JP2023158394A - 塗工白板紙 - Google Patents

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JP2023158394A JP2022068207A JP2022068207A JP2023158394A JP 2023158394 A JP2023158394 A JP 2023158394A JP 2022068207 A JP2022068207 A JP 2022068207A JP 2022068207 A JP2022068207 A JP 2022068207A JP 2023158394 A JP2023158394 A JP 2023158394A
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【課題】 密度が低く、グラビア印刷適性に優れた塗工白板紙を提供すること。【解決手段】 少なくとも表層、表下層、裏層の3層を有する塗工白板紙原紙と、前記表層に塗設された顔料塗工層と有する塗工白板紙において、表層にサイズ剤を含まず、表下層にサイズ剤を含むことを特徴とする塗工白板紙。【選択図】図2

Description

本発明は、塗工白板紙に関する。さらに詳しくは、密度が低く、グラビア印刷適性に優れた塗工白板紙に関する。
白板紙としては、表裏層共に漂白化学パルプを使用し両面に顔料塗工層を設けた高級白板紙や、表裏層共に漂白化学パルプ又は上質系の古紙パルプを使用して両面が白く、片面には印刷効果を上げるために顔料塗工層を設けた特殊白板紙、コート白ボールなどが知られている。塗工白板紙の一種であるコート白ボールは、例えば、洗剤箱、ティッシュペーパーの箱、写真フィルムの箱、製菓の箱、市販薬の箱など物品包装用の箱として広く使用されている。また、本のカバー、絵本などのような包装以外の用途にも使用されている。
塗工白板紙は表層、表下層、裏層の少なくとも3層、若しくは表層、表下層、中層、裏層の少なくとも4層からなるものが一般的であり、古紙を多量に使用するものである。塗工白板紙の各層は、高い白色度が求められる表層には顔料塗工層を設け、表下層は古紙パルプの中でも比較的白色度の高いものを主体とした紙層で構成し、中層及び裏層は白色度の比較的低い古紙パルプを主体として使用する。これらの白板紙は、主として表面に印刷が施され、包装用として加工された上で使用されることが多い。近年は低グレードの塗工白板紙であってもグラビア印刷の様な精巧な印刷が施されるため、グラビア印刷適性も求められるようになっている。
このようなグラビア印刷適性を向上させたものとしては、スーパーキャレンダー処理によって平滑性を向上させたコート白ボールが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
特開平11-61690号公報
しかしながら、特許文献1の構成では、十分なグラビア印刷適性は得られ難い。グラビア印刷ではインクを計量するグラビアロールの凹版部の深さや形状によりインキの転移量を調整するが、これには紙の平滑性と共にクッション性が求められるところ、特許文献1に記載のコート白ボールのようにスーパーキャレンダー処理によって平滑性のみを向上させたものは密度が高くなりすぎてクッション性が損なわれるという問題があった。
本発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、密度が低く、グラビア印刷適性に優れた塗工白板紙を提供することである。
本発明の他の目的並びに作用効果については、以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
本願発明者らは、塗工白板紙について鋭意検討を重ねた結果、次の構成によって、課題を達成できることを見出した。すなわち、本発明に係る塗工白板紙は、少なくとも表層、表下層、裏層の3層を有する塗工白板紙用原紙と、前記表層に塗設された顔料塗工層と有する塗工白板紙において、表層にサイズ剤を含まず、表下層にサイズ剤を含むことを特徴とする。このような構成によれば、表層はサイズ剤を含まないことによりインク吸収性に優れ、表下層はサイズ性とクッション性を有することでグラビア印刷適正に優れた塗工白板紙とすることができる。
本発明の好ましい実施形態においては、前記サイズ剤が脂肪酸系サイズ剤であることが好ましい。このような構成とすることで原料が古紙パルプであっても所望する顔料塗料の吸収性を好適とすることができる。
本発明の好ましい実施形態においては、前記サイズ剤の配合量が、パルプ100質量%に対して0.1~0.8質量%であることが好ましい。このような構成によれば、サイズ性が適度であるためよりグラビア印刷適性に優れた塗工白板紙とすることができる。
本発明の好ましい実施形態においては、前記顔料塗工層が2層以上であり、前記顔料塗工層のうち表層に接する最下層塗工層の厚みが2μm以上であることが好ましい。顔料塗工層を2層以上設ける場合には、外表面となる最上層の塗工層を最上層塗工層、表層と接する最下層の塗工層を最下層塗工層とする。このような構成によれば、最下塗工層で塗工白板紙用原紙を被覆することより適度なアンカー効果が得られ、最上層塗工層表面のグラビア適性が好適となる。
本発明の好ましい実施形態においては、前記顔料塗工層表面のPPS測定値が1.5μm以下であることが好ましい。このような構成によれば、顔料塗工層表面の平滑性が高いことにより、よりグラビア印刷適性優れた塗工白板紙とすることができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記表層の原料となる表層用パルプの離解フリーネスがCSF200~500mlであることが好ましい。このような構成によれば、紙力強度と操業性に優れた塗工白板紙とすることができる。
本発明の好ましい実施形態においては、塗工白板紙の密度が0.77~0.87g/cm3であってもよい。このような構成によれば、よりグラビア印刷適性により優れた塗工白板紙とすることができる。
本発明は塗工白板紙用原紙の発明としても捉えることができる。
本発明に係る塗工白板紙用原紙は、少なくとも表層、表下層、裏層の3層を有し、前記表層にサイズ剤を含まず、前記表下層にサイズ剤を含むことを特徴とする。このような構成によれば、顔料塗工層の塗工適性に優れた塗工白板紙用原紙が得られる。
本発明によれば、密度が低く、グラビア印刷適性に優れた塗工白板紙を提供することができる。
塗工白板紙の構成の一例を模式的に示す図である。 実施例及び比較例により得られた塗工白板紙の物性を示す図表である。
次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。
本実施形態に係る塗工白板紙は、少なくとも表層、表下層、裏層の3層を有する塗工白板紙用原紙と、前記表層に塗設された顔料塗工層とを有する。本発明に係る塗工白板紙の構成の一例が図1に示されている。同図において、1は塗工白板紙、10は塗工白板紙用原紙(以下、原紙と記載することがある)、11は表層、12は表下層、13は裏層、13aは裏層上層、13bは裏層最下層、14は顔料塗工層、14aは最上層塗工層、14bは最下層塗工層である。また図1において図中の各層の厚みは実際の厚みと比例するものではない。
図1(a)は表層11が1層構造、表下層12が1層構造、裏層13が2層構造である4層抄きの塗工白板紙用原紙10に顔料塗工層14を1層設けた場合の構成例である。図1(b)は表層11が1層構造、表下層12が1層構造、裏層13が3層構造である5層抄きの塗工白板紙用原紙10に顔料塗工層14を2層設けた場合の構成例である。図1(a)の例では裏層13は同一の構造の2層で構成されており、図1(b)の例では裏層13のうち裏面側の裏層最下層13bは内側に設けられた裏層上層13aとは別構造として構成されている。
本発明において表層は、主として顔料塗工層の塗工適性とある程度の白色度と不透明度を有し、夾雑物が含まれないことが好ましい。表層に使用するパルプは比較的白色度の高いパルプを用いることが好ましく、このようなパルプとしては例えば、上白、罫白、カード、模造、色上、ケント、白アート、ミルクカートンなどの上質系古紙、若しくはフレッシュパルプが挙げられる。上質系古紙を用いる場合には、夾雑物の除去と白色度の確保のために、ニーディングによるインクと夾雑物の微細化、フローテーターによる脱墨、過酸化水素及びFASによる漂白・洗浄などを行うことが好ましい。また、不透明度が不十分である場合には填料で適宜補うことが好ましい。
表層用パルプの離解フリーネスは、CSF200~500mlの範囲であることが好ましく、CSF250~400mlであればより好ましい。CSF200ml未満だと、密度が高くなるだけでなく、ワイヤーパートでの水切れが悪化して次工程のプレスパートでの加圧搾水時にウェットシートが崩れ生産が出来ないおそれがある。一方、CSF500mlを超えると繊維間結合が弱くなり、紙力が低下することで印刷に耐えうることができないおそれがある。また、製函加工をする場合に、表層の折り曲げに対する強度が弱いことによって罫線割れが発生しやすくなるおそれもある。なお、本発明における各層のパルプの離解フリーネスは、基紙を各層に分離しTappi離解機(JIS P 8220:1998「パルプ-離解方法」に準拠)を用いて固形分濃度1質量%とし、25分間離解調製したスラリーをカナダ標準形ろ水度試験機(JIS P 8121:1995「パルプのろ水度試験方法」に準拠)で測定することによって求められる。
本発明において表下層は、サイズ性とある程度の白色度を有し、夾雑物が含まれないことが好ましい。表下層の白色度は表層と裏層の中間程度の白色度であることが望ましく、表下層の白色度が低すぎると塗工層、表層を通して色ムラが目視で認められるおそれがある。一例として各層の白色度は、表層は70~80%程度、表下層は50~60%、裏層は45%程度であることが好ましい。
表下層は古紙パルプを主体とする層であるが、塗工白板紙表面への白色度の影響を考慮して古紙パルプの中でも比較的白色度の高いものを使用することが好ましい。このような構成とすることで透けによる塗工白板紙表面の白色度ムラが防止できる。本実施形態に係る塗工白板紙では、表下層に使用する古紙パルプの原料は特に限定しないが、例えば、上白、罫白、カード、模造、色上、ケント、白アート、ミルクカートンなどの上質系古紙や新聞、雑誌、切付、中質反古、茶模造、段ボール、台紙・地券、ボール紙などの中質系古紙などが挙げられる。必要に応じて過酸化水素等による漂白やフローテーターによる脱墨、ニーディングによるインクと夾雑物の微細化を施すことが好ましい。
本実施形態に係る塗工白板紙では、表層にはサイズ剤を配合せず、表下層にサイズ剤を配合する。グラビア適性を向上させるためにはクッション性と表面の平滑性が必要となり、サイズ剤はこのうちクッション性に寄与する。原紙表面に顔料塗工層を設ける際には、塗工液の原紙への過度な浸透を抑えるために原紙にサイズ剤を配合することが必要である。サイズ剤を配合した層はサイズ剤の繊維間結合の阻害効果が働き、サイズ剤を配合しない場合と比べて嵩高な層となる。サイズ剤を配合した層が嵩高な層となることで塗工白板紙全体のクッション性が向上し、グラビア印刷適性の向上が見込める。しかしながら、表層にサイズ剤を配合して嵩高にすると表層の平滑性が損なわれることとなり、結果としてグラビア印刷適性が損なわれる。また別の問題として、表層にサイズ剤を含有させると、顔料塗工層を設ける際に塗工液が表層に浸透しにくくなり、顔料塗工層表面に顔料塗工層中の接着剤成分が多く分布することとなる。これがインキセット性を低下させるためか、結果的にグラビア印刷適正を損ねることとなる。
そこで、本発明では表層にはサイズ剤を配合せず、表下層にサイズ剤を配合する。このような構成とすることで、表層の平滑性やインキセット性を損ねずにコート白ボール全体のクッション性を高め、グラビア印刷適性を向上させることができる。ここで使用するサイズ剤としては、例えば、脂肪酸系サイズ剤、アルキルケテンダイマー(AKD)やアルケニル無水コハク酸(ASA)、強化ロジンサイズ剤、ロジンエマルジョンサイズ剤などが挙げられ、これらの中でも特に抄紙機上でサイズ効果が発現しかつ抄紙pHに影響されにくい脂肪酸系サイズ剤が好ましい。
表下層におけるサイズ剤の含有率は、対パルプで0.1~0.8質量%の範囲であることが好ましく、0.2~0.6質量%の範囲であればより好ましい。含有率が0.1質量%未満だと顔料塗工層用塗工液の水溶性成分が原紙に浸透しすぎて結果的に顔料塗工層表面からの粉落ちが発生しやすくなる。逆に含有率が0.8質量%を超えると、表下層のサイズ性の高さにより顔料塗工層用塗工液の水溶性成分が原紙の表面に残り過ぎるためか、結果としてインク吸収性が低くなりグラビア印刷適性が低下するおそれがある。
本発明において裏層は、白色度は不要であるものの塗工白板紙の表面と接する層については夾雑物を少なくすること、また塗工白板紙全体としてある程度の坪量が求められる場合には坪量をまかなうことを目的とする。本実施形態に係る塗工白板紙では、例えば、コート白ボールとする場合には裏層に古紙パルプを用いることが好ましい。使用する古紙パルプに制限はないが、粘着性異物の混入を避けるため、除塵処理を行うことが好ましく更にはニーディング処理を行うことが好ましい。除塵処理の次にニーディング処理とする順が最も好ましい。塗工白板紙を巻取り品若しくは平判の製品形態とした場合に塗工白板紙の表面と裏面が接するため、裏層に粘着性異物が混入すると粘着性異物の転写により表面も汚染され、支障が出るおそれがあるためである。また、裏面については顔料塗工層を設けない場合には、夾雑物を目立ちにくくするために白色度はあまり高くせず、脱墨や漂白といった白色度を上げる処理も行わないことが好ましい。
本発明において裏層は必要とする坪量に応じて2層以上としてもよく、裏層を2層以上とする場合は同一組成の裏層を2層以上設ける構成でもよく、それぞれに原料組成の異なる裏層を2層以上設ける構成としてもよい。原料組成の異なる複数の裏層を設ける場合には、裏層であっても裏面側に露出しない裏層上層(図1(b)13a参照)については中質系古紙を主として用い、夾雑物の微細化のためのニーディング処理や脱墨処理、漂白処理等を行わないことが望ましい。不要な処理を省くことで無駄なエネルギーを使用することなく、また古紙パルプからのアルカリ溶出分、灰分などの環境中への放出も抑制することができることから、環境面やコスト面からも好ましい。裏層のうち裏面側に露出する裏層最下層(図1(b)13b参照)については、裏層を単層で設ける場合と同様に構成すればよい。
各層に用いるパルプとしては、上記の他に、フレッシュパルプとして広葉樹漂白サルファイトパルプ(LBSP)、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹漂白サルファイトパルプ(NBSP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、機械パルプ(GP、TMP、BCTMP)などを目的に応じて適宜用いてもよい。なお、ここで「フレッシュパルプ」とは古紙などを再生したものではなく、木材や非木材から直接製造されたパルプでありバージンパルプとも呼ばれる。
本実施形態に係る塗工白板紙では、各層に填料を配合してもよい。使用する填料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、焼成クレー、二酸化チタン、水酸化アルミニウムである。填料の中でも軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウムは白色度及び不透明度の向上効果に優れるため、低白色度のDIP(De-Inked Pulp)を裏層に使用する場合などは、表層にこれらの填料を配合して表層の白色度と不透明度を向上させることが好ましい。
本実施形態に係る塗工白板紙では、パルプ、填料及びサイズ剤以外に、例えば、硫酸バンド、カチオン澱粉若しくはポリアクリルアミド系などの内添紙力増強剤、歩留り向上剤、濾水性向上剤、嵩高剤、有色染料、有色顔料、蛍光増白剤、蛍光消色剤又はピッチコントロール剤などの各種助剤を、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で各層に配合してもよい。
本実施形態に係る塗工白板紙では、表層及び/又は裏層の表面に本発明の目的とする効果を損なわない範囲で各種製紙用助剤を塗布することができる。例えば、澱粉類、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミドなどの紙力剤、各種染料、蛍光染料を使用することができる。塗布方法としては特に限定するものではなく、サイズプレスのようなポンドを設けるタイプ、ゲートロールサイズプレス若しくはシムサイザーのようなフィルムメタリングタイプ、ロッドコーター又はエアーナイフコーターなどの公知の塗布機を用いることができる。
各層の坪量は特に限定するものではないが、表層は15~80g/m2、より好ましくは30~60g/m2、表下層は15~80g/m2、より好ましくは20~60g/m2とすることが好ましい。表層の坪量が大きすぎる若しくは表下層の坪量が小さすぎると、本発明の構成である表層にサイズ剤を含有させず表下層にサイズ剤を含有させることによりもたらされる効果が乏しくなる可能性がある。裏層の坪量については特に限定するものではなく、例えば10~500g/m2であり、裏層は複数の層から構成されていてもよい。
本実施形態に係る塗工白板紙においては、表層の表面に、顔料と接着剤とを含有する顔料塗工層を設ける。顔料塗工層は必要に応じて2層以上設けてもよく、2層以上とした場合に外表面となる最上層の塗工層を最上層塗工層、表層と接する最下層の塗工層を最下層塗工層とする。顔料塗工層に用いる顔料としては、カオリン、重質炭酸カルシウム(粉砕炭酸カルシウム)などの精製した天然鉱物顔料、軽質炭酸カルシウム、有機顔料であることが好ましい。これらは単独で使用するか、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。その他の顔料としては、特に限定されるものではなく、例えば、タルク、サチンホワイト、リトポン、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、焼成カオリンの少なくとも1種を用いることができる。
本実施形態に係る塗工白板紙において、顔料塗工層に用いる接着剤としては、スチレン-ブタジエン系、アクリル系、ポリ酢酸ビニル若しくはエチレン-酢酸ビニルなどの各種共重合体ラテックス、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ユリア若しくはメラミン/ホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン若しくは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などが挙げられる。さらには、天然植物から精製した澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、燐酸エステル化澱粉、酵素変性澱粉又は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、デキストリン、マンナン、キトサン、アラビノガラクタン、グリコーゲン、イヌリン、ペクチン、ヒアルロン酸、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などの天然多糖類又はそのオリゴマー又はその変性体である。また、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、コラーゲンなどの天然タンパク質又はその変性体、ポリ乳酸、ペプチドなどの合成高分子又はオリゴマーが挙げられる。これらは単独で使用するか、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
顔料塗工層を2層以上設ける場合は、外表面となる最上層塗工層には強度が必要であり、スチレン-ブタジエン系共重合体ラテックス(SBR)を使用することが好ましい。具体的には顔料塗工層を2層以上設ける場合の最上層塗工層には、顔料100質量部に対してSBRを10質量部以上配合することが好ましく、12質量部以上配合すればより好ましい。最上層塗工層以外の塗工層についてはSBRの配合量は特に限定しないが、配合する場合であっても最上層塗工よりも少ない量とすることが好ましい。
また、顔料塗工層を2層以上設ける場合の他の留意点として、最上層塗工層は製函加工に適する強度を有することが好ましい。製函加工を行う際に最上層塗工層の強度が足りないと、折り曲げ等で割れが生じて箱としての機能が保持されないおそれがある。最上層塗工層を折り曲げ等で割れにくくするためには、澱粉系接着剤の配合は最小限とした方が好ましい。具体的には顔料塗工層の最上層塗工層への澱粉系接着剤の含有量は、顔料100質量部に対して1質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以下であればより好ましい。最上層塗工層以外の塗工層については澱粉系接着剤の配合量は特に限定しないが、最上層塗工層程厳密ではないものの、他の塗工層についても澱粉系接着剤の配合量はあまり多くしないことが好ましい。
本実施形態に係る塗工白板紙において、顔料塗工層用塗料には、必要に応じて、分散剤、消泡剤、耐水化剤、着色染料、着色顔料、増粘剤などの通常使用されている各種助剤、又はこれらの各種助剤をカチオン化したものを用いてもよい。
本実施形態に係る塗工白板紙において、顔料塗工層用塗工液を塗工する方法は特に限定されるものではなく、メタリングサイズプレス、シムサイザーなどの各種フィルムトランスファーコーター、エアーナイフコーター、ロッドコーター、ブレードコーター、ダイレクトファウンテンコーター、スプレーコーター、カーテンコーターなどの各方式を適宜使用する。ここで最下層となる顔料塗工層の塗工については掻き落とし方式、例えばロッドコーターやブレードコーターを用いることが好ましい。下地の平滑性を高くすることにより最終的な最上層の平滑性を向上させることが出来、結果としてミスドットが少ないグラビア印刷適性を得やすくなる。
本実施形態に係る塗工白板紙において、顔料塗工層の厚みは3~20μmであることが好ましく、8~17μmであればより好ましい。また、1回の塗工で所望する塗工量に到達しない場合は2回以上塗工を繰り返してもよい。顔料塗工層の厚みが3μm未満だとグラビア印刷時のミスドット率が悪化し、所望する印刷光沢度も到達しない場合がある。一方、顔料塗工層の厚みが20μmを超えると、塗工層強度が低下して打ち抜き時又は製函時に紙粉又は粉落ちが発生して重大な障害となるおそれがある。
グラビア印刷で重要なミスドット率を低減するには、顔料塗工層は1層で形成するよりも2層以上で形成することが好ましい。顔料塗工層を2層以上とすることにより最下層塗工層がアンカー効果を発揮し、最上層の顔料塗工層表面の平滑性が向上してミスドット率が低減する。顔料塗工層を2層以上とする場合には、最下層の顔料塗工層の厚みは2μm以上であることが好ましく、3μm以上であればより好ましい。2μm未満では原紙表面に存在する凹部を十分に埋めることが出来ずミスドット率を低減効果に乏しい。一方、15μmを超えると塗工層強度が低下し、打ち抜き時又は製函時に紙粉又は粉落ちが発生しやすくなる。
本実施形態に係る塗工白板紙においては、裏層の表面にカールを防止することを目的として所謂バック液又はカール防止液と呼ばれる塗布液(以降、バック液又はカール防止液という)を塗布してもよい。バック液としては澱粉類、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミドなどの公知の水溶性高分子の水溶液を塗布することが出来る。バック液は、水溶性高分子の他に、助剤としてサイズ剤、着色剤、蛍光染料を併用してもよい。バック液の塗布方法としては特に限定するものではないが、シムサイザーのようなフィルムメタリングタイプ、ロッドコーター、ブレードコーター又はエアーナイフコーターなどの公知の塗布機を用いることができる。
本実施形態に係る塗工白板紙においては、平滑度を向上させるためにキャレンダー処理や光沢度を上げるためのラスタープレス処理など用途に応じて施してもよい。
本実施形態に係る塗工白板紙は、密度を0.77~0.87g/cm3とすることが好ましく、0.81~0.86g/cm3であればより好ましい。密度が0.77g/cm3未満になると印刷強度低下による紙剥けなどだけではなく、塗工白板紙自体の剛度が低くなることで運搬などの作業性が低下するおそれがある。また、嵩高になり過ぎると平滑性が低くなりやすいことから、グラビア印刷時のミスドット率を悪化させるおそれもある。一方、密度が0.87g/cm3を超えると、クッション性に乏しい紙となりやすくグラビア印刷時のミスドット率が悪化するおそれがある。また比較的重量が大きい紙となるため、輸送エネルギーが大きくなるなど環境にも好ましくない。
本実施形態に係る塗工白板紙は、顔料塗工層表面のPPS測定値を1.5μm以下とすることが好ましく、1.3μm以下であればより好ましく、1.1μm以下であれば更に好ましい。PPS測定値の下限については特に限定するものではないが、PPS測定値を小さくするためにキャレンダー処理を施すなどすると、密度が高くなりクッション性が損なわれ、グラビア印刷適性を損ねてしまうおそれがある。従って、PPS測定値は0.5μm以上とすることが好ましい。PPS測定値は平滑性の指標であるが、この値が前記範囲であればグラビア印刷時におけるミスドット率を軽減しやすくなる。なお、PPSはクランピング圧とパッキング材料を選択することかでき、本発明においてはグラビア印刷適性と相関しやすい条件としてクランプ圧1000kPa、ハードパッキング使用、の条件を選択している。顔料塗工層表面のPPS測定値を1.5μm以下とする方法としては、キャレンダー処理の他、顔料塗工層の組成を変更することでも調整が可能である。一般的に塗工量を増加させたり、顔料として扁平顔料の配合を増加させることでPSS測定値を大きくしやすい。
次に、実施例を挙げて本発明をより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。また、例中の「部」、「%」は、特に断らない限りそれぞれ「質量部」、「質量%」を示す。なお、添加部数は、固形分換算の値である。
実施例又は比較例の塗工白板紙について次の評価を行った。評価結果を図2に示す。また、評価方法については次に示す。
<グラビア印刷適性評価:PPS平滑度測定>
JIS P8151:04紙及び板紙-表面粗さ及び平滑度試験方法(エア・リーク法)-プリント・サーフ試験機法に準じて測定をした。なお、クランプ圧1000kPa、ハードパッキン使用の条件とした。
<密度>
JIS P8118:14紙及び板紙-厚さ、密度及び比容積の試験方法に準じて測定した。
大蔵省印刷局式グラビア印刷適性試験機(熊谷理機工業社製)によって網グラビア版を用いて印刷し、10~70%網点部のミッシングドットを目視評価、印刷直後べタ部を指でこすりセット性を評価した。インキは、東洋インキ製造社製OGH91スミを用いた。
<ミッシングドット評価>
◎:ミッシングドットがなく、良好。
○:ミッシングドットがごく僅かであり、良好。
△:ミッシングドットはわずかに確認される。(使用下限)
×:ミッシングドットが明らかに確認される。(使用不可)
<セット性評価>
◎:指でこすっても全く落ちない。良好。
○:指でこすっても落ちない。良好。
△:指でこすると僅かにインクが指に付く。(使用下限)
×:指でこするとインクが指に付く。(使用不可)
(実施例1)
<基紙の作製>
表層は、CSF300mlに調整した上質古紙パルプ90部と、CSF500mlに調整した針葉樹漂白クラフトパルプ(N-BKP)10部と、パルプ質量に対して灰分が3質量%となる重質炭酸カルシウム(イメリスミネラルジャパン社製、商品名:カービタル90)と、凝集助剤として硫酸バンドをパルプ100質量部に対して0.5部と、を用いて1層を形成した。
表下層は、CSF300mlの新聞古紙を脱墨及び漂白を施した未叩解の古紙パルプ100部と、凝集助剤として硫酸バンドをパルプ100質量部に対して2.0質量部と、サイズ剤として脂肪酸系サイズ剤(荒川化学工業社製、商品名:サイズパインCA956)をパルプ100質量部に対して0.4部と、を用いて1層を形成した。
裏層上層は、CSF300mlの雑誌古紙を除塵した未叩解の古紙パルプ100部と、凝集助剤として硫酸バンドをパルプ100質量部に対して2.0質量部と、を用いて3層を形成した。
裏層最下層は、CSF300mlの新聞古紙を除塵した未叩解の古紙パルプ100部を用いて1層を形成した。短網組み合わせ型抄紙機によって抄速200m/minで抄紙して、表層1層、表下層1層、裏層4層の6層抄きで全坪量310g/m2のコート白ボール用原紙を得た。表層の坪量は40g/m2、表下層の坪量は30g/m2、裏層上層の坪量は3層それぞれ70g/m2、裏層最下層の坪量は30g/m2とした。また、上述の原料に加えて6層全層に、紙力増強剤としてポリアクリルアマイド(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン619)を各層のパルプ100質量部に対して0.4部、歩留り向上剤(栗田工業社製、商品名:HH220)を各層のパルプ100質量部に対して0.03部、それぞれ添加した。
<表層表面への塗工層の形成>
顔料としてカオリン(ケイミン社製商品名:ハイドラスパース)20部及び湿式重質炭酸カルシウム(株式会社イメリスミネラメズジャパン製、商品名:カービタル60)80部と、接着剤としてSBR(スチレン-ブタジエンゴム)系ラテックス(旭化成ケミカル社製、商品名:B-1541)12部及び尿素リン酸エステル化澱粉3部とを水中に分散して最下層塗工層用塗料を調成した。また、顔料としてカオリン(カダム社製、商品名:アマゾンSB)30部、湿式重質炭酸カルシウム(イメリスミネラメズジャパン社製、商品名:カービタル90)60部及び酸化チタン(デュポン社製、商品名:RPS-Vantage)10部と、接着剤としてSBR系ラテックス(旭化成ケミカル社製、商品名:B-1541)13部とを水中に分散して最上層塗工層用塗料を調成した。
次いで、得られたコート白ボール用原紙の表層の表面に、ロッドコーターにて塗工量が固形分で8g/m2となるように最下層塗工層用塗料を塗布、乾燥して下塗り層を設けた。次いで最下層塗工層の上に、ロッドコーターにて塗工量が固形分7g/m2となるように最上層塗工層用塗料を塗布、乾燥して最上層塗工層を形成した。
<裏面層へのカール止め液塗布>
次いで、最下層塗工層と最上層塗工層を形成したコート白ボール用原紙の裏層最下層の表面に、酸化澱粉(日本食品化工製、商品名:MS#3800)の1%糊液をロッドコーターにて固形分0.1g/m2となるように塗布、乾燥した。
<平滑加工処理>
次いで、線圧50kg/cmにてキャレンダー処理を行い、その後80kg/cm、140℃にて表面をラスタープレスにて処理することで実施例1に係る塗工白板紙を得た。
(実施例2)
表下層に使用する脂肪酸系サイズ剤の添加率を0.4部から0.2部に変更した以外は実施例1と同様にして実施例2に係る塗工白板紙を得た。
(実施例3)
表下層に使用する脂肪酸系サイズ剤の添加率を0.4部から0.6部に変更した以外は実施例1と同様にして実施例3に係る塗工白板紙を得た。
(実施例4)
表下層に使用する脂肪酸系サイズ剤をロジンエマルジョンサイズ剤(荒川化学工業社製 サイズパインNT78)に変更した以外は実施例1と同様にして実施例4に係る塗工白板紙を得た。
(実施例5)
平滑加工処理を線圧50kg/cmから100kg/cmとし、裏層上層の坪量はそれぞれ70g/m2を75g/m2としたこと以外は実施例1と同様にして実施例5に係る塗工白板紙を得た。
(実施例6)
平滑加工処理を線圧50kg/cmから20kg/cmとし、裏層上層の坪量をそれぞれ70g/m2から65g/m2としたこと以外は実施例1と同様にして実施例6に係る塗工白板紙を得た。
(比較例1)
表層に表下層に使用する脂肪酸系サイズ剤を0.4部添加したこと以外は実施例1と同様にして比較例1に係る塗工白板紙を得た。
図2から明らかなように、実施例1~6の塗工白板紙は、いずれも、PPS値が小さくグラビア印刷適性に優れた塗工白板紙を得た。これに対して比較例1の塗工白板紙では、表層にもサイズ剤を使用したためラテックス等の樹脂が表面に局在し、これによりインク吸収性が悪化してミッシングドット評価、セット性のいずれについても実用に供し得ないものとなった。
1 塗工白板紙
10 塗工白板紙用原紙
11 表層
12 表下層
13 裏層
13a 裏層上層
13b 裏層最下層
14 顔料塗工層
14a 最上層塗工層
14b 最下層塗工層

Claims (8)

  1. 少なくとも表層、表下層、裏層の3層を有する塗工白板紙用原紙と、前記表層に塗設された顔料塗工層と有する塗工白板紙において、表層にサイズ剤を含まず、表下層にサイズ剤を含むことを特徴とする塗工白板紙。
  2. 前記サイズ剤が脂肪酸系サイズ剤であることを特徴とする請求項1に記載の塗工白板紙。
  3. 前記サイズ剤の配合量が、パルプ100質量%に対して0.1~0.8質量%であることを特徴とする請求項2に記載の塗工白板紙。
  4. 前記顔料塗工層が2層以上であり、前記顔料塗工層のうち表層に接する最下層塗工層の厚みが2μm以上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塗工白板紙。
  5. 前記顔料塗工層表面のPPS測定値が1.5μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の塗工白板紙。
  6. 前記表層の原料となる表層用パルプの離解フリーネスがCSF200~500mlであることを特徴とする請求項1に記載の塗工白板紙。
  7. 密度が0.77~0.87g/cm3であることを特徴とする請求項1に記載の塗工白板紙。
  8. 少なくとも表層、表下層、裏層の3層を有し、前記表層にサイズ剤を含まず、前記表下層にサイズ剤を含むことを特徴とする塗工白板紙用原紙。
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