JP2021147725A - 印刷用塗工紙 - Google Patents
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特許文献1には、カレンダーニップ圧を下げて紙厚を向上するという従来技術を記載する。しかしながら、特許文献1では、この方法が平滑性及び平坦性に関する品質の低下を招く、と記載する。塗工層を厚塗りして厚さ及び平滑性を得る方法は、嵩高の目的である紙の軽量化にならない。
(1)紙の白さに優れる。
(2)紙の地合が目立たない。
(3)印刷画質が良好である。
(4)印刷部分にインキグロス感を有する。
パルプ及び填料を含有する基紙と、前記基紙の少なくとも片面に対して1層の塗工層とを有し、前記パルプが化学パルプを含みかつ機械パルプを実質的に含まず、前記基紙が嵩高剤を含有せず、前記基紙がカレンダー処理を受けずに成り、前記基紙の密度が0.6g/cm3以上0.7g/cm3以下であり、前記基紙の灰分が4.5質量%以上7.5質量%以下であり、前記塗工層が、中空型白色有機顔料、白色無機顔料及びバインダーを含有し、前記塗工層の塗工量が乾燥固形分量で片面あたり5.5g/m2以上10g/m2以下であり、前記塗工層がカレンダー処理を受けずに成り、密度0.7g/cm3以上0.8g/cm3未満及びスムースター平滑度38kPa以上65kPa以下である印刷用塗工紙。
印刷用塗工紙は、パルプ及び填料を含有する基紙と、前記基紙の少なくとも片面に1層の塗工層とを有する。
基紙は、嵩高剤を含有しない。嵩高剤は、パルプの繊維間結合を阻害する作用効果によって基紙を低密度化する剤である。嵩高剤の例としては、多価アルコールと脂肪酸とのエステルである脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステルのポリオキシアルキレン付加物、高級脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン付加物、多価脂肪酸とアルコールとのエステルである多価脂肪酸アルコールエステル、多価脂肪酸アルコールエステルのポリオキシアルキレン付加物、ポリアミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸とのエステル化合物、多価アルコールと脂肪酸若しくはヒドロキシルカルボン酸とのエステル化合物の該ヒドロキシル基にアニオン基を導入してなる化合物、直鎖状脂肪酸アミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸とのエステル化合物、高級アルコールのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸とのエステル化合物、などのエステル系化合物及びその誘導体;脂肪酸モノアミド、脂肪酸アミドアミンのポリオキシアルキレン付加物、脂肪酸ポリアミドアミン、脂肪酸ジアミドアミン、ポリアルキレンポリアミン−脂肪酸−エピクロロヒドリン縮合物、ポリアルキレンポリアミン−脂肪酸−尿素縮合物、多価脂肪酸とポリアミンとのアミド化合物、多価脂肪酸と直鎖状アミンとのアミド化合物、などのアミド化合物及びその誘導体;脂肪酸アミドアミンのポリオキシアルキレン付加物と脂肪酸とのエステル化合物、などの分子内にアミド結合とエステル結合とを有する化合物;高級アルコールまたは高級脂肪酸のポリオキシアルキレン付加物、多価アルコール型非イオン界面活性剤、糖アルコール系非イオン界面活性剤、糖系非イオン界面活性剤、油脂系非イオン界面活性剤、などの上記以外のポリオキシアルキレン付加物及びその誘導体;その他の化合物として、高級アルコール、スルホコハク酸誘導体、界面活性能を有する部位を含む構成単位とアニオン性モノマー及びカチオン性モノマーの一種以上に由来する構成単位とを有する重合体などを挙げることができる。
塗工層が基紙の片面に対して有する場合は、基紙の塗工層を有しない面に従来公知のバックコート層を設けることができる。例えば、バックコート層は、印刷用塗工紙のカール防止のために設ける。
本発明は、カレンダー処理を受けなくても印刷画質が良好になる程度の印刷用塗工紙の平滑性が発現する技術を開示する。
中空型白色有機顔料は、白色有機顔料の一種である。中空型白色有機顔料は、製紙分野で従来公知のものである。中空型白色有機顔料の例としては、乳化重合中の粒子モルフォロジーを制御する方法やアルカリ/酸二段処理法などによって製造される白色有機顔料を挙げることができる。モノマーの例としては、スチレン、(メタ)アクリル酸あるいはその塩、(メタ)アクリル酸エステル及びブタジエンなどを挙げることができる。
いくつかの実施態様において、中空型白色有機顔料の塗工層中の含有量は、塗工層中の中空型白色有機顔料及び白色無機顔料の合計100質量部に対して7質量部以上15質量部以下である。この理由は、上記の塗工量で嵩高になり、光沢感が抑えられ、紙の白さが良化し、紙の地合がより目立ち難くなり、及び印刷部分にインキグロス感が良化するからである。中空型白色有機顔料は、例えば、旭化成社、JSR社及びダウ・ケミカル社などから市販される。
この理由は、カオリンの含有量が65質量部以上であれば上記塗工層でも基紙に対する被覆性が得られ、その結果、紙の地合が目立ち難く及び印刷画質が良化するからである。また、カオリンの含有量が88質量部以下であれば、紙の白さが悪化せず及び光沢感を抑えることができるからである。
少なくとも一つの実施態様において、塗工層は、中空型白色有機顔料、白色無機顔料としてカオリンを含み、前記塗工層中の中空型白色有機顔料及び白色無機顔料の合計100質量部に対して、中空型白色有機顔料が7質量部以上12質量部以下、カオリンが65質量部以上88質量部以下、バインダーが5質量部以上15質量部以下であり、前記バインダーがポリビニルアルコール及びポリビニルアルコール誘導体から成る群から選ばれる一種又は二種以上を含み、前記塗工層中のバインダー100質量部に対してポリビニルアルコール及びポリビニルアルコール誘導体から成る群から選ばれる一種又は二種以上の合計が10質量部以上25質量部以下である。この理由は、本発明に係る少なくとも一つの効果が良化するからである。
上記基紙及び上記塗工層を設計すること及びカレンダー処理を受けないことによって、所望の坪量に設定した印刷用塗工紙は、密度が0.7g/cm3以上0.8g/cm3未満となって嵩高を得ることができる。印刷用塗工紙の密度が0.7g/cm3未満では嵩高であるものの、紙の地合が目立つ及び印刷画質が悪化する。印刷用塗工紙の密度が0.8g/cm3以上では嵩高にならない。
いくつかの実施態様において、印刷用塗工紙の坪量は70g/m2以上125g/m2以下である。
印刷用塗工紙のスムースター平滑度が38kPa未満では、光沢感を抑えることができない。印刷用塗工紙のスムースター平滑度が65kPa超では、印刷部分のインキグロス感及び印刷画質が悪化する。
紙料は下記の内容により調製した。
パルプ(種類及び配合量は表1〜表4に記載) 1000質量部
軽質炭酸カルシウム 灰分として調整
硫酸アルミニウム 8質量部
カチオン化澱粉 10質量部
アクリルアミド系紙力剤 2.5質量部
塗工層塗工液は下記の内容により調製した。
中空型白色有機顔料 部数は表1〜4に記載
カオリン 部数は表1〜4に記載
重質炭酸カルシウム 部数は表1〜4に記載
ポリビニルアルコール 部数は表1〜4に記載
スチレンブタジエン共重合体 部数は表1〜4に記載
スチルベントリアジン系蛍光剤 1.5質量部
滑剤(ステアリン酸カルシウム) 0.4質量部
ポリアミド系印刷適性向上剤 0.5質量部
上記の内容で配合し、水で混合分散して、濃度55質量%に調整した。
上記紙料を長網抄紙機で抄造し、比較例3を除きカレンダー処理を施さず坪量83g/m2の基紙を得た。比較例3では、基紙にカレンダー処理を行った。引き続き、塗工装置としてブレードコーターを使用して塗工層塗工液を両面に塗工し、熱風乾燥機を使用して乾燥した。乾燥後に、比較例8を除きカレンダー処理は施さず、印刷用塗工紙を得た。比較例8では、乾燥後にカレンダー処理を行った。
紙の白さは、ISO2470:1999「Paper, board and pulps −Measurement of diffuse blue reflectance factor(ISO brightness)」に準じて測定した。測定は、日本電色工業社SPECTRO COLOR METER MODEL PF−10を用い、C/2光源を使用して、UVカットフィルターの使用無しで実施した。測定は、250μm以上の厚さになるように必要に応じて印刷用塗工紙を重ね合わせて行った。測定値から下記の基準で評価した。
本発明において、印刷用塗工紙は、A又はBの評価であれば紙の白さに優れるものとする。
A:90%以上。
B:88%以上90%未満。
C:88%未満。
紙の地合は、地合指数から評価した。野村商事社地合計FMT−2000を用いて測定した。光源はハロゲンランプ及び撮像カメラは二次元CCDカメラを用いた。地合指数は、塗工紙の片面から照射されて現われる明暗ムラの標準偏差を透過率Tから求められる平均吸光度E(2−logT)で割った変動係数を10倍した値とした。数値が小さい程、地合が良好である。測定値から下記の基準で評価した。
本発明において、印刷用塗工紙は、A又はBの評価であれば紙の地合が目立ち難くなるものとする。
A:50以下。
B:50超55以下。
C:55超。
オフセット印刷機(三菱重工社製ダイヤ3H−4)を用い、平版オフセットプロセスインキを使用して4色印刷を印刷用塗工紙の片面に行った。印刷には、各色ベタ画像、人物写真画像、風景写真画像及び文字画像をランダムに配置した評価用画像を用いた。光沢感は、白紙部分の光沢感及び文字の視認性の観点から下記の基準で官能的に評価した。
本発明において、印刷用塗工紙は、A又はBの評価であれば光沢感が抑えられたものとする。
A:白紙部分に光沢感が無く、文字が快適に読み取れる。
B:白紙部分の光沢感が概ね無く、文字が読み取れる。
C:白紙部分の光沢を感じるようになり、文字が読み取り難く感じる。
オフセット印刷機(三菱重工社製ダイヤ3H−4)を用い、平版オフセットプロセスインキを使用して4色印刷を印刷用塗工紙の片面に行った。印刷には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各単色のベタ画像を10cm×10cm四方で横一列に隙間なく配置した評価画像を用いた。インキグロス感は、各色ベタ画像印刷部分と白紙部分との光沢度差を測定することによって評価した。光沢度は、村上色彩技術研究所社製デジタル光沢計GM−26D型を用い、入反射角度が75度で、JIS Z8741:1997「鏡面光沢度−測定方法」に準拠して測定した。ベタ画像印刷部分の光沢度から白紙部分の光沢度を引いた光沢度差の平均値=([ブラックΔグロス]+[シアンΔグロス]+[マゼンタΔグロス]+[イエローΔグロス])/4を求め、下記の基準に従い評価した。本発明において、印刷用塗工紙は、A又はBの評価であればインキグロス感を有するものとする。
A:光沢度差平均値が10以上
B:光沢度差平均値が0以上10未満
C:光沢度差平均値が0未満
オフセット印刷機(三菱重工社製ダイヤ3H−4)を用い、平版オフセットプロセスインキを使用して4色印刷を印刷用塗工紙の片面に行った。印刷には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各単色のベタパターンを10cm×10cm四方で横一列に隙間なく配置した評価画像を用いた。印刷画質は、色濃度、輪郭の鮮鋭さ及びインキ乾燥ムラの観点から印刷物を目視で観察し、下記の基準で評価した。
本発明において、印刷用塗工紙は、A又はBの評価であれば印刷画質が良好であるものとする。
A:極めて良好。
B:良好。
C:実用上問題ない範囲又は実用上問題となる範囲。
Claims (1)
- パルプ及び填料を含有する基紙と、前記基紙の少なくとも片面に対して1層の塗工層とを有し、前記パルプが化学パルプを含みかつ機械パルプを実質的に含まず、前記基紙が嵩高剤を含有せず、前記基紙がカレンダー処理を受けずに成り、前記基紙の密度が0.6g/cm3以上0.7g/cm3以下であり、前記基紙の灰分が4.5質量%以上7.5質量%以下であり、前記塗工層が、中空型白色有機顔料、白色無機顔料及びバインダーを含有し、前記塗工層の塗工量が乾燥固形分量で片面あたり5.5g/m2以上10g/m2以下であり、前記塗工層がカレンダー処理を受けずに成り、密度0.7g/cm3以上0.8g/cm3未満及びスムースター平滑度38kPa以上65kPa以下である印刷用塗工紙。
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