JP2008150714A - コールドオフセット印刷用新聞用紙 - Google Patents

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Abstract

【課題】多色カラー印刷方式において、浸透乾燥性インキを用いたコールドオフセット印刷時のインキ着肉性および印刷後不透明度が顕著に向上し、セットオフ不良などの印刷トラブルを発生することなく良好な印刷作業性及びカラー印刷品質を有するコールドオフセット用新聞印刷用紙の提供。
【解決手段】
原紙上に軽質炭酸カルシウムを含む顔料と澱粉を含むバインダーを含有する表面処理剤を塗布、乾燥してなるコールドオフセット印刷用新聞用紙において、前記炭酸カルシウムが、一次粒子径が0.1〜2.0μmの炭酸カルシウム二次凝集体であり、体積平均二次粒子径が1.0〜3.0μmであり、軽質炭酸カルシウム二次凝集体が顔料100質量部中50〜100質量部、バインダーの顔料100質量部に対する比率が30質量部以上70質量部未満、前記表面処理剤の固形分塗布量が片面当たり2.4g/m以下、王研式平滑度が10秒以上、100秒未満にする。
【選択図】なし

Description

本発明は、コールドオフセット型印刷輪転機を用いた多色カラー印刷において、インキ着肉性、印刷後不透明度を顕著に向上することができ、しかもネッパリ現象、ブランケットパイリングやセットオフ不良等のトラブルを発生することなく、良好な印刷作業性およびカラー印刷品質を有するコールドオフセット印刷用新聞用紙に関する。
近年、コールドセットオフセット型輪転機が使用される新聞印刷においてはオフセット化、カラー化、高速化が急速に進んでおり、印刷媒体となる新聞用紙に関して、より優れたカラー印刷適性や印刷作業性を有する新聞用紙が求められている。加えて新聞広告をはじめとしたカラー画像には、より高い再現性を要求されるようになっている。刷版の製造工程や原画の鮮明さの進歩も顕著であるものの、通常の新聞用紙の条件でカラー印刷したものの色や鮮明さ等が通常の印刷用塗工紙などに比べ著しく劣るものであり、見た目に訴える力に欠けるものであった。
さらに、最近の新聞用紙には軽量化が求められており、これに伴い、印刷後も高い不透明度を維持しうる用紙の要求が強まっている。この要求に応えるため、紙の不透明度向上を目的としてホワイトカーボン、炭酸カルシウム、酸化チタンあるいはタルク等の無機顔料が抄紙時の填料として多く使われるようになった。また、環境面で重要視されているDIP(脱墨古紙パルプ)の高率配合化が進んできているが、DIPがGPやRGP、TMP等のメカニカルパルプに比較し不透明度が出難いため、不透明度の改良とDIPの高率配合化を両立させるのが極めて困難な状況となっている。
一方、原紙に顔料とバインダーからなる塗料を乾燥質量として、およそ8g/m以上を塗工、乾燥せしめてなる塗工紙は、表面性が良く多色カラー印刷に適しているが、塗工紙印刷ではヒートセット装置を有した印刷輪転機と過熱蒸発乾燥性のインキを用いており、コールドオフセット型印刷輪転機と浸透乾燥性のインキを用いる新聞印刷とはインキ乾燥システムが異なるため、これらの塗工紙をコールドオフセット新聞輪転機で印刷するとインキ乾燥が十分でない場合に発生するセットオフ不良やコスレ汚れといった印面品質や印刷作業性に関わるトラブルを引き起こす可能性があり、事実上使用できない。
コールドオフセット印刷用新聞用紙としては、針状顔料と吸油量が65cc/以上の顔料を含有する塗工層を設ける技術が開示されている(特許文献1参照)。針状顔料を含有させることで塗工適性向上を狙っているが、針状顔料は裏抜け防止効果が低く、添加すればするほど印刷後不透明度には不利となってしまう。また、吸油量が極端に高い顔料を多量に含む塗工層は、湿潤状態での表面強度が弱くなる傾向があり、印刷機のブランケットへの顔料パイリングを起こしやすい。さらに、吸油量が高い顔料を多量に含む塗工層は、インキ中のビヒクル成分を急速に吸収するため紙面上のインキタックの急激な上昇を招き、印刷機ロールに高タックインキが付着して紙面を汚すことがあった。原紙の動的濡れ値を規定し、カオリンと平均粒径を規定した不定形顔料を併用することにより、インキセット適性やインキ濃度を向上させる技術が開示されているが、この方法では不透明度向上効果が小さく、また、インキセットが遅くなり、ベタツキの問題が発生することがあった(特許文献2参照)。また、凝集軽炭を塗工した印刷用紙に関する技術が開示されていが、いずれも熱転写受像用記録紙やマットグラビア用紙などの高塗工量が必須の製品が目的であり、用紙に高度なインキ吸収能力を必要とするコールドオフセット印刷には適用できない(特許文献3、4、5)。特許文献3の技術では、塗工量が少ない場合にはバインダーが不足しブランケットパイリングを引き起こしてしまう。また、インクジェット用紙を目的としたものであり、表面処理剤にカチオン高分子を配合するが、カチオン高分子は軽炭に対して強い凝集作用があるため粘度安定性が低く、塗工した場合に顔料の局在化が起こりやすいため、コールドオフセット印刷には不向きであった。特許文献4の技術では表面処理剤に重質炭酸カルシウムを配合するが、重質炭酸カルシウムは不定形なため軽質炭酸カルシウムに比べてインキ吸収能力が出にくく、これもやはりコールドオフセット印刷には不利となる。特許文献5の技術では、表面処理剤に粒子径3〜5μmの凝集軽炭を配合するが、粒子径が大きいものはオフセット印刷時にはブランケットにとられやすいためバインダーを極端に増やす必要があるが、バインダーを多くしすぎると印刷後不透明度に対して悪影響が出てしまうため、コールドオフセット印刷用としては不十分であった。
以上のような状況から、浸透乾燥性インキを使用するコールドセット型高速輪転機印刷において、インキセット性が良好で、かつ、印刷作業性に優れ、印刷後不透明度が高く、カラー多色印刷での色再現性や鮮明性の良好な印刷適性を有する新聞印刷用紙が強く要望されてきた。
特開平1−174697号公報 特開平4−57988号公報 特開2005−8992号公報 特開平8−27694号公報 特開2000−212892号公報
本発明は、多色カラー印刷方式において、浸透乾燥性インキを用いたコールドオフセット印刷時のインキ着肉性および印刷後不透明度を顕著に向上することができ、しかもセットオフ不良などの印刷トラブルを発生することなく良好な印刷作業性及びカラー印刷品質を有するコールドオフセット用新聞印刷用紙を提供するものである。
本願は以下の発明を包含する。
(1)原紙上に、軽質炭酸カルシウムを含む顔料と澱粉を含むバインダーを含有する表面処理剤を塗布、乾燥し、製造されるオフセット印刷用紙において、前記軽質炭酸カルシウムが、平均一次粒子径が0.1〜2.0μmである軽質炭酸カルシウム凝集体であり、軽質炭酸カルシウム凝集体の体積平均二次粒子径が1.0〜3.0μmであり、軽質炭酸カルシウムが顔料100質量部中50〜100質量部の割合で配合され、バインダーの顔料100質量部に対する比率が30質量部以上70質量部未満であり、前記表面処理剤の固形分塗布量が片面当たり2.4g/m以下であり、王研式平滑度が10秒以上、100秒未満であるコールドオフセット印刷用新聞用紙。
(2)前記軽質炭酸カルシウムが、平均一次粒子径0.1〜0.6μmである立方体状軽質炭酸カルシウム凝集体、および/または一次粒子径の平均長さが0.7〜2.0μmである紡錘状軽質炭酸カルシウム凝集体である(1)に記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
(3)前記バインダーがガラス移転点温度が0℃以下であるスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスを含有する(1)又は(2)に記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
(4)前記顔料がカオリンを含有する(1)〜(3)のいずれか1項に記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
(5)前記表面処理剤がフィルム転写型塗工装置で塗工される(1)〜(4)のいずれか1項に記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
本発明にかかるコールドオフセット印刷用新聞用紙は、コールドオフセット型輪転印刷機を用いた多色カラー印刷において、インキ着肉性、印刷後不透明度を顕著に向上することができ、しかもネッパリ現象、ブランケットパイリングやセットオフ不良等のトラブルを発生することなく、良好な印刷作業性およびカラー印刷品質を有するという利点がある。
本発明者等は浸透吸収タイプのインキを使用するコールドオフセット型新聞印刷において、新聞用紙表面に塗工される表面処理剤が印刷後不透明度、インキ着肉性などの印刷適性、およびインキセットなどの印刷作業性に与える影響について鋭意検討した。その結果、多色カラー印刷において、顔料塗工の性能が十分に発揮されるためには、ある一定範囲の大きさの軽質炭酸カルシウム凝集体を含む表面処理剤を少量塗布することが重要であることを見出した。また、特定のバインダーの配合量とすることで印刷後不透明度が向上し、同時にブランケットパイリングが抑制できること見出した。さらに平滑度を制御することで印面適性と印刷作業性を両立させうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
軽質炭酸カルシウムとしては針状、柱状、球状、紡錘状、立方体状等があり、本発明においてはいずれも使用可能であるが、カルサイト系軽質炭酸カルシウム、すなわち立方体状および紡錘状のものがより好ましい。カルサイト系軽質炭酸カルシウムが好適となる理由は定かではないが、カルサイト系軽質炭酸カルシウムはアラゴナイト系炭酸カルシウムやバテライト系炭酸カルシウムに比べて塗工層中で粗な構造をとりやすいためと考えられる。
また、本発明における軽質炭酸カルシウム二次凝集体は、湿式消化した水酸化カルシウムと二酸化炭素含有ガスとの炭酸化反応工程において、一部炭酸化された、好ましくは炭酸化率10〜50%の膠質粒子状水酸化カルシウム懸濁液5〜30質量%(水酸化カルシウム換算で)を反応初期に添加し、炭酸化率100%になるまで反応させることにより作製した。
軽質炭酸カルシウム二次凝集体としては、平均一次粒子径が0.1〜2.0μmである軽質炭酸カルシウムの二次凝集体が好適である。平均一次粒子径は、スラリーの場合にはレーザー回折式粒度分布測定装置で測定し、顔料の粉体または塗工紙の場合には表面を粒度分布の体積基準50%粒子径であり、走査型電子顕微鏡を用いて凝集体を写真撮影し、画像解析装置(DA−6000、王子計測機器製)を用いて電子顕微鏡写真を画像解析処理することで求めることが出来る。平均一次粒径が0.1μm未満では顔料の不透明性が出にくく、所望の印刷後不透明度が得られない。2.0μm以上では二次粒子内の空隙が小さくなりすぎ、インキのビヒクル吸収性がほとんどなくなってしまうため印刷後不透明度が向上しなくなってしまう。一次粒子が立方体状形質炭酸カルシウムである場合、その平均一次粒子径は0.1〜0.6μmであることが望ましい。平均一次粒子径が0.1μm未満では、顔料の不透明性が得られにくく、0.6μmを超えると安定な二次粒子を得るのが困難になる。一次粒子が紡錘状軽質炭酸カルシウムの場合は、平均長径が0.7〜2.0μmであるものが好ましい。平均長径は走査型電子顕微鏡写真を画像解析することで求めることが出来る。平均長径が0.7μm未満では粒子間隙が非常に少なくなり、インキのビヒクル吸収性が低下してしまう。2.0μmを超えると安定な二次粒子を得るのが困難になる。なお、本発明においては、顔料100質量部当たりの分散剤量は0.1〜2.0質量部とする。分散剤量が2.0質量部を超えると分散性能が良くなりすぎ、シェアに対して安定な凝集体が得られなくなる。分散剤量が0.2質量部未満では、スラリー粘度が極端に高くなってしまいハンドリングに問題が発生する場合があるため、好ましくは分散剤を0.5〜1.5質量部、さらに好ましくは0.8〜1.2質量部添加する。分散剤については特に限定されるものではないが、ポリアクリル酸塩、ポリカルボン酸塩、ポリリン酸塩などの一般的な無機顔料用分散剤が使用できる。
本発明において、軽質炭酸カルシウム二次凝集体の体積基準平均粒子径は1.0〜3.0μmである。なお、平均二次粒子径が1.0μm未満の場合、二次凝集体に由来するインキのビヒクル吸収性が劣るため高い印刷後不透明度が得られにくくなる。一方、3.0μmを超えると、バインダーによる顔料接着効果が極端に低下し、印刷工程においてブランケットパイリングなどのトラブルが発生しやすくなる。さらに、低塗工量の場合には紙面被覆率が低下し不透明性が得られにくくなる。なお、平均二次粒子径も平均一次粒子径と同様な手段で求めることが可能である。
本発明において、軽質炭酸カルシウム二次凝集体配合量は顔料100質量部中50〜100質量部の割合が好ましく、70〜90質量部とすることがさらに好ましい。50質量部未満では印刷後不透明度に対する十分な効果が得られない。軽質炭酸カルシウム二次凝集体と併用される顔料は特に限定されないが、例えば、二次凝集体を形成していない軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン類、タルク類、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、水和珪酸、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナリトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等の白色無機顔料、スチレン系やアクリル系の中空、蜜実型のプラスチックピグメント、ポリエチレンビーズや尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料が挙げられる。なお、高速で運転される新聞輪転の場合には動摩擦係数が低いとウェブテンションが かかりにくくなりしわや紙流れ等を起こす恐れがあるが、高すぎてもしわになることがある上に版摩耗を起こす恐れがあるため、動摩擦係数を0.45〜0.65の範囲とすることが好ましい。動摩擦係数調整方法としては、顔料塗工量の調整だけでなく、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属石鹸やアルキルケテンダイマー、エチレン系化合物などの一般に用いられている滑剤でも調整可能であるが、地汚れなどの印刷作業性の低下が発生しやすく、また、印刷後不透明度に影響を与える場合がある。印刷作業性や印刷後不透明度を低下させること無く動摩擦係数を調整する方法としては、板状顔料であるカオリンを塗料に配合することが好ましい。カオリンとしては一級カオリン、二級カオリン、微粒カオリン、エンジニアードカオリンなどのカオリンは動摩擦係数を低下させる場合に好適である。焼成カオリンや化学的構造化カオリンなどは動摩擦係数を上昇させる場合に用いることが出来る。カオリンの印刷後不透明度向上効果は炭酸カルシウムに比べると劣るが、サチンや水和珪酸、有機顔料等にくらべて接着剤の吸収が少ない上、表面平滑性への効果が大きいことから両者を併用することにより、少ない塗工量で表面性と印刷後不透明度のバランスをとることが可能となる。軽質炭酸カルシウム二次凝集体とカオリンは好ましくは50:50〜95:5、さらに好ましくは70:30〜90:10の割合で配合する。カオリンとしてはレーザー法による平均粒子径が2〜8μmであるエンジニアードカオリンが、不透明度向上効果が高いためより好ましい。なお、この平均粒子径は、分散剤(商品名;アロンT50、東亞合成株式会社製)を0.2質量%添加混合したカオリンスラリーをレーザー回折式粒度分布測定装置 (形式:SALD−2000、島津製作所製)にて粒度分布を測定し得られたメディアン径のことをいう。
本発明では表面処理剤に前記顔料とともに、パイリングなどに代表される表面強度に纏わるトラブルを回避するために澱粉を含むバインダーを配合する。表面強度と不透明度の両者を高めるための接着剤としては、澱粉類が最も好ましい。また、顔料間の接着を向上させるために合成ラテックス類が好ましく配合される。これらの接着剤は顔料との相溶性が良好で、塗布時に粗大凝集などを起し難いため、特に好ましく用いられる。澱粉類は、親水性成分である繊維との接着能力が高く、固形分塗工量が片面あたり2.4g/m以下となるような少ない塗工量の場合において紙表面から脱落し易い微細繊維なども強力に接着するため好ましい。前記澱粉類としては、酵素変性澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、カチオン化澱粉、疎水化澱粉などが例示される。なお、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースなどの水溶性セルロース化合物、ポリビニルアルコール化合物やポリアクリルアミド類、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白などの蛋白質類などの通常の塗工紙用バインダーを一種類以上併用しても良い。なお、これらバインダーや添加剤としてはアニオン系の溶液または分散液であることが重要である。カチオン系のバインダーや添加剤を使用した場合、軽質炭酸カルシウム二次凝集体がさらに凝集を起こし、粗大凝集体が生成する場合があり、また、表面処理剤粘度が不安定になる傾向が見られるため好ましくない。
バインダーの顔料100質量部に対する比率は30質量部以上、70質量部未満であることが望ましい。塗工量が片面当たり2.4g/m以下の少量塗工の場合には原紙へ浸透するバインダーの比率が高くなり、30質量部未満では塗工顔料および紙表面繊維に対する充分な接着力が得られない。一方、70質量部以上では、塗工顔料および紙表面繊維の接着力は充分であるものの塗工顔料間の空隙がバインダーで埋められてしまい、インキ吸収性が阻害されてしまう。さらに、原紙中に浸透するバインダーが多くなり、不透明度が低下する虞がある。
本発明においては、接着剤として澱粉とともに好ましくは合成ラテックスが併用される。ラテックスのTgとしては特に制限は無いが、表面強度とネッパリのバランスを考慮して20℃以下のものが好ましく、0℃以下のものがさらに好ましい。このTg範囲にあるものは常温では粘着性を発現し顔料/填料への接着性が良好となるが、分子の極性が非常に低く、強親水性のセルロース繊維に接着性が出にくいため、セルロース繊維との接着力が高い澱粉と併用し、澱粉のみでは弱い顔料/填料への接着性をカバーする働きを持つ。本発明のような低塗工量の場合にはこのラテックスと澱粉の相互の働きの効果が大きく影響することがある。ラテックスとしてはコアシェル型も用いることが出来るが、この場合にはコアのTgが0℃以下のものが好ましく用いられる。なお、濃度勾配型と呼ばれる、粒子の内部から外部への組成が連続的に変化しているラテックスについても同様の効果があるが、この場合は平均Tgが0℃以下のものが好適である。澱粉100質量部に対するラテックスの比率は特に限定されないが、10〜100質量部が好ましく、10〜70質量部がさらに好ましい。ラテックス比率が10質量部未満では顔料や填料に対する接着性が不足し、印刷機上でパイリングなどのトラブルが起こりやすくなる。100質量部を超えると、インキ中のビヒクル分が急速に吸収されてインキタックが上昇して印刷機のロールに付着・堆積し、これに起因するコスレ汚れトラブルが起こる可能性がある。また、ドライピックが悪化することによる印面カスレの懸念がある。なお、ラテックスの配合により紙表面の水に対する接触角を向上できるが、水滴下後0.1秒後の接触角が80°以上であることが望ましい。水滴下後0.1秒後の接触角が80°以上では、インキに対しての充分な親和性が確保され、インキ着肉性が良好となる。また、コールドオフセット新聞印刷において必要とされるウェット表面強度が得やすくなる。なお、表面接触角は、例えば動的表面接触角測定装置(Fibro社製、ダイナミックアブソープションテスタDAT1100)を用いれば、水滴を滴下後0.1〜5.0秒程度の間の任意の経過時間における表面接触角を測定することが出来る。
顔料と接着剤を主成分とする表面処理剤は、片面あたり塗工量が2.4g/m以下であることが好ましく、0.5〜1.4g/mであることがさらに好ましく、0.7〜1.1g/mであることがより好ましい。2.4g/mを超えるとインキセットが遅くなるため、セットオフや文字ダブリなどの印刷品質に問題が発生することがある。
本発明においては、王研式平滑度が10秒以上、100秒未満であることが必要である。表面平滑性が高いほうがインキ着肉が良好であるため好ましいが、100秒以上ではインキ吸収性が極端に低下するためセットオフなどのトラブルが発生しやすくなる。一方、10秒未満では表面が粗すぎて、インキ着肉が悪化し、印面もガサツキ傾向となるため好ましくない。王研式平滑度を10秒以上、100秒未満とすることで、表面処理剤の効果を充分に出すことが可能となる。
塗料組成物をオフセット印刷用紙原紙へ塗布するための装置としては、例えばインクラインまたはバーティカルツーロールサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコータなどのロールコーター、トレーリング、フレキシブル、ロールアプリケーション、ファウンテンアプリケーション、ショートドゥエルなどのベベルタイプやベントタイプのブレードコーター、ロッドブレードコーター、バーコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、グラビアコーターなどの公知公用の装置が適宜使用されるが、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコータなどのフィルム転写型塗工装置が好ましく用いられる。フィルム転写型塗工装置は低濃度でも塗工液が浸透しにくく、表面処理剤を効果的に紙表面にとどめることが可能である。これらの塗工機はオンマシンでもオフマシンでも良いが、生産性などを考慮するとオンマシンでの塗工が好ましい。なお、表面処理剤組成物を塗布後の湿潤塗工層を乾燥する方法としては、例えば、蒸気乾燥、ガスヒーター乾燥、電機ヒーター乾燥、赤外線ヒーター乾燥などの各種方式が採用できる。
本発明のコールドオフセット用新聞印刷用紙の製造に関しては、塗料組成物の塗工層を形成後に、各種キャレンダー装置にて平滑化処理が施されるが、かかるキャレンダー装置としては、スーパーキャレンダー、ソフトキャレンダー、グロスキャレンダー、コンパクトキャレンダー、マットスーパーキャレンダー、マットキャレンダーなどの一般に使用されているキャレンダー装置が適宜使用される。キャレンダー仕上げ条件としては、剛性ロールの温度、キャレンダー圧力、ニップ数、ロール速度、キャレンダー前水分などが要求される品質に応じて適宜選択される。さらに、キャレンダー装置は、コーターと別であるオフタイプとコーターと一体になっているオンタイプがあるが、どちらにおいても使用できる。使用するキャレンダー装置の材質は、剛性ロールでは、金属もしくは、その表面に硬質クロムメッキなどで鏡面処理したロールである。また弾性ロールはウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリアクリレート樹脂などの樹脂ロール、コットン、ナイロン、アラミド樹脂などを成形したロールが適宜使用される。なお、キャレンダーによる仕上げ後の塗工紙の調湿、加湿のための水塗り装置、静電加湿装置、蒸気加湿装置などを適宜組み合わせて使用することも可能である。
本発明にかかるコールドオフセット用新聞印刷用紙の原紙は、以下の如くして得られる。まず、原料パルプとして化学パルプ(NBKP、LBKPなど)、機械パルプ(GP、CGP、RGP、PGW、TMPなど)、古紙パルプ(DIPなど)の1種以上が適宜混合されて、紙料の調成が行なわれる。古紙パルプを多く配合すると原紙のインキ吸収性が低下しやすいが、本発明においてはインキ吸収性が高い表面処理をするため、古紙パルプを50%以上配合することが好ましく、60%以上配合することがさらに好ましい。次いで、紙料中に必要に応じてホワイトカーボン、クレー、無定形シリカ、タルク、酸化チタン、あるいは炭酸カルシウム等の填料を添加するが、紙中灰分としては5〜15%となるように添加するのが好ましく、7〜11%となるように添加するのがさらに好ましい。紙中灰分は高いほうが不透明度が高くなるため好ましいが、高すぎると剛度低下を引き起こし、印刷機上でシワやスタッカージャミングなどのトラブル原因となる虞がある。さらに必要に応じて、紙力増強剤、歩留り向上剤、強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤などの内添サイズ剤、耐水化剤、紫外線防止剤などの一般に公知公用の抄紙用薬品が添加されて、従来から慣用されている抄紙機により抄紙して原紙が製造される。抄紙pHは特に限定されないが、pH=4〜7の酸性〜中性が経済的に好ましい。製品坪量としては52g/m以下、より好ましくは35〜45g/mとしたときに、本発明が所望とする効果が極めて顕著に発揮されるので、特に望ましい。かくして得られるコールドオフセット印刷用新聞用紙は、キャレンダー通紙により、表面平滑化処理が施される。その場合、両面金属ロールによるマシンキャレンダー仕上げや、金属ロールと弾性ロールからなる加圧ニップ部に通紙するソフトキャレンダー仕上げが適宜施される。
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。この原紙の物性は浸透乾燥性インキをコールドセット型高速輪転機で印刷できるに足るものである必要があり、一般の新聞用紙並みの引張強度、引裂強度、伸び等の物理的強度を有するものであればよい。
本発明のコールドオフセット用新聞印刷用紙の白色度は高いほうが印刷発色コントラストを得られるためカラー印刷では特に高いほうがよく、具体的には白色度53%以上が好ましく、55%以上がより好ましい。また印刷後不透明度も高ければ高いほうが良く、90%以上が好ましい。印刷後不透明度が低いと両面に印刷を行う新聞用紙の場合には裏面の印刷品質を低下させるため好ましくない。本発明のコールドセットオフセット印刷用新聞用紙は印刷適性すぐれ、特にカラー多色印刷時に網点の太りがなく、裏抜けも少ないため高品質な画像を得ることが可能となる。
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。勿論、本発明はそれらの例に限定されるものではない。また、例中の部および%は特に断らない限り、それぞれ質量部および質量%を示す。
後述のようにして得た実施例及び比較例となるコールドオフセット用新聞印刷用紙について、下記の物性を測定し、その結果を表1に示した。
(平均粒子径)
顔料スラリーについて、レーザー回折式粒度分布測定装置 (形式:SALD−2000、島津製作所製)で測定し、メディアン径を平均粒子径とした。
(白色度)
本発明におけるコールドオフセット印刷新聞用紙の白色度は、分光白色度測色計(スガ試験機社製)を使用してISO 3688に記載の方法で測定した。
(動摩擦係数)
JIS P 8147に準拠した。
表裏−縦縦での測定で、引張速度は200mm/minで測定。
(平滑度)
JAPAN TAPPINo.5の王研式平滑度試験器により測定。
(コールドオフセット印刷用新聞用紙の水滴下0.1秒後の表面接触角)
23℃、50%RH雰囲気下で、動的表面接触角測定装置(ダイナミックアブソープションテスタ DAT1100、Fibro社製)を用い、水滴を滴下後0.1秒後の表面接触角を測定した。
(印刷後不透明度)
JAPAN TAPPI No.45に準拠した。
(接触角)
各実施例及び比較例で得たオフセット印刷用新聞用紙について23℃50RH雰囲気下で動的表面接触各測定装置(ダイナミックアブソープションテスタDAT1100、Fibro社製)を用い、水滴を滴下後1秒後の表面接触各を測定した。
(ブランケットパイリング)
各実施例および比較例で得たオフセット印刷用新聞用紙について、オフセット印刷機(三菱リソピアL−BT3−1100)を使用して用紙ワイヤー側のカラー4色刷り片面印刷を行い、5000部印刷を行った後、1胴目のブランケット非画線部の堆積物をPET透明テープで採取し、画像解析装置(DA−6000、王子計測機器製)にて堆積物面積率を測定した。評価は次の5段階評価で行った。
〈評価基準〉
5:面積率が0.5%以下であり、紙粉の堆積度合いが明確に低い
4:面積率が0.5〜1.0%であり、紙粉の堆積度合いがやや低い
3:面積率が1.0〜3.0%であり、紙粉の堆積度合いは実用上問題ないレベル
2:面積率が3.0〜5.0%であり、紙粉の堆積度合いがやや高い
1:面積率が5.0%以上であり、紙粉の堆積度合いが明確に高い
なお、評価が3未満のものは、実用上問題がある。
(インキセット)
各実施例及び比較例で得た、コールドオフセット用新聞印刷用紙を短冊状に切り、サンプル台紙(OK特アートポスト 256g/m)に横並びに貼り付けたものを作成する。インキ練り用のゴムロールを4胴目にセットしたRI印刷試験機(石川島産業機械製)にて該当する金属ロールとの間でオフセット輪転機用新聞印刷インキ(NEWS WEBMASTER/プロセス墨G2:サカタインクス株式会社製)を0.5cc練った後、インキ練り用のゴムロールを2胴目に移動し、新たに4胴目に比較的平滑性の高いインキ転写用片面塗工紙を巻いたゴムロールを装着し、2胴目で印刷を行う。4胴目のロールにタッチした時点で一旦回転を止め、そこから一定時間毎に2cmずつ4胴目のロールにインキを転写し、その転写濃度変化を目視評価した。評価は5段階で行った。なお、下記において基準品とは比較例1で得られたコールドオフセット用印刷用紙である。
〈評価基準〉
5:基準品と比較して、印刷終了後のコールドオフセット用新聞印刷用紙の表面を転写した片面塗工紙のインキ濃度が明確に低い
4:基準品と比較して、印刷終了後のコールドオフセット用新聞印刷用紙の表面を転写した片面塗工紙のインキ濃度がやや低い
3:基準品と同等のインキ濃度。
2:基準品と比較して、印刷終了後のコールドオフセット用新聞印刷用紙の表面を転写した片面塗工紙のインキ濃度がやや高い
1:基準品と比較して、印刷終了後のコールドオフセット用新聞印刷用紙の表面を転写した片面塗工紙のインキ濃度が明確に高い
なお、評価が3未満のものは、実用上問題がある。
(ネッパリ)
各実施例および比較例で得たオフセット印刷用新聞用紙について、非画線部のみのアルミ版とブランケット(DAYインターナショナル製DAYブランケット8891)をセットしたオフセット印刷機(三菱リソピアL−BT3−1100)を用いて、インキをのせずに1〜4胴すべてで水刷りを行い、200部印刷を行った後、水供給を停止し、新聞用紙のブランケットへの貼りつき度合いを目視にて判定した。評価は次の5段階評価で行った。
〈評価基準〉
5:繊維の取られが全く発生しない。
4:ごくわずかに繊維の取られが発生。
3:繊維の取られは発生するが、実用上問題のないレベル。
2:一部で紙層破壊発生。
1:全面で紙層破壊発生。
なお、評価が3未満のものは、実用上問題がある。
コールドオフセット印刷用新聞用紙紙原紙(A)の製造
針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)10部、サーモメカニカルパルプ(TMP)26部、チラシを40%含む新聞脱墨パルプ(DIP)64部の割合で混合して離解し、レファイナーで叩解処理したパルプスラリーに、カチオン化澱粉(P3Y、PIRAAB STARCH Co.Ltd製)を0.5%、ロジンサイズ剤(AL−1208、荒川化学株式会社製)を0.2%、填料としてタルクを2%、ホワイトカーボン(自製品)を2%、これら全てを対絶乾パルプ質量%の割合で添加し、硫酸バンドで抄紙pHを4.5に調整後、得られた紙料をギャップフォーマー抄紙機で抄紙し、米坪42.0g/mのコールドオフセット用新聞印刷用紙原紙を得た。
コールドオフセット印刷用新聞用紙紙原紙(B)の製造
針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)10部、サーモメカニカルパルプ(TMP)26部、チラシを40%含む新聞脱墨パルプ(DIP)64部の割合で混合して離解し、レファイナーで叩解処理したパルプスラリーに、カチオン化澱粉(P3Y、PIRAAB STARCH Co.Ltd製)を0.5%、ロジンサイズ剤(AL−1208、荒川化学株式会社製)を0.2%、填料としてタルクを2%、ホワイトカーボン(自製品)を2%、これら全てを対絶乾パルプ質量%の割合で添加し、硫酸バンドで抄紙pHを4.5に調整後、得られた紙料をギャップフォーマー抄紙機で抄紙し、米坪43.0g/mのコールドオフセット用新聞印刷用紙原紙を得た。
コールドオフセット印刷用新聞用紙紙原紙(C)の製造
針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)10部、サーモメカニカルパルプ(TMP)26部、チラシを40%含む新聞脱墨パルプ(DIP)64部の割合で混合して離解し、レファイナーで叩解処理したパルプスラリーに、カチオン化澱粉(P3Y、PIRAAB STARCH Co.Ltd製)を0.5%、ロジンサイズ剤(AL−1208、荒川化学株式会社製)を0.2%、填料としてタルクを2%、ホワイトカーボン(自製品)を2%、これら全てを対絶乾パルプ質量%の割合で添加し、硫酸バンドで抄紙pHを4.5に調整後、得られた紙料をギャップフォーマー抄紙機で抄紙し、米坪37.0g/mのコールドオフセット用新聞印刷用紙原紙を得た。
コールドオフセット印刷用新聞用紙紙原紙(D)の製造
針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)10部、サーモメカニカルパルプ(TMP)26部、脱墨パルプ(DIP)64部の割合で混合して離解し、レファイナーで叩解処理したパルプスラリーに、カチオン化澱粉(P3Y、PIRAAB STARCH Co.Ltd製)を0.5%、中性ロジンサイズ剤(N815、荒川化学株式会社製)を0.8%、填料としてタルクを2%、ホワイトカーボン(自製品)を2%、これら全てを対絶乾パルプ質量%の割合で添加し、硫酸バンドで抄紙pHを6.5に調整後、得られた紙料をギャップフォーマー抄紙機で抄紙し、米坪42.0g/mのコールドオフセット用新聞印刷用紙原紙を得た。
実施例1
顔料として下記のようにして作製した軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aスラリーの固形分として100部、接着剤として糊化溶解した酸化トウモロコシ澱粉(商品名:王子エースA、王子コーンスターチ株式会社製)の固形分として50部、表面サイズ剤としてオレフィン系表面サイズ剤(商品名:OT25、荒川化学工業株式会社製)を固形分として5部を加え、固形分濃度20%の塗料を調製し、これを上記原紙(A)の両面に、ゲートロールコータを使用して乾燥後の塗工量が片面あたり0.83g/mとなるように塗布、乾燥して実量43.7g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
(軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aの作製)
軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aは、水酸化カルシウムと二酸化炭素含有ガスとの炭酸化反応工程において、原料石灰乳に炭酸化率20%の膠質粒子状水酸化カルシウム懸濁液を水酸化カルシウム換算で23質量部添加し、反応開始温度50℃で炭酸ガス濃度30%の炭酸ガス含有ガスを吹き込み、炭酸化率が100%になるまで反応させ、BET比表面積28.9m/gの軽質炭酸カルシウム凝集体を得た。得られた軽質炭酸カルシウム凝集体をフィルタープレスにより脱水し、炭酸カルシウムに対しポリアクリル酸系の分散剤(商品名;アロンT50、東亞合成株式会社製)を1.2質量部加えてコーレスミキサーで分散処理を施し、固形分濃度45%のスラリーを作製した。この軽質炭酸カルシウム一次粒子は、平均粒子径0.25μmのカルサイト系立方体状軽質炭酸カルシウムであり、二次凝集体を形成して平均粒子径が2.5μmとなっていた。この軽質炭酸カルシウムを二次凝集体Aとした。
実施例2
実施例1の接着剤として酸化トウモロコシ澱粉量を40部、スチレンブタジエンラテックス(商品名:T2635R、JSR株式会社製)を10部とし、表面サイズ剤を使用せず、乾燥後の塗工量を片面当たり0.8g/mとした以外は実施例1と同様にして、実量43.6g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
実施例3
実施例2の顔料として軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aを固形分として60部、カオリン(商品名:ミラグロスJ、シール株式会社製)を40部とした以外は実施例2と同様にして、実量43.6g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
実施例4
実施例2の顔料として軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aを固形分として80部、カオリンを20部とした以外は実施例2と同様にして、実量43.6g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
実施例5
実施例2の顔料として軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aを固形分として80部、カオリンを20部、接着剤として澱粉を20部、スチレンブタジエンラテックスを20部とした以外は実施例2と同様にして、実量43.6g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
実施例6
実施例4の軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aに替えて次のようにして作製した軽質炭酸カルシウム二次凝集体Bを用いた以外は実施例4と同様にして、実量43.6g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
(軽質炭酸カルシウム二次凝集体Bの作製)
水酸化カルシウムと炭酸ガスとの炭酸化反応を利用して軽質炭酸カルシウムを合成し、固形分濃度25%、平均粒子径4.7μmの軽質炭酸カルシウムスラリーを得た。この軽質炭酸カルシウム一次粒子は平均粒子径1.1μmのカルサイト系紡錘状軽質炭酸カルシウムであり、二次凝集体を形成して平均粒子径が4.7μmとなっていた。この炭酸カルシウムスラリーにポリアクリル酸系の分散剤(商品名;アロンT50、東亞合成株式会社製)を0.5部添加後、横型サンドグラインダー(商品名;UVM−60、アイメックス株式会社製)を用いて、処理流量5L/minで粉砕処理し、スラリー粘度220mPa・sの粉砕軽質炭酸カルシウムスラリーを得た。この粉砕品スラリーを10分間の超音波処理後に測定した平均粒子径は2.1μmであり、軽質炭酸カルシウム二次凝集体Bとした。
実施例7
実施例1の原紙Aに替えて原紙Dを用いた以外は実施例1と同様にして、実量43.7g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
比較例1
糊化溶解した酸化トウモロコシ澱粉(商品名:王子エースA、王子コーンスターチ株式会社製)の固形分として100部、表面サイズ剤としてオレフィン系表面サイズ剤(商品名:OT25、荒川化学工業株式会社製)を固形分として5部を加え、固形分濃度10%の塗料を調製し、これを上記原紙(B)の両面に、ゲートロールコータを使用して乾燥後の塗工量が片面あたり0.3g/mとなるように塗布、乾燥して実量43.6g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
比較例2
実施例1の接着剤として澱粉100部、塗料固形分濃度を18%とし、乾燥後の塗工量が片面あたり1.05g/mとなるように塗布、乾燥した以外は実施例1と同様にして、実量44.1g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
比較例3
実施例1の軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aに替えて次のようにして作製した軽質炭酸カルシウム二次凝集体Cを用いた以外は実施例1と同様にして、実量43.7g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
(軽質炭酸カルシウム二次凝集体Cの作製)
軽質炭酸カルシウム二次凝集体Cの製造方法は、水酸化カルシウムと二酸化炭素含有ガスとの炭酸化反応工程において、原料石灰乳に炭酸化率20%の膠質粒子状水酸化カルシウム懸濁液を水酸化カルシウム換算で28質量部添加し、反応開始温度50℃で炭酸ガス濃度30%の炭酸ガス含有ガスを吹き込み、炭酸化率が100%になるまで反応させ、BET比表面積32.8m/gの軽質炭酸カルシウム凝集体を得た。得られた軽質炭酸カルシウム凝集体をフィルタープレスにより脱水し、炭酸カルシウムに対しポリアクリル酸系の分散剤(商品名;アロンT50、東亞合成株式会社製)を1.5質量部加えてコーレスミキサーで分散処理を施し、固形分濃度30%のスラリーを作製した。この軽質炭酸カルシウム一次粒子は平均粒子径0.21μmのカルサイト系立方体状軽質炭酸カルシウムであり、二次凝集体を形成して平均粒子径が3.2μmとなっていた。このスラリーを軽質炭酸カルシウム二次凝集体Cとした。
比較例4
実施例1の軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aに替えて次のようにして作製した軽質炭酸カルシウム分散体Dを用いた以外は実施例1と同様にして、実量43.7g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
(軽質炭酸カルシウム分散体Dの作製)
軽質炭酸カルシウム分散体Dの製造方法は、水酸化カルシウムと二酸化炭素含有ガスとの炭酸化反応工程において、多段炭酸化反応により得られた中間体水性懸濁液に、炭酸化率30%の膠質粒子状水酸化カルシウムをCa化合物のモル比が100:8になるように混合したのち、反応開始温度15℃で炭酸ガス濃度30%の炭酸ガス含有ガスを吹き込み、炭酸化率が100%になるまで反応させ、BET比表面積15m/gの立方体状の軽質炭酸カルシウム分散体を得た。得られた軽質炭酸カルシウム凝集体をフィルタープレスにより脱水し、炭酸カルシウムに対しポリアクリル酸系の分散剤(商品名;アロンT50、東亞合成株式会社製)を1.5質量部加えてコーレスミキサーで分散処理を施し、固形分濃度60%のスラリーを作製した。この軽質炭酸カルシウム一次粒子は平均粒子径0.61μmのカルサイト系立方体状軽質炭酸カルシウムであり、二次凝集体を形成していなかった。この分散体スラリーを軽質炭酸カルシウム分散体Dとした。
比較例5
実施例1の軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aに替えて、次のようにして作製した軽質炭酸カルシウムEを用いた以外は実施例1と同様にして、実量43.7g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
(軽質炭酸カルシウム分散体Eの作製)
水酸化カルシウムと炭酸ガスとの炭酸化反応を利用して軽質炭酸カルシウムを合成し、固形分濃度25%、平均粒子径4.7μmの軽質炭酸カルシウムスラリーを得た。この軽質炭酸カルシウム一次粒子は平均粒子径1.1μmのカルサイト系紡錘状軽質炭酸カルシウムであり、二次粒子を形成して平均粒子径が4.7μmとなっていた。この炭酸カルシウムスラリーに分散剤(商品名;アロンT50、東亞合成株式会社製)を0.8部添加後、横型サンドグラインダー(商品名;UVM−60、アイメックス株式会社製)を用いて、処理流量9L/minで粉砕処理し、スラリー粘度2mPa・sの粉砕軽質炭酸カルシウムスラリーを得た。この粉砕品は二次凝集体を形成しておらず、平均粒子径は0.69μmであった。このスラリーを軽質炭酸カルシウム分散体Eとした。
比較例6
実施例1の軽質炭酸カルシウム二次凝集体Aに替えて、次のようにして作製した軽質炭酸カルシウム二次凝集体Fを用いた以外は実施例1と同様にして、実量43.7g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
(軽質炭酸カルシウム二次凝集体Fの作製)
水酸化カルシウムと二酸化炭素含有ガスとの炭酸化反応を利用して軽質炭酸カルシウムを合成し、固形分濃度25%、平均粒子径4.7μmの軽質炭酸カルシウムスラリーを得た。この軽質炭酸カルシウム一次粒子は平均粒子径1.1μmのカルサイト系紡錘状軽質炭酸カルシウムであり、二次凝集体を形成して平均粒子径が4.7μmとなっていた。この軽質炭酸カルシウムを二次凝集体Fとした。
比較例7
実施例1の原紙Aに替えて原紙Cを用い、塗料固形分濃度を26%とし、乾燥後の塗工量が片面あたり3.3g/mとなるように塗布、乾燥した以外は実施例1と同様にして、実量43.6g/mのコールドオフセット印刷用新聞用紙を得た。
Figure 2008150714

Claims (5)

  1. 少なくとも原紙の一方の面に、軽質炭酸カルシウムを含む顔料と澱粉を含むバインダーを含有する表面処理剤を塗布、乾燥し、製造されるオフセット印刷用紙において、前記軽質炭酸カルシウムが、一次粒子径が0.1〜2.0μmの炭酸カルシウム二次凝集体であり、レーザー法で測定した体積平均二次粒子径が1.0〜3.0μmであり、軽質炭酸カルシウム二次凝集体が顔料100質量部中50〜100質量部の割合で配合され、バインダーの顔料100質量部に対する比率が30質量部以上70質量部未満であり、前記表面処理剤の固形分塗布量が片面当たり2.4g/m以下であり、王研式平滑度が10秒以上、100秒未満であることを特徴とするコールドオフセット印刷用新聞用紙。
  2. 前記軽質炭酸カルシウム二次凝集体が、平均一次粒子径0.1〜0.6μmである立方体状軽質炭酸カルシウム凝集体、および/または一次粒子径の平均長さが0.7〜2.0μmである紡錘状軽質炭酸カルシウム凝集体であることを特徴とする請求項1記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
  3. 前記バインダーがガラス移転点温度が0℃以下であるスチレン-ブタジエン共重合体ラテックスを含有することを特徴とする請求項1または2に記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
  4. 前記顔料がカオリンを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
  5. 前記表面処理剤がフィルム転写型塗工装置で塗工されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のコールドオフセット印刷用新聞用紙。
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