JP2010106420A

JP2010106420A - グラビア印刷用塗工紙およびその製造方法

Info

Publication number: JP2010106420A
Application number: JP2009224347A
Authority: JP
Inventors: Haruo Konno; 晴男金野; Shoichi Endo; 昭一遠藤; Hiroshi Niikura; 宏新倉; Yasutaro Ito; 康太郎伊藤; Osamu Kozuka; 治小塚
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: JP5462570B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、高い不透明度および優れたグラビア印刷適性を有するグラビア印刷用塗工紙、および、それを優れた生産性で製造する方法を提供することである。
【解決手段】
ＪＩＳＰ８２０７に準拠して測定する時、パルプ繊維の９５重量％以上がスクリーンの２４メッシュを通過し、パルプ繊維の１０重量％以上がスクリーンの４２メッシュを通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）を、全パルプに対して１０から６０重量％を含み、かつＧＰが５重量％未満である原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設け、カレンダー処理を行うことを特徴とするグラビア印刷用塗工紙の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明はグラビア印刷用塗工紙およびその製造方法に関する。特に本発明は、特定のパルプを含んでなる原紙に塗工層を設け、カレンダー処理を行うことによって得られるグラビア印刷用塗工紙に関する。本発明は、高い不透明度および優れたグラビア印刷適性を有するグラビア印刷用塗工紙、および、かかるグラビア印刷用塗工紙を高い生産性で製造する方法に関する。

グラビア印刷は凹版印刷方式の一種で、印刷物の階調再現性に優れており、雑誌、カタログ、パンフレットなどの商業印刷分野や女性誌等の出版印刷分野で用いられている。グラビア印刷は、金属ロールからなる版全体にインキを与え、次にドクターで、画線部以外のインキをかきとり、凹部にたまったインキを加圧下で紙に転移させる方式である。このため、凹部にあるインキが紙にスムースにかつ均一に転移するためには用紙表面の高い平滑性が必要とされ、特に非常に短時間で圧縮された状態での平滑性が重要となってくる。つまり、用紙表面の平滑性が低い場合、グラビア印刷時における金属ロールと紙の非接触面積が大きくなり、インキが正常に転移しない現象が発生することがある。この現象はミッシングドットと呼ばれ、印刷品質の低下につながる。

グラビア印刷時のミッシングドットを抑制する方法として、印刷用紙の平滑性向上とク
ッション性向上が有効であると言われている。平滑性向上の具体的な方法としては、（１）原紙中の灰分を上げること、（２）スーパーカレンダーでの線圧を高めること、（３）カオリンやタルクのような平滑性の高い顔料を高配合すること、（４）有機顔料を使用することなどが知られている。一方、クッション性向上の具体的な方法としては、（５）塗料中の接着剤にガラス転移温度の低いラテックスを使用すること、（６）原紙にグランドウッドパルプ（ＧＰ）などの機械パルプを配合することなどが知られている。実際には、これらの方法を組み合わせて、グラビア印刷用塗工紙が製造される。

それに加えてグラビア印刷用塗工紙は、ユーザーのコストダウン指向が明瞭になっており、印刷品質が良好な用紙を低コストで生産することが必要となってきている。特に近年、抄紙機の高速化が進んでおり、なおかつ、その抄造速度は１０００ｍ／ｍｉｎ以上になってきており、このような設備で断紙等のトラブルがなく、安定的に生産できることが、グラビア印刷用塗工紙の低コスト化にとって非常に重要である。

また、ユーザーのコストダウン指向に伴い、塗工紙の低坪量化も急速に進行している。原材料価格の高騰による企業収益の悪化や輸送コストの抑制といった経済的な対応としての原価削減、および、省資源・環境問題などの社会的要求などが、塗工紙の低坪量化の原因として挙げられる。

しかしながら、低坪量化するほど、断紙が起こりやすくなり操業性は低下し、また、用紙の不透明度や裏抜けが悪化する。特にグラビア印刷においては、用紙の低坪量化によりクッション性が低下し、ミッシングドットが増加する傾向が顕著である。このように、コストダウンを目的とした低坪量化と、安定生産、用紙の不透明度やグラビア印刷適性とは相反する事柄であるため、これらを同時に解決することは技術的に難しい。

これまでにグラビア印刷用塗工紙の製造に関するものが、いくつか出願されており、デンプンサイズを行った原紙に有機顔料を２〜４０部配合した塗料を塗工する方法（特許文献１参照）、極微細重質炭酸カルシウムを５〜４５部配合し、中空有機顔料を２〜７部配合、バインダーとして特定のガラス転移温度のラテックスを７〜１１部配合した塗料を塗工する方法（特許文献２参照）などが知られている。しかし、以上の方法はともに有機顔料を高配合する技術であるところ、有機顔料自体が高価であるため、これらの技術は低コストの用紙に適したものではない。また、有機顔料を高配合した塗料は高速流動性が悪く、１０００ｍ／ｍｉｎ以上での高速での塗工を長時間安定的に行うことは困難であった。

また、上記（１）〜（６）のグラビア品質を向上させる方法も十分なものとはいえない。（１）の灰分配合量を高める方法は、低坪量になればなるほど、原紙灰分を増やすと断紙の可能性が高くなるため、低坪量紙における灰分増には限界がある。（２）の表面処理の線圧を高くする方法は、カレンダーの設備上の限界があり、設備の上限で運用している場合には使用できない。また、カレンダーで平滑性を向上させて、グラビア印刷適性を向上させることができたとしても、用紙の不透明度は低下してしまう。（３）の平滑性の高い顔料を高配合する方法は、塗料の流動性が低下するため、特に高速コータでは塗工するのが難しく、生産性が低下する。（４）の有機顔料を用いる方法は、前述のように高価なため、低コストの用紙には使用できない。（５）のガラス転移温度の低いラテックスを使用することは、後段でのカレンダーでの汚れが多くなるため、操業性が悪化してしまうし、また、このようなラテックスに不透明度向上の効果は認められない。

このような状況の中で、（６）のＧＰを配合する方法が、低坪量化にともなう不透明度の低下とミッシングドットの悪化の改善策として一般的に行われている。しかしながら、ＧＰは樹脂酸由来の成分がウェットエンドでのピッチトラブルとなり、断紙につながりやすくなるため、長時間、安定的に製造するにはその使用に制限があった。特に抄造速度が１０００ｍ／ｍｉｎ以上を超えるような場合、その使用量は制限される傾向にある。

パルプ配合の観点からグラビア印刷用塗工紙の品質改良を図る技術が特許出願されており、原紙に広葉樹機械パルプを１０部以上配合し、塗工層を設ける前に、紙表面に中性サイズ剤を塗布することによって、低密度、高白色、かつグラビア印刷適性が良好な紙を製造することが提案されている（特許文献３参照）。しかし、この方法では、中性サイズ剤を塗布する必要があるため、操業が煩雑になり、高価なサイズ剤が必要となるため、安価なグラビア印刷用塗工紙を製造することは困難である。

以上のように従来のグラビア輪転印刷用塗工紙の製造方法では印刷品質および印刷作業性に優れ、高速での操業性に優れるグラビア輪転印刷用塗工紙が得られないのが現状である。
特開２００５−１７９８２１号公報特開２００５−３１４８２１号公報特開２００３−２９３２９３号公報

本発明の課題は、以上のような状況に鑑み、グラビア印刷における印刷品質および印刷作業性に優れたグラビア印刷用塗工紙、および、かかるグラビア印刷用塗工紙を高い生産性で製造する方法を提供することである。

本発明者らは上記の課題について鋭意研究を重ねた結果、特定のパルプを原紙に配合することにより、高い不透明度および優れたグラビア印刷品質を有するグラビア印刷用塗工紙を優れた生産性で製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、以下に限定されるものではないが、以下の発明を包含する。
（１）原紙に顔料と接着剤を含有する塗工液を塗工するグラビア印刷用塗工紙の製造方法において、２４メッシュのスクリーンを９５重量％以上が通過し、４２メッシュのスクリーンを１０重量％以上が通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプを全パルプに対して１０〜６０重量％、グランドウッドパルプを全パルプに対して５重量％未満で含んでなる紙料を用いて抄紙した原紙に、顔料と接着剤を含む塗工液を塗工して塗工層を設けた後、カレンダーにより表面処理を行うグラビア印刷用塗工紙の製造方法。
（２）前記塗工紙の坪量が３５〜１１０ｇ／ｍ^２である請求項１に記載のグラビア印刷用塗工紙の製造方法。
（３）前記広葉樹ケミサーモメカニカルパルプの材種がユーカリ属であり、容積重が４５０ｋｇ／ｍ^３以上である、（１）または（２）に記載のグラビア印刷用塗工紙の製造方法。
（４）原紙上に顔料と接着剤を含有する塗工層を設けたグラビア印刷用塗工紙において、原紙が２４メッシュのスクリーンを９５重量％以上が通過し、４２メッシュのスクリーンを１０重量％以上が通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプを全パルプに対して１０〜６０重量％、グランドウッドパルプを全パルプに対して５重量％未満で含有するものであり、塗工紙をFibro社製の印刷平滑度測定装置（プリントシュミレーションテスター；ＰＳＴ２６００）を用いて、測定面積８９．５ｍｍ^２、ニップ圧５０ｋｐ／ｃｍ^２、ニップ時間２０秒の条件で測定した際に、非接触面積のうち、０．０４ｍｍ^２以上の面積の合計が３．０ｍｍ^２以下であることを特徴とするグラビア印刷用塗工紙。

本発明によれば、高い不透明度および優れたグラビア印刷品質を有するグラビア印刷用塗工紙を優れた生産性で製造することができる。特に、断紙などの操業性が問題視されるマシンでは、前述のパルプを使用することでより断紙などが少なくなり、低コストの用紙が製造できる。このように本発明は、従来ではコストダウンを指向した低坪量化と操業性・グラビア品質を両立できなかったが、低坪量にしても、安定生産・不透明度・グラビア印刷適性を両立できるグラビア輪転印刷用塗工紙が得られる。

本発明は、グラビア印刷用塗工紙に関し、特に坪量が３５〜１１０ｇ／ｍ^２、好ましくは３５〜８０ｇ／ｍ^２、より好ましくは４０〜６０ｇ／ｍ^２であるグラビア印刷用塗工紙に関する。

１つの態様において、本発明はグラビア印刷用塗工紙の製造方法であり、２４メッシュのスクリーンを９５重量％以上が通過し、４２メッシュのスクリーンを１０重量％以上が通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプを全パルプに対して１０〜６０重量％、グランドウッドパルプを全パルプに対して５重量％未満で含んでなる紙料を用いて抄紙した原紙に、顔料と接着剤を含む塗工液を塗工して塗工層を設けた後、カレンダーにより表面処理を行うことを含んでなる。

また別の態様において、本発明はグラビア印刷用塗工紙であり、２４メッシュのスクリーンを９５重量％以上が通過し、４２メッシュのスクリーンを１０重量％以上が通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプを全パルプに対して１０〜６０重量％、グランドウッドパルプを全パルプに対して５重量％未満で含んでなる原紙と、顔料と接着剤を含む塗工層を原紙上に有する。

抄紙
本発明のグラビア印刷用塗工紙の製造方法は、特定のパルプを用いて抄紙するものである。本発明のグラビア印刷用塗工紙の製造方法においては、ＪＩＳＰ８２０７に準拠して測定する時、パルプ繊維の９５重量％以上が２４メッシュのスクリーンを通過し、パルプ繊維の１０重量％以上が４２メッシュのスクリーンを通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）を、全パルプに対して１０〜６０重量％使用する。

本発明において広葉樹ＣＴＭＰを製造するための広葉樹の樹種は、特に制限されないが、ユーカリ属を好適に使用することができ、ユーカリグロビュラス、ユーカリユーログランディス、ユーカリナイテンス、ユーカリレグナンス、ユーカリファスティガタ等を好ましい例として挙げることができる。特に本発明においては、ユーカリ属由来の機械パルプは繊維の嵩高性が維持されやすく、紙の不透明度を向上できるため好ましいが、中でも入手性と品質を勘案すると、ユーカリユーログランディス、ユーカリグロビュラスが特に好ましい。

また、本発明において使用する広葉樹ＣＴＭＰは、容積重４５０ｋｇ／ｍ^３以上の広葉樹材由来であることが好ましい。このようなパルプは、繊維内腔(ルーメン)がつぶれにくく剛直であるため、高い不透明度を維持することができる。本発明で用いる広葉樹機械パルプは、当該パルプから作製した手抄きシートの密度が０．４５ｇ／ｃｍ^３以下となるものが好ましく、０．３５ｇ／ｃｍ^３以下となるものがより好ましい。

本発明において使用する広葉樹ＣＴＭＰの繊維長は、最終製品の不透明度、グラビア印刷適性の観点から、ＪＩＳＰ８２０７に準拠して測定される２４メッシュのスクリーンを通過するパルプ繊維の割合が９５重量％以上であり、９７％重量以上とすることがより好ましい。一般に、機械パルプを使用すると、剛直で大きなパルプ繊維による平滑性の悪化が生じやすくなるが、上述のように２４メッシュのスクリーンを通過するパルプ繊維の割合が高い広葉樹ＣＴＭＰを使用することによって、不透明性とグラビア印刷適性に優れるグラビア印刷用塗工紙を得ることができる。また、良好な平滑性発現を損なわず、機械パルプ使用による操業性の悪化を最小限に抑制できることから、本発明の広葉樹機械パルプは、ＪＩＳＰ８２０７に準拠して測定される４２メッシュのスクリーンを通過しない繊維の割合が１０重量％以上であり、好ましくは１５重量％以上であり、２０重量％以上であることがより好ましく、２５％以上とすることが更に好ましい。このような広葉樹機械パルプを用いることにより、強度低下が最小限に抑え断紙トラブルを抑制することができ、特に高速時での操業性に優れるものである。

なお、一般に機械パルプのうちサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）は比較的繊維長が大きいことが特徴であり、典型的なサーモメカニカルパルプは、ＪＩＳＰ８２０７に準拠して測定すると、２４メッシュを通過するパルプ繊維が８０重量％以下である。そのため、典型的なサーモメカニカルパルプをグラビア印刷用塗工紙に用いても、最終製品の平滑性が十分でなく、グラビア印刷におけるミッシングドットが悪化する傾向にある。

本発明の広葉樹ＣＴＭＰの使用量は、全パルプ中の１０〜６０重量％であり、好ましくは２０〜４０重量％である。使用量が１０重量％未満であると発明の効果が小さくなり、また、使用量が６０重量％を超えると強度低下により断紙発生が起こりやすくなり、操業性が悪化する。

広葉樹ＣＴＭＰ
本発明は広葉樹ＣＴＭＰを使用するが、その製法は特に制限されず、常法で得られた広葉樹ＣＴＭＰを使用することができる。ここで、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）とは、ＴＭＰの一種であり、木材チップを薬品に浸してから製造されるパルプである。

例えば、本発明の好ましい態様において、ＣＴＭＰとして、亜硫酸ナトリウム等によるチップの予備処理工程、一次リファイニングによる解繊工程、二次リファイニングによる叩解工程を含む製造工程よって得られるパルプを使用することができる。このような製造工程を経て製造された機械パルプは、紙を高不透明度化し、紙の強度が高いため好適である。例えば、亜硫酸ナトリウムによるチップの予備処理として、亜硫酸ナトリウム水溶液による含浸処理を行うことができ、この場合、チップを圧縮し、圧縮した状態、あるいは圧縮した後に亜硫酸ナトリウム水溶液にチップを浸漬させ、圧を解放しチップを膨張させながら亜硫酸ナトリウムを含浸させることができる。この工程では、亜硫酸ナトリウム水溶液をチップ中に十分含浸させることが好ましく、圧縮比は４：１〜１６：１にすることが好ましい。圧縮比が４：１より低い場合にはチップの復元力が弱く、チップ中への亜硫酸ナトリウム水溶液の浸透が不充分となり、一方、圧縮比が１６：１を超えることは装置的に非現実的である。ここで、圧縮比とは、圧縮前容積：圧縮後容積と定義する。なお、亜硫酸ナトリウム水溶液の含浸を完全にするため、プレックススクリューまたはインプレッサーの後にサージビンを設けることもできる。

好ましい態様において亜硫酸ナトリウムの添加率は、絶乾チップに対して０．５〜２．０重量％である。亜硫酸ナトリウム水溶液のｐＨによって、一次リファイニング後の平均繊維長が若干異なる。含浸させる亜硫酸ナトリウム水溶液の初期ｐＨは４．５〜９．５であり、好ましくは７．０〜９．５である。このｐＨ調整には硫酸または水酸化ナトリウムが使用される。この範囲ではｐＨが高いほど長繊維含量が多くなり、平均繊維長が大きくなる。ｐＨ＝９．５を超えるとレベルオフするので、薬品効率が悪くなる。ｐＨ＝４．５未満では機器の金属腐食の恐れがあるので好ましくない。

亜硫酸ナトリウム水溶液を含浸させたチップは、解繊を良好とする目的で一次リファイニングに先立って予熱処理（プレヒーティング）することが好ましい。この場合の温度は１００〜１３５℃が好ましい。

予備処理工程の後、チップは一次リファイニングによる解繊工程に供される。この工程では、加圧リファイニング装置を用いることができ、リファイナープレート（リファイナセグメント）を除き、他の条件は公知の方法でパルプ繊維に解繊される。リファイニング装置は、シングルディスクリファイナー、コニカルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナー、ツインディスクリファイナー等を用いることができるが、解繊時の濃度が高いほどパルプ繊維のフィブリル化が進行し高品質のパルプを得られることから、好適にはシングルディスクリファイナーが用いられる。リファイニング工程中のチップの濃度は約２０〜６０固形分重量％で実施するのが好ましく、処理温度は１００〜１８０℃が好ましい。更に好ましくは１２０〜１３５℃である。

次いで、解繊パルプは常圧下で二次リファイナーに送られ、目標濾水度まで叩解される。二次リファイニングによる叩解工程では、公知のリファイニング装置を公知の条件で使用して精砕することができ、所望のパルプ濾水度まで低下させる。この工程は常圧下で行い、リファイニング装置は一般の常圧型装置を用いるのが好ましく、濃度は約４〜６０％で実施することができる。二次リファイナーは１段でも良いし、複数段であっても良い。

二次リファイニング後、必要に応じて漂白処理を施してもよい。漂白剤としては、ＢＣＴＭＰの製造に使用されている公知の漂白剤を使用でき、特に限定はない。好ましくは、過酸化水素などの過酸化物を使用する。この場合、金属イオンによる過酸化物の分解を防止する目的で、エチレンジアミンテトラアセテート（ＥＤＴＡ）などのキレート剤を併用することもできる。これらの処理は公知の条件で実施することができる。本発明の広葉樹機械パルプは、カナダ標準型濾水度が５０〜３５０ｍｌが好ましい。

本発明においては、原紙の原料パルプとして、上記の広葉樹ＣＴＭＰ以外に、化学パルプ（針葉樹の晒クラフトパルプ（NBKP）または未晒クラフトパルプ（NUKP）、広葉樹の晒クラフトパルプ（LBKP）または未晒クラフトパルプ（LUKP）等）；針葉樹機械パルプ（グラウンドウッドパルプ（GP）、リファイナーメカニカルパルプ（RGP）、サーモメカニカルパルプ（TMP）、ケミサーモメカニカルパルプ（CTMP）等）；脱墨パルプ(DIP)などを単独または任意の割合で混合して使用することができる。

ただし、本発明においてグランドウッドパルプを使用する場合、その使用量は、全パルプの重量に対して５重量％未満である。典型的なＧＰは、ＪＩＳＰ８２０７に準拠して測定すると、２４メッシュを通過するパルプ繊維が９０％以上であり、良好なグラビア印刷適性の用紙を得ることができるものの、４２メッシュを通過しないパルプ繊維が少ない。すなわち、典型的なＧＰは短繊維が比較的多いため、製造したシートの強度が低く、断紙などによって操業性の低下を招きやすい傾向にある。さらにＧＰには樹脂酸が多く含まれ、樹脂酸は抄紙工程でのピッチトラブルの原因となるため、その配合量を低くする必要がある。そのため、本発明のＧＰの使用量は全パルプ中の５重量％未満である。

本発明においては、公知の填料を任意に使用でき、例えば、ホワイトカーボン、タルク、重質炭酸カルシム、軽質炭酸カルシウム、クレー、シリカ、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、ケイ酸ナトリウムの鉱産による中和で製造される非晶質シリカ等の無機填料や、尿素―ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂などの有機填料を単用又は併用できる。この中でも、中性抄紙やアルカリ抄紙における代表的な填料である炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウムーシリカ複合物が好ましく使用される。紙中填料率は特に制限されないが、１０〜４０固形分重量％が好ましく、１２〜３５固形分重量％がさらに好ましい。

本発明においては、公知の製紙用添加剤を使用することができる。例えば、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。更に、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等も必要に応じて添加することができる。

本発明において原紙を抄紙する装置としては、長網抄紙機、ギャップフォーマ、ハイブリッドフォーマ(オントップフォーマ)など公知の抄紙機にて行うことができる。その抄紙条件は特に規定されるものではなく、抄紙時のｐＨは酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良い。また、表面強度を向上させるために、原紙に、澱粉などの水溶性高分子を主成分とするクリアー塗工液を塗工（サイズプレス）して、塗工原紙とすることもできる。

本発明において塗工原紙の坪量は、次の顔料と接着剤を含有する塗工液を塗工する塗工量とのバランスを取りながら設定することができ、例えば、原紙坪量を２０〜５０ｇ／ｍ^２程度にすることができる。また本発明においては、原紙をオンラインソフトキャレンダ、オンラインチルドカレンダなどにより予め平滑化しておくことが、塗工後の塗工層を均一化する上で好ましい。

塗工
本発明のグラビア印刷用塗工紙の製造方法は、顔料と接着剤を含む塗工液を原紙上に塗工して塗工層を設ける塗工する方法である。

本発明で使用する塗料は顔料と接着剤とを含んで構成される。本発明で用いる顔料に、特に制限はなく、塗工紙用に従来から用いられている顔料を使用することができる。例えば、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、プラスチックピグメントなどの有機顔料、有機・無機複合顔料などを使用することができ、これらの顔料は必要に応じて単独または二種以上混合して使用することができる。ただし、一般的にグラビア印刷用塗工紙に用いられる顔料であるデラミクレー、焼成クレー、タルクなどは塗料流動性を悪化させるため、その配合割合は３０％未満であることが好ましい。

本発明で使用する接着剤（バインダー）について、特に制限はなく、塗工紙用に従来から用いられている接着剤を使用することができる。例えば、好ましい接着剤として、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および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、合成蛋白等の蛋白質類；酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、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、デキストリン等の澱粉類；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等の通常の塗工紙用接着剤１種類以上を適宜選択して使用することができる。共重合体のモノマーとしてはスチレン、ブタジエン、アクリロニトリル等の他、その他ビニル化合物、メチルメタアクリレート他ビニル系不飽和カルボン酸エステル化合物や、あるいはアクリル酸、フマル酸等ビニル系不飽和カルボン酸を用いるのが好ましい。中でも、ガラス転移温度が−４０〜２０℃の共重合体ラテックスを使用することが好ましい。この範囲のものを使用することによって、グラビア印刷に適したクッション性を有する塗工層となる。また、澱粉としては、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉が挙げられる。この他にもカゼイン、大豆蛋白等の天然系接着剤などの一般に知られた接着剤も上記条件を満たせば使用可能である。

本発明に使用する接着剤の量は、印刷適性、塗工適性の点から、顔料１００重量部に対して３〜１５重量部で使用することが好ましく、３〜１０重量部であることがより好ましい。また、接着剤として澱粉を使用する場合、印刷適性の点から澱粉を顔料１００重量部に対して５重量部以下にすることが好ましく、３重量部以下にすることがより好ましい。澱粉を配合することによって塗工層の強度は増すが、顔料１００重量部に対して５重量部以上配合すると、塗工層が硬くなり、グラビア印刷適性は劣る傾向にある。

本発明の塗工液には、顔料と接着剤の他に、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤等、通常の塗工用顔料に配合される各種助剤を適宜使用できる。塗工の際の塗料固形分濃度としては、５５〜７０重量％であることが好ましい。

このように調製された塗工組成物（塗工液）は、一般の塗工紙製造に用いられているブレードコーター等の塗工装置を設けたオンマシンあるいはオフマシンコータによって原紙上に単層あるいは多層塗工される。本発明の製造方法は操業性に優れ、好ましくは１０００ｍ／分以上、特に操業速度が１１００ｍ／分以上での実施に適している。その際、塗工量は、原紙片面当たり、固形分で７〜２０ｇ／ｍ^２の範囲で塗工するのが好ましい。

本発明において、湿潤塗工層を乾燥させる方法に制限はなく、例えば蒸気過熱シリンダ、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各種の方法が単独もしくは併用して用いることができる。

表面処理
本発明のグラビア印刷用塗工紙の製造方法は、カレンダーにより表面処理を行う工程を含んでなる。表面処理のためのカレンダーとしては、スーパーカレンダー、ホットソフトニップカレンダー等を使用することができ、これにより塗工紙の平滑度を向上させることができる。

このように、本発明によれば、高い不透明度および優れたグラビア印刷品質を有するグラビア印刷用塗工紙を優れた生産性で製造することができる。ここで、グラビア印刷適性の一つにミッシングドットが少ないことがあるが、ミッシングドットの発生しやすさを評価する方法として印刷平滑度の測定が有効であることを本発明者は見出した。すなわち、塗工紙のグラビア印刷時のミッシングドットを抑制するためには、Fibro社製の印刷平滑度測定装置（プリントシュミレーションテスター；ＰＳＴ２６００）を用いて、測定面積８９．５ｍｍ^２、ニップ圧５０ｋｐ／ｃｍ^２、ニップ時間２０秒の条件で測定した際に、非接触面積のうち、０．０４ｍｍ^２以上の面積の合計が３．０ｍｍ^２以下であることが重要であることが明らかになった。ここで非接触面積の大きさの基準を０．０４ｍｍ^２以上としている理由は、グラビア印刷時のドットサイズが０．００４４ｍｍ^２程度であり、非接触面積が約１０倍の大きさである０．０４ｍｍ^２より小さければ、ドットの完全な欠落とはなりにくいが、非接触面積のサイズが０．０４ｍｍ^２以上の場合、セル内のインキが転写しづらくなり、ドットの完全な欠落が起こりやすくなることが分かったためである。そのため、本発明でのグラビア輪転印刷用塗工紙では、０．０４ｍｍ^２以上の非接触部分の面積の合計が好ましくは３．０ｍｍ^２以下、より好ましくは２．５ｍｍ^２、さらに好ましくは２．３ｍｍ^２以下にすることで、ミッシングドットを効果的に低減することができることを見出した。

以下、本発明の実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、特に断らない限り、本明細書において、部および％はそれぞれ重量部および重量％を示し、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。
＜評価方法＞
（１）パルプ繊維組成：ＪＩＳＰ８２０７に準拠して測定した。
（２）高速操業性：高速操業性を目視により評価した。高速操業性は、プレスパート部を含めた各工程での断紙の起こり難さから評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎＝非常に良好、○＝良好、△＝やや不良、×＝不良
（３）不透明度：ＪＩＳＰ８１３８に準拠して測定した。
（４）印刷平滑度：Fibro社製のプリントシュミレーションテスター（ＰＳＴ２６００）を用いて、測定面積８９．５ｍｍ^２、ニップ圧５０ｋｐ／ｃｍ^２、ニップ時間２０秒の条件で測定を行い、０．０４ｍｍ^２以上の大きさの非接触面積の合計値により、グラビア印刷用塗工紙の印刷平滑度を評価した。
（５）ミッシングドット：大蔵省式グラビア単色印刷機を用いて、印刷速度５０ｍ／分、印圧２０ｋｇｆ／ｃｍで印刷し、目視によりミッシングドットの発生を評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎：極めて良好、○：良好、△：やや劣る、×：劣る
＜グラビア印刷用塗工紙の製造＞
［実施例１］
容積重５８０ｋｇ／ｍ^３のユーカリグロビュラスチップを原料として明細書に記載の方法により亜硫酸ナトリウムを用いて製造したケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）であって、ＪＩＳＰ８２０７に準拠した測定でパルプ繊維の１００％がスクリーンの２４メッシュを通過し、パルプ繊維の２０％がスクリーンの４２メッシュを通過しないように調製した広葉樹ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ：手抄きシート密度０．３７ｇ／ｃｍ^３、カナダ標準フリーネス１２８ｍｌ）を使用した。なお、ＣＴＭＰの手抄きシートは、ＪＩＳＰ８２２２：１９９８に基づいて坪量６０ｇ／ｍ^２で作成し、作成した手抄きシートの厚さ、坪量を実際に測定し、これを元に密度を算出した。他のパルプについても同様にＪＩＳＰ８２２２：１９９８に基づいて坪量６０ｇ／ｍ^２の手抄きシートを作成し、シート密度を測定した。

この広葉樹ＣＴＭＰを２０部、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）を２０部、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を３５部、古紙パルプ（ＤＩＰ）を２５部含有するパルプスラリーを調成し、填料として軽質炭酸カルシウムを１２部、内添紙力剤としてカチオン性紙力増強剤を対パルプ０．５％添加して紙料を調成した。この紙料を用いて、抄紙速度が１０００ｍ／分にて抄紙し、坪量３７ｇ／ｍ^２の原紙を得た。

次に、重質炭酸カルシウム（ＦＭＴ−９７、ＦＭＴ社製）３０部、及び微粒クレー（ハイドラグロス、ＫＡＭＩＮ社製／二級クレー（ＫＣＳ、ＫＡＭＩＮ社製）／デラミクレー（アストラプレート、イメリス社製）を３０／１０／３０を含有する顔料１００部に対して、接着剤として酸化デンプン２部とカルボキシ変性スチレン・ブタジエン共重合ラテックス７部（ガラス転移点−２３℃）配合して、固形分濃度６４％の塗工液を調製し、バリドウェルタイムアプリケーター式ブレードコーターを用いて塗工速度１２００ｍ／分で、塗工量が片面当たり１１ｇ／ｍ^２となるように両面に顔料塗工して乾燥した。

引き続き、表面処理の工程にてスーパーカレンダーを用いて、ヒートロールの表面温度は７０℃、ボトム線圧１５０ｋＮ／ｍの条件にて処理してグラビア印刷用塗工紙を得た。

［実施例２］
原紙に広葉樹ＣＴＭＰを３０部、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）を２０部、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を３０部、古紙パルプ（ＤＩＰ）を２０部含有させ、顔料として重質炭酸カルシウム５０部及び微粒クレー／二級クレー／デラミクレーを１０／１０／３０を含有させた以外は実施例1と同様に行い、グラビア輪転印刷用塗工紙を得た。

［実施例３］
ＪＩＳＰ８２０７に準拠した測定でパルプ繊維の９８％がスクリーンの２４メッシュを通過し、パルプ繊維の３３％がスクリーンの４２メッシュを通過しないように調製された広葉樹ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ：手抄きシート密度０．３３ｇ／ｃｍ^３、カナダ標準フリーネス２４９ｍｌ）を使用し、原紙の原料としてこの広葉樹ＣＴＭＰを３０部、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）を２０部、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を３０部、古紙パルプ（ＤＩＰ）を２０部配合した以外は実施例1と同様に行い、グラビア輪転印刷用塗工紙を得た。

［比較例１］
ＪＩＳＰ８２０７に準拠した測定でパルプ繊維の９８％がスクリーンの２４メッシュを通過し、パルプ繊維の１０％がスクリーンの４２メッシュを通過しないように調製された赤松グラウンドウッドパルプ（ＧＰ：手抄きシート密度０．４８ｇ／ｃｍ^３、カナダ標準フリーネス６４ｍｌ）を広葉樹ＣＴＭＰに代えて使用した以外は実施例１と同様に行い、グラビア輪転印刷用塗工紙を得た。

［比較例２］
ＪＩＳＰ８２０７に準拠した測定でパルプ繊維の６８％がスクリーンの２４メッシュを通過し、パルプ繊維の１４％がスクリーンの４２メッシュを通過しないように調製された針葉樹サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ：手抄きシート密度０．４８ｇ／ｃｍ^３、カナダ標準フリーネス９０ｍｌ）を広葉樹ＣＴＭＰに代えて使用した以外は実施例１と同様に行い、グラビア輪転印刷用塗工紙を得た。

［比較例３］
ＪＩＳＰ８２０７に準拠した測定でパルプ繊維の１００％がスクリーンの２４メッシュを通過し、パルプ繊維の２０％がスクリーンの４２メッシュを通過しないように調製された広葉樹ＣＴＭＰを使用し、この広葉樹ＣＴＭＰを８部、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）を３０部、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を４０部、古紙パルプ（ＤＩＰ）を２２部配合させた以外は実施例１と同様に行い、グラビア輪転印刷用塗工紙を得た。

［比較例４］
ＪＩＳＰ８２０７に準拠した測定でパルプ繊維の１００％がスクリーンの２４メッシュを通過し、パルプ繊維の２０％がスクリーンの４２メッシュを通過しないように調製された広葉樹ＣＴＭＰを使用し、この広葉樹ＣＴＭＰを８０部、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を２０部配合させた以外は実施例１と同様に行い、グラビア輪転印刷用塗工紙を得た。

表１に結果を示す。表１の結果からも明らかなように、実施例１〜３は、高速操業性が良好であり、グラビア印刷用塗工紙の不透明度に優れ、ミッシングドットも少なかった。これに対し、ＧＰを多く配合した比較例１や、ＣＴＭＰを多く配合した比較例４は、高速操業性に劣っていた。また、２４メッシュを通過するパルプの少ないＣＴＭＰを用いた比較例２や、ＣＴＭＰの配合量が少ない比較例３は、ミッシングドットが多く、グラビア印刷適性に劣っていた。このように、本発明によれば、優れた塗工紙品質を有するグラビア転印刷用塗工紙を従来にない優れた操業性で製造することができる。

Claims

原紙に顔料と接着剤を含有する塗工液を塗工するグラビア印刷用塗工紙の製造方法において、２４メッシュのスクリーンを９５重量％以上が通過し、４２メッシュのスクリーンを１０重量％以上が通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプを全パルプに対して１０〜６０重量％、グランドウッドパルプを全パルプに対して５重量％未満で含んでなる紙料を用いて抄紙した原紙に、顔料と接着剤を含む塗工液を塗工した後、カレンダー処理することを特徴とするグラビア印刷用塗工紙の製造方法。
前記塗工紙の坪量が３５〜１１０ｇ／ｍ^２である請求項１に記載のグラビア印刷用塗工紙の製造方法。
前記広葉樹ケミサーモメカニカルパルプの材種がユーカリ属であり、容積重が４５０ｋｇ／ｍ^３以上である、請求項１または２に記載のグラビア印刷用塗工紙の製造方法。
原紙上に顔料と接着剤を含有する塗工層を設けたグラビア印刷用塗工紙において、原紙が２４メッシュのスクリーンを９５重量％以上が通過し、４２メッシュのスクリーンを１０重量％以上が通過しない広葉樹ケミサーモメカニカルパルプを全パルプに対して１０〜６０重量％、グランドウッドパルプを全パルプに対して５重量％未満で含有するものであり、塗工紙をFibro社製の印刷平滑度測定装置（プリントシュミレーションテスター；ＰＳＴ２６００）を用いて、測定面積８９．５ｍｍ^２、ニップ圧５０ｋｐ／ｃｍ^２、ニップ時間２０秒の条件で測定した際に、非接触面積のうち、０．０４ｍｍ^２以上の面積の合計が３．０ｍｍ^２以下であることを特徴とするグラビア印刷用塗工紙。