JP4983273B2

JP4983273B2 - 印刷用塗工紙の製造方法

Info

Publication number: JP4983273B2
Application number: JP2007014620A
Authority: JP
Inventors: 明伸茶谷; 喜威山田; 宏新倉; 幸治大篭
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-01-25
Also published as: JP2008179915A

Description

本発明は、印刷用塗工紙に関し、生産効率に優れ、印刷品質に優れた印刷用塗工紙の製造方法に関する。

近年、印刷物に対し、写真や図案を多用し、更にカラー化するなどにより、視覚的に内容を強力に伝達しようとする要望が高くなってきており、紙に対する要求もそれに伴い高くなっている。一般に塗工紙は、高光沢塗工紙と艶消し塗工紙に大別される。高光沢塗工紙は、従来高級印刷に用いられてきたアート紙、スーパーアート紙、コート紙などであり、印刷仕上がりは、白紙光沢も印刷光沢も高いグロス調である。艶消し塗工紙は白紙光沢と印刷光沢によりダル調、マット調がある。マット調は、白紙面、印刷面共に光沢が低くフラットで落ち着いた感じの印刷物で、ダル調は、白紙光沢度は低いが、印刷光沢度は高いという、グロス調とマット調の中間のものである。マット調は、従来のグロス調に比べて印刷後の文字部が読みやすく、近年需要が増えている。高光沢塗工紙、ダル調塗工紙、マット調塗工紙は印刷前の白紙光沢度に差はあるものの、いずれにおいても、印刷後の光沢度が高いことは重要課題の一つである。
また、近年製造効率を向上させることを目的として、紙の製造ラインスピードは益々高速化されてきている。高速化されることによって効率を高めるには、抄造中の紙の断紙を抑制する必要があり、ワイヤーパートの脱水方法の改良、乾燥工程の強化、塗工工程の原紙に対する負荷の軽減等新しい技術が必要となる。
ワイヤーパートについては、従来、長網フォーマーやハイブリッドフォーマーが主に使用されてきたが、近年、脱水能力が向上したギャップフォーマーが採用される傾向がある。ギャップフォーマーは、ヘッドボックスからパルプ等の紙料が吐出された直後、２枚のワイヤー間に挟み両面から強力な脱水を行う様設計されたものであり、脱水効率の高さ、表裏差の少なさの点で従来のフォーマーより優れている。このため、従来の品質以上を維持しながら、高効率な生産を可能にすることが出来る。しかしながら、印刷用紙として使用される場合には、この強力な脱水能力が却って品質低下に繋がる場合がある。湿紙内部の微細な繊維が抜け出しやすくなり、繊維同士の絡み合いが減少し、紙の層間強度が低下し、印刷時にブリスターを起こしやすくなるのである。ブリスターの発生を抑えるためには、印刷・乾燥時の蒸気の紙からの抜け度合いが良好な方が好ましく、通気性の指標である透気抵抗度を低くする対策が一つの手段である。

塗工紙は、主に顔料と接着剤からなる塗工液を原紙上に１層またはそれ以上の層を塗工し製造するが、印刷後の高級感があり、視覚に訴える為に適するグレードの塗工紙は、原紙坪量、塗工量ともに多くなる傾向にあり、また２層以上の塗工層を設けることが一般的に好ましいと考えられている。２層以上の塗工層を設けた場合、原紙に始めに塗工する最も内側の塗工層は後で塗られる塗工層の原紙内への浸透を抑制する目止め効果を持ち、外側の層は白紙外観、印刷品質を向上させることを目的として塗工する。その一方で、省資源、輸送コストなどの点から印刷物の軽量化に対しても強い要望があり、塗工量の軽減も注目しなければならない。この二つの性質は相反するものであり、両方の性質を併せ持った塗工紙を得ることは非常に困難であると考えられる。また、２層以上の塗工層を設けた場合、塗工層が１層のみの塗工紙と比較して、同等の塗工量であった場合の透気抵抗度が高くなり、耐ブリスター性の点から好ましくない。特に、ギャップフォーマーで製造された原紙に於いては、紙力剤の添加等を行う必要がある。

塗工液を原紙上に塗工する方式として、一般的にはブレード方式、ロール転写方式、カーテン塗工方式が挙げられる。ブレード塗工方式は、塗工層を紙に平坦に塗工することが可能であり、高平滑かつ高白紙光沢度である塗工紙が得られる。しかしながら、塗料がブレード通過する際に圧力を受け原紙内に押し込まれる塗工方式であり、原紙の表面の凹凸を平坦化する塗工方式であるため、原紙の繊維を完全に被覆するためには多くの塗工量を必要とする。特に、目止め効果を要求される最も内側の塗工層を塗工する場合には必要以上の塗料が塗工され、紙の軽量化を図る際には好ましくない。また、ロール転写方式、カーテン塗工方式は少ない塗工量で塗工することが可能であり、また、原紙の表面の凹凸に沿った塗工層を得ることができブレード方式と比較して塗工量を低く抑えることができる。しかしながら、これらの塗工方式は高速塗工時にミストが発生したり、カーテン膜が不安定化する等の問題があり、近年の抄紙機や塗工機の高速化に対し十分対応しているとはいえない。また、塗工量が少ない場合、十分に原紙を被覆することは困難である。

近年、紙パルプの分野において、新しい塗工方式としてスプレー塗工方式が提案されている。スプレー塗工方式とは、例えば、エアレススプレーと呼ばれる一流体ノズルよりコーティング塗料を紙の表面に吹き付け、紙を塗工する方式である（非特許文献１参照）。この方式では、塗工中にニップ圧がかからず、また、塗工時に紙の進行方向に対する大きなせん断応力がかからないため、従来のブレード塗工方式、ロール転写塗工方式と比較して、空隙の多い塗工層が得られる。このため、紙のこわさ、白色度、不透明度が高くなり、また、透気度が低くなり耐ブリスター性の向上が期待される。しかしながら、ブレード方式やロール転写方式と比較して原紙の表面の凹凸に沿った塗工面を形成するため、白紙光沢度の発現性に劣り、また、印刷後の印刷面感にも劣り、塗工紙の製造方法としては、その活用方法が十分検討されているとは言い難い。スプレー塗工方式のみにて１層以上の塗工層を設け、高い白紙光沢度、低い透気度のオフセット印刷用塗工紙の製造方法が開示されている（特許文献１参照）が、この発明のみではカレンダー処理等にて高い白紙光沢度が得られたとしても、原紙の凹凸に起因する印刷後の面感の悪化を改善できていない。

以上のように、従来の手法では、紙の低密度化すなわち軽量化、高い操業性、良好な印刷面感、良好な印刷適性を両立させることは非常に困難であった。

紙パ技協誌第５６巻第４号Ｐ４７１−４８２特開２００５−６８６１４号公報

この様な状況を鑑みて、本発明の課題は、印刷品質、操業性に優れ、低密度の印刷用塗工紙の製造方法を提供することにある。

本発明者等は、上記課題に鋭意検討を行った結果、ギャップフォーマー型抄紙機で抄造された原紙上に、顔料及び接着剤を含有する塗工液を塗工する印刷用塗工紙の製造方法において、原紙に隣接する最も内側の塗工層をスプレー塗工方式で塗工した後、最も外側の塗工層をブレード塗工方式で塗工することにより、操業性に優れ、印刷面感が良好で、低密度な印刷用塗工紙を製造して得ることができることを見いだした。また、本発明においては、より効果的に塗工紙を製造するためにスプレー塗工方式に用いる塗工液の粘度がせん断速度１．０×１０^４（１／秒）において１０〜５０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。

本発明により、印刷品質、操業性に優れ、低密度である印刷用塗工紙を得ることができる。スプレー塗工は従来の塗工方式とは異なり、完全な紙の輪郭に沿った塗工層を形成する塗工方式である。少ない塗工量で原紙を十分に被覆することが可能であり、目止めの効果が非常に高い。このスプレー塗工によりアンダー塗工を施し、その上に平滑性に勝るブレード塗工で塗工することにより、平滑性、光沢が高く、且つ印刷後の面感が良好な塗工紙を得ることができる。また、２層以上塗工しても透気抵抗度が低く、耐ブリスター性にも優れる。

本発明においては、ギャップフォーマーにて抄造された原紙上に、顔料及び接着剤を含有する塗工液を２層以上塗工する印刷用塗工紙の製造方法において、原紙に隣接する最も内側の塗工層をスプレー塗工方式で設けた後、最も外側の塗工層をブレード塗工方式で設けることが重要である。スプレー塗工は従来の塗工方式とは異なり、完全な紙の輪郭に沿った塗工層を形成する塗工方式である。このため、少ない塗工量で原紙を十分に被覆することが可能であり、目止めの効果が非常に高い。本発明の効果を発揮させる好ましい塗工量としては、片面あたり０．５〜６．０ｇ／ｍ^２であり、より好ましくは１．５〜４．５ｇ／ｍ^２である。０．５ｇ／ｍ^２より少ない場合は、原紙の被覆が十分ではなく目止めの効果が低くなり、その上に塗工層を設けても白紙、印刷物の面感に劣り好ましくない。６．０ｇ／ｍ^２より多い場合は、紙の重量が重くなり本発明の効果の一つである紙の軽量化にそぐわなく好ましくない。スプレー塗工によりアンダー塗工を施し、その上に平滑性に勝るブレード塗工で塗工することにより、平滑性、光沢が高く、且つ印刷後の面感が良好な塗工紙を得ることができる。また、このように塗工された塗工紙は透気抵抗度が低く、ギャップフォーマーで抄造された層間強度の低い原紙に塗工した場合に於いても耐ブリスター性に優れる。それに加えて、ギャップフォーマー、スプレー塗工方式、ブレード塗工方式ともに、高速生産適性に優れているため、非常に効率よく塗工紙を生産することができる。生産速度の範囲は１０００ｍ／分以上であり、より好ましくは１１００ｍ／分以上、更に好ましくは１５００ｍ／分以上である。１０００ｍ／分以上で塗工することにより、スプレー塗工時に、紙と塗料が衝突した際、紙の高速移動により塗料中の顔料が紙の表面に沿って配向しやすくなり、平滑性が向上する。

本発明において最も内側の塗工層を塗工する際に用いるスプレー塗工方式はオンマシン、オフマシンどちらでもよい。スプレーノズルとしては、エアスプレー、エアレススプレーが挙げられるが、エアレススプレーを用いた方が塗料を加圧して高速噴射することが可能であり、塗料膜と大気の接触によるせん断応力により微細な塗料の粒が形成され紙表面に液滴を良好な状態で拡がらせることができ、また、ノズル先端の汚れを軽減することができるため好ましい。スプレーノズルから塗料を噴射する際の、好ましい加圧条件は５０〜１３０barである。スプレーノズルは５０〜７０ｍｍ間隔で設置することが好ましく、その時ノズルの先端と紙の表面との好ましい距離は９０〜１１０ｍｍである。この範囲を外れると、未塗工部分が発生する傾向にあり、また、隣り合うノズルの塗料が干渉しあう等の不具合が発生し易く、良好な塗工面を容易に得られにくい。

また、最も外側の塗工層を形成する際に用いるブレード塗工方式は、従来から用いられる方式が使用できる。例えば、塗工液を紙に供給する方式としてロール転写方式とジェットファウンテン方式があり、またジェットファウンテン方式にも塗工液が紙に接触してからブレードで掻き取る時間が変更可能なバリドゥエルタイム方式と、塗工液が紙に接触してからブレードで掻き取る時間が短いショートドゥエルタイム方式があるがどちらを使用してもよい。しかし、近年の抄紙機、塗工機の高速化を考慮するとバリドゥエルタイムジェットファウンテン方式の方が好ましい。また、塗工液を掻き取るブレードに関してはベントブレード、ベベルブレードがあるが、白紙面感が良好になるベベルブレードの方が好ましい。

本発明の塗工液に用いる塗工顔料としては、従来から紙の塗工顔料として用いられるものを使用することができる。これらの顔料の種類としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、クレー、カオリン、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、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイト等の無機顔料や、プラスチックピグメント等の有機顔料が挙げられる。スプレー塗工で用いる第一塗工層は、目止め効果を得られればよい為、白色度、操業性を向上させるために、炭酸カルシウムを主に用いる方が好ましく、より好ましくは重質炭酸カルシウムである。配合量としては、顔料１００重量部当たり５０重量部以上が好ましく、最も好ましくは１００重量部である。

本発明において用いる接着剤は、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、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接着剤、カゼイン、大豆タンパク、合成タンパクなどのタンパク質類、酸化澱粉、カチオン化澱粉、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澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ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などの中から、１種以上を適宜選択して使用することができる。これらの接着剤は、スプレー塗工方式に用いる場合は顔料１００重量部に対して、５〜５０重量部の範囲で使用されることが好ましく、より好ましくは１０〜４０重量部である。５０重量部を超える場合は、塗工液の粘度が高くなり、配管やスクリーンを通過しづらくなるといった操業性の問題が生じる等のデメリットが生じ好ましくない。また、５重量部未満の場合は、十分な表面強度がえられず好ましくない。また、ブレード塗工方式に用いる場合は顔料１００重量部に対して、５〜３５重量部の範囲で使用されることが好ましい。

本発明の塗工液には、助剤として分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、染料、蛍光染料等の通常使用される各種助剤を使用することができる。

本発明のスプレー塗工に用いる塗工液は、せん断速度１．０×１０^４（１／秒）における粘度が１０〜５０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１０〜３０ｍＰａ・ｓの範囲にすることにより、白紙面感、印刷面感が向上し、更に操業性も良好になる。スプレー塗工は、ブレード方式とは異なり高いせん断力が加わることがないが、紙空気と塗工液が衝突する際に中程度の力が加えられる。このため、本発明に述べるような中シェア領域の粘度が、紙に衝突した後の塗料の挙動に対し影響を与えるため非常に重要である。特に、飛散性が良く、紙と塗工液が接触する際のレベリングのしやすさをコントロールするためにせん断速度が１．０×１０^４（１／秒）における粘度は重要である。１０ｍＰａ・ｓより低い場合は、紙と塗工液が接触し乾燥ゾーンに入る前に、塗料が原紙内に浸透してしまうため、本発明に用いるような低塗工量では十分な原紙被覆性が得られにくく好ましくない。また、５０ｍＰａ・ｓより高い場合は、塗工液が紙に衝突した後に紙表面に対して十分に拡がらず、塗工ムラ等が発生して白紙面感、印刷後面感に劣る傾向にあり好ましくない。

本発明における原紙は、パルプ、填料と各種助剤からなる。パルプとしては、化学パルプ、半化学パルプ、機械パルプ、古紙パルプ等を用いることができるが、これらを適宜目的に応じて使い分けることができる。
原紙に用いる填料は、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、カオリン、クレー、シリカ、無定型シリケート、酸化チタン、合成樹脂填料、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物等の公知の填料を１種類以上使用することができるが、紙の軽量化と白紙及び印刷面感、耐ブリスター性の品質のバランスの観点より、無定型シリケート及び／または軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物を配合することが好ましい。配合量は、原紙重量当たり３〜２０重量％程度である。本発明においては、無定型シリケート及び／または軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物を使用することにより、より低密度でポーラスな原紙になるが、本発明ではスプレー塗工をすることにより、塗料の原紙への押し込みが抑えられるため塗料の浸透が従来の塗工方式よりもおさえられる。このため、面感も良好なものとなり、同一厚さでより軽量になるものである。本発明の軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物とは、軽質炭酸カルシウム粒子の表面をシリカで被覆した軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物が好ましく、低密度で、剛度、不透明度のバランスをより良好にするために、軽質炭酸カルシウムとシリカとの固形分重量比が、軽質炭酸カルシウム/シリカ＝３０／７０〜７０／３０であることが好ましい。軽質炭酸カルシウムについてはカルサイト、アラゴナイトのいずれでも良く、また形状についても針状、柱状、紡錘状、球状、立方形状、ロゼッタ型のいずれでも良い。この中でも特にロゼッタ型のカルサイト系の軽質炭酸カルシウムを用いた場合に、特に優れた嵩高、不透明度改善効果が高い軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物が得られる。
これら填料は、紙料スラリーの抄紙適性や強度特性を調節する目的で、単独又は２種以上を混合使用してもよい。

また、本発明では、パルプの繊維間結合を阻害する作用を持つ有機化合物である界面活性剤等の嵩高剤（低密度化剤）を使用することにより、低密度で、白紙及び印刷面感が良好な印刷用紙を得ることができ好ましい。パルプの繊維間結合を阻害する作用を持つ有機化合物（以下、結合阻害剤と略称する）とは、疎水基と親水基を持つ化合物で、最近、製紙用で紙の嵩高化のために上市された低密度化剤（あるいは嵩高剤）は本発明の結合阻害剤として適しており、例えば、ＷＯ９８／０３７３０号公報、特開平１１−２００２８４号公報、特開平１１−３５０３８０号公報、特開２００３−９６６９４号、特開２００３−９６６９５号公報等に示される化合物等が挙げられる。具体的には、高級アルコールのエチレンおよび／またはプロピレンオキサイド付加物、多価アルコール型非イオン型界面活性剤、高級脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物のエチレンオキサイド付加物、あるいは脂肪酸ポリアミドアミン、脂肪酸ジアミドアミン、脂肪酸モノアミド、あるいはポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物などを使用することができ、これらを単独あるいは２種以上併用することができる。好ましくは多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物、脂肪酸ポリアミドアミン、脂肪酸ジアミドアミン、脂肪酸モノアミド、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物等である。販売されている嵩高薬品としては、ＢＡＳＦ社のスルゾールＶＬ、Ｂａｙｅｒ社のバイボリュームＰリキッド、花王（株）のＫＢ−０８Ｔ、０８Ｗ、ＫＢ１１０、１１５、三晶（株）のリアクトペイク、日本ＰＭＣ（株）のＰＴ−２０５、日本油脂（株）のＤＺ２２２０、ＤＵ３６０５、荒川化学（株）のＲ２１００１といった薬品があり、単独あるいは２種以上を併用してもよい。本発明の塗工紙は、原紙の透気性を向上するために、パルプの繊維間結合阻害剤をパルプ１００重量部当たり０．１〜１０重量部含有することが好ましく、特に０．２〜１．０重量部を含有することが好ましい。これらの紙料に必要に応じ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、嵩高剤、柔軟化剤などを、本発明の効果を阻害しない範囲で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、ギャップフォーマー型抄紙機を用いて、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ抄紙方式で抄紙した原紙のいずれであってもよい。ギャップフォーマー型抄紙機については、紙料を吐出した後に２枚のワイヤーで直ぐに挟んで脱水する方式のものであれば特に限定されない。２枚のワイヤーはそれぞれ何本かのロールでループ状になっており、脱水する部分は垂直または垂直より若干角度のついた形で２枚平行になっている。ギャップフォーマーはその角度によりインクライン型とバーティカル型に分類される。バーティカル型は垂直に近く、この形式の方が脱水時の表裏差が起こりにくく好ましい。
原紙については、スプレーコーターにて塗工する前にサイズプレス、ゲートロールコーター、ビルブレード等を用いて、澱粉、ポリビニルアルコールなどを予備塗工した原紙等も使用可能である。塗工原紙としては、一般の塗工紙に用いられる坪量が２５〜２００ｇ／ｍ^２程度のものが使用され、軽量化と品質のバランスの観点からは、３０〜１００ｇ／ｍ^２を使用することが好ましく、より好ましくは３５〜６０ｇ／ｍ^２である。

本発明においては、原紙に、顔料と接着剤を含有する塗工液をスプレー塗工方式で塗工して、原紙に隣接する最も内側の塗工層を設けた後、次に顔料と接着剤を含有する塗工液をブレード方式で塗工して、最も外側の塗工層を設けることにより、２層の塗工層とすることができる。また、本発明において塗工層を３層以上設ける場合、原紙に隣接する塗工層と、最も外側の塗工層の間に中間塗工層を１層以上設けても良く、中間塗工層を設ける際の塗工方式は、ブレード塗工方式、スプレー塗工方式、カーテン塗工方式、フィルムトランスファー塗工方式などを利用することができるが、塗工後の平滑性に優れ、高品質な中間塗工層を得られる点から、ブレード塗工方式が好ましい。また、本発明においては、低密度で透気抵抗度が低く、白紙面感、印刷面感の品質のバランスの点から２層が好ましい。

原紙に設ける塗工量としては、特に限定されるものではないが、片面当たりの総塗工量は３〜２５ｇ／ｍ^２程度であり、軽量化と品質のバランスの観点から、好ましくは６〜１８ｇ／ｍ^２である。また、原紙に隣接する最も内側の塗工層は、０．５〜６．０ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは１．５〜４．５ｇ／ｍ^２であり、最も外側の塗工層は、５〜１５ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは６〜１１ｇ／ｍ^２である。また、原紙に隣接する最も内側の塗工層とそれ以外の外側の塗工層の塗工量比は、それ以外の外側の塗工層の塗工量／原紙に隣接する最も内側の塗工層の塗工量＝１：０．２５〜１：０．６の比が好ましい。

湿潤塗工層を乾燥させる手法としては、例えば、蒸気加熱ヒーター、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒータ、熱風加熱ヒーター、マイクロウェーブ、シリンダードライヤー等の通常の方法が用いられる。

以上の様に塗工乾燥された塗工紙は、カレンダ処理を施さないまま、もしくはスーパーカレンダー、高温ソフトニップカレンダー等で平滑化処理を行うことができる。本発明の塗工紙の坪量は、好ましくは３０〜１６０ｇ／ｍ²、より好ましくは３５〜１００ｇ／ｍ²、最も好ましくは４０〜７０ｇ／ｍ²の範囲の軽量化において、より効果を発揮するものである。また、本発明においては、０．５０〜１．２２ｇ／ｃｍ³の密度において、より効果を発揮するものである。

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、それぞれ固形分重量部、固形分重量％を示す。なお、塗工液及び得られたオフセット印刷用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）塗料粘度：本発明において、粘度測定には「ウルトラハイシェア粘度計 ACAV-A2」（ACA system社、フィンランド）を使用した。測定装置に低シェアレート測定用キャピラリーユニットを取付け、温度３０℃で測定可能な圧力条件下（40 bar以下）において粘度を３点以上測定し、その結果得られるせん断速度と粘度の曲線からせん断速度1.0×104 1/sにおける粘度を読み取った。
（２）密度：ＪＩＳＰ８１１８に基づいて測定した。
（３）白紙光沢度：ＪＩＳＰ８１４２に基づいて測定した。
（４）印刷光沢度：ローランド平判印刷機（４色）にて、平判印刷用インキ（東洋インキ製ハイユニティＭ）を用いて印刷速度８０００枚／分で印刷し、得られた印刷物（４色ベタ印刷部）の表面をＪＩＳＰ８１４２に基づいて測定した。
（５）白紙面感：塗工紙の白紙面感を目視にて評価した。
◎：極めて良好、○：良好、△：若干劣る、×：劣る
（６）印刷物面感：ローランド平判印刷機（４色）にて、平判印刷用インキ（東洋インキ製ハイユニティＭ）を用いて印刷速度８０００枚／分で印刷し、得られた印刷物の面感を目視にて評価した。
◎：極めて良好、○：良好、△：若干劣る、×：劣る
（７）耐ブリスター性：２３℃、相対湿度５０％の環境にて一昼夜紙の水分を調整した後、１５０〜２５０℃に熱したシリコンオイル中に３秒間浸漬し、ブリスターの発生状況を観察した。ブリスターの発生しない温度の上限を以下の基準で評価した。
◎：極めて良好、○：良好、△：若干劣る、×：劣る
（８）操業性：原紙抄造、塗工を行う間に、断紙、紙のばたつき等のトラブルの発生について以下の基準で評価した。
◎：極めて良好、○：良好、△：若干劣る、×：劣る
［実施例１］
（塗工液１）
重質炭酸カルシウムスラリー（ファイマテック社製ＦＭＴ−９０）１００部（固形分）に、アルカリ増粘型のスチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（ガラス転移点温度−２０℃、ゲル含量８５％）１０部、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製ＰＧ２９５）１０部を加えた後、さらに水を加えて固形分濃度５０％の塗工液１を得た。この時の、せん断速度１．０×１０^４（１／秒）における粘度は１６ｍＰａ・ｓである。
（塗工液２）
顔料としてブラジル産カオリン（ＣＡＤＡＭ社製、アマゾンプラス）１００部からなる顔料に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ０．１部を配合、分散し、濃度７０％のカオリンスラリーを調製した。このカオリンスラリー５０部（固形分）に、重質炭酸カルシウムスラリー（ファイマテック社製ＦＭＴ−９７）５０部（固形分）を添加し、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（ガラス転移点温度−２℃、ゲル含量８５％）１２部、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製ＰＧ２９５）４部、蛍光染料（ランクセス社製ブランコファＵＷリキッド）滑剤０．４部（サンノプコ社製Ｃ−１０４ＨＳ）を加え、さらに水を加えて固形分濃度６４％の塗工液２を得た。
塗工原紙は、化学パルプ（ＬＢＫＰ）１００部からなるパルプスラリーに填料として軽質炭酸カルシウムを原紙重量あたり７％になるように添加し、カチオン化澱粉を原紙坪量あたり０．４％添加して紙料を調製した後、ギャップフォーマ型抄紙機（メッツォペーパー社製オプティフォーマー：バーティカル型）を用いて、抄紙速度１５００ｍ／分で抄紙し、坪量４５ｇ／ｍ^２、密度０．７５ｇ／ｃｍ^３の上質紙を得た。

上記の原紙に、前述の塗工液１を片面当たりの塗工量が３ｇ／ｍ^２になる様に、１５００ｍ／分の塗工速度でエアレススプレーコーター（塗工条件：スプレー加圧条件：５０ｂａｒ、ノズル間隔：６０ｍｍ、ノズルと紙面との距離：１００ｍｍ）を用いて両面塗工を行い、乾燥後、前述の塗工液２を片面当たりの塗工量が７ｇ／ｍ^２になる様に１５００ｍ／分の塗工速度で、ジェットファウンテン方式のベベルブレードコーターを用いて両面塗工を行い、塗工紙水分が５％となる様に乾燥した。

乾燥後、金属ロール温度１５０℃、弾性ロールショアＤ硬度９２、通紙速度１２００ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍ、４ニップの条件で高温ソフトニップカレンダー処理を行いオフセット印刷用塗工紙を得た。
［実施例２］
実施例１の塗工液１のアルカリ増粘型のスチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（ガラス転移点温度−２０℃、ゲル含量８５％）１０部、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製ＰＧ２９５）１０部の代わりに、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製ＰＧ２９５）３０部を用いて塗料濃度を４０％としたこと以外は実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。このときの粘度は２０ｍＰａ・ｓである。
［実施例３］
実施例１の塗工用原紙の填料を無定型シリケートとしたこと以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［実施例４］
実施例１の塗工用原紙の填料を以下に示す軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物としたこと以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
〈軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物の製造方法〉
反応容器中に市販ロゼッタ型軽質炭酸カルシウム（商品名アルバカー５９７０ SMI社製）１０部を水に分散し、ここにSiO2濃度１８．０wt／wt％、Na20濃度6・1wt／wt％のケイ酸ソーダ溶液を５７部加えた後、水を加え、全量を２００部とした。この混合スラリーをアジテータで十分に撹拌しながら加熱し、85℃としたスラリーに、10％硫酸溶液を撹拌しながら添加した。添加方法は、温度一定を保ち、硫酸添加後の最終pHは8・0、全硫酸添加時間は240分間となるように、一定速度で硫酸を添加し、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物Ａスラリーを得た。このときの軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物Ａの平均粒子径は3．4μmであり、軽質炭酸カルシウムとシリカの固形分重量比は、５０／５０であった。
［実施例５］
実施例１の塗工用原紙にパルプの繊維間結合を阻害する作用を持つ有機化合物である多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物（花王製ＫＢ−１１０）を原紙重量当たり０．３％含有させた事以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［比較例１］
実施例１において、塗工液１をスプレーコーターの代わりに、ロール転写コーターに変更した以外は実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［比較例２］
実施例１において、塗工液２の塗工液濃度を４５％としブレードコーターの代わりに、スプレーコーターに変更した以外は実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。この時の、せん断速度１．０×１０^４（１／秒）における粘度は１８ｍＰａ・ｓである。
［比較例３］
実施例１において、原紙をハイブリッドフォーマーマシンで１０００ｍ／分の速度にて抄造した以外は実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。尚、他の例同様に１５００ｍ／分にての原紙抄造は、断紙が多発したため不可能であった。
［比較例４］
比較例２において、塗料１を塗工せず、塗料２をスプレーコーターにて片面当たり１０．０ｇ／ｍ２塗工した。以外は比較例２と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。

乾燥後、金属ロール温度１５０℃、弾性ロールショアＤ硬度９２、通紙速度１２００ｍ／分、線圧４００ｋｇ／ｃｍ、４ニップの条件で高温ソフトニップカレンダー処理を行いオフセット印刷用塗工紙を得た。

表１に評価結果を記載する。

表１の結果より、実施例１〜５は、低密度で、印刷品質、操業性に優れた印刷用塗工紙を得ることができる。比較例１は、白紙面感、印刷面感、耐ブリスター性に劣る。比較例２は、白紙光沢度、印刷光沢度、印刷面感に劣る。比較例３は、操業性に劣る。比較例４は、白紙面感、印刷面感に劣る。

Claims

原紙上に顔料および接着剤を含有する塗工液を２層以上塗工する印刷用塗工紙の製造方法において、ギャップフォーマー型抄紙機で抄造された原紙に隣接する最も内側の塗工層をスプレー塗工方式で塗工し、最も外側の塗工層をブレード塗工方式で塗工し、前記スプレー塗工方式に用いる塗工液の顔料が重質炭酸カルシウムのみからなり、かつ塗工液の粘度がせん断速度１．０×１０ ^４（１／秒）において、１０〜３０ｍＰａ・ｓの範囲であり、原紙に隣接する最も内側の塗工層以外の外側の塗工層の塗工量と原紙に隣接する最も内側の塗工層の塗工量の比が、１：０．２５〜１：０．６であることを特徴とする印刷用塗工紙の製造方法。
スプレー塗工方式で塗工する片面あたりの塗工量が、０．５〜６．０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載の印刷用塗工紙の製造方法。