(57)【要約】【課題】古紙パルプを使用しても、表層側の白抜けが抑制され、表面および裏面の平滑性に優れた塗工板紙を得る。【解決手段】少なくとも表層、中層、裏層を有する基紙を形成し、カレンダー処理を施していない前記基紙の裏層の表面に、結着剤を含む裏面塗工液を塗工し、乾燥した後、カレンダー処理を行い、前記基紙の表層表面に顔料とバインダーを含む表面顔料塗工液の塗工および乾燥を行う。裏層が、オフィス古紙のシュレッダー処理物由来のパルプ、または廃石膏ボード由来のパルプを含む場合により有効である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表層、中層、裏層を有する基紙を形成し、カレンダー処理を施していない前記基紙の裏層の表面に、結着剤を含む裏面塗工液を塗工し、乾燥した後、カレンダー処理を行い、前記基紙の表層表面に顔料とバインダーを含む表面顔料塗工液の塗工および乾燥を行うことを特徴とする塗工板紙の製造方法。
【請求項２】
前記基紙の裏層の表面の温度を６０℃以上とした状態で前記裏面塗工液を塗工する、請求項１に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項３】
前記裏面塗工液が顔料を含む、請求項１または２に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項４】
前記結着剤が、水溶性高分子および水分散性高分子のいずれか一方または両方である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項５】
前記結着剤が、ポリビニルアルコール系樹脂である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項６】
前記結着剤が、平均重合度２５００以下のポリビニルアルコール系樹脂である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項７】
前記裏層が、オフィス古紙のシュレッダー処理物由来のパルプ、または廃石膏ボード由来のパルプを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗工板紙の製造方法に関する。さらに詳しくは、箱等の紙器の製造に好適に使用される塗工板紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
表層、中層、裏層を有する多層抄紙で構成される板紙は、一般に、紙器用（箱、ブリスターパック等）、紙製品用（見本帳台紙、アルバム等）、出版用（雑誌、本等）、商業印刷用（カタログ、パンフレット等）に使用されている。
板紙の製造には、近年、コストや環境保護の観点から、古紙由来のパルプが多量に使用されている。しかし、古紙パルプを配合すると、板紙の表面強度が不充分となる。そのため、脱落した繊維により印刷の一部が抜けてしまう、いわゆる白抜けの問題が生じる場合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、顔料およびバインダーを含む表面顔料塗工液を表層側に塗工した後、さらにバインダーを含む裏面塗工液を裏層側に塗工し、カレンダー処理を施すことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、近年、古紙配合率が高まり、紙として再利用するには不向きな古紙の使用量が増えている。さらに、オフィス用紙のシュレッダー処理物由来のパルプが使用される場合もある。そのため、白抜けの問題がますます生じやすい傾向にあり、特許文献１の方法では白抜けが充分に抑制できないことがある。また、特許文献１の方法では、得られる塗工板紙の表面や裏面の平滑性が不充分となることがある。
【０００６】
本発明は、古紙パルプを使用しても、表層側の白抜けが抑制され、表面および裏面の平滑性に優れた塗工板紙を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］少なくとも表層、中層、裏層を有する基紙を形成し、カレンダー処理を施していない前記基紙の裏層の表面に、結着剤を含む裏面塗工液を塗工し、乾燥した後、カレンダー処理を行い、前記基紙の表層表面に顔料とバインダーを含む表面顔料塗工液の塗工および乾燥を行うことを特徴とする塗工板紙の製造方法。
［２］前記基紙の裏層の表面の温度を６０℃以上とした状態で前記裏面塗工液を塗工する、［１］に記載の塗工板紙の製造方法。
［３］前記裏面塗工液が顔料を含む、［１］または［２］に記載の塗工板紙の製造方法。
［４］前記結着剤が、水溶性高分子および水分散性高分子のいずれか一方または両方である、［１］〜［３］のいずれかに記載の塗工板紙の製造方法。
［５］前記結着剤が、ポリビニルアルコール系樹脂である、［１］〜［４］のいずれかに記載の塗工板紙の製造方法。
［６］前記結着剤が、平均重合度２５００以下のポリビニルアルコール系樹脂である、［１］〜［５］のいずれかに記載の塗工板紙の製造方法。
［７］前記裏層が、オフィス古紙のシュレッダー処理物由来のパルプ、または廃石膏ボード由来のパルプを含む、［１］〜［６］のいずれかに記載の塗工板紙の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の塗工板紙の製造方法によれば、古紙パルプを使用しても、表層側の白抜けを抑制でき、表面および裏面の平滑性に優れた塗工板紙が得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の塗工板紙の製造方法は、（１）少なくとも表層、中層、裏層を有する基紙を形成し、（２）カレンダー処理を施していない前記基紙の裏層の表面に、結着剤を含む裏面塗工液を塗工し、乾燥した後、（３）カレンダー処理を行い、（４）前記基紙の表層表面に顔料とバインダーを含む表面顔料塗工液の塗工および乾燥を行う製造方法である。
【００１０】
（１）基紙の形成
本発明は、まず少なくとも表層、中層、裏層を有する基紙を形成する。
表層とは、基紙において、最も表側に配置される層であり、裏層は最も裏側（表層と反対側）に配置される層であり、中層とは、表層と裏層との間に配置される層である。表層と中層の間には、表下層を設けてもよい。裏層と中層の間には、裏下層を設けてもよい。各層は一層で形成しても複数の層で形成しても構わないが、低質の古紙パルプの使用量を増やすためには、中層を複数層で形成することが好ましい。これらの各紙層は、多層抄きにより積層される。
【００１１】
多層抄きには、公知の多層抄き抄紙機が使用できる。例えば、円網式、長網式、短網式、傾斜式、ツインワイヤー式等のワイヤーパートを組み合わせたもので、長網抄合わせ、短網抄合わせ、短網円網コンビネーション、長網円網コンビネーション等がある。中でも、短網抄き合わせを使用することが微細繊維を多く含む古紙パルプの歩留りが向上する点で好ましい。
【００１２】
本発明における基紙は、パルプを主成分とし、基紙を構成する全パルプ成分中７０％以上が古紙パルプであることが好ましい。全パルプ成分に占める古紙パルプの割合は、７５〜１００質量％であることがより好ましく、８０〜１００質量％であることがさらに好ましい。
【００１３】
本発明において古紙パルプとは、古紙を再生して得られるパルプである。
古紙としては、例えば、上白・罫白等、一度使用されているが印刷部分の少ない紙、カード・模造・色上・ケント・白アート等の印刷物や色づけされ一度は使用された紙類、印刷用塗工紙、飲料用パック、オフィス用紙等使用済みの上質系古紙、さらに切符類・中質反古・ケントマニラ等の事業系中質古紙、新聞・雑誌・雑紙等の一般中質古紙、切茶・無地茶・雑袋・段ボール等の茶系古紙等が挙げられる。機密性を有するオフィス用紙や切符等の古紙はシュレッダー処理物であってもよい。
古紙パルプは、古紙を離解処理した離解パルプ、離解処理および脱墨処理を行った未晒脱墨パルプ、脱墨処理後、漂白処理を行った晒脱墨パルプ等を、適宜使用できる。
【００１４】
古紙パルプではない、いわゆるバージンパルプとしては、例えば、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、広葉樹半晒クラフトパルプ（ＬＳＢＫＰ）、針葉樹半晒クラフトパルプ（ＮＳＢＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ、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）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）等の機械パルプが挙げられる。
【００１５】
基紙を構成するパルプは、全体として７０％以上が古紙パルプであることが好ましいが、古紙パルプの配合割合は、各層ごとに各層の役割に応じて適宜調整することができる。また、各層に用いる古紙パルプの種類も、各層ごとに、各層の役割に応じて適宜選択することができる。
いずれの層においても、２種以上の古紙パルプを混合して使用してもよい。また、バージンパルプを使用する場合は、２種以上のバージンパルプを混合して使用してもよい。
以下、各層における通常のパルプ組成等について説明するが、本発明は、下記の通常のパルプ組成等に限定されるものではない。
【００１６】
表層には、通常白色度の高いパルプが使用される。例えば、上記のバージンパルプや古紙の脱墨パルプを主として使用することができる。古紙としては、上白・カード、特白・中白・白マニラ、模造・色上等の白色度の高い古紙が好ましく使用できる。
【００１７】
表層の坪量は、１５〜９０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、２５〜７０ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。基紙を構成する各層の坪量は、ＪＩＳ  Ｐ８１２４に準拠して測定することができる。
表層の坪量が好ましい下限値以上であれば、中層の黒っぽさを充分に隠蔽することができる。また、表層の坪量が好ましい上限値以下であれば、充分な紙層強度を得ることができる。
【００１８】
表下層を設ける場合は、表下層を構成するパルプは、中層のパルプよりも、白色度が高く、表層のパルプよりも白色度が低いパルプを使用する。表下層には、上記表層に使用されるパルプを使用してもよいが、通常は、表層と比較して低級な古紙、即ち中質繊維を多く含んだ古紙が使用される。例えば、新聞、雑誌、色上、ボール等の脱墨古紙パルプが使用されるのが一般的である。
【００１９】
表下層の坪量は、１５〜９０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、２５〜７５ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。
表下層の坪量が好ましい下限値以上であれば、表層と共に、中層の黒っぽさを充分に隠蔽することができる。また、表下層の坪量が好ましい上限値以下であれば、充分な紙層強度を得ることができる。
【００２０】
中層は通常複数の層から構成されるが、一層であってもよい。中層が複数の層から構成される場合、各層を構成するパルプは、総て同じであってもよいし、異なっていてもよい。
中層は、少なくとも表層と裏層の間に挟まれる層であるため、通常は、基紙を構成する層の内、最も低級なパルプが使用されるのが一般的である。例えば、新聞、雑誌、切符、中質反古、茶模造、段ボール、台紙、地券、ボール、等の離解パルプが挙げられる。
中層の合計坪量は、塗工板紙の用途により必要とされる厚みに応じて、適宜調整されるが、一層当たりの坪量は、１５〜９０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、２５〜７５ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。
【００２１】
裏下層を設ける場合は、裏下層を構成するパルプは、中層のパルプよりも、白色度が高く、裏層のパルプよりも白色度が低いパルプを使用する。裏下層には、上記表層や表下層に使用されるパルプを使用してもよいが、通常は、表層と比較して低級な古紙、即ち中質繊維を多く含んだ古紙が使用される。例えば、新聞、雑誌、色上、ボール等の未晒脱墨古紙パルプが使用されるのが一般的である。
【００２２】
裏下層の坪量は、１５〜９０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、２５〜７５ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。
裏下層の坪量が好ましい下限値以上であれば、裏層と共に、中層の着色異物を充分に隠蔽することができる。また、裏下層の坪量が好ましい上限値以下であれば、充分な紙層強度を得ることができる。
【００２３】
裏層には、表層程の白色度は求められないが、人の目に触れるため、通常、中層よりも白色度の高いパルプが使用される。オフィス古紙のシュレッダー処理物由来のパルプ、または廃石膏ボード由来のパルプを含ませてもよい。これらのパルプは、脱墨、漂白処理を行わなくても白色度が比較的高いので、裏層に配合することが好ましい。
オフィス古紙のシュレッダー処理物由来のパルプや、廃石膏ボード由来のパルプは、白色度を高めることができるが、繊維が微細になりやすく、脱離しやすい傾向がある。また、その形状上、離解処理の際に水に馴染み難いため、多量に配合しにくい。そのため、これらのパルプは、裏層の全パルプ成分に対して、３〜４０質量％で使用することが好ましく、３〜３０質量％で使用することがより好ましい。
【００２４】
裏層の坪量は、１５〜９０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、２５〜７０ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。中層の坪量は、塗工板紙の用途により必要とされる厚みに応じて、適宜調整される。
裏層の坪量が好ましい下限値以上であれば、中層の着色異物を充分に隠蔽することができる。また、裏層の坪量が好ましい上限値以下であれば、充分な紙層強度を得ることができる。
【００２５】
古紙パルプとして、シュレッダー処理物由来のパルプおよび廃石膏ボード由来のパルプからなる群から選ばれる少なくとも一種のパルプを用いる場合、この裏層に配合することが好ましい。オフィス用紙や切符等のシュレッダー処理物は、細かく裁断された状態で回収されるため、得られるパルプは微細繊維が多いパルプとなる。廃石膏ボード由来のパルプは、石膏ボードに使用されている紙から石膏を剥ぎ取った状態で回収されるため、得られるパルプは微細繊維が多いパルプとなる。裏層に微細繊維が多く含まれているこれらのパルプを配合した場合、微細繊維脱落による白抜け等の問題が生じ易くなるが、裏層表面に結着剤を含む裏面塗工液を塗工することにより抑制することができる。オフィス用紙等のシュレッダー処理物由来のパルプおよび廃石膏ボード由来のパルプからなる群から選ばれる少なくとも一種のパルプを配合する場合、裏層を構成するパルプの２〜４０質量％であることが好ましく、３〜３０質量％であることがより好ましい。上限を超えての配合は、紙層強度が低下してしまうおそれがある。
【００２６】
本発明の製造方法においては、表層の坪量を表下層の坪量よりも小さく、且つ、表下層の坪量を中層の坪量よりも小さくすることが好ましい。より好ましくは、表下層の坪量が、多層抄きされた中層の一層当たりの坪量と同等か、それ以下である。表層、および表下層の坪量を減らし、中層の坪量を増やすことで、離解古紙の基紙全体としての配合量を高めることができる。
【００２７】
上記、表層から裏層に至る各層に使用されるパルプスラリー組成物には、必要に応じて、適宜、紙力増強剤、耐水化剤、撥水剤、発泡性マイクロカプセル、サイズ剤、染料、歩留向上剤、填料、ｐＨ調整剤、スライムコントロール剤、増粘剤、防腐剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤、防腐剤、殺鼠剤、防虫剤、保湿剤、鮮度保持剤、脱酸素剤、マイクロカプセル、発泡剤、界面活性剤、電磁シールド材、帯電防止剤、防錆剤、芳香剤、消臭剤等を選択し配合することができる。これらは複数種併用することもできる。
【００２８】
（２）裏面塗工液の塗工
得られた基紙は、カレンダー処理を施していない状態で、基紙の裏面の表面に結着剤を含む裏面塗工液を塗工する。
結着剤としては、水溶性高分子や水分散性高分子が例示でき、単独使用或いは併用できる。結着剤を含む裏面塗工液として塗工することにより、紙層内部、特に裏層に存在する微細繊維を紙層内に固定することができる。なお、裏面塗工液を塗工する前に、カレンダー処理を施すと、裏層の空隙が密になってしまい、裏面塗工液が裏層内部に充分浸透せず、微細繊維を固定する効果が不充分となり、白抜けを充分に抑制することができない。
【００２９】
水溶性高分子としては、例えば、酸化澱粉、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、デキストリン、酵素変性澱粉、水溶性澱粉等の澱粉；ポリビニルアルコール系樹脂が挙げられる。水溶性高分子は、１種を単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
ポリビニルアルコール系樹脂（以下ＰＶＡともいう）とは、ポリ酢酸ビニルの部分または完全ケン化物であるが、それ以外にビニルエステルおよびそれと共重合可能な単量体との共重合体ケン化物が含まれるが、必ずしもこれに限定されるものではない。ビニルエステルと共重合可能な単量体としては、例えばエチレン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタドデセン等のオレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノまたはジアルキルエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド等のカチオン基を有する化合物、塩化ビニル、塩化ビニリデン、オキシアルキレン基を有する不飽和単量体等が挙げられる。また、ＰＶＡは、シアノエチル化、ウレタン化、エステル化等の、後変性されたもの、更にはメルカプタン等で末端修飾したものであってもよい。
【００３１】
水分散性高分子としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス等の共役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル酸エステルの共重合体ラテックスやメタクリル酸エステルの共重合体ラテックス等のアクリル系共重合体ラテックス等のラテックスが挙げられる。水分散性高分子は、１種を単独で用いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
水分散性高分子やＰＶＡは、白抜けの改善効果が優れるので好ましい。なお、ＰＶＡを用いる場合、平均重合度は２５００以下であることが好ましく、１８００以下であることがさらに好ましい。
【００３３】
裏面塗工液には、顔料がさらに含まれることが好ましい。裏面塗工液に顔料が含まれると、塗工板紙の裏面の平滑性がさらに向上するため好ましい。
顔料としては、一般に、紙・板紙への塗工または紙への内添に使用される顔料および填料が挙げられる。具体的に例を挙げるならば、炭酸マグネシウム類；ドロマイト等のカルシウム・マグネシウム炭酸塩類；カオリン、天然クレー、焼成クレー、ろう石、ベントナイト、長石、タルク（滑石）、雲母、ワラストナイト、合成珪酸アルミニウム、合成珪酸カルシウム等の珪酸塩類；天然ゼオライト、合成ゼオライト等の含水アルミノ珪酸塩類；珪藻土、珪石粉、含水微粉珪酸（ホワイトカーボン）、無水微粉珪酸等の珪酸類；合成水酸化アルミ等のアルミニウム水和物；バライト、ブランクフィンクス等の硫酸バリウム類；石膏、合成亜硫酸カルシウム等の硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム類；アナターゼ型二酸化チタン、ルチル型二酸化チタン等の二酸化チタン類；リチウムアルミニウムカーボネート；等が挙げられる。中でも、カオリン、タルク、炭酸カルシウムが好ましい。
裏面塗工液が顔料を含有することにより、塗工板紙を箱等に加工する際に、裏面塗工液から形成された塗工層が割れることを抑制できる。特に、カオリンやタルクは板状顔料であり、用いると裏面のミクロな突起が比較的少なくなり、オフセット印刷後に表面と裏面が擦れても、表面印刷層を荒らしにくくなるため好ましい。また、炭酸カルシウムや二酸化チタンは白色顔料であり、裏層の白色度を高め、印刷適性が改善できるため好ましい。特に、板状顔料としてカオリン、白色顔料として炭酸カルシウムは好ましい顔料である。
【００３４】
顔料の平均粒子径は、０．１〜２．５μｍであることが好ましく、０．１〜１．５μｍであることがより好ましい。顔料の平均粒子径が好ましい下限値以上であると微細繊維の脱落を抑制するので好ましい。他の顔料の平均粒子径が好ましい上限値以下であると塗工面表面にミクロな突起を少なくすることができるので好ましい。
【００３５】
裏面塗工液に顔料を配合する場合、配合量は特に限定しないが、結着剤の合計固形分１００質量部に対して、顔料を１０質量部以上２５００質量部含有することが好ましく、１５〜１０００質量部含有することがより好ましい。
上記の範囲で裏面塗工液に顔料を配合すると、充分な層間強度を得やすく、製箱時の打ち抜き適性、製箱時の折り適性にも優れる。
【００３６】
裏面塗工液には、ポリアクリルアミド樹脂等の紙力剤をさらに配合すると、裏層側の強度がより高くなり、白抜けがより抑制されやすいので好ましい。
裏面塗工液は、必要に応じて、適宜、分散剤、水酸化ナトリウム・アンモニア水等のｐＨ調整剤、消泡剤、蛍光染料、離型剤、耐水化剤、流動性改良剤、保水剤、スライムコントロール剤、防腐剤、染料、着色顔料等の一種以上を含有してもよい。
【００３７】
裏面塗工液の塗工量は、０．１〜７．５ｇ／ｍ２であることが好ましく、１〜６ｇ／ｍ２であることがより好ましく、１．５〜４ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。なお、本明細書において塗工量は、乾燥塗工量を意味する。
裏面塗工液の塗工量が好ましい下限値以上であれば、裏層側の充分な強度を得やすい。裏面塗工液の塗工量が好ましい上限値以下であれば、箱成形時の折り曲げ適性、および糊の浸透性を確保しやすい。なお、糊としては一般に、澱粉、酢酸ビニル樹脂系エマルション型接着剤、酢酸ビニル樹脂系溶剤型接着剤、アクリル樹脂系エマルション型接着剤等が使用される。
【００３８】
裏面塗工液の塗工については、特に限定するものではなく、公知の塗工装置が使用できる。例えばサイズプレスコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ブラシコーター、スライドビードコーター、ビルブレードコーター、ショートドウェルコーター、ゲートロールコーター、キャレンダーによるニップコーター等が適宜用いられる。これらは、オンマシンであってもオフマシンであっても構わないが、オンマシンのサイズプレスで塗工することが、好ましい。
【００３９】
サイズプレスとしては、ポンド方式と、フィルム転写方式とがあるが、フィルム転写方式であることが好ましい。フィルム転写方式のサイズプレスとしては、ロッドメタリング方式、ゲートロール方式、ブレードメタリング方式が挙げられる。
【００４０】
裏面塗工液を塗工する際、基紙の裏層の表面の温度を６０℃以上であると、裏面塗工液が内部まで浸透しやすいので好ましい。裏層表面の温度は、７０℃以上がより好ましく、７０〜１００℃がさらに好ましい。おそらく、裏面塗工液が、高温の紙面に接した際に、液の温度が上昇し、塗工液の粘度が下がり、紙層内部に塗工液が浸透し易くなるためと推測される。
【００４１】
裏面塗工液をサイズプレスで裏層側に塗工する際、表層側のサイズプレスについては特に限定されない。基紙の表層側には何も塗工しなくても構わないが、表層側の表面に、水系塗液の表層側サイズプレス液を塗工しておくことが好ましい。
【００４２】
表層側サイズプレス液には、裏面塗工層で用いる結着剤、顔料、紙力剤、離型剤、ピッチコントロール剤、分散剤、水酸化ナトリウム・アンモニア水等のｐＨ調整剤、消泡剤、蛍光染料、離型剤、耐水化剤、流動性改良剤、保水剤、スライムコントロール剤、防腐剤、染料、着色顔料等の一種以上を適宜含有してもよい。
【００４３】
（３）カレンダー処理
裏面塗工液を塗工、乾燥後、表面顔料塗工層を塗工する前に、カレンダー処理を行う。カレンダー処理を施し、表層表面の空隙を密にすることにより、表面顔料塗工液が表層に浸透することを防ぐことができ、平滑な表面顔料塗工層を形成することができる。カレンダー処理としては、公知のカレンダーが使用できる。例えば、金属ロールと金属ロールで基紙を挟む方式、金属ロールと樹脂ロールで基紙を挟む方式のいずれのカレンダー装置を用いてもよい。
なお、予め表面サイズプレス液等を基材の表層表面に塗工しておき、カレンダー処理を行っても構わない。
【００４４】
（４）表面顔料塗工層の形成
カレンダー処理がなされた基紙の表層表面に表面顔料塗工液を塗工する。表面顔料塗工液の塗工は、１回のみ塗工してもよいし、複数回塗工してもよい。特に下塗り層用の表面顔料塗工液と上塗り層用の表面顔料塗工液を塗工し、下塗り層と上塗り層を順次形成することが好ましい。表面顔料塗工液を塗工することにより、表層側の印刷適性を高めることができる。下塗り層を基紙の低い白色度を隠蔽する目的、上塗り層に印刷適性を付与する目的というように、目的を分けて構成することもできる。
【００４５】
表面顔料塗工液は、顔料とバインダーを含む。
顔料としては、カオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、サチンホワイト、タルク等の一般塗被紙製造分野で使用されている公知公用の顔料の１種以上を適宜使用できる。特に、カオリンおよび炭酸カルシウムは印刷適性に優れるため好ましい。バインダーとしては、一般塗被紙製造分野で使用されている公知公用のバインダーが使用でき、好ましいバインダーとしては裏層塗工液の結着剤として例示したものが使用でき、特に好ましいのはスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスである。
【００４６】
表面顔料塗工液は、顔料１００質量部に対して、バインダーを２〜５０質量部含有することが好ましく、５〜２５質量部含有することがより好ましい。
バインダーの割合が好ましい下限値以上であれば、表面顔料塗工液の塗工層の強度を得ることができる。また、バインダーの割合が好ましい上限値以下であれば、インキ乾燥性が優れるとともに製函適性も優れることになる。
また、必要に応じて、適宜、分散剤、水酸化ナトリウム、アンモニア水等のｐＨ調整剤、消泡剤、蛍光染料、離型剤、耐水化剤、流動性改良剤、スライムコントロール剤、防腐剤、染料、着色顔料等の１種以上を含有させてもよい。
【００４７】
表面顔料塗工液の塗工量は、５〜５０ｇ／ｍ２であることが好ましく、８〜４０ｇ／ｍ２であることが好ましく、１０〜３５ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。
表面顔料塗工層を複数回、例えば二回に分けて塗工する場合、一回目（下塗り層）と二回目（上塗り層）の塗工液は同じでもよく、異なっていてもよい。
【００４８】
表面顔料塗工液を塗工する塗工装置としては、公知の塗工装置を用いることができ、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ブラシコーター、スライドビードコーター、ビルブレードコーター、ショートドウェルコーター、ゲートロールコーター、キャレンダーによるニップコーター等が適宜用いられる。
中でも、ロッドメタリングコーターやカーテンコーターは塗工ムラ等を抑制した塗工層を得ることができるので好ましい。なお、塗工された塗工層は、公知の乾燥装置で乾燥され、表面顔料塗工層が形成される。
【００４９】
表面顔料塗工層は、必要に応じてカレンダー処理を施してもよい。例えば、公知のカレンダー装置が適宜使用でき、例えば、スーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトニップカレンダー、熱カレンダー、シューカレンダー等が挙げられる。これらを組み合わせて使用しても構わない。中でも、金属ロールと弾性ロールを備えたソフトニップカレンダーは、紙厚を維持しつつ、塗工層を平滑化処理することができるので好ましい。なお、カレンダーは、オンマシンでもオフマシンでも構わない。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。なお、％は特に断りのない限り質量％である。また、媒体以外の原料の「部」は特に断りのない限り分散媒体を含まない質量部である。
【００５１】
［製造例１］
顔料として、カオリン（商品名「ウルトラホワイト９０」、ＢＡＳＦ社製）の６５部、軽質炭酸カルシウム（商品名「ブリリアント１５」、白石工業社製）の２５部、二酸化チタン（商品名「クロノスＫＡ−１５」、チタン工業社製）の１０部、バインダーとして、尿素リン酸エステル化澱粉（商品名「ニールガムＡ−８５」、アベベ社製）の１部、カルボキシル化スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（商品名「Ｂ−１５２５」、旭化成社製）の１６部、および水を用い、固形分濃度が６２％の表面顔料塗工液Ａ−１を調製した。
【００５２】
［製造例２］
顔料として、重質炭酸カルシウム（商品名「ＦＭＴ９７」、ファイマテック社製）の７５部、微粒カオリン（商品名「アマゾン」、ＣＡＤＡＭ社製）の２５部、バインダーとして、スチレン−ブタジエン共重合ラテックスの１２部、界面活性剤の０．２部、および水を用い、固形分濃度は６８％の表面顔料塗工液Ａ−２を調製した。
【００５３】
［製造例３］
水溶性高分子としてＰＶＡ（商品名「ＰＶＡ−１２４」、ケン化度９８．５％、重合度２４００、クラレ社製）の６％水溶液を調製し、裏面塗工液Ｂ−１とした。
【００５４】
［製造例４］
水溶性高分子としてＰＶＡ（商品名「ＰＶＡ−１１７」、ケン化度９８．５％、重合度１７００、クラレ社製）の６％水溶液を調製し、裏面塗工液Ｂ−２とした。
【００５５】
［製造例５］
水溶性高分子としてＰＶＡ（商品名「ＰＶＡ−１２４」）５０部、顔料としてカオリン（商品名：「ウルトラホワイト９０」、ＢＡＳＦ社）５０部からなる固形分濃度１１％の混合液を調製し、これを裏面塗工液Ｂ−３とした。
【００５６】
［製造例６］
顔料として、平均粒子径が０．６８μｍの平板状のカオリン（商品名「ＨＹＤＲＡＧＬＯＳＳ９０」、日成共益社製）の８０部、紡錘状の軽質炭酸カルシウム（商品名「タマパールＴＰ−１２１」、奥多摩工業社製）の８部、不定形の重質炭酸カルシウム（商品名「ハイドロカーブ６０」、備北粉化社製）の１２部、水溶性高分子として尿素リン酸エステル化澱粉（商品名「エースＰ−１６０」、王子コーンスターチ社製）の２０部、水分散性高分子としてカルボキシル化スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名「Ｂ−１５２５」、旭化成社製）の１５部、および水を用い、固形分濃度が３５％の裏面塗工液Ｂ−４を調製した。
【００５７】
［実施例１］
多層抄き抄紙機で、表層用パルプを米坪３５ｇ／ｍ２、表下層用パルプを米坪４０ｇ／ｍ２、中層用パルプを米坪１３５ｇ／ｍ２、裏層用パルプを米坪４５ｇ／ｍ２となるように多層抄きを行った。
表層用パルプとしては、上物古紙（印刷、製本業者から回収されたもの）を脱墨したパルプ８０％、広葉樹晒クラフトパルプ２０％の割合で混合し、白色度８５％であるパルプを用いた。
表下層用パルプとしては、白色度７０％の脱墨雑誌古紙を用いた。
中層用パルプとしては、白色度４０％の雑誌古紙を用いた。
裏層用パルプとしては、新聞古紙５０％、雑誌古紙４０％、オフィス古紙のシュレッダー処理物由来のパルプ１０％の割合で配合した白色度５１％のパルプを用いた。
【００５８】
多層抄きで得られた基紙の裏層表面に、抄紙機のドライヤーパートにあるロッドメタリング方式のサイズプレスで裏面塗工液Ｂ−１を塗工量が１ｇ／ｍ２になるように塗工した。なお、裏面塗工液Ｂ−１を塗工する際の裏層表面の紙面温度は約８０℃であった。その後、アフタードライヤーパートで乾燥処理をし、マシンカレンダーによる処理を行った。
次いで、基紙の表層表面に、表面顔料塗工液Ａ−１をロッドブレードコーターで塗工量が１５ｇ／ｍ２となるように塗工し、ドライヤーで乾燥し、ソフトニップカレンダーによる処理を施して、実施例１の塗工板紙を得た。
【００５９】
［比較例１］
実施例１において、裏面塗工液Ｂ−１を塗工しなかった以外は、実施例１と同様にして比較例１の塗工板紙を得た。
【００６０】
［比較例２］
実施例１において、マシンカレンダーでのカレンダー処理を施さなかった以外は、実施例１と同様にして比較例２の塗工板紙を得た。
【００６１】
［実施例２］
裏層用パルプとして、新聞古紙５０％、雑誌古紙５０％の割合で配合した白色度４８％のパルプを用いる以外は、実施例１と同様にして実施例２の塗工板紙を得た。
【００６２】
［実施例３］
「基紙の作成」
多層抄き抄紙機で、表層用パルプを米坪３５ｇ／ｍ２、表下層用パルプを米坪４０ｇ／ｍ２、中層用パルプを米坪１３５ｇ／ｍ２、裏層用パルプを米坪４５ｇ／ｍ２となるように多層抄きを行った。
表層用パルプとしては、上物古紙（印刷、製本業者から回収されたもの）を脱墨したパルプ８０％、広葉樹晒クラフトパルプ２０％の割合で混合し、白色度８５％であるパルプを用いた。
表下層用パルプとしては、白色度７０％の脱墨雑誌古紙を用いた。
中層用パルプとしては、白色度４０％の雑誌古紙を用いた。
裏層用パルプとしては、新聞古紙５０％、雑誌古紙５０％の割合で配合した白色度４８％のパルプを用いた。
多層抄きの後、サイズプレスで塗工液を塗工せずに乾燥し、マシンカレンダー処理を施さないで基紙Ａを得た。
【００６３】
「塗工板紙の作成」
抄紙機に付属しないロッドブレードコーターを用い、基紙Ａの裏層表面に、裏面塗工液Ｂ−１を塗工量が１ｇ／ｍ２になるように塗工した。このときの裏層表面の紙面温度は約４０℃であった。
次いで金属ロールと金属ロールの組み合わせのカレンダーで処理を行った後、ロッドブレードコーターを用い、板紙Ａの表層表面に表面顔料塗工液Ａ−１をロッドブレードコーターで塗工量が１５ｇ／ｍ２となるように塗工し、ドライヤーで乾燥し、ソフトニップカレンダーによる処理を施して、実施例３の塗工板紙を得た。
【００６４】
［実施例４］
基紙Ａを加熱して裏層表面の紙面温度が６０℃の状態で裏面塗工液Ｂ−１を塗工した以外は、実施例３と同様にして実施例４の塗工板紙を得た。
【００６５】
［比較例３］
基紙Ａの表層表面に表面顔料塗工液Ａ−１をロッドブレードコーターで塗工量が１５ｇ／ｍ２となるように塗工し、ドライヤーで乾燥し、裏層表面に裏面塗工液Ｂ−１を塗工量が１／ｍ２になるように塗工し、ソフトニップカレンダーによる処理を施した以外は実施例３と同様にして、比較例３の塗工板紙を得た。なお、裏面塗工の際の裏層表面の紙面温度は約７０℃であった。
【００６６】
［比較例４］
実施例３の基紙Ａの作成において、マシンカレンダー処理を行った以外は、実施例３と同様にして比較例４の塗工板紙を得た。
【００６７】
［実施例５］
裏面塗工液として裏面塗工液Ｂ−２を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例５の塗工板紙を得た。
【００６８】
［実施例６］
裏面塗工液として裏面塗工液Ｂ−３を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例６の塗工板紙を得た。
【００６９】
［実施例７］
裏面塗工液として裏面塗工液Ｂ−４を用いた以外は、実施例１と同様にして実施例７の塗工板紙を得た。
【００７０】
［実施例８］
「塗工板紙の作成」
実施例３と同様にして基紙Ａを得た。
抄紙機に付属しないロッドブレードコーターを用い、基紙Ａを加熱した後、裏層表面に、裏面塗工液Ｂ−１を塗工量が１ｇ／ｍ２になるように塗工した。このときの裏層表面の紙面温度は約６０℃であった。
次いで金属ロールと金属ロールの組み合わせのカレンダーで処理を行った後、カーテンコーターを用い、基紙Ａの表層表面に表面顔料塗工液Ａ−２を塗工量が１５ｇ／ｍ２となるように塗工し、ドライヤーで乾燥し、ソフトニップカレンダーによる処理を施して、実施例８の塗工板紙を得た。
【００７１】
［評価方法］
各実施例、比較例の塗工板紙について、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
【００７２】
「耐白抜け性」
得られた塗工板紙をカッターで断裁し、平判サンプルを得た。枚葉オフセット印刷機を使用して、上記平判サンプル１０５０枚の表層側に連続して印刷し、１０００枚目から１０５０枚目までの印刷サンプルのベタ印刷部における白抜け部分の発生量を以下の基準で評価した。
◎：白抜けがない。
○：僅かに白抜けが認められるが、実用上問題ない。
△：白抜けがあり、用途によっては問題が生じる。
×：白抜けが、非常に目立ち、実用上問題ある。
【００７３】
「紙面面質」
得られた塗工板紙の表面側と裏面側の紙面の面質を目視にて確認し、以下の基準で評価した。
◎：平滑性が優れ、光沢感がある。
○：平滑性がやや劣るが、光沢感がある。
△：平滑性が乏しく、光沢感もなく、用途によっては問題が生じる。
×：表面が荒れており、実用上問題ある。
【００７４】
【表１】
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【００７５】
表１に示すように、実施例の塗工板紙は、いずれも、白抜けが抑制されており、表面側も裏面側も平滑性に優れ、紙面面質が良好であった。
裏面塗工液を塗工しなかった比較例１では、白抜けが充分に抑制されなかった。裏面塗工液の塗工および乾燥の後にカレンダー処理を施していない比較例２では、表面側の平滑性が低く、紙面面質が劣っていた。表面顔料塗工液を塗工した後に裏面塗工液を塗工した比較例３では、表面側の平滑性が低く、紙面面質が劣っていた。カレンダー処理を施した後に裏面塗工液を塗工した比較例４では、白抜けが充分に抑制されなかった。
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月20日(2018.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表層、中層、裏層を有する基紙を形成し、前記基紙の表層の表面に結着剤を含む塗工液を塗工することなく、カレンダー処理を施していない前記基紙の裏層の表面に、結着剤を含む裏面塗工液を塗工し、乾燥した後、カレンダー処理を行い、前記基紙の表層表面に顔料とバインダーを含む表面顔料塗工液の塗工および乾燥を行うことを特徴とする塗工板紙の製造方法。
【請求項２】
前記基紙の裏層の表面の温度を６０℃以上とした状態で前記裏面塗工液を塗工する、請求項１に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項３】
前記裏面塗工液が顔料を含む、請求項１または２に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項４】
前記結着剤が、水溶性高分子および水分散性高分子のいずれか一方または両方である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項５】
前記結着剤が、ポリビニルアルコール系樹脂である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項６】
前記結着剤が、平均重合度２５００以下のポリビニルアルコール系樹脂である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。
【請求項７】
前記裏面塗工液の塗工量が０．１〜７．５ｇ／ｍ２である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗工板紙の製造方法。