(57)【要約】【課題】  白紙の平滑度、白色度が高く、フレキソ印刷におけるフレキソインキ発色性に優れたフレキソ印刷用塗被紙を提供することを課題とする。【解決手段】  原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗被層を有したフレキソ印刷用塗被紙において、最表面塗被層中に針状および／または柱状の軽質炭酸カルシウムを含有し、該軽質炭酸カルシウムのレーザー回折法による粒度分布曲線の５０体積％粒子径（Ｄ５０）が０．２〜０．７μｍであり、かつ９０体積％の粒子径（Ｄ９０）と１０体積％の粒子径（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が８以下であることを特徴とするフレキソ印刷用塗被紙。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗被層を有したフレキソ印刷用塗被紙において、最表面塗被層中に針状および／または柱状の軽質炭酸カルシウムを含有し、該軽質炭酸カルシウムのレーザー回折法による粒度分布曲線の５０体積％粒子径（Ｄ５０）が０．２〜０．７μｍであり、かつ９０体積％の粒子径（Ｄ９０）と１０体積％の粒子径（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が８以下であることを特徴とするフレキソ印刷用塗被紙。
【請求項２】
軽質炭酸カルシウムは、粒度分布曲線の５０体積％の粒子径（Ｄ５０）が０．３〜０．６μｍであり、かつ９０体積％の粒子径（Ｄ９０）と１０体積％の粒子径（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が６以下であることを特徴とする請求項１記載のフレキソ印刷用塗被紙。
【請求項３】
軽質炭酸カルシウムは、生石灰に対するモル比が２．５以下の範囲で消和水を添加し混合することにより消石灰を得る工程（Ａ）、該消石灰と水とを混合することにより消石灰を得る工程（Ｂ）、および該消石灰に二酸化炭素含有ガスを吹き込み炭酸化する工程（Ｃ）を経て製造されることを特徴とする請求項１、２のいずれか一項記載のフレキソ印刷用塗被紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキソ印刷用塗被紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フレキソ印刷は、ゴム版や感光性樹脂版といった柔軟性のある凸版と低粘度インキとを用い、極めて低い圧力で紙などにインキを転写して印刷する方法である。フレキソ印刷に供する用紙としては、段ボールシート、ライナー、紙袋、紙容器、フィルム、ラベルなどがあり、多岐に渡る媒体への印刷が可能である。使用するインキは、水性インキ、ＵＶインキ、溶剤インキなど様々であるが、特に水性インキがフレキソ印刷に対応していることから、環境性が高いと評価されている。また、フレキソ印刷機は段ボールシート用を除いて輪転印刷方式であるため、後加工装置の取り付けや、製函・製袋ラインと直結することが可能であり、一貫した生産ラインとすることができる。このようなことから、今後はフレキソ印刷の普及がさらに進むと考えられる。
【０００３】
しかしながら、フレキソ印刷には前述のような利点があるものの、印刷再現性を重視する分野においては、フレキソ印刷がオフセット印刷やグラビア印刷に対して劣るとされてきた。このため、インキ発色性や印刷表面性などの品質向上を目的とした提案が、これまでに印刷媒体である様々な用紙においてなされている。
【０００４】
例えば段ボールに加工されるライナーである。一般にライナーは２〜９層程度の多層抄きされた厚紙で、中芯原紙と組み合わせて段ボールシートに加工され、各種包装箱などに使用される。これまで段ボール箱の機能としては、商品の保管や輸送などの流通過程における耐衝撃性や、青果物、鮮魚、肉類や冷凍食品などが持つ水分への耐水性、撥水性が重要視されてきたが、近年は商品が詰められた状態での陳列や展示が行われるようになったため、印刷面が綺麗で見栄えの良い印刷仕上がりが求められるようになっている。
またさらには、段ボールがギフト用包装箱や高額商品のパッケージにも使用されるようになってきたため、通常のクラフト色の茶ライナーではなく、晒パルプや上白古紙パルプなどの白色度の高いパルプを表層に配合した白ライナーや、白色顔料塗料を塗布した塗工ライナーなど、美粧性の高いライナーの需要が高まっている。
【０００５】
このような状況に鑑みて、フレキソ印刷性に優れたライナーを得るため、ライナー表面にカチオン性の樹脂を塗布する技術が特許文献１において提案されている。しかしながら、コストの上昇を抑えるために顔料を含む塗工層を設けないとしているため、インキ発色性や印刷面の仕上がりに関して十分満足できるものではなかった。また、特許文献２で提案されている技術においても、表面にはポリビニルアルコールや澱粉、ポリアクリルアミドなどの水溶性表面塗布剤のみを塗布するものであるため、特許文献１と同様、インキ発色性などが低下することが懸念される。
【０００６】
また、無機顔料をライナー表面に塗工する塗工ライナーでは、原紙表面に樹脂、着色顔料及び平均粒径が５〜５０μｍの顔料を含有する塗料を塗布した塗工層の上に、耐水性と撥水性を有する保護層を形成した段ボール用ライナーが、特許文献３において提案されている。最表面塗被層に合成樹脂を保護層として塗布することから、耐摩擦性や強光沢性を付与するものの、一般的な塗工ライナーに比べてコスト高となる。また、原紙表面に塗布する無機顔料の平均粒径が５〜５０μｍと大きいため、印刷仕上がりの低下も懸念される。
【０００７】
特許文献４では、顔料としてタルク、製紙スラッジ由来の再生顔料を含有し、接着剤としてスチレン−ブタジエン系共重合ラテックスを含有した塗工層を設けた塗工ライナーが提案されている。従来、産業廃棄物として処分されていた製紙スラッジが再生顔料として再利用できることは、地球環境の維持にとって非常に有効であるが、含有組成である炭酸カルシウム、カオリンクレーなどの比率が一定しないため塗工面の品質が安定し難く、カオリンクレーを含むため白色度が低くなると考えられる。
【０００８】
また、フレキソ印刷に適した塗工用包装用紙においても、焼成カオリンおよびタルクを含有する塗工層を設ける技術が特許文献５において提案されている。焼成カオリンを含有することでインキ発色性を高め、タルクを配合することで摩擦係数を低下する効果を得られるが、特許文献４と同様、白色度が低下することが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２３２１５８号公報
【特許文献２】特開２００５−２００７７３号公報
【特許文献３】特開２００２−２７５７８８号公報
【特許文献４】特開２０１０−６５３５６号公報
【特許文献５】特開２０１１−６３９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上の状況に鑑み、本発明は、白紙の平滑度、白色度が高く、フレキソ印刷におけるフレキソインキ発色性に優れたフレキソ印刷用塗被紙を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、フレキソ印刷用塗被紙に用いる塗被液の顔料について研究を重ねた結果、特定の形状と粒径を有する軽質炭酸カルシウムを顔料に含有させることが重要な技術要素であることを見出した。
【００１２】
本発明は以下の発明を包含する。
［１］原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗被層を有したフレキソ印刷用塗被紙において、最表面塗被層中に針状および／または柱状の軽質炭酸カルシウムを含有し、該軽質炭酸カルシウムのレーザー回折法による粒度分布曲線の５０体積％粒子径（Ｄ５０）が０．２〜０．７μｍであり、かつ９０体積％の粒子径（Ｄ９０）と１０体積％の粒子径（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が８以下であることを特徴とするフレキソ印刷用塗被紙。
［２］軽質炭酸カルシウムは、粒度分布曲線の５０体積％の粒子径（Ｄ５０）が０．３〜０．６μｍであり、かつ９０体積％の粒子径（Ｄ９０）と１０体積％の粒子径（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が６以下であることを特徴とする前項（１）記載のフレキソ印刷用塗被紙。
［３］軽質炭酸カルシウムは、生石灰に対するモル比が２．５以下の範囲で消和水を添加し混合することにより消石灰を得る工程（Ａ）、該消石灰と水とを混合することにより消石灰を得る工程（Ｂ）、および該消石灰に二酸化炭素含有ガスを吹き込み炭酸化する工程（Ｃ）を経て製造されることを特徴とする前項（１）、（２）のいずれか一項記載のフレキソ印刷用塗被紙。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、白紙の平滑度、白色度が高く、フレキソ印刷におけるフレキソインキ発色性に優れたフレキソ印刷用塗被紙を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜塗被液＞
本発明のフレキソ印刷用塗被紙において、塗被液は顔料と接着剤を主成分とし、その他必要に応じて助剤を添加する。
【００１５】
＜顔料＞
（軽質炭酸カルシウム）
本発明で使用する軽質炭酸カルシウムは、針状および／または柱状の結晶形状を有し、該軽質炭酸カルシウムのレーザー回折法による粒度分布曲線の５０体積％粒子径（Ｄ５０）が０．２〜０．７μｍであり、かつ９０体積％の粒子径（Ｄ９０）と１０体積％の粒子径（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が８以下であるため、白紙の平滑度が高く、フレキソ印刷におけるフレキソインキ発色性に優れたフレキソ印刷用塗被紙を得ることができる。
【００１６】
軽質炭酸カルシウムの形状は針状、柱状、立方状、紡錘状等があるが、本発明の効果である白紙平滑度、フレキソインキ発色性をすべて満足する効果を得るには、針状および／または柱状である必要がある。その理由としては、針状および／または柱状という形状の特質から、塗被層表面および塗被層中において配向し易いために、原紙表面の凹凸部の被覆性に優れることが考えられる。
【００１７】
本発明に使用する軽質炭酸カルシウムの粒子径（Ｄ５０）は０．２〜０．７μｍであり、好ましくは０．３〜０．６μｍであり、さらに好ましくは０．３５〜０．５５μｍである。粒子径（Ｄ５０）が０．２μｍ未満では、他顔料の隙間に細密充填され易く、被覆性が劣る上、接着強度も低下する。また、粒子径（Ｄ５０）が０．７μｍを超えると、顔料中の軽質炭酸カルシウムが局在化するため、原紙被覆性が劣化し、平滑性が低下する可能性がある。
【００１８】
本発明に使用する軽質炭酸カルシウムの９０体積％の粒子径（Ｄ９０）と１０体積％の粒子径（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）は８以下であり、好ましくは６以下であり、さらに好ましくは５．５以下である。Ｄ９０／Ｄ１０が８を超えると、粒度分布が不均一となり、被覆性劣化により平滑性が低下する可能性がある。
【００１９】
本発明に使用する軽質炭酸カルシウムの配合量は特に制約されるものではないが、好ましくは塗被液に含まれる全顔料の５質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上である。本発明の軽質炭酸カルシウムは被覆性に優れるため、原紙表面の平滑性が改善されてインキ受理性が向上する。また、カオリンやタルクに比べて白色度が高く、従来の軽質炭酸カルシウムや重質炭酸カルシウムに比べて光沢発現性に優れるため、インキ発色性など印刷仕上がりが良好なフレキソ印刷用塗被紙を得ることができる。
【００２０】
本発明は特に軽質炭酸カルシウムを得る方法は特に限定せず、従来公知の製造方法、例えば、水酸化カルシウム（消石灰）と炭酸ガスを反応させる方法、塩化カルシウムと炭酸ナトリウム無水物（ソーダ灰）を反応させる方法、消石灰とソーダ灰を反応させる方法等によって得られた針状および／または柱状の軽質炭酸カルシウムを、本発明で規定する粒子径、粒度分布になるように粉砕、分級することで得ることができる。特に、生石灰に対するモル比が２．５以下の範囲で消和水を添加し混合することにより消石灰を得る工程（Ａ）、該消石灰と水とを混合することにより消石灰スラリーを得る工程（Ｂ）、および該消石灰スラリーに二酸化炭素含有ガスを吹き込み炭酸化する工程（Ｃ）を経て製造した軽質炭酸カルシウムは、所望の粒子形状、粒子径、粒度分布が得られやすく、好ましい。
【００２１】
前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各工程による軽質炭酸カルシウムの製造方法について詳述する。
生石灰は、石灰石を焼成したものであればよく、焼成装置に関しては、ベッケンバッハ炉、メルツ炉、ロータリーキルン、カーハーディー炉、コマ式炉、カルマチック炉、流動焼成炉、混合焼き立炉など、石灰石を転化する装置であれば特に限定はない。焼成温度および焼成時間は適宜調整可能であるが、石灰石を低温かつ長時間で生石灰を生成させた方が、高温かつ短時間で生成させた生石灰よりも針状形状の軽質炭酸カルシウムが得られやすい。また、生石灰中の二酸化炭素含有率が低い方が、針状形状の軽質炭酸カルシウムが得られやすく、石灰石の未焼成分としてＪＩＳ  Ｒ  ９０１１：２００６に規定されている炭酸バリウム逆滴定法による二酸化炭素含有率が１．５％以下であることが好ましい。より好ましいのは二酸化炭素含有率が１．０％以下である。
当該軽質炭酸カルシウムは塗工用顔料として利用するため、原料としてなるべく白色度の高い石灰石を用いるのが好ましい。特に、Ｆｅ、Ｍｎなどの着色成分が問題となる場合があるので、なるべく着色成分含有量が少ない石灰石を用いることに留意する必要がある。
【００２２】
消石灰の製造方法としては、生石灰すなわち酸化カルシウムに理論水和量の２倍前後の水を加えて消化を行う乾式消化法を用いる方が好ましい。乾式消化において、添加する消和水量は、生石灰に対するモル比で２．５以下であるのが好ましい。消和水量が、生石灰モル比で２．５を超えると、生石灰に消和水を添加した際に水が局在化するため、微細な消石灰が多く生成し、得られる軽質炭酸カルシウムの形状が紡錘状になり、針状または柱状粒子が得られない。
【００２３】
上述のように、原料となる消石灰粒子が微細な粒子を多く含むと、生産される軽質炭酸カルシウムの形状が紡錘状となる。このため本発明者らは、レーザー回折法により消石灰粒子の体積粒度分布を測定することとした。体積粒度分布における粒径が１．０μｍ以下の微細な消石灰粒子の累積体積が２０％を超えると、それを原料として用いた時に紡錘状の軽質炭酸カルシウムが生成される。この生成物である軽質炭酸カルシウムには、粗粒の粒子が混在し、粒径も不均一であるため、塗工用顔料に用いた場合には、品質が劣る。従って、粒径が１．０μｍ以下の消石灰粒子の累積体積は２０％以下とするのが好ましい。１．０μｍ以下の消石灰粒子の累積体積は、１５％以下であることがより好ましく、１０％以下であることがさらに好ましい。また、消石灰粒子の粒度分布をシャープにすることで、炭酸化反応が均一になり、軽質炭酸カルシウムの粒子径をより均一にすることができる。
【００２４】
微細な粒子の混入の少ない粒径の均一な消石灰を生成するためには、生石灰と消和水とを混合する混合機が、混合物あるいは反応物を浮遊拡散効果で３次元的に流動・攪拌できる構造を有していることが好ましい。具体的には、混合容器自体が回転するミキサおよび容器と攪拌羽根との隙間が少ないミキサが挙げられる。これらのミキサを用いることで、攪拌時にデッドスペースが生じず、常に混合物が流動するため、生石灰に消和水を添加した際に水が局在化せず、生成した消石灰の凝集を防止することができ、微細粒子および粗大粒子の少ない均一な消石灰粒子を得ることができる。混合機内の浮遊拡散効果が低いと、生石灰に消和水を添加した際に水が局在化するおそれがあるため、微細な消石灰が多く生成し、得られる軽質炭酸カルシウムの形状が紡錘状になる。
【００２５】
浮遊拡散効果を高めるためには、混合機での混合が攪拌羽根回転によって行なわれる場合は、該攪拌羽根回転の周速を０．５ｍ／ｓ以上とする必要がある。該攪拌羽根回転の周速は０．８ｍ／ｓ以上であることが好ましく、１．５ｍ／ｓ以上にすることがさらに好ましい。また、混合機での混合が容器回転によって行なわれる場合は、該容器回転の周速が０．２ｍ／ｓ以上である必要がある。該容器回転の周速は０．４ｍ／ｓ以上であることが好ましい。さらに、分散混合用のせん断用攪拌羽根を設けることで、せん断効果を向上させ、微細粒子および粗大粒子の少ないより均一な消石灰粒子を得ることができる。
【００２６】
連続方式に好適な混合機としては、混合機内の反応物を循環させるために送り機構と戻り機構を有した拡散用攪拌羽根を用い、さらにスキ型ショベル羽根、鋸歯状ショベル羽根などの特殊攪拌羽根を用いることで、より浮遊拡散効果が得られるので好ましい。攪拌羽根周速を２．０ｍ／ｓ以上とすることで、生石灰と水とを均一に混合でき、消石灰粒子の凝集を防止することができる。また、混合機を１機だけではなく、２機以上用いてもよい。混合機を２機以上用いることで、個々の混合機の攪拌周速、滞留時間を変えることができ、粗大粒子が少ないより好適な消石灰を得ることができる。
【００２７】
生石灰の平均の大きさが５ｍｍ以下の場合、生石灰に添加する消和水温度は、低温であると消化反応が急激に進行し、得られる消石灰粒子の粒度分布の幅が広くなる。そのため、分級、粉砕工程を設ける場合に、作業に対する負荷が大きくなり、分級、粉砕設備にかかるコストが増大する。従って、消加水温度は４０℃以上とするのが好ましく、６０℃以上とするのがさらに好ましい。
生石灰の平均の大きさが５ｍｍを超える場合は、生石灰に添加する消和水温度は、特に限定はなく、２０℃前後の常温のものを用いても構わない。
【００２８】
生石灰と消和水とを均一に混合するため、消和水の添加口は、１箇所ではなく、２箇所以上設けることが好ましい。また、消和水の添加方法としては、ノズル方式だけでなく、消和水を広範囲に噴霧できるスプレー方式を用いることも可能である。特に、粉末状生石灰や消化反応途中のものは、スプレー方式を用いることで、消和水の局在化を防止できるので好ましい。
バッチ方式の好適な消和水の添加方法としては、消和水の添加は一括で行うのではなく、分割添加または連続的に５〜３０分程度の時間をかけて添加する方が好ましい。連続方式の好適な消和水の添加方法としては、生石灰をミキサの一方の端に供給し、これを混合・攪拌しつつ他方の端に移動させるまでの間にミキサ上に複数の消和水供給口を設け、さらにミキサ出口に近い供給口は、スプレー方式とするのがよい。
【００２９】
生石灰と消和水を混合する時間としては、特に制限はないが、規定量の消和水を添加した後、１分以上、好ましくは３分以上、より好ましくは５分以上、混合機内で攪拌するのがよい。生産性を考慮すると混合時間は８〜１５分程度が好ましい。
【００３０】
このようにして得られた消石灰をそのまま炭酸化反応に供することもできるが、粗大粒子を除去すれば、炭酸化反応が均一になり、軽質炭酸カルシウムの粒径をより均一にすることができるようになる。消石灰粒子の粒径は、１５０μｍ以下とするのが好ましく、７５μｍ以下とするのがより好ましく、５０μｍ以下とするのがさらに好ましい。
【００３１】
粗大な消石灰粒子を除去する方法としては、遠心分離式の分級機、振動スクリーン、スクリーン分級機などが挙げられる。分級機などで篩い分けされた粗大消石灰粒子は、粉砕機で粉砕して使用することもできるが、分級・粉砕閉回路として粉砕後に分級工程へ戻すことも可能である。分級・粉砕工程は、乾式または湿式のどちらの方式を用いてもよい。粉砕機での消石灰粒子の過粉砕は、得られる軽質炭酸カルシウムが紡錘状になり、品質低下の要因となるため、防止する必要がある。
【００３２】
炭酸化に供する消石灰スラリーの固形分濃度は、５質量％未満とすると、生産効率が低下し、４０質量％を超えると微細な軽質炭酸カルシウムが生成されて、粘度も上昇して、操業性が劣る。従って、消石灰スラリーの固形分濃度は５〜４０質量％であることが好ましい。消石灰スラリーの固形分濃度のより好ましい下限は８質量％であり、より好ましい上限は２０質量％である。
【００３３】
また、炭酸化開始時の消石灰スラリー温度は、生成物である軽質炭酸カルシウムの結晶形状に影響を及ぼすため、調整する必要がある。炭酸化開始温度が２０℃未満であると、炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスを吹き込んだ際、微細な不定形の結晶が凝集したものになり、一方、５０℃を超えると針状と紡錘状のものが混在して、均一な粒径の軽質炭酸カルシウム粒子が形成されず、良好な品質が得られない恐れがある。従って、針状粒子を得るためには、炭酸化開始温度は２０〜５０℃であることが望ましい。
【００３４】
炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスの吹き込み量は、特に制限はないが、結晶形状の点から、反応開始前の消石灰１ｋｇ当たり１００％炭酸ガス（１気圧、２０℃換算）を１０Ｌ／分以下とするのが好ましく、５Ｌ／分以下とすることがより好ましい。しかし、１０Ｌ／分を超えると不定形あるいは紡錘状炭酸カルシウムの凝集体が形成され、良好な品質が得られない可能性がある。生産性の点からは、１．５Ｌ／分以上とするのが好ましい。
【００３５】
炭酸化反応はバッチ式でも連続式でもどちらでもよく、炭酸化反応槽も炭酸ガスを吹き込むことができればよい。バッチ式の反応槽として、円筒型または円筒で下部のみ円錐になっている円筒コーン型などの反応槽を用いて、炭酸ガスを反応槽下部から吹き込むのが効率の点から好ましい。さらに、半回分式反応槽の下部の円錐に多数の穴をあけることで、炭酸ガスが微細な気泡となり、これらの微細な泡が消石灰スラリーと接触するので、効率的かつ均一に反応させることができる。
【００３６】
また、反応槽に攪拌機を備え、攪拌しながら炭酸化を行うことにより、炭酸ガスが微細になり、消石灰との接触が良くなり、反応が均一かつ効率的に行われる。攪拌機の攪拌周速としては、２．０ｍ／ｓ以上であるのが好ましく、さらに好ましいのは２．５ｍ／ｓ以上である。攪拌機としては、一軸または二軸型のタンク用攪拌機、コーレスミキサ、高速攪拌式ディスパーザーなどを用いることができる。さらに反応槽中に邪魔板を設置することで、消石灰スラリーのせん断力を高めることができる。
【００３７】
炭酸化反応前の消石灰スラリーに種晶を添加してもよい。種晶としてアラゴナイト系針状軽質炭酸カルシウムを予め添加しておくことで、類似の針状結晶が効率よく生成される。種晶の添加率は、水酸化カルシウム：アラゴナイト系針状軽質炭酸カルシウム＝９９．７：０．３〜９５：５となるようにするのが好ましい。
【００３８】
炭酸化反応の炭酸ガス含有ガスの好適なものとしては、二酸化炭素を含有する混合ガス、例えば、石灰石焼成排ガス、パルプ製造プラントの石灰焼成排ガス、セメント製造キルン排ガス、発電ボイラー排ガス、ゴミ焼却排ガスなどが挙げられる。炭酸ガス含有ガスとして上記排ガスを用いる場合、排ガス中の石灰石、石灰、硫黄酸化物、未燃カーボン等のダストをバグフィルター、電気集塵機、乾式スクラバー、湿式スクラバーもしくはこれらの組合せを用いることによって排ガスを浄化することが好ましい。
【００３９】
炭酸カルシウムスラリーを塗被液用顔料として用いるためには、脱水して脱水組成物とする脱水工程と、該脱水工程により得られる脱水組成物に水分を加えてスラリー状の分散組成物とする分散工程と、所望の粒径に調整する粉砕工程を備えてもよい。
【００４０】
脱水工程は、濾過、遠心分離、加圧脱水、圧搾などの操作により、固形分濃度７０％程度まで脱水を行うことができる。好適な脱水装置としては、フィルタープレス、ベルトプレスなどがある。脱水工程後の脱水ケーキの固形分濃度が低い場合は、乾燥工程を付加して所望の固形分濃度まで上げることができる。乾燥機としては、ロータリードライヤー、ディスクドライヤー気流乾燥機、流動乾燥機などがある。また、脱水工程と乾燥工程が一体となった乾燥機能付きフィルタープレスを用いることもできる。
【００４１】
なお、軽質炭酸カルシウムを本発明範囲の粒径とするために脱水工程後に分散工程および粉砕工程を設けることが好ましいが、分散処理後の平均粒子が所望の平均粒径の範囲にある場合、粉砕を行わずに、そのまま塗工用顔料として使用してもよい。
【００４２】
消石灰の製造方法としては、乾式消化法の他に、理論水和量を大きく超える量の水の存在下で消化を行い、消石灰スラリーの状態で得られる湿式消化法を用いることもできる。湿式消化法で製造された消石灰粒子の粒径は１μｍ以下の微細な粒子が多く、粗大な粒子も混在するため、本発明の軽質炭酸カルシウム粒子を得るためには、粗大消石灰粒子および微細消石灰粒子を除去する必要がある。
【００４３】
粗大消石灰粒子を除去する方法としては、振動スクリーン、スクリーン分級機などが挙げられる。振動スクリーンなどを通過した微細消石灰粒子を含む消石灰スラリーは、遠心分離機、サイクロン型分級機など用いて、微細消石灰粒子を除去することができる。
【００４４】
（併用可能な顔料）
本発明に使用する顔料としては、本発明で規定する軽質炭酸カルシウム以外に、カオリン、焼成カオリン、構造化カオリン、エンジニアードカオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、本発明以外の軽質炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、シリカ、酸化亜鉛、サチンホワイト、ホワイトカーボン、水酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、二酸化チタン等の無機系顔料の中から、１種類又は２種類以上を適宜選択して使用することができる。なお、これら顔料は、本発明の所望する効果を阻害しない範囲で使用するのが好ましいが、プラスチックピグメントなどの有機顔料はインキ吸収性が劣るため好ましくない。
【００４５】
＜接着剤＞
本発明に使用する接着剤としては、カゼイン、酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉系、大豆蛋白等の蛋白系、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系、ポリビニルアルコール等の合成物、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合成ゴム系、酢酸ビニル系共重合体、アクリル系共重合体等のビニルポリマー系の中から、１種類又は２種類以上を適宜選択して使用することができる。
【００４６】
＜助剤＞
本発明に使用する助剤としては、保水剤、分散剤、消泡剤、防腐剤、粘性改良剤、着色剤、潤滑剤、耐水化剤等の中から、１種類又は２種類以上を適宜選択して使用することができる。
【００４７】
＜原紙＞
本発明の軽質炭酸カルシウムを含有した塗被液を塗被する原紙としては、一般的な顔料塗被が可能であり、フレキソ印刷に好適に用いられるものであれば良い。例えば、ライナー用原紙、段ボールシート、包装用紙用原紙、紙袋用原紙、紙容器用原紙、封筒用原紙、ラベル用原紙などを挙げることができる。
【００４８】
＜塗被および仕上げ＞
本発明の軽質炭酸カルシウムを含有した塗被層を前記原紙上に形成する装置としては、ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、リバースロールコーター、バーコーター、ロッドコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、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、２ロールサイズプレスコーター、ゲートロールサイズプレスコーター、フィルムメタリングサイズプレスコーターなどの従来公知の塗被装置の中から適宜選択して使用することができる。もちろん、これらの塗被装置はオンマシンでもよく、オフマシンでもよい。また、原紙上の湿潤塗被層を乾燥させる方法としては、熱風乾燥、蒸気乾燥、ガスヒーター乾燥、電気ヒーター乾燥、赤外線ヒーター乾燥等の従来公知の乾燥方法の中から適宜選択して使用することができる。
【００４９】
形成する塗被層は１層であっても、２層以上の複数層であっても差し支えない。また、塗被層は原紙の片面のみに形成しても、両面に形成しても差し支えない。しかしながら、本発明の軽質炭酸カルシウムを含有した塗被層は最表面塗被層である必要がある。最表面塗被層に本発明の軽質炭酸カルシウムを含有させる理由は、白紙の平滑度、白色度、およびフレキソインキ発色性は主として最表面塗被層によって決定付けられるためである。
塗被量は乾燥重量で片面当り０．５〜１０ｇ／ｍ２が好ましく、１．５〜７ｇ／ｍ２がより好ましい。塗被量が０．５ｇ／ｍ２未満だと、所望の効果が希薄となり、１０ｇ／ｍ２を超えると乾燥負荷の上昇による操業性の悪化が懸念され、経済的にもコスト高となる。また、塗被液の固形分濃度は、一般的に１０〜７５質量％の範囲で適宜選択して使用することができる。
【００５０】
塗被表面の品質や見栄え、印刷適性をさらに向上させるために、カレンダー装置により平滑化処理を行うことができる。例えば、金属ロール間でニップするマシンカレンダーや弾性ロールにコットンロールを用いたスーパーカレンダー、弾性ロールに合成樹脂ロールを用いたソフトニップなどが挙げられる。特に、ソフトニップカレンダーは、合成樹脂ロール表面の耐熱温度がコットンロールに比べて高く設定することができるため、高温での処理が可能であり、同一の平滑性を目標とした場合、スーパーカレンダーに比べて処理線圧を低く設定できるので好ましい。
【００５１】
以下に、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は勿論これらに限定されるものではない。尚、実施例および比較例において、特に断らない限り、「％」および「部」はすべて「質量％」および「質量部」を示す。
【００５２】
（製造例１）
（軽質炭酸カルシウムの調製）
混合機としてチョッパー羽根を取外し、全てをショベル羽根にした連続式プロシェアミキサＷＡ１５０型（大平洋機工社製）を用いて、混合機の一端から工業用生石灰（ＣＯ２含有率０．３％）を４ｋｇ／ｍｉｎ投入し、他端から消石灰が排出されるまでの滞留時間を８分とし、ショベル羽根周速３．０ｍ／ｓ、３０℃の消和水を２．５８ｋｇ／ｍｉｎをノズル方式で２箇所から添加した。得られた消石灰をカットポイント３５μｍで分級した後、３５℃の水と混合し１０％消石灰スラリー１０ｋｇを調製した。攪拌周速５．０ｍ／ｓ、炭酸／空気混合ガス（ガス濃度２０％）を１６Ｌ／ｍｉｎの流量でｐＨ＝７〜８になるまで炭酸化し、軽質炭酸カルシウムスラリーを得た。
前記炭酸カルシウムスラリーをフィルタープレス・ドライヤーロールフィット（株式会社宇野澤組鐵工所製）により脱水・操作を行い、固形分濃度７３％のケーキを得た。次いで、インテンシブミキサ（日本アイリッヒ株式会社製）を用いて軽質炭酸カルシウムに対し１．０％ポリアクリル酸ソーダ分散剤（商品名：アロンＴ−５０、東亜合成社製）を加えて分散し、軽質炭酸カルシウムスラリーを調製した。さらに、上記軽質炭酸カルシウムスラリーを、解砕メディアとして直径１．０〜１．４ｍｍのガラスビーズを用いてサンドグラインダーで湿式粉砕処理を６０分間行い、固形分濃度７０％の顔料評価用軽質炭酸カルシウムスラリーを調製した。
【００５３】
（製造例２）
製造例１において、カットポイント３５μｍで分級した消石灰と４５℃の水を混合し、１０％消石灰スラリー１０ｋｇを調製した以外は、製造例１と同様にして軽質炭酸カルシウムを得た。
【００５４】
（製造例３）
攪拌機付容器に６０℃の消和水９ｋｇを仕込み、攪拌しながら工業用生石灰（ＣＯ２含有率０．３％）を１ｋｇ添加して、１２０分間消化した。得られた消石灰を４５メッシュの篩で粗粒分を排除した後、消石灰スラリーを４０℃まで冷却し、１２％の消石灰スラリー１０ｋｇを調製した。次に、消石灰スラリーに種結晶として針状軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ１２３ＣＳ、奥多摩工業社製）を固形分換算で消石灰：針状軽質炭酸カルシウム＝９９：１となる比率で添加した。攪拌周速５．０ｍ／ｓ、炭酸／空気混合ガス（ガス濃度２０％）を１６Ｌ／ｍｉｎの流量でｐＨ＝７〜８となるまで炭酸化させ、軽質炭酸カルシウムを得た。
【００５５】
（製造例４）
市販の柱状軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ１２３ＣＳ、奥多摩工業製）をサンドミルで粉砕し、分級を行って微細柱状軽質炭酸カルシウムを得た。
【００５６】
（製造例５）
製造例３において、７５℃の消和水を使用した以外は、製造例３と同様にして軽質炭酸カルシウムを得た。
【００５７】
（製造例６）
製造例３において、消石灰スラリーを４０℃まで冷却することなく、種結晶を入れなかったこと以外は、製造例３と同様にして軽質炭酸炭酸カルシウムを得た。
【００５８】
（製造例７）
市販の柱状軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ１２３ＣＳ、奥多摩工業製）を得た。
【００５９】
（製造例８）
市販の立方状軽質炭酸カルシウム（商品名：ブリリアントＳ１５、白石カルシウム社製）を得た。
【００６０】
製造例で得られた軽質炭酸カルシウムについて、下記の観察および測定を行い、その結果を表１に示した。
【００６１】
（粒子形状観察）
走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ−３５００Ｎ）による写真撮影を行い、倍率７０００倍にて粒子形状を観察した。
（粒径測定）
レーザー回折法（日機装社製マイクロトラックＨＲＡＸ−１００）による粒度分布を測定した。累積体積が１０％、５０％、９０％に相当する粒径をＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０として、５０体積％（Ｄ５０）の粒子径を平均粒子径とし、さらに９０体積％（Ｄ９０）と１０体積％（Ｄ１０）の比（Ｄ９０／Ｄ１０）を求めた。
【００６２】
【表１】
2013129919.tif 000002
【００６３】
（実施例１）
（塗被液の調製）
一級カオリン（商品名：ＵＷ−９０、ＢＡＳＦ社製）３０部、微粒カオリン（商品名：ミラグロスＪ、ＢＡＳＦ社製）３０部、製造例１で得られた軽質炭酸カルシウム４０部、接着剤としてスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名：Ｂ−１５３５、旭化成社製）１０部、保水剤（商品名：ＳＮ９２４、サンノプコ社製）０．４部（いずれも固形分換算）からなる固形分濃度４０％の塗被液を調製した。
【００６４】
（フレキソ印刷用塗被紙の作成）
表層のパルプとして、ＮＢＫＰ２０％、ケント古紙８０％で米坪を３０ｇ／ｍ２、表下層のパルプとして、ケント古紙１００％で米坪を３５ｇ／ｍ２、中層、裏下層、裏層のパルプとして、新聞古紙７０％、雑誌古紙３０％で米坪を３５ｇ／ｍ２の５層に抄き合わせた米坪１７０ｇ／ｍ２の原紙を得た。その原紙の片面上に、上記塗被液をバーコーターにて乾燥重量が６ｇ／ｍ２となるよう塗被し、乾燥後、２ニップのカレンダー処理を行い、フレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００６５】
（実施例２）
製造例２で得られた軽質炭酸カルシウムを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００６６】
（実施例３）
製造例３で得られた軽質炭酸カルシウムを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００６７】
（実施例４）
製造例４で得られた軽質炭酸カルシウムを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００６８】
（比較例１）
製造例５で得られた軽質炭酸カルシウムを用いたこと以外は、実施例３と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００６９】
（比較例２）
製造例６で得られた軽質炭酸カルシウムを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００７０】
（比較例３）
原紙表面に、塗被液として表面サイズ剤（商品名：ＰＭ３８５、荒川化学工業社製）のみを０．２ｇ／ｍ２塗布した以外は、実施例１と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００７１】
（比較例４）
製造例７で得られた軽質炭酸カルシウムを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００７２】
（比較例５）
製造例８で得られた軽質炭酸カルシウムを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてフレキソ印刷用塗被紙を得た。
【００７３】
実施例、比較例で得られた塗被紙について、下記の評価を行い、その結果を表２に示した。
【００７４】
（平滑度）
ＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．５−２：２０００に準じ、王研式平滑度計（ＡＳＡＨＩ−ＳＥＩＫＯ社製）を用いて測定した。
【００７５】
（白色度）
ＪＩＳ  Ｐ  ８１４８（２００１）に準じて、分光白色度測定計ＳＣ−１０ＷＴ（スガ試験機製）を用いて測定した。
【００７６】
（インキ発色性）
Ｋプリンティングプルーファー（ＲＫ  Ｐｒｉｎｔ−Ｃｏａｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）、１００線／インチに彫刻したアニロックスプレートで、水性フレキソ藍インキ（商品名：アクワコンテＧＮ３９ＳＡ藍、東洋インキ社製）を用いて、得られたフレキソ印刷用塗被紙に印刷した。印刷面をカラー反射濃度計（Ｍｏｄｅｌ４０４Ｇ、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）でシアンインキ濃度を測定した。
【００７７】
【表２】
2013129919.tif 000003
【００７８】
表２より、実施例１〜４は、比較例１〜５に比べて、優れた品質が得られることが分かる。