JP2007217810A

JP2007217810A - 水性グラビア印刷用塗被紙

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Publication number: JP2007217810A
Application number: JP2006038006A
Authority: JP
Inventors: Akira Honma; 彰本間; Katsuhiko Fukuchi; 克彦福地; Toshiyuki Ishikawa; 利幸石川
Original assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Current assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-15
Also published as: JP4890876B2

Abstract

【課題】水に対する収縮によって紙に発生するシワを防止すること、紙が水を吸収することによって湿潤強度の低下による断紙を防止することとともに、インキ受理不良を解消した水性グラビア印刷用塗被紙の提供。
【解決手段】この課題は、水性グラビア印刷用塗被紙の原紙として、木材パルプにポリオレフィン系パルプを配合したパルプ混合物よりなる原紙を使用し、その際該パルプ混合物中のポリオレフィン系合成パルプが２０〜６０重量％であることを特徴とする水性グラビア印刷用塗被紙によって解決できる。

Description

本発明は、寸法安定性が良く、水性グラビア印刷適性に優れた水性グラビア印刷用塗被紙に関するものである。

特許文献１は、紙の収縮およびこれに伴うシワ入りがなく、断紙を防止でき、しかも水性インキの受理性に優れ、見栄えの良い建材用水性グラビア用紙に関する。構成は、合板表面に対して貼合わされ、表面に水性インキを用いてグラビア印刷される用紙であって、Ｌ−ＢＫＰ：Ｎ−ＢＫＰ＝７５：２５〜９５：５、濾水度２００ｍｌｃｓｆを超え３００ｍｌｃｓｆ以下とし、サイズ剤を２０〜４０ｋｇ／Ｔ、紙力増強剤を１８５〜２２０ｋｇ／Ｔ、湿潤紙力増強剤を３５〜４５ｋｇ／Ｔ、硫酸バンドを４４〜５５ｋｇ／Ｔを主たる内添剤として抄造した技術が記載されている。

特許文献２は、塗被紙の平滑度、光沢度が良好で、水性グラビアインキでの印刷適性に優れた水性グラビア印刷用塗被紙に関する。構成は、顔料成分として、平均粒子径１．０〜２．０μｍのカオリンを２０〜８０重量部、平均１次粒子径０．１５μｍ以下の立方体形状軽質炭酸カルシウムを８０〜２０重量部含有した塗被組成物１００重量部に対して、助剤として分散剤を０．２〜０．７重量部、接着剤としてラテックスを１０〜１５重量部の割合で含有した塗被液を塗被した水性グラビア印刷用塗被紙であって、前記水性グラビア印刷用塗被紙をブリストー試験機で、評価液に蒸留水を用いて測定した吸収係数Ｋａが０．２３ｍｌ／ｍ^２・ｍｓ^１／２以上であることを特徴とする水性グラビア印刷用塗被紙である。

特許文献３は、水性インキを使用するグラビア印刷に適した印刷用塗被紙に関する。構成は、顔料と接着剤を主成分とする顔料塗被層を、原紙の少なくとも片面に設けてなる印刷用塗被紙において、該塗被紙の特性として、接触時間２５ミリ秒における水吸収量が１０ｍｌ／ｍ^２以下で、かつ塗被紙の顔料塗被層に水を滴下して０．１秒後の接触角が７５度以下であり、さらに、Ｊ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験法Ｎｏ．５に記載の王研式透気度が１００００秒以上である印刷用塗被紙に関する。

特許文献４は、グラビア印刷用紙として優れた水性グラビア印刷適性、特にインク乾燥性およびインク発色性に優れたキャストコート紙に関する。構成は、主成分として顔料、水溶性及び／又は水分散性接着剤からなる塗工層を設けたキャストコート紙において、顔料として全顔料１００重量部中に占める比沈降容積が１．２０ｍｌ／ｇ以上である顔料の比率が１０〜８０重量部であり、且つ水溶性及び／又は水分散性接着剤として少なくとも水性ウレタン樹脂を顔料１００重量部当たり１〜３０重量部含有し、さらに水溶性高分子を顔料１００重量部当たり１〜２５重量部含有する塗工層を設けた後、キャスト仕上げすることを特徴とする水性グラビア印刷用キャストコート紙に関する。
特許第３１０３６３１号公報特開２００４−０４３９９１号公報特開２００３−２０１６９７号公報特許第２８１７６４３号公報

以上に述べた従来の水性グラビア印刷用塗被紙では、水性インキを使用してグラビア印刷する際の、水に対する収縮による紙にシワが発生すること、紙が水を吸収することによって湿潤強度の低下による断紙が発生することを木材パルプだけでは解消しきれなかった。

本発明の目的は、このような従来の発明が有していた問題を解決しようとするものであり、水に対する収縮によって紙に発生するシワを防止すること、紙が水を吸収することによって湿潤強度の低下による断紙を防止することとともに、インキ受理不良を解消した水性グラビア印刷用塗被紙を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、以下の発明により上記課題を解決しようとするものである。

すなわち本発明は、上記目的を達成するため、水性グラビア印刷用塗被紙の原紙として、木材パルプとポリオレフィン系パルプとを配合したパルプ混合物よりなる原紙を使用し、その際該パルプ混合物中のポリオレフィン系合成パルプが２０〜６０重量％であるという構成としたものである。また、本発明の有利な一つの解決手段は、前記水性グラビア印刷用塗被紙に用いる塗被液（以下、「塗被液」と略す。）の顔料成分として、２．０μｍ以下の粒径が７５％以上であるエンジニアードカオリンを顔料成分の２０〜１００重量％含む構成としたものである。さらに、本発明の別の有利な解決手段は、前記水性グラビア印刷用塗被紙のＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験法Ｎｏ．２７:2000「紙及び板紙−水中伸度試験方法」によるＢ法の水中伸度が縦０．３％以下で、かつ横１．０％未満にしたものである。またさらに、前記水性グラビア印刷用塗被紙にカレンダー処理を施す構成としたものである。

上記の課題解決手段による作用は、表面に水性インキを用いてグラビア印刷される塗被紙にあって、全パルプ中に合成パルプを２０〜６０重量％配合することによって、木材パルプとの熱溶融による接着作用によって寸法安定性が改善され、水性インキに起因した紙のシワの発生を防止することができる。また、紙が水を吸収することによって湿潤強度の低下による断紙を防止することができる。さらに有利な実施態様においては、得られた原紙に顔料成分として２．０μｍ以下の粒径が７５％以上であるエンジニアードカオリンを顔料成分の２０〜１００重量％を含む塗被液を塗被することによって、表面平滑性が増し、水性グラビア印刷インキの受理性などの問題点が解決できる。

上述したように本発明の水性グラビア印刷用塗被紙は、過度な叩解をせず、ポリオレフィン系合成パルプを配合し、木材パルプとの乾燥熱による熱溶融による接着作用によって寸法安定性すなわち水中伸度が良好になり、シワの発生がなくなったため、断紙もなく強度も良好な水性グラビア印刷用塗被紙を提供できる。また、塗被液にエンジニアードカオリンを顔料成分の２０〜１００重量％配合することによって、表面平滑性が増し、水性グラビアインキによる印刷適性が向上し、優れた印刷適性を持った水性グラビア印刷用塗被紙を提供できる。

本発明は、合成パルプを含んだ原紙上に顔料、助剤及び接着剤を主成分とする塗被層を設け、カレンダー処理してなる水性グラビア印刷用塗被紙である。

本発明におけるポリオレフィン系合成パルプとしては、汎用の抄紙機による湿式抄造プロセスに適した、岐状の繊維性状を有するポリエチレンやポリプロピレンからなるポリオレフィン系合成パルプが好ましい。特に原紙製造時の乾燥工程と塗被液をオンマシン塗被・乾燥する時の熱履歴によって木材パルプとの熱溶融による接着性に優れるものが寸法安定性に対して好ましく、融点が１００〜１８０℃のポリオレフィン系の合成パルプが安価であり、好適に用いられる。例えば、三井化学（株）からＳＷＰの商品名で市販されているものを使用できるが、本発明はこのＳＷＰに限定されるものではない。

これらのポリオレフィン系合成パルプの形態は、抄紙機で抄紙できる範囲にあれば短繊維でも長繊維でもよいが繊維長が０．１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。０．１ｍｍ未満では繊維間の絡み合いが少なく実質的にシート化することが難しく、１０ｍｍを超えると抄紙で均一なシートとすることが難しい。

本発明で使用する木材パルプとしては、主にＮ−ＢＫＰ（針葉樹晒クラフトパルプ）に代表される木材漂白化学パルプが使用される。必要に応じてＬ−ＢＫＰ（広葉樹晒クラフトパルプ）、ＧＰ（砕木パルプ）、ＴＭＰ（サーモメカニカルパルプ）、ＢＣＴＭＰ（晒ケミサーモメカニカルパルプ）等の機械パルプ、古紙パルプを適宜配合する事もできる。

本発明で使用する原紙の製造方法は、木材パルプとポリオレフィン系合成パルプとからなるパルプ混合物を使用し、全パルプ中にポリオレフィン系合成パルプが２０〜６０重量％、好ましくは２５〜５５重量％、特に好ましくは２８〜５０重量％配合されている。ポリオレフィン系合成パルプ配合率が２０重量％未満では、原紙の寸法安定性が不足し、ポリオレフィン系合成パルプ配合率が６０重量％を超えると、強度が不足し原紙として好ましくない。

原紙中には前記パルプの他に、本発明の目的効果を損なわない範囲で、一般的に使用されている各種の歩留り向上剤、紙力向上剤、内添サイズ剤、ピッチコントロール剤、消泡剤等の薬品類を適宜使用できる。

原紙は、長網抄紙機、円網抄紙機、ヤンキー抄紙機、長網と円網のコンビネーションマシン等の一般的な抄紙機によって製造される。

本発明の塗被液に用いる顔料は、２．０μｍ以下の粒径が７５％以上であるエンジニアードカオリンを全顔料の２０〜１００重量％、好ましくは５０〜１００重量％、特に好ましくは８０〜１００重量％、なかでも１００重量％配合することによって表面が平滑な水性グラビア印刷用塗被紙を得ることができる。２．０μｍ以下の粒径が７５％以上であるエンジニアードカオリンの配合量が２０重量％を割ると原紙の平滑度が低下し十分なグラビア印刷適性が得られない。

本発明の塗被液に用いる接着剤は、ラテックスを使用することができる。ラテックスは、スチレン・ブタジエン共重合体、メタクリレート・ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル酸エステル及び／またはメタクリル酸エステルの重合体または共重合体等のビニル系重合体ラテックス、あるいはこれらを更にカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したものである。

本発明の塗被液に用いる助剤は、分散剤以外に、潤滑剤、防腐剤、消泡剤、耐水化剤、染料等を適宜添加することができる。

本発明のカレンダー処理は、原紙に塗被層を形成後に行われ、紙厚の均一化、表面平滑度の向上、光沢度の向上の目的に行われる。カレンダー処理は、オンマシンで配置されているマシンカレンダー、その他にスーパーカレンダー、フリクションカレンダー、グロスカレンダー、ブラッシカレンダー、マットカレンダー、ソフトカレンダー等を用いることができ、カレンダーの種類は特に限定されるものではない。

本発明の水性グラビア印刷用塗被紙の製造に用いる塗被装置は、特に限定されるわけではなく、例えば、ロールコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、バーコーター、エアーナイフコーター、グラビアコーター等を用いることができる。

本発明の水性グラビア印刷用塗被紙の製造方法に関しては、オフマシンで原紙に塗被液を塗布しても、オンマシンで原紙に塗被液を塗布しても良いが、生産効率の観点から。オンマシンにて行うことが好ましい。

本発明の水性グラビア印刷用塗被紙では、ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験法Ｎｏ．２７:2000「紙及び板紙−水中伸度試験方法」によるＢ法の水中伸度が縦０．３％以下で、かつ横１．０％未満にしたものが好ましい。縦０．３％を超えて、かつ横１．０％以上のものは、印刷ダブリ等の問題のため、好ましくない。

実施例：
本発明を実施例によって、更に詳細に説明するが、本発明は、勿論これに限定されるものではない。なお、特に断らない限り、例中の部、添加％は固形分換算での重量部または、重量％である。

＜原紙の製造＞
Ｌ−ＢＫＰ／Ｎ−ＢＫＰ／ＳＷＰ（ポリエチレン系合成パルプ；三井化学（株）、Ｅ６２０）＝４２／１８／４０％配合のパルプを混合し、カナディアンスタンダードフリーネス（以下、「フリーネス」と略す。）４５０ｍｌのパルプスラリーを得、内添サイズ剤としてロジン系エマルジョン（星光ＰＭＣ社製、ＡＬ−１２０）を対パルプ０．３％、硫酸バンドを対パルプ１％、カチオン化澱粉（日本食品化工社製、ネオタック４０Ｔ）を対パルプ１％添加し、丸網抄紙機にて、各層の坪量５８ｇ／ｍ^２の４層抄きによって２３２ｇ／ｍ^２の紙を抄紙し、サイズプレスにて、表面紙力剤として変性ポリアクリルアミド系樹脂（星光ＰＭＣ社製、ＳＴ−５０００）のサイズプレス液を２．５％液にて両面で４０ｍｌ／ｍ^２塗布し、ドライヤーで乾燥後原紙を製造した。

＜水性グラビア印刷用塗被紙の製造＞
上記に示したサイズプレス液を塗布し、乾燥した原紙を巻き取ることなく、該丸網抄紙機内に設備されているエアーナイフコーターにて下記に示す塗被液を紙の片面当たり１５ｇ／ｍ^２（固形分）塗被し、乾燥後、オンマシンキャレンダー処理を行い、水性グラビア印刷用塗被紙を製造した。

＜塗被液の製造＞
水に分散剤（サンノプコ社製、ＳＮ５０３４）を顔料に対して０．１％添加し、顔料としてエンジニアードカオリン（イメリスミネラルズ・ジャパン社製、カピムＮＰ）（該顔料の１００重量％）１００重量部を添加してカウレス分散機で６８％濃度の顔料スラリーを調成した。この顔料スラリーに追加水を入れ、ＳＢＲラテックス（旭化成社製、Ｇ−１５７８）を７．５部入れ、苛性ソーダ０．２部、澱粉２７％溶液（日本食品加工社製、ＭＳ−４６００）を２．０部、潤滑剤（サンノプコ社製、ＮＨ−２３７）を１．９部、保水剤（ソマール社製、ソマレックス３００）を０．１部添加し、固形分６３％の塗被液を得た。

本発明を実施例によって、更に詳細に説明する。尚、実施例における平滑度、水中伸度、水性グラビア印刷適性は、以下の内容にて評価した。

（平滑度）
ＪＩＳＰ８１１９:1998「紙及び板紙−ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」に従い、塗被面の平滑度を測定した。

（水中伸度）
ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験法Ｎｏ．２７:2000「紙及び板紙−水中伸度試験方法」によるＢ法に従い、幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの横方向の試験片をフェンチェル伸縮度試験器にて、２３℃の水に５分間浸漬させ、その伸びを％で表示した。

（グラビア印刷適性）
大蔵省式グラビア印刷適性試験機ＰＭ−９００４ＧＰにて印刷速度６０ｍ／ｍｉｎ、印圧１００ｋｇ／ｃｍ^２、ブレード圧２ｋｇ／ｃｍ^２にて、水性インキ（東洋インク社製、アクワプラスＦ１５）で印刷し、得られた印刷物表面の網点欠落率を網点グラビア１０％部分の４５５７個の中の欠落数を数え、欠落率を％で表示した。

Ｌ−ＢＫＰ／Ｎ−ＢＫＰ／ＳＷＰ＝５７／１８／２５％配合のパルプを混合し、フリーネス４５０ｍｌのパルプスラリーを得、丸網抄紙機にて５８ｇ／ｍ^２の４層抄きによって２３２ｇ／ｍ^２の紙を抄造した以外、実施例１と同様にして、水性グラビア印刷用塗被紙を得た。

実施例１の原紙において、パルプの配合をＬ−ＢＫＰ／Ｎ−ＢＫＰ／ＳＷＰ＝２７／１８／５５％に配合した以外は実施例１と同様にして、水性グラビア印刷用塗被紙を得た。

（比較例１）
実施例１において、Ｌ−ＢＫＰ／Ｎ−ＢＫＰ／ＳＷＰ＝８０／２０／０％と配合した以外は実施例１と同様にして、水性グラビア印刷用塗被紙を得た。

（比較例２）
実施例１において、Ｌ−ＢＫＰ／Ｎ−ＢＫＰ／ＳＷＰ＝２０／１０／７０％と配合した以外は実施例１と同様にして、水性グラビア印刷用塗被紙を得た。

（比較例３）
実施例１において、塗被液をエンジニアードカオリンではなく、炭酸カルシウム（奥多摩工業社製、ＴＰ−１２３）を配合した以外は実施例１と同様にして、水性グラビア印刷用塗被紙を得た。

上記表１から、木材パルプと合成パルプとよりなるパルプにおいて全パルプ中のポリオレフィン系合成パルプの使用量が全パルプ中の４０重量％（実施例１）、２５重量％（実施例２）および５５重量％（実施例３）の場合には、良好な平滑度、小さい水中伸度および良好なグラビア適性が達成されることが判ります。これに対して、ポリオレフィン系合成パルプの使用量が全パルプ中の０％（比較例１）の場合には、平滑度が悪くかつ、水中伸度が大きくそしてグラビア適性が著しく悪いことがわかります。そしてポリオレフィン系合成パルプの使用量が全パルプ中の７０重量％（比較例２）の場合には、紙力が弱く、抄造できないことが判る。従って、全パルプ中へのポリオレフィン系パルプの配合量が２０〜６０重量％である場合に、優れた平滑度、水中伸度およびグラビア適性が得られることがわかります。

表２から、実施例１〜３の場合には顔料としてエンジニアードカオリンが使用されそして比較例３の場合には顔料として炭酸カルシウムが使用されており、各実施例の場合には優れた平滑度、水中伸度およびグラビア適性が得られているのに、比較例３の場合には水中伸度に関しては縦方向のみ本発明の実施例に匹敵するが、横方向は大きすぎ、そして平滑度およびグラビア適性が著しく劣っていることがわかる。

Claims

水性グラビア印刷用塗被紙の原紙として、木材パルプにポリオレフィン系パルプを配合したパルプ混合物よりなる原紙を使用し、その際該パルプ混合物中のポリオレフィン系合成パルプが２０〜６０重量％であることを特徴とする水性グラビア印刷用塗被紙。
前記水性グラビア印刷用塗被紙に用いる塗被液の顔料成分として、２．０μｍ以下の粒径が７５％以上であるエンジニアードカオリンを顔料成分の２０〜１００重量％含むことを特徴とする請求項１記載の水性グラビア印刷用塗被紙。
前記水性グラビア印刷用塗被紙のＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験法Ｎｏ．２７による水中伸度が縦０．３％以下で、かつ横１．０％未満であることを特徴とする請求項１又は２記載の水性グラビア印刷用塗被紙。
前記水性グラビア印刷用塗被紙にカレンダー処理を施すことを特徴とする請求項１、２又は３記載の水性グラビア印刷用塗被紙。