JP5337434B2 - 再生填料を用いた塗工紙 - Google Patents

再生填料を用いた塗工紙 Download PDF

Info

Publication number
JP5337434B2
JP5337434B2 JP2008227128A JP2008227128A JP5337434B2 JP 5337434 B2 JP5337434 B2 JP 5337434B2 JP 2008227128 A JP2008227128 A JP 2008227128A JP 2008227128 A JP2008227128 A JP 2008227128A JP 5337434 B2 JP5337434 B2 JP 5337434B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating layer
mass
paper
pigment
coated paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008227128A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010059578A (ja
Inventor
正夫 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daio Paper Corp
Original Assignee
Daio Paper Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daio Paper Corp filed Critical Daio Paper Corp
Priority to JP2008227128A priority Critical patent/JP5337434B2/ja
Publication of JP2010059578A publication Critical patent/JP2010059578A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5337434B2 publication Critical patent/JP5337434B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64Paper recycling

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

本発明は塗工紙に関する。さらに詳しくは、オフセット印刷において発生するヒジワ及び火ぶくれの発生を防止し、かつ印刷適性が高く、印刷物の見栄えが良い印刷用塗工紙に関するものである。
近年、印刷機の高速化に伴い、オフセット輪転印刷機での乾燥温度が高くなり、印刷後の乾燥工程において、ヒジワと呼ばれる、画線部と非画線部の収縮率の差に起因するシワ欠陥や、ブリスターと呼ばれる火ぶくれ欠陥の発生が問題になっている。このようなヒジワ及び火ぶくれの発生を抑止するために印刷用塗工紙について種々の提案がなされている。
ヒジワを抑止する技術としては、サイズ剤としてα−オレフィン−α−ジイソブチレン−無水マレイン酸共重合体を含有し、特定のサイズ度に調整する技術(特許文献1を参照)や、最も表面側の塗工層にプラスチックピグメントを含有した塗工紙を、シューカレンダーで処理する技術(特許文献2を参照)、塗工層上にプラスチックピグメント及び表面サイズ剤をスプレー塗工する技術(特許文献3を参照)、塗工層の最下層中に顔料成分として、平均粒子径0.5〜3.0μmの中空樹脂粒子を含有する塗工層をフィルムトランスファー方式で設ける技術(特許文献4を参照)が提案されている。
火ぶくれを改善する技術としては、粒径が1〜8μmと大きい重質炭酸カルシウム及び接着剤を含有する塗料を塗工した後、粗面化ロールによって表面処理する技術(特許文献5を参照)、平均粒子径が1.8〜7.0μmと大きい炭酸カルシウム及びカチオン化澱粉、アクリル系エマルジョン樹脂バインダーを使用する技術(特許文献6を参照)、顔料としていがぐり状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕し、平均粒子径を0.25〜0.90μmとした軽質炭酸カルシウムを使用する技術(特許文献7)、ノーサイズプレス原紙に、小粒子径を有する顔料として、平均粒子径1.2μm以下の湿式重質炭酸カルシウムおよび平均粒子径0.8μm以下の微粒カオリンを配合し、バインダーとしてゲル含有量80%以上のスチレン・ブタジエンラテックスを含有した技術(特許文献8を参照)が提案されている。
上記技術によりヒジワ及び火ぶくれの発生をある程度低減できるものの、近年の高速輪転オフセット印刷においては、印刷速度(ブランケット胴の回転速度)が従来の600rpm程度から1000rpm以上と高速化しており、これに従い印刷後の乾燥温度も高くなっており、ヒジワ及び火ぶくれが発生しやすい印刷条件になっている。このような印刷速度においては、乾燥温度は紙面温度で110℃以上、更には115℃以上となるため、特にヒジワ及び火ぶくれが発生しやすく、上記技術を用いても充分にヒジワ及び火ぶくれを防止することができず、要求されているほど高レベルで見栄えの良い印刷物が得られないとの問題があった。
特開2004−211231号公報 特開2006−138025号公報 特開2007−154330号公報 特開2007−211357号公報 特開平05−247891号公報 特開平06−057693号公報 特開2001−262491号公報 特開2004−162198号公報
本発明の目的は、高速輪転オフセット印刷機、特に印刷速度が1000rpm以上と高速の輪転オフセット印刷機を用いて印刷をしても、ヒジワ及び火ぶくれの発生が抑制され、印刷して得られる印刷物の見栄えが良くなり優れた仕上がりとなる印刷用塗工紙を提供することにある。
本発明は、基紙と、当該基紙上に顔料及び接着剤を含有する塗工層を有する塗工紙であって、前記顔料として、次記製造工程により得られた再生粒子を少なくとも含む、ことを特徴とする塗工紙に関する。
(再生粒子の製造工程)
古紙パルプを製造する古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスを主原料として、前記主原料を脱水、乾燥、燃焼及び粉砕工程を経て得られ、前記燃焼工程が、第1燃焼炉と、第1燃焼炉にて燃焼された脱墨フロスを再度燃焼する、後の第2燃焼炉とを有する、少なくとも2段階の燃焼工程を有し、前記第1燃焼炉は300℃以上〜500℃未満で燃焼処理を行う、ことによって再生粒子を製造する。
本発明による塗工紙は、高速輪転オフセット印刷機、特に印刷速度が1000rpm以上と高速の輪転オフセット印刷機を用いて印刷をしても、ヒジワ及び火ぶくれの発生が抑制され、印刷して得られる印刷物の見栄えが良くなり優れた仕上がりとなる。
本発明は、基紙と、当該基紙上に顔料及び接着剤を含有する塗工層を有する塗工紙であって、前記顔料として、次記製造工程により得られた再生粒子を少なくとも含む、ことで、印刷適性を維持しつつ、ヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制した塗工紙である。
(再生粒子の製造工程)
古紙パルプを製造する古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスを主原料として、前記主原料を脱水、乾燥、燃焼及び粉砕工程を経て得られ、前記燃焼工程が、第1燃焼炉と、第1燃焼炉にて燃焼された脱墨フロスを再度燃焼する、後の第2燃焼炉とを有する、少なくとも2段階の燃焼工程を有し、前記第1燃焼炉は300℃以上〜500℃未満で燃焼処理を行う、ことによって再生粒子を製造する。
本発明の好適な態様では、前記塗工層が少なくとも2層であり、基紙に接する下塗り塗工層に占める前記再生粒子の割合が、下塗り塗工層中の全顔料の10質量%〜100質量%であり、最表層の上塗り塗工層の顔料として、炭酸カルシウム及びカオリンクレーを含有する。
また、前記上塗り塗工層の全顔料の30〜70質量%が該炭酸カルシウムであり、かつ、前記上塗り塗工層の全顔料の30〜70質量%が該カオリンクレーであることが好ましい。
また、前記下塗り塗工層の顔料が、0.1μmごとに集計した面積粒子径の分布において、0.8μm以上1.3μm未満及び1.3μm以上2.2μm未満のそれぞれの範囲に極大値を有する粒子径分布を持つことで、動的走査吸液計(ブリストー法)において、回転速度2.5mm/sで測定した際の転移跡の長さが600〜900mmに調整でき、更にヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制した、印刷適性が良好な塗工紙が得られる。
尚、本発明の面積粒子径及び極大値は次のように測定した。走査電子顕微鏡(型番:S−2150、(株)日立製作所製)を用いて塗工紙表面の顔料粒子を撮影した。顔料粒子は真円ではないため、粒子全体を内包できる最小の円(粒子に外接する最小の円)の直径を面積粒子径とした。撮影は倍率12000倍で10枚行い、写真毎に10点ずつ、合計100点の顔料粒子について面積粒子径を求めた。また、極大値は、粒子の数を面積粒子径0.1μmごとに集計して粒子径分布を求め、極大値の有無を判断した。再生粒子、炭酸カルシウム、カオリンクレー等、複数種類の顔料を併用した場合には、どの粒子がいずれの顔料であるかを、粒子形状で判断することができる。再生粒子は脱墨フロス由来のカルシウム、ケイ素及びアルミニウムからなる、凝集塊状の粒子であり、炭酸カルシウムは不定形の球状粒子であり、カオリンクレーは板状である。上記形状は、倍率12000倍で充分判別可能である。
<抄紙>
まず、本実施形態に係る塗工紙を構成する基紙について説明する。
基紙は、通常の原料パルプを抄紙して得られるものであればよい。該原料パルプにも特に限定がなく、例えば未晒針葉樹パルプ(NUKP)、未晒広葉樹パルプ(LUKP)、晒針葉樹パルプ(NBKP)、晒広葉樹パルプ(LBKP)等の化学パルプ;ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGW)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、グランドパルプ(GP)、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)、リファイナーメカニカルパルプ(RMP)等の機械パルプ;雑誌古紙、チラシ古紙、オフィス古紙等から製造される離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等の古紙パルプ等があげられ、これらの中から1種又は2種以上を適宜選択し、その割合を調整して用いることができる。
上記原料パルプに、内添の填料として従来製紙用途で用られている填料を添加することができる。填料としては、例えば軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、クレー、焼成クレー、合成ゼオライト、シリカ等の無機填料や、ポリスチレンラテックス、尿素ホルマリン樹脂等が挙げられる。填料の配合量は特に限定されないが、紙中灰分で8質量%以下となるよう添加することが好ましく、6質量%以下がより好ましい。紙中灰分が8質量%を超過すると、パルプ同士の水素結合が阻害され易いため腰の無い紙となり、印刷乾燥時の収縮に原紙が耐えられず、ヒジワが発生し易くなるため好ましくない。内添の灰分を低下させると、ヒジワの発生は低下する傾向にあるが、塗工紙の不透明性が低下するため、印画部が裏抜けする可能性があり、見栄えの悪い塗工紙となる可能性がある。しかしながら本発明においては、後述のとおり、上塗り塗工層の炭酸カルシウムにおける面積粒子径が0.2〜1.0μmの粒子の割合を特定範囲内とし、塗工層表面の吸液性を調整することで、ヒジワの発生を抑制できるため、灰分を上記範囲としても充分な不透明性が得られ、かつ、ヒジワを防止することができる。尚、本発明の灰分とは、JISP8251「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−525℃燃焼法」に準じて測定した値とする。
上記原料パルプには、内添サイズ剤を添加することが好ましい。本発明においては、後述する下塗り塗工層において上塗り塗工層よりも吸液速度が遅く、吸液容量の多い下塗り塗工層を設けるが、下塗り塗工層を通過して基紙に湿し水が接触した際においても、基紙に湿し水が吸収されないよう、内添サイズ剤を添加し、更にヒジワの発生を抑制することが好ましい。
本実施形態においては、前記内添サイズ剤以外にも、該原料パルプに、例えば紙力向上剤、紙厚向上剤、歩留向上剤(各種合成高分子や澱粉類等の水溶性高分子)、及びこれらの定着剤等の、通常塗工紙の基紙に配合される種々の添加剤を、その種類及び配合量を適宜調整して内添することができる。
前記のごとき抄紙原料をワイヤーパートにて抄紙し、次いでプレスパート、プレドライヤーパートに供して基紙を製造することができ、次いでコーターパートにて後述する塗工液を基紙上に塗工した後、アフタードライヤーパート、カレンダーパート、リールパート、ワインダーパート等に供して目的とする塗工紙を得ることができる。
尚、後述する上塗り塗工層においてクレーを含有する塗工液を上塗り塗工した場合、高白色度の塗工紙が得られにくい。そのため、目的とする塗工紙の白色度をより向上させるには、基紙の白色度は、カラーアナライザー(型番:カラーi5、マクベスグレタグ社製)にて測定して70%以上、さらには75%以上であることが好ましい。このような基紙から印刷用塗工紙を製造した場合、後述するように、白色度を例えば80%以上とすることが可能になる。そして、このような白色度が80%以上の印刷用塗工紙を用いると、白色度が80%未満の印刷用塗工紙と比べて、例えばより高精彩で、コントラストの高い高級印刷物が得られる。
基紙の坪量に特に限定はないが、後述するように、目的とする塗工紙の坪量が好ましくは40〜100g/mであることを考慮して、該基紙の坪量は、通常24〜84g/m程度となるように調整することが好ましい。
<下塗り塗工>
基紙には、後述する上塗り塗工層を設ける前に、顔料及び接着剤を主成分とする下塗り塗工層を設けるが、特に、次記製造工程により得られた再生粒子を顔料とする下塗り塗工層を、片面あたり8〜14g/mとなるよう設けることが好ましく、更に片面あたり10〜12g/mとなるよう設けることがより好ましい。
(再生粒子)
本発明では、下塗り塗工層の空隙率を高めるとともに印刷後の裏抜けを抑制するため、下塗り塗工層の顔料として、特に空隙率が高く不透明度に優れた填料である、次記製造工程により得られた再生粒子を使用すると、特に空隙性が高い塗工層が得られ易く、また、粒子が基紙に沈み込みにくく、より不透明な塗工層を形成できるため、印刷後の裏抜けを防止しやすいため特に好ましい。
(再生粒子の製造工程)
古紙パルプを製造する古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスを主原料として、前記主原料を脱水、乾燥、燃焼及び粉砕工程を経て得られ、前記燃焼工程が、第1燃焼炉と、第1燃焼炉にて燃焼された脱墨フロスを再度燃焼する、後の第2燃焼炉とを有する、少なくとも2段階の燃焼工程を有し、前記第1燃焼炉は300℃以上〜500℃未満で燃焼処理を行う、ことによって再生粒子を製造する。
次に再生粒子の製造工程を詳述する。
図1に、再生粒子の製造設備フローの一部構成例(乾燥・燃焼工程、及び燃焼工程を含む設備例)を示した。本設備には、各種センサーが備わっており、被燃焼物や設備の状態、処理速度のコントロール等を行っている。
図示しない、古紙パルプを製造する脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスは、種々の操作を経て、同じく図示しない公知の脱水設備により脱水される。脱水後の原料は、40%以上、望ましは90%未満、特には45%〜70%、より好適には50%超〜60%の高含水状態とすることが望ましい。
かかる脱水後の原料10は、望ましくは、粉砕機(または解砕機)により40mm以下の粒子径に粉砕しておく。かかる原料10が貯槽12から切り出されて、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉である、第1燃焼炉14の一方側から装入機15により装入される。第1燃焼炉14の一方側には、排ガスチャンバー16が、他方側には排出チャンバー18が設けられている。排出チャンバー18を貫通して、熱風が第1燃焼炉14の他方側から吹き込まれ、前記一方側から装入され、第1燃焼炉14の回転に伴って前記他方側に順次移送される原料の乾燥及び燃焼を行うようになっている。
ここで、第1燃焼炉14内に吹き込む熱風は、酸素濃度が0.2%〜20%となるようにするのが望ましい。炉内温度としては、300℃以上〜500℃未満、より望ましくは400℃以上〜500℃未満、特に400℃以上〜450℃未満が望ましい。熱風は、バーナー20Aを備える熱風発生炉20から吹き込まれる。
排ガスチャンバー16からは、乾燥・燃焼に供した排ガスが再燃焼室22に送り込まれる。排ガス中に含まれる燃焼物の微粉末は、排ガスチャンバー16の下部から排出され、再利用される。排ガスは、再燃焼室22でバーナーにより再燃焼が行われ、予冷器24により予冷された後、熱交換器26を通し、誘引ファン28により煙突30から排出される。ここで、熱交換器26は外気を昇温した後に、熱風発生炉20に送られ、第1燃焼炉14から吹き込まれる熱風の用に供せられ、排ガスチャンバー16からの排ガスの熱を回収するようにしてある。排ガスの処理は、排ガス中に含まれる有害物質の除去に有効である。
第1燃焼炉14において乾燥及び燃焼処理を経た燃焼物は、本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉である、第2燃焼炉32に装入される。この装入される燃焼物の粒径としては、40mm以下が好適である。第2燃焼炉32での熱源としては、第2燃焼炉32内の温度コントロールが容易で長手方向の温度制御が容易な電気による調整が好適であり、したがって、電気ヒーターにより間接的に第1燃焼炉14から得られる燃焼物を再び燃焼させる外熱式の第2燃焼炉32であることが望ましい。
第2燃焼炉32においては、酸素濃度を調整する空気あるいは酸素の供給機構(図示せず)にて酸素濃度が5%〜20%、望ましくは10%〜20%、特に望ましくは10%〜15%となるように燃焼するのが望ましい。温度としては、550℃〜780℃、望ましくは600℃〜750℃が望ましい。また、第2燃焼炉32内での滞留時間は60分以上、より好適には60分〜240分、特には90分〜150分、最適には120分〜150分が、残カーボンを完全に燃焼させるに望ましい。
燃焼が終了した再生粒子は、冷却機34により冷却された後、振動篩機などの粒径選別機36により選別され、湿式粉砕機等を用いた粉砕工程で目的の粒子径に調整された燃焼物が燃焼品サイロ38に一時貯留され、顔料や填料の用途先に仕向けられる。
なお、脱墨フロスを原料として用いた場合を例示したが、脱墨フロスを主原料に、抄紙工程における製紙スラッジ等の他製紙スラッジを適宜混入させたものを原料とした燃焼物であってもよい。
本実施形態の塗工紙では、以上の再生粒子を、下塗り塗工層の顔料として用いることができる。この再生粒子は、脱墨フロスを焼成して得られる循環使用が可能なものであるので、廃棄物としての埋立等の処分が不要であり、環境負荷の低減と、省資源化に大きく貢献するものである。また、原料が古紙処理工程で生じる脱墨フロスであるので、安価であり、新たな天然無機鉱物の使用量を抑えることができ、製造コストが充分に削減されるという利点がある。
加えて、第1燃焼炉の炉内温度が、300℃以上〜500℃未満と低温であるため、特に下塗り塗工層の顔料として用いた場合に、塗工層の空隙性が高く、ヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制できる塗工紙が得られやすいため好ましい。
本発明では前記製造工程により得られた再生粒子をそのまま使用してもよいし、特許第3907688号公報や、特許第3935496号公報に記載の方法でシリカ被覆したものを使用してもよい。具体的には、前記製造工程で得られた再生粒子を珪酸アルカリ水溶液に添加・分散しスラリーを調製した後に、加熱攪拌しながら、液温70〜100℃で硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸の希釈液を添加し、シリカゾルを生成させ、最終反応液のpHを8.0〜11.0の範囲に調整することにより、再生粒子表面に粒子径10〜20nmのシリカゾル粒子を生成させて得られた白色顔料を使用できる。このシリカ被覆再生粒子は、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で30〜62:29〜55:9〜35の質量割合とすることで、シリカ析出効果による吸油性、不透明性を向上させることができる。
下塗り塗工層における再生粒子の配合割合は、下塗り塗工層の顔料100質量部のうち、10〜100質量部が好ましい。10質量部を下回ると、下塗り塗工層の空隙率が低くなり、ヒジワ及び火ぶくれを抑制しにくい塗工紙となる。より好ましい配合量は85〜100質量部であり、さらに好ましくは90〜100質量部であり、最も好ましくは98〜100質量部である。
下塗り塗工層の顔料配合を上記範囲に納めることで、空隙性が高く、ヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制できる塗工紙が得られやすいが、更には、使用する上記顔料の粒子径分布を調整することで、更にヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制できるため好ましい。
上記下塗り塗工層に用いる顔料の面積粒子径として0.5〜2.0μmの粒子が全体の50質量%〜85質量%を占めることが好ましく、65〜80質量%を占めることが更に好ましい。50質量%を下回ると、上塗り塗工層を設けても印刷適性を向上させることができず、85質量%を上回ると空隙が少なくなり、ヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制することができなくなる。
また、上記下塗り塗工層に用いる顔料が、0.1μmごとに集計した面積粒子径の分布において、0.8μm以上1.3μm未満及び1.3μm以上2.2μm未満のそれぞれの範囲に極大値を有する粒子径分布を持つことで、更にヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制できるため好ましい。これは、面積粒子径が0.8μm以上1.3μm未満の比較的小さい粒子及び面積粒子径が1.3μm以上2.2μm未満の比較的大きい粒子を組み合わせることで、粒子間に形成される細孔を所定範囲とすることができるため、湿し水を吸収しにくくヒジワを抑制する作用、及び、水蒸気を通しやすいため火ぶくれの発生を防止する作用の双方が効果的に得られやすくなる。面積粒子径が0.8μm以上1.3μm未満の比較的小さい粒子及び面積粒子径が1.3μm以上2.2μm未満の比較的大きい粒子のいずれかが欠けると、これらの作用を充分に得ることができず、ヒジワ及び火ぶくれが発生しやすくなるため好ましくない。
上記のごとく、特定条件で製造した、面積粒子径0.5〜2.0μmの粒子が全体の50質量%〜85質量%を占め、かつ、0.1μmごとに集計した面積粒子径の分布において、0.8μm以上1.3μm未満及び1.3μm以上2.2μm未満のそれぞれの範囲に極大値を有する再生粒子を、下塗り塗工層の顔料として、全顔料100質量部のうち、10〜100質量部含有することで、特にヒジワ及び火ぶくれの発生を低減した塗工紙を得ることができる。
前記製造工程により得られた再生粒子は、空隙率及び不透明性が炭酸カルシウムより高い一方、白色度が炭酸カルシウムに比べて低いため、炭酸カルシウムと併用することで、空隙性、不透明性及び白色度をバランス良く向上できるため好ましい。
再生粒子以外に用いることができる下塗り塗工層の顔料としては、粒子が不定形な炭酸カルシウムを使用すると、空隙率の高い下塗り塗工層が得られるため好ましい。これらの顔料を使用すると、印刷適性は低下する傾向にあるが、印刷は、後述する上塗り塗工層の表面に印刷されるため、上塗り塗工層において印刷適性の高い顔料(例えばクレー)を使用することで、下塗り塗工層に再生粒子及び炭酸カルシウムを用いた場合の印刷適性の低下のデメリットをカバーできる。
該炭酸カルシウムとしては、例えば白色結晶質石灰石を乾式粉砕又は湿式粉砕した、5μm程度以下の面積平均粒子径を有するものが挙げられるが、上記再生粒子と同様に、0.1μmごとに集計した面積粒子径の分布において、0.8μm以上1.3μm未満及び1.3μm以上2.2μm未満のそれぞれの範囲に極大値を有する粒子径分布を持つことで、更にヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制できるため好ましい。
下塗り塗工層の顔料として、特定の面積粒子径範囲を有する炭酸カルシウム及び再生粒子を使用し、好ましくはプレカレンダーで平坦化処理することで、後述するとおり下塗り塗工層中の空隙率が高くなる。これにより、上塗り塗工層を通過して来た湿し水を下塗り塗工層に留め、基紙にまで浸透させないことにより、ヒジワ及び火ぶくれが発生しにくくなる。加えて、上塗り塗工層は細孔が小さいため吸液速度は速いが、下塗り塗工層は細孔が大きいため吸液速度が遅くなり、吸液量が多くなるため好ましい。また、基紙からの発生した水蒸気は、空隙が多い下塗り塗工層内部を移動しやすく、得られる印刷物の水分率が均一となり、乾燥収縮のムラに起因するヒジワの発生を抑制できるだけでなく、水蒸気が塗工紙の抜けやすい部分から優先的に抜けるため、火ぶくれの発生をも抑制できるため好ましい。
また、再生粒子、及び、炭酸カルシウムは何れも不定形であり、印刷適性が低い顔料のため、上塗り塗工層として後述する上塗り塗工層を設け、印刷適性を向上させることが好ましい。
(再生粒子、炭酸カルシウム以外の顔料)
下塗り塗工層には、炭酸カルシウム、及び、再生粒子以外の顔料として、カオリンクレーを併用しても良い。クレーを併用することで、下塗り塗工後の平坦性が向上できるため、上塗り塗工後の平坦性及び印刷適性についても向上させることができる。
下塗り塗工層では、炭酸カルシウム、再生粒子、及び、クレー以外にも、製紙用途に一般的に使用されている顔料を用いることができる。そのような顔料としては、例えば焼成カオリン、デラミカオリン、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、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、水酸化亜鉛等が挙げられ、必要に応じて1種類以上を組み合わせて使用することができる。
(接着剤)
下塗り塗工層の接着剤としては、一般的に製紙用途で使用できる接着剤を併用することができる。例えばカゼイン、大豆蛋白等の蛋白質類;メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス等の共役ジエン系ラテックス、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルの重合体ラテックスもしくは共重合体ラテックス等のアクリル系ラテックス、エチレン−酢酸ビニル重合体ラテックス等のビニル系ラテックス、あるいはこれらの各種共重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ部分溶解性又は非溶解性のラテックス等のラテックス類;ポリビニルアルコール、オレフィン−無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂系接着剤;酸化澱粉、陽性化澱粉、エステル化澱粉、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等のセルロース誘導体等の、通常塗工紙に用いられる接着剤が例示され、これらの中から1種又は2種以上を適宜選択して併用することができる。
上記接着剤の中でも特にラテックスが熱安定性が良いため好ましい。特に、ガラス転移温度が−20〜10℃のラテックスを用いると下塗り塗工層が柔らかくなるため、水蒸気が抜けやすく、ヒジワ及び火ぶくれの発生を効果的に防止できるため、より好ましい。更にラテックスの平均粒子径が60〜120nmと大きい場合には、更に空隙が大きくなるため、更に水蒸気が抜けやすくなる。加えて、ゲル含有量が70〜95質量%と低い場合には、より空隙の大きい塗工層が得られるため蒸気が特に抜けやすく、特にヒジワ及び火ぶくれを防止する効果が高くなる。本発明のごとく、前記製造工程で得られた再生粒子のような空隙率の高い顔料を、上記平均粒子径、ガラス転移温度及びゲル含有量を有するラテックスと併用することで、最もヒジワ及び火ぶくれの発生を防止できるため好ましい。特に本発明のごとく、高速輪転オフセット印刷機を用いて印刷した場合には、紙面温度が110℃以上になりやすいため、上記構成の塗工紙とすることで、効果的にヒジワ及び火ぶくれを防止できる。
下塗り塗工液における顔料と接着剤との配合割合は、下塗り塗工層の顔料100質量部に対して接着剤が6〜14質量部であることが好ましく、さらには8〜12質量部がより好ましい。接着剤の配合量が6質量部未満では、顔料を固定することができず、印刷時に顔料及び塗工層が抜けて白抜けトラブルが発生し易くなるため、好ましくない。接着剤の配合量が12質量部を超過すると、下塗り塗工層中の空隙率が低下しやすく、ヒジワ及び火ぶくれの発生を防止しにくくなるため好ましくない。
下塗り塗工液は、抄紙工程中のサイズプレス工程で公知の種々の方式により塗工されることができるが、特にフィルム転写方式により塗工されることが好ましい。フィルム転写方式は、塗工塗料をロールに塗工した後に、塗料を紙に転写する方式のため、例えばツーロールサイズプレスのように塗工液のポンドを形成し塗工する方式に比べて、基紙表面への塗工液の押付けが低減され、より嵩高で空隙率が高い下塗り塗工層を形成できるため好ましい。従って、フィルム転写方式で下塗り塗工されると、本発明の如く再生粒子を用いた塗料を、空隙率を高く塗工できるため、水蒸気を通し易く、湿し水を吸収しやすいが、吸液速度が遅く、基紙にまで浸透しない、空隙率が高い下塗り塗工層が得られ、特にヒジワ及び火ぶくれの発生を防止できるため好ましい。また、フィルム転写方式は、一定膜厚の塗工層を基紙表面に塗工できるので、均一な塗工層が得られ、常に一定以上の水蒸気が移動することができる下塗り塗工層を形成できるため、よりヒジワ及び火ぶくれの発生を防止できるため好ましい。
下塗り塗工液の濃度は特に限定されず、塗工量が好ましくは片面あたり4〜7g/m、より好ましくは5〜6g/mの範囲となるように、適宜調整すれば良い。例えば、濃度が60〜70質量%であれば良く、62〜68質量%であれば、上記塗工量範囲で、より均一な塗工ができるため好ましい。濃度が60質量%を下回ると、基紙に塗工液が吸液され、紙の引張強度が低下して、下塗り塗工時に断紙しやすくなる。濃度が70質量%を超過すると、均一な塗工が得られにくく、手肉感が低下するだけでなく、下塗り塗工後の平坦性、ひいては上塗り塗工後の印刷適性が低下するため好ましくない。
下塗り塗工層は、塗工量が、固形分付着量で片面あたり、好ましくは4〜7g/m、より好ましくは5〜6g/mとなるように塗工される。固形分付着量が4g/m未満であると充分な空隙性が得られないだけでなく、基紙を平坦化しにくく、上塗り塗工後の印刷適性が低下する。仮に下塗り塗工量を4g/m未満として上塗り塗工量を増加させ、印刷適性や不透明性を向上させようとすると、塗工量を過大に増加する必要があり、ヒジワ及び火ぶくれの発生を防止し難くなる問題がある。これは、下塗り塗工量が7g/mを超えても同様である。
<プレカレンダー>
下塗り塗工後の塗工原紙は、上塗り塗工(顔料塗工)を行う前に、プレカレンダーによる平坦化処理を行うと、空隙率を高くしやすいため好ましい。プレカレンダーは、金属ロールと弾性ロールを組み合わせたソフトカレンダーが、表面の改良性が高いため好ましい。プレカレンダーは、1段又は必要に応じ2段以上の組合せで行うこともできる。プレカレンダーでの処理により、下塗り塗工後の塗工原紙表面を平坦化処理するとともに、後のカレンダー工程で過度の平坦化処理を要しないことで、下塗り塗工層の空隙率を低下させることなく、原紙表面の平坦性を向上させることが可能になり、塗工紙として充分な印刷適性が得られる。また、下塗り塗工層の表面を平坦化処理することで、塗工液の塗工ムラを抑えることができるなど、上塗り塗工の塗工性を向上させることができる。プレカレンダーの線圧は、好ましくは10〜80kN/mであり、より好ましくは10〜50kN/mである。10kN/m未満であると、下塗り塗工後の原紙の平坦化が進まず、また、80kN/mを超過すると、必要以上に原紙を圧迫するため、空隙率が低下するため好ましくない。
<上塗り塗工>
下塗り塗工を行い、好ましくはプレカレンダーで平坦化を行なった基紙上に、顔料及び接着剤を主成分とする上塗り塗工層を設ける。
上塗り塗工層における顔料としては、カオリンクレーと炭酸カルシウムを併用する。カオリンクレーを用いることで、塗工紙の光沢度及び平滑性が向上し易く、印刷適性がより良好となるので好ましい。特に本発明の好適な態様の如く、下塗り塗工層に印刷適性の低い再生粒子を用いた場合は、上塗り塗工液にカオリンクレーを配合することで、印刷適性が向上しやすくなる。カオリンクレーを配合することで塗工紙表面が平坦化しやすく、後述するカレンダー工程において線圧を低減させることができるため、過大な線圧を掛ける必要がなくなり、下塗り塗工層の空隙率が低下しにくくなるため、ヒジワ及び火ぶくれを抑制することができる。
上塗り塗工層におけるカオリンクレーとしては、従来一般に製紙用途で使用するものを使用できる。例えば大粒径クレー、微粒クレー、焼成クレー、高白色クレー等が挙げられる。この中でも面積粒子径0.5〜2.0μmの粒子が全体の80〜100質量%、より好ましくは85〜95質量%を占めるカオリンクレーを用いると、上塗り塗工層のカバーリングが良いため、低塗工量とすることができ水蒸気が抜けやすく、ヒジワ及び火ぶくれの発生を防止する効果が高いため、更に好ましい。0.5μm未満の粒子が全体の80質量%以上を占めると、細孔が多くなるため吸液量が多くなり、湿し水が下塗り塗工層に浸透し易く、ヒジワ及び火ぶくれが発生しやすくなる。2.0μmを超過する粒子が全体の80質量%以上を占めると、上塗り塗工層表面の平坦性が低下するため、良好な印刷適性が得られ難くなる。
上塗り塗工層におけるカオリンクレーの配合量は、上塗り塗工層に配合される顔料の全量に対して30〜70質量%とする。30質量%を下回ると、白紙光沢及び印刷光沢に劣るため好ましくない。また、塗工層に空隙が多くなるため湿し水の吸収量が増加し、火ぶくれの発生を抑制することができず、また、充分な印刷適性も得ることができない。70質量%を超過すると、水蒸気が抜け難く、ヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制することができない。
上塗り塗工層における顔料として、カオリンクレーとともに、空隙率が高い炭酸カルシウムを用いることで、ヒジワ及び火ぶくれの発生を防止することができる。炭酸カルシウムとしては、面積粒子径0.2〜1.0μmの粒子が全体の80〜100質量%、好ましくは85〜95質量%を占めるものを用いる。0.2μm未満の粒子が多く、面積粒子径0.2〜1.0μmの粒子が全顔料の80質量%を下回ると、細孔が多くなるため吸液量が多くなり、湿し水が下塗り塗工層にきわめて浸透し易くなり、ヒジワ及び火ぶくれが非常に発生しやすくなる。1.0μm以上の粒子が多く、面積粒子径0.2〜1.0μmの粒子が全顔料の80質量%を下回ると、上塗り塗工層表面の平坦性が著しく低下するため、良好な印刷適性を得ることができない。
炭酸カルシウムは白色度が向上し易いため好ましいが、塗工後の表面性が低下し、印刷適性に劣るため、クレーと併用して用いる。この場合、炭酸カルシウムの配合量としては、上塗り塗工層に配合される顔料の全量に対して30〜70質量%とすると、白色度が向上しやすいため好ましい。
塗工紙の白色度は、その用途に応じて多少異なるが、印刷物、記録物として充分に満足な美観を得るという観点から、カラーアナライザー(型番:i5、マクベスグレタグ社製)にて測定して83%以上、さらには85%以上であることが好ましい。炭酸カルシウムの配合量を上記のとおり30〜70質量%とすることで、白色度が良好でありながら、ヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制した塗工紙が得られるため好ましい。
上記構成の上塗り塗工層、つまり面積粒子径0.5〜2.0μmの粒子が80〜100質量%を占めるカオリンクレーを、顔料全体の30〜70質量部、及び、面積粒子径0.2〜1.0μmの粒子が80〜100質量%を占める炭酸カルシウムを、顔料全体の30〜70質量部配合する上塗り塗工層を、上述した下塗り塗工層、つまり、特定の製造工程により得られた再生粒子を、全顔料のうち合計で10〜100質量%使用した下塗り塗工層の上に設けると、更にヒジワ及び火ぶくれを抑制できる塗工紙となる。更には、下塗り塗工層の顔料として、面積粒子径0.5〜2.0μmの粒子が全体の50質量%〜85質量%を占める顔料と用いると、更にヒジワ及び火ぶくれの発生を抑制することができるため好ましい。
また、塗工紙を上記のとおりの二層構成とし、下塗り塗工層に、0.1μmごとに集計した面積粒子径の分布において、0.8μm以上1.3μm未満及び1.3μm以上2.2μm未満のそれぞれの範囲に極大値を有する粒子径分布を有する顔料を使用することで、動的走査吸液計(ブリストー法)による、回転速度2.5mm/sで測定した際の転移跡の長さが600〜900mmに調整することができる。転移跡の長さを上記範囲内に調整することによって、上塗り塗工層表面の湿し水の吸液速度は速いが、細孔が少なく吸液量が少なくなること、及び、下塗り塗工層の吸液速度が遅く吸液量が多いため、基紙にまで湿し水が浸透し難くなることから、基紙の吸水を効果的に防止し、かつ、基紙からの水蒸気は塗工層を効率的に通過するため、ヒジワ及び火ぶくれの発生を効果的に防止できる。
加えて、前記下塗り塗工層に用いる接着剤が、ゲル含量85質量%以上のスチレン−ブタジエンラテックスであると更にヒジワ及び火ぶくれを防止できるため好ましい。その上に、面積粒子径0.2〜1.0μmの粒子が全体の80〜100質量%を占める炭酸カルシウムと、カオリンクレー30〜70質量%とを含有する上塗り塗工層を12〜20g/m塗工し、上記条件でカレンダー処理した場合は、特にヒジワ及び火ぶくれの発生を防止できる。
上塗り塗工層に用いる接着剤としては、下塗り塗工層と同じ物を用いることができる。
ガラス転移温度、平均粒子径、ゲル含有量についても同様の理由で、下塗り塗工層と同じ範囲であることが好ましく、つまり、ガラス転移温度が−20〜10℃、平均粒子径が60〜120μm、ゲル含有量が70〜95質量%であると、水蒸気が塗工紙から抜けやすいため、ヒジワ及び火ぶくれを防止する効果が高くなるため好ましい。特に本発明のごとく、上塗り塗工層の顔料として、前記製造工程により得られた再生粒子のような空隙率の高い顔料を、上記粒子径、ガラス転移温度及びゲル含有量を有するラテックスと併用することで、特にヒジワ及び火ぶくれの発生を防止できるため好ましい。
上塗り塗工液における顔料と接着剤との配合割合は、上塗り塗工層の顔料100質量部に対して接着剤が5〜10質量部であることが好ましく、さらには7〜9質量部となるように調整することがより好ましい。接着剤の配合量が5質量部未満では、スーパーカレンダー等で平坦化処理を行う場合に塗工層が金属ロールに取られるロール汚れが発生しやすいため好ましくない。逆に接着剤の配合量が10質量部を超過すると、塗工層中で接着剤が成膜し、塗工層表面の平滑性が低下し、インキが転移しにくくなり、印刷適性が低下するだけでなく、水蒸気が抜け難いため、ヒジワ及び火ぶくれの発生を防止しにくいため好ましくない。
本実施形態にて用いる上塗り塗工液には、顔料及び接着剤以外にも、例えば、ダスト防止剤、蛍光染料、蛍光染料増白剤、消泡剤、離型剤、着色剤、保水剤等、製紙用途で一般に用いられる各種助剤を、本発明の目的を阻害しない範囲で適宜配合することができる。
上塗り塗工液を調製する方法には特に限定がなく、顔料、接着剤、ダスト防止剤や、必要に応じて各種助剤等の配合割合を適宜調整し、適切な温度にて均一な組成となるように撹拌混合すればよい。また上塗り塗工液の固形分濃度は特に限定されるものではなく、塗工装置や塗工量に応じて、例えば60〜75質量%程度に調整することが好ましい。
上塗り塗工層は、固形分付着量で基紙片面あたり6〜10g/mの塗工量で基紙の両面に塗工することが好ましく、更には7〜9g/mであることがより好ましい。塗工量が片面あたり6g/m未満では、塗工層が充分に平坦化されず、塗工層表面の平坦性と印刷適性に劣る。10g/mを超過すると、湿し水の浸透は低下するが、水蒸気が抜け難く、ヒジワ及び火ぶくれの発生を充分に抑制し難くなるため好ましくない。
前記のごとく形成された上塗り塗工層には、印刷適性をさらに向上させる目的で、スーパーカレンダーやソフトカレンダー等、弾性ロールと金属ロールとを組み合わせた平坦化設備にて平坦化処理を施すことができる。このような平坦化設備は、従来のマシンカレンダーとは異なり、用紙表面を幅広の面で、高温で処理することで、基紙の密度や塗工層の密度を過度に高めることなく平坦化が可能であり、例えばオフセット印刷、電子写真印刷等において好適な印刷面を形成させることができる。中でも、マルチニップカレンダー、より望ましくは6段、8段、10段のマルチニップカレンダーが、ニップ圧を調整しやいため好ましい。特に上塗り塗工層にクレーを高配合した場合、印刷適性が向上しやすいため、適宜線圧を調整できるマルチニップカレンダーを用いると、他のカレンダー設備に比して下塗り塗工層中の空隙性の低下を最小限に抑えることができるため、特に好ましい。
また、カレンダーの設置場所としては、抄紙機及び塗工機と一体になったオンマシンタイプが好ましい。オンマシンタイプでは、塗工後すぐ、紙面温度が高い状態で平坦化処理できるため、白紙光沢度が向上しやすく、目的の塗工紙を得るために必要な線圧が低く、塗工紙が潰され難いため、よりヒジワ及び火ぶくれの発生を防止した塗工紙となるため好ましい。
各種カレンダー設備を用いた平坦化処理の線圧や温度、速度は特に限定されないが、処理後の塗工層の平滑性を充分に向上させつつ、手肉感が良好となるには、例えば線圧は100〜300kN/m、金属ロール温度は100〜200℃、速度は1,000〜2,000m/分となるように調整することが好ましい。
かくして得られる塗工紙の坪量は、印刷適性、手肉感の確保という点から、JISP8124「坪量測定方法」に記載の方法に準拠して測定して、30〜100g/mであることが好ましく、さらには50g/m〜80g/mであることが好ましい。坪量が30g/m未満の場合、例えば印刷適性を確保しながら、同時に紙質強度を確保することが困難となる恐れがあり、坪量が100g/mを超える場合には、近年要求されてきている軽量化や省資源化を達成することが困難となる恐れがある。
本発明のごとく、基紙に接する下塗り塗工層と、当該下塗り塗工層上に形成された上塗り塗工層とから構成された2層からなり、上塗り塗工層の顔料としてカオリンクレーを、30〜70質量部用い、好ましくは下塗り塗工後にプレカレンダーで平坦化処理することにより、ヒジワ及び火ぶくれを防止することができる。好ましくは、ガラス転移温度が−20〜10℃、平均粒子径が60〜120μm、ゲル含有量が70〜95質量%であるラテックスを用いると、水蒸気を通過させやすいため、よりヒジワ及び火ぶくれを防止できるため好ましい。
加えて、前記下塗り塗工層の顔料として、前記特定の製造工程により得られた再生粒子を、好ましくは全顔料の10〜100質量%用い、より好ましくは面積粒子径0.5〜2.0μmの粒子が全体の50質量%〜85質量%を占める顔料を用いることで、空隙率の高い下塗り塗工層が得られるため、ヒジワ及び火ぶくれを抑制することができる。更に、塗工後にプレカレンダーで平坦化処理することで、下塗り塗工層を過度に潰さないため、水蒸気が下塗り塗工層中を移動しやすい、空隙率の高い塗工層が得られるため、よりヒジワ及び火ぶくれを防止できるため好ましい。特に印刷速度が1000rpm以上の高速輪転オフセット印刷機で印刷する場合においては、紙面温度が110℃以上となりやすく、よりヒジワや火ぶくれが発生しやすいが、塗工紙を上記構成とすることで、効果的にヒジワ及び火ぶくれの発生を防止できるため、高速オフセット輪転印刷機においてもヒジワ及び火ぶくれの発生を防止できる。
次に、本発明の塗工紙を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
実施例及び比較例
表1に示す種類及び割合で、抄紙、下塗り塗工、プレカレンダー処理、上塗り塗工、カレンダー処理を行い、印刷用塗工紙を得た。用いた顔料、原料および薬品は以下のとおりである。
(1)下塗り塗工
(顔料)
・再生粒子
a)本発明に該当する脱墨フロス由来の低温焼成再生粒子(低温焼成)
特許第3869455号公報の製法に準じて粒径を調整して製造した。具体的には、古紙の処理工程から排出される脱墨フロスを水分率60%まで脱水し(脱水工程)、120℃で乾燥して(乾燥工程)焼成工程入口での水分率が3%になるようにし、第1焼成工程で未燃分が7%となるように400℃で焼成し、第2焼成工程で未燃分が12質量%となるように焼成し(焼成工程)、粒子径500μmの再生粒子凝集体を製造した。
b)本発明に該当する脱墨フロス由来の低温焼成再生粒子であってシリカ被覆がされた再生粒子(シリカ被覆)
前記脱墨フロス由来の低温焼成再生粒子を珪酸アルカリ水溶液(濃度は水溶液中の珪酸分(SiO換算)で約5〜8質量%)に添加・分散した。密閉容器内で液温を80〜90℃に保ち、攪拌しながら希硫酸酸を添加し、最終反応液のpHを9〜10程度に調整して再生粒子の表面に、シリカを析出させてシリカ被覆再生粒子を製造した。
c)製紙スラッジ由来の再生粒子(製紙スラッジ)
特許第3819706号公報の製法で粒径を調整して製造した。具体的には、脱水設備にて55〜65%に脱水して得られた製紙スラッジを、直径4.5mm、長さ8〜10cmの紐状にカットしてから、焼却炉において1000℃で焼却して二次粒子径3μmの再生粒子を生成した。
d)脱墨フロス由来の高温焼成再生粒子(高温焼成)
特許第3869455号公報の製法で粒径を調整して製造した。具体的には、古紙の処理工程から排出される脱墨フロスを水分率60%まで脱水し(脱水工程)、120℃で乾燥して(乾燥工程)焼成工程入口での水分率が3%になるようにし、第1焼成工程で未燃分が7%となるように550℃で焼成し、第2焼成工程で未燃分が12質量%となるように焼成し(焼成工程)、粒子径500μmの再生粒子凝集体を生成した。
・炭酸カルシウム:重質炭酸カルシウム(品番:ハイドロカーブ60、オミヤコーリア社製)
上記顔料は、湿式粉砕機(品番:プラネタリーミル、セイシン企業製)を用いて粉砕し、0.1μmごとに集計した面積粒子径の分布において0.8μm以上1.3μm未満の範囲に極大値を有する顔料と、1.3μm以上2.2μm未満の範囲に極大値を有する顔料とを調製し、表1に記載の面積粒子径及び極大値を有する粒子径分布となるよう、両顔料を任意の割合で混合して使用した。但し、実施例26は0.8μm以上1.3μm未満の範囲に極大値を有する顔料を使用せず、実施例27は1.3μm以上2.2μm未満の範囲に極大値を有する顔料を使用せず、実施例28は、3.0μmに極大値を有するよう粉砕した顔料を使用した。
・カオリンクレー(品番:カピムDG、イメリス社製)粒子径を調整せずそのまま使用した。
(接着剤)
・スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(品番:XY4、日本エイアンドエル社製、ガラス転移温度:−11℃、平均粒子径:90nm、ゲル含有量:91%)
(2)上塗り塗工
・炭酸カルシウム:重質炭酸カルシウム(品番:ハイドロカーブ60、オミヤコーリア社製)
・カオリンクレー(品番:カピムDG、イメリス社製)
炭酸カルシウム及びカオリンクレーは、湿式粉砕機(品番:プラネタリーミル、セイシン企業製)を用いて粉砕し、表1に記載の面積粒子径の含有率となるよう調整して使用した。
(接着剤)
・スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(品番:XY4、日本エイアンドエル社製)
(製造手順)
原料パルプとしてLBKPとNBKPを80:20の質量割合で配合し、このパルプ(絶乾量)に対して、各々固形分で、内添サイズ剤(品番:AK−720H、ハリマ化成(株)製)0.02質量%、カチオン化澱粉(品番:アミロファックスT−2600、アベベジャパン(株)製)1.0質量%、及び歩留向上剤(品番:NP442、日産エカケミカルス(株)製)0.02質量%を添加してパルプスラリーを得た。
次に、ワイヤーパート、プレスパート、プレドライヤーパート、アンダーコーターパート、プレカレンダーパート、アフタードライヤーパート、トップコーターパート、スキャッフドライヤーパート、カレンダーパート、リールパートを含む製紙システムを用いワインダーパートにて製品に仕上げた。
まず、パルプスラリーをワイヤーパートにて抄紙し、次いでプレスパート、プレドライヤーパートに供して、坪量33〜37g/mの基紙を製造し、次いでアンダーコーターパートにて、顔料として表1に記載のクレー、炭酸カルシウム及び再生粒子と、顔料100質量部に対して10質量部のラテックスを混合して調製した下塗り塗工液を、片面あたり表1に記載する塗工量(g/m)となるよう、フィルム転写方式(シムサイザー)で両面を下塗り塗工し、アフタードライヤーパートで乾燥した。その後、プレカレンダー(線圧50kN/m)にて平坦化処理した。
次いで、トップコーターパートにて固形分換算で表1に記載の量で混合した上塗り塗工液を、片面あたり表1に記載する塗工量(g/m)となるよう、両面を上塗り塗工し、坪量54g/mの印刷用塗工紙を製造した。なお、ラテックスの配合量は顔料100質量部に対して8質量部とした。
次に、カレンダーパートにて、線圧200kN/m、速度1,000m/分で平坦化処理を施し、ワインダーパートに供して印刷用塗工紙を得た。
製造システムは上記以外にも、抄紙機とコーターパートとを分離したオフマシンコーターを用いても良く、抄紙機とソフトカレンダーを分離したオフマシンカレンダーを含むシステムを用いても良い。
なお、ワイヤーパートではギャップフォーマーを用いて抄紙し、アンダーコーターパートではロッドメタリングサイズプレスコーターを用い、トップコーターパートではブレードコーターを用いた。またカレンダーパートでは、スーパーカレンダーを用いた。
得られた塗工紙について、輪転印刷時に発生するヒジワ及び火ぶくれ、並びに、当該印刷における印刷適性を以下の方法にて調べた。その結果を表1に示す。
(a)白紙光沢度
JISP8142:2005「紙及び板紙−75度鏡面光沢度の測定方法」に記載の方法に準じて、未印刷の塗工紙について測定した。
・印刷サンプルの調製
オフセット印刷機(型番:LITHOPIA MAX BT2−1000、三菱重工業(株)製)を使用し、カラーインク(品番:ADVAN、大日本インキ化学工業(株)製)にて、B4折のカラー4色印刷を、速度1,000rpmで5000部印刷した。紙面温度は115℃に設定した。
(b)印刷光沢度
JISP8142:2005「紙及び板紙−75度鏡面光沢度の測定方法」に記載の方法に準じて、上記のとおり印刷した印刷サンプルについて測定した。
(c)ヒジワ
印刷サンプルでのヒジワの発生程度を以下の基準で目視評価した。
◎:ヒジワの発生がなく、実使用可能。
○:ヒジワが若干発生し、見栄えが若干劣るが、実使用可能。
△:ヒジワが多少発生し、見栄えが多少劣るが、実使用可能。
×:ヒジワが発生し、見栄えが劣り、実使用不可能。
(d)火ぶくれ
印刷サンプルでの火ぶくれの発生程度を以下の基準で目視評価した。
◎:火ぶくれの発生がなく、実使用可能。
○:火ぶくれが若干発生し、見栄えが若干劣るが、実使用可能。
△:火ぶくれが多少発生し、見栄えが多少劣るが、実使用可能。
×:火ぶくれが発生し、見栄えが劣り、実使用不可能。
(e)印刷適性
印刷サンプルの印刷面について、目視及びルーペ(10倍)にて、印刷物の印刷ムラを観察し、その程度を以下の評価基準に基づいて評価した。
◎:印刷ムラがなく、印刷適性に優れ、実使用可能。
○:印刷ムラが若干発生し、印刷適性が若干劣るが、実使用可能。
△:印刷ムラが多少発生し、印刷適性が多少劣るが、実使用可能。
×:印刷ムラが発生し、印刷適性に劣り、実使用不可能。
(f)ブリストー法による転移跡の長さ
JAPAN TAPPI No.51:2000「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に記載の方法に準じて、塗工紙の流れ方向に沿って測定した。回転ホイールの速度は2.5mm/秒とした。
Figure 0005337434
本発明の塗工紙は、オフセット印刷で使用される印刷用塗工紙として好適に使用することができる。
再生粒子の製造設備の概要図
符号の説明
10 原料
14 内燃キルン炉(第1燃焼炉)
32 外熱キルン炉(第2燃焼炉)

Claims (4)

  1. 基紙と、当該基紙上に顔料及び接着剤を含有する塗工層を有する塗工紙であって、前記顔料として、次記製造工程により得られた再生粒子を少なくとも含む、ことを特徴とする塗工紙。
    (再生粒子の製造工程)
    古紙パルプを製造する古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離された脱墨フロスを主原料として、前記主原料を脱水、乾燥、燃焼及び粉砕工程を経て得られ、
    前記燃焼工程が、第1燃焼炉と、第1燃焼炉にて燃焼された脱墨フロスを再度燃焼する、後の第2燃焼炉とを有する、少なくとも2段階の燃焼工程を有し、
    前記第1燃焼炉は300℃以上〜500℃未満で燃焼処理を行う、
    ことによって再生粒子を製造する。
  2. 前記塗工層が少なくとも2層であり、基紙に接する下塗り塗工層に占める前記再生粒子の割合が、下塗り塗工層中の全顔料の10質量%〜100質量%であり、
    最表層の上塗り塗工層の顔料として、炭酸カルシウム及びカオリンクレーを含有することを特徴とする、請求項1に記載の塗工紙。
  3. 前記上塗り塗工層の全顔料の30〜70質量%が該炭酸カルシウムであり、かつ、
    前記上塗り塗工層の全顔料の30〜70質量%が該カオリンクレーであることを特徴とする、請求項2に記載の塗工紙。
  4. 前記下塗り塗工層の顔料が、0.1μmごとに集計した面積粒子径の分布において、0.8μm以上1.3μm未満及び1.3μm以上2.2μm未満のそれぞれの範囲に極大値を有する粒子径分布を持つことを特徴とする、請求項2又は3に記載の塗工紙。
JP2008227128A 2008-09-04 2008-09-04 再生填料を用いた塗工紙 Expired - Fee Related JP5337434B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008227128A JP5337434B2 (ja) 2008-09-04 2008-09-04 再生填料を用いた塗工紙

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008227128A JP5337434B2 (ja) 2008-09-04 2008-09-04 再生填料を用いた塗工紙

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010059578A JP2010059578A (ja) 2010-03-18
JP5337434B2 true JP5337434B2 (ja) 2013-11-06

Family

ID=42186673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008227128A Expired - Fee Related JP5337434B2 (ja) 2008-09-04 2008-09-04 再生填料を用いた塗工紙

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5337434B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133050A (ja) * 2008-12-04 2010-06-17 Daio Paper Corp 紙ムケを抑制した塗工紙
CN110036720A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 日喀则市农业机械监理与技术推广服务站 一种种子选种包衣生产线

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19627523C1 (de) * 1996-07-09 1997-10-23 Alpha Calcit Fuellstoff Gmbh Verfahren zur Wiederverwertung von Füllstoffen und Streichpigmenten der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung
JP2001262002A (ja) * 2000-03-23 2001-09-26 Nippon Kakoh Seishi Kk 顔料塗工古紙の脱墨スラッジを原料とする白色顔料の製造方法
JP4027957B2 (ja) * 2006-01-30 2007-12-26 大王製紙株式会社 塗工紙
JP4239034B2 (ja) * 2006-05-24 2009-03-18 王子製紙株式会社 無機粒子の製造方法およびその製造プラント
JP4087431B2 (ja) * 2006-08-31 2008-05-21 大王製紙株式会社 シリカ被覆再生粒子の製造方法、シリカ被覆再生粒子、これを使用した内添紙及び塗工紙
JP4288532B2 (ja) * 2007-01-29 2009-07-01 王子製紙株式会社 無機粒子の製造方法および製造プラントと、該無機粒子を用いた紙および塗工紙
JP5056378B2 (ja) * 2007-11-27 2012-10-24 王子製紙株式会社 塗工白板紙

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010059578A (ja) 2010-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5571927B2 (ja) 塗工紙
JP4734926B2 (ja) 塗工紙
JP5313545B2 (ja) 多層塗り嵩高塗工紙
JP3371422B2 (ja) 艶消し塗工紙
JP5571925B2 (ja) 塗工紙
JP5337434B2 (ja) 再生填料を用いた塗工紙
JP2010242231A (ja) 塗工紙
JP2010133050A (ja) 紙ムケを抑制した塗工紙
JP4333026B2 (ja) オフセット印刷用艶消し塗工紙
JP4840002B2 (ja) 印刷用塗被紙およびその製造方法
JP5276910B2 (ja) 高不透明塗工紙
JP5690479B2 (ja) 塗工紙
JP5972641B2 (ja) 新聞用紙
JP2005089868A (ja) オフセット印刷用塗工紙の製造方法及び塗工紙
JP2011127247A (ja) 塗工紙
JP5437714B2 (ja) 塗工紙
JP4919574B2 (ja) 印刷用塗工紙の製造方法及び塗工紙。
JP4542188B2 (ja) 印刷光沢に優れた塗工紙
JP4120338B2 (ja) 印刷用塗工紙
JP5571923B2 (ja) 塗工紙
JP2004300595A (ja) 印刷用塗工紙の製造方法及び塗工紙。
JP4958677B2 (ja) 新聞用紙及びその製造方法
JP2003306892A (ja) 塗工板紙およびその製造方法
JP6259497B2 (ja) 新聞用紙
JP5081140B2 (ja) オフセット輪転印刷用塗工紙

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110831

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130723

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5337434

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees