(57)【要約】      （修正有）【課題】オフセット印刷適性を損なうことなく水性グラビア印刷においても十分なインク定着性やインク吸収性を有し、顔料インクを採用する水性グラビア印刷において印刷部分の印刷ムラが十分に抑制された印刷用塗工紙を提供する。【解決手段】原紙の少なくとも一方の面に顔料とバインダーを主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、塗工層中の顔料として無機顔料１００質量部に対して有機顔料を０．１〜１２．０質量部含有し、緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上とし、更に無機顔料１００質量部に対してバインダーを８．０〜２３．０質量部含有する印刷用塗工紙。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の少なくとも一方の面に顔料とバインダーを主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、塗工層中の顔料として無機顔料１００質量部に対して有機顔料を０．１〜１２．０質量部含有し、緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上であることを特徴とする印刷用塗工紙。
【請求項２】
無機顔料１００質量部に対してバインダーを８．０〜２３．０質量部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】
カオリンを含む無機顔料１００質量部中に２０〜４０質量部の軽質炭酸カルシウムを含む請求項１または請求項２に記載の印刷用塗工紙。
【請求項４】
さらにカオリンを含む無機顔料１００質量部中に２０〜４０質量部の重質炭酸カルシウムを含む請求項１〜請求項３のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項５】
３０〜５０質量部のカオリンを含む請求項１〜請求項４に記載のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項６】
原紙が表裏層と中層とからなり、パルプの叩解度は表層が中層よりも低いフリーネス（ＣＳＦ）を有する請求項１〜請求項５のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項７】
表層のパルプの叩解度はカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）でフリーネスが３９０〜４７０ｍｌＣＳＦとされる請求項６に記載の印刷用塗工紙。
【請求項８】
中層のパルプの叩解度はカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）でフリーネスが４３０〜５３０ｍｌＣＳＦとされる請求項６または請求項７に記載の印刷用塗工紙。
【請求項９】
表層への嵩向上剤の添加量が０．３〜１．３重量％又は嵩向上剤に代えて嵩高填料の添加量が３．０〜１３．０重量％とされる請求項６〜請求項８のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項１０】
中層への嵩向上剤の添加量が０．７〜１．７重量％又は嵩向上剤に代えて嵩高填料の添加量が７．０〜１７．０重量％とされる請求項６〜請求項９のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項１１】
全層のＮパルプ配合量が１．０〜１０．０質量部とされ、中層に針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）が５．０〜１５．０重量％配合される請求項６〜請求項１０のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項１２】
１０５℃、３０秒加熱した時の引裂強度が１５００ｍＮ以下であり、常温引裂強度が１０００ｍＮ以上である請求項６〜請求項１１のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項１３】
吹付け澱粉添加量が１．０〜１．５％とされた請求項６〜請求項１２のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項１４】
内添澱粉添加量が０．２〜０．６％とされた請求項６〜請求項１３のいずれか一に記載の印刷用塗工紙。
【請求項１５】
表裏層と中層との層間強度が２００〜５００ｍＮ／ｃｍに調整される請求項６〜請求項１４のいずれか一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、オフセット印刷適性を損なうことなく、水性グラビア印刷においても良好な適性を有する印刷用塗工紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
水性グラビア印刷は、広範囲な色調と高精細な再現性を備え、細かな文字も潰さずに再現することができる。また従来の油性グラビア印刷において困難だったハイライト部やグラデーションの安定したドットの再現性が可能になる。
【０００３】
水性グラビア印刷は、油性グラビア印刷では多色印刷しなければならない印刷領域をプロセスカラー５色を用いて印刷することができ、インキ総使用量の削減、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の排出量の削減が可能になり環境負荷の低減が可能となる。
【０００４】
しかし水性グラビア印刷に用いる水性グラビアインキは水の含有率が５０％以上であるためインキが乾燥しにくく、濡れ性が悪いなどの問題がある。
そのため従来のオフセット印刷用塗工紙を水性グラビア印刷に採用すると、水性グラビアインクの定着性や吸収性が悪いために、印刷ムラや印刷滲み（吸収されなかったインクが塗工紙面上を流れるインク泳ぎ）が発生するなどの問題があった。
【０００５】
また印刷速度が高い時には印刷用塗工紙のインク吸収性にバラツキが発生し、インクが乾燥した後の最終的な印刷画像において定着したインクの濃度が不均一となる印刷ムラが顕著となり易いという問題がある。
【０００６】
一方、紙器用原紙は、通常、印刷、製函等の加工をされて使用される。そのため要求される基礎特性は、印刷適性、製函適性などの加工適性が要求される。中でも剛度すなわちコシの強さは、一般的に重要な特性の一つであり、他の特性に悪い影響を及ぼさない限り、できるだけ剛度は高い方が望ましい。
【０００７】
特許文献１はグラビア印刷用紙として優れた水性グラビア印刷適性、特にインク乾燥性およびインク発色性に優れたキャストコ−ト紙を開示した。
特許文献２はオフセット印刷用コート紙の様な外観を示し、かつ優れたインクジェット適性を有する低コストで製造可能なインクジェット用記録紙を提供することを課題として、シート状基材の少なくとも片面に無機顔料とバインダーを主体とした塗工層を設けた記録紙であり、表面近傍の塗工層の熱重量測定にて求めた無機分／有機分の比がいずれも９７／３〜７０／３０の範囲にあることを特徴とするインクジェット用記録紙を開示した。
【０００８】
特許文献３は、低密度であり、剛度が高く、ひじわの抑制などの印刷適性に優れた印刷用塗工紙を提供することにある。また、操業性に優れ、優れた印刷適性などを有する印刷用塗工紙を効率よく製造することを課題として、原紙上に、顔料及び接着剤を含有する塗工層を有す印刷用塗工紙において、原紙中に、パルプの繊維間結合を阻害する有機化合物、あるいは無定型シリケートを含有し、乾燥後シューカレンダーで処理することを特徴とする印刷用塗工紙及び前記印刷用塗工紙の製造方法を開示した。
【０００９】
特許文献４は原紙と塗工量が同レベルの従来の塗工紙に比べ、低密度でありながら、不透明度、白紙光沢度、印刷光沢度に優れ、剛度が改善され、印刷作業に適した印刷用塗工紙として原紙上に顔料及び接着剤を含有する塗工層を設けてなる印刷用塗工紙において、填料として軽質炭酸カルシウム粒子の表面をシリカで被覆した軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物を含有した原紙上に、顔料粒子の粒径分布が体積基準で０．１〜１．０μｍの範囲に６０％以上含まれる顔料を有する塗工層を設けることを特徴とする印刷用塗工紙を開示した。
【００１０】
特許文献５は低密度、高剛直度で、高光沢、良好な白紙面質、印刷面質を持つ印刷用塗工紙を得ることを課題として、塗被組成物中に合成樹脂ラテックスを特定量以上含む塗層を基紙上に設け、乾燥後の表面光沢度を３０％以上とし、その乾燥直後の塗工面を特定硬度以上の弾性ロールを持つ熱ソフトカレンダーで処理した印刷用塗工紙を開示した。
【００１１】
さらに特許文献６は低密度で不透明度、剛度が良好であり、更に低白紙光沢にもかかわらず高い印刷光沢度を有する印刷用塗工紙として、原紙上に顔料及び接着剤を含有する塗工層を設けてなる印刷用塗工紙において、填料として軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物を含有した原紙上に、顔料粒子の粒径分布が体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に６５％以上含まれる顔料を有する塗工層を設けることを特徴とする印刷用塗工紙を開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平８−１９９４９５
【特許文献２】特開２０１０−１０００３９
【特許文献３】特開２００６−１３２０３０
【特許文献４】特開２００６−９７１６２
【特許文献５】特開平６−２９４１００
【特許文献６】特開２００６−７０４１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１のキャストコ−ト紙は塗工層の顔料、接着剤の配合を専ら検討したものであり、また特許文献２のインクジェット用記録紙は塗工層の熱重量測定にて求めた無機分／有機分の比を調整したものであって、いずれも十分なインク定着性やインク吸収性の水性グラビア印刷適性を有するものではなく、特に十分に満足できるレベルに印刷ムラを抑制するものではない。
【００１４】
一方、特許文献３〜特許文献６はいずれも印刷用塗工紙の剛度を向上することを課題としている。しかし、近年、印刷打ち抜き機は高速化しており、ただ単に印刷用塗工紙の剛度を向上するだけでは高速化した印刷打ち抜き機を用いて円滑な生産を行い効率を向上することは困難になっている。この点に関し図４に印刷打ち抜き機によって製品の打ち抜きを行う態様を示して具体的に説明する。図４に示されるようにＡ方向に進行する製品１の所要の打ち抜き部分にピン２を刺して、製品１から取り除かれたニック（抜き粕）３がＢ方向に排出される。しかし、前述したように、ただ単に印刷用塗工紙の剛度を向上するという一方向の取り組みだけではこの図４に示す様な高速化した印刷打ち抜き機を用いる場合、加工時のニック（抜き粕）３の抜けが悪く、抜き粕３が異物として製品１に混入するという問題が生じる。したがってこの様な問題を解消するためには、加工時のニック（抜き粕）３の抜けが良好である性質、すなわち抜き適性やピン刺し適性という観点からの検討が必要となる。
【００１５】
また印刷用塗工紙を用いて紙器用原紙を作製する際には、製函前には所定のサイズと形状とに対応した罫入れと打ち抜きを行って、所定の形状の紙容器となす。したがって罫入れ適性（板紙に罫入れを行ったとき、所定の罫の形状、位置、深さが適性に板紙に入るかどうか）が印刷用塗工紙の重要な特性項目となる。また製函時には曲げが悪いと加工速度を上げることができないことや割れが生じたりするなど曲げ適性が印刷用塗工紙の重要な特性項目となる。
これに対し特許文献３〜特許文献６はいずれも印刷用塗工紙の剛度を向上することを課題とし、罫入れ適性や曲げ適性に関する検討は特には行われていない。特に印刷用塗工紙は嵩高紙であるため、原紙層に空隙が多く罫線を入れたときに空隙があるため、つぶれやすく、剛度を向上するという一方向の検討では良好な罫入れ適性を得ることはできない。
図３にこの様な従来の印刷用塗工紙を罫入れ部分で曲げた状態の断面写真を示す。図に示すように罫入れ部分で曲げた状態で層厚方向に均一に空隙は入らず、２カ所の大きな空隙が生じており、この部分に力が集中し、クラックが生じていることが分かる。
【００１６】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、印刷用塗工紙において、オフセット印刷適性を損なうことなく水性グラビア印刷においても十分なインク定着性やインク吸収性を有し、顔料インクを採用する水性グラビア印刷において印刷部分の印刷ムラが十分に抑制された印刷用塗工紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
すなわち本発明の印刷用塗工紙は、原紙の少なくとも一方の面に顔料とバインダーを主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、塗工層中の顔料として無機顔料１００質量部に対して有機顔料を０．１〜１２．０質量部含有し、緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上であることを特徴とする。
【００１８】
また選択的に無機顔料１００質量部に対してバインダーを８．０〜２３．０質量部含有させ、またカオリンを含む無機顔料１００質量部中に２０〜４０質量部の軽質炭酸カルシウムを含み、さらにはカオリンを含む無機顔料１００質量部中に２０〜４０質量部の重質炭酸カルシウムを含むようにすることができる。
【００１９】
さらに選択的に原紙が表裏層と中層とからなり、表層が中層よりも低いフリーネスを有する様にして、特には表層のフリーネスを３９０〜４７０ｍｌＣＳＦ、中層のフリーネスを４３０〜５３０ｍｌＣＳＦとし、また表層への嵩向上剤の添加量を０．３〜１．３重量％、中層への嵩向上剤の添加量を０．７〜１．７重量％とすることができる。なお嵩向上剤に代えて嵩高填料を用いる場合には、その添加量は嵩向上剤の１０倍相当とし、表層では３．０〜１３．０重量％、中層では７．０〜１７．０重量％とされる。また中層に針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）を５．０〜１５．０重量％配合してもよい。
【００２０】
加えて全層のＮパルプ配合量が１．０〜１０．０質量部とされ、中層に針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）が５．０〜１５．０重量％配合されるように制御することができる。
【００２１】
印刷用塗工紙の製造加工工程における加熱時の引裂強度と、製函後における使用時における引裂強度に対する仕様を区別するという観点から、使用時における引裂強度が充分である範囲で、製造加工工程における加熱時の引裂強度を低くすることで製品としての使用時における必要な剛度を備えると同時に製造加工工程における加熱時の引裂強度を最適化して抜き適性やピン刺し適性を向上するために１０５℃、３０秒加熱した時の引裂強度が１５００ｍＮ以下であり、常温引裂強度が１０００ｍＮ以上であるようにしてもよい。
また吹付け澱粉添加量を１．０〜１．５％とし、一方、内添澱粉添加量を０．２〜０．６％としてもよい。表裏層と中層との層間強度を２００〜５００ｍＮ／ｃｍに調整するのがよい。
これによって印刷用塗工紙の用途としては不足のない剛度を備えかつ高速打ち抜き時における製品と抜き粕の円滑な分離が可能で高効率な生産を行うことが可能となる。
また罫入れ適性及び曲げ適性を向上することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、オフセット印刷適性が良好であり、且つ水性グラビア印刷においても良好なインク定着性とインク吸収性を有する印刷用塗工紙を得ることができる。特に、水性グラビア印刷における印刷ムラが抑えられた印刷用塗工紙を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の印刷用塗工紙で用いられる原紙の印刷表面、断面写真及びその模式図を、従来の原紙の断面写真及びその模式図と比較して示す説明図。
【図２】本発明の実施例の印刷用塗工紙を罫入れ部分で曲げた状態の断面写真
【図３】従来の印刷用塗工紙を罫入れ部分で曲げた状態の断面写真
【図４】印刷打ち抜き機によって製品の打ち抜きを行う態様を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の印刷用塗工紙について詳細に説明する。
本発明の印刷用塗工紙は、原紙上に顔料およびバインダーを主成分とする塗工層を有する。塗工層を設けることによって、印刷品質および外観の点で未塗工紙と差別化することができる。
【００２５】
本発明における塗工層はバインダーとしてラテックスバインダーを主に含有することが好ましい。水分散性バインダーであるラテックスバインダーは、塗工層に用いると塗層強度の発現に優れる。塗工層におけるバインダーの総含有量は、塗工層の強度、インク吸収性の観点から、塗工層中の顔料の総和１００質量部に対して８．０〜２３．０質量部含有させる。バインダーによって無機材料を囲んだ態様の構造を有する塗工層が得られる。これによって無機材料間の空隙構造が確定し、固定化される。その結果塗工層に伸びを与え、塗工層のクラックを防止して強度が向上し、水性グラビア印刷適性も得られる。
バインダーの総含有量が８．０質量部未満では塗工層の強度が不足する。２３．０質量部を超えると光沢が過度に低下する。
さらに好ましくは塗工層中の顔料の総和１００質量部に対して１２．８〜１８．５±５質量部含有させるのが良く、最も好ましくは１３．０〜１９．０質量部、特にコスト的な観点からは１６．０質量部含有させるのが良い。
【００２６】
本発明において、塗工層は顔料として無機顔料１００質量部に対して有機顔料を０．１〜１２．０質量部含有する。
この有機顔料としてはポリスチレン系プラスチックピグメント、ポリアクリル系プラスチックピグメント、スチレン−アクリル系プラスチックピグメント、スチレン−ブタジエン系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。有機顔料を含有させることで塗工板紙の光沢・白色度を向上させる。印刷適性、後加工適性（ニス引き、糊付け、ブリスターパック適性）の向上に効果がある。
前項のバインダーによって低下した光沢は、有機顔料を含有することで補うことができる。有機顔料含有量が０．１質量部未満では有機顔料添加による塗工層の光沢向上が充分ではなく、１２．０質量部を超えて含有させる場合には過剰な有機顔料によって、コストに見合う特性の向上は認められない。さらに好ましくは有機顔料を２．０〜７．０質量部含有するのが良く、コスト的な観点からは２．０質量部含有するのが最善である。
【００２７】
本発明の印刷用塗工紙は、片面塗工では緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上である。一般に軽量化することによってコストダウンを図り、輸送・持ち運びの効率を向上することができる。その観点から緊度は低い方が好ましい。反面、嵩向上剤を用い、過度に軽量化した場合には、塗工層の平滑度が低下し、印刷適性が悪化する。本発明の印刷用塗工紙は、片面塗工では緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上とすることができる。緊度０．７５ｇ／ｃｍ２  以上であれば印刷適性の悪化はない。
【００２８】
本発明における塗工層は２０〜４０質量部の軽質炭酸カルシウムを含む。軽質炭酸カルシウムが２０質量部未満の場合には、水性グラビアインクの定着性や吸収性が悪く、印刷ムラや印刷滲み（吸収されなかったインクが塗工紙面上を流れるインク泳ぎ）が発生する。
４０質量部を超える場合にはコストに見合う特性の向上は認められない。軽質炭酸カルシウムは３０質量部程度含有するのが良い。
【００２９】
本発明における塗工層はさらに２０〜４０質量部の重質炭酸カルシウムと３０〜５０質量部のカオリンによって総顔料１００質量部を得る。
塗工層が２０〜４０質量部の重質炭酸カルシウムと、２０〜４０質量部の軽質炭酸カルシウムとを含有することによって、炭酸カルシウムの粒子間に形成される空隙によって、水性グラビアインクを吸収することができ、オフセット印刷適性を損なわず、水性グラビア印刷適性を有することができる。塗工層中の炭酸カルシウムが重質炭酸カルシウムのみ含有の場合には塗工層の空隙の形成が不十分となり、水性グラビア印刷適性が得られない。
重質炭酸カルシウムは３０質量部程度含有するのが良い。
【００３０】
また３０〜５０質量部のカオリンによって光沢感を調整することができる。カオリン３０質量部未満では光沢感が不足し、５０質量部を超えて含有させる場合には相対的に炭酸カルシウムの含有量が低下し、塗工層の空隙の形成が不十分となり、水性グラビア印刷適性が得られない。カオリンは４０質量部程度含有するのが良い。
【００３１】
本発明の印刷用塗工紙に用いられる原紙としては、広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）などの化学パルプを用いる。その原紙の特性を検討し、製品としての使用時における必要な剛度を備え、高速印刷打ち抜き適性、すなわち抜き適性やピン刺し適性が向上した印刷用塗工紙を提供することができた。
【００３２】
かかる本発明の印刷用塗工紙では、原紙が表裏層と中層とからなり、全層のＮパルプ配合量が１．０〜１０．０質量部とされ、中層のＮパルプ配合量が５．０〜１５．０質量部にされると共に、吹付け澱粉濃度が１．０〜１．５％、内添澱粉添加量が０．２〜０．６％とされる。
【００３３】
全層のＮパルプ配合量を１．０〜１０．０質量部とすることによって、印刷の表面性、再現性、印刷ムラ等の印刷適性を保ち、製品としての使用時における必要な剛度を備えることができる。
中層のＮパルプ配合量を５．０〜１５．０質量部にすることによって紙の引裂強度のバランスが図られ、製品としての使用時における必要な印刷適性を備え、かつ抜き適性やピン刺し適性を向上することができる。また中層の繊維の密度を低くし、同量の繊維でより厚みを出し、軽量化によるコストダウンが輸送・持ち運びの効率を向上する。
【００３４】
中層のＮパルプ配合量が５．０質量部未満では、充分な引裂強度が確保できなく、一方１５質量部以上では、Ｎパルプ配合量が過剰となり、製造加工工程における加熱時の引裂強度が過剰となり、抜き適性やピン刺し適性が悪化する。さらに好ましくは中層に繊維の粗い針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）を１０．０重量％配合する。
【００３５】
また吹付け澱粉濃度が１．０〜１．５％であることによって、表裏層と中層とからなる原紙の層間に膜となる澱粉の添加量を最適化し、製造加工工程における加熱時の引裂強度、層間強度を最適化し、抜き適性やピン刺し適性を向上することができる。
吹付け澱粉濃度が１．０％未満であると、使用時における引裂強度、層間強度が不足する。
吹付け澱粉濃度が１．５％を超えると製造加工工程における加熱時の引裂強度、層間強度が過剰となり、抜き適性やピン刺し適性が悪化する。
【００３６】
さらに内添澱粉添加量、すなわち抄紙薬品におけるパルプに対する澱粉の配合量を０．２〜０．６％とすることによって、繊維間の結合を強める澱粉量を最適化し、抜き加工時の切れを良くして、製品としての使用時における必要な引裂強度を備え、かつ抜き適性やピン刺し適性を向上することができる。
内添澱粉添加量が０．２％未満であると、繊維間の結合が過度に弱まり、使用時における引裂強度、層間強度が不足する。
内添澱粉添加量が０．６％を超えると繊維間の結合が過剰になり、抜き適性やピン刺し適性が悪化する。
【００３７】
以上の本発明の印刷用塗工紙は、原紙が表裏層と中層とからなり、１０５℃、３０秒加熱した時の引裂強度が１５００ｍＮ以下であり、常温引裂強度が１０００ｍＮ以上であるという特徴を備える。かかる特徴によって、特殊用途を除く、例えば小箱パッケージなどの一般的な印刷用塗工紙の用途としては不足のない強度とされている。
【００３８】
また本発明の印刷用塗工紙は、片面塗工では緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上である。一般に軽量化することによってコストダウンを図り、輸送・持ち運びの効率を向上することができる。その観点から緊度は低い方が好ましい。反面、嵩向上剤を用い、過度に軽量化した場合には、塗工層の平滑度が低下し、印刷適性が悪化する。本発明の印刷用塗工紙は、片面塗工では緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上とすることができる。緊度０．７５ｇ／ｃｍ２  以上であれば印刷適性の悪化はない。
【００３９】
さらに本発明の印刷用塗工紙では、表裏層と中層との層間強度が２００〜５００ｍＮ／ｃｍに調整されるのが好ましい。これによって製品としての使用時における必要な引裂強度を備え、かつ抜き適性やピン刺し適性を向上し、しかも罫入れ適性及び曲げ適性を向上することができる。
層間強度が２００ｍＮ／ｃｍ未満ではオフセット印刷時に表裏層と中層との層間剥離が生じる。層間強度が５００ｍＮ／ｃｍを超えると抜き適性、ピン刺し適性、罫入れ適性及び曲げ適性が悪化する。
【００４０】
さらに表層が中層よりも低いフリーネスを有する様にすることができる。
その場合、表層のフリーネスを３９０〜４７０ｍｌ、中層のフリーネスを４３０〜５３０ｍｌとする。表裏層に叩解を進めた細かい繊維を配合し、引裂強度が高くなるのを抑え、原紙の塗工面側の表層部を緻密な構造とすることで印刷適性の向上にも繋がる。一方中層は表裏層より叩解を粗くすることで適度な引裂強度を備え、抜き適性やピン刺し適性の最適化が可能となる。
表層のフリーネスが３９０ｍｌ未満では引裂強度が低下する。
表層のフリーネスが４７０ｍｌを超えると緻密な表層を得ることができなく、印刷適性も低下する。
表層のフリーネスはさらに好ましくは４２０〜４３５ｍｌ、最も好ましくは４３０ｍｌとする。
これに応じて中層のフリーネスをさらに好ましくは４８０〜５００ｍｌ、最も好ましくは４８０ｍｌとする。
【００４１】
また表層への嵩向上剤の添加量を０．３〜１．３質量部、中層への嵩向上剤の添加量を０．７〜１．７質量部とする。嵩高填料を用いる場合、添加量は嵩向上剤の１０倍相当とする。これによって、中層よりも表裏層を空隙の少ない緻密な層とする。また中層への嵩向上剤の添加量を相対的に多くして中層の密度を低くし、同量の繊維でより厚みを出し、軽量化によるコストダウンが輸送・持ち運びの効率を向上する。表層への嵩向上剤の添加量が０．３質量部未満では嵩高効果が不十分となる。一方、表層への嵩向上剤の添加量が１．３質量部を超えると緻密な表層を得ることができない。さらに好ましくは表層への嵩向上剤の添加量を０．２〜０．８重量％、最も好ましくは０．８重量％とする。
中層への嵩向上剤の添加量が０．７重量％未満では嵩高が不十分となる。中層への嵩向上剤の添加量が１．７重量％を超えると強度低下を生じる。さらに好ましくは中層への嵩向上剤の添加量を１．２重量％程度とする。
【００４２】
以上のようにして得られる本発明の印刷用塗工紙で用いられる原紙の印刷表面、断面写真及びその模式図を、従来の原紙の断面写真及びその模式図と比較して図１に示す。
図１に示すように従来の原紙ではその断面写真及び断面模式図に示されるように全体として空隙が多い。その結果として表面性状を階調８０％（一定の面積の８０％にインキが乗っている）で観察すると吸収されなかったインクが塗工紙面上を流れるインク泳ぎが発生していることが表面写真に示されている。
これに対して本発明の印刷用塗工紙で用いられる原紙では、その断面写真及び断面模式図に示されるように、表面と空隙が多い層との間に緻密な層が有り、ただ単に全体として空隙が多い従来の原紙とは異なる。その結果として表面性状を階調８０％で観察するとインク泳ぎは発生しない。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。また、実施例において示す「質量部」は、乾燥固形分あるいは実質成分の質量部および質量部を示す。また、塗工量も乾燥固形分の塗工量を示す。
【００４４】
（１）原紙の製作
本発明に用いられる原紙は、木材パルプを主原料とする。広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ等の化学パルプ、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等の機械パルプや古紙パルプを任意に組合せて、または単独で用いられる。紙料は、嵩向上剤、澱粉、カチオン澱粉、ポリアクリルアマイド等の紙力増強剤、ロジンサイズ、アルキルケテンダイマー、合成サイズ等のサイズ剤、タルク、炭酸カルシウム、チタン等の填料、コロイダルシリカ、ポリアクリルアマイド、ポリエチレンオキサイド等の歩留向上剤、濾水剤等の抄紙薬品が含まれる。
表裏層、中層の各層毎に原料の配合を調整したパルプスラリーを指定のフリーネスに調整する。内添抄紙薬品として、指定の添加量の嵩向上剤、または嵩高填料、カチオン化タピオカ澱粉を添加し、抄造する。
サイズプレス装置で両面あたり澱粉を塗布し、カレンダー処理を行い、坪量２１５〜２３５ｇ／ｍ２の原紙１を製作した。原紙の構造を表１に示す。
【００４５】
【表１】
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（２）塗工層とする塗工液の調製
本発明に用いられる塗料は、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリンを組合せた無機顔料、有機顔料、ラテックスなどで構成され、その他に澱粉、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、潤滑剤、消泡剤、分散剤、保水剤、ｐＨ調整剤、蛍光染料、染料、防腐剤等を含む。
また選択的に無機顔料１００質量部に対してバインダーを８．０〜２３．０質量部含有させ、またカオリンを含む無機顔料１００質量部中に２０〜４０質量部の軽質炭酸カルシウムを含み、さらにはカオリンを含む無機顔料１００質量部中に２０〜４０質量部の重質炭酸カルシウムを含むようにすることができる。
塗工層の塗工液における無機顔料、有機顔料、バインダーの配合部数は表２に記載したものとして調整した。顔料は重質炭酸カルシウム（ファイマテック社製）、軽質炭酸カルシウム（矢橋工業社製）、カオリン（カダム社、白石カルシウム社製）とし、バインダーとしてラテックス（ＪＳＲ社製）を使用した。有機顔料としては（日本ゼオン社製）を使用した。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
（３）印刷用塗工紙の製作及び評価
以上の原紙及び塗工液を用い、実施例１〜４および比較例１〜４の印刷用塗工紙を以下の手順により製作した。
Ａ〜Ｆの原紙の表面に、湿式重質炭酸カルシウムとカオリンを配合した下塗りの塗工量を１０．５ｇ／ｍ２塗工した上にａ〜ｇのいずれかの塗工液の塗工量を１１．５ｇ／ｍ２として片面塗工し、乾燥させた後、カレンダー処理をして印刷用塗工紙を製作した。
【００４８】
実施例１および比較例１〜２の印刷用塗工紙に対して１０５℃、３０秒加熱した時の加熱引裂強度と常温下における常温引裂強度とを測定した。加熱引裂強度の測定結果が１５００ｍＮ以下であれば加熱引裂強度が良好であり高速印刷打ち抜き機を用いる際の加工時の抜き適性やピン刺し適性が良好であると評価できる。また常温引裂強度の測定結果が１０００ｍＮ以上であれば常温引裂強度が良好であり、特殊用途を除く、例えばタバコパッケージなどの一般的な印刷用塗工紙の用途としては不足のない剛度であると評価できる。
その測定結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】
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表３より、実施例１で示される印刷用塗工紙は、加熱引裂強度の測定結果が１５００ｍＮ以下に抑制されており、加熱引裂強度が良好であり高速印刷打ち抜き機使用時における抜き適性が改善されていることがわかる。また実施例１で示される印刷用塗工紙は、常温引裂強度の測定結果がいずれも１０００ｍＮを超えており、一般的な印刷用塗工紙の用途としては不足のない剛度であることがわかる。これに対し本発明の条件を満足しない比較例１〜２では加熱引裂強度の測定結果が１５００ｍＮを超え、高速印刷打ち抜き機使用時における抜き適性の改善がみられない。
【００５０】
さらに実施例１〜４および比較例１の印刷用塗工紙に対して常温下における表裏層と中層との層間強度を測定した。その測定結果が２００〜５００ｍＮ／ｃｍの範囲にあれば表裏層と中層との層間強度が最適化され、特殊用途を除く、一般的な印刷用塗工紙の用途としては不足のない層間強度を備えてオフセット印刷時に表裏層と中層との層間剥離が生じる様なことはなく、かつ良好な抜き適性やピン刺し適性を有し、また良好な罫入れ適性及び曲げ適性を有すると評価した。その測定結果を表４に示す。なお表４において「表層−中層間」は本実施例及び比較例の５層の印刷用塗工紙における表層−中層間の層間強度、「中層−中層間」は中層−中層間の層間強度を示す。
【００５１】
【表４】
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表４より、実施例１〜４で示される印刷用塗工紙は、常温下における表層−中層間及び中層−中層間の層間強度の測定結果がいずれも２００〜５００ｍＮ／ｃｍの範囲にあり、一般的な印刷用塗工紙の用途としては不足のない層間強度を備え、かつ抜き適性やピン刺し適性が十分で、しかも良好な罫入れ適性及び曲げ適性を有することがわかる。これに対し本発明の条件を満足しない比較例１では層間強度の測定結果がいずれも２００〜５００ｍＮ／ｃｍの範囲にはなく、そのため、抜き適性やピン刺し適性が不十分で、しかも罫入れ適性及び曲げ適性が不十分であることがわかる。
【００５２】
図２に実施例の印刷用塗工紙を罫入れ部分で曲げた状態の断面写真を示す。図に示すように罫入れ部分で曲げた状態で層厚方向に図３に示す従来のものに比べ、多数の空隙がバランス良く形成されており、２カ所の大きな空隙が生じる図３に示す従来のものに比べ、この部分で強度が極端に低下することはなく、潰れやすさを解消していることが分かる。
【００５３】
実施例１〜４および比較例１〜４の印刷用塗工紙に対してオフセット印刷適性、インク吸収性、インク定着性、印刷ムラ及び相対単位価格について下記の方法により評価した。
その結果を表５に示す。
【００５４】
なおオフセット印刷適性の評価以外は水性グラビア印刷機を用い、水性グラビア印刷機としてクラボウ社製印刷機ＧＰ−１０を用いた。また、インクはＤＩＣ株式会社製ディックセーフＷＨ（水性）を用いた。印刷速度は３０ｍ／分に設定し、行った。
【００５５】
（ｉ）オフセット印刷適性マンローランド社製オフセット印刷機Ｒ２００印刷速度：５，０００枚／分、使用インク：ＤＩＣ株式会社製フュージョンＧの印刷を行い、印刷後印刷サンプルの状態について目視評価で判定した。実用上に問題はない。
【００５６】
（ｉｉ）グラビア印刷再現性クラボウ社製印刷機ＧＰ−１０印刷速度：３０ｍ／分、使用インク：ＤＩＣ株式会社製ディックセーフＷＨ（水性）１０％間隔の階調とグラデーション版を用い、網点が３０％以下のハイライト部やグラデーションの再現とミスドットの状態を目視評価で判定した。
５：色のミスドットがない。
４：色のミスドットがほとんどない。
３：色のミスドットがあるものの、少ない。
２：色のミスドットがやや多い。
１：色のミスドットが多い。
【００５７】
（ｉｉｉ））ベタ部のインキ泳ぎ（印刷ムラ）クラボウ社製印刷機ＧＰ−１０印刷速度：３０ｍ／分、使用インク：ＤＩＣ株式会社製ディックセーフＷＨ（水性）１０％間隔の階調とグラデーション版を用い、ベタ部やシャドー部（６０〜９５％の網点）の印刷ムラを目視評価で判定した。
５：印刷ムラが認められない。
４：僅かに印刷ムラが認められる。
３：軽度な印刷ムラが認められる。
２：印刷ムラが認められる。
１：明瞭な印刷ムラが認められる。
【表５】
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表５より、実施例１〜４で示される印刷用塗工紙は、オフセット印刷適性、印刷再現性、印刷ムラに優れる。
また表５に示されるように本発明の印刷用塗工紙は、片面塗工ではいずれも緊度０．７５ｇ／ｃｍ２以上であり、軽量化による効率向上が図られると同時に過度の軽量化による印刷適性の悪化が防止されていることが分かる。
しかも表５に示されるように、実施例１〜４及び比較例１〜４のそれぞれについて特に大きな単位価格の違いはなく、本発明の実施例１〜４では特に大きなコストをかけることなく特性の大幅な向上を実現することができたことがわかる。
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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