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技術 塗工紙

出願人 王子ホールディングス株式会社
発明者 渡辺晴美明城敦若狭浩之北尾修
出願日 2003年6月9日 (17年0ヶ月経過) 出願番号 2003-163790
公開日 2004年3月4日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2004-068242
状態 特許登録済
技術分野 紙(4)
主要キーワード 品質管理項目 クラーク法 クロス方向 水性パルプスラリー 拡大ルーペ mJ未満 印刷走行 導電防
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年3月4日)のものです。
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課題

耐ブリスター性印刷走行性が高く印刷画質品質の高い、オフセット印刷及び電子写真式複写の両方に有用な塗工紙の提供。

解決手段

紙基材の上に、顔料及び接着剤を含み、好ましくはさらにポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を含み、光沢度70%以上の塗被層を形成し、塗工紙全体として、透気度を4000秒以下、CD方向クラーク臨界長さを12cm以上、内部結合強さ(TAPPI UM−403)を200mJ以上に制御する。ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂は紙基材にサイズプレスなどにより予め塗布されていることが好ましい。

概要

背景

近年、印刷物カラー化高速化、及び高画質化等の要求から、印刷出版用に大量の塗工紙が使用されている。特にオンデマンド印刷の分野において、これまで印刷法で作製してきた出版物を、比較的手軽で、また少部数への対応が可能なカラー複写機、又はカラープリンターを用いて作製する傾向が顕著になっている。また、電子写真方式複写機プリンターに、通常のPPC用紙プリンター用紙に代えて、高い白紙光沢を有する塗工紙を用いて画像の鮮明度を高めるケースが増えて来ている。したがって、オンデマンド出版物用の塗工紙にも、オフセット印刷適性と電子写真方式の複写機やプリンター適性を兼ね備えることが要求されている。

概要

耐ブリスター性印刷走行性が高く印刷画質品質の高い、オフセット印刷及び電子写真式複写の両方に有用な塗工紙の提供。紙基材の上に、顔料及び接着剤を含み、好ましくはさらにポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を含み、光沢度70%以上の塗被層を形成し、塗工紙全体として、透気度を4000秒以下、CD方向クラーク臨界長さを12cm以上、内部結合強さ(TAPPI UM−403)を200mJ以上に制御する。ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂は紙基材にサイズプレスなどにより予め塗布されていることが好ましい。   なし

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

シート状紙基材と、その少なくとも一面上に形成され、顔料および接着剤を主成分として含み、かつ、70%以上の表面光沢度を有する塗被層とを有し、全体の透気度が4000秒以下、クラークこわさ試験法により測定されたクロス方向CD方向)の臨界長さが12cm以上であり、かつTAPPI UM−403により測定された内部結合強さが200mJ以上であることを特徴とする塗工紙。

請求項2

前記シート状紙基材が、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂0.5〜3g/m2により表面処理されたものである、請求項1記載の塗工紙。

請求項3

前記シート状紙基材が、20℃の水中に5秒間浸漬された際、下記式に従って算出された浸漬前後の紙厚変化率(A):紙厚変化率(A)(%)=[{(浸漬後の紙厚)−(浸漬前の紙厚)}/(浸漬前の紙厚)]×100が40%以下である、請求項1記載の塗工紙。

技術分野

0001

本発明は、塗工紙に関するものであり、特に白紙の光沢が高く、クラーク法によるクロス方向CD方向)のこわさが大きく、ブリスターが発生しない塗工紙に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発明は、70%以上の白紙光沢を有し、オフセット印刷電子写真方式フルカラー複写機等に供したとき高い耐ブリスター性を示し、かつ、印刷時の走行性に優れ、高品質印刷画像が得られるという特性を兼ね備えた塗工紙に関するものである。

0002

近年、印刷物カラー化高速化、及び高画質化等の要求から、印刷・出版用に大量の塗工紙が使用されている。特にオンデマンド印刷の分野において、これまで印刷法で作製してきた出版物を、比較的手軽で、また少部数への対応が可能なカラー複写機、又はカラープリンターを用いて作製する傾向が顕著になっている。また、電子写真方式の複写機プリンターに、通常のPPC用紙プリンター用紙に代えて、高い白紙光沢を有する塗工紙を用いて画像の鮮明度を高めるケースが増えて来ている。したがって、オンデマンド出版物用の塗工紙にも、オフセット印刷適性と電子写真方式の複写機やプリンター適性を兼ね備えることが要求されている。

0003

オフセット印刷機においては、高い表面強度と耐ブリスター性とが要求されて、カラー用電子写真方式の複写機やプリンターでは高いこわさと耐ブリスター性とが要求される。さらに、高級感を醸成するものとして、紙のこわさ(stiffness)の改善に対する要求も高まっているが、従来の高い白紙光沢を有する塗工紙ではこれらの性能が不充分である。
一般的に、高い白紙光沢を有する塗工紙は、通常平均粒子径2μm以下の顔料を、コーターを用いて原紙の片面あたり10g/m2以上の塗布量で塗布し、その後、カレンダー掛けにより表面を平滑化して製造されてきた。これらの高い白紙光沢を有する塗工紙では、このカレンダー掛けにより紙が圧縮されてしまい、その結果、紙のこわさは低下してしまうことが知られている。

0004

更に、紙は、省資源運動及び環境保護運動の高まりなどによる社会的要求消費者持ち運び負担の軽減化、並びに家庭内及び図書館内などにおける収納スペース縮小化などの様々な要因から、今後その軽量化が進んでいくと考えられる。しかし、一般に紙を軽量化すれば、紙厚が薄くなりこわさが低下するため、印刷物が低級感を与えると同時に、頁のめくりにくさ、読みにくさなどが増進してしまうという問題が生じる。
オフセット枚葉印刷機及び電子写真方式の複写機やプリンターにおいては、紙のこわさは走行性に大きな影響を及ぼすため特に重要な品質管理項目となっている。特に電子写真方式の複写機やプリンターでは、こわさの低い紙を用いると、紙が斜めに給紙されるなど、走行性不良及び紙詰まりが発生してしまう傾向がある。

0005

塗工紙のこわさ改良技術における、原紙改良の工夫として、機械パルプを使用するとこわさが高い塗工紙を得ることができるが、このようにすると紙面平滑性が低下し易く、また白色度が低下するため高級感が損なわれる。また、針葉樹ベースとした化学パルプ(例えばNBKP)を高率配合すると得られる紙のこわさは高くなるが、透気性が上昇し易いという問題が生じる。
更に、原紙を嵩高にすることにより紙のこわさ(stiffness)を高くしようとする試みもなされており、この場合、パルプ濾水度を高くすること、ウェットプレス圧下げること、及びカレンダー圧を下げること等の方法がある。しかし、このようにすると、原紙のこわさは高くなるけれども、同時に紙層構造がポーラスになり、平滑度が低下してしまう。このポーラスな原紙に顔料塗工液を塗工すると、塗工液の大半が原紙中にしみ込み、原紙表面に対する被覆性が低下し、乾燥後の白紙光沢の低下、光沢ムラなどの問題を生ずる。更に、白紙光沢が低下した紙に対しては、その光沢を向上させるためにそれに施すカレンダー処理処理条件強化しなければならず、それによって紙の圧縮率が高くなり、こわさが大きく低下してしまうという問題を生ずる。

0006

高光沢による高画質化は、紙のこわさの低下による複写機内の走行性不良を生ずるという結果を生ずるため、特開平5−341553号公報(特許文献1)に見られるように、紙の坪量を75〜95g/m2に規定することによって走行性不良を防止しようとする試みも知られている。
また、高い白紙光沢を有する塗工紙を製造する際に、カレンダー処理を施すと、原紙並びに塗工層密度が高くなり、塗工紙の透気性が著しく低下する。このような透気性の低い塗工紙をオフセット印刷機並びに電子写真方式の複写機及びプリンターに使用した場合には、インクの乾燥時及びトナー画像加熱定着時に、ブリスターを発生するという問題が生ずる。塗工紙に発生するブリスターにはマクロブリスターミクロブリスターの2種類があり、前者は原紙層に含まれる水分が膨張して原紙層及び塗工層を変形させるもので、画像部膨れが発生する。また後者は、インク又はトナーと塗工層の間において発生した水蒸気が膨張し、画像部に細かなふくれ及び光沢低下を生ずる。

0007

一般的な対策として、マクロブリスターについては、原紙の内部結合強度を上げ、原紙層の破裂を防ぐ方法が考えられる。原紙の内部結合強度を上げる方法としては、叩解を進めて繊維間結合を高めること、樹脂含浸又は塗工すること、及び紙力増強剤を添加することなどが有効である。しかし、叩解を進める方法、又は樹脂を含浸、又は塗工する方法では、内部結合強度は上昇するが、一方では紙の透気性を悪化させるため、マクロブリスターは抑制できても、ミクロブリスターの発生は抑制できない。紙力増強剤を添加する方法として、特開平3−227491号公報(特許文献2)には、ポリアクリルアミド系の紙力増強剤を紙料に添加する方法が提案されている。しかし、紙力増強剤の添加量を多くすると、パルプスラリー中フロックが発生するため、操業性、並びに製品地合を良好な水準に維持するためには、紙力増強剤の添加量に制約があり、このためブリスター防止性の改善は十分なされていない。
また、ミクロブリスターについては塗被層の透気性を向上させること等が考えられるが、高い透気性と高い白紙光沢とは相反する特性であるため、従来の高い白紙光沢を有する塗工紙ではミクロブリスターに対する防止性能は不充分である。

0008

特開平11−174713号公報(特許文献3)に開示されているように、高い白紙光沢を有する塗工紙を、オフセット枚葉印刷機並びに電子写真方式の複写機及びプリンターに使用した場合には、特に梅雨時の高湿環境下で密閉された印刷用紙の包装を開き印刷を開始した直後に、重送や紙詰まりを発生し易いことが知られている。これは、高い白紙光沢を有する塗工紙の高い平滑性により紙間の密着性が高いこと、そして、高湿環境下で塗工層表面に吸収された水分の表面張力水素結合等によって、隣接する紙が互に貼り付き、静摩擦係数を上昇させて個々の紙の走行性を妨げていると考えられている。

0009

上記のように、70%以上の高い白紙光沢度(75度鏡面光沢度)を有する(坪量が70〜90g/m2の)塗工紙では、これをオフセット印刷機及び電子写真方式のフルカラー複写機に用いたとき、高い耐ブリスター性と、印刷時の優れた走行性とを同時に満たすものは未だ提供されていない。

背景技術

0010

【特許文献1】
特開平5−341553号公報、第2〜3頁
【特許文献2】
特開平3−227491号公報、第1〜8頁
【特許文献3】
特開平11−174713号公報、第2〜3頁

発明が解決しようとする課題

0011

本発明は、従来技術の上記の問題を解消し、オフセット印刷機及び電子写真方式のフルカラー複写機等に使用したとき、高い耐ブリスター性と、高いクロス方向こわさと、印刷時の優れた走行性とを有し、しかも高品質の画像を印刷するに適し、かつ、70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙を提供しようとするものである。

0012

本発明者等は、オフセット印刷機及び電子写真方式のフルカラー複写機等に、70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙を使用する際の問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、上記高光沢塗工紙に全体として、特定の低い透気度と、特定の高いこわさと、特定値以上の適切な内部結合強度とを付与すると、得られる塗工紙が、オフセット印刷機及び電子写真方式のフルカラー複写機に使用される用紙として好適であることを見出し、この知見に基いて本発明を完成した。すなわち、本発明の構成は以下の通りである。

課題を解決するための手段

0013

本発明の塗工紙は、シート状紙基材と、その少なくとも一面上に形成され、顔料および接着剤を主成分として含み、かつ、70%以上の表面光沢度を有する塗被層とを有し、
塗工紙全体の透気度が4000秒以下、クラーク法により測定されたクロス方向(CD方向)の臨界長さ(以下CD方向クラーク臨界長さと記す)が12cm以上であり、かつTAPPI UM−403により測定された内部結合強さが200mJ以上であることを特徴とするものである。
本発明の塗工紙において、前記シート状紙基材が、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂0.5〜3g/m2により表面処理されたものであることが好ましい。
本発明の塗工紙において、前記シート状紙基材が、20℃の水中に5秒間浸漬された際、下記式に従って算出された浸漬前後の紙厚変化率(A):紙厚変化率(A)(%)
=[{(浸漬後の紙厚)−(浸漬前の紙厚)}/(浸漬前の紙厚)]×100が40%以下である、ことが好ましい。

0014

本発明者等は、高光沢塗工紙に、高いこわさと低透気度を付与する手段について、鋭意検討した結果、塗工紙に70%以上の白紙光沢度を付与しても、それと同時に、高いこわさ(stiffness)と適度の透気度を付与し、かつ特定値以上の内部結合強度を付与するならば、このような特性を有する塗工紙を、オフセット印刷機、或は間接乾式電子写真方式のフルカラー複写機、又はプリンターに使用すると、耐ブリスター性及び走行性に優れ、かつ高品質の画像が得られることを確認した。

0015

本発明に係る70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙において、塗工紙全体の透気度は、4000秒以下であり、3000秒以下であることが好ましく、2000秒以下であることがより好ましい。透気度が4000秒を越える場合、インキの乾燥時やトナーの加熱定着時に急激に膨張した水分が、透気性の悪い塗工層にぶつかって、ミクロブリスターを引き起こし、画像部の膨れや光沢低下が生ずることがある。
また、本発明に係る70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙において、塗工紙全体の内部結合力は200mJ以上であり、230mJ以上であることが好ましく、250mJ以上であることがさらに好ましく、270〜350mJであることが一層好ましい。内部結合が200mJ未満の場合には、塗工紙の透気度が4000秒以下の範囲内にあっても、マクロブリスターの発生を完全に防止することができないことがある。

0016

本発明に係る70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙において、CD方向クラーク臨界長さは、12cm以上であり、13cm以上であることが好ましく、14cm以上であることがさらに好ましい。CD方向クラーク臨界長さが12cm未満の場合には、得られる塗工紙の印刷機又は複写機内における走行性が不十分であり、特に間接乾式電子写真方式のフルカラー複写機、プリンターに使用する際に、なかでも高湿環境において、走行性不良を引き起こし、紙詰まりの原因となることがある。

0017

ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を、シート状紙基材にサイズプレスゲートロール等で表面処理し、その塗布量を、0.5〜3g/m2にコントロールすることによって、得られる塗工紙に高いこわさと低透気度を付与し、かつ特定値以上の内部結合強度を付与することが好ましい。これに対し、デンプン及び/又はポリビニルアルコールを含有する塗料を用いる場合は、内部結合強度やこわさを付与させることができても、透気度が上昇してしまい、これを高光沢塗工紙に仕上げた場合にトナーブリスターを発生させる。ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂をシート状紙基材に含有させた場合に、透気度を低く抑えられる理由としては、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂がデンプンやポリビニルアルコールほどの高い成膜性を有していないためではないかと考えられる。また、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂は、アクリル樹脂剛性アクリルアミドの内部結合強化作用を併せ持つため、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を含有させることにより、内部結合強度とこわさとを付与できるものと考えられる。

0018

本発明のポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂は、アクリルアミド、アクリロニトリル、(メタアクリル酸共重合体であり、アクリルアミドを50%以上、アクリロニトリルを1〜40%程度、(メタ)アクリル酸を1〜20%程度含有するものであることが好ましい。ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を製造するには、通常の付加重合法及び装置を用いることができる。例えば、所定の反応容器に前記各種モノマーおよび水を仕込み、濃度を20%、温度を30℃に調節した後、攪拌下重合開始剤として過硫酸アンモニウムを0.3%及び亜硫酸水素ナトリウムを0.2%加え、反応液温が80℃に達した後、4時間保温し、重合終了後、水酸化ナトリウム中和することにより、pH7、ポリマー濃度20%、粘度2000mPa・sのポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂が得られる。

0019

ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂の塗布量は、0.5〜3g/m2であることが好ましく、より好ましくは0.7〜2.5g/m2である。塗布量が0.5g/m2より少ない場合では、十分なこわさ及び内部結合強度が得られず、印刷時の走行性不良やブリスターが発生しやすくなることがある。また、それを3g/m2より多く塗布してもこわさ及び内部結合強度の向上効果は低く、コストがかさみ、経済性が悪化することがある。

0020

前記ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を、シート状紙基材にサイズプレス、又は塗布するには、コンベンショナ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、フィルムトランスファー方式のサイズプレスコーター、ロッドコータービルブレードコーターショートドウエルコーター又はスプレーコーターを用いることができる。

0021

本発明に係る白紙光沢の高い塗工紙に用いるシート状紙基材として、嵩高な原紙を使用した場合、透気性は改善出来るけれども、紙の弾性率と平滑性とが低下してしまい、これに、塗工後のカレンダー処理を施すと、こわさが大きく低下してしまう。本発明者等は鋭意検討した結果、70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙を、オフセット印刷機、並びに間接乾式電子写真方式のフルカラー複写機及びプリンターに使用する際に、問題となる透気性とCD方向クラーク臨界長さに起因する走行性の低下が、シート状紙基材の透気度とCD方向クラークこわさとを下記の式を満足するようにコントロールすることにより解決出来ることを見出した。
(1)Y1≦61X−34(X=0.7〜0.9)
(2)Y2≧−107X+123(X=0.7〜0.9)
X=シート状紙基材の密度、Y1=シート状紙基材の、JIS P8117により測定された透気度、Y2=シート状紙基材のCD方向クラークこわさ
(1)式で示す範囲よりも透気度Y1が高くなる場合、マクロブリスター、ミクロブリスターの発生を完全に抑えることができないことがある。また、(2)式で示す範囲よりもCD方向クラークこわさY2が低くなる場合には、印刷時の走行性不良が発生しやすくなることがある。シート状紙基材の坪量は50〜110g/m2であることが好ましく、より好ましくは55〜100g/m2である。

0022

本発明に係る70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙においては、高い平滑性に起因して、隣接する紙相互間の密着性が高くなり、すなわち紙相互間の摩擦係数が高くなる。特開平11−160906では、塗工紙に使用する原紙を20℃の水中に浸漬し直ちに引き上げた時の紙厚の増加分が30μ以下に規定されているが、本発明の係る塗工紙用シート状紙基材において、その坪量が50〜110g/m2の範囲内にあるときは、これに上記方法を適用することは不適切である。また、本発明者等は、紙厚増加分が同一であっても、坪量が異なる場合では、紙相互間の密着性すなわち静摩擦係数が異なることを考慮し、鋭意検討した結果、浸漬前後の紙厚の変化率が密着性に起因していることを見出した。すなわち、本発明に係る70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙においては、使用するシート状紙基材を20℃の水中に5秒間浸漬したとき、その前後の紙厚変化率が40%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましいことを見出した。紙厚変化率が40%よりも大きくなる場合では、高湿環境下において、塗工紙が吸湿して厚さ方向に膨潤し、紙相互間の密着が強化されることにより摩擦係数が上昇し、重送や紙詰まりを発生しやすくなる。

0023

本発明において使用されるシート状紙基材としては、一般の印刷用塗工紙に使用される酸性紙中性紙の何れでもよい。シート状紙基材を抄造する際に使用するパルプも、製法や種類等について、特に限定はなく、KPのような化学パルプ(KP、SP、AP等)、機械パルプ(SGP、SCP、RGP、CGP、TMP、BCTMP、CTMP等)、 古紙パルプDIP等)、非木材パルプケナフ、藁、三椏等)等を、本発明の所望の効果を損なわない範囲内で、適宜に配合して使用できる。ECFパルプ及びTCFパルプのような塩素フリーパルプも好ましく使用できる。シート状紙基材を抄造する抄紙機としても、従来の抄紙機、例えば、長網式、円網式、短網式、ツインワイヤー式、及び傾斜ワイヤー式抄紙機等を用いることができる。

0024

また、本発明で使用するシート状紙基材には、必要に応じて、填料を配合してもよい。この填料には、限定はないが、一般に上質紙に用いられる各種の顔料、例えばカオリン焼成カオリン炭酸カルシウム硫酸カルシウム硫酸バリウム二酸化チタンタルク酸化亜鉛アルミナ炭酸マグネシウム酸化マグネシウムシリカホワイトカーボンベントナイトゼオライトセリサイトスメクタイト等の鉱物質顔料並びに、ポリスチレン系樹脂尿素系樹脂メラミン系樹脂アクリル系樹脂塩化ビニリデン系樹脂密実粒子、並びにそれらの貫通孔型粒子及び微小中空粒子等の有機顔料を用いることができる。

0025

なお紙料中にはパルプ繊維及び填料の他に、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、従来から使用されている各種のアニオン性ノニオン性カチオン性あるいは両性歩留向上剤濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の各種抄紙用内添助剤が必要に応じて適宜選択して使用してもよい。さらに染料蛍光増白剤pH調整剤消泡剤ピッチコントロール剤スライムコントロール剤等の抄紙用内添助剤も紙の用途に応じて適宜添加することができる。

0026

本発明で使用するシート状紙基材に塗布又は含浸される塗被層用塗被剤は、顔料及び接着剤を主成分として含み、必要によりさらにポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を含む。この塗被剤には、例えば澱粉、ポリビニルアルコール、及びポリアクリルアマイド等の各種表面接着剤の他に、ロジン系サイズ剤合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤中性サイズ剤等の表面サイズ剤塩化ナトリウム硫酸ナトリウム等の導電剤を、本発明の所望の効果を損なわない範囲内の量で、含んでいてもよい。電子写真方式の複写機及びプリンター等におけるコピー後の用紙保存性の観点から、中性サイズ剤を用いることが好ましく、この中性サイズ剤としては、例えば、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤アルキルケテンダイマーアルケニルケテンダイマー中性ロジン石油サイズ、オレフィン系樹脂スチレン・アクリル系樹脂等を用いることが好ましい。

0027

本発明の塗工紙の塗被剤に用いる顔料には、特に限定はなく、例えば、重質炭酸カルシウム軽質炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、構造性カオリン、デラミカオリン、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、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、アルミノ珪酸マグネシウム微粒子状珪酸カルシウム微粒子状炭酸マグネシウム、微粒子状軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の鉱物質顔料並びに、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂等の密実粒子型、微小中空粒子型、及び貫通孔型粒子などの有機顔料を用いることが可能であり、これらの中から1種あるいは2種以上が適宜選択して用いられる。

0028

塗被剤用接着剤としては、水溶性及び/または水分散性高分子化合物を用いることができ、このような高分子化合物としては例えば、澱粉、カチオン性澱粉両性澱粉酸化澱粉酵素変性澱粉熱化学変性澱粉、エステル化澱粉、エ−テル化澱粉等の澱粉類カルボキシメチルセルロース、及びヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体ゼラチンカゼイン大豆蛋白、及び天然ゴム等の天然あるいは半合成高分子化合物、及びその誘導体、ポリビニルアルコール、イソプレンネオプレン、及びポリブタジエン等のポリジエン類ポリブテンポリイソブチレンポリプロピレン、及びポリエチレン等のポリアルケン類、ビニルハライド酢酸ビニル、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、メチルビニルエーテル等のビニル系重合体及び共重合体類、スチレン−ブタジエン系、メチルメタクリレート−ブタジエン系等の合成ゴムラテックスポリウレタン系樹脂ポリエステル系樹脂ポリアミド系樹脂オレフィン無水マレイン酸系樹脂、メラミン系樹脂等の合成高分子化合物等が例示出来る。これらの中から目的に応じて1種あるいは2種以上が適宜選択して使用される。

0029

塗被剤中には、前記顔料及び接着剤の他に各種助剤、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、蛍光増白剤、着色剤紫外線吸収剤、消泡剤、耐水化剤可塑剤滑剤防腐剤、及び香料の1種以上を必要に応じて適宜含ませてもよい。

0030

本発明の塗工紙において、シート状紙基材に塗布又は含浸されている塗被層の塗工量は、片面当り8〜20g/m2であることが好ましく、より好ましくは片面当り10〜18g/m2である。片面塗工量が8g/m2未満では、紙基体表面の凹凸を十分に覆うことが出来ないため、印刷インクやトナーの受理性が著しく低下することがある。一方、片面塗工量が20g/m2を越えると、塗工時の乾燥性が悪くなるなどの操業性が低下し、製造原価も高くなり、経済的不利を招くことがある。

0031

塗被剤を塗布するための手段として、一般に公知の塗工装置、例えばブレードコータエアーナイフコータロールコータリバースロールコータバーコータカーテンコータダイスロットコータ、グラビアコータチャンプレクスコータ、ブラシコータ、ツーロールあるいはメータリングブレード式のサイズプレスコータ、ビルブレードコータ、ショートドウェルコータ、ゲートロールコータ等の装置を適宜用いてもよい。

0032

塗被層は、必要によりシート状紙基材の両面に形成されてもよく、また、片面当りの塗被層中に、必要に応じて1層あるいは2層以上の中間層を設け、多層構造にすることも可能である。なお両面塗工や多層構造にする場合、各層の塗被の組成及び塗布量が互に同一であってもよく、或は互に異なっていてもよく、所要品質レベルに応じて適宜調整して配合すればよく、特に限定はない。またシート状紙基材の表面のみに塗被層を設けた場合、その裏面に合成樹脂層、又は顔料と接着剤等からなる塗工層、或は帯電防止層等を設けてカール防止性、印刷適性、給排紙適性等を付与することも可能である。さらに紙基体の裏面に種々の加工、例えば粘着磁性、難燃、耐熱、耐水、耐油、防滑等の後加工を施すことにより、用途適性を付加して使用することも勿論可能である。

0033

本発明の塗工紙において、シート状紙基材上に塗被層を設けた後、通常の乾燥工程や表面処理工程等により平滑化処理されて、塗工紙の水分含有量を好ましくは3〜10%、より好ましくは4〜8%程度となるように調整して仕上げられる。
また平滑化処理する際は、通常のスーパーキャレンダグロスキャレンダ、ソフトキャレンダ等の平滑化処理装置で行われ、オンマシンオフマシンで適宜用いられ、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適宜調節される。

0034

上述の方法によって得られた、70%以上の高い白紙光沢を有する塗工紙は、オフセット印刷適性、並びに間接乾式電子写真方式のフルカラー複写機及びプリンターに対する印字適性に優れており、特にオンデマンド印刷用の塗工紙として有用なものである。

0035

【実施例】
本発明を下記実施例により具体的に説明する。勿論、本発明の範囲はこれら実施例により限定されるものではない。なお、例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り、「質量部(固形分)」及び「質量%」を示す。

0036

実施例1
LBKP(フリーネスCSF)=450ml)100部を含む水性パルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム(商標:PC、白石カルシウム社製)5部を添加し、さらにパルプ質量100部当たり、澱粉1.0部、アルケニル無水コハク酸0.1部、及び硫酸バンド0.6部を添加し、このパルプスラリー長網抄紙機を用いて抄紙し、得られた湿紙に、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を、その乾燥付着量が2.0g/m2となるようにサイズプレスにより塗布し、坪量が60g/m2、密度が0.70g/cm3のシート状紙基材(以下原紙と記す。)を作製した。
カオリン(商標:アストララスイメリス社製)100部に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ(商標:アロンA−9、東亜合成社製)0.2部を加え、コーレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーに、酸化澱粉(商標:ペトロコートC−8、日澱化学社製)2.0部と、スチレンーブタジエンラテックス(商標:T−2550K、日本合成ゴム社製)10部とを添加、撹拌し、さらに水を加えて、固形分濃度が50%の塗被液を調製した。
この塗被液を、前記原紙の両面に、ブレードコータを用いて塗工量が、片面当たり10g/m2となるように塗工し乾燥した。
両面塗工された塗工紙に、その両面の白紙光沢度が70%となるようカレンダー処理を施した。

0037

実施例2
実施例1で得られた塗工紙を光沢度76%となるようカレンダー処理を施した。

0038

実施例3
LBKP(フリーネス(CSF)=450ml)95部及びNBKP(フリーネス(CSF)=450ml)5部を含む水性パルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム5部を添加し、さらにパルプ質量100部当たり、澱粉1.0部、アルケニル無水コハク酸0.1部、及び硫酸バンド0.6部を添加した。得られたパルプスラリーを長網抄紙機に供して抄紙し、得られた湿紙に対し、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を、その乾燥塗布量が2.8g/m2になるようにサイズプレスにより塗布し、坪量が60g/m2、密度が0.70g/cm3の原紙を得た。
上記のようにして得られた原紙に実施例1と同様の塗料を塗工し、仕上げをして塗工紙を作製した。

0039

実施例4
LBKP(フリーネス(CSF)=450ml)95部、及びNBKP(フリーネス(CSF)=450ml)5部を含む水性パルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム5部を添加し、さらにパルプ100部当たり、澱粉1.0部、アルケニル無水コハク酸0.1部、及び硫酸バンド0.6部、紙力剤としてポリアクリルアミド0.1部を添加し、得られたパルプスラリーを長網抄紙機に供して抄紙し、得られた湿紙に、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を、乾燥塗布量が0.7g/m2となるようにサイズプレスにて塗布し、乾燥して坪量が50g/m2、密度が0.70g/cm3の原紙を作製した。
上記のようにして得られた原紙に実施例1と同様の塗料を塗工し、仕上げをして塗工紙を作製した。

0040

比較例1
LBKP(フリーネス(CSF)=450ml)100部を含む水性パルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム(商標:PC、白石カルシウム)5部を添加し、さらにパルプ100部当たり、澱粉1.0部、アルケニル無水コハク酸0.1部、及び硫酸バンド0.6部を添加し、得られたパルプスラリーを長網抄紙機に供して抄紙し、得られた湿紙に、澱粉とPVAとを比率70/30で含むサイズ剤を、乾燥塗布量が2.5g/m2になるように、サイズプレスにて塗布し、坪量が60g/m2、密度が0.70g/cm3の原紙を作製した。
上記のようにして得られた原紙に実施例1と同様の塗料を塗工し、仕上げをして塗工紙を作製した。

0041

比較例2
LBKP(フリーネス(CSF)=550ml)100部を含む水性パルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム(商標:PC、白石カルシウム)5部を添加し、さらにパルプ100部当たり、澱粉1.0部、アルケニル無水コハク酸0.1部、及び硫酸バンド0.6部を添加し、得られたパルプスラリーを長網抄紙機に供して抄紙し、得られた湿紙に、澱粉からなるサイズ剤を乾燥塗布量が1.0g/m2となるようにサイズプレスにて塗布し、坪量が60g/m2、密度が0.60g/cm3の原紙を作製した。
上記のようにして得られた原紙に実施例1と同様の塗料を塗工し、仕上げをした。

0042

比較例3
比較例2で得られた原紙に実施例1と同様の塗料を塗工し、光沢度が65%となるようにカレンダー処理を施した。

0043

比較例4
LBKP(フリーネス(CSF)=450ml)95部、及びNBKP(フリーネス(CSF)=450ml)5部を含む水性パルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム(商標:PC、白石カルシウム製)5部を添加し、さらにパルプ100部当たり、澱粉1.0部、アルケニル無水コハク酸0.1部、及び硫酸バンド0.6部を添加し、得られたパルプスラリーを長網抄紙機に供して抄紙し、得られた湿紙に、サイズ剤としてポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を、乾燥塗布量が0.3g/m2となるようにサイズプレスにて塗布し、乾燥して、坪量が60g/m2、密度が0.70g/cm3の原紙を作製した。
上記のようにして得られた原紙に、実施例1と同様の塗料を塗工し、仕上げをして塗工紙を作製した。

0044

比較例5
LBKP(フリーネス(CSF)=450ml)95部、及びNBKP(フリーネス(CSF)=450ml)5部を含む水性パルプスラリーに、軽質炭酸カルシウム(商標:PC、白石カルシウム)5部を添加し、さらにパルプ100部当たり、澱粉1.0部、アルケニル無水コハク酸0.1部、及び硫酸バンド0.6部を添加し、得られたパルプスラリーを長網抄紙機に供して抄紙し、得られた湿紙に、ポリアクリルアミド含有アニオン性アクリル系樹脂を、乾燥質量が0.3g/m2となるようにサイズプレスにて塗布し、坪量が45g/m2、密度が0.70g/cm3の原紙を作製した。
上記のようにして得られた原紙に実施例1と同様の塗料を塗工し、仕上げをして塗工紙を作製した。

0045

試験評価方法
75度鏡面光沢度はTAPPI T 480により測定し、透気度はJIS P 8117、王研式平滑度試験機により測定し、CD方向クラーク臨界長さはJIS P−8143に準拠し、但し試験片の幅を30mmとして測定し、また内部結合強さは、TAPPI UM−403に従って測定した。
また印刷特性を下記のようにして測定し、その結果を評価表示した。
印刷強度
印刷強度はRI試験機にてオフセットインキT13を用いて測定し、その結果を評価表示した。
◎:強度が高く、実用上問題なく、品質も優れている。
○:強度が高く、実用上問題ない。
△:強度がやや劣り、実用上問題ある。
×:強度が著しく劣り、実用上問題あり、品質も著しく劣っている。

0046

「マクロブリスター」
マクロブリスターの発生状況目視で確認し、下記の評価基準で評価した。
○:マクロブリスターが認められない。実用上問題なく、品質も優れている。
△:マクロブリスターが一部認められた。実用上問題がある。
×:マクロブリスターが紙面全面に認められた。実用上問題あり、品質も著しく劣っている。「ミクロブリスター」
ミクロブリスターの発生状態拡大ルーペ(30倍)で観察し、下記の評価基準により評価表示した。
◎:ミクロブリスターが認められない。実用上問題なく、品質も優れている。
○:ミクロブリスターがやや認められる。実用上問題ない。
△:ミクロブリスターが頻繁に認められる。実用上問題ある。
×:ミクロブリスターが著しく認められた。実用上問題あり、品質も著しく劣っている。

0047

白紙外観特性」
外観特性は目視で評価し、下記の評価基準で評価した。
○:光沢感があり、品質も優れている。
△:光沢感がやや劣り、見映えが劣る。
×:光沢感がなく、見映えしない。

0048

「走行性」
走行性はRICOH社製カラーコピー機IPSio Color2100を使用し、カラー原稿を用いて連続1000枚印画し、用紙の走行性を評価した。
◎:用紙の重送または定着部への巻き付きが全くない。
○:用紙の重送または定着部への巻き付きが1〜2枚。
△:用紙の重送または定着部への巻き付きが3〜4枚。
×:用紙の重送または定着部への巻き付きが5枚以上。〔塗工紙の評価〕
得られた塗工原紙の坪量、密度、透気度、こわさ(stiffness)、内部結合強さを表1に示し、塗工紙の透気度、光沢度および印刷強度、ブリスター、走行性の評価結果を表2に示す。尚、表2に、一般印刷用紙の性能を附記した。

0049

【表1】

0050

【表2】

発明を実施するための最良の形態

0051

実施例1、2、3及び4において作製された塗工紙の白紙光沢はいずれも70%以上であり、クラーク臨界長さが長く、透気度が低く、かつ内部結合強さが強く、印刷用紙として印刷強度、耐ブリスター性、及び走行性に良好なものであった。

発明の効果

0052

本発明に係る塗工紙は、白紙の光沢度が高く、オフセット印刷用紙として、また電子写真用やプリンター用紙として用いたとき、ブリスターの発生がなく、走行性が良好であり、高品位な画像が得られる塗工紙であって、実用上極めて有用なものである。

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