JPH09209297A - 艶消し軽量塗工紙及びその製造方法 - Google Patents

艶消し軽量塗工紙及びその製造方法

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JPH09209297A
JPH09209297A JP1180996A JP1180996A JPH09209297A JP H09209297 A JPH09209297 A JP H09209297A JP 1180996 A JP1180996 A JP 1180996A JP 1180996 A JP1180996 A JP 1180996A JP H09209297 A JPH09209297 A JP H09209297A
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coated paper
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magnesium compound
matte
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Kazuto Takahashi
一人 高橋
Tomoji Sato
友治 佐藤
Sho Sakamoto
祥 坂本
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量、嵩高で、不透明度、剛性に優れ、且つ
表面平滑性、印刷後光沢を有する高品質な艶消し軽量塗
工紙を提供すること。 【解決手段】 パルプ100重量%に対し、繊維状マグ
ネシウム化合物を10〜20%内添抄造した原紙に顔料
および接着剤を主成分とする塗工層を有することを特徴
とする艶消し軽量塗工紙及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量かつ嵩高で、
不透明性、こし(剛度)に優れ、高い表面平滑性及び印
刷後光沢を有する艶消し軽量塗工紙に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、商業印刷では、チラシ、カタロ
グ、パンフレット、ダイレクトメール等の分野、また、
出版印刷分野では情報化社会の進展とともにコンピュー
タ、マルチメディア、ファミコン関連書籍、雑誌や写真
集、ムック、コミック誌の分野の伸びが大きいのが特徴
である。
【0003】一方、紙ユーザーのコストダウン指向は一
層強まってきており、使用する紙もより低クレード化、
軽量化に向かっている。特に塗工印刷用紙の分野では、
従来のコート紙に見劣りのしない印刷仕上がりを有しな
がら、比較的安価な微塗工紙の需要の伸びが顕著であ
る。また同じ理由から従来のコート紙の分野でもより軽
量な塗工紙の需要が増加している。
【0004】しかしながら、一般に紙を軽量化すればそ
れだけ紙厚は薄くなり、こしのない紙となり、不透明性
も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、読みにくさが生じてくる。
【0005】これまで一般に軽量印刷用紙の不透明度
(散乱係数、吸光係数)を上げる手段としては、比表面
積の大きな填料(例えば微粉砕シリカ、ホワイトカーボ
ン等)や、屈折率の高い填料(例えば二酸化チタン)が
使用されていた。しかしこれらの填料の使用により、不
透明度は向上するが、嵩高にする(低密度化する)こと
はできないため、こしが出なかった。
【0006】また、嵩高にする手段は、使用するパルプ
の濾水度を高くすることである。しかしこの場合には、
嵩高で低密度になるものの、同時に紙層構造がポーラス
になり、透気度、平滑度が低下してしまう。このポーラ
スで透気度の低い原紙に、顔料塗工液を塗工すると、塗
工液が原紙中にしみ込み過ぎるため、原紙被覆性が低下
し、乾燥後の表面平滑性、白紙光沢度が低下し、光沢ム
ラが多く面状に劣り、各種印刷適性が低下するという問
題が生じる。また嵩高にする他の手法として、高温での
カレンダー処理が有効であることが特開平4−3616
95号公報に記載されているが、その効果は不十分であ
った。
【0007】このように、同じ印刷品質を維持しなが
ら、より塗工量の軽量化を図ることや、あるいは同じ塗
工量でもより嵩高で、不透明性が高く、こしのある軽量
塗工紙を得ることは困難であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のような状況に鑑
み、従来のものより飛躍的に嵩高(低密度)で、こしが
強く、不透明度が高く、印刷品質等の優れた艶消し軽量
塗工紙を提供することを本発明の課題とした。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、以上によう
な状況に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、パルプ100重
量%に対し、繊維状のマグネシウム化合物を10〜20
%内添抄造し、乾燥後カレンダー処理した原紙に顔料塗
工液を塗工、乾燥することにより本発明に至った。これ
により、従来のものより飛躍的に嵩高(低密度)で、こ
しが強く、不透明度が高い艶消し軽量塗工紙を得ること
ができた。
【0010】本発明者等は、各種の製紙用内添填料を種
々検討した結果、目的とする効果を得ることができなか
った。そこで、研究を進める中から製紙用以外の用途す
なわち樹脂・ゴムなどの複合強化材、塗料・接着剤他の
増粘材、樹脂・ゴム・塗料他の難燃材、各種液体の液体
破収・保持材に使用される繊維状マグネシウム化合物を
紙の中に抄き込むことによって、嵩高な紙にする効果が
あることを見出した。この理由は、紙表面、断面の電子
顕微鏡観察の結果から、繊維状マグネシウム化合物が、
パルプ繊維間をあたかも微細繊維のように埋まってお
り、更に針状で剛直な形状であるため微細な空隙を多く
形成し嵩を発現させるものと考えられる。これは、嵩の
出易い機械パルプを配合した場合と同じ様な効果を与え
ていると考えられる。そして、繊維状マグネシウム化合
物を用いると、嵩高になっても機械パルプのように透気
度、平滑度は低下せず、塗工後においても従来の印刷品
質を維持することが可能であった。
【0011】
【発明の実施の形態】繊維状マグネシウム化合物の内添
量はパルプ100重量%に対し10〜20%の範囲内に
することが必要である。20%を超える場合には、この
化合物が繊維間結合を形成しないため最終製品の引張り
強度等が低下した。また、10%より少ない場合には、
嵩高化の効果が少なくなった。
【0012】また、使用するパルプのカナダ標準型濾水
度は250〜400mlの範囲内で調製することが好ま
しい。400mlを越える場合には、引張り強度が低下
すると同時に、透気度、平滑度が低下し、印刷品質が劣
る傾向にあった。250mlより低い場合には、嵩高な
紙が得られず、製品の水中伸度も大きくなり、寸法安定
性が劣る傾向にあった。
【0013】また、更に詳細な検討を重ねた結果、繊維
状マグネシウム化合物は、その主成分が硫酸マグネシウ
ムと水酸化マグネシウムであり(MgSO・5Mg
(OH)2・3H2O)、形状が白色針状結晶で、平均繊
維径が0.5〜1.0μm及びアスペクト比が2〜30
であるものを使用することによって更に顕著な効果を得
ることができた。繊維状マグネシウム化合物の平均粒子
径が0.5μmより小さく、アスペクト比が2より小さ
い場合には嵩高な紙になり難く、平均粒子径が1.0μ
mより大きく、アスペクト比が30より大きい場合には
地合の低下と印刷品質の低下が起こり易かった。
【0014】更に、顔料塗工液を塗工する前に、原紙に
蒸気を付与し加湿、加熱した後ソフトカレンダー処理す
ることにより嵩高化の効果が増し、印刷適性に優れる塗
工紙を得ることができる。従来使用されている金属ロー
ルのみで構成されるカレンダー処理では、ある程度紙の
厚さ方向にランダムに配列した繊維状マグネシウム化合
物を圧縮する傾向に対し、蒸気により紙表層部のパルプ
繊維だけを選択的に加湿及び加熱し、更に軟らかい弾性
ロールを有するソフトカレンダーで処理することによ
り、より嵩を維持したまま表面平滑性を向上できるもの
と考えられる。使用する加湿蒸気は蒸気圧1kg/cm
2以下、蒸気流量15〜80kg/Hr/m幅、原紙の
水分増加率0.3〜1.5%の範囲内で付与することが
好ましい。また、ソフトカレンダーに使用する弾性ロー
ルは、耐熱性の特殊樹脂を被覆したロールでショア硬度
D80〜90であり、金属ロールの表面粗さはJIS
B0601の値(Rz:十点平均粗さ)が2mμ以下の
ものが望ましく、金属ロールの表面温度は特に規定され
ないが、50〜130℃が好ましい。
【0015】尚、使用するパルプとしては、化学パル
プ、機械パルプ等の通常のものが用いられる。また、内
添する填料としては繊維状マグネシウム化合物単独であ
る必要はなく、一般に用いられている重質あるいは軽質
炭酸カルシウムやカオリン、タルク等との併用でもかま
わない。また、その他一般に使用される内添薬品(サイ
ズ剤、紙力増強剤、歩留まり向上剤等)が適宜使用され
る。
【0016】顔料塗工液に使用する顔料は、特に規定す
るものではないが一般に製紙用途で利用される重質炭酸
カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、デラミネ
ーテッドクレー、プラスチックピグメント、二酸化チタ
ン等を使用する。接着剤としては、スチレン・ブタジエ
ン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル
系、ブタジエン・メチルメタクリレート系等の各種共重
合体、ポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合
体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の
合成接着剤、酸化デンプン、酵素変性デンプン、エステ
ル化デンプンやそれ等をフラッシュドライして得られる
冷水可溶性デンプン、カゼイン等の天然系接着剤等が使
用され、その使用量は、顔料100重量%に対して5〜
30重量%が好ましい。その他顔料塗工液には、分散
剤、離型剤、耐水化剤等の各種助剤を添加しても良い。
顔料塗工液の塗工量は片面当たり固形分で3〜14g/
2が好ましい。
【0017】また、塗工用原紙としては、一般の印刷用
塗工紙に用いられる坪量30〜100g/m2が好まし
い。
【0018】本発明に用いる塗工装置としては、各種ブ
レードコータやフィルムトランスファータイプコータ
(例えばロッドメタリングコータ、ブレードメタリング
コータ、ゲートロールコータ)、エアナイフコータ等を
用いオンマシンあるいはオフマシンによって原紙上に一
層あるいは多層に分けて塗工されるものである。
【0019】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。
【0020】<品質評価方法> (1)パルプ濾水度:JIS P−8121に従い、カ
ナダ標準型濾水度を測定した。
【0021】(2)炭酸カルシウム平均粒子径:セイシ
ン企業製・光透過式粒度分布測定装置SHC5000を
用いて、重量累積分布の50%点を平均粒子径として測
定した。
【0022】(3)白紙光沢度:JIS P−8142
に従い角度75度で測定した。
【0023】(4)平滑度:JAPAN Tappi
No5 王研式平滑度試験器で測定した。
【0024】(5)不透明度:JIS P−8138に
従い測定した。
【0025】(6)こし:JIS P−8143に従い
クラークこわさ試験器で測定した。
【0026】(7)印刷後光沢:RI印刷機(明製作所
製)を用い、サカタインクス製ダイヤトーンGSL紅を
使用し、インキ量0.35cc一定で印刷し、JIS
P−8142に従い角度75度で測定した。
【0027】[実施例1]カナダ標準型濾水度が300
mlの晒し化学パルプ単独スラリーに、対パルプ当たり
内添サイズ剤(アルキルケテンダイマー)0.02%、
硫酸バンド0.5%、カチオン変性デンプン0.3%、
および平均粒子径0.8μmで平均アスペクト比10の
繊維状マグネシウム化合物(商品名:モスハイジ、宇部
興産製)を15%、その他歩留まり剤を内添し調製した
スラリーをテストマシンで抄紙した(坪量54g/
2)。次いでサイズプレスで酸化デンプンを、乾燥後
の重量が2g/m2になるように表面サイズプレスした
後乾燥し、蒸気加湿装置として、相川鉄工製’スチーム
フォイル’を使用し、使用蒸気圧0.8kg/cm2
蒸気流量が50kg/Hr/m幅一定条件で蒸気を紙に
付与し、ソフトカレンダー(南千住製作所製)は60
℃、50kg/cm一定で処理した。
【0028】得られた原紙に、塗工液組成として、平均
粒子径が0.6μmの重質炭酸カルシウム(商品名:ハ
イドロカーボ90、白石カルシウム(株)製)60重量
%、平均粒子径0.5μmのカオリン(商品名:ウルト
ラホワイト90、エンゲルハード(株)製)40重量%
に対し、接着剤としてリン酸エステル化デンプン4重量
%、スチレン・ブタジエン系ラテックス10重量%およ
び分散剤0.3重量%とを含有した固形分濃度64%塗
工液を、テストブレードコータで、片面当たり固形分で
10g/m2を両面に塗工、乾燥させた。
【0029】[実施例2]平均粒子径0.8μmで平均
アスペクト比5の繊維状マグネシウム化合物を使用した
以外は上記実施例1と同様にして塗工紙を得た。
【0030】[実施例3]蒸気を紙に付与しないこと以
外は上記実施例1と同様にして塗工紙を得た。
【0031】[実施例4]蒸気を紙に付与せず、カレン
ダーにスチールロールを2本用いた以外は上記実施例1
と同様にして塗工紙を得た。
【0032】[比較例1]繊維状マグネシウム化合物を
5%内添した以外は上記実施例1と同様にして塗工紙を
得た。
【0033】[比較例2]繊維状マグネシウム化合物を
30%内添した以外は上記実施例1と同様にして塗工紙
を得た。
【0034】[比較例3]内添填料として軽質炭酸カル
シウム(商品名:TP−123、奥多摩工業(株)製)
を15%内添した以外は上記実施例1と同様にして塗工
紙を得た。
【0035】結果を表に示す。
【0036】
【表1】
【0037】表から明らかなように、実施例1〜3は低
密度で嵩高であるにもかかわらず、白紙光沢度、平滑度
および印刷後光沢が高く、また不透明度、こし(剛性)
も優れている。
【0038】これに対し、比較例1は内添量が少ないた
め、嵩、不透明度、こしに劣る。比較例2は内添量が多
いため、引張り強度が劣るため製品にならない。比較例
3は繊維状マグネシウム以外の填料であるため嵩、不透
明度、こしに劣る。
【0039】
【発明の効果】以上により、本発明の艶消し軽量塗工紙
の製造方法により製造された艶消し軽量塗工紙は、軽
量、嵩高で不透明度、剛性(こし)に優れ、更に平滑
性、印刷後光沢が高いため、その製品価値は極めて大な
るものがある。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルプ100重量%に対し、繊維状のマ
    グネシウム化合物を10〜20%内添した原紙に、顔料
    および接着剤を主成分とする塗工層を有することを特徴
    とする艶消し軽量塗工紙。
  2. 【請求項2】 パルプのカナダ標準型濾水度(JIS
    P8121)が250〜400mlであることを特徴と
    する請求項1記載の艶消し軽量塗工紙。
  3. 【請求項3】 繊維状のマグネシウム化合物が硫酸マグ
    ネシウム及び水酸化マグネシウムであり、該繊維状マグ
    ネシウム化合物の形状が白色針状結晶で、平均繊維長が
    0.5〜1.0μm、平均アスペクト比が2〜30であ
    ることを特徴とする請求項1または2記載の艶消し軽量
    塗工紙。
  4. 【請求項4】 パルプ100重量%に対し、繊維状のマ
    グネシウム化合物を10〜20%内添抄造し、乾燥後、
    カレンダー処理した原紙に、顔料および接着剤を主成分
    とする塗工液を塗工、乾燥することを特徴とする艶消し
    軽量塗工紙の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記カレンダー処理において、蒸気を付
    与した後、ソフトカレンダー処理することを特徴とする
    請求項4記載の艶消し軽量塗工紙の製造方法。
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