(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙に顔料と接着剤を含有する塗被液を下塗りと上塗り塗被する光沢塗被紙の製造方法において、接着剤として還元末端基量（ウィルシュテッターシューデル法測定値）が０．０９〜０．２５ｍｍｏｌ／ｇのデンプンあるいはその誘導体を含む下塗り塗被液を調製し、この下塗り塗被液をフィルムトランスファー方式で原紙の表面に塗被した後、別に調製した還元末端基量（ウィルシュテッターシューデル法測定値）が０．４０〜０．７０ｍｍｏｌ／ｇのデンプンあるいはその誘導体を含む上塗り塗被液をブレード方式で塗被することを特徴とする光沢塗被紙の製造方法。
【請求項２】
前記上塗り塗被液に使用するデンプンが冷水可溶性デンプンであることを特徴とする請求項１記載の光沢塗被紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原紙に顔料と接着剤を含有する塗被液を下塗りと上塗り塗被する光沢塗被紙の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年印刷用紙は、チラシ、カタログ、パンフレット、ダイレクトメール等広告、宣伝を目的とした商業印刷分野での需要が伸びている。これら商業印刷物は、それ自体の商品価値は低いが、宣伝媒体として目的が達成されることが重要であるので、低コストで印刷仕上がりの良いものが求められてきている。
【０００３】
このような旺盛な塗被紙の需要に対応するため、紙メーカーでは高品質を維持したまま生産性を上げ、コストダウンを図ることが重要な技術課題であり、(1)高速化 (2)広幅化 (3)オンライン生産化（抄紙から塗被、表面仕上げまでの一貫生産）(4) 多層塗被化等により、コスト競争力に優れた製品が求められている。従って近年生産設備としては、原紙に比較的安価な顔料を含む下塗り塗被液をオンマシンで塗被した後、上塗り塗被液を塗被する方式（以下オンマシンダブル塗被と称す）が多く採用されつつある。しかし、この方式でよりコストダウンを図るため、下塗りあるいは上塗り塗被液中に安価な炭酸カルシウムの配合割合を増やすと白紙光沢度が低下するという問題が生じる。
【０００４】
また、デンプンであらかじめ表面サイズ処理しないオンマシンダブル塗被紙は、従来の２ロールサイズプレス装置を用いデンプンを原紙に表面サイズした後、顔料と接着剤を含む塗被液を塗被する単層塗被紙（以下シングル塗被紙と称す）や２ロールサイズプレス装置を用いデンプンを原紙に表面サイズした後、オフマシンで顔料と接着剤を含む塗被液を２度塗被する多層塗被紙（以下オフマシンダブル塗被紙と称す）と比較し、ドライ強度（ベタ印刷面の印刷強度）が劣る問題を内在している。
【０００５】
一方印刷サイドにおいてもオフセット印刷の高速化とともに、インキの機上タックが上昇し、広葉樹特有の導管のむけ（ベッセルピック）の問題が増加しつつある。
【０００６】
また、下塗り塗被に一般的に使用されるフィルムトランスファー塗被方式（ゲートロールコータ、ロッドあるいはブレードメタリングコータ等）は、塗被速度が高速になるとミスト（アプリケーションロールニップ出口で塗被液が霧状になって飛散する現象）や剥離パターン（アプリケーションロールニップ出口での紙離れが安定せず、紙表面に一定のパターン状の面ムラを生じる現象）等操業上の問題が生じる。
【０００７】
これらの問題は塗被液濃度を低下させることによって低減できるが、乾燥負荷を増す上、塗被液の原紙へのしみ込みが多くなり原紙被覆性が劣るため、上塗り塗被後の光沢ムラが多くなり、面状、印刷適性が低下するなど別の問題を生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような状況に鑑み、本発明の課題は、上記のごときフィルムトランスファー方式で下塗り塗被した後、ブレード方式で上塗り塗被する多層塗被紙の製造方法において、操業性に優れ、ドライ強度、ベッセルピック強度、白紙光沢度、面状に優れた光沢塗被紙の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題について鋭意研究を重ねた結果、多層塗被紙の製造方法において、還元末端基量（ウィルシュテッターシューデル法測定値）が０．０９〜０．２５ｍｍｏｌ／ｇの範囲内にあるデンプンあるいはその誘導体を含む下塗り塗被液をフィルムトランスファー方式で原紙の表面に塗被した後、別に調製した還元末端基量（ウィルシュテッターシューデル法測定値）が０．４０〜０．７０ｍｍｏｌ／ｇの範囲内にあるデンプンあるいはその誘導体を含む上塗り塗被液をブレード方式で塗被することにより本発明を成すに至った。
【００１０】
下塗り塗被液に用いるデンプンあるいはその誘導体の還元末端基量が０．２５ｍｍｏｌより多い場合には、デンプンあるいはその誘導体の分子量が小さく、皮膜強度が低いためドライ強度、ベッセルピック強度が不十分である。また、逆に還元末端基量が０．０９ｍｍｏｌより少ない場合には、デンプンあるいはその誘導体の分子量が大きく、塗被液の高せん断速度下の粘度が高くなりすぎるため、ミストや剥離パターンを生じ易く、面状も劣る。特に塗被速度が１１００ｍ／分以上の時に顕著であった。
【００１１】
また本発明者等は、白紙光沢度を改善するため更に検討した結果、上塗り塗被液に還元末端基量が０．４０〜０．７０ｍｍｏｌ／ｇのデンプンあるいはその誘導体を含むことが有効であった。これは、デンプン皮膜の乾燥収縮が小さく、その結果顔料配向が乱されないためと考えられる。還元末端基量が０．４０ｍｍｏｌより少ない場合には、乾燥収縮が大きくなり、顔料配向が乱されるため白紙光沢度が低下し、また、逆に還元末端基量が０．７０ｍｍｏｌより多い場合には、デンプン自体の強度が低くなりすぎるため、たとえ下塗り塗被に還元末端基量が０．０９〜０．２５ｍｍｏｌ／ｇのデンプンあるいはその誘導体を用いた場合でもドライ強度、ベッセルピック強度が低下する。
【００１２】
【本発明の実施の形態】
本発明に使用するデンプンあるいはその誘導体は、還元末端基量が本発明の請求項に規定する範囲内にあれば、デンプン原料の種類を問わず、必要に応じてデンプンに物理的、化学的あるいは生物学的操作を施して得られるものであって、一般に使用される酸化デンプン、リン酸エステル化デンプン、エーテル化デンプン、酵素変性デンプンや冷水可溶性デンプン等である。特に上塗り塗被液中に使用するデンプンは、冷水可溶性デンプンを使用することが望ましい。
【００１３】
下塗り塗被液に使用するデンプンあるいはその誘導体は、固形分濃度３０％でのＢ型粘度計ＮＯ．３ローター（６０ｒｐｍ、６０℃）で測定した粘度（以下Ｂ型粘度と称す）が２００〜６００ｍＰａ・ｓが好ましい。Ｂ型粘度が２００ｍＰａ・ｓより低いものは、皮膜形成能が劣るため、ドライ強度、ベッセルピック強度に劣る傾向にある。また、逆にＢ型粘度が６００ｍＰａ・ｓ以上の場合には、デンプンの糊液粘度自体が高いため、調製した塗被液の高せん断速度下の粘度も高くなりすぎ、その結果、ミストや剥離パターン等の操業上の問題を生じ易い。上塗り塗被液のＢ型粘度については、高い白紙光沢度が得られ易い２０〜７０ｍＰａ・ｓが好ましい。なお、デンプンあるいはその誘導体の使用量は、下塗り塗被液が顔料１００部に対して１５〜３０部が好ましく、上塗り塗被液が顔料１００部に対して２〜６部が好ましい。
【００１４】
本発明において、塗被液に使用する顔料は、主に重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムが好ましく、その他適宜使用する顔料としては一般に製紙用に使用されるカオリン、クレー、デラミネーテッドクレー、タルク、サチンホワイト、シリカ、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、二酸化チタンなどの無機顔料、あるいはプラスチックピグメントなどの有機顔料があり、これらは必要に応じて単独または２種以上混合して使用する。
【００１５】
本発明において、塗被液に使用する接着剤は、前記デンプンを単独で用いるよりはラテックスを併用することが好ましい。ラテックスの組成は、ごく一般的に使用されるスチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリル共重合体あるいはその変性物が使用され、モノマーとしては、スチレン、ブタジエンの他、メチルメタアクリレート他ビニル系不飽和カルボン酸エステル化合物や、アクリロニトリル等その他ビニル化合物、あるいはアクリル酸、フマル酸等ビニル系不飽和カルボンなどである。
【００１６】
本発明の塗被液には必要に応じて分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤等通常の塗被紙用顔料に配合される各種助剤を使用することができる。また原紙としては、一般の印刷用塗被紙に用いられる坪量３０〜１００ｇ／ｍ2 の原紙が好ましく、目的により上質紙、中質紙を選択して使用する。
【００１７】
下塗り塗被に使用するフィルムトランスファー方式の塗被装置は、ゲートロールコータ、ブレードあるいはロッドメタリングサイズプレスコータなどが使用できる。上塗り塗被に使用するブレードコータは、ロールアプリケーションタイプあるいはファウンテンノズルタイプのいずれでも良い。また、下塗り塗被と上塗り塗被は、それぞれ単層のみでなく多層になっても良い。
【００１８】
なお、下塗り塗被液の塗被量は、原紙の片面当たり固形分で２〜８ｇ／ｍ2 の範囲で塗被するのが好ましい。２ｇ／ｍ2 より少ない量を塗被する場合、装置上の限界から塗被液濃度を大幅に下げざるを得ず、その結果原紙被覆性、面状が低下しやすい。８ｇ／ｍ2 より多い量を塗被する場合は、逆に塗被液濃度を高くする必要があり、この場合装置上塗被量のコントロールが困難になると同時に、梨地状の面荒れやロールパターンが紙表面に発生しやすくなるからである。
【００１９】
上塗り塗被液の濃度は６０〜６８％が好ましく、塗被量は通常片面当たり固形分で６〜１４ｇ／ｍ2 が好ましい。上塗り塗被液を塗被乾燥した塗被紙は、通常のごとくスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の仕上げ工程により光沢付けがなされる。
【００２０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に示すが、これらによって本発明は何等制約を受けるものではない。なお、例中の部および％はそれぞれ重量部および重量％を示す。
【００２１】
〈品質評価方法〉
（１）還元末端基量（ウィルシュテッターシューデル法）：還元末端基がアルカリ性ヨード溶液（ＮａＩＯ）によって選択、定量的に酸化されてカルボキシル基となる反応を利用し、下記の反応のように酸化に消費されたヨウ素（Ｉ2 ）量から還元末端基量を求める。
【００２２】
ＣＨ2 ＯＨ（ＣＨＯＨ）n ＣＨＯ＋Ｉ2 ＋３ＮａＯＨ→
ＣＨ2 ＯＨ（ＣＨＯＨ）n ＣＯＯＮａ＋２ＮａＩ＋２Ｈ2 Ｏ
残留Ｉ2 ＋２Ｎａ2 Ｓ2 Ｏ3   →  Ｎａ2 Ｓ4 Ｏ6 ＋２ＮａＩ
（２）白紙光沢度：ＪＩＳ  Ｐ−８１４２に従い角度７５度で測定した。
【００２３】
（３）ドライ強度：ＲＩ−Ｉ型印刷機（明製作所製）を用い、東洋インキ製ＴＶ−２４を使用し、インキ量０．３５ｍｌ一定で印刷し、印刷面のピッキングの程度を目視で相対評価した。
【００２４】
◎＝全く発生しない、○＝ほとんど発生しない、△＝発生する、×＝発生が著しい
（４）ベッセルピック強度：ローランド印刷機（ローランドファボリット製ＲＺＦ−０−１）を用い、サカタインクス製ダイヤトーンＮＥＷ  ＧＳＬ墨インキを使用し、印刷スピード９０００枚／ｈ、通紙枚数８０００枚の時点のベタ部１０００ｃｍ2 当たりの白点数として評価した（白点数の多いものはベッセルピックが多い）。
【００２５】
（５）ミスト発生評価：塗被時にミストの発生状況を目視で判断した。
【００２６】
◎＝全く発生しない、○＝ほとんど発生しない、△＝発生する、×＝発生が著しい
（６）剥離パターン発生評価：アンダー塗被後の紙面の剥離パターンの発生状況を目視で判断した。
【００２７】
◎＝全く発生しない、○＝ほとんど発生しない、△＝発生する、×＝発生が著しい
（７）白紙面状：白紙光沢度のむらを目視で相対評価した。
【００２８】
◎＝全く発生しない、○＝ほとんど発生しない、△＝発生する、×＝発生が著しい
［実施例１］
重質炭酸カルシウム９５部及びカオリン５部を含有する顔料１００部に対して、ポリアクリル酸ソーダ系分散剤０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、接着剤として還元末端基量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇであるリン酸エステル化デンプン２４部とカルボキシ変性スチレン・ブタジエン共重合ラテックスを４部配合して固形分濃度４１％の下塗り塗被液を調製した。
【００２９】
更に、重質炭酸カルシウム６５部、カオリン３５部に対して、ポリアクリル酸ソーダ系分散剤０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、接着剤として還元末端基量が０．６０ｍｍｏｌ／ｇである冷水可溶性デンプン４部とカルボキシ変性スチレン・ブタジエン共重合ラテックスを１０部配合し、固形分濃度６５％の上塗り塗被液を調製した。
【００３０】
坪量５４ｇ／ｍ2 の広葉樹晒しクラフトパルプ単独配合原紙に、下塗り塗被する塗被装置としてゲートロールコータを使用し、塗被速度１３００ｍ／分で、片面当たり固形分で４ｇ／ｍ2 を両面塗被乾燥した後、ソフトカレンダー処理（５０℃、８０ｋｇ／ｃｍ）した。
【００３１】
更に上塗り塗被する塗被装置として、高速ファウンテンタイプブレードコータを使用し、塗被速度１３００ｍ／分で、片面当たり固形分で８ｇ／ｍ2 を両面塗被乾燥した。更に１２段スーパーカレンダーを用いて光沢仕上げした。
【００３２】
［実施例２］
下塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．１１ｍｍｏｌ／ｇであるヒドロキシエチルエーテル化デンプンを使用し、上塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．４５ｍｍｏｌ／ｇであるリン酸エステル化デンプンを使用した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造した。
【００３３】
［比較例１］
下塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．３８ｍｍｏｌ／ｇであるリン酸エステル化デンプンを使用し、上塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．１２ｍｍｏｌ／ｇであるリン酸エステル化デンプンを使用した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造した。
【００３４】
［比較例２］
下塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．０８ｍｍｏｌ／ｇである酸化デンプンを使用した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造した。
［比較例３］
下塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．３０ｍｍｏｌ／ｇであるリン酸エステル化デンプンを使用した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造した。
【００３５】
［比較例４］
上塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．１１ｍｍｏｌ／ｇであるリン酸エステル化デンプンを使用した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造した。
【００３６】
［比較例５］
上塗り塗被液中に使用するデンプンとして、還元末端基量が０．７２ｍｍｏｌ／ｇである冷水可溶性デンプンを使用した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造した。
【００３７】
以上の結果を表１に示した。
【００３８】
【表１】
0003713875.tif 000002
表１から明らかなように、実施例１、２は白紙光沢度、ドライ強度、ベッセルピック強度、操業性及び面状に優れる。比較例１は白紙光沢度が低く、ドライ強度、ベッセルピック強度に劣る。比較例２は、操業性及び面状が悪い。比較例３は、ドライ強度、ベッセルピック強度に劣る。比較例４は白紙光沢度が劣る。比較例５は、ドライ強度、ベッセルピック強度に劣る。
【００３９】
従って、本発明により製造された光沢塗被紙は従来にない優れた塗被紙品質を与え、その効果は極めて大なるものがある。
【００４０】
【発明の効果】
原紙に顔料と接着剤を含有する塗被液を下塗りと上塗り塗被する光沢塗被紙の製造方法は、操業性に優れ、ドライ強度、ベッセルピック強度、白紙光沢度、面状に優れた光沢塗被紙を得ることができる。