JP3680929B2

JP3680929B2 - グラビア印刷用高光沢紙

Info

Publication number: JP3680929B2
Application number: JP2000364622A
Authority: JP
Inventors: 松村　　尚人; 之人浜田
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: JP2002161494A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、グラビア印刷に用いられるグラビア印刷用紙に関し、特に、白紙光沢と印刷光沢とが高いグラビア印刷用高光沢紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ポスター、カレンダ、高級写真集等の精細かつ高級感のある印刷物が得られる印刷手段として、凹版印刷の一種であるグラビア印刷がよく知られている。近年では、より高級感のある印刷物が要求され、グラビア印刷技術の高精細化が進んでいる。それにともなって、ドライダウンが低く、かつ高級感のあるグラビア印刷用紙の要求が高まっている。
【０００３】
一般的には、印刷物の高級感を高めるには、印刷用紙の光沢を高くすることが有効であることが知られており、従来から、印刷用紙の白紙光沢および印刷光沢を向上させるための技術に関し様々な提案がなされている。
【０００４】
例えば、基紙の表面に、顔料および接着剤を主成分とする塗工液を塗工した後、塗工層を加熱された金属性の鏡面ドラムに圧接、乾燥するキャストコート法や、熱軟化性有機顔料を含む塗工組成物を塗工、乾燥した後、乾燥状態のまま、熱軟化性有機顔料の軟化点以上の高温の鏡面ロール表面に圧接する方法（特公平１ −１４８８９８）等が知られている。
【０００５】
これらの従来技術によって得られる印刷用紙は、白紙光沢および印刷光沢が高く高級感のあるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来技術によって得られる印刷用紙は、いずれも主に凸版印刷用に開発されたものである。凹版印刷においては、版のセルにあるインクを紙に十分に移転させる必要があるため高い平滑度が求められる。とくに凹版印刷のなかでもグラビア印刷のような高精細印刷においてはドライダウンが小さいことも要求される。
【０００７】
前者のキャストコート法では、湿潤状態にある塗工層を直接加熱ドラムに圧着して乾燥させるため塗工層に空隙ができ、得られる印刷用紙の平滑度は低く、印刷直後から印刷インキが前記空隙に浸透してインク濃度および印刷光沢が徐々に低下するドライダウンも大きい。
【０００８】
また、後者の特公平１−１４８８９８に開示される方法によって得られる印刷用紙は、高温カレンダ処理によって塗工層表面あるいはより近い部分に存在する部分は、有機顔料の変形によって非常に緻密な構造となるが内部には空隙ができるためドライダウンが防止されない。しかも、この方法では、高温カレンダ処理するので、基紙の地合いの影響を受けて塗工面にむらができ平滑度も低くなる。
【０００９】
このように従来技術によって得られる光沢性を有する印刷用紙は、平滑度およびドライダウンなどの面からグラビア印刷に適するものではなかった。
【００１０】
そこで、本発明の主たる課題は、ドライダウンの発生がなく平滑度が高くグラビア印刷に好適であり、かつ白紙光沢および印刷光沢が高く高級感のある、グラビア印刷用高光沢紙を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した請求項１記載の発明は、
グラビア印刷に用いられるグラビア印刷用紙であって、
基紙の表裏面の少なくとも一方に、粒径が０．２μｍ〜０．５μｍの中空有機顔料とアスペクト比が３０〜６０のデラミネートクレーとを含む塗工液を塗工し、乾燥し、
その後に、塗工面をスーパーカレンダ処理して製紙されたことを特徴とするグラビア印刷用高光沢紙である。
【００１２】
（効果）
本発明に用いる有機顔料は熱可塑性であるから、スーパーカレンダ処理することにより、塗工層に光沢が発現し高光沢な印刷用紙となる。また、中空有機顔料としたので、スーパーカレンダ処理によって容易に変形して平滑度の高い塗工面が形成される。しかも、中空顔料が容易に変形するためカレンダ処理しても基紙の地合いの影響をうけない。さらには、粒径を小さい中空有機顔料としたので、空隙がすくなくなり塗工層表面および塗工層内部の構造がより緻密となりドライダウンも改善される。しかも、前記塗工層中にアスペクト比が３０〜６０のデラミネートクレーを含有させたので光沢感が増強しより高級感のあるものとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳述する。
本発明者等は、グラビア印刷用紙としての適性を備えた高光沢紙を製造するために鋭意検討を重ねた結果、特定の粒径の中空有機顔料とアスペクト比が３０〜６０のデラミネートクレーとを配合した塗工液を、基紙の表裏面の少なくとも一方の面に塗工し、乾燥後に塗工面をスーパーカレンダ処理することによって、ドライダウンが小さく印刷光沢が高く、光沢むらがなく、しかもグラビア印刷適性に優れるグラビア印刷用高光沢紙が得られることを知見し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明に用いる中空有機顔料は粒径が０．２μｍ〜０．５μｍである。粒径が０．２μｍ未満ではスーパーカレンダ処理で変形が充分に進まないため光沢発現性に劣り、平滑度も高くならない。０．５μｍを超えると水分散体の安定性に劣るため塗工液粘度の上昇を招き、塗工面の乱れを生じさせる原因となり平滑度が低下する。空隙のない密実型の有機顔料ではスーパーカレンダ処理で変形し難いため中空型の有機顔料をとする必要がある。
【００１５】
また、前記中空有機顔料は、ガラス転移温度が１００〜１５０℃のものとするのが望ましい。ガラス転移温度が１００℃未満では塗工液を塗工、乾燥する際に、顔料粒子の変形や融着が進むため、塗工層の嵩高さが低下しスーパーカレンダ処理後の光沢発現性が低い。反対に１５０℃を超える中空顔料を使用すると高温でのスーパーカレンダ処理が必要になるため基紙の変色が生じ白色光沢感が低下する。
【００１６】
前記中空有機顔料は、塗工液中に含有される全顔料成分を１００重量部とした場合に、５〜２０重量部とするのが好適である。
配合部数が５部未満では、カレンダ処理時の変形性に劣り高光沢な塗工層が得られにくい。２０重量部を越えると塗工液粘度が上昇するため塗工装置での塗工が困難となる。また白紙光沢度の上昇がレベルオフする傾向にある。
【００１７】
さらに、本発明においては、塗工液中にアスペクト比が３０〜６０のデラミネートクレーをも含有させる。かかるデラミネートクレーを配合させることにより、光沢性が増強しより高光沢となる。前記デラミネートクレーは、塗工液中に含有される全顔料成分を１００重量部とした場合に、１５〜２５重量部とするのが好適である。
【００１８】
本発明にかかる塗工液中には、前記中空有機顔料および前記デラミネートクレー以外に、クレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、シリカ、活性白土、珪藻土、レーキ等、既知の顔料が含有されていてもよい。
【００１９】
また、本発明にかかる塗工液に使用される接着剤としては、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系、等の各種共重合及びポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤、酸化でんぷん、エステル化でんぷん、酵素変性でんぷんやそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性でんぷん、カゼイン、大豆蛋白等の天然系接着剤等が挙げられる。これらの接着剤は顔料１００重量部当たり５〜２５重量部、より好ましくは６〜１５重量部程度の範囲で使用される。５重量部未満だと接着性がおとり、好適な塗工層が形成されない。反対に２５重量部以上であると光沢性の発現に劣るようになる。
【００２０】
また、本発明にかかる塗工液には、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤等、通常の塗工紙用顔料に配合される各種助剤が含有されていてもよい。
【００２１】
塗工液の塗工は、ブレードコータ、エアーナイフコータ、ロールコータ、ブラシコータ、カーテンコータ、バーコータ、グラビアコータ、サイズプレスコータ等の、一般的な塗工装置によって基紙上に一層または多層に分けて片面または両面に塗工することができる。
【００２２】
前記塗工液の固形分濃度は、一般に４０〜７０重量％であるが、塗工装置の操業性を考慮すると４５〜６５重量％の範囲が好ましい。
【００２３】
また、基紙としては一般の印刷用塗工紙に用いられる坪量３０〜４００ｇ／ｍ²のペーパーベースあるいはボードベースの基紙が用いられるが、抄紙方法については特に限定されず、酸性抄紙、アルカリ性抄紙いずれであってもよい。
【００２４】
基紙の原料パルプは特に限定されない。既知のＫＰのような化学パルプ、ＰＧＷ、ＳＧＰ、ＲＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプ、あるいはケナフ、竹、麻、藁等由来の非木材パルプ等とすることができる。これらのパルプは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。特に、前記ＰＧＷを３〜１０重量％程度配合させたパルプを原料とすると、基紙が嵩だかになるので、より高級感のあるグラビア印刷用高光沢紙となる。
【００２５】
また、本発明のグラビア印刷用高光沢紙は、凹版印刷用紙の平滑度を評価するのに特に好適な正反射型平滑度が、加圧時２０ｋｇ／ｍ²において、５０％以上、好適には８０％以上であるのが望ましい。かかる範囲とするためには、塗工液の塗工量およびカレンダ処理のロール圧を調整すればよい。
【００２６】
前記基紙への塗工液の塗工量は乾燥重量で１０〜５０ｇ／ｍ²程度塗工されるが、得られる塗工紙の白紙品質の面から１２〜３５ｇ／ｍ²の範囲で調節されるのが最も好ましい。１０ｇ／ｍ²未満だと、基紙の被覆性におとり塗工層が形成されにくく、また基紙の地合の影響を受けて平滑度も発現しづらくなる。反対に５０ｇ／ｍ²以上であると得られるグラビア印刷用高光沢紙にこしがなくなり、印刷適性にすぐれなくなる。また、コスト高となる。
【００２７】
スーパーカレンダのロール加圧条件は線圧で１００〜４００ｋｇ／ｃｍ、より好ましくは１５０〜３５０ｋｇ／ｃｍの範囲で調節される。１００ｋｇ／ｃｍ未満であると好適な平滑度が得られず、４００ｋｇ／ｃｍを超えると紙厚が薄くなり、不透明度が低下して、高級感が低下する。また繊維焼けが生じて白紙光沢感が低下する。カレンダのロール温度は、品質を安定するために５０〜９５℃の範囲で処理するのが好ましい。５０℃未満では好適な塗工層が形成されない。９５度を超えると繊維焼けが生じて白紙光沢感が低下する。
【００２８】
一方、本発明のグラビア印刷用高光沢紙は、前記塗工量測定圧力２０ｋｇ／ｃｍ²における、正反射型平滑度を５０〜１００％に調整するのが望ましい。
【００２９】
ここで、本発明のグラビア印刷用高光沢紙は、必ずしもグラビア印刷のみの使用に限定されるわけではなく、凸版印刷等その他既知の印刷方式においても問題なく使用することができる。
【００３０】
＜実施例＞
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、例中の部及び％はそれぞれ重量部及び重量％を示す。
【００３１】
（実施例１）
粒径が０．２μｍの中空有機顔料（商品名；ＬＸ４０７ＢＰ／日本ゼオン社製）１０部、クレー（商品名；ウルトラホワイト９０／エンゲルハード社製）６５部、デラミネートクレー（商品名；ハイドラプリント／ヒューバー社製）２５部、及び炭酸カルシウム（商品名；ＦＭＴ９０／ファイマテック社製）１０部の混合顔料１００部に対して分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（商品名；アロンＴ４０Ｍ／東亜合成製）０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、固形分濃度６５％の顔料分散液を調整した。この分散液に、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム（商品名；ＬＢ２７００／近代化学製）０．３部、接着剤としてリン酸エステル化でんぷん（日本食品化工製）１部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（旭化成工業製）８部を配合し、固形分濃度６０％の塗工液を得た。これをブレードコータで、塗工量が片面１３ｇ／ｍ² になるように塗工、乾燥し、塗工紙を得た。さらに１１ニップのスーパーカレンダを用いて、金属ロール温度７０℃、スピード４５０ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍで処理して実施例１となるグラビア印刷用高光沢紙を得た。
【００３２】
（実施例２）
粒径が０．５μｍの中空有機顔料（商品名；ＭＨ５０５５／日本ゼオン社製）５部、クレー（商品名；ウルトラホワイト９０／エンゲルハード社製）６５部、デラミネートクレー（商品名；ハイドラプリント／ヒューバー社製）２０部、及び炭酸カルシウム（商品名；ＦＭＴ９０／ファイマテック社製）１０部の混合顔料１００部に対して分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（商品名；アロンＴ４０Ｍ／東亜合成製）０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、固形分濃度６５％の顔料分散液を調整した。この分散液に、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム（商品名；ＬＢ２７００／近代化学製）０．３部、接着剤としてリン酸エステル化でんぷん（日本食品化工製）１部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（旭化成工業製）８部を配合し、固形分濃度６０％の塗工液を得た。これをブレードコータで、塗工量が片面１３ｇ／ｍ² になるように塗工、乾燥し、塗工紙を得た。さらに１１ニップのスーパーカレンダを用いて、金属ロール温度７０℃、スピード４５０ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍで処理して実施例２となるグラビア印刷用高光沢紙を得た。
【００３３】
（実施例３）
粒径が０．５μｍの中空有機顔料（商品名；ＭＨ５０５５／日本ゼオン社製）１５部、クレー（商品名；ウルトラホワイト９０／エンゲルハード社製）６０部、デラミネートクレー（商品名；ハイドラプリント／ヒューバー社製）２０部、及び炭酸カルシウム（商品名；ＦＭＴ９０／ファイマテック社製）５部の混合顔料１００部に対して分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（商品名；アロンＴ４０Ｍ／東亜合成製）０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、固形分濃度６５％の顔料分散液を調整した。この分散液に、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム（商品名；ＬＢ２７００／近代化学製）０．３部、接着剤としてリン酸エステル化でんぷん（日本食品化工製）１部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（旭化成工業製）８部を配合し、固形分濃度６０％の塗工液を得た。これをブレードコータで、塗工量が片面１３ｇ／ｍ² になるように塗工、乾燥し、塗工紙を得た。さらに１１ニップのスーパーカレンダを用いて、金属ロール温度７０℃、スピード４５０ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍで処理して実施例３となるグラビア印刷用高光沢紙を得た。
【００３４】
（比較例１）
粒径が０．５５μｍの中空有機顔料（商品名；ＭＨ５０５５／日本ゼオン社製）１０部、クレー（商品名；ウルトラホワイト９０／エンゲルハード社製）６５部、デラミネートクレー（商品名；ハイドラプリント／ヒューバー社製）２０部、及び炭酸カルシウム（商品名；ＦＭＴ９０／ファイマテック社製）５部の混合顔料１００部に対して分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（商品名；アロンＴ４０Ｍ／東亜合成製）０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、固形分濃度６５％の顔料分散液を調整した。この分散液に、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム（商品名；ＬＢ２７００／近代化学製）０．３部、接着剤としてリン酸エステル化でんぷん（日本食品化工製）１部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（旭化成工業製）８部を配合し、固形分濃度６０％の塗工液を得た。これをブレードコータで、塗工量が片面１３ｇ／ｍ² になるように塗工、乾燥し、塗工紙を得た。さらに１１ニップのスーパーカレンダを用いて、金属ロール温度７０℃、スピード４５０ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍで処理して比較例１となる光沢紙を得た。
【００３５】
（比較例２）
粒径が０．３μｍの中空有機顔料（商品名；ローペイクＨＰ−１０５５／ローム＆ハース社製）５部、クレー（商品名；ウルトラホワイト９０／エンゲルハード社製）７０部、デラミネートクレー（商品名；ハイドラプリント／ヒューバー社製）１５部、及び炭酸カルシウム（商品名；ＦＭＴ９０／ファイマテック社製）１０部の混合顔料１００部に対して分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（商品名；アロンＴ４０Ｍ／東亜合成製）０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、固形分濃度６５％の顔料分散液を調整した。この分散液に、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム（商品名；ＬＢ２７００／近代化学製）０．３部、接着剤としてリン酸エステル化でんぷん（日本食品化工製）１部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（旭化成工業製）８部を配合し、固形分濃度６０％の塗工液を得た。これをブレードコータで、塗工量が片面１３ｇ／ｍ² になるように塗工、乾燥し、塗工紙を得た。さらに１１ニップのスーパーカレンダを用いて、金属ロール温度７０℃、スピード４５０ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍで処理して比較例２となる光沢紙を得た。
【００３６】
（比較例３）
粒径が０．３μｍの密実有機顔料（商品名；V１００４／日本ゼオン社製）１０部、クレー（商品名；ウルトラホワイト９０／エンゲルハード社製）５０部、デラミネートクレー（商品名；ハイドラプリント／ヒューバー社製）３０部、及び炭酸カルシウム（商品名；ＦＭＴ９０／ファイマテック社製）１０部の混合顔料１００部に対して分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（商品名；アロンＴ４０Ｍ／東亜合成製）０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、固形分濃度６５％の顔料分散液を調整した。この分散液に、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム（商品名；ＬＢ２７００／近代化学製）０．３部、接着剤としてリン酸エステル化でんぷん（日本食品化工製）１部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（旭化成工業製）８部を配合し、固形分濃度６０％の塗工液を得た。これをブレードコータで、塗工量が片面１３ｇ／ｍ² になるように塗工、乾燥し、塗工紙を得た。さらに１１ニップのスーパーカレンダを用いて、金属ロール温度７０℃、スピード４５０ｍ／分、線圧３００ｋｇ／ｃｍで処理して比較例３となる光沢紙を得た。
【００３７】
実施例１〜３、比較例１〜３の評価結果は表に示す通りであった。
【００３８】
【表１】

【００３９】
（品質評価方法）
表中の、塗工液濃度、塗工適性、白紙光沢感、白紙光沢度、正反射平滑度、網点欠落数は、以下のようにして求めた値である。
【００４０】
［塗工適性］塗工時のブレードの状態を目視で観察し判定した。
○：ブリーディングの発生が認められず、高速での塗工が可能。×：ブリーディングの発生が認めら、高速での塗工が困難。
【００４１】
［白紙光沢感］塗工紙の白紙光沢感を目視で観察し判定した。
○：光沢むらが認められない。×：光沢むらが認められる。
【００４２】
［白紙光沢度］ＪＩＳＰ８１４２法に準じ、村上色彩技術研究所製の光沢度計を用い、７５°光沢を測定した。
○：８０％以上、×：８０％未満。なお表中のカッコ内の数字は測定値である。
【００４３】
［正反射平滑度］東洋精機製マイクロトポグラフを使用し、２０ｋｇ／ｃｍ²における正反射型平滑度を測定した。
○：８０％以上、×：８０％未満。なお、表中のカッコ内の数字は測定値である。
【００４４】
［網点欠落数］熊谷理機工業製大蔵省印刷局式グラビア印刷適性試験機を用い、線数１７５線、網点１０％部分、１０ｍｍ×１０ｍｍ箇所、４７４７個中の欠落数を測定した。
○：網転欠落数３０個未満、×：網転欠落数３０個以上。なお、表中のカッコ内の数字は網転欠落数を示す。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、キャストコート法や中実有機顔料を配合し高温カレンダ処理して得られた高光沢紙において生じていた、低平滑度あるいはドライダウンに依存する印刷光沢度の経時的な低下および光沢むら発生が解決され、グラビア印刷用としての適性を備えた高光沢のグラビア印刷用高光沢紙が提供される。

Claims

グラビア印刷に用いられるグラビア印刷用紙であって、
基紙の表裏面の少なくとも一方に、粒径が０．２μｍ〜０．５μｍの中空有機顔料とアスペクト比が３０〜６０のデラミネートクレーとを含む塗工液を塗工し、乾燥し、
その後に、塗工面をスーパーカレンダ処理して製紙されたことを特徴とするグラビア印刷用高光沢紙。