(57)【要約】      （修正有）【課題】基紙の少なくとも片面に、カーテン塗工方式によって１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙の製造方法を提供。さらに詳しくは、基紙上の少なくとも片面に、カーテン塗工方式によって１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙を製造する際に、カーテン塗膜が走行する基紙に伴う空気によって不均一かつ不連続となったり、該塗膜が基紙上に接触し、基紙が走行する速度まで加速されて引き延ばされて引き起こる塗工層欠陥を生ずることなく、微細な塗工層欠陥を減少させた印刷用塗工紙の製造方法の提供。【解決手段】基紙の少なくとも片面に１層以上の塗工層を設ける印刷用塗工紙の製造方法において、該塗工層のうち少なくとも１層がカーテン塗工方式によって設けられたものであり、該塗工層用の塗工液が、ヘンキー歪み０〜５において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．００５〜１Ｐａ・ｓを有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙上の少なくとも片面に１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙の製造方法において、該塗工層のうち少なくとも１層がカーテン塗工方式によって設けられたものであり、該塗工層用の塗工液が、ヘンキー歪み０〜５において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．００５〜１Ｐａ・ｓを有することを特徴とする、印刷用塗工紙の製造方法。
【請求項２】
塗工液が、ヘンキー歪み２〜４．５のいずれかの測定点において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．１５Ｐａ・ｓ以上を有す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。
【請求項３】
塗工液が、下記式で表されるＴａｎδが加圧３Ｐａならびに周波数１Ｈｚにおいて０．５〜３．０であることを特徴とする、請求項１または２に記載の印刷用塗工紙の製造方法。
（数１）  Ｔａｎδ＝Ｅ″／Ｅ′
（ただし、Ｅ″は損失弾性率、Ｅ′は貯蔵弾性率を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基紙上の少なくとも片面に、カーテン塗工方式によって１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷用塗工紙の需要は増加しており、カタログやパンフレット、ポスターや電車の車内広告、雑誌の広告ページやチラシ等に広範に用いられている。要求される品質は用途により変化し、白紙光沢、印刷光沢、白色度、不透明度など様々であるが、美しい印刷面を持つことが最も重要であると言える。これは、印刷面感と表され、均一でムラのない印刷面により達成される。また印刷用塗工紙には、印刷面感を損なう要因となる塗工欠陥が存在しないことが重要である。
【０００３】
一般的に、印刷用塗工紙は、ブレード塗工方式またはフィルムプレス塗工方式を用いて、１０００ｍ／ｍｉｎを上回る速度で製造される。
【０００４】
しかしながら、ブレード塗工方式もフィルムプレス塗工方式も、塗工欠陥を発生させる危険性ならびに作業上の難点がある。
【０００５】
ブレード塗工方式の場合には、ブレード直下での高い剪断速度によって誘発される粒子の凝集が紙片上にストリークと呼ばれる筋状の塗工欠陥をもたらすことがある。
【０００６】
さらに、ブレード塗工方式で塗工された印刷用塗工紙の塗工層の厚み分布は、基紙の非平面性によって影響を受けるために一様でない。この不均一な塗工層の厚み分布が、印刷時のインキ着肉ムラとなり、モットリングと呼ばれる印刷欠陥となる。
【０００７】
また、使用ブレードは、印刷用塗工紙に必要な平滑性を得るために強い押しつけ圧で使用されるために摩耗が著しく、頻繁に交換する必要があり、作業効率の低下ならびに必要経費の増大となる。
【０００８】
フィルムプレス塗工方式の場合には、基紙の表面特性ならびに空隙率および塗工液の濃度によって決定される、極めて限られた範囲のコーティングウィンドウと呼ばれる塗工速度と塗工量の条件内でしか、印刷用塗工紙の製造が行えず、このコーティングウィンドウから外れた塗工速度ないし塗工量においては、基紙に塗工液を塗工するためのアプリケーターロール上で塗工液に生じる剪断速度によって、基紙の表面上に不均一な膜裂けパターンによる塗工欠陥を生じる。また、基紙に塗工される前の塗工液がミストと呼ばれる霧状の小滴となり飛散して、基紙ないし塗工装置に付着して、塗工欠陥や作業環境の悪化を招く。
【０００９】
さらに、フィルムプレス塗工方式で塗工された印刷用塗工紙の塗工層の厚み分布は、基紙の非平面性によってある程度の影響を受けるために一様でない。この不均一な塗工層の厚み分布は、ブレード塗工方式に比べて多少の改善は見られるが、印刷時のインキ着肉のムラとなり、モットリングを引き起こす。
【００１０】
印刷用塗工紙の製造方法において、これらブレード塗工方式ならびにフィルムプレス塗工方式に比して、カーテン塗工方式は一般的ではない。しかしながら、写真工業等においては高い技術水準を誇り公知の塗工方式である。写真工業で使用されている乳剤および液体は、低い固体含有率および極めて低い粘度を有し、さらにその塗工速度が非常に遅く、６００ｍ／ｍｉｎを下回ってすらいる。これに反して、印刷用塗工紙の製造時には、写真工業で使用されている塗工液に比べて高い固体含有率および高い粘度を有する顔料含塗工液が使用されており、塗工速度も１０００ｍ／ｍｉｎを上回る。
【００１１】
しかしながら、カーテン塗工方式で印刷用塗工紙を製造した場合には、基紙上に塗工液を塗工する際に、高い剪断速度が生じないため、ストリークや膜裂けパターンおよびミストを発生しない。また基紙上に前計量された塗工液が圧力を受けることなく一様に供給され、塗工層自体の圧縮も小さいことから、塗工層の厚み分布は均一となる。このため塗工層の厚み分布に起因する印刷時のモットリングが発生しない。
【００１２】
ただし、カーテン塗工方式でも塗工欠陥が発生する場合がある。カーテン塗工では、塗工液を落下させて一様で連続したカーテン膜を形成する必要があるが、塗工欠陥の一つは、このカーテン膜が走行する基紙に同伴される空気によって一様で連続しなくなった場合であり、カーテン膜の乱れが基紙上にそのまま塗工層として転写され塗工欠陥となる。また一つは、カーテン膜が基紙上に接触した際に基紙が走行する速度まで加速されて引き延ばされるために、塗工液中で局所的に剪断および歪み速度が加わり、塗工層上に割れが発生する場合であり、塗工層割れが発生した部分が塗工欠陥となる。
【００１３】
カーテン膜の基紙上への引き延ばしによる塗工層の割れを解決する方法として、塗工液のヘンキー歪み１〜１５におけるＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度を１〜１０００Ｐａ・ｓとする製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、塗工液が、ヘンキー歪み１〜１５の範囲においてＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度１Ｐａ・ｓを超える場合、形成されたカーテン膜が、加えられる剪断力に対して示す変形応答性が大き過ぎ、カーテン膜と基紙との動的接触線が直線上から鋸刃状に乱されるとともに基紙進行方向前方へと大きく移動する。結果、カーテン膜と基紙との間に巻き込まれる微細な空気泡の数が増大する。このため、目視で容易に確認される大きな塗工欠陥は改善できるが、１ｍｍ以下の微細な塗工欠陥を解消するに至らない。なお、この微細な塗工欠陥は一定以上の発生頻度になることで印刷用塗工紙の印刷面感を著しく損なう。この傾向は、基紙が同伴する空気量や塗工される際の引き延ばしの度合いが大きくなる１２００ｍ／ｍｉｎ以上の塗工速度や、カーテン膜の膜圧が薄くなる１０ｇ／ｍ以下の低塗工量域でより顕著となる。またカーテン塗工方式で起こり起こりうる塗工液の変形は、ヘンキー歪みが０〜５の範囲に収まるものであり、逆にヘンキー歪みが５より大きい範囲において、塗工液のＣａＢＥＲ法による伸張粘度の値は不連続でばらつきが大きく、塗工液のカーテン塗工方式への適性を見るには適当でないと言える。
【００１４】
また、基紙に同伴される空気によるカーテン膜の乱れを解決する方法として、塗工液の貯蔵弾性率を０．３〜１５Ｐａとし、かつＢ型粘度計により測定される粘度を１００〜５００ｍＰａ・ｓとする塗工方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、塗工液の貯蔵弾性率は、塗工液の弾性体としての振る舞いを表す指標であり、落下するカーテン膜が基紙に同伴される空気に対して示す抵抗力の目安とはなるが、カーテン膜を形成する際の塗工液の引き延ばしに対する粘性や、カーテン膜が基紙上に接触した際に基紙が走行する速度まで加速されて引き延ばされる際の剪断力に対しての耐性を考えるには不充分である。他方、Ｂ型粘度計は二重円筒を用いた定常流粘度計であり、構造粘性を持った塗工液の粘度を測定する際に、円筒状のボブ周辺にしか剪断力が加わらず、かつ剪断力も弱いため、カーテン膜を形成する際の塗工液の引き延ばしに対する粘性や、カーテン膜が基紙上に接触した際に基紙が走行する速度まで加速されて引き延ばされる剪断力に対しての耐性を測定するには不充分な方法である。このため、この方法で問題としている塗工欠陥よりもさらに微細である１ｍｍ以下の塗工欠陥を解消する迄には至っていない。また、この方法が適用できる塗工液の濃度に関しても、印刷用塗工紙に要求される品質を達成するには低い濃度であると言える。これは、印刷用塗工紙に用いられる塗工液は塗工液濃度が上がるとＢ型粘度も上昇する傾向にあり、この方法に記載されている範囲にＢ型粘度を抑えようとした場合、塗工液の濃度が低くならざるを得ず、結果として塗工液の基紙内部への落ち込みが激しくなり、品質が低下するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特表２００８−５１３６１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
以上のような状況に鑑み、本発明の課題は、基紙上の少なくとも片面に、カーテン塗工方式によって１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙を製造する際に、カーテン膜が走行する基紙に同伴される空気によって一様で連続しなくなったり、カーテン膜が基紙上に接触した際に基紙が走行する速度まで加速されて引き延ばされて引き起こる塗工欠陥を生ずることなく、微細な塗工欠陥を減少せしめ、印刷用塗工紙に要求される品質を満たす製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、基紙上の少なくとも片面に１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙の製造方法において、該塗工層のうち少なくとも１層がカーテン塗工方式によって設けられたものであり、該塗工層用の塗工液が、ヘンキー歪み０〜５において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．００５〜１Ｐａ・ｓを有することを特徴とする、印刷用塗工紙の製造方法である。本発明は上記塗工液のヘンキー歪み２〜４．５のいずれかの測定点において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．１５Ｐａ・ｓ以上を有する印刷用塗工紙の製造方法である。本発明は上記いずれかの塗工液が、下記式で表されるＴａｎδが加圧３Ｐａならびに周波数１Ｈｚにおいて０．５〜３．０である印刷用塗工紙の製造方法である。
（数１）  Ｔａｎδ＝Ｅ″／Ｅ′
（ただし、Ｅ″は損失弾性率、Ｅ′は貯蔵弾性率を示す。）
これら本発明の製造方法により、前記の問題を解決するに至った。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、基紙上の少なくとも片面に、カーテン塗工方式によって１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙を製造する際に、カーテン膜が走行する基紙に同伴される空気によって一様で連続しなくなったり、カーテン膜が基紙上に接触した際に基紙が走行する速度まで加速されて引き延ばされて引き起こる塗工欠陥を生ずることなく、微細な塗工欠陥を減少せしめ、印刷用塗工紙に要求される品質を満たす製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例を示すカーテン塗工装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の基紙上の少なくとも片面に、カーテン塗工方式によって１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙を製造する方法について、詳細に説明する。
【００２１】
カーテン塗工方式において、微細な塗工欠陥を減少させることを考えるにあたり、塗工液の落下によるカーテン膜の形成、同伴される空気に対してのカーテン膜の変形、カーテン膜の基紙上への引き延ばしを考慮する必要があり、この場合に塗工液を伸長する流れとして取り扱い、その伸張の変形量としては、伸張粘度が用いる。
【００２２】
本発明で用いているＣａＢＥＲ法における伸張粘度の測定方法であるが、２枚の円形のプレート間に少量の試料をセットし、充分に速い速度でプレート間の距離を大きくすることで、試料に瞬間的な伸張ひずみを与えるものである。このとき、引き延ばしにより試料は糸状となり、時間経過とともに細くなっていく。この直径の時間当たりの変化量を測定することで、表面張力とあわせて、伸張粘度を算出している。詳しくは、試料の伸張粘度ηは、表面張力がσであれば、ずれ応力τならびに伸張の度合いεを用いて
（数２）  η＝τ／ε
で与えられる。ここで、測定時間ｔにおける試料の直径がＤ（ｔ）であるとき、糸状となった試料の測定部分に働くずれ応力τ（ｔ）は
（数３）  τ（ｔ）＝σ／Ｄ（ｔ）
となる。また伸張の度合いε（ｔ）は
（数４）  ε（ｔ）＝（−２／Ｄ（ｔ））ｄＤ／ｄｔ
となり、η（ｔ）は
（数５）  η（ｔ）＝（σ／Ｄ（ｔ））／（（−２／Ｄ（ｔ）ｄＤ／ｄｔ）
と表せる。ここで、伸張粘度は測定時間ｔの関数として表されており、これを試料の変形量に対する物理量に変換するために、ヘンキー歪みωを用いる。ヘンキー歪みの定義は、試料の最終長さを初期長さによって割った自然対数であり、ＣａＢＥＲ法においては、糸状の試料を円柱と考えて、直径の変化を高さ変化に置き換えると、測定開始時の直径Ｄｉｎｉｔｉａｌを用いて
（数６）  ω＝２ｌｎ（Ｄｉｎｉｔｉａｌ／Ｄ（ｔ））
となる。
【００２３】
ここでカーテン塗工方式に用いる塗工液のＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度の変化とヘンキー歪みの関係について述べる。ヘンキー歪みが０〜２．０では、伸張粘度の値は、極めて小さく、ほぼ一定した値をとり続ける。ヘンキー歪みが２．０〜５．０では伸張粘度の値は連続したゆるやかな増加傾向を示す。ヘンキー歪みが５．０を超えると、伸張粘度の値は急激で不連続な増加傾向を示し、極大値をとった後に、多少の減少傾向を示す。もちろん塗工液の伸張特性により、伸張粘度の値がゆるやかな増加に転じるヘンキー歪みの値や、急激な増加に転じるヘンキー歪みの値ならびに極大値をとるヘンキー歪みの値は前後する。
【００２４】
また、カーテン塗工方式における塗工液の変化量に対応したヘンキー歪みの範囲は、変化量をカーテン膜の膜圧変化で考える。この場合、試料の初期長さをカーテンヘッドのスリット幅とし、試料の最終長さを基紙に塗工された塗工液の厚みとする。ここで、求められるヘンキー歪みはスリット幅の大きさ、塗工液の濃度ならびに比重、塗工量等によって変化する。ヘンキー歪みの下限となる値は、スリット幅と塗工層の厚みが同一の場合であり、ヘンキー歪みは０となる。またヘンキー歪みの上限となる値は、諸条件を印刷用紙をカーテン塗工方式で塗工した範囲で最も大きくなる様に組み合わせてみても、ヘンキー歪みは５以下となる。また、一般的な印刷用紙の塗工で用いられている材料を、カーテン塗工方式に適した塗工濃度ならびに比重、一般的な印刷用紙の塗工条件の中で用いると、ヘンキー歪みは好ましくは２〜４．５の範囲である。
【００２５】
本発明において、塗工液が、ヘンキー歪み０〜５において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．００５〜１Ｐａ・ｓを有する必要がある。伸張粘度が０．００５〜１Ｐａ・ｓである場合、塗工液は適切な伸張変形性を示し、一様で連続したカーテン膜を形成するとともに、基紙上に引き延ばされた際にも、塗工層の割れを生じることが少ない。伸張粘度が０．００５Ｐａ・ｓを下回る場合は、塗液の伸張性が充分でなく、一様で連続したカーテン膜を形成することが困難となる。伸張粘度が１Ｐａ・ｓを上回る場合は、一様で連続したカーテン膜を形成するが、基紙に同伴される空気による変形量が大きく、カーテン膜と基紙との間に空気泡を巻き込むこととなり、微細な塗工欠陥が多発する。この傾向は、基紙によって同伴される空気量や塗工される際の引き延ばしの度合いが大きくなる１２００ｍ／ｍｉｎを超える塗工速度や、カーテン膜の膜圧が薄くなる１０ｇ／ｍ以下の低塗工量域でより顕著となる。
【００２６】
本発明において、塗工液が、ヘンキー歪み２〜４．５のいずれかの測定点において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．１５Ｐａ・ｓ以上を有することがさらに好ましい。本発明者が鋭意検討した結果、一般的に印刷用紙をカーテン塗工方式で塗工した際のヘンキー歪みは２〜４．５の範囲に入っており、この範囲で０．１５Ｐａ・ｓ以上と高い伸張粘度を有することが、より適切な伸張変形性を示し、一様で連続したカーテン膜を形成するとともに、基紙上に引き延ばされる際にも、塗工層の割れを生じることが極めて少なく、基紙によって同伴される空気を巻き込むことによる微細な塗工欠陥をより減少せしめることができる。
【００２７】
しかしながら、上記のヘンキー歪みとＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度の関係を満たす塗工液を用いても、微細な塗工欠陥を解消せしめるには至らない。本発明者が鋭意検討した結果、微細な塗工欠陥の一部は、カーテン膜が基紙上に引き延ばされる際に塗工層の割れに至るのではなく、塗工液の基紙内部への染み込み過程ならびに乾燥工程において塗工層の割れに至っていることを解明した。これはカーテン膜が基紙上に引き延ばされて生じた塗工層内の歪みが、塗工液の基紙内部への染み込み過程ならびに乾燥工程によって生じる収縮力によって割れに至るものと考えられる。このためカーテン塗工方式に用いる塗工液には、一様で連続したカーテン膜を形成せしめる粘性体としての性質と、基紙内部への染み込み過程ならびに乾燥工程における収縮力への抵抗力を示す弾性体としての性質をバランス良く併せ持つことが好ましい。
【００２８】
本発明において、上記のヘンキー歪みとＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度の関係を満たす塗工液が、数式１で表されるＴａｎδが加圧３Ｐａならびに周波数１Ｈｚにおいて０．５〜３．０であることが好ましい。なお、損失弾性率Ｅ″は粘性体の指標であり、貯蔵弾性率Ｅ′は弾性体の指標であり、Ｔａｎδが１以上で塗工液は粘性体の性質が強くなり、１以下で塗工液は弾性体の性質が強くなる。Ｔａｎδが０．５〜３．０の場合に、カーテン膜が基紙上に引き延ばされる際に生じる微細な塗工欠陥および塗工液の基紙内部への染み込み過程ならびに乾燥工程による収縮力によって生じる微細な塗工欠陥を最も減少せしめる。
【００２９】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の実施態様を示した印刷用塗工紙の塗工装置の概略図である。あらかじめ調整された塗工液は塗工液貯蔵タンク１１より、給液ポンプ１２によって、フィルターを介して、コーターヘッド１に送られる。
【００３０】
コーターヘッド１の内部はマニホールド６、スリット２からなり、それぞれ高精度の仕上げが施されている。供給された塗工液はマニホールド６に満たされ、さらにスリット２に送られるときに通過する狭い間隙において、ポンプ１２の送液による動圧の軽減がされ、幅方向における圧力分布が均一化され、リップ３より流出し、垂直カーテン膜４を形成する。
【００３１】
幅方向でプロファイルが均一となった垂直カーテン膜４は、連続走行している基紙５と接触し、基紙５に塗工される。ここでエッジガイド１０ａ、１０ｂはコーターヘッド１の幅を超えず、さらに基紙５の幅を超えて設けられ、垂直カーテン膜４は基紙５の幅を超えて形成される。垂直カーテン膜４が基紙５の幅を超えて形成されているのは、垂直カーテン膜４の両端部における塗工液の厚塗りを防止するためである。基紙５の幅を超えて流下する塗工液は、受液槽９に回収され、塗工液貯蔵タンク１１に戻された後に再び塗工される。また、基紙５が切断したときなど塗工が中断された場合も、塗工液は受液槽９に回収される。
【００３２】
連続走行している基紙５と垂直カーテン膜４との接触部（以後、「塗工部」という。）には基紙５に同伴する空気流を遮断し、カーテン周辺の空気の回流などで垂直カーテン膜４が乱れることなく基紙５に達するようにするため遮風板８が設けられている。また、基紙５の搬送方向は塗工部の直前でロール７により方向転換することにより、基紙５に同伴する空気の塗工部への影響を最小限にとどめるように構成されている。
【００３３】
形成させた垂直カーテン膜４を安定した状態で塗工するためには、基紙５からコーターヘッド１下部の流出部までの高さがある程度必要とされるが、本実施態様においてはその高さを制御することも可能であり、垂直カーテン膜４の安定に適した高さは６０〜３００ｍｍ、好ましくは１００〜２５０ｍｍ、さらに好ましくは１２０〜１８０ｍｍである。
【００３４】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、様々な変形が可能であることは言うまでもない。前述した実施態様において、形成したカーテン膜の幅は基紙５の幅より大としたが、これは塗工層両端部における塗工量の増加を防止するためであって、このような塗工量増加が小であるか、もしくはあまり問題とされない場合、または特公昭４９−１４１３０号公報等に開示される方法、その他塗工量増加防止方法を採用することにより解消しうる場合には、垂直カーテン膜を基紙５の幅に一致させるか、あるいはこれより多少小としても差し支えない。
【００３５】
また、カーテンヘッドにプロファイル調整機構あるいは制御機構を付設することも可能である。図１に示されるスリット２に開度プロファイル調整機構を付設すると、幅方向でより均一な塗工量プロファイルを得ることができる。
【００３６】
本発明は印刷用塗工紙に関するものであり、本発明の塗工液の条件を満たす限りにおいて、一般に印刷用塗工紙を製造する上で用いられるものはあらゆる顔料、薬品等を配合して構わない。
【００３７】
本発明に用いられる基紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、および故紙パルプなどの各種パルプを含み、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種填料、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、紙力増強剤などの各種配合剤を好適に配合して抄造され、酸性、中性、アルカリ性のいずれかでも抄造できる。
【００３８】
本発明に用いられる基紙としては、ノーサイズプレス原紙、あるいは澱粉、ポリビニルアルコールなどでサイズプレスされた基紙などを挙げることができる。また本発明における基紙の抄紙方法における抄紙機は、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、コンビネーション抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機など製紙業界で公知の抄紙機が適宜使用できる。
【００３９】
本発明に用いられる塗工液に配合される顔料としては、特に制限はなく、例えば、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、サチンホワイト、タルク、水酸化アルミニウム、プラスティックピグメントなどが挙げられる。これを単独で用いても構わないし、これらのうち複数種を併用することは何ら制限されるものではない。
【００４０】
本発明に用いられる塗工液に配合される接着剤としては、特に制限はなく、例えば、通常のデンプン、酸化デンプン、リン酸エステル化デンプン、酵素変性デンプンやそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性デンプンなどのデンプン類、スチレン−ブタジエン系、アクリル系、酢酸ビニル系などの各種共重合ラテックス、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ユリアまたはメラミン／ホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン、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、ワックス、カゼイン、大豆蛋白などの天然物およびこれらをカチオン化したものなどが挙げられる。これを単独で用いても構わないし、これらのうち複数種を併用することは何ら制限されるものではない。
【００４１】
本発明に用いられる塗工液に配合される界面活性剤としては、特に制限はなく、例えば、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などのアニオン系界面活性剤、エーテル型、エーテルエステル型、エステル型、含窒素型などのノニオン系界面活性剤、ベタイン、アミノカルボン酸塩、イミダゾリン誘導体などの両性界面活性剤が挙げられる。これを単独で用いても構わないし、これらのうち複数種を併用することは何ら制限されるものではない。
【００４２】
本発明に用いられる塗工液には、本発明の塗工液の条件を満たす限りにおいて、一般的に塗工紙を製造する上で用いられるものはあらゆる薬品等を配合して構わない。例えば、増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶性高分子、ポリアクリル酸塩、スチレンマレイン酸無水共重合体などの合成重合体、珪酸塩などが挙げられる。その他、必要に応じて、分散剤、ｐＨ調整剤、潤滑剤、消泡剤、耐水化剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤などの各種助剤、およびこれらの各種助剤をカチオン化したものが好適に用いられる。必要に応じて他の成分を配合して構わない。
【００４３】
本発明における印刷用塗工紙は、基紙上の少なくとも片面に１層以上の塗工層を設けてなる印刷用塗工紙において、該塗工層のうち少なくとも１層がカーテン塗工方式によって設けられたものであることを特徴とする。少なくとも１層以上、カーテン塗工方式によって塗工層を設けない場合、上記のような印刷用塗工紙は得られない。それ以外にも塗工層を設ける場合、その塗工方式は特に制限されるものではなく、各種ブレード、またはサイズプレス、ゲートロール、シムサイザーなどの各種メタードフィルムトランスファー、エアナイフ、ロッドなどが挙げられる。また本発明における印刷用塗工紙の塗工層は、一層でも多層でも、特に制限されるものではなく、多層塗工を実施する場合、上記各塗工方式を適宜組み合わせて塗工層を設けることは、何ら制限されるものではない。もちろん２層以上、カーテン塗工方式によって設けることも何ら制限されるものではない。
【００４４】
本発明の印刷用塗工紙において、基紙上に設けられる塗工層の、乾燥後の合計質量としては特に限定されるものではないが、通常、片面に設けられる塗工層の合計が５〜２５ｇ／ｍ2であり、好ましくは７〜１８ｇ／ｍ2である。
【実施例】
【００４５】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
各実施例、比較例における塗工液ならびに印刷用塗工紙の物性評価は以下の方法で行った。
＜評価方法＞
１）伸張粘度
塗工液の伸張粘度は、サーモハーケ社のＣａＢＥＲ１伸張粘度計を用いて測定を行った。測定の際のギャップサイズは０．５ｍｍ、伸張距離は４．７ｍｍ、伸張条件はＬｉｎｅｒ  ２０ｍｓ、塗工液温度は２０℃とした。
【００４７】
２）Ｔａｎδ
塗工液のＴａｎδは、サーモハーケ社のＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ６００回転式レオメーターを用いて、貯蔵弾性率Ｅ′、損失弾性率Ｅ″を測定し、得られた測定結果より算出した。測定の際の加圧は３Ｐａ、周波数は１Ｈｚ、塗工液温度は２０℃とした。
【００４８】
３）印刷面感
ＲＩ印刷適性試験機を用い、藍色、紅色、黄色の重色ベタ印刷を施した後、一昼夜室温にて放置し、印刷面を目視判定し、印刷面感を１〜５点の範囲で評価した。ただし本発明においては、３点以上を発明の対象とした。
５点：印刷面の全体にガサツキ、不均一性、インキ受理ムラが観察されない状態
４点：印刷面の極一部にわずかなガサツキ、不均一性、インキ受理ムラが観察される状態
３点：印刷面の極一部にガサツキ、不均一性、インキ受理ムラが観察される状態
２点：印刷面の一部にガサツキ、不均一性、インキ受理ムラが観察される状態
１点：印刷面の全体にガサツキ、不均一性、インキ受理ムラがはっきりと観察される状態
【００４９】
４）大きな塗工欠陥
カーテン膜の乱れに伴う目視で容易に確認される大きな塗工欠陥は、得られた印刷用塗工紙の塗工層表面を目視観察して、１〜２０ｃｍ程度の大きな塗工欠陥の１０ｍ2当たりの発生頻度を目視評価した。ただし本発明においては、４点以上を発明の対象とした。
５点：巨大な塗工欠陥が０個／１０ｍ2
４点：巨大な塗工欠陥が１〜２個／１０ｍ2
３点：巨大な塗工欠陥が３〜９個／１０ｍ2
２点：巨大な塗工欠陥が１０〜４９個／１０ｍ2
１点：巨大な塗工欠陥が５０個以上／１０ｍ2
【００５０】
５）微細な塗工欠陥
空気同伴ならびにカーテン膜の引き延ばしに伴う微細な塗工欠陥は、得られた印刷用塗工紙の塗工層表面を画像解析し、０．０５〜１ｍｍ程度の大きさの塗工欠陥の１ｃｍ2当たりの発生頻度を評価した。ただし本発明においては、３点以上を発明の対象とした。
５点：微細な塗工欠陥が０〜４個／ｃｍ2
４点：微細な塗工欠陥が５〜９個／ｃｍ2
３点：微細な塗工欠陥が１０〜１９個／ｃｍ2
２点：微細な塗工欠陥が２０〜４９個／ｃｍ2
１点：微細な塗工欠陥が５０個以上／ｃｍ2
【００５１】
基紙は以下のような配合で調製し、坪量７０ｇ／ｍ2の塗工用原紙を抄造した。ここでの質量部は、全パルプ固形分１００質量部に対する各材料の固形分質量比率である。これにサイズプレスで片面当たり０．３０ｇ／ｍ2の市販酸化デンプンを付着させ、基紙とした。
＜基紙配合＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）７０質量部
ＮＢＫＰ（濾水度４９０ｍｌｃｓｆ）３０質量部
＜内添薬品＞
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示）６．０質量部
市販カチオン化デンプン１．０質量部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留り向上剤０．０３０質量部
【００５２】
上記のようにして製造した基紙に対して、各実施例、各比較例のようにして調製した塗工液を、前記カーテン塗工方式にてそれぞれ１０００ｍ／ｍｉｎ、１５００ｍ／ｍｉｎの塗工速度で、片面ずつ、両面に塗工し、このとき片面当たりの塗工量は各速度に対して、それぞれ９ｇ／ｍ2、１３ｇ／ｍ2とした。得られた塗工紙を、ソフトカレンダー処理（処理速度を２００ｍ／ｍｉｎ、硬度Ｈｓ８４度で表面粗さ０．３Ｓの９０℃に加熱された金属ロールと硬度９０ＳｈＤのエラグラス製弾性ロールからなるソフトカレンダーを用いて、加圧条件を２００ｋＮ／ｍ、加熱された金属ロール面に表裏各１回ずつ当たるように処理）により仕上げ処理し、印刷用塗工紙を製造した。
【００５３】
（実施例１）
塗工液を以下のようにして調製した。以下、各実施例、比較例で用いる質量部は、塗工液中全顔料固形分１００質量部に対する各材料の固形分質量比率である。顔料として、市販湿式重質炭酸カルシウム（カービタル９０）５０質量部および市販１級カオリン（ウルトラホワイト９０）５０質量部に、市販ポリアクリル酸系分散剤（アロンＴ−４０）０．１０質量部添加して、分散機で固形分濃度７２質量％で分散したものに、接着剤として、市販スチレン−ブタジエン共重合ラテックスを１０質量部、市販ポリビニルアルコール３．５質量部添加し、さらに市販ステアリン酸カルシウムを０．５０質量部添加し、水酸化ナトリウムでｐＨ９．７に調整し、界面活性剤として市販アセチレングリコール（オルフィンＥ１０１０）０．１質量部添加して、塗工液を得た。得られた塗工液を調整水で固形分濃度５６質量％にした。得られた塗工液を上記のような塗工ならびに仕上げ処理を施し、印刷用塗工紙を製造した。得られた塗工液の液物性と印刷用塗工紙の評価結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例２）
接着剤として、市販スチレン−ブタジエン共重合ラテックスを１０質量部、市販ポリビニルアルコール０．５質量部添加とし、得られた塗工液を調整水で固形分濃度５８質量％とした以外は、実施例１と同様にして、印刷用塗工紙を製造した。得られた塗工液の液物性と印刷用塗工紙の評価結果を表２に示す。
【００５５】
（実施例３）
接着剤として、市販スチレン−ブタジエン共重合ラテックスを１０質量部、市販ポリビニルアルコール０．５質量部添加とし、界面活性剤として市販アセチレングリコール（オルフィンＥ１０１０）０．３質量部添加とし、得られた塗工液を調整水で固形分濃度６０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、印刷用塗工紙を製造した。得られた塗工液の液物性と印刷用塗工紙の評価結果を表３に示す。
【００５６】
（実施例４）
接着剤として、市販スチレン−ブタジエン共重合ラテックスを１０質量部、市販ポリビニルアルコール３．５質量部添加とし、界面活性剤として市販アセチレングリコール（オルフィンＥ１０１０）０．３質量部添加とし、得られた塗工液を調整水で固形分濃度５６質量％とした以外は、実施例１と同様にして、印刷用塗工紙を製造した。得られた塗工液の液物性と印刷用塗工紙の評価結果を表４に示す。
【００５７】
（比較例１）
顔料として、市販湿式重質炭酸カルシウム（カービタル９０）１００質量部を用い、接着剤として、市販スチレン−ブタジエン共重合ラテックスを１０質量部添加とし、界面活性剤を用いずに、得られた塗工液を調整水で固形分濃度６４質量％とした以外は、実施例１と同様にして、印刷用塗工紙を製造した。得られた塗工液の液物性と印刷用塗工紙の評価結果を表５に示す。
【００５８】
（比較例２）
接着剤として、市販スチレン−ブタジエン共重合ラテックスを１０質量部、市販ポリビニルアルコール１．５質量部添加とし、界面活性剤として市販アセチレングリコール（オルフィンＥ１０１０）０．７質量部添加とし、得られた塗工液を調整水で固形分濃度４２質量％とした以外は、実施例１と同様にして、印刷用塗工紙を製造した。得られた塗工液の液物性と印刷用塗工紙の評価結果を表６に示す。
【００５９】
【表１】
2010174407.tif 000002
【００６０】
【表２】
2010174407.tif 000003
【００６１】
【表３】
2010174407.tif 000004
【００６２】
【表４】
2010174407.tif 000005
【００６３】
【表５】
2010174407.tif 000006
【００６４】
【表６】
2010174407.tif 000007
【００６５】
表１、表２ならびに表５、表６から明らかな様に、ヘンキー歪み０〜５においてＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度を０．００５〜１Ｐａ・ｓの範囲とすることで、印刷用塗工紙に要求される品質を満たしながら、塗工欠陥を問題無い範囲まで減少せしめることがわかる。
【００６６】
表１、表２ならびに表３から明らかな様に、ヘンキー歪み２〜４．５のいずれかの測定点において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．１５Ｐａ・ｓ以上であるとき、印刷用塗工紙に要求される品質を満たしながら、さらに塗工欠陥を問題無い範囲まで減少せしめることがわかる。
【００６７】
表１、表２、表３ならびに表４から明らかな様に、ヘンキー歪み０〜５においてＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．００５〜１Ｐａ・ｓの範囲あるいはヘンキー歪み２〜４．５のいずれかの測定点において、ＣａＢＥＲ法で測定される伸張粘度が０．１５Ｐａ・ｓ以上であるとき、塗工液のＴａｎδが加圧３Ｐａならびに周波数１Ｈｚにおいて０．５〜３．０の範囲であるときに、印刷用塗工紙に要求される品質を満たしながら、著しく塗工欠陥を減少せしめることがわかる。
【符号の説明】
【００６８】
１  コーターヘッド
２  スリット
３  リップ
４  カーテン膜
５  基紙
６  マニホールド
７  ロール
８  遮風板
９  受液槽
１０ａ、１０ｂ  エッジガイド
１１  貯蔵タンク
１２  給液ポンプ
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明における印刷用塗工紙の製造方法は、オフセット印刷用塗工紙およびその製造方法に留まらず、グラビア印刷、乾式電子写真、熱転写、インクジェット等の他の印刷方式に用いる印刷用塗工紙の製造方法として使用することもできる。
【図１】
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