JPS59204662A - グラビア印刷用塗被紙の為の顔料としての炭酸カルシウムの使用方法 - Google Patents

グラビア印刷用塗被紙の為の顔料としての炭酸カルシウムの使用方法

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JPS59204662A
JPS59204662A JP58233462A JP23346283A JPS59204662A JP S59204662 A JPS59204662 A JP S59204662A JP 58233462 A JP58233462 A JP 58233462A JP 23346283 A JP23346283 A JP 23346283A JP S59204662 A JPS59204662 A JP S59204662A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭酸カルシウム、特に天然炭酸カルシウムその
製法、及びグラビア印刷用紙の塗布顔料として有利なそ
の使用に関する。
塗被紙には、実質的に結合剤と鉱物質充填剤の形での顔
料とを含有する組成物を塗布する。
紙用塗布顔料の組成、及びその使用についての記載は、
例えばＪａｍｅｓ　Ｐ、　Ｃａ５ｅｙ著＼［パルプと紙
の化学と技術Ｊ　（Ｐｕ１ｐ　ａｎｄ　Ｐａｐｅｒ　Ｃ
ｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｌ、
第１９章、第ｍ巻（１９６１）中に与えられている。
印刷技術の分野では、三種の異なる印刷方法が知られて
いる。即ち、凸版印刷、オフセット及びグラビア印刷で
ある。
凸版印刷はレリーフ法として知られている。
ゴム印の場合のように印刷平面の他の部分よｐ像の部分
が***している。印刷に際してはカオリン棟たは炭酸カ
ルシウムを含有する塗被紙を１史用する。
オフセント印刷は平版印刷法として知られている。即ち
像と像のない部分とが同じ平面内にある。両者の違いは
、像の部分が油（即ち印刷インキ）を受は入れそしてそ
れを放出するが、撥水性であり、一方像のない部分は保
水性であって撥油（即ちインキ）性である点である。回
転する印刷シリンダーは先づけじめ含水シリンダーを通
過し、次いで含インキシリンダーを通過する。然し乍ら
この方法は直接紙に印刷するのではなく、シリンダー上
に張ったゴムの「プランゲット」上に印刷する。ゴムブ
ランフットに対してシリンダーによって押圧されること
により、はじめて紙の上に像ができる。この方法でもカ
オリン及び炭酸カルシウムが紙用塗布顔料として使用さ
れている。
グラビア印刷においてはシリンダーの印刷部分はみがか
れた表面よシ下になっている。シリンダーは先づ液状イ
ンキを満たした槽を通過し次いで過剰のインキを落すｆ
ｉＡ製ブシブレードるドクターブレードを通過する。そ
して、印刷を行うインキは刷シ用シリンダーが紙をその
上に運んでくるまでセル中に保持され、インキは次いで
紙に吸収される。グラビア印刷用の塗被紙にもクレーが
最も広く顔料として使用されている。然し乍ら、グラビ
ア印刷用紙に塗布顔料としてカオリンを使用することは
下記のような不利益が不可避である。特に 一流動学的挙動が劣悪である。従って高固型分濃度で塗
布することが不可能であシその結果塗膜を乾燥させる為
に多量のエネルギーを要する。
一多量の結合剤を要する。
一高コスト要因の為に不経済である。
−塗膜の伸長が固定している。
従って、本発明の目的はこのような不利益を避け、特に
グラビア印刷用紙の為の、高固型分濃度で塗布すること
ができ、結合剤の量が少くて、エネルギーを節約するこ
とができる塗布顔料であって、従来技術による塗布顔料
よシも高い光沢と不透明性をグラビア印刷用紙に与え、
よシすぐれた裏ぬけ及び透過特性を与えるグラビア印刷
用紙の為の顔料を製造することである。
本発明者等は長年にわたる研究と実験をくシかえした後
、驚くべきことに、当業者の従来の見解に反して、炭酸
カルシウムに本願特許請求前記の目的を達成しうること
を発見した。
従って本発明は、非常に特定された６つの特徴の組み合
わせによって特徴ずけら扛る。即ち、５０乃至７０％の
粒子が１ミクロンより小さい粒子径をもち、０．２ξり
ａンより小さい粒子径をもつ粒子は１０％よシ少く（特
に１乃至１０％）存在し、そしてＢＥＴ法で測定した比
表面積が１Ｏｎ？／９１以下である。好ましくは、本発
明の製品の粒子の上限は６乃至１０ミクロンである。
本発明の範囲内では、すべてのアルカリ土類金属炭酸塩
及びその混合物、例えばドロマイトが効果的に使用でき
ることが見出された。沈降炭酸カルシウムも上記の問題
点を非常によく解消することができる。天然炭酸カルシ
ウム、石灰岩、チョーク及び大理石またはこれらの混合
物は非常にすぐれていることが証明された。
本発明の好ましい実施態様は特に特許請求の範囲第２項
ないし第５項に記載さ扛ている。記載中のパーセント数
はすべて重量パーセントである。ミクロンで記載されて
いる粒径は球体としての直径に相当する。本発明の他の
特徴及び利点は下記の実施例においてよシよく見出され
るであろう。
実施例１ 実験製品の製造 天然炭酸カルシウムを公知の方法で乾式予備粉砕した。
微粉砕はサンドミル中湿式によって行い、粉砕条件は１
ミクロンよシ小さい粒子及び０．２ミクロンより小さい
粒子の６分比並びに比表面積を大きく変えることができ
るように選択した。
校閲分布は沈降分析によって測定し比表面積はＢＥＴ法
によって測定した。
上記の方法により、紙用塗布配合物についてこれらの汀
分比の効果を示す為に１ミクロンよシ小さい粒子の割合
が異る三種類の製品を製造した。
これら三種の製品についてグラビア印刷紙用塗布配合物
に関するテストを行った。
塗布配合物 結合剤（アクリル酸含有コポリマー）　　　　　　４．
５．ｉ置部（絶対乾燥） 分散剤（ポリカルボン酸のナトリウ　　　　　　０．６
　　重量部ム塩）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（絶対乾燥）ステアリン酸カルシウム　　　　　０．
８　　重量部カチオン　ポリエチレンイミン　　　　　
［Ｌ１２重量部アニオン　アクリレート増粘剤　　　　
　Ｉ１５　　重量部塗布用顔料　　　　　　　　　　１
０００　重量部塗布着色剤の固型分濃度を６５％に調節
した。
塗布条件 塗布原紙　　木材６６〜５７ｙ７貨含有塗布重量　　フ
ェルト側　７Ｌ喘 （塗布層）　ワイヤー側　８ｈ曾 塗布機　　　コンビ　プレード　コーター（Ｃｏｍｂｉ
　Ｂｌａｄｅ　Ｃｏａｔｅｒ　）操作速度　１０００　
ｍ／ｍｉ　ｎ 乾　　燥　　エアフォイル　２５０℃ カレンダリング　スーパーカレンダー、操作速度２　Ｃ
Ｉ　Ｑｔｎ／ｍｌ　ｎ　、線圧２５０　Ｋｐｌｏｎ　。
ロール温度７０℃ 試験条件 光沢度　　Ｔａｐｐｉ　Ｔ　４８０　ｏｓ−７８による
不透明変　　ＤＩＮ　５３１４６による実験室でのグラ
ビア印刷 印刷プレス　プリュフバウ（Ｐｒ’ｕｆｂａｕ）グラビ
ア印刷テスト用プレス 印刷シリンダー　　彫版 印刷速度　　５ｍ／Ｂ イ　ンキ　　回転グラビアインキ（黒）印刷品質は目視
によシ評価した。評価等級を決定した。
印刷面光沢度 光沢度はＴａｐｐ　ｉ法によって７５℃で、実験室で製
造したグラビア印刷の全表面について入射角及び反射角
を測定した。
裏ぬけ及び透過性 実験室でのグラビア印刷物を使用する。
印刷していない塗被紙の規約反射率（＝Ｒ）及び全面に
印刷した黒色の規約反射率（−Ｒｆｒ）を測定した。
計算は下記の式によって行う。
印刷プレス　　　　　ウィファーグ　ロトマスター（Ｗ
ｉｆａｇ　Ｒｏｔｏｍａｓｔｅｒ　１印刷シリンダー　
　彫版 シリンダー回転数／時間　　１５，０００色順序　　　
　　　黄色、紫紅色、青色、黒色すべての紙に静電印刷
助剤を使用せずに印刷した。実際の印刷による試験は目
視により評価した。評価等級を決定した。
特性 ＶＰ５０　　　ＶＰ６０　　　ＶＰ７０１ミクロン以下
の粒子　　　　５３％　　６２％　　　７０％０．２ミ
クロン以下の粒子　　　　７％　　　９％　　　１２％
比表面積　　　　　　Ｂ、Ｏｒｒ？／９９．１ｎ？／Ｐ
　１α２ｔｔ？／９試験結果 ＶＰ５０　　ＶＰ６０　　ＶＰ７０ 光沢度　　　　４６％　５０％　４８％印刷而光面度　
　　　７２％　　７４％　　７２％不透明度　　　　　
　９０．８％　９２．２％　９１．４％裏ぬけ十透過性
　　　１３．１　　１０，６　　１１．９実際の印刷試
験（等級）　　２　　１　　６１ミクロン以下の粒子含
有量が６２％であるＶＰ６０の製品が光沢度、印刷面光
沢度、不透明度及び硬ぬけ十透過性に関して、並びに実
際の試験においても最上の結果を与えた。続いて１ミク
ロン以丁の粒子含有量がそ扛ぞれ７０％及び５６％であ
る製品ＶＰ７０とＶＰ５０となっている。本発明によシ
、１ミクロン以下の粒子の最適含有量は５０乃全７０％
、好ましくは６０％である。
実施例２ 実施例１に記載の方法と同様にして、１ミクロンより大
きい粒子の含有率（制及び１ミクロンより小さい粒子の
含有率（％ＩＵ同じであるが０２ミクロンより小さい粒
子の含有率（％）が高いもの及び低いもの、そして比表
面積の高いもの及び低いものの２種類の製品を製造した
。これによって本発明による炭酸カルシラ台と、本発明
が解決しようとしている問題を解消し得ない炭酸カルシ
ウムとの間の相異点が指摘できる。
これら２種類の製品をグラビア印刷紙用塗布配合物とし
て試験した。
塗布配合物 結合剤（アクリル酸エステル　　　　　　　　６．５重
量部含有コポリマー）　　　　　　　　　　　　　（絶
対乾燥）分散剤（ポリカルボン酸のす　　　　　　　０
．６重量部トリウム塩）（Ｍ５対乾燥） ステアリン酸カルシウム　　　　　　０．８重量部カチ
オン　ポリエチレンイミン　　　　　　　　０．１２車
量部アニオン　アクリレート増粘剤　　　　　　　　０
．３重量部塗布用顔料　　　　　　　　　　１００．０
重量部塗布着色剤の固型分含有量を６５％に調節した。
塗布条件 塗被原紙　　木材５７９／ｒｒｌ含有 塗布重量　　フェルト側Ｂｙ／ｎ？ （塗布層）　　　ワイヤー側　ｈ背 塗布機　　コンビ　ブレード　コータ−操作速度：　１
０００　？７２／ｍｉｎ乾　燥　　　エアフォイル　２
５０℃ カレンダリング　　スーパーカレンダー操作速度　２０
０　ｍ／ｍｉｎ　。
線圧　２５０　Ｋｐ／ｍ ロール温度　７０℃ 実施例１に記載した試験条件にて試験し、下記のような
特性が得られた。
特性 ＶＰ　５　　ｖＰ　１４ １ミクロン以下の粒子の含量　　　　　５９％　　　　
６０％０．２ミクロン以下の粒子の含量　　　　　５％
　　　　１４％比表面積　　　　　　　　　ａ９ｍν’
ｊ’　　１２−．１ｒｒ？／９試験結果 光沢度　　　　　　５５％　　４７％ 印刷面光沢　　　　　　　　８２％　　　７２％不透明
度　　　　　　　　　　９１．４％　　９０．８％裏ぬ
け十透過性　　　　　　１１．８　　　１２．６実験室
でのグラビア印刷（等級）１２ 本発明の製品ＶＰ５は、本発明の目的である問か得られ
なかった。ＶＰ５はＶＰ１４よりもよシ粗大な炭酸カル
シウム粒子であるからこの結果は驚くべきことである。
実施例６ 実施例１に記載した方法により、１ミクロン以下の粒子
数、（１２ミクロン以下の粒子数及び比表面積の値につ
いて好ましい実施態様である製品を製造した。
この製品をグラビア印刷紙用塗布配合物において一般に
使用されている、即ち当業界で現在使用されている生成
物であるカオリンと比較して試験した。
塗布配合物　　　　　ＶＰ６０／６　　　カオリン結合
剤（アクリル酸　　　５．５重量部　　　　４．５重量
部含有コポリマー）　　　　（絶対乾燥）　　　　（絶
対乾燥）分　散　剤　　　　　　　０．６重量部　　　
　０．５重量部（絶対乾燥）　　　（絶対乾燥） ステアリン酸カルシウム　　α８重量部　　　　０．８
重量部アニオンアクリレート増粘　０．５重量部　　　
　０．３重量部剤 塗布顔料　　　　　　　１０［ＬＯ重量部　１００．０
重量部塗布着色剤の固型分含量　　６５％　　　　５６
％塗布粂件 塗被原紙　　　木材３６９／ｒｒ？含有塗布重量　　　
フェルト側８ｐ讐 （塗布層）　　　ワイヤ側　９１貨 塗布機　　　コンビ　ブレード　コーター操作速度　１
０００ｙｎ／ｍｉｎ 乾　　燥　　　エアフォイル　２５０℃カレンダリング
　　スーパーカレンダー操作速度　２００　ｍ／ｍｉｎ 線圧　２５０Ｋｐ／ｃｒｎ ロール温度　７０℃ 実施例１に記載した試験条件にて下記の特性が得られた
。
特　性　　　　　　　　　　　ＶＰ　６０／６　　　カ
オリン１ミクロン以下の粒子含量　　　　６０％　　　
　４９チα２ミクロン以下の粒子含量　　　　６ｑｂ　
　　　１７％比表面積　　　　　　　７．８７７１’／
タ　１６．ＯＷ？／り試験結果 光沢度　　　　　　６５％　６４％ 印刷面光沢度　　　　　　　８５％　　８５％不透明度
　　　　　　　　　９２．６％　９（１０％襄ぬけ十透
過性　　　　　　１０．７　　１５５実験室グラビア印
刷（等級）１２ 実際のグラビア印刷テスト（等級）１１本実施例で使用
したＶＰ　６０／６の炭酸カルシウムは１ミクロン以下
の粒子を６０％含有し、０．２ミクロン以下の粒子を６
％含有しそして比表面積はＺ　Ｂｎｉ”／ｆであるがカ
オリンと同じ光沢度及び印刷面光沢度を与える。不透明
度かび裏ぬけ、透過性、及び実験室でのグラビア印刷試
験においてはＶＰ６０／６の製品はカオリンよシも良好
な結果を与えた。実際の印刷テストでは両者は同じ等級
であった。
これらの結果から、製品ＶＰ６０／６に相当する炭酸カ
ルシウムを使用してグラビア印刷用紙を製造するときは
、カオリンを使用して製造したグラビア印刷用紙と同等
ないしはよシすぐれた塗被紙を得られることがわかる。
また、実施例６の塗布配合物かられかるように、炭酸カ
ルシウムを使用するときは約り０％少い結合剤を使用し
て同等乃至よシすぐれた性質の塗被紙を得ることができ
る。このように結合剤の使用量を減らすことができるの
は、製紙のコストを低減させ得る重要な要因となる。
炭酸カルシウムは良好なレオロジー特性を有するのでカ
オリンでは不可能であった高濃度固型分の塗布配合物（
ハイノリラドコーティング）を製造することができる。
この結果、塗被紙の乾燥に際して、省エネルギー即ちコ
スト低減につながり、実質的に製紙コストの低減になる
。
特許出願人　プリース〜シュタウファ−アクチェンゲゼ
ルシャフト

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）粉砕校び／または分級によって下記の特性。 即ち ａ）　　１ミクロンより小さい粒子を５０女いし７０　
    ％、 １）１０．２ミクロンより小さい粒子を１０％以下含み
    、 ｃｌ　　ＢＥＴ法にエリ測定した比表面が１０シり以下
    であるようにしたことを特徴とする炭酸カルシウム、特
    に天然炭酸カルシウム。
  2. （２）下記の特性、即ち ａｌ　　１ミクロンより小さい粒子を５５ないし６５　
    チ、 ｂ）０．２ミクロンより小さい粒子を１０％辺下含み、 ｃ）　　ＢＥＴ法により測定した比表面積が１０　ｍ”
    ／以下であること全特徴とする特許請求の範囲第１項に
    記載の炭酸カルシウム。
  3. （３）　　下記の特性、 ａ）　　１ミクロンより小さい粒子金６０％、ｂ）（１
    ２ミクロンより小さい粒子全１０％以下含み、 ｃ）　　ＢＥＴ法による比表面積が１Ｏｎ？／ｆ以下で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の炭
    酸カルシウム、
  4. （４）　　下記の特性、 ａ）　　１ミクロンより小さい粒子全６０％、１））［
    Ｌ２ミクロンより小さい粒子′Ｊｋ４乃至６チ含み、 ｃ）　　ＢＥＴ法による比表面積が１（Ｊｎｆ７９以下
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    炭酸カルシウム。
  5. （５）　　下記の特性、 ａ）　　１ミクロンより小さい粒子を６０％、ｂ）０．
    ２ミクロンより小さい粒子を４ないし１　６チ含み、 ｃｌ　　ＢＥＴ法による比表面積が８−／ノ以下である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の炭酸カ
    ルシウム−
  6. （６）　　炭酸カルシウムを乾式粉砕し、次いで粉砕し
    た炭酸カルシウムを空気分離器を用いて、下記の特性音
    もつように分級することを特徴とする炭酸カルシウムの
    製法、 ａ）　　１ミクロンより小さい粒子を５０ないし７０％
    、 ｂ）０．２ミクロンより小さい粒子を１０％以下含み、 ｃｌＢＥＴ法による比表面積が１０ｔｒ？／ｙ−以下で
    ある。
  7. （７）　　炭酸カルシウムを湿式粉砕し、次いで粉砕し
    た炭酸カルシウムを分級して下記の特性をもつようにす
    ることからなる炭酸カルシウムの製法、 ａｌ　　１ミクロンより小さい粒子を５０ないし７０　
    ％、 ｂｌ　　Ｏ５２ミクロンより小さい粒子を１０％以下含
    み、 ｃ）　　ＢＥＴ法による比表面積が１０ｒｒ？／Ｐ以下
    である。
  8. （８）粉砕及び／または分級によって製造し、ａ）　　
    １ミクロンより小さい粒子？：５０ないし７０％、 ｂ）α２ミクロンよシ小さい粒子を１０％以下含み ｃ）　　ＢＥＴ法による比表面積が１０　ｔｒ？／　ｆ
    ’以下である特性をもつ炭酸カルシウムｉ　ＬＷＣ−グ
    ラビア印刷用塗被紙に塗布顔料として使用する方法。
  9. （９）　　固型分含量が６５ないし８５重量％である炭
    酸カルシウム懸濁液としてＬＷＣグラビア印刷用塗被紙
    に使用する特許請求の範囲第８項に記載の方法（）・イ
    ソリッドコーティング）。
JP58233462A 1983-05-09 1983-12-10 グラビア印刷用塗被紙の為の顔料としての炭酸カルシウムの使用方法 Granted JPS59204662A (ja)

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