JPH09511552A - 両面塗工したロール印刷紙および該印刷紙の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、木材パルプおよび／またはセルロース以外に選択的に＜５０重量％に至るまで再生繊維を含有する光沢原紙からなる両面塗工されたロール印刷紙に関する。光沢原紙の充填剤含量は、３０〜５８ｇ／ｍ²の表面材料に対して１５〜３５重量％を有する。光沢原紙上には片面当たり２〜１２ｇ／ｍ²の塗工剤をフィルムプレス機を用いて塗布し、この場合、塗工剤は４０〜６０重量％の粒度分布が＜２Ｓｇｍ（ｍ）である顔料からなる。乾燥した塗工剤はカレンダーを用いて光沢がつけられている。

Description

【発明の詳細な説明】 両面塗工したロール印刷紙および該印刷紙の製造法 本発明は、鉱物性充填剤、および繊維成分として木材パルプおよび／またはセル ロースを含有する光沢原紙からなる両面塗工されたロール印刷紙に関しており、 この場合、印刷インキを受理するために使用される、顔料および結合剤を含有す る塗工剤は、フィルムプレス機を用いて塗布されている。さらに本発明はロール 印刷紙を製造する方法に関する。 冒頭に記載された種類のロール印刷紙は、定期刊行物、殊に挿し絵入り定期刊 行物、雑誌、カタログおよび、一般に新聞または挿し絵入り定期刊行物に添えら れている広告パンフレットの製造に使用される。 既に、殊に使用すべき光沢原紙の表面重量を低減することによって、または使 用されるセルロース繊維および／または木材パルプ繊維を再生繊維と交換するこ とによって、当該の紙の場合の製造費を低下させる多数の試みが着手された。 ヨーロッパで一般的な木質含有オフセット用紙に関する概観は、“Wochenblat t fuer Papierfabrikation”９(1988)、337〜344ページ、に発表された論文：“ Studie ueber Bindemittelsysteme fuer LLWC- und MFP-Papiere”中に見出され る。またこの研究には、フ ィルムプレス機、フィルムプレス機が如何に当該の紙質のため調製物を塗布する ために使用されることも、記載されている。記載された顔料組成物は、英国製チ ャイナクレー６０部と微細なアメリカ製カオリン４０部とからなる混合物から成 り立っていた。要約すれば、この文献箇所の筆者は、ＳＤ−コーター（短滞留時 間−塗布装置）を使用する場合、５ｇ／ｍ²の塗布の際に結合剤２０重量部、も しくは３ｇ／ｍ²塗布に対して３０部が必要とされるという見解に達している。 しかしＳＤ−コーターの代わりにフィルムプレス機が使用される場合、同一の印 刷光沢を獲得するため、いずれにせよ混濁が減じられている場合に、接着剤の水 準を上げることが必要であると見なされる。 “Wochenblatt fuer Papierfabrikation”16(1990)，701〜708ページおよび同 じ内容の文献箇所“Pulp and Paper Canada”92：４(1991)、52〜58ページには フィルムプレス機を用いた新聞印刷紙の表面処理について述べられている。この 研究には、専ら０．４重量％の灰分含量を有する原料紙が使用された。表面処理 に使用される顔料の微細度に関しては、記載されていない。表面の着色に使用さ れる処方の場合、顔料に対して７０重量％の著しく高い結合剤含量が注目される 。研究は、本質的に片面５ｇ／ｍ²の単一面積当たりの塗工量に限られている。 欧州特許出願公開第0377983 A2号明細書は、エア ブラシまたはローラー型塗布装置を用いて被覆された新聞印刷紙に関しており、 この新聞印刷紙は改善された印刷インキ受理、表面安定性および混濁を自由に処 理できるはずである。１〜１２ｇ／ｍ²、有利に３〜８ｇ／ｍ²および印刷すべき 片面の単一面積当たりの塗工量が表示され、この場合、合計で６０ｇ／ｍ²の表 面重量が超過されるべきではない。公知の光沢原紙の充填剤含量は、０．５〜１ ０重量％の一般的範囲内、しかし有利には０．５重量％未満である。 “Wochenblatt fuer papierfabrikation”１(1988)、１〜６ページの場合には 、論文“Oberflaechenbeschichtete SC-Papiere，eine Herausforderung fuer L WC-Papiere”は、充填剤含量１５〜２５％を有するＳＣ紙の被覆に関するもので ある。塗布装置としては、ＳＤＴＡ塗布システム（short-dwell-time-applicato r／短滞留時間塗布装置）が記載されている。単一面積当たりの塗工量は、片面 ３．５ｇ／ｍ²までの範囲であり、一方１０重量％未満の低い充填剤含量を有す る光沢原紙の場合高い単一面積当たりの塗工量、例えばいわゆるＬＷＣ紙の場合 片面約９ｇ／ｍ²の単一面積当たりの塗工量になるまでが必要とされる。 “Wochenblatt fuer papierfabrikation”13(1992)、507〜515ページ中に発表 された、論文：“Moeglichkeiten zum On-line-Streichen von gefuellten，hol zhatigen Papieren”によれば、高度に装填され、 改善されたＳＣ紙は、まずフィルムプレス機を用いて、炭酸カルシウムと、顔料 に対して少なくとも３０重量％の結合剤とからなる着色によって前処理され、そ の結果、紙は十分な安定性を有し、したがって第２作業工程において、ナイフ塗 布装置を用いて紙に本来の被覆塗工を施すことができる。被覆塗工は、カオリン と微細な炭酸カルシウムとの混合物からなり、この場合、顔料混合物１００重量 部に対して結合剤１２重量部が適用できない。被覆塗工用の単位面積当たりの最 小塗布量は、片面７ｇ／ｍ²であり、例えば合計で１９ｇ／ｍ²までの塗工量が挙 げられており、一方で前塗工剤については５ｇ／ｍ²が記載されている。新種の 塗工紙の品質を有する、製造された紙が、部分的に傑出した性質を表していても 、必要とされる二重の塗工剤塗布および多量の単位面積当たりの塗工量によって 、紙の形成費用に依存して本質的に使用範囲が閉鎖されたままでなければならな い場合には欠点が存する。詳細に記載すれば、この論文中にはフィルムプレス機 の出口でのフィルム裂け（Filmsplitting）の欠点もある。 “Wochenblatt fuer Papierfabrikation”２(1993)、53〜61ページに発表され た、論文：“Oberflaechenbehandlung von AP-haltigen Druckpapieren‐eine H erausforderung auf dem Weg zu neuen Papierqualitaeten”には、種々の塗布 装置について、特にまた “スピードサイザー(speedsizer)”の名称下に周知になったフィルムプレス機に ついて記載されている。その上、ＳＣ−紙の表面処理に関して、良好な凹版印刷 の品質を達成するためには４〜５ｇ／ｍ²の顔料層が十分であると見なされてい るが、しかしこの場合、スピードサイザーを使用する際に被覆および白色を改善 するため塗工量が多い場合、顕著なフィルム裂けを結果として生じ、かつ激烈な 光沢の低下を惹起することが、限定的に確認される。したがって、ドクター塗布 装置を用いた第２の被覆工程が、良好な凹版の性質の達成に有利であると見なさ れ、この場合、確かに高い機械費用および付加的な運転費、それに伴って生成物 の高額化を結果として生じなければならない。 最後に、“Wochenblatt fuer papierfabrikation”21(1993)、886〜890中に発 表された、論文：“Betriebserfahrungen mit Twin-HSM bei der Oberflaechenv eredelung von Rohpapieren auf Altpapierbasis”には、フィルムプレス機を使 用する際の問題について記載されており、この場合、また多量の塗工量も示唆さ れているが、しかしながら塗布される光沢染料の種類については、専ら着色され た組成物であることが公表されている。 本発明は、両面塗工されたロール印刷紙を提供するという課題を有しており、 このロール印刷紙は費用の割安な条件で製造可能であり、このロール印刷紙の製 造の際、殊に二重塗工が必要とされず、このロール印刷紙の繊維材料は場合によ っては再生繊維からなり、かつその見かけおよび印刷性は市場で一般的なロール 印刷紙と比較可能である。殊に本発明は凹版印刷可能なロール印刷紙を提供する つもりである。 この課題を解決するため、本発明は、鉱物性充填剤、および繊維成分として木 材パルプおよび／またはセルロースを含有する光沢原紙からなる両面塗工された ロール印刷紙を用意しており、この場合、印刷インキを受理するために使用され る塗工剤は顔料および結合剤を含有し、かつフィルムプレス機を用いて塗布され ており、この場合、該紙は、 −光沢原紙が３０〜＜５８ｇ／ｍ²の表面材料を有し、 −光沢原紙の表面材料に対して、光沢原紙の充填剤含量が１５〜３５重量％であ り、 −光沢原紙が木材パルプおよび／またはセルロース以外に選択的に＜５０重量％ までの再生繊維を含有し、この場合全重量部は１００重量％を満たし、 −片面当たりの塗工剤が２〜１２ｇ／ｍ²の表面材料を有し、 −塗工剤の顔料は４０〜６０重量％が粒度＜２μｍであり、および −塗工剤の顔料が１．３〜２．５μｍの範囲内の平均粒度を有する ことによって特徴づけられている。 本発明の利点、本発明のさらに有利な実施態様および本発明によるロール印刷 紙を製造する方法が詳説される前に、明細書および特許請求の範囲中に使用され る概念が説明される： 本発明によるロール印刷紙とは、例えば厚紙とは異なって専ら一層の紙である と理解される。 充填剤とは、製紙の際に繊維懸濁液に添加される鉱物性顔料であると理解され る。この場合、新規に添加される充填剤と、場合によっては古紙から再生される 繊維原料と一緒に製紙工程に導入される充填剤とは区別されない。 再生繊維は古紙から再生される繊維原料であり、この場合、本発明によれば殊 に、古紙種Ｄ３１からドイツの標準種リストに相応して取得されるような繊維原 料が有利である。 脱インキ再生繊維は、印刷インキが十分に除去されている繊維である。 木材パルプとは、機械的に粉砕された木材繊維、即ち、いわゆる光沢品種なら びにリファイナーを用いて得られる品種であると理解される。種々の木材パルプ の種類の一覧表は、文献箇所：“Zellstoff und Papier”37(1988)、212ページ 中に挙げられている。ここに挙げられた木材パルプの種類では、本発明によれば 殊にいわゆるＴＭＰ−材料（サーモメカニカルリファ イヤーパルプ(thermo mechnischer Refiner Holzstoff)）が有利である。 木材パルプもしくはセルロースとは、（新しい）繊維であると理解され、木材 パルプまたはセルロースを基礎とする再生繊維と異なる。 本明細書中、フィルムプレス機の名称は、光沢染料の前配量が、配量ローラー 、ドクターナイフおよび平板または溝のあるロールドクターを用いて移動ローラ ー上で行われ、この移動ローラーから“間接的に”前配量された光沢染料が被覆 を形成するため光沢原紙帯状体上へと移動されるような全ての装置を表示するた め使用される。詳細は、前述された文献箇所：“Wochenblatt fuer Papierfabri kation”13(1992)、507〜515ページ；さらには文献箇所：“Wochenblatt fuer P apierfabrikation”６(1992)、193〜197ページに包含されている。 ホット−ソフト−カレンダー(Heiss-Soft-Kalandar)は当業者の間では、ソフ ト−コンパクト−カレンダー（Soft-Compact Calender）とも呼ばれており、こ の場合ロールスリットは加熱された冷剛ロールとこのロールに接続された、弾性 プラスチックを有するローラーとからなる、“Wochenblatt fuer Papierfabrika tion”16(1990)、701〜708参照。 繊維原料、光沢原紙および被覆された紙類もしくは被覆についての全ての重量 の記載は、“炉で乾燥した ”重量の記載に関する。結合剤についての記載は結合剤の固体含量に関する。 顔料の粒度を確認するため、公知の沈降法の１つ、例えばアンドレアゼンピペ ット、セディグラフ(Sedigraph)またはシマズ型遠心分離機(Shimadzu Zentrifug e)が使用される。 有利には、本発明によれば塗工剤中にある顔料は専ら鉱物性顔料である。鉱物 性顔料の比較的粗大な粒度分布に起因して、このような顔料は従来充填剤として 、製紙の際の繊維原料泥液に添加された。ところで本発明者は、フィルムプレス 機を用いて塗布すべき光沢染料用の光沢顔料としてこの粗大粒度の顔料を使用す る場合、いわゆるフィルム裂けは発生しないか、または少なくとも本質的に僅か な程度で発生し、したがって本質的により平坦な塗工表面が生じることを確認し た。したがって本発明は、また高度に着色された光沢染料を用いて、また本質的 に高い塗工剤重量の、問題のない塗布を可能にした。一度だけの塗工によって、 光沢原紙の表面の良好な被覆が可能である。即ち、公知技術水準により公知の方 法、例えばフィルムプレス機を用いた前塗工剤の塗布、および引き続く印刷イン キの受理のために使用される塗工剤のドクター塗布装置を用いた塗布は、適用さ れなくてよい。有利には、塗工剤の顔料は４０〜５５重量％までが粒度＜２μｍ を有する。場合によっては、塗工顔料は、（顔料の全 含量に対して）１つまたは複数の顔料、例えば溶解されていない澱粉粒子最大で １０重量％までを含有する。 １５〜３５重量％の光沢原紙の高い充填剤含量に関連して、殊に片側５ｇ／ｍ² を上回る単一面積当たりの塗工量の場合、高い不透明度および良好な表面構造 のロール印刷紙が生じ、このロール印刷紙はオフセット印刷ならびに凹版印刷に おいて印刷可能である。この場合有利には、塗工剤の顔料の含量は、塗工剤の全 固体含量に対して８０重量％以上で、あり、この場合、常法による光沢染料助剤 は１．５重量％未満の量であってよい。塗布装置としてのフィルムプレス機の使 用は、３０ｇ／ｍ²に至るまでの光沢原紙の低減だけでなく、また本発明による 顔料組成物に関連して、印刷インキを受理するために使用される塗工剤のため、 木材パルプおよび／またはセルロース以外に、再生繊維、有利に脱インキ化され た再生繊維からなる光沢原紙＜５０重量％までの含量を使用することも可能にす る。 したがって経済的な観点からすれば、本発明はまず、常用の微粒状光沢顔料と 比較して安価な光沢顔料に利用することによって、本発明に相応して材料費を節 約するという利点を提供しており、さらには一度だけの塗布工程によって製造費 を減少するという利点が生じ、最後に本発明はかなり再生繊維に頼ることができ るという利点をも提供する。本発明は再生繊維の使用に限定されているものでは なく、光沢原紙の繊維材料が専ら木材パルプとセルロースとから形成されていた としても、むしろ既に著しく経済的な利点が、低減された材料費および製造費用 によって生じている。 均質な塗工表面を確認するため、さらに光沢顔料が１．３〜２．５μｍの範囲 内の平均粒度を有し、光沢顔料のＢＥＴ表面積が６．５〜９ｍ²／ｇであるのが 有利であることが判明した。有利には光沢顔料としてはカオリン、炭酸カルシウ ムおよび滑石が適当である。さらに有利な実施態様によれば、本発明により使用 すべき光沢顔料は８０重量％を上回るまでが、カオリン、炭酸カルシウム、滑石 、またはこれらの光沢顔料の混合物から、記載された粒度分布で形成され、一方 では光沢顔料の残りは同種の顔料から、しかしさらに微細な分布で形成されてよ いか、または他の顔料、例えば水酸化アルミニウム、ベントナイトまたは二酸化 チタンから形成されていてよい。 光沢原紙の特に良好な被覆を達成するためには、５ｇ／ｍ²および側面を上回 る塗工剤塗布が有利であるが、しかし塗布量は片面１０ｇ／ｍ²を上回るべきで はない。 塗工剤の結合剤含量は、本発明によるロール印刷紙の使用目的を標準としてお り、この場合、乾式オフセットの場合に印刷すべきロール印刷紙には、顔料に対 して１２〜２０重量％の結合剤含量が有利であり、一方湿式オフセットには１０ 〜１５重量％の結合剤含量で十分である。凹版印刷法の場合に印刷すべきロール 印刷紙には、本発明によれば、顔料に対して４〜７重量％の結合剤含量が準備さ れている。 結合剤としては、殊にアクリレートおよびブタンジエンスチロールを基礎とす る常用の合成ラテックスが該当し、さらに（殊にオフセット印刷用処方の場合） 澱粉を基礎とする結合剤が該当し、この場合、一般に結合剤が総じて主に１つの 合成ラテックスから形成されるのが有利である。１０重量％を上回る結合剤含量 を有するオフセット印刷用処方の場合だけは、５０重量％を上回っても、しかし ながら６５重量％以下で、澱粉を基礎とする結合剤から形成されていてよい。 本発明によるロール印刷紙の製造には、製造の際に安定性を改善するため、カ チオン性澱粉が質量添加剤として添加されるような光沢原紙が特に好適であるこ とが判明した。光沢原紙の充填剤は、有利に主にカオリン、炭酸カルシウムおよ び滑石またはこれらの物質の混合物から形成されている。 ロール印刷紙の製造は、本発明によればオンラインで行われてよく、即ち、光 沢原紙は、光沢原紙の乾燥後、被覆を塗布するためフィルムプレス機に直接供給 され、かつ場合によってはまた中間巻き取りなしに被覆の塗布および乾燥後直接 カレンダーを用いて光沢を つけられる。この場合、カレンダーとしてはスーパーカレンダーまたはホット− ソフト−カレンダー（Heiss-Soft-Kalander）が該当する。 次の例につき発明を詳説する： 次の例１および２の中で、５２ｇ／ｍ²の表面材料および３１重量％の充填剤 含量を有する、木質含有光沢原紙を、フィルムプレス機を備えた試験塗布装置中 で塗布した − 塗布重量：６ｇ／ｍ²および側面 − 乾燥させ、かつスーパーカレンダー上で 繻子様光沢をつけた。 光沢染料 １（例１）： −−−−−−−−−−−−− カオリン：＜２μｍ ４５重量％１００重量部 自己濃稠化剤であるアクリレートラテックス ５重量部 Ｎａ−ステアレート：０．５重量部 固体含量： ４０重量部 光沢染料 ２（例２）： −−−−−−−−−−− 光沢染料１の場合のようなカオリン：６０重量部 滑石：４４重量％＜２μｍ４０重量部 光沢染料１の場合と同様の常用の成分および固体含量。 凹版印刷の場合に印刷される帯状体の、目で見た評価は傑出した印刷結果を示 した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント ペーレヒ ドイツ連邦共和国 Ｄ−41747 フィール ゼン ホールシュトラーセ 41 (72)発明者 パウル−ハインツ デーリング ドイツ連邦共和国 Ｄ−50189 エルスド ルフ−エーシュ マウリ ティウスヴェー ク 16

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．印刷インキを受理するため、顔料および結合剤を含有する塗工剤がフィルム プレス機を用いて塗布されている、鉱物性充填剤、および繊維成分として木材パ ルプおよび／またはセルロースを含有する光沢原紙からなる両面塗工されたロー ル印刷紙において、 −光沢原紙が３０〜＜５８ｇ／ｍ²の表面材料を有、 −光沢原紙の表面材料に対して、光沢原紙の充填剤含量が１５〜３５重量％で あり、 −光沢原紙が木材パルプおよび／またはセルロース以外に選択的に＜５０重量 ％までの再生繊維を含有し、この場合全重量部が１００重量％を満たし、 −片面当たりの塗工剤が２〜１２ｇ／ｍ²の表面材料を有し、 −塗工剤の顔料４０〜６０重量％までが粒度＜２μｍであり、かつ −塗工剤の顔料が、１．３〜２．５μｍの範囲内の平均粒度を有する ことを特徴とする、両面塗工されたロール印刷紙。 ２．塗工剤の顔料が４０〜５５重量％に至るまで＜２μｍの粒度を有する、請求 の範囲１記載の両面塗工 されたロール印刷紙。 ３．塗工剤の顔料が主にカオリン、炭酸カルシウム、滑石またはこれらの顔料の 混合物からなる、請求の範囲１または２記載の両面塗工されたロール印刷紙。 ４．塗工剤の顔料が８０重量を上回るまで、カオリン、炭酸カルシウム、滑石ま たはこれらの顔料の混合物からなる、請求の範囲１から３までのいずれか１項記 載の両面塗工されたロール印刷紙。 ５．塗工剤が、片面当たり＞５ｇ／ｍ²の表面材料を有する、請求の範囲１から ４までのいずれか１項記載の、ロール印刷紙。 ６．塗工剤が片面１０ｇ／ｍ²を上回らない表面材料を有する、請求の範囲１か ら５までのいずれか１項記載の両面塗工されたロール印刷紙。 ７．塗工剤が、塗工剤の顔料に対して結合剤１２〜２０重量％を含有する、請求 の範囲１から６までのいずれか１項記載の両面塗工されたロール印刷紙。 ８．塗工剤が、塗工剤の顔料に対して結合剤１０〜１５重量％を含有する、請求 の範囲１から７までのいずれか１項記載の両面塗工されたロール印刷紙。 ９．塗工剤が、塗工剤の顔料に対して結合剤４〜７重量％を含有する、請求の範 囲１から７までのいずれか１項記載の両面塗工されたロール印刷紙。 10．請求の範囲１から９までのいずれか１項記載の両 面塗工されたロール印刷紙を製造する方法において、 −光沢原紙が３０〜＜５８ｇ／ｍ²の表面材料を有し、および１５〜３５重量 ％の鉱物性充填材を有し、この場合、光沢原紙が木材パルプおよび／またはセル ロース以外に選択的に＜５０重量％に至るまで再生繊維を含有し、かつ全重量部 が１００重量％を満たし、 −光沢原紙のそれぞれの面上で、片面２〜１２ｇ／ｍ²の表面材料を有する単 一面積当たりの塗工量を達成するため、フィルムプレス機を用いて光沢染料を塗 布し、塗布した光沢染料を乾燥させ、かつ乾燥した紙を１つのカレンダーを用い て光沢をつけ、この場合、 −塗工剤の顔料が４０〜６０重量％に至るまで粒度＜２μｍを有する ことを特徴とする、両面塗工されたロール印刷紙を製造する方法。