(57)【要約】【課題】たとえ塗工機を高速で運転したとしても、「塗工面が荒れる」との問題や、「塗工剤ミストの発生が多くなる」との問題が生じない、フィルム転写塗工用塗工剤とする。【解決手段】顔料及び接着剤を主成分とするフィルム転写塗工用の塗工剤を、Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）が３００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ、固形分濃度が５６質量％以上となるようにする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料及び接着剤を主成分とするフィルム転写塗工用の塗工剤であって、
Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）が３００ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、固形分濃度が５６質量％以上である、ことを特徴とするフィルム転写塗工用塗工剤。
【請求項２】
接着剤がＢ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ、固形分濃度３０質量％、温度５０℃）６００ｍＰａ・ｓ以下の澱粉を３質量％以下の割合で含み、かつ、顔料が炭酸カルシウムを５０質量％以上の割合で含む、請求項１記載のフィルム転写塗工用塗工剤。
【請求項３】
炭酸カルシウム以外の顔料が平均アスペクト比１２〜６０のカオリンである、請求項２記載のフィルム転写塗工用塗工剤。
【請求項４】
基紙の少なくとも一方の表面に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗工剤がフィルム転写塗工されている、ことを特徴とするフィルム転写塗工紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔料及び接着剤を主成分とするフィルム転写塗工用塗工剤及びフィルム転写塗工紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サイズ剤等の塗工剤を紙に塗工する方法の１つとして、フィルム転写塗工が知られており、現に利用されている。フィルム転写塗工とは、アプリケータロール上に、湿潤状態にある塗工膜を形成し、その塗工膜を原紙表面に転写する塗工方法であり、膜厚が一定となるように塗工剤を塗工することができるという特徴を有する。
フィルム転写塗工として代表的なものには、例えば、トランスファーロール塗工や、ロッドメタリングサイズプレス塗工等があるが、これらに限定されるものではない。アプリケータロール上への塗工膜の形成方法は、どのような方法であってもよい。
【０００３】
フィルム転写塗工は、塗工時にかかる負荷が小さいため、操業時の断紙トラブル等が少なくなるという利点がある。この塗工方法は、塗工剤が顔料を含む場合に好適な方法として開発されたものであるが、近年、塗工紙の需要増加により、塗工機を、例えば、１１００ｍ／分以上の高速で運転する必要が生じているため、以下のような問題を抱えるに至っている。
【０００４】
すなわち、フィルム転写塗工機を高速で運転すると、塗工面に梨地状のスプリットパターンが発生するなど、「塗工面が荒れる」との問題が生じる。また、フィルム転写塗工機を高速で運転すると、「塗工剤ミストの発生が多くなる」ため、塗工剤の無駄が増えるとの問題が生じるほか、この塗工剤ミストが塗工面に付着するため、「塗工面が荒れる」との問題がいっそう顕著になる。特に、塗工剤ミストが紙面に付着すると印刷時にブランケットにとられピッキング欠陥となり、また「塗工面が荒れる」との問題は、印刷品質低下の原因となるものであり、ともに重要な問題である。
【０００５】
そこで、これらの問題を解決するためとして、特許文献１に示す塗工剤が提案されている。この塗工剤は、顔料及び接着剤を主成分とするものであり、（１）Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）が１５００ｍＰａ・ｓ（１ｍＰａ・ｓ＝１ｃｐｓ）以下であり、かつ、固形分濃度が５８質量％以上であること、（２）接着剤がＢ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ、固形分濃度３０質量％、温度５０℃）３０００ｍＰａ・ｓ未満の澱粉を含むこと、などを主な特徴とするものである。
【０００６】
しかしながら、本発明者らが試験したところによると、この塗工剤を用いたとしても、塗工機を高速で運転した場合は、「塗工面が荒れる」との問題や、「塗工剤ミストの発生が多くなる」との問題を、完全に解決することはできなかった。特に、塗工機を１１００ｍ／分以上の高速で運転した場合は、これらの問題が顕著に生じた。
【特許文献１】特開平７−１８９１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、たとえ塗工機を高速で運転したとしても、「塗工面が荒れる」との問題や、「塗工剤ミストの発生が多くなる」との問題が生じない、フィルム転写塗工用塗工剤及びフィルム転写塗工紙を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
顔料及び接着剤を主成分とするフィルム転写塗工用の塗工剤であって、
Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）が３００ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、固形分濃度が５６質量％以上である、ことを特徴とするフィルム転写塗工用塗工剤。
【０００９】
〔請求項２記載の発明〕
接着剤がＢ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ、固形分濃度３０質量％、温度５０℃）６００ｍＰａ・ｓ以下の澱粉を３質量％以下の割合で含み、かつ、顔料が炭酸カルシウムを５０質量％以上の割合で含む、請求項１記載のフィルム転写塗工用塗工剤。
【００１０】
〔請求項３記載の発明〕
炭酸カルシウム以外の顔料が平均アスペクト比１２〜６０のカオリンである、請求項２記載のフィルム転写塗工用塗工剤。
【００１１】
〔請求項４記載の発明〕
基紙の少なくとも一方の表面に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗工剤がフィルム転写塗工されている、ことを特徴とするフィルム転写塗工紙。
【００１２】
〔主な作用効果〕
（ア）Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）が３００ｍＰａ・ｓ超の塗工剤、特に５００〜１５００ｍＰａ・ｓの塗工剤を使用して、高速でフィルム転写塗工すると、「塗工面が荒れる」、「塗工剤ミストの発生が多くなる」との問題が生じる。また、Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下であっても、固形分濃度が５６質量％未満の塗工剤を使用して、フィルム転写塗工すると、「塗工面が荒れる」との問題が生じる。これに対し、Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、固形分濃度が５６質量％以上の塗工剤を使用して、高速でフィルム転写塗工しても、「塗工面が荒れる」、「塗工剤ミストの発生が多くなる」との問題は生じない。これは、（１）Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下の塗工剤は、流動性に優れるため、高速でフィルム転写塗工するとしても塗工面を均一にすることができ、しかも、Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下の塗工剤は、保水性が低く塗工後水分がすぐに基紙中に移動するため、かかる均一塗工状態で固化すること、（２）Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下であると、塗工剤がミスト化しにくくなること、（３）固形分濃度が５６質量％以上であると、基紙に移動する水分の量が少なくなること、による。
【００１３】
（イ）接着剤がＢ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ、固形分濃度３０質量％、温度５０℃）６００ｍＰａ・ｓ以下の澱粉を３質量％以下の割合で含み、かつ、顔料が炭酸カルシウムを５０質量％以上の割合で含むと、塗工剤のＢ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）が３００ｍＰａ・ｓ以下となる。
【００１４】
（ウ）塗工紙の光沢性を高くするためには、炭酸カルシウム以外の顔料がカオリンであると好ましいが、Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下である場合は、炭酸カルシウム以外の顔料がカオリンであっても、このカオリンの平均アスペクト比が１０以下であると、十分に塗工紙の光沢性を高くすることができない。これは、Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下であると、前記したように塗工後水分が直ちに基紙中に移動することになり、この水分の移動に伴って、カオリンも基紙中に移動してしまうためである。しかしながら、カオリンの平均アスペクト比が１２以上であると、このカオリンの基紙中への移動が生じにくくなるため、十分に光沢性を高くすることができる。もっとも、カオリンの平均アスペクト比が６０超であると、Ｂ型粘度を３００ｍＰａ・ｓ以下とすることができないため、カオリンの平均アスペクト比は６０以下とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、たとえ塗工機を高速で運転したとしても、「塗工面が荒れる」との問題や、「塗工剤ミストの発生が多くなる」との問題が生じない、フィルム転写塗工用塗工剤及びフィルム転写塗工紙となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
〔フィルム転写塗工用塗工剤〕
本実施の形態のフィルム転写塗工用塗工剤は、顔料及び接着剤を主成分（本明細書中において、主成分とは、塗工剤の化学成分のうち、５０質量％以上を占め、かつ、塗工剤の本質的役割を示す成分をいう。）とするものであり、Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）が３００ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、固形分濃度が５６質量％以上である、ことを特徴とするものである。Ｂ型粘度が３００ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ、固形分濃度が５６質量％以上の塗工剤は、高速でフィルム転写塗工しても、「塗工面が荒れる」、「塗工剤ミストの発生が多くなる」との問題が生じないとの利点を有する。また、固形分濃度が５６質量％以上であると、水分の基紙への浸透量が少なくなるため、アプリケータロール間隙の調節よって、容易に、例えば５ｇ／ｍ２以上の高塗布を行うことができる。
【００１７】
Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ）の下限は、低ければ低いほど好ましいが、現在の技術水準のもとにおいては、１００ｍＰａ・ｓ程度が下限になると考えられる。また、固形分濃度は、Ｂ型粘度を低く抑えるためには、６０〜６５質量％程度が上限になると考えられる。
【００１８】
顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウムや重質炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、パイロフィライト、タルクやコロイダルシリカ等の無機顔料、プラスチックピグメントや白色尿素樹脂顔料等の有機顔料、カオリン、クレー、酸化チタン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、などの中から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。
【００１９】
ただし、顔料は、平均アスペクト比５〜３０のものを使用するのが好ましい。平均アスペクト比が５未満であると、基紙への被覆性が悪く、塗工紙の印刷光沢性が低下するためである。他方、平均アスペクト比が３０超であると、塗工剤の流動性が低下し、梨地状スプリットパターン発生の原因となるからである。
【００２０】
顔料のアスペクト比とは、顔料粒子の長径と短径の比、つまり長径を短径で除した数値である。長径及び短径は、電子顕微鏡で顔料粒子そのものを観察して評価できる。また、平均アスペクト比は、それぞれの顔料種の電子顕微鏡観察結果と配合比から求めることができる。顔料を構成する顔料粒子は、通常一次粒子が凝集して二次粒子の状態で存在するが、これらの顔料粒子は、分散、つまり水中でシェアーをかけることで二次粒子が一次粒子の状態へ変化する。ここでのアスペクト比は、一次粒子についてのものである。
【００２１】
接着剤としては、酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉、エチルエーテル化澱粉、カルバミン酸澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉等の澱粉、カゼイン、大豆蛋白、カルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子、ＳＢＲ系、ＭＢＲ系又はＭＳＢＲ系の合成ゴム系ラテックスやアクリル系ラテックス、などの中から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。接着剤は、顔料１００質量部に対して、５〜２０質量部配合するのが好ましく、８〜１５質量部配合するのがより好ましい。
【００２２】
さらに、本実施の形態の塗工剤には、必要に応じて、消泡剤、分散剤、耐水化剤、防腐剤、着色剤、離型剤などの助剤を、例えば、０．１〜２．０質量％（対顔料比）含ませることができる。
【００２３】
Ｂ型粘度を３００ｍＰａ・ｓ以下にする方法は、特に限定されるものではないが、接着剤がＢ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ、固形分濃度３０質量％、温度５０℃）６００ｍＰａ・ｓ以下の澱粉を３質量％以下の割合で含み、かつ、顔料が炭酸カルシウムを５０質量％以上の割合で含むものとすることで、実現することができる。これは、同じ固形分濃度で比較した場合、一般的に、炭酸カルシウム（特に湿式重質炭酸カルシウム）は、その粒子形状から、クレーなどの他の塗工用顔料よりも流動性に優れるため、配合量が多くなるほど塗工剤のＢ型粘度が低くること、また、接着剤のうち、澱粉の配合量を少なくし、代わりにラテックスの配合量を多くした方が接着力を維持した上で塗工剤のＢ型粘度を低くできることによる。
【００２４】
Ｂ型粘度が６００ｍＰａ・ｓ以下の澱粉としては、例えば、リン酸エステル化澱粉（日本食品加工株式会社製、商品名：スターコート１４）、カルバミン酸澱粉（日本食品加工株式会社製、商品名：スターコート２７）、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉（米国ｓｔａｌｅｙ社製、商品名：Ｅｔｈｙｅｘ）などを例示することができる。
【００２５】
炭酸カルシウムとしては、平均アスペクト比５以下、より好ましくは３以下、かつ、平均粒径０．５〜２μｍのものを使用するのが好ましい。これは、平均アスペクト比が５より大きく、又は、平均粒径が２μｍより大きくなると、塗工剤の流動性が悪化し、Ｂ型粘度を３００ｍＰａ・ｓ以下にすることができないことによる。また、平均粒径０．５μｍ未満では、表面強度が低下し、接着剤の配合を多くする必要が生じることによる。
【００２６】
また、炭酸カルシウム以外の顔料としては、平均アスペクト比１２〜６０のカオリンを使用するのが好ましい。平均アスペクト比１２〜６０のカオリンを使用することにより、ブレード塗工に匹敵する優れた光沢性、具体的には、４０％以上の光沢度を有する塗工紙を製造することができる
【００２７】
平均アスペクト比１２〜６０のカオリンとしては、例えば、ブラジル産カオリン（ＲＣＣ社製、商品名：カピムＤＧ，ＮＰ）、ブラジル産カオリン（ＰＡＲＡ  ＰＩＧＭＥＮＴＯＳ社製、商品名：ＣｅｎｔｕｒｙＨＣ）、デラミネートカオリン（イメリス社製、商品名ＣＯＮＴＯＵＲ）などを例示することができる。
【００２８】
〔フィルム転写塗工紙〕
本実施の形態のフィルム転写塗工紙は、基紙の少なくとも一方の表面、前記した本実施の形態の塗工剤をフィルム転写塗工したものである。
基紙の原料としては、例えば、木材パルプ、古紙パルプ、非木材パルプ、合成パルプなどを、より具体的には、ダグラスファー、ラジアータパイン、杉、松等の針葉樹、ユーカリ、オーク等の広葉樹を主原料としたクラフトパルプ（ＫＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、砕木パルプ（ＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ディインキングパルプ（ＤＩＰ）、ウエストパルプ（ＷＰ）などを使用することができる。また、基紙は、１層であっても、２層、３層、４層又はそれ以上の多層であってもよい。
【００２９】
フィルム転写塗工の方法は、特に限定されず、例えば、塗工剤供給手段によって供給された塗工剤を、ゲートロール、分配ロールなどを経て、アプリケータロールに転移し、このアプリケータロール上の塗工剤を、基紙に対し正回転で転写する方法などを例示することができる。
【００３０】
塗工剤の塗工量は、例えば、２本のゲートロールを一定の間隔でセットし、ロールの相対速度を調節することによって調節することができる。塗工剤は、ゲートロールを通りロールの表面をスプリットし、その半分が分配ロール、アプリケータロールに沿って基紙に転移し、残りの半分は塗工剤槽に戻る。
【００３１】
塗工剤の塗工は、５ｇ／ｍ２ 以上の高塗工量とするのが好ましく、７〜１２ｇ／ｍ２ の塗工量とするのがより好ましい。５ｇ／ｍ２ 以上とすることにより、高平滑、高光沢の印刷適正に優れた塗工面となる。
【実施例１】
【００３２】
次に、本発明の試験例と比較例とを説明する。
フィルム転写塗工用塗工剤のＢ型粘度と塗工面の面感、及び、塗工剤ミストの発生量の影響について調査する実験を行うため、試料として次のものを用意し、指定の配合、濃度にて塗工剤を調整した。
【００３３】
〔原料〕
顔料：平均アスペクト比が１２〜６０であるクレー、平均アスペクト比が１２〜６０以外であるクレー、平均アスペクト比が５以下かつ平均粒子径が０．５〜２μｍである炭酸カルシウム、平均アスペクト比が５より大きい又は平均粒子径が０．５〜２μｍ以外である炭酸カルシウム
【００３４】
澱粉：Ｂ型粘度（Ｎｏ．４ローター使用、６０ｒｐｍ、固形分濃度３０質量％、温度５０℃）６００ｍＰａ・ｓ以下のリン酸エステル化澱粉、Ｂ型粘度６００ｍＰａ・ｓより大きい酸化澱粉（例 商品名：ＭＳ３６００／日本食品加工株式会社製）
【００３５】
ラテックス：スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（固形分濃度５０％、旭化成工業製）
【００３６】
〔フィルム転写塗工用塗工剤の調整〕
上記の顔料１００質量部に対して分散剤０．１質量部、水酸化ナトリウム０．０４質量部を加え、セリエ分散機を用いて水に分散し、濃度７０質量％の顔料スラリーを得た。次いで、上記の澱粉、ラテックスを添加し、他に添加剤として、滑剤、耐水化剤、ｐＨ調整剤を添加し、最後に水を加えて目標の濃度に調整してフィルム転写塗工用塗工剤とした。
【００３７】
〔塗工紙の製造〕
上記のようにして得た塗工剤を用い、所望の塗布量が得られるようにロールの間隙と周速を調節して、５０ｇ／ｍ2 の上質塗工原紙に７００〜１３００ｍ／分のスピードでフィルム転写塗工した。得られた塗工紙を２３℃、相対湿度５０％の条件にて１昼夜シーズニングを行い、その後、線圧２７０ｋｇ／ｃｍ、ニップ数１１、スピード８００ｍ／分の条件にてカレンダー処理を行った。
【００３８】
〔評価方法〕
塗工剤粘度：調整した塗工剤濃度における粘度を、室温で、Ｂ型粘度計の回転数６０ｒｐｍにて測定した。
【００３９】
塗工ミスト発生量：フィルム転写で塗工時、ロール下に金属板を設置し、付着した塗工ミストの単位面積、単位時間あたりの乾燥重量を測定し、次のように評価した。
◎（非常に良好、塗工ミストがまったくない）
○（良好、塗工ミストがほとんどない）
△（普通、塗工ミストが少しあるが、印刷品質に影響はない）
×（不良、塗工ミストが非常に多く、印刷時にトラブルとなる）
【００４０】
塗工面感：塗工紙の塗工面の塗工むらを、目視評価にて判定して次のように評価した。
◎（非常に良好、塗工むらがまったく観察されない）
○（良好、塗工むらがほとんど観察されない）
△（普通、塗工むらが少し観察される）
×（不良、塗工むらがはっきりと観察される）
【００４１】
白紙光沢：ＪＩＳ  Ｐ  ８１４２  に基づき、村上色彩技術研究所製の光沢度計を用いて７５°光沢を測定した。
【００４２】
印刷品質：印刷品質は、ＲＩ−１型印刷試験機（明製作所製）を用い、ＧＥＯＳ−Ｇ＜Ｎ＞藍（大日本インキ社製）インキを使用して印刷を行った後、印刷物のインキ着肉むらを、目視評価にて判定して１０点満点で塗工面感と同様に評価した。
◎（非常に良好、着肉むらがまったく観察されない）
○（良好、着肉むらがほとんど観察されない）
△（普通、着肉むらが少し観察される）
×（不良、着肉むらがはっきりと観察される）
【００４３】
結果を表１に示した。
【表１】
2005194443.tif 000002
【００４４】
表１の試験例１〜７に示すように、本発明によると、塗工スピード１１００ｍ／分以上の高速にも耐え得ることがわかる。他方、比較例１及び２に示すように、粘度が高いと、１２００ｍ／分の塗工スピードでは、フィルム転写塗工特有の塗工むら（スプリットパターン）が発生し、印刷品質が悪くなることがわかる。なお、較例３〜５に示すように、粘度が高くとも、塗工スピードが７００ｍ／分と高くなければ、印刷品質はそれほど悪くならない。