JP2667244B2 - 印刷用フィルムシートの製造方法 - Google Patents

印刷用フィルムシートの製造方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、キャストコート紙と同様な強光沢を有する
印刷用シートの製造方法に関し、特に寸法安定性の良
い、印刷平滑性、インキ乾燥性耐水性に優れた印刷用フ
ィルムシートを効率良く製造し得る方法に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
キャスト塗被紙と呼ばれる印刷用強光沢塗被紙の製造
法としては、鏡面を有する加熱キャストドラム面に湿潤
塗被層を圧接して光沢仕上げするウエットキャスト法、
湿潤塗被層を一旦乾燥した後、再湿潤により可塑化して
鏡面を有する加熱キャストドラム面に圧接するリウエッ
トキャスト法、湿潤塗被層をゲル状態にして鏡面を有す
る加熱キャストドラム面に圧接するゲル化キャスト法な
どの方法が知られている。
かかるキャスト塗被紙の製造方法は、何れも紙支持体
上に顔料及び接着剤を主たる成分とする塗被層を形成
し、湿潤状態で鏡面を有する加熱キャストドラム面に圧
接し、可塑状態にある塗被層に鏡面を写し取ることによ
って平滑で強光沢を有する塗被紙として仕上げる方法で
ある。湿潤塗被層中の水分は塗被層が加熱キャストドラ
ム面に密着されているため、仕上げ面側には蒸発出来
ず、通常の塗被紙製造における乾燥方式とは異なり全て
原紙層を通して蒸発乾燥されなくてはならない。
このため原紙としては、上記の通気性が良いことは勿
論のこと、水分によってカール、波打ち等が発生しない
よう寸法安定性が良いことが要求される。しかし、通常
原紙として使わるれ木材セルロースは、原紙製造の際、
サイズ剤、耐水剤、揆水剤等で処理しても限度があり、
ある程度の紙の伸縮は避けられない。
これを改良するために原紙として、ガラス繊維、石
綿、アルミノシリケート繊維、炭素繊維などの無機繊維
やポリプロピレン、ポリエチレン、ナンロン、アクリル
繊維、アラミド繊維、フェノール系繊維、フッ素系繊
維、合成パルプなどの有機繊維を木材パルプに混抄した
り、あるいは単独でシート状にして使われたりする場合
がある。しかし、これらの繊維はシートにした場合、い
づれも平滑性が劣るためキャストコート紙に仕上げられ
た際、表面の平滑性が目立って悪くなる。
又、高平滑で強光沢の印刷用シートを得るためにフィ
ルム上にキャストコート仕上げすることも考えられる
が、通常のフィルムは通気性が劣り、キャストドラム面
上で塗被層がピックする所謂ドラムピックが発生して、
連続してキャストコート層を得ることは困難であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
かかる現状に鑑み、本発明者らは、フィルム支持体上
にキャストコート層を設ける際の上記の如き欠点の解消
について鋭意研究を重ねた結果、支持体の特定のフィル
ムを使用することにより操業的に何ら紙支持体の場合と
異なることなく高平滑、強光沢を持ち、しかも印刷適性
の優れた印刷用フィルムシートが得られることが明らか
となった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、支持体上に顔料及び接着剤を主成分とする
塗被層を設け、該塗被層が湿潤状態にある間に鏡面を有
する加熱キャストドラムに圧接、乾燥して強光沢仕上げ
をする印刷用シートの製造方法において、支持体に微多
孔性合成樹脂フィルムシートを使用することを特徴とす
る印刷用フィルムシートの製造方法である。
〔作用〕
本発明において用いる支持体としての微多孔性合成樹
脂フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ
テン、ポリスチレン、ポリメチルペンテル、エチレン・
プロピレン共重合体、エチレン・ブチレン共重合体、プ
ロピレン・ブテン共重合体等のポリオレフィン樹脂系ポ
リマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエ
チレン等のフッ素樹脂系ポリマー、ポリウレタン、フェ
ノール系ポリエーテル、酢酸セルロース、アクリロニト
リル系重合体、アミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の
単体あるいは混合物のフィルムを一軸又は二軸方向に延
伸して製造されるものである。又、フィルム中に炭酸カ
ルシウム、カオリン、タルク、酸化チタン、シリカ、珪
藻土、酸化亜鉛等の無機充填剤や6−ナイロン、6,6−
ナイロン等のポリアミド:ポリ四フッ化エチレン、四フ
ッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体等のフッ素
系樹脂:ポリイミド:シリコーン樹脂:フェノール樹
脂:ベンゾグアナミン樹脂:或いはスチレン、アクリル
酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル等とジビニルベンゼン等の架橋剤との共重合体等の
合成樹脂粒子を単独あるいは複数で配合したものも有用
である。
このとき延伸により直接多孔性フィルムを得るか、又
は延伸して得られた多孔質フィルムにおいて、当該多孔
質フィルム中の無機充填剤を酸等で溶出して透過性を一
層大きくして多孔質フィルムも有用である。
延伸の程度、充填剤の粒径により微多孔性フィルムの
細孔径を調節することは可能であるが、本発明のキャス
トコート用の支持体としては、樹脂100重量部に対し充
填剤を20〜300重量部含有し、最大微孔径が10μm以
下、空気透過量(TAPPI T 536 hm−85(HP法))が300s
ec/10cc以下であることが高平滑、強高沢を得るために
は望ましい。なお、この時微多孔性フィルムの表面の動
的濡れ値を−0.30〜0.10gの範囲に調節することによ
り、一層印刷用フィルムとしての優れた機能を付与する
ことができる。ここに、動的濡れ値とは動的濡れ性試験
器(WET−3000/レスカ社製)を用いて、原紙の水に対す
る濡れ易さ(付着力)を時間的に測定した値である。
即ち、上記試験器を用いて基紙の両面に下塗り塗被層
を設けた後の試験紙片(2×5cm)を16mm/秒の速さで水
中12mmの深さに10秒間浸漬した時の経時的な濡れの大き
さ(付着力)を測定するものである。濡れの大きさ、即
ち動的濡れ値は、値が小さい程濡れ難く、値が大きくな
るにつれて濡れ易いことを示すものである。この濡れ値
について、更に検討を加えた結果、この試験器で測定さ
れる時間的な濡れ値として水浸漬後2秒後の濡れ値がキ
ャスト塗被紙の離型性、光沢ムラ、ピンホール等と大き
く相関性を示すことが判った。よって、本発明でいう動
的濡れ値とは水浸漬後2秒後の濡れ値を指すものであ
る。
本発明に於いて、塗被膜を形成する為に用いる塗被組
成物としては、従来のキャスト塗被紙用組成物と同様に
顔料及び接着剤を主たる成分とするものである。
顔料としては、例えばクレー、カオリン、水酸化アル
ミニウム、炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウ
ム、酸化亜鉛、サチンホワイト、プラスチックピグメン
イト等、通常の塗被紙用顔料の一種以上が適宜選択して
使用される。
接着剤としては、例えばカゼイン、大豆蛋白、合成蛋
白等の蛋白質類、スチレン・ブタジエン共重合体等の共
役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸エステル又は
/及びメタクリル酸エステルの重合体または共重合体等
のアクリル系共重合体ラテックス、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合等のビニル系共重合体ラテックス、或いはこれ
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溶解性或いはアルカリ非
溶解性の重合体ラテックス、ポリビニルアルコール、オ
レフィン・無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂等の合成
樹脂系接着剤、陽性澱粉、酸化澱粉等の澱粉類、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、通常の塗被紙用接着剤の一種以
上が適宜選択して使用される。
なお、一般に接着剤の使用量は顔料100重量部に対し
て5〜50重量部、より好ましくは10〜30重量部程度の範
囲で使用される。
塗被組成物中には、必要に応じて消泡剤、着色剤、離
型剤、流動変性剤等の各種助剤が適宜配合されるが、加
熱ゲル化キャスト法では、塗被層のゲル化促進する助剤
として、例えば亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、カ
ルシウム、バリウム等の多価金属の塩が顔料100重量部
に対して0.5〜10重量部程度添加される。
塗被組成物の塗布装置は、一般の塗被紙製造に用いら
れる例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、
ロールコーター、リバースロールコーター、バーコータ
ー、カーテンコーター、ダイスロットコーター、グラビ
アコーター、サイズプレスコーター等が使用し得る。
塗被組成物の固型分濃度は、一般に35〜70重量%程度
の範囲に調製されるが、操業性を考慮すると40〜65重量
%の範囲が好ましい。
微多孔性フィルムへの塗被組成物の塗被量は、一般に
乾燥重量で1〜40g/m2程度(塗被層を、一旦鏡面を有す
る加熱キャストドラム面に形成せしめた後、支持体であ
る微多孔性合成樹脂フィルムシートを圧接、乾燥する場
合も同様)であるが、得られるキャスト塗被紙の平滑性
及び光沢度等の品質、キャスト塗被速度の向上効果の点
で2〜35g/m2程度の範囲で調節するのが望ましい。本発
明は塗被層を、一旦鏡面を有する加熱キャストドラム面
に形成せしめた後、支持体である微多孔性合成樹脂フィ
ルムシートを圧接、乾燥することによる印刷用フィルム
シートの製造方法も対象とするが、この方法による場合
も塗被層に関しては前記の場合と同様である。なお、こ
の方法による場合、塗被量の制御は例えばカーテンコー
ター、ダイスロットコーター等により容易に行うことが
出来る。
なお、リウエットキャスト法に於ける再湿潤液として
は、例えば水、ポリエチレンエマルジョン、脂肪酸石
鹸、カルシウムステアレート、マイクロクリスタルワッ
クス、界面活性剤、ロート油等の離型剤を約0.01〜3重
量%程度含有した水溶液やエマルジョン等が用いられ
る。
斯して、本発明により寸法安定性に優れ、印刷平滑
性、インキ乾燥性、耐水性に優れた印刷用フィルムシー
トを製造することが可能となった。
実施例 以下、本発明の実施例を記載するが、本発明はこれら
の実施例のみに限定されるものでないことは勿論であ
る。なお例中に部及び%とあるのは重量部及び重量%を
表すものである。
実施例1〜11、比較例1、2 カオリン60部、軟質炭酸カルシウム40部、15%カゼイ
ン水溶液80部、アクリル酸/ブタジエン/メチルメタア
クリレート(比率2/33/65)共重合ラテックス12部(固
形分)、消泡剤としてトリブチルフォスフェート0.5
部、離型剤としてステアリン酸アンモニウム1.0部から
なる固形分濃度45%の塗被液を調成した。
得られた塗被液を用いて第1図に示す装置でウエット
キャストを行った。即ち、表−1に示す支持体(1)表
面に塗被装置(2)を用いて塗被液を乾燥重量で15g/m2
となるように塗被し、直径が200mmのプレスロール
(3)によって直径3600mm、表面温度90℃のキャストド
ラム(4)に圧接し乾燥後剥離して印刷用フィルムシー
ト(5)を得た。得られた印刷用フィルムシートの品質
を表−1に示した。
実施例12〜17、比較例3、4 カオリン70部、軟質炭酸カルシウム30部、ホリアクリ
ル酸ソーダ0.5部をコーレス分散機を用いて水に分散
し、固形分濃度60%の顔料スラリーを調成した。これに
消泡剤としてトリブチルフォスフェート0.5部、離型剤
としてステアリン酸アンモニウム1.0部、接着剤として
アンモニアを用いて溶解したカゼイン水溶性10部(固形
分)及びアクリル酸/ブタジエン/メチルメタアクリレ
ート(2/33/65)共重合ラテックス18部(固形分)を加
え、更にZnSO4水溶液3部(固形分)及び水を加え固形
分濃度45%の塗被液を調成した。
得られた塗被液を用いて第4図に示す支持体(6)に
乾燥重量が20g/m2となるように上記の塗被液を塗被装置
(7)を用いて塗被し、エアーフローティングドライヤ
ー(8)で乾燥した。
次に、直径750mmのプレスロール(9)と、直径1500m
mのキャストドラム(10)で形成されるプレスニップ(1
1)に通紙し、ここでノズル(12)から供給されたポリ
エチレンエマルジョンから成る再湿潤液(0.5%)によ
って塗被層表面を再湿潤させたのち表面温度100℃のキ
ャストドラム(10)に圧接した乾燥後剥離し印刷用フィ
ルムシート(14)を得た。得られた印刷用フィルムシー
トの品質を表−2に示した。
実施例18〜20、比較例5 カオリン70部、軟質炭酸カルシウム20部、水酸化アル
ミニウム10部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.5
部、ピロリン酸ソーダ0.5部をコーレス分散機を用いて
水に分散し、固形分濃度70%の顔料スラリーを調成し
た。このスラリーに消泡剤としてトリブチルフォスフェ
ート0.5部、離型剤としてステアリン酸アンモニウム1.0
部、接着剤としてアンモニア水で溶解したカゼイン水溶
性13部(固形分)及びスチレン・ブタジエン共重合ラテ
ックス11部(固形分)及び水を加え固形分濃度50%の塗
被液を得た。
得られた塗被液を用いて第3図に示す装置でゲル化キ
ャストを行った。即ち、表−3に示す支持体(15)表面
に塗被装置(16)を用いて乾燥重量が10g/m2となるよう
に塗被し、次いで0.5%のギ酸カルシウム及び0.5%ステ
アリン酸アンモニウムよりなる水溶液(17)に接触させ
て塗被層をゲル化せしめた。次いで直径800mmのプレス
ロール(18)で表面温度92℃、直径3000mmのキャストド
ラム(19)に圧接し、乾燥後剥離して印刷用フィルムシ
ート(21)を得た。得られた印刷用フィルムシートの品
質を表−3に示した。
〔品質評価方法〕
光沢度:JIS P 8142法に準じて測定した(%)値が大き い程、光沢が良い 平滑度:目視により評価した ◎……非常に優れている ○……優れている ピンホール:光学顕微鏡観察により評価した ◎……見られない ○……殆ど見られない 表面強度:RI印刷適性試験機(明製作所製)を利用し て東華色素製試験用インキを使用して5回重ね刷りを 行い印刷面のピッキング状態を観察した。
◎……見られない ○……殆ど見られない 連続生産性 ◎……金属ドラムの汚れがなく連続生産可能 ○……金属ドラムの汚れが若干発生するが連続生産可能 ×……金属ドラムの汚れがひどく生産不可能 〔効果〕 本発明の実施例から明らかなように支持体に微多孔性
合成樹脂フィルムシートを使用することにより連続操業
性及び品質的に優れた印刷用フィルムシートを得ること
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明をウエットキャスト法で実施する場合を
示す説明図である。 第2図は本発明をリウエットキャスト法で実施する場合
を示す説明図である。 第3図は本発明をリウエットキャスト法で実施する場合
を示す説明図である。 1……支持体、2……塗被装置 3……プレスロール、4……キャストドラム 5……印刷用フィルムシート 6……支持体(フィルム) 7……エアーナイフコーター 8……エアーフローティングドライヤー 9……プレスロール 10……キャストドラム 11……プレスニップ 12……ノズル 13……テークオフロール 14……印刷用フィルムシート 15……支持体(フィルム) 16……ロールコーター 17……ギ酸カルシウム水溶液 18……プレスロール 19……キャストドラム 20……テークオフロール 21……印刷用フィルムシート

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上に顔料及び接着剤を主成分とする
    塗被層を設け、該塗被層が湿潤状態にある間に鏡面を有
    する加熱キャストドラムに圧接、乾燥して強光沢仕上げ
    をする印刷用シートの製造方法において、支持体に微多
    孔性合成樹脂フィルムシートを使用することを特徴とす
    る印刷用フィルムシートの製造方法。
  2. 【請求項2】微多孔性合成樹脂フィルムシートの空気透
    過量(TAPPI T 536 hm−85(HP法))が300sec/10cc以
    下であることを特徴とする請求項(1)記載の印刷用フ
    ィルムシートの製造方法。
  3. 【請求項3】微多孔性合成樹脂フィルムシートの動的濡
    れ値が−0.30〜0.10gである請求項(1)記載の印刷用
    フィルムシートの製造方法。
  4. 【請求項4】微多孔性合成樹脂フィルムシートが、ポリ
    オレフィン樹脂100重量部に対し、充填剤を20〜300重量
    部含有させたものであることを特徴とする請求項(1)
    記載の印刷用フィルムシートの製造方法。
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