JP2005042242A

JP2005042242A - Coated paper for printing

Info

Publication number: JP2005042242A
Application number: JP2003202665A
Authority: JP
Inventors: Koji Okago; 幸治大篭; Masato Suzuki; 政人鈴木; Hiroshi Konyamoto; 博紺屋本; 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: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2023-07-28
Also published as: JP4918748B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently provide coated paper for printing of high printability, having opacity suitable for practical use despite lightweightness, relatively good in ink impression and giving high print gloss, and slight in strike-through after printing. <P>SOLUTION: The coated paper for printing is such that a sheet of base paper is provided with a coating layer comprising a pigment and an adhesive, wherein an inorganic pigment 3.0-10 at the ratio for the respective particle sizes determined by laser method and sedimentation method( laser method/sedimentation method) accounts for ≥50 pts.wt. based on 100 pts.wt. of the total inorganic pigment, and the basis weight of the base paper is ≤50 g/m<SP>2</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷用塗工紙に関し、軽量にも関わらず、特に優れた白紙外観と印刷適性を備えた塗工紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷物に対し、写真や図案を多用し、更にカラー化するなどにより、視覚的に内容を強力に伝達できる高品質印刷用塗工紙への強い要望がある。一方、省資源、輸送および郵送コストなどの点から印刷物の軽量化に対しても強い要望がある。この二つの要望は相反するものであり、高品質印刷塗工紙は原紙および塗工量が多く、高価であって、軽量、低価格の要望にそぐわない。そこで、低坪量、低塗工量のいわゆる低級グレードの塗工紙で、より上のグレードの品質を実現する技術が求められていた。
【０００３】
塗工紙の品質のうち、重要なものは、白色度、不透明度、白紙光沢度、印刷光沢度、印刷物の裏抜けおよび剛度等である。白色度はコントラストに、不透明度は裏抜けに、光沢度は印刷物の高級感に関係し、かつこれらが全て良いバランスで満足されることが重要である。剛度は主として印刷作業性に関係し、印刷物のめくり易さにも重要な要素である。
【０００４】
塗工紙は、光沢塗工紙と艶消し塗工紙に大別される。光沢塗工紙は、高級印刷に用いられているアート紙、スーパーアート紙、あるいはカタログ、雑誌、パンフレットなどに用いられているコート紙等があり、印刷仕上がりが白紙光沢も印刷光沢も高いグロス調である。艶消し塗工紙は、ダル調、マット調があり、グロス調よりも白紙光沢や印刷光沢が低いものである。マット調は白紙面、印刷面ともに光沢が低くフラットで落ち着いた感じの印刷物で、ダル調は白紙光沢度は低いが、印刷光沢度は高いという、グロス調とマット調の中間のものである。
【０００５】
前述のごとく、軽量化は原紙を低坪量にするとともに低塗工量の塗工層とすることが必要である。しかし、紙料配合を変えないで、単に低坪量の紙とすれば、軽量化に比例して紙厚が薄くなり不透明度と剛度が不足する。低坪量の原紙の上に厚い塗工層を設ければ、印刷適性は低坪量化前の水準を維持することができるが、不透明度および剛度はむしろ低下するので実用的ではない。また、引張強さの低下からオフセット輪転印刷の際に、回転中、ペースター時、立ち上げ時の断紙トラブルが発生する恐れがある。また、低坪量の原紙に塗工する場合、塗料が原紙内部に浸透し、バッキングロール汚れ等の操業性トラブルを生じやすい。
【０００６】
逆に高坪量原紙上に低塗工量の塗工層を設けると、不透明度と剛度は十分であるが、低坪量化には必要以上に塗工量を減らさざるを得なくなり、印刷品質が不十分となり、やはり実用的ではない。つまり坪量と塗工量は一定のバランスが必要であり、低坪量原紙には低塗工量塗工層、高坪量原紙には高塗工量塗工層の塗工紙ということになり、一般的に低坪量品は高坪量品と比較して、白色度、不透明度、白紙光沢度、印刷光沢度および剛度は劣る。
【０００７】
一般に不透明度および印刷物の裏抜けは特に坪量が８０ｇ／ｍ^２以下になると急激に低下する。ある程度坪量を低下させても剛度と不透明度および裏抜けの低下度を最小限にするには低密度の嵩高な紙にすればよく、それにはガムウッド、メープル、バーチなど特定の樹種の機械パルプを使用することが有効であるが、省資源、コスト等で特定の樹種のみを使うことは実用的ではない。また、低坪量化と不透明度および裏抜けの向上には、中空の合成樹脂カプセルを内添すること、合成有機発泡性填料（例えば商品名：ＥＸＰＡＮＳＥＬ、日本フィラント株式会社）を内添し乾燥時に発砲させることが知られている。しかし、中空合成樹脂カプセルや発泡性填料は、混合や発砲条件が難しく、価格も高いことから、現在のところ実用的な手段ではない。また、填料ではないが、微細フィブリル化セルロースを添加する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしこの方法では、微細フィブリル化セルロースを別に調整する必要があり操業上煩雑になり、実用的ではない。また、原紙上に填料、特に二酸化チタンを配合すると不透明度および裏抜けは向上することが知られているが、しかし密度はかえって高くなり、剛度が低下するとともに、紙力が弱くなるという問題があり、単に填料を配合することはできない。
【０００８】
このように、従来の技術の単なる応用では所望の特性を持った軽量印刷用塗工紙を得ることはできない。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１３３８０号公報
【発明が解決しようとする課題】
このような状況に鑑みて、本発明の課題は、軽量であるにも関わらず、実用に適した不透明度を有し、相対的に良好なインキ着肉性および印刷光沢度が高く、また印刷物の裏抜けが少ない印刷適性の優れる印刷用塗工紙を効率よく提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題について鋭意研究した結果、原紙上に顔料および接着剤を含有する塗工層を設けてなる印刷用塗工紙において、レーザー法および沈降法でそれぞれ測定した顔料平均粒子径の比（レーザー法／沈降法）が３．０〜１０の範囲である無機顔料を無機顔料１００重量部当たり５０重量部以上含有し、坪量が５０ｇ／ｍ^２以下の原紙を用いることにより、軽量でも実用に適した不透明度を有し、相対的に良好なインキ着肉性を有し印刷光沢度が高く、また印刷後の裏抜けも少ないといった印刷適性を有する塗工紙を効率よく製造することができ、前記課題が解決されることを見出し本発明に至った。
本発明においては、特に無機顔料１００重量部に対し、直径０．８μｍ以上の中空プラスチックピグメントを１重量部以上２０重量部以下含有することにより、白紙光沢度を向上することができる。また、塗工紙重量あたり０．５重量％以上１２重量％以下の二酸化チタンを含有することにより不透明度を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、低坪量の原紙に特定の顔料と接着剤を含有する塗工層を設けることにより、印刷用塗工紙を得ることができる。
【００１２】
本発明に用いる塗工用顔料としては、レーザー法および沈降法でそれぞれ測定した顔料平均粒子径の比（レーザー法／沈降法、以下形状指数と略）が３．０〜１０の範囲である無機顔料１００重量部当たり５０重量部以上配合することが重要である。例えばクレー等の板状顔料の粒径をレーザー法で測定した場合、最も大きな面の粒径を中心に測定される傾向にある。一方、沈降法で顔料の粒径を測定した場合、板状顔料の厚さが沈降する際の抵抗に影響を与えるため、厚さが薄い顔料ほど粒径の測定値がより小さくなる傾向にある。従って、レーザー法および沈降法で測定した顔料粒子径の比（レーザー法／沈降法）を測定することにより、顔料の形状を評価することができ、この値が大きい顔料は板状面積に対する厚さが小さいことを意味する。形状指数が３．０未満の場合、顔料形状はよりブロック状に近づき、坪量が低い原紙に塗工した際には、塗料が原紙内部に浸透し、バッキングロール汚れ等の操業性トラブルを生じやすい。また同塗工量で比較した場合、原紙被覆性は相対的に劣る。形状指数が１０を越える場合は、顔料は薄く板状になるが、同体積あたりの比表面積は大きくなり５０重量部以上配合した塗工液の粘度は極めて高くなる。この様な塗料を塗工した場合、ブレード塗工においてはブレード刃先でストーリーク、ストラクマイト等が発生、またフィルム転写塗工においてはボイリング、ミスト等が発生し、操業性は相対的に劣る。低坪量の原紙に対し、塗料による原紙被覆性を良好にし、かつ塗工適性および操業性を良好にするには、形状指数が３．０〜１０の範囲である無機顔料を用いることが重要である。しかし、形状指数が３．０〜１０の範囲である無機顔料を用いても、配合量が５０重量部未満の場合には塗料による原紙被覆性は十分なレベルに達しない。形状指数が３．０〜１０の範囲である無機顔料を５０重量部以上配合することにより、低坪量の原紙に対する塗料の浸透抑制と塗料流動性を最適化できる（顔料の形状に起因）。原紙被覆性を十分なレベルにすることにより、印刷時にインキが塗工紙内部に浸透するのを抑制し、印刷物の裏抜けが良好となる。無機顔料による原紙被覆性および塗工適性を最適化させるには、形状指数が４．０〜８．０の範囲であることがより好ましい。また、顔料の平均粒子径としては、レーザー法で測定した値で０．５〜８．０μｍが好ましく、沈降法においては、０．２〜２．０μｍが好ましい。
【００１３】
本発明で用いられる形状指数が３．０〜１０の無機顔料の種類は、この形状指数を満たすものであれば特に制限はなく、塗工用顔料として従来から用いられているカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料等であり、これらの顔料は必要に応じて単独または２種類以上併用して使用できる。好ましい顔料としては、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレーなどの板状の顔料である。これらの無機顔料の配合量は、無機顔料１００重量部当たり５０重量部以上であり、好ましくは７０重量部以上である。本発明の無機顔料は形状に大きな特徴があり、通常用いられる塗工用顔料に比べて、薄い板状の顔料が多い配合であり、この形状をあらかじめ持っている顔料を選択して使用するか、あるいは分級して本発明で規定する範囲のものとして使用する。このようにすることにより、低塗工量でも原紙表面の被覆性を上げることができ、相対的に高い印刷光沢度が得られ、また印刷後の裏抜けが少なくなる。また、本発明で用いられる形状指数が３．０〜１０の範囲外の無機顔料としては、塗工用顔料として従来から用いられているカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料、プラスチックピグメントなどの有機顔料を併用しても良い。
本発明においては無機顔料１００重量部に対し、直径０．８μｍ以上の中空のプラスチックピグメントを１重量部以上２０重量部以下含有することにより、白紙光沢度を向上させることができる。直径０．８μｍ未満の中空プラスチックピグメントを用いると、低塗工量ではより良好な被覆性を得られず、また、塗工層が嵩高化となりにくいため十分な不透明度が得られにくい。
【００１４】
本発明において用いる接着剤としては塗工紙用に従来から用いられている、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、あるいは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接着剤：カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白などの蛋白質類：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：カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体などの通常の塗工紙用接着剤１種以上を便宜選択して使用される。これらの接着剤は無機顔料１００重量部に対して５〜５０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部程度の範囲で使用される。
【００１５】
本発明の塗工層を設けるための塗工液には、顔料及び接着剤の他に分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤等の通常使用される各種助剤を使用しても良い。
【００１６】
本発明において、原紙を構成するパルプは機械パルプを１０重量％以上含有させることが好ましい。機械パルプは化学パルプに比べ繊維が剛直なので、機械パルプを配合した原紙は抄紙工程でかかる各種の圧力で紙層が潰れることが少なく、全体として嵩高になるから、原紙内部の空隙量が増し、不透明度が向上し、同時に剛度も大きくなる。機械パルプの中でもグランドパルプは低密度化への寄与が高く好ましく用いることができる。機械パルプの配合量が１０重量％未満では、填料やカレンダー条件を最適化しても相対的に不透明度および剛度が劣る。機械パルプは白色度や塗工適正等の点から製紙用パルプの６０重量％以下とすることが好ましい。機械パルプの樹種は特に限定するものではないが、ガムウッド、メープル、バーチ等は繊維が粗大な分、原紙は低密度になりやすい。機械パルプ以外のパルプは特に限定するものではなく、化学パルプや古紙パルプを使用することができる。特に古紙パルプの使用は、古紙中の機械パルプを本発明の機械パルプとすることができる点、および資源の有効使用という点で好ましい。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、炭酸カルシウム、二酸化チタン、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。
【００１７】
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。原紙をより軽量にする場合、Ｊ／Ｗ比、内添填料の配合量および脱水量の抄紙条件等を適宜変更することにより引っ張りこわさを調節することが好ましい。本発明においては、原紙の坪量が５０ｇ／ｍ^２以下、より軽量である４０〜２０ｇ／ｍ^２、更に軽量である３５〜２０ｇ／ｍ^２の原紙を用いても、実用に適した不透明度を有し、インキ着肉性及び印刷光沢度等の良好な印刷適性を有する。また、５０ｇ／ｍ^２以下の原紙を用いた場合、塗料が原紙内部に浸透してもバッキングロール汚れのトラブルを発生することはない。
【００１８】
原紙に、調整された塗工液を塗工する方法としては、ブレードコータ、バーコータ、ロールコータ、エアナイフコータ、リバースロールコータ、カーテンコータ、サイズプレスコータ、ゲートロールコータ等を用いて、一層もしくは二層以上を原紙上に片面づつもしくは両面同時に両面塗工する。塗工量は、原紙片面当たり２〜１５ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは３〜１０ｇ／ｍ^２である。
【００１９】
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。
【００２０】
以上のように塗工乾燥された塗工紙は、未カレンダー処理、またはスーパーカレンダー、高温ソフトニップカレンダー等で平滑処理を行う。本発明では塗工紙の不透明度を向上するために、二酸化チタンを塗工紙重量あたり０．５重量％以上１２重量％以下配合することが好ましく、二酸化チタンは原紙あるいは塗工層あるいはその両方に配合することができる。
本発明においては、軽量である塗工紙の坪量が７５ｇ／ｍ^２以下、より軽量である６５〜３０ｇ／ｍ^２、更に軽量である５０〜３０ｇ／ｍ^２の時に、実用に適した不透明度を有し、相対的にインキ着肉性および印刷光沢度等が良好であり、本発明の効果をより発揮することが出来る。特に塗工紙の坪量が５０〜３０ｇ／ｍ２の場合、オフセット輪転印刷時の断紙の抑制や多色印刷の見当合わせを向上させるために、抄紙条件や塗工条件を調節して、ＬｏｒｅｎｔｚｅｎａｎｄＷｅｔｔｒｅ社製引張試験機で引張こわさを２００ｋＮ／ｍ以上４００ｋＮ／ｍ以下にすることが好ましい。
【００２１】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、勿論これらの例に限定されるものではない。尚、特に断らない限り、例中の部および％はそれぞれ重量％を示す。また、得られた塗工紙について以下に示すような評価法に基づいて試験を行った。
〈評価方法〉
（１）形状指数：固形分濃度８％の顔料スラリーを超音波分散処理し、顔料粒径測定に用いた。レーザー回折・散乱法（Ｍａｌｖｅｒｎ社製ＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒＳを用いて測定）で測定した顔料の平均粒子径の値を、沈降法（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製Ｓｅｄｉｇｒａｐｈ５１００を用いて測定）で測定した値で除した値を形状指数と定義した。
（２）白紙光沢度：ＪＩＳＰ８１４２に基づいて測定した。
（３）印刷光沢度：東芝機械（株）のオフセット輪転機（４色）を用いてオフセット用印刷インキ（東洋インキ製造（株）製レオエコーＭ）を用いて印刷速度６００ｒｐｍで印刷し、得られた印刷物（墨藍紅３色ベタ印刷部）の表面をＪＩＳＰ８１４２に基づいて測定した。
（４）インキ着肉性：東芝機械（株）のオフセット輪転機（４色）を用いて、オフセット用印刷インキ（東洋インキ製造（株）製レオエコーＭ）を用いて印刷速度６００ｒｐｍで印刷し、得られた印刷物（藍単色ベタ印刷部）のインキ着肉性を４段階で目視評価した。◎：非常に優れる、○：優れる、△：やや問題あり、×：問題あり
（５）不透明度：ＪＩＳＰ８１３８に基づいて測定した。
（６）裏抜け値：Ｘ−ＲＩＴＥを用いて（墨ベタ部の裏面のＹ値／白紙（非画線部）のＹ値）×１００で測定した。
（７）密度：ＪＩＳＰ８１１８に基づいて測定した。
（８）引張こわさ：ＬｏｒｅｎｔｚｅｎａｎｄＷｅｔｔｒｅ社製の引張試験機を用いて測定した。
（９）塗工適性：塗工時の操業性（バッキングロール汚れ）について４段階で評価した。◎：非常に優れる、○：優れる、△：やや問題あり、×：問題あり
（１０）印刷作業性：オフセット輪転機による印刷時の作業性（断紙等）を４段階で評価した。◎：非常に優れる、○：優れる、△：やや問題あり、×：問題あり
［実施例１］
エンジニアードカオリン（イメリス社製Ｃｏｎｔｏｕｒ１５００，形状指数４．６）１００部からなる無機顔料に、分散剤として対無機顔料でポリアクリル酸ソーダ０．２部を添加してセリエミキサーで分散し、固形分濃度が６４％の無機顔料スラリーを調成した。このようにして得られた無機顔料スラリーに、直径１．０μｍの中空プラスチックピグメント（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ社製ＨＰ１０５５）を４部、非増粘型のスチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（ガラス転移温度１５℃、ゲル含量７５％）１０部、およびヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製ＰＧ２９５）６部を加え、さらに水を加えて固形分濃度５８％の塗工液を得た。
【００２２】
填料として二酸化チタンを原紙重量当たり４％、タルクを６％含有し、製紙用パルプとして機械パルプを３０％、クラフトパルプを５０％、古紙パルプを２０％含有する坪量３０ｇ／ｍ^２の中質紙を塗工原紙として用いた。
【００２３】
上記の原紙に前述の塗工液を片面当たりの塗工量が７ｇ／ｍ^２になるように、８００ｍ／分の塗工速度のブレードコーターで両面塗工を行い、塗工紙水分が５．５％になるように乾燥し、カレンダー処理を行い、引張こわさが３７５ｋＮ／ｍの印刷用塗工紙を得た。
［実施例２］
無機顔料をエンジニアードカオリン（イメリス社製Ｃｏｎｔｏｕｒ１５００，形状指数４．６）５５部、微粒重質炭酸カルシウム（ファイマテック社製ＦＭＴ−９０，形状指数１．１）４５部を用いた以外は、実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
［実施例３］
無機顔料を大粒径カオリン（エンゲルハルド社製Ｕｌｔｉｍａｔｔｅ，形状指数５．８）６０部、１級クレー（イメリス社製ＤＢＰｒｉｍｅ、形状指数１．４）４０部に変更した以外は、実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
［実施例４］
無機顔料をブラジル産カオリン（リオカピム社製カピムＮＰ，形状指数３．２）１００部に変更した以外は、実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
［実施例５］
顔料スラリーにプラスチックピグメントを添加せずに塗料調成を行った以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
［実施例６］
内添填料として、タルク４重量％を含有した坪量３０ｇ／ｍ^２の中質原紙に片面当たりの塗工量が７ｇ／ｍ^２になるようにした以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
［実施例７］
顔料スラリーにプラスチックピグメントを添加せずに塗料調成を行い、内添填料として、タルク４重量％を含有した坪量３０ｇ／ｍ^２の中質原紙に片面当たりの塗工量が７ｇ／ｍ^２になるようにした以外は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
［実施例８］
顔料スラリーに直径１．０μｍの中空プラスチックピグメントを４部、二酸化チタンを５部、非増粘型のスチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（ガラス転移温度１５℃、ゲル含量７５％）１０部、およびヒドロキシエチルエーテル化澱粉（ペンフォード社製ＰＧ２９５）６部を加え、さらに水を加えて固形分濃度６０％の塗工液を得た以外は実施例１と同様の方法で塗工紙を得た。
［比較例１］
無機顔料をエンジニアードカオリン（エンゲルハード社製ＥＣＬＩＰＳ６５０，形状指数２．２）８０部、微粒重質炭酸カルシウム（ファイマテック社製ＦＭＴ−９０，形状指数１．１）２０部に変更した以外は、実施例１と同様の方法で塗工紙を得た。
［比較例２］
無機顔料として、エンジニアードカオリン（イメリス社製Ｃｏｎｔｏｕｒ１５００，形状指数４．６）４５部、微粒重質炭酸カルシウム（ファイマテック社製ＦＭＴ−９０，形状指数１．１）５５部に変更した以外は、実施例１と同様の方法で塗工紙を得た。
［比較例３］
無機顔料として、カオリン（形状指数１１．０）１００部に変更した以外は、実施例１と同様の方法で塗工紙を得た。
【００２４】
以上の結果を表１に示した。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【発明の効果】
本発明により、軽量であるにも関わらず、実用に適した不透明度を有し、相対的に良好なインキ着肉性および印刷光沢度が高く、また印刷後の裏抜けが少ない印刷適性の優れる印刷用塗工紙を得ることができた。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coated paper for printing, and relates to a coated paper having a particularly excellent white paper appearance and printability despite its light weight.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a strong demand for coated paper for high-quality printing that can visually convey the contents of printed matter by using a lot of photographs and designs and further colorizing it. On the other hand, there is a strong demand for weight reduction of printed matter from the viewpoints of resource saving, transportation and mailing costs. These two requirements are contradictory, and high-quality printing coated paper has a large amount of base paper and a large amount of coating, is expensive, and does not meet the demand for light weight and low price. Therefore, there has been a demand for a technology for realizing a higher grade quality with a so-called lower grade coated paper having a low basis weight and a low coating weight.
[0003]
Among the coated paper qualities, important ones are whiteness, opacity, white paper gloss, print gloss, print-through and stiffness. It is important that the whiteness is related to the contrast, the opacity is related to the background, the glossiness is related to the high quality of the printed matter, and these are all satisfied with a good balance. Stiffness is mainly related to printing workability, and is also an important factor in the ease of turning printed materials.
[0004]
Coated paper is roughly classified into glossy coated paper and matte coated paper. Glossy coated paper includes art paper, super art paper used for high-grade printing, and coated paper used for catalogs, magazines, brochures, etc., and the glossy finish is high in both white paper gloss and printing gloss. It is. The matte coated paper has a dull tone and a matte tone, and has a lower gloss of white paper and printing gloss than a glossy tone. The matte tone is a printed product that has a low gloss and is flat and calm on both the white paper surface and the printed surface. The dull tone is intermediate between the glossy tone and the matte tone, in which the white paper glossiness is low but the printing glossiness is high.
[0005]
As described above, the weight reduction requires the base paper to have a low basis weight and a coating layer with a low coating amount. However, if paper with a low basis weight is simply used without changing the stock composition, the paper thickness is reduced in proportion to weight reduction, and opacity and rigidity are insufficient. If a thick coating layer is provided on the low basis weight base paper, the printability can be maintained at the level before the low basis weight, but the opacity and stiffness are rather lowered, which is not practical. In addition, there is a risk that a paper-cutting trouble may occur during rotation, paster, or start-up during offset rotary printing due to a decrease in tensile strength. In addition, when coating on a low basis weight base paper, the paint penetrates into the base paper and tends to cause operability troubles such as backing roll contamination.
[0006]
On the other hand, when a coating layer with a low coating amount is provided on a high basis weight base paper, the opacity and rigidity are sufficient, but to reduce the basis weight, the coating amount must be reduced more than necessary, and the print quality Is not practical enough. In other words, a certain balance is required between the basis weight and the coating amount, and the low basis weight base paper has a low coating amount coating layer, and the high basis weight base paper has a high coating amount coating layer. In general, a low basis weight product is inferior in whiteness, opacity, white paper gloss, printing gloss and stiffness compared to a high basis weight product.
[0007]
In general, opacity and show-through of printed matter are drastically reduced particularly when the basis weight is 80 g / m ² or less. To minimize stiffness, opacity, and breakthrough reduction, even if the basis weight is reduced to some extent, low-density, bulky paper can be used, including mechanical pulp from certain tree species such as gumwood, maple, and birch. However, it is not practical to use only specific tree species for resource saving, cost, etc. In addition, in order to reduce the basis weight and improve the opacity and penetration, a hollow synthetic resin capsule is internally added, and a synthetic organic foaming filler (for example, trade name: EXPANASEL, Nippon Filant Co., Ltd.) is internally added during drying. It is known to fire. However, hollow synthetic resin capsules and foamable fillers are not practical means at present because they are difficult to mix and fire and are expensive. Moreover, although it is not a filler, the method of adding fine fibrillated cellulose is proposed (refer patent document 1). However, in this method, it is necessary to separately adjust the fine fibrillated cellulose, which is complicated in operation and is not practical. In addition, it is known that when a filler, particularly titanium dioxide, is blended on the base paper, the opacity and penetration are improved, but the density is rather high, the rigidity is lowered, and the paper strength is weakened. Yes, you can't simply add a filler.
[0008]
As described above, it is not possible to obtain a light-weight coated coated paper having desired characteristics by simply applying the conventional technology.
[0009]
[Patent Document 1] JP-A-8-13380 [Problems to be Solved by the Invention]
In view of such a situation, the object of the present invention is to have opacity suitable for practical use in spite of its light weight, relatively high ink deposition property and printing glossiness, and printed matter. The object is to efficiently provide a coated paper for printing having excellent printability with little show-through.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive research on the above problems, the present inventors have determined that the average particle size of the pigment measured by the laser method and the sedimentation method on a coated paper having a coating layer containing a pigment and an adhesive on the base paper, respectively. By using an inorganic pigment having a diameter ratio (laser method / precipitation method) in the range of 3.0 to 10 in an amount of 50 parts by weight or more per 100 parts by weight of the inorganic pigment and having a basis weight of 50 g / m ² or less. Efficiently apply coated paper with printability such as lightness, opacity suitable for practical use, relatively good ink fillability, high printing gloss, and low back-through after printing The present invention has been found out that the above-mentioned problems can be solved.
In the present invention, the blank glossiness can be improved by containing 1 to 20 parts by weight of a hollow plastic pigment having a diameter of 0.8 μm or more with respect to 100 parts by weight of the inorganic pigment. The opacity can be improved by containing 0.5% by weight or more and 12% by weight or less of titanium dioxide per weight of the coated paper.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In this invention, the coating paper for printing can be obtained by providing the coating layer containing a specific pigment and an adhesive agent in the low basic weight base paper.
[0012]
The coating pigment used in the present invention is an inorganic pigment having a pigment average particle diameter ratio (laser method / precipitation method, hereinafter abbreviated as shape index) measured in the laser method and the precipitation method in the range of 3.0 to 10. It is important to blend 50 parts by weight or more per 100 parts by weight of the pigment. For example, when the particle size of a plate-like pigment such as clay is measured by a laser method, the particle size of the largest surface tends to be measured. On the other hand, when the particle size of the pigment is measured by the sedimentation method, the thickness of the plate-like pigment affects the resistance at the time of sedimentation, so that the measured value of the particle size tends to be smaller as the pigment is thinner. . Therefore, the pigment shape can be evaluated by measuring the pigment particle diameter ratio (laser method / precipitation method) measured by the laser method and the sedimentation method. Means small. When the shape index is less than 3.0, the pigment shape becomes closer to a block shape, and when applied to a base paper with a low basis weight, the paint penetrates into the base paper, causing operational problems such as dirt on the backing roll. Cheap. Moreover, when compared with the same coating amount, the base paper coverage is relatively inferior. When the shape index exceeds 10, the pigment becomes thin and plate-like, but the specific surface area per volume is increased, and the viscosity of the coating solution blended by 50 parts by weight or more becomes extremely high. When such a coating is applied, story rake, strakite, etc. occur at the blade edge in blade coating, and boiling, mist, etc. occur in film transfer coating, resulting in relatively poor operability. It is important to use an inorganic pigment with a shape index in the range of 3.0 to 10 in order to improve the coverage of the base paper with paint and the coating suitability and operability for low basis weight base paper. It is. However, even if an inorganic pigment having a shape index in the range of 3.0 to 10 is used, if the blending amount is less than 50 parts by weight, the covering property of the base paper with the paint does not reach a sufficient level. By blending 50 parts by weight or more of an inorganic pigment having a shape index in the range of 3.0 to 10, it is possible to optimize the penetration of the paint into the low basis weight base paper and the paint fluidity (due to the shape of the pigment). By setting the base paper coverage to a sufficient level, it is possible to suppress the ink from penetrating into the coated paper during printing and to improve the through-through of the printed matter. In order to optimize the base paper coverage and coating suitability by the inorganic pigment, the shape index is more preferably in the range of 4.0 to 8.0. The average particle diameter of the pigment is preferably 0.5 to 8.0 μm as measured by a laser method, and preferably 0.2 to 2.0 μm in the precipitation method.
[0013]
The kind of inorganic pigment having a shape index of 3.0 to 10 used in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies this shape index, and kaolin, clay and engineer conventionally used as coating pigments. Ard kaolin, delaminated clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicate, colloidal silica, satin white and other inorganic pigments, etc. These pigments can be used alone or in combination of two or more as required. Preferable pigments are plate-like pigments such as kaolin, clay, engineered kaolin, and delaminated clay. The compounding amount of these inorganic pigments is 50 parts by weight or more, preferably 70 parts by weight or more per 100 parts by weight of the inorganic pigment. The inorganic pigment of the present invention has a great feature in shape, and it contains a lot of thin plate-like pigments compared to commonly used coating pigments. Do you select and use a pigment that already has this shape? Or, it is classified and used within the range defined in the present invention. By doing so, the coverage of the base paper surface can be improved even with a low coating amount, a relatively high printing glossiness can be obtained, and show-through after printing is reduced. In addition, as the inorganic pigment having a shape index outside the range of 3.0 to 10 used in the present invention, kaolin, clay, engineered kaolin, delaminated clay, heavy, conventionally used as a coating pigment Inorganic pigments such as calcium carbonate, light calcium carbonate, talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, silicic acid, silicate, colloidal silica, and satin white, and organic pigments such as plastic pigments may be used in combination.
In the present invention, the blank glossiness can be improved by containing 1 to 20 parts by weight of a hollow plastic pigment having a diameter of 0.8 μm or more with respect to 100 parts by weight of the inorganic pigment. When a hollow plastic pigment having a diameter of less than 0.8 μm is used, a better coating property cannot be obtained at a low coating amount, and sufficient opacity is difficult to obtain because the coating layer is less likely to be bulky.
[0014]
As an adhesive used in the present invention, conventionally used for coated paper, such as styrene / butadiene, styrene / acrylic, ethylene / vinyl acetate, butadiene / methyl methacrylate, vinyl acetate / butyl acrylate, etc. Synthetic adhesives such as various copolymers or polyvinyl alcohol, maleic anhydride copolymer, acrylic acid / methyl methacrylate copolymer, etc .: Proteins such as casein, soybean protein, synthetic protein: oxidized starch, positive starch, urea Conveniently select one or more common adhesives for coated paper, such as phosphated starch, etherified starch such as hydroxyethyl etherified starch, starch such as dextrin: cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, etc. Used. These adhesives are used in the range of about 5 to 50 parts by weight, more preferably about 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic pigment.
[0015]
In the coating liquid for providing the coating layer of the present invention, various commonly used auxiliaries such as a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, and a water resistance agent are added in addition to the pigment and the adhesive. May be used.
[0016]
In the present invention, the pulp constituting the base paper preferably contains 10% by weight or more of mechanical pulp. Mechanical pulp has a stiffer fiber than chemical pulp, so the base paper blended with mechanical pulp is less crushed by various pressures applied in the paper making process, and becomes bulky as a whole, increasing the amount of voids inside the base paper, Opacity is improved and stiffness is increased at the same time. Among mechanical pulps, ground pulp can be preferably used because it contributes greatly to reducing the density. When the blending amount of the mechanical pulp is less than 10% by weight, the opacity and rigidity are relatively inferior even if the filler and calendar conditions are optimized. The mechanical pulp is preferably 60% by weight or less of the pulp for papermaking from the viewpoint of whiteness and suitability for coating. The tree species of mechanical pulp is not particularly limited, but gumwood, maple, birch and the like tend to have low density due to coarse fibers. Pulp other than mechanical pulp is not particularly limited, and chemical pulp and waste paper pulp can be used. In particular, the use of waste paper pulp is preferable in that the mechanical pulp in the waste paper can be used as the mechanical pulp of the present invention, and the effective use of resources. Moreover, as a kind of filler mix | blended with a base paper, well-known fillers, such as a hydrated silicic acid, white carbon, a talc, a kaolin, a clay, a calcium carbonate, a titanium dioxide, a synthetic resin filler, can be used. In addition, if necessary, it may contain a sulfate bunt, a sizing agent, a paper strength enhancer, a yield improver, a colorant, a dye, an antifoaming agent and the like.
[0017]
The paper making method of the base paper used in the present invention is not particularly limited, and a long net machine including a top wire, a round net machine, a paperboard machine using both of them, a Yankee dryer machine, etc. Either neutral paper or base paper made by alkaline paper making may be used. Also, use a size press, bill blade, gate roll coater, or pre-metering size press to pre-coat one or more layers of base paper pre-coated with starch, polyvinyl alcohol, etc., or a coating solution containing pigment and adhesive. The coated coated paper can also be used. When making the base paper lighter, it is preferable to adjust the tension stiffness by appropriately changing the J / W ratio, the blending amount of the internal filler, and the papermaking conditions of the dewatering amount. In the present invention, the basis weight of the base paper is 50 g / ^{m 2} or less, 40~20g / ^{m 2} is lighter, even using base paper 35~20g / ^{m 2} is more lightweight, opacity suitable for practical use And has good printability such as ink fillability and printing gloss. In addition, when a base paper of 50 g / m ² or less is used, no trouble of backing roll contamination occurs even if the paint penetrates into the base paper.
[0018]
As a method of applying the adjusted coating liquid to the base paper, a blade coater, a bar coater, a roll coater, an air knife coater, a reverse roll coater, a curtain coater, a size press coater, a gate roll coater or the like can be used. Apply two or more layers on the base paper one side at a time or both sides simultaneously. Coating amount is preferably base paper per side 2 to 15 g / ^{m 2,} more preferably from 3 to 10 g / ^{m 2.}
[0019]
As a method for drying the wet coating layer, various methods such as a steam heating cylinder, a heated hot air air dryer, a gas heater dryer, an electric heater dryer, an infrared heater dryer, and a high frequency heater dryer are used alone or in combination.
[0020]
The coated paper coated and dried as described above is subjected to a non-calendar process, or a smooth process by a super calendar, a high temperature soft nip calender or the like. In the present invention, in order to improve the opacity of the coated paper, titanium dioxide is preferably blended in an amount of 0.5% by weight or more and 12% by weight or less based on the weight of the coated paper. Can be blended.
In the present invention, the basis weight of the coated paper is a lightweight 75 g / ^{m 2} or less, a more lightweight is 65~30g / ^{m 2,} when 50~30g / ^{m 2} is more lightweight, suitable for practical use not It has transparency, has relatively good ink fillability, printing glossiness, etc., and can exhibit the effects of the present invention more. In particular, when the basis weight of the coated paper is 50 to 30 g / m 2, Lorentzen is adjusted by adjusting the paper making conditions and the coating conditions in order to suppress paper breakage during offset rotary printing and improve the registration of multicolor printing. It is preferable that the tensile stiffness is 200 kN / m or more and 400 kN / m or less by a tensile tester manufactured by and Wettre.
[0021]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but it is needless to say that the present invention is not limited to these examples. In addition, unless otherwise indicated, the part and% in an example show weight%, respectively. The obtained coated paper was tested based on the evaluation method as shown below.
<Evaluation methods>
(1) Shape index: Pigment slurry having a solid content concentration of 8% was subjected to ultrasonic dispersion treatment and used for pigment particle size measurement. A value obtained by dividing the value of the average particle diameter of the pigment measured by a laser diffraction / scattering method (measured using a Mastersizer S manufactured by Malvern) by a value measured by a sedimentation method (measured using a Sedigraph 5100 manufactured by Micromeritics). Defined as shape index.
(2) White paper glossiness: measured based on JIS P 8142.
(3) Gloss of printing: obtained by printing at a printing speed of 600 rpm using offset printing ink (Leo Echo M manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) using an offset rotary press (4 colors) manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Further, the surface of the printed material (ink red and black three-color solid printing part) was measured based on JISP 8142.
(4) Ink fillability: Using an offset rotary press (4 colors) manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., printing using offset printing ink (Reo Echo M manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) at a printing speed of 600 rpm, The obtained printed matter (indigo single-color solid printing portion) was visually evaluated in four stages for ink deposition. (Double-circle): It is very excellent, (circle): It is excellent, (triangle | delta): There is some problem, x: There is a problem (5) Opacity: It measured based on JISP8138.
(6) Back-through value: Measured using X-RITE (Y value on the back side of the black solid portion / Y value on the white paper (non-imaged portion)) × 100.
(7) Density: Measured based on JIS P 8118.
(8) Tensile stiffness: Measured using a tensile tester manufactured by Lorentzen and Wettre.
(9) Coating suitability: The operability during coating (backing roll dirt) was evaluated in four stages. A: Excellent, B: Excellent, B: Somewhat problematic, B: Some problem (10) Printing workability: The workability (sheet breakage, etc.) during printing with an offset rotary press was evaluated in four stages. A: Very good, B: Excellent, B: Somewhat problematic, B: Some problem [Example 1]
Engineered kaolin (Imeris Contour 1500, shape index 4.6) 100 parts of inorganic pigment, 0.2 parts of sodium polyacrylate as an inorganic pigment as a dispersant was added and dispersed with a serie mixer. An inorganic pigment slurry having a concentration of 64% was prepared. Into the inorganic pigment slurry thus obtained, 4 parts of a hollow plastic pigment having a diameter of 1.0 μm (HP1055 manufactured by Rohm & Haas), non-thickening type styrene / butadiene copolymer latex (glass transition temperature 15 ° C.) 10 parts of a gel content of 75%) and 6 parts of hydroxyethyl etherified starch (PG295, manufactured by Penford) were added, and water was further added to obtain a coating solution having a solid content concentration of 58%.
[0022]
Medium content of 30g / m ² basis weight containing 4% titanium dioxide as filler and 6% talc, 30% mechanical pulp, 50% kraft pulp and 20% waste paper pulp as paper pulp Paper was used as the coating base paper.
[0023]
Double-side coating is performed on the above base paper with a blade coater at a coating speed of 800 m / min so that the coating amount per side of the above-mentioned coating solution is 7 g / m ² , and the coated paper moisture is 5. The coated paper for printing having a tensile stiffness of 375 kN / m was obtained by drying to 5% and calendering.
[Example 2]
Except for using 55 parts of engineered kaolin (Contour 1500, shape index 4.6, manufactured by Imeris Co., Ltd.) and 45 parts of fine heavy calcium carbonate (FMT-90, manufactured by Pumatech Co., Ltd., shape index 1.1) as the inorganic pigment. A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1.
[Example 3]
Example 1 except that the inorganic pigment was changed to 60 parts of large particle size kaolin (Ultimate, shape index 5.8, made by Engelhard, Inc.) and 40 parts of first grade clay (DB Prime, shape index 1.4, made by Imeris). A coated paper for printing was obtained in the same manner as above.
[Example 4]
A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inorganic pigment was changed to 100 parts of Brazilian kaolin (Capim NP manufactured by Rio Capim, shape index 3.2).
[Example 5]
A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that paint preparation was performed without adding a plastic pigment to the pigment slurry.
[Example 6]
As internal filler fee, printing in Example 1 and the same method except that the coated amount per one surface wood containing base paper having a basis weight of 30 g / m ² containing talc 4% by weight was set to 7 g / m ² Coated paper was obtained.
[Example 7]
The pigment slurry make paint tone formed without the addition of plastic pigments, as internal filler fee, talc per one surface wood containing base paper having a basis weight of 30 g / m ² which contains 4 wt% coating weight of 7 g / m ² A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that.
[Example 8]
4 parts of hollow plastic pigment with a diameter of 1.0 μm, 5 parts of titanium dioxide, 10 parts of non-thickening type styrene / butadiene copolymer latex (glass transition temperature 15 ° C., gel content 75%), and hydroxy A coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that 6 parts of ethyl etherified starch (PG295 manufactured by Penford) was added and water was further added to obtain a coating solution having a solid content concentration of 60%.
[Comparative Example 1]
Except for changing the inorganic pigment to engineered kaolin (Egelhard Corp. ECLIPS650, shape index 2.2) 80 parts, fine heavy calcium carbonate (Fimatec FMT-90, shape index 1.1) 20 parts, A coated paper was obtained in the same manner as in Example 1.
[Comparative Example 2]
The inorganic pigment was changed to 45 parts engineered kaolin (Imeris Contour 1500, shape index 4.6) and 55 parts heavy calcium carbonate (Fimatech FMT-90, shape index 1.1) 55 parts, A coated paper was obtained in the same manner as in Example 1.
[Comparative Example 3]
A coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inorganic pigment was changed to 100 parts of kaolin (shape index 11.0).
[0024]
The above results are shown in Table 1.
[0025]
[Table 1]

[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, although it is lightweight, it has opacity suitable for practical use, relatively good ink fillability and high printing glossiness, and excellent printability with little show-through after printing. A coated paper for printing could be obtained.

Claims

In the coated paper for printing having a coating layer containing a pigment and an adhesive on the base paper, the pigment particle diameter ratio (laser method / precipitation method) measured by the laser method and the precipitation method is 3.0 to 10 as the pigment. A coated paper for printing, comprising 50 parts by weight or more of an inorganic pigment in a range of 100 parts by weight of an inorganic pigment, and a basis weight of a base paper of 50 g / m ² or less.

2. The coated paper for printing according to claim 1, comprising 1 to 20 parts by weight of a hollow plastic pigment having a diameter of 0.8 μm or more with respect to 100 parts by weight of the inorganic pigment.

The coated paper for printing according to claim 1 or 2, wherein the coated paper contains 0.5% by weight or more and 12% by weight or less of titanium dioxide per weight of the coated paper.