、ＮＢＫＰとする）、サーモメカニカルパルプ、砕木パルプ、古紙パルプ等が使用される。また、原紙に配合される填料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、水和珪酸、ホワイトカーボン、酸化チタン、炭酸カルシウム−シリカ複合体、合成樹脂填料などの公知の填料を使用することができる。填料の使用量は、パルプ重量あたり、６重量％以上が好ましい。また、必要に応じて通常抄紙工程で使用される薬品類、例えば紙力増強剤、サイズ剤、消泡剤、着色剤、柔軟化剤、嵩高剤（低密度化剤）などを、本発明の効果を阻害しない範囲で、紙料に添加し抄紙することができる。
原紙の抄紙方法については特に限定されるものではなく、トップワイヤー等を含む長網マシン、丸網マシン、ギャップフォーマーマシン等を用いて、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙方式で抄紙した原紙のいずれであってもよく、もちろん、メカニカルパルプを含む中質原紙も使用できる。さらに表面強度やサイズ性の向上の目的で、原紙に水溶性高分子を主成分とする表面処理剤の塗布を行ってもよい。水溶性高分子としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の、表面処理剤として通常使用されるものを単独、あるいはこれらの混合物を使用することができる。また、表面処理剤の中には、水溶性高分子のほかに耐水化、表面強度向上を目的とした紙力増強剤やサイズ性付与を目的とした外添サイズ剤を添加することができる。表面処理剤は２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、およびシムサイザーなどのフィルム転写型ロールコーター等の塗工機によって塗布することができる。また、本発明においては、表面処理剤の塗布の他に、一般の塗工紙に使用される顔料と接着剤を含む塗工液を上記塗工機を用いて塗工した原紙、または上記表面処理剤を塗布乾燥した後に、更にブレードコーター、ロールコーター、エアナイフコーター等を用いて塗工した原紙もキャスト塗工用の原紙として使用することができる。その場合の塗工量片面当り乾燥重量で５〜３０ｇ／ｍ^２ 程度が望ましい。また、用途に応じて片面および両面塗工することが可能である。湿潤塗工層を乾燥させる方法としては、例えば上記加熱シリンダ、加熱熱風エアドライヤ、ガスヒータードライヤ、電気ヒータードライヤ、赤外線ヒータードライヤ等の各種方式のドライヤを単独あるいは組み合わせて用いる。塗工紙の乾燥程度は、原紙の種類、塗被組成物の種類等によって異なるが、一般に紙水分として約１〜１０％の範囲であり、約２〜７％の範囲に乾燥するのが望ましい。さらに、必要に応じてこの予備塗工した原紙をスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の平滑化処理を前以って施しておくこともできる。
キャスト塗工原紙としては、一般の塗工紙、塗工板紙に通常用いられる坪量が２５〜６００ｇ／ｍ^２程度の塗工原紙を用いることができ、好ましくは５０〜４００ｇ／ｍ^２である。
原紙に調製されたキャスト塗料組成物を塗工するための方法としては、２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、およびブレードメタリングサイズプレスコーターおよびロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー、ＪＦサイザー、リバースロールコーター等のフィルム転写型ロールコーターや、フラデッドニップ／ブレードコーター、ジェットファウンテン／ブレードコーター、ショートドウェルタイムアプリケート式コーターの他、ブレードの替わりにグルーブドロッド、プレーンロッド等を用いたロッドメタリングコーターや、エアナイフコーター、カーテンコーターまたはダイコーター等の公知のコーターにより塗工することができ、塗工量は、原紙の片面あたり５〜３０ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは１０〜２５ｇ／ｍ^２である。キャスト層塗工後はキャスト仕上げを行う。キャスト仕上げ方法としては、湿潤状態のままでキャスト仕上げする直接法、湿潤状態の塗工層を凝固してキャスト仕上げする凝固法、湿潤状態の塗工層を一旦乾燥して、再湿潤液で塗工層を再湿潤してキャスト仕上げするリウェット法などがあり、どの方法を用いても良いが、光触媒効果の点でリウェット法が好ましい。また目的に応じて、片面もしくは両面がキャスト仕上げされる。キャスト仕上げにおいては、加熱された鏡面ドラムの表面温度は、１００℃以上であることが好ましい。
また本発明の効果はJIS−P８１４２に準拠した白紙光沢度が８０％以上、好ましくは８５〜９８％の高白紙光沢度をもつキャストコート紙において顕著である。白紙光沢度が高くなると、塗工層が密な構造となり、塗工層に配合した光触媒と空気中の有害成分との接触確率が低下し、空気清浄効果が低下する傾向にある。しかしながら、本発明の製造方法により、高い白紙光沢度をもつキャスト塗工紙においても、優れた空気清浄効果を示し、なおかつ高い印刷適性を有することができる。

以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、もちろんこれらの例に限定される物ではない。なお、特に断らない限り、例中の部および％は、それぞれ重量部、重量％を示す。なお、塗工液及び得られたキャスト塗工紙について以下に示す様な評価法に基づいて試験を行った。
（評価方法）
（１）酸化チタンの粒子測定：電子顕微鏡で撮影した写真より算出した。粉体状の微粒酸化チタンを水中に分散したもの、若しくは酸化チタンスラリー品を電子顕微鏡用紙料台上に薄く塗布し、４０℃に設定した乾燥機にて乾燥した。その後、ＦＥ−ＳＥＭ（電界放射走査型電子顕微鏡／日本電子（株）製ＪＳＭ−６７００Ｆ）の撮影倍率１０，０００倍のにて撮影して粒子を観察して測定した。二次粒子については、１００個の粒子径を計測した平均値を二次粒子の平均粒子径とした。
（２）操業性：塗料を調製する際に生じる配管詰まりの発生、塗工紙をキャスト加工した場合に生じる、キャスト塗工紙のキャストドラムへの貼りつきやキャストドラム汚れ、ストリークの発生などで判定した。
◎：極めて優れる、○：優れる、△：やや問題有り、×：問題有り
（３）白紙光沢度：ＪＩＳ Ｐ ８１４２：１９９８に準じて、７５°光沢度を測定した。
（４）白紙面感：キャスト塗工紙表面の光沢度ムラなどの白紙面感を目視評価した。
◎：極めて良好、○：良好、△：若干劣る、×：劣る
（５）表面強度：RI-II型印刷試験機にて、東洋インキ製造製SMXタックグレード２０（墨）インキを使用し、ドライピック強度を比較し、強度を４段階で目視評価した。
◎：極めて優れる、○：優れる、△：やや問題有り、×：問題有り
(６)光触媒効果：光触媒製品技術協議会が定めた光触媒性能評価試験法II ｂ「ガスバッグB法」にて評価した。２０時間紫外線を照射した後のアセトアルデヒド分解率（％）を測定し、分解率により４段階で評価した。
◎：非常に優れる（分解率：７０％以上）、○：やや優れる（同：６９〜５０％）、△：やや劣る（同：４９％〜１０％）、×：かなり劣る（同：１０％以下）
[実施例１]
粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）１０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）１０部をセリエミキサーにて１時間攪拌した。この時の、両物質を合計した固形分量は４６．２％である。１時間の攪拌後、さらにコロイダルシリカ６部を加え攪拌した。その中に1級カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）６０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）３０部からなる顔料に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ０．２部を添加してセリエミキサーで分散した顔料スラリーを加え、固形分濃度６０％の顔料スラリーを調製した。これに消泡剤（サンノプコ１４０７／サンノプコ製)０．５部、離型剤（ノプコートC１０４／サンノプコ製）５部、接着剤としてスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA（ガラス転移温度−１０℃、粒子径１９０ｎｍ）１５部、カゼイン７部を加え（ラテックス率：６８％）、更に水を加えて、固形分濃度５０％の塗工液を調製した。塗工量が２０ｇ／ｍ^２となるように、化学パルプ１００部、填料として軽質炭酸カルシウム１２％含有する坪量１００ｇ／ｍ^２の原紙に、ブレードコーターで片面を塗工、乾燥した。このようにして得た塗工紙をリウェット液（ポリエチレンエマルジョン０．５％濃度）によって塗工層表面を再湿潤した後、フォーミングロールとキャストドラムによって形成されるプレスニップに通紙し、速度１００ｍ／ｍｉｎ、表面温度１１５℃のキャストドラムに圧接、乾燥した後、ストリップオフロールでキャストドラムから離型することによってリウェットキャスト方式によるキャスト塗工紙を得た。
[実施例２]
実施例１において、塗工液の粉末状微粒酸化チタン１０部、コロイダルシリカ１６部、１級カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）６０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）３0部の代わりに、粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）２０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）２０部をセリエミキサーにて１時間攪拌した。この時の、両物質を合計した固形分量は４６．２％である。１時間の攪拌後、さらにコロイダルシリカ１２部を加え攪拌した。その中に1級カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）５０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）３０部からなる顔料に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ０．２部を添加してセリエミキサーで分散した顔料スラリーを加え、固形分濃度６０％の顔料スラリーと変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
[実施例３]
実施例１において、塗工液のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA（ガラス転移温度−１０℃、粒子径１９０ｎｍ）１５部、カゼイン７部（ラテックス率：７０％）をスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA１９部（ラテックス率：１００％）と変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
[実施例４]
実施例１において、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA（ガラス転移温度−１０℃）をスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスB（ガラス転移温度−２３℃）と変更した以外は実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
［実施例５］
実施例１において、塗工液のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA（ガラス転移温度−１０℃、粒子径１９０ｎｍ）１５部、カゼイン７部（ラテックス率：７０％）をスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA（ガラス転移温度−１０℃、粒子径１９０ｎｍ）６部、カゼイン１２部、ポリビニルアルコール（商品名；ＰＶＡ１１７／クラレ製）１２部（ラテックス率：２０％）と変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
[実施例６]
実施例１において、キャスト塗料をキャストコーターに取り付けられたリバースロールコーターで塗工量が片面当たり２０ｇ／ｍ²になるように塗工した後、蟻酸カルシウム水溶液（１０％）からなる凝固液に接触させて湿潤塗工層をゲル化させ、ゲル状態となった塗工層をフォーミングロールとキャストドラムによって形成されるプレスニップに通紙し、速度７０ｍ／ｍｉｎ、表面温度１１５℃のキャストドラムに圧接、乾燥した後、ストリップオフロールでキャストドラムから離型することによって凝固方式によるキャスト塗工紙を得た。
［実施例７］
実施例６において、塗工液の1級カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）６０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）３０部の代わりに、エンジニアードカオリン（商品名：エクリプス６５０／エンゲルハード製）７０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）２０部と変更したキャスト塗料を用いた以外は、実施例６と同様にキャスト塗工紙を得た。
［実施例８］
実施例１において、粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）１０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）１０部をセリエミキサーにて１時間攪拌後、さらにコロイダルシリカ６部を加え攪拌する粉末状微粒酸化チタンとコロイダルシリカの混合方法の代わりに、粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）１０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）４．５部をセリエミキサーにて１時間攪拌後（この時の、両物質を合計した固形分量は５８％）、さらにコロイダルシリカ１１．５部を加え攪拌と変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
［実施例９］
実施例１において、粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）１０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）１０部をセリエミキサーにて１時間攪拌後、さらにコロイダルシリカ６部を加え攪拌する粉末状微粒酸化チタンとコロイダルシリカの混合方法の代わりに、粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）１０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）１０部をセリエミキサーにて１時間攪拌（この時の、両物質を合計した固形分量は４６．２％）のみと変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
[比較例１]
実施例１において、塗工液の粉末状微粒酸化チタン１０部、コロイダルシリカ１６部、カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）５４部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）２０部の代わりに、カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）７０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）３０部と変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
[比較例２]
実施例１において、塗工液の粉末状微粒酸化チタン１０部、コロイダルシリカ１６部、カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）６０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）30部の代わりに、粉末状微粒酸化チタン４０部、コロイダルシリカ６４部、カオリン（商品名：UW−９０／エンゲルハード製）４０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）２０部と変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。
［比較例３］
実施例１において、塗工液の粉末状微粒酸化チタン１０部を微粒酸化チタンスラリー（堺化学社製 ＣＳＢ−Ｍ；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１０００ｎｍ）１０部に変更した以外は、実施例１と同様の方法でキャスト塗工紙を得た。塗工液を製造する際に、微粒酸化チタンスラリーの流動性が悪く、塗料調整時に時間を費やした。
［比較例４］
粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）１０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）３部をセリエミキサーにて３時間攪拌した。この時の、両物質を合計した固形分量は６５％である。分散時に粘度が高く流動性に劣り分散に時間を費やした。３時間の攪拌後、さらにコロイダルシリカ１３部を加え攪拌した。その中に1級カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）６０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）３０部からなる顔料に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ０．２部を添加してセリエミキサーで分散した顔料スラリーを加え、固形分濃度６０％の顔料スラリーを調製した。これに消泡剤（サンノプコ１４０７／サンノプコ製)０．５部、離型剤（ノプコートC１０４／サンノプコ製）５部、接着剤としてスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA（ガラス転移温度−１０℃、粒子径１９０ｎｍ）１５部、カゼイン７部を加え（ラテックス率：６８％）、更に水を加えて、固形分５０％の塗工液を調製した。塗工量が２０ｇ／ｍ^２となるように、化学パルプ１００部、填料として軽質炭酸カルシウム１２％含有する坪量１００ｇ／ｍ^２の原紙に、ブレードコーターで片面を塗工、乾燥した。このようにして得た塗工紙をリウェット液（ポリエチレンエマルジョン０．５％濃度）によって塗工層表面を再湿潤した後、フォーミングロールとキャストドラムによって形成されるプレスニップに通紙し、速度１００ｍ／ｍｉｎ、表面温度１１５℃のキャストドラムに圧接、乾燥した後、ストリップオフロールでキャストドラムから離型することによってリウェットキャスト方式によるキャスト塗工紙を得た。
［比較例５］
粉末状微粒酸化チタン（堺化学社製 ＳＳＰ−２５；一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子の平均粒子径１２００ｎｍ）１０部（固形分）、コロイダルシリカ（日本化学工業社製 シリカドール３０）１６部をセリエミキサーにて１時間攪拌した。この時の、両物質を合計した固形分量は４１％である。その中に1級カオリン（商品名:UW−９０／エンゲルハード製）６０部、軽質炭酸カルシウム（TP１２１／奥多摩工業製）３０部からなる顔料に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ０．２部を添加してセリエミキサーで分散した顔料スラリーを加え、固形分濃度６０％の顔料スラリーを調製した。これに消泡剤（サンノプコ１４０７／サンノプコ製)０．５部、離型剤（ノプコートC１０４／サンノプコ製）５部、接着剤としてスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスA（ガラス転移温度−１０℃、粒子径１９０ｎｍ）１５部、カゼイン７部を加え（ラテックス率：６８％）、更に水を加えて、固形分５０％の塗工液を調製した。塗工量が２０ｇ／ｍ^２となるように、化学パルプ１００部、填料として軽質炭酸カルシウム１２％含有する坪量１００ｇ／ｍ^２の原紙に、ブレードコーターで片面を塗工、乾燥した。このようにして得た塗工紙をリウェット液（ポリエチレンエマルジョン０．５％濃度）によって塗工層表面を再湿潤した後、フォーミングロールとキャストドラムによって形成されるプレスニップに通紙し、速度１００ｍ／ｍｉｎ、表面温度１１５℃のキャストドラムに圧接、乾燥した後、ストリップオフロールでキャストドラムから離型することによってリウェットキャスト方式によるキャスト塗工紙を得た。得られた塗工紙は、塗工時に発生した未分散の酸化チタン凝集物に由来するストリーク状の傷が多数認められた。

以上の結果を表１に示した。

Claims (6)

1. 原紙に顔料と接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設け、湿潤状態にある該キャスト塗工層を加熱された鏡面ドラム面に圧接、乾燥して仕上げるキャスト塗工紙において、キャスト塗工層中に光触媒作用を有する粉末状の酸化チタンを顔料１００重量部あたり１〜３０重量部含有し、前記粉末状酸化チタンは予めシリカゾル又はアルミナゾルで両物質の固形分が４５〜６０重量％である状態で混合処理を行ったものを用いることを特徴とするキャスト塗工紙。
2. 前記粉末状酸化チタンは、予めシリカゾル又はアルミナゾルで両物質を合計した固形分が４５〜６０重量％である状態で、酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルの比率が２：１〜１：２となるように混合処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のキャスト塗工紙。
3. 前記粉末酸化チタンは、予めシリカゾル又はアルミナゾルを両物質を合計した固形分が４５〜６０重量％である状態で混合処理を行った後に、シリカゾル又はアルミナゾルを酸化チタンとシリカゾル又はアルミナゾルの比率が２：１〜１：２となるように更に添加し混合処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のキャスト塗工紙。
4. キャスト塗工層中に顔料１００重量部に対して５〜４０重量部有機接着剤を配合し、有機接着剤の５０〜９０重量％が共重合体ラテックスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかにに記載のキャスト塗工紙。
5. JIS−P８１４２に準拠したキャスト面の白紙光沢度が８０％以上である請求項１〜４に記載のキャスト塗工紙。
6. 前記酸化チタンの一次粒子径が５〜１００ｎｍ、二次粒子径が３００〜２０００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の印刷用塗工紙。