JP2004300605A

JP2004300605A - 艶消し塗工紙

Info

Publication number: JP2004300605A
Application number: JP2003093859A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takahashi; 高橋　　毅; Hideaki Nisougi; 秀昭二艘木; Kiyoshi Hatakeyama; 清畠山; Hiroichi Morii; 博一森井
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP4474843B2

Abstract

【課題】艶消し塗工紙固有の問題であるインキ落ちを改善し、且つ低白紙光沢度、印刷光沢度が高い艶消し塗被紙を提供することにある。
【解決手段】原紙に顔料と接着剤を含有する塗工層を有する艶消し塗工紙において、顔料として、体積基準で０．４〜１．５μｍの範囲に６０％以上含まれる粒径分布を有する重質炭酸カルシウムを顔料１００重量部あたり２０重量部以上、体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に６５％以上含まれる粒径分布を有するカオリンを２０重量部以上含有する艶消し塗工紙。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製本工程などで発生する印刷面のインキが相対する白紙部へ転移する問題を起こさず、且つ低白紙光沢度で印刷光沢度が高い艶消し塗工紙に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年、艶がなくて見やすく、落ちつきや高級感があるといった特徴がある艶消し塗工紙のニーズが多くなってきており、主に高級な美術印刷、カタログ、ポスター、パンフレットや商業出版用本文用紙等に幅広く使用さている。艶消し塗工紙は、白紙光沢度を低く抑えるために、グロス調塗工紙と比較して、より粒子の粗い顔料を多く配合した塗工液を塗工、乾燥してそのまま製品化するか、あるいは軽度のカレンダー処理を行って製品化する。これら艶消し塗工紙はオフセット印刷機を用いて印刷されるケースが多く、（１）出版物の製本工程での折り機や丁合機で印刷部が白紙部と接触した場合、（２）印刷物を輸送中、あるいは使用中など、印刷後の工程において、枚葉で積み重ねられた状態で表紙印刷面と裏表紙白紙面が接触してこすれた場合に、印刷面のインキが相対する白紙面に転移し、印刷物の品質を大きく損ねるトラブル（以後、インキ落ちと称す）の問題を抱えている。印刷トラブルとして、インキ乾燥性、紙剥け、パイリングなどがあるが、乾燥が悪い紙や紙剥けがひどい場合はその場で用紙を変更するなどで対処するが、インキ落ちがひどい場合や製本前後でのブロッキングでは、全数印刷後や出荷直前、顧客へ納入後に不具合が判明するため、問題が大きくなる傾向にある。
【０００３】
インキ落ちの主な原因としては、白紙光沢度を低く抑えるために、不定形の炭酸カルシウムなどの顔料を多く配合していることにより、印刷部と白紙部が接触した際に、白紙の凸部が印刷物のインキを掻き取ってしまうことが考えられる。また、炭酸カルシウムは一般にインキビヒクル吸収性が速いため、インキ表面の皮膜強度が弱く、印刷部と白紙部が接触した際に、印刷物のインキが落ち易いと考えられる。艶消し塗工紙は、比較的高級な印刷物に使用されることが多いことから、このようなインキ落ちの問題を抱えていると、高級印刷用途としての機能を果たさなくなるのが現状である。
【０００４】
このような問題を解決する手段として、炭酸カルシウムを５０〜８０重量部、クレーを５０〜２０重量部配合した塗被液を塗被後、高温でソフトカレンダー処理する方法（特許文献１参照）、顔料成分として平均粒子径が０．６〜１．５μｍの重質炭酸カルシウムを７０〜８５重量部とカオリン１５〜３０重量部及び接着剤成分としてガラス転移温度（Ｔｇ）が１０℃以上の範囲にある重合体ラテックスを顔料１００重量部に対して３〜２５重量部含有する方法（特許文献２参照）が提案されているが、いずれもインキ落ち防止効果は不十分であった。また、塗料組成物中に全顔料１００重量部に対して（Ａ）平均粒子径が３μｍ以下の重質および／または軽質炭酸カルシウムを６５重量部以上、（Ｂ）接着剤成分を５〜３０重量部、（Ｃ）平均粒子径が６〜３０μｍのポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エチレン−プロピレン共重合体ワックスまたはそれらの変成物からなる群より選ばれる少なくとも１種のワックスを０．２〜３重量部含有する方法（特許文献３参照）、特定の粒度分布を示すデラミネーテッドカオリンを全顔料に対して固形分対比で５〜５０重量部配合する方法（特許文献４参照）も提案されているが、インキ落ち防止効果が不十分であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１１７９９５号公報
【特許文献２】特開平６−２１２５９９号公報
【特許文献３】特開平１０−２８０２９５号公報
【特許文献４】特開平１１−１００７９９号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の如き印刷用艶消し塗工紙固有の問題であるインキ落ちを改善し、且つ低白紙光沢度、高白色度で印刷光沢度が高い艶消し塗被紙を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題について鋭意研究を重ねた結果、原紙に顔料と接着剤を含有する塗被液を塗被する塗被紙において、顔料成分１００重量部に対して、体積基準で０．４〜１．５μｍの範囲に６０％以上含まれる粒度分布を有する重質炭酸カルシウムを２０重量部以上、体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に６５％以上含まれる粒径分布を有するカオリンを２０重量部以上含有することにより本発明を成すに至った。
【０００７】
本発明においては、体積基準で０．４〜１．５μｍの範囲に６０％以上含まれる粒径分布を有する重質炭酸カルシウムを顔料１００重量部当たり２０重量部以上、体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に６５％以上含まれる粒径分布を有するカオリンを２０重量部以上含有することでインキ落ちが飛躍的に改善される。上記の粒度分布を有する重質炭酸カルシウム及びカオリンは、一般の重質炭酸カルシウム、カオリンと比較して粒度分布がシャープで、粒子径が揃っている。このような粒度分布がシャープな顔料は、顔料粒子の充填密度が低くポーラスで嵩高な塗工層を形成し、塗工層による原紙の被覆性が優れる。ポーラスな塗工層は、顔料の充填が密な塗工層と比較して平均空隙径が大きいためインキビヒクルの塗工層への吸収が抑制され、インキ表面の皮膜強度が強くなり、印刷物のインキが落ち難くなることでインキ落ちが改善されると考えられる。また、インキビヒクルの塗工層への吸収が抑制されることで印刷光沢度も高くなる。さらに、原紙被覆性の向上により白紙の平滑性が向上し、白紙の凸部によるインキの掻き取りが低減されてインキ落ちが改善される事も考えられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する顔料としては、体積基準で０．４〜１．５μｍの範囲に６０％以上含まれる粒径分布を有する重質炭酸カルシウムを顔料１００重量部当たり２０重量部以上、体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に６５％以上含まれる粒径分布を有するカオリン２０重量部以上を含有する。
【０００９】
塗工層中の重質炭酸カルシウムが体積基準で０．４〜１．５μｍの範囲に入る粒子の比率が６０％未満である場合、あるいは塗被層中のカオリンが体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に入る粒子の比率が６５％未満である場合、顔料粒子の充填が密になり、ポーラスで嵩高な塗工層が形成されずインキ吸収性が速くなり、塗工層による原紙の被覆性も劣るため、本発明が所望するインキ落ち改善の効果が得られず、印刷光沢度も劣る。
【００１０】
また、体積基準で０．４〜１．５μｍの範囲に６０％以上含まれる粒径分布を有する重質炭酸カルシウムの配合量が２０重量部より少ない場合、あるいは体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に６５％以上含まれる粒径分布を有するカオリンが２０重量部より少ない場合でも本発明が所望するインキ落ち改善の効果が得られず、また印刷光沢度が劣る。なお、本発明において、上記の特定の粒度分布を有する重質炭酸カルシウムを好ましくは２０重量部以上８０重量部未満、より好ましくは３０重量部以上７０重量部未満である。また、上記の特定の粒度分布を有するカオリンを２０重量部以上８０重量部未満含有することが好ましく、より好ましくは３０重量部以上７０重量部未満である。
【００１１】
本発明で使用する顔料は、上記の特定の粒度分布を有する重質炭酸カルシウムと上記の特定の粒度分布を有するカオリン以外の重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、酸化チタン、ホワイトカーボン、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏、水酸化アルミニウム、焼成カオリン、デラミネーテッドカオリン、シリカ、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウムなどの無機顔料やプラスチックピグメントなどの有機顔料等を１種以上併用することができる。
【００１２】
本発明において、塗工液に使用する接着剤は、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体およびポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白の蛋白質類、酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などのエーテル化澱粉、デキストリンなどの澱粉類、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体など、通常の塗工紙用接着剤１種類以上を適宜選択して使用される。これらの接着剤は顔料１００重量部に対して５〜５０重量部、より好ましくは５〜３０重量部の範囲で使用される。
【００１３】
本発明の塗工液中には、上述の顔料および接着剤の他に、ワックスエマルジョン、脂肪酸エマルジョン、脂肪酸金属塩エマルジョン、ポリオレフィン樹脂、牛脂エマルジョン等の潤滑剤、また、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤、印刷適性向上剤など、通常の塗工紙用塗被組成物に配合される各種助剤が適宜使用される。
【００１４】
本発明の原紙に配合するパルプとしては、化学パルプ（針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等）、機械パルプ（グランドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ等）、脱墨パルプ（故紙パルプ）を単独もしくは任意の割合で混合使用することができる。また原紙に配合する填料の種類としては、水和珪酸、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、二酸化チタン、炭酸カルシウム、合成樹脂填料等の公知の填料を使用することができる。その他に必要に応じて、硫酸バント、サイズ剤、紙力増強剤、歩留まり向上剤、着色剤、染料、消泡剤等を含有してもよい。
【００１５】
本発明で用いる原紙の抄紙方法については特に限定されるものではなく、トップワイヤー等を含む長網マシン、丸網マシン、二者を併用した板紙マシン、ヤンキードライヤーマシン等を用いて、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙方式で抄紙した原紙のいずれであってもよい。また、サイズプレス、ビルブレード、ゲートロールコータ、プレメタリングサイズプレスを使用して、澱粉、ポリビニルアルコールなどを予備塗工した原紙や、ピグメントと接着剤を含む塗工液を１層以上予備塗工した塗工原紙も使用可能である。原紙の坪量としては、一般の塗工紙に用いられる３０〜２００ｇ／ｍ^２のが好ましい。
【００１６】
塗工組成物を原紙に塗工するための方法としては、２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、およびブレードメタリングサイズプレスコーター、およびロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、フラデッドニップ／ブレードコーター、ジェットファウンテン／ブレードコーター、ショートドウェルタイムアプリケート式コーターの他、ブレードの替わりにグルーブドロッド、プレーンロッド等を用いたロッドメタリングコーターや、カーテンコーター、ダイコーター等の公知のコーターにより塗工することができる。塗工する際の塗工液濃度は４５〜７０％の範囲が好ましい。原紙上に設ける塗工層は、原紙の片面あるいは両面に、単層あるいは二層以上設ける。塗工量は、原紙の片面あたり５〜２５ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは７〜２０ｇ／ｍ^２である。
【００１７】
湿潤塗工層を乾燥させる手法としては、例えば蒸気加熱シリンダー、加熱熱風エアドライヤー、ガスヒータードライヤー、電気ヒータードライヤー、赤外線ヒータードライヤー、高周波ヒータードライヤー等各種の方法が単独または併用して用いられる。
【００１８】
かくして得られた塗工紙は、必要に応じてスーパーカレンダーやソフトカレンダー、マットカレンダーなどに通紙して平滑化処理することも可能である。
【００１９】
以上のように得られた艶消し塗工紙は、白紙光沢度が５０％以下、好ましくは３０％以下の低白紙光沢度、白色度８４％以上において、より本発明の効果を発揮することができるものである。
【００２０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて具体的に本発明を示すが、これらによって本発明は何等制約を受けるものではない。尚、特に断らない限り、例中の部、および％はそれぞれ、重量部および重量％を示す。
＜品質評価方法＞
（顔料の体積粒度分布測定）レーザー回折／散乱式粒度分布測定器（マルバーン（株）製、機器名：マスターサイザーＳ）を用いて、粒子の体積粒度分布を測定した。
（白紙光沢度）ＪＩＳＰ８１４２に準じて測定した。
（印刷光沢度）ＲＩ−ＩＩ型印刷試験機を用い、東洋インキ製造株式会社製枚葉プロセスインキ（商品名：ＴＫハイエコー紅ＭＺ）を０．３０ｃｃ使用して印刷を行い、一昼夜放置後、得られた印刷物の表面を、ＪＩＳＰ８１４２に準じて測定した。
（ハンター白色度）ＪＩＳＰ８１４２に準じてブルーフィルターを用い、ハンター白色時計で測定した。
（インキ落ち）ＲＩ−ＩＩ型印刷試験機を用い、東洋インキ製造株式会社製枚葉プロセスインキ（商品名：ＴＫハイエコー墨ＭＺ）を０．５０〜０．７０ｃｃ使用してマクベス濃度計で測定した濃度が２．０±０．１になるように印刷を行い、一昼夜放置後、堅牢度試験機（スガ試験機製）を用い、印刷したサンプルと白紙を荷重４００ｇで３往復摩擦を行い、印刷した紙から白紙へ転移したインキ濃度を目視で評価した。インキの転移が少ないほどインキ落ち防止効果が高い。
◎：インキ転移の問題が無いもの、○：ほとんどインキ転移の問題が無いもの、
△：若干インキ転移の問題があるもの、×：インキ転移の問題があるもの
［実施例１］
重質炭酸カルシウム（ＦＭＴＯＰ２―Ａ、ファイマテック社製、体積分布粒径０．４０〜１．５μｍ：６５．３％・・・重質炭カルＡ）４０部、カオリン（リオカピム社製、カピムＤＧ、体積分布粒径０．４０〜４．２０μｍ：７１．７％・・・カオリンＡ）６０部からなる顔料に、接着剤としてスチレン・ブタジエン系共重合ラテックス１１．０部、燐酸エステル化澱粉４．０部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ０．１部、さらに水を加えて６６重量％濃度に調整した塗工液を、坪量７０ｇ／ｍ^２の原紙に、塗工量が片面あたり１３ｇ／ｍ^２となるように、塗工速度５００ｍ／分のブレードコーターで両面塗工を行い、艶消し塗工紙を得た。
［実施例２］
塗工液に含まれる顔料として、重質炭カルＡ５０部、カオリンＡ５０部からなる顔料を用いた以外は実施例１と同様に艶消し塗工紙を得た。
［実施例３］
塗工液に含まれる顔料として、重質炭カルＡ３０部、カオリンＡ７０部からなる顔料を用いた以外は実施例１と同様に艶消し塗工紙を得た。
［実施例４］
塗工液に含まれる顔料として、重質炭カルＡ４０部、重質炭酸カルシウム（ＦＭＴ９０、ファイマテック社製、体積分布粒径０．４０〜１．５μｍ：５６．１％・・・重質炭カルＢ）１０部、カオリンＡ４０部、カオリン（イメリス社製、ＤＢコート、体積分布粒径０．４０〜４．２０μｍ：６１．８％・・・カオリンＢ）
からなる顔料を用いた以外は実施例１と同様に艶消し塗工紙を得た。
［比較例１］
塗工液に含まれる顔料として、重質炭カルＡ４０部、カオリンＢ６０部からなる顔料を用いた以外は実施例１と同様に艶消し塗工紙を得た。
［比較例２］
塗工液に含まれる顔料として、重質炭カルＡ１０部、重質炭カルＢ８０部、カオリンＡ１０部からなる顔料を用いた以外は実施例１と同様に艶消し塗工紙を得た。
［比較例３］
塗工液に含まれる顔料として、重質炭カルＢ６０部、カオリンＡ４０部からなる顔料を用いた以外は実施例１と同様に艶消し塗工紙を得た。
【００２１】
上記条件で製造した艶消し塗工紙において、白紙光沢度、印刷光沢度、ハンター白色度、インキ落ちを評価し、結果を表１に示した。
【００２２】
【表１】

表１から明らかなように、実施例１〜４は、製本工程などで発生するインキ落ちの問題を起こさず、且つ低白紙光沢度、白色度が高く、印刷光沢度が高い艶消し塗工紙を得る事が出来た。比較例１は印刷光沢度に劣る。比較例２、３はインキ落ちに劣る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、製本工程などで発生するインキ落ちの問題を起こさず、且つ低白紙光沢度にも関わらず、高白色度で印刷光沢度が高い艶消し塗工紙を得る事が出来る。

Claims

原紙に顔料と接着剤を含有する塗工層を有する艶消し塗工紙において、顔料として、体積基準で０．４〜１．５μｍの範囲に６０％以上含まれる粒径分布を有する重質炭酸カルシウムを顔料１００重量部あたり２０重量部以上、体積基準で０．４〜４．２μｍの範囲に６５％以上含まれる粒径分布を有するカオリンを２０重量部以上含有する艶消し塗工紙