JP3646192B2

JP3646192B2 - グラビア切手用塗工紙及びその製造方法

Info

Publication number: JP3646192B2
Application number: JP34865098A
Authority: JP
Inventors: 定道大江
Original assignee: 独立行政法人国立印刷局
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: JP2000170099A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はグラビア切手用塗工紙とその製造方法に関し、特に、温湿度の環境条件の変化に対しても、印刷されていない顔料塗工面（主に余白部）と糊塗工面がブロッキングを起こさず、顔料塗工面が一定の表面強度を有するとともに、グラビア印刷時にミッシングドットの発生が少ないグラビア切手用塗工紙とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
グラビア印刷は、オフセット印刷に比べて階調再現性に優れており、高級印刷物等に広く用いられている。グラビア印刷方式の特徴は、金属ロールの凹版版面内に保持させたインクを紙に直接転移させる点であり、紙にインクが良好に転移しない場合は網点抜け（以下、「ミッシングドット」と称する。）が生じ、印刷物品質の低下を招く。そのため、グラビア印刷に供される用紙は、用紙表面の高度な平滑性とクッション性が特に要求される。
【０００３】
切手用紙は、片面に顔料と接着剤を主成分とする水性組成物を塗工し、もう一方の片面には水溶性の糊が塗工されている特殊な印刷用紙であり、印刷が施された後に切手として、はがきや封筒等に貼付されて市中に流通する製品である。このような切手の形態と用途から、用紙表面の高度な平滑性とクッション性に加えて、一般的な塗工紙には要求されない用紙特性を持つ必要がある。具体的には、顔料塗工面と糊塗工面の接着（以下、「ブロッキング」と称する。）を生じないことと、市中に流通することを考慮した場合の顔料塗工面の表面強度である。
【０００４】
一般的な印刷用塗工紙は片面にのみ、あるいは両面に顔料と接着剤を主成分とする水性組成物が塗工されており、高度な平滑性とクッション性を付与する目的で、材料設計及び塗工プロセス等が検討され、製造されている。他方、切手用塗工紙は、片面に顔料と接着剤を主成分とする水性組成物を塗工し、もう一方の片面には水溶性の糊が塗工されている特殊な印刷用紙である。そのため、一般的な印刷用塗工紙と同様な材料設計及び塗工プロセスを採用し、同等な紙質特性を持たせることは適当ではない。
【０００５】
一般的な印刷用塗工紙の場合、顔料塗工層にクッション性を付与するには、接着剤としてガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」と称する。）の低い重合体ラテックス（通常−５０℃程度）を用いて、印刷時のミッシングドットの発生を少なくしている。Ｔｇの低い重合体ラテックスの使用は、塗工層のクッション性を増大させるが、相反してブロッキングしやすくなるという問題が生じる。このことから、グラビア切手用塗工紙には、Ｔｇの低い接着剤の使用は適当とは言えない。
【０００６】
更に、Ｔｇの低い重合体ラテックスの使用は、顔料塗工面の表面強度の低下を生じる。グラビア印刷はオフセット印刷等の印刷方式と比較して、用紙の表面強度は必要とされない。そのため、オフセット印刷用塗工紙で広く使用されているＴｇの比較的高い接着剤や澱粉などは、グラビア印刷用塗工紙では使用されていない。しかし、切手は、はがき及び封筒等に貼付され、市中に流通すること、及び消印の脱落等、使用形態を考慮すると、ある一定の表面強度が必要とされる。このことからもＴｇの大幅に低い重合体ラテックスの使用は適当とは言えない。
【０００７】
切手は、その使用用途及び社会的信頼を考慮すると、容易に偽造されてはならない製品である。そのため、高度な印刷物品質を保持する必要がある。具体的には、ミッシングドットの発生が少なく、階調再現性に優れたものでなければならない。そのためには、用紙の顔料塗工層にクッション性を付与させるために、Ｔｇの低い接着剤を使用する必要がある。しかし、前記のとおり、Ｔｇの低い接着剤の使用は、表面強度及びブロッキングしやすくなるという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、切手用塗工紙とその製造方法に関し、特に、温湿度の環境条件の変化に対しても、顔料塗工面と糊塗工面がブロッキングを起こさず、顔料塗工面が一定の表面強度を有するとともに、グラビア印刷時にミッシングドットの発生が少ないグラビア切手用塗工紙とその製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、温湿度の環境条件の変化に対して、用紙表面の顔料塗工面と用紙裏面の糊塗工面がブロッキングせずに、顔料塗工面が一定の表面強度を有するとともに、印刷時のミッシングドットの発生が少ないグラビア切手用塗工紙とその製造方法について鋭意研究した結果、顔料塗工層のクッション性、顔料塗工層の表面強度、顔料塗工面と糊塗工面がブロッキングしないという三つの特性を同時に最高の水準で用紙に付与することは、ほぼ不可能であり、これらの三つの特性のうち、いずれか一つの特性を極度に高い次元で満足し得るような条件下では、残りの一つ又は二つの特性が極端に低下してしまうという結論に達した。
【００１０】
そこで、本発明者は、これら三つの互いに牽制し合う特性が必要且つ十分な水準で平衡を保ち得るように、顔料塗工層の接着剤のＴｇ、及び、糊塗工面の水溶性糊に関する配合割合を突き止めて本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のグラビア切手用塗工紙は、塗工用原紙の片面に、顔料と接着剤を主成分とする水性組成物が塗工、乾燥され、他方の面に、水溶性糊が塗工、乾燥され、キャレンダに通紙して仕上げされた切手用塗工紙であって、前記原紙の片面に、前記接着剤としてＴｇ−３０〜±０℃の重合体ラテックスを顔料１００重量部に対して９〜１１重量部の割合で含有する前記水性組成物が塗工、乾燥され、前記他方の面に、平均重合度３００〜４００でケン化度８８±２（ｍｏｌ／％）のポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」と称する。）を４５〜４９％、可塑剤無添加で最低造膜温度１０〜１５℃のポリ酢酸ビニルエマルション（以下、「ＰＶＡｃエマルション」と称する。）を４５〜４９％、ソルビットを２〜１０％の割合で含有する前記水溶性糊が塗工、乾燥され、前記キャレンダに通紙して仕上げされたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のグラビア切手用塗工紙の製造方法は、塗工用原紙の片面に、顔料と接着剤を主成分とする水性組成物を塗工、乾燥し、他方の面に、水溶性糊を塗工、乾燥し、キャレンダに通紙して仕上げする切手用塗工紙の製造方法であって、前記原紙の片面に、前記接着剤としてＴｇ−３０〜±０℃の重合体ラテックスを顔料１００重量部に対して９〜１１重量部の割合で含有する前記水性組成物を塗工、乾燥し、前記他方の面に、平均重合度３００〜４００でケン化度８８±２（ｍｏｌ／％）のＰＶＡを４５〜４９％、可塑剤無添加で最低造膜温度１０〜１５℃のＰＶＡｃエマルションを４５〜４９％、ソルビットを２〜１０％の割合で含有する前記水溶性糊を塗工、乾燥し、前記キャレンダに通紙して仕上げすることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のグラビア切手用塗工紙は、塗工用原紙の片面に、顔料と接着剤を主成分とする水性組成物が塗工、乾燥されて顔料塗工層が形成されており、前記水性組成物には、顔料塗工層の接着剤として、Ｔｇ−３０〜±０℃の重合体ラテックスが、顔料１００重量部に対して９〜１１重量部の割合で含有されている。ここで、実験の結果から、前記接着剤としての重合体ラテックスのＴｇを−３０〜±０℃の範囲に設定することによって、ミッシングドット率、ブロッキング、表面強度に関して良好な結果が得られることが判明したが、とりわけ、Ｔｇを―１９〜―５℃の範囲に設定することによって、ミッシングドット率、ブロッキング、表面強度に関して特に良好な結果が得られることが判明した。
【００１４】
また、本発明のグラビア切手用塗工紙は、塗工用原紙の他方の面に、平均重合度３００〜４００でケン化度８８±２（ｍｏｌ／％）のＰＶＡを４５〜４９％、可塑剤無添加で最低造膜温度１０〜１５℃のＰＶＡｃエマルションを４５〜４９％、ソルビットを２〜１０％の割合で含有する水溶性糊が塗工、乾燥され、キャレンダに通紙して仕上げされている。これにより、本発明のグラビア切手用塗工紙は、顔料塗工層のクッション性、顔料塗工層の表面強度、顔料塗工面と糊塗工面のブロッキング性という互いに牽制し合う三つの特性について必要且つ十分な水準で平衡が保たれるようになっている。
【００１５】
【実施例】
以下に本発明の実施例と比較例を挙げて、本発明及びその効果を具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００１６】
なお、ＰＶＡの平均重合度、ＰＶＡのケン化度、ＰＶＡｃエマルションの最低造膜温度、重合体ラテックスのＴｇ、グラビア印刷適性（ミッシングドット率）、表面強度の各測定方法、及び、ブロッキングの判定基準に関しては、いずれの実施例及び比較例においても次に示す方法によった。
【００１７】
ＰＶＡの平均重合度、ＰＶＡのケン化度は、ＪＩＳＫ６７２６に準じて測定を行った。
【００１８】
温度こう配熱板形最低造膜温度測定器を用いて、高温側と低温側の温度を３０℃±０℃に設定してＰＶＡｃエマルションの最低造膜温度を測定した。
【００１９】
重合体ラテックスを室温で乾燥してフィルム状にし、示差走査熱量計（セイコー電子工業社製ＤＳＣ２００）を用いて重合体ラテックスのＴｇを測定した。
【００２０】
印刷局式グラビア印刷適性試験機（熊谷理機工業社製）を用いて、印圧５０ｋｇ／ｃｍ、印刷速度４５ｍ／分の条件で、ザーンカップ法で測定したインキ粘度が１１秒のグラビア印刷インキを用いて印刷した後、版面深さが１２μｍの印刷部分について、網点の欠損数の百分率を求めてグラビア印刷適性（ミッシングドット率）を測定した。
【００２１】
フォグラ式印刷適性試験機を用いて塗工紙に印刷を行い、印刷表面のピッキングの程度を目視により判定することで、表面強度を測定した。その際の測定基準は、◎：表面の損傷が全くない、○：僅かに粉落ちが発生する、×：粉落ちまたは塗工層の剥離が生じる、の各基準によった。
【００２２】
顔料及び糊塗工済み用紙の顔料塗工面に前記グラビア印刷適性試験機によるグラビア印刷を施した印刷物を１０束（１束は１００×１００ｍｍのシート１００枚）積み重ね、約２４ｋｇのおもりをのせ、温湿度を２５℃、８５％ＲＨと３０℃、９０％ＲＨの両条件下で２４時間及び４８時間放置し、それぞれの結果について目視によりブロッキングの発生状態を判定した。その際の判定基準は、◎：ブロッキングなし又は凝集性のブロッキングであり手で容易に剥離可能、○：接着性のブロッキングが発生したが用紙を破壊せずに分離可能、×：接着性のブロッキングが発生し手で分離した場合に用紙が一部破壊する、の各基準によった。
【００２３】
また、以下の実施例と比較例では、塗工用原紙として、フリーネス（ｃｓｆ）が両者共に５００ｍｌとなるように叩解したＬＢＫＰ９０部、ＮＢＫＰ１０部からなるパルプスラリ１００部に、タルク（上）（日本タルク社製）１０部を添加した後に、硫酸アルミニウム１．５部、サイズ剤１．０部を添加して紙料を調製し、この紙料を長網抄紙機で抄紙した米坪６３ｇ／ｍ２の原紙を使用した。
【００２４】
（実施例１）
カオリン（商品名：ＵＷ−９０／エンゲルハート社製）８０部、炭酸カルシウム（商品名：ツネックスＥ／白石工業社製）２０部、分散剤０．５部、増粘剤０．５部とともに、Ｔｇが―１９℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（Ｌ１３５８／旭化成社製）を９部（顔料１００部に対する固形分重量部）だけ加えて、混合、攪拌して、固形分濃度６０％の塗工液を調製した。次いで、塗工用原紙の片面に乾燥重量で１３ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて塗被し、紙水分が５％となるように乾燥して顔料塗工紙を得た。
【００２５】
更に、ＰＶＡ粉末に水を加えて、濃度３５％に調製し、８０℃で１時間加熱しながら攪拌し溶解した。次いで、この溶液に固形分濃度４９％のＰＶＡｃエマルション溶液を固形分重量比１：１で加えた。この溶液の固形分重量との固形分重量比が９８：２になるようにソルビットを加え、攪拌し、溶液の固形分濃度が３６％になるように調製して糊液を得た。次いで、塗工用原紙に顔料を塗工した面とは逆側の片面に、乾燥重量で２０ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用いて前記糊液を塗被し、紙水分が５％となるように乾燥して顔料及び糊を塗工した用紙を得た。
【００２６】
ここで、実施例１に用いたＰＶＡの平均重合度及びケン化度を表１に、また、実施例１に用いたＰＶＡｃエマルションの最低造膜温度を表２に示した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
このように顔料及び糊を塗工して得られた用紙を、金属性のヒートロールと弾性ロール各１本からなるソフトカレンダを用いて、顔料塗工面のみが２回ヒートロールに接触するように、ヒートロール温度１００℃、線圧１００ｋｇ／ｃｍでキャレンダ仕上げを行った。
【００３０】
（実施例２）
Ｔｇが―１９℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（Ｌ１３５８／旭化成社製）を１１部（顔料１００部に対する固形分重量部）配合したこと以外は、実施例１と同様にして顔料及び糊を塗工した紙を作製した。
【００３１】
（実施例３）
Ｔｇが―５℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（ＬＸ４０７Ｆ２６／日本ゼオン社製）を９部（顔料１００部に対する固形分重量部）配合したこと以外は、実施例１と同様にして顔料及び糊を塗工した紙を作製した。
【００３２】
（実施例４）
Ｔｇが―５℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（ＬＸ４０７Ｆ２６／日本ゼオン社製）を１１部（顔料１００部に対する固形分重量部）配合したこと以外は、実施例１と同様にして顔料及び糊を塗工した紙を作製した。
【００３３】
実施例１〜４の塗工紙の顔料塗工面に前記グラビア印刷適性試験機によるグラビア印刷を施した印刷物のミッシングドット率、ブロッキング、表面強度の評価結果を表３に示した。ただし、ブロッキングの評価については３０℃、９０％ＲＨの環境条件で４８時間放置した結果のみを表示した。表３に示すとおり、いずれの実施例１〜４においても、ミッシングドット率、ブロッキング、表面強度の評価結果を同時に全て極めて良好な水準で得ることができた。
【００３４】
【表３】

【００３５】
（比較例１−１〜１−５）
Ｔｇが＋１５℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（ＬＸ４０７Ｇ９／日本ゼオン社製）を、比較例１−１〜１−５のそれぞれについて、表３に示した部数（顔料１００部に対する固形分重量部）配合したこと以外は、実施例１と同様にして顔料及び糊を塗工した紙を作製した。
【００３６】
【表３】

【００３７】
（比較例２−１〜２−５）
Ｔｇが―５０℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（ＬＸ４０７Ｆ１３／日本ゼオン社製）を、比較例２−１〜２−５のそれぞれについて、表３に示した部数（顔料１００部に対する固形分重量部）配合したこと以外は、実施例１と同様にして顔料及び糊を塗工した紙を作製した。
【００３８】
【表３】

【００３９】
（比較例３−１〜３−３）
Ｔｇが―１９℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（Ｌ１３５８／旭化成社製）を、比較例３−１〜３−３のそれぞれについて、表３に示した部数（顔料１００部に対する固形分重量部）配合したこと以外は、実施例１と同様にして顔料及び糊を塗工した紙を作製した。
【００４０】
【表３】

【００４１】
（比較例４−１〜４−３）
Ｔｇが―５℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（ＬＸ４０７Ｆ２６／日本ゼオン社製）を、比較例４−１〜４−３のそれぞれについて、表３に示した部数（顔料１００部に対する固形分重量部）配合したこと以外は、実施例１と同様にして顔料及び糊を塗工した紙を作製した。
【００４２】
【表３】

【００４３】
比較例１―１〜１―５、２―１〜２―５、３―１〜３―３、４―１〜４―３の塗工紙の顔料塗工面に前記グラビア印刷適性試験機によるグラビア印刷を施した印刷物のミッシングドット率、ブロッキング、表面強度の評価結果を表３に示した。ただし、ブロッキングの評価については、実施例１〜４と同様の環境条件で４８時間放置した結果のみを表示した。表３に示すとおり、比較例１―１〜１―５及び４―１〜４―３においては、実施例１〜４と比較してブロッキング、表面強度の評価結果がおおむね良好であったが、ミッシングドット率の評価結果が劣っており、また、比較例２―１〜２―５及び３―１〜３―３においては、実施例１〜４のようにミッシングドット率、ブロッキング、表面強度の評価結果を同時に全て極めて良好な水準で得ることはできなかった。
【００４４】
【表３】

【００４５】
【発明の効果】
本発明の方法で得られた塗工紙は、温湿度の環境条件の変化に対しても、印刷されていない顔料塗工面（主に余白部）と糊塗工面がブロッキングを起こさず、顔料塗工面が一定の表面強度を有するとともに、グラビア印刷時にミッシングドットの発生が少ないグラビア切手用塗工紙であった。

Claims

塗工用原紙の片面に、顔料と接着剤を主成分とする水性組成物が塗工、乾燥され、他方の面に、水溶性糊が塗工、乾燥され、キャレンダに通紙して仕上げされた切手用塗工紙であって、前記水性組成物は、前記接着剤としてガラス転移温度−３０〜±０℃の重合体ラテックスを前記顔料１００重量部に対して９〜１１重量部の割合で含有し、前記水溶性糊は、平均重合度３００〜４００でケン化度８８±２（ｍｏｌ／％）のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を４５〜４９％、可塑剤無添加で最低造膜温度１０〜１５℃のポリ酢酸ビニルエマルション（ＰＶＡｃエマルション）を４５〜４９％、ソルビットを２〜１０％の割合で含有することを特徴とするグラビア切手用塗工紙。
塗工用原紙の片面に、顔料と接着剤を主成分とする水性組成物を塗工、乾燥し、他方の面に、水溶性糊を塗工、乾燥し、キャレンダに通紙して仕上げする切手用塗工紙の製造方法であって、前記水性組成物は、前記接着剤としてガラス転移温度−３０〜±０℃の重合体ラテックスを前記顔料１００重量部に対して９〜１１重量部の割合で含有し、前記水溶性糊は、平均重合度３００〜４００でケン化度８８±２（ｍｏｌ／％）のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を４５〜４９％、可塑剤無添加で最低造膜温度１０〜１５℃のポリ酢酸ビニルエマルション（ＰＶＡｃエマルション）を４５〜４９％、ソルビットを２〜１０％の割合で含有することを特徴とするグラビア切手用塗工紙の製造方法。