JP2013212671A - 顔料インク印刷用の疑似接着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材シートと、この基材シートの一方又は両方の表面に設けられた疑似接着剤層とを有し、この疑似接着剤層が接着剤と伴に微粒子充填剤を含む顔料インク印刷用の疑似接着シートであって、微粒子充填剤として沈降法シリカが使用されている。
【選択図】なし
Description
〔請求項1記載の発明〕
基材シートと、この基材シートの一方又は両方の表面に設けられた疑似接着剤層とを有し、この疑似接着剤層が接着剤と伴に微粒子充填剤を含む顔料インク印刷用の疑似接着シートであって、
前記微粒子充填剤として沈降法シリカが使用されている、
ことを特徴とする顔料インク印刷用の疑似接着シート。
前記沈降法シリカは、吸油量が150〜300ml/100g、平均粒子径が0.5〜10.0μmである、
請求項1記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。
前記接着剤として、ケン化度が90%以上、重合度が500〜1500のポリビニルアルコールが使用されている、
請求項1又は請求項2記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。
前記基材シートは、JIS P 8122に準拠して測定したステキヒトサイズ度が70〜110秒、ESTにおける初期吸水特性の超音波透過強度が100%に到達するまでの時間が0.1〜0.3秒の紙シートである、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。
前記基材シートに、シリカ複合重質炭酸カルシウムが内添されている、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。
沈降法(沈殿法)シリカもゲル法シリカと同様に凝集粒子構造をとるが、ゲル法シリカの凝集粒子構造は、いわば「軽石」のようなものであるの対し、沈降法シリカの凝集粒子構造は、いわば「おにぎり」のような緩やかなものである。したがって、微粒子充填剤としてゲル法シリカを使用した場合は、染料インク等と比べて粘度が高い接着剤が凝集粒子内に浸透せず、凝集粒子の表面に留まるため、凝集粒子同士が接着剤によって点接着されることになり、接着剤と伴に微粒子充填剤を含む疑似接着剤層が脆くなる。これに対し、微粒子充填剤として沈降法シリカを使用した場合は、接着剤が凝集粒子内に浸透し、当該凝集粒子内において根を張った状態になるため、凝集粒子同士が接着剤によって強固に接着されることになり、接着剤と伴に微粒子充填材を含む疑似接着剤層の強度、特に表面強度が向上する。
本形態の顔料インク印刷用の疑似接着シートは、基材シートと、この基材シートの一方又は両方の表面に設けられた疑似接着剤層とを有する。この疑似接着剤層は、基材シート表面の一部に設けられていても、全部(全面)に設けられていてもよい。基材シートや疑似接着剤層の表面には、適宜、親展情報等が印刷される。本形態の疑似接着シートは、当該印刷が顔料インクを使用したインクジェット印刷である場合にも好適に使用することができる。ただし、オフセット印刷等のその他の印刷も可能である。
本形態の疑似接着剤層は、接着剤と伴に微粒子充填剤を含む。
接着剤としては、好ましくは水溶性接着剤であるポリビニルアルコール系接着剤を、より好ましくはポリビニルアルコール(PVA)を使用する。ポリビニルアルコール系接着剤は被膜性が高いため、ポリビニルアルコール系接着剤を使用すると疑似接着剤層の強度が向上する。
本形態においては、微粒子充填剤として湿式沈降(沈殿)法シリカを使用する。沈降法シリカを使用することで、前述したように疑似接着剤層の強度、特に表面強度が向上し、また、擦れ汚れ等が生じるのが防止される。
吸油量(ml/100g)=(アマニ油量(ml)×100)/試料(g)
本形態において、疑似接着剤層には、以上の接着剤及び沈降性シリカのほか、インクの定着性を向上させるという目的で、定着剤を含ませることができる。この定着剤としては、例えば、二級アミン、三級アミンや、四級アンモニウム塩としてのポリエチレンイミン塩、ジメチルアミンエピハロヒドリン縮合体、ポリビニルアミン塩、ポリアリルアミン塩、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート四級塩、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩、ジアリルアミンアクリルアミド共重合体塩、ポリスチレンの四級アンモニウム塩等を例示することができる。
本形態において、基材シートは、パルプ原料を主原料とする紙シートであるのが好ましい。この紙シートのパルプ原料としては、例えば、LBKPやNBKP等の化学パルプや、GP、TMP等の機械パルプ、DIP等の古紙パルプ等を使用することができる。
シリカ複合重質炭酸カルシウムは、珪酸アルカリ塩及び鉱酸を使用して重質炭酸カルシウムにシリカを複合した填料である。
填料として使用可能な炭酸カルシウムとしては、天然石灰石を乾式機械粉砕又は湿式機械粉砕して得られる重質炭酸カルシウムのほか、生石灰又は消石灰に二酸化炭素を吹き込み、中和反応させて得られる軽質炭酸カルシウム(沈降性炭酸カルシウム)が存在する。そして、一般に、軽質炭酸カルシウムは、重質炭酸カルシウムと比べて均一な結晶構造を有し、ワイヤー摩耗性が低いとの特性や、紙に高い白色度、不透明度を付与することができるとの特性を有するため、多用されている。
重質炭酸カルシウムは、シリカを複合するに先立って、凝結剤を使用して凝結体とするのが好ましい。凝結体とすることによって、粒度分布がシャープになり、また、基材シートに内添した際の歩留りが向上する。
(測定方法)
まず、試料をpH4.0の水溶液とした後、流動電位法に基づく粒子荷電測定装置(Muteck PCD−03)にて、1/1000規定のポリビニル硫酸カリウム水溶液を用いた滴定によって、アニオン要求量を測定する。次に、この測定により得られたアニオン要求量を用い、下記の式によって、試料1gあたりのカチオン電荷密度(meq/g)を算出する。
カチオン電荷密度=A/B×1000
ここで、式中のAは「pH4.0に調整した水溶液のアニオン要求量(μeq/l)であり、Bは「pH4.0に調整した水溶液の固形分濃度(g/l)」である。
重質炭酸カルシウムの凝結体は、珪酸アルカリ溶液及び鉱酸を使用してシリカを複合し、シリカ複合重質炭酸カルシウムとする。この複合は、1段で行っても、2段以上の多段で行ってもよい。以下、詳細な具体例を説明する。
シリカ複合重質炭酸カルシウムは、このまま基材シートに内添することもできるが、アルミニウム塩で処理するとより好ましいものとなる。アルミニウム塩で処理したシリカ複合重質炭酸カルシウムは、表面がカチオン性であるアルミニウムイオンで覆われているため(シリカのシラノール基にアルミニウムイオンが結合される)、アニオン性であるパルプ原料に対し自己定着性を有する。したがって、パルプスラリー中に均一に分散し、得られる基材シートの均質性が向上するのみならず、基材シートと疑似接着剤層との耐剥離性も均一に向上する。
本形態の疑似接着シートは、二つ折り葉書や三つ折り葉書等の折畳み型の葉書のほか、例えば、封筒や報告書、明細書等としても使用することができる。また、折畳み型ではなく、重ね合せ型の書類(用紙)等としても使用することができる。
(実施例1)
LBKP、NBKP及びDIPを表1に示す割合で配合したパルプ原料に、表3の製造法1に示す条件で製造した填料を内添して、基材シートを得た。填料の内添量、得られた基材シートのステキヒトサイズ度及びEST測定値は、表1に示した。一方、表1に示す種類及び量のPVA及びラテックスを配合して得た接着剤と、表1に示す種類及び量の沈降法シリカからなる微粒子充填剤と、合計で100質量%となるよう糊剤(コアテックスDO−07、ムサシノケミカル株式会社製)とを練り混ぜて、疑似接着剤を得た。この疑似接着剤を、表1に示す塗工量で上記基材シートの表面に塗工し、疑似接着シートを得た。PVA、ラテックス及び沈降法シリカの詳細は、表1に示した。
JIS K 5701に記載の転色試験機(明製作所:RI−II型)を用い、インキタック26の2回刷り条件で、擬似接着層取られの有無を目視にて判定した。表中の記号は、◎が取られが全くない場合を意味し、○が取られが僅かに発生する場合を意味し、△が部分的に取られが発生する場合を意味し、×が一面に取られが発生する場合を意味する。
大日本スクリーン製造株式会社製のTruepress Jet520にて顔料インクを用いて、印字速度:128m/min 乾燥温度:80℃で印字した後、メールシーラー(MS−900:大日本印刷株式会社製)を用いてロールギャップ30の設定で試験片3000枚を加圧して疑似接着した際に加圧ローラーへのインク転写汚れを目視にて確認した。表中の記号は、◎が加圧ローラーへのインク転写汚れが殆ど発生しない場合を意味し、○が加圧ローラーへのインク転写汚れが僅かに発生する場合を意味し、△が加圧ローラーへのインク転写汚れが部分的に発生する場合を意味し、×が加圧ローラーへのインク転写汚れが一面に発生する場合を意味する。
大日本スクリーン製造株式会社製のTruepress Jet520にて印字速度:128m/min、乾燥温度:80℃で印字(シアン、マゼンタ、イエロ、ブラック)した後、印字部に50kg/m2の加重を加えながらPPC用紙で擦った際のPPC用紙の汚れ程度を目視にて判定した。表中の記号は、◎が擦れ汚れが殆ど発生しない場合を意味し、○が擦れ汚れが僅かに発生する場合を意味し、△が擦れ汚れが部分的に発生する場合を意味し、×が一面に汚れが発生する場合を意味する。
JIS P 8138に基づいて不透明度を測定した。不透明度が80%以上であれば不透明性に特に優れ、75%以上であれば不透明性が良好であり、70%以上であれば不透明性があり、70%未満であれば不透明性に劣り実使用できないものである。
JIS P 8148に基づいてISO白色度を測定した。白色度が75%以上であれば白色度に優れ、70%以上であれば白色度が良好であり、70%未満であれば白色度に劣り実使用できないものである。
二枚一組で一つの試料(幅50mm×長さ100mm)とし、その擬似接着剤層同士をメールシーラー(MS−900:大日本印刷株式会社製)を用いてロールギャップ14の設定で加圧して擬似接着し、5分間放置した後、T型剥離試験機を用いて、500mm/分の条件で長さ方向の端から剥離する試験を行った。各実施例及び各比較例それぞれについて試料10組を用意し試験した。評価は基紙層内で剥離した試料数により評価した。評価基準は、基紙層間剥離した試料がなかったものを◎、基紙層間剥離した試料が1〜2組あったものを○、基紙層間剥離した試料が3〜4組あったものを△、基紙層間剥離した試料が5組以上あったものを×とした。
実施例1について、表1に示すように、各種条件を変化させて、疑似接着シートを得た。実施例1と同様の試験を行い、評価結果を表2に示した。
石灰石を粗粉砕し、更にビーズミルを用いて平均粒子径(D50)が3.0μmとなるように微粉砕して、重質炭酸カルシウムからなる無機粒子を得た。この無機粒子を固形分濃度が20質量%のなるように、水に添加して、無機粒子スラリーを得た。この無機粒子スラリーに、粒径比(凝結剤添加後の平均粒子径/凝結剤添加前の平均粒子径)が2.0倍、かつ粒子径が3.5〜10.0μmとなるように、凝結剤Aを添加した。この凝結剤Aの添加量は、無機粒子の固形分に対する固形分換算で200ppmであった。また、凝結剤Aを添加した後の無機粒子スラリーの固形分濃度は25質量%、平均粒子径(D50)は6.0μmであった。
製造法1について、表3に示すように、各種条件を変化させて、填料を得た。なお、上記実施例及び比較例において使用した填料は、製造法1及び製造法2のみであるが、他の製造法によっても、前述した作用効果を奏することが明らかであることを示すために、表3には、填料の物性や歩留り、吸油度及びワイヤー摩耗度を測定した結果を示した。その他の詳細は、以下に示す通りである。
ハイモ株式会社製「ハイマックスSC−100」を使用した。この凝結剤は、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体からなり、質量平均分子量が30万、カチオン電荷密度が6.0meq/gであるとされている。
ハイモ株式会社製「ハイマックスSC−924」を使用した。この凝結剤は、ポリエチレンイミン変性体からなり、質量平均分子量が50万、カチオン電荷密度が18.0meq/gであるとされている。
BASF社製「カチオファストSF」を使用した。この凝結剤は、ポリエチレンイミンからなり、質量平均分子量が100〜120万、カチオン電荷密度が11.0meq/gであるとされている。
サンプル10mgを超音波分散機(出力:80W)で3分間分散させた溶液を用いてレーザー粒径分布測定装置(日機装株式会社製、型番:マイクロトラックMT−3000I I)により粒子径を測定し、粒度分布が累積堆積分布の小径側から累積10%、累積50%、累積90%に相当する粒子径(D10、D50、D90)及び最大粒子径をそれぞれ算出した。
X線粉末回析装置(理学電気株式会社製、型番:RAD2)を用いたX線回析法によって測定した。測定条件は、Cu−Kα−湾曲モノクロメーターを40KV−40mA、発散スリットを1mm、散乱スリットを1mm、受光スリットを0.3mm、走査速度を0.8度/分、走査範囲を2θ=7〜85度、サンプリングを0.02度とした。
新聞古紙パルプ85%、サーモメカニカルパルプ15%からなるパルプ原料に、サンプル(複合粒子)を固形分基準で10質量%、カチオン化澱粉を1質量%、硫酸バンドを0.5質量%、中性サイズ剤(荒川化学工業株式会社製、品名:KW−504)を0.1質量%添加し、実験用角形手抄きシートマシン(熊谷理機工業株式会社製、ワイヤー25cm×25cm、80メッシュ)を用いて、JIS P 8222に準拠して手抄きシートを5枚作製し、プレスで水分調節した後、ドラムドライヤーで乾燥させて、坪量45g/m2の手抄きシートサンプルを作製した。このシートサンプルの灰分を、JIS P 8251に準拠して測定し、下記式によって歩留りを算出した。
歩留り=(灰分(%)/サンプル(複合粒子)添加量(%))×100
JIS K 5101−13−1に記載の「顔料試験方法−第13部:吸油量−第1節:精製あまに油法」に準拠し、以下の方法で測定した。105〜110℃で2時間乾燥したサンプル(複合粒子)2〜5gを、ガラス板にとり、精製あまに油(酸価4以下のもの)をビュレットから少量ずつサンプル(複合粒子)の中央に滴下するとともに、都度ヘラで練り合わせ、この作業を繰り返してサンプル(複合粒子)全体が滑らかな硬さを有する1本の棒状体に成形された時点の精製あまに油の滴下量を求め、下記式によって吸油量を算出した。
吸油量=(あまに油滴下量(ml)×100)/サンプル(複合粒子)質量(g)
サンプル(複合粒子)を水に分散させて濃度が2質量%のスラリーを作製し、プラスチックワイヤー摩耗度計(日本フィルコン株式会社製)を用いて3時間摩耗試験を行った後に、摩耗度を測定した。
Claims (5)
- 基材シートと、この基材シートの一方又は両方の表面に設けられた疑似接着剤層とを有し、この疑似接着剤層が接着剤と伴に微粒子充填剤を含む顔料インク印刷用の疑似接着シートであって、
前記微粒子充填剤として沈降法シリカが使用されている、
ことを特徴とする顔料インク印刷用の疑似接着シート。 - 前記沈降法シリカは、吸油量が150〜300ml/100g、平均粒子径が0.5〜10.0μmである、
請求項1記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。 - 前記接着剤として、ケン化度が90%以上、重合度が500〜1500のポリビニルアルコールが使用されている、
請求項1又は請求項2記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。 - 前記基材シートは、JIS P 8122に準拠して測定したステキヒトサイズ度が70〜110秒、ESTにおける初期吸水特性の超音波透過強度が100%に到達するまでの時間が0.1〜0.3秒の紙シートである、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。 - 前記基材シートに、シリカ複合重質炭酸カルシウムが内添されている、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の顔料インク印刷用の疑似接着シート。
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