JP3182590B2 - オフセット印刷用多層塗工紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オフセット印刷用多層
塗工紙に関するものである。さらに詳しくは紙腰および
表面強度が極めて優れ、良好な印刷適性を有するオフセ
ット印刷用多層塗工紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および問題点】近年、塗工紙は、その印刷
効果が高い等の理由から、非常に数多くの印刷物に利用
されている。季刊、月間紙等の定期刊行物の中にも、全
ての項に塗工紙が使用される場合もかなり増えている。
特に、メールオーダービジネスにおけるダイレクトメー
ルや商品カタログ等においては、そのほとんどが全ての
項に塗工紙を使用しており、これら印刷物の単位重量あ
たりの情報量を増やすと同時に印刷物の輸送費を節約す
ることを目的とした塗工紙の軽量化技術に注目が集めら
れている。

【０００３】また、このような需要動向の変化に呼応
し、印刷物の視覚的美観に対する要求が高度化するとと
もに、印刷物の触感的高級感に対する要求もかなり高く
なってきている。一般に、触れたときに「パリッとした
硬さ」の感じられる塗工紙が好まれており、軽量であり
ながら従来以上に高い剛度（紙腰）を有する塗工紙の開
発が強く望まれている。

【０００４】一方、印刷技術の進歩に伴って印刷工程の
高速化が進み、それに耐え得る品質の塗工紙が求められ
ている。特に、枚葉オフセット印刷の分野では、塗工紙
が優れた表面強度を有すると同時に、従来以上に高い紙
腰を有することが、高速印刷作業性の観点からも、より
重要になってきている。

【０００５】塗工紙の紙腰を向上させる手段について
は、過去に幾つかの技術が紹介されている。例えば、特
開昭６０−１７３１９７、特開昭６０−２５２８００、
特開平１−１５６５９７には、良好な紙の剛度を与える
表面サイズ剤に関する技術が紹介されている。また、塗
工紙の塗工層に用いる顔料として、クレーまたはカオリ
ンを高比率で使用すると良好な剛度が与えられること
が、特開平３−９０６９８、特開平３−９７９９７、特
開平４−１１９１９８等に紹介されている。特開平３−
１６１５９５には、ダブル塗工紙の下塗り層に最低造膜
温度が１０〜４０℃の共重合体ラテックスを用いる技術
が紹介されている。しかし、これらの技術では、現在の
塗工紙の紙腰や表面強度に対する要求水準を十分満足す
ることはできていない。

【０００６】また、ダブル塗工を含めた多層塗工による
塗工紙の改良技術も数多く紹介されている。例えば、特
開昭６３−１９６７９３、特開平１−１７４６９８、特
開平１−２５０４９５、特開平２−２６９８９７、特開
平３−１６１５９６などである。

【０００７】これらの技術は、特公昭５９−３５９８や
特公昭６０−１７８７９で紹介されている様に、特定の
ゲル含有量（有機溶剤に対する不溶部の割合）を有する
共重合体ラテックスが良好な耐ブリスター性（インキ乾
燥時の火膨れ現象）を与えることやシアン化ビニル単量
体を含む共重合体ラテックスが良好な印刷光沢を与える
こと等を利用し、各塗工層に各々特定の組成およびゲル
含有量を有する共重合体ラテックスを用いることによっ
て、耐ブリスター性や印刷光沢等を改良しようとするも
のであり、これらの技術は、最近の紙腰に対する要求を
何ら満足させるものではない。

【０００８】また、全世界的な規模で環境問題が深刻化
する中、今後も故紙の利用率は着実に増加すると考えら
れるが、故紙を塗工原紙に導入した場合の問題点として
紙腰と強度の低下が指摘されている。このことからも、
今後、塗工層の構成を主体とした塗工紙の紙腰と強度に
対する要求はさらに強くなると予想されるが、これまで
の技術では、これらの要求を十分満足させることができ
ないのが現状である。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、前述の
諸事情に鑑み、現状の問題点を解決すべく鋭意検討した
結果、意外にも、多層塗工紙において特定の塗工層に特
定の最低造膜温度を有する共重合体ラテックスを用いる
ことだけで、紙腰と強度が極めて向上することを見いだ
し、本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、塗工原紙に片面当た
り少なくとも２層以上の顔料塗工層を設ける多層塗工紙
において、塗工原紙に隣接する第１番目の塗工層が最低
造膜温度１５℃以下である共重合体ラテックスを含み、
かつ、第１塗工層以外の少なくとも１つの塗工層が最低
造膜温度２５〜５０℃である共重合体ラテックスを含む
ことを特徴とする紙腰と強度の極めて優れたオフセット
印刷用多層塗工紙を提供するものである。

【００１１】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１２】本発明の多層塗工紙は、塗工原紙に片面当
たり少なくとも２層以上の顔料塗工層を有する。各塗工
層の形成は、水性の塗工液を塗工原紙上に順次塗工する
ことによって行われる。塗工方法としては、例えばブレ
ード塗工、ゲートロール塗工、ロール塗工、エアーナイ
フ塗工、バー塗工などの公知の塗工技術を用いることが
でき、各塗工層の塗工方法を各々変えても差し支えな
い。片面当たりの塗工層の数は特に限定されないが、工
程の繁雑さや経済的な制約がある場合には３層以下が好
ましく、更に好ましくは２層である。

【００１３】本発明の多層塗工紙の塗工工程と乾燥工程
を含む製造工程としては、第１層目の塗工液を塗工後、
乾燥工程を経てから第２層目の塗工液を塗工し、同様に
して更に後段の塗工層を形成させる方法を用いても良い
し、あるいは、全ての層の塗工液を連続的に順次塗工し
た後、乾燥工程を経て塗工層を形成させる方法（ウェッ
ト・オン・ウェット方式）を用いても良い。また、塗工
乾燥後、スーパーカレンダーやマシンカレンダー等に代
表される公知の表面仕上げ処理が適用できる。

【００１４】本発明に用いられる顔料としては、例えば
クレー、焼成クレー、デラミクレー、重質炭酸カルシウ
ム、沈降性炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アル
ミニウム、タルク、サチンホワイト等の鉱物性白色顔料
やプラスチックピグメント、バインダーピグメント、中
空合成ピグメント等の有機系合成白色顔料など紙塗工の
分野で常用の顔料が使用でき、これらを１種または２種
以上併用して各層に使用することができる。

【００１５】本発明に用いられる共重合体ラテックスの
種類としては、例えばＳＢ系共重合体ラテックス、カル
ボキシ変性ＳＢ系共重合体ラテックス、ＭＢ系共重合体
ラテックス、カルボキシ変性ＭＢ系共重合体ラテック
ス、スチレン・アクリル系共重合体ラテックス、酢ビ・
アクリル系共重合体ラテックス、エチレン・酢ビ系共重
合体ラテックス等の水性共重合体ラテックスが挙げら
れ、これらを１種または２種以上併用して使用すること
ができる。

【００１６】本発明に用いられる共重合体ラテックスの
種類は特に限定されないが、塗工工程が比較的高速であ
る場合には、カルボキシ変性された共重合体ラテックス
の使用が好ましく、更に経済的な制約がある場合には、
カルボキシ変性ＳＢ系共重合体ラテックスの使用が好ま
しい。

【００１７】本発明の多層塗工紙において、塗工原紙に
隣接する第１塗工層に用いられる共重合体ラテックスの
最低造膜温度は１５℃以下であることが必要である。こ
こで最低造膜温度とは、共重合体ラテックスの粒子同士
が水の蒸発と共に融着してフィルムを形成することので
きる最低温度を意味する。最低造膜温度が１５℃を越え
ると印刷時に必要とされる強度が低下する。

【００１８】また、第１塗工層に使用される共重合体ラ
テックスの量は、第１塗工層に使用される全顔料１００
重量部に対して５重量部以上、３０重量部以下であるこ
とが好ましく、５重量部未満では強度に対する効果が小
さくなり、３０重量部を越えると経済性の点で好ましく
ない。

【００１９】本発明の多層塗工紙において、第１塗工層
以外の少なくとも１つの層に用いられる共重合体ラテッ
クスの最低造膜温度は２５〜５０℃の範囲にあることが
必要である。最低造膜温度が２５℃未満では、十分な紙
腰が得られず、また、最低造膜温度が５０℃を越えると
印刷時に必要とされる強度が著しく低下する。更に好ま
しい最低造膜温度の範囲は２６〜４５℃である。

【００２０】また、この塗工層に使用される共重合体ラ
テックスの量は、この塗工層に使用される全顔料１００
重量部に対して５重量部以上、３０重量部以下であるこ
とが好ましく、５重量部未満では紙腰に対する効果が小
さくなり、３０重量部を越えると経済性の点で好ましく
ない。

【００２１】本発明の多層塗工紙における各層には、他
の成分として、例えばタンパク質類（ゼラチン、カゼイ
ン等）、デンプン類（酸化デンプン、エステル化デンプ
ン、エーテル化デンプン、酵素変性デンプン等）、セル
ロース誘導体（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキ
シメチルセルロース等）に代表される様な水溶性天然高
分子化合物やポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
塩、ポリアクリルアミドおよびその誘導体、マレイン酸
共重合物、ポリビニルピロリドン等に代表される様な水
溶性合成高分子化合物を必要に応じて使用することがで
きる。

【００２２】また、その他の助剤として、紙塗工分野に
おいて常用されているｐＨ調節剤、安定剤、離型剤、潤
滑剤、老化防止剤、分散剤、消泡剤、防腐剤、架橋剤、
青み付け剤、蛍光増白剤等を必要に応じて使用すること
ができる。

【００２３】本発明にて使用される塗工原紙の種類とし
ては、針葉樹や広葉樹などを原料とした各種製紙用パル
プから得られる上質塗工原紙および中質塗工原紙、脱墨
故紙を含めた故紙を含有する塗工原紙等が使用される
が、本発明においては、特に紙腰と強度の低下が指摘さ
れている故紙を含有した塗工原紙において、その効果の
発現が顕著であり、この様な現象は特に故紙を１０％以
上含有した場合に、より効果的である。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の優れた効果を明示するため
に、実施例および比較例を挙げ、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これら
の実施例によって限定されるものではない。なお、実施
例および比較例中に示した割合を示す部および％は、特
に断りの無い限り、重量を基準としたものである。ま
た、実施例および比較例における各種物性の測定方法
は、次に示す通りである。

【００２５】ドライピック ＲＩ印刷機で各塗工紙試料を同時に印刷した際のピッキ
ングの程度を肉眼で判定し、５級（最も良い）から１級
（最も悪い）まで相対的に評価した。ウェットピック ＲＩ印刷機を用いてモルトンロールにより各塗工紙試料
に同時に湿し水を付与し、その直後に、インキロールに
より各塗工紙試料を同時に印刷した際のピッキングの程
度を肉眼で判定し、５級（最も良い）から１級（最も悪
い）まで相対的に評価した。

【００２６】紙 腰 （クラーク法） ＪＩＳ．Ｐ−８１４３に従い測定した。数値が大きいほ
ど紙腰が良い。表３および表４におけるＭＤ方向の紙腰
とは、原紙の抄紙方向と平行な方向の紙腰を意味し、Ｃ
Ｄ方向の紙腰とは、ＭＤ方向と直角の方向の紙腰を意味
する。

【００２７】白紙光沢 ＪＩＳ．Ｐ−８１４２に従い測定した。数値が大きいほ
ど白紙光沢が良い。

【００２８】印刷光沢 ＲＩ印刷機で各塗工紙試料を同一の条件で印刷した後、
一昼夜放置し、印刷面の光沢度をＪＩＳ．Ｐ−８１４２
に従い測定した。数値が大きいほど印刷光沢が良い。

【００２９】共重合体ラテックスの最低造膜温度 温度勾配をつけた金属板上にラテックスを塗布し、水を
蒸発させた後、連続的な被膜を形成している部分の最低
温度を求めた。

【００３０】共重合体ラテックスの製造方法 耐圧性の重合反応機に、重合水９５部、乳化剤としてド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．８部、ｔ−ド
デシルメルカプタン１．０部、炭酸ナトリウム０．４
部、過硫酸カリウム０．７部を仕込み、十分撹拌した
後、表１に示す各単量体を加えて６３℃にて重合を開始
し、重合転化率が９８％になった時点で重合を終了し
た。次いで、これら共重合体ラテックスをアンモニア水
溶液にてｐＨ７に調整し、水蒸気蒸留により未反応単量
体を除去し、共重合体ラテックスａ〜ｇを得た。各共重
合体ラテックスについて測定された最低造膜温度を表１
に示した。また、共重合体ラテックスｂとｆを固形分重
量比で１対１になるように混合し共重合体ラテックスｈ
を得た。共重合体ラテックスｈの最低造膜温度は２℃で
あった。

【００３１】紙被覆用塗工液の作成 表２に示した配合処方に従って、表１の共重合体ラテッ
クスを適時用いて、塗工液を作成した。各塗工紙の各層
に用いた配合処方と共重合体ラテックスの組み合わせを
表３〜表４に示した。

【００３２】多層塗工紙の作成 市販の熱風塗工乾燥機を用いて、故紙７０％を含有する
塗工原紙（坪量６４ｇ／ｍ² ）の両面に、得られた紙被
覆用塗工液を塗工し、各塗工層を形成させ、多層塗工紙
１〜１３を作成した。各多層塗工紙における各塗工層の
形成順序および塗工量を表３〜表４に示した。なお、こ
の形成順序および塗工量は塗工原紙の表裏で同一となる
ようにした。

【００３３】また、各塗工層の形成は、全て次に示す様
な同一の条件下で行った。 塗工条件 ：前記の熱風塗工乾燥機に＃３〜＃６のワ
イヤーバーを適時用いて塗工した。塗工速度は４６ｍ／
ｍｉｎ．に設定した。 乾燥条件 ：塗工から０．５秒後に、１５０℃に保っ
た乾燥炉内で、温度１９０℃、風速３６ｍ／ｓｅｃ．の
熱風により４秒間乾燥した。

【００３４】故紙を含有しない塗工原紙（坪量６４ｇ／
ｍ² ）を用いる以外は、前記と同様の方法にて多層塗工
紙１４を作成した。

【００３５】単層塗工紙の作成 故紙７０％を含有する塗工原紙を用いて、＃７〜＃１０
のワイヤーバーを用いる以外は多層塗工紙の作成と同一
の塗工条件、乾燥条件を用いて単層塗工紙１５〜１６を
作成した。これらの単層塗工紙に用いた塗工液の配合処
方、共重合体ラテックスおよび塗工量を表４に示した。

【００３６】故紙を含有しない塗工原紙（坪量６４ｇ／
ｍ² ）を用いる以外は、前記と同様の方法にて単層塗工
紙１７〜１８を作成した。これらの単層塗工紙に用いた
塗工液の配合処方、共重合体ラテックスおよび塗工量を
表４に示した。

【００３７】得られた各塗工紙を、相対湿度６５％、温
度２０℃の条件下で一昼夜調湿した後、線圧７０Ｋｇ／
ｃｍ、温度６０℃、通紙速度７ｍ／ｍｉｎ、４回通紙の
条件でスーパーカレンダー処理し、各塗工紙の物性試験
に供した。多層塗工紙１〜９について行われた物性試験
の結果を表３に示した。また、多層塗工紙１０〜１４お
よび単層塗工紙１５〜１８について行われた物性試験の
結果を表４に示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】

【発明の効果】上記の通り、本発明により得られる多層
塗工紙は、極めて優れた紙腰と強度を有し、かつ、良好
な印刷適性を有する従来に無いオフセット印刷用塗工紙
を提供するものである。また、本発明においては特に紙
腰と強度の低下が指摘される故紙を含有した塗工原紙に
おいてその効果の発現が顕著である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗工原紙に片面当たり少なくとも２層以
   上の顔料塗工層を設ける多層塗工紙において、塗工原紙
   に隣接する第１塗工層が最低造膜温度１５℃以下である
   共重合体ラテックスを含み、かつ、第１塗工層以外の少
   なくとも１つの塗工層が最低造膜温度２６〜４５℃であ
   る共重合体ラテックスを含むことを特徴とするオフセッ
   ト印刷用多層塗工紙。
2. 【請求項２】 塗工原紙が故紙を含有する特許請求の範
   囲第１項記載のオフセット印刷用多層塗工紙。