JP4030407B2 - 印刷用塗工紙およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷用塗工紙およびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制した印刷用塗工紙およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷用塗工紙の塗工用原紙には、コスト面、溶解調製時の作業性の良さ、２本ロールサイズプレス、およびゲートロール、シムサイザーなどのフィルムトランスファー方式の塗工装置で塗工する際のロールの汚れの発生などから澱粉を主成分とする表面サイズ剤を塗工するか、印刷面質を向上させる目的から最表層の印刷面にあたる顔料塗工層に類似した顔料主体のピグメンテーション液を原紙抄造の工程で、ゲートロール、シムサイザーなどのフィルムトランスファー方式の塗工装置で最表層層の下塗りとして原紙表面に塗工する、いわゆるダブル塗工を施すことが一般的な印刷用塗工紙における塗工用原紙の構成となってきている。
【０００３】
抄紙機で抄紙した原紙に上記の下塗り層を塗工する場合も、マシンの高速化が進んだことから２本ロールサイズプレスより、ゲートロール、シムサイザーなどのフィルムトランスファー方式の塗工装置が主流となってきている。
【０００４】
印刷業界においては、コストダウンを目的として、印刷機の高速化はもとより、本来は１ランク上のグレードの印刷用塗工紙が有するインキ付着量でのベッセルピック、紙粉の発生のない表面強度、ブロッキング特性、高い印刷光沢、インキ濃度などの品質の要求や、平判印刷からオフ輪印刷への切り替えなど、本来のグレード以上の印刷上がりや印刷時の操業性が印刷用塗工紙に要求されるようになってきている。
【０００５】
このような業界の動きの中で、澱粉を主成分とした表面サイズ剤が主流となる以前に使用されていたポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称す）を主体とした表面サイズ剤の使用が見直されてきている。例えば、ＰＶＡを主成分とした表面サイズ剤を用いることによりオフ輪印刷時の火じわが抑制できることが既に知られている。また、表面サイズ剤としてＰＶＡを使用することで、印刷用塗工紙の表面強度が向上し、印刷時に発生するベッセルピックや紙粉の発生を抑制する効果が得られることが一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、ＰＶＡを表面サイズ剤として塗工した塗工用原紙を用いた印刷用塗工紙の製造では、澱粉を主成分する表面サイズ剤を塗工した塗工用原紙や顔料主体のピグメンテーション液を下塗り層として塗工した塗工用原紙を使用する場合とは異なり、顔料主体の塗工層を塗工、乾燥する際に発生する水蒸気の抜け道が、ＰＶＡの成膜性の良さから、原紙面より水蒸気の抜ける頻度が低減し、ウェット塗工層面側の頻度が増加することから、顔料塗工層が乾燥不動化した時に、直径１０μｍ以上の蒸気の通過したクレーター状の穴が形成され、印刷後の濃度、外観などの品質に悪影響を及ぼす。ただし、直径１０μｍに満たないクレーター状の穴であれば、澱粉を主成分とた表面サイズ剤を塗工した塗工用原紙や顔料主体のピグメンテーション液を下塗り層として塗工した塗工用原紙を用いても発生することがあり、印刷後の品質に影響は見られない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３５０３９１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制した印刷用塗工紙および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、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明の印刷用塗工紙およびその製造方法を発明するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の印刷用塗工紙は、
顔料および接着剤を主成分とする顔料塗工層を設けた印刷用塗工紙において、原紙上にポリビニルアルコールを主体とし、スルホコハク酸塩系の浸透剤を該ポリビニルアルコールに対して０．５〜５．０質量％添加した表面サイズ剤を塗工した塗工用原紙に、顔料塗工層を設けてなることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、上記発明において、スルホコハク酸塩系浸透剤としては、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムまたはジ−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の印刷用塗工紙の製造方法は、顔料および接着剤を主成分とする顔料塗工層を設けた印刷用塗工紙の製造方法において、ポリビニルアルコールを主体とし、該ポリビニルアルコールに対して０．５〜５．０質量％のスルホコハク酸塩系の浸透剤を添加して表面サイズ剤とし、該表面サイズ剤を２本ロールサイズプレス、およびゲートロール、シムサイザーのフィルムトランスファー方式から選ばれるいずれか１種の塗工装置を用いて原紙上に片面当たり０．８〜５．０ｇ／ｍ2塗工して塗工用原紙とし、該塗工用原紙に顔料塗工液を塗工することを特徴とするものである。
【００１４】
上記発明において、塗工装置としては、２本ロールサイズプレス方式の塗工装置であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の印刷用塗工紙およびその製造方法について、詳細に説明する。本発明の印刷用塗工紙は、塗工用原紙としてＰＶＡを主体とする表面サイズ剤に特定量のスルホコハク酸塩系の浸透剤を添加して原紙上に塗工して塗工用原紙とし、該塗工用原紙に顔料塗工層を設けることにより、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制した印刷用塗工紙であることを特徴とする。
【００１６】
本発明における表面サイズ剤は、ＰＶＡを主体とし、２本ロールサイズプレス、およびゲートロール、シムサイザーのフィルムトランスファー方式から選ばれるいずれか１種の塗工装置を用いて原紙上に０．８〜５．０ｇ/ｍ2塗工して塗工用原紙を製造し、該塗工用原紙に顔料塗工層を設けて印刷用塗工紙とする。ここで、表面サイズ剤の塗工量が０．８ｇ/ｍ2より少ない場合は、表面強度が低下し、ベッセルピックや紙粉が発生し易くなり、オフ輪印刷時の火じわ抑制効果も現れなくなる。また、表面サイズ剤の塗工量が５．０ｇ/ｍ2を越えて多い場合には、オフ輪印刷時のブリスターの発生が顕著となり、さらに塗工時にはロール、キャンバスなどのマシン汚れが発生して操業性を悪化させる。
【００１７】
本発明において、表面サイズ剤の塗工に当たって、２本ロールサイズプレスを用いることにより、ＰＶＡを原紙中により深く浸透させ、原紙表面でのＰＶＡの成膜を緩和させ、続く顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通り道を原紙面側へより多く確保できることから、Ｗｅｔ塗工面から抜けていく水蒸気量を減らし、顔料塗工層にクレーター状の穴空きの形成を緩和させることができる。
【００１８】
本発明における表面サイズ剤に使用されるＰＶＡとしては、完全鹸化型、部分鹸化型、変性ＰＶＡなどが挙げられ、これらを単独もしくは併用することができる。また、適宜消泡剤を添加してもよい。ＰＶＡの種類については、現行の澱粉溶解設備を有効利用した場合、水分散時または溶解時に”ままこ”の発生が少なく、攪拌や液循環時の発泡性の低い完全鹸化型か変性ＰＶＡが好ましい。また、塗工時のロール、キャンバスなどのマシン汚れの発生を抑えるためには、同一の溶解濃度でＢ型粘度が低く、パルプ繊維に浸透し易い低重合度のＰＶＡが好ましい。
【００１９】
本発明において、表面サイズ剤中に添加する浸透剤としては、公知のカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、スルホコハク酸塩、リン酸エステル塩、タウリン誘導体塩、サルコシン誘導体塩などのアニオン性界面活性剤、第１級アミン塩、第２級アミン塩、第３級アミン塩、第４級アンモニウム塩、カチオン化セルロースなどのカチオン性界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型、イミダゾリン型、グリシン型、エーテルアミンオキシド型などの両性界面活性剤、ポリエチレングリコール型、多価アルコール型などの非イオン性界面活性剤が使用できるが、上記に例示した中でも、パルプ繊維に対する浸透性から、本発明においては浸透剤として、少なくともスルホコハク酸塩を用いる。本発明に用いるスルホコハク酸塩中、ＰＶＡに対する相溶性からジオクチルスルホコハク酸ナトリウムまたはジ−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムがより好ましい。
【００２０】
本発明において、顔料塗工層に直径１０〜５０μｍのクレーター状の穴空きが形成されないようにするためには、表面サイズ剤中へ浸透剤をＰＶＡ固形分に対して０．５〜５．０質量％添加することが必要であり、添加量が０．５質量％未満では発生する穴の直径が１０μｍ以上となって印刷後のインキ濃度の低下や外観を悪化を生じる。また、添加量が５．０質量％以上では表面サイズ剤の泡立ちが激しく表面サイズ剤の塗工量が不均一となり、表面強度、火じわ抑制効果などが低下、ロール汚れなどの操業面での問題も発生する。
【００２１】
本発明において、塗工用原紙に塗工される顔料塗工層の顔料としては、例えば、カオリン、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、湿式粉砕重質炭酸カルシウムが好ましく、タルク、焼成カオリン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、酸化チタン、シリカ、酸化亜鉛、活性白土、珪素土、レーキ、プラスチックピグメントなどを混合して使用しても良い。
【００２２】
また、本発明において、塗工用原紙に塗工される塗工層の接着剤としては、特に制限されるものでなく公知の接着剤を用いることができる。例えば、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、酢酸ビニル・アクリル系、ブタジエン・メチルメタクリル系などの各種共重合体ラテックスおよびポリビニルアルコール、酸化澱粉、エステル化澱粉、熱化学変性澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、カゼイン、デキストリンなどから適宜選択して単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
上記の共重合ラテックスとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン系単量体、アクリル酸、メタクリル酸などのエチレン性不飽和酸単量体、アクリロニトリル単量体およびエチレン性不飽和カルボボン酸アルキルエステル、エチレン性不飽和カルボン酸アミド、他の有機カルボン酸およびその誘導体などの共重合可能な単量体を公知の方法で共重合して得られるもので、好ましくはスチレン・ブタジエン・メタクリル酸メチル／アクリロニトリル共重合体を挙げることができる。
【００２４】
本発明に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなど古紙パルプなどのパルプが用いられ、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種の填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を適宜含有し、酸性、中性、アルカリ性で抄造されるものである。
【００２５】
本発明において、塗工液を本発明による塗工用原紙に塗工する方法は、一般の各種塗工装置が使用可能であるが、特に高速塗工ではブレード塗工装置の適用が好ましく、その種類については特に限定されるものではなく、ショートドウエルコータ、ロールアプリケーター型、ノズルアプリケーター型などの各種ブレード塗工装置の使用が可能であり、ベベル方式、ベント方式でも塗工可能である。さらに、塗工、乾燥された塗工紙は、スーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー処理などを施され、印刷用塗工紙とするものである。
【００２６】
【実施例】
以下で実施例を用い、さらに詳細に本発明の効果を説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例中の部はそれぞれ質量部を示す。
【００２７】
参考例１
＜原紙＞
ＬＢＫＰ ７０部
ＮＢＫＰ ３０部
炭酸カルシウム ６部
市販カチオン澱粉 ２部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 ０．０２部
上記配合により調整されパルプスラリーを用い、抄紙機により坪量５４ｇ／ｍ2の原紙を製造した。
【００２８】
＜表面サイズ剤＞
ＰＶＡ（日本合成化学社製；ＰＶＡ−１０５） １００部
リン酸エステル系浸透剤 ２．５部
消泡剤 ０．０２５部
上記の配合により表面サイズ剤を調製し、上記原紙にゲートロール方式の塗工装置を用いて、表面サイズ剤を片面２．０ｇ/ｍ2塗工し、乾燥して塗工用原紙を製造した。
【００２９】
＜顔料塗工層塗工液＞
市販高白微粒カオリン ５０部
市販高白１級カオリン ２０部
市販重質炭酸カルシウム ３０部
市販ポリアクリル酸系分散剤 ０．１部
ラテックスバインダー １２部
市販燐酸エステル化澱粉 １部
市販カルボキシメチルセルロース系増粘剤（ＣＭＣ） ０．１部
ステアリン酸カルシウム ０．５部
印刷適性剤 ０．５部
水酸化ナトリウム ｐＨ９．８に調製
上記配合の顔料塗工液を調製し、上記により製造された塗工用原紙にベントブレード方式の塗工装置を用いて、塗工速度９００ｍ／分で顔料塗工液を片面１４ｇ／ｍ2塗工し、乾燥して参考例１の印刷用塗工紙を製造した。
【００３０】
実施例１
参考例１で用いた表面サイズ剤の浸透剤をスルホコハク酸ナトリウムに代えた以外は参考例１と同様にして実施例１の印刷用塗工紙を製造した。
【００３１】
実施例２
参考例１で用いた表面サイズ剤の浸透剤をジオクチルスルホコハク酸ナトリウムに代えた以外は参考例１と同様にして実施例２の印刷用塗工紙を製造した。
【００３２】
実施例３
実施例２で用いた表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を０．５部にした以外は実施例２と同様にして実施例３の印刷用塗工紙を製造した。
【００３３】
実施例４
実施例２で用いた表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を５．０部にした以外は実施例２と同様にして実施例４の印刷用塗工紙を製造した。
【００３４】
比較例１
参考例１における表面サイズ剤の浸透剤を無添加とした以外は参考例１と同様にして比較例１の印刷用塗工紙を製造した。
【００３５】
比較例２
実施例２における表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を０．３部にした以外は実施例２と同様にして比較例２の印刷用塗工紙を製造した。
【００３６】
比較例３
実施例２における表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を６．０部にした以外は実施例２と同様にして比較例３の印刷用塗工紙を製造した。
【００３７】
上記参考例１、実施例１〜４および比較例１〜３により製造した印刷用塗工紙について、下記の評価方法により評価し、その結果を表１に示した。
【００３８】
＜クレーター個数＞
三菱重工業社製ダイヤ印刷機を用い、大日本インキ工業社製ＧＥＯＳ−Ｇの墨、藍、紅、黄の４色１００％ベタを印刷し、紙面温度を１２５℃となるように乾燥し、インキ濃度や印刷外観に影響を及ぼす直径１０μｍ以上のクレーターの発生頻度を光学顕微鏡を用いて１ｃｍ2当たりの個数を測定した。
【００３９】
＜表面強度＞
ＲＩテスターを用い、大日本インキ工業社製ＧＥＯＳ−Ｇの単色ベタ刷りにて塗層の面強度を目視判定５段階で評価した。５が最も良好で、３は許容範囲、１は極めて悪い。
【００４０】
【表１】
【００４１】
評価；
表１の結果より、ＰＶＡを表面サイズ剤として使用した塗工用原紙を用いた印刷用塗工紙を製造するに当たり、表面強度、火じわの発生の抑制効果は維持したままで、顔料塗工層を塗工し、乾燥する際に発生する水蒸気の通過した後である直径１０以上μｍのクレーター状の穴空きの形成を抑制し、印刷濃度の低下させることがないことがわかる。
【００４２】
実施例５
＜原紙＞
ＬＢＫＰ ７０部
ＮＢＫＰ ３０部
炭酸カルシウム ６部
市販カチオン澱粉 ２部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 ０．０２部
上記配合により調整されパルプスラリーを用い、抄紙機により坪量５４ｇ／ｍ2の原紙を製造した。
【００４３】
＜顔料塗工層塗工液＞
市販高白微粒カオリン ４０部
市販高白１級カオリン ３０部
市販重質炭酸カルシウム ３０部
市販ポリアクリル酸系分散剤 ０．１部
ラテックスバインダー １２部
市販燐酸エステル化澱粉 １部
市販カルボキシメチルセルロース系増粘剤（ＣＭＣ） ０．１部
ステアリン酸カルシウム ０．５部
印刷適性剤 ０．５部
水酸化ナトリウム ｐＨ９．８に調製
上記配合の顔料塗工液を調製し、上記により製造された塗工用原紙にベントブレード方式の塗工装置を用いて、塗工速度９００ｍ／分で顔料塗工液を片面１４ｇ／ｍ2塗工し、乾燥して実施例５の印刷用塗工紙を製造した。
【００４４】
実施例６
実施例５による表面サイズ剤の塗工を２本ロールサイズプレスを用いた以外は実施例５と同様にして実施例６の印刷用塗工紙を製造した。
【００４５】
実施例７
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を０．８ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして実施例７の印刷用塗工紙を製造した。
【００４６】
実施例８
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を５．０ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして実施例８の印刷用塗工紙を製造した。
【００４７】
比較例４
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を０．５ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして比較例４の印刷用塗工紙を製造した。
【００４８】
比較例５
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を６．０ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして比較例５の印刷用塗工紙を製造した。
【００４９】
上記実施例５〜８および比較例４〜５により製造した印刷用塗工紙について、上記の評価方法により評価し、その結果を表２に示した。
【００５０】
【表２】
【００５１】
評価；
表２の結果より、ゲートロール方式の塗工装置と２本ロールサイズプレスとの塗工方式の違いにより、２本ロールサイズプレスを用いた方が、クレーター状の穴空きの形成を抑制し、印刷濃度の低下を抑え、かつ火じわ抑制効果があることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の印刷用塗工紙は、ＰＶＡを主体とし特定量の浸透剤を添加した表面サイズ剤を原紙に塗工した塗工用原紙に、顔料塗工層を設けることで、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷用塗工紙およびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制した印刷用塗工紙およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷用塗工紙の塗工用原紙には、コスト面、溶解調製時の作業性の良さ、２本ロールサイズプレス、およびゲートロール、シムサイザーなどのフィルムトランスファー方式の塗工装置で塗工する際のロールの汚れの発生などから澱粉を主成分とする表面サイズ剤を塗工するか、印刷面質を向上させる目的から最表層の印刷面にあたる顔料塗工層に類似した顔料主体のピグメンテーション液を原紙抄造の工程で、ゲートロール、シムサイザーなどのフィルムトランスファー方式の塗工装置で最表層層の下塗りとして原紙表面に塗工する、いわゆるダブル塗工を施すことが一般的な印刷用塗工紙における塗工用原紙の構成となってきている。
【０００３】
抄紙機で抄紙した原紙に上記の下塗り層を塗工する場合も、マシンの高速化が進んだことから２本ロールサイズプレスより、ゲートロール、シムサイザーなどのフィルムトランスファー方式の塗工装置が主流となってきている。
【０００４】
印刷業界においては、コストダウンを目的として、印刷機の高速化はもとより、本来は１ランク上のグレードの印刷用塗工紙が有するインキ付着量でのベッセルピック、紙粉の発生のない表面強度、ブロッキング特性、高い印刷光沢、インキ濃度などの品質の要求や、平判印刷からオフ輪印刷への切り替えなど、本来のグレード以上の印刷上がりや印刷時の操業性が印刷用塗工紙に要求されるようになってきている。
【０００５】
このような業界の動きの中で、澱粉を主成分とした表面サイズ剤が主流となる以前に使用されていたポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称す）を主体とした表面サイズ剤の使用が見直されてきている。例えば、ＰＶＡを主成分とした表面サイズ剤を用いることによりオフ輪印刷時の火じわが抑制できることが既に知られている。また、表面サイズ剤としてＰＶＡを使用することで、印刷用塗工紙の表面強度が向上し、印刷時に発生するベッセルピックや紙粉の発生を抑制する効果が得られることが一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、ＰＶＡを表面サイズ剤として塗工した塗工用原紙を用いた印刷用塗工紙の製造では、澱粉を主成分する表面サイズ剤を塗工した塗工用原紙や顔料主体のピグメンテーション液を下塗り層として塗工した塗工用原紙を使用する場合とは異なり、顔料主体の塗工層を塗工、乾燥する際に発生する水蒸気の抜け道が、ＰＶＡの成膜性の良さから、原紙面より水蒸気の抜ける頻度が低減し、ウェット塗工層面側の頻度が増加することから、顔料塗工層が乾燥不動化した時に、直径１０μｍ以上の蒸気の通過したクレーター状の穴が形成され、印刷後の濃度、外観などの品質に悪影響を及ぼす。ただし、直径１０μｍに満たないクレーター状の穴であれば、澱粉を主成分とた表面サイズ剤を塗工した塗工用原紙や顔料主体のピグメンテーション液を下塗り層として塗工した塗工用原紙を用いても発生することがあり、印刷後の品質に影響は見られない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３５０３９１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制した印刷用塗工紙および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、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明の印刷用塗工紙およびその製造方法を発明するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の印刷用塗工紙は、
顔料および接着剤を主成分とする顔料塗工層を設けた印刷用塗工紙において、原紙上にポリビニルアルコールを主体とし、スルホコハク酸塩系の浸透剤を該ポリビニルアルコールに対して０．５〜５．０質量％添加した表面サイズ剤を塗工した塗工用原紙に、顔料塗工層を設けてなることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、上記発明において、スルホコハク酸塩系浸透剤としては、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムまたはジ−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の印刷用塗工紙の製造方法は、顔料および接着剤を主成分とする顔料塗工層を設けた印刷用塗工紙の製造方法において、ポリビニルアルコールを主体とし、該ポリビニルアルコールに対して０．５〜５．０質量％のスルホコハク酸塩系の浸透剤を添加して表面サイズ剤とし、該表面サイズ剤を２本ロールサイズプレス、およびゲートロール、シムサイザーのフィルムトランスファー方式から選ばれるいずれか１種の塗工装置を用いて原紙上に片面当たり０．８〜５．０ｇ／ｍ2塗工して塗工用原紙とし、該塗工用原紙に顔料塗工液を塗工することを特徴とするものである。
【００１４】
上記発明において、塗工装置としては、２本ロールサイズプレス方式の塗工装置であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の印刷用塗工紙およびその製造方法について、詳細に説明する。本発明の印刷用塗工紙は、塗工用原紙としてＰＶＡを主体とする表面サイズ剤に特定量のスルホコハク酸塩系の浸透剤を添加して原紙上に塗工して塗工用原紙とし、該塗工用原紙に顔料塗工層を設けることにより、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制した印刷用塗工紙であることを特徴とする。
【００１６】
本発明における表面サイズ剤は、ＰＶＡを主体とし、２本ロールサイズプレス、およびゲートロール、シムサイザーのフィルムトランスファー方式から選ばれるいずれか１種の塗工装置を用いて原紙上に０．８〜５．０ｇ/ｍ2塗工して塗工用原紙を製造し、該塗工用原紙に顔料塗工層を設けて印刷用塗工紙とする。ここで、表面サイズ剤の塗工量が０．８ｇ/ｍ2より少ない場合は、表面強度が低下し、ベッセルピックや紙粉が発生し易くなり、オフ輪印刷時の火じわ抑制効果も現れなくなる。また、表面サイズ剤の塗工量が５．０ｇ/ｍ2を越えて多い場合には、オフ輪印刷時のブリスターの発生が顕著となり、さらに塗工時にはロール、キャンバスなどのマシン汚れが発生して操業性を悪化させる。
【００１７】
本発明において、表面サイズ剤の塗工に当たって、２本ロールサイズプレスを用いることにより、ＰＶＡを原紙中により深く浸透させ、原紙表面でのＰＶＡの成膜を緩和させ、続く顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通り道を原紙面側へより多く確保できることから、Ｗｅｔ塗工面から抜けていく水蒸気量を減らし、顔料塗工層にクレーター状の穴空きの形成を緩和させることができる。
【００１８】
本発明における表面サイズ剤に使用されるＰＶＡとしては、完全鹸化型、部分鹸化型、変性ＰＶＡなどが挙げられ、これらを単独もしくは併用することができる。また、適宜消泡剤を添加してもよい。ＰＶＡの種類については、現行の澱粉溶解設備を有効利用した場合、水分散時または溶解時に”ままこ”の発生が少なく、攪拌や液循環時の発泡性の低い完全鹸化型か変性ＰＶＡが好ましい。また、塗工時のロール、キャンバスなどのマシン汚れの発生を抑えるためには、同一の溶解濃度でＢ型粘度が低く、パルプ繊維に浸透し易い低重合度のＰＶＡが好ましい。
【００１９】
本発明において、表面サイズ剤中に添加する浸透剤としては、公知のカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、スルホコハク酸塩、リン酸エステル塩、タウリン誘導体塩、サルコシン誘導体塩などのアニオン性界面活性剤、第１級アミン塩、第２級アミン塩、第３級アミン塩、第４級アンモニウム塩、カチオン化セルロースなどのカチオン性界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型、イミダゾリン型、グリシン型、エーテルアミンオキシド型などの両性界面活性剤、ポリエチレングリコール型、多価アルコール型などの非イオン性界面活性剤が使用できるが、上記に例示した中でも、パルプ繊維に対する浸透性から、本発明においては浸透剤として、少なくともスルホコハク酸塩を用いる。本発明に用いるスルホコハク酸塩中、ＰＶＡに対する相溶性からジオクチルスルホコハク酸ナトリウムまたはジ−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムがより好ましい。
【００２０】
本発明において、顔料塗工層に直径１０〜５０μｍのクレーター状の穴空きが形成されないようにするためには、表面サイズ剤中へ浸透剤をＰＶＡ固形分に対して０．５〜５．０質量％添加することが必要であり、添加量が０．５質量％未満では発生する穴の直径が１０μｍ以上となって印刷後のインキ濃度の低下や外観を悪化を生じる。また、添加量が５．０質量％以上では表面サイズ剤の泡立ちが激しく表面サイズ剤の塗工量が不均一となり、表面強度、火じわ抑制効果などが低下、ロール汚れなどの操業面での問題も発生する。
【００２１】
本発明において、塗工用原紙に塗工される顔料塗工層の顔料としては、例えば、カオリン、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、湿式粉砕重質炭酸カルシウムが好ましく、タルク、焼成カオリン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、酸化チタン、シリカ、酸化亜鉛、活性白土、珪素土、レーキ、プラスチックピグメントなどを混合して使用しても良い。
【００２２】
また、本発明において、塗工用原紙に塗工される塗工層の接着剤としては、特に制限されるものでなく公知の接着剤を用いることができる。例えば、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、酢酸ビニル・アクリル系、ブタジエン・メチルメタクリル系などの各種共重合体ラテックスおよびポリビニルアルコール、酸化澱粉、エステル化澱粉、熱化学変性澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、カゼイン、デキストリンなどから適宜選択して単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
上記の共重合ラテックスとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン系単量体、アクリル酸、メタクリル酸などのエチレン性不飽和酸単量体、アクリロニトリル単量体およびエチレン性不飽和カルボボン酸アルキルエステル、エチレン性不飽和カルボン酸アミド、他の有機カルボン酸およびその誘導体などの共重合可能な単量体を公知の方法で共重合して得られるもので、好ましくはスチレン・ブタジエン・メタクリル酸メチル／アクリロニトリル共重合体を挙げることができる。
【００２４】
本発明に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなど古紙パルプなどのパルプが用いられ、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種の填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を適宜含有し、酸性、中性、アルカリ性で抄造されるものである。
【００２５】
本発明において、塗工液を本発明による塗工用原紙に塗工する方法は、一般の各種塗工装置が使用可能であるが、特に高速塗工ではブレード塗工装置の適用が好ましく、その種類については特に限定されるものではなく、ショートドウエルコータ、ロールアプリケーター型、ノズルアプリケーター型などの各種ブレード塗工装置の使用が可能であり、ベベル方式、ベント方式でも塗工可能である。さらに、塗工、乾燥された塗工紙は、スーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー処理などを施され、印刷用塗工紙とするものである。
【００２６】
【実施例】
以下で実施例を用い、さらに詳細に本発明の効果を説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例中の部はそれぞれ質量部を示す。
【００２７】
参考例１
＜原紙＞
ＬＢＫＰ ７０部
ＮＢＫＰ ３０部
炭酸カルシウム ６部
市販カチオン澱粉 ２部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 ０．０２部
上記配合により調整されパルプスラリーを用い、抄紙機により坪量５４ｇ／ｍ2の原紙を製造した。
【００２８】
＜表面サイズ剤＞
ＰＶＡ（日本合成化学社製；ＰＶＡ−１０５） １００部
リン酸エステル系浸透剤 ２．５部
消泡剤 ０．０２５部
上記の配合により表面サイズ剤を調製し、上記原紙にゲートロール方式の塗工装置を用いて、表面サイズ剤を片面２．０ｇ/ｍ2塗工し、乾燥して塗工用原紙を製造した。
【００２９】
＜顔料塗工層塗工液＞
市販高白微粒カオリン ５０部
市販高白１級カオリン ２０部
市販重質炭酸カルシウム ３０部
市販ポリアクリル酸系分散剤 ０．１部
ラテックスバインダー １２部
市販燐酸エステル化澱粉 １部
市販カルボキシメチルセルロース系増粘剤（ＣＭＣ） ０．１部
ステアリン酸カルシウム ０．５部
印刷適性剤 ０．５部
水酸化ナトリウム ｐＨ９．８に調製
上記配合の顔料塗工液を調製し、上記により製造された塗工用原紙にベントブレード方式の塗工装置を用いて、塗工速度９００ｍ／分で顔料塗工液を片面１４ｇ／ｍ2塗工し、乾燥して参考例１の印刷用塗工紙を製造した。
【００３０】
実施例１
参考例１で用いた表面サイズ剤の浸透剤をスルホコハク酸ナトリウムに代えた以外は参考例１と同様にして実施例１の印刷用塗工紙を製造した。
【００３１】
実施例２
参考例１で用いた表面サイズ剤の浸透剤をジオクチルスルホコハク酸ナトリウムに代えた以外は参考例１と同様にして実施例２の印刷用塗工紙を製造した。
【００３２】
実施例３
実施例２で用いた表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を０．５部にした以外は実施例２と同様にして実施例３の印刷用塗工紙を製造した。
【００３３】
実施例４
実施例２で用いた表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を５．０部にした以外は実施例２と同様にして実施例４の印刷用塗工紙を製造した。
【００３４】
比較例１
参考例１における表面サイズ剤の浸透剤を無添加とした以外は参考例１と同様にして比較例１の印刷用塗工紙を製造した。
【００３５】
比較例２
実施例２における表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を０．３部にした以外は実施例２と同様にして比較例２の印刷用塗工紙を製造した。
【００３６】
比較例３
実施例２における表面サイズ剤中の浸透剤の添加量を６．０部にした以外は実施例２と同様にして比較例３の印刷用塗工紙を製造した。
【００３７】
上記参考例１、実施例１〜４および比較例１〜３により製造した印刷用塗工紙について、下記の評価方法により評価し、その結果を表１に示した。
【００３８】
＜クレーター個数＞
三菱重工業社製ダイヤ印刷機を用い、大日本インキ工業社製ＧＥＯＳ−Ｇの墨、藍、紅、黄の４色１００％ベタを印刷し、紙面温度を１２５℃となるように乾燥し、インキ濃度や印刷外観に影響を及ぼす直径１０μｍ以上のクレーターの発生頻度を光学顕微鏡を用いて１ｃｍ2当たりの個数を測定した。
【００３９】
＜表面強度＞
ＲＩテスターを用い、大日本インキ工業社製ＧＥＯＳ−Ｇの単色ベタ刷りにて塗層の面強度を目視判定５段階で評価した。５が最も良好で、３は許容範囲、１は極めて悪い。
【００４０】
【表１】
評価；
表１の結果より、ＰＶＡを表面サイズ剤として使用した塗工用原紙を用いた印刷用塗工紙を製造するに当たり、表面強度、火じわの発生の抑制効果は維持したままで、顔料塗工層を塗工し、乾燥する際に発生する水蒸気の通過した後である直径１０以上μｍのクレーター状の穴空きの形成を抑制し、印刷濃度の低下させることがないことがわかる。
【００４２】
実施例５
＜原紙＞
ＬＢＫＰ ７０部
ＮＢＫＰ ３０部
炭酸カルシウム ６部
市販カチオン澱粉 ２部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 ０．０２部
上記配合により調整されパルプスラリーを用い、抄紙機により坪量５４ｇ／ｍ2の原紙を製造した。
【００４３】
＜顔料塗工層塗工液＞
市販高白微粒カオリン ４０部
市販高白１級カオリン ３０部
市販重質炭酸カルシウム ３０部
市販ポリアクリル酸系分散剤 ０．１部
ラテックスバインダー １２部
市販燐酸エステル化澱粉 １部
市販カルボキシメチルセルロース系増粘剤（ＣＭＣ） ０．１部
ステアリン酸カルシウム ０．５部
印刷適性剤 ０．５部
水酸化ナトリウム ｐＨ９．８に調製
上記配合の顔料塗工液を調製し、上記により製造された塗工用原紙にベントブレード方式の塗工装置を用いて、塗工速度９００ｍ／分で顔料塗工液を片面１４ｇ／ｍ2塗工し、乾燥して実施例５の印刷用塗工紙を製造した。
【００４４】
実施例６
実施例５による表面サイズ剤の塗工を２本ロールサイズプレスを用いた以外は実施例５と同様にして実施例６の印刷用塗工紙を製造した。
【００４５】
実施例７
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を０．８ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして実施例７の印刷用塗工紙を製造した。
【００４６】
実施例８
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を５．０ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして実施例８の印刷用塗工紙を製造した。
【００４７】
比較例４
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を０．５ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして比較例４の印刷用塗工紙を製造した。
【００４８】
比較例５
実施例６で用いた表面サイズ剤の塗工量を６．０ｇ／ｍ2とした以外は実施例６と同様にして比較例５の印刷用塗工紙を製造した。
【００４９】
上記実施例５〜８および比較例４〜５により製造した印刷用塗工紙について、上記の評価方法により評価し、その結果を表２に示した。
【００５０】
【表２】
評価；
表２の結果より、ゲートロール方式の塗工装置と２本ロールサイズプレスとの塗工方式の違いにより、２本ロールサイズプレスを用いた方が、クレーター状の穴空きの形成を抑制し、印刷濃度の低下を抑え、かつ火じわ抑制効果があることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の印刷用塗工紙は、ＰＶＡを主体とし特定量の浸透剤を添加した表面サイズ剤を原紙に塗工した塗工用原紙に、顔料塗工層を設けることで、顔料塗工層の塗工、乾燥時に発生する水蒸気の通過による直径１０μｍ以上のクレーター状の穴空きの形成を抑制するとともに、表面強度を維持しつつ印刷濃度の低下がなく、さらに火じわの発生を抑制することができる。
Claims (3)
- 顔料および接着剤を主成分とする顔料塗工層を設けた印刷用塗工紙において、原紙上にポリビニルアルコールを主体とし、スルホコハク酸塩系の浸透剤を該ポリビニルアルコールに対して０．５〜５．０質量％添加した表面サイズ剤を塗工した塗工用原紙に、顔料塗工層を設けてなることを特徴とする印刷用塗工紙。
- スルホコハク酸塩系浸透剤が、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムまたはジ−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１記載の印刷用塗工紙。
- 顔料および接着剤を主成分とする顔料塗工層を設けた印刷用塗工紙の製造方法において、ポリビニルアルコールを主体とし、該ポリビニルアルコールに対して０．５〜５．０質量％のスルホコハク酸塩系の浸透剤を添加して表面サイズ剤とし、該表面サイズ剤を２本ロールサイズプレス、およびゲートロール、シムサイザーのフィルムトランスファー方式の塗工装置から選ばれるいずれか１種の塗工装置を用いて原紙上に片面当たり０．８〜５．０ｇ／ｍ2塗工して塗工用原紙とし、該塗工用原紙に顔料塗工液を塗工することを特徴とする印刷用塗工紙の製造方法。
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