JP2009138317A - 印刷用塗工紙 - Google Patents

Abstract

【課題】オフセット印刷適性を維持したまま、輪転インクジェットシステムにおいて、良好なインクセット性を備えた印刷用塗工紙を提供する。また、後糊加工において良好な接着強度が得られる印刷用塗工紙を提供する。
【解決手段】原紙の少なくとも一方の面に顔料とラテックスバインダーを主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、塗工層の塗工量が片面あたり２．０〜７．０ｇ／ｍ²であり、接触時間３０秒のときのコッブ吸水度が６０ｇ／ｍ²以上である印刷用塗工紙。また、スムースター平滑度が１０〜３０ｋＰａである印刷用塗工紙。
【選択図】 なし

Description

本発明は、印刷用塗工紙に関するものであり、さらに詳しくは、オフセット印刷用塗工紙としての適性を損なうことなく、インクジェットプリンティングシステムにおいて、良好なインクセット性を有する印刷用塗工紙に関するものである。

近年、記録方式としては水溶性インクによるインクジェット記録が目覚ましい進歩を遂げ、急速に普及しつつある。インクジェット記録方式は、種々の作動原理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙などの記録シートに付着させ、画像・文字などの記録を行なうものであるが、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大きい、現像−定着が不要などの特徴があり、漢字を含め各種図形およびカラー画像などの記録装置として種々の用途において急速に普及している。さらに、多色インクジェット方式により形成される画像は、製版方式による多色印刷やカラー写真方式による印画に比較して、遜色のない記録を得ることが可能である。また、作成部数が少なくて済む用途においては、写真技術によるよりも安価であることからフルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。

さらに最近では、輪転方式のインクジェットプリンティングシステムも開発され、宛名書き印刷、顧客情報印刷、ナンバリング印刷、バーコード印刷などのオンデマンドプリンティング用途にも利用されている。このインクジェット記録方式とオフセット印刷を組み合わせ、フルカラーの固定情報はあらかじめオフセット印刷しておき、可変情報をインクジェット印字する用途において使用できるオフセット印刷用塗工紙が要望されている。

しかしながら、従来のオフセット印刷用塗工紙をこのような用途に使用した場合、水性インクに対するインクセット性が悪いために印字後に転写汚れが発生し、これを回避するためには印刷速度を極端に遅くする必要があり、作業性を著しく低下させていた。

即ち、当該印刷用塗工紙としては、従来のオフセット印刷塗工紙としての適性を損なうことなく、輪転方式のインクジェットプリンティングシステムにおいても十分なインクセット性を有することが要求される。

インクジェット記録におけるインクセット性を改良するために、単純に塗工層のバインダーを減量させるなどの手段を用いた場合、或いは、塗工層の顔料として合成シリカ等の多孔性顔料を多用した場合、インクジェット記録におけるインクセット性は改良されるが、塗工層表面強度の低下を招きオフセット印刷でのブランパイリング発生などのトラブルを引き起こすこととなる。

原紙上にＢＥＴ比表面積の高い多孔性顔料を塗布したインクジェット記録用紙の例（例えば、特許文献１、２参照）があるが、インクジェット記録におけるインクセット性は良いものの、オフセット印刷適性は十分でない。
特許第２９８８９４１号公報 特許第３０９７２７２号公報

上述したとおり、従来のオフセット印刷用塗工紙としての適性を損なうことなく、輪転方式のインクジェットプリンティングシステムにおいて、インクセット性を満足する印刷用塗工紙は得られていないのが現状である。

また、オンデマンドプリンティングにおいては、印刷完了後、後糊圧着加工（ハガキ）が施され、ダイレクトメールとして各個人宛に郵送される用途が増えている。この用途においては、後糊圧着加工において適正な接着強度範囲に収まることが要求される。

即ち、本発明の目的は、印刷用塗工紙において、次の課題を満足させることである。
１．オフセット印刷適性が良いこと。
２．輪転方式のインクジェットプリンティングシステムにおいて、良好なインクセット性を有すること。
３．後糊圧着加工において、適正な接着強度範囲に収まること。

本発明者は、上記に鑑み鋭意研究した結果、塗工層の塗工量を特定の範囲とし、原紙のサイズ度を制御することによって、印刷用塗工紙の吸水度を特定数値以上とすることにより、また、平滑度を特定の範囲に制御することにより、課題を満足する印刷用塗工紙を発明するに至った。

即ち、本発明の印刷用塗工紙は、原紙の少なくとも一方の面に、顔料とラテックスバインダーを主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、塗工層の塗工量が片面あたり２．０〜７．０ｇ／ｍ²であり、接触時間３０秒のときのコッブ吸水度が６０ｇ／ｍ²以上であることを特徴とするものである。

さらには、スムースター平滑度が１０〜３０ｋＰａであることを特徴とするものである。

上記手段を施した本発明の印刷用塗工紙は、オフセット印刷適性が良好であり、且つ、輪転方式のインクジェットプリンティングシステムにおいても、良好なインクセット性を得ることが出来る。また、後糊圧着加工においても問題なくダイレクトメールとして使用することが出来る。

以下、本発明の印刷用塗工紙について、詳細に説明する。

本発明者は、まず印刷用塗工紙のサイズ性とインクジェット適性について検討した。本発明でのインクジェット適性とは、インクセット性、即ち、インクの印刷用塗工紙への吸収性を最も重要な特性としている。

接触時間３０秒のときのコッブ吸水度が６０ｇ／ｍ²未満の場合には、インクセット性が充分でなく、輪転方式のインクジェットプリンティングシステムにおいて、連続印刷を行う工程で転写汚れが発生する。転写汚れが発生せずに連続印刷を行うには、少なくとも該コッブ吸水度を６０ｇ／ｍ²以上とする必要があることを見いだした。

次いで、本発明者は印刷用塗工紙の塗工層の塗工量とインクジェット適性、外観について検討した。従来の上質紙と差別化を図り、より高級感を出して高付加価値を付与するためには、顔料、ラテックスバインダーからなる塗工層を原紙上に設ける必要がある。

一方、インクジェット用紙に使用される合成シリカ等の多孔性顔料は別にして、一般の印刷用塗工紙の塗工層に使用されるカオリンや重質炭酸カルシウムは、インクジェットインクをほとんど吸収しない。

そこで、印刷用塗工紙の外観とインクセット性について検討した結果、印刷用塗工紙の塗工層の塗工量を２．０〜７．０ｇ／ｍ²とすることにより、両特性を両立させることが出来ることを見いだした。

塗工層の塗工量が２．０ｇ／ｍ²未満の場合、インクセット性は良好であるものの、外観上は一般の上質紙に近くなり、７．０ｇ／ｍ²を超えると外観上は良好であるものの、インクセット性の点で劣る結果となる。

本発明に係る塗工層の主成分として使用される顔料は、印刷用塗工紙に一般的に用いられるカオリンおよび重質炭酸カルシウムを例示することが出来るが、その他にも白色顔料として従来公知の顔料が用いられる。例えば、軽質炭酸カルシウム、クレー、タルク、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、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウムのような白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂のような有機顔料などが挙げられる。

但し、合成シリカに代表されるような、吸油度の高い多孔性顔料を多用した場合、塗層強度の低下が著しく、オフセット印刷でのブランパイリング発生などのトラブルを引き起こすため、使用する顔料の平均吸油量は１００ｇ／１００ｇ以下とすることが好ましい。

また、本発明においては、塗工層の塗工量が２．０〜７．０ｇ／ｍ²と少ないため、より高い白紙光沢が欲しいときは、光沢発現能力の高いプラスチックピグメントを適宜使用して、調整を行うことが可能である。

本発明に係る塗工層中には、バインダーとして、澱粉およびその変性物、ゼラチンおよびその変性物、ポリビニルアルコールおよびその変性物、ポリビニルピロリドン、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、ポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダ、ポリアクリルアミド等の水溶性樹脂、アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテックス等の樹脂エマルジョン等が使用される。

特に塗層強度の発現力に優れるラテックスバインダーは必須成分である。

本発明に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなどの古紙パルプや軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤が使用でき、酸性、中性、アルカリ性などで抄造したものが使用できる。

本発明において、紙料中には、その他の添加剤として、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤などを本発明の所望の効果を損なわない範囲で、適宜配合することもできる。

本発明においては、印刷用塗工紙の接触時間３０秒のときのコッブ吸水度を６０ｇ／ｍ²以上とするため、原紙の抄造時にサイズ度を制御する必要がある。

また、インクジェットインクの均一なインク吸収性の点からは、原紙中の灰分量を１０〜２５質量％とすることが好ましい。灰分量が１０質量％未満では、インクの吸収ムラが発生しやすく、２５質量％を超えると、強度不足によるオフセット印刷時のトラブルや断紙を招くため、好ましくない。

本発明の印刷用塗工紙が使用されるインクジェットプリンターが、顔料インクの場合、特に必要はないが、染料インクの場合、塗工前の原紙にあらかじめカチオン性樹脂を含有させることにより、インクジェット印字画像の画像耐水性を向上させることも出来る。

一般的に使用されるカチオン性樹脂は、水に溶解したとき離解してカチオン性を呈する１級〜３級アミンまたは４級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーであり、好ましくは、オリゴマーまたはポリマーであり、本発明においても、その種類は特に限定されない。

原紙に含有させるカチオン性樹脂の乾燥付着量は、１．０〜３．０ｇ／ｍ²の範囲が好ましく、この範囲より少ないと十分な画像耐水性は得られず、この範囲より多くても構わないが、それ以上の画像耐水性向上の効果も得られず、コストの点からも好ましくない。

カチオン性樹脂を付着させる方法としては、サイズプレス、ゲートロールコーター、フィルムトランスファーコーターの他、ブレードコーター、ロッドコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーターなど各種塗工機で塗工することも可能であるが、コストの点からは抄紙機に設置されているサイズプレス、ゲートロールコーター、フィルムトランスファーコーターなどオンマシンで付着させるのが好ましい。

カチオン性樹脂の効果を効率よく発揮させるには、原紙より塗工層に含有させた方が良いと考えられるが、塗工層に含有させる場合、他のアニオン性薬剤との反応により塗液が凝集することがあり、薬品の添加方法などを工夫して凝集が起きない場合でも、塗液の粘度の上昇、コーター操業性の悪化を招くことがあるので実用上は困難である。

本発明による塗工層を原紙に塗工する方法は、特に限定するものではなく、各種ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター、ショートドゥェルコーターなどの各種塗工装置を用いることが可能である。

塗工された印刷用塗工紙は、そのままでも使用出来るが、必要によりマシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー等により、表面を平滑化することも出来る。

特に印刷後の印刷用塗工紙に後糊加工を施す用途においては、用紙表面の平滑度が重要であり、糊の接着強度を十分に発揮させるには、如何に原紙表面上に糊が均一に塗布されているかがポイントとなる。

本発明の印刷用塗工紙においては、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−１に準ずるスムースター平滑度を３０ｋＰａ以下に調整することが有用である。スムースター平滑度が３０ｋＰａを超えると、即ち平滑が粗いと糊の接着強度が十分に得られず、ハガキに加工後、郵送の過程で口開き等のトラブルを招くことがある。

但し、平滑化のため過度のカレンダー処理を行うと、印刷用塗工紙の空隙を減らすこととなり、結果として、インクジェット印字でのインク吸収性を悪化させるため、スムースター平滑度の値は、１０〜３０ｋＰａとすることが好ましい。

また、本発明の印刷用塗工紙は、オフセット印刷のみならずグラビア印刷や他の印刷方式に用いることも可能であり何ら制限しない。さらには、輪転方式のインクジェットプリンティングシステムの他、市販のインクジェットプリンターなどのインクジェットシステムに用いることも可能である。

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。

＜原紙１の作製＞
濾水度４００ｍｌｃｓｆのＬＢＫＰ１００部からなるパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）１５部、両性澱粉（商品名：Ｃａｔｏ３２１０、日本ＮＳＣ社製）０．８部、硫酸バンド０．８部、アルキルケテンダイマー型サイズ剤（商品名：サイズパインＫ９０３、荒川化学工業社製）０．０３部を添加して、長網抄紙機で抄造し、サイズプレス装置で酸化澱粉（商品名：ＭＳ＃３８００、日本食品化工社製）を乾燥付着量で３ｇ／ｍ²付着させ、マシンカレンダー処理をして坪量１１５ｇ／ｍ²の原紙１を作製した。

＜原紙２の作製＞
原紙１のアルキルケテンダイマー型サイズ剤の添加量を０．０５部とした以外は、原紙１と同様にして、原紙２を作製した。

＜原紙３の作製＞
原紙１のアルキルケテンダイマー型サイズ剤の添加量を０．１０部とした以外は、原紙１と同様にして、原紙３を作製した。

＜原紙４の作製＞
原紙１のサイズプレスにおいて、酸化澱粉と共に、カチオン性樹脂としてジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物（商品名：ジェットフィックス５０５２、里田化工社製）を乾燥付着量で２．０ｇ／ｍ²付着させた以外は、原紙１と同様にして、原紙４を作製した。

実施例１
１級カオリン（商品名：ラストラ、エンゲルハード社製）４０部、重質炭酸カルシウム（商品名：ハイドロカーブ９０、備北粉化工業社製）３０部、軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２３、奥多摩工業社製）２０部、プラスチックピグメント（商品名：ローペイクＨＰ９１、ロームアンドハース社製）１０部からなる顔料に対し、ラテックスバインダーとしてＳＢＲラテックス（商品名：ＪＳＲ−２６０５Ｇ、ＪＳＲ社製）１０部、水溶性バインダーとして燐酸エステル化澱粉（商品名：ＭＳ＃４６００、日本食品化工社製）４部を配合した塗工液を片面あたり塗工量２．０ｇ／ｍ²となるよう原紙１上にブレードコーターで両面塗工し、スーパーカレンダー処理をして実施例１の印刷用塗工紙とした。

実施例２
実施例１の片面あたり塗工量を５．０ｇ／ｍ²とした以外は、実施例１と同様にして、実施例２の印刷用塗工紙を作製した。

実施例３
実施例１の片面あたり塗工量を７．０ｇ／ｍ²とした以外は、実施例１と同様にして、実施例３の印刷用塗工紙を作製した。

実施例４
実施例１の原紙１を原紙２に代えた以外は、実施例１と同様にして、実施例４の印刷用塗工紙を作製した。

実施例５
実施例２の原紙１を原紙２に代えた以外は、実施例２と同様にして、実施例５の印刷用塗工紙を作製した。

実施例６
実施例１の原紙１を原紙４に代えた以外は、実施例１と同様にして、実施例６の印刷用塗工紙を作製した。

実施例７
実施例２の原紙１を原紙４に代えた以外は、実施例２と同様にして、実施例７の印刷用塗工紙を作製した。

実施例８
実施例３の原紙１を原紙４に代えた以外は、実施例３と同様にして、実施例８の印刷用塗工紙を作製した。

実施例９
実施例１のスーパーカレンダー処理を行わずに、実施例９の印刷用塗工紙を作製した。

実施例１０
実施例２のスーパーカレンダー処理を行わずに、実施例１０の印刷用塗工紙を作製した。

（比較例１）
実施例１の片面あたり塗工量を８．０ｇ／ｍ²とした以外は、実施例１と同様にして比較例１の印刷用塗工紙を作製した。

（比較例２）
実施例４の片面あたり塗工量を７．０ｇ／ｍ²とした以外は、実施例４と同様にして比較例２の印刷用塗工紙を作製した。

（比較例３）
実施例１の原紙１を原紙３に代えた以外は、実施例１と同様にして比較例３の印刷用塗工紙を作製した。

（比較例４）
実施例２の原紙１を原紙３に代えた以外は、実施例２と同様にして比較例４の印刷用塗工紙を作製した。

（比較例５）
実施例３の原紙１を原紙３に代えた以外は、実施例３と同様にして比較例５の印刷用塗工紙を作製した。

（比較例６）
実施例３のスーパーカレンダー処理の加圧を強くした以外は、実施例３と同様にして、比較例６の印刷用塗工紙を作製した。

上記により作製した実施例１〜１０および比較例１〜６の印刷用塗工紙について、次に記載したコッブ吸水度、スムースター平滑度の測定を行い、更に、インクセット性、オフセット印刷適性および後糊加工適性について評価を行い、その結果を表１に示した。

＜コッブ吸水度＞
ＪＩＳ Ｐ−８１４０に準じ、印刷用塗工紙表面の接触時間３０秒のときの吸水量（ｇ／ｍ²）を測定した。

＜スムースター平滑度＞
Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−１に準じ、印刷用塗工紙表面のスムースター平滑度（ｋＰａ）を測定した。

＜インクセット性＞
大日本スクリーン製造製インクジェットプリンティングシステムＴｒｕｅｐｒｅｓｓＪｅｔ５２０で、評価画像を印刷速度６４ｍ／ｍｉｎで印字した。２００％ベタ画像部のインクの転写汚れ具合で評価した。Ａは転写汚れがまったく無く特性が良好、Ｂは極僅かに発生しているが実用上問題ない範囲で特性が良好、Ｃは転写汚れの発生が顕著であり実用上問題あり、Ｄは転写汚れが酷く特性不良を示す。

＜オフセット印刷適性＞
ミヤコシ製オフセットフォーム輪転機で、印刷速度：１５０ｍ／ｍｉｎ、使用インク：Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ ＵＶベストキュア墨および金赤、ＵＶ照射量：８ｋＷ２基の条件で６０００ｍの印刷を行い、印刷後ブランパイリングの状況、印刷サンプルの状態について目視の判定を行った。Ａは特性が良好、Ｂは実用上問題ない範囲で良好、Ｃは実用上問題あり、Ｄは特性が不良を示す。

＜後糊加工適性＞
インクセット性の評価を行ったインクジェット印字済みの印刷塗工紙をミヤコシ製圧着はがき生産機で糊の塗布、加工を行い接着強度について評価した。尚、糊は互応化学工業社製、プラスサイズＯＰ−５２２１を使用した。接着強度の測定は、引っ張り試験機で行い、（Ｎ／２５ｍｍ）で表した。適正な接着強度は、０．２〜０．４Ｎ／２５ｍｍであり、最適には０．２５〜０．３５Ｎ／２５ｍｍである。０．２Ｎ／２５ｍｍ未満であると自然に開封する口開きの可能性があり、０．４Ｎ／２５ｍｍを超えると、開封時に印刷用塗工紙の表面が破れる可能性がある。

表１の実施例１〜１０および比較例１〜６の結果から明らかなように、片面あたり塗工量２．０〜７．０ｇ／ｍ²、接触時間３０秒のときのコッブ吸水度６０ｇ／ｍ²以上とすることにより、インクセット性、オフセット印刷適性に優れ、更に、スムースター平滑度を１０〜３０ｋＰａとすることにより、後糊加工における接着強度範囲が適正な範囲に入ることがわかる。

本発明は、印刷用塗工紙に関するものであり、さらに詳しくは、オフセット印刷用塗工紙としての適性を損なうことなく、インクジェットプリンティングシステムにおいて、良好なインクセット性を有する印刷用塗工紙に関するものであり、更には、後糊加工適性に優れた印刷用塗工紙に関するものである。

Claims (2)

1. 原紙の少なくとも一方の面に、顔料とラテックスバインダーを主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、塗工層の塗工量が片面あたり２．０〜７．０ｇ／ｍ²であり、接触時間３０秒のときのコッブ吸水度が６０ｇ／ｍ²以上であることを特徴とする印刷用塗工紙。
2. スムースター平滑度が１０〜３０ｋＰａであることを特徴とする請求項１記載の印刷用塗工紙。