JP5625655B2 - 塗工白板紙 - Google Patents

Description

本発明は塗工白板紙に関し、さらに詳しくは塗工白板紙に求められる印刷適性と後加工適性の両品質をバランスした、特に印刷適性としてグラビア印刷のミスドットを軽減し、後加工適性としてニス光沢発現性、製函適性に優れた塗工白板紙に関する。

塗工白板紙は、主として化粧箱、菓子箱、石鹸用箱等の紙器類に使用されており、内包した商品をアピールするため各種印刷方式により紙表面に印刷が施された後に、各種の後加工を施されて紙器に加工される。紙器類に加工使用される塗工白板紙は、印刷及び出版用途の一般的な印刷用塗工紙とは異なり、印刷適性と併せて紙器加工適性も求められる。このうち、印刷は、枚葉平版オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等の各種印刷方式により印刷されるため、それぞれの印刷方式に対する品質適性が塗工白板紙には要求される。また、紙器類への加工は、表面の美粧性や表面保護のための表面加工として、ニス加工、プレスコート加工およびフィルム貼合加工等、さらに製函加工として、打抜き加工、罫線入れ加工、糊付け加工等が行われるため、上記印刷適性と併せて、これら多岐に渡る後加工適性も塗工白板紙に要求される。

このような塗工白板紙の紙器類加工において、特に、大ロットの商品の印刷は、巻取を使用した高速印刷が可能であり、併せて印刷ラインに打ち抜き装置を組み合わせることにより、より効率よく紙器が生産でき、経済的にも優れているとの理由から、グラビア印刷が使用されることが多い。しかしながら、塗工白板紙では、原紙が古紙多配合の多層抄き構成であること、および紙器の強度発現に対して紙厚を維持する必要からカレンダ加圧処理による表面の平滑化が制限されるために、印刷及び出版用途の一般的なグラビア印刷用塗工紙に比べて、平滑性が発現し難い傾向にあり、このためグラビア印刷において、ミスドット（グラビア網点欠落）が発生して、印刷仕上りが悪化しやすい問題点がある。

また、塗工白板紙の表面加工は、前記のようにニス加工、プレスコート加工およびフィルム貼合加工等の各種表面加工方法があるが、このうちニス用コーターとＵＶ乾燥設備を印刷機の後に設置して、印刷後の塗工白板紙にそのまま連続してニス加工を行うことにより、より効率よく紙器が生産でき、経済的にも優れている理由から、インラインニス（ＵＶニス）加工が使用されるケースが増えている。しかしながら、オフセット印刷適性も求められる塗工白板紙では、インキ乾燥性や吸水着肉性などのオフセット印刷適性向上に対して、塗工層の吸収能力向上が必要となるが、この塗工層によって塗工白板紙の表面に展開したニスが吸収されてしまうため充分な厚みのニス層を形成することができなくなり、このためニス光沢発現が低下して、所望とする美粧性効果、表面保護効果が得られない問題点がある。

このため、各種方法が提案されている。このうち、グラビア印刷において良好な網点再現性が得られ、かつ耐スーパーカレンダ汚れ適性が良好な塗工印刷紙として、紙塗工用顔料１００重量部に対し、平均粒子径０．２〜０．４μｍ、ガラス転移温度−５０〜−１０℃及びゲル含有量が７０〜９０重量％のスチレン-ブタジエン系共重合体を含む水性ラテックスを配合する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、上記技術はグラビア印刷適性の向上には有効であるが、塗工白板紙に求められる表面加工適性、後加工適性などの各種必要適性を併せて向上させることは難しい。また、塗工適性と折り割れを改善する塗工白板紙として、下塗りラテックスとして、特定のモノマー組成、配合により乳化重合して得られるガラス転移温度が−１０〜−４５℃の範囲であり、特定のモノマーを共重合して得られた水溶性共重合物と保水剤を使用する方法が提案されている(特許文献２参照)。しかしながら、上記技術のように下塗り層ラテックスの改善のみでは、グラビア印刷適性の向上効果は限定的である。

また、塗工操業性が良好で、表面強度、耐水性、インキ乾燥性、印刷光沢、ブリスターパック適性及び糊付性に優れた塗工板紙を得るために、該板紙の塗工組成物用共重合体ラテックスとして、−１００〜５０℃の範囲に少なくとも２つのガラス転移点を有し、かつ最も高いガラス転移点と最も低いガラス転移点との差が５℃以上であり、粒子表面のゼータ電位が−１００〜−１０ｍＶであるラテックスを使用する方法が提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、上記技術のようなラテックスを塗工層全層に適用すると、塗工層の柔軟性、クッション性を阻害するため、グラビア印刷適性が向上し難い。

また、油性インキ印刷直後のニス塗布適性を有し、ムラの発生のない塗工白板紙として、上塗り層の顔料に重質炭酸カルシウムを全顔料の４５質量％以上含有し、塗料濃度を６４％以上の塗工液で塗工することが提案されている（特許文献４参照）。しかしながら、上記技術のように上塗り層の顔料と塗料濃度の改善のみでは、充分なグラビア印刷適性を得ることが難しい。

さらに、オフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙として、下塗り層に焼成クレー、構造化カオリンおよびデラミネーテッドクレーから選ばれる少なくとも１種の顔料を全顔料あたり固形分対比で３０〜７０重量部含有し、かつ接着剤としてガラス転移温度が−５０〜−５℃である共重合体ラテックスを全顔料対比固形分５〜２５重量部含有し、上塗り層の接着剤として、ガラス転移温度が０℃以上の共重合体ラテックスを全顔料対比固形分で３〜３０部含有する塗工白板紙が提案されている（特許文献５参照）。しかしながら、上記方法では、塗工装置による塗工の際に塗料濃度を低く設定する必要があり、この塗料濃度低下に伴って塗工層の被覆性、平滑性が低下するため、ミスドットが悪化する恐れがある。また、上記方法のように焼成クレーや構造化カオリンのような嵩高な塗工層を形成する顔料を用いるため塗工層の吸収性が高くなり、ニス加工適性が低下しやすい。

上記のように塗工白板紙の品質向上に対して各種方法が提案されているが、紙器加工における印刷適性、ニス加工適性、後加工適性などの各種適性、特にグラビア印刷適性とニス加工適性を充分に満足する方法がないのが現状である。

特開平０２−１３９５００号公報 特開平０５−２８７６９７号公報 特開平１１−０６０８１７号公報 特開２００８−２３１５８６号公報 特開２００２−３６３８８７号公報

本発明は、塗工白板紙に求められる紙器加工の際の印刷適性と後加工適性の各種品質を両立し、特に印刷適性としてグラビア印刷のミスドット軽減、および後加工適性としてニス光沢発現性に優れた塗工白板紙を提供するものである。

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、グラビア適性および後加工適性に優れた塗工白板紙が得られることを見出した。即ち、本発明は、基紙の表面に、顔料と接着剤を主成分として含有する２層の塗工層を有する塗工白板紙において、該塗工層のうち、基紙に隣接して設けられる下塗り塗工層に、顔料として２μｍ以下の粒子含有率が８０〜９５％の炭酸カルシウムを全顔料の７０質量％以上含有し、かつ接着剤としてガラス転移温度が−５０〜−３０℃の範囲内にある共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有し、さらに該下塗り塗工層に隣接して設けられる上塗り塗工層に、２μｍ以下の粒子含有率が９０％以上の顔料を全顔料の５０質量％以上含有し、かつ接着剤として平均粒子径が８０〜１２０ｎｍであり、ガラス転移温度が−２５〜−１０℃の範囲内と１０〜６０℃の範囲内とにそれぞれ１つずつピークを有する共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有することを特徴とする塗工白板紙である。
前記下塗り塗工層の２μｍ以下の粒子含有率が８０〜９５％の炭酸カルシウムを全顔料の１００質量％含有することが好ましい。
前記上塗り塗工層の顔料が２μｍ以下の粒子含有率が９５〜１００％の重質炭酸カルシウムを含み、かつ上塗り層の全顔料の６０質量％以上含有することが好ましい。
下塗り塗工層がロッド塗工方式および上塗り塗工層がブレード塗工方式により塗工形成されることが好ましい。
前記下塗り塗工層および上塗り塗工層が、基紙の両面にそれぞれ設けられることが好ましい。

本発明によって、紙器加工の際の印刷工程におけるグラビア網点再現性が改善され、かつ製函、ニス引き等の後加工適性に優れた塗工白板紙が得られる。

本発明の塗工白板紙においては基紙に隣接して設けられる下塗り塗工層に、顔料として２μｍ以下の粒子含有率が８０〜９５％の炭酸カルシウムを全顔料の７０質量％以上含有し、かつ接着剤としてガラス転移温度が−５０〜−３０℃の範囲内にある共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有する必要がある。下塗り層の顔料および接着剤が上記の構成であると、グラビア印刷時に版が紙と接触する際に、適度に微細な粒子径の顔料と低いガラス転移点を有する接着剤の効果により下塗り層にクッション性が付与され、下塗り層が変形しやすくなることにより、紙表面と版との密着性が向上して優れたグラビア網点再現性を発揮する。また、オフセット印刷適性に対しては、塗工層強度、を向上させる効果も有する。

本発明における上記のような下塗り塗工層の効果発現に対して、下塗り塗工層に使用される顔料は、下塗り層のクッション性、変形性を阻害しにくい粒子形状として、不定形でブロック状の粒子形状を有している炭酸カルシウム、特に重質炭酸カルシウムが好ましい。また、紙の塗工分野で使用されている顔料の中で最も安価である点においても炭酸カルシウムが好ましい。これに対して、紙の塗工分野に使用される顔料には、特異な形状を有する顔料として、扁平性の強いカオリンやタルク、針状性、柱状性の強い軽質炭酸カルシウムやサチンホワイトなどがあるが、このような形状特性の強い顔料は、下塗り塗工層のクッション性、変形性を阻害する恐れがある。また上記のような形状特性の強い顔料は、価格の面でも高価でなる。

下塗り層における上記の炭酸カルシウムの粒子径は、下塗り層のクッション性、変形性と平滑発現を阻害しにくい粒子径として、２μｍ以下の粒子含有率が８０〜９５％であり、２μｍ以下の粒子含有率が９０〜９５％であることが特に好ましい。下塗り層の炭酸カルシウムの粒子径について、２μｍ以下の粒子含有率が８０％未満のような粗粒の場合には、下塗り層の表面平滑性が低下し、この平滑性の低下が上塗り層の平滑性まで影響するために、充分なグラビア印刷の網点再現性が得られなくなる恐れや、オフセット印刷適性が悪化する恐れがある。他方、下塗り層の炭酸カルシウムの粒子径について、２μｍ以下の粒子含有率が９５％を越える場合には、オフセット印刷適性において、塗工層強度が低下する恐れがある。

また、下塗り層における上記の炭酸カルシウムの粒度分布は、塗工層形成および平滑性発現に有効に働く顔料粒子径を多く含むことが重要であることから、粗粒分および微細分の含有が少なく、平均粒子径近傍の粒子径を多く有するタイプ（粒度分布が狭いタイプ）が好ましい。下塗り層における上記の炭酸カルシウムに粗粒分が多く含まれる場合には、下塗り層のクッション性、変形性と平滑発現を阻害する恐れがある。他方、下塗り層における上記の炭酸カルシウムに微細分が多く含まれる場合には、微細分が板紙の基紙のパルプ繊維の隙間に潜り込んでしまうため、塗工層形成、平滑性発現に対して有効に働かなくなる恐れがあるほか、オフセット印刷における塗工層強度が悪化する恐れがある。

下塗り層における上記の炭酸カルシウムの配合量は、下塗り層のクッション性、変形性と平滑発現を阻害しにくい配合として、下塗り塗工層に配合される全顔料の７０質量％以上であることが好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。下塗り層の炭酸カルシウムの配合が７０質量％未満である場合には、これ以外に配合される他の顔料の粒子形状や粒子径の影響により、下塗り層のクッション性、変形性や平滑発現が阻害される恐れがある。

ここで、下塗り層における上記の炭酸カルシウムと併せて使用できる顔料は、本発明の規定する炭酸カルシウム以外の顔料、例えば通常のクレー、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、タルク等の一般塗工紙製造分野で使用されている公知公用の顔料の１種以上が本発明の効果を損なわない範囲内で、適宜使用できる。

さらに、本発明における下塗り塗工層の接着剤として使用される共重合体ラテックスは、下塗り層にクッション性、変形性、弾力性を発現させるために、ガラス転移温度が−５０〜−３０℃の範囲内にある必要がある。下塗り層の共重合体ラテックスのガラス転移温度が−５０℃より低い場合には、共重合体ラテックスが軟らかくなり過ぎ、オフセット印刷における塗工層強度が悪化する恐れがある。他方、下塗り層の共重合体ラテックスのガラス転移温度が−３０℃よりも高い場合には、充分なグラビア印刷適性を得るために必要な下塗り層のクッション性、変形性が得られなくなる恐れがある。

下塗り層における上記の共重合体ラテックスの平均粒子径は、下塗り層のクッション性、変形性、平滑性、および塗工層強度を発現させるために、平均粒子径として１００〜３００ｎｍとすることが好ましい。下塗り層の共重合体ラテックスの平均粒子径が１００ｎｍ未満の場合には、下塗り層のクッション性、変形性、平滑性が悪化する恐れがある。他方、下塗り層の共重合体ラテックスの平均粒子径が３００ｎｍを超える場合には、塗工層強度が悪化する恐れがある。

下塗り層における上記の共重合体ラテックスは、ガラス転移点および平均粒子径がそれぞれ上記の範囲内であれば、特に限定されず、たとえばスチレン・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役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルの重合体または共重合体等のアクリル酸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重合体ラテックス、あるいはこれらの各種重合体ラテックスをカルボキシ基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ溶解性あるいは非アルカリ溶解性の重合体ラテックスの一種または２種以上選択して使用することが可能である。

下塗り層における上記の共重合体ラテックスの配合量は、下塗り層のクッション性、変形性、平滑性、および塗工層強度を発現させるために、共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有することが好ましい。下塗り層の共重合体ラテックスの配合が顔料に対して固形分で５質量％未満の場合には、下塗り層のクッション性、変形性、平滑性、および塗工層強度が悪化する恐れがある。他方、下塗り層の共重合体ラテックスの配合が顔料に対して固形分で２０質量％を越える場合には、下塗り層の平滑性が悪化する恐れがある。

下塗り塗工層におけるラテックス以外の接着剤としては、ポリビニルアルコール、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から１種または２種以上を、本発明の効果を損なわない範囲内で適宜選択して使用できる。

本発明の塗工白板紙においては上記構成の下塗り塗工層と併せて、下塗り塗工層に隣接して設けられる上塗り塗工層に、顔料として２μｍ以下の粒子含有率が９０％以上の顔料を全顔料の５０質量％以上含有し、かつ接着剤として平均粒子径が８０〜１２０ｎｍであり、ガラス転移温度が−２５〜−１０℃の範囲内と１０〜６０℃の範囲内とにそれぞれ１つずつピークを有する共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有する必要がある。上塗り層の顔料および接着剤が上記の構成であると、適度に微細な粒子径の顔料と低いガラス転移点を部分的に有する接着剤の効果により、下塗り層と併せて上塗り層にもクッション性が付与され、下塗り層との相乗効果によって紙表面と版との密着性が向上して優れたグラビア網点再現性を発揮する。また、高いガラス転移温度を部分的に有する接着剤の効果により、塗工やカレンダ工程における塗工層の剥がれ、裏面の毛羽立ち、およびベタツキを防止して操業性が安定化するほか、顔料粒子径を過度に微細にしないことにより、ニス表面加工におけるニス光沢発現性が向上する。

本発明における上記のような上塗り層の顔料の粒子径として、２μｍ以下の粒子含有率が９０％以上であり、より好ましくは２μｍ以下の粒子含有率が９５〜１００％であれば、上塗り層のクッション性、変形性および平滑発現を阻害しにくい効果がある。上塗り層における顔料の粒子径が、２μｍ以下の粒子含有率が９０％未満であれば粗粒分が含まれ、上塗り層の表面平滑性やクッション性が低下し、充分なグラビア印刷の網点再現性が得られなくなる恐れがある。

また、上塗り層における上記顔料の配合は、上塗り層のクッション性、変形性および平滑発現を阻害しにくい配合として、上塗り塗工層に配合される全顔料に対して固形分で５０質量％以上で、８０質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。上塗り層の上記顔料の配合が５０質量％未満である場合には、上塗り層における顔料粗粒分の増加の影響により、上塗り層のクッション性、変形性や平滑発現が阻害される恐れがある。

さらに、上塗り層における顔料は、前記下塗り層における場合と同様に、上塗り層のクッション性、変形性を阻害しにくい粒子形状として、不定形でブロック状の粒子形状を有している重質炭酸カルシウムが含まれることが好ましい。また、紙の塗工分野で使用されている顔料の中で最も安価である点においても重質炭酸カルシウムが特に好ましい。これに対して、紙の塗工分野に使用される顔料には、特異な形状を有する顔料として、扁平性の強いカオリンやタルク、針状性、柱状性の強い軽質炭酸カルシウムやサチンホワイトなどがあるが、このような形状特性の強い顔料は、前記下塗り層における場合と同様に、上塗り塗工層のクッション性、変形性を阻害する恐れがある。また上記のような形状特性の強い顔料は、価格の面でも高価となる。

ここで、上塗り層における上記の炭酸カルシウムと併せて使用できる顔料は、本発明の規定する炭酸カルシウム以外の顔料、例えば通常のクレー、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、タルク等の一般塗工紙製造分野で使用されている公知公用の顔料の１種以上が本発明の効果を損なわない範囲内で、適宜使用できる。

さらに、本発明における上塗り塗工層の接着剤として使用される共重合体ラテックスは、上塗り層のクッション性、変形性、平滑性およびニス加工適性を発現させるために、平均粒子径として８０〜１２０ｎｍとすることが必要である。上塗り層の共重合体ラテックスの平均粒子径が８０ｎｍ未満の場合には、塗工乾燥中にラテックスがマイグレーションしやすくなり、下塗り塗工層中に浸透してしまう恐れがあるほか、上塗り層のクッション性、変形性、平滑性が悪化する恐れがある。他方、上塗り層の共重合体ラテックスの平均粒子径が１２０ｎｍを超える場合には、塗工層空隙増加による塗工層の吸収性向上の影響により、ニス加工適性が悪化する恐れがある。

上塗り層における上記共重合体ラテックスのガラス転移温度は、−２５〜−１０℃の範囲内と１０〜６０℃の範囲内とにそれぞれ１つずつのガラス転移温度を有するラテックスであれば、ガラス転移温度の低い部分により、弾力性を発揮してグラビア印刷時の網点再現性に寄与する効果と、ガラス転移温度の高い部分により、塗工やカレンダ工程における塗工層の剥がれ、裏面の毛羽立ち、およびベタツキを防止して操業性が安定化する効果の相反する２つの効果を両立させることができる。上塗り層の共重合体ラテックスが、低いガラス転移温度、あるいは高いガラス転移温度のいずれか１つのガラス転移温度を有するタイプである場合には、グラビア印刷適性向上と操業性との両立ができない。また、異なる２つのガラス転移温度を有する共重合体ラテックスであっても、２つのガラス転移温度の何れかが−２５℃よりも低い場合には、塗工やカレンダ工程における操業性が悪化する恐れがあり、他方２つのガラス転移温度の何れかが６０℃よりも高い場合には、弾力性低下に伴うグラビア印刷適性の悪化、ガラス転移不良に伴う塗工層強度発現の低下、およびニス加工適性の低下を引き起こす恐れがある。

上塗り層における上記の共重合体ラテックスは、ガラス転移温度および平均粒子径がそれぞれ上記の範囲内であれば、特に限定されず、たとえばスチレン・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役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルの重合体または共重合体等のアクリル酸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重合体ラテックス、あるいはこれらの各種重合体ラテックスをカルボキシ基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ溶解性あるいは非アルカリ溶解性の重合体ラテックスの一種または２種以上選択して使用することができる。

上塗り層における上記の共重合体ラテックスの配合量は、上塗り層のクッション性、変形性、平滑性、塗工層強度、およびニス加工適性を発現させるために、共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有することが必要である。上塗り層の共重合体ラテックスの配合が顔料に対して固形分で固形分で５質量％未満の場合には、上塗り層のクッション性、変形性、塗工層強度、およびニス加工適性が悪化する恐れがある。他方、上塗り層の共重合体ラテックスの配合が顔料に対して固形分で固形分で２０質量％を越える場合には、上塗り層の平滑性が悪化する恐れがある。

ここで、上塗り塗工層におけるラテックス以外の接着剤としては、ポリビニルアルコール、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から１種または２種以上を、本発明の効果を損なわない範囲内で適宜選択して使用できる。

本発明の塗工白板紙に使用される基紙は、２層以上（一般的には、５〜７層）の紙層の多層抄きで構成され、基紙の米坪としては、通常１５０〜６５０ｇ／ｍ^２程度である。

上記基紙の各紙層に使用するパルプとしては特に限定するものではなく、例えば晒ないしは未晒の化学パルプ、機械パルプ、さらには、例えば、雑誌古紙、チラシ古紙、新聞古紙、オフィス古紙、情報用紙古紙、段ボール古紙、紙器古紙等の古紙パルプを必要に応じて脱墨、ないしは未脱墨の古紙パルプ等の一種、又は二種以上を適宜混合して使用されるが、片面印刷を目的として基紙の片面に顔料塗工層を設けるタイプの塗工白板紙では、多層構成の基紙において塗工層を設けられる基紙の最表層（第１層、表面層）に晒化学パルプ、前記最表層下に隣接する第２層（表面下層）に脱墨古紙パルプ、第３層以降の各層（それぞれ中層）および最下層（裏面層）に未脱墨の古紙パルプをそれぞれ使用することが好ましい。また、両面印刷を目的として基紙の両面に顔料塗工層を設けるタイプの塗工白板紙では、基紙両面の最表層（表面層）に晒化学パルプ、前記両面の最表層下に隣接する第２層（表面下層）に脱墨古紙パルプをそれぞれ使用することが好ましい。前記のように、基紙の中層には白色度が低く灰色を呈している未脱墨古紙パルプを使用しているが、基紙の表面層および表面下層に白色度の高い晒化学パルプや脱墨古紙パルプを適用して基紙の白色度を向上させることにより、基紙表面から透過視認される中層灰色を目立たなくさせることができ、印刷仕上り、および紙器加工後の見栄えを向上させることができる。

上記基紙には硫酸バンド、ロジン等のサイズ剤、ポリアミド、澱粉等の紙力増強剤、濾水歩留まり向上剤、ポリアミドポリアミンエピクロヒドリン等の耐水化剤、染料等の各種助剤を、パルプ原料に添加する内添方式、または基紙表面にサイズプレス等により塗布添加する外添方式などにより、適宜添加することもできる。

また、上記基紙は、下塗り塗工層を塗工する前にマシンカレンダ、ソフトカレンダ、あるいはヤンキードライヤ等を使用して、予め平滑化処理を行うことが好ましい。前記のように塗工前の基紙に対して平滑化処理を施すことにより基紙の平滑性が向上し、これに塗工層を設けることによる塗工白板紙の平滑発現効果も向上することから、グラビア印刷適性を良化させることができるのである。

本発明の前記下塗り層用塗工液、および上塗り層用塗工液を基紙に塗工する方法としては、塗工紙製造に一般に使用される塗工装置が使用でき、例えば、ブレードコーター、ロッドコーター、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、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等の塗工装置を使用して、オンマシン方式またはオフマシン方式により前記多層構成基紙の表面に塗工することができるが、下塗り塗工層の塗工方式としては、比較的に基紙表面の凹凸に沿った形式で一定の厚みを有する塗工層を形成（所謂輪郭塗工）することが可能であり、これによって一定のクッション性を有する塗工層が得られやすく、かつ高濃度塗工、高速塗工が可能であることから、ロッドコーターによる塗工方式が好ましい。他方、下塗り塗工層に隣接して設けられる上塗り塗工層の塗工方式としては、比較的に高平滑な塗工面を有する塗工層を形成（所謂平坦塗工）することが可能であり、これによって高いグラビア印刷適性が得られやすく、かつ高濃度塗工、高速塗工が可能であることから、ブレードコーターによる塗工方式が好ましい。

また、本発明の下塗り層用塗工液、および上塗り層用塗工液の固形分濃度は、１０〜７５質量％の範囲で、各塗工層の塗工量は片面あたり乾燥重量で０．５〜２０ｇ／ｍ^２の範囲となるように、塗工方式に合わせて固形分濃度を適宜調整することが好ましく、さらに下塗り塗工層の塗工量は片面あたりの乾燥重量として５〜１５ｇ／ｍ^２、上塗り塗工層の塗工量は片面あたりの乾燥重量として３〜１５ｇ／ｍ^２、かつ下塗り塗工層および上塗り塗工層の両塗工量の合計が片面あたりに乾燥重量として８〜２５ｇ／ｍ^２の範囲となるように調整することが、より好ましい。下塗り塗工層の塗工量が片面あたりの乾燥重量として５ｇ／ｍ^２未満では、基紙表面を十分に被覆することができないために本発明所望の平滑性が得られない恐れがある。他方１５ｇ／ｍ^２を越えると、製函時に罫線を入れて箱にした場合等に塗工層割れを引き起こす恐れがある。また上塗り塗工層についても、片面あたりの乾燥重量として３ｇ／ｍ^２未満では下塗り塗工層表面を十分に被覆することができないためにインキ転写不良等を引き起こし、オフセット、グラビア印刷ともに満足する品質が得られない。他方１５ｇ／ｍ^２を越えると、前記下塗り塗工層の場合と同様に、製函時に罫線を入れて箱にした場合等に塗工層割れを引き起こす恐れがある。

また、本発明の塗工白板紙においては、上塗り層用塗工液を塗工、乾燥した後に、マシンカレンダ、ソフトカレンダ、あるいはスーパーカレンダ等を使用して平滑化処理を施すことが好ましい。前記のように塗工後の塗工白板紙に対して平滑化処理を施すことにより塗工白板紙の平滑性が向上し、グラビア印刷適性を良化することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はそれらの範囲に限定されるものでない。なお、例中の「部」、「％」は特に断わらない限り、質量部、質量％を示す。

（顔料の２μｍ以下の粒子含有率）
各顔料の単独分散液に対してピロリン酸ソーダの０．１％液を添加して固形分濃度約４〜８％の顔料希釈分散液を調製し、さらに超音波洗浄装置により５分間分散処理して得られた顔料希釈分散液について、セディグラフ５１００（米国マイクロメリティクス社製）を用いて沈降法により顔料粒度分布を測定し、２μｍ以下の粒子の累積質量％を求め、その累積質量％を粒子含有率とした。

（ラテックス粒子径）
水中の共重合体ラテックス（エマルジョン粒子）のブラウン運動を動的レーザー光散乱法により観測し、この散乱光強度の時間的な揺らぎ（散乱光の光子数の揺らぎ）を正確な時間尺度で把握することにより拡散係数を求める光子相関法により解析したものである。（平均粒子径の単位：ｎｍ）

（共重合体ラテックスのガラス転移温度）
共重合体ラテックスを１００℃で２０時間真空乾燥を行って得られた共重合体ラテックスの乾燥フィルムについて示差走査熱量計（ＤＳＣ：セイコーインスツルメンツ社製）を用いて測定した。

実施例１
（基紙の調製）
基紙第１層目の表面層に晒化学パルプ、第２層目の表面下層に脱墨古紙パルプ、第３層目の中層、第４層目の中層、および第５層目の裏面層に未脱墨古紙パルプをそれぞれ使用して５層に抄き合わせた後にマシンカレンダ処理して、米坪２９０ｇ／ｍ^２の塗工白板紙用の基紙を得た。

（下塗り層用塗工液の調製）
顔料として、２μｍ以下の粒子含有率が９０％の重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ９０、備北粉化工業社製）１００部を使用し、分散剤として、顔料１００部に対しポリアクリル酸ソーダ０．２５部を添加し、コーレス分散機を用いて固形分濃度が７２％の顔料分散液を調製した。次いで、この顔料分散液に対して、顔料１００部に対する固形分換算として、酸化澱粉（商品名：王子エースＹ、王子コーンスターチ社製）６部、およびガラス転移温度が−４４℃、平均粒子径１６０ｎｍのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＰＢ９３１７、日本エイアンドエル社製）１１部（各固形分換算）をそれぞれ添加し、最終的に固形分濃度が６２％の下塗り層用塗工液を得た。

（上塗り層用塗工液の調製）
顔料として、２μｍ以下の粒子含有率が９０％のカオリン（商品名：カオファイン９０、米国シール社製）３０部、２μｍ以下の粒子含有率が９７％の重質炭酸カルシウム（商品名：カービタル９７、米国イメリス社製）６４部、および二酸化チタン（商品名：ＫＡ−１００、韓国コスモケミカル社製）６部を使用し、分散剤として、顔料１００部に対しポリアクリル酸ソーダ０．２部を添加し、コーレス分散機を用いて固形分濃度が６８％の顔料分散液を調製した。次いで、この顔料分散液に対して、顔料１００部に対する固形分換算として、酸化澱粉（商品名：王子エースＹ、前出）１部、およびガラス転移温度が−１３℃と３５℃の２つを有し、平均粒子径９５ｎｍのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：Ｂ１８４０、旭化成工業社製）１５部（各固形分換算）をそれぞれ添加し、最終的に固形分濃度が６４％の上塗り層用塗工液を得た。

（塗工白板紙の調製）
前記の塗工白板紙用の基紙に対して、ロッドコーターを用いて前記の下塗り層用塗工液を片面当たり乾燥重量で９ｇ／ｍ^２となるように塗工、乾燥して下塗り塗工紙を得た。次いで、得られた下塗り塗工紙に対して、ブレードコーターを用いて前記の上塗り層用塗工液を片面当たり乾燥重量で１０ｇ／ｍ^２となるように塗工、乾燥し、金属ロール表面温度が２００℃、２ニップのソフトカレンダによる通紙処理を行なって、塗工白板紙を得た。

実施例２
実施例１において、下塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が９０％の重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ９０、前出）８０部、および２μｍ以下の粒子含有率が６０％の重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ６０、備北粉化工業社製）２０部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

実施例３
実施例１において、上塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が９０％のカオリン（商品名：カオファイン９０、前出）３０部、２μｍ以下の粒子含有率が９０％重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ９０、前出）６４部、および二酸化チタン（商品名：ＫＡ−１００、前出）６部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

実施例４
実施例１において、上塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が９０％のカオリン（商品名：カオファイン９０、前出）１０部、２μｍ以下の粒子含有率が９７％重質炭酸カルシウム（商品名：カービタル９７、前出）８４部、および二酸化チタン（商品名：ＫＡ−１００、前出）６部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

実施例５
実施例１において、上塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が９０％のカオリン（商品名：カオファイン９０、前出）５４部、２μｍ以下の粒子含有率が９９％軽質炭酸カルシウム（商品名：タマパールＴＰ２２１ＧＳ、奥多摩工業社製）４０部、および二酸化チタン（商品名：ＫＡ−１００、前出）６部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

実施例６
実施例１において、上塗り層用塗工液の固形分濃度を４０％とし、上塗り層用塗工液の塗工方式をエアーナイフ方式とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

実施例７
実施例１において、塗工白板紙用の基紙の裏面に対して、表面と同様に下塗り塗工層及び上塗り塗工層の２層を塗工することにより、両面２層塗工の塗工白板紙とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例１
実施例１において、下塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が６０％の重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ６０、前出）１００部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例２
実施例１において、下塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が９０％の重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ９０、前出）６０部、および２μｍ以下の粒子含有率が６０％の重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ６０、前出）４０部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例３
実施例１において、下塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が９７％の重質炭酸カルシウム（商品名：カービタル９７、前出）１００部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例４
実施例１において、下塗り層用塗工液の共重合体ラテックスを、ガラス転移温度が−２０℃、平均粒子径１５０ｎｍのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：Ｇ１４７５、旭化成工業社製）１１部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例５
実施例１において、下塗り層用塗工液の共重合体ラテックスを、ガラス転移温度が−１３℃と３５℃の２つを有し、平均粒子径９５ｎｍのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：Ｂ１８４０、前出）１１部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例６
実施例１において、上塗り層用塗工液の顔料を、２μｍ以下の粒子含有率が９０％のカオリン（商品名：カオファイン９０、前出）３０部、２μｍ以下の粒子含有率が６０％重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ６０、前出）６４部、および二酸化チタン（商品名：ＫＡ−１００、前出）６部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例７
実施例１において、上塗り層用塗工液の共重合体ラテックスを、ガラス転移温度が−４４℃、平均粒子径１６０ｎｍのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＰＢ９３１７、前出）１５部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

比較例８
実施例１において、上塗り層用塗工液の共重合体ラテックスを、ガラス転移温度１２℃、平均粒子径１００ｎｍのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＰＡ４０４６、日本エイアンドエル社製）１５部とした以外は、実施例１と同様な方法で塗工白板紙を得た。

上記のようにして得られた実施例および比較例における塗工白板紙をＪＩＳＰ８１１１に準拠した条件で６時間調湿後、塗工白板紙の白紙品質として平滑度と白紙光沢、オフセット印刷適性として印刷強度と印刷光沢、グラビア印刷適性としてミスドット、および後加工適性（表面加工適性）としてＵＶニス光沢について、それぞれ下記の方法に準じて評価した。また、操業安定性として塗工白板紙の塗工後のカレンダ工程におけるカレンダロールのベタツキについても評価した。各実施例および比較例における塗工白板紙の製造条件および品質評価結果を表１示した。

（ＰＰＳ平滑度）
塗工白板紙の塗工面を、ＪＩＳ Ｐ８１５１：２００４に準じて、加圧型平滑度計（測定器：パーカープリントサーフ、Ｍｅｓｓｍｅｒ Ｂｕｃｈｅｌ社製）を使用して、クランプ圧力が１９６０ｋＰａ時の平滑度を測定した。単位はμｍで、数値が小さい程、平滑性が良好であることを示す。

（白紙光沢）
塗工白板紙の塗工面を、ＪＩＳ Ｐ８１４２：２００５に準拠して測定した。

（オフセット印刷適性：印刷強度）
ＲＩ印刷機（明製作所製）で、オフセットインキを使用して塗工白板紙を印刷した際に発生する塗工層ピッキングの程度を目視評価した。
◎：非常に良好。
○：良好。
△：やや劣る。
×：劣る。

（オフセット印刷適性：印刷光沢）
オフセット枚葉印刷機（スピードマスター１０２、ハイデルベルグ社製）を用いて、塗工白板紙にオフセット印刷を行い、４色重色部の印刷光沢をＪＩＳ Ｐ８１４２：２００５に準じて測定した。

（グラビア印刷適性：ミスドット）
大蔵省式グラビア印刷試験機を用いて塗工白板紙のグラビア印刷を行い、５０％階調網点部の網点欠落の程度を目視評価した。
◎：網点の欠落ほとんどない。
○：数個程度の網点欠落が認められる。
△：１０数個程度の網点欠落が認められる。
×：２０個を越える多数の網点欠落が認められる。

（ＵＶニス光沢）
ＵＶ硬化型ニス（商品名：ダイキュアクリヤーＵＶ１６０３、ＤＩＣグラフィックス社製）をザーンカップ＃４で１０秒となるように調整した後に、ＵＶ硬化装置付き塗布装置（型式：ＳＧ６１０ＵＶ、デュプロ社製）を用いて、前記ＵＶ硬化型ニスを塗工白板紙表面に塗布後、ＵＶ硬化乾燥させてニス表面加工を行った。得られた塗工白板紙のニス加工部分について、光沢度計（ＧＭ-２６Ｄ、村上色彩技術研究所製）を用いて、入射角６０度の光沢度を測定した。

（操業安定性：カレンダロールのベタツキ）
塗工後の塗工白板紙をカレンダ処理する際のカレンダロールへのベタツキ程度（操業時のロール貼り付き音、カレンダ表面の汚れ）を評価した。
○：ロール貼り付き音はなく、カレンダ表面汚れの発生もない。
×：ロール張り付きの傾向が認められ、カレンダ表面にも汚れの発生がある。

表１より明らかなように、本発明に係る塗工白板紙である実施例１〜７は、いずれもグラビア印刷適性およびＵＶニス加工適性の両方に優れており、併せて、充分なレベルのオフセット印刷適性も有している。

本発明は、塗工白板紙に関して、印刷適性としてグラビア印刷のミスドットを軽減し、併せて後加工適性としてニス光沢発現性、製函適性等を向上させることに適用できる。

Claims (5)

1. 基紙の表面に、顔料と接着剤を主成分として含有する２層の塗工層を有する塗工白板紙において、該塗工層のうち、基紙に隣接して設けられる下塗り塗工層に、顔料として２μｍ以下の粒子含有率が８０〜９５％の炭酸カルシウムを全顔料の７０質量％以上含有し、かつ接着剤としてガラス転移温度が−５０〜−３０℃の範囲内にある共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有し、さらに該下塗り塗工層に隣接して設けられる上塗り塗工層に、顔料として２μｍ以下の粒子含有率が９０％以上の顔料を全顔料の５０質量％以上含有し、かつ接着剤として平均粒子径が８０〜１２０ｎｍであり、ガラス転移温度が−２５〜−１０℃の範囲内と１０〜６０℃の範囲内とにそれぞれ１つずつピークを有する共重合体ラテックスを顔料に対して固形分で５〜２０質量％含有することを特徴とする塗工白板紙。
   
2. 前記下塗り塗工層の２μｍ以下の粒子含有率が８０〜９５％の炭酸カルシウムを全顔料の１００質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の塗工白板紙。
3. 前記上塗り塗工層の顔料が２μｍ以下の粒子含有率が９５〜１００％の重質炭酸カルシウムを含み、かつ上塗り層の全顔料の６０質量％以上含有することを特徴とする請求項１または２に記載の塗工白板紙。
4. 前記下塗り塗工層がロッド塗工方式および上塗り塗工層がブレード塗工方式により塗工形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗工白板紙。
5. 前記下塗り塗工層および上塗り塗工層が、基紙の両面にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗工白板紙。