JP2007119947A - オフセット印刷用塗工紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の高坪量のオフセット印刷用塗工紙が有する特有の問題である白紙光沢の不均一性と、インキ着肉性や印刷光沢の品質の低下を大きく改良したオフセット印刷用塗工紙を製造する方法を提供するものである。
【解決手段】片面または両面に塗工を施した後にカレンダー処理を行うオフセット印刷用塗工紙の製造方法において、弾性ロールのカバー材の硬さが、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定される硬度がＤ ９０以上であるカレンダー装置によって、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の塗工済みシートを平滑化することを特徴とするオフセット印刷塗工用紙の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、オフセット印刷用塗工紙の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、高坪量でありながら白紙光沢の均一感と印刷品位に優れたオフセット印刷用紙の製造方法に関するものである。

オフセット印刷用塗工紙のうち、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の高坪量の製品は、コート紙やアート紙の厚物、アートポスト、高板などに分類され、雑誌や書籍の表紙、葉書、容器、または箱といった用途で広く利用されている。この様な分野においても、見た目の高級感を出す為に高度な印刷が施される場合があるため、剛直度、強度、または厚みといった高坪量の用紙に要求される特性の他にも、白紙の面感の良さやオフセット印刷用紙としての印刷適性が強く要望される。

しかしながら、このような高坪量の塗工紙は白紙光沢の均一感に劣り、オフセット印刷においてもインクの着肉性や印刷光沢の質感が悪くなる傾向があった。これは原紙の密度や吸水性が高坪量の原紙ほど不均一になっていることに起因している。この様な原紙に塗工をした場合、塗工液の水分が原紙に吸収され不均一に形状が復元してぼこつきが生ずる。よって、最終的にカレンダー処理を施して平滑化を試みても白紙光沢の発現にばらつきが生じて、白紙光沢のむらとして現れてしまう。また、このようなオフセット印刷用塗工紙はインクの着肉性や印刷光沢にもむらが生じてしまい、印刷物の高級感を損なってしまうことが問題とされてきた。

このような問題を解決する為に、塗工前の原紙にカレンダー処理を施して平滑化することが行われているが、密度むらが強い高坪量の原紙にこのような処理をしても、カレンダー処理前の塗工済みの紙のぼこつき発生は改善しない為、カレンダー処理後の白紙光沢むらや印刷品質の低下は十分に解決できていなかった。また、顔料を主成分とした下塗りをブレード、ロッド、カーテン、フィルムプレスなどの各種方法によって施すことがおこなわれているが、やはり効果は十分ではなく、また工程数や装置数の増加につながってしまった。一方、最終的なカレンダー処理の線圧を強めたり、ロールの温度を上げたりして最終的な平滑性を更に高める試みがなされる場合があるが、平均化した白紙光沢値や平滑度は向上するものの、その不均一性が意に反して助長されてしまう結果となってしまった。（例えば、特許文献１〜６を参照。）
特許３５７２９６９号公報 特許３０８２１８８号公報 特許２８６７７２３号公報 特開平９−２５００９９号公報 特開平６−２９４０９８号公報 特開平６−２５９９２号公報

本発明の目的は、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の高坪量のオフセット印刷用塗工紙特有の問題である白紙光沢の不均一性と、インキ着肉性や印刷光沢の品質の低下を大きく改良したオフセット印刷用塗工紙を製造する方法を提供するものである。

本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、以下のようなオフセット印刷用塗工紙の製造方法を発明するに至った。

片面または両面に塗工を施した後にカレンダー処理を行うオフセット印刷用塗工紙の製造方法において、弾性ロールのカバー材の硬さが、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定される硬度がＤ ９０以上であるカレンダー装置によって、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の塗工済みシートを平滑化することを特徴とするものである。

さらに、該カレンダー装置の剛性および弾性ロールの径が６００ｍｍ以上であることを特徴とするものである。

本発明のオフセット印刷用塗工紙の製造方法は、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の高坪量のオフセット印刷用塗工紙特有の問題である白紙光沢の不均一性と、インキ着肉性や印刷光沢の品質の低下を大きく改良したオフセット印刷用塗工紙を得ることができるものである。

以下、本発明のオフセット印刷用塗工紙の製造方法について、詳細に説明する。

本発明者は、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の高坪量のオフセット印刷用塗工紙が有する特有の問題である白紙光沢の不均一性と、インキ着肉性や印刷光沢の品質の低下を大きく改良できる製造方法について検討した。その結果、カレンダー装置の弾性ロールに関して、弾性ロールカバー材をある硬さ以上のものにして、さらにロールの径をある長さ以上にすることで、これら諸問題が著しく改良されることを見出した。

高坪量の原紙に対して塗工を施した場合、原紙の密度や吸水性のばらつきによってカレンダー処理前の塗工済みの紙はぼこつきが生じてしまう。このようなカレンダー処理前の塗工済みの紙について、触針式表面粗さ測定器を用いて各種物性を測定すると、ろ波うねり曲線を抽出したときの凸部高さおよび長さの標準偏差と変動係数が大きいものほど、最終的なカレンダー処理した印刷用塗工紙の白紙光沢が不均一であり、またインキ着肉性や印刷光沢の品質も劣る傾向があることがわかった。

本発明においては、弾性ロールカバー材の硬さが、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定される硬度がＤ ９０以上であることによって、このようなカレンダー処理前の塗工紙のうねりの影響が極力低減され、非常に均一な白紙光沢が発現する。また、均一性の優れた塗工層の平滑性に起因して、インキ着肉性も非常に良好となり、印刷光沢の均一性や滑らかさも一段と向上する。さらに、これらの効果はカレンダー装置の剛性および弾性ロールの径を６００ｍｍ以上とすることで更に増進される。

本発明におけるカレンダー装置とは、一般的に製紙工程で使用されるものであり、弾性ロールと剛性ロールの組み合わせからなり、ロール段数は２本以上であれば特に限定されるものではない。また、ロールには制御された線圧と温度を適宜掛けることができる。代表的なものとしては、ソフトニップカレンダー、オンライン多段カレンダー、スーパーカレンダーなどが挙げられる。剛性ロールは耐食性や耐久性に優れる金属からなる。また、弾性ロールのカバー材としては耐食性、耐久性、また耐摩耗性に優れる合成樹脂が使用される。

本発明におけるオフセット印刷用塗工紙は、オフセット印刷用塗工紙としての使用に留まらず、乾式および湿式電子写真用、インクジェット用、熱転写用、感熱用などの各種印刷用紙やその基材として使用することもできる。

本発明に用いられるオフセット印刷用塗工紙の基材としては、木材パルプ、綿、麻、竹、サトウキビ、トウモロコシ、ケナフなどの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維、レーヨン、キュプラ、リヨセルなどのセルロース再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリウレタン系繊維などの化学繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維などの無機繊維をシート状にしたもの、またはその上に樹脂フィルム層を設けたものが使用される。

繊維のシート状基材を用いる場合に各繊維をシート状にする製法としては、一般的な抄紙工程、湿式法、乾式法、ケミカルボンド、サーマルボンド、スパンボンド、スパンレース、ウォータージェット、メルトブロー、ニードルパンチ、ステッチブロー、フラッシュ紡糸、トウ開維などの各工程から一つ以上が適宜選ばれる。

また、これらの繊維には、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、二酸化チタン、水酸化アルミなどの各種填料、バインダー、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、紙力増強剤などの各種配合剤を各工程、各素材に合わせて好適に配合する。さらには、これらの繊維シートの上に樹脂コート層を設ける場合もある。

基材としては、上質紙、中質紙、色上質、書籍用紙、キャスト用紙、微塗工紙、軽量コート紙、コート紙、アート紙、中質コート紙、グラビア用紙、インディア紙、コートアイボリー、ノーコートアイボリー、アートポスト、コートポスト、ノーコートカード、特板、コートボール、トレーシングペーパー、タイプ紙、ＰＰＣ用紙、ＮＩＰ用紙、連続伝票用紙、フォーム用紙、複写紙、ノーカーボン紙、感熱紙、インクジェット用紙、熱転写用紙、合成紙、などの紙や板紙、不織布、または各種樹脂やプラスチック、金属をフィルム状に成形したものも含まれる。

最上層を塗工する前の基材は、必要とする密度、平滑度、透気度を得るために各種表面処理やカレンダー処理を施す場合がある。最上層を塗工する前の基材の平滑度は、特に最上層が低塗工量であるときには被覆性に対して大きく影響する為、ＪＩＳ Ｐ８１１９「紙及び板紙−ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」に準じた平滑度で１５秒以上が望ましい。

本発明において、シート状基材に最上層およびその他の塗工層を設ける場合に用いることのできる顔料は、特に限定されるものではなく、例えば、各種カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム（粉砕炭酸カルシウム）などの精製した天然鉱物顔料、軽質炭酸カルシウム（合成炭酸カルシウム）、炭酸カルシウムと他の親水性有機化合物との複合合成顔料、サチンホワイト、リトポン、酸化チタン、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、焼成カオリン、プラスチック顔料などが挙げられる。

最上層およびその他の塗工層に用いられるバインダーとしては、天然植物から精製した澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、りん酸エステル化澱粉、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、デキストリン、マンナン、キトサン、アラビノガラクタン、グリコーゲン、イヌリン、ペクチン、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどの天然多糖類およびそのオリゴマーさらにはその変性体が挙げられる。

さらに、ガゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、コラーゲンなどの天然タンパク質およびその変性体、ポリ乳酸、ペプチドなどの合成高分子やオリゴマーが挙げられる。

加えてスチレン−ブタジエン系、アクリル系、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニルなどの各種共重合体ラテックス、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ユリアまたはメラミン／ホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン／エピクロルヒドリンなどの水溶性合成物などが挙げられる。これらは一種以上で使用することができる。この他、公知の天然、合成有機化合物を使用することは特に限定されない。

また、塗工液に用いられる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶性高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン−マレイン酸無水共重合体などの合成重合体、珪酸塩などの無機重合体などが挙げられる。

また、必要に応じて、分散剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの通常使用されている各種助剤、およびこれらの各種助剤をカチオン化したものが好適に用いられる。

本発明において、最上層およびその他の塗工層を塗工する方法は、特に限定されるものではなく、サイズプレス、ゲートロール、シムサイザーなどの各種フィルムトランスファーコーター、エアーナイフコーター、ロッドコーター、ブレードコーター、ダイレクトファウンテンコーター、スプレーコーター、キャストコーターなどの各方式を適宜使用する。顔料を主とした塗工層は片面当り２〜３５ｇ／ｍ²の塗工量である。

さらに、一連の操業で、塗工、乾燥されたシートは、要求される密度、平滑度、透気度、および外観を得るために、カレンダー処理が施される。

以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例において示す「部」および「％」は、特に明示しない限り、質量部および質量％を示す。

（実施例１）〜（実施例６）及び（比較例１）〜（比較例３）
下記の内容に従って、オフセット印刷用塗工紙を作製した。

＜原紙＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ） ７０部
ＮＢＫＰ（濾水度４８０ｍｌｃｓｆ） ３０部
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示） ８部
市販カチオン化澱粉 １．０部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 ０．０３部
パルプ、内添薬品を上記の配合で調製し抄紙工程の後、サイズプレスにより両面０．８０ｇ／ｍ²の酸化澱粉を付着させ、更にマシンカレンダーで平滑化を施した。以上の工程から、坪量１７０．０ｇ／ｍ²の原紙を製造した。

＜塗工液＞
市販重質炭酸カルシウム（粒子径２μｍ以下が９０％） ５０部
市販カオリン（粒子径２μｍ以下が９５％） ５０部
市販スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー １２部
市販燐酸エステル化澱粉 １．５部
市販ステアリン酸カルシウム ０．３部
市販アクリル系増粘剤 ０．１部
水酸化ナトリウムにてｐＨ９．８に調製

上記の塗工液を濃度６３％、操業速度１２００ｍ／分でファウンテン／ブレードコーターを用いて片面１０ｇ／ｍ²の塗工量で両面を塗工した。その後、表１および２に示す条件でカレンダー処理を施して、オフセット印刷用塗工紙を得た。

（比較例４）
実施例１〜６で使用した原紙のベック平滑度は８０ｓであったが、この比較例４では抄紙工程でのマシンカレンダーニップ圧の調整で１６０ｓとした。それ以外は、比較例２と同様にして比較例４のオフセット印刷用塗工紙を得た。

（比較例５）
塗工を下塗り５ｇ／ｍ²および上塗り１０ｇ／ｍ²のダブル塗工とした以外は、比較例２と同様にして比較例５のオフセット印刷用塗工紙を得た。

上記実施例１〜６および比較例１〜５により得られたオフセット印刷用塗工紙について、下記の測定方法により測定し、その評価結果を表１および２に掲げた。

１．白紙光沢
スーパーカレンダー処理後の印刷用塗工紙を、グロスメーターにて、光沢を７５°−７５°反射率で測定した。

２．白紙光沢の均一性
白紙光沢の均一性を目視にて判定して、５（非常に良好）、４（良好）、３（普通）、２（劣る）、１（非常に劣る）の５段階で評価した。

３．インキ着肉性
オフセット方式によってカラーチャートを印刷し、色発現の均一性を目視にて判定して、５（非常に良好）、４（良好）、３（普通）、２（劣る）、１（非常に劣る）の５段階で評価した。

４．インキ光沢の品質
オフセット方式によってカラーチャートを印刷し、４重色の部分について、光沢の均一性と滑らかさを目視にて判定して、５（非常に良好）、４（良好）、３（普通）、２（劣る）、１（非常に劣る）の５段階で評価した。

＜評価結果＞
実施例１から３は、規定した硬度を有するロール材を用いて製造したものだが、ロール材の硬度が規定外の比較例１から３と比較して、良好な白紙光沢の均一感、インキ着肉性、および印刷光沢の品質を実現している。また、比較例１から３はカレンダーの線圧を上昇して印刷用塗工紙を平滑にしても、白紙光沢は上昇するものの、高坪量の製品で問題となる白紙光沢の均一感、インキ着肉性、および印刷光沢の品質は十分に改善されない。実施例４から６については、ロールの径を規定内とすることで、更に良好な諸物性の改善が見られた。塗工前の原紙の平滑性を高めた比較例４、また二層塗りとした比較例５は十分な改善効果が見られなかった。

オフセット印刷用塗工紙の製造方法に適用できるものである。

Claims (2)

1. 片面または両面に塗工を施した後にカレンダー処理を行うオフセット印刷用塗工紙の製造方法において、弾性ロールのカバー材の硬さが、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定される硬度がＤ ９０以上であるカレンダー装置によって、坪量が１７０ｇ／ｍ²以上の塗工済みシートを平滑化することを特徴とするオフセット印刷塗工用紙の製造方法。
2. 前記請求項１記載のオフセット印刷用塗工紙の製造方法おいて、該カレンダー装置の剛性および弾性ロールの径が６００ｍｍ以上であることを特徴とするオフセット印刷用塗工紙の製造方法。