(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の少なくとも片面にバインダーと顔料を含有する塗工層を有する塗工印刷用紙において、前記基材の平滑度を２０秒〜１００秒にすると共に、塗工液には、体積分布粒子径が１．０３５μｍ以上である塗工顔料を全塗工顔料の４１体積％以上含み、当該塗工液を塗工した塗工層は、全塗工顔料１００質量％中、中空プラスチックピグメントを２５質量％以上含むことを特徴とする塗工印刷用紙。
【請求項２】
密度が０．８５ｇ／ｃｍ３以内、平滑度が６０秒以内、十点平均高さＲz＝１５〜２５μｍである請求項１に記載の塗工印刷用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工印刷用紙において、風合いを残したまま、高精細な印刷に対応した塗工印刷用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙はパルプ繊維により構成されており繊維同士の絡みにより空隙が多く存在しているため、そのままでは印刷したときインク受理性に劣りヌケが起こり易い。そこで、高度な印刷再現性を求め、紙への塗工が一般的に行われている。
【０００３】
塗工は、通常、基材となる紙の上に、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン等の顔料とこれを紙に固定するためのバインダーから成る塗工液を塗布乾燥させて行われるが、印刷適性を更に向上させるため、カレンダー処理等機械的処理が施され、表面の平滑性を上げている。
【０００４】
平滑処理により、印刷適性は向上するが、紙本来の風合及び質感が失われてしまうという問題が生じる。ここで風合及び質感とは、表面の持つ微妙な凹凸やうねり感、密度、照りの無い表面、パルプ繊維が持つ自然な感覚や触感などを代表したものである。
【０００５】
上記問題を解決するため、特許文献１には、基材の少なくとも片面に有機填料を塗工層中に存在させ、具体的には、塗工後乾燥して得られる塗工紙に、一般の塗工紙のように印刷性を高めるためのカレンダー処理のような機械的な表面の平滑化を行なわないで、塗工層中の有機填料の量を多くして印刷性を高めている。
【０００６】
特許文献１で提案されている塗工紙は、風合いと印刷適性の両方を兼ね備えているが、市場の拡大により、更に高品質・高精細な印刷を目指したものが求められるようになっている。
【０００７】
優れた白紙外観と高品質な印刷を目指した塗工紙としては、例えば特許文献２に提案されているものがある。特許文献２で提案されている塗工紙は、近年の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強い要望に対し、開発されたものであるが、この要望のほか、省資源、輸送コストなどの点から印刷物の軽量化の要望にも対応したものである。
【０００８】
特許文献２では、上記の相反する２つの要望に対応するため、低坪量、低塗工量のいわゆる低級グレードの塗工紙で、より上のグレードの品質を実現すべく、従来の塗工紙に比べ白色度、不透明度、白紙光沢度、印刷光沢度、および剛度を向上させ、印刷作業に適した表面強度を有するグレードの壁を越えた品質の印刷用塗工紙が提案されている。
【０００９】
特許文献２で提案されている塗工紙では、白色度はコントラストに、不透明度は裏抜けに、光沢度は印刷物の高級感にそれぞれ関係するとの観点から、原紙である基材に二酸化チタンを含有させ、基材に設ける塗工層に含有させる塗工顔料の体積分布粒径が所定範囲のものの含有量を調整するなどして全体のバランスを満足させることにより、白紙光沢度、白色度および不透明度が高い優れた白紙外観と高い印刷光沢度を有し優れた印刷面感を兼ね備えた塗工紙を得ることができる。
【００１０】
しかし、特許文献２で提案されている塗工紙は、印刷適性の向上は見られるが、グレードの低さは避けられず、また、実施例からも見られる様に、白紙光沢が５８％以上、密度が１．００ｇ/ｃｍ３以上と風合いが失われてしまいうという問題が依然として残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第２５７８０６９号公報
【特許文献２】特許第３４５８８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記のような従来の塗工印刷用紙の現状を鑑み、塗工印刷用紙に要求される風合いと印刷適性のうち、風合いを残したまま、高品質・高精細な印刷に対応した新たな塗工印刷用紙を提供することを、その課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の構成は、基材の少なくとも片面にバインダーと顔料を含有する塗工層を有する塗工印刷用紙において、前記基材の平滑度を２０秒〜１００秒にすると共に、塗工液には、体積分布粒子径が１．０３５μｍ以上である塗工顔料を全塗工顔料の４１体積％以上含み、当該塗工液を塗工した塗工層は、全塗工顔料１００質量％中、中空プラスチックピグメントを２５質量％以上含むことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、上記構成において、密度が０．８５ｇ／ｃｍ３以内、平滑度が６０秒以内、紙の凹凸を表す十点平均高さＲz＝１５〜２５μｍであることが好ましい。この十点平均高さＲzが１５μｍより小さいと凹凸の高低差が少なく触感、視感ともに平滑感が高く風合いが劣り、２５μｍより大きいとオフセット印刷時に印圧を過度に要するために、ドットゲイン（印刷物の網点の太り）が大きくなる原因となるために高品質な印刷に対応できず、またスクリーン線数が細かいＦＭスクリーニングや、高線数のＡＭスクリーングを使用する際には抜けが生じやすく高精細な印刷が出来ないからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の塗工印刷用紙では、高品質・高精細な印刷適性の向上のため、塗工層を設ける基材の平滑度を２０秒〜１００秒にしているため、塗工層を滑らかにすることができる。更に、塗工顔料に中空プラスチックピグメントを含有させているので、塗工印刷用紙を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における塗工液の体積分布粒子径に対する顔料の積算値（相対粒子量）とそのグラフ図。
【図２】（Ａ）は本発明で得られた「塗工印刷用紙」の表面粗さ（Rz）を示した拡大平面図、（Ｂ）は特許文献１の「塗工印刷用紙」における表面粗さ(Rz)を示した拡大平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の塗工印刷用紙について説明する。本発明の一例の塗工印刷用紙は、基材の少なくとも片面にバインダーと顔料を含有する塗工層を有する塗工印刷用紙において、前記基材の平滑度を２０秒〜１００秒にすると共に、塗工液には、体積分布粒子径が１．０３５μｍ以上である塗工顔料を全塗工顔料の４１体積％以上含み、当該塗工液を塗工した塗工層は、全塗工顔料１００質量％中、中空プラスチックピグメントを２５質量％以上含む構成にしたものである。
【００１８】
従来のように塗工後乾燥して得られる塗工紙にカレンダー処理のような機械的な処理を行わないのは、塗工印刷用紙の風合いを残すためである。本発明では、塗工前の基材の平滑度を２０秒〜１００秒としているが、これは風合いを残しつつ印刷適性を向上させるためである。なお、基材の平滑度を上記範囲にするためには、塗工層を設ける面に適度にソフトカレンダー処理を施すことが好ましいが、ソフトカレンダー処理以外に、通常のカレンダー処理、或いは、他の平滑化方法で平滑度を上記範囲にすることができるのであれば、ソフトカレンダー処理に限定されない。
【００１９】
本発明の一例の塗工印刷用紙において使用される基材となる紙の原料については、各種の木材パルプ、非木材パルプ、合成パルプを単独または混合して抄紙した紙を用いることができる。
【００２０】
本発明では、上述したように塗工層後ではなく、塗工層を設ける前に基材の平滑化処理を施している。平滑化処理としては、一例としてソフトカレンダー処理が挙げられる。ソフトカレンダー処理は、１００℃の温度に加熱された金属ロールにより、圧力３０〜８０Ｎ／ｍｍで行うのが好ましい。ソフトカレンダー処理後の基材面の平滑度は２０〜１００秒であるのが好ましく、より好ましくは２０〜６０秒である。なお、平滑化処理方法は、上述したようにソフトカレンダー処理に限定されるものではない。
【００２１】
次に、本発明の一例の塗工印刷用紙における塗工層について説明する。塗工層は、上記例のようにソフトカレンダー処理が施された基材の面に、顔料とバインダーを混合して調整した塗工液を塗工して形成される。
【００２２】
塗工液における顔料は、塗工紙用に従来から用いられている、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、酸化チタン、タルク、サチンホワイトなどの無機顔料、及び、プラスチックピグメントなどの有機顔料であり、これらの顔料は必要に応じて単独または二種以上混合で使用することができる。
【００２３】
本発明においては、塗料の塗工適性や塗工紙の品質など所望の性質を得るため、通常複数の顔料を併用することが好ましいが、その場合、塗工層を形成する塗工液には、塗工顔料の体積分布粒子径１．０３５μｍ以上に顔料が４１体積％以上含まれようにする。この顔料が４１体積％より少ないと、白紙光沢が向上するため、風合いが得られないからである。
【００２４】
また、有機顔料のプラスチックピグメントは、中空のものを使用する。中空プラスチックピグメントにより、塗工印刷用紙の低密度化を図ることができる。本発明においては、顔料１００質量％中、中空プラスチックピグメントを２５質量％以上含む構成にするのが好ましく、上限値としては５０％質量以内が望ましい。中空プラスチックピグメントが５０質量％より多いと、その中空プラスチックピグメントの形状が球状であることから接着剤の定着が悪く、多くの接着剤を必要とするからである。
【００２５】
塗工紙用に従来から用いられている無機顔料のうち、酸化チタンは、不透明度を上げるために添加されるものであるが、酸化チタンを添加させる場合は、顔料１００質量％中、酸化チタンを１０質量％以上含む構成にするのが好ましい。１０質量％より少ないと、不透明度が低くなり、印刷適性が悪くなるという問題が生じる。
【００２６】
また、無機顔料のうち、軽質炭酸カルシウムは、粒径が比較的小さいもの（粒径０．１５μｍ程度）と、粒径が大きいもの（粒径３．３μｍ程度）を混合して使用するのが好ましい。粒径が小さいと印刷適性が向上し、粒径が大きいと、光の散乱を生じて白色光沢度を抑えることができるからである。
【００２７】
次に、塗工液におけるバインダーは、公知のバインダーを使用でき、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉、カゼイン、ポリビニルアルコール、スチレン−ブタジエン系、スチレン−アクリル系、メチルアクリレート、酢酸ビニル系などの各種重合体又は共重合体から成るラテックス樹脂を適宜選択して単独もしくは２種類以上を混合して使用できる。
【００２８】
バインダーは、塗工顔料１００質量部に対し、１０〜３０質量部の添加でよい。また、必要に応じ、分散剤，潤滑剤，架橋剤，消泡剤，増粘剤，耐水化剤等の塗工用助剤を添加することができる。塗工液の調製には各種ミキサー、ニーダー、ボールミル等の攪拌機を塗工液の組成に合わせて適宜使用できる。
【００２９】
上記のように調整された塗工液は、ソフトカレンダー処理が施された基材の面に、エアーナイフコーター、グラビアコーターなどの基材である原紙の肌を再現する塗工装置を適宜使用することにより塗工層が形成され、本発明の一例の塗工印刷用紙を得ることができる。このような塗工装置を用いることにより塗工後の風合いを残すことができる。
【００３０】
本発明の一例の塗工印刷用紙は、有機顔料の中空プラスチックピグメントを多く使用しているため、密度が０．８５ｇ／ｃｍ３以内に押えられ、また、塗工層に機械的なカレンダー処理を施さないため平滑度が６０秒以内にすることができる。塗工後の塗工層に機械的なカレンダー処理を施すと、中空プラスチックピグメントが潰されて平滑になり、白紙光沢度、平滑度、密度が向上し過ぎるため、風合いが著しく低下してしまい、また塗工後のカレンダーなどの平滑処理は塗工層が密となり硬くなってしまうためである。
【実施例】
【００３１】
次に、本発明の塗工印刷用紙の実施例、及び、比較例について説明する。
【００３２】
〔実施例１〕
以下の記載において、各顔料の割合は、全顔料１００部に対する割合いを示す。なお、「部」はすべて「質量部」をいう。
〔顔料〕
・中空有機填料                （粒径０．５５μｍ）                ２９．８部
・沈降炭酸カルシウム          （粒径０．１５μｍ）                ３３．７部
・沈降炭酸カルシウム          （粒径３．３μｍ）                  ３６．５部
〔バインダー〕（顔料を１００部に対する割合いを示す）
・エステル化澱粉                                                    ７．０部
・スチレン・ブタジエンラテックス（ガラス転移温度５℃、ゲル含量８０％）
２１．１部
【００３３】
上記の顔料及びバインダーに、通常用いられる例えばポリオレフィン樹脂などの塗工用助剤を添加して調整した塗工液を、ソフトカレンダー処理が施されたベック平滑度が３９秒、密度０．８２３ｇ／ｍ３、Ｒz＝２１μｍの原紙に塗工液を両面各１３ｇ／ｍ２〜１４ｇ／ｍ２（ドライ）を塗工乾燥し、塗工印刷用紙を作成した。
【００３４】
実施例１において得られた塗工印刷用紙における塗工層は、体積分布粒子径が１．０３５μｍ以上である塗工顔料が、全塗工顔料の４５.０体積％含まれるが、それは上記の比率に調整した顔料を水に分散させた分散液に対しレーザ光を照射し、レーザ回折・散乱法にて測定した。
具体的には、島津製作所のレーザ回折式粒度分布測定装置（SALD-2200）を用いて測定した。
【００３５】
〔実施例２〕
実施例１におけるソフトカレンダー処理が施された基材の面に、体積分布粒子径が１．０３５μｍ以上である塗工顔料が、全塗工顔料の５０．７体積％含まれ、且つ中空有填料が４７．２部占める塗工液を片面各１３ｇ／ｍ２〜１４ｇ／ｍ２（ドライ）を塗工乾燥し、塗工印刷用紙を作成した。なお、顔料以外のバインダー，助剤は実施例１と同じに調整した。
〔顔料〕
・中空有機填料                  （粒径０．５５μｍ）                ４７．２部
・沈降炭酸カルシウム            （粒径０．１５μｍ）                １６．７部
・沈降炭酸カルシウム            （粒径３．３μｍ）                  ３６．１部
【００３６】
〔比較例１〕
実施例１におけるソフトカレンダー処理が施された基材の面に、体積分布粒子径が１．０３５μｍ以上である塗工顔料が、全塗工顔料の３８.６体積％含まれ、且つ中空有填料が４７．２部占める塗工液を片面各１３ｇ／ｍ２〜１４ｇ／ｍ２（ドライ）を塗工乾燥し、塗工印刷用紙を作成した。なお、顔料以外のバインダー，助剤は実施例１と同じに調整した。
〔顔料〕
・中空有機填料                  （粒径０．５５μｍ）              ４７．２部
・沈降炭酸カルシウム            （粒径０．１５μｍ）              ３６．１部
・沈降炭酸カルシウム            （粒径３．３μｍ）                １６．７部
【００３７】
〔比較例２〕
実施例１における塗工液に対してソフトカレンダー処理を施していない平滑度が６．０秒の原紙に片面各１３ｇ／ｍ２〜１４ｇ／ｍ２（ドライ）を塗工乾燥し、塗工印刷用紙を作成した。なお、顔料以外のバインダー，助剤は実施例１と同じに調整した。
【００３８】
〔比較例３〕
〔顔料〕
実施例１におけるソフトカレンダー処理が施された基材の面に、体積分布粒子径が１．０３５μｍ以上である塗工顔料が、全塗工顔料の６３．０体積％含まれ、且つ中空有機填料が７．５部含まれる塗工液を片面各１３ｇ／ｍ２ 〜１４ｇ／ｍ２（ドライ）を塗工乾燥し、塗工印刷用紙を作成した。なお、顔料以外のバインダー，助剤は実施例１と同じに調整した。
〔顔料〕
・中空有機填料                  （粒径０．５５μｍ）                ７．５部
・沈降炭酸カルシウム            （粒径０．１５μｍ）              ５６．１部
・沈降炭酸カルシウム            （粒径３．３μｍ）                ３６．４部
【００３９】
以下、実施例、及び、比較例で得られた塗工印刷用紙を、下記の方法で評価した。
【００４０】
〔評価〕
印刷適性についてはＲＩテスターを用いてベタ印刷をして評価、平滑度については平滑度試験を用いてＪＩＳ紙及び板紙のベック試験による平滑度試験方法Ｐ８１１９で測定、密度についてはＪＩＳ紙及び板紙の厚さと密度の試験方法Ｐ８１１８で測定、白紙光沢についてはＪＩＳ紙及び板紙の７５°鏡面光沢度試験方法Ｐ８１４２で測定、表面粗さＲｚについてはＪＩＳ触針式表面粗さ測定器Ｂ０６５１で測定した。風合いについては、前記の平滑度、密度、白紙光沢度、表面粗さから評価した。また、塗工顔料の体積分布粒子径については、島津製作所のレーザ回折式粒度分布測定装置SALD-2200で測定した。
評価結果は、次の表１に示す通りである。
【００４１】
【表１】
0005523034.tif 000002
【００４２】
上記表１において、「風合い」の評価は、平滑度、白紙光沢度、密度、表面粗さ（Rz）の４項目の数値から判断した。
なお、表１において、「◎」「○」「△」は次の意味を示す。
「◎」  平滑度：６０秒以内、白紙光沢度：２０％以内、密度：０．８５ｇ／ｃｍ３以内、表面粗さ（Rz）：２５ μm以内の全てを満たす
「○」  ４つとも上記値を満たしているが、どれかひとつ以上がその上限値に近い
「△」  どれかひとつ以上が上記値の上限値を超えている
【００４３】
また、上記表１において、「印刷適性（高精細性）」の評価は、表面粗さ（Rz）の数値から判断した。表１において、「◎」「○」「△」は次の意味を示す。
「◎」  表面粗さ（Rz）が２５μｍ以下
「○」  Rzが上記値を満たしているが、その上限値に近い
「△」  Rzが上記値を超えている
【００４４】
評価の結果、本発明では、風合いを残したまま、印刷適性が極めてよく、またRzが２０．０９μｍであるため、また、過度な印圧を必要としないために、ドッドゲインが大きくならず、高精細な印刷が可能となった。因みに、特許文献１の発明ではＲｚが３１．３９μｍと高く印刷時に印圧を過多にするも、凹部へのインクの転移が完全ではなく、またその影響でドッド原因が大きく高精細には問題を生じた（図２参照）。
比較例２では、中空有機填料の添加割合いが少ないために、密度が０．８６１と紙の軽さ、風合いに問題があった。また平滑度が低いためにインクの転移率が低く印刷品質に問題があった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、塗工液を塗工する前の基材である原紙に平滑化処理、例えばソフトカレンダー処理などを施して滑らかにし、且つ塗工液の成分や塗工顔料の体積分布粒子径を調整し、更に原紙の肌を再現する塗工装置を使用して塗工することで、風合いを残したまま高品質・高精細な印刷に対応できるよう設計したので、風合いを残したまま、高精細な印刷に対応した塗工印刷用紙を製造することができる。
【図１】
0005523034.tif 000003
【図２】
0005523034.tif 000004