JP2000265396A

JP2000265396A - 軽量オフセット印刷用塗工紙

Info

Publication number: JP2000265396A
Application number: JP6942699A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Miyawaki; 正一宮脇; Tadami Matsui; 忠視松井; Mayumi Oishi; 真弓大石; Katsunori Semi; 勝則世見; Yasutoku Nanri; 泰徳南里
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、白紙光沢度及び不透明度、印刷表
面強度、印刷光沢度をバランス良く備えて品質的に優
れ、更に塗工液の高速操業性に優れた軽量オフセット印
刷用塗工紙を提供するものである。【解決手段】顔料と接着剤を有する塗工層を２層設け
たオフセット印刷用塗工紙において、上塗り塗工層に、
顔料として平均粒子径が０．２以上０．５μｍ未満であ
る炭酸カルシウムが顔料１００重量部中の５０〜８５重
量部、及び接着剤として平均粒子径が５０〜７０ｎｍ、
ゲル含量が５０〜７０％である共重合体ラテックスを顔
料１００重量部に対して８〜１５重量部含有することを
特徴とする軽量オフセット印刷用塗工紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔料として微粒化
した炭酸カルシウム、接着剤として小粒径共重合体ラテ
ックスを利用する軽量オフセット印刷用ダブル塗工紙に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年印刷用紙は、通販用カタログ、チラ
シ、カタログ、パンフレット、ダイレクトメール等広
告、宣伝を目的とした商業印刷分野での需要が伸びてい
る。これら商業印刷物は、それ自体の商品価値は低い
が、宣伝媒体として目的が達成されることが重要である
ので、低コストで印刷仕上がりの良いものが求められ
る。特に、印刷物の視覚化が進み、印刷用紙に対する要
求も多様化してきており、さらに、印刷方式もグラビ
ア、輪転オフセット、枚葉オフセット等多種にわたり、
それぞれの印刷方式に適合した特性を持つ印刷用紙の開
発が進んでいる。

【０００３】一方、近年低成長期時代に入ってからは印
刷用紙の軽量化及び低コスト化に伴いＡグレードのコー
ト紙においては低斤量化のグレードダウンが急速に進行
している。このような状況の中で、顔料塗工を行う軽量
印刷用紙に対する要求は、不透明度が高く、印刷表面強
度に優れ、白紙及び印刷光沢に優れる製品を高い生産性
下で得ることである。

【０００４】最近、原紙に塗工液をシングル塗工した単
層塗工紙よりも、下塗り塗工層に炭酸カルシウムなどの
安価な顔料を用い、上塗り塗工層を設けたダブル塗工等
の多層塗工紙が安価に製造でき、品質的にも下塗り塗工
により原紙の被覆性が向上し、面状や印刷品質も良くな
ることから、塗工量の少ない軽量印刷用塗工紙において
多層塗工による製品が増えてきている現状にある。

【０００５】しかしながら、ダブル塗工紙の場合、塗工
量の減少は、印刷適性の悪化及び印刷不透明度の低下を
招く。特にトップ塗工量が減少するとより顕著に現れ
る。このため、印刷光沢の低下防止のため微粒化顔料、
プラスチックピグメント等を配合する方法が、また、白
紙及び印刷不透明度の低下防止のため二酸化チタンのよ
うな高屈折率の顔料を配合する方法が提案されている
が、前述した問題解決のための方法はいずれも有効な特
性改良がはかられる反面、重要な実用上の欠点・限界が
あるため必ずしも満足しうるものではなく、また、十分
な品質を得るにはその配合量を多くする必要があるため
コスト高になるのを免れないのが実状である。

【０００６】例えば、微粒化した炭酸カルシウムを配合
すると白紙光沢及び不透明度としては優れたものが得ら
れるが、印刷光沢及び印刷表面強度が著しく低下すると
いった難点があり、更に、微粒化顔料を用いた塗工液の
場合、塗工液の流動性の悪化、特に高せん断速度におけ
る粘度（ハイシェアー粘度）が上昇し、スタラクタイト
等が発生するため、高速操業性が低下する。

【０００７】従って、微粒化した炭酸カルシウムを使用
した軽量印刷用ダブル塗工紙の製造において塗工液のハ
イシェアー粘度が低く高速操業性に優れ、かつ優れた白
紙光沢及び不透明度と印刷光沢及び印刷表面強度を与え
る条件を両立させることは困難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の状況に鑑み、本
発明の課題は、軽量オフセット印刷用塗工紙において、
特に坪量７０ｇ／ｍ^２以下で、白紙光沢度及び不透明
度、印刷表面強度、印刷光沢度をバランス良く備えて品
質的に優れ、更に塗工液の高速操業性に優れた軽量オフ
セット印刷用塗工紙を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこの課題に
ついて鋭意検討した結果、顔料と接着剤を有する塗工層
を２層設けたオフセット印刷用塗工紙において、上塗り
塗工層に、顔料として平均粒子径が０．２０以上０．５
０μｍ未満である炭酸カルシウムを顔料１００重量部中
に５０〜８５重量部、及び接着剤として平均粒子径が５
０〜７０ｎｍ、ゲル含量が５０〜７０％である共重合体
ラテックスを顔料１００重量部に対して８〜１５重量部
含有することにより、塗工液の高速操業性に優れ、かつ
塗工紙品質として白紙光沢度、不透明度、印刷表面強度
及び印刷光沢度をバランス良く備えた軽量オフセット印
刷用紙が得られることを見出した。

【００１０】上記効果は小粒径ラテックスが塗工液の流
動性の向上、とりわけ高せん断速度における粘度（ハイ
シェアー粘度）を著しく低下し、顔料との接着点が増大
することで印刷表面強度が向上したものである。また、
印刷光沢発現性が向上した理由としては、微粒子の軽質
炭酸カルシウム及び小粒径のラテックスを用いることで
相互作用により塗工層構造が緻密化するためインキ乾燥
性が遅くなり印刷光沢発現性が向上したものと思われ
る。

【００１１】しかしながら、微粒子の軽質炭酸カルシウ
ム及び小粒径のラテックスを多量に配合すると塗工層構
造が極度に緻密化するため、白紙光沢度やインキ着肉性
が低下するといったマイナス面が生じてしまう。また、
ラテックスを極度に小粒径化すると比表面積が著しく増
大するため、安定な水性エマルジョンを得るには通常よ
りも多量の乳化剤添加を余儀なくされ、その結果、ウエ
ット強度の低下は避けられないといった欠点も合わせ持
っているため、顔料及び接着剤の種類及び配合量をバラ
ンス良く組み合わせることが重要である。

【００１２】本発明においては、炭酸カルシウムの粒子
径は、０．２０以上０．５０μｍ未満であることが必要
であり、好ましくは０．３０〜０．４５μｍである。炭
酸カルシウムの粒子径が０．２０μｍよりも小さい場合
には、塗工液のハイシェアー粘度は上昇し高速操業性に
劣り、不透明度、印刷光沢度及び印刷表面強度が低下す
る。また、０．５０μｍ以上の場合には印刷表面強度は
向上し、十分な白紙光沢度、不透明度及び印刷光沢度が
得られない。また、微粒化した炭酸カルシウムの配合量
が５０重量％未満の場合には白紙、印刷光沢度及び不透
明度が向上するが、塗工液の高速操業性に劣り、印刷表
面強度が低下する。また、８５重量％を越えると、塗工
液の高速操業性、印刷表面強度は良化するものの、白紙
光沢発現性及び印刷光沢度が悪化し、不透明度も低下す
る。

【００１３】小粒径ラテックスの粒子径は５０〜７０ｎ
ｍの範囲にあることが必要であり、粒子径が５０ｎｍ未
満の場合、ドライ強度は向上するがウエット強度は低下
し、塗工紙の白紙光沢度が著しく低下すると共にこの場
合は不透明度の低下も付随する。また、ラテックスの粒
子径が７０ｎｍを越えると、高速操業性に劣り、満足で
きる不透明度、印刷表面強度及び印刷光沢度が得られな
い。またゲル含量については、５０〜７０％のものを使
用する必要があり、好ましくは５０〜６０％である。ゲ
ル含量５０％未満の場合には印刷表面強度、白紙及び印
刷光沢度が低下し、７０％を越える場合にはドライ強度
は向上するが、ウエット強度が低下する。

【００１４】小粒径ラテックスの配合量は８〜１５重量
％にする必要があり、配合量が８重量％未満の場合には
白紙光沢度及び不透明度は向上するが、高速操業性に劣
り、印刷表面強度及び印刷光沢度が低下する。一方、１
５重量％を越える場合には印刷表面強度及び印刷光沢度
は向上するが、白紙光沢度及び不透明度が低下する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の塗工層中の顔料として使
用される炭酸カルシウムは重質炭酸カルシウム、水酸化
カルシウムに炭酸ガスを吹き込むことで得られる軽質炭
酸カルシウム、または硫酸塩法またはソーダ法によるパ
ルプ製造工程の苛性化工程で生石灰を水または弱液で消
和した後、緑液で苛性化反応することによって製造され
た軽質炭酸カルシウムをそれぞれ単独或いは任意の割合
で混合して用いられる。また、本発明で使用される微粒
化炭酸カルシウムはポリカルボン酸系分散剤を適量添加
した炭酸カルシウムスラリーを硬質ガラス微小粒子等を
充填した容器中でディスク、バー、スクリュー等の撹拌
羽根により撹拌を行うことで調製される。

【００１６】また、顔料として炭酸カルシウム以外には
一般的に使用される重質炭酸カルシウム、カオリン、ク
レー、焼成クレー、タルク、サチンホワイト、シリカ、
プラスチックピグメント、二酸化チタン等を１種以上を
併用する。

【００１７】本発明の塗工層中の接着剤はスチレン・ブ
タジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリル共
重合体あるいはその変性物が使用され、これら重合体の
モノマーとしては、スチレン、ブタジエンの他、メチル
メタクリレート他ビニル系不飽和カルボン酸エステル化
合物やアクリロニトリル等その他ビニル化合物、あるい
はアクリル酸、フマル酸等ビニル系不飽和カルボン酸を
用いることが望ましい。

【００１８】また併用するデンプンとしては、酸化デン
プン、リン酸エステル化デンプン、エーテル化デンプ
ン、ヒドロキシエチル化デンプン、酵素変性デンプンや
冷水可溶性デンプン等が使用される。

【００１９】本発明の塗工層には分散剤、増粘剤、保水
剤、消泡剤、耐水化剤等通常の塗被紙用顔料に配合され
る各種助剤を使用しても良い。

【００２０】本発明で使用される原紙としては、メカニ
カルパルプ、ケミカルパルプ及び古紙回収パルプ等を任
意の比率で混合して用いられ、必要に応じて通常の製紙
用填料、紙力増強剤、歩留まり向上剤及びサイズ剤等を
添加した製紙原料をシングルワイヤーあるいはツインワ
イヤーを有する通常の抄紙機によって抄造される。

【００２１】なお、本発明の場合、原紙としては軽量の
ものに特に効果が見られるものであり、具体的な坪量と
しては４５ｇ／ｍ^２以下、好ましくは４０ｇ／ｍ^２の場
合に本発明の効果が特に顕著に発揮される。

【００２２】本発明による下塗り層の塗工液を原紙に塗
工する方法は特に限定されるものではなく、各種ブレー
ドコータ、ロールコータ、エアーナイフコータ、バーコ
ータ、ロッドブレードコータ、ショートドウェルコータ
等の各種塗工装置をオンマシン或いはオフマシンで用い
ることができる。

【００２３】また、本発明による上塗り層の塗工液を塗
工する方法も特に限定されるものではないが、オンマシ
ン或いはオフマシンでブレード塗工されることが望まし
い。ブレードコータとしては、ベベル型またはベント型
のブレードコータ、ビルブレード、ロッドブレード、シ
ョートドウェルコータ、ツインブレード等が用いられ
る。本発明においては、規定した上塗り塗工層の下に一
層以上の下塗り塗工層を設けても良い。本発明の塗工量
は、総塗工量が両面で１０〜２４ｇ／ｍ²好ましくは１
０〜２０ｇ／ｍ²でより効果が発揮される。下塗り層の
塗工量は５〜１０ｇ／ｍ２であることが望ましく、１０
ｇ／ｍ^２を越えると下塗り層の平滑が高くなり過ぎてス
トリークやスクラッチの発生を抑えられなくなる。５ｇ
／ｍ²未満の場合、原紙被覆性、面状が悪くなりやす
い。また、上塗り層の塗工量は、両面で５〜１７ｇ／ｍ
^２でより効果が現れる。

【００２４】本発明の塗工液を塗工して得られる塗工紙
は、スーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカ
レンダー等の表面仕上げ装置を用いて印刷用塗工紙とし
て製品化するが、軽い仕上げ処理を行うか無処理で光沢
の低いマット調の印刷用塗工紙を得ることができる。ま
た、本発明の印刷用塗工紙は、枚葉または巻取りのいず
れでもオフセット印刷が可能である。

【００２５】なお、本発明の軽量オフセット印刷用塗工
紙は、坪量が７０ｇ／ｍ²以下好ましくは６５ｇ／ｍ²以
下でより効果が現れるものである。

【００２６】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、もちろんその範囲に限定されるものでは
ない。なお、例中の部及び％は特に断らない限り、それ
ぞれ重量部及び重量％を示す。＜品質評価方法＞（１）顔料の平均粒子径：島津遠心沈降式粒度分布測定
装置ＳＡ−ＣＰ２形（島津製作所製）で測定した。（２）ラテックスの平均粒子径：ラテックスをオスミウ
ム酸で処理し、これを電子顕微鏡で３万倍に拡大して得
られた顕微鏡写真中の１０００個の粒子の径を数平均で
求めた。（３）白紙光沢度：ＪＩＳＰ−８１４２に従い角度７
５度で測定した。（４）不透明度：ハンター白色度計を用いてＪＩＳＰ
−８１３８、Ａ法に従い測定した。（５）印刷光沢度：ＲＩ−Ｉ型印刷機（明製作所）を用
い、東洋インキ製（ＴＫハイプラス紅インキ）を使用
し、インキ量０．１８，０．２５ｍｌ一定で印刷した。
光沢度計（村上色彩技術研究所製ＧＭ−２６Ｄ）により
各印刷物の光沢度を、マクベス反射濃度計（ＲＤ９１
８）によりインキ濃度を測定し、インキ濃度１．５にお
ける光沢度を算出し印刷後光沢度とした。（６）ウエット強度：ＲＩ−Ｉ型印刷機（明製作所）を
用い、サンプルに湿し水を付与し、５秒後に東洋インキ
製ＴＫハイプラス紅インキを使用し、インキ量０．３ｍ
ｌ一定で印刷し、印刷面のピッキング程度を目視で相対
評価した。

【００２７】◎＝全く発生しない、○＝ほとんど発生し
ない、△＝発生する、×＝発生が著しい（７）ドライ強度：ＲＩ−Ｉ型印刷機（明製作所製）を
用い、東洋インキ製ＴＶ−２４を使用し、インキ量０．
３５ｃｃ一定で印刷し、印刷面のピッキング程度を目視
で相対評価した。

【００２８】◎＝全く発生しない、○＝ほとんど発生し
ない、△＝発生する、×＝発生が著しい（８）スタラクタイト評価：塗工時にスタラクタイトの
発生状況を目視で観察した。

【００２９】◎＝全く発生しない、○＝ほとんど発生し
ない、△＝発生する、×＝発生が著しい［実施例１］重質炭酸カルシウム２０部、軽質炭酸カル
シウム７６部、２級カオリン４部に対して、ポリアクリ
ル酸ソーダ系分散剤を０．３部添加し、カウレス分散機
を用いて水に分散し、接着剤としてスチレン・ブタジエ
ン系共重合体ラテックスを３．５部、リン酸エステル化
デンプンを２６部配合し、固形分濃度４０％の下塗り塗
工液を調整した。

【００３０】次に、０．４０μｍ微粒化炭酸カルシウム
６２部、カオリン３８部に対して、ポリアクリル酸ソー
ダ系分散剤を０．３部添加し、カウレス分散機を用いて
水に分散し、接着剤として平均粒子径が５５ｎｍ、ゲル
含量が５５％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラ
テックス（１）を顔料１００部に対して１３．０部、リ
ン酸エステル化デンプンを３．８部配合し、固形分濃度
６５％の上塗り塗工液を調製した。

【００３１】坪量４５ｇ／ｍ^２の原紙に下塗り塗工液
を、塗工速度が８００ｍ／分のゲートロールコータを用
いて、塗工量が両面で固形分当たり５ｇ／ｍ^２塗工し
て、下塗り塗工紙を得た。

【００３２】更に下塗り塗工紙に上塗り塗工液を、塗工
速度が１３００ｍ／分のブレードコータを用いて、塗工
量が両面で固形分当たり１６ｇ／ｍ^２塗工した。次い
で、スーパーカレンダー処理（段数：１１段、線圧２０
０ｋｇ／ｃｍ）を行いオフセット印刷用塗工紙を得た。［実施例２］実施例１において原紙の坪量を４０ｇ／ｍ
²、下塗り塗工量が両面で９ｇ／ｍ²とする以外は実施例
１と全く同一の方法で印刷用塗工紙を得た。［実施例３］実施例１において顔料の粒子径を０．２５
μmとする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用塗
工紙を得た。［実施例４］実施例１において炭酸カルシウムの配合量
を８０部とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷
用塗工紙を得た。［実施例５］実施例１においてラテックスの粒子径を６
８ｎｍとする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用
塗工紙を得た。［実施例６］実施例１においてラテックスのゲル含量を
６７％とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用
塗工紙を得た。［実施例７］実施例１においてラテックスの配合量を９
％とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用塗工
紙を得た。［比較例１］実施例１において炭酸カルシウムの粒子径
を０．１５μｍとする以外は実施例１と全く同一の方法
でオフセット印刷用塗工紙を得た。［比較例２］実施例１において炭酸カルシウムの粒子径
を０．６０μｍとする以外は実施例１と全く同一の方法
で印刷用塗工紙を得た。［比較例３］実施例１において炭酸カルシウムの配合量
を４０部とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷
用塗工紙を得た。［比較例４］実施例１において炭酸カルシウムの配合量
を９５部とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷
用塗工紙を得た。［比較例５］実施例１においてラテックスの粒子径を４
０ｎｍとする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用
塗工紙を得た。［比較例６］実施例１においてラテックスの粒子径を１
００ｎｍとする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷
用塗工紙を得た。［比較例７］実施例１においてラテックスのゲル含量を
３５％とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用
塗工紙を得た。［比較例８］実施例１においてラテックスのゲル含量を
８５％とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用
塗工紙を得た。［比較例９］実施例１においてラテックスの配合量を
６．５％とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷
用塗工紙を得た。［比較例１０］実施例１においてラテックスの配合量を
２０％とする以外は実施例１と全く同一の方法で印刷用
塗工紙を得た。以上の評価結果を表１に示した。

【００３３】

【表１】表１から明らかなように実施例１〜７は、白紙光沢度及
び不透明度、印刷表面強度、印刷光沢度をバランス良く
備えて品質的に優れ、更に塗工液の高速操業性に優れ
る。比較例１は不透明度、印刷光沢度、ウェット強度、
ドライ強度及び高速操業性に劣る。比較例２は白紙光沢
度、印刷光沢度に劣る。比較例３はウェット強度、ドラ
イ強度に劣る。比較例４は白紙光沢度、印刷光沢度に劣
る。比較例５は白紙光沢度、不透明度及びウェット強度
に劣る。比較例６は印刷光沢度、ウェット強度、ドライ
強度及び高速操業性に劣る。比較例７はウェット強度、
ドライ強度に劣る。比較例８はウェット強度に劣る。比
較例９は印刷光沢度、ウェット強度、ドライ強度及び高
速操業性に劣る。比較例１０は白紙光沢度、不透明度に
劣る。

【００３４】

【発明の効果】本発明により、白紙光沢度、不透明度及
び印刷光沢度が高く、印刷表面強度が強く、品質的なバ
ランスが良好であり、更に塗工液の高速操業性に優れた
軽量オフセット印刷用塗工紙を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大石真弓山口県岩国市飯田町２丁目８番１号日本製紙株式会社岩国技術研究所内 (72)発明者世見勝則山口県岩国市飯田町２丁目８番１号日本製紙株式会社岩国技術研究所内 (72)発明者南里泰徳山口県岩国市飯田町２丁目８番１号日本製紙株式会社岩国技術研究所内Ｆターム(参考） 4J038 CA041 CA061 HA286 KA08 KA20 MA10 NA01 NA11 NA23 PB11 PC10 4L055 AG11 AG12 AG27 AG48 AG63 AG76 AG89 AG97 AH02 AH37 AJ04 BE09 EA16 EA32 EA33 FA12 FA13 FA16 FA22 GA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料と接着剤を有する塗工層を２層設け
たオフセット印刷用塗工紙において、上塗り塗工層に、
顔料として平均粒子径が０．２０以上０．５０μｍ未満
である炭酸カルシウムを顔料１００重量部中の５０〜８
５重量部、及び接着剤として平均粒子径が５０〜７０ｎ
ｍ、ゲル含量が５０〜７０％である共重合体ラテックス
を顔料１００重量部に対して８〜１５重量部含有するこ
とを特徴とする軽量オフセット印刷用塗工紙。