JP2001262491A

JP2001262491A - オフセット印刷用塗工紙

Info

Publication number: JP2001262491A
Application number: JP2000071365A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Miyawaki; 正一宮脇; Eiji Nishijima; 英治西島; 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: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP3538837B2

Abstract

(57)【要約】【課題】特定の形状を有する軽質炭酸カルシウムを配
合することにより、白紙光沢度、不透明度、印刷表面強
度及び耐ブリスター適性に優れた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】原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗
工層を有するオフセット印刷用塗工紙において、顔料と
して、いがぐり状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕した後
の平均粒子径が０．２５〜０．９０μｍである軽質炭酸
カルシウムを、全顔料中に５０重量％以上含有すること
を特徴とする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、湿式粉砕処理した
特定の形状を有する軽質炭酸カルシウムを配合すること
により得られるオフセット印刷用塗工紙に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、塗工紙の軽量化、印刷物の視覚化
が印刷用塗工紙に益々強く望まれるようになってきた。
また、印刷においては、高速化が進みそれに耐え得る塗
工紙が必要になってきている。高速化の意味からは輪転
オフセット印刷及び枚葉オフセット印刷共に優れた印刷
表面強度が要求されるが、輪転オフセット印刷では更に
優れた耐ブリスター適性が要求される。

【０００３】枚葉印刷と輪転印刷の相違点は、後者が印
刷されたインキを瞬間的に乾燥させることが必要であ
り、この高温、高速乾燥中で耐ブリスター性の悪い紙は
印刷用紙として不適である。ブリスター現象は塗工紙の
含有水分が高温によって瞬間的に水蒸気になるため内部
圧を生じることにより発生する。この対策としては原紙
の内部結合強度を上げる、塗工層の多孔性を向上させる
こと等が考えられる。しかし、いずれの対策もそれぞれ
問題点を内在している。特に塗工液での対応は往々にし
て塗工液の流動性の悪化を招き、操業性を損なう。

【０００４】また、塗工紙の生産性の立場からは、いか
に生産効率を上げるかが以前にも増して最も重要な課題
になってきている。こうした中で塗工紙の軽量化が進ん
でいるが特に留意すべき品質は不透明度である。高不透
明度を得るための手法は今までに知られたものがいくつ
かある。例えば使用するパルプとしてメカニカルパルプ
を選択することが行われているが、得られる塗工紙の白
色度や平滑性の低下は避けられない。また、原紙に屈折
率の高い顔料、例えば二酸化チタンを填料として原紙中
に抄き込むといったような配合面からの対応がなされて
いるが、何分にも高価であり使用が制限されている。

【０００５】印刷物の視覚化の面から考えると不透明度
に加えて、高い白紙光沢を有することが大切である。高
い白紙光沢を実現するためにカレンダー掛けを強くする
手段が考えられる。しかし、強いカレンダー掛けは良い
白紙光沢を得るためには適しているが、別の面での問題
を引き起こす。即ち不透明度の低下であり、この傾向は
低坪量紙ではより顕著である。このように、実際に塗工
紙を製造する場合こうした対応を取ろうとすると、それ
に伴う欠点が同時に現れ、なかなか目的とする塗工紙を
現実のものとするのは難しい。

【０００６】以上のような現状から、特に軽量のオフセ
ット印刷用塗工紙において、耐ブリスター適性が良好
で、不透明度、白紙光沢に優れ、操業性の良好なオフセ
ット印刷用塗工紙を得ることができないのが現状であっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような状況に鑑
み、本発明の課題は、白紙光沢度、不透明度、印刷表面
強度及び耐ブリスター適性に優れたオフセット印刷用塗
工紙を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗
工層を有するオフセット印刷用塗工紙において、顔料と
して、いがぐり状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕した後
の平均粒子径が０．２５〜０．９０μｍである軽質炭酸
カルシウムを、塗工層の全顔料中に５０重量％以上含有
することにより、白紙光沢度、不透明度、印刷表面強度
及び耐ブリスター適性に優れたオフセット印刷用塗工紙
を得ることができ、本発明を完成するに至った。

【０００９】以下発明の詳細を示す。

【００１０】本発明者等は、白紙光沢度、不透明度、印
刷表面強度及び耐ブリスター適性に優れたオフセット印
刷用塗工紙を得るために鋭意研究を重ねた結果、いがぐ
り状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕することで得られる
特定の形状を有する軽質炭酸カルシウムを特定量配合し
た塗工液を塗工することにより、白紙光沢度、不透明度
が高く、印刷表面強度及び耐ブリスター適性に優れた輪
転オフセット用印刷用紙が得られることを見い出した。
特定の形状を有する軽質炭酸カルシウムとは、いがぐり
状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕した際、いがぐり状軽
質炭酸カルシウムから放射状に突き出ている針の先端が
折れることでできる針状または柱状の軽質炭酸カルシウ
ムと、先端部が折れた後に残る比較的球状に近い針状ま
たは柱状軽質炭酸カルシウムの凝集体の混合物のことで
ある。

【００１１】本発明において使用される、湿式粉砕後の
軽質炭酸カルシウムの平均粒子径は、０．２５〜０．９
０μｍであることが必要である。平均粒子径が０．２５
μｍ未満の場合は、耐ブリスター適性、印刷表面強度が
劣る。平均粒子径が０．９０μｍを越える場合は、白紙
光沢度、不透明度が劣る。また、粉砕不十分のために凝
集粒子が残存してしまうために、塗工層表面付近にこの
ような大きな粒子径を有するものが存在する場合には印
刷時に大きな顔料ピックとなって現れ、印刷表面強度が
低下する場合もある。湿式粉砕後の軽質炭酸カルシウム
の配合量については、５０重量％以上であることが必要
であり、好ましくは５０〜９０重量％である。軽質炭酸
カルシウムが５０重量％に満たない場合には、不透明
度、白紙光沢度及び耐ブリスター適性が低下する。軽質
炭酸カルシウムが９０重量％を越える場合には、印刷表
面強度が低下しやすい傾向にある。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で使用されるいがぐり状の
軽質炭酸カルシウムは、炭酸ガス法（消石灰スラリーに
炭酸ガスを吹き込んで製造）や苛性化法（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製造）
で製造されたものを粉砕して使用するが、その形状は、
短径が０．２〜０．４μｍ、長径が１．５〜４．０μｍ
の一次粒子の凝集体で、該凝集体の平均粒子径が２．５
〜１２．０μｍであることが好ましい。

【００１３】いがぐり状の苛性化軽質炭酸カルシウムを
使用する場合は以下の製造法に従って安価に得ることが
できる。（１）苛性化工程外から導入した生石灰を用
い、（２）消石灰生成時の生石灰と水のモル比が、生石
灰：水＝1：1〜1：5であり、かつ消石灰の重量の基準と
して0.05〜8重量%の炭酸カルシウムを含有する前記消石
灰に対して、前記消石灰濃度が10〜60重量%になるよう
に白液を添加し、撹拌あるいは混和しながら消和させて
石灰乳及び／又は石灰泥を生成する第一段工程、次いで
該石灰乳及び／又は石灰泥に、前記苛性化工程で発生
し、白液を製造するのに必要な所定量の緑液を該石灰乳
及び／又は石灰泥に対して特定の範囲の添加速度で逐次
添加し、反応温度25〜75 ℃にて苛性化反応を行うこと
によって製造するものである。

【００１４】本発明のいがぐり状の軽質炭酸カルシウム
は、ビーズミル等の粉砕機により適度に湿式粉砕して使
用されるが、本発明で使用される粉砕機としては、製紙
用顔料の湿式粉砕にごく一般に使用されるアトライタ
ー、振動ミル、ボールミル、竪型サンドミル、横型サン
ドミル、ジェットミル等が挙げられる。また、粉砕メデ
ィアとしてはガラス、セラミック、アルミナ、ジルコニ
ア等の硬質原料で製造された球状のボールが挙げられ、
粒子径は０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。粉砕
効率を考慮すると、メディアの充填率はできる限り高い
方が好ましいが、充填率が高すぎる場合は粉砕室内での
メディアの動きが制限され、逆に粉砕効率を低下させる
こともあり、使用する粉砕機に応じて適宜調節する。

【００１５】本発明で使用される顔料は、上記で規定さ
れた軽質炭酸カルシウム以外に、一般的に使用される重
質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、ク
レー、デラミネーティッドクレー、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種以上併用しても良い。

【００１６】また、本発明で使用される接着剤はスチレ
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、マレイン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。また、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、酵素
変性デンプンや冷水可溶性デンプン等のデンプンを併用
することができる。接着剤の使用量は、顔料１００重量
部に対して５〜３０重量部が好ましい。また、接着剤と
共にアニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤を塗工
層の全顔料に対して１．０〜３．０％を加えることによ
り、印刷表面強度や耐ブリスター性をより向上すること
ができる。

【００１７】また、本発明においては、顔料と接着剤と
共に必要に応じて、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
使用して塗工液を調製することができ、塗工液の濃度
は、４０〜６８重量％が好ましい。かくして調製された
塗工液は原紙に塗工されるが、塗工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原紙上に単層或いは多層塗工さ
れる。本発明においては、２層塗工される場合、上塗り
塗工層と下塗り塗工層の両方か、あるいは上塗り塗工層
と下塗り塗工層のどちらか一方が本発明の塗工層を有し
ていれば良いが、特に、本発明の塗工層を下塗り層にし
た場合は、本発明の効果は一層顕著となる。塗工量は両
面で５〜５０ｇ／ｍ^２の範囲で調節される。

【００１８】また、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、
坪量は３０〜１００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

【００１９】また、本発明の塗工組成物を塗工して得ら
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
用塗工紙を得るが、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もできる。
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。本発明において
は、坪量１００ｇ／ｍ²以下、好ましくは、８０ｇ／ｍ²
以下のオフセット印刷用塗工紙で特に優れた効果を有す
るものである。

【００２０】

【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）平均粒子径遠心沈降式の粒度分布測定装置（ミクロンフォトサイザ
ー、セイシン企業製）を用いて、累積重量分布の５０％
点を平均粒子径として測定した。（２）白紙光沢度ＪＩＳＰ−８１４２に従い、角度７５度で測定した。（３）不透明度デジタルハンター白色度計（東洋精機製作所製）を用い
てＪＩＳＰ−８１３８、Ａ法に従い測定した。（４）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０．３５ｍｌ一定で印刷
し、印刷面のピッキングの程度を目視で相対評価した。 ◎＝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（５）耐ブリスター性ＲＩ−Ｉ型印刷機（明製作所）を用い、東洋インキ製
（ＴＫマークＶ６１７）を使用し、インキ量０．８ｃｃ
一定で両面印刷して一昼夜調湿度した後、この試験片を
温度１４０℃に設定した恒温オイルバスに浸し、ブリス
ターの発生状況を目視判定した。 ◎＝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］苛性化法で製造された短径０．３μｍ、長
径１．６μｍの一次粒子よりなる平均粒子径３．４μｍ
のいがぐり状軽質炭酸カルシウム１００部に、ポリアク
リル酸ソーダ系分散剤を０．３部添加して得られた濃度
７０％の粗スラリーを、ビーズ径１．５〜２．０ｍｍで
あるガラスビーズ（東芝バロティーニ社製）を２０ｋｇ
充填したベッセル容量８ガロンのサンドミル（アイメッ
クス社製）を用いて粉砕した。粉砕後の平均粒子径は
０．５０μｍであった。

【００２１】このようにして得られた粉砕後の軽質炭酸
カルシウム８５部に、重質炭酸カルシウム５部、カオリ
ン１０部、接着剤として全顔料に対してスチレン・ブタ
ジエン系共重合体ラテックスを１０部、リン酸エステル
化デンプンを４．０部、さらにアニオン性ポリアクリル
アミド系紙力増強剤（ハマコートＰ−Ｚ３００、ミサワ
セラミックケミカル製）を全顔料に対して２．０部加え
て、固形分濃度６５％の塗工液Ａを調製した。次に、不
定形の軽質炭酸カルシウム６０部に、重質炭酸カルシウ
ム２０部、カオリン２０部、接着剤として全顔料に対し
てスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを１１
部、リン酸エステル化デンプンを３．５部、さらにアニ
オン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤（ハマコートＰ
−Ｚ３００、ミサワセラミックケミカル製）を全顔料に
対して１．５部加えて、固形分濃度６５％の塗工液Ｂを
調製した。かくして調製された塗工液Ａを、坪量４５ｇ
／ｍ^２の原紙に対して、ブレードコータを用いて塗工速
度１０００ｍ／分の条件で塗工量が片面当たり６．０ｇ
／ｍ^２となるよう下塗り塗工した後に、同様の条件で塗
工液Ｂを塗工量が片面当たり７．０ｇ／ｍ^２となるよう
に上塗り塗工した。さらに、２スタックのソフトカレン
ダーを用いて、ニップ数２回、処理速度１０００ｍ／
分、処理温度１３０℃、処理線圧２００ｋｇｆ／ｃｍの
条件で表面処理して印刷用塗工紙を得た。［実施例２］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウムの平均粒子径を０．５μｍの代わりに０．３５μ
ｍとした以外は、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］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウムの平均粒子径を０．５μｍの代わりに０．８５μ
ｍとした以外は、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］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウム８５部に、重質炭酸カルシウム５部、カオリン１
０部の代わりに、粉砕後の軽質炭酸カルシウム５０部、
重質炭酸カルシウム４０部、カオリン１０部を配合した
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]塗工液Ａのみを塗工量が片面当たり１３．０
ｇ／ｍ２となるように単層塗工した以外は、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］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウムの平均粒子径を０．５μｍの代わりに０．２０μ
ｍとした以外は、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２］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウムの平均粒子径を０．５μｍの代わりに１．１μｍ
とした以外は、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］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウム８５部に、重質炭酸カルシウム５部、カオリン１
０部の代わりに、粉砕後の軽質炭酸カルシウム４０部、
重質炭酸カルシウム５０部、カオリン１０部を配合した
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］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウムの代わりに、いがぐり状軽質炭酸カルシウムを未
粉砕で使用した以外は、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］塗工液Ａにおいて、粉砕後の軽質炭酸カル
シウムの代わりに、短径０．３μｍ、長径１．５μｍの
針状軽質炭酸カルシウムを未粉砕で使用した以外は、比
較例４と全く同一の方法で印刷用塗工紙を得た。

【００２２】以上の評価結果を表１に示した。

【００２３】

【表１】表１の結果から明らかなように、実施例１〜５は白紙光
沢度が高く高不透明度で、印刷表面強度、耐ブリスター
性も優れている。これに対して、比較例１は印刷表面強
度、耐ブリスター性に劣る。比較例２は白紙光沢度、不
透明度が低く、印刷表面強度も劣る。比較例３は白紙光
沢度、不透明度が低く、耐ブリスター性が劣る。比較例
４は、白紙光沢度が低い。比較例５は耐ブリスター性が
劣る。従って、本発明で得られた印刷用塗工紙は従来に
ない優れた塗工紙品質を与え、その効果は極めて大なる
ものがある。

───────────────────────────────────────────────────── 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） 4L055 AG11 AG12 AG27 AG48 AG63 AG71 AG72 AG76 AG89 AG94 AG97 AH02 AH16 AH33 AH37 AH50 AJ01 AJ04 BE07 BE09 EA16 EA32 FA12 FA13 FA15 GA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗
工層を有するオフセット印刷用塗工紙において、顔料と
していがぐり状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕した後の
平均粒子径が０．２５〜０．９０μｍである軽質炭酸カ
ルシウムを、全顔料中に５０重量％以上含有することを
特徴とするオフセット印刷用塗工紙。
【請求項２】顔料として、いがぐり状軽質炭酸カルシ
ウムを湿式粉砕した後の平均粒子径が０．２５〜０．９
０μｍである軽質炭酸カルシウムを、全顔料中に５０重
量％以上含有した塗工層を下塗り層に設けた後、上塗り
層を設けることを特徴とする請求項１記載のオフセット
印刷用塗工紙。
【請求項３】いがぐり状軽質炭酸カルシウムが、短径
０．２〜０．４μｍ、長径１．５〜４．０μｍの一次粒
子の凝集体であり、該凝集体の平均粒子径が２．５〜１
２．０μｍであることを特徴とする、請求項１または２
記載のオフセット印刷用塗工紙。