塗工紙
【課題】 高い剛度を有するとともに紙力が高くかつ嵩高で印刷適性に優れた塗工紙を提供する。
【解決手段】 基紙の少なくとも一面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けて成る塗工紙であって、基紙は広葉樹から成る高収率パルプを含有し、かつアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加することで、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙が得られるようにした。
【解決手段】 基紙の少なくとも一面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けて成る塗工紙であって、基紙は広葉樹から成る高収率パルプを含有し、かつアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加することで、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙が得られるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗工紙に関し、特に嵩高、高平滑でありながら、剛度の高い塗工紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の製紙業界の傾向として、高度情報化社会に対応した高速印刷技術の発達、フルカラー高精細印刷等の発展に伴い、使用する用紙についても、高速、高精細に対応した紙力、印刷適正、紙質の向上が強く要求されている。また、その一方で資源の有効利用や自然に優しい製品化を図るため、古紙使用量の増加、製紙工場からの排出ゼロ（ゼロエミッション）化が進められ、紙中灰分の増加、嵩の減少、紙力・印刷品質等の低下を抑制する技術開発が進められている。特に、紙の剛度は枚葉印刷機における作業性、印刷操業性、印刷版に対するクッション性の観点から更なる品質改善が望まれている。
【０００３】
従来、紙の諸物性の向上を目的として、デンプン及びその誘導体、カルボキシメチルセルロースをはじめとするセルロース誘導体等の天然水溶性高分子、ポリアクリルアミド系重合体、及びポリビニルアルコール等の水溶性合成高分子が使用されている。また、紙の剛度を向上させる技術としては、ポリビニルアルコールとポリアクリルアミドとの共重合物を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、所定の吸油量、形状を有する炭酸カルシウムを塗工層に含有する塗工紙も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開昭６０−１７３１９７号公報
【特許文献２】特開２００２−１０５８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の塗工紙では未だに紙の剛度向上に対して満足し得るものが得られていないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高い剛度を有するとともに紙力が高くかつ嵩高で印刷適性に優れ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】
本発明の塗工紙は、基紙の少なくとも一面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けて成る塗工紙であって、基紙は広葉樹から成る高収率パルプを含有し、かつアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加されているものである。
【０００８】
従来の高収率パルプには、繊維長が長く樹脂分が少なく、一般紙力強度の高い紙が得られる針葉樹が好適に用いられ、繊維長が短くかつ太く、樹脂分が多い広葉樹の使用は避けられてきたが、本発明者らは、広葉樹の繊維の太さが、近年要望されている嵩高性と剛度の向上に有効であることを見出し、特に、広葉樹を熱と１ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力を加えながらパルプ化する加圧式砕木パルプ（ＰＧＷ）を基紙原料パルプに配合することで、強度を損なうことなく嵩高性と剛度を向上し得ることを見出したことによって、本発明が実現された。また、基紙中にアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加することによって、紙力の低下を抑制しつつ表面平滑性、不透明性を得ることができる。アスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムは、紡錘状、いがぐり状、板状の形態であり、基紙の繊維配向に沿った分散挙動を示すことで紙力の低下を抑制することができ、更にアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウム、例えば立方体状の炭酸カルシウムを所定量の割合で基紙に配合することで、表面平滑性、不透明性を得ることができる。かくして、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙を得ることができる。
【０００９】
また、基紙の繊維配向値の両面比を０．８〜１．２とすることで、紙面の何れの方向に対しても基紙の剛度を確保することができる。
【００１０】
また、ＪＩＳ Ｐ ８１４３に規定される抄紙方向の剛度の範囲が４９から１１０ｃｍ3 ／１００であり、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に規定される平滑度が５００秒以上となるようにすることで、塗工紙の風合い、手触り、嵩高感を確保することができる。
【００１１】
また、炭酸カルシウムは、平均粒径が１〜３μｍで、２μｍ未満の炭酸カルシウムが６０％以上含有する粒度分布を呈していることで、裁断機での紙粉、粉落ちを防止でき、また枚葉印刷機における作業性を向上し、重送防止を図ることができる。
【００１２】
また、塗工層の塗布乾燥後に、弾性ロールと金属ロールから成る組み合わせによる２ロール１ニップの段が１又は複数構成されたオンライン方式のソフトカレンダーで塗工層の表面のカレンダー処理を行って成り、かつそのソフトカレンダーは、金属ロールがロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による内部加熱装置を装備し、さらに金属ロールの少なくとも１つは外周面近傍にロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱装置が配設されて金属ロールの表面温度が１３０〜２５０℃の高温ニップ域を構成するものであると、ロール幅方向に温度制御されたソフトカレンダーにて高温で表面処理することで、不要な圧力を加えず、嵩高を損なうことなく、均一な平滑化処理を実現でき、嵩高でかつ印刷適性に優れた塗工紙を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、嵩高性と剛度の向上に有効な広葉樹の高収率パルプを基紙原料パルプに配合することで、強度を損なうことなく嵩高性と剛度を向上でき、また基紙中に所定のアスペクト比の組み合わせの炭酸カルシウムを適量添加することによって、紙力の低下を抑制しつつ表面平滑性、不透明性を得ることができ、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の塗工紙の実施形態について、詳細に説明する。
【００１５】
本実施形態の塗工紙においては、基紙として、広葉樹から成る高収率パルプを含有する原料パルプを使用し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などの各種抄紙機で抄紙したものを使用する。原料パルプ中の広葉樹の高収率パルプの含有量は、５〜５０％とするのが好適である。高収率パルプには、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ、ＧＰ、ＲＧＰ、ＳＧＰ、ＰＧＷなどの機械パルプが挙げられるが、中でも熱と１ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力を加えながらパルプ化したＰＧＷが好適に用いられる。残余のパルプについては、種類も特に限定されず、例えばダグラスファー、ラジアータパイン、杉、松等の針葉樹を原料としたクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、ユーカリ、オーク等の広葉樹を原料としたクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ＤＩＰなどの古紙パルプなどを配合することができる。また、基紙の坪量は、６０ｇ／ｍ2 以上のもの、より好適には８０ｇ／ｍ2 以上のものが、本発明の効果が発揮され易いために好適である。
【００１６】
抄紙に際しては、繊維配向値両面比が０．８〜１．２になるように抄紙するのが好適である。ここで、繊維配向値とは、パルプ繊維の並び方を数値化したもので、一般には繊維配向比とも言われるものである。この繊維配向値は、例えば、株式会社東洋精機製作所製の配向試験基などによって測定することができる。また、繊維配向値両面比は、かかる繊維配向値を両面について、例えば表面（フェルト面）及び裏面（ワイヤ面）について測定し、それらの比をとったものである。この繊維配向値両面比の調節は、例えばジェットスピードとワイヤースピードとの比率（Ｊ／Ｗ比）の変更、リップ開度の変更などにより実現することができる。
【００１７】
また、繊維配向角の絶対値も表裏とも１０度以下のものが好適である。繊維配向角とは、繊維配向の向きであり、ＭＤ方向からの角度で示される値である。この繊維配向角は、上記繊維配向値の測定試験機と同様の試験機で測定することができる。
【００１８】
また、基紙中には、アスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを、１：２から２：１の割合で、原紙配分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５質量％になるように添加されている。炭酸カルシウムは、中性抄紙における填料として安価であるという利点があり、また上記添加量により、ＪＩＳ Ｐ ８１３８に基づく不透明度が９０％以上を確保することができ、この不透明度を確保することで両面記録した場合においても両面相互のインクが互いに干渉する恐れを無くすことができて好適である。
【００１９】
また、炭酸カルシウムは平均粒子径が１〜３μｍ以下で、かつ２μｍ未満の炭酸カルシウムを６０％以上含有する粒度分布のものを添加することで、裁断機での紙粉、粉落ちを無くし、また枚葉印刷機における作業性及び重送防止特性が向上するので好適である。また、基紙中には、必要に応じてバインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留り向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤も配合される。
【００２０】
また、ＪＩＳ Ｐ ８１４３により規定される塗工紙の抄紙方向における剛度の範囲が４９から１１０ｃｍ3 ／１００となり、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に規定される平滑度が５００秒以上となるように抄紙することで、塗工紙の風合い、手触り、嵩高感が得られるので好適である。
【００２１】
このように抄造された基紙上に、オンマシンのゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスなどのサイズプレスにて塗工液の塗工を行って乾燥した後、オンマシンソフトカレンダーにて高温・低ニップ圧・高速にてソフトカレンダー処理を行って塗工層が形成される。
【００２２】
塗工層は、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートから選ばれた複数の材料を少なくとも含有するとともに、必要に応じてその他の材料を添加して成り、Ｔｇが−３０〜０℃で、アクリロニトリル量が０〜１０％以下となるように配合された接着剤と、顔料とから成る塗工液を塗工して形成されている。塗工量は片面当たり３〜１０ｇ／ｍ2 が好適である。
【００２３】
接着剤は、その微粒子の粒子径を１００〜１７０ｎｍの範囲とすることで、塗工層の必要な強度と塗工性の両方を確保することができて好適である。また、接着剤は、そのゲル量が８０〜９５％と高いものを用いることで、上記のようにアクリロニトリル量を低減しても必要な接着力を確保することができて好適である。また、接着剤の配合量は、全顔料に対して８〜１５％が好適である。このように従来に比して１０％程度少なくしても必要な接着強度が確保されるとともに接着剤の含有量が少なくてすむことで、耐べたつき性が悪化するようなこともなく、ロール汚れなどの不具合の発生も抑制することができる。
【００２４】
顔料としては、炭酸カルシウム、クレー、タルク、カオリン、無定形シリケート、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、アルミナ、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどから適宜に選択した１種又は２種以上を混合したものを用いることができるが、炭酸カルシウムとクレーを５０重量％づつ配合したものを標準として、炭酸カルシウムを３０〜８０％の間で調整し、それ以外をクレーとした配合が好適である。
【００２５】
また、上記塗工液には、その他の添加剤として、カチオン系染料定着剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、潤滑剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤や酸化防止剤などを適宜添加することもできる。
【００２６】
上記オンマシンのソフトカレンダーは、所定温度に加熱した金属ロールと弾性ロールの組み合わせによって２ロール１ニップの段を構成し、この２ロール１ニップの段を２段設けたタンデムタイプが好適に適用される。また、その金属ロールにロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による内部加熱装置を装備し、さらにロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱装置を金属ロールの外周面近傍に配設し、金属ロールのシェルを内部と外部から電磁誘導加熱によりロール幅方向に分割加熱制御することによって、１３０〜２５０℃の高温域においても、ロールプロファイルを悪化させたり、温度応答性の低下を来すことなく、所望の温度に精度良く加熱することができる。また、外部加熱装置に代えて金属ロールの外周面に向けてロール幅方向に分割制御してエアを吹き付けるようにして、同様の作用効果を得ることもできる。かくして、高温域においても、ロールプロファイルの悪化による紙厚プロファイルの制御性の悪化や温度応答性の悪化による歩留り低下を抑制することができる。
【００２７】
具体的には、金属ロールは、回転駆動されるシェルの内部の非回転部に鉄心を配設し、鉄心の周囲に配設した誘導コイルに交流電流を流すことで磁束を発生させ、シェルの内部に誘導電流を誘起させ、その抵抗熱によってシェル自身を自己発熱させるように構成されている。また、誘導コイルはロール幅方向に３〜６分割され、シールに配設された温度センサからの温度信号に基づいて対応する誘導コイルに流す電流量を制御することで、ロール幅方向の温度制御を高精度に行えるように構成されている。また、シェルの内部に長手方向に延びるジャケット路が周方向に間隔をあけて多数本（１０〜９０本程度）設けられ、これらを相互に連通させるとともに内部に熱媒体を封入してあり、これによってロール表面温度を全体に均一化するように構成されている。また、外部加熱装置は、ワークコイルにインバータから３〜２０ｋＨｚの高周波電流を流し、磁界を発生させてシェルの表面部に渦電流を発生させ、自己発熱させるもので、ワークコイルとシェルの離間距離は２〜２０ｍｍ、好適には２〜５ｍｍ程度に設定される。また、単位ワークコイルはロール幅方向の制御ピッチが７５〜１５０ｍｍ程度となるように配置されるとともに、ロール軸心に対して斜めに交差するように配置され、加熱プロフィルの均一化が図られている。また、弾性ロールは、耐熱性に優れる変性ウレタン系、エポキシ系、ポリエーテル系等のプラスチックにて構成され、ショア硬度が８５〜９３程度に設定されている。
【００２８】
以上のオンマシンソフトカレンダーを用いて、上記のような１３０〜２５０℃の高温域で、かつニップ線圧の合計を１２５〜３５０ＫＮ／ｍの低ニップ圧とし、６００〜２０００ｍ／分、好適には１４００〜２０００ｍ／分の通紙速度でソフトカレンダー処理を行うことで、高温ソフトカレンダー処理にて表面の平滑性を確実に得つつ、紙の内層部は低い温度状態に維持して嵩を保持することができ、したがって平滑で嵩高で不透明度に優れながら黄変化の少ない塗工紙を製造することができる。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。
【００３０】
試料の塗工紙は、次のようにして作製した。ＬＢＫＰとＮＢＫＰと広葉樹の高収率パルプとＤＩＰを表１に示す各組成比で配合するとともに、炭酸カルシウムをそのアスペクト比が２０以上のものと１２未満のものとの比が０．６〜１．４の範囲で、かつ灰分含有率を７〜２５重量％の範囲で変化させて内添し、繊維配向両面比を０．６〜１．４の範囲で変化させて米坪が６０ｇ／ｍ2 の基紙を抄造した。次に、オンマシンサイズプレスにて基紙上に、炭酸カルシウムとクレーを５０重量％づつ配合した顔料に対して、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを含有し、Ｔｇ（ガラス転移温度）が−３０〜０℃で、アクリロニトリル量が０〜１０％となるように配合した接着剤を、８〜１５重量％配合して構成した塗工液を片面当たり３〜１０ｇ／ｍ2 の塗工量で塗工した。次に、２ロール１ニップの段が２段構成されたオンマシンフフトカレンダーにて、ニップ圧１００〜３６０ＫＮ／ｍ、ロール温度１００〜３００℃、抄紙速度５００〜２５００ｍ／分の範囲で変化させてソフトカレンダー処理を行った。
【００３１】
そして、各試料塗工紙について、剛度と平滑度と密度を測定し、印刷機搬送性についての評価を行い、それらによる総合評価を行った。
【００３２】
剛度は、ＪＩＳ Ｐ ８１４３ に基づいて、クラーク剛度試験機を用いて測定し、その張り出し長さＬｃｍから、剛度＝Ｌ3 ／１００で求めた。
【００３３】
平滑度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に基づいて、ベック平滑度試験機を用いて測定し、紙面と標準面の間を空気が１０ｍｌ通過するまでの秒数を測定して求めた。
【００３４】
印刷機搬送性の評価は、インクジェットプリンタにて一方の面に対して印字した後、試験紙を反転して給紙部に再度セットし、他の面に対して同様の印字を行った。１０００枚の試験紙中、給紙部から試験紙が搬送されなかったり、搬送中に詰まるなどのトラブルが１枚もなかった場合を○、１〜１０枚のトラブルが発生した場合を△、１１枚以上のトラブルが発生した場合を×と評価した。
【００３５】
また、総合評価は、剛度が４９〜１１０ｃｍ3 ／１００、平滑度が５００秒以上、密度が１．００ｇ／ｃｍ3 未満、印刷機搬送性が○の各条件を満たしたものを○、それ以外を×と評価した。
【００３６】
【表１】
各実施例及び比較例における原料パルブの配合量、繊維配向両面比、灰分含有率、ソフトカレンダーのニップ圧、ロール温度及び抄速と、評価として剛度、平滑度、密度、印刷機搬送性及び総合評価を表１に示した。
【００３７】
表１において、実施例１〜５では、高収率パルプの配合量を５、１０、２０、４０、５０％に設定するととともに、それに対応してＬＢＫＰを４０〜５５％、ＮＢＫＰを０〜１０％、ＤＩＰを１０〜４０％の配合量とし、繊維配向両面比を１．０、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を１：１、灰分含有量を１３％、ソフトカレンダーのニップ圧を２５０ＫＮ／ｍ、ロール温度を２００℃、抄速を１５００ｍ／分とした。その結果、剛度は５７〜１１０ｃｍ3 ／１００、平滑度は５３０〜７９０秒、密度は０．８９〜０．９６、印刷機搬送性はすべて○となり、総合評価はすべて○であった。
【００３８】
また、高収率パルプの配合量を４０％、ＬＢＫＰを５０％、ＮＢＫＰを０％、ＤＩＰを１０％の配合量とし、繊維配向両面比を１．０、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を１：１、灰分含有量を１３％、ソフトカレンダーのニップ圧を２５０ＫＮ／ｍ、温度を２００℃、抄速を１５００ｍ／分とした実施例４を基準にして、繊維配向両面比だけを０．８と１．２に変えた実施例６、実施例７でもそれぞれ、剛度が９０、４９、平滑度が５４０、５５０、密度が０．９１、０．９２、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００３９】
また、実施例４を基準にして、灰分含有率のみを１０％と１５％に変えた実施例８、実施例９でもそれぞれ、剛度が７６、７４、平滑度が６００、６７０、密度が０．９５、０．９４、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００４０】
また、実施例４を基準にして、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を１：２とするとともにニップ圧を１２５ＫＮ／ｍとした実施例１０と、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を２：１とするとともにニップ圧を３５０ＫＮ／ｍ、ロール温度を１３０℃とした実施例１１でもそれぞれ、剛度が５６、６６、平滑度が５５０、５８０、密度が０．９５、０．９３、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００４１】
また、実施例４を基準にして、ソフトカレンダーのロール温度を２５０℃とした実施例１２でも、剛度が９９、平滑度が５７０、密度が０．９４、印刷機搬送性が○、総合評価は○となり、抄速を６００ｍ／分と２０００ｍ／分とした実施例１３、１４でもそれぞれ、剛度が５３、１００、平滑度が６３０、７１０、密度が０．９８、０．９７、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００４２】
一方、比較例１では、ＬＢＫＰを７０％、ＮＢＫＰを５％、高収率パルプを２５％としたＬＢＫＰの多いパルプ原料で、灰分含有率が２０重量％と多くなっているため、剛度が４５ｃｍ3 ／１００、平滑度が４８０秒となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。比較例２でも、ＬＢＫＰを２０％、ＮＢＫＰを１０％、高収率パルプを２０％、ＤＩＰを５０％としたＤＩＰの多いパルプ原料で、灰分含有率が２５重量％と多くなっているため、剛度が４２ｃｍ3 ／１００、平滑度が４９０秒となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。
【００４３】
比較例３では、高収率パルプを６０％、ＤＩＰを４０％の高収率パルプの多いパルプ原料を用いたところ、平滑度が４７０秒となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。比較例４では、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を０．５：２としたので、剛度が３５、平滑度も４９０、密度も１．１３となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。
【００４４】
比較例５では、高収率パルプを配合していないため、剛度が３８、平滑度も４７０、密度も１．０５となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。比較例６では、高収率パルプは４５％配合したが、ＤＩＰを０％としたところ、平滑度が４８０で、印刷機搬送性が△となり、比較例７では、高収率パルプは４５％配合したが、ＤＩＰを５％と少なくしたところ、印刷機搬送性が△となり、それぞれ総合評価は×となった。
【００４５】
比較例８では、繊維配向両面比を０．５としたところ、平滑度が４９０で、印刷機搬送性が×となり、比較例９では、繊維配向両面比を１．４としたところ、印刷機搬送性が×となり、それぞれ総合評価は×となった。また、比較例１０、比較例１１では、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を３：１、１：３としたところ、それぞれ平滑度が４７０秒、４８５秒、密度が１．０８、１．２１となり、印刷機搬送性も共に×となり、それぞれ総合評価は×となった。
【００４６】
比較例１２では、灰分含有率を１８％としたところ、平滑度が４９０秒、密度が１．２３、印刷機搬送性が△となり、比較例１３では、灰分含有率を７％としたところ、密度が１．１２、印刷機搬送性が△となり、共に総合評価は×となった。
【００４７】
比較例１４では、ソフトカレンダーにおけるニップ圧を１００ＫＮ／ｍとしたところ、平滑度が４５０秒で、総合評価は×となり、比較例１５ではニップ圧を３６０ＫＮ／ｍとしたところ、密度が１０．６で、総合評価は×となった。また、比較例１６では、ロール温度を１００℃と低くしたところ、剛度が３５ｃｍ3 ／１００、平滑度が４８０秒、密度が１．０３で、総合評価は×となり、比較例１７ではロール温度を３００℃と高くしたところ、剛度が３６ｃｍ3 ／１００、密度が１．０５で、総合評価は×となった。また、比較例１８では、抄速を５００ｍ／分と低くしたところ、剛度が３５ｃｍ3 ／１００、密度が１．１２で、総合評価は×となり、比較例１９では、抄速を２５００ｍ／分と高くしたところ、剛度が３７ｃｍ3 ／１００、平滑度が４６０秒で、総合評価は×となった。
【００４８】
本発明の塗工紙は、嵩高性と剛度の向上に有効な広葉樹の高収率パルプを基紙原料パルプに配合することで、強度を損なうことなく嵩高性と剛度を向上でき、また基紙中に所定のアスペクト比の組み合わせの炭酸カルシウムを適量添加することによって、紙力の低下を抑制しつつ表面平滑性、不透明性を得ることができ、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙を得ることができ、高速、高精細な枚葉印刷機用の塗工紙などに有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗工紙に関し、特に嵩高、高平滑でありながら、剛度の高い塗工紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の製紙業界の傾向として、高度情報化社会に対応した高速印刷技術の発達、フルカラー高精細印刷等の発展に伴い、使用する用紙についても、高速、高精細に対応した紙力、印刷適正、紙質の向上が強く要求されている。また、その一方で資源の有効利用や自然に優しい製品化を図るため、古紙使用量の増加、製紙工場からの排出ゼロ（ゼロエミッション）化が進められ、紙中灰分の増加、嵩の減少、紙力・印刷品質等の低下を抑制する技術開発が進められている。特に、紙の剛度は枚葉印刷機における作業性、印刷操業性、印刷版に対するクッション性の観点から更なる品質改善が望まれている。
【０００３】
従来、紙の諸物性の向上を目的として、デンプン及びその誘導体、カルボキシメチルセルロースをはじめとするセルロース誘導体等の天然水溶性高分子、ポリアクリルアミド系重合体、及びポリビニルアルコール等の水溶性合成高分子が使用されている。また、紙の剛度を向上させる技術としては、ポリビニルアルコールとポリアクリルアミドとの共重合物を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、所定の吸油量、形状を有する炭酸カルシウムを塗工層に含有する塗工紙も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開昭６０−１７３１９７号公報
【特許文献２】特開２００２−１０５８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の塗工紙では未だに紙の剛度向上に対して満足し得るものが得られていないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高い剛度を有するとともに紙力が高くかつ嵩高で印刷適性に優れ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】
本発明の塗工紙は、基紙の少なくとも一面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けて成る塗工紙であって、基紙は広葉樹から成る高収率パルプを含有し、かつアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加されているものである。
【０００８】
従来の高収率パルプには、繊維長が長く樹脂分が少なく、一般紙力強度の高い紙が得られる針葉樹が好適に用いられ、繊維長が短くかつ太く、樹脂分が多い広葉樹の使用は避けられてきたが、本発明者らは、広葉樹の繊維の太さが、近年要望されている嵩高性と剛度の向上に有効であることを見出し、特に、広葉樹を熱と１ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力を加えながらパルプ化する加圧式砕木パルプ（ＰＧＷ）を基紙原料パルプに配合することで、強度を損なうことなく嵩高性と剛度を向上し得ることを見出したことによって、本発明が実現された。また、基紙中にアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加することによって、紙力の低下を抑制しつつ表面平滑性、不透明性を得ることができる。アスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムは、紡錘状、いがぐり状、板状の形態であり、基紙の繊維配向に沿った分散挙動を示すことで紙力の低下を抑制することができ、更にアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウム、例えば立方体状の炭酸カルシウムを所定量の割合で基紙に配合することで、表面平滑性、不透明性を得ることができる。かくして、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙を得ることができる。
【０００９】
また、基紙の繊維配向値の両面比を０．８〜１．２とすることで、紙面の何れの方向に対しても基紙の剛度を確保することができる。
【００１０】
また、ＪＩＳ Ｐ ８１４３に規定される抄紙方向の剛度の範囲が４９から１１０ｃｍ3 ／１００であり、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に規定される平滑度が５００秒以上となるようにすることで、塗工紙の風合い、手触り、嵩高感を確保することができる。
【００１１】
また、炭酸カルシウムは、平均粒径が１〜３μｍで、２μｍ未満の炭酸カルシウムが６０％以上含有する粒度分布を呈していることで、裁断機での紙粉、粉落ちを防止でき、また枚葉印刷機における作業性を向上し、重送防止を図ることができる。
【００１２】
また、塗工層の塗布乾燥後に、弾性ロールと金属ロールから成る組み合わせによる２ロール１ニップの段が１又は複数構成されたオンライン方式のソフトカレンダーで塗工層の表面のカレンダー処理を行って成り、かつそのソフトカレンダーは、金属ロールがロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による内部加熱装置を装備し、さらに金属ロールの少なくとも１つは外周面近傍にロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱装置が配設されて金属ロールの表面温度が１３０〜２５０℃の高温ニップ域を構成するものであると、ロール幅方向に温度制御されたソフトカレンダーにて高温で表面処理することで、不要な圧力を加えず、嵩高を損なうことなく、均一な平滑化処理を実現でき、嵩高でかつ印刷適性に優れた塗工紙を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、嵩高性と剛度の向上に有効な広葉樹の高収率パルプを基紙原料パルプに配合することで、強度を損なうことなく嵩高性と剛度を向上でき、また基紙中に所定のアスペクト比の組み合わせの炭酸カルシウムを適量添加することによって、紙力の低下を抑制しつつ表面平滑性、不透明性を得ることができ、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の塗工紙の実施形態について、詳細に説明する。
【００１５】
本実施形態の塗工紙においては、基紙として、広葉樹から成る高収率パルプを含有する原料パルプを使用し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などの各種抄紙機で抄紙したものを使用する。原料パルプ中の広葉樹の高収率パルプの含有量は、５〜５０％とするのが好適である。高収率パルプには、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ、ＧＰ、ＲＧＰ、ＳＧＰ、ＰＧＷなどの機械パルプが挙げられるが、中でも熱と１ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力を加えながらパルプ化したＰＧＷが好適に用いられる。残余のパルプについては、種類も特に限定されず、例えばダグラスファー、ラジアータパイン、杉、松等の針葉樹を原料としたクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、ユーカリ、オーク等の広葉樹を原料としたクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、ＤＩＰなどの古紙パルプなどを配合することができる。また、基紙の坪量は、６０ｇ／ｍ2 以上のもの、より好適には８０ｇ／ｍ2 以上のものが、本発明の効果が発揮され易いために好適である。
【００１６】
抄紙に際しては、繊維配向値両面比が０．８〜１．２になるように抄紙するのが好適である。ここで、繊維配向値とは、パルプ繊維の並び方を数値化したもので、一般には繊維配向比とも言われるものである。この繊維配向値は、例えば、株式会社東洋精機製作所製の配向試験基などによって測定することができる。また、繊維配向値両面比は、かかる繊維配向値を両面について、例えば表面（フェルト面）及び裏面（ワイヤ面）について測定し、それらの比をとったものである。この繊維配向値両面比の調節は、例えばジェットスピードとワイヤースピードとの比率（Ｊ／Ｗ比）の変更、リップ開度の変更などにより実現することができる。
【００１７】
また、繊維配向角の絶対値も表裏とも１０度以下のものが好適である。繊維配向角とは、繊維配向の向きであり、ＭＤ方向からの角度で示される値である。この繊維配向角は、上記繊維配向値の測定試験機と同様の試験機で測定することができる。
【００１８】
また、基紙中には、アスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを、１：２から２：１の割合で、原紙配分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５質量％になるように添加されている。炭酸カルシウムは、中性抄紙における填料として安価であるという利点があり、また上記添加量により、ＪＩＳ Ｐ ８１３８に基づく不透明度が９０％以上を確保することができ、この不透明度を確保することで両面記録した場合においても両面相互のインクが互いに干渉する恐れを無くすことができて好適である。
【００１９】
また、炭酸カルシウムは平均粒子径が１〜３μｍ以下で、かつ２μｍ未満の炭酸カルシウムを６０％以上含有する粒度分布のものを添加することで、裁断機での紙粉、粉落ちを無くし、また枚葉印刷機における作業性及び重送防止特性が向上するので好適である。また、基紙中には、必要に応じてバインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留り向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤も配合される。
【００２０】
また、ＪＩＳ Ｐ ８１４３により規定される塗工紙の抄紙方向における剛度の範囲が４９から１１０ｃｍ3 ／１００となり、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に規定される平滑度が５００秒以上となるように抄紙することで、塗工紙の風合い、手触り、嵩高感が得られるので好適である。
【００２１】
このように抄造された基紙上に、オンマシンのゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスなどのサイズプレスにて塗工液の塗工を行って乾燥した後、オンマシンソフトカレンダーにて高温・低ニップ圧・高速にてソフトカレンダー処理を行って塗工層が形成される。
【００２２】
塗工層は、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートから選ばれた複数の材料を少なくとも含有するとともに、必要に応じてその他の材料を添加して成り、Ｔｇが−３０〜０℃で、アクリロニトリル量が０〜１０％以下となるように配合された接着剤と、顔料とから成る塗工液を塗工して形成されている。塗工量は片面当たり３〜１０ｇ／ｍ2 が好適である。
【００２３】
接着剤は、その微粒子の粒子径を１００〜１７０ｎｍの範囲とすることで、塗工層の必要な強度と塗工性の両方を確保することができて好適である。また、接着剤は、そのゲル量が８０〜９５％と高いものを用いることで、上記のようにアクリロニトリル量を低減しても必要な接着力を確保することができて好適である。また、接着剤の配合量は、全顔料に対して８〜１５％が好適である。このように従来に比して１０％程度少なくしても必要な接着強度が確保されるとともに接着剤の含有量が少なくてすむことで、耐べたつき性が悪化するようなこともなく、ロール汚れなどの不具合の発生も抑制することができる。
【００２４】
顔料としては、炭酸カルシウム、クレー、タルク、カオリン、無定形シリケート、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、アルミナ、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどから適宜に選択した１種又は２種以上を混合したものを用いることができるが、炭酸カルシウムとクレーを５０重量％づつ配合したものを標準として、炭酸カルシウムを３０〜８０％の間で調整し、それ以外をクレーとした配合が好適である。
【００２５】
また、上記塗工液には、その他の添加剤として、カチオン系染料定着剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、潤滑剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤や酸化防止剤などを適宜添加することもできる。
【００２６】
上記オンマシンのソフトカレンダーは、所定温度に加熱した金属ロールと弾性ロールの組み合わせによって２ロール１ニップの段を構成し、この２ロール１ニップの段を２段設けたタンデムタイプが好適に適用される。また、その金属ロールにロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による内部加熱装置を装備し、さらにロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱装置を金属ロールの外周面近傍に配設し、金属ロールのシェルを内部と外部から電磁誘導加熱によりロール幅方向に分割加熱制御することによって、１３０〜２５０℃の高温域においても、ロールプロファイルを悪化させたり、温度応答性の低下を来すことなく、所望の温度に精度良く加熱することができる。また、外部加熱装置に代えて金属ロールの外周面に向けてロール幅方向に分割制御してエアを吹き付けるようにして、同様の作用効果を得ることもできる。かくして、高温域においても、ロールプロファイルの悪化による紙厚プロファイルの制御性の悪化や温度応答性の悪化による歩留り低下を抑制することができる。
【００２７】
具体的には、金属ロールは、回転駆動されるシェルの内部の非回転部に鉄心を配設し、鉄心の周囲に配設した誘導コイルに交流電流を流すことで磁束を発生させ、シェルの内部に誘導電流を誘起させ、その抵抗熱によってシェル自身を自己発熱させるように構成されている。また、誘導コイルはロール幅方向に３〜６分割され、シールに配設された温度センサからの温度信号に基づいて対応する誘導コイルに流す電流量を制御することで、ロール幅方向の温度制御を高精度に行えるように構成されている。また、シェルの内部に長手方向に延びるジャケット路が周方向に間隔をあけて多数本（１０〜９０本程度）設けられ、これらを相互に連通させるとともに内部に熱媒体を封入してあり、これによってロール表面温度を全体に均一化するように構成されている。また、外部加熱装置は、ワークコイルにインバータから３〜２０ｋＨｚの高周波電流を流し、磁界を発生させてシェルの表面部に渦電流を発生させ、自己発熱させるもので、ワークコイルとシェルの離間距離は２〜２０ｍｍ、好適には２〜５ｍｍ程度に設定される。また、単位ワークコイルはロール幅方向の制御ピッチが７５〜１５０ｍｍ程度となるように配置されるとともに、ロール軸心に対して斜めに交差するように配置され、加熱プロフィルの均一化が図られている。また、弾性ロールは、耐熱性に優れる変性ウレタン系、エポキシ系、ポリエーテル系等のプラスチックにて構成され、ショア硬度が８５〜９３程度に設定されている。
【００２８】
以上のオンマシンソフトカレンダーを用いて、上記のような１３０〜２５０℃の高温域で、かつニップ線圧の合計を１２５〜３５０ＫＮ／ｍの低ニップ圧とし、６００〜２０００ｍ／分、好適には１４００〜２０００ｍ／分の通紙速度でソフトカレンダー処理を行うことで、高温ソフトカレンダー処理にて表面の平滑性を確実に得つつ、紙の内層部は低い温度状態に維持して嵩を保持することができ、したがって平滑で嵩高で不透明度に優れながら黄変化の少ない塗工紙を製造することができる。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。
【００３０】
試料の塗工紙は、次のようにして作製した。ＬＢＫＰとＮＢＫＰと広葉樹の高収率パルプとＤＩＰを表１に示す各組成比で配合するとともに、炭酸カルシウムをそのアスペクト比が２０以上のものと１２未満のものとの比が０．６〜１．４の範囲で、かつ灰分含有率を７〜２５重量％の範囲で変化させて内添し、繊維配向両面比を０．６〜１．４の範囲で変化させて米坪が６０ｇ／ｍ2 の基紙を抄造した。次に、オンマシンサイズプレスにて基紙上に、炭酸カルシウムとクレーを５０重量％づつ配合した顔料に対して、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを含有し、Ｔｇ（ガラス転移温度）が−３０〜０℃で、アクリロニトリル量が０〜１０％となるように配合した接着剤を、８〜１５重量％配合して構成した塗工液を片面当たり３〜１０ｇ／ｍ2 の塗工量で塗工した。次に、２ロール１ニップの段が２段構成されたオンマシンフフトカレンダーにて、ニップ圧１００〜３６０ＫＮ／ｍ、ロール温度１００〜３００℃、抄紙速度５００〜２５００ｍ／分の範囲で変化させてソフトカレンダー処理を行った。
【００３１】
そして、各試料塗工紙について、剛度と平滑度と密度を測定し、印刷機搬送性についての評価を行い、それらによる総合評価を行った。
【００３２】
剛度は、ＪＩＳ Ｐ ８１４３ に基づいて、クラーク剛度試験機を用いて測定し、その張り出し長さＬｃｍから、剛度＝Ｌ3 ／１００で求めた。
【００３３】
平滑度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に基づいて、ベック平滑度試験機を用いて測定し、紙面と標準面の間を空気が１０ｍｌ通過するまでの秒数を測定して求めた。
【００３４】
印刷機搬送性の評価は、インクジェットプリンタにて一方の面に対して印字した後、試験紙を反転して給紙部に再度セットし、他の面に対して同様の印字を行った。１０００枚の試験紙中、給紙部から試験紙が搬送されなかったり、搬送中に詰まるなどのトラブルが１枚もなかった場合を○、１〜１０枚のトラブルが発生した場合を△、１１枚以上のトラブルが発生した場合を×と評価した。
【００３５】
また、総合評価は、剛度が４９〜１１０ｃｍ3 ／１００、平滑度が５００秒以上、密度が１．００ｇ／ｃｍ3 未満、印刷機搬送性が○の各条件を満たしたものを○、それ以外を×と評価した。
【００３６】
【表１】
各実施例及び比較例における原料パルブの配合量、繊維配向両面比、灰分含有率、ソフトカレンダーのニップ圧、ロール温度及び抄速と、評価として剛度、平滑度、密度、印刷機搬送性及び総合評価を表１に示した。
【００３７】
表１において、実施例１〜５では、高収率パルプの配合量を５、１０、２０、４０、５０％に設定するととともに、それに対応してＬＢＫＰを４０〜５５％、ＮＢＫＰを０〜１０％、ＤＩＰを１０〜４０％の配合量とし、繊維配向両面比を１．０、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を１：１、灰分含有量を１３％、ソフトカレンダーのニップ圧を２５０ＫＮ／ｍ、ロール温度を２００℃、抄速を１５００ｍ／分とした。その結果、剛度は５７〜１１０ｃｍ3 ／１００、平滑度は５３０〜７９０秒、密度は０．８９〜０．９６、印刷機搬送性はすべて○となり、総合評価はすべて○であった。
【００３８】
また、高収率パルプの配合量を４０％、ＬＢＫＰを５０％、ＮＢＫＰを０％、ＤＩＰを１０％の配合量とし、繊維配向両面比を１．０、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を１：１、灰分含有量を１３％、ソフトカレンダーのニップ圧を２５０ＫＮ／ｍ、温度を２００℃、抄速を１５００ｍ／分とした実施例４を基準にして、繊維配向両面比だけを０．８と１．２に変えた実施例６、実施例７でもそれぞれ、剛度が９０、４９、平滑度が５４０、５５０、密度が０．９１、０．９２、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００３９】
また、実施例４を基準にして、灰分含有率のみを１０％と１５％に変えた実施例８、実施例９でもそれぞれ、剛度が７６、７４、平滑度が６００、６７０、密度が０．９５、０．９４、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００４０】
また、実施例４を基準にして、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を１：２とするとともにニップ圧を１２５ＫＮ／ｍとした実施例１０と、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を２：１とするとともにニップ圧を３５０ＫＮ／ｍ、ロール温度を１３０℃とした実施例１１でもそれぞれ、剛度が５６、６６、平滑度が５５０、５８０、密度が０．９５、０．９３、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００４１】
また、実施例４を基準にして、ソフトカレンダーのロール温度を２５０℃とした実施例１２でも、剛度が９９、平滑度が５７０、密度が０．９４、印刷機搬送性が○、総合評価は○となり、抄速を６００ｍ／分と２０００ｍ／分とした実施例１３、１４でもそれぞれ、剛度が５３、１００、平滑度が６３０、７１０、密度が０．９８、０．９７、印刷機搬送性が共に○となり、総合評価は○となった。
【００４２】
一方、比較例１では、ＬＢＫＰを７０％、ＮＢＫＰを５％、高収率パルプを２５％としたＬＢＫＰの多いパルプ原料で、灰分含有率が２０重量％と多くなっているため、剛度が４５ｃｍ3 ／１００、平滑度が４８０秒となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。比較例２でも、ＬＢＫＰを２０％、ＮＢＫＰを１０％、高収率パルプを２０％、ＤＩＰを５０％としたＤＩＰの多いパルプ原料で、灰分含有率が２５重量％と多くなっているため、剛度が４２ｃｍ3 ／１００、平滑度が４９０秒となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。
【００４３】
比較例３では、高収率パルプを６０％、ＤＩＰを４０％の高収率パルプの多いパルプ原料を用いたところ、平滑度が４７０秒となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。比較例４では、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を０．５：２としたので、剛度が３５、平滑度も４９０、密度も１．１３となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。
【００４４】
比較例５では、高収率パルプを配合していないため、剛度が３８、平滑度も４７０、密度も１．０５となって所望の評価が得られず、総合評価は×となった。比較例６では、高収率パルプは４５％配合したが、ＤＩＰを０％としたところ、平滑度が４８０で、印刷機搬送性が△となり、比較例７では、高収率パルプは４５％配合したが、ＤＩＰを５％と少なくしたところ、印刷機搬送性が△となり、それぞれ総合評価は×となった。
【００４５】
比較例８では、繊維配向両面比を０．５としたところ、平滑度が４９０で、印刷機搬送性が×となり、比較例９では、繊維配向両面比を１．４としたところ、印刷機搬送性が×となり、それぞれ総合評価は×となった。また、比較例１０、比較例１１では、炭酸カルシウムのアペクト比による配合比を３：１、１：３としたところ、それぞれ平滑度が４７０秒、４８５秒、密度が１．０８、１．２１となり、印刷機搬送性も共に×となり、それぞれ総合評価は×となった。
【００４６】
比較例１２では、灰分含有率を１８％としたところ、平滑度が４９０秒、密度が１．２３、印刷機搬送性が△となり、比較例１３では、灰分含有率を７％としたところ、密度が１．１２、印刷機搬送性が△となり、共に総合評価は×となった。
【００４７】
比較例１４では、ソフトカレンダーにおけるニップ圧を１００ＫＮ／ｍとしたところ、平滑度が４５０秒で、総合評価は×となり、比較例１５ではニップ圧を３６０ＫＮ／ｍとしたところ、密度が１０．６で、総合評価は×となった。また、比較例１６では、ロール温度を１００℃と低くしたところ、剛度が３５ｃｍ3 ／１００、平滑度が４８０秒、密度が１．０３で、総合評価は×となり、比較例１７ではロール温度を３００℃と高くしたところ、剛度が３６ｃｍ3 ／１００、密度が１．０５で、総合評価は×となった。また、比較例１８では、抄速を５００ｍ／分と低くしたところ、剛度が３５ｃｍ3 ／１００、密度が１．１２で、総合評価は×となり、比較例１９では、抄速を２５００ｍ／分と高くしたところ、剛度が３７ｃｍ3 ／１００、平滑度が４６０秒で、総合評価は×となった。
【００４８】
本発明の塗工紙は、嵩高性と剛度の向上に有効な広葉樹の高収率パルプを基紙原料パルプに配合することで、強度を損なうことなく嵩高性と剛度を向上でき、また基紙中に所定のアスペクト比の組み合わせの炭酸カルシウムを適量添加することによって、紙力の低下を抑制しつつ表面平滑性、不透明性を得ることができ、高い剛度を有するとともに紙力が高く、印刷適性に優れた塗工紙を得ることができ、高速、高精細な枚葉印刷機用の塗工紙などに有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙の少なくとも一面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けて成る塗工紙であって、基紙は広葉樹から成る高収率パルプを含有し、かつアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加されていることを特徴とする塗工紙。
【請求項２】
基紙の繊維配向値の両面比を０．８〜１．２としたことを特徴とする請求項１記載の塗工紙。
【請求項３】
ＪＩＳ Ｐ ８１４３に規定される抄紙方向の剛度の範囲が４９から１１０ｃｍ3 ／１００であり、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に規定される平滑度が５００秒以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の塗工紙。
【請求項４】
炭酸カルシウムは、平均粒径が１〜３μｍで、２μｍ未満の炭酸カルシウムが６０％以上含有する粒度分布を呈していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗工紙。
【請求項５】
塗工層の塗布乾燥後に、弾性ロールと金属ロールから成る組み合わせによる２ロール１ニップの段が１又は複数構成されたオンライン方式のソフトカレンダーで塗工層の表面のカレンダー処理を行って成り、かつそのソフトカレンダーは、金属ロールがロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による内部加熱装置を装備し、さらに金属ロールの少なくとも１つは外周面近傍にロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱装置が配設されて金属ロールの表面温度が１３０〜２５０℃の高温ニップ域を構成するものであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の塗工紙。
【請求項１】
基紙の少なくとも一面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けて成る塗工紙であって、基紙は広葉樹から成る高収率パルプを含有し、かつアスペクト比が２０以上の炭酸カルシウムとアスペクト比が１２未満の炭酸カルシウムを１：２から２：１の割合で、灰分含有率（ＪＩＳ Ｐ ８１２８）が１０〜１５％となるように添加されていることを特徴とする塗工紙。
【請求項２】
基紙の繊維配向値の両面比を０．８〜１．２としたことを特徴とする請求項１記載の塗工紙。
【請求項３】
ＪＩＳ Ｐ ８１４３に規定される抄紙方向の剛度の範囲が４９から１１０ｃｍ3 ／１００であり、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に規定される平滑度が５００秒以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の塗工紙。
【請求項４】
炭酸カルシウムは、平均粒径が１〜３μｍで、２μｍ未満の炭酸カルシウムが６０％以上含有する粒度分布を呈していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の塗工紙。
【請求項５】
塗工層の塗布乾燥後に、弾性ロールと金属ロールから成る組み合わせによる２ロール１ニップの段が１又は複数構成されたオンライン方式のソフトカレンダーで塗工層の表面のカレンダー処理を行って成り、かつそのソフトカレンダーは、金属ロールがロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による内部加熱装置を装備し、さらに金属ロールの少なくとも１つは外周面近傍にロール幅方向に分割制御可能な電磁誘導作用による外部加熱装置が配設されて金属ロールの表面温度が１３０〜２５０℃の高温ニップ域を構成するものであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の塗工紙。
【公開番号】特開２００６−３７２５８（Ｐ２００６−３７２５８Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１５９４９（Ｐ２００４−２１５９４９）
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
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