(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
広葉樹木材チップを、常圧または加圧リファイニング処理を行って製造する機械パルプを原紙重量当たり８０重量％以上配合し、かつ、密度が０．７ｇ／ｃｍ３以下である原紙に、顔料および、接着剤として、澱粉類を顔料１００重量部当たり３０〜６０重量部含有し、さらにラテックスとを含有し、かつ、ラテックスの含有量に対して澱粉類の含有量が同じかそれ以上である塗工液を、フィルム転写方式を用いて、絶乾重量で片面当たり０．５〜５ｇ／ｍ２塗工することにより得られる、印刷用塗工紙。
【請求項２】
前記機械パルプとして、広葉樹木材チップをアルカリ過酸化水素溶液に含浸させてから、常圧または加圧リファイニング処理を行った後、薬液とともに常温または加圧下において一定時間保持して製造する機械パルプを原紙に含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。
【請求項３】
前記塗工液の澱粉とラテックスの含有量の比率が、澱粉類：ラテックス＝１：１＝１０：１であることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の印刷用塗工紙。
【請求項４】
前記澱粉類が、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷用塗工紙。
【請求項５】
フィルム転写方式で塗工した後、高温ソフトニップカレンダーにて、線圧１〜５０ｋＮ／ｍで処理してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷用塗工紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷用塗工紙に関する。特に本発明は、嵩高で白色度が高く、印刷面感に優れた印刷用塗工紙を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷用紙においても輸送及び郵送コストの削減などのため軽量化に対する要求が非常に高くなってきている。しかし、単純に軽量化すなわち印刷用紙の坪量を下げると紙の厚さが低下し、冊子のボリューム感が損なわれるため好ましくない。紙ユーザーに求められている軽量化とは、紙重量を低下させながら、紙厚は低下させないこと、より好ましくは紙厚を高くすることであり、紙の軽量嵩高化が近年の重要な技術課題である。
【０００３】
一方、印刷物のビジュアル化やカラー化が進み、印刷用非塗工紙に比較し、平滑な塗工層をインキ受理層として有する印刷用塗工紙の需要も年々増加している。しかし、炭酸カルシウムやカオリンなどの無機顔料を主成分とする顔料塗工層は、パルプを主原料とする塗工原紙に比較して比重が重いため、塗工紙の軽量化のためには低塗工量化が有効である。
また、嵩高化という観点からは、塗工原紙を嵩高化することが考えられ、その低密度化(嵩高化)の方法の一つとして製紙用パルプに関しての検討があげられる。一般的に製紙用パルプには木材パルプが使用されるが、低密度化を行うためには、化学薬品により木材繊維中の補強材料であるリグニンを抽出した化学パルプ（ＫＰ）よりも、グラインダーで木材を磨り潰す砕木パルプ（ＧＰ）やリファイナーで木材を精砕するリファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）、またはサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）のような機械パルプ（ＭＰ）の方が繊維は剛直で効果的である。
しかし、機械パルプのうちサーモメカニカルパルプは比較的繊維長が長く、剛度が高いことから製造した紙の平滑度が低下することが知られている。また、機械パルプを使用した場合には化学パルプと比較しパルプの白色度が低いため、全体として紙の白色度が低下するなどの問題があった。
【０００４】
また、抄紙の観点から非塗工紙や塗工原紙を嵩高化（低密度化）する手法として、嵩高剤の使用による方法が知られている。公知の嵩高剤として、例えば、特定のアルコール及び/またはそのポリオキシアルキレン付加物を含有する紙用嵩高剤（特許文献１）、非イオン界面活性剤（特許文献２）、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物からなる紙用嵩高剤（特許文献３）、などが知られており、これらの紙用嵩高剤を板紙に応用した技術（特許文献４）、塗被量が片面１０〜２５ｇ／ｍ２である光沢塗被紙（特許文献５）も提案されている。
加えて、顔料１００重量部あたり２０〜６０重量部の澱粉を有する塗工層を、１〜５ｇ／ｍ２の量となるように塗工して得た微塗工紙（特許文献６）、機械パルプを含む塗工用原紙に顔料とバインダーからなる塗工層を設けてなる嵩高塗工紙（特許文献７）が開示されているが、原紙が広葉樹木材チップ由来であるとは限定していないし、塗工方式も限定するものではなく、白色度や印刷面感等特性を向上させることを示唆するものではない。
【０００５】
しかし、上記した従来技術では、低塗工量でありながら、嵩高で白色度が高く印刷面感に優れた印刷用微塗工紙を製造することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開９８／０３７３０号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−２００２８３号公報
【特許文献３】特許第２９７１４４７号公報
【特許文献４】特許第３０４１２９４号公報
【特許文献５】特開平４−３７０２９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この様な状況に鑑みて、本発明の課題は、低塗工量でありながら、嵩高で白色度が高く印刷面感に優れた印刷用塗工紙を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、広葉樹木材チップを、常圧または加圧リファイニング処理を行って製造する機械パルプを含有し、かつ、密度が０．７ｇ／ｃｍ３以下である原紙に、顔料および、接着剤として、澱粉類を顔料１００部当たり１０〜５０重量部含有する塗工液を、フィルム転写方式を用いて、絶乾重量で片面当たり０．５〜５ｇ／ｍ２塗工することにより、嵩高で低塗工量であり、かつ、白色度が高く印刷面感に優れた印刷用塗工紙を得られることを見出した。
また、本発明は前記機械パルプとして、広葉樹木材チップをアルカリ過酸化水素溶液に含浸させてから、常圧または加圧リファイニング処理を行った後、薬液とともに常温または加圧下において一定時間保持して製造する機械パルプを原紙に含有させたものでも良く、前記塗工液が、接着剤として澱粉類を含有し、かつラテックスを含有しても良く、ラテックスを含有させる場合には、ラテックスの含有量よりも澱粉類の含有量が多くても良く、前記塗工液の澱粉とラテックスの含有量の比率が、澱粉類：ラテックス＝１０：１でも良く、前記澱粉類が、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉でも良い。
また、フィルム転写方式で塗工した後、高温ソフトニップカレンダーにて、線圧１〜５０ｋＮ／ｍで処理してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、低塗工量でありながら、嵩高で白色度が高く、印刷面感に優れた印刷用塗工紙を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
嵩高紙は、塗工原紙を嵩高化すると原紙が低密度となり空隙が多くなるので、塗工時に、塗工液が原紙内部へ浸透してしまい、低塗工量で均一に原紙表面を被覆することが難しくなる。塗工紙の軽量嵩高化のために、軽量嵩高な原紙を用いても、比重の高い無機顔料を主成分とする塗工液を単に塗工しただけでは塗工液の浸透のため塗工量を多くせざるを得ず、また、塗工量を少なくした場合には塗工面に塗工液の被覆ムラが生じ、印刷時のインキの着肉ムラに起因する印刷面感の悪化が起こり、また、塗工量が多い場合と比較し紙の白色度も低くなるため、結局、白色度の高い軽量嵩高化を実現することは難しい。
原紙の空隙量を減らすために塗工前に原紙をカレンダー処理すれば、紙厚が低下するため嵩高低密度紙は得られない。
本発明者らは、上記の新たな課題を解決するために、パルプの原料を規定すること、顔料塗工液中の澱粉量を増やし、トランスファーロール方式により塗工することにより、それを解決し、嵩高であり、かつ低塗工量である印刷用塗工紙を見いだした。
【００１１】
原紙
本発明における印刷用塗工紙の原紙は、パルプ、填料を主成分とするものである。以下にこれらの成分について説明する。
【００１２】
パルプ
本発明における印刷用塗工紙の原紙は、パルプ、填料を主成分とするものである。本発明の原紙に配合するパルプとしては、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。機械パルプは化学パルプ、半化学パルプに比べ、繊維が剛直なので、機械パルプを多く配合した原紙は抄紙工程でかかる各種の圧力で紙層が潰れることが少なく全体として嵩高になる。 本発明では嵩高原紙を製造するために機械パルプを用いる。その機械パルプとしては、広葉樹を原料とする機械パルプであって、例えば、リファイナーグランドウッドパルプ（ＲＧＰ）などのパルプに機械処理のみを施したもの、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）などパルプに機械処理と化学処理を施したもの、さらにＲＧＰやＴＭＰを亜硫酸ナトリウム等の薬液で処理してなるケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、その薬液をアルカリ過酸化水素に変更したアルカリ過酸化水素メカニカルパルプ（ＡＰＭＰ）や、アルカリ過酸化水素サーモメカニカルパルプ（ＡＰＴＭＰ）等が挙げられる。中でも嵩高、高不透明度、高白色度が得られる点からＡＰＭＰ、ＡＰＴＭＰを使用することが好ましい。
【００１３】
本発明では嵩高原紙を製造するために、上記機械パルプ１種類もしくは２種類以上の合計の配合量を原紙重量当たり５０重量％以上含有することが好ましく、より好ましくは７０重量％以上であり、更に好ましくは８０重量％以上である。そして広葉樹のパルプは針葉樹のパルプよりも繊維長が長く、細いために平滑性が高くなりやすく、その一方で低密度化しやすいといった特徴を備えている。
本発明において、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）を使用する場合には、離解したパルプのろ水度が７０ｍｌ以上であることが好ましく、より好ましくは７０ｍｌ以上２００ｍｌ以下である。
【００１４】
ＡＰＭＰは、木材チップに例えば水酸化ナトリウム、過酸化水素、珪酸ナトリウムを含むアルカリ過酸化水素水溶液を含浸させ、大気圧でリファイニング処理を行って製造され、ＡＰＴＭＰは高温・加圧下でリファイニング処理を行って製造されるものであり、より高白色度を得るためにリファイニング処理した後、更にアルカリ過酸化水素水溶液とともに常温又は加温下において５分以上保持されて製造される。
例えば、ＡＰＭＰ、ＡＰＴＭＰは、以下のａ）〜ｉ）の工程を経て製造される。
ａ）広葉樹の木材チップを少なくとも４：１の圧縮比以上で圧縮し、圧解放時にキレート剤を含浸させる工程：
ｂ）前記含浸チップを５分以上、温度１０℃〜８０℃で保持する工程：
ｃ）含浸チップを更に少なくとも４：１の圧縮比以上で圧縮し、解放時にアルカリ性薬液を含浸させる工程：
ｄ）含浸チップを約１０分〜１時間、温度１０℃〜８０℃で保持する工程：
ｅ）記処理チップを更にアルカリ過酸化物を含浸させて、加圧もしくは大気圧リファイニング装置に通してチップを解繊し、木材パルプを製造する工程：
ｆ）製造パルプを温度５０℃以上で５分間以上保持する工程：
ｇ）製造パルプを濃度５%以下に希釈し、洗浄してから、再度１５%以上に濃縮する工程：
ｈ）製造パルプを加圧もしくは大気圧でリファイニングを行い、所望の濾水度を有するパルプを得る工程：
ｉ）このようにして得られたパルプが、酸化剤或いは還元剤を用いて一段以上で漂白される工程。
【００１５】
前記の  ａ）工程においては、約０．０５〜０．４％のキレート剤を使用するのが好ましく、また、ｃ）工程において使用するアルカリ性薬剤は、絶乾チップ重量に対して約０．２〜２．０％の水酸化ナトリウム、約０．２〜２．０％の珪酸ナトリウム、約０．０１〜０．２％の硫酸マグネシウム、約０．０５〜０．４％のキレート剤及び約０．２〜５％の過酸化水素を含有する水溶液であることが好ましい。
【００１６】
前記のｅ）工程において、漂白及び柔軟化がなされた木材チップには、一次リファイニング直前にキレート剤を含むアルカリ過酸化物が添加され、加圧もしくは大気圧リファイニング装置にてパルプ繊維に解繊される。リファイニングは一般の解繊装置で充分であり、好ましくはシングルディスクリファイナー、コニカルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナー、ツインディスクリファイナー等で解繊される。
【００１７】
得られた嵩高機械パルプにより高い白色度が求められる場合には、1つ以上の公知の漂白工程によりパルプを更に漂白することができる。この場合には、過酸化水素、オゾン、過酢酸等の酸化剤あるいはハイドロサルファイト(亜二チオン酸ナトリウム)、硫酸水素ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、ホルムアミジンスルフィン酸(FAS)等の還元剤を用いることができる。
【００１８】
上記製造工程を経て製造された機械パルプは、高白色度、高不透明度で、強度が強いものである。特にルンケル比４．０以上で容積重４５０ｋｇ／ｍ３以上の高容積重材から製造した機械パルプは、繊維内腔(ルーメン)がつぶれにくく剛直であるため、このパルプ繊維が配合されたシートは、嵩高構造を維持し、密度を低くすることができる。使用する樹種としては、ユーカリ属が好ましく、より好ましくはユーカリグロビュラス、ユーカリグランディス等である。また、使用する広葉樹機械パルプのシート密度が０．４５ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、より好ましくは０．３５ｇ／ｃｍ３以下である。
【００１９】
本発明の印刷用塗工紙の原紙としては上記の嵩高機械パルプ以外に、原料パルプとして化学パルプ（針葉樹の晒クラフトパルプ（NBKP）または未晒クラフトパルプ（NUKP）、広葉樹の晒クラフトパルプ（LBKP）または未晒クラフトパルプ（LUKP）等）、機械パルプ（グラウンドウッドパルプ（GP）、リファイナーメカニカルパルプ（RGP）、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）等）、脱墨パルプ(DIP)を単独または任意の割合で混合して使用する。
【００２０】
填料
本発明において、原紙に含有する填料の種類に制限はなく、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、酸化チタン、ゼオライト、合成樹脂填料等であるが、中でも軽質炭酸カルシウムが好ましい。
軽質炭酸カルシウムは、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。ロゼッタ型の軽質炭酸カルシウムは、紡錘状の軽質炭酸カルシウム一次粒子が毬栗状に凝集した形状を指し、他の軽質炭酸カルシウムより高い比表面積と吸油性を示す特徴がある 。その含有量は、全填料を１００重量％とした場合、５〜２５重量％であることが好ましく、１０〜２０重量％がより好ましい。５重量％未満では、印刷物のべたつき低減効果は十分ではなく、２５重量％を超えた場合は、塗工紙の引張強度が低下する。
その結果、本発明においては、機械パルプを高配合した条件において、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て印刷用塗工紙の原紙を製造した場合に、特に優れた嵩高、不透明度改善効果、裏抜け防止、良好な原紙表面性が得られる。
【００２１】
また、本発明においては、炭酸カルシウムを含む軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物も使用することができる。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ものであり、填料の全量または一部を代替して使用することが好ましい。軽質炭酸カルシウム−シリカ複合粒子を使用することにより、原紙の密度を低くし、紙厚を上昇させることにより剛度を向上させることができる。さらに別の効果として、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合粒子は、印刷物のべたつき低減効果を有する。また、カレンダー処理を行った後でも、低密度であるのに、高平滑度であるという相反する性質を両立することができる。
【００２２】
本発明においては、該軽質炭酸カルシウム−シリカ複合粒子を紙中填料として用いる場合は、その含有量は、全填料を１００重量％とした場合、５〜２５重量％であることが好ましく、１０〜２０重量％がより好ましい。５重量％未満では、印刷物のべたつき低減効果は十分ではなく、２５重量％を超えた場合は、塗工紙の引張強度が低下する。
【００２３】
軽質炭酸カルシウム−シリカ複合粒子は、印刷物のべたつきとインキ着肉性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が好ましい。
軽質炭酸カルシウムの固形分重量比が軽質炭酸カルシウム／シリカ＝３０／７０より小さい場合、塗工紙の印刷時の表面強度が劣る傾向にある。軽質炭酸カルシウムの固形分重量比軽質炭酸カルシウム／シリカ＝７０／３０より多い場合、べたつきの改善効果がより大きくない。
また、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合粒子の軽質炭酸カルシウムは、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が、この中でも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、特に裏抜け防止、不透明度改善効果が向上する。
【００２４】
また、複合粒子の平均粒子径は、レーザー回折法粒度分布測定器(マルバーン社製マスターサイザー２０００)で測定した値で１．０〜１０．０μｍが好ましい。
本発明の印刷用塗工紙は塗工時にカレンダー処理を行った後でも、低密度を維持し高平滑度といった相反する性質を発揮することができる。
【００２５】
嵩高剤
本発明においては、原紙を低密度化（嵩高化）するために、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界面活性剤等の嵩高剤（低密度化剤）を使用することができる。嵩高剤を添加することにより、原紙が低密度となり透気性が向上する。
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、星光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。
【００２６】
本発明において、嵩高剤を添加する場合は、嵩高剤をパルプ１００重量部当たり０．１〜１０重量部添加することが好ましく、特に０．２〜１．０重量部を添加することが好ましい。  
【００２７】
さらに、本発明の原紙には、パルプや填料以外に、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。更に、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製紙用添加剤も必要に応じて添加することができる。
【００２８】
抄紙方法
本発明における原紙の抄紙方法については、特に制限されず、従来より抄紙用に用いられている長網フォーマー、オントップハイブリッドフォーマー、ギャップフォーマーなどのフォーマー部を有するマシン（抄紙機）を用いて抄紙することができる。
なかでも、本発明において、内添填料をより表層にとどめやすくするためには、オントップハイブリッドフォーマーやギャップフォーマーを使用することが好ましい。抄紙は、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ抄紙のいずれかの方式で抄紙することができる。
本発明の塗工原紙の坪量は、一般に用いられる２５〜４００ｇ／ｍ２程度のもの、好ましくは４０〜８０ｇ／ｍ２のものを使用することができ、密度を０．４〜０．６３ｇ／ｃｍ３としても良い。また、原紙の白色度は５０〜９０％のもの、好ましくは７５〜８５％のものを使用することが好ましい。
【００２９】
紙中灰分量
本発明の原紙の紙中灰分量は、１０重量％以上であることが好ましい。より好ましい原紙灰分量は、原紙中の１２重量％以上であり、より好ましくは１５重量％以上である。また、原紙密度が高くなること、強度が低下することを考慮すると、原紙灰分が４０重量％以下であることが好ましい。
本発明の低密度の原紙である場合、原紙灰分が１０重量％未満であると、塗工液を塗工した際の原紙への浸透が多く、塗工後の塗工液の被覆ムラが生じ、印刷面感が悪くなることがある。
原紙灰分を１０重量％以上にすることにより、填料が原紙表層の空隙を埋め、塗工量が０．５〜５ｇ/ｍ２という原紙被覆性が維持しづらい条件においても塗工適性が良化する。
本発明の原紙には、パルプや填料以外に、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。更に、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製紙用添加剤も必要に応じて添加することができる。
【００３０】
クリア塗工
本発明においては、必要に応じて、澱粉などの接着剤をサイズプレスなどにより顔料塗工前の原紙にクリア塗工してもよい。クリア塗工に使用される接着剤としては、特に限定されるものでないが、例えば、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酸素変性澱粉などの澱粉、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等を、単独あるいは混合して使用することができる。また、必要に応じて、表面サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤などの助剤を加えてクリア塗工（塗布）を行ってもよい。
【００３１】
本発明のサイズプレス処理で用いる塗布方式および塗布装置は特に限定されるものではなく、公知の塗布装置を用いることができ、ロッドメタリング式サイズプレス、ポンド式サイズプレス、ゲートロースコータ、スプレーコータ、ブレードコータ、カーテンコータなどを用いることが好ましい。
【００３２】
塗工液
顔料
原紙上に顔料および接着剤を含有する塗工層に用いる顔料は、塗工紙用に従来から用いられているものを使用することができ、例えば、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、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、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを必要に応じて単独または２種類以上混合して使用することができる。
また、顔料の種類としては、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレーよりも重質炭酸カルシウムのほうが塗工液粘度の上昇を抑えることができ、その結果、塗工液濃度を高くすることが可能であり、そのため塗工液の浸透を抑制することができ、嵩高効果を発現しやすいため好ましい。
顔料中の好ましい重質炭酸カルシウム含有量は、顔料１００重量部あたり５０重量部以上であり、より好ましくは７０重量部以上、さらに好ましくは８０重量部以上である。また、良好な印刷面感形成の点から平均粒子径は、レーザー回折法粒度分布測定器(マルバーン社製マスターサイザー２０００)で測定した値で０．５〜３μｍが好ましく、より好ましくは０．８〜２．５μｍである。
【００３３】
接着剤
本発明において、原紙上に顔料および接着剤を含有する塗工層に用いる接着剤としては、塗工紙用に従来から用いられているものを使用することができ、例えば、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から、１種以上を適宜選択して使用することができる。
本発明においては、接着剤として澱粉類１種以上を含有する。より好ましくは、塗工液粘度および安定操業性の点からヒドロキシエチルエーテル化澱粉が好ましい。
【００３４】
顔料１００重量部に対して、澱粉類を１０〜５０重量部添加する。より好ましくは１２〜４０重量部、より好ましくは、２５〜４５重量％である。５０重量部を超えると、塗工液粘度が上昇し、各種塗工方式における塗工適性が悪化するため好ましくない。また、１０重量部未満の場合は、十分な原紙被覆性および表面強度が得られず好ましくない。
【００３５】
本発明の接着剤は、ラテックスを含有させなくても良いが、安定操業性、印刷用塗工紙の剛度を強くするために、澱粉類とともに、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などのラテックスと併用することが好ましい。
ラテックスとしては、スチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスが好ましい。
ラテックスを併用する場合、澱粉類とラテックスの配合比は、澱粉類／ラテックス＝１／１〜１０／１が好ましく。さらに好ましくは６／１〜１／１である。１／１より低い比では剛度が低下する傾向にあり、この比率より高いと塗料粘度が増加し、塗工適性が悪化する。
本発明の顔料および接着剤を含有する塗工液には、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。
【００３６】
顔料塗工層の塗工方法
本発明において顔料塗工層の塗工方法は、フィルム転写方式が好ましい。フィルム転写方式としては、メタリングサイズプレスコータまたはゲートロールコータが挙げられる。
フィルム転写方式であれば、低塗工量領域ではブレード塗工方式と比較し、塗工量コントロールが容易で、原紙被覆性が良好であるため、好ましい。
本発明における片面あたりの塗工量は、固形分で０．５〜５ｇ／ｍ２であることが好ましい。塗工量が０．５ｇ／ｍ２未満であると、塗工液の被覆ムラが生じ、印刷面感の悪化を引き起こすため好ましくない。また、塗工量が５．０ｇ／ｍ２以上であると塗工紙の密度が上昇し、嵩高塗工紙を製造するのは困難となり好ましくない。本発明におけるより好ましい片面塗工量は０．５〜４．０ｇ／ｍ２であり、より好ましくは０．５〜３．０ｇ／ｍ２である。
【００３７】
塗工後の湿潤塗工層を乾燥させるドライヤーとしては、一般的なものを使用することができ、例えば、蒸気加熱ヒーター、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒーター、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装置を用いることができる。
塗工乾燥された塗工紙は、カレンダー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。
また、カレンダー処理の観点から紙を嵩高化する方法として、高温でのソフトカレンダー処理による方法が知られている。高温ソフトニップカレンダーによる表面処理は、紙の内層部は比較的低温の状態のまま、ごく表層部のみを高温により可塑化して、金属ロールの表面を紙の表層部に転写するメカニズムに基づいている。そのため、従来のスーパーカレンダー処理と比較して、紙の表層部だけ緻密化して白紙光沢度を向上させ、紙の内層部は温度をかけずに潰れさせないために、高温ソフトニップカレンダーを用いると紙の嵩高さを維持できる。
【００３８】
本発明において好ましい方法としては、カレンダー処理を行わないか、カレンダー処理する場合には、印刷品質、作業性に優れ、表面強度が良好でかつ低密度な印刷用塗工紙を得るために、高温ソフトニップカレンダー処理をすることが好ましい。
カレンダー処理条件としては、１〜２ニップが好ましく、１ニップがより好ましい。カレンダーニップ数が２ニップを超える場合には塗工紙の密度が上昇し、嵩高塗工紙を製造するのは困難となり好ましくない。
カレンダーの金属ロールの温度条件としては特に制限されるものではないが、作製した嵩高塗工紙の密度の点から３０〜２５０℃が好ましい。また、カレンダーの線圧としては１〜５０ｋＮ／ｍが好ましく、より好ましくは２〜３０ｋＮ／ｍである。線圧５０ｋＮ／ｍ以上であると、塗工紙の密度が上昇し、嵩高塗工紙を製造するのは困難となり好ましくない。
【００３９】
本発明の印刷用塗工紙の坪量は、各種用途に応じて設定され特に制限されるものではないが、好ましくは２５〜２００ｇ／ｍ２であり、より好ましくは３０〜１５０ｇ／ｍ２であり、更に好ましくは、３０〜７０ｇ／ｍ２である。
本発明の印刷用塗工紙の密度は、低密度である方がよく、本発明が最も効果的になる条件として０．７０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、より好ましくは０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ３以下であり、更に好ましくは０．４０〜０．５５ｇ／ｃｍ３以下である。
本発明の印刷用塗工紙の白色度は、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上である。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、部および％は重量部及び重量％を示す。
【００４１】
（評価方法）
塗工液及び得られたオフセット印刷用塗工紙について、以下に示す評価法に基づいて試験を行った。
（１）密度：ＪＩＳ  Ｐ  ８１１８に基づいて測定した。
（２）白色度：ＪＩＳ  Ｐ  ８１４８に基づいて測定した。
（３）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(インキの着肉ムラ)を下記の基準で目視にて評価した。
◎：全くムラが見られない  ○：ほとんどムラが見られない
△：ややムラが見られる    ×：ムラが見られる
（４）平滑度：ＪＡＰＡＮ Ｔａｐｐｉ Ｎｏ５ 王研式平滑度試験機で測定した。
（５）表面強度：ローランド製オフセット枚葉印刷機(２色)にてオフセット枚葉用インキ(東洋インキ製  ハイユニティーＭ)を用いて印刷した後に、藍単色ベタ部の表面剥け状態を目視で評価した。◎：極めて良好、○：良好、△：若干劣る、×：劣る
【００４２】
［実施例１］
〈嵩高広葉樹TMPの製造〉
ＡＰＭＰ（アルカリ過酸化水素メカニカルパルプ）法によるパルプの製造。
木材チップにＤＴＰＡ（ジエチレントリアミンペンタ酢酸）を木材チップ絶乾量当たり０．２％となるように含浸させた後、水酸化ナトリウム１．５％、過酸化水素２．０％、ケイ酸ソーダ３．０％、硫酸マグネシウム０．１％、ＤＴＰＡ０．２％となるように薬液を添加し、薬液含浸時と一次リファイニング直前に木材チップに分割して浸透させた。そのチップを温度６０℃で３０分間保持した後、ラボ用常圧リファイナー（熊谷理器工業（株）製 ＢＲ−３００ＣＢ）を用いて一次リファイニングを行った。得られたパルプはそのまま約６０℃で３０分間保持して残存薬品の反応を進行させた後、パルプ濃度を４％まで希釈してｐＨを４〜８に調整し、洗浄を行った。洗浄したパルプは再度、濃度２０％まで濃縮し、ラボ用常圧リファイナー（熊谷理器工業（株）製 ＢＲ−３００ＣＢ）によって二次リファイニングを行った。また、二次リファイニング後の濾水度はカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）で１００ｍｌに調整した。
【００４３】
〈塗工原紙の作製〉
塗工原紙は、上記嵩高広葉樹ＴＭＰを４５部、ＮＢＫＰ：針葉樹晒化学パルプ(ＣＳＦ４５０ｍｌ)１０部、晒ＧＰ(ＣＳＦ７０ｍｌ) ４５部配合したパルプスラリーに、パルプ重量に対して硫酸バンド１．６％、紙力剤(ＥＸ−２３０、ハリマ化成製)０．２％を添加し、内添填料としてロゼッタ型の軽質炭酸カルシウム（平均粒径４．０μｍ）１０％をそれぞれの割合で原紙重量当たり含有するように添加した紙料を、デュオフォーマーＦＤ型抄紙機にて、８００ｍ／分の速度で抄紙して、密度０．４５ｇ／ｃｍ3で坪量６２ｇ／ｍ２の塗工原紙を用いた。
【００４４】
〈塗工液の調製〉
顔料スラリーとして微粒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）を用い、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）３０部を加えた後、さらに水を加えて固形分濃度３０%とし、塗工液を調製した。上記塗工液を上記原紙に、片面あたりの塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工速度８００ｍ／分でゲートロールコータを用いて両面塗工した後、塗工紙水分が５%となる様に乾燥した。その後、ショア硬度９１°の弾性ロールを有する２ロール１スタックの高温ソフトカレンダーを使用し、金属ロール表面温度１５０℃、線圧４ｋＮ／ｍの条件で１ニップのカレンダー処理し、印刷用塗工紙を得た。
【００４５】
［実施例２］
原紙のパルプ配合を実施例1で用いた嵩高広葉樹ＴＭＰを２５部、ＮＢＫＰ(ＣＳＦ４５０ｍｌ)３０部、晒ＧＰ(ＣＳＦ７０ｍｌ) ４５部となるよう変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００４６】
［実施例３］
塗工液の調製において、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製  ＰＧ２９５）の配合部数を３０部から５０部に変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００４７】
［実施例４］
塗工液の調製において、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製  ＰＧ２９５）の配合部数を３０部から６０部に変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００４８】
［実施例５］
塗工液の調製において、ラテックスの配合部数を１０部から１５部に変更し、澱粉の配合部数を３０部から２０部に変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００４９】
［実施例６］
塗工液の調製において、ラテックスの配合部数を１０部から無配合に変更し、澱粉の配合部数を３０部から５０部に変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００５０】
［実施例７］
塗工液の調製において、使用する澱粉の種類をヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製  ＰＧ２９５）から酸化澱粉（敷島スターチ社製  マーメイドＭ２１０）に変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００５１】
［実施例８］
片面あたりの塗工量を１．０から２．０ｇ／ｍ２となるよう調製した以外は、実施例１と同様の方法で印刷用微塗工紙を得た。
【００５２】
［実施例９］
片面あたりの塗工量を１．０から２．０ｇ／ｍ２となるよう調製した以外は実施例３と同様の方法で印刷用微塗工紙を得た。
【００５３】
［実施例１０］
片面あたりの塗工量を１．０から４．０ｇ／ｍ２となるよう調製した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００５４】
［実施例１１］
塗工液の調製において、顔料スラリーとして微粒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）を用いたものを、顔料スラリーとして、微粒クレー（ハイドラグロス、ＫａＭｉｎ社製）に分散剤としてポリアクリル酸ソーダを添加し（対無機顔料０．２部）、セリエミキサーで分散して固形分濃度７３％の微粒クレースラリーを調製し、得られた微粒クレースラリー５０部（固形分）に微粒重質炭酸カルシウムスラリー（ファイマテック社製  FMT-９０）５０部（固形分）を添加して顔料スラリーとしたものを使用した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００５５】
［実施例１２］
塗工液の調製において、微粒クレースラリー７０部（固形分）に微粒重質炭酸カルシウムスラリー（ファイマテック社製  FMT-９０）３０部（固形分）を添加して顔料スラリーとしたものを使用した以外は実施例１１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００５６】
［実施例１３］
実施例１において、カレンダー処理線圧を線圧４ｋＮ／ｍから１２ｋＮ／ｍに変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００５７】
［実施例１４］
塗工後の処理において、使用するカレンダーを高温ソフトカレンダーからスーパーカレンダー（２ロール１スタック、金属ロール表面温度７０℃、線圧４ｋＮ／ｍ）へ変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工を得た。
【００５８】
[比較例１]
実施例１において、塗工液を塗工する方式として、ゲートロールコータをブレードコータに変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００５９】
[比較例２]
実施例１において、原紙に配合した嵩高広葉樹ＴＭＰを配合せず、変わりにＮＢＫＰを５５部配合した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００６０】
[比較例３]
実施例１において、原紙に配合した嵩高広葉樹ＴＭＰを配合せず、変わりに針葉樹ＴＭＰを５５部配合した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００６１】
[比較例４]
実施例１において、抄造した原紙上に調製した塗工液を塗工しなかった以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００６２】
[比較例５]
塗工液の調製において、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製  ＰＧ２９５）の配合部数を３０部から５部に変更した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００６３】
[比較例６]
実施例１において、原紙上に調製した塗工液を塗工しなかった代わりに、酸化澱粉(日本コーンスターチ社製、ＳＫ−２０)を固形分濃度２０％となるようクッキングし、水で希釈して固形分濃度１０％のサイズプレス液を片面塗布量が０．５ｇ／ｍ２となるよう両面塗布した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００６４】
［比較例７］
片面あたりの塗工量を１．０から０．４ｇ／ｍ２となるよう調製した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００６５】
［比較例８］
片面あたりの塗工量を１．０から６．０ｇ／ｍ２となるよう調製した以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
【００６６】
【表１】
0005550946.tif 000002
【００６７】
表１に示すように、実施例１〜１０では、嵩高で白色度が高く、印刷面感及び表面強度に優れた印刷用塗工紙を得ることができた。比較例２〜３及び８は密度が高く嵩高でない。比較例１、４、６及び７は印刷面感が劣る。また、比較例１、４、５及び７は表面強度が劣っていた。
実施例１及び比較例１の結果からは、塗工液をロールコータでないブレードコータにより塗布すると、たとえ塗工量が同じであっても、ブレードコータによる原紙への加圧のために、塗工量塗工紙の密度が高くなる。
実施例１、実施例９、比較例２、３及び８の結果によれば、広葉樹ＴＭＰの含有量が少なくなり過ぎる、または塗工量が多くなりすぎると、塗工紙の密度が高くなる。なお、白色度を上げるという観点からは、顔料は、炭酸カルシウムの配合量を増やす方がよい。
比較例４のように塗工しない場合には、特に印刷面感と表面強度が悪化する。
比較例５の結果によれば、澱粉含有量を減らすと、表面強度が低くなる傾向にある。比較例６の結果によれば、顔料を含有する塗工液ではなく、澱粉のみ含有するサイズプレス液を塗工した場合、印刷面感が低下する傾向にある。比較例７の結果によれば、塗工量が少なすぎると印刷面感及び表面強度が悪化し、逆に比較例８のように塗工量が多すぎると、密度が高くなりすぎる。
このように本発明は、広葉樹木材チップから特定の処理により得られた機械パルプを含有してなる特定の密度の原紙を採用し、かつ特定の塗工液を特定の方法により塗工してなる印刷用塗工紙とすることにより、嵩高で白色度が高く、印刷面感と表面強度に優れるという顕著な効果を発揮するものである。