JP3826834B2 - 塗工紙 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白紙の光沢が高く、特に印刷インクの裏写りや用紙の走行性に優れ、かつ操業性の良好な塗工紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オフセット印刷は、用いる用紙の形態によって、輪転方式と枚葉方式に分けられ、輪転方式では、ロール紙が用いられて連続印刷が行われ、印刷インクは乾燥工程を経て巻き取られるか、適当にカッティングされてストックされる。一方、枚葉方式では、用紙が一枚一枚給紙され、印刷後、乾燥工程がなく、印刷された用紙は重ね合わせてストックされるため、その給紙部では用紙の重送、ストック部では印刷インクの裏写りが発生し易い。よって、枚葉方式では、給紙部で用紙間にエアーを送風して紙間の密着を抑えたり、スタック部では、紙間にパウダー等を入れて、印刷後の紙の裏写りやブロッキングの発生を防いでいる。
【０００３】
給紙部の重送の発生は、エアーの送風によって改善されているが、未だ十分ではない。一方、スタッカー部のパウダーは、裏写りやブロッキングを防止する効果はあるが、印刷面にパウダーが残留するため、裏面印刷や追い刷りする場合にこのパウダーが印刷障害をもたらしている。通常、パウダーの印刷面への付着効率は２０〜３０％であり、残りは空中に飛散し、作業環境の悪化や機械の保護のためにも、パウダーは極力少なくすることが望まれている。このため紫外線硬化型インクを用いて紫外線硬化等が行われているが、インクの裏写りのない印刷用紙が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決することを目的とするものであって、白紙の光沢度が高く、印刷機での用紙走行性に優れ、オフセット枚葉印刷において、印刷後の紙の裏面に裏写りやブロッキングが発生しにくく、高品位な画像が得られる塗工紙を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するため、塗工層の表面性と紙の裏面への裏写りやブロッキングについて、鋭意研究した結果、紙基材の両面に顔料と接着剤を主成分とする塗被層を設けてなる塗工紙において、球状粒子を塗布した原紙にカオリンを主顔料とした塗被液を塗工し、および／または、カオリンを主顔料とした塗被液に球状粒子を含有させて塗工し、乾燥後、平滑化処理し、それによって得た塗工紙が、印刷インクの受理性に優れ、オフセット枚葉印刷において、用紙の走行性に優れ、且つ紙の裏面に裏写りやブロッキングが発生し難く、操業性がよいことを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００６】
すなわち本発明に係る塗工紙は、紙基材と、その少なくとも一面上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被層とを設けてなる塗工紙において、前記塗被層中に、平均粒子径３．０〜５０．０μｍの、無機顔料及び有機顔料から選ばれる少なくとも１種の球状粒子が全顔料１００質量部中、１〜１２質量部含有し、その塗工量（固形分）が、５〜２０ｇ／ｍ 2 であり、かつ前記塗工紙の表面が、１０〜１０００個／ｍｍ2の凸状部を有し、その白紙光沢度が４５〜８０％であることを特徴とするものである。本発明に係るさらなる塗工紙は、紙基材と、その少なくとも一面上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被層とを設けてなる塗工紙において、前記紙基材が、その表面上に平均粒子径３．０〜５０．０μｍの、無機顔料及び有機顔料から選ばれる少なくとも１種の球状粒子を外添塗布され、１０〜１０００個／ｍｍ 2 の凸状部を有し、かつ前記塗工紙の表面が、１０〜１０００個／ｍｍ 2 の凸状部を有し、その白紙光沢度が４５〜８０％であることを特徴とするものである。
【０００７】
前記塗被層表面の静摩擦係数が、ＩＳＯ環境（２３℃，５０％Ｒ．Ｈ．）で０．２〜０．７であることが好ましい。さらに、前記球状粒子が、粒子径５．０〜３０．０μｍの粒度分布であるあることが好ましい。
【０００８】
また前記球状粒子として、無機顔料または／又は有機顔料からなるものが使用でき、前記有機顔料としては、密実型、中空型、貫通孔型であるものを適宜選択して用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、塗工紙の高光沢度を保ち、かつオフセット印刷時の用紙給紙性やインキ裏写り改善について鋭意研究を重ねた結果、用紙の給紙では、紙間の密着を小さくし、インキ裏写りは、紙面とインキの接触面積を小さくしつつ高光沢を得る必要があると考え、塗被層表面に、１０〜１０００個／ｍｍ２の凸状部を有することで、高光沢でオフセット印刷適性良好な塗工紙を得た。
【００１０】
これは、本発明で用いる球状粒子の粒子径は、３．０〜５０．０μｍであることが好ましい。また塗被層表面に存在する凸状部は、１０〜１０００個／ｍｍ２の範囲である。主顔料に用いられているカオリン等の粒子径が約１．０μｍであることと比較して、前記球状粒子は粗大粒子であり、球状粒子の一部が塗被層表面に凸状となって出現し、平滑化処理された後も、塗被層表面に凸状に球状粒子が存在するため、塗被層表面とインキの接触面積が小さくなり、インキの裏写りが改善する。
【００１１】
ちなみに粒子径が３．０μｍより小さい場合、または、塗被層表面に存在する凸状部が１０個／ｍｍ２未満の場合、光沢は出やすくなるが、インキの裏写りが生じることがある。一方、粒子径が５０．０μｍを越えて大きい場合、または、塗被層表面に存在する凸状部が１０００個／ｍｍ２より多い場合、インキの裏写りの改善効果は有するが、光沢が出にくく、所望の光沢を得ることが出来ず、またインキの転移斑を生じることがある。インキの裏写り改善効果と光沢のバランスから、粒度分布については、粒子径５．０〜３０．０μｍの粒度分布であることがより好ましく、また塗工紙表面に存在する凸状部は２０〜６００個／ｍｍ２の範囲であることがより好ましい。
【００１２】
給紙部で発生する重送の原因は、紙間の密着性が高い場合に起こる。一般に、紙間の密着性は、摩擦係数で評価可能である。本願の如く、塗被層の表面に凸部がある場合、紙間の密着性が低下するので重送の発生を防止できる。ちなみに、凸部が５０μｍを越える場合、光沢発現の妨げとなる。
ここで静摩擦係数が０．２未満であると、紙間が滑り過ぎて、用紙のハンドリング性が劣ることがあり、一方、それが０．７より大きいと、紙間の密着性が高くなり、給紙部で重送が発生することがある。
【００１３】
本発明で用いられる球状粒子のうち、無機顔料としては、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、これらの中から１種あるいは２種以上が適宜選択して用いられる。
【００１４】
本発明で用いられる球状粒子のうち、密実型、中空型、貫通孔型である有機顔料としては、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等が挙げられ、これらの中から１種あるいは２種以上が適宜選択して用いられる。
【００１５】
紙基材のパルプについては、製法や種類等について、特に限定するものではなく、ＫＰのような化学パルプ、ＳＧＰ、ＲＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプや、脱墨パルプのような古紙パルプ、あるいはケナフ、バガス、竹、藁、麻等のような非木材パルプ、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリノジック繊維等の有機合成繊維、さらにはガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の無機質繊維も使用出来る。ＥＣＦパルプやＴＣＦパルプ等の塩素フリーパルプや、古紙パルプが好ましく用いられる。
【００１６】
また紙基材中には、必要に応じて、填料が配合出来る。この場合の填料としては、特に限定するものではないが、一般に上質紙に用いられる各種の顔料、例えばカオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、タルク、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂並びにそれらの微小中空粒子等の有機顔料が挙げられる。
【００１７】
なお紙料中にはパルプ繊維や填料の他に、本発明の所望の効果を損なわれない範囲で、従来から使用されている各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、定着剤や内添サイズ剤等の各種抄紙用内添助剤が必要に応じて適宜選択して使用することができる。さらに染料、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の抄紙用内添助剤も紙の用途に応じて適宜添加することができる。
【００１８】
抄紙方法については特に限定するものではなく、例えば、抄紙ｐＨが４．５付近である酸性抄紙法や、中性サイズ剤および／または炭酸カルシウム等のアルカリ性填料を主成分として含み、抄紙ｐＨ約６の弱酸性から抄紙ｐＨ約９の弱アルカリ性の中性抄紙法等、全ての抄紙方法に適用することができ、抄紙機も長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機を適宜使用することができる。
【００１９】
上記の如き抄紙工程で、紙基材表面に球状顔料が塗布される。ツーロールあるいはメータリングブレード式のサイズプレスコータ、ゲートロールコータ等の装置が用いられる。
【００２０】
本発明の塗工紙に用いる顔料としては、前記球状粒子のほかに、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、構造性カオリン、デラミカオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、アルミノ珪酸マグネシウム、微粒子状珪酸カルシウム、微粒子状炭酸マグネシウム、微粒子状軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等の密実型、中空型、貫通孔型樹脂等の有機顔料も用いることが可能であり、これらの中から１種あるいは２種以上が適宜選択して用いられる。
【００２１】
接着剤としては、水溶性及び／または水分散性の高分子化合物を用いることが出来、例えば、カチオン性澱粉、両性澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、エステル化澱粉、エ−テル化澱粉等の澱粉類、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等のセルロース誘導体、ゼラチン、カゼイン、大豆蛋白、天然ゴム等の天然あるいは半合成高分子化合物、ポリビニルアルコール、イソプレン、ネオプレン、ポリブタジエン等のポリジエン類、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリアルケン類、ビニルハライド、酢酸ビニル、スチレン、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、メチルビニルエーテル等のビニル系重合体類や共重合体類、スチレン−ブタジエン系、メチルメタクリレート−ブタジエン系等の合成ゴムラテックス、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、オレフィン−無水マレイン酸系樹脂、メラミン系樹脂等の合成高分子化合物等が例示できる。これらの中から目的に応じて１種あるいは２種以上が適宜選択して使用される。
【００２２】
接着剤の配合割合は、顔料１００質量部（固型分）に対して、５〜５０質量部（固型分）の範囲であることが好ましい。ちなみに、５質量部未満では、塗被層の塗膜の強度が弱く、輪転機の印刷版に塗被層が剥がれ、剥がれた部分が堆積し、印刷版を傷つける原因となることがある。一方、これが５０質量部を越えると、塗被層が緻密になり、インキ定着性が著しく低下することがある。
【００２３】
この塗被液中には、これら顔料や接着剤の他に各種助剤、例えば界面活性剤、ｐＨ調節剤、粘度調節剤、柔軟剤、光沢付与剤、ワックス類、分散剤、流動変性剤、導電防止剤、安定化剤、帯電防止剤、架橋剤、サイズ剤、蛍光増白剤、着色剤、紫外線吸収剤、消泡剤、耐水化剤、可塑剤、滑剤、防腐剤、香料等が必要に応じて適宜使用することも可能である。
【００２４】
本発明の塗被層の塗工量（固形分）は、５〜２０ｇ／ｍ２、好ましくは８〜１５ｇ／ｍ２が必要である。塗工量が５ｇ／ｍ２未満では、紙基材表面の凹凸を十分に覆うことが出来ないため、印刷インクの受理性が著しく低下することがある。一方、２０ｇ／ｍ２を越えると、塗工時の乾燥性が悪くなるなどの操業性が低下し、製造原価も高くなる。
【００２５】
塗被層を形成する塗被方法としては、一般に公知の塗被装置、例えばブレードコータ、エヤーナイフコータ、ロールコータ、リバースロールコータ、バーコータ、カーテンコータ、ダイスロットコータ、グラビアコータ、チャンプレックスコータ、ブラシコータ、ツーロールあるいはメータリングブレード式のサイズプレスコータ、ビルブレードコータ、ショートドウェルコータ、ゲートロールコータ等の装置が適宜用いられる。
【００２６】
塗被層は、紙基材の両面に形成され、必要に応じ、１層あるいは必要に応じて２層以上の中間層を設け、多層構造にすることも可能である。なお両面塗工や多層構造にする場合、各々の塗被液が同一または同一塗工量である必要はなく、所要の品質レベルに応じて適宜調整して配合すればよく、特に限定されるものではない。また紙基材の片面に塗被層を設けた場合、裏面に合成樹脂層、顔料と接着剤等からなる塗被層や、帯電防止層等を設けてカール防止、印刷適性付与、給排紙適性等を付与することも可能である。さらに紙基材の裏面に種々の加工、例えば、粘着、感熱、磁性、難燃、耐熱、耐水、耐油、防滑等の後加工を施すことにより、用途適性を付加して使用することも勿論可能である。
【００２７】
本発明は、紙基材上に塗被液層を設けた後、通常の乾燥工程、表面処理工程等で平滑化処理されて、水分が３〜１０％、好ましくは４〜８％程度となるように調整して仕上げられる。
【００２８】
また平滑化処理する際は、通常のスーパーキャレンダ、グロスキャレンダ、ソフトキャレンダ等の平滑化処理装置で行われ、オンマシンやオフマシンで適宜用いられ、加圧装置の形態、加圧ニップの数、加温等も通常の平滑化処理装置に準じて適宜調節される。
【００２９】
平滑化処理を施した塗工紙は、印刷用紙の風合いを備えることが必要となるため、その表面の、ＪＩＳ Ｚ ８７４１に基づく入射・受光角７５度の白紙光沢度は４５〜８０％であり、好ましくは５５〜８０％である。
【００３０】
光沢度が４５％未満では、白紙の外観や所望の光沢感が得られないことがあり、一方、光沢度を８０％より高くなると、本発明に用いる球状粒子を使用しても、平滑化処理中に、紙面の凸状部が塗被層中に入り込んでしまい、オフセット印刷時のインクの裏写りが改善されないことがある。
【００３１】
上述の方法によって得られた塗工紙は、オフセット印刷用紙としてはもとより、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式等のノンインパクトプリンティング方式の画像記録用紙として用いることも出来る。
【００３２】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論、それらの範囲に限定されるものでない。なお、例中の「部」及び「％」は特に断わらない限り、「質量部（固型分）」及び「質量％」を示す。
【００３３】
実施例１
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ）９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、下記の塗工量が乾燥質量で１ｇ／ｍ２となるようにサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度３０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。
【００３４】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００３５】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を、上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップ６５Ｋｇ／ｃｍの線圧で通紙して、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３６】
実施例２
実施例１で使用した塗被液を用い、塗工量を片面当り５ｇ／ｍ２に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３７】
実施例３
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９２部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)８部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３８】
実施例４
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）８５部と球状粒子(成分；直径３μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)１５部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３９】
実施例５
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９９部と球状粒子(成分；直径２０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)１部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００４０】
実施例６
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９９．８部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)０．２部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり１０個の凸状部を有していた。
【００４１】
実施例７
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）８８部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)１２部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり１０００個の凸状部を有していた。
【００４２】
実施例８
実施例１で使用した球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)を球状ポリエチレン（直径２５μm、三井化学社製：ミペロンＸＭ−２２１Ｕ）に変更し、配合量を４部にし、光沢度を５５％に調整した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００４３】
実施例９
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、塗工量が乾燥質量で１．５ｇ／ｍ２となるように下記塗被液をサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度１０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。
前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり４００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子(直径２０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製) １０部
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００４４】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部とハイドロカーブＫ９(成分；重質炭酸カルシウム、備北粉化社製)４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ、ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００４５】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップに通紙して、光沢度が５５％になるように調整し、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００４６】
実施例１０
実施例９で抄紙工程中、サイズプレス装置の塗布液を下記の如く変更した以外は、実施例９と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり２００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子 １０部
(直径２５μｍのポリエチレン；商品名ミペロンＸＭ−２２１Ｕ、三井化学社製)
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００４７】
実施例１１
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、塗工量が乾燥質量で１ｇ／ｍ２となるように下記塗被液をサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度２０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり２００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子 １０部
(直径２５μｍのポリエチレン 商品名ミペロンＸＭ−２２１Ｕ、三井化学社製)
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００４８】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状ポリエチレン（直径２５μm、三井化学社製：ミペロンＸＭ−２２１Ｕ）４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００４９】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップに通紙して、光沢度が５５％になるように調整し、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり４００個の凸状部を有していた。
【００５０】
比較例１
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）１００部のみに変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、凸状部が観察できなかった。
【００５１】
比較例２
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）７６部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)２４部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり２０００個の凸状部を有していた。
【００５２】
比較例３
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９９．５部と球状粒子(成分；直径３５μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)０．５部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００５３】
比較例４
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）８０部と球状粒子(成分；直径２μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)２部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００５４】
比較例５
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、塗工量が乾燥質量で１．５ｇ／ｍ２となるように下記塗被液をサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度１０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。
前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり５００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子(直径２μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製) １０部
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００５５】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部とハイドロカーブＫ９(成分；重質炭酸カルシウム、備北粉化社製)４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ、ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００５６】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップに通紙して、光沢度が５５％になるように調整し、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり０個の凸状部を有していた。
【００５７】
［塗被層表面の凸状部の計数］
電子顕微鏡で（１００）倍に拡大して、塗被層表面の凸状部の計数をおこなった。結果を表１に示す。
【００５８】
［塗工紙の印刷］
印刷機は、三菱重工社製オフセット4色印刷機を用い、下記条件で印刷した
環境：２０℃、６５％ＲＨ
印刷速度：１００００枚／時間
印刷枚数：１００００枚
乾燥条件：ガスヒーターを用い、紙面温度１５０℃に調整
パウダー：シリコーンコーティング澱粉、粒径２５μｍ
【００５９】
（裏面へのインク裏写り評価）
１００００枚印刷後の用紙裏面の汚れを、下記の評価基準で評価した。
○：汚れが観られない。実用上問題なく、品質も優れている。
△：汚れがやや観られる。実用上問題ない。
×：汚れが頻繁に観られる。実用上問題があり、品質も劣っている。
【００６０】
（白紙光沢度評価）
ＪＩＳ Ｚ ８７４１に基づき光沢度を入射角と受光角が７５度の条件で測定した。測定器は、村上色彩研究所社製ＧＬＯＳＳ ＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＧＭ−２６Ｄを用いた。
【００６１】
（紙間摩擦係数の評価）
得られた塗工紙の紙間摩擦係数をＩＳＯ環境（２３℃，５０％Ｒ．Ｈ．）で、引張試験機を用いて測定した。
【００６２】
（用紙走行性の評価）
ＲＩＣＯＨ社製カラーコピー機ＩＰＳｉＯ Ｃｏｌｏｒ２１００を使用し、カラー原稿を用いて連続１０００枚印画し、用紙の走行性を評価した。
◎：用紙の重送またはジャミングが全くない。
○：用紙の重送またはジャミングが１〜２枚。
△：用紙の重送またはジャミングが３〜４枚。
×：用紙の重送またはジャミングが５枚以上。
【００６３】
〔紙基材および塗工紙の評価〕
以上より、得られた塗工紙の、裏面へのインク裏写り、白紙光沢度、紙間摩擦係数並びに用紙走行性の評価を行い、その結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係る塗工紙は、白紙の光沢度が高く、印刷機での用紙走行性に優れ、オフセット枚葉印刷において、印刷後の紙の裏面に裏写りやブロッキングが発生しにくく、高品位な画像が得られる塗工紙であり、実用上極めて有用である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、白紙の光沢が高く、特に印刷インクの裏写りや用紙の走行性に優れ、かつ操業性の良好な塗工紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オフセット印刷は、用いる用紙の形態によって、輪転方式と枚葉方式に分けられ、輪転方式では、ロール紙が用いられて連続印刷が行われ、印刷インクは乾燥工程を経て巻き取られるか、適当にカッティングされてストックされる。一方、枚葉方式では、用紙が一枚一枚給紙され、印刷後、乾燥工程がなく、印刷された用紙は重ね合わせてストックされるため、その給紙部では用紙の重送、ストック部では印刷インクの裏写りが発生し易い。よって、枚葉方式では、給紙部で用紙間にエアーを送風して紙間の密着を抑えたり、スタック部では、紙間にパウダー等を入れて、印刷後の紙の裏写りやブロッキングの発生を防いでいる。
【０００３】
給紙部の重送の発生は、エアーの送風によって改善されているが、未だ十分ではない。一方、スタッカー部のパウダーは、裏写りやブロッキングを防止する効果はあるが、印刷面にパウダーが残留するため、裏面印刷や追い刷りする場合にこのパウダーが印刷障害をもたらしている。通常、パウダーの印刷面への付着効率は２０〜３０％であり、残りは空中に飛散し、作業環境の悪化や機械の保護のためにも、パウダーは極力少なくすることが望まれている。このため紫外線硬化型インクを用いて紫外線硬化等が行われているが、インクの裏写りのない印刷用紙が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決することを目的とするものであって、白紙の光沢度が高く、印刷機での用紙走行性に優れ、オフセット枚葉印刷において、印刷後の紙の裏面に裏写りやブロッキングが発生しにくく、高品位な画像が得られる塗工紙を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するため、塗工層の表面性と紙の裏面への裏写りやブロッキングについて、鋭意研究した結果、紙基材の両面に顔料と接着剤を主成分とする塗被層を設けてなる塗工紙において、球状粒子を塗布した原紙にカオリンを主顔料とした塗被液を塗工し、および／または、カオリンを主顔料とした塗被液に球状粒子を含有させて塗工し、乾燥後、平滑化処理し、それによって得た塗工紙が、印刷インクの受理性に優れ、オフセット枚葉印刷において、用紙の走行性に優れ、且つ紙の裏面に裏写りやブロッキングが発生し難く、操業性がよいことを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００６】
すなわち本発明に係る塗工紙は、紙基材と、その少なくとも一面上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被層とを設けてなる塗工紙において、前記塗被層中に、平均粒子径３．０〜５０．０μｍの、無機顔料及び有機顔料から選ばれる少なくとも１種の球状粒子が全顔料１００質量部中、１〜１２質量部含有し、その塗工量（固形分）が、５〜２０ｇ／ｍ 2 であり、かつ前記塗工紙の表面が、１０〜１０００個／ｍｍ2の凸状部を有し、その白紙光沢度が４５〜８０％であることを特徴とするものである。本発明に係るさらなる塗工紙は、紙基材と、その少なくとも一面上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被層とを設けてなる塗工紙において、前記紙基材が、その表面上に平均粒子径３．０〜５０．０μｍの、無機顔料及び有機顔料から選ばれる少なくとも１種の球状粒子を外添塗布され、１０〜１０００個／ｍｍ 2 の凸状部を有し、かつ前記塗工紙の表面が、１０〜１０００個／ｍｍ 2 の凸状部を有し、その白紙光沢度が４５〜８０％であることを特徴とするものである。
【０００７】
前記塗被層表面の静摩擦係数が、ＩＳＯ環境（２３℃，５０％Ｒ．Ｈ．）で０．２〜０．７であることが好ましい。さらに、前記球状粒子が、粒子径５．０〜３０．０μｍの粒度分布であるあることが好ましい。
【０００８】
また前記球状粒子として、無機顔料または／又は有機顔料からなるものが使用でき、前記有機顔料としては、密実型、中空型、貫通孔型であるものを適宜選択して用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、塗工紙の高光沢度を保ち、かつオフセット印刷時の用紙給紙性やインキ裏写り改善について鋭意研究を重ねた結果、用紙の給紙では、紙間の密着を小さくし、インキ裏写りは、紙面とインキの接触面積を小さくしつつ高光沢を得る必要があると考え、塗被層表面に、１０〜１０００個／ｍｍ２の凸状部を有することで、高光沢でオフセット印刷適性良好な塗工紙を得た。
【００１０】
これは、本発明で用いる球状粒子の粒子径は、３．０〜５０．０μｍであることが好ましい。また塗被層表面に存在する凸状部は、１０〜１０００個／ｍｍ２の範囲である。主顔料に用いられているカオリン等の粒子径が約１．０μｍであることと比較して、前記球状粒子は粗大粒子であり、球状粒子の一部が塗被層表面に凸状となって出現し、平滑化処理された後も、塗被層表面に凸状に球状粒子が存在するため、塗被層表面とインキの接触面積が小さくなり、インキの裏写りが改善する。
【００１１】
ちなみに粒子径が３．０μｍより小さい場合、または、塗被層表面に存在する凸状部が１０個／ｍｍ２未満の場合、光沢は出やすくなるが、インキの裏写りが生じることがある。一方、粒子径が５０．０μｍを越えて大きい場合、または、塗被層表面に存在する凸状部が１０００個／ｍｍ２より多い場合、インキの裏写りの改善効果は有するが、光沢が出にくく、所望の光沢を得ることが出来ず、またインキの転移斑を生じることがある。インキの裏写り改善効果と光沢のバランスから、粒度分布については、粒子径５．０〜３０．０μｍの粒度分布であることがより好ましく、また塗工紙表面に存在する凸状部は２０〜６００個／ｍｍ２の範囲であることがより好ましい。
【００１２】
給紙部で発生する重送の原因は、紙間の密着性が高い場合に起こる。一般に、紙間の密着性は、摩擦係数で評価可能である。本願の如く、塗被層の表面に凸部がある場合、紙間の密着性が低下するので重送の発生を防止できる。ちなみに、凸部が５０μｍを越える場合、光沢発現の妨げとなる。
ここで静摩擦係数が０．２未満であると、紙間が滑り過ぎて、用紙のハンドリング性が劣ることがあり、一方、それが０．７より大きいと、紙間の密着性が高くなり、給紙部で重送が発生することがある。
【００１３】
本発明で用いられる球状粒子のうち、無機顔料としては、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、これらの中から１種あるいは２種以上が適宜選択して用いられる。
【００１４】
本発明で用いられる球状粒子のうち、密実型、中空型、貫通孔型である有機顔料としては、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等が挙げられ、これらの中から１種あるいは２種以上が適宜選択して用いられる。
【００１５】
紙基材のパルプについては、製法や種類等について、特に限定するものではなく、ＫＰのような化学パルプ、ＳＧＰ、ＲＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプや、脱墨パルプのような古紙パルプ、あるいはケナフ、バガス、竹、藁、麻等のような非木材パルプ、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリノジック繊維等の有機合成繊維、さらにはガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の無機質繊維も使用出来る。ＥＣＦパルプやＴＣＦパルプ等の塩素フリーパルプや、古紙パルプが好ましく用いられる。
【００１６】
また紙基材中には、必要に応じて、填料が配合出来る。この場合の填料としては、特に限定するものではないが、一般に上質紙に用いられる各種の顔料、例えばカオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、タルク、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂並びにそれらの微小中空粒子等の有機顔料が挙げられる。
【００１７】
なお紙料中にはパルプ繊維や填料の他に、本発明の所望の効果を損なわれない範囲で、従来から使用されている各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、定着剤や内添サイズ剤等の各種抄紙用内添助剤が必要に応じて適宜選択して使用することができる。さらに染料、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の抄紙用内添助剤も紙の用途に応じて適宜添加することができる。
【００１８】
抄紙方法については特に限定するものではなく、例えば、抄紙ｐＨが４．５付近である酸性抄紙法や、中性サイズ剤および／または炭酸カルシウム等のアルカリ性填料を主成分として含み、抄紙ｐＨ約６の弱酸性から抄紙ｐＨ約９の弱アルカリ性の中性抄紙法等、全ての抄紙方法に適用することができ、抄紙機も長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機を適宜使用することができる。
【００１９】
上記の如き抄紙工程で、紙基材表面に球状顔料が塗布される。ツーロールあるいはメータリングブレード式のサイズプレスコータ、ゲートロールコータ等の装置が用いられる。
【００２０】
本発明の塗工紙に用いる顔料としては、前記球状粒子のほかに、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、構造性カオリン、デラミカオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、アルミノ珪酸マグネシウム、微粒子状珪酸カルシウム、微粒子状炭酸マグネシウム、微粒子状軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等の密実型、中空型、貫通孔型樹脂等の有機顔料も用いることが可能であり、これらの中から１種あるいは２種以上が適宜選択して用いられる。
【００２１】
接着剤としては、水溶性及び／または水分散性の高分子化合物を用いることが出来、例えば、カチオン性澱粉、両性澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、エステル化澱粉、エ−テル化澱粉等の澱粉類、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等のセルロース誘導体、ゼラチン、カゼイン、大豆蛋白、天然ゴム等の天然あるいは半合成高分子化合物、ポリビニルアルコール、イソプレン、ネオプレン、ポリブタジエン等のポリジエン類、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリアルケン類、ビニルハライド、酢酸ビニル、スチレン、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、メチルビニルエーテル等のビニル系重合体類や共重合体類、スチレン−ブタジエン系、メチルメタクリレート−ブタジエン系等の合成ゴムラテックス、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、オレフィン−無水マレイン酸系樹脂、メラミン系樹脂等の合成高分子化合物等が例示できる。これらの中から目的に応じて１種あるいは２種以上が適宜選択して使用される。
【００２２】
接着剤の配合割合は、顔料１００質量部（固型分）に対して、５〜５０質量部（固型分）の範囲であることが好ましい。ちなみに、５質量部未満では、塗被層の塗膜の強度が弱く、輪転機の印刷版に塗被層が剥がれ、剥がれた部分が堆積し、印刷版を傷つける原因となることがある。一方、これが５０質量部を越えると、塗被層が緻密になり、インキ定着性が著しく低下することがある。
【００２３】
この塗被液中には、これら顔料や接着剤の他に各種助剤、例えば界面活性剤、ｐＨ調節剤、粘度調節剤、柔軟剤、光沢付与剤、ワックス類、分散剤、流動変性剤、導電防止剤、安定化剤、帯電防止剤、架橋剤、サイズ剤、蛍光増白剤、着色剤、紫外線吸収剤、消泡剤、耐水化剤、可塑剤、滑剤、防腐剤、香料等が必要に応じて適宜使用することも可能である。
【００２４】
本発明の塗被層の塗工量（固形分）は、５〜２０ｇ／ｍ２、好ましくは８〜１５ｇ／ｍ２が必要である。塗工量が５ｇ／ｍ２未満では、紙基材表面の凹凸を十分に覆うことが出来ないため、印刷インクの受理性が著しく低下することがある。一方、２０ｇ／ｍ２を越えると、塗工時の乾燥性が悪くなるなどの操業性が低下し、製造原価も高くなる。
【００２５】
塗被層を形成する塗被方法としては、一般に公知の塗被装置、例えばブレードコータ、エヤーナイフコータ、ロールコータ、リバースロールコータ、バーコータ、カーテンコータ、ダイスロットコータ、グラビアコータ、チャンプレックスコータ、ブラシコータ、ツーロールあるいはメータリングブレード式のサイズプレスコータ、ビルブレードコータ、ショートドウェルコータ、ゲートロールコータ等の装置が適宜用いられる。
【００２６】
塗被層は、紙基材の両面に形成され、必要に応じ、１層あるいは必要に応じて２層以上の中間層を設け、多層構造にすることも可能である。なお両面塗工や多層構造にする場合、各々の塗被液が同一または同一塗工量である必要はなく、所要の品質レベルに応じて適宜調整して配合すればよく、特に限定されるものではない。また紙基材の片面に塗被層を設けた場合、裏面に合成樹脂層、顔料と接着剤等からなる塗被層や、帯電防止層等を設けてカール防止、印刷適性付与、給排紙適性等を付与することも可能である。さらに紙基材の裏面に種々の加工、例えば、粘着、感熱、磁性、難燃、耐熱、耐水、耐油、防滑等の後加工を施すことにより、用途適性を付加して使用することも勿論可能である。
【００２７】
本発明は、紙基材上に塗被液層を設けた後、通常の乾燥工程、表面処理工程等で平滑化処理されて、水分が３〜１０％、好ましくは４〜８％程度となるように調整して仕上げられる。
【００２８】
また平滑化処理する際は、通常のスーパーキャレンダ、グロスキャレンダ、ソフトキャレンダ等の平滑化処理装置で行われ、オンマシンやオフマシンで適宜用いられ、加圧装置の形態、加圧ニップの数、加温等も通常の平滑化処理装置に準じて適宜調節される。
【００２９】
平滑化処理を施した塗工紙は、印刷用紙の風合いを備えることが必要となるため、その表面の、ＪＩＳ Ｚ ８７４１に基づく入射・受光角７５度の白紙光沢度は４５〜８０％であり、好ましくは５５〜８０％である。
【００３０】
光沢度が４５％未満では、白紙の外観や所望の光沢感が得られないことがあり、一方、光沢度を８０％より高くなると、本発明に用いる球状粒子を使用しても、平滑化処理中に、紙面の凸状部が塗被層中に入り込んでしまい、オフセット印刷時のインクの裏写りが改善されないことがある。
【００３１】
上述の方法によって得られた塗工紙は、オフセット印刷用紙としてはもとより、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式等のノンインパクトプリンティング方式の画像記録用紙として用いることも出来る。
【００３２】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論、それらの範囲に限定されるものでない。なお、例中の「部」及び「％」は特に断わらない限り、「質量部（固型分）」及び「質量％」を示す。
【００３３】
実施例１
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ）９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、下記の塗工量が乾燥質量で１ｇ／ｍ２となるようにサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度３０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。
【００３４】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００３５】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を、上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップ６５Ｋｇ／ｃｍの線圧で通紙して、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３６】
実施例２
実施例１で使用した塗被液を用い、塗工量を片面当り５ｇ／ｍ２に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３７】
実施例３
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９２部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)８部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３８】
実施例４
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）８５部と球状粒子(成分；直径３μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)１５部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００３９】
実施例５
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９９部と球状粒子(成分；直径２０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)１部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００４０】
実施例６
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９９．８部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)０．２部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり１０個の凸状部を有していた。
【００４１】
実施例７
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）８８部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)１２部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり１０００個の凸状部を有していた。
【００４２】
実施例８
実施例１で使用した球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)を球状ポリエチレン（直径２５μm、三井化学社製：ミペロンＸＭ−２２１Ｕ）に変更し、配合量を４部にし、光沢度を５５％に調整した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００４３】
実施例９
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、塗工量が乾燥質量で１．５ｇ／ｍ２となるように下記塗被液をサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度１０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。
前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり４００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子(直径２０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製) １０部
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００４４】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部とハイドロカーブＫ９(成分；重質炭酸カルシウム、備北粉化社製)４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ、ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００４５】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップに通紙して、光沢度が５５％になるように調整し、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００４６】
実施例１０
実施例９で抄紙工程中、サイズプレス装置の塗布液を下記の如く変更した以外は、実施例９と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり２００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子 １０部
(直径２５μｍのポリエチレン；商品名ミペロンＸＭ−２２１Ｕ、三井化学社製)
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００４７】
実施例１１
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、塗工量が乾燥質量で１ｇ／ｍ２となるように下記塗被液をサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度２０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり２００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子 １０部
(直径２５μｍのポリエチレン 商品名ミペロンＸＭ−２２１Ｕ、三井化学社製)
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００４８】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状ポリエチレン（直径２５μm、三井化学社製：ミペロンＸＭ−２２１Ｕ）４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００４９】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップに通紙して、光沢度が５５％になるように調整し、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり４００個の凸状部を有していた。
【００５０】
比較例１
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）１００部のみに変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、凸状部が観察できなかった。
【００５１】
比較例２
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）７６部と球状粒子(成分；直径１０μｍ軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)２４部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり２０００個の凸状部を有していた。
【００５２】
比較例３
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９９．５部と球状粒子(成分；直径３５μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)０．５部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００５３】
比較例４
実施例１で使用したＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部と球状粒子(成分；直径１０μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)４部を、ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）８０部と球状粒子(成分；直径２μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製)２部に変更した以外は、実施例１と同様に塗工紙を作成し、評価した。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり３００個の凸状部を有していた。
【００５４】
比較例５
〔基材の調製〕
ＬＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)９０部、ＮＢＫＰ（フリーネス（ＣＳＦ）＝４５０ｍｌ)１０部のパルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム（ＰＣ：白石カルシウム製）を５部となるように添加し、対パルプ当り、澱粉１．５部、アルケニル無水コハク酸０．１部、および硫酸バンド０．６部を添加した紙料を用いて、長網抄紙機で抄紙し、その抄紙工程中で、塗工量が乾燥質量で１．５ｇ／ｍ２となるように下記塗被液をサイズプレス装置で塗布し、乾燥させ、マシンキャレンダでベック平滑度１０秒になるように平滑化処理して坪量が８０ｇ／ｍ２の基紙（以下、紙基材と称す。）を得た。
前記原紙の表面には、１ｍｍ２当たり５００個の凸状部を有していた。
「サイズプレス塗被液」
球状粒子(直径２μｍの軽質炭酸カルシウム、米庄石灰工業社製) １０部
エースＡ（酸化澱粉 王子コーンスターチ社製） ９０部
【００５５】
〔塗被液の調整と塗布〕
ＵＷ−９０（成分；カオリン、エンゲルハード社製）９６部とハイドロカーブＫ９(成分；重質炭酸カルシウム、備北粉化社製)４部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ（商品名；アロンＡ−９、東亜合成社製）を０．２部加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーにエステル化澱粉（商品名；ペトロコートＣ−８、日澱化学社製）３．０部、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名；Ｔ−２５５０Ｋ、ＪＳＲ社製）１０部を添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が６０％の塗被液を調製した。
【００５６】
〔紙基材への塗被層の形成〕
得られた塗被液を上記の紙基材の片面当たり乾燥質量で１０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて両面塗被し、金属ロールと弾性ロールで構成されたスーパーキャレンダの加圧ニップに通紙して、光沢度が５５％になるように調整し、坪量が１０４ｇ／ｍ２の塗工紙を得た。前記塗被層の表面には、１ｍｍ２当たり０個の凸状部を有していた。
【００５７】
［塗被層表面の凸状部の計数］
電子顕微鏡で（１００）倍に拡大して、塗被層表面の凸状部の計数をおこなった。結果を表１に示す。
【００５８】
［塗工紙の印刷］
印刷機は、三菱重工社製オフセット4色印刷機を用い、下記条件で印刷した
環境：２０℃、６５％ＲＨ
印刷速度：１００００枚／時間
印刷枚数：１００００枚
乾燥条件：ガスヒーターを用い、紙面温度１５０℃に調整
パウダー：シリコーンコーティング澱粉、粒径２５μｍ
【００５９】
（裏面へのインク裏写り評価）
１００００枚印刷後の用紙裏面の汚れを、下記の評価基準で評価した。
○：汚れが観られない。実用上問題なく、品質も優れている。
△：汚れがやや観られる。実用上問題ない。
×：汚れが頻繁に観られる。実用上問題があり、品質も劣っている。
【００６０】
（白紙光沢度評価）
ＪＩＳ Ｚ ８７４１に基づき光沢度を入射角と受光角が７５度の条件で測定した。測定器は、村上色彩研究所社製ＧＬＯＳＳ ＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＧＭ−２６Ｄを用いた。
【００６１】
（紙間摩擦係数の評価）
得られた塗工紙の紙間摩擦係数をＩＳＯ環境（２３℃，５０％Ｒ．Ｈ．）で、引張試験機を用いて測定した。
【００６２】
（用紙走行性の評価）
ＲＩＣＯＨ社製カラーコピー機ＩＰＳｉＯ Ｃｏｌｏｒ２１００を使用し、カラー原稿を用いて連続１０００枚印画し、用紙の走行性を評価した。
◎：用紙の重送またはジャミングが全くない。
○：用紙の重送またはジャミングが１〜２枚。
△：用紙の重送またはジャミングが３〜４枚。
×：用紙の重送またはジャミングが５枚以上。
【００６３】
〔紙基材および塗工紙の評価〕
以上より、得られた塗工紙の、裏面へのインク裏写り、白紙光沢度、紙間摩擦係数並びに用紙走行性の評価を行い、その結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【発明の効果】
本発明に係る塗工紙は、白紙の光沢度が高く、印刷機での用紙走行性に優れ、オフセット枚葉印刷において、印刷後の紙の裏面に裏写りやブロッキングが発生しにくく、高品位な画像が得られる塗工紙であり、実用上極めて有用である。
Claims (3)
- 紙基材と、その少なくとも一面上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被層とを設けてなる塗工紙において、前記塗被層中に、平均粒子径３．０〜５０．０μｍ、の無機顔料及び有機顔料から選ばれる少なくとも１種の球状粒子が全顔料１００質量部中、１〜１２質量部含有し、その塗工量（固形分）が、５〜２０ｇ／ｍ 2 であり、かつ前記塗工紙の表面が、１０〜１０００個／ｍｍ2の凸状部を有し、その白紙光沢度が４５〜８０％であることを特徴とする塗工紙。
- 紙基材と、その少なくとも一面上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被層とを設けてなる塗工紙において、前記紙基材が、その表面上に平均粒子径３．０〜５０．０μｍの、無機顔料及び有機顔料から選ばれる少なくとも１種の球状粒子を外添塗布され、１０〜１０００個／ｍｍ 2 の凸状部を有し、かつ前記塗工紙の表面が、１０〜１０００個／ｍｍ 2 の凸状部を有し、その白紙光沢度が４５〜８０％であることを特徴とする塗工紙。
- 前記塗被層表面の静摩擦係数が、ＩＳＯ環境（２３℃，５０％Ｒ．Ｈ．）で０．２〜０．７である請求項１または請求項２記載の塗工紙。
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