塗工紙の製造方法
【課題】密度の上昇を抑制でき、且つ、しなやかな手触り感を塗工紙に付与できる、塗工紙の製造方法を提供する。
【解決手段】
繊維結合阻害剤を含有する未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙を含水率５．５重量％以下にしてカレンダー処理するカレンダー工程と、を有する塗工紙の製造方法。
【解決手段】
繊維結合阻害剤を含有する未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙を含水率５．５重量％以下にしてカレンダー処理するカレンダー工程と、を有する塗工紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工紙及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷物のビジュアル化やカラー化が急速に進み、非塗工印刷用紙と比較し、紙表面に平滑な塗工層をインキ受理層とする塗工紙の需要も年々増加している。また、近年の低コスト化指向により、従来の紙厚、印刷品質を維持しながら軽量化する要望が増してきている。塗工紙はスーパーカレンダーやソフトニップカレンダー等で表面平滑化処理が施される。しかしこの処理は用紙を加圧して表面の平滑性を高めるものであるため同時に密度が増し、紙厚が低下する。このため紙厚を維持しようとすると紙の重量が増加する。
【０００３】
そこで、低密度の塗工紙の開発が試みられている。例えば、嵩高でありながら柔軟性に優れ、また印刷機での断紙が発生しにくく、作業性の良好な印刷用塗被紙を提供する目的で、パルプ繊維間結合を阻害する作用を有するか、繊維自体を柔軟化する柔軟化剤を用いた技術（特許文献１）が、紙と版面の密着不足を解決し、印刷適性を向上させ得る新規な塗工紙を提供する目的で、パルプ層に特定のエステル化合物を含有させる技術（特許文献２）が開示されている。
【０００４】
また、白紙光沢度が高く嵩高な印刷用塗工紙を提供することを目的として、特定のガラス転移点を有し、平均粒子径が１００〜２００ｎｍのスチレン含有量が３０重量％以上の共重合体ラテックスを含有する塗工層を、該塗工層を有する塗工紙の水分率を３〜８重量％に調整して、熱カレンダーにて平坦化処理をする技術（特許文献３）等が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１３８３８９号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８４８１号公報
【特許文献３】特開２００６−１８８７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や２のように薬剤を用いても、カレンダー処理によるある程度の密度の上昇が避けられず、特許文献３のように所定の製法を用いても、単に紙の密度を下げるのみでは、得られる塗工紙のしなやかな手触り感は付与されなかった。
【０００６】
本発明は、カレンダー処理しても、密度の上昇を抑制でき、且つ、しなやかな手触り感を塗工紙に付与できる、塗工紙の製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、低密度としなやかな手触り感を両立した塗工紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する塗工紙の製造方法であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
塗工紙の製造方法に関する。
【０００８】
また、本発明は、未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する製造方法で得られた塗工紙であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
密度が１．１５ｇ／ｃｍ3以下である塗工紙に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、低密度としなやかな手触り感を両立した塗工紙及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
塗工紙は、例えば、パルプ原料の希薄液から金網上で紙層が形成された後、プレス工程、乾燥工程、サイズ工程、乾燥工程、塗工工程、乾燥工程及びカレンダー工程を経て、要すればさらに調湿工程を経て製造される。本発明では、これらの工程の中で、塗工工程に用いる未塗工原紙及びカレンダー工程に特徴を有する。ここで、本発明では、塗工工程の前の紙を未塗工原紙、塗工工程後であってカレンダー工程前の紙をカレンダー前塗工紙、塗工工程後であってカレンダー工程後（調湿工程がある場合は調湿工程前）の紙をカレンダー後塗工紙という。
【００１１】
［塗工工程］
本発明に係る塗工工程は、未塗工原紙に塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る工程である。塗工液の塗布は未塗工原紙の片面及び両面のいずれであってもよい。
【００１２】
未塗工原紙としては、通常の塗工紙の原紙を用いることができる。未塗工原紙を得るための抄紙方法は、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の一般的な抄紙機を用いることができる。特に紙の表裏差を少なくする観点からツインワイヤー式が好ましい。
【００１３】
原紙に用いるパルプとしては、植物性繊維である木材や草木の繊維を原料とするいずれのパルプも使用できる。すなわち、晒化学パルプ（NBKP、LBKP等）や機械パルプ（TMP、CTMP、GP、RGP等及びその漂白処理をしたパルプ）、高収率パルプ（SCP、CGP等及びその漂白処理をしたパルプ）並びに、古紙パルプ及び脱墨古紙パルプ(DIP)及びその漂白処理をしたパルプ(BDIP)等の回収パルプを使用することができる。塗工紙の光沢の点から、使用するパルプ中、化学パルプを５０重量％以上含有することが好ましい。
【００１４】
本発明では、低密度の観点から、繊維結合阻害剤を含有する未塗工原紙が用いられる。当該未塗工原紙は、パルプスラリーに繊維結合阻害剤を添加後、抄紙して得られたものであることが好ましい。繊維結合阻害剤により未塗工原紙を構成するパルプ繊維の間の結合が阻害されると推定される。そして、繊維結合阻害剤を添加しない場合より未塗工原紙中の空隙が大きく保たれるため低密度になると考えられる。繊維結合阻害剤のパルプスラリーへの添加は、水に乳化又は分散させたものを用いることができる。
【００１５】
繊維結合阻害剤は、パルプ繊維間結合を阻害する作用を有する化合物である。繊維結合阻害剤としては、疎水基と親水基を持つ界面活性剤として用いられる化合物が挙げられ、例えば、紙用嵩高剤を用いることができる。紙用嵩高剤は親水基がパルプ表面に吸着し、疎水基によりパルプ繊維間の結合が阻害されると推定される。そして、紙用嵩高剤を添加しない場合より未塗工原紙中の空隙が大きく保たれるため、低密度になると考えられる。繊維結合阻害剤は、いわゆる製紙用の内添薬剤として捉えることができ、そのパルプスラリーへの添加は、水に乳化又は分散させたものを用いることができる。化合物としては、多価アルコールと脂肪酸のエステルである脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステルのポリオキシアルキレン付加物、高級脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン付加物、多価脂肪酸とアルコールのエステルである多価脂肪酸アルコールエステル、多価脂肪酸アルコールエステルのポリオキシアルキレン付加物、ポリアミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、多価アルコールと脂肪酸又はヒドロキシルカルボン酸とのエステル化合物の該ヒドロキシル基にアニオン基を導入してなる化合物、直鎖状脂肪酸アミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、高級アルコールのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、等のエステル系化合物及びその誘導体；脂肪酸モノアミド、脂肪酸アミドアミンのポリオキシアルキレン付加物、脂肪酸ポリアミドアミン、脂肪酸ジアミドアミン、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・尿素縮合物、多価脂肪酸とポリアミンとのアミド化合物、多価脂肪酸と直鎖状アミンとのアミド化合物、等のアミド化合物及びその誘導体；脂肪酸アミドアミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、等の分子内にアミド結合とエステル結合を有する化合物；高級アルコールまたは高級脂肪酸のポリオキシアルキレン付加物、多価アルコール型非イオン界面活性剤、糖アルコール系非イオン界面活性剤、糖系非イオン界面活性剤、油脂系非イオン界面活性剤、等の上記以外のポリオキシアルキレン付加物及びその誘導体；その他の化合物として、高級アルコール、スルホコハク酸誘導体、界面活性能を有する部位を含む構成単位とアニオン性モノマー及びカチオン性モノマーの１種以上に由来する構成単位とを有する重合体、等を使用することができる。これらの中でも塗工紙の密度の低下の観点から、エステル系化合物及びその誘導体、アミド化合物及びその誘導体、前記以外のポリオキシアルキレン付加物及びその誘導体を使用することが好ましく、中でも、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸モノアミド、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・尿素縮合物、高級アルコールのポリオキシアルキレン付加物、等を使用することがより好ましい。
【００１６】
繊維結合阻害剤はパルプ１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、更に０．１〜５重量部の割合で用いられることが好ましい。なお、繊維結合阻害剤を使用する場合は、ポリアクリルアミド重合物、カチオン化澱粉、硫酸バンド等の繊維結合阻害剤のパルプへの定着を促進する定着促進剤を併用することが好ましい。
【００１７】
なお、抄紙時には必要に応じて、一般に用いられるサイズ剤、填料、歩留り向上剤、濾水性向上剤、紙力向上剤等を添加してもよい。サイズ剤としてアルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤、中性ロジンサイズ剤等が挙げられる。填料として炭酸カルシウム等が挙げられる。
【００１８】
本発明においては、塗工紙の光沢向上の観点から、未塗工原紙にカレンダー処理を行うことができる。カレンダー処理としては、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用いることができ、これらを併用してもよい。
【００１９】
さらに、塗工工程で用いる未塗工原紙として、塗工紙の光沢向上の観点から、表面に水溶性高分子水溶液を塗布したものを用いることが好ましい。ここで「水溶性高分子」とは、２５℃において水９９重量部に対象高分子１重量部を添加したとき、９０重量％以上が溶解することを意味する。なお、溶解度は、水溶液を濾紙（Ｎｏ．２）で濾過し、濾液中の固形分量より算出する。本発明においては水溶性高分子としては、当該溶解量が９５重量％以上のものが好ましく用いられる。水溶性高分子水溶液は、いわゆる製紙用の外添薬剤として捉えることができ、この点で前記の繊維結合阻害剤とは異なるものである。未塗工原紙は、水溶性高分子水溶液を片面及び両面のいずれに塗布したものであってもよい。表面に水溶性高分子水溶液を塗布された未塗工原紙を用いると、塗工液を塗布した際に顔料の原紙中への浸透が抑制され、塗工層の厚さが保たれ、カレンダー処理で塗工層の表面がより平坦化されるため、得られる塗工紙の光沢が向上するものと推定される。水溶性高分子としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース等のセルロース化合物；澱粉、酸化澱粉、カルボキシメチル澱粉、ジアルデヒド澱粉、リン酸エステル変性澱粉、ヒドロキシアルキル変性澱粉等の澱粉類；ショ糖、乳糖等の糖類；にかわ、ゼラチン、カゼイン、寒天等の上記以外の天然高分子類；ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類；ポリ（メタ）アクリル酸アルカリ塩、（メタ）アクリル酸／（メタ）アクリル酸エステル共重合物のアルカリ塩、アクリル酸／マレイン酸共重合物のアルカリ塩等の（メタ）アクリル系重合体；ポリアクリルアミド重合体、変性ポリアクリルアミド、スチレン・マレイン酸系重合体、水溶性ポリエステル、ポリエチレンオキシド及びポリビニルピロリドン等の上記以外の合成高分子；さらに、ジアルキルアミノ基を有する（メタ）アクリル酸エステル又は（メタ）アクリルアミド、ジアルキルアミノ基を有するスチレン、ビニルピリジン、Ｎ−ビニル複素環化合物、アミノ基を有する単量体の酸中和物あるいは４級アンモニウム塩、ジアリル型４級アンモニウム塩等のカチオン性基含有ビニル単量体と、Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（炭素数１〜３）置換（メタ）アクリルアミド等の親水性ノニオン性基含有ビニル単量体と、から選ばれる少なくとも一種以上を含む単量体を重合して得られるビニル共重合体が挙げられる。前記ビニル単量体は、単独または２種以上を混合して用いることができる。前記ビニル共重合体としては、カチオン性基含有ビニル単量体と親水性ノニオン性基含有ビニル単量体とを含む単量体を重合して得られるカチオン性基含有ビニル共重合体が好ましく、カチオン性基含有ビニル単量体と親水性ノニオン性基含有ビニル単量体とを主成分とする単量体を重合して得られるカチオン性基含有ビニル共重合体がさらに好ましい。また、少なくとも２個のビニル基等を分子中に有する架橋性ビニル単量体を構成成分として前記ビニル共重合体中に含むビニル共重合体も挙げられる。カチオン性基含有共重合体は、構成単量体中、前記親水性ノニオン性基含有ビニル単量体と前記カチオン性基含有ビニル単量体の合計が８０〜１００モル％であることが好ましく、より好ましくは９０〜９９．９モル％である。これらの中でも澱粉類、セルロース化合物、ポリビニルアルコール類及びカチオン性基含有ビニル単量体と親水性ノニオン性基含有ビニル単量体とを主成分する単量体を重合して得られるカチオン性基含有ビニル共重合体から選ばれる１種以上の化合物が好ましい。水溶性高分子水溶液中の水溶性高分子の濃度は０．１〜１５重量％が好ましく、０．５〜５重量％がさらに好ましい。水溶性高分子水溶液は、塗工紙の軽量化の観点から、塗工液と異なることが好ましい。
【００２０】
水溶性高分子水溶液の粘度（２５℃）は、塗布のしやすさの観点から１〜５０００ｍＰａ・ｓが好ましく、１〜３０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。
【００２１】
水溶性高分子水溶液の塗布は通常の製紙用塗工装置を用いて行うことができ、特に限定されるものではないが、塗工装置としては２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、カーテンコーター、ダイコーター、グラビアコーター、キスコーター、ロッド（バー）コーター、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、スプレーなどが挙げられる。
【００２２】
水溶性高分子水溶液の塗布量は特に限定されないが、軽量化の観点から、片面当り、固形分換算で０．０１〜１５ｇ/m2となる量が好ましく、０．１〜１０ｇ/m2となる量がより好ましい。
【００２３】
塗工液は、少なくとも顔料を含有するものであり、例えば顔料塗料（コーティングカラー）が挙げられ、顔料としては、カオリン、沈降性炭酸カルシウム、微粉砕した重質炭酸カルシウム、ろう石クレー、二酸化チタン、サチンホワイト、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム等の無機顔料や、プラスチックピグメント等の有機顔料を用いることができる。これらの中でも、経済性の観点から無機顔料が好ましい。
【００２４】
また、塗工液には接着剤（バインダー）を配合することが好ましく、接着剤として、カゼイン、澱粉誘導体、繊維素誘導体等の高分子の水溶液やSBR（スチレンブタジエンラバー）、MBR（メチルメタクリレートブタジエンラバー）等の合成ラテックスエマルジョン等が例示される。顔料と接着剤の比率は、顔料の種類や用途によって調整可能であるが、顔料１００重量部に対して接着剤を１０〜５０重量部配合するのが好ましい。塗工液には、顔料、接着剤以外にも染料、消泡剤、潤滑剤、分散剤、粘度調整剤、ｐＨコントロール剤などの塗料用添加剤を併用することができる。塗工液の固形分濃度は、３０重量％以上が好ましく、エアナイフコーターの場合４０重量％前後、ブレードコーターの場合５０重量％以上が好ましい。塗工層の厚さは特に限定されず、塗工紙の用途、品質等により設定されるが、光沢の高い紙を得る観点から、塗工液の塗布量（固形分換算）は、片面あたり、１１ｇ／ｍ2以上が好ましく、１１〜２５ｇ／ｍ2がより好ましく、さらに好ましくは１２〜２０ｇ／ｍ2である。一般に、塗工液の塗布量を多くすると紙の重量は増加するため軽量化しにくくなるが、本発明では、カレンダー処理後の紙の密度増加を抑制できるため、塗工液の塗布量が多くても軽量な紙を得ることができる。
【００２５】
未塗工原紙への塗工液の塗布は通常の製紙用塗工装置を用いて行うことができ、特に限定されるものではないが、塗工装置としては２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、カーテンコーター、ダイコーター、グラビアコーター、キスコーター、ロッド（バー）コーター、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、スプレーなどが挙げられる。
【００２６】
［カレンダー工程］
本発明に係るカレンダー工程は、塗工工程で得られた、カレンダー前塗工紙を含水率５．５重量％以下にしてカレンダー処理する工程である。なお、カレンダー処理を複数回行う場合、それぞれのカレンダー前の含水率は、少なくとも１回５．５重量％以下として行う。好ましくは全てのカレンダー処理を５．５重量％以下で行う。
【００２７】
より高い光沢の塗工紙を得る観点から、カレンダー前塗工紙（ぞれぞれのカレンダー前の紙）の含水率は、１〜５．５重量％が好ましく、２〜５重量％がより好ましく、３〜４重量％が更に好ましい。より低密度の塗工紙を得る観点から、カレンダー前塗工紙の含水率は、０〜４重量％が好ましく、０〜３重量％がより好ましく、０〜２重量％が更に好ましい。高い光沢と低密度を両立する観点からは、カレンダー前塗工紙の含水率は、１〜４重量％が好ましく、２〜３重量％がより好ましい。
【００２８】
本発明では、得られる塗工紙の密度上昇を抑制しつつ、しなやかな手触り感を塗工紙に付与することができる。この理由として、カレンダー工程で用いられるカレンダー前塗工紙は繊維結合阻害剤を含有するためパルプ間隔が増大する傾向にあり、更に当該カレンダー前塗工紙中の含水率を低く調整することで、該塗工紙中のパルプ繊維中の水素結合性の部位同士が水を介さず直接水素結合する様になり、パルプ繊維全体が硬くなると推定される。そして、パルプ繊維全体が硬くなったカレンダー前塗工紙はカレンダー処理の圧力によってつぶれにくくなり、密度上昇が抑制される。一方で、表面の塗工層はカレンダー処理によって平滑化される。また、繊維結合阻害剤がパルプ表面に存在することにより、パルプ間の摩擦が低減され、パルプ繊維がつぶれないことにより、しなやかな手触りが付与されていると推定される。このような機構により低密度としなやかな手触り感が両立できると推定される。
【００２９】
カレンダー前塗工紙の含水率の調整方法は、例えば、カレンダー工程前の乾燥工程の条件（温度、湿度、風量、時間等）を調整する方法が挙げられる。乾燥方法としては、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が挙げられる。一般的な製紙工程では、カレンダー前塗工紙の含水率は６〜７重量％程度である。
【００３０】
また、カレンダー前塗工紙の含水率は、ＢＭ計（Basis weight/Moisture（坪量・水分）計）を用いた測定や、未塗工紙を絶乾し重量減を測定することより知ることができる。
【００３１】
カレンダー処理においては、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー、マシンカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用いることができ、これらを併用してもよい。カレンダーの表面温度は特に限定はないが、２５℃以上で行うことが好ましい。光沢の高い塗工紙を得る観点からスーパーカレンダー装置を用いることが好ましい。
【００３２】
本発明に係るカレンダー前塗工紙はカレンダーで圧縮されにくいので、カレンダー圧（実施例記載の方法により測定した紙にかかる圧力）を好ましくは８ＭＰａ以上、より好ましくは９〜８０ＭＰａ、さらに好ましくは９〜５０ＭＰａとすることができる。塗工紙の光沢と低密度化の観点から、カレンダー圧は、好ましくは２５〜８０ＭＰａ、さらに好ましくは２５〜５０ＭＰａである。また、カレンダー処理回数は、光沢を高める観点から２回以上が好ましい。
【００３３】
［調湿工程］
本発明の製造方法では、さらに、カレンダー工程の後に、カレンダー後塗工紙（塗工紙）の含水率を上げる調湿工程を有することが好ましい。調湿工程を経ることで、カレンダー工程により増加した密度が低下し、より低密度な塗工紙が得られる。これは、カレンダー工程により圧縮された塗工紙が、再び水を介したパルプ間の水素結合により膨潤するためと推定される。含水率はカレンダー前塗工紙の含水率よりも重量％単位で０．１〜９ポイント上げることが好ましく、１〜７ポイント上げることがより好ましく、２．５〜６ポイント上げることが更に好ましい。すなわち、（カレンダー前塗工紙の含水率値＋０．１）〜（カレンダー前塗工紙の含水率値＋９）（重量％）とすることが好ましく、（カレンダー前塗工紙の含水率値＋１）〜（カレンダー前塗工紙の含水率値＋７）（重量％）とすることがより好ましく、（カレンダー前塗工紙の含水率値＋２．５）〜（カレンダー前塗工紙の含水率値＋６）（重量％）とすることが更に好ましい。
【００３４】
調湿装置としては、水塗り装置、静電加湿装置、蒸気加湿装置等を前記カレンダーとともに配置することができ、適宜組み合わせて使用することもできる。
【００３５】
［塗工紙］
本発明の塗工紙は、上記のような本発明の製造方法により得られたものであり、好ましくは密度が１．１５ｇ／ｃｍ3以下のものであり、１．１〜０．８ｇ／ｃｍ3のものがより好ましく、１．０〜０．８ｇ／ｃｍ3のものが更に好ましい。
【００３６】
本発明の塗工紙は、各種の紙に適用できる。例えば、書籍用紙や雑誌などに用いられる塗工紙、カタログ、ポスターに用いられる塗工紙といった印刷用紙、あるいは、インクジェット用紙、あるいは包装用紙など、酸性、中性又はアルカリ性抄紙した紙を挙げることができる。
【００３７】
さらに具体的には、例えばキャストコート紙、Ａ０アート紙、Ａ１アート紙、Ａ２コート紙、Ａ３コート紙、軽量コート紙、中質コート紙などに好適である。
【実施例】
【００３８】
＜実施例１＞
（１）未塗工原紙の製造
パルプ原料として、化学パルプＬＢＫＰ（広葉樹晒パルプ）を用い、２５℃で叩解機にて離解、叩解してパルプ濃度２．２重量％のＬＢＫＰスラリーとした。このもののカナダ標準濾水度（ＪＩＳ Ｐ ８１２１）は４５０ｍｌであった。このＬＢＫＰスラリーを、抄紙後のシートの坪量が約８０ｇ／ｍ2になるように計り取り、繊維結合阻害剤としてペンタエリスリトールモノステアレート（表中、エステル化合物Ａと表記）の１重量％乳化物を、パルプ１００重量部に対して有効分添加量が表１の数値となるように添加し攪拌後、パルプ濃度が０．５重量％になるように水で希釈した。次いで、ポリアクリルアミド重合物（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ PERCOL 47）の０．０５重量％水溶液をパルプ１００重量部に対して０．０３重量部になるように添加し攪拌後、角型タッピ抄紙機にて８０メッシュワイヤーで抄紙し、湿潤シートを得た。ここで、エステル化合物Ａはカチオン化澱粉を乳化剤として用い、ホモミキサー（特殊機化のロボミクス）を用いて、水と混合して乳化物としたものを用いた。抄紙後の湿潤シートは、３．５ｋｇ／ｃｍ2で５分間プレス機にてプレスし、ドラムドライヤーを用い、１０５℃で２分間乾燥してパルプシートを得た。得られたパルプシートを２３℃、相対湿度５０％の条件で１２時間調湿後、原紙の表面粗さを揃える目的で下記条件でパルプシートのカレンダー処理を行い、未塗工原紙を得た。調湿後の未塗工原紙の含水率は５重量％であった。
＜パルプシートのカレンダー処理条件＞
ラボカレンダー装置（熊谷理機工業株式会社製 ３０ＦＣ−２００Ｅスーパーカレンダー）を用いて２３℃、相対湿度５０％の条件下、カレンダー加工（線圧１０ｋｇ／ｃｍ、処理速度１０ｍ／ｍｉｎ、ロール温度８０℃、処理回数２回）した。
【００３９】
（２）塗工紙の製造（塗工工程、カレンダー工程及び調湿工程）
前記未塗工原紙（パルプシート）の第１面に、重質炭酸カルシウムを５０部、微粒カオリンを５０部、分散剤（ポイズ５３５Ｍ：花王製）０．０７５部、水酸化ナトリウムを０．０２部、ラテックスを１１部、澱粉を３部に水を加えて固形分濃度６５重量％に調整した塗工液を、ラボブレードコーター（熊谷理機工業製、速度２５ｍ／ｍｉｎ）で片面あたり１５ｇ／ｍ2（固形分換算）となるように塗工した。塗工後はドラムドライヤーを用い、１０５℃で２分間乾燥させた。次いで、前記片面塗工紙の未だ塗工されていない第２面（第１面の反対面で、未塗工面）に前記塗工液を前記ラボブレードコーターで片面あたり１５ｇ／ｍ2（固形分換算）となるように塗工した。塗工後はドラムドライヤーを用い、１０５℃で２分間乾燥させ、両面塗工紙（カレンダー前塗工紙）を得た。
【００４０】
次いで、得られた両面塗工紙を、乾燥させて含水率を２重量％にして、第１面が金属ロールに接するように下記条件でカレンダー処理を行った。次いで、前記両面塗工紙を、乾燥させて含水率を２重量％にして第２面が金属ロールに接するように下記条件で両面塗工紙のカレンダー処理を行い、２３℃、相対湿度５０％の条件で１２時間調湿して紙中の含水率５重量％の塗工紙を得た。
＜両面塗工紙のカレンダー処理条件＞
ラボカレンダー装置（熊谷理機工業株式会社製 ３０ＦＣ−２００Ｅスーパーカレンダー）を用いて２３℃、相対湿度５０％の条件下、カレンダー加工（線圧２００ｋｇ／ｃｍ、処理速度１０ｍ／ｍｉｎ、ロール温度８０℃、処理回数１回）した。カレンダー装置の金属ロール表面温度は、装置の温度設定を用いた。また念の為、温度計（DIGIITAL THERMOMETER MODEL 2455(iuchi)）で測定して温度が正しいことを確認した。
【００４１】
＜実施例２〜８及び比較例１〜７＞
実施例１において、繊維結合阻害剤の種類及び添加量、並びにカレンダー前塗工紙（両面塗工紙）の含水率をそれぞれ表１に示す値として塗工紙を得た。なお、アミド化合物誘導体Ｂは、下記の製造方法で得られたポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物であり、１重量％水分散体として用いた。
【００４２】
＊アミド化合物誘導体Ｂの製造
パルミチン酸／ステアリン酸混合物（花王 ルナックＳ−４０）１０６１．１ｇ（３．８５４モル）とテトラエチレンペンタミン２０８．５ｇ（全アミン価１２５１．９ｍｇＫＯＨ／ｇより、アミノ基として４．６５２モル）をフラスコに仕込み、窒素置換後、窒素流通下、２００℃、常圧でアミド化を行った。酸価が５未満になったことを確認してから９５℃まで冷却し、水を１９ｇ加えて加水分解を行い、ポリアミドアミン（全アミン価５５ｍｇＫＯＨ／ｇ）を得た。次に９０〜１００℃でエピクロロヒドリン９９．８６ｇ（１．０７９モル）を滴下し、更に１１０℃で３時間熟成してアミド化合物誘導体Ｂを得た。パルプスラリーには、このアミド化合物誘導体Ｂを冷却、固化後、ホモミキサー（特殊機化のロボミクス）を用いて、水分散体としたものを添加した。
【００４３】
なお、カレンダー前塗工紙の含水率は、次のように測定されたものである。カレンダー前塗工紙を１２ｃｍ×１２ｃｍの大きさにカットし、２００ｍｌのメディアバイアルに入れて１０５℃で３０分間乾燥後、フタで密閉して室温まで冷却し、カレンダー前塗工紙を得、この時のカレンダー前塗工紙の含水率を０重量％とした。次いで、前記含水率が０重量％のカレンダー前塗工紙の重量（絶乾重量）を求めて、前記方法で得た含水率が０重量％のカレンダー前塗工紙を２３℃、相対湿度６５％の条件で調湿し、重量増加をチェックしながら所望の含水率となった時点で、前記（２）におけるカレンダー処理を行い、この時の含水率をカレンダー前塗工紙の含水率とする。含水率は、紙の重量に対する水の重量％を表わすものである。
【００４４】
また、前記ラボカレンダー装置の線圧と紙にかかる圧力との関係を下記の方法により求めた。前記条件にて線圧を変えて感圧紙「プレスケール」（富士フイルム社製）をラボカレンダー装置に通し、その時の感熱紙の発色の程度から圧力を求めた。感圧紙として線圧１００ｋｇ/ｃｍ未満の場合は中圧用を、線圧１００ｋｇ/ｃｍ以上の場合は高圧用を用いた。その結果、線圧２１ｋｇ／ｃｍで圧力９ＭＰａ、線圧４２ｋｇ／ｃｍで圧力２５ＭＰａ、線圧２００ｋｇ／ｃｍで圧力４９ＭＰａ、線圧２５０ｋｇ／ｃｍで圧力５６ＭＰａ、線圧５００ｋｇ／ｃｍで圧力８０ＭＰａであった。
【００４５】
＜評価＞
実施例１〜８及び比較例１〜７で得られた塗工紙について、ＪＩＳ−Ｐ８１１８に従って密度を測定した。また、塗工紙の手触りについて男女各５人のパネラーが官能評価し、しなやかさがあり感触が非常に良いものを「◎」、感触が良いものを「○」、感触が普通のものを「△」とした。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１の実施例と比較例とを比べると、本発明の方法により得られた実施例の塗工紙は、低密度でしなやかな手触り感が付与されたものであることがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工紙及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷物のビジュアル化やカラー化が急速に進み、非塗工印刷用紙と比較し、紙表面に平滑な塗工層をインキ受理層とする塗工紙の需要も年々増加している。また、近年の低コスト化指向により、従来の紙厚、印刷品質を維持しながら軽量化する要望が増してきている。塗工紙はスーパーカレンダーやソフトニップカレンダー等で表面平滑化処理が施される。しかしこの処理は用紙を加圧して表面の平滑性を高めるものであるため同時に密度が増し、紙厚が低下する。このため紙厚を維持しようとすると紙の重量が増加する。
【０００３】
そこで、低密度の塗工紙の開発が試みられている。例えば、嵩高でありながら柔軟性に優れ、また印刷機での断紙が発生しにくく、作業性の良好な印刷用塗被紙を提供する目的で、パルプ繊維間結合を阻害する作用を有するか、繊維自体を柔軟化する柔軟化剤を用いた技術（特許文献１）が、紙と版面の密着不足を解決し、印刷適性を向上させ得る新規な塗工紙を提供する目的で、パルプ層に特定のエステル化合物を含有させる技術（特許文献２）が開示されている。
【０００４】
また、白紙光沢度が高く嵩高な印刷用塗工紙を提供することを目的として、特定のガラス転移点を有し、平均粒子径が１００〜２００ｎｍのスチレン含有量が３０重量％以上の共重合体ラテックスを含有する塗工層を、該塗工層を有する塗工紙の水分率を３〜８重量％に調整して、熱カレンダーにて平坦化処理をする技術（特許文献３）等が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１３８３８９号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８４８１号公報
【特許文献３】特開２００６−１８８７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１や２のように薬剤を用いても、カレンダー処理によるある程度の密度の上昇が避けられず、特許文献３のように所定の製法を用いても、単に紙の密度を下げるのみでは、得られる塗工紙のしなやかな手触り感は付与されなかった。
【０００６】
本発明は、カレンダー処理しても、密度の上昇を抑制でき、且つ、しなやかな手触り感を塗工紙に付与できる、塗工紙の製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、低密度としなやかな手触り感を両立した塗工紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する塗工紙の製造方法であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
塗工紙の製造方法に関する。
【０００８】
また、本発明は、未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する製造方法で得られた塗工紙であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
密度が１．１５ｇ／ｃｍ3以下である塗工紙に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、低密度としなやかな手触り感を両立した塗工紙及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
塗工紙は、例えば、パルプ原料の希薄液から金網上で紙層が形成された後、プレス工程、乾燥工程、サイズ工程、乾燥工程、塗工工程、乾燥工程及びカレンダー工程を経て、要すればさらに調湿工程を経て製造される。本発明では、これらの工程の中で、塗工工程に用いる未塗工原紙及びカレンダー工程に特徴を有する。ここで、本発明では、塗工工程の前の紙を未塗工原紙、塗工工程後であってカレンダー工程前の紙をカレンダー前塗工紙、塗工工程後であってカレンダー工程後（調湿工程がある場合は調湿工程前）の紙をカレンダー後塗工紙という。
【００１１】
［塗工工程］
本発明に係る塗工工程は、未塗工原紙に塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る工程である。塗工液の塗布は未塗工原紙の片面及び両面のいずれであってもよい。
【００１２】
未塗工原紙としては、通常の塗工紙の原紙を用いることができる。未塗工原紙を得るための抄紙方法は、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の一般的な抄紙機を用いることができる。特に紙の表裏差を少なくする観点からツインワイヤー式が好ましい。
【００１３】
原紙に用いるパルプとしては、植物性繊維である木材や草木の繊維を原料とするいずれのパルプも使用できる。すなわち、晒化学パルプ（NBKP、LBKP等）や機械パルプ（TMP、CTMP、GP、RGP等及びその漂白処理をしたパルプ）、高収率パルプ（SCP、CGP等及びその漂白処理をしたパルプ）並びに、古紙パルプ及び脱墨古紙パルプ(DIP)及びその漂白処理をしたパルプ(BDIP)等の回収パルプを使用することができる。塗工紙の光沢の点から、使用するパルプ中、化学パルプを５０重量％以上含有することが好ましい。
【００１４】
本発明では、低密度の観点から、繊維結合阻害剤を含有する未塗工原紙が用いられる。当該未塗工原紙は、パルプスラリーに繊維結合阻害剤を添加後、抄紙して得られたものであることが好ましい。繊維結合阻害剤により未塗工原紙を構成するパルプ繊維の間の結合が阻害されると推定される。そして、繊維結合阻害剤を添加しない場合より未塗工原紙中の空隙が大きく保たれるため低密度になると考えられる。繊維結合阻害剤のパルプスラリーへの添加は、水に乳化又は分散させたものを用いることができる。
【００１５】
繊維結合阻害剤は、パルプ繊維間結合を阻害する作用を有する化合物である。繊維結合阻害剤としては、疎水基と親水基を持つ界面活性剤として用いられる化合物が挙げられ、例えば、紙用嵩高剤を用いることができる。紙用嵩高剤は親水基がパルプ表面に吸着し、疎水基によりパルプ繊維間の結合が阻害されると推定される。そして、紙用嵩高剤を添加しない場合より未塗工原紙中の空隙が大きく保たれるため、低密度になると考えられる。繊維結合阻害剤は、いわゆる製紙用の内添薬剤として捉えることができ、そのパルプスラリーへの添加は、水に乳化又は分散させたものを用いることができる。化合物としては、多価アルコールと脂肪酸のエステルである脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステルのポリオキシアルキレン付加物、高級脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン付加物、多価脂肪酸とアルコールのエステルである多価脂肪酸アルコールエステル、多価脂肪酸アルコールエステルのポリオキシアルキレン付加物、ポリアミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、多価アルコールと脂肪酸又はヒドロキシルカルボン酸とのエステル化合物の該ヒドロキシル基にアニオン基を導入してなる化合物、直鎖状脂肪酸アミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、高級アルコールのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、等のエステル系化合物及びその誘導体；脂肪酸モノアミド、脂肪酸アミドアミンのポリオキシアルキレン付加物、脂肪酸ポリアミドアミン、脂肪酸ジアミドアミン、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・尿素縮合物、多価脂肪酸とポリアミンとのアミド化合物、多価脂肪酸と直鎖状アミンとのアミド化合物、等のアミド化合物及びその誘導体；脂肪酸アミドアミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸のエステル化合物、等の分子内にアミド結合とエステル結合を有する化合物；高級アルコールまたは高級脂肪酸のポリオキシアルキレン付加物、多価アルコール型非イオン界面活性剤、糖アルコール系非イオン界面活性剤、糖系非イオン界面活性剤、油脂系非イオン界面活性剤、等の上記以外のポリオキシアルキレン付加物及びその誘導体；その他の化合物として、高級アルコール、スルホコハク酸誘導体、界面活性能を有する部位を含む構成単位とアニオン性モノマー及びカチオン性モノマーの１種以上に由来する構成単位とを有する重合体、等を使用することができる。これらの中でも塗工紙の密度の低下の観点から、エステル系化合物及びその誘導体、アミド化合物及びその誘導体、前記以外のポリオキシアルキレン付加物及びその誘導体を使用することが好ましく、中でも、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸モノアミド、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物、ポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・尿素縮合物、高級アルコールのポリオキシアルキレン付加物、等を使用することがより好ましい。
【００１６】
繊維結合阻害剤はパルプ１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、更に０．１〜５重量部の割合で用いられることが好ましい。なお、繊維結合阻害剤を使用する場合は、ポリアクリルアミド重合物、カチオン化澱粉、硫酸バンド等の繊維結合阻害剤のパルプへの定着を促進する定着促進剤を併用することが好ましい。
【００１７】
なお、抄紙時には必要に応じて、一般に用いられるサイズ剤、填料、歩留り向上剤、濾水性向上剤、紙力向上剤等を添加してもよい。サイズ剤としてアルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤、中性ロジンサイズ剤等が挙げられる。填料として炭酸カルシウム等が挙げられる。
【００１８】
本発明においては、塗工紙の光沢向上の観点から、未塗工原紙にカレンダー処理を行うことができる。カレンダー処理としては、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用いることができ、これらを併用してもよい。
【００１９】
さらに、塗工工程で用いる未塗工原紙として、塗工紙の光沢向上の観点から、表面に水溶性高分子水溶液を塗布したものを用いることが好ましい。ここで「水溶性高分子」とは、２５℃において水９９重量部に対象高分子１重量部を添加したとき、９０重量％以上が溶解することを意味する。なお、溶解度は、水溶液を濾紙（Ｎｏ．２）で濾過し、濾液中の固形分量より算出する。本発明においては水溶性高分子としては、当該溶解量が９５重量％以上のものが好ましく用いられる。水溶性高分子水溶液は、いわゆる製紙用の外添薬剤として捉えることができ、この点で前記の繊維結合阻害剤とは異なるものである。未塗工原紙は、水溶性高分子水溶液を片面及び両面のいずれに塗布したものであってもよい。表面に水溶性高分子水溶液を塗布された未塗工原紙を用いると、塗工液を塗布した際に顔料の原紙中への浸透が抑制され、塗工層の厚さが保たれ、カレンダー処理で塗工層の表面がより平坦化されるため、得られる塗工紙の光沢が向上するものと推定される。水溶性高分子としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース等のセルロース化合物；澱粉、酸化澱粉、カルボキシメチル澱粉、ジアルデヒド澱粉、リン酸エステル変性澱粉、ヒドロキシアルキル変性澱粉等の澱粉類；ショ糖、乳糖等の糖類；にかわ、ゼラチン、カゼイン、寒天等の上記以外の天然高分子類；ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類；ポリ（メタ）アクリル酸アルカリ塩、（メタ）アクリル酸／（メタ）アクリル酸エステル共重合物のアルカリ塩、アクリル酸／マレイン酸共重合物のアルカリ塩等の（メタ）アクリル系重合体；ポリアクリルアミド重合体、変性ポリアクリルアミド、スチレン・マレイン酸系重合体、水溶性ポリエステル、ポリエチレンオキシド及びポリビニルピロリドン等の上記以外の合成高分子；さらに、ジアルキルアミノ基を有する（メタ）アクリル酸エステル又は（メタ）アクリルアミド、ジアルキルアミノ基を有するスチレン、ビニルピリジン、Ｎ−ビニル複素環化合物、アミノ基を有する単量体の酸中和物あるいは４級アンモニウム塩、ジアリル型４級アンモニウム塩等のカチオン性基含有ビニル単量体と、Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（炭素数１〜３）置換（メタ）アクリルアミド等の親水性ノニオン性基含有ビニル単量体と、から選ばれる少なくとも一種以上を含む単量体を重合して得られるビニル共重合体が挙げられる。前記ビニル単量体は、単独または２種以上を混合して用いることができる。前記ビニル共重合体としては、カチオン性基含有ビニル単量体と親水性ノニオン性基含有ビニル単量体とを含む単量体を重合して得られるカチオン性基含有ビニル共重合体が好ましく、カチオン性基含有ビニル単量体と親水性ノニオン性基含有ビニル単量体とを主成分とする単量体を重合して得られるカチオン性基含有ビニル共重合体がさらに好ましい。また、少なくとも２個のビニル基等を分子中に有する架橋性ビニル単量体を構成成分として前記ビニル共重合体中に含むビニル共重合体も挙げられる。カチオン性基含有共重合体は、構成単量体中、前記親水性ノニオン性基含有ビニル単量体と前記カチオン性基含有ビニル単量体の合計が８０〜１００モル％であることが好ましく、より好ましくは９０〜９９．９モル％である。これらの中でも澱粉類、セルロース化合物、ポリビニルアルコール類及びカチオン性基含有ビニル単量体と親水性ノニオン性基含有ビニル単量体とを主成分する単量体を重合して得られるカチオン性基含有ビニル共重合体から選ばれる１種以上の化合物が好ましい。水溶性高分子水溶液中の水溶性高分子の濃度は０．１〜１５重量％が好ましく、０．５〜５重量％がさらに好ましい。水溶性高分子水溶液は、塗工紙の軽量化の観点から、塗工液と異なることが好ましい。
【００２０】
水溶性高分子水溶液の粘度（２５℃）は、塗布のしやすさの観点から１〜５０００ｍＰａ・ｓが好ましく、１〜３０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。
【００２１】
水溶性高分子水溶液の塗布は通常の製紙用塗工装置を用いて行うことができ、特に限定されるものではないが、塗工装置としては２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、カーテンコーター、ダイコーター、グラビアコーター、キスコーター、ロッド（バー）コーター、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、スプレーなどが挙げられる。
【００２２】
水溶性高分子水溶液の塗布量は特に限定されないが、軽量化の観点から、片面当り、固形分換算で０．０１〜１５ｇ/m2となる量が好ましく、０．１〜１０ｇ/m2となる量がより好ましい。
【００２３】
塗工液は、少なくとも顔料を含有するものであり、例えば顔料塗料（コーティングカラー）が挙げられ、顔料としては、カオリン、沈降性炭酸カルシウム、微粉砕した重質炭酸カルシウム、ろう石クレー、二酸化チタン、サチンホワイト、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム等の無機顔料や、プラスチックピグメント等の有機顔料を用いることができる。これらの中でも、経済性の観点から無機顔料が好ましい。
【００２４】
また、塗工液には接着剤（バインダー）を配合することが好ましく、接着剤として、カゼイン、澱粉誘導体、繊維素誘導体等の高分子の水溶液やSBR（スチレンブタジエンラバー）、MBR（メチルメタクリレートブタジエンラバー）等の合成ラテックスエマルジョン等が例示される。顔料と接着剤の比率は、顔料の種類や用途によって調整可能であるが、顔料１００重量部に対して接着剤を１０〜５０重量部配合するのが好ましい。塗工液には、顔料、接着剤以外にも染料、消泡剤、潤滑剤、分散剤、粘度調整剤、ｐＨコントロール剤などの塗料用添加剤を併用することができる。塗工液の固形分濃度は、３０重量％以上が好ましく、エアナイフコーターの場合４０重量％前後、ブレードコーターの場合５０重量％以上が好ましい。塗工層の厚さは特に限定されず、塗工紙の用途、品質等により設定されるが、光沢の高い紙を得る観点から、塗工液の塗布量（固形分換算）は、片面あたり、１１ｇ／ｍ2以上が好ましく、１１〜２５ｇ／ｍ2がより好ましく、さらに好ましくは１２〜２０ｇ／ｍ2である。一般に、塗工液の塗布量を多くすると紙の重量は増加するため軽量化しにくくなるが、本発明では、カレンダー処理後の紙の密度増加を抑制できるため、塗工液の塗布量が多くても軽量な紙を得ることができる。
【００２５】
未塗工原紙への塗工液の塗布は通常の製紙用塗工装置を用いて行うことができ、特に限定されるものではないが、塗工装置としては２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、カーテンコーター、ダイコーター、グラビアコーター、キスコーター、ロッド（バー）コーター、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、スプレーなどが挙げられる。
【００２６】
［カレンダー工程］
本発明に係るカレンダー工程は、塗工工程で得られた、カレンダー前塗工紙を含水率５．５重量％以下にしてカレンダー処理する工程である。なお、カレンダー処理を複数回行う場合、それぞれのカレンダー前の含水率は、少なくとも１回５．５重量％以下として行う。好ましくは全てのカレンダー処理を５．５重量％以下で行う。
【００２７】
より高い光沢の塗工紙を得る観点から、カレンダー前塗工紙（ぞれぞれのカレンダー前の紙）の含水率は、１〜５．５重量％が好ましく、２〜５重量％がより好ましく、３〜４重量％が更に好ましい。より低密度の塗工紙を得る観点から、カレンダー前塗工紙の含水率は、０〜４重量％が好ましく、０〜３重量％がより好ましく、０〜２重量％が更に好ましい。高い光沢と低密度を両立する観点からは、カレンダー前塗工紙の含水率は、１〜４重量％が好ましく、２〜３重量％がより好ましい。
【００２８】
本発明では、得られる塗工紙の密度上昇を抑制しつつ、しなやかな手触り感を塗工紙に付与することができる。この理由として、カレンダー工程で用いられるカレンダー前塗工紙は繊維結合阻害剤を含有するためパルプ間隔が増大する傾向にあり、更に当該カレンダー前塗工紙中の含水率を低く調整することで、該塗工紙中のパルプ繊維中の水素結合性の部位同士が水を介さず直接水素結合する様になり、パルプ繊維全体が硬くなると推定される。そして、パルプ繊維全体が硬くなったカレンダー前塗工紙はカレンダー処理の圧力によってつぶれにくくなり、密度上昇が抑制される。一方で、表面の塗工層はカレンダー処理によって平滑化される。また、繊維結合阻害剤がパルプ表面に存在することにより、パルプ間の摩擦が低減され、パルプ繊維がつぶれないことにより、しなやかな手触りが付与されていると推定される。このような機構により低密度としなやかな手触り感が両立できると推定される。
【００２９】
カレンダー前塗工紙の含水率の調整方法は、例えば、カレンダー工程前の乾燥工程の条件（温度、湿度、風量、時間等）を調整する方法が挙げられる。乾燥方法としては、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が挙げられる。一般的な製紙工程では、カレンダー前塗工紙の含水率は６〜７重量％程度である。
【００３０】
また、カレンダー前塗工紙の含水率は、ＢＭ計（Basis weight/Moisture（坪量・水分）計）を用いた測定や、未塗工紙を絶乾し重量減を測定することより知ることができる。
【００３１】
カレンダー処理においては、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー、マシンカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用いることができ、これらを併用してもよい。カレンダーの表面温度は特に限定はないが、２５℃以上で行うことが好ましい。光沢の高い塗工紙を得る観点からスーパーカレンダー装置を用いることが好ましい。
【００３２】
本発明に係るカレンダー前塗工紙はカレンダーで圧縮されにくいので、カレンダー圧（実施例記載の方法により測定した紙にかかる圧力）を好ましくは８ＭＰａ以上、より好ましくは９〜８０ＭＰａ、さらに好ましくは９〜５０ＭＰａとすることができる。塗工紙の光沢と低密度化の観点から、カレンダー圧は、好ましくは２５〜８０ＭＰａ、さらに好ましくは２５〜５０ＭＰａである。また、カレンダー処理回数は、光沢を高める観点から２回以上が好ましい。
【００３３】
［調湿工程］
本発明の製造方法では、さらに、カレンダー工程の後に、カレンダー後塗工紙（塗工紙）の含水率を上げる調湿工程を有することが好ましい。調湿工程を経ることで、カレンダー工程により増加した密度が低下し、より低密度な塗工紙が得られる。これは、カレンダー工程により圧縮された塗工紙が、再び水を介したパルプ間の水素結合により膨潤するためと推定される。含水率はカレンダー前塗工紙の含水率よりも重量％単位で０．１〜９ポイント上げることが好ましく、１〜７ポイント上げることがより好ましく、２．５〜６ポイント上げることが更に好ましい。すなわち、（カレンダー前塗工紙の含水率値＋０．１）〜（カレンダー前塗工紙の含水率値＋９）（重量％）とすることが好ましく、（カレンダー前塗工紙の含水率値＋１）〜（カレンダー前塗工紙の含水率値＋７）（重量％）とすることがより好ましく、（カレンダー前塗工紙の含水率値＋２．５）〜（カレンダー前塗工紙の含水率値＋６）（重量％）とすることが更に好ましい。
【００３４】
調湿装置としては、水塗り装置、静電加湿装置、蒸気加湿装置等を前記カレンダーとともに配置することができ、適宜組み合わせて使用することもできる。
【００３５】
［塗工紙］
本発明の塗工紙は、上記のような本発明の製造方法により得られたものであり、好ましくは密度が１．１５ｇ／ｃｍ3以下のものであり、１．１〜０．８ｇ／ｃｍ3のものがより好ましく、１．０〜０．８ｇ／ｃｍ3のものが更に好ましい。
【００３６】
本発明の塗工紙は、各種の紙に適用できる。例えば、書籍用紙や雑誌などに用いられる塗工紙、カタログ、ポスターに用いられる塗工紙といった印刷用紙、あるいは、インクジェット用紙、あるいは包装用紙など、酸性、中性又はアルカリ性抄紙した紙を挙げることができる。
【００３７】
さらに具体的には、例えばキャストコート紙、Ａ０アート紙、Ａ１アート紙、Ａ２コート紙、Ａ３コート紙、軽量コート紙、中質コート紙などに好適である。
【実施例】
【００３８】
＜実施例１＞
（１）未塗工原紙の製造
パルプ原料として、化学パルプＬＢＫＰ（広葉樹晒パルプ）を用い、２５℃で叩解機にて離解、叩解してパルプ濃度２．２重量％のＬＢＫＰスラリーとした。このもののカナダ標準濾水度（ＪＩＳ Ｐ ８１２１）は４５０ｍｌであった。このＬＢＫＰスラリーを、抄紙後のシートの坪量が約８０ｇ／ｍ2になるように計り取り、繊維結合阻害剤としてペンタエリスリトールモノステアレート（表中、エステル化合物Ａと表記）の１重量％乳化物を、パルプ１００重量部に対して有効分添加量が表１の数値となるように添加し攪拌後、パルプ濃度が０．５重量％になるように水で希釈した。次いで、ポリアクリルアミド重合物（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ PERCOL 47）の０．０５重量％水溶液をパルプ１００重量部に対して０．０３重量部になるように添加し攪拌後、角型タッピ抄紙機にて８０メッシュワイヤーで抄紙し、湿潤シートを得た。ここで、エステル化合物Ａはカチオン化澱粉を乳化剤として用い、ホモミキサー（特殊機化のロボミクス）を用いて、水と混合して乳化物としたものを用いた。抄紙後の湿潤シートは、３．５ｋｇ／ｃｍ2で５分間プレス機にてプレスし、ドラムドライヤーを用い、１０５℃で２分間乾燥してパルプシートを得た。得られたパルプシートを２３℃、相対湿度５０％の条件で１２時間調湿後、原紙の表面粗さを揃える目的で下記条件でパルプシートのカレンダー処理を行い、未塗工原紙を得た。調湿後の未塗工原紙の含水率は５重量％であった。
＜パルプシートのカレンダー処理条件＞
ラボカレンダー装置（熊谷理機工業株式会社製 ３０ＦＣ−２００Ｅスーパーカレンダー）を用いて２３℃、相対湿度５０％の条件下、カレンダー加工（線圧１０ｋｇ／ｃｍ、処理速度１０ｍ／ｍｉｎ、ロール温度８０℃、処理回数２回）した。
【００３９】
（２）塗工紙の製造（塗工工程、カレンダー工程及び調湿工程）
前記未塗工原紙（パルプシート）の第１面に、重質炭酸カルシウムを５０部、微粒カオリンを５０部、分散剤（ポイズ５３５Ｍ：花王製）０．０７５部、水酸化ナトリウムを０．０２部、ラテックスを１１部、澱粉を３部に水を加えて固形分濃度６５重量％に調整した塗工液を、ラボブレードコーター（熊谷理機工業製、速度２５ｍ／ｍｉｎ）で片面あたり１５ｇ／ｍ2（固形分換算）となるように塗工した。塗工後はドラムドライヤーを用い、１０５℃で２分間乾燥させた。次いで、前記片面塗工紙の未だ塗工されていない第２面（第１面の反対面で、未塗工面）に前記塗工液を前記ラボブレードコーターで片面あたり１５ｇ／ｍ2（固形分換算）となるように塗工した。塗工後はドラムドライヤーを用い、１０５℃で２分間乾燥させ、両面塗工紙（カレンダー前塗工紙）を得た。
【００４０】
次いで、得られた両面塗工紙を、乾燥させて含水率を２重量％にして、第１面が金属ロールに接するように下記条件でカレンダー処理を行った。次いで、前記両面塗工紙を、乾燥させて含水率を２重量％にして第２面が金属ロールに接するように下記条件で両面塗工紙のカレンダー処理を行い、２３℃、相対湿度５０％の条件で１２時間調湿して紙中の含水率５重量％の塗工紙を得た。
＜両面塗工紙のカレンダー処理条件＞
ラボカレンダー装置（熊谷理機工業株式会社製 ３０ＦＣ−２００Ｅスーパーカレンダー）を用いて２３℃、相対湿度５０％の条件下、カレンダー加工（線圧２００ｋｇ／ｃｍ、処理速度１０ｍ／ｍｉｎ、ロール温度８０℃、処理回数１回）した。カレンダー装置の金属ロール表面温度は、装置の温度設定を用いた。また念の為、温度計（DIGIITAL THERMOMETER MODEL 2455(iuchi)）で測定して温度が正しいことを確認した。
【００４１】
＜実施例２〜８及び比較例１〜７＞
実施例１において、繊維結合阻害剤の種類及び添加量、並びにカレンダー前塗工紙（両面塗工紙）の含水率をそれぞれ表１に示す値として塗工紙を得た。なお、アミド化合物誘導体Ｂは、下記の製造方法で得られたポリアルキレンポリアミン・脂肪酸・エピクロロヒドリン縮合物であり、１重量％水分散体として用いた。
【００４２】
＊アミド化合物誘導体Ｂの製造
パルミチン酸／ステアリン酸混合物（花王 ルナックＳ−４０）１０６１．１ｇ（３．８５４モル）とテトラエチレンペンタミン２０８．５ｇ（全アミン価１２５１．９ｍｇＫＯＨ／ｇより、アミノ基として４．６５２モル）をフラスコに仕込み、窒素置換後、窒素流通下、２００℃、常圧でアミド化を行った。酸価が５未満になったことを確認してから９５℃まで冷却し、水を１９ｇ加えて加水分解を行い、ポリアミドアミン（全アミン価５５ｍｇＫＯＨ／ｇ）を得た。次に９０〜１００℃でエピクロロヒドリン９９．８６ｇ（１．０７９モル）を滴下し、更に１１０℃で３時間熟成してアミド化合物誘導体Ｂを得た。パルプスラリーには、このアミド化合物誘導体Ｂを冷却、固化後、ホモミキサー（特殊機化のロボミクス）を用いて、水分散体としたものを添加した。
【００４３】
なお、カレンダー前塗工紙の含水率は、次のように測定されたものである。カレンダー前塗工紙を１２ｃｍ×１２ｃｍの大きさにカットし、２００ｍｌのメディアバイアルに入れて１０５℃で３０分間乾燥後、フタで密閉して室温まで冷却し、カレンダー前塗工紙を得、この時のカレンダー前塗工紙の含水率を０重量％とした。次いで、前記含水率が０重量％のカレンダー前塗工紙の重量（絶乾重量）を求めて、前記方法で得た含水率が０重量％のカレンダー前塗工紙を２３℃、相対湿度６５％の条件で調湿し、重量増加をチェックしながら所望の含水率となった時点で、前記（２）におけるカレンダー処理を行い、この時の含水率をカレンダー前塗工紙の含水率とする。含水率は、紙の重量に対する水の重量％を表わすものである。
【００４４】
また、前記ラボカレンダー装置の線圧と紙にかかる圧力との関係を下記の方法により求めた。前記条件にて線圧を変えて感圧紙「プレスケール」（富士フイルム社製）をラボカレンダー装置に通し、その時の感熱紙の発色の程度から圧力を求めた。感圧紙として線圧１００ｋｇ/ｃｍ未満の場合は中圧用を、線圧１００ｋｇ/ｃｍ以上の場合は高圧用を用いた。その結果、線圧２１ｋｇ／ｃｍで圧力９ＭＰａ、線圧４２ｋｇ／ｃｍで圧力２５ＭＰａ、線圧２００ｋｇ／ｃｍで圧力４９ＭＰａ、線圧２５０ｋｇ／ｃｍで圧力５６ＭＰａ、線圧５００ｋｇ／ｃｍで圧力８０ＭＰａであった。
【００４５】
＜評価＞
実施例１〜８及び比較例１〜７で得られた塗工紙について、ＪＩＳ−Ｐ８１１８に従って密度を測定した。また、塗工紙の手触りについて男女各５人のパネラーが官能評価し、しなやかさがあり感触が非常に良いものを「◎」、感触が良いものを「○」、感触が普通のものを「△」とした。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１の実施例と比較例とを比べると、本発明の方法により得られた実施例の塗工紙は、低密度でしなやかな手触り感が付与されたものであることがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する塗工紙の製造方法であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
塗工紙の製造方法。
【請求項２】
未塗工原紙が、パルプスラリーに繊維結合阻害剤を添加後、抄紙して得られたものである請求項１記載の塗工紙の製造方法。
【請求項３】
繊維結合阻害剤が、エステル系化合物及びその誘導体、並びに、アミド化合物及びその誘導体から選ばれる１種以上の化合物である請求項２記載の塗工紙の製造方法。
【請求項４】
カレンダー工程におけるカレンダー圧が８ＭＰａ以上である請求項１〜３の何れか１項記載の塗工紙の製造方法。
【請求項５】
カレンダー工程の後に、さらに、カレンダー後塗工紙の含水率を上げる調湿工程を有する請求項１〜４いずれか記載の塗工紙の製造方法。
【請求項６】
未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する製造方法で得られた塗工紙であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
密度が１．１５ｇ／ｃｍ3以下である塗工紙。
【請求項１】
未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する塗工紙の製造方法であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
塗工紙の製造方法。
【請求項２】
未塗工原紙が、パルプスラリーに繊維結合阻害剤を添加後、抄紙して得られたものである請求項１記載の塗工紙の製造方法。
【請求項３】
繊維結合阻害剤が、エステル系化合物及びその誘導体、並びに、アミド化合物及びその誘導体から選ばれる１種以上の化合物である請求項２記載の塗工紙の製造方法。
【請求項４】
カレンダー工程におけるカレンダー圧が８ＭＰａ以上である請求項１〜３の何れか１項記載の塗工紙の製造方法。
【請求項５】
カレンダー工程の後に、さらに、カレンダー後塗工紙の含水率を上げる調湿工程を有する請求項１〜４いずれか記載の塗工紙の製造方法。
【請求項６】
未塗工原紙に少なくとも顔料を含有する塗工液を塗布してカレンダー前塗工紙を得る塗工工程と、カレンダー前塗工紙をカレンダー処理し、カレンダー後塗工紙を得るカレンダー工程と、を有する製造方法で得られた塗工紙であって、
前記未塗工原紙が繊維結合阻害剤を含有するものであり、
前記カレンダー工程が、含水率５．５重量％以下のカレンダー前塗工紙をカレンダー処理する工程である、
密度が１．１５ｇ／ｃｍ3以下である塗工紙。
【公開番号】特開２００９−９７０９９（Ｐ２００９−９７０９９Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７０７２（Ｐ２００７−２６７０７２）
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
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