(57)【要約】【課題】軽量でありながら、光沢度、不透明度及び剛度に優れ、かつ印刷適性及び製本作業性にも優れた印刷用塗工紙、及びこのような優れた特性を具備する印刷用塗工紙を容易に低コストで製造し得る方法を提供すること。【解決手段】基紙の少なくとも片面に、顔料及び接着剤を含む塗工剤にて塗工層が形成された、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に準拠した坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2である印刷用塗工紙であって、前記基紙を構成するパルプ中に、機械パルプが、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に準拠して１０〜４０質量％含有され、前記顔料として、有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが塗工剤中に含有され、前記塗工層を形成する塗工剤の固形分付着量が、基紙片面あたり２．０〜５．０ｇ／ｍ2であることを特徴とする、印刷用塗工紙、並びにその製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙の少なくとも片面に、顔料及び接着剤を含む塗工剤にて塗工層が形成された、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に準拠した坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2である印刷用塗工紙であって、
前記基紙を構成するパルプ中に、機械パルプが、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に準拠して１０〜４０質量％含有され、
前記顔料として、有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが塗工剤中に含有され、
前記塗工層を形成する塗工剤の固形分付着量が、基紙片面あたり２．０〜５．０ｇ／ｍ2であることを特徴とする、印刷用塗工紙。
【請求項２】
塗工層の表面が、少なくとも１ニップを有する、弾性ロールと金属ロールとの組み合わせからなる平坦化処理設備にて平坦化処理されており、
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４３に準拠した縦方向のクラークこわさが１０ｃｍ3／１００以上で、
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４２に準拠した７５度白紙光沢度が２０％以上で、
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１８に準拠した紙密度が０．９５ｇ／ｃｍ3以下である、請求項１に記載の印刷用塗工紙。
【請求項３】
有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムを含有する顔料のＳＥＭ平均粒子径が、０．４〜３．０μｍとなるようにあらかじめ調整されている、請求項１又は２に記載の印刷用塗工紙。
【請求項４】
基紙の少なくとも片面に、顔料及び接着剤を含む塗工剤にて塗工層が形成された、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に準拠した坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2である印刷用塗工紙の製造方法であって、
有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが前記顔料として含有された塗工剤を、その固形分付着量が基紙片面あたり２．０〜５．０ｇ／ｍ2となるように、基紙の少なくとも片面に塗工し、塗工層を形成することを特徴とする、請求項１に記載の印刷用塗工紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用塗工紙及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2と軽量でありながら、光沢度、不透明度及び剛度に優れ、かつ印刷適性及び製本作業性にも優れた印刷用塗工紙、及びこのような優れた特性を具備する印刷用塗工紙を容易に低コストで製造し得る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、雑誌やダイレクトメール、カタログ、マニュアル等の用途には、坪量が６０ｇ／ｍ2を超える上質紙、中質紙等の、いわゆる非塗工紙が用いられてきた。しかしながら、近年はこれらの用途においても、印刷物のビジュアル化、カラー化、高級化志向等に伴い、高精細で不透明度に優れる基紙の両面に塗工層（塗被層）を形成した印刷用塗工紙の利用が進み、現在主流を占めるようになってきている。
【０００３】
また、近年はさらに環境問題、少資源化等に加え、雑誌やダイレクトメールの多頁化による郵便料金の高騰にも対応して、郵便料金の軽減、資材費の削減等の流れにより、用紙の軽量化が進んでいる。
【０００４】
しかしながら、一般に用紙の軽量化は不透明度や剛度の低下に直接影響し、特に近年要望されている印刷物のビジュアル化、カラー化、高級化志向に対応し得る品質を確保するには、印刷の裏抜けや製本作業性の悪化を犠牲にせざるを得ない。特に、坪量が４５ｇ／ｍ2を下回るような軽量塗工紙においては、その傾向が顕著に現れ、早急なる改善が求められている。
【０００５】
用紙の軽量化に伴って低下する剛度を向上させ、印刷、製本作業性を改善する従来の方法としては、例えば、塗工剤の塗工量を低減する方法、基紙の灰分率を低減する方法、カレンダーニップ圧を下げ、紙厚を向上させて剛度を向上させる方法等が一般的に知られている。
【０００６】
しかしながら、塗工量の低減、基紙灰分の低減、カレンダーニップ圧の低下は、いずれも、光沢度、不透明度、用紙表面の平滑性、平坦性等の表面性といった、軽量印刷用塗工紙として求められる品質の低下を招き、要求される品質を満足することができない。
【０００７】
特に光沢度の向上には、塗工層を形成するための塗工剤の塗工量を増加させることが最も有効とされ、従来のようにクレーを主体とする塗工剤を用いる場合、一定量以上の塗工量にて塗工層を形成させなければならない。したがって、最終的な塗工紙の坪量を一定にするには、必然的に基紙の坪量を低下させることとなり、塗工紙中のパルプ繊維が減少するため、塗工紙の剛度が低くなり、印刷、製本作業性の悪化を招くこととなる。
【０００８】
そこで、前記のごとき剛度低下の問題を解決する手段として、例えば、紙用塗工剤として、エポキシ樹脂とポリアミン系化合物とを混合して得られる水溶性樹脂混合物を用い、紙の剛度を向上させる方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、このようにエポキシ樹脂を塗工剤として用いることは一般的な手法とはいい難く、実生産においての利用は困難である。
【０００９】
また、坪量が４５ｇ／ｍ2を下回る軽量印刷用塗工紙は、特に不透明度が大きく低下し、印刷の裏抜けによる見映えの悪化となって顕著に現れ、問題となっている。この不透明度を改善するためには、例えば不透明度に優れる二酸化チタンを基紙に内添して使用することが試行されているが、二酸化チタンは高価であることに加え、紙中への歩留りが悪いため、コスト面及び操業面の双方から経済的ではない。
【００１０】
そこで、二酸化チタンを使用せずに不透明度を改善する方法として、例えば、繊維状パルプにバクテリアセルロースを添加する方法（特許文献２参照）や、パルプに繊維状マグネシウム化合物を内添する方法（特許文献３参照）が提案されている。しかしながら、これらバクテリアセルロースや繊維状マグネシウムは、いずれも一般に市場流通していない特殊な物質であるため、安価かつ容易に入手することができず、やはり経済的ではなく、実生産での利用は困難である。
【００１１】
一方、経済面から、安価に入手が可能な炭酸カルシウムを内添用填料として使用し、不透明度を改善する方策が従来より検討されている。しかしながら、所望の不透明度を確保するには、基紙への灰分率を相当に高める必要があり、灰分率の上昇によってパルプ繊維分の割合が低下する。そうすると、得られる塗工紙の剛度が低下し、印刷、製本作業性の悪化を招くこととなり、前記のごとき課題を解決するには至らない。
【００１２】
以上のように、坪量が４５ｇ／ｍ2を下回る、特に坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2の軽量で、光沢度、不透明度及び剛度に優れ、かつ印刷適性及び製本作業性を充分に満足し得る印刷用塗工紙は未だ得られておらず、かかる特性を具備した印刷用塗工紙、及びこのような印刷用塗工紙を容易に低コストで製造し得る方法の開発が待ち望まれている。
【特許文献１】特開２００４−３００６３３号公報
【特許文献２】特開平１１−６１６７８号公報
【特許文献３】特開平９−２０９２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は前記背景技術に鑑みてなされたものであり、坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2と軽量でありながら、光沢度、不透明度及び剛度に優れ、かつ印刷適性及び製本作業性にも優れた印刷用塗工紙、及びこのような優れた特性を具備する印刷用塗工紙を容易に低コストで製造し得る方法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】
【００１４】
本発明は、
（１）基紙の少なくとも片面に、顔料及び接着剤を含む塗工剤にて塗工層が形成された、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に準拠した坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2である印刷用塗工紙であって、
前記基紙を構成するパルプ中に、機械パルプが、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に準拠して１０〜４０質量％含有され、
前記顔料として、有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが塗工剤中に含有され、
前記塗工層を形成する塗工剤の固形分付着量が、基紙片面あたり２．０〜５．０ｇ／ｍ2であることを特徴とする、印刷用塗工紙
に関する。
【００１５】
また本発明は、
（２）基紙の少なくとも片面に、顔料及び接着剤を含む塗工剤にて塗工層が形成された、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に準拠した坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2である印刷用塗工紙の製造方法であって、
有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが前記顔料として含有された塗工剤を、その固形分付着量が基紙片面あたり２．０〜５．０ｇ／ｍ2となるように、基紙の少なくとも片面に塗工し、塗工層を形成することを特徴とする、前記印刷用塗工紙の製造方法
に関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の印刷用塗工紙は、その坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2と軽量でありながら、光沢度、不透明度及び剛度に優れ、かつ印刷適性及び製本作業性にも優れたものである。また本発明の製造方法により、このような優れた特性を具備する印刷用塗工紙を、容易に低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態）
本発明の印刷用塗工紙は、基紙の少なくとも片面に、顔料及び接着剤を含む塗工剤にて塗工層が形成されており、基紙を構成するパルプ中に、機械パルプが、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に準拠して１０〜４０質量％含有され、顔料として、有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが塗工剤中に含有され、塗工層を形成する塗工剤の固形分付着量が、基紙片面あたり２．０〜５．０ｇ／ｍ2であり、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に準拠した坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2のものである。
【００１８】
まず本発明に用いられる基紙について説明する。かかる基紙を構成するパルプには、前記したように、機械パルプが特定量用いられる。このように機械パルプが特定量用いられることが本発明の大きな特徴の１つであり、これにより、印刷用塗工紙の不透明度を向上させることができる。
【００１９】
前記機械パルプとしては、例えばストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、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）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等があげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。
【００２０】
前記機械パルプの中でも、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）が、高温でチップ繊維を柔軟化したうえでパルプ化するので、比較的繊維長が長く、高強度で嵩高な原料パルプが得られる点で好適である。
【００２１】
本発明において、印刷用塗工紙の不透明度を充分に向上させるという点から、基紙を構成するパルプ中に、機械パルプが、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に記載の「繊維組成試験方法」に準拠して測定して、１０質量％以上、好ましくは１５質量％以上含有され、また紙質強度や用紙表面の平坦性の確保という点から、４０質量％以下、好ましくは３５質量％以下含有される。
【００２２】
基紙を構成するパルプとして、本発明の目的を阻害しない限り、前記機械パルプの他にも、例えば広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、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；茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等の古紙パルプ；ケナフ、麻、葦等の非木材繊維から化学的にまたは機械的に製造されたパルプ等の、公知の種々のパルプがあげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択し、その配合割合を調整して使用することができる。
【００２３】
なお、基紙の地合、印刷適性及び剛度のバランスがより向上するという点を考慮すると、基紙を構成するパルプ中に、クラフトパルプが、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に準拠して測定して、６０〜９０質量％含有されることが好ましい。
【００２４】
本発明に用いる基紙の製造方法には特に限定がなく、例えば非イオン性界面活性剤、多価アルコールと脂肪酸とのエステル化合物、オルガノシロキサン、グリセリルエーテル、アンモニウム塩等の嵩高剤；カオリン、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の填料；ロジンエマルジョン等のサイズ剤；澱粉、変性澱粉、植物ガム、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド等の紙力増強剤；歩留まり向上剤；ろ水性向上剤；紫外線防止剤といった通常の抄紙用剤を、必要に応じてパルプに添加した後、例えばｐＨ等の条件を適宜調整し、抄紙機等を用いた通常の抄紙工程にて抄造する方法を採用することができる。
【００２５】
前記抄紙機としては、両面脱水機構を有しているギャップフォーマー、ハイブリッドフォーマー、オントップフォーマー等が望ましいが、これらに限定されるものではなく、酸性抄紙及び中性抄紙のいずれのタイプも使用することができる。またプレス機としては、ストレートスルー型、インバー型、リバース型のいずれであってもよく、またこれらの組み合わせも使用することができる。これらを組み合わせた総体としては、ツインバー＋３Ｐ型、トライニップ＋４Ｐ型、トライベント＋４Ｐ型、バイニッププレス等の、一般の抄紙機に使用されているものが例示される。脱水方式としては、通常行われているサクションロール方式やグルーブドプレス方式等の方法を使用することができる。ロールの材質としてはセラミックが望ましいが、特に限定されるものではなく、シュープレスの使用も可能である。
【００２６】
特に本発明では、基紙を、オントップフォーマーからなるツインワイヤー抄紙機にて抄造することが好ましい。オントプフォーマーは、両面脱水機構を有しているギャップフォーマーと同類のツインワイヤー方式の湿紙形成部を有するものの、一部に長網部を有するので、地合い形成能に優れ、本発明の特徴である、坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2と極めて軽量な印刷用塗工紙の基紙を形成するにあたり、課題である光沢度、不透明度、剛度、印刷適性及び製本作業性の改善に最も寄与することができる。
【００２７】
かくして得られる基紙の坪量や灰分率には特に限定がないが、目的とする印刷用塗工紙の坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2であることや、剛度、印刷適性及び製本作業性がより向上するという点から、基紙坪量が２７〜４３ｇ／ｍ2程度で、灰分率が５％程度以下であることが好ましい。
【００２８】
次に、基紙の少なくとも片面に塗工層を形成するための塗工剤について説明する。本発明に用いられる塗工剤は、顔料及び接着剤を含むものである。
【００２９】
前記塗工剤にて形成された塗工層には、顔料として有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが含有され、好適には、ＳＥＭ平均粒子径が０．４〜３．０μｍとなるようにあらかじめ調整された、有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムからなる顔料が含有される。
【００３０】
なお、本発明でいうＳＥＭ平均粒子径とは、走査型電子顕微鏡にて塗工層面を２５箇所・７５００倍にてポロライド写真撮影し、写真画像中から無作為に選択した１２点の顔料について最長径と最短径とを個々に測定し、最大値を有する顔料と最小値とを有する顔料とを除く２０点、計５００点の顔料粒子径実測値を平均して算出した。
【００３１】
一般に、顔料の平均粒子径は、塗工剤を調製する前の、個々の顔料の平均粒子径から算出することも可能である。しかしながら、本発明に係る軽量な印刷用塗工紙においては、機械パルプの多用により基紙密度が低く、塗工剤の塗工量が従来の塗工紙と比べて少ない。そのため、塗工層形成においては、例えば基紙を構成するパルプ繊維間に比較的過大な顔料が間隙を埋める態様で位置し、微細で流動し易い顔料が、過大な顔料と繊維間の間隙を埋める等、塗工層中の顔料の沈み込みや挙動が変化する。したがって、本発明の印刷用塗工紙において、塗工層表面のマクロ的な顔料の調整を行った場合、すなわちＳＥＭ平均粒子径を例えば前記範囲内に調整した場合には、本発明の印刷用塗工紙の効果を非常に有効的に見極めることが可能である。
【００３２】
有機顔料としては、例えばスチレン系プラスチックピグメント、アクリル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、メラミン樹脂等が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。
【００３３】
本発明において、有機顔料としては、中空有機顔料であっても密実有機顔料であっても使用可能であるが、塗工剤中での分散性に優れ、塗工層形成時の分散能が高いという点から、中空有機顔料が特に好適である。
【００３４】
また有機顔料としては、ＳＥＭ平均粒子径が０．２〜５．０μｍ、さらには０．５〜５．０μｍの粒度分布を有するものが好ましい。有機顔料のＳＥＭ平均粒子径がこの範囲から逸脱すると、印刷用塗工紙に所望の白紙光沢度及び被覆性が付与され難く、印刷ムラ等のトラブルが発生する場合がある。また、有機顔料のＳＥＭ平均粒子径が０．２μｍ未満であると、表面強度が低下し、塗工剤における接着剤の配合割合を増加させなければならない恐れがある。逆に有機顔料のＳＥＭ平均粒子径が５．０μｍを超えると、印刷用塗工紙の白紙光沢度が低下する恐れがある。
【００３５】
全顔料中の有機顔料の割合は、５〜２５質量％、さらには１５〜２０質量％であることが好ましい。全顔料中の有機顔料の割合が５質量％未満であると、印刷用塗工紙の白紙光沢度の充分な向上が望めなくなる場合があり、逆に２５質量％を超えると、製造コストの点で不利になる恐れがある。
【００３６】
前記クレーとしては、例えばカオリンクレー、デラミネーテッドクレー等が例示される。本発明では、クレーの中でも、粒子径が２μｍ以下で、アスペクト比が８〜１４のエンジニアードクレーを用いることが好ましく、かかるエンジニアードクレーが、クレー全量の９０〜１００質量％であることが好ましい。
【００３７】
さらにエンジニアードクレーとしては、前記粒度分布を有するとともに、ＳＥＭ平均粒子径が０．５〜２．０μｍ、さらには１．０〜２．０μｍであるものが、より好ましく用いられる。エンジニアードクレーのＳＥＭ平均粒子径がこの範囲から逸脱すると、印刷用塗工紙に所望の白紙光沢度及び被覆性が付与され難くなる傾向がある。
【００３８】
全顔料中のクレーの割合は、２５〜５５質量％、さらには３５〜４０質量％であることが好ましい。全顔料中のクレーの割合が２５質量％未満であると、後述する炭酸カルシウムの量を増加させなければならず、塗工剤の流動性が低下し、所望の粘度を得ることが困難となる場合があり、逆に５５質量％を超えると、塗工剤の粘度が上昇し過ぎ、塗工時のストリークが発生し、操業性が低下する恐れがある。
【００３９】
前記炭酸カルシウムとしては、例えば軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等が例示される。かかる炭酸カルシウムとしては、ＳＥＭ平均粒子径が０．５〜２．０μｍ、さらには１．０〜２．０μｍの粒度分布を有するものが好ましい。炭酸カルシウムのＳＥＭ平均粒子径が０．５μｍ未満では、充分な表面強度を得ることが困難で、印刷加工時に満足な加工性が得られない場合がある。逆に、炭酸カルシウムのＳＥＭ平均粒子径が２．０μｍを超えると、印刷時に満足な不透明度が得られ難く、印刷物の裏抜けの不具合が起こる場合がある。
【００４０】
全顔料中の炭酸カルシウムの割合は、３０〜５５質量％、さらには４０〜５０質量％であることが好ましい。全顔料中の炭酸カルシウムの割合が３０質量％未満であると、満足な不透明度が得られ難く、逆に５５質量％を超えると、満足な光沢性が得られない場合がある。
【００４１】
本発明において、前記有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムが顔料中に含有され、これらの合計量は、全顔料中、例えば９０質量％以上となるように調整されることが好ましい。
【００４２】
また本発明において、顔料として、前記有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムの他にも、例えばタルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸アルミニウム、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、合成非晶質シリカ（ホワイトカーボン）、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等の、一般に塗工剤に配合される顔料の中から、本発明の目的を阻害しない範囲で、１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。
【００４３】
有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムを含有し、必要に応じてその他の一般的な顔料を含有した、塗工層に含まれる顔料は、目的とする印刷用塗工紙に所望の剛度、白紙光沢度及び紙密度を付与することができるという点から、そのＳＥＭ平均粒子径が０．４〜３．０μｍ、好ましくは０．６〜２．６μｍ、さらに好ましくは０．７〜２．４μｍとなるようにあらかじめ調整されたものであることが望ましい。塗工層に含まれる顔料のＳＥＭ平均粒子径が０．４μｍ未満であると、基紙表面の被覆性が得られ難く、逆に３．０μｍを超えると、表面性が低下する場合がある。
【００４４】
次に、前記顔料と共に塗工剤に配合される接着剤について説明する。
【００４５】
前記接着剤としては、例えば、酸化澱粉、陽性澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；ＰＶＡ等の合成樹脂接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白類；スチレン−ブタジエン共重合体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重合体又は共重合体等のアクリル系共重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル重合体等のビニル系重合体ラテックス、これら各種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ溶解性、アルカリ膨潤性あるいはアルカリ非溶解性の重合体ラテックス等のラテックス類といった、通常の塗工紙分野で使用される、例えば水溶性接着剤等の各種接着剤が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して用いることができる。これらの中でも、澱粉類とラテックス類とを併用することが、接着剤としての効果がより充分に発現されるという点から好ましい。
【００４６】
塗工剤における前記顔料と接着剤との配合割合は、目的とする印刷用塗工紙の特性の向上効果が充分に発現されるようにするには、固形分比で、顔料１００質量部に対して接着剤が５０質量部以下、さらには４５質量部以下となるように調整することが好ましい。また接着剤の量が少なすぎて、基紙に対する塗工剤の付着性が不充分とならないようにするには、固形分比で、顔料１００質量部に対して接着剤が２質量部以上、さらには５質量部以上となるように調整することが好ましい。
【００４７】
本発明に用いられる塗工剤には、前記顔料及び接着剤の他にも、必要に応じて、例えば耐水化剤、硬化剤、消泡剤、着色剤、流動変性剤、潤滑剤等の各種助剤を、本発明の目的を阻害しない範囲で適宜配合することができる。
【００４８】
塗工剤を調製する方法には特に限定がなく、顔料及び接着剤、並びに必要に応じて各種助剤等の種類、配合割合を適宜調整し、適切な温度にて均一な組成となるように撹拌混合すればよい。
【００４９】
塗工剤の固形分濃度は、４０〜６０質量％、さらには４５〜５０質量％の範囲内であることが好ましい。かかる固形分濃度があまりにも高い場合には、粘度が高くなり過ぎ、剥離パターン等の発生が多くなり、操業性が低下する恐れがある。逆に固形分濃度があまりにも低い場合には、塗工剤が基紙に染み込み過ぎて、塗工後の表面性や、表面被覆性、光沢ムラといった面性が低下する恐れがある。
【００５０】
また塗工剤の粘度は、０．２０〜０．４０Ｐａ・ｓ、さらには０．２２〜０．３８Ｐａ・ｓの範囲内であることが好ましい。かかる粘度が０．４０Ｐａ／ｓを超え、あまりにも高い場合には、塗工時に塗工ムラが発生し、表面性が低下する恐れがある。逆に粘度が０．２０Ｐａ・ｓを下回り、あまりにも低い場合には、所望の塗工量を得られない恐れがある。
【００５１】
前記塗工剤を基紙の少なくとも片面に、好ましくは両面に塗工し、乾燥させて塗工層を形成する。かかる塗工剤の塗工及び乾燥には、一般の塗工紙製造に用いる塗工装置と乾燥法とを適宜使用することができる。
【００５２】
塗工装置としては、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、ダイスロットコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、サイズプレスコーター、ビルブレードコーター等の両面塗工装置を設けたオンマシン又はオフマシンコーターがあげられる。
【００５３】
特に本発明においては、塗工剤を塗工する塗工装置として、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター等の、フィルムトランスファー方式のものが好適に用いられる。かかるフィルムトランスファー方式の塗工装置が好ましい理由は次のとおりである。クレーを含む塗工剤は、塗工時に、塗工剤に作用するせん断力の増加に伴って粘性が著しく上昇する、いわゆるダイラタント流体としての性質が高まり、塗工適性が悪化する傾向がある。しかしながら、フィルムトランスファー方式の塗工装置では、塗工時に一般的に使用されているブレードコーターのような高せん断力が作用しない。さらにブレードコーターの場合、塗工量が少なくなるにつれてせん断力が高まることから、本発明のように２．０〜５．０ｇ／ｍ2といった少ない塗工量で塗工剤を塗工する場合には、フィルムトランスファー方式がより適している。
【００５４】
基紙の少なくとも片面への塗工剤の塗工は、該塗工剤の固形分付着量が、基紙片面あたり２．０〜５．０ｇ／ｍ2、好ましくは２．５〜４．０ｇ／ｍ2となるように行われる。基紙片面あたりの塗工剤の固形分付着量が２．０ｇ／ｍ2未満の場合には、通常の塗工装置の限界を考慮すると、塗工剤の固形分濃度を大幅に低くせざるを得ず、その結果、基紙に対する被覆性が悪く、目的とする印刷用塗工紙の白紙光沢度が低下してしまう。一方、基紙片面あたりの塗工剤の固形分付着量が５．０ｇ／ｍ2を超える場合には、塗工剤の固形分濃度を高くする必要があり、３２〜４５ｇ／ｍ2といった所定の坪量を有する印刷用塗工紙を得た際に、その剛度が低く、印刷、製本作業性が悪化してしまう。
【００５５】
塗工剤の塗工速度は、所望の塗工層が形成される限り特に限定がなく、通常の塗工紙を製造する際の抄紙速度程度であればよい。
【００５６】
また、前記のようにして基紙上に形成された湿潤した塗工層は、従来から公知の、例えば熱風加熱、ガスヒーター加熱、高周波加熱、電気ヒーター加熱、赤外線ヒーター加熱、レーザー加熱、電子線加熱等の各種加熱乾燥方式を適宜採用して乾燥させればよい。
【００５７】
基紙の少なくとも片面に塗工層を形成した後、目的とする印刷用塗工紙により高い白紙光沢度や平滑度、印刷適性を付与するために、塗工層の表面に平坦化処理を施すことが好ましい。
【００５８】
前記平坦化処理の際には、平坦化装置として通常のカレンダーを使用することができるが、あまり加圧条件を強くせずに平坦化効果が大きく、印刷用塗工紙の白紙光沢度や平滑度、印刷適性をさらに向上させることが可能な、例えば、少なくとも１ニップを有する、弾性ロールと金属ロールとの組み合わせからなる平坦化処理設備を用いることが好ましく、ソフトカレンダーやスーパーカレンダー、特に２段以上からなる多段ソフトカレンダーや多段スーパーカレンダーを好適に使用することができる。
【００５９】
さらに本発明においては、基紙に対する被覆性をより向上させ、また塗工層のインクセット性も向上させるという点から、前記塗工層を形成する前に、水溶性高分子化合物を主成分とするアンダーコート剤を基紙の表面に塗工し、アンダーコート層を形成することが好ましい。
【００６０】
前記アンダーコート剤に好適に使用することができる水溶性高分子化合物としては、例えば澱粉類、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡという）等があげられ、これらは各々単独で又は両者を組み合わせて用いることができる。
【００６１】
本発明においては、前記澱粉類の中でも、エステル化澱粉を使用することがより好ましい。エステル化澱粉は、基紙表面の被覆性に特に優れ、塗工剤の基紙中への浸透ムラを飛躍的に向上させることができる。
【００６２】
前記エステル化澱粉を得る際のエステル化用の原料澱粉として、例えば未処理澱粉、処理澱粉の他、各種の澱粉含有物が用いられる。かかる原料澱粉としては、例えば小麦澱粉、馬鈴薯澱粉、トウモロコシ澱粉、甘薯澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、米澱粉、モチトウモロコシ粉、高アミロース含量トウモロコシ澱粉等の未処理澱粉；小麦粉、タピオカ澱粉、コーンフラワー、米粉等の澱粉含有物；これらの澱粉及び澱粉含有物の酸化、酸処理化等を行ったもの等があげられる。これらの中でも、タピオカ澱粉を原料とするエステル化澱粉が、粘性、被膜性、弾力性、伸展性の点で、他の穀物澱粉類を原料としたものよりも優れるので好ましい。
【００６３】
エステル化澱粉において、そのエステル化の度合には特に限定がないが、導入されるエステル結合の平均数で、グルコース単位あたり、１〜３、さらには１〜２であることが好ましい。またエステル化澱粉の中でも、ヒドロキシエステル化澱粉が好ましい。かかるヒドロキシエステル化澱粉は、原料澱粉に酸化処理を施し、カルボキシメチル基をヒドロキシエチル基へ還元反応させることにより、容易にかつ安価に得ることができる。
【００６４】
特に、エステル変性された澱粉の末端基に疎水性基を導入した、疎水性基含有エステル変性タピオカ澱粉を好適に使用することができる。
【００６５】
さらに本発明では、末端基にカルボン酸（−ＣＯＯＨ）構造を有し、中性領域において、−ＣＯＯ−のようにイオン化することで水素結合による繋がりを確保することができず、反発性を示すことによるチキソトロピック性を呈するエステル化澱粉が、塗工時には流動性を示しながら、基紙表面に塗工後は基紙中に浸透し難く、基紙表面に高い被膜性を呈する点から好ましい。また、このようなチキソトロピック性を呈するエステル化澱粉は、例えばＰＶＡのように被膜性の高いバインダー樹脂と併用することによって、基紙と塗工層との親和性をより高めることができる。
【００６６】
前記のごときチキソトロピック性を呈するエステル化澱粉としては、タピオカ澱粉を主原料とし、これをエステル変性させた１−オクテニルコハク酸エステル化澱粉が特に好ましい。１−オクテニルコハク酸エステル化澱粉は、粘性、被膜弾力性、被覆性の点で特に優れており、例えばＰＶＡとの併用により、印刷操業性の改善やさらに顕著な被覆性の付与に加え、目的とする印刷用塗工紙に印刷を施した際の、インク濃度やインクセット性の向上を図ることができる。
【００６７】
本発明に用いられるアンダーコート剤は、例えば前記水溶性高分子化合物を主成分とするものであるが、かかる水溶性高分子化合物の他にも、必要に応じて、例えば耐水化剤、硬化剤、消泡剤、着色剤、流動変性剤、潤滑剤等の各種助剤を、本発明の目的を阻害しない範囲で適宜配合することができる。
【００６８】
アンダーコート剤を調製する方法には特に限定がなく、例えば水溶性高分子化合物及び必要に応じて各種助剤等の種類、配合割合を適宜調整し、適切な温度にて均一な組成となるように撹拌混合すればよい。
【００６９】
前記アンダーコート剤を基紙の表面に塗工し、乾燥させてアンダーコート層を形成する。かかるアンダーコート剤の塗工及び乾燥には、一般の塗工紙製造に用いる塗工装置と乾燥法とを適宜使用することができる。
【００７０】
本発明において、基紙の少なくとも片面に塗工層が形成され、必要に応じて基紙と塗工層との間にアンダーコート層が形成されるが、これら塗工層とアンダーコート層とが同時に設けられる場合、２層であっても、３層以上であってもよく、得られる印刷用塗工紙の使用目的等に応じて適宜決定すればよい。なお３層以上を基紙の表面に形成する場合には、得られる印刷用塗工紙の白紙光沢度や印刷適性を考慮すると、最表層である塗工層と基紙との間に、２層以上のアンダーコート層が形成されることが好ましい。
【００７１】
かくして得られる印刷用塗工紙は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に記載の「坪量測定方法」に準拠して測定した坪量が、３２ｇ／ｍ2以上、好ましくは３３ｇ／ｍ2以上であり、４５ｇ／ｍ2以下、好ましくは４４ｇ／ｍ2以下である。かかる坪量が３２ｇ／ｍ2未満であると、紙質強度及び不透明度が不足し、印刷用塗工紙として不適切である。逆に坪量が４５ｇ／ｍ2を超えると、目的とする軽量印刷用塗工紙ではなくなり、求められる印刷物の軽量化を達成することができない。
【００７２】
印刷用塗工紙の縦方向のクラークこわさは、塗工紙として充分な剛度を得て、印刷、製本作業性を向上させるという点から、ＪＩＳ  Ｐ  ８１４３に記載の「紙のクラークこわさ試験機によるこわさ試験方法」に準拠して測定して、１０．０ｃｍ3／１００以上、さらには１０．１ｃｍ3／１００以上であることが好ましく、またしなやかさが低下し、ごわつきが生じないようにするには、かかる縦方向のクラークこわさは、１３ｃｍ3／１００以下、さらには１２．５ｃｍ3／１００以下であることが好ましい。
【００７３】
印刷用塗工紙の７５度白紙光沢度は、かかる塗工紙を用いた印刷物の見栄えが低下し過ぎないようにするには、ＪＩＳ  Ｐ  ８１４２に記載の「紙及び板紙の７５度鏡面光沢度試験方法」に準拠して測定して、２０％以上、さらには２１％以上であることが好ましく、また印刷部に対する格差が形成され難くなり、印刷画像が目立たなくなる恐れをなくすには、かかる７５度白紙光沢度は、４０％以下、さらには３９％以下であることが好ましい。なお、かかる印刷用塗工紙の７５度白紙光沢度を２０％以上とするには、例えば塗工層の表面を多段スーパーカレンダーで処理する方法や、ロールの表面温度が１００〜２５０℃の、加熱を伴うソフトカレンダーで処理する方法を採用すればよい。
【００７４】
印刷用塗工紙の紙密度は、柔軟性が低下し、例えば製本工程での折り曲げで割れが生じ易くなる恐れをなくすには、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１８に記載の「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定して、０．９５ｇ／ｃｍ3以下、さらには０．９４ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましく、また繊維間強度が低くなり、印刷工程や製本工程で、印刷用塗工紙の剥離が生じる恐れをなくすには、かかる紙密度は、０．９０ｇ／ｃｍ3以上、さらには０．９２ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましい。
【００７５】
印刷用塗工紙の不透明度は、印刷の裏抜けによる見映えの悪化が生じる恐れをなくすには、ＪＩＳ  Ｐ  ８１４９に記載の「紙及び板紙−不透明度試験方法（紙の裏当て）−拡散照明法」に準拠して測定して、７４％以上であることが好ましい。
【００７６】
印刷用塗工紙の紙厚は、通常の軽量印刷用塗工紙と同程度であればよく、特に限定がないが、製本作業性、手肉感等を考慮し、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１８に記載の「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定して、３０〜４２μｍ程度であることが好ましい。
【００７７】
本発明の印刷用塗工紙は、特定割合の機械パルプを含むパルプを抄造した基紙に、有機顔料、クレー及び炭酸カルシウムといった３種の顔料と、接着剤とを含む塗工剤を、特定範囲の付着量となるように塗工し、塗工層を形成させたものである。したがって、本発明の印刷用塗工紙は、坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2と軽量でありながら、光沢度、不透明度及び剛度に優れ、かつ印刷適性及び製本作業性にも優れている。そして、このような優れた特性を具備した印刷用塗工紙は、本発明の製造方法により、低コストで容易に製造することができる。
【００７８】
次に、本発明の印刷用塗工紙及びその製造方法を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００７９】
製造例１〜１６及び比較例１〜５（基紙の作製）
表１に示す割合で機械パルプ（ＴＭＰ）及びクラフトパルプ（ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ）を配合し、パルプスラリーを調製した。このパルプスラリーに、パルプ固形分１００質量部に対してロジンエマルジョン（品番：ＳＰＮ−７７３、荒川化学工業（株）製）１０質量部を添加し、オントップフォーマーからなるツインワイヤー抄紙機を使用して抄紙を行い、基紙坪量が２７〜４３ｇ／ｍ2で、灰分率が約５％の基紙１〜１６及び比較基紙１〜５を得た。
【００８０】
なお、パルプの割合はＪＩＳ  Ｐ  ８１２０に記載の方法に準拠して決定した。
【００８１】
【表１】
2008202165.tif 000002
【００８２】
調製例１〜１６及び比較調製例１〜５（塗工剤の調製）
表２に示す顔料及び接着剤を、均一な組成となるまで室温にて撹拌混合し、精製水にて希釈して、表３に示す固形分濃度及び粘度の塗工剤１〜１６及び比較塗工剤１〜５を調製した。表２中には、顔料のＳＥＭ平均粒子径を併せて示す。また表２中の接着剤の量は、顔料１００質量部に対する固形分比（質量部）である。
【００８３】
なお、表２中の顔料及び接着剤は、各々以下のとおりである。
（１）顔料
有機顔料        中空有機顔料（ＳＥＭ平均粒子径：表２参照）
クレー          エンジニアードクレー（ＳＥＭ平均粒子径：表２参照、
アスペクト比：１２）
炭酸カルシウム  重質炭酸カルシウム（ＳＥＭ平均粒子径：表２参照）
（２）接着剤
澱粉            酸化澱粉
ラテックス      スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス
【００８４】
【表２】
2008202165.tif 000003
【００８５】
実施例１〜１６及び比較例１〜５（印刷用塗工紙の作製）
表３に示すように、基紙１〜１６及び比較基紙１〜５と、塗工剤１〜１６及び比較塗工剤１〜５とを適宜組み合わせて印刷用塗工紙を作製した。
【００８６】
塗工装置としてゲートロールコーターを用い、塗工速度を適宜調整して、基紙片面あたりの塗工剤の固形分付着量が表３に示す量となるように、基紙の両面に塗工剤を塗工し、乾燥させた。これに、弾性ロールと金属ロールとを組み合わせた、スーパーカレンダー（１１段）にて少なくとも１ニップ、９０℃、１７０ｋｇ／ｃｍの条件で平坦化処理を施し、約１．０〜５．０μｍの厚さの塗工層を形成させ、印刷用塗工紙を得た。
【００８７】
【表３】
2008202165.tif 000004
【００８８】
得られた印刷用塗工紙について、坪量、縦方向のクラークこわさ、７５度白紙光沢度、紙密度、不透明度及び紙厚を、各々以下の方法にて測定した。これらの結果を表４に示す。
【００８９】
（ａ）坪量
ＪＩＳ  Ｐ  ８１２４に記載の方法に準拠して測定した。
【００９０】
（ｂ）縦方向のクラークこわさ
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４３に記載の方法に準拠して測定した。
【００９１】
（ｃ）７５度白紙光沢度
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４２に記載の方法に準拠して測定した。
【００９２】
（ｄ）紙密度
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１８に記載の方法に準拠して測定した。
【００９３】
（ｅ）不透明度
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４９に記載の方法に準拠して測定した。
【００９４】
（ｆ）紙厚
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１８に記載の方法に準拠して測定した。
【００９５】
【表４】
2008202165.tif 000005
【００９６】
次に、実施例１〜１６及び比較例１〜５の印刷用塗工紙について、以下の試験例１〜２に基づいて各特性を調べた。その結果を表５に示す。
【００９７】
試験例１（印刷適性）
ＲＩ印刷適性評価機（（株）明製作所製）を用い、藍インク（品番：ＴＲＡＮＳ−Ｇ、大日本インキ化学工業（株）製）０．５ｍＬを展色して印刷用塗工紙に印刷した。印刷物について、着肉ムラやインク転移不良の有無を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：着肉ムラ及びインク転移不良が全く確認されなかった。
○：着肉ムラ及びインク転移不良が僅かしか確認されなかった。
△：着肉ムラ及びインク転移不良が確認された。
×：着肉ムラ及びインク転移不良が多かった。
【００９８】
試験例２（製本作業性）
自動製本機（型番：ＡＦ２２０Ｃ、Ｄｕｐｌｏ社製）でエッジは切り離しのままの製本を施した。切断面の毛羽や紙粉の発生有無を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：毛羽や紙粉の発生が認められず、接着等の自動製本作業性に優れていた。
○：若干の毛羽が僅かに見られたが、自動製本作業は問題なく実施することができた。
△：毛羽や紙粉が発生し、自動製本作業環境が低下した。
×：毛羽や紙粉が発生するだけでなく、背糊部分にのどじわ（折丁の近傍に生じるシワ）が生じた。
【００９９】
【表５】
2008202165.tif 000006
【０１００】
表４及び表５に示されるように、実施例１〜１６の印刷用塗工紙は、坪量が３２〜４５ｇ／ｍ2と軽量であるにも係らず、白紙光沢度、不透明度及びクラークこわさが、いずれも適切な範囲の値であり、光沢度、不透明度及び剛度のいずれにも優れたものである。しかも、実施例１〜１６の印刷用塗工紙は、同時に印刷適性及び製本作業性にも優れたものである。
【０１０１】
これに対して、比較例１〜５の印刷用塗工紙は、基紙を構成する機械パルプの量が不適切であったり（比較例１）、基紙に対する塗工剤の付着量が不適切である（比較例２〜５）ため、軽量であることと、光沢度、不透明度及び剛度のいずれにも優れることとが両立しておらず、しかも印刷適性及び製本作業性にも劣るものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の印刷用塗工紙は、例えばオフセット印刷、グラビア印刷等に好適に使用することができる。また本発明の製造方法により、このような印刷用塗工紙を、低コストで容易に製造することができる。