JP2001303487A

JP2001303487A - グラビア印刷用塗工紙およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001303487A
Application number: JP2000125333A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Taguchi; 大輔田口
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】高速ブレード塗工におけるストリーク、スクラ
ッチ、ブリーディングなどの塗工欠陥の発生を抑制し、
良好な塗工状態により製造することを可能とし、且つ優
れたグラビア印刷適性が得られるグラビア印刷用塗工紙
およびその製造方法を提供するものである。【解決手段】パルプを主原料とする原紙上に塗工層を設
けたグラビア印刷用塗工紙の製造方法において、表面に
クロムメッキを被覆し、且つ該被覆面の表面粗さ（Ｒ
ａ）が０．２μｍ以下であるブレードを備えたブレード
コーターにより顔料と接着剤を主成分とする塗工液を塗
工し、製造することを特徴とするグラビア印刷用塗工紙
の製造方法、および顔料と接着剤を主成分とし、平均粒
子径１５０ｎｍ以下の共重合ラテックスを含有してな
り、且つハイシェアー粘度が６０ｍＰａ・ｓ以下であ
り、圧力５０ｋＰａ、測定時間６０秒におけるＡＡ−Ｇ
ＷＲによる脱水量が６０ｇ/ｍ²以下である塗工液を塗工
した塗工層を原紙上に設けてなることを特徴とするグラ
ビア印刷用塗工紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラビア印刷用塗
工紙およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、高速
ブレード塗工におけるストリーク、スクラッチ、ブリー
ディングなどの塗工欠陥の発生を抑制し、良好な操業性
と優れたグラビア印刷適性が得られるグラビア印刷用塗
工紙およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】グラビア印刷は、凸版印刷や平判印刷と
違い、インキを金属ロールのセルに溜め直接紙面に圧着
して転写する印刷機構であり、中間階調部からハイライ
ト部に至る網点再現性に優れている。近年、印刷物のビ
ジュアル化の進展に伴い、画質が良い印刷塗工紙に対す
る需要が著しく増大し、網点抜け（以下、ミスドットと
称す）のない画像の再現性に優れた印刷塗工紙が求めら
れている。

【０００３】ミスドットは、版圧と胴圧間の加圧条件下
において、セル中のインキが紙面に転写しない現象であ
り、紙面に十分な平滑性がないことが主な原因である。

【０００４】また、このグラビア印刷用塗工紙の需要増
大に伴い、効率よくグラビア印刷用塗工紙を生産するこ
とも求められており、最近のブレードコーターの設備で
は、速度が１５００ｍ／ｍｉｎを越えるものもある。し
かし、塗工スピードの増加に伴い、塗液の流動性や保水
性に起因するストリーク、スクラッチ、ブリーディング
などの塗工欠陥が発生しやすくなっている。

【０００５】特開平３−４０８９５号公報には、塗工液
に中空の有機顔料を配合し、ミスドットの発生を抑制す
る方法が提案されているが、高速塗工においては流動性
が悪化するためにブリーディングが発生し、さらにはス
トリーク、スクラッチを誘発する欠点がある。これらの
塗工欠陥が発生すると、塗工紙の表面が荒れるため平滑
性が悪化し、グラビア印刷においてミスドットが増加す
ることから、これらの問題を解決することが強く望まれ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高速
ブレード塗工におけるストリーク、スクラッチ、ブリー
ディングなどの塗工欠陥の発生を抑制し、良好な塗工状
態により製造することを可能とし、且つ優れたグラビア
印刷適性が得られるグラビア印刷用塗工紙およびその製
造方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記に鑑み鋭
意研究した結果、本発明のグラビア印刷用塗工紙および
その製造方法を発明するに至った。即ち、本発明におけ
るグラビア印刷用塗工紙の製造方法は、パルプを主原料
とする原紙上に塗工層を設けたグラビア印刷用塗工紙の
製造方法において、表面にクロムメッキを被覆し、且つ
該被覆面の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下であるブ
レードを備えたブレードコーターにより顔料と接着剤を
主成分とする塗工液を塗工し、製造することを特徴とす
るものである。

【０００８】また、本発明におけるグラビア印刷用塗工
紙は、顔料と接着剤を主成分とし、平均粒子径１５０ｎ
ｍ以下の共重合ラテックスを含有してなり、且つハイシ
ェアー粘度が６０ｍＰａ・ｓ以下であり、圧力５０ｋＰ
ａ、測定時間６０秒におけるＡＡ−ＧＷＲによる脱水量
が６０ｇ/ｍ²以下である塗工液を塗工した塗工層を原紙
上に設けてなることを特徴とするものである。

【０００９】本発明において、共重合ラテックスとして
は、スチレン・ブタジエン・メタクリル酸メチル・アク
リロニトリル共重合ラテックスであることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】一般に、ストリークはブレードコ
ーター特有の現象であり、大別するとレオロジカルスト
リークと機械的ストリークとがある。前者は、ブレード
先端と原紙との間で塗工液に大きなずり剪断応力が発生
するため、原紙へ塗工液の水分が浸み込み、増粘した
り、２次凝集粒子を生成し、ブリーディングと称する高
濃度あるいは半固化した塗工液がブレード先端部に堆積
する問題が起こり、その結果、ストリーク、スクラッチ
を誘発することである。後者は、塗工液や原紙からのフ
ェルト繊維やゴミなどの異物がブレードと原紙間で抜け
難くなって、ストリーク、スクラッチの塗工欠点を発生
することである。

【００１１】塗工用ブレードの主な材質としては、ＪＩ
Ｓ−Ｇ−４４０１に制定される炭素工具鋼鋼材（ＳＫ
材）やＳＵＳ４１０などで構成されている。しかし、ブ
レードは原紙と塗工液とで連続的に擦られるため、スチ
ールのブレードでは比較的短時間で摩耗による損傷を受
けるため、スチールの母材にセラミックやクロムメッキ
を被覆し、耐摩耗性に優れたブレードが開発されてい
る。セラミックブレードは耐摩耗性に優れているが、セ
ラミック特有の堅く、じん性（抗折力）が低い性質のた
めに、ブレード先端で塗工液や原紙からの異物が引っか
かりやすく、ストリーク、スクラッチなどの塗工欠陥を
発生しやすい。

【００１２】本発明で用いる塗工用ブレードとして使用
するのは、クロムメッキブレードであり、これはセラミ
ックブレードよりもじん性が高いため、異物が引っかか
っても抜けやすく、ストリークの発生を抑えることがで
きる。

【００１３】また、ブレードの表面粗さＲａは０．２μ
ｍ以下であり、好ましくは０．１５μｍ以下である。こ
の理由としては、ブレードの表面粗さＲａが０．２μｍ
を越えるものを使用すると、ブレードの凹凸部に塗工液
が対流し、そこで原紙への水分の浸み込みに伴う増粘に
よる２次凝集粒子が発生し、ブリーディング、ストリー
ク、スクラッチの塗工欠陥が発生しやすくなる。また、
それら塗工欠陥は、塗工後の紙面の表面の平滑性にも影
響し、ミスドットが増加し、グラビア印刷適性が低下す
る。

【００１４】しかし、クロムメッキブレードを使用する
と、先に述べた機械的ストリークは抑制することが可能
となるが、レオロジカルストリークの発生は抑制できな
い。つまり、クロムメッキブレードはじん性が高いた
め、塗工量を制御する際ブレードの原紙への押しつけ圧
を高くする必要がある。そのため、塗工液に過大な圧力
がかかり、原紙へ急激に水分が吸い取られ、濃度が上昇
すると共に増粘し、ブリーディングが発生する傾向があ
る。高速塗工では、この現象が特に顕著に見られる。

【００１５】このレオロジカルストリークを防ぐには、
塗工液のハイシェア粘度を低下させ、ブレードにかかる
圧力を低減させること、さらに原紙への水分の移行を減
少させる必要がある。そのためには、塗工液濃度を下げ
てハイシェア粘度を低下させることが可能であるが、品
質が低下してしまう。また、原紙のサイズ性を増加させ
ることで水分の移行を防ぐことは可能であるが、原紙が
硬くなり、グラビア印刷適性に必要なクッション性が劣
ってしまう。

【００１６】そこで、本発明では共重合ラテックスの平
均粒子径を１５０ｎｍ以下にし、ハイシェア粘度を６０
ｍＰａ・ｓ以下、且つ圧力５０ｋＰａ、測定時間６０秒
におけるＡＡ−ＧＷＲによる脱水量が６０ｇ/ｍ²以下で
ある塗工液を使用することで、ブレード先端にかかる圧
力を低減させ、原紙へ塗工液の水分の浸み込みを抑え、
ブリーディング、ストリーク、スクラッチの抑制を可能
とした。

【００１７】一般に、共重合ラテックスの平均粒子径を
小さくすると塗工層でのクッション性が低下し、グラビ
ア印刷適性が低下すると言われている。高速塗工におい
ては、ブリーディングなどの塗工欠陥による塗工紙表面
での荒れを抑制し、高平滑に保つことが重要であり、共
重合ラテックスの平均粒子径が大きいと塗工液のハイシ
ェア粘度が増加し、塗工欠陥の発生が激しくなり、その
結果、グラビア印刷適性も悪いものとなる。

【００１８】本発明で用いられる塗工紙用顔料として
は、カオリン、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウ
ム、湿式粉砕重質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム
とタルク、軽質炭酸カルシウムとタルク、または、軽質
炭酸カルシウムと水酸化アルミニウム、カオリン、サチ
ンホワイトなどとの混合粉砕物、クレー、サチンホワイ
ト、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリ
カ、焼成カオリン、酸化亜鉛、活性白土、珪素土、レー
キ、プラスチックピグメントなどが挙げられる。

【００１９】また、本発明で用いられる接着剤は、特に
制限されるものでなく公知の接着剤を用いることができ
る。例えば、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アク
リル系、酢酸ビニル・アクリル系、ブタジエン・メチル
メタクリル系などの各種共重合体ラテックスおよびポリ
ビニルアルコール、酸化澱粉、エステル化澱粉、熱化学
変性澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラッシュドライし
て得られる冷水可溶性澱粉、カゼイン、デキストリンな
どから選択して単独または２種以上を混合して使用する
ことができる。

【００２０】本発明に用いられる共重合ラテックスは、
スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量
体、１，３ブタジエン、２−メチル−１，３ブタジエン
などの脂肪族共役ジエン系単量体、アクリル酸、メタク
リル酸などのエチレン性不飽和酸単量体、アクリロニト
リル単量体およびエチレン性不飽和カルボボン酸アルキ
ルエステル、エチレン性不飽和カルボン酸アミド、他の
有機カルボン酸およびその誘導体などの共重合可能な単
量体を公知の方法で共重合して得られる共重合ラテック
スが挙げられ、好ましくは、スチレン・ブタジエン・メ
タクリル酸メチル・アクリロニトリル共重合体である。

【００２１】本発明に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、Ｎ
ＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭ
Ｐ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩ
Ｐなど古紙パルプ、などのパルプを含み、軽質炭酸カル
シウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリ
ンなどの各種の填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、
カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を含み、酸
性、中性、アルカリ性で抄造される。

【００２２】また、これらの原紙に対して、各種ブレー
ドコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、
バーコーター、ロッドブレードコーター、ショートドウ
エルコーターなどで下塗り塗工層を塗工した紙を原紙と
して用い、ダブル塗工を行うことも可能である。

【００２３】本発明による塗工液を原紙に塗工する方法
は、一般の各種塗工機が使用可能であるが、特に高速の
ブレードコーターへの適用を主とするが、ブレードコー
ターの種類は特に限定されるものではなく、ショートド
ウエルコーター、ロールアプリケーター型、ノズルアプ
リケーター型などの各種ブレードコーターが使用可能で
ありベベル方式、ベント方式でも塗工可能である。かく
して、塗工、乾燥された塗工紙は、スーパーカレンダ
ー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー処理などを施
される。

【００２４】

【実施例】以下で実施例を用い、さらに詳細に本発明の
効果を説明するが、本発明はこれにより限定されるもの
ではない。なお、実施例中の％および部はそれぞれ重量
％および重量部を示す。なお、実施例中の諸測定値は次
の方法によって得られたものである。

【００２５】＜塗工適性＞ストリーク・スクラッチ・ブ
リーディングの状況を目視で４段階（◎、○、△、×）
で評価した。◎が最も良好で、○が良好、△が悪い、×
は非常に悪い。

【００２６】＜塗工液のハイシェアー粘度（ＨＳＶ）＞
日本レオロジー機器（株）製レオメーター（ＮＲＭ１０
−０）を用い２５℃、１０００ｒｐｍの条件で測定し
た。（単位：ｍＰａ・ｓ）

【００２７】＜塗工液の脱水量＞ＫａｌｔｅｃＳｃｉ
ｅｎｔｉｆｉｃ社製ＡＡ−ＧＷＲｍｏｄｅｌ１５
０を用い圧力５０ｋＰａ、測定時間６０秒で測定した。
（単位：ｇ/ｍ²）

【００２８】＜印刷適性＞グラビア印刷適性は、印刷局
式グラビア印刷適性試験機（熊谷理機工業社製）を用
い、網点グラビア版を使用して印刷を行い、ハーフトー
ンのミスドットを測定し、５段階で評価した。５が最も
良好で、３は許容範囲、１は極めて悪い。

【００２９】実施例１＜原紙配合＞ＬＢＫＰ４０部ＮＢＫＰ４０部ＧＰ２０部

【００３０】＜内填薬品＞炭酸カルシウム６部市販カチオン澱粉２部市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤０．０２部パルプ、内填薬品は上記で調整され４５ｇ/ｍ²の坪量の
塗工用原紙を得た。

【００３１】＜塗工液の調整方法＞以下の配合量に従っ
て固形分濃度６０％の塗工液を調整した。市販１級カオリン（ウルトラホワイト９０）４０部市販２級カオリン（ハイドラスパース）４０部湿式重質炭酸カルシウム（カービタル９０）２０部市販ポリアクリル分散剤０．１部市販澱粉１部共重合体ラテックス１０部（平均粒子径150nmのスチレン・フ゛タシ゛エン・メタクリル酸メチル・アクリロニトリル共重合体）市販ステアリン酸カルシウム１．５部水酸化ナトリウム（ｐＨ９．６に調整）

【００３２】＜塗工方法＞表面粗さＲａが０．１５μｍ
であるクロムメッキブレードを使用、上記塗工液を前述
の塗工用原紙に、ブレードコーターにより１５００ｍ／
ｍｉｎの速度で片面１２ｇ/ｍ²塗工し、乾燥した。つい
で、線圧３００ｋｇ／ｃｍ、速度７００ｍ／ｍｉｎの条
件でスーパーカレンダー処理を行い、グラビア印刷用塗
工紙を得た。得られたグラビア印刷用塗工紙について、
２０℃、６５％ＲＨの恒温恒湿室内で２４時間以上調湿
を行った後、紙質の測定を行った。

【００３３】実施例２共重合ラテックスの平均粒子径が１４０ｎｍを用いた以
外は実施例１と同様にしてグラビア印刷用塗工紙を製造
した。

【００３４】実施例３共重合ラテックスの平均粒子径が１３０ｎｍを用いた以
外は実施例１と同様にしてグラビア印刷用塗工紙を製造
した。

【００３５】実施例４表面粗さＲａが０．２０μｍであるクロムメッキブレー
ドを用いた以外は実施例１と同様にしてグラビア印刷用
塗工紙を製造した。

【００３６】比較例１表面粗さＲａが０．１５μｍであるセラミックブレード
を用いた以外は実施例１と同様にしてグラビア印刷用塗
工紙を製造した。

【００３７】比較例２表面粗さＲａが０．１５μｍであるセラミックブレー
ド、共重合ラテックスの平均粒子径１７０ｎｍを用いた
以外は実施例１と同様にしてグラビア印刷用塗工紙を製
造した。

【００３８】比較例３表面粗さＲａが０．２５μｍであるクロムメッキブレー
ドを用いた以外は実施例１と同様にしてグラビア印刷用
塗工紙を製造した。

【００３９】比較例４共重合ラテックスの平均粒子径が１９０ｎｍを用いた以
外は実施例１と同様にしてグラビア印刷用塗工紙を製造
した。

【００４０】

【表１】

【００４１】上記表１の結果より、実施例１〜４では、
本発明に規定するブレードおよび塗工液を使用した場
合、塗工適性が良好で、グラビア印刷適性に関しても良
好な結果が得られた。

【００４２】

【発明の効果】本発明のグラビア印刷用塗工紙およびそ
の製造方法は、高速ブレード塗工におけるストリーク、
スクラッチ、ブリーディングなどの塗工欠陥の発生を抑
制し、良好な塗工状態により製造することを可能とし、
且つ優れたグラビア印刷適性が得られるグラビア印刷用
塗工紙を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｄ２１Ｇ 3/00 Ｄ２１Ｇ 3/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルプを主原料とする原紙上に塗工層を
設けたグラビア印刷用塗工紙の製造方法において、表面
にクロムメッキを被覆し、且つ該被覆面の表面粗さ（Ｒ
ａ）が０．２μｍ以下であるブレードを備えたブレード
コーターにより顔料と接着剤を主成分とする塗工液を塗
工し、製造することを特徴とするグラビア印刷用塗工紙
の製造方法。
【請求項２】前記請求項１記載により製造されたグラ
ビア印刷用塗工紙において、顔料と接着剤を主成分と
し、平均粒子径１５０ｎｍ以下の共重合ラテックスを含
有してなり、且つハイシェアー粘度が６０ｍＰａ・ｓ以
下であり、圧力５０ｋＰａ、測定時間６０秒におけるＡ
Ａ−ＧＷＲによる脱水量が６０ｇ/ｍ²以下である塗工液
を塗工した塗工層を原紙上に設けてなることを特徴とす
るグラビア印刷用塗工紙。
【請求項３】共重合ラテックスが、スチレン・ブタジ
エン・メタクリル酸メチル・アクリロニトリル共重合ラ
テックスであることを特徴とする請求項２記載のグラビ
ア印刷用塗工紙。