JP2007063693A

JP2007063693A - 多層塗工紙

Info

Publication number: JP2007063693A
Application number: JP2005249518A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Hattori; 芳彦服部; Hiroshi Nakamori; 弘中森; Noriko Matsuzawa; 典子松澤
Original assignee: Nippon A&L Inc
Current assignee: Nippon A&L Inc
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】インキセットと印刷光沢のバランスに優れた多層塗工紙の提供。
【解決手段】原紙上に顔料とバインダーを主成分とする２層の塗工層を有する多層塗工紙において、（１）アンダー塗工層を形成する顔料として粒子径が２μｍ以下の微粒カオリンを５０重量％以上使用し、かつ（２）トップ塗工層を形成するバインダーとして、シアン化ビニル成分を５〜４０重量％含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用してなる多層塗工紙。
【選択図】なし

Description

本発明は多層塗工紙に関するものである。詳しくは、アンダー塗工層を形成する顔料として特定の微粒カオリンを使用し、かつトップ塗工層を形成するバインダーとして、特定量のシアン化ビニル成分を含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用してなる、インキセットと印刷光沢のバランスに優れた多層塗工紙に関するものである。

近年、塗工紙は、その印刷効果が高い等の理由から、非常に数多くの印刷物に利用されている。季刊、月間紙等の定期刊行物の中にも、全ての頁に塗工紙が使用される場合もかなり増えている。特に、メールオーダービジネスにおけるダイレクトメールや商品カタログ等においては、そのほとんどが全ての頁に塗工紙を使用している。
一般に塗工紙は、カオリンや炭酸カルシウム、プラスチックピグメントなどの白色顔料を水に分散した顔料分散液、顔料同士および顔料を原紙に接着固定するためのバインダー、およびその他の添加剤によって構成される水性塗料を塗工してなる塗工層を有するものであり、さらに原紙の上に２層以上の塗工層を有する多層塗工紙も近年その使用割合が増えてきている。
従来より、これら多層塗工紙については、様々な要求性能を満たすべくそのアンダー塗工層とトップ塗工層を形成する顔料やバインダーについての検討が行われている。
例えば、特許文献１（特開平８−１２０５９６号公報）では、アンダー塗工層を形成する顔料として小粒子径のカオリンを使用することでアンダー塗工における塗工操業性を改善することが提案されている。
また、特許文献２（特開平１１−３５０３９０号公報）には、特定のアニオン性界面活性剤の存在下で乳化重合して得られたシアン化ビニル成分を含有する特定組成のラテックスをトップ塗工層に使用することにより、印刷強度、インキ受理性、印刷光沢等を改善することが提案されている。
しかし、特許文献１には、顔料と共に使用するバインダーについては何ら検討されておらず、ましてやトップ塗工層については塗工そのものの検討すら成されていない。
また、特許文献２においては、顔料についての検討が成されておらず、さらに本発明における目的であるインキセットと印刷光沢のバランスの改良については何ら記載はない。
特開平８−１２０５９６号公報特開平１１−３５０３９０号公報

本発明の目的は、インキセットと印刷光沢のバランスに優れた多層塗工紙を提供することにある。

本発明者らは、該課題に鑑み鋭意検討した結果、アンダー塗工層を形成する顔料として特定の微粒カオリンを使用し、かつトップ塗工層を形成するバインダーとして、特定量のシアン化ビニル成分を含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することにより、インキセットと印刷光沢のバランスに優れた多層塗工紙が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、原紙上に顔料とバインダーを主成分とする２層の塗工層を有する多層塗工紙において、（１）アンダー塗工層を形成する顔料として粒子径が２μｍ以下の微粒カオリンを５０重量％以上使用し、かつ（２）トップ塗工層を形成するバインダーとして、シアン化ビニル成分を５〜４０重量％含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することを特徴とする多層塗工紙を提供するものである。

本発明は、インキセットと印刷光沢のバランスに優れた多層塗工紙が得られるという効果を奏する。

本発明の多層塗工紙におけるアンダー塗工層を形成する顔料としては、粒子径が２μｍ以下の微粒カオリンを５０重量％以上使用することが必要である。該微粒カオリンの含有量が５０重量％未満では、インキセットが遅くなるため好ましくない。

また、本発明の多層塗工紙におけるトップ塗工層を形成するバインダーとしては、シアン化ビニル成分を５〜４０重量％含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することが必要である。該ラテックス中におけるシアン化ビニル成分が５重量％未満では印刷光沢に劣り、また４０重量％を超えるとドライピック強度が低下するため好ましくない。好ましくは１０〜３０重量％である。なお、かかるシアン化ビニル成分を含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの好ましい組成としては、シアン化ビニル成分５〜４０重量％、ブタジエン成分２０〜６０重量％、スチレン成分１０〜７５重量％およびこれらと共重合可能な他のビニル単量体成分０〜５５重量％である。なお、これらと共重合可能な他のビニル単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸等のエチレン系不飽和カルボン酸単量体、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N，N−ジメチルアクリルアミド等の不飽和カルボン酸アミド単量体等が挙げられる。
また、該共重合体ラテックスの平均粒子径およびゲル含有量には特に制限はないが、５０〜２５０ｎｍおよび１０〜９８重量％である。

本発明の多層塗工紙におけるアンダー塗工層を形成する微粒カオリン以外の顔料およびトップ塗工層を形成する顔料としては、一般的に用いられている炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、さらには粒子径２μｍを超えるカオリン等の無機顔料、あるいはポリスチレンラテックス等の有機顔料を使用することができる。

本発明の多層塗工紙におけるアンダー塗工層を形成するバインダーとしては、特に制限はなく、一般的なスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することができ、さらにはアンダー塗工層、トップ塗工層共に必要に応じて澱粉、酸化澱粉、エステル化澱粉等の変性澱粉、大豆蛋白、カゼイン等の天然バインダー、あるいはポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル系エマルジョン、アクリルエマルジョン等の合成バインダーを併用してもよい。

なお、アンダー塗工層又はトップ塗工層を形成するバインダーである上記スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスは、公知の乳化重合法にて重合することが可能であり、その際使用する乳化剤、重合開始剤、重合連鎖移動剤、電解質、キレート剤については公知のものを使用することができる。

本発明の多層塗工紙は、アンダー塗工層、トップ塗工層を形成するそれぞれの顔料およびバインダーを含有する水性塗料を調製したのち、公知の塗工技術、例えばエアナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター等の塗工機を使用して塗工、乾燥してアンダー塗工層を形成した後、同様にしてトップ塗工層を形成することにより多層塗工紙とすることができる。
なお、上記水性塗料を調製する際には、必要に応じて分散剤、消泡剤、耐水化剤、防腐剤、離型剤、染料、保水性向上剤等の助剤を使用することもできる。

上記多層塗工紙を形成するアンダー塗工層およびトップ塗工層の塗工量としては特に制限はないが、特にアンダー塗工層の塗工量が片面８ｇ／ｍ^２以上、好ましくは１０ｇ／ｍ^２以上、最も好ましくはその印刷光沢の発現性の面より１２ｇ／ｍ^２以上である。

〔実施例〕
以下、実施例を挙げ本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。なお実施例中、割合を示す部および％は特に断りのない限り重量基準によるものである。また、実施例および比較例における各種物性の測定方法は、次に示す通りである。

共重合体ラテックスのゲル含有量の測定：共重合体ラテックスを水酸化ナトリウムにて、ｐＨ８．０に調整する。次に、ガラス板上にその共重合体ラテックスを塗り、８０℃の熱風乾燥機内で４時間乾燥して、厚さ約０．５ｍｍの共重合体ラテックスフィルムを作成する。その後、共重合体ラテックスフィルム約１ｇを正確に秤量後、４００ｃｃのトルエン中に４８時間浸せきし、３００メッシュの金網で濾過後、乾燥し、金網上のトルエン不溶分（ゲル）を秤量し、ゲル含有量（％）を算出する。

共重合体ラテックスの粒子径の測定：共重合体ラテックスの数平均粒子径を動的光散乱法により測定した。尚、測定に際しては、ＬＰＡ−３０００／３１００（大塚電子製）を使用した。

インキセット：ＲＩ印刷機でシートオフセット用インキを塗工紙表面に印刷し、その後白紙を重ね合わせて一定の圧力で加圧し、白紙へ転移したインキ濃度を目視評価した。評価は５．０がインキ濃度が最も薄く良好、１．０がインキ濃度が最も濃く不良であり、５．０から１．０の間はインキ濃度の状態を相対比較して判定した。

白紙光沢：ＪＩＳＰ−８１４２に従って、７５°の光沢度を測定した。数値が大きいほど白紙光沢が良好である。

印刷光沢：ＲＩ印刷機でシートオフセット用インキを印刷後、村上色彩技術研究所製光沢計ＧＭ−２６Ｄを用いて６０°の光沢を測定した。数値が大きいほど印刷光沢が良好である。

共重合体ラテックスの製造方法
耐圧性オ−トクレ−ブに、水１００部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．６部、表１に示すシクロヘキセン、α−メチルスチレンダイマー、ｔ−ドデシルメルカプタンおよび炭酸ナトリウム０．４部、過硫酸カリウム１．０部を仕込み、十分撹拌した後、表１に示す各単量体等を加えて６５℃にて重合を１０時間行った。重合完了時の重合転化率は９８％であった。次いで、これら共重合体ラテックスを苛性ソ−ダ水溶液にてｐＨ８に調整し、水蒸気蒸留により未反応単量体を除去し、共重合体ラテックスＡ〜Ｆを得た。得られた各共重合体ラテックスのゲル含有量（％）および平均粒子径（ｎｍ）につき、表１に示した。

アンダー塗工層用水性塗料の調製
表２に示す顔料組成、ならびに上記にて得られた共重合体ラテックスＦ、澱粉、さらには適量の水を配合し、水性塗料固形分が６０％となるようアンダー塗工層用水性塗料１〜１４を調製した。

トップ塗工層用水性塗料の調製
下記に示す組成にて配合し、トップ塗工層用水性塗料を調製した。
カオリンＡ＊１４０部
炭酸カルシウム６０部
澱粉３部
共重合体ラテックス＊２１０部
（水性塗料固形分６０％）

＊１カオリンＡ：２μｍ以下の粒子数９７重量％
＊２共重合体ラテックスＡ〜Ｆを使用

多層塗工紙の作成
市販の熱風塗工乾燥機ＭＬＣ−１００Ｓ型を用いて、塗工原紙（坪量６４ｇ／ｍ^２）の片面に、表２に示すアンダー塗工層用水性塗料１〜１４を塗工（表２に示す塗工量）した後、各アンダー塗工層上に表３に示す共重合体ラテックスを含むトップ塗工層用水性塗料を塗工（塗工量１０ｇ／ｍ^２）し、表３に示す実施例用多層塗工紙１〜１１および比較例用多層塗工紙１〜８を得た。なお、塗工に際しては、＃４〜＃１０のワイヤーバーを適宜用いて塗工し、塗工量を調整した。また塗工条件は次のとおりである。塗工速度４０ｍ／ｍｉｎ、炉内温度１４５℃、熱風温度２１０℃、風速２８ｍ／ｓｅｃ、乾燥時間５秒。
得られた各多層塗工紙につき、相対湿度５５％、温度２０℃の条件下で１昼夜調湿後、線圧５０〜７０ｋｇ／ｃｍ、温度６０℃、通紙速度７ｍ／ｍ、２回通紙の通紙条件にてキャレンダー処理を行い、各試験に供し、その結果を表３に示した。

以上のとおり、本発明の多層塗工紙は、そのアンダー塗工層を形成する顔料として微粒カオリンを使用し、かつトップ塗工層を形成するバインダーとしてシアン化ビニル成分を含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用してなるものであり、インキセットと印刷光沢のバランスに優れた多層塗工紙である。

Claims

原紙上に顔料とバインダーを主成分とする２層の塗工層を有する多層塗工紙において、（１）アンダー塗工層を形成する顔料として粒子径が２μｍ以下の微粒カオリンを５０重量％以上使用し、かつ（２）トップ塗工層を形成するバインダーとして、シアン化ビニル成分を５〜４０重量％含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することを特徴とする多層塗工紙。
トップ塗工層を形成するバインダーとして、シアン化ビニル成分を１０〜３０重量％含有するスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを使用してなる請求項１記載の多層塗工紙。
アンダー塗工層の塗工量が、乾燥重量で片面１２ｇ／ｍ^２以上である請求項１又は２何れかに記載の多層塗工紙。