WO2013014971A1 - 塗工白板紙およびその製造方法 - Google Patents

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WO2013014971A1
WO2013014971A1 PCT/JP2012/057032 JP2012057032W WO2013014971A1 WO 2013014971 A1 WO2013014971 A1 WO 2013014971A1 JP 2012057032 W JP2012057032 W JP 2012057032W WO 2013014971 A1 WO2013014971 A1 WO 2013014971A1
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paper
whiteness
coating
pigment
layer
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PCT/JP2012/057032
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一彦 石塚
治 小塚
遼 外岡
加藤　進
吉松　丈博
絢香 宮地
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日本製紙株式会社
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/14—Secondary fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/28—Colorants ; Pigments or opacifying agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes

Definitions

  • the present invention relates to a coated white board having a pigment coating layer on a base paper mixed with waste paper, and relates to a coated white board having little white unevenness and high printing gloss and a method for producing the same.
  • the base paper of coated white paperboard is usually manufactured by multi-layer papermaking, and the surface layer uses a lot of expensive bleached chemical pulp with high whiteness, and the lower and middle layers are cheaper and cheaper than the exposed chemical pulp. Often used are deinked and undeinked waste paper pulp.
  • the reason why the bleached chemical pulp is used for the surface layer is to keep the white unevenness on the surface of the coated white paperboard well and make it difficult to see foreign matters such as dust contained in the used paper pulp from the surface.
  • the use of waste paper pulp for the lower and middle layers is from the viewpoint of environmental and cost reduction.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a method for producing white paperboard by using a pigment having high concealability in the coating liquid.
  • pigments with high hiding properties are expensive, and the advantage of reducing the cost by increasing the usage rate of waste paper pulp is lost.
  • Patent Document 3 discloses a method for improving whiteness unevenness by making the difference in whiteness between the surface layer and the surface layer below a certain level from the viewpoint of the paper layer structure.
  • the usage rate of waste paper pulp cannot be increased beyond a certain level due to the definition of whiteness difference.
  • Patent Document 4 proposes to improve the apparent whiteness of printing paper using a blue or purple color material.
  • the paperboard has not been studied, and there is no mention of white unevenness.
  • an object of the present invention is to provide a technique for manufacturing a coated white board having good white unevenness and whiteness with good operability.
  • the present inventors have added a blue or purple color material to a pigment coating solution containing a white pigment and an adhesive, and this coating solution is applied to the base paperboard.
  • this coating solution is applied to the base paperboard.
  • the white unevenness of the coated white paperboard can be reduced.
  • the inventors have found that a coated white board with high whiteness can be effectively produced by suppressing it, and the present invention has been completed.
  • the present invention includes the following inventions.
  • a pigment coating solution containing a blue or purple color material is applied to a base paper made of multilayer paper containing waste paper pulp, and the b * value of the paper measured by the method of JIS P 8150 is determined.
  • a method for producing a coated white paperboard comprising: -10 or more and less than -0.5 in measurement including ultraviolet rays.
  • coated white paperboard having good whiteness unevenness and whiteness can be produced with good operability.
  • the present invention relates to a coated white paperboard and a method for producing the same.
  • the coated white paperboard is a base paper provided with a pigment coating layer on one side or both sides, and a blue or purple pigment and / or dye (hereinafter also referred to as a blue-violet material) is at least a pigment.
  • the b * value of the paper blended in the coating layer and measured by the method of JIS P 8150 is adjusted to ⁇ 10 or more and less than ⁇ 0.5 in the measurement including ultraviolet rays.
  • a white paperboard is produced using a base paper made of multilayer paper mixed with waste paper pulp.
  • the whiteness of the base paper used in the present invention is not particularly limited. However, according to the present invention, even if the whiteness of the base paper is low, it is possible to obtain a white board with little whiteness unevenness. For example, when the whiteness of the base paper is 75% or less, preferably 70% or less, the effect of the present invention can be particularly greatly enjoyed.
  • the whiteness of the base paper refers to the whiteness of the base paper surface on the side where the coating layer is provided.
  • the base paper used in the present invention is not particularly limited as long as waste paper pulp is blended, and, for example, bleached chemical pulp, unbleached chemical pulp, and the like can be used.
  • Waste paper pulp may or may not be deinked.
  • deinked pulp selected waste paper such as high-quality paper, medium-quality paper, lower grade paper, newspapers, flyers, magazines, etc. and unselected waste paper mixed with these are used.
  • Deinked pulp as a raw material can be used.
  • various pulps can be used depending on the application, for example, groundwood pulp (GP), refiner groundwood pulp (RGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP). ), Chemiground pulp (CGP), semi-chemical pulp (SCP), and the like.
  • the pulp blending may be a mixture of various pulps or may be the same pulp.
  • the content of waste paper pulp in the raw material pulp is preferably 50% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, and more preferably 90% by weight or more in the total pulp. preferable.
  • a base paper made of multilayer paper is used.
  • pulp with low whiteness can be used for the inner layer
  • multi-layer papermaking there is a technical problem that white unevenness is likely to occur if the difference in whiteness between the surface layer and the layer immediately below it is large (the whiteness of the surface layer is high and the whiteness of the inner layer is low).
  • white unevenness can be effectively suppressed even in such a case.
  • the difference in whiteness between the surface layer and the immediately lower layer is 10 points or more, it is easier to enjoy the effect of the present invention.
  • the point mentioned here indicates a difference in whiteness. For example, when the whiteness of the surface layer is 80% and the whiteness of the immediately lower layer is 68%, it is 12 points lower.
  • a filler may be added to the base paper.
  • Known fillers can be arbitrarily used as the filler, such as heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, clay, silica, light calcium carbonate-silica composite, kaolin, calcined kaolin, deramikaolin, white carbon, talc, magnesium carbonate.
  • Inorganic fillers such as amorphous silica produced by neutralization of mineral products of barium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, zinc hydroxide, zinc oxide, titanium oxide, sodium silicate,
  • Organic fillers such as urea-formalin resin, melamine resin, polystyrene resin and phenol resin can be used alone or in combination.
  • heavy calcium carbonate and light calcium carbonate which are typical fillers for neutral papermaking and alkaline papermaking, are preferably used to improve opacity.
  • the filler content in the paper is not particularly limited, but is preferably 1 to 40 solids by weight, more preferably 10 to 35 solids by weight.
  • a known paper additive can be used.
  • sulfuric acid bands and various anionic, cationic, nonionic or amphoteric yield improvers, drainage improvers, various paper strength enhancers and internal additive sizing agents, etc. Can be used.
  • the dry paper strength improver include polyacrylamide and cationized starch
  • examples of the wet paper strength improver include polyamidoamine epichlorohydrin. These chemicals are added within a range that does not affect the formation and operability.
  • neutral sizing agents include alkyl ketene dimers, alkenyl succinic anhydrides, and neutral rosin sizing agents.
  • dyes, fluorescent brighteners, pH adjusters, antifoaming agents, pitch control agents, slime control agents and the like can be added as necessary.
  • the use of a base paper having a lower whiteness of the inner layer than the whiteness of the surface layer of the multi-layer base paper is particularly preferable because the effect of the present invention can be greatly enjoyed. That is, when such a base paper is used, white unevenness and low whiteness of the inner layer cannot be covered only by the outer layer (surface layer), and white unevenness is likely to occur. It is possible to effectively cope with problems related to the multi-layer paper.
  • the paper making method of the base paper in the present invention is not particularly limited, and a long paper machine including a top wire, an on-top former, a gap former, a round paper machine, a long paper machine and a round paper machine are used in combination. It can be performed using a paperboard machine, a Yankee dryer machine or the like.
  • the pH during papermaking may be acidic, neutral or alkaline, but neutral or alkaline is preferred.
  • the paper making speed is not particularly limited.
  • a clear paint mainly composed of starch or a paint containing a pigment can be applied to the base paper before the pigment coating.
  • the pre-coated base paper may be subjected to pigment coating without undergoing a drying step, that is, in a state where the paint on the base paper is wet.
  • the state of the base paper after pre-coating before being subjected to pigment coating is not limited.
  • clear coating means, for example, various starches such as starch and oxidized starch using a coater (coating machine) such as a size press, a gate roll coater, a pre-metering size press, a curtain coater, and a spray coater.
  • a coating liquid surface treatment liquid mainly composed of a water-soluble polymer such as polyacrylamide or polyvinyl alcohol is applied (size press) on a base paper.
  • a violet pigment and / or a blue pigment can be contained in the clear coating layer.
  • a violet pigment and / or a blue pigment is blended in the clear coating liquid, and this is used as a base paper. Just coat it on top.
  • the amount of clear coating is preferably from 0.1 to 1.0 g / m 2 , more preferably from 0.2 to 0.8 g / m 2 in terms of solid content per side.
  • the base paper may be smoothed in advance by an online soft calendar, online chilled calendar, etc. before the coating process.
  • a blue or purple color material is blended in at least one of the coating liquids containing a white pigment and an adhesive. More preferably, the outermost pigment coating layer contains a color material.
  • a blue / purple color material it is possible to effectively improve the whiteness, opacity, white unevenness, and apparent whiteness of the coated paper.
  • Known white pigments and adhesives can be appropriately used. Further, when a blue / purple color material is blended in a plurality of coating layers, the effect of improving white unevenness is higher than when blended in a single layer.
  • a color press may be contained in the size press solution or the base paper.
  • the color material means a colored pigment or dye other than white.
  • the pigment is a white or colored powder that is insoluble, hardly soluble or dispersed in water, oil, an organic solvent or the like, and includes an inorganic pigment and an organic pigment.
  • any of an inorganic pigment and an organic pigment may be used as the color material.
  • the dye means an organic dye that is dyed onto fibers, pigments, or the like by an appropriate dyeing method among organic dyes having a specific color by selectively absorbing or reflecting visible light.
  • the dye is soluble in a solvent (such as water or an organic solvent).
  • a dye may be used in combination, but it is preferable to use a violet and / or blue pigment from the viewpoint of excellent light resistance and preventing discoloration / coloring of paper over time.
  • “use a blue / purple color material” includes a case where both a blue color material and a purple color material are used, and one of them is used.
  • the “blue / purple color material” means “blue and / or purple color material”.
  • blue pigments examples include EMT-Blue DS-18 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.
  • examples of commercially available purple pigments include SA Violet C12896 Gokoku Dye Co., Ltd.
  • a blue pigment alone or a purple pigment alone may be used, but both may be used in combination.
  • blue-violet pigment both inorganic pigments and organic pigments can be used as described above.
  • specific examples of blue pigments include, for example, ultramarine, azurite, prussian blue, ultramarine, smalto, cobalt blue (cobalt aluminate), cerulean blue (cobalt stannate), cobalt chrome blue, cobalt, aluminum, and silicon.
  • examples thereof include oxide, cobalt / zinc / silicon oxide, manganese blue, and phthalocyanine.
  • purple pigments include, for example, cobalt violet (cobalt arsenate, cobalt phosphate, cobalt lithium phosphate, hydrated ammonium cobalt phosphate, cobalt borate, etc.), purple ultramarine blue, iron oxide purple, manganese violet, mineral Examples thereof include inorganic pigments such as violet, indigoid, quinacridone, oxazine, anthraquinone, carbonium, and xanthene organic pigments.
  • cobalt violet cobalt arsenate, cobalt phosphate, cobalt lithium phosphate, hydrated ammonium cobalt phosphate, cobalt borate, etc.
  • purple ultramarine blue iron oxide purple
  • manganese violet mineral
  • inorganic pigments such as violet, indigoid, quinacridone, oxazine, anthraquinone, carbonium, and xanthene organic pigments.
  • the surface color of the white paperboard is bluish, enhancing the whiteness of appearance and preventing white unevenness. be able to.
  • FIG. 1 shows the change in hue of paper that does not contain the color material of the present invention and paper that has been incorporated, based on the L * a * b * color system.
  • the hue is expressed as 0 ° in the (+) direction of the a * value, 180 ° in the ( ⁇ ) direction, b * value in the 90 ° direction in the (+) direction, and 270 ° in the ( ⁇ ) direction.
  • the hue of the paper after the addition changes to the portion of 210 ° or more and less than 280 ° shown in FIG.
  • Colorant used in the present invention is preferably a white paperboard 1 m 2 per 0.4 ⁇ 3.5 mg, more preferably 0.9 mg ⁇ 3.0 mg.
  • Other preferred embodiments, embodiments employing white paperboard 1 m 2 per 0.7 to colorant 3.0 mg, embodiments employing colorant white paperboard 1 m 2 per 0.7 mg - 2.0 mg may be mentioned.
  • the amount is less than 0.4 mg, light absorption by the coloring material is small, and thus the concealability contributing to opacity is insufficient, which is not preferable.
  • the amount when the amount is more than 3.5 mg, the amount of light absorbed by the coloring material is large, which greatly contributes to the improvement in opacity, but the hue is greatly deviated from 0 point, and it is not preferable to feel white. Absent.
  • the total content of the color material can be appropriately adjusted depending on the whiteness of the raw material or the base paper.
  • the coating method of the coating layer is not particularly limited, but any coating machine that is usually used may be used.
  • An on-machine coater or an off-machine coater may be used, and if it is an on-machine coater, a coater such as a roll coater such as a size press coater or a gate roll coater, a bill blade coater, or a blade metering size press coater can be used.
  • a blade coater it is particularly preferable to use a blade coater, and even when a base paper in which white unevenness is likely to occur is used, white unevenness can be effectively suppressed and whiteness can be increased.
  • a coating layer can be provided by curtain coating, and since the base paper can be effectively coated with a bulky and uniform coating layer in curtain coating, the whiteness and opacity of the coated paper are further improved. Can be improved.
  • two or more coating layers containing a pigment can be provided.
  • the coating layer is preferably three or more layers.
  • the outermost coating layer may be referred to as a top coating layer, and the coating liquid for forming the top coating layer may be referred to as a top coating liquid.
  • a layer adjacent to the outermost layer and closer to the base paper is referred to as an undercoat coating layer, and a coating solution for forming the undercoat coating layer is referred to as an undercoat coating solution.
  • the undercoat layer may be a plurality of layers.
  • the blue-violet material may be included in any coating layer. In this case, the color material amount of the blue-violet material is a value obtained by adding the color material contents of the respective layers.
  • the coating liquid is prepared by mixing water and necessary components.
  • ordinary mixing means such as a mixer may be used. Each component will be described below.
  • the undercoat coating liquid comprises a pigment and an adhesive (binder).
  • Adhesives are not particularly limited. For example, various copolymers such as styrene / butadiene, styrene / acryl, ethylene / vinyl acetate, butadiene / methyl methacrylate, vinyl acetate / butyl acrylate, polyvinyl alcohol, and maleic anhydride.
  • Synthetic adhesives such as acid copolymers and acrylic acid / methyl methacrylate copolymers; proteins such as casein, soy protein, synthetic proteins; oxidized starch, positive starch, urea phosphated starch, hydroxyethyl etherified Examples include etherified starch such as starch, starches such as dextrin; cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxymethyl cellulose. In the present invention, polyvinyl alcohol and starch are preferred. In the present invention, it is preferable to use a synthetic adhesive and starches in combination. In a preferred embodiment, these adhesives are used in a total amount of about 5 to 50 parts by weight, more preferably 8 to 30 parts by weight, and more preferably about 8 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the pigment.
  • the pigment of the undercoat coating solution is not particularly limited, but examples thereof include kaolin, clay, engineered kaolin, delaminated clay, calcined clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate.
  • Use inorganic pigments such as zinc oxide, silicic acid, silicate, colloidal silica, and satin white, and organic pigments such as solid type, hollow type, or core-shell type, as required, alone or in combination of two or more. Can do.
  • As the types of pigments, heavy calcium carbonate and light calcium carbonate are preferable because the required amount of binder is small and the surface strength can be improved with a small amount of adhesive.
  • the topcoat coating liquid used in the present invention comprises a pigment and an adhesive as in the case of the undercoat coating liquid.
  • a pigment is not restrict
  • inorganic pigments such as kaolin, clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicate, colloidal silica, satin white, and organic pigments such as plastic pigments
  • Organic / inorganic composite pigments can be used. Of these, heavy calcium carbonate or light calcium carbonate is preferred.
  • These pigments can be used alone, but if necessary, two or more kinds may be mixed and used.
  • the average particle size (D50) is 0.2 to 1.0 ⁇ m (may be 0.5 to 1.0 ⁇ m), and the particle size (D75) and 25 cumulative at 75 cumulative mass% of the particle size distribution curve by the sedimentation method.
  • Calcium carbonate preferably heavy calcium carbonate
  • the usage fee for the calcium carbonate is not particularly limited, but is preferably 60% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more. When used in such a range, the effect becomes remarkable.
  • an adhesive (binder) to the top coating liquid of the present invention.
  • the adhesive is not particularly limited, and an adhesive conventionally used for coated paper can be used.
  • adhesives include styrene / butadiene, styrene / acrylic, ethylene / vinyl acetate, butadiene / methyl methacrylate, vinyl acetate / butyl acrylate, and other copolymers, polyvinyl alcohol, maleic anhydride copolymer And synthetic adhesives such as acrylic acid / methyl methacrylate copolymers; proteins such as casein, soy protein, synthetic protein; oxidized starch, positive starch, urea phosphated starch, hydroxyethyl etherified starch, etc.
  • adhesives for coated paper such as starches such as etherified starch and dextrin; cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and hydroxymethylcellulose are included.
  • starches such as etherified starch and dextrin
  • cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and hydroxymethylcellulose are included.
  • adhesives can be appropriately selected and used. In a preferred embodiment, these adhesives are used in the range of 5 to 50 parts by weight, more preferably 8 to 30 parts by weight, and more preferably 8 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the pigment.
  • a synthetic adhesive having a low viscosity increase of the paint is preferred.
  • polyvinyl alcohol having a low polymerization degree polymerization degree of 1000 or less or may be about 500 is preferable because the adhesion effect can be enhanced without greatly increasing the viscosity.
  • the coating liquid of the present invention if necessary, it is blended with ordinary pigments for coated paper, such as a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, a water resistance agent, a colorant, and a surfactant.
  • a dispersant such as a sulfate, a sulfate, a sulfate, a sulfate, a sulfate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium bicarbonate, sodium
  • the solid concentration of the topcoat coating solution is preferably 40 to 75% by weight, more preferably 50 to 70% by weight, and still more preferably 60 to 70% by weight.
  • the solid content concentration of the topcoat coating liquid is less than 40% by weight, the volume change of the coating layer during coating drying increases, resulting in poor surface smoothness after coating.
  • a blade coater if it is more than 75% by weight, the fluidity of the coating solution is deteriorated, and the blade edge of the blade coater becomes noticeable, resulting in poor coating surface feeling.
  • a curtain coater if it is more than 75% by weight, the fluidity of the coating liquid is deteriorated and it becomes difficult to form a uniform curtain film.
  • the coating amount of the outermost overcoat layer is preferably 2 to 30 g / m 2 , more preferably 4 to 20 g / m 2, and 6 to 20 g / m 2. Is more preferably 6 to 15 g / m 2 .
  • the coating amount of the inner coating layer is preferably 5 to 30 g / m 2, and more preferably 10 to 25 g / m 2 . In the present invention, the coating amount of the outermost coating layer may be larger or smaller than the coating amount of the inner coating layer.
  • the coating amount of the pigment coating layer is preferably 5 to 50 g / m 2 in terms of dry weight per one side in total.
  • the coating amount is less than 5 g / m 2 , the coating layer becomes thin, and the whiteness and white unevenness of white paperboard cannot be sufficiently improved.
  • the coating amount of one layer exceeds 50 g / m 2 , it is not preferable because the operability is deteriorated, for example, the drying property at the time of coating is deteriorated, or printing unevenness due to binder migration is caused.
  • the coating speed of the present invention is not particularly limited, but is generally about 100 m / min to 800 m / min.
  • the coated white paperboard of the present invention is produced through a normal drying process after providing a coating layer on the base paper, but may be smoothed by a surface treatment process or the like as necessary.
  • the coated paper after production is finished by adjusting so that the water content is 3 to 10% by weight, more preferably about 4 to 8% by weight.
  • a smoothing processing device such as a normal super calendar, gloss calendar, soft calendar, thermal calendar, shoe calendar, or the like can be used.
  • the smoothing apparatus is appropriately used on-machine or off-machine, and the form of the pressure device, the number of pressure nips, heating, and the like are also adjusted as appropriate.
  • Coated white paperboard The hue of the coated whiteboard produced in the present invention is preferably adjusted to a b * value of ⁇ 6 or more and less than ⁇ 0.5 in the measurement including ultraviolet rays specified in JIS P 8150.
  • the b * value is more preferably ⁇ 4 or more and less than ⁇ 1, and the b * value is more preferably ⁇ 3.5 or more and less than ⁇ 1.
  • the a * value in the measurement is not particularly limited because it does not greatly contribute to the whiteness or opacity of the coated white paperboard, but is usually preferably ⁇ 1 or more and less than 7, more preferably ⁇ 1 or more and less than 5. Preferably, it is more preferably ⁇ 1 or more and less than 3. If it is out of the range, the color of the coated white paperboard may not appear white, which is not preferable.
  • Whiteness Measured according to JIS P8148 “Paper, paperboard and pulp—Method of measuring ISO whiteness (diffuse blue light reflectance)”.
  • -White unevenness Evaluated visually by 4 steps according to the following criteria. A: Unevenness is not noticeable. ⁇ : Mild unevenness is observed. ⁇ Unevenness is recognized, which may cause a problem in practical use. X: Remarkable unevenness was observed and not suitable for practical use.
  • Basis weight Measured according to JIS P8124 “Paper and paperboard—basis weight measurement method”.
  • Density Measured according to JIS P8118 “Paper and paperboard—Test method for thickness and density”.
  • -Appearance whiteness The whiteness of the coated paper for printing was visually evaluated under indoor fluorescent lighting. This is because the whiteness of the color does not necessarily correlate with the whiteness when viewed with the human eye. Visual evaluation was made into 4 steps. A: Very white, B: White, B: Slightly dull, or slightly yellowish, B: Dullish, or yellowish.
  • Example A1 Base paper Using pulp material containing 100% deinked waste paper pulp, whiteness 68%, basis weight 40g / m 2 surface layer, undeinked waste paper pulp made from magazine waste paper at 100% rate Using the blended pulp raw material, a back layer having a whiteness of 45% and a basis weight of 40 g / m 2 is made by using the same pulp as the intermediate layer and a white layer of 55% and a basis weight of 220 g / m 2. Bonding, pressing, and drying were performed to obtain a coated white paperboard base paper having a basis weight of 300 g / m 2 . The whiteness of the base paper was 65%. The paper making speed was 300 m / min.
  • This undercoat coating solution was applied to the surface layer of the base paper with a bar coater at 12 g / m 2 and dried.
  • the coating speed was 300 m / min, the same as the papermaking speed, since it was performed consistently with the papermaking by on-machine.
  • Topcoat coating Pigment slurry consisting of 43 parts of delaminated kaolin (Contour 1500, manufactured by Imeris), 50 parts of light calcium carbonate (TP-221GS, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) and 7 parts of titanium oxide (RPS-V, manufactured by DuPont)
  • After preparing 100 parts of pigment 2 parts of phosphate esterified starch (MS4600, manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.), 14 parts of styrene / butadiene copolymer latex (ALB1443, manufactured by Asahi Kasei Chemical Co., Ltd.), lubricant (DEF-783TF) , Nissin Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts, Blue pigment (EMT-Blue DS-18, Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) 0.003 parts, Purple pigment (SA Violet C12896, Gokoku Color Co., Ltd.) 0.002 parts
  • water was further added to prepare a topcoat coating solution having
  • This topcoat coating solution was applied to the surface layer of the base paper after the undercoat coating with a blade coater at 8 g / m 2 and dried.
  • the coating speed was 300 m / min, the same as the papermaking speed, since it was performed consistently with the papermaking by on-machine.
  • the coated white paperboard obtained was supercalendered to obtain a coated white paperboard having a basis weight of 320 g / m 2 and a density of 0.85 g / cm 3 .
  • the processing speed was 300 m / min, which was the same as the papermaking speed and the coating speed, because it was performed consistently with the papermaking and coating by on-machine.
  • Comparative Example A1 coated white paperboard was obtained in the same manner as in the examples except that neither the blue pigment nor the violet pigment was added to any of the undercoat coating solution and the topcoat coating solution.
  • Example A1 blue and purple pigments were added to the undercoat coating solution and the topcoat coating solution even in the case of a low whiteness base paper using deinked pulp as the surface layer.
  • the hue within an appropriate range, the scattering property of the coating layer can be increased and the white unevenness of the base paper can be made inconspicuous.
  • the comparative example A1 in which the blue pigment and the violet pigment are not added to the undercoat coating liquid and the topcoat coating liquid, white unevenness occurs remarkably.
  • Example B1 White paper using 100% kraft pulp raw material, 80% whiteness, 25g / m 2 surface layer, 100% pulp material containing 100% deinked waste paper pulp degree 68%, the table lower basis weight 35 g / m 2, whiteness of 45% using a pulp material containing a combination of non-deinking waste paper pulp in a ratio of 100% for a magazine wastepaper as a raw material, basis weight 65 g / m 2 Using the same pulp as the middle layer and the middle layer, each of the back layers having a whiteness of 45% and a basis weight of 65 g / m 2 is made, combined, pressed and dried, and coated with a basis weight of 190 g / m 2 .
  • White paperboard was obtained.
  • the whiteness of the base paper was 69.5%.
  • the paper making speed was 750 m / min.
  • Undercoat coating Modified starch PS-266-3, Akira Guangxi
  • pigment consisting of 85 parts of heavy calcium carbonate (Hydrocarb60, manufactured by omya) and 15 parts of calcined clay (Britex98, manufactured by Shanxi Jinyang Calcinated Kaolin) 4 parts of Yoyo), 8 parts of styrene / butadiene copolymer latex (DTO6128, Stylon) and water were further added to prepare an undercoat coating solution having a solid concentration of 66%.
  • the B-type viscosity of the undercoat coating solution at 20 ° C. and 60 rpm was about 2500 mPa ⁇ s.
  • Topcoat Coating After preparing a pigment slurry consisting of 100 parts of heavy calcium carbonate (Setacarb, manufactured by omya), 13 parts of styrene / butadiene copolymer latex (SPB72, manufactured by Styron) and lubricant (DEF) -791TF, manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts, blue pigment (EMT-Blue DS-18, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) 0.0005 parts, purple pigment (SA Violet C12896, manufactured by Gokoku Color Co., Ltd.) 0.007 parts Then, water was further added to prepare a topcoat coating solution having a B-type viscosity of 1140 mPa ⁇ s at 60 rpm and a solid content concentration of 67%.
  • SPB72 heavy calcium carbonate
  • SPB72 styrene / butadiene copolymer latex
  • DEF lubricant
  • This topcoat coating liquid was applied to the surface layer of the base paper after the undercoat coating by a blade coater at 14 g / m 2 and dried.
  • the coating speed was 750 m / min, the same as the papermaking speed, since it was performed consistently with on-machine papermaking.
  • the obtained coated white board was subjected to hot soft nip calendering (40 kN / m, 120 ° C.) to obtain a coated white board having a basis weight of 230 g / m 2 and a density of 0.87 g / cm 3 .
  • the processing speed was 750 m / min, the same as the papermaking speed and the coating speed, because the papermaking and coating were performed on-machine.
  • Example B2 In Example B1, a coated white paperboard was produced in the same manner as in Example B1, except that the pigment of the topcoat coating solution was changed to 100 parts of heavy calcium carbonate (Hydrocarb90, manufactured by omya).
  • Hydrocarb90 heavy calcium carbonate
  • Example B1 blue and purple pigments were added to the undercoating liquid and the topcoating liquid even in the case of a low whiteness base paper using deinked pulp as the surface layer.
  • the hue within an appropriate range, the scattering property of the coating layer can be increased and the white unevenness of the base paper can be made inconspicuous.
  • the comparative example B1 in which the blue pigment and the violet pigment are not added to the undercoat coating solution and the topcoat coating solution, white unevenness occurs remarkably.

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Abstract

　本発明の課題は、白色ムラがなく、白色度も良好な塗工白板紙を製造する技術を提供することである。　２種類以上の塗工液を原紙上に塗工し、ＪＩＳ　Ｐ　８１５０の方法によって測定される紙のｂ＊値を、紫外線を含む測定において－１０以上－０．５未満にすることにより、白色度や白色ムラに優れた白板紙を効率的に製造することができる。

Description

塗工白板紙およびその製造方法
　本発明は、古紙を配合した原紙に顔料塗工層を設ける塗工白板紙に関し、白色ムラが少なく、白紙および印刷光沢度が高い塗工白板紙およびその製造方法に関する。
　塗工白板紙の原紙は、通常、多層抄きによって製造され、表層には白色度が高く高価な晒化学パルプが多く使用され、表下層および中層には晒し化学パルプに比べ白色度が低く安価な脱墨および未脱墨の古紙パルプが多く使用される。表層に晒化学パルプを使用するのは、塗工白板紙の表面における白色ムラを良好に保ち、古紙パルプに含まれるチリ等の異物を表面から見えにくくするためである。また、表下層および中層に古紙パルプを使用するのは環境面およびコストダウンの観点からである。
　近年、環境に対する取り組みおよびコストダウンに対する要求が高まっていることから、古紙パルプの使用率が増加する傾向にある。これに伴い、塗工白板紙の表面において白色ムラや、チリ等の異物が目立ちやすくなるという問題が増加している。チリ等の異物を除去するためには、脱墨や除塵処理を強化する必要があるが、処理を強化するほど歩留りが悪化する。また塗工液による改善方法として、塗工量を多くする方法があるが、塗工量を多くしすぎると塗工時の乾燥性が悪くなるなど操業性が低下し、またバインダーマイグレーションにより印刷ムラの原因になるという問題が新たに発生する。
　例えば、特許文献１，２には、塗工液に隠蔽性の高い顔料を使用することによる白板紙の製造方法が開示されている。しかし、隠蔽性の高い顔料は高価であり、古紙パルプの使用率を高くしてコストダウンした利点が失われる。
　また、特許文献３には、紙層構造の観点から、表層と表下層の白色度差を一定以下にすることにより白色ムラを改善する方法が開示されている。しかし、この方法では白色度差の規定により古紙パルプの使用率を一定以上高くすることができない。
　ところで、特許文献４には、青色ないし紫色の色材を使用して印刷用紙の見た目の白さを向上させることが提案されている。しかし、板紙に関する検討はされておらず、また、白色ムラに関する言及は一切ない。
特開平６－１６６９９１号公報 特開２００３－３０６８９２号公報 特開２００５－２９８９９８号公報 特開２０１１－０２６７５４号公報
　すでに述べたように、環境に対する取り組みおよびコストダウンに対する要求が高まっていることから、白板紙の原紙においても古紙パルプの使用率が増加する傾向にあり、これに伴い、塗工白板紙において白色ムラの発生や白色度の低下が問題になっている。
　また、塗工白板紙の原紙として多層抄きの原紙を使用する場合、表下層や裏層などの内側層に比較的白色度の低いパルプを用い、表層に比較的白色度の高いパルプを用いることがあるが、内側層に起因する白色ムラの発生や白色度の低下を、表層だけでカバーすることが難しいことがあり、塗工白板紙の白色ムラや白色度低下の問題を解決することが望まれている。
　このような状況に鑑み、本発明の課題は、良好な白色ムラと白色度を有する塗工白板紙を、良好な操業性で製造する技術を提供することである。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、白色顔料、と接着剤を含有する顔料塗工液に青色ないし紫色の色材を添加し、この塗工液を板紙原紙上に塗工することによって、ＪＩＳ　Ｐ　８１５０の方法によって測定される紙のｂ＊値を、紫外線を含む測定において－１０以上－０．５未満に調整することで、塗工白板紙の白色ムラを効果的に抑制し、白色度の高い塗工白板紙を効率的に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、これに限定されるものではないが、本発明は以下の発明を含む。
（１）　古紙パルプが配合された多層抄きの原紙上に、青色ないし紫色の色材を含有する顔料塗工液を塗工し、ＪＩＳ　Ｐ　８１５０の方法によって測定される紙のｂ＊値を、紫外線を含む測定において－１０以上－０．５未満にすることを含む、塗工白板紙の製造方法。
（２）　前記多層抄きの原紙について、表層の白色度よりもその内側層の白色度の方が低い、（１）に記載の方法。
（３）　前記多層抄きの原紙について、表層の白色度とその内側層の白色度の差が１０ポイント以上である、（１）または（２）に記載の方法。
（４）　前記多層抄きの原紙が、７０ｇ／ｍ２以上の坪量を有する、（１）～３）のいずれかに記載の方法。
（５）　前記多層抄きの原紙が、１００ｇ／ｍ２以上の坪量を有する、（１）～４）のいずれかに記載の方法。
（６）　前記多層抄き原紙の白色度が７５％以下である、（１）～（５）のいずれかに記載の方法。
（７）　前記多層抄き原紙の白色度が７０％以下である、（１）～（６）のいずれかに記載の方法。
（８）　２種類以上の顔料塗工液を塗工することを含み、青色ないし紫色の色材が１種類以上の顔料塗工液に含有されている、（１）～（７）のいずれかに記載の方法。
（９）　最外層の塗工液に青色ないし紫色の顔料を配合する、（８）に記載の方法。
（１０）　顔料塗工層を、ブレード塗工方式により塗工する、（８）または（９）に記載の方法。
（１１）　（１）～（１０）のいずれかに記載の方法により製造された塗工白板紙。
　本発明によれば、良好な白色ムラと白色度を有する塗工白板紙を、良好な操業性で製造することができる。
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色相系における色材添加後の色相の変化
　本発明は、塗工白板紙およびその製造方法に関する。本発明において、塗工白板紙とは、原紙の片面、もしくは両面に顔料塗工層を設けたものであり、青色または紫色の顔料および／または染料（以下、青紫色材ともいう）が少なくとも顔料塗工層に配合され、ＪＩＳ　Ｐ　８１５０の方法によって測定される紙のｂ＊値が、紫外線を含む測定において－１０以上－０．５未満に調整される。
　原紙
　本発明においては、古紙パルプが配合された多層抄きの原紙を使用して白板紙を製造する。本発明で使用する原紙の白色度は、特に限定されないが、本発明によれば原紙の白色度が低い場合であっても、白色ムラが少ない白板紙を得ることができる。例えば、原紙の白色度が７５％以下、好ましくは７０％以下の場合、本発明の効果を特に大きく享受することができ好適である。ここで、原紙の白色度は、塗工層が設けられる側の原紙表面の白色度をいう。
　本発明で使用される原紙は、古紙パルプを配合していれば、それ以外のパルプ配合は特に制限されず、例えば、晒化学パルプ、未晒化学パルプなどを使用できる。古紙パルプは、脱墨してもしなくてもよく、脱墨パルプとしては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌などの選別古紙やこれらが混合している無選別古紙を原料とする脱墨パルプなどを使用することができる。古紙パルプや化学パルプ以外にも、用途に応じて各種パルプを使用することができ、例えば、砕木パルプ（ＧＰ）、リファイナー砕木パルプ（ＲＧＰ）、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）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）などが挙げられる。パルプ配合は、各種パルプを混合したものでも良いし、同一のパルプを用いたものでも良い。
　本発明の原紙において、原料パルプに占める古紙パルプの含有量は、全パルプ中５０重量％以上であることが好ましく、７５重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることがさらに好ましい。
　また、本発明においては多層抄きの原紙を使用する。各層のパルプ配合については、同じパルプ配合としてもよいし、異なるパルプ配合の層を１層以上重ねてもよい。例えば、内側層である中層に白色度の低いパルプを用いて、表層、裏層にそれより白色度の高いパルプを用いることもできるし、すべての層のパルプを同じものとして複数層重ねることもできる。多層抄きの場合、表層とその直下層の白色度の差が大きい（表層の白色度が高く、その内側層の白色度が低い）と、白色ムラが起こりやすいという技術課題があるところ、本発明によれば、そのような場合でも白色ムラを効果的に抑制することができる。特に、表層とその直下層の白色度の差が１０ポイント以上であるような場合、本発明の効果をより効果を享受しやすい。ここで言うポイントとは、白色度の差を示しており、例えば、表層の白色度が８０％で、その直下層の白色度が６８％の時は、１２ポイント低いということになる。
　本発明においては、原紙に填料を配合してもよい。填料としては公知の填料を任意に使用でき、例えば、重質炭酸カルシム、軽質炭酸カルシウム、クレー、シリカ、軽質炭酸カルシウム－シリカ複合物、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、ホワイトカーボン、タルク、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、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、酸化チタン、ケイ酸ナトリウムの鉱産による中和で製造される非晶質シリカ等の無機填料や、尿素－ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂などの有機填料を単用又は併用できる。この中でも、中性抄紙やアルカリ抄紙における代表的な填料である重質炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウムが不透明度向上のためにも好ましく使用される。紙中填料率は特に制限されないが、１～４０固形分重量％が好ましく、１０～３５固形分重量％がさらに好ましい。
　本発明においては、公知の製紙用添加剤を使用することができる。例えば、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、各種紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。乾燥紙力向上剤としてはポリアクリルアミド、カチオン化澱粉が挙げられ、湿潤紙力向上剤としてはポリアミドアミンエピクロロヒドリンなどが挙げられる。これらの薬品は地合や操業性などの影響の無い範囲で添加される。中性サイズ剤としてはアルキルケテンダイマーやアルケニル無水コハク酸、中性ロジンサイズ剤などが挙げられる。更に、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も必要に応じて添加することができる。
　本発明においては、多層抄き原紙の表層の白色度よりもその内側層の白色度の方が低いような原紙を用いる場合、本発明の効果を大きく享受することができ、特に好ましい。すなわち、このような原紙を使用すると、内側層の白色ムラや低い白色度を外側層（表層）だけでカバーすることができず、白色ムラが生じやすいが、本発明によれば、このような多層抄き原紙に関する課題に効果的に対処することができる。
　本発明で使用する原紙の坪量は特に制限されないが、塗工白板紙として用いることから７０ｇ／ｍ２以上の坪量とすることが好ましく、１００ｇ／ｍ２以上がより好ましく、１５０ｇ／ｍ２以上がさらに好ましく、２００ｇ／ｍ２以上がよりさらに好ましい。原紙の坪量の上限は特にないが、５００ｇ／ｍ２以下とすることが好ましく、４００ｇ／ｍ２以下であってもよい。
　本発明における原紙の抄紙方法は特に限定されるものではなく、トップワイヤー等を含む長網抄紙機、オントップフォーマー、ギャップフォーマ、丸網抄紙機、長網抄紙機と丸網抄紙機を併用した板紙抄紙機、ヤンキードライヤーマシン等を用いて行うことができる。抄紙時のｐＨは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでもよいが、中性またはアルカリ性が好ましい。抄紙速度は、特に限定されない。
　また、本発明においては、原紙の平滑性を改善する手段として、顔料塗工前に、澱粉を主成分としたクリア塗料または顔料を含んだ塗料を原紙に塗工することができる。このプレ塗工された原紙は、乾燥工程を経ないまま、すなわち原紙上の塗料が濡れた状態で、顔料塗工に供してもよい。このように、顔料塗工に供される前のプレ塗工後の原紙の状態は制限されない。
　本発明においてクリア塗工とは、例えば、サイズプレス、ゲートロールコーター、プレメタリングサイズプレス、カーテンコーター、スプレーコーターなどのコーター（塗工機）を使用して、澱粉、酸化澱粉などの各種澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を主成分とする塗布液（表面処理液）を原紙上に塗布（サイズプレス）することをいう。原紙上にクリア塗工を施すことにより、原紙の表面強度や平滑性を向上させることができ、また、顔料塗工をする際の塗工性を向上させることができる。本発明においては、クリア塗工層に紫色顔料および／または青色顔料を含有させることができ、その場合、クリア塗工の塗工液中に紫色顔料および／または青色顔料を配合し、それを原紙上に塗工すればよい。クリア塗工の量は、片面あたり固形分で０．１～１．０ｇ／ｍ２が好ましく、０．２～０．８ｇ／ｍ２がより好ましい。
　また、原紙をオンラインソフトキャレンダ、オンラインチルドカレンダなどにより、塗工工程の前に、予め平滑化しておいてもよい。
　顔料塗工
　本発明においては、白色顔料と接着剤を含む塗工液の少なくとも１つに、青色ないし紫色の色材を配合する。最外層の顔料塗工層に色材を含むことがより好ましい。青色・紫色の色材を配合することによって、塗工紙の白色度、不透明度、白色ムラ、見た目の白さなどを効果的に改善することができる。白色顔料および接着剤としては、公知のものを適宜使用することができる。また、複数の塗工層に青色・紫色の色材を配合すると、白色ムラの改善効果が単層に配合した場合に比べて高くなる。
　また、顔料塗工層以外に、サイズプレス液や原紙に色材を含有させてもよい。
　本発明においては、紫色顔料、紫色染料、青色顔料、および青色染料からなる群より選択される１種以上の色材を用いる。色材とは、白色以外の有色の顔料または染料を意味する。また、顔料とは、水や油や有機溶剤などに不溶または難溶性または分散状態で存在する白色あるいは有色の粉体であり、無機顔料と有機顔料がある。本発明においては、前記色材として、無機顔料、有機顔料のいずれを用いてもよい。染料とは、可視光線を選択吸収または反射して固有の色を持つ有機色素のうち、適当な染色法により繊維や顔料等に染着する有機色素をいう。染料は溶媒（水や有機溶剤など）に可溶である。本発明においては、染料を併用してもよいが、耐光性に優れ、紙の経時による変色・着色を防止するという観点から、紫色および／または青色の顔料を使用することが好ましい。本発明において、「青色・紫色の色材を使用する」とは、青色色材と紫色色材の双方を使用する場合、そのいずれか一方を使用する場合が包含される。また、本発明において「青色・紫色の色材」とは、「青色および／または紫色の色材」という意味である。
　市販されている青色顔料としては、例えば、ＥＭＴ－ブルーＤＳ－１８　東洋インキ製造（株）社製などが挙げられ、市販されている紫色顔料としては、例えば、ＳＡバイオレットＣ１２８９６　御国色素（株）社製などが挙げられる。青色顔料を単独で、または紫色顔料を単独で使用してもよいが、両者を併用してもよい。不透明度を向上させるには、紫色顔料を使用することが好ましい。また、本発明においては、必要に応じて、黒、赤、黄などの、青、紫以外の色材を添加してもよい。
　青紫顔料としては、前述のとおり無機顔料および有機顔料のいずれも使用できる。青色顔料の具体例としては、例えば、ウルトラマリン、アズライト、プロシアブルー（紺青）、群青、スマルト、コバルトブルー（アルミン酸コバルト）、セルリアンブルー（錫酸コバルト）、コバルトクロムブルー、コバルト・アルミ・珪素酸化物、コバルト・亜鉛・珪素酸化物、マンガンブルー、フタロシアニンが挙げられる。また、紫色顔料の具体例としては、例えば、コバルトバイオレット（砒酸コバルト、燐酸コバルト、コバルト・リチウム・燐酸化物、含水燐酸アンモニウムコバルト、ホウ酸コバルトなど）、紫群青、酸化鉄紫、マンガンバイオレット、ミネラルバイオレットなどの無機顔料、インジゴイド系、キナクリドン系、オキサジン系、アントラキノン系、カルボニウム系、キサンテン系の有機顔料が挙げられる。
　本発明においては、白板紙に前記色材を一定量含有させて色相を一定の範囲とすることにより、白板紙の表面色を青白くし、見た目の白さを増強すると共に、白色ムラを防止することができる。
　本発明において色材を添加すると、図１に示す方向へ紙の色相を変化させることができる。図１は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系をもとに、本発明の色材を含有しない紙と、含有させた後の紙の色相の変化を示す。色相を、ａ＊値の（＋）方向を０°、（－）方向を１８０°ｂ＊値（＋）方向を９０°、（－）方向を２７０°として表記した場合、添加前の紙を原点ゼロの位置とすると、青色の色材を添加すると、「青味」と図１に示してある２１０°以上２８０°未満の部分に添加後の紙の色相が変化し、紫色の色材を添加すると、「紫味」と図１に示してある２８０°以上３３５°未満の部分に添加後の紙の色相が変化するということを表している。
　本発明で用いる色材は、白板紙１ｍ２あたり０．４～３．５ｍｇであることが好ましく、０．９ｍｇ～３．０ｍｇであることがより好ましい。その他の好ましい態様として、白板紙１ｍ２あたり０．７～３．０ｍｇの色材を用いる態様、白板紙１ｍ２あたり０．７ｍｇ～２．０ｍｇの色材を用いる態様も挙げられる。一般に、前記量が０．４ｍｇより少ないと、色材による光の吸収が少ないため、不透明度に寄与する隠蔽性が不足するので好ましくない。また、一般に、前記量が３．５ｍｇより多いと、色材による光の吸収量が多く、不透明度向上に大きく寄与するものの、色相が０点から大きく外れ、白色とは感じられなくなるため、好ましくない。色材の合計含有量は、原料あるいは原紙などの白色度により適宜調節できる。
　本発明においては、塗工層の塗工方式は特に限定されないが、通常用いられるコーターであればいずれを用いても良い。オンマシンコーターでもオフマシンコーターでも良く、オンマシンコーターであれば、サイズプレスコーター、ゲートロースコーターなどのロールコーター、ビルブレイドコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーターなどのコーターを使用できる。本発明においては特にブレードコーターを用いることが好ましく、白色ムラが生じやすい原紙を用いた場合であっても白色ムラを効果的に抑制することができ、また、白色度を高くすることができる。また、カーテン塗工によって塗工層を設けることもでき、カーテン塗工では嵩高く均一な塗工層によって原紙を効果的に被覆できるため、塗工紙の見た目の白さおよび不透明度をより一層向上させることができる。
　本発明の好ましい態様においては、顔料を含む塗工層を２層以上設けることができる。ブレードコーターを用いて塗工する場合は、塗工層を３層以上とすることが好ましい。
　本明細書においては、最外塗工層を上塗り層、当該上塗り塗工層を形成する塗工液を上塗り塗工液ということがある。また、上記最外層に隣接し、より原紙に近い層を下塗り塗工層、当該下塗り塗工層を形成する塗工液を下塗り塗工液という。下塗り層は、複数層となることがある。塗工層が複数存在する場合、青紫色材はいずれの塗工層に含まれていてもよい。この場合、青紫色材の色材量は各層の色材含有量を合計した値である。
　本発明では、水と必要な成分とを混合して塗工液を調整する。塗工液の調製においては、ミキサー等の通常の混合手段を用いてよい。各成分等については以下に説明する。
　下塗り塗工液
　本発明において下塗り塗工液は、顔料と接着剤（バインダー）を含んでなる。接着剤は特に制限されないが、例えば、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、酢酸ビニル・ブチルア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、およびアクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類；酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉等のエーテル化澱粉、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、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。本発明においては、ポリビニルアルコールや澱粉類が好適である。また、本発明においては合成系接着剤と澱粉類を併用することが好ましい。好ましい態様において、これらの接着剤は合計で、顔料１００重量部当たり５～５０重量部、より好ましくは８～３０重量部、より好ましくは、８～１５重量部程度の範囲で使用される。
　下塗り塗工液の顔料としては特に制限されないが、例えば、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、焼成クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを必要に応じて単独または二種類以上混合して使用することができる。顔料の種類としては、バインダー要求量が少なく少量の接着剤で表面強度を向上できることから、重質炭酸カルシウムおよび軽質炭酸カルシウムが好ましい。また、白板紙の白色度や白色ムラの観点から、平均粒子径が比較的大きい顔料を使用することが好ましい。例えば、平均粒子径（Ｄ５０）は１．０～３．０μｍであり、好ましくは、１．５～２．５μｍである。その使用量は特に制限されないが、好ましくは４０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは６０重量％以上、より一層好ましくは８０重量％以上の量で使用するとその効果が顕著となる。
　上塗り塗工液
　本発明に用いる上塗り塗工液は、下塗り塗工液と同様に、顔料と接着剤を含んでなる。顔料は制限されず、塗工紙用に従来から用いられている顔料を使用できる。例えば、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、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、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイト等の無機顔料、プラスチックピグメント等の有機顔料、有機・無機複合顔料等を使用することができる。中でも重質炭酸カルシウムまたは軽質炭酸カルシウムが好ましい。これらの顔料は単独で使用できるが、必要に応じて二種以上を混合して使用してもよい。
　本発明においては、上塗り塗工液の顔料としては、平均粒子径が比較的小さい顔料を使用することが好ましい。例えば、平均粒子径（Ｄ５０）が０．２～１．０μｍ（０．５～１．０μｍでもよい）であり、沈降方式による粒度分布曲線の７５累積質量％における粒子径（Ｄ７５）と２５累積質量％における粒子径（Ｄ２５）の比（Ｄ７５／Ｄ２５）が３．０以上５．０以下（３．５以上５．０以下でもよい）である炭酸カルシウム（好ましくは重質炭酸カルシウム）を使用することにより、緻密な塗工層が形成され、白板紙のインキセット性が速くなりすぎることを抑制し、印刷光沢度が向上する傾向にある。前記炭酸カルシウムの使用料は特に制限されないが、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上であり、このような範囲で使用するとその効果が顕著となる。
　本発明の上塗り塗工液には、接着剤（バインダー）を配合することが好ましい。接着剤は特に制限されず、塗工紙用に従来から用いられている接着剤を使用できる。接着剤の例には、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、酢酸ビニル・ブチルア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、およびアクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類；酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉等のエーテル化澱粉、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、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等の通常の塗工紙用接着剤が含まれる。接着剤は、１種類以上を適宜選択して使用できる。好ましい態様において、これらの接着剤は顔料１００重量部当たり５～５０重量部、より好ましくは８～３０重量部、より好ましくは、８～１５重量部程度の範囲で使用される。塗料の増粘が低い、合成系接着剤が好適である。他にも、低重合度（重合度１０００以下、５００程度であってもよい）のポリビニルアルコールは、粘度を大幅に上昇させることなく接着効果も高めることができるので好ましい。
　本発明の塗工液には、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤、界面活性剤等、通常の塗工紙用顔料に配合される各種助剤を適宜使用できる。
　上塗り塗工液の固形分濃度は、好ましくは４０～７５重量％であり、より好ましくは５０～７０重量％であり、さらに好ましくは６０～７０重量％である。上塗り塗工液の固形分濃度が、４０重量％未満であると、塗工乾燥時における塗工層の体積変化が大きくなり、結果として塗工後の表面平滑性が劣る。例えばブレードコーターの場合、７５重量％より多いと、塗工液の流動性が悪化し、ブレードコーターのブレード刃先汚れが顕著となり、その結果、塗工面感不良となる。またカーテンコーターの場合、７５重量％より多いと、塗工液の流動性が悪化し、均一なカーテン膜を形成することが難しくなる。　本発明においては、最外層である上塗り層の塗工量を２～３０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、４～２０ｇ／ｍ２とすることがより好ましく、６～２０ｇ／ｍ２とすることがさらに好ましく、６～１５ｇ／ｍ２とすることがよりさらに好ましい。また、内側の塗工層の塗工量については、５～３０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、１０～２５ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。また、本発明においては、最外側塗工層の塗工量を内側塗工層の塗工量よりも大きくしてもよいし、小さくしてもよい。各塗工層の塗工量を調整することによって、インキセット性に大きな影響を与える白板紙の表層部分のみを印刷に適した空隙構造にしてインキセット性を調整しつつ、白色度に大きな影響を与える内側の下塗り塗工層の大部分を維持することができる。
　本発明において顔料塗工層の塗工量は、各層の合計で、片面あたり乾燥重量で５～５０ｇ／ｍ２が好ましい。塗工量が５ｇ／ｍ２未満では、塗工層が薄くなり、白板紙の白色度、白色ムラの改善が十分にできない。一方、一つの層の塗工量が５０ｇ／ｍ２を越えると、塗工時の乾燥性が悪くなるなど操業性が低下したり、バインダーマイグレーションによる印刷ムラの原因になったりするので好ましくない。
　本発明の塗工速度は、特に制限されないが、一般的には１００ｍ／分～８００ｍ／分程度である。
　本発明の塗工白板紙は、原紙上に塗工層を設けた後、通常の乾燥工程を経て製造されるが、必要に応じて表面処理工程等で平滑化処理してもよい。好ましい態様において、製造後の塗工紙水分が３～１０重量％、より好ましくは４～８重量％程度となるように調整して仕上げられる。平滑化処理には、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、熱キャレンダ、シューキャレンダ等の平滑化処理装置を用いることができる。
　平滑化処理装置は、オンマシンや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、加温等も適宜調整される。
　塗工白板紙
　本発明で製造される塗工白板紙の色相は、ＪＩＳ　Ｐ　８１５０に規定される紫外線を含む測定においてｂ＊値が－６以上－０．５未満に調整することが好ましいが、ｂ＊値が－４以上－１未満であることがより好ましく、ｂ＊値が－３．５以上－１未満であることがさらに好ましい。このようにｂ＊値を比較的低くすることによって、塗工白板紙の見た目の白さを増強できるとともに、白色ムラを改善することができる。また、同測定におけるａ＊値は、塗工白板紙の白色度や不透明度には大きく寄与しないため、特に限定されないが、通常は、－１以上７未満が好ましく、－１以上５未満がより好ましく、－１以上３未満がさらに好ましい。前記範囲を外れると、塗工白板紙の色が白に見えなくなってしまうことがあるため好ましくない。
　以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の例に限定されない。なお、特に断らない限り、本明細書において部および％はそれぞれ重量部および重量％を示し、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。
　＜評価方法＞
・白色度：ＪＩＳ　Ｐ８１４８「紙，板紙及びパルプ－ＩＳＯ白色度（拡散青色光反射率）の測定方法」に準拠して測定した。
・色相（ａ＊、ｂ＊）：ＪＩＳ　Ｐ８１５０に準拠し、村上色彩（株）社製色差計ＣＭＳ－３５ＳＰＸにて、紫外光を含む光源にて測定した。
・白色ムラ：以下の基準により目視により４段階で評価した。
◎：ムラが全く目立たない。○：軽度のムラが認められる。△ムラが認められ、実用上問題となる可能性がある。×：顕著なムラが認められ、実用に適さない
・坪量：ＪＩＳ　Ｐ８１２４「紙及び板紙－坪量測定方法」に準拠して測定した。
・密度：ＪＩＳ　Ｐ８１１８「紙及び板紙－厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。
・見た目の白さ：印刷用塗工紙表面の白さを室内蛍光灯照明下で目視にて評価した。色の白さについては白色度が必ずしも人の目で見たときの白さと相関しているわけではないためである。目視の評価は４段階とした。◎：とても白い、○：白い、△：ややくすんで見える、あるいはやや黄ばんで見える、×：くすんで見える、あるいは黄ばんで見える。
　＜実験Ａ（塗工白板紙の製造）＞
　実施例Ａ１
　原紙
　脱墨古紙パルプを１００％の割合で配合したパルプ原料を使用して白色度６８％、坪量４０ｇ／ｍ２の表層、雑誌古紙を原料とする未脱墨古紙パルプを１００％の割合で配合したパルプ原料を使用して白色度５５％、坪量２２０ｇ／ｍ２の中層、中層と同様のパルプを使用して白色度４５％、坪量４０ｇ／ｍ２の裏層をそれぞれ抄造し抄き合わせ、プレス、乾燥処理を行い、坪量３００ｇ／ｍ２の塗工白板紙原紙を得た。原紙の白色度は６５％であった。抄紙速度は３００ｍ／ｍｉｎであった。
　下塗り塗工
　デラミネーテッドカオリン(Contour1500、イメリス社製)４５部、軽質炭酸カルシウム（TP-121-7C、奥多摩工業社製）５５部からなる顔料１００部に対し、リン酸エステル化澱粉（MS4600、日本食品加工社製）５部、スチレン・ブタジエン共重合ラテックス（ALB1735、旭化成ケミカル社製）１２部、青色顔料（EMT-ブルーDS-18、東洋インキ製造社製）０．００３部、紫色顔料（ＳＡバイオレットC12896、御国色素社製）０．００２部を添加し、さらに水を添加して、固形分濃度が６０％の下塗り用塗工液を調製した。２０℃、６０ｒｐｍにおける下塗り用塗工液のＢ型粘度は約１０００ｍＰａ・ｓであった。
　この下塗り塗工液を、原紙の表層に対しバーコーターにて１２ｇ／ｍ２塗工し、乾燥した。塗工速度は、オンマシンにより抄紙と一貫して行ったため、抄紙速度と同じく３００ｍ／ｍｉｎであった。
　上塗り塗工
　デラミネーテッドカオリン(Contour1500、イメリス社製)４３部、軽質炭酸カルシウム（TP-221GS、奥多摩工業社製）５０部、酸化チタン（RPS-V、デュポン社製）７部からなる顔料スラリーを調製した後、顔料１００部に対し、リン酸エステル化澱粉（MS4600、日本食品加工社製）２部、スチレン・ブタジエン共重合ラテックス（旭化成社ケミカル製、ALB1443）１４部、滑剤（DEF-783TF、日新化学社製）０．５部、青顔料（EMT-ブルーDS-18、東洋インキ製造社製）０．００３部、紫顔料（ＳＡバイオレットC12896、御国色素社製）０．００２部を添加し、さらに水を添加して６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度が１０００ｍＰａ・ｓ、固形分濃度が６３％の上塗り用塗工液を調製した。
　この上塗り塗工液を、下塗り塗工を行った後の原紙の表層に対しブレードコーターにて８ｇ／ｍ２塗工し、乾燥した。塗工速度は、オンマシンにより抄紙と一貫して行ったため、抄紙速度と同じく３００ｍ／ｍｉｎであった。
　仕上げ処理
　得られた塗工白板紙をスーパーカレンダー処理することにより、坪量３２０ｇ／ｍ２、密度０．８５ｇ／ｃｍ３の塗工白板紙を得た。処理速度は、オンマシンにより抄紙、塗工と一貫して行ったため、抄紙速度および塗工速度と同じく３００ｍ／ｍｉｎであった。
　比較例Ａ１
　実施例において、下塗り塗工液および上塗り塗工液のいずれにおいても、青顔料および紫顔料を添加しなかった以外は、実施例と同様に塗工白板紙を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に見られるように、実施例Ａ１では表層に脱墨パルプを用いた白色度の低い原紙であっても、下塗り塗工液および上塗り塗工液中に青顔料および紫顔料を添加して色相を適切な範囲内に調整することにより、塗工層の散乱性を高め、原紙の白色ムラを目立たなくすることができる。一方、下塗り塗工液および上塗り塗工液中に青顔料および紫顔料を添加しない比較例Ａ１では、白色ムラが顕著に発生する。
　＜実験Ｂ（塗工白板紙の製造）＞
　実施例Ｂ１
　原紙
　クラフトパルプ１００％の原料を使用して白色度８０％、坪量２５ｇ／ｍ２の表層、雑誌古紙を原料とする脱墨古紙パルプを１００％の割合で配合したパルプ原料を使用して白色度６８％、坪量３５ｇ／ｍ２の表下層、雑誌古紙を原料とする未脱墨古紙パルプを１００％の割合で配合したパルプ原料を使用して白色度４５％、坪量６５ｇ／ｍ２の中層、中層と同様のパルプを使用して白色度４５％、坪量６５ｇ／ｍ２の裏層をそれぞれ抄造し抄き合わせ、プレス、乾燥処理を行い、坪量１９０ｇ／ｍ２の塗工白板紙原紙を得た。原紙の白色度は６９．５％であった。抄紙速度は７５０ｍ／ｍｉｎであった。
　下塗り塗工
　重質炭酸カルシウム（Hydrocarb60,omya社製）８５部、焼成クレー（Britex98、Shanxi Jinyang Calcinated Kaolin社製）１５部からなる顔料１００部に対し、変性澱粉（PS-266-3、広西明陽社製）４部、スチレン・ブタジエン共重合ラテックス（DTO6128、Stylon社製）８部、さらに水を添加して、固形分濃度が６６％の下塗り用塗工液を調製した。２０℃、６０ｒｐｍにおける下塗り用塗工液のＢ型粘度は約２５００ｍＰａ・ｓであった。
　この下塗り塗工液を、原紙の表層に対しブレードコーターにて１４ｇ／ｍ２塗工し、乾燥した。塗工速度は、オンマシンにより抄紙と一貫して行ったため、抄紙速度と同じく７５０ｍ／ｍｉｎであった。
　さらに、前記下塗り塗工液を、その上に、ブレードコーターにて１２ｇ／ｍ２塗工し、乾燥した。塗工速度は、オンマシンにより抄紙と一貫して行ったため、抄紙速度と同じく７５０ｍ／ｍｉｎであった。
　上塗り塗工
　重質炭酸カルシウム（Setacarb、omya社製）１００部からなる顔料スラリーを調製した後、顔料100部に対し、スチレン・ブタジエン共重合ラテックス（SPB72、Styron社製）１３部、滑剤（DEF-791TF、日新化学社製）0.5部、青顔料（EMT-ブルーDS-18、東洋インキ製造社製）０．０００５部、紫顔料（ＳＡバイオレットC12896、御国色素社製）０．００７部を添加し、さらに水を添加して６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度が１１４０ｍＰａ・ｓ、固形分濃度が６７％の上塗り用塗工液を調製した。
　この上塗り塗工液を、下塗り塗工を行った後の原紙の表層に対しブレードコーターにて１４ｇ／ｍ２塗工し、乾燥した。塗工速度は、オンマシンにより抄紙と一貫して行ったため、抄紙速度と同じく７５０ｍ／ｍｉｎであった。
　仕上げ処理
　得られた塗工白板紙をホットソフトニップカレンダー（４０ｋN/m、120℃）処理することにより、坪量２３０ｇ／ｍ２、密度０．８７ｇ／ｃｍ３の塗工白板紙を得た。処理速度は、オンマシンにより抄紙、塗工と一貫して行ったため、抄紙速度および塗工速度と同じく７５０ｍ／ｍｉｎであった。
　実施例Ｂ２
　実施例Ｂ１において、上塗り塗工液の顔料を重質炭酸カルシウム（Hydrocarb９０、omya社製）１００部に変更した以外は、実施例Ｂ１と同様にして塗工白板紙を製造した。
　実施例Ｂ３
　実施例Ｂ１において、青色顔料を０．０００１部、紫色顔料を０．００７部と変更した以外は、実施例Ｂ１と同様にして塗工白板紙を製造した。
　比較例Ｂ１
　実施例において、下塗り塗工液および上塗り塗工液のいずれにおいても、青顔料および紫顔料を添加しなかった以外は、実施例Ｂ１と同様に塗工白板紙を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に見られるように、実施例Ｂ１では表層に脱墨パルプを用いた白色度の低い原紙であっても、下塗り塗工液および上塗り塗工液中に青顔料および紫顔料を添加して色相を適切な範囲内に調整することにより、塗工層の散乱性を高め、原紙の白色ムラを目立たなくすることができる。一方、下塗り塗工液および上塗り塗工液中に青顔料および紫顔料を添加しない比較例Ｂ１では、白色ムラが顕著に発生する。

Claims (11)

  1. 　古紙パルプが配合された多層抄きの原紙上に、青色ないし紫色の色材を含有する顔料塗工液を塗工し、ＪＩＳ　Ｐ　８１５０の方法によって測定される紙のｂ＊値を、紫外線を含む測定において－１０以上－０．５未満にすることを含む、塗工白板紙の製造方法。
  2. 　前記多層抄きの原紙について、表層の白色度よりもその内側層の白色度の方が低い、請求項１に記載の方法。
  3. 　前記多層抄きの原紙について、表層の白色度とその内側層の白色度の差が１０ポイント以上である、請求項１または２に記載の方法。
  4. 　前記多層抄きの原紙が、７０ｇ／ｍ２以上の坪量を有する、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
  5. 　前記多層抄きの原紙が、１００ｇ／ｍ２以上の坪量を有する、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
  6. 　前記多層抄き原紙の白色度が７５％以下である、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
  7. 　前記多層抄き原紙の白色度が７０％以下である、請求項１～６のいずれかに記載の方法。
  8. 　２種類以上の顔料塗工液を塗工することを含み、青色ないし紫色の色材が１種類以上の顔料塗工液に含有されている、請求項１～７のいずれかに記載の方法。
  9. 　最外層の塗工液に青色ないし紫色の顔料を配合する、請求項８に記載の方法。
  10. 　顔料塗工層を、ブレード塗工方式により塗工する、請求項８または９に記載の方法。
  11. 　請求項１～１０のいずれかに記載の方法により製造された塗工白板紙。
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