塗工紙
【課題】高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れた塗工紙を提供すること。
【解決手段】基紙と、該基紙上に、顔料及びバインダーを主成分とする、少なくとも一層の塗工層とを有する塗工紙であって、前記塗工層に、蛍光染料と、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤とが含有されてなる塗工紙。
【解決手段】基紙と、該基紙上に、顔料及びバインダーを主成分とする、少なくとも一層の塗工層とを有する塗工紙であって、前記塗工層に、蛍光染料と、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤とが含有されてなる塗工紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工紙に関する。さらに詳しくは、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れ、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用し得る塗工紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のビジュアル化の進展によるフルカラー印刷の要求により、印刷適性に優れ、印刷見栄えの良い塗工紙の需要が増大するとともに、さらなる印刷品質の向上が望まれてきている。
【０００３】
従来より、高級美術印刷、カタログ、パンフレット、カレンダー等においては、印刷仕上りでの高級感が求められており、記録物の美観の観点から、塗工紙の白色度、色相、白紙光沢度、印刷光沢度等に対してより厳しい目が向けられ、特に高白色度、高白紙光沢度の塗工紙が求められている。さらに、これらの品質に加えて、色調及び画線部の再現性、高光沢度も要求され、この再現性についても、紙表面の白色度や白紙光沢度、印刷光沢度が最も厳密に評価される。
【０００４】
塗工紙の白色度を向上させる一般的な方法としては、例えば（ａ）高白色の無機顔料を使用して塗工層そのものの白色度を高くする方法、（ｂ）塗工層に蛍光染料や蛍光染料の定着剤を添加し、蛍光増白効果を得る方法等が知られている。また、塗工紙の光沢度を向上させる一般的な方法としては、例えば（ｃ）塗工層を多層にする方法、（ｄ）平坦化され易い無機顔料又は有機顔料を使用して塗工層そのものの光沢度を高くする方法、（ｅ）光沢度を発現し易いラテックスを塗工層に配合する方法、（ｆ）スーパーカレンダー等の加圧装置により、塗工層を強力に表面処理する方法等が知られている。
【０００５】
高白色度と高光沢度、特に高白紙光沢度とを兼備する塗工紙を製造する場合には、前記方法を組み合わせて実施するか、又は各々の方法を改良するのが一般的である。しかしながら、これらの方法を単に組み合わせたり、改良するだけでは、高白色度と高光沢度とを両立させることは難しい。そこで、例えば蛍光染料、蛍光染料の定着剤、顔料、接着剤の種類や配合割合、塗料の塗布量、平滑化処理の程度等を組み合わせて調整することにより、高白色度と高光沢度とを同時に塗工紙に付与する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜８参照）。
【特許文献１】特開２００５−１５４９５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２０２４号公報
【特許文献３】特開平７−３４３９７号公報
【特許文献４】特開平７−１０９６９６号公報
【特許文献５】特許第２７４５４３１号公報
【特許文献６】特開２０００−２２６７９１号公報
【特許文献７】特開２００１−２４０７６５号公報
【特許文献８】特開２００３−１５５６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば前記特許文献１〜８に開示の技術を組み合わせることによって発現される程度の白色度及び白紙光沢度では、近年の塗工紙に対する高い要求を満足することはできない。しかも、これら特許文献１〜８に開示の技術では、同時に優れた耐退色性を付与することは困難であり、従来より改善が強く望まれている塗工紙の色あせによる黄変化を充分に抑制することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れた塗工紙を提供すること、特に、白色度が９０％以上、かつ、白紙光沢度が７０％以上といった高白色度及び高白紙光沢度であり、しかも耐退色性にも優れた塗工紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
基紙と、該基紙上に、顔料及びバインダーを主成分とする、少なくとも一層の塗工層とを有する塗工紙であって、
前記塗工層に、蛍光染料と、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤とが含有されてなる塗工紙
に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れ、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用が可能な、高白色度で光沢感があり、見栄えの良い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】
【００１０】
（実施の形態）
本発明の塗工紙は、基紙と、該基紙上に少なくとも一層の塗工層とを有し、該塗工層は、顔料及びバインダーを主成分とするものであり、かつ、該塗工層には、蛍光染料と特定の定着剤とが含有されている。
【００１１】
まず、本実施形態に係る塗工紙を構成する基紙について説明する。
【００１２】
基紙は、通常の原料パルプを抄紙して得られるものであればよい。該原料パルプにも特に限定がなく、例えば未晒針葉樹パルプ（ＮＵＫＰ）、未晒広葉樹パルプ（ＬＵＫＰ）、晒針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）、晒広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）等の化学パルプ；ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等の機械パルプ；茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙、更紙古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等の古紙パルプや、これらを漂白したパルプ等があげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択し、その割合を調整して用いることができる。
【００１３】
本実施形態においては、前記原料パルプを混合して抄紙原料（紙料スラリー）を調製するが、該原料パルプに、例えば内添サイズ剤、紙力増強剤、紙厚向上剤、歩留向上剤等の、通常塗工紙の基紙に配合される種々の添加剤を、その種類及び配合量を適宜調整して内添することができる。
【００１４】
前記のごとき抄紙原料をワイヤーパートにて抄紙し、次いでプレスパート、プレドライヤーパートに供して基紙を製造することができ、次いでコーターパートにて後述する塗工剤を基紙上に塗工した後、アフタードライヤーパート、カレンダーパート、リールパート、ワインダーパート等に供して目的とする塗工紙を得ることができる。
【００１５】
目的とする塗工紙の白色度をより向上させるには、基紙の白色度は、カラーアナライザー（型番：ＭＳ−２０２０ＰＬＵＳ、マクベスグレタグ社製）にて測定して７５％以上、さらには８０％以上であることが好ましい。このような基紙から塗工紙を製造した場合、後述するように、該塗工紙の白色度を例えば９０％以上とすることが容易に可能である。そして、このような白色度が９０％以上の塗工紙を用いると、白色度が９０％未満の塗工紙と比べて、例えばより高精彩で、コントラストの高い各種フルカラー印刷特有の仕上りが得られる。なお、このような基紙及び塗工紙の白色度は、原料パルプの配合や抄紙条件、塗工剤中の顔料の種類及び含有量等の調整により、達成することができる。
【００１６】
基紙の坪量に特に限定はないが、後述するように、目的とする塗工紙の坪量が好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ2であることを考慮して、該基紙の坪量は、通常４５〜１９５ｇ／ｍ2程度となるように調整することが好ましい。
【００１７】
次に、基紙上に形成される塗工層について説明する。該基紙上には、顔料及びバインダーを主成分とする塗工層が、少なくとも一層形成される。
【００１８】
前記顔料の種類には特に限定がなく、一般に製紙用の顔料として用いられるものを使用することができる。該顔料としては、例えば重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリンクレー、デラミネーテッドカオリン、タルク、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、焼成カオリン、構造化カオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト等の無機顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質微粒子等の有機顔料等が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して配合することができる。
【００１９】
前記顔料の中でも、カオリンクレーを用いた場合には、塗工紙の光沢度及び平滑性が向上し易く、印刷適性がより良好となるので好ましい。なお、得られる塗工紙の光沢度及び平滑性を充分に向上させるには、該カオリンクレーの配合量は、全顔料１００質量部に対して２０質量部以上、さらには３０質量部以上であることが好ましい。逆にカオリンクレーの配合量があまりにも多い場合には、塗工層を得るための塗工剤の粘度が上昇し、塗工時に欠陥や塗工ムラが発生し易く、均一な塗工を行うために塗工速度を低下させなければならない等、塗工紙の品質及び生産性の面で好ましくなく、また塗工紙のオフセットインクに対する吸収乾燥性が低下する恐れがあるので、該カオリンクレーの配合量は、全顔料１００質量部に対して８０質量部以下、さらには７０質量部以下であることが好ましい。
【００２０】
また、焼成を行ったり、製造工程で不純物の除去を充分に行うことによって得られる、さらに高白色度を付与し得る高白色度クレーや、高白色度と共に高光沢度も付与し得る高白色度微粒クレーを配合することもできるが、いずれも塗工剤の粘度上昇を防止するものではないので、これらを用いる場合にも、例えば前記カオリンクレーと同様に、全顔料１００質量部に対して２０〜８０質量部程度の配合量とすることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記顔料の中でも重質炭酸カルシウムを用いた場合には、白色度がより向上しや易いので好ましい。該重質炭酸カルシウムとしては、例えば白色結晶質石灰石を乾式粉砕又は湿式粉砕した、５μｍ程度以下の平均粒子径を有するものがあげられる。なお、得られる塗工紙の白色度を充分に向上させるには、該重質炭酸カルシウムの配合量は、全顔料１００質量部に対して４０質量部以上であることが好ましい。逆に重質炭酸カルシウムの配合量があまりにも多い場合には、形成された塗工層の光沢度が低下する恐れがあるので、該重質炭酸カルシウムの配合量は、全顔料１００質量部に対して８０質量部以下であることが好ましい。
【００２２】
また軽質炭酸カルシウムとしては、例えば石灰石を焼成して化学的に製造した、数μｍ前後の平均粒子径を有するものや、０．０２〜０．１μｍ程度の平均粒子径を有するものがあげられ、その形状としては、例えば柱状、針状、紡錘型の他、これらの形状を有する結晶構造が凝集・結晶化した毬栗状等があげられる。
【００２３】
前記顔料と共に配合されるバインダーの種類にも特に限定がなく、例えばカゼイン、大豆蛋白等の蛋白質類；スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス等の共役ジエン系ラテックス、アクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルの重合体ラテックスもしくは共重合体ラテックス等のアクリル系ラテックス、エチレン−酢酸ビニル重合体ラテックス等のビニル系ラテックス、あるいはこれらの各種共重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ部分溶解性又は非溶解性のラテックス等のラテックス類；ポリビニルアルコール、オレフィン−無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂系接着剤；酸化澱粉、陽性化澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；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誘導体等の、通常塗工紙に用いられるバインダーが例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。
【００２４】
塗工剤における顔料とバインダーとの配合割合は、全顔料１００質量部に対してバインダーが２質量部以上、さらには５質量部以上となるように調整することが好ましく、また２０質量部以下、さらには１５質量部以下となるように調整することが好ましい。バインダーの配合量が少なすぎる場合には、基紙に対する塗工剤の付着性が不充分となったり、塗工紙に必要とされる表面強度が不充分となる恐れがある。逆にバインダーの配合量が多すぎる場合には、顔料による白色度、平滑性、光沢度等の向上効果が充分に発現され難くなる恐れがある。
【００２５】
本実施形態に係る塗工紙において、その塗工層に蛍光染料と該蛍光染料の定着剤とが含有され、該定着剤が脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなることが大きな特徴の１つである。
【００２６】
蛍光染料の種類には特に限定がなく、一般的に製紙用途に用いられるものを使用することができる。該蛍光染料としては、例えばアミノスチルベン系、イミダゾール系、オキサゾール系、トリアゾール系、クマリン系、ナフタルイミド系、ピラゾリン系等の蛍光染料が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。これらの中でも、アミノスチルベン系スルホン酸誘導体が好ましく、さらには、スルホン酸基が１分子内に６つ配位したヘキサタイプやスルホン酸基が１分子内に４つ配位したテトラタイプの、アミノスチルベン系スルホン酸誘導体が、蛍光増白効果が高いので好ましい。特に、ヘキサタイプのアミノスチルベン系スルホン酸誘導体が、より蛍光増白効果が高いので好ましい。
【００２７】
前記蛍光染料の定着剤として、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤が使用される。該脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物を前記蛍光染料と組み合わせて用いることにより、次のような効果が得られる。
【００２８】
蛍光染料を配合すると、一般に退色と呼ばれる色戻りが発生し、塗工紙の白色度が低下し易くなる。高白色度の塗工紙を得るには、この退色を最小限に抑えなければならず、蛍光染料を充分に保持することができる定着剤が必要となる。従来の一般的な蛍光染料の定着剤では、蛍光染料の保持性能が低いため退色し易く、高白色度の塗工紙を得ることはできない。一方、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、従来の一般的な定着剤と比べて蛍光染料の保持性能が高く、退色が発生し難い。このように脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤が高い保持性能を示す理由は、詳細には明らかでないが、該脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物は、界面活性剤としての性能を有しているので、蛍光染料の親水性基及び疎水性基双方を充分に定着させることができるためであると考えられる。
【００２９】
また、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、前記のように界面活性剤としての性能を有しているので、塗料の濡れ性が向上し、平坦な塗工層が得られることで、白紙光沢度を向上させる効果も得られる。一般的に塗工紙では、塗工剤の塗工直後から、赤外線ドライヤーやスキャッフドライヤー等の乾燥設備を経る間に、塗工面の平滑化（レベリング）が発生する。脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、この間における塗工層の表面張力を低下させるため、塗工層の柔軟性を向上させることができ、得られる塗工紙の平滑性が向上し、白紙光沢度が向上するものと考えられる。従来より製紙用途に一般に用いられている蛍光染料の定着剤では、このような効果は得られない。
【００３０】
このように、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤を蛍光染料の定着剤として塗工層に含有させることで、蛍光増白効果による白色度、白紙光沢度、さらには耐退色性の向上効果が得られるので、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れた塗工紙を得ることができる。
【００３１】
脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物の代表例としては、例えば脂肪族ポリエーテルポリオールや脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物等があげられるが、該脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物が、蛍光染料の定着性能がより高いため、好ましい。また、該脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物は、特にスチルベン系の蛍光染料を定着させる働きが強く、スチルベン系の蛍光染料と組み合わせた場合において、特に白色度の向上効果と、耐退色性効果が高くなり、目的とする高白色、高光沢度の塗工紙を効果的に得ることができる。
【００３２】
塗工層中の蛍光染料と脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤との含有量は、高白色度及び高白紙光沢度を有し、かつ耐退色性に優れた塗工紙を得るためには、両者の割合を考慮して、全顔料１００質量部に対して、蛍光染料が０．１〜２．０質量部であり、定着剤が０．１〜５．０質量部であることが好ましい。
【００３３】
塗工層中の蛍光染料の含有量が少なすぎる場合には、白色度が向上せず、高白色度塗工紙を得ることが困難となるので、塗工層中の蛍光染料は、全顔料１００質量部に対して０．１質量部以上、さらには０．２質量部以上となるように調整することが好ましい。逆に塗工層中の蛍光染料の含有量が多すぎる場合には、消光効果により白色度が低下し易くなるだけでなく、耐退色性が低下し、さらにはコストも上昇する恐れがあるので、塗工層中の蛍光染料は、全顔料１００質量部に対して２．０質量部以下、さらには１．５質量部以下となるように調整することが好ましい。
【００３４】
塗工層中の定着剤の含有量が少なすぎる場合には、白色度が向上せず、高白色度塗工紙を得ることが困難となるので、塗工層中の定着剤は、全顔料１００質量部に対して０．１質量部以上、さらには０．２質量部以上となるように調整することが好ましい。逆に塗工層中の定着剤の含有量が多すぎる場合には、それ以上の増白効果が望めないため、全顔料１００質量部に対して５．０質量部以下、さらには３．０質量部以下となるように調整することが好ましい。
【００３５】
なお、定着剤は、塗工層中に蛍光染料と同程度の量で含有されることが好ましく、前記したように、全顔料１００質量部に対して０．１質量部以上、さらには０．２質量部以上含有されることが好ましい。カルボキシメチルセルロースやスターチ、ポリビニルアルコール等の従来の定着剤では、例えば全顔料１００質量部に対して０．２質量部以上配合すると、塗工剤のＢ型粘度やハイシェアー粘度が急激に高くなり、塗工時に塗工量の制御ができず、塗工ムラが生じるだけでなく、欠陥が多発するといった問題が発生する。しかしながら、本実施形態に用いる脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、その含有量が増加すると、塗工剤の表面張力が低下するため、例えば定着剤の含有量が０．２質量部以上であっても、塗工剤の粘度が上昇しないので塗工ムラがなく、欠陥の少ない塗工紙を得ることができる。また、定着剤と蛍光染料とが同程度の量であれば、白色度や耐退色性を効率的に向上させることができ、高白色度、高光沢度の塗工紙が得られ易いため、好ましい。
【００３６】
本実施形態にて用いる塗工剤は、顔料及びバインダーを主成分とし、蛍光染料及び該蛍光染料の定着剤である脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤を含むものであるが、これらの他にも、例えば消泡剤、離型剤、着色剤、保水剤等、製紙用途で一般に用いられる各種助剤を、本発明の目的を阻害しない範囲で適宜配合することができる。
【００３７】
塗工剤を調製する方法には特に限定がなく、顔料及びバインダー、蛍光染料及び定着剤や、必要に応じて各種助剤等の配合割合を適宜調整し、適切な温度にて均一な組成となるように撹拌混合すればよい。また塗工剤の固形分濃度は特に限定されるものではなく、塗工装置や塗工量に応じて、例えば６０〜７５質量％程度に調整することが好ましい。
【００３８】
次に、前記塗工剤を基紙の両面に塗工し、該基紙上に少なくとも一層の塗工層を形成する。
【００３９】
基紙の両面への塗工剤の塗工は、例えば、複数段階、通常はプレドライヤーパートとアフタードライヤーパートとの２段階で行われるドライヤーパートの間のコーターパートにおいて行われることが好ましい。コーターパートでは、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、トランスファーロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、カーテンコーター等の塗工装置を設けたオンマシンコーター又はオフマシンコーターによって、基紙上に一層又は多層に分けて塗工剤が塗工される。中でも、塗工層表面の高い平滑性が確保されるという点から、ブレードコーターを用いることが好ましい。またドライヤーパートでの乾燥方法としては、例えば熱風加熱、ガスヒーター加熱、赤外線ヒーター加熱等の各種加熱乾燥方式を適宜採用することができる。
【００４０】
基紙上に塗工層を形成するには、基紙の片面あたり５ｇ／ｍ2以上の塗工量で塗工剤を基紙の両面に塗工することが好ましい。塗工量が片面あたり５ｇ／ｍ2未満では、基紙表面に未塗工部分が生じ易く、得られた塗工紙において光沢ムラや印刷適性ムラが生じる恐れがある。塗工剤を基紙の片面あたり５ｇ／ｍ2以上塗工することで、表面の平滑性に優れ、例えばオフセット印刷におけるブランケット汚れがなく、印刷画像の精細性が向上する等、優れた印刷適性を有する塗工紙を得ることができる。該塗工剤の塗工量は、基紙の片面あたり６ｇ／ｍ2以上、２０ｇ／ｍ2以下であることがさらに好ましく、６ｇ／ｍ2以上、１５ｇ／ｍ2以下であることが特に好ましい。塗工剤の塗工量をこのような範囲内に調整すると、前記印刷適性がさらに向上する。なお、塗工剤の塗工量が基紙の片面あたり２０ｇ／ｍ2を超えると、塗工層に割れが生じたり、生産性が低下してコスト上昇を招く恐れがある。
【００４１】
形成される塗工層の厚さには特に限定がないが、得られる塗工紙の印刷作業性やフルカラー印刷適性の向上を考慮すると、例えば５〜３０μｍ程度であることが好ましい。
【００４２】
なお、基紙上には、前記したように、顔料及びバインダーを主成分とし、蛍光染料及び該蛍光染料の定着剤である脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤を含む特定の塗工層が、少なくとも一層形成されるが、基紙上に塗工層を二層以上設ける場合、該特定の塗工層が二層以上設けられていてもよく、最表層（トップコート）のみが該特定の塗工層であり、基材と最表層との間の層（アンダーコート）は別の塗工層であってもよく、また、アンダーコートが該特定の塗工層で、トップコートが別の塗工層であってもよい。ただし、高白色度、高光沢度の塗工紙を得るには、トップコート、アンダーコート共に、蛍光染料及び脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物を含有した特定の塗工層とすることが好ましい。
【００４３】
前記のごとく形成された塗工層には、光沢や平滑性、印刷適性をさらに向上させる目的で、スーパーカレンダーやソフトカレンダー等、弾性ロールと金属ロールとを組み合わせた平坦化設備にて平坦化処理を施すことができる。このような平坦化設備は、従来のマシンカレンダーとは異なり、用紙表面を幅広の面で、高温で処理することで、基紙の密度や塗工層の密度を過度に高めることなく平坦化が可能であり、例えばオフセット印刷、電子写真印刷等において好適な印刷面を形成させることができる。中でも、所定温度の金属ロールと弾性ロールとを、垂直方向に複数段組み合わせ、垂直方向に加圧するスーパーカレンダーは、温水を用いて７０℃程度に加熱することから、電気を用いて加熱するソフトカレンダーに比べて経済的であるので、特に好適に用いられる。
【００４４】
カレンダーによる平坦化処理の線圧や温度、速度は特に限定されないが、処理後の塗工層の平滑性を充分に向上させ、また最終的に得られる塗工紙の緊度が過度とならないようにするために、例えばスーパーカレンダーで、線圧は９５〜３００ｋＮ／ｍ、金属ロール温度は５０〜９０℃、速度は５００〜１０００ｍ／分となるように調整することが好ましい。
【００４５】
かくして得られる塗工紙の坪量は、印刷適性、紙質強度の確保、不透明度の確保という点から、ＪＩＳ Ｐ ８１２４「坪量測定方法」に記載の方法に準拠して測定して、５０ｇ／ｍ2以上、さらには８０ｇ／ｍ2以上であることが好ましく、２００ｇ／ｍ2以下、さらには１７０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。坪量が５０ｇ／ｍ2未満の場合、例えば印刷適性を確保しながら、同時に紙質強度を確保することが困難となる恐れがあり、坪量が２００ｇ／ｍ2を超える場合には、近年要求されてきている軽量化や省資源化を達成することが困難となる恐れがある。
【００４６】
塗工紙の白色度は、その用途に応じて多少異なるが、印刷物、記録物として充分に満足な美観を得るという観点から、カラーアナライザー（型番：ＭＳ−２０２０ＰＬＵＳ、マクベスグレタグ社製）にて測定して９０％以上、さらには９３％以上、特に９５％以上であることが好ましく、印刷後に画線部と非画線部とのコントラストが高くなりすぎて、印刷物の見栄えを低下させないためには、１００％以下であることが好ましい。
【００４７】
塗工紙の白紙光沢度もやはり、その用途に応じて多少異なるが、印刷物、記録物として充分に満足な美観を得るという観点から、ＪＩＳ Ｐ ８１４２「紙及び板紙−７５度鏡面光沢度の測定方法」に記載の方法に準拠して測定して７０％以上、さらには７５％以上、特に８０％以上であることが好ましく、用紙表面がギラギラせず、印刷情報を容易に読み取ることができるようにするためには、１００％以下であることが好ましい。
【００４８】
このように、本発明の塗工紙は、高白色度及び高白紙光沢度を有するだけでなく、耐退色性にも優れており、見栄えの良いものであるので、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用することができる。
【００４９】
次に、本発明の塗工紙を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００５０】
調製例１〜４０及び比較調製例１〜８（塗工剤の調製）
表１〜３に示す種類及び割合で、顔料、蛍光染料及び蛍光染料の定着剤を常温にて混合撹拌し、固形分濃度が６０〜７５質量％の塗工剤（トップコート用塗工剤及びアンダーコート用塗工剤）を得た。用いた顔料、蛍光染料及び定着剤は以下のとおりである。なお、表１〜３に示す蛍光染料及び定着剤の配合量は、顔料１００質量部に対する値である。また、表１〜３には記載していないが、以下に示すバインダーを、顔料１００質量部に対して８質量部配合して各塗工剤を調製した。
【００５１】
（１）顔料
・カオリンクレー
（品番：ＨＹＤＲＡＳＰＥＲＳＥ９０、ＨＵＢＥＲ社製）
・重質炭酸カルシウム
（品番：エスカロン＃９０、三共製粉（株）製）
【００５２】
（２）バインダー
・スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス
（品番：ＰＡ５０３６、日本エイアンドエル（株）製）
【００５３】
（３）蛍光染料
・スチルベンＨ：ヘキサタイプのアミノスチルベン系スルホン酸誘導体
（品番：カヤホールＥＸＮ、日本化薬（株）製）
・スチルベンＴ：テトラタイプのアミノスチルベン系スルホン酸誘導体
（品番：カヤホールＳＴＣ、日本化薬（株）製）
・オキサゾール：オキサゾール系蛍光染料
（品番：ケイコールＳＮ、日本曹達（株）製）
・クマリン：クマリン系蛍光染料
（品番：Ｋａｙａｌｉｇｈｔ Ｂ、日本化薬（株）製）
【００５４】
（４）蛍光染料の定着剤
・定着剤Ａ：脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物
（品名：オプティアクトＩ−１０、サンノプコ（株）製）
・定着剤Ｂ：脂肪族ポリエーテルポリオール
（品名：ポリエチレングリコール＃２００、ライオン（株）製）
・定着剤Ｃ：脂肪族ポリオール（ポリビニルアルコール）
（品名：ゴーセノールＮＬ−０５、日本合成化学（株）製）
・定着剤Ｄ：脂環族ポリエーテルポリオール（カルボキシメチルセルロース）
（品名：ＦＩＮＦＩＸ３００、ＣＰｋｅｌｃｏ社製）
【００５５】
【表１】
【表２】
【表３】
【００５６】
実施例１〜４０及び比較例１〜８（塗工紙の製造）
原料パルプとして、ＬＢＫＰとＮＢＫＰとを８０：２０の割合（質量比）で配合し、このパルプ１００質量部（絶乾量）に対して、各々固形分で、内添サイズ剤（品番：ＡＫ−７２０Ｈ、ハリマ化成（株）製）０．０２質量部、カチオン化澱粉（品番：アミロファックスＴ−２６００、アベベジャパン（株）製）１．０質量部、及び歩留向上剤（品番：ＮＰ４４２、日産エカケミカルス（株）製）０．０２質量部を添加してパルプスラリーを得た。
【００５７】
次に、ワイヤーパート、プレスパート、プレドライヤーパート、コーターパート、アフタードライヤーパート、カレンダーパート、リールパート及びワインダーパートを含む製紙システムを用い、得られたパルプスラリーをワイヤーパートにて抄紙し、次いでプレスパート、プレドライヤーパートに供して、坪量１００ｇ／ｍ2の基紙を製造した。次いでコーターパートにて、前記のごとく調製したアンダーコート用塗工剤を片面あたり７．５ｇ／ｍ2及びトップコート用塗工剤を片面あたり１０ｇ／ｍ2、順次基紙の両面に塗工し、各々厚さ約６〜１０μｍの塗工層を二層形成させた。なお、実施例４０及び比較例６〜８では、アンダーコート用塗工剤の塗工を行わず、トップコート用塗工剤のみで塗工層を一層形成させた。
【００５８】
また、基紙の白色度を、後述する塗工紙の白色度と同様の方法で測定したところ、８１％であった。
【００５９】
次に、両面に塗工層が形成された基紙をアフタードライヤーパートに供して塗工層を乾燥させ、カレンダーパートにて塗工層表面に平坦化処理を施した後、リールパート、ワインダーパートに供して塗工紙を得た。
【００６０】
なお、ワイヤーパートではハイブリットフォーマーを用いて抄紙し、コーターパートではブレードコーターを用いた。またカレンダーパートでは、スーパーカレンダーを用い、線圧１９６ｋＮ／ｍ、速度７５０ｍ／分で平坦化処理を施した。
【００６１】
得られた塗工紙について、各物性及び特性を以下の方法にて調べた。その結果を表４〜５に示す。
【００６２】
（ａ）坪量
ＪＩＳ Ｐ ８１２４「坪量測定方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【００６３】
（ｂ）白色度
カラーアナライザー（型番：ＭＳ−２０２０ＰＬＵＳ、マクベスグレタグ社製）にて測定した。測定条件はＵＶＩＮ（紫外線を含む）、ＳＣＩ（反射光を含む）、Ｃ光源、視野角２°。
【００６４】
（ｃ）白紙光沢度
ＪＩＳ Ｐ ８１４２「紙及び板紙−７５度鏡面光沢度の測定方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【００６５】
（ｄ）耐退色性
照射計（型番：ＦＡＬ−３、スガ試験機（株）製）を用い、波長３４０ｎｍのキセノン光を、温度６３℃、照射強度０．４Ｗ／ｍ2で２４時間照射した。キセノン光の照射前後に、Ｌ値、ａ値及びｂ値を測定し、これらＬ値、ａ値及びｂ値各々について、照射前後の値の差、ΔＬ、Δａ及びΔｂを算出し、次式に従ってΔＥ値を求め、耐退色性の指標とした。
ΔＥ＝（ΔＬ2＋Δａ2＋Δｂ2）1/2
なお、このΔＥ値が小さくなるほど耐退色性に優れていることを示す。
【００６６】
（ｅ）作業性
塗工剤を基紙へ塗工する際の塗工ムラ及び塗工ムラにより発生する欠陥について、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：塗工ムラや欠陥が全く認められず、容易に均一な塗工が可能であった。
○：僅かに塗工ムラが認められたが、調整で解消され、欠陥が発生しなかった。
△：塗工ムラが一部認められ、調整がやや困難であり、欠陥が僅かに発生した。
×：塗工ムラが明らかであり、調整によって塗工ムラが解消されず、欠陥が発生した。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【００６７】
【表４】
【表５】
【００６８】
実施例１〜４０の塗工紙はいずれも、蛍光染料の定着剤として脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物を使用しているので、白色度及び白紙光沢度が高いのは勿論のこと、耐退色性にも優れ、しかも塗工ムラや欠陥が全く乃至殆どなく、作業性にも優れたものであり、商業印刷物に好適な、高白色度で光沢感があり、見栄えの良い塗工紙であることがわかる。
【００６９】
これに対して、比較例１〜８の塗工紙は、蛍光染料の定着剤として脂肪族ポリオールや脂環族ポリエーテルポリオールを使用しているため、白色度、白紙光沢度及び耐退色性のうち、少なくともいずれか１つに劣り、高白色度及び高白紙光沢度で、かつ耐退色性も要求される、商業印刷物用の塗工紙に適切でないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の塗工紙は、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工紙に関する。さらに詳しくは、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れ、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用し得る塗工紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のビジュアル化の進展によるフルカラー印刷の要求により、印刷適性に優れ、印刷見栄えの良い塗工紙の需要が増大するとともに、さらなる印刷品質の向上が望まれてきている。
【０００３】
従来より、高級美術印刷、カタログ、パンフレット、カレンダー等においては、印刷仕上りでの高級感が求められており、記録物の美観の観点から、塗工紙の白色度、色相、白紙光沢度、印刷光沢度等に対してより厳しい目が向けられ、特に高白色度、高白紙光沢度の塗工紙が求められている。さらに、これらの品質に加えて、色調及び画線部の再現性、高光沢度も要求され、この再現性についても、紙表面の白色度や白紙光沢度、印刷光沢度が最も厳密に評価される。
【０００４】
塗工紙の白色度を向上させる一般的な方法としては、例えば（ａ）高白色の無機顔料を使用して塗工層そのものの白色度を高くする方法、（ｂ）塗工層に蛍光染料や蛍光染料の定着剤を添加し、蛍光増白効果を得る方法等が知られている。また、塗工紙の光沢度を向上させる一般的な方法としては、例えば（ｃ）塗工層を多層にする方法、（ｄ）平坦化され易い無機顔料又は有機顔料を使用して塗工層そのものの光沢度を高くする方法、（ｅ）光沢度を発現し易いラテックスを塗工層に配合する方法、（ｆ）スーパーカレンダー等の加圧装置により、塗工層を強力に表面処理する方法等が知られている。
【０００５】
高白色度と高光沢度、特に高白紙光沢度とを兼備する塗工紙を製造する場合には、前記方法を組み合わせて実施するか、又は各々の方法を改良するのが一般的である。しかしながら、これらの方法を単に組み合わせたり、改良するだけでは、高白色度と高光沢度とを両立させることは難しい。そこで、例えば蛍光染料、蛍光染料の定着剤、顔料、接着剤の種類や配合割合、塗料の塗布量、平滑化処理の程度等を組み合わせて調整することにより、高白色度と高光沢度とを同時に塗工紙に付与する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜８参照）。
【特許文献１】特開２００５−１５４９５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２０２４号公報
【特許文献３】特開平７−３４３９７号公報
【特許文献４】特開平７−１０９６９６号公報
【特許文献５】特許第２７４５４３１号公報
【特許文献６】特開２０００−２２６７９１号公報
【特許文献７】特開２００１−２４０７６５号公報
【特許文献８】特開２００３−１５５６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば前記特許文献１〜８に開示の技術を組み合わせることによって発現される程度の白色度及び白紙光沢度では、近年の塗工紙に対する高い要求を満足することはできない。しかも、これら特許文献１〜８に開示の技術では、同時に優れた耐退色性を付与することは困難であり、従来より改善が強く望まれている塗工紙の色あせによる黄変化を充分に抑制することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れた塗工紙を提供すること、特に、白色度が９０％以上、かつ、白紙光沢度が７０％以上といった高白色度及び高白紙光沢度であり、しかも耐退色性にも優れた塗工紙を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
基紙と、該基紙上に、顔料及びバインダーを主成分とする、少なくとも一層の塗工層とを有する塗工紙であって、
前記塗工層に、蛍光染料と、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤とが含有されてなる塗工紙
に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れ、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用が可能な、高白色度で光沢感があり、見栄えの良い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】
【００１０】
（実施の形態）
本発明の塗工紙は、基紙と、該基紙上に少なくとも一層の塗工層とを有し、該塗工層は、顔料及びバインダーを主成分とするものであり、かつ、該塗工層には、蛍光染料と特定の定着剤とが含有されている。
【００１１】
まず、本実施形態に係る塗工紙を構成する基紙について説明する。
【００１２】
基紙は、通常の原料パルプを抄紙して得られるものであればよい。該原料パルプにも特に限定がなく、例えば未晒針葉樹パルプ（ＮＵＫＰ）、未晒広葉樹パルプ（ＬＵＫＰ）、晒針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）、晒広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）等の化学パルプ；ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等の機械パルプ；茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙、更紙古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプ等の古紙パルプや、これらを漂白したパルプ等があげられ、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択し、その割合を調整して用いることができる。
【００１３】
本実施形態においては、前記原料パルプを混合して抄紙原料（紙料スラリー）を調製するが、該原料パルプに、例えば内添サイズ剤、紙力増強剤、紙厚向上剤、歩留向上剤等の、通常塗工紙の基紙に配合される種々の添加剤を、その種類及び配合量を適宜調整して内添することができる。
【００１４】
前記のごとき抄紙原料をワイヤーパートにて抄紙し、次いでプレスパート、プレドライヤーパートに供して基紙を製造することができ、次いでコーターパートにて後述する塗工剤を基紙上に塗工した後、アフタードライヤーパート、カレンダーパート、リールパート、ワインダーパート等に供して目的とする塗工紙を得ることができる。
【００１５】
目的とする塗工紙の白色度をより向上させるには、基紙の白色度は、カラーアナライザー（型番：ＭＳ−２０２０ＰＬＵＳ、マクベスグレタグ社製）にて測定して７５％以上、さらには８０％以上であることが好ましい。このような基紙から塗工紙を製造した場合、後述するように、該塗工紙の白色度を例えば９０％以上とすることが容易に可能である。そして、このような白色度が９０％以上の塗工紙を用いると、白色度が９０％未満の塗工紙と比べて、例えばより高精彩で、コントラストの高い各種フルカラー印刷特有の仕上りが得られる。なお、このような基紙及び塗工紙の白色度は、原料パルプの配合や抄紙条件、塗工剤中の顔料の種類及び含有量等の調整により、達成することができる。
【００１６】
基紙の坪量に特に限定はないが、後述するように、目的とする塗工紙の坪量が好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ2であることを考慮して、該基紙の坪量は、通常４５〜１９５ｇ／ｍ2程度となるように調整することが好ましい。
【００１７】
次に、基紙上に形成される塗工層について説明する。該基紙上には、顔料及びバインダーを主成分とする塗工層が、少なくとも一層形成される。
【００１８】
前記顔料の種類には特に限定がなく、一般に製紙用の顔料として用いられるものを使用することができる。該顔料としては、例えば重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリンクレー、デラミネーテッドカオリン、タルク、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、焼成カオリン、構造化カオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト等の無機顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質微粒子等の有機顔料等が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して配合することができる。
【００１９】
前記顔料の中でも、カオリンクレーを用いた場合には、塗工紙の光沢度及び平滑性が向上し易く、印刷適性がより良好となるので好ましい。なお、得られる塗工紙の光沢度及び平滑性を充分に向上させるには、該カオリンクレーの配合量は、全顔料１００質量部に対して２０質量部以上、さらには３０質量部以上であることが好ましい。逆にカオリンクレーの配合量があまりにも多い場合には、塗工層を得るための塗工剤の粘度が上昇し、塗工時に欠陥や塗工ムラが発生し易く、均一な塗工を行うために塗工速度を低下させなければならない等、塗工紙の品質及び生産性の面で好ましくなく、また塗工紙のオフセットインクに対する吸収乾燥性が低下する恐れがあるので、該カオリンクレーの配合量は、全顔料１００質量部に対して８０質量部以下、さらには７０質量部以下であることが好ましい。
【００２０】
また、焼成を行ったり、製造工程で不純物の除去を充分に行うことによって得られる、さらに高白色度を付与し得る高白色度クレーや、高白色度と共に高光沢度も付与し得る高白色度微粒クレーを配合することもできるが、いずれも塗工剤の粘度上昇を防止するものではないので、これらを用いる場合にも、例えば前記カオリンクレーと同様に、全顔料１００質量部に対して２０〜８０質量部程度の配合量とすることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記顔料の中でも重質炭酸カルシウムを用いた場合には、白色度がより向上しや易いので好ましい。該重質炭酸カルシウムとしては、例えば白色結晶質石灰石を乾式粉砕又は湿式粉砕した、５μｍ程度以下の平均粒子径を有するものがあげられる。なお、得られる塗工紙の白色度を充分に向上させるには、該重質炭酸カルシウムの配合量は、全顔料１００質量部に対して４０質量部以上であることが好ましい。逆に重質炭酸カルシウムの配合量があまりにも多い場合には、形成された塗工層の光沢度が低下する恐れがあるので、該重質炭酸カルシウムの配合量は、全顔料１００質量部に対して８０質量部以下であることが好ましい。
【００２２】
また軽質炭酸カルシウムとしては、例えば石灰石を焼成して化学的に製造した、数μｍ前後の平均粒子径を有するものや、０．０２〜０．１μｍ程度の平均粒子径を有するものがあげられ、その形状としては、例えば柱状、針状、紡錘型の他、これらの形状を有する結晶構造が凝集・結晶化した毬栗状等があげられる。
【００２３】
前記顔料と共に配合されるバインダーの種類にも特に限定がなく、例えばカゼイン、大豆蛋白等の蛋白質類；スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス等の共役ジエン系ラテックス、アクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルの重合体ラテックスもしくは共重合体ラテックス等のアクリル系ラテックス、エチレン−酢酸ビニル重合体ラテックス等のビニル系ラテックス、あるいはこれらの各種共重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ部分溶解性又は非溶解性のラテックス等のラテックス類；ポリビニルアルコール、オレフィン−無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂系接着剤；酸化澱粉、陽性化澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；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誘導体等の、通常塗工紙に用いられるバインダーが例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。
【００２４】
塗工剤における顔料とバインダーとの配合割合は、全顔料１００質量部に対してバインダーが２質量部以上、さらには５質量部以上となるように調整することが好ましく、また２０質量部以下、さらには１５質量部以下となるように調整することが好ましい。バインダーの配合量が少なすぎる場合には、基紙に対する塗工剤の付着性が不充分となったり、塗工紙に必要とされる表面強度が不充分となる恐れがある。逆にバインダーの配合量が多すぎる場合には、顔料による白色度、平滑性、光沢度等の向上効果が充分に発現され難くなる恐れがある。
【００２５】
本実施形態に係る塗工紙において、その塗工層に蛍光染料と該蛍光染料の定着剤とが含有され、該定着剤が脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなることが大きな特徴の１つである。
【００２６】
蛍光染料の種類には特に限定がなく、一般的に製紙用途に用いられるものを使用することができる。該蛍光染料としては、例えばアミノスチルベン系、イミダゾール系、オキサゾール系、トリアゾール系、クマリン系、ナフタルイミド系、ピラゾリン系等の蛍光染料が例示され、これらの中から１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。これらの中でも、アミノスチルベン系スルホン酸誘導体が好ましく、さらには、スルホン酸基が１分子内に６つ配位したヘキサタイプやスルホン酸基が１分子内に４つ配位したテトラタイプの、アミノスチルベン系スルホン酸誘導体が、蛍光増白効果が高いので好ましい。特に、ヘキサタイプのアミノスチルベン系スルホン酸誘導体が、より蛍光増白効果が高いので好ましい。
【００２７】
前記蛍光染料の定着剤として、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤が使用される。該脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物を前記蛍光染料と組み合わせて用いることにより、次のような効果が得られる。
【００２８】
蛍光染料を配合すると、一般に退色と呼ばれる色戻りが発生し、塗工紙の白色度が低下し易くなる。高白色度の塗工紙を得るには、この退色を最小限に抑えなければならず、蛍光染料を充分に保持することができる定着剤が必要となる。従来の一般的な蛍光染料の定着剤では、蛍光染料の保持性能が低いため退色し易く、高白色度の塗工紙を得ることはできない。一方、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、従来の一般的な定着剤と比べて蛍光染料の保持性能が高く、退色が発生し難い。このように脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤が高い保持性能を示す理由は、詳細には明らかでないが、該脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物は、界面活性剤としての性能を有しているので、蛍光染料の親水性基及び疎水性基双方を充分に定着させることができるためであると考えられる。
【００２９】
また、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、前記のように界面活性剤としての性能を有しているので、塗料の濡れ性が向上し、平坦な塗工層が得られることで、白紙光沢度を向上させる効果も得られる。一般的に塗工紙では、塗工剤の塗工直後から、赤外線ドライヤーやスキャッフドライヤー等の乾燥設備を経る間に、塗工面の平滑化（レベリング）が発生する。脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、この間における塗工層の表面張力を低下させるため、塗工層の柔軟性を向上させることができ、得られる塗工紙の平滑性が向上し、白紙光沢度が向上するものと考えられる。従来より製紙用途に一般に用いられている蛍光染料の定着剤では、このような効果は得られない。
【００３０】
このように、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤を蛍光染料の定着剤として塗工層に含有させることで、蛍光増白効果による白色度、白紙光沢度、さらには耐退色性の向上効果が得られるので、高白色度及び高白紙光沢度を有すると同時に、耐退色性にも優れた塗工紙を得ることができる。
【００３１】
脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物の代表例としては、例えば脂肪族ポリエーテルポリオールや脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物等があげられるが、該脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物が、蛍光染料の定着性能がより高いため、好ましい。また、該脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物は、特にスチルベン系の蛍光染料を定着させる働きが強く、スチルベン系の蛍光染料と組み合わせた場合において、特に白色度の向上効果と、耐退色性効果が高くなり、目的とする高白色、高光沢度の塗工紙を効果的に得ることができる。
【００３２】
塗工層中の蛍光染料と脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤との含有量は、高白色度及び高白紙光沢度を有し、かつ耐退色性に優れた塗工紙を得るためには、両者の割合を考慮して、全顔料１００質量部に対して、蛍光染料が０．１〜２．０質量部であり、定着剤が０．１〜５．０質量部であることが好ましい。
【００３３】
塗工層中の蛍光染料の含有量が少なすぎる場合には、白色度が向上せず、高白色度塗工紙を得ることが困難となるので、塗工層中の蛍光染料は、全顔料１００質量部に対して０．１質量部以上、さらには０．２質量部以上となるように調整することが好ましい。逆に塗工層中の蛍光染料の含有量が多すぎる場合には、消光効果により白色度が低下し易くなるだけでなく、耐退色性が低下し、さらにはコストも上昇する恐れがあるので、塗工層中の蛍光染料は、全顔料１００質量部に対して２．０質量部以下、さらには１．５質量部以下となるように調整することが好ましい。
【００３４】
塗工層中の定着剤の含有量が少なすぎる場合には、白色度が向上せず、高白色度塗工紙を得ることが困難となるので、塗工層中の定着剤は、全顔料１００質量部に対して０．１質量部以上、さらには０．２質量部以上となるように調整することが好ましい。逆に塗工層中の定着剤の含有量が多すぎる場合には、それ以上の増白効果が望めないため、全顔料１００質量部に対して５．０質量部以下、さらには３．０質量部以下となるように調整することが好ましい。
【００３５】
なお、定着剤は、塗工層中に蛍光染料と同程度の量で含有されることが好ましく、前記したように、全顔料１００質量部に対して０．１質量部以上、さらには０．２質量部以上含有されることが好ましい。カルボキシメチルセルロースやスターチ、ポリビニルアルコール等の従来の定着剤では、例えば全顔料１００質量部に対して０．２質量部以上配合すると、塗工剤のＢ型粘度やハイシェアー粘度が急激に高くなり、塗工時に塗工量の制御ができず、塗工ムラが生じるだけでなく、欠陥が多発するといった問題が発生する。しかしながら、本実施形態に用いる脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤は、その含有量が増加すると、塗工剤の表面張力が低下するため、例えば定着剤の含有量が０．２質量部以上であっても、塗工剤の粘度が上昇しないので塗工ムラがなく、欠陥の少ない塗工紙を得ることができる。また、定着剤と蛍光染料とが同程度の量であれば、白色度や耐退色性を効率的に向上させることができ、高白色度、高光沢度の塗工紙が得られ易いため、好ましい。
【００３６】
本実施形態にて用いる塗工剤は、顔料及びバインダーを主成分とし、蛍光染料及び該蛍光染料の定着剤である脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤を含むものであるが、これらの他にも、例えば消泡剤、離型剤、着色剤、保水剤等、製紙用途で一般に用いられる各種助剤を、本発明の目的を阻害しない範囲で適宜配合することができる。
【００３７】
塗工剤を調製する方法には特に限定がなく、顔料及びバインダー、蛍光染料及び定着剤や、必要に応じて各種助剤等の配合割合を適宜調整し、適切な温度にて均一な組成となるように撹拌混合すればよい。また塗工剤の固形分濃度は特に限定されるものではなく、塗工装置や塗工量に応じて、例えば６０〜７５質量％程度に調整することが好ましい。
【００３８】
次に、前記塗工剤を基紙の両面に塗工し、該基紙上に少なくとも一層の塗工層を形成する。
【００３９】
基紙の両面への塗工剤の塗工は、例えば、複数段階、通常はプレドライヤーパートとアフタードライヤーパートとの２段階で行われるドライヤーパートの間のコーターパートにおいて行われることが好ましい。コーターパートでは、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、トランスファーロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、カーテンコーター等の塗工装置を設けたオンマシンコーター又はオフマシンコーターによって、基紙上に一層又は多層に分けて塗工剤が塗工される。中でも、塗工層表面の高い平滑性が確保されるという点から、ブレードコーターを用いることが好ましい。またドライヤーパートでの乾燥方法としては、例えば熱風加熱、ガスヒーター加熱、赤外線ヒーター加熱等の各種加熱乾燥方式を適宜採用することができる。
【００４０】
基紙上に塗工層を形成するには、基紙の片面あたり５ｇ／ｍ2以上の塗工量で塗工剤を基紙の両面に塗工することが好ましい。塗工量が片面あたり５ｇ／ｍ2未満では、基紙表面に未塗工部分が生じ易く、得られた塗工紙において光沢ムラや印刷適性ムラが生じる恐れがある。塗工剤を基紙の片面あたり５ｇ／ｍ2以上塗工することで、表面の平滑性に優れ、例えばオフセット印刷におけるブランケット汚れがなく、印刷画像の精細性が向上する等、優れた印刷適性を有する塗工紙を得ることができる。該塗工剤の塗工量は、基紙の片面あたり６ｇ／ｍ2以上、２０ｇ／ｍ2以下であることがさらに好ましく、６ｇ／ｍ2以上、１５ｇ／ｍ2以下であることが特に好ましい。塗工剤の塗工量をこのような範囲内に調整すると、前記印刷適性がさらに向上する。なお、塗工剤の塗工量が基紙の片面あたり２０ｇ／ｍ2を超えると、塗工層に割れが生じたり、生産性が低下してコスト上昇を招く恐れがある。
【００４１】
形成される塗工層の厚さには特に限定がないが、得られる塗工紙の印刷作業性やフルカラー印刷適性の向上を考慮すると、例えば５〜３０μｍ程度であることが好ましい。
【００４２】
なお、基紙上には、前記したように、顔料及びバインダーを主成分とし、蛍光染料及び該蛍光染料の定着剤である脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤を含む特定の塗工層が、少なくとも一層形成されるが、基紙上に塗工層を二層以上設ける場合、該特定の塗工層が二層以上設けられていてもよく、最表層（トップコート）のみが該特定の塗工層であり、基材と最表層との間の層（アンダーコート）は別の塗工層であってもよく、また、アンダーコートが該特定の塗工層で、トップコートが別の塗工層であってもよい。ただし、高白色度、高光沢度の塗工紙を得るには、トップコート、アンダーコート共に、蛍光染料及び脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物を含有した特定の塗工層とすることが好ましい。
【００４３】
前記のごとく形成された塗工層には、光沢や平滑性、印刷適性をさらに向上させる目的で、スーパーカレンダーやソフトカレンダー等、弾性ロールと金属ロールとを組み合わせた平坦化設備にて平坦化処理を施すことができる。このような平坦化設備は、従来のマシンカレンダーとは異なり、用紙表面を幅広の面で、高温で処理することで、基紙の密度や塗工層の密度を過度に高めることなく平坦化が可能であり、例えばオフセット印刷、電子写真印刷等において好適な印刷面を形成させることができる。中でも、所定温度の金属ロールと弾性ロールとを、垂直方向に複数段組み合わせ、垂直方向に加圧するスーパーカレンダーは、温水を用いて７０℃程度に加熱することから、電気を用いて加熱するソフトカレンダーに比べて経済的であるので、特に好適に用いられる。
【００４４】
カレンダーによる平坦化処理の線圧や温度、速度は特に限定されないが、処理後の塗工層の平滑性を充分に向上させ、また最終的に得られる塗工紙の緊度が過度とならないようにするために、例えばスーパーカレンダーで、線圧は９５〜３００ｋＮ／ｍ、金属ロール温度は５０〜９０℃、速度は５００〜１０００ｍ／分となるように調整することが好ましい。
【００４５】
かくして得られる塗工紙の坪量は、印刷適性、紙質強度の確保、不透明度の確保という点から、ＪＩＳ Ｐ ８１２４「坪量測定方法」に記載の方法に準拠して測定して、５０ｇ／ｍ2以上、さらには８０ｇ／ｍ2以上であることが好ましく、２００ｇ／ｍ2以下、さらには１７０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。坪量が５０ｇ／ｍ2未満の場合、例えば印刷適性を確保しながら、同時に紙質強度を確保することが困難となる恐れがあり、坪量が２００ｇ／ｍ2を超える場合には、近年要求されてきている軽量化や省資源化を達成することが困難となる恐れがある。
【００４６】
塗工紙の白色度は、その用途に応じて多少異なるが、印刷物、記録物として充分に満足な美観を得るという観点から、カラーアナライザー（型番：ＭＳ−２０２０ＰＬＵＳ、マクベスグレタグ社製）にて測定して９０％以上、さらには９３％以上、特に９５％以上であることが好ましく、印刷後に画線部と非画線部とのコントラストが高くなりすぎて、印刷物の見栄えを低下させないためには、１００％以下であることが好ましい。
【００４７】
塗工紙の白紙光沢度もやはり、その用途に応じて多少異なるが、印刷物、記録物として充分に満足な美観を得るという観点から、ＪＩＳ Ｐ ８１４２「紙及び板紙−７５度鏡面光沢度の測定方法」に記載の方法に準拠して測定して７０％以上、さらには７５％以上、特に８０％以上であることが好ましく、用紙表面がギラギラせず、印刷情報を容易に読み取ることができるようにするためには、１００％以下であることが好ましい。
【００４８】
このように、本発明の塗工紙は、高白色度及び高白紙光沢度を有するだけでなく、耐退色性にも優れており、見栄えの良いものであるので、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用することができる。
【００４９】
次に、本発明の塗工紙を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００５０】
調製例１〜４０及び比較調製例１〜８（塗工剤の調製）
表１〜３に示す種類及び割合で、顔料、蛍光染料及び蛍光染料の定着剤を常温にて混合撹拌し、固形分濃度が６０〜７５質量％の塗工剤（トップコート用塗工剤及びアンダーコート用塗工剤）を得た。用いた顔料、蛍光染料及び定着剤は以下のとおりである。なお、表１〜３に示す蛍光染料及び定着剤の配合量は、顔料１００質量部に対する値である。また、表１〜３には記載していないが、以下に示すバインダーを、顔料１００質量部に対して８質量部配合して各塗工剤を調製した。
【００５１】
（１）顔料
・カオリンクレー
（品番：ＨＹＤＲＡＳＰＥＲＳＥ９０、ＨＵＢＥＲ社製）
・重質炭酸カルシウム
（品番：エスカロン＃９０、三共製粉（株）製）
【００５２】
（２）バインダー
・スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス
（品番：ＰＡ５０３６、日本エイアンドエル（株）製）
【００５３】
（３）蛍光染料
・スチルベンＨ：ヘキサタイプのアミノスチルベン系スルホン酸誘導体
（品番：カヤホールＥＸＮ、日本化薬（株）製）
・スチルベンＴ：テトラタイプのアミノスチルベン系スルホン酸誘導体
（品番：カヤホールＳＴＣ、日本化薬（株）製）
・オキサゾール：オキサゾール系蛍光染料
（品番：ケイコールＳＮ、日本曹達（株）製）
・クマリン：クマリン系蛍光染料
（品番：Ｋａｙａｌｉｇｈｔ Ｂ、日本化薬（株）製）
【００５４】
（４）蛍光染料の定着剤
・定着剤Ａ：脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物
（品名：オプティアクトＩ−１０、サンノプコ（株）製）
・定着剤Ｂ：脂肪族ポリエーテルポリオール
（品名：ポリエチレングリコール＃２００、ライオン（株）製）
・定着剤Ｃ：脂肪族ポリオール（ポリビニルアルコール）
（品名：ゴーセノールＮＬ−０５、日本合成化学（株）製）
・定着剤Ｄ：脂環族ポリエーテルポリオール（カルボキシメチルセルロース）
（品名：ＦＩＮＦＩＸ３００、ＣＰｋｅｌｃｏ社製）
【００５５】
【表１】
【表２】
【表３】
【００５６】
実施例１〜４０及び比較例１〜８（塗工紙の製造）
原料パルプとして、ＬＢＫＰとＮＢＫＰとを８０：２０の割合（質量比）で配合し、このパルプ１００質量部（絶乾量）に対して、各々固形分で、内添サイズ剤（品番：ＡＫ−７２０Ｈ、ハリマ化成（株）製）０．０２質量部、カチオン化澱粉（品番：アミロファックスＴ−２６００、アベベジャパン（株）製）１．０質量部、及び歩留向上剤（品番：ＮＰ４４２、日産エカケミカルス（株）製）０．０２質量部を添加してパルプスラリーを得た。
【００５７】
次に、ワイヤーパート、プレスパート、プレドライヤーパート、コーターパート、アフタードライヤーパート、カレンダーパート、リールパート及びワインダーパートを含む製紙システムを用い、得られたパルプスラリーをワイヤーパートにて抄紙し、次いでプレスパート、プレドライヤーパートに供して、坪量１００ｇ／ｍ2の基紙を製造した。次いでコーターパートにて、前記のごとく調製したアンダーコート用塗工剤を片面あたり７．５ｇ／ｍ2及びトップコート用塗工剤を片面あたり１０ｇ／ｍ2、順次基紙の両面に塗工し、各々厚さ約６〜１０μｍの塗工層を二層形成させた。なお、実施例４０及び比較例６〜８では、アンダーコート用塗工剤の塗工を行わず、トップコート用塗工剤のみで塗工層を一層形成させた。
【００５８】
また、基紙の白色度を、後述する塗工紙の白色度と同様の方法で測定したところ、８１％であった。
【００５９】
次に、両面に塗工層が形成された基紙をアフタードライヤーパートに供して塗工層を乾燥させ、カレンダーパートにて塗工層表面に平坦化処理を施した後、リールパート、ワインダーパートに供して塗工紙を得た。
【００６０】
なお、ワイヤーパートではハイブリットフォーマーを用いて抄紙し、コーターパートではブレードコーターを用いた。またカレンダーパートでは、スーパーカレンダーを用い、線圧１９６ｋＮ／ｍ、速度７５０ｍ／分で平坦化処理を施した。
【００６１】
得られた塗工紙について、各物性及び特性を以下の方法にて調べた。その結果を表４〜５に示す。
【００６２】
（ａ）坪量
ＪＩＳ Ｐ ８１２４「坪量測定方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【００６３】
（ｂ）白色度
カラーアナライザー（型番：ＭＳ−２０２０ＰＬＵＳ、マクベスグレタグ社製）にて測定した。測定条件はＵＶＩＮ（紫外線を含む）、ＳＣＩ（反射光を含む）、Ｃ光源、視野角２°。
【００６４】
（ｃ）白紙光沢度
ＪＩＳ Ｐ ８１４２「紙及び板紙−７５度鏡面光沢度の測定方法」に記載の方法に準拠して測定した。
【００６５】
（ｄ）耐退色性
照射計（型番：ＦＡＬ−３、スガ試験機（株）製）を用い、波長３４０ｎｍのキセノン光を、温度６３℃、照射強度０．４Ｗ／ｍ2で２４時間照射した。キセノン光の照射前後に、Ｌ値、ａ値及びｂ値を測定し、これらＬ値、ａ値及びｂ値各々について、照射前後の値の差、ΔＬ、Δａ及びΔｂを算出し、次式に従ってΔＥ値を求め、耐退色性の指標とした。
ΔＥ＝（ΔＬ2＋Δａ2＋Δｂ2）1/2
なお、このΔＥ値が小さくなるほど耐退色性に優れていることを示す。
【００６６】
（ｅ）作業性
塗工剤を基紙へ塗工する際の塗工ムラ及び塗工ムラにより発生する欠陥について、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
◎：塗工ムラや欠陥が全く認められず、容易に均一な塗工が可能であった。
○：僅かに塗工ムラが認められたが、調整で解消され、欠陥が発生しなかった。
△：塗工ムラが一部認められ、調整がやや困難であり、欠陥が僅かに発生した。
×：塗工ムラが明らかであり、調整によって塗工ムラが解消されず、欠陥が発生した。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
【００６７】
【表４】
【表５】
【００６８】
実施例１〜４０の塗工紙はいずれも、蛍光染料の定着剤として脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物を使用しているので、白色度及び白紙光沢度が高いのは勿論のこと、耐退色性にも優れ、しかも塗工ムラや欠陥が全く乃至殆どなく、作業性にも優れたものであり、商業印刷物に好適な、高白色度で光沢感があり、見栄えの良い塗工紙であることがわかる。
【００６９】
これに対して、比較例１〜８の塗工紙は、蛍光染料の定着剤として脂肪族ポリオールや脂環族ポリエーテルポリオールを使用しているため、白色度、白紙光沢度及び耐退色性のうち、少なくともいずれか１つに劣り、高白色度及び高白紙光沢度で、かつ耐退色性も要求される、商業印刷物用の塗工紙に適切でないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の塗工紙は、例えば高級美術印刷物、カタログ、パンフレット、カレンダー、雑誌等の商業印刷物に好適に使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基紙と、該基紙上に、顔料及びバインダーを主成分とする、少なくとも一層の塗工層とを有する塗工紙であって、
前記塗工層に、蛍光染料と、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤とが含有されてなる塗工紙。
【請求項２】
前記脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物が、脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物である、請求項１に記載の塗工紙。
【請求項３】
前記蛍光染料が、アミノスチルベン系スルホン酸誘導体である、請求項１又は２に記載の塗工紙。
【請求項４】
カラーアナライザーにて測定した白色度が９０％以上で、かつ、ＪＩＳ Ｐ ８１４２に準拠して測定した白紙光沢度が７０％以上である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の塗工紙。
【請求項５】
前記顔料として、カオリンクレーが全顔料１００質量部に対して２０〜８０質量部含まれた、請求項４に記載の塗工紙。
【請求項６】
前記塗工層に、全顔料１００質量部に対して０．１〜２．０質量部の蛍光染料と、全顔料１００質量部に対して０．１〜５．０質量部の定着剤とが含まれた、請求項４又は５に記載の塗工紙。
【請求項１】
基紙と、該基紙上に、顔料及びバインダーを主成分とする、少なくとも一層の塗工層とを有する塗工紙であって、
前記塗工層に、蛍光染料と、脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物からなる定着剤とが含有されてなる塗工紙。
【請求項２】
前記脂肪族ポリエーテルポリオール系化合物が、脂肪族ポリエーテルポリオールのアルキレンオキサイド付加物である、請求項１に記載の塗工紙。
【請求項３】
前記蛍光染料が、アミノスチルベン系スルホン酸誘導体である、請求項１又は２に記載の塗工紙。
【請求項４】
カラーアナライザーにて測定した白色度が９０％以上で、かつ、ＪＩＳ Ｐ ８１４２に準拠して測定した白紙光沢度が７０％以上である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の塗工紙。
【請求項５】
前記顔料として、カオリンクレーが全顔料１００質量部に対して２０〜８０質量部含まれた、請求項４に記載の塗工紙。
【請求項６】
前記塗工層に、全顔料１００質量部に対して０．１〜２．０質量部の蛍光染料と、全顔料１００質量部に対して０．１〜５．０質量部の定着剤とが含まれた、請求項４又は５に記載の塗工紙。
【公開番号】特開２００９−５２１６８（Ｐ２００９−５２１６８Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１９６５６（Ｐ２００７−２１９６５６）
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【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２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２７日（２００７．８．２７）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【Ｆターム（参考）】
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