JP2005146457A

JP2005146457A - 艶消し軽塗工量印刷用塗工紙

Info

Publication number: JP2005146457A
Application number: JP2003384944A
Authority: JP
Inventors: Toru Morishita; 徹森下; Toshiaki Kawanabe; 俊明川鍋; Susumu Akashi; 將明石
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】
白紙光沢を低く抑え、かつ例えば印刷工程、製本工程、搬送工程等において、白紙面（非印刷面）と印刷面とが擦れても、白紙面が印刷インキで汚れることが少なく、さらに塗工操業性に優れる艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供する。
【解決手段】
基紙の表裏面に、カオリン及び炭酸カルシウムを含む顔料と接着剤とを主成分とする塗工剤を塗工した塗工層を有する艶消し印刷用塗工紙であって、前記塗工剤が片面当たり固形換算で１０ｇ／ｍ^２以下の軽塗工量を塗工する。
【選択図】なし

Description

本発明は、艶消し軽塗工量印刷用塗工紙に関し、さらに詳細には、白紙光沢度を低く抑え、かつ、例えば印刷工程、製本工程、搬送工程等において、白紙面（非印刷面）と印刷面とが擦れても、白紙面が印刷インキで汚れることが少なく、さらに塗工操業性に優れる艶消し軽塗工量印刷用塗工紙に関する。

艶消し印刷用塗工紙とは、意図的に紙表面の白紙光沢を低く抑え、印刷物として上品で深みのある感覚を与えるトーンを醸し出して高級感を与えるようにした紙であり、近年、出版、印刷用塗工紙の高級指向化、多様化等が進む中、例えばカタログ、パンフレット、カレンダー、商業出版用本文用紙等に幅広く使用されている。

従来より、このような艶消し印刷用塗工紙は、以下のような方法で製造されている。すなわち、通常のグロス系の塗工紙に使用される顔料より粗い顔料が配合された塗工層を有するもの、このような塗工層の表面に軽度のカレンダー処理が施されたもの、あるいは通常の塗工層を有し、この塗工層の表面が粗面化ロールを有するカレンダーによって粗面化されたものである。

しかし、このように製造された艶消し印刷用塗工紙は、印刷工程、製本工程、あるいは搬送工程において、白紙面（非印刷面）と印刷面とが擦れると、これらの面は表面平滑度が低いため、摩擦係数が高くなり、白紙面に印刷インキが転移する、いわゆる擦れ汚れが生じるという問題があった。特に、オフセット印刷においては、このような擦れ汚れが大きな問題となっていた。

このような擦れ汚れの主な原因は、例えば特許文献１に示されているように、白紙光沢度を低く抑えたまま、平滑度を高めるために、カレンダー処理を施しても白紙光沢度が上昇し難い炭酸カルシウムを主成分とする顔料を多く配合することである。このような顔料を多く配合することによって、印刷工程、製本工程等において、印刷面と白紙面とが接触した際に白紙面（塗工層表面）の炭酸カルシウムが印刷インキを掻き取ってしまうと考えられている。

そこで、例えば特許文献２に示されるように、顔料にカオリンを含有させることによって平滑度を高くし、白紙面の擦れ汚れを改善した種々の艶消し印刷用塗工紙が提案されている。

しかし、顔料に配合されるカオリンの量が増加すると、白紙面の擦れ汚れはなくなるが、白紙光沢度が上昇し、艶消し効果が低下する。このような白紙光沢度が高い塗工紙は、美麗かつ鮮やかに見えるという優れた面を有する反面、どぎつくて薄手な、換言すれば深みのない印象を与えるという問題があった。
特開平８−２０９５９１号公報特開２００３−２２１７９７号公報

本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、白紙光沢度を低く抑え、かつ例えば印刷工程、製本工程、搬送工程等において、白紙面（非印刷面）と印刷面とが擦れても、白紙面が印刷インキで汚れることが少なく、さらに塗工操業性に優れる艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供することである。

本発明の上記目的は、基紙の表裏面に、カオリン及び炭酸カルシウムを含む顔料と接着剤とを主成分とする塗工剤を塗工した塗工層を有する艶消し印刷用塗工紙であって、前記塗工剤の塗工量が片面当たり固形換算で１０ｇ／ｍ^２以下の軽塗工量としたことを特徴とする艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供することによって、達成される。

また、本発明の上記目的は、前記カオリンは、粒子径が２μｍ以下の割合が７０％以下である粒子径分布を有するものであり、前記カオリンの配合量は、前記顔料の１００重量部に対し固形換算で２０〜７０重量部であることを特徴とする艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供することによって、効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記塗工剤は、フィルム転写方式で塗工されていることを特徴とする艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供することによって、より効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記艶消し印刷用塗工紙は、ＪＩＳ−Ｐ８１４２に基づく７５度鏡面光沢度が４０％以下であり、かつ、ＪＩＳ−Ｐ８１１９に基づくベック平滑度が１００〜１０００秒に調節されていることを特徴とする艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供することによって、より一層効果的に達成される。

さらにまた、本発明の上記目的は、前記塗工剤が塗工される前の前記基紙は、ＪＩＳ−Ｐ８１２２に基づくステキヒトサイズ度を米坪で除した値をＡとしたとき、０．０２≦Ａであり、かつ、ＪＩＳ−Ｐ８１１９に基づくベック平滑度が２０〜２００秒に調節されていることを特徴とする艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を提供することによって、より一層効果的に達成される。

本発明に係る艶消し軽塗工量印刷用塗工紙によれば、塗工剤の塗工量を少なくしても白紙光沢度を低く抑えることができると共に、印刷工程、製本工程、搬送工程等において、白紙面と印刷面とが擦れても、白紙面が印刷インキで汚れることを大幅に改善することができると共に、塗工操業性にも優れる。また、塗工剤の塗工量が少ないので、艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を安価に製造することができる。

以下、本発明に係る艶消し軽塗工量印刷用塗工紙について詳細に説明する。

本発明に係る艶消し軽塗工量印刷用塗工紙は、基紙の表裏面に、カオリン及び炭酸カルシウム含む顔料と接着剤とを主成分とする塗工剤を塗工し、乾燥し、その後に塗工面をカレンダー処理して形成された塗工層を有するものである。

本艶消し軽塗工量印刷用塗工紙の基紙の原料パルプは、特に限定されず、例えばＫＰのような化学パルプ、ＰＧＷ，ＳＧＰ，ＲＧＰ，ＢＣＴＭＰ，ＣＴＭＰ等の機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプ、あるいはケナフ、竹、麻、藁等の非木材パルプ等を単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。特に、森林資源保護のため、近年社会問題化している古紙過剰問題を解消するため古紙パルプを用いることが好ましい。

なお、基紙の坪量については、特に限定されず、一般の艶消し印刷用塗工紙の坪量、具体的には３０〜４００ｇ／ｍ^２の坪量とすることができる。また、基紙の抄紙方法についても、特に限定されるものではなく、酸性抄紙、アルカリ性抄紙のいずれであっても良い。

本艶消し軽塗工量印刷用塗工紙に使用される塗工剤は、顔料及び接着剤が主成分である。顔料としては、カオリン及び炭酸カルシウムの他、用途やニーズ等に応じて、例えばデラミネーテッドクレー、焼成クレー、サチンホワイト、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト、シリカ、タルク、活性白土等の無機顔料や、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、多孔質粒子等の有機顔料等の公知の種々の顔料が含まれていても良い。また、これらの顔料は、２種以上が混合されても良い。

また、接着剤としては、例えばカゼイン、合成蛋白、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共重合体ラテックス、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又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重合体ラテックス、これらの各種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、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酸化澱粉、陽性化澱粉、ウレタンのエステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類等の公知の種々の接着剤を使用することができる。また、これらの接着剤は単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。

なお、塗工剤は、顔料及び接着剤の他、分散剤、潤滑剤、増粘剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤等の種々の助剤を使用目的やニーズに応じて適宜配合することができる。

上記塗工剤の塗工量は、片面当たり固形換算で１０ｇ／ｍ^２以下、好ましくは３〜７ｇ／ｍ^２の範囲である。本艶消し軽塗工量印刷用塗工紙は、このように塗工剤の塗布量が少ない、すなわち軽塗工量なので安価に製造することができる。

本艶消し軽塗工量印刷用塗工紙の顔料に配合されるカオリンは、粒子径が２μｍ以下の割合が７０％以下、好ましくは５０〜６５％である粒子径分布を有するものを顔料に配合する。後述する実施例で示すように、このような粒子径の大きなカオリンを顔料に配合することによって、塗工剤の塗工量を少なくしても原紙表面を被覆することができ、かつ、カレンダー処理を施しても白紙光沢度を低く抑えることができる。

また、カオリンは、顔料１００重量部に対し固形換算で２０〜７０重量部配合されている。後述する実施例で示すように、２０重量部未満であると、カオリンの平滑性の効果が得られず、擦れ汚れが生じるので好ましくない。一方、７０重量部より多いとカオリンを含む塗工剤のレオロジー特性において、剪断力の増加に伴い粘性が著しく上昇する、いわゆるダイラタント流体としての性質が高まり、塗工適性が悪化するので好ましくない。

軽塗工量の塗工剤を塗工するためには、フィルム転写方式が好適に使用されている。フィルム転写方式とは、アプリケーターロール上に、湿潤状態にある塗工膜を形成し、その塗工膜を原紙表面に転写する方式で、膜厚が一定となるように塗工剤を塗工できるという特徴を有する。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等が代表的であるが、膜厚を一定に計量できるものであれば、アプリケーターロール上への塗膜の形成方法は、どのような方法でも適用できる。このようなフィルム転写方式で塗工されると、塗工時にかかる負荷が比較的小さいため、操業時の断紙トラブル等が少なくなるという利点がある。

フィルム転写方式で塗工剤を塗工した後、例えば蒸気加熱、熱風加熱、ガスヒーター加熱、高周波加熱、電気ヒーター加熱、赤外線ヒーター加熱、レーザー加熱、電子線加熱等の公知の種々の加熱方式によって本艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を乾燥することができる。なお、乾燥条件については、使用する薬品等に応じて適宜調整する必要がある。

本艶消し軽塗工量印刷用塗工紙は、ＪＩＳ−Ｐ８１４２に基づく７５度鏡面光沢度が４０％以下となるように調整されている。７５度鏡面光沢度が４０％より低い、すなわちマット調の艶消し軽塗工量印刷用塗工紙であると、上品で深みのある感覚を与えるトーンを醸し出して高級感を与える。

また、ＪＩＳ−Ｐ８１１９に基づくベック平滑度が１００〜１０００秒、好ましくは１５０〜８００秒となるように調整されている。ベック平滑度が１００秒未満であると、塗工紙表面にざらつき感が残り、印刷時のインキ着肉性が劣るので好ましくない。一方、ベック平滑度が１０００秒を超えるようにするには、カレンダー等の平滑化処理装置の圧力を高める必要があるので、塗工紙の紙厚および剛度が低下すると共に、カレンダーの操業性の悪化につながるので好ましくない。

上記の平滑度を得るために、通常の乾燥工程や表面処理工程等で平滑化処理が施される。このような平滑化処理が施される際は、通常のスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等の公知の平滑化処理装置で行われ、オンマシンやオフマシンで適宜に用いられ、加圧装置の形態、加圧ニップの数、加温等も通常の平滑化処理装置に準じて適宜調節される。

また、塗工剤が塗工される前の基紙は、ＪＩＳ−Ｐ８１２２に基づくステキヒトサイズ度（秒）を米坪（ｇ／ｍ^２）で割った値をＡとしたとき、０．０２≦Ａとなるように調節されている。ステキヒトサイズ度（秒）を米坪（ｇ／ｍ^２）で割るのは、米坪に関係なく、吸水速度を規定するためである。０．０２＞Ａであるとアプリケーターロールから原紙に塗工剤が転写される時、塗工剤中の水溶液が急速に原紙中に浸透するので、水と共にバインダー成分が原紙中へ移動し、塗工層表面の強度が低下するので好ましくない。また、急速浸透によって原紙の強度が低下するので、断紙が発生し易くなるという問題も発生する。

また、上記基紙は、ＪＩＳ−Ｐ８１１９に基づくベック平滑度が２０〜２００秒、好ましくは３０〜１５０秒に調節されている。２０秒未満であると、原紙表面の凹凸のために塗工層の被覆性が十分ではないので好ましくない。一方、２００秒を超えるとアプリケーターロールから原紙への転写時に塗工剤の原紙への投錨効果が少なくなり、塗工層と原紙境界面の接着強度が低下するという問題が発生し易くなるので好ましくない。なお、この場合においても、上述したような平滑化処理装置によって平滑度が調節される。

以上に詳述した本艶消し軽塗工量印刷用塗工紙の層構成は、単層であっても、２層以上の紙層からなる複数層であっても良い。また、複数層の場合の形成方法は、貼合による形成であっても、抄き合わせによる形成であっても良い。

本発明に係る艶消し軽塗工量印刷用塗工紙の効果を確認するため、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料に対する白紙光沢度、平滑度、インキ擦れ汚れ、及び塗工操業性を評価する試験を行った。なお、本発明はこれら実施例によって制限を受けるものではない。

本発明に係る５種類の艶消し軽塗工量印刷用塗工紙（これを「試料１ないし試料５」とする）と、これらの試料１ないし試料５と比較検討するための５種類の艶消し軽塗工量印刷用塗工紙（これを「比較試料１ないし比較試料５」とする）を作製した。

［試料１］艶消し軽塗工量印刷用塗工紙のパルプスラリーは、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）１０重量％、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）７０重量％、古紙パルプ（ＤＩＰ）２０重量％から成り、このパルプスラリーに中性サイズ剤（アルキルケテンダイマー）が固形換算で０．５％配合され、また填料として、カオリンが灰分で８％となるように添加されている。このパルプスラリーをオントップフォーマ型抄紙機で抄造して坪量５０ｇ／ｍ^２の原紙を得た。

この原紙はステキヒトサイズ度が３秒となるように調節され、また金属ロールと弾性ロールとから成るカレンダーを使用して、平滑度が３０秒となるように調節されている。

また、塗工剤には、顔料として、粒子径が２μｍ以下の割合が６０％であるカオリンが５０重量部、重質炭酸カルシウムが５０重量部配合され、接着剤として、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスが１５重量部、酸化澱粉が５重量部配合され、助剤として、ステアリン酸カルシウムが０．５重量部配合されている。この塗工剤に水を加えて固形分濃度が５５％となるように調整する。

この塗工剤を上記原紙に、片面当りの塗工量が固形換算で６ｇ／ｍ^２になるように、ゲートロールコーターを用いて両面に塗工し、乾燥し、その後、塗工面に１２段のスーパーカレンダー処理を施して艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を得た。

［試料２］塗工剤に使用する顔料として、粒子径が２μｍ以下の割合が６０％であるカオリンを２０重量部、重質炭酸カルシウムを８０重量部配合したことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

［試料３］塗工剤の塗工量を固形換算で１０ｇ／ｍ^２としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

［試料４］中性サイズ剤（アルキルケテンダイマー）の添加量を０．３％として、原紙のステキヒトサイズ度を１秒としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

［試料５］原紙の平滑度を１００秒に変更したことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

［比較試料１］塗工剤に使用する顔料として、２μｍ以下の割合が８０％であるカオリンを５０重量部配合したことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

［比較試料２］塗工剤に使用する顔料として、粒子径が２μｍ以下の割合が６０％であるカオリンを全量配合したことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

［比較試料３］塗工剤の塗工量を固形換算で１１ｇ／ｍ^２としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し印刷用塗工紙。

［比較試料４］中性サイズ剤を添加しないで、原紙のステキヒトサイズ度を０秒としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

［比較試料５］塗工剤に使用する顔料として、粒子径が２μｍ以下の割合が６０％であるカオリンを１０重量部、重質炭酸カルシウムを９０重量部配合したことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。

これらの全試料及び比較試料について白紙光沢度（％）、平滑度（秒）、及び品質評価、すなわちインキ擦れ汚れ及び塗工操業性について試験した結果は、表１に示すとおりであった。

なお、表１中の「白紙光沢度（％）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１４２に定める７５度鏡面光沢度試験方法に基づき測定した値である。

また、「平滑度（秒）」とは、ＪＩＳ―Ｐ８１１９に定めるベック平滑度試験機を用いて測定した値である。

また、「インキ擦れ汚れ」とは、白紙面のインキ擦れ汚れの程度を目視評価したもので、上述したようにして得られた試料１ないし試料５、及び比較試料１ないし比較試料５に係る艶消し軽塗工量印刷用塗工紙を、ＲＩ印刷適性試験機（明製作所製）を用い、大日本インキ社製のＴＲＡＮＳ−Ｇ（藍）のインキを０．５ｍｌ使用して印刷を行った。印刷後、温度２３℃、湿度５０％の環境下に２４時間放置した後、印刷面と白紙面を重ね合わせ、東洋精機製作所製の学振型摩擦堅牢試験機を用いて評価試験を行った。その評価基準は、◎印の「インキ擦れ汚れが目視確認できない」、○印の「インキ擦れ汚れが僅かにある」、△印の「インキ擦れ汚れがあるが、実用上問題ない」、×印の「インキ擦れ汚れが多い」の４段階とした。

さらにまた、「塗工操業性」とは、塗工パートでの断紙、アプリケーターロール上での塗膜の均一性、アプリケーターロールのニップ出口における紙の走行性及び塗工液ミストの発生程度等を評価したものであり、その評価基準は、◎印の「特に優れている」、○印の「優れている」、×印の「悪い」の３段階とした。

表１から分かるように本実施例によれば、試料１ないし試料５、すなわち本発明に係る艶消し軽塗工量印刷用塗工紙は、品質評価に優れる、すなわちインキの擦れ汚れが少なく、かつ塗工操業性にも優れる。

Claims

基紙の表裏面に、カオリン及び炭酸カルシウムを含む顔料と接着剤とを主成分とする塗工剤を塗工した塗工層を有する艶消し印刷用塗工紙であって、前記塗工剤の塗工量が片面当たり固形換算で１０ｇ／ｍ^２以下の軽塗工量としたことを特徴とする艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
前記カオリンは、粒子径が２μｍ以下の割合が７０％以下である粒子径分布を有するものであり、前記カオリンの配合量は、前記顔料の１００重量部に対し固形換算で２０〜７０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
前記塗工剤は、フィルム転写方式で塗工されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
前記艶消し印刷用塗工紙は、ＪＩＳ−Ｐ８１４２に基づく７５度鏡面光沢度が４０％以下であり、かつ、ＪＩＳ−Ｐ８１１９に基づくベック平滑度が１００〜１０００秒に調節されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。
前記塗工剤が塗工される前の前記基紙は、ＪＩＳ−Ｐ８１２２に基づくステキヒトサイズ度を米坪で除した値をＡとしたとき、０．０２≦Ａであり、かつ、ＪＩＳ−Ｐ８１１９に基づくベック平滑度が２０〜２００秒に調節されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の艶消し軽塗工量印刷用塗工紙。