JP7102193B2 - 印刷用紙 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る印刷用紙の基紙に使用するパルプ繊維はLBKP(広葉樹さらしクラフトパルプ)、NBKP(針葉樹さらしクラフトパルプ)などの化学パルプ、GP(砕木パルプ)、PGW(加圧式砕木パルプ)、RMP(リファイナーメカニカルパルプ)、TMP(サーモメカニカルパルプ)、CTMP(ケミサーモメカニカルパルプ)、CMP(ケミメカニカルパルプ)、CGP(ケミグランドパルプ)などの機械パルプ、DIP(脱インキパルプ)などの木材パルプ及びケナフ、バガス、竹、コットンなどの非木材パルプである。これらは、単独で使用するか、又は任意の割合で混合して使用することが可能である。また、本発明の目的とする効果を損なわない範囲において、合成繊維を更に配合することができる。環境保全の観点から、ECF(Elemental Chlorine Free)パルプ、TCF(Total Chlorine Free)パルプ、古紙パルプ、植林木から得られるパルプが好ましい。また、適切なパルプの叩解度としては、例えば、カナダ標準ろ水度(フリーネス)(JIS P 8121:1995「パルプのろ水度試験方法」)で、350~650mlCSFである。本発明において使用される適切なパルプとしては、例えば、パルプ中80~100質量%のLBKP(広葉樹さらしクラフトパルプ)を含有する400~600mlCSFのパルプであればよい。
本発明においては、加工適性の観点から塗工層を2層以上、例えば、基紙に最も近接している塗工層(アンダー層とも示す)およびアンダー層の上(外側)に設けられる塗工層(トップ層とも示す)を設ける。本発明においては、前記アンダー層に架橋剤変性澱粉を配合し、アンダー層上に設けられる塗工層には架橋剤変性澱粉を配合しないか、または少量添加することが好ましい。架橋剤変性澱粉が多く配合されている塗工層が最表面に露出すると、内割れが発生する可能性がある。これは、架橋剤変性澱粉が靱性において、ブタジエン系共重合ラテックスより劣り、脆くなりやすいためと推測される。印刷後の加工時に内割れが発生すると、不良品となり実用上使用することができない。
前記塗工層を塗工する方式としては、特に限定することはなく、一般に使用されている塗工装置が使用される。例えばエアーナイフコーター、ブレードコーター、グラビアコーター、ロッドブレードコーター、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、チャンプレックスコーター、メータリングブレード式のサイズプレスコーター、ショートドウェルコーター、スプレーコーター、ゲートロールコーター、リップコーター等の公知の各種塗工装置を用いることができる。
<基紙の作製>
カナディアンスタダードフリーネス520mlcsfの広葉樹晒クラフトパルプ100部、軽質炭酸カルシウム(TP-121:奥多摩工業社製)10部、カチオン澱粉0.3部、中性ロジンサイズ(CC167:星光PMC社製)0.4部に水を加えて紙料を調製し、長網多筒式抄紙機を用いて坪量40g/m2の基紙を作製した。
25℃の水の中に架橋剤変性澱粉ECOSPHERE(商標登録)2202(エコシンセティック社製)を100質量部、水酸化ナトリウムを0.5質量部、市販有機窒素硫黄系防腐剤(CMITとMITの混合物)を0.01質量部添加し、固形分濃度が30%になるように水量で調製し、撹拌して架橋剤変性澱粉の水分散物を調製した。なお、ECOSPHERE(商標登録)2202粉末1mgを市販ガスクロマトグラフ質量分析計(型番:GC-MS QP2010Ultra、島津製作所社製)にて定性分析を行った所、架橋剤はグリオキサールであった。
<アンダー層用塗工液の調製>
重質炭酸カルシウム(ソフトン1800、白石カルシウム社製)90部、カオリンクレー(ウルトラホワイト90、エンゲルハード社製)10部に分散剤(アロンT-50、東亜合成社製)0.3部を加え、加水してコーレス分散機を用いて分散し、顔料スラリーを作成した。この顔料スラリーに、バインダーとして尿素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(PA0372、日本エイアンドエル社製)5部、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)5部、水酸化ナトリウム0.2部、市販蛍光染料(ケイコールKSL-T、日曹商事社製)0.1部、市販ブルー顔料(TB-520BLUE2B、大日精化工業社製)0.1部、市販バイオレット顔料(TB-1500VIOLET3RN、大日精化工業社製)0.05部、市販防腐剤(スラオフ772、大阪ガスケミカル社製)0.02部と水を加えて固形分濃度60%のアンダー層用塗工液を調製した。
<トップ層用塗工液の調製>
次いで、アンダー層上に設けられる、トップ層用塗工液を以下の様に調製した。カオリンクレー(ウルトラホワイト90、エンゲルハード社製)30部、軽質炭酸カルシウム(Tunex E、白石カルシウム社製)10部、重質炭酸カルシウム(ソフトン1800、白石カルシウム社製)60部、に分散剤(アロンT-50、東亜合成社製)0.2部を加え、加水してコーレス分散機を用いて分散し、顔料スラリーを作成した。この顔料スラリーに、バインダーとして尿素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(PA0372、日本エイアンドエル株式会社)10部、水酸化ナトリウム0.05部、カルボキシルメチルセルロース0.02部、ステアリン酸カルシウム系潤滑剤(LB-3200I、近代化学工業社製)0.5部、市販蛍光染料(ケイコールKSL-T、日曹商事社製)0.1部、市販ブルー顔料(TB-520BLUE2B、大日精化工業社製)0.1部、市販バイオレット顔料(TB-1500VIOLET3RN、大日精化工業社製)0.1部、市販防腐剤(スラオフ772、大阪ガスケミカル社製)0.02部と水を加えて固形分濃度65%のトップ層用塗工液を調製した。
上記で得られたアンダー層用塗工液を、基紙の両面に、ゲートロールコーターで片面当たり乾燥塗工量が10g/m2になるように塗工し、次いで、上記で得られたアンダー層塗工原紙の両面に、ブレードコーターで片面当たり乾燥塗工量が10g/m2になるようにトップ層用塗工液を塗工し、乾燥後に、両ロール表面温度が100℃の熱キャレンダー処理を2ニップで行い、坪量が80g/m2の印刷用紙を作製した(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=50:50であった)。
アンダー層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を9部に、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を1部に変更した以外は、実施例1と同様にして印刷用紙を作製した(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=10:90であった)。
アンダー層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を8部に、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を2部に変更した以外は、実施例1と同様にして印刷用紙を作製した(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=20:80であった)。
アンダー層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を2部に、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を8部に変更した以外は、実施例1と同様にして印刷用紙を作製した(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=80:20であった)。
アンダー層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を1部に、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を9部に変更した以外は、実施例1と同様にして印刷用紙を作製した(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=90:10であった)。
アンダー層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を0部に、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を10部に変更した以外は、実施例1と同様にして印刷用紙を作製た(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=100:0であった)。
トップ層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を8部に変更し、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を2部添加した以外は、実施例1と同様にして印刷用紙を作製た(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=50:50であった)。
実施例1と同様に基紙及び架橋剤変性澱粉の水分散物を調製した。次いで、アンダー層を設けず、以下の様にトップ層用塗工液を調製し、基紙の両面に、ブレードコーターで片面当たり乾燥塗工量が20g/m2になるようにトップ層用塗工液を塗工し、乾燥後に、両ロール表面温度が100℃の熱キャレンダー処理を2ニップで行い、坪量が80g/m2の印刷用紙を作製した。
<トップ層用塗工液の調製>
カオリンクレー(ウルトラホワイト90、エンゲルハード社製)30部、軽質炭酸カルシウム(Tunex E、白石カルシウム社製)10部、重質炭酸カルシウム(ソフトン1800、白石カルシウム社製)60部、に分散剤(アロンT-50、東亜合成社製)0.2部を加え、加水してコーレス分散機を用いて分散し、顔料スラリーを作成した。この顔料スラリーに、バインダーとして尿素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(PA0372、日本エイアンドエル株式会社)5部、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を5部、水酸化ナトリウム0.05部、カルボキシルメチルセルロース0.02部、ステアリン酸カルシウム系潤滑剤(LB-3200I、近代化学工業社製)0.5部、市販蛍光染料(ケイコールKSL-T、日曹商事社製)0.1部、市販ブルー顔料(TB-520BLUE2B、大日精化工業社製)0.1部、市販バイオレット顔料(TB-1500VIOLET3RN、大日精化工業社製)0.1部、市販防腐剤(スラオフ772、大阪ガスケミカル社製)0.02部と水を加えて固形分濃度65%のトップ層用塗工液を調製した。
トップ層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を0部に変更し、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を10部に変更した以外は、比較例1と同様にして印刷用紙を作製した。
アンダー層用塗工液の調製において、スチレン-ブタジエン共重合ラテックス(PA0372、日本エイアンドエル社製)を10部に、架橋剤変性澱粉(ECOSPHERE(商標登録)2202、エコシンセティックス社製)を0部に変更した以外は、実施例1と同様にして印刷用紙を作製した(このとき、アンダー層の架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)の配合比率A:B=0:100であった)。
オフセット印刷機(DIAMOND308R:三菱重工業社製)を用いて墨・藍・紅・黄の4色重色ベタ印刷を行い、印刷物を23℃、50%Rh雰囲気下で12時間静置した(油性インキ型番:スーパーテックGT-M、T&K-TOKA社製)。4色重色ベタ印刷部にセロテープ(商品名CT-12S:ニチバン社製)を貼り付け、剥がした後、目視でインキの取られ具合を以下の基準で評価した。本発明では、より優れたインキ定着性を目指すために、ベタ印刷後の放置時間を、通常24時間のところを12時間と短くし、より厳しい条件とした。
◎:油性インキの剥がれが全くなく、極めて優れており、合格。
○:油性インキの剥がれが僅かにあるが、実用可能なレベルなので、合格。
△:油性インキの剥がれが多く、本発明においては不合格とする。
×:油性インキの剥がれが著しく多く、実用性もなく、不合格。
RIテスター(明製作所社製)を用い、油性紅インキ(Fusion-G、DIC社製)0.5ccでベタ印刷を行った(30回転/分、1回刷り)。23℃、50%Rhで24時間放置後、ベタ印刷部を20cm×20cmの寸法にカットし、ベタ印刷部が内側になるように1回折りした(折った後の寸法は10cm×20cm)。折った状態で、市販プレス機(シートマシン用プレス、熊谷理機工業社製)にてゲージ圧力5kgf/cm2にて60秒間プレスし、折った箇所を開いて内割れを以下の様に目視評価した。
◎:内割れが全く無く実用できる。
○:内割れが極僅かに発生するが、実用できる。
△:内割れが発生し、実用不可。
×:内割れが著しく発生し、実用不可。
Claims (4)
- 基紙の少なくとも片面に、白色顔料とバインダーを含有する塗工層を2層以上有する印刷用紙において、少なくとも前記基紙に最も近接している塗工層(アンダー層)が、前記バインダーとして、架橋剤変性澱粉を含有し、前記架橋剤がジアルデヒド、ポリアルデヒド、酸無水物および混合酸無水物から成る群から選択され、アンダー層の上に設けられる塗工層(トップ層)が前記架橋剤変性澱粉を含有しないか、含有しても全顔料100質量部に対して1~5質量部であることを特徴とする前記印刷用紙。
- 前記アンダー層が、前記バインダーとして、前記架橋剤変性澱粉(A)とブタジエン系共重合ラテックス(B)を含有し、前記アンダー層中の配合質量比が(A):(B)=10:90~90:10であることを特徴とする請求項1に記載の印刷用紙。
- 前記架橋剤がグルタルアルデヒドまたはグリオキサールであることを特徴とする請求項1または2に記載の印刷用紙。
- 前記架橋剤がグリオキサールであることを特徴とする請求項3に記載の印刷用紙。
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