JP3322040B2

JP3322040B2 - 強光沢合成紙

Info

Publication number: JP3322040B2
Application number: JP31338094A
Authority: JP
Inventors: 宏治佐藤; 昌博神谷
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 2002-09-09
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH08164589A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録用紙、粘着紙基材、
包装材、印刷用等に使用する光沢の高い合成紙に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、合成紙は耐水性、寸法安定性、耐
候性、無塵性、防湿性が良好である等のプラスチックフ
ィルムの特性と、印刷効果が高い、筆記性が良好である
ことなどの従来の紙の長所を兼ね備えることから、粘着
紙(ラベル、ステッカー)、クリーンルーム用紙（メモ、
ノート、伝票）、商業美術印刷（カレンダー、ポスタ
ー）、パッケージ、製袋封筒、地図、ＣＡＤ／ＣＡＭ用
静電記録用紙の支持体等、多くの分野で使用されてい
る。

【０００３】合成紙は例えば多数のミクロボイド（空
孔）により光を乱反射させ白色不透明性を与えて、印刷
性、筆記性などを発現させており、光沢な面を提供する
ことが困難であった。しかし、近年特にラベルや商業美
術印刷の分野では高光沢度の合成紙が要望されている。

【０００４】ところが光沢のある合成紙として、紫外線
硬化性樹脂層を設ける方法、水系塗料を塗布して光沢感
を与える方法などを試みても、これらの方法では満足で
きる光沢は得られていないのが現状である。

【０００５】また合成紙の光沢感を向上させるために、
水性系、油性系の熱硬化性樹脂を塗布しても水、溶剤を
蒸発乾燥させたり硬化促進するのに加熱する必要があ
り、加熱により合成紙自体が収縮する問題もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、印刷適性を有し、光沢の高い合成紙を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【発明が解決使用とする課題】中心線平均粗さ（ＪＩＳ
Ｂ０６０１）が０．１μｍ以上ｍ１．０μｍ以下の合
成紙支持体と平滑な面を持つフィルムとの間に電子線硬
化樹脂含有層を設け、その層を合成紙支持体またはフィ
ルム面から電子線照射により硬化させ、その硬化層を合
成紙支持体に設けたシートを前記成形面から剥離してな
り、前記硬化層は二酸化チタンを含有し、顔料の含有量
は硬化層全固形分に対して５〜６０重量％であり、１ｍ
ｍの光学櫛を用いて測定した像鮮明度（ＪＩＳＫ７１
０５）が４０％以上である強光沢合成紙。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【作用】本発明では特に各条件を調整して、電子線硬化
樹脂含有層を硬化させた層の、ＪＩＳＫ７１０５に
基づく１ｍｍの光学櫛を用いて測定した像鮮明度（写像
性）を４０％以上とするものであり、好ましくは６０％
以上に調整する。像鮮明度の上限は特にないが、通常の
製法では９８％程度までである。尚、試料の縦目の測定
値と横目の測定値に差がある場合は両者とも４０％以上
であることが好ましい。

【００１４】これにより表面の平滑性に優れ、印刷前及
び後の光沢感が通常のキャストコート紙（高温のキャス
トドラムを用いて紙支持体上に水性の塗工層を設けたも
の）より遙に優れた強光沢合成紙が得られる。像鮮明度
は、像鮮明度測定装置を用いて、試料に反射する光を移
動する光学くしを通して測定し、計算によって求めたも
ので、反射する像の鮮明さの度合いを示したものであ
る。

【００１５】本発明の強光沢合成紙は、合成紙支持体上
に電子線硬化樹脂含有層を設けるものであり、この層
は、電子線照射下、成型面を利用してフィルムキャスト
法によるか、あるいは鏡面を有する金属ドラムによるド
ラムキャスト法により形成する。

【００１６】電子線硬化樹脂含有層を硬化させた層（以
後、強光沢層または硬化層と略す）を形成するには、支
持体として中心線平均粗さ（ＪＩＳＢ０６０１）が
１．０μｍ以下の合成紙支持体が好ましく、より好まし
くは０．６μｍ以下である。この値が大きいとキャスト
時にエアを巻き込みピットが多数発生する恐れもある。
ピットを減らすためには塗布すべき電子線硬化樹脂含有
塗液の塗布量が多量に必要となり、非常に高価なものと
なってしまう。

【００１７】支持体とする合成紙（合成紙支持体または
単に合成紙と略す）の中心線平均粗さの下限は特にない
が、極めて平滑であると成型面と密着しブロッキングを
起こすため通紙が困難になる場合がある。このため中心
線平均粗さは上記範囲内で０．１μｍ以上がより好まし
く、０．２μｍ以上が最も好ましい。

【００１８】本発明に用いられる合成紙の製造方法は特
に限定されるものではない。例えば、合成紙としては、
内部紙化法によるフィルム法合成紙（王子油化合成紙製
のユポ等）、表面塗工法によるフィルム法合成紙（日清
紡績製のピーチコート等）などが挙げられる。表面塗工
法によるフィルム法合成紙は、ポリスチレン、塩化ビニ
ル、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成樹脂フィ
ルムを基材として表面に顔料、充填剤を含む多孔質表面
層を塗工形成したものである。

【００１９】内部紙化法によるフィルム法合成紙の例と
しては単層または複層構造のものがあり、通常微細な孔
を含有する層を有する。積層体構造の合成紙は例えば次
のようにして得られる。先ず、熱可塑性樹脂に無機顔料
を加えて混合し、押出機で溶融混練後、ダイスリットか
ら押出して成膜化する。これを一軸または二軸延伸する
と内部に多数のミクロボイド（空孔）が生じる。

【００２０】延伸工程で生じる多数のミクロボイドによ
り光が乱反射して白色不透明となり、且つ印刷性、筆記
性などの紙的特性が付与される。

【００２１】二軸延伸シートの両側に一軸延伸シートを
積層することもできる。無機顔料としては炭酸カルシウ
ム、焼成クレー、ケイソウ土、タルク、酸化チタン、硫
酸バリウム、硫酸アンモニウム、シリカ等が例示され
る。

【００２２】樹脂としてはポリオレフィン、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリビニルクロライドが例示でき
る。ポリエチレン、ポリプロピレン、或いはこれらのコ
ポリマー等のポリオレフィンは製膜性が良く好ましい。
本発明では、像鮮明度が４０％以上となるように支持体
である合成紙の顔料の粒子径と含有量及び樹脂を適宜選
択することが好ましい。

【００２３】因みにコート紙、アート紙、上質紙等の紙
基材では電子線が２Ｍｒａｄ程度以上照射されると、セ
ルロースが切断され、引張り強度、耐折強度などの紙力
が著しく低下する。そのため電子線硬化層を設けた紙は
包装材料として利用する場合、折割れが生じたり、破れ
易い欠点があった。しかし、本発明では優れた耐折割れ
性や、強度が得られる。

【００２４】また本発明は成型面を利用して電子線によ
り硬化処理を行うため、熱の発生は殆どなく、成型面の
ドラム自体を、またはフィルムキャストの場合はニップ
ロールを冷却することにより、合成紙自体の収縮を防ぐ
ことができる。

【００２５】硬化層を形成する際に、下記に、示すよう
なフィルムキャスト法を利用することにより優れた光沢
性が得られる。（１）合成紙支持体に電子線硬化樹脂含有塗液を塗布
し、フィルムの表面に貼り合わせ、電子線を照射し、硬
化させ、成型面より剥離する。（２）成型面のフィルムに電子線硬化樹脂含有塗液を塗
布し、合成紙支持体と貼り合わせて、電子線を照射し、
硬化させ、剥離する。（３）合成紙支持体上に電子線硬化樹脂含有塗液を塗布
し、一方、成型面のフィルム表面上にも電子線硬化樹脂
含有塗液を塗布し、貼り合わせて、電子線を照射し、硬
化し、剥離する。

【００２６】また、電子線の照射は、成型フィルムの場
合は、フィルムを通過して照射してもよく（成型面側か
らの照射）、合成紙の背面より照射してもよい（合成紙
支持体側からの照射）。

【００２７】成型面提供材料として使用するフィルム
は、その材質形状を限定するものではないが、具体的に
は紙、プラスチック、布、不織布、またはアルミニウム
箔等の金属箔等比較的薄いものが好ましい。厚くなると
柔軟性が乏しくなり、貼り合わせや剥離の工程で折れ曲
がりやすくなる。また、成型面として使用するシート状
材料の表面は、平滑な面が好ましい。また、表面は、硬
化した樹脂層の剥離を容易にするために、その表面にシ
リコンやワックスなどの剥離助剤を供給してもよい。さ
らにフィルム表面に適宜の処理、例えばシリコン処理の
ような処理を施して、硬化した樹脂層の剥離を容易にし
てもよい。成型面として使用するフィルムは、エンドレ
スベルト状に加工して使用しても差し支えないし、繰り
返して使用することもできる。

【００２８】成型フィルム或いは金属ドラム表面は、
（ＪＩＳＢ０６０１表面粗さ）最大高さの最大値表示
で０．４Ｓ以下（０μｍＲ_max<=０．４Ｓ<=０．４μｍ
Ｒ_max) とすることが好ましい。

【００２９】本発明の硬化層の被覆量は特に限定しない
が、５〜２０g/ｍ²程度が好ましい。さらに好ましくは
８〜１５g/ｍ²である。被覆量が少ないと、塗工欠陥を
生じ、また、キャスト時にエアを巻き込み表面にピット
が発生する恐れがある。また被覆量が少ないと像鮮明度
が低下する恐れもある。一方、被覆量が極めて多くても
光沢度や像鮮明度（写像性）の値は、一定量以上ではあ
まり変わらず、コストが高くなるだけで何等メリットは
ない。

【００３０】本発明の製造方法において、電子線硬化樹
脂含有塗液の塗布方法には制限がなく、例えばバーコー
ト法、ロールコート法、エアードクターコート法、ブレ
ードコート法、スクイズコート法、エアーナイフコート
法、リバースロールコート法、グラビアコート法、トラ
ンスファーコート法、ファウンテンコート法、あるいは
スリットダイコート法等の方法を用いることができる。

【００３１】本発明に用いられる電子線照射装置は特に
その方式を限定するものではなく、例えばバンデグラー
フ型スキャニング方式、ダブルスキャニング方式、およ
びカーテンビーム方式等の電子線照射装置を使用するこ
とができ、これらの中でも比較的安価で大出力の得られ
るカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子
線照射の際の加速電圧は100〜300KV程度が好ましい。電
子線の吸収線量は樹脂に所望の硬化を施すことができる
ものであればよく、特に限定するものではないが、0.1
〜6Mrad程度が好ましい。

【００３２】電子線照射時における雰囲気中の酸素濃度
は500ppm以下であることが好ましい。酸素濃度が500ppm
を越えると、酸素が重合反応の抑制剤として働き、樹脂
含有層の硬化が不十分になることもある。また、酸素濃
度を下げる目的で窒素ガス等の不活性ガスを使用するこ
とが好ましい。

【００３３】本発明に用いられる、電子線硬化樹脂とし
ては下記化合物を例示できる。（１）脂肪族、脂環族、および芳香脂肪族の、１〜６価
のアルコール及びポリアルキレングリコールのアクリレ
ート化合物類。（２）脂肪族、脂環族、芳香脂肪族の、１〜６価のアル
コールにアルキレンオキサイドを付加させたもののアク
リレート化合物類。（３）ポリアクリロイルアルキルリン酸エステル類。（４）カルボン酸と、ポリオールと、アクリル酸との反
応生成物。（５）イソシアネートと、ポリオールと、アクリル酸と
の反応生成物。（６）エポキシ化合物とアクリル酸との反応生成物。（７）エポキシ化合物と、ポリオールと、アクリル酸と
の反応生成物。等を挙げることができる。

【００３４】更に具体的には、電子線硬化樹脂として
は、ポリオキシエチレンエピクロルヒドリン変性ビスフ
ェノールＡジアクリレート、ジシクロヘキシルアクリレ
ート、エピクロルヒドリン変性ポリエチレングリコール
ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレ
ート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリ
コールジアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレン
グリコールアクリレート、エチレンオキサイド変性フェ
ノキシ化リン酸アクリレート、エチレンオキサイド変性
フタル酸アクリレート、ポリブタジエンアクリレート、
カプロラクタン変性テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリ
スリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
１，４−ブタジエンジオールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、およびネオペンチルグ
リコール変性トリメチロールプロパンジアクリレートな
どを挙げることが出来る。

【００３５】本発明はこれらの樹脂を単独であるいはこ
れらの樹脂のうちの幾つかを組み合わせて使用すること
ができる。

【００３６】本発明の樹脂含有層は、電子線硬化樹脂
（電子線により硬化しうる不飽和有機化合物）を含有
し、好ましくは筆記性や白色度を向上させ更に優れた印
刷適性を得る目的で白色顔料を含有させる。また、必要
に応じてその他の添加剤を含有させてもよい。本発明の
硬化層の筆記性や白色度を向上させる目的で使用する白
色顔料としては、二酸化チタン（アナターゼ型、ルチル
型）、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化
アルミニウム、および酸化マグネシウムなどが例示でき
る。なかでも特に二酸化チタンは白色度に優れたものが
得られるため好ましい。

【００３７】顔料の粒径は０．０５〜０．５μｍ程度が
好ましい。白色顔料の含有量は、硬化層の全固形分重量
の5 〜60重量% であることが好ましく、含有量が10〜50
重量%であることがより好ましい。ただしその含有量が
多いと、得られる硬化層の柔軟性が低下し、膜割れを生
ずる恐れもある。また塗料の流動性も低下する場合があ
る。

【００３８】白色顔料を上記のような電子線硬化樹脂中
に分散するには、３本ロールミル、２本ロールミル、カ
ウレスディゾルバー、ホモミキサー、サンドグラインダ
ー、および超音波分散機などを使用することができる。

【００３９】

【実施例】下記実施例により、更に詳しく説明する。し
かし、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
なお、実施例中の「部」は、特に指定しない限り、それ
ぞれ「重量部」を表す。

【００４０】実施例１下記成分をペイントコンディショナーで１時間混合分散
させて電子線硬化樹脂含有塗布液を調製した。ウレタン
アクリレートオリゴマー（商標：ビームセット505B、荒
川化学工業製）50部、ＥＯ変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート（商標：サートマーSR-454、サートマ
ー製）20部、モルホリンアクリレート30部、二酸化チタ
ン（商標：A220、石原産業製、粒径0.2 μm ）40部。

【００４１】上記塗布液を、王子油化合成紙製の合成紙
（商品名ユポＦＰＧ−９５，厚さ95μｍ、中心線平均粗
さ0.519μｍ，ポリプロピレンと炭酸カルシウムを主成
分とする。構成は基層と両側の紙状層の三層からなり、
基層は縦と横の二方向に、紙状層は横方向にのみ延伸し
たもの。）の１表面上に、コロナ放電による表面活性処
理の後、10g/ｍ²となるように、リバースロールコータ
ーを用いて塗布し、成型面として使用する平滑な面( 最
大高さの最大値０．１ S) を有する厚さ75μのＰＥＴフ
ィルムと、ガイドロール（ニップロール）で貼り合わせ
キャストし、その後、電子線照射装置により加速電圧 3
00KV、線量 3Mradの条件で照射し（つまり、電子線はＰ
ＥＴフィルムを通過して照射する）、塗布層を硬化し、
その後、ガイドロール（リリースロール）を介して剥離
し試料を作製した。この試料を用いて像鮮明度、光沢
度、ピットを評価して表１に示した。

【００４２】

【００４３】

【００４４】実施例２王子油化製合成紙のユポ光沢グレード品(商品名：ユポG
FG-95, 厚さ95μｍ、中心線平均粗さ0.203μｍ、ユポＦ
ＰＧ−９５の片面を平滑化させたもの）上に実施例１と
同様にして電子線硬化樹脂含有層を設けた。

【００４５】比較例５ポリプロピレン（ＭＩ＝２．０）４５部と炭酸カルシウ
ム（平均粒径１．９μ）５５部をヘンシェルミキサで混
合後、バンバリーミキサーで溶融混練し、押出成形して
厚さ２００μのシートを得た。このシートをロール延伸
法で一軸方向に６倍に延伸し、厚さ９０μの多孔性シー
トを得た。得られたシートの中心線平均粗さは１．１８
μｍであった。このシート上に電子線硬化樹脂含有塗布
液を10g/m2となるように塗布して、実施例１と同じ操作
を行い試料を作製した。

【００４６】この試料を用いて、像鮮明度、光沢度、ピ
ットを下記の方法で評価した。その評価した結果を、表
１に示した。

【００４７】比較例１実施例１と同じ電子線硬化性樹脂含有塗布液を、合成紙
（商品名：ユポＦＰＧ−９５，中心線平均粗さ０．５１
９μｍ）上に１５g/ｍ²となるように塗布し、キャスト
せず（即ち成型面を介さずに）、175KV、3Mradの条件で
電子線照射し、硬化させ、試料を作製した。

【００４８】この試料を用いて、像鮮明度、光沢度、ピ
ットを下記の方法で評価した。その評価した結果を、表
１に示した。

【００４９】比較例２実施例１の合成紙支持体に電子線硬化樹脂含有層を設け
ずに、そのまま試料とした。この試料を用いて、像鮮明
度、光沢度を下記の方法で評価した。その評価した結果
を、表１に示した。

【００５０】比較例３王子油化製合成紙のユポ光沢グレード品(商品名：ユポG
FG-95, 厚さ95μｍ、中心線平均粗さ0.203μｍ）に電子
線硬化樹脂含有層を設けずに、試料とした。この試料を
用いて、像鮮明度、光沢度を下記の方法で評価した。そ
の評価した結果を、表１に示した。

【００５１】比較例４上質紙(厚さ１７５μｍ、坪量１８０ｇ／ｍ²、中心線
平均粗さ１．１３μｍ）上に実施例２と同様にして電子
線硬化樹脂含有層を設けた。像鮮明度、光沢度を下記の
方法で評価し、その結果を、表１に示した。

【００５２】中心線平均粗さ：使用した合成紙の表面
を、JIS B0601に基づき中心線平均粗さＲａを（株）小
坂研究所製表面粗さ測定器サーフコーダSE-3AKを用いて
測定した。

【００５３】像鮮明度（写像性）：JIS K7105に基づき
スガ試験機製の像鮮明度測定装置により、光学櫛1.0mm
を用いて像鮮明度を測定した。

【００５４】光沢度：JIS Z8741基づき日本電色製光沢
度計ＶＧＳ−１Ｄを用いて、60度鏡面光沢度を測定し
た。

【００５５】ピット：電子線硬化樹脂による強光沢層を
ステレオマイクロスコープ（商品名：STEREO DYNA SCOP
E MODEL TS-2:VISION ENGINEERING LTD 製) で観察し、
10mm²当たりのピットの数を評価した。 ○：10mm²当たり２個以下のピットしか認められず、優
れている。 △：10mm²当たり３〜１２個程度ピットが認められる。 ×：10mm²当たり１３以上のピットがあり、外観上問題
がある。

【００５６】耐折度：ＪＩＳＰ−８１１５に基づきＭ
ＩＴ型耐折度試験機Ａ型（ヨシミツ精機株式会社製）を
用いて荷重１ｋｇで測定した。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【発明の効果】本発明の強光沢合成紙は、印刷適性に優
れ、非常に高い光沢度を有する合成紙であり、強度にも
優れる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中心線平均粗さ（ＪＩＳＢ０６０１）が
０．１μｍ以上ｍ１．０μｍ以下の合成紙支持体と平滑
な面を持つフィルムとの間に電子線硬化樹脂含有層を設
け、その層を合成紙支持体またはフィルム面から電子線
照射により硬化させ、その硬化層を合成紙支持体に設け
たシートを前記成形面から剥離してなり、前記硬化層は
二酸化チタンを含有し、顔料の含有量は硬化層全固形分
に対して５〜６０重量％であり、１ｍｍの光学櫛を用い
て測定した像鮮明度（ＪＩＳＫ７１０５）が４０％以
上である強光沢合成紙。