(57)【要約】【課題】  平滑化処理装置のダスティングの発生を防止すると共に、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止し、また優れた光沢感を有する塗工紙を提供する。【解決手段】  原紙の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とする塗工液が塗工されて形成される塗工層を有する塗工紙において、前記塗工液に、潤滑剤としてレシチンを前記顔料１００重量部に対して０．１〜３重量部配合する。この塗工液が塗工された塗工紙は、前記塗工層の表面の写像性が１０〜７０となるようにする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とする塗工液が塗工されて形成される塗工層を有する塗工紙において、前記塗工液に、潤滑剤としてレシチンが前記顔料１００重量部に対して０．１〜３重量部配合されていることを特徴とする塗工紙。
【請求項２】
前記塗工紙は、前記塗工層の表面の写像性が１０〜７０であることを特徴とする請求項１に記載の塗工紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止すると共に、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止した塗工紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷物の視覚化、多色化が進み、印刷物の高級化、高速化に伴い、塗工紙に対する要求も多様化してきており、品質面では要求品質の多様化が見られ、これがグレードの細分化をもたらし、品質要求が年々厳しくなりつつある。これに伴い、塗工紙の光沢感、表面強度、耐水性、及びインキ乾燥性等の改良が要求されている。
【０００３】
従来より、塗工紙は、原紙の表裏面の少なくとも一方の面に塗工液を塗工した後、その塗工面に平滑化処理を施すことによって塗工紙の光沢感を出している。すなわち、平滑化処理が例えばスーパーカレンダーで施される場合、塗工液が塗工された原紙が金属ロールと弾性ロールとの間を通りながら加熱、加圧されて平滑で均一な厚さにされ、高い光沢感を有する塗工紙に仕上げられる。
【０００４】
しかしながら、従来より広く使用されている塗工液は、通常クレー、重質炭酸カルシウム等の白色顔料と、ラテックスや澱粉等の接着剤とを主成分としている。このような塗工液を用いて塗工紙を製造する場合、平滑化処理工程において、平滑化処理装置の金属ロールに顔料や接着剤等の成分が付着する、いわゆる平滑化処理装置のダスティングが発生し、塗工紙の表面を平滑で均一な厚さにすることができず、塗工紙の光沢感が悪化する、塗工紙の生産性や操業性が低下する等の問題があった。
【０００５】
そこで、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止するために、例えば特許文献１に示されるように、塗工液に潤滑剤としてステアリン酸カルシウム等の脂肪酸系化合物を配合することが提案されている。
【０００６】
しかし、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸系化合物は、機械的安定性及びｐＨ安定性が悪いため、塗工液中に分散されると凝集物（粗大粒子）が発生する。この凝集物が配管内に付着し、塗工液に混入すると、塗工操業時においてトラブルが発生する、すなわちストリークやスクラッチ等の塗工欠陥が発生するという問題があった。
【０００７】
また、塗工液にステアリン酸カルシウム等の脂肪酸系化合物が配合されると、塗工液のハイシェア粘度が高くなり、上述したような塗工操業時においてストリークやスクラッチ等の塗工欠陥が発生する問題は、一層顕著になる。すなわち、例えばブレードコーターで塗工液が塗工される場合において、塗工液のハイシェア粘度が高いと、塗工量が増加する（原紙に塗工液が付き易くなる）傾向にある。このため、予め設定した塗工量を原紙に塗工するには、ブレードを原紙に強く押さえつけ、塗工液を設定した塗工量になるまで掻き落とす必要がある。この結果、ブレードとウェブとの間の塗工液に圧力（せん断力）が掛かり、塗工液中の顔料や接着剤等の成分の安定性が損なわれ、塗工液の凝集物の発生が起こり易くなるので、塗工操業時においてストリークやスクラッチ等の塗工欠陥が発生する。
【０００８】
このようにストリークやスクラッチ等の塗工欠陥が発生すると、発生部分は全て損紙となるため、生産効率やコスト面で大きな損失となる。従って、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止することができると共に、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止することができる塗工紙の開発が待たれていた。
【０００９】
また、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止するために、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸系化合物の配合量を増加させると、塗工紙の光沢感が悪化するという問題もあった。
【特許文献１】特開平７−２１６７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止すると共に、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止し、また優れた光沢感を有する塗工紙を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、原紙の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とする塗工液が塗工されて形成される塗工層を有する塗工紙において、前記塗工液に、潤滑剤としてレシチンが前記顔料１００重量部に対して０．１〜３重量部配合されていることを特徴とする塗工紙を提供することによって、達成される。
【００１２】
また、本発明の上記目的は、前記塗工紙は、前記塗工層の表面の写像性が１０〜７０であることを特徴とする塗工紙を提供することによって、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る塗工紙によれば、塗工液中に、潤滑剤としてレシチンが配合されることによって、平滑化処理装置の金属ロールと塗工紙との間の静・動摩擦係数を低減させることができるので平滑化処理装置のダスティングの発生を防止することができると共に、塗工液のハイシェア粘度を低下させることができるので塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止することができる。また、塗工紙の光沢感も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る塗工紙について詳細に説明する。
【００１５】
本発明に係る塗工紙は、原紙の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とし、潤滑剤としてレシチンを配合して成る塗工液を塗工し、乾燥し、その後塗工面に平滑化処理が施されて形成される塗工層を有するものである。
【００１６】
原紙の表裏面の少なくとも一方の面に塗工される塗工液には潤滑剤としてレシチンが全顔料１００重量部に対して０．１〜３重量部配合されている。
【００１７】
レシチンとは、卵黄、大豆等から抽出されるリン脂質混合物であり、親水基の数が多いため塗工液に溶解する。また、このようなレシチンは、ステアリン酸カルシウムに比べ、平滑化処理装置の金属ロールに対する化学親和力が高いため、本塗工紙の平滑化処理工程において、レシチンが優先的に平滑化処理装置の金属ロールに付着する。従って、潤滑剤であるレシチンが平滑化処理装置の金属ロールに付着することによって、金属ロールと塗工紙との間の静・動摩擦係数を低減させることができるので、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止することができる。
【００１８】
また、塗工液にレシチンを配合することによって、塗工液のハイシェア粘度を低下させることができるので、予め設定した塗工量（固形分換算）を原紙に塗工する際、塗工装置のブレードとウェブと間の塗工液に掛かる圧力（せん断力）が低下する。このため、塗工液の安定性が損なわれず、塗工液の凝集物の発生を抑えることができるのでストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止することができる。
【００１９】
本塗工紙に塗工される塗工液中のレシチンの配合量は、顔料１００重量部に対して０．１〜３重量部である。レシチンの配合量がこのような範囲内であると、本塗工紙の平滑化処理工程において、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止することができると共に、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止することができる。
【００２０】
なお、後述する実施例で示すように、レシチンの配合量が０．１重量部未満であると、平滑化処理装置の金属ロールに付着するレシチンが減少し、塗工液中の顔料や接着剤等の成分が金属ロールに付着するので平滑化処理装置のダスティングの発生を防止することができない。また、塗工液のハイシェア粘度を十分に低下させることができないので塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止することができない。
【００２１】
一方、レシチンの配合量が３重量部より多くなると、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止し、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止することはできるものの、塗工紙の塗工層の表面強度が低下するので印刷時においてピッキング等のトラブルが発生し易くなる。
【００２２】
また、本塗工紙に塗工される塗工液には、顔料として炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムを含む）が固形分換算で３０〜８０重量部配合されている。
【００２３】
なお、顔料として、このように炭酸カルシウムが固形分換算で３０〜８０重量部配合されていれば、この他、例えばカオリン、タルク、クレー、チタンホワイト、二酸化チタン、シリカ等の無機顔料や、プラスチックピグメント等の有機顔料等、公知の種々の顔料を使用することができるが、これらの中でも特にクレーを使用することが本塗工紙の品質をより向上させることができる点で好ましい。すなわち、顔料として炭酸カルシウムが使用され、これにクレーが配合されている塗工液であると、本塗工紙の白紙光沢、すなわち光沢感を向上させることができ、また操業性をより向上させることができることに加え、塗工紙をより低コストで製造することができるという利点がある。なお、これらの顔料は単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。
【００２４】
また、本塗工紙に塗工される塗工液には、接着剤としてガラス転移温度（Ｔｇ）が０〜３０℃、粒子径が７０〜１７０ｎｍ、及びゲル含有量が８０〜９５％であるラテックスが全顔料１００重量部に対して５〜２０重量部配合されている。
【００２５】
ラテックスとしては、一般にスチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、メチルメタクリレート等の公知の種々のラテックスを使用することができる。
【００２６】
また、ゲル含有量は接着力の指標であるので、ラテックスのゲル含有量が８０〜９５％と高いことによって接着力を確保することができるからである。
【００２７】
なお、本塗工紙に塗工される塗工液の接着剤として、上述したようなラテックスが全顔料１００重量部に対して５〜２０重量部配合されていれば、この他、例えばカゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類、澱粉や酸化澱粉等の各種澱粉類、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース等のセルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系ラテックス等の公知の種々の接着剤を使用することができる。なお、これらの接着剤は単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。
【００２８】
本塗工紙に塗工される塗工液には、上記潤滑剤、顔料及び接着剤の他、必要に応じて、例えば、界面活性剤、ｐＨ調節剤、粘度調節剤、柔軟剤、光沢付与剤、ワックス類、分散剤、流動変性剤、導電防止剤、安定化剤、帯電防止剤、架橋剤、サイズ剤、撥水剤、蛍光増白剤、着色剤、紫外線吸収剤、消泡剤、耐水化剤、可塑剤、防腐剤、香料等の公知の種々の助剤を適宜必要に応じて配合することができる。
【００２９】
上述したような顔料及び接着剤を主成分とし、潤滑剤としてレシチンが配合されている塗工液は、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、トランスファーロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、ビルブレードコーター等の塗工紙製造分野で一般に使用されている種々の塗工装置を設けたオンマシン又はオフマシンコーターで原紙に塗工することができる。なお、本塗工紙の塗工層は単層であっても良く、あるいは２層以上の複数層であっても良い。
【００３０】
本塗工紙に塗工される塗工液の塗工量は、一般に片面当り固形分換算で３〜２５ｇ／ｍ２であるが、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止すると共に、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止し、さらにまた塗工紙の光沢感等を考慮すると、片面当り固形分換算で８〜２０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００３１】
原紙に塗工液を塗工した後、例えば蒸気加熱、熱風加熱、赤外線ヒーター加熱、ガスヒーター加熱、電気ヒーター加熱、高周波加熱、レーザー加熱、電子線加熱等の塗工紙製造分野で一般に使用されている公知の種々の加熱乾燥方式によって、本塗工紙の原紙上の湿潤塗工層を乾燥させることができる。なお、乾燥条件については使用する薬品等に応じて適宜調製する必要がある。
【００３２】
本塗工紙の塗工層の表面は、その写像性が１０〜７０、より好ましくは４０〜７０の範囲となるように平滑化処理が施される。写像性とはＪＩＳ−Ｋ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」に準拠し、
サンプルの大きさ：５ｃｍ×５ｃｍ
測定：３回平均
くし幅：２ｍｍ
反射角度：６０度
で測定して得られた数値である。
【００３３】
本塗工紙の塗工層の表面の写像性が上記の範囲内であると、本塗工紙に蛍光灯の光を照射した際に蛍光灯の光が鏡のように反射され、光沢感のある塗工紙を得ることができる。なお、塗工紙の表面の写像性が１０未満であると、塗工紙の光沢感がなくなるので画像の鮮明性が劣る、すなわち印刷適性が悪化する。一方、写像性が７０を超えると、塗工紙に優れた光沢感を与えることができるが、塗工層の表面に微細な無機微粒子を使用することが必要となるため塗工層の強度が弱くなり、平滑化処理装置から剥離する際に平滑化処理装置に塗工層が取られてしまうという不具合が発生する。
【００３４】
上記の写像性を得るために、平滑化処理が通常の乾燥工程や表面処理工程等で施される。この平滑化処理は、要求される品質に応じ、例えばオンマシン又はオフマシンコーターのスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー、粗面化カレンダー等の公知の種々の平滑化処理装置で平滑化処理が施され、加圧装置の形態、加圧ニップの数、加温等も通常の平滑化処理装置に準じて行なわれるが、本塗工紙の平滑化処理はスーパーカレンダーで施されると、上記写像性をより容易に得ることができるので好ましい。
【００３５】
なお、以上に詳述した本塗工紙の原紙の原料パルプは、特に限定されず、針葉樹クラフトパルプ（ＮＫＰ）、広葉樹クラフトパルプ（ＬＫＰ）等のクラフトパルプ、ケナフ、竹、麻、藁等の非木材パルプ、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、リファイナグランドパルプ（ＲＧＰ）、プレッシャライズドグランドパルプ（ＰＧＷ）等の機械パルプ等の公知の種々のパルプを配合することができる。なお、これらのパルプは単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。
【００３６】
また、本塗工紙の原紙の坪量についても、特に限定されず、一般の塗工紙の坪量、具体的には３０〜４００ｇ／ｍ２の坪量とすることができる。
【００３７】
さらにまた、本塗工紙の原紙の抄紙方法についても、特に限定されるものではないので、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙のいずれであっても良い。また、抄紙機についても、特に限定されるものではないので、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機、ヤンキー抄紙機等の公知の種々の抄紙機を適宜使用することができる。
【００３８】
なお、本塗工紙の紙層構成は単層であっても、２層以上の紙層から成る複数層であっても良い。また、複数層の場合の形成方法は、貼り合わせによる形成であっても、抄き合わせによる形成であっても良い。
【実施例】
【００３９】
以下、本塗工紙の効果を確認するために、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料に対するダスティングの発生状況、及びストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生状況を評価する試験を行った。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
本発明に係る２種類の塗工紙（これを「試料１」及び「試料２」とする）と、これらの試料１及び試料２と比較検討するための４種類の塗工紙（これを「比較試料１」ないし「比較試料４」とする）を作製した。
【００４１】
これらの全試料及び比較試料について、平滑化処理装置のダスティングの発生状況と、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生状況と、塗工紙の光沢感とについて試験を行った結果は、表１に示すとおりであった。
【００４２】
なお、表１中の「ハイシェア粘度（ｍＰａ・ｓ）」とは、熊谷理機工業株式会社製のハーキュレス高剪断粘度計を用いて測定した値である。
【００４３】
また、「ダスティングの発生状況」とは、スーパーカレンダー金属ロールに発生したダスティングを目視評価したものであり、その評価基準は、◎印の「全く発生していない」、○印の「発生していない」、△印の「発生しているが、実用上問題ない」、×印の「発生している」の４段階とした。
【００４４】
また、「塗工欠陥の発生状況」とは、塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生状況を評価したものであり、塗工操業中に透過型ストリーク検出器によるストリークの発生頻度により評価した。すなわち総塗工流れに対するストリークの長さの割合により評価した。その評価基準は◎印の「ストリーク発生率が０．１％未満」、○印の「ストリーク発生率が０．１％以上０．２％未満」、△印の「ストリーク発生率が０．２％以上０．３％未満」、×印の「ストリーク発生率が０．３％以上」の４段階とした。
【００４５】
さらにまた、「光沢感」とは、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に基づき、上述した条件において測定した塗工層の表面の写像性の値である。
【００４６】
【表１】
2005264341.tif 000002
表１から、塗工液中に、潤滑剤としてレシチンが顔料１００重量部に対して０．１〜３重量部配合されていると、平滑化処理装置のダスティングの発生を防止することができると共に、塗工液のハイシェア粘度を低下させることができるので塗工操業時におけるストリークやスクラッチ等の塗工欠陥の発生を防止することができることが分かる。また、塗工紙の光沢感も向上させることができることが分かる。
【００４７】
なお、比較試料２については、評価の点では優れているが、塗工紙の塗工層の表面強度が低下するため印刷時においてピッキング等のトラブルが発生し易くなるという問題が生じた。