JP4486855B2

JP4486855B2 - オフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙およびその製造方法

Info

Publication number: JP4486855B2
Application number: JP2004186493A
Authority: JP
Inventors: 健浩稲葉; 篤志畑田; 潤畔高
Original assignee: 日本大昭和板紙株式会社
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: JP2006009184A

Description

本発明は、オフセット・グラビア印刷に共用でき、印刷適性に優れたオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙およびその製造方法に関する。本発明における白板紙とは、二層以上の多層抄きで構成され、表層に晒化学パルプ、中層に古紙パルプ、裏層に古紙パルプもしくは晒化学パルプを配合した塗工板紙のことをいう。

従来、白板紙の印刷には枚葉平版オフセット印刷が利用されてきたが、近年、印刷作業の操業性を向上させるため、高速なグラビア印刷方式が採用されるようになってきた。グラビア印刷は、絵柄の部分が表面より凹んだ版全体にインキを与えた後、版画のインキをドクターで掻き取り、凹部に残ったインキを被印刷物に直接転写させる方式で、この場合白板紙には高度な平滑性と高い嵩高性（クッション性）が求められる。

しかるに、従来の白板紙は主にオフセット印刷用に設計されているため、グラビア印刷を行うと網点の欠落が生じ、印刷面の仕上がりが悪くなるという問題があった。そのような状況から、オフセット・グラビア印刷に共用でき、印刷適性に優れたオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙の開発が要望されてきている。なお、本明細書中で引用する先行文献に記載されているカオリンは、クレーと同じものなので、本明細書においては名称をクレーに統一する。

オフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙に関する特許出願として下記のものがある。
特開平６−６５８９８号公報においては、下塗り塗工層に重質炭酸カルシウム（平均粒子径１．５μｍ）、軽質炭酸カルシウム（平均粒子径０．６μｍ）、バインダー樹脂を含有し、上塗り塗工層に焼成クレー（平均粒子径０．７μｍ）、１級クレー（平均粒子径０．９μｍ）、軽質炭酸カルシウム（平均粒子径０．６μｍ）、バインダーピグメントを含有するオフセット・グラビア印刷共用白板紙が提案されている。

特開２００２−３６３８８７号公報においては、下塗り塗工層に焼成クレー、構造化クレー、デラミネーテッド・クレーから選ばれる少なくとも１種の顔料の粒度分布が、２μｍ以下の粒子が８０〜９５重量％で、かつ９０重量％の粒径と５０重量％の粒子径の比が３．５〜８．０の範囲である顔料を含有するオフセット・グラビア印刷共用白板紙が提案されている。

さらに、デラミネーテッド・クレーを配合した先願例として、特開平４−１５３３９７号公報「グラビア印刷用塗被紙」、特開平６−２６４３９６号公報「グラビア印刷用塗被紙の製造方法」、特開平７−１３８８９９号公報「印刷用コーティング組成物のための顔料」、特開平９−２０２６１７号公報「紙コーティング顔料」、特開平１０−２３７７９５号公報「グラビア印刷用塗被紙」、特開平１１−２７９９８９号公報「塗工ライナ」、特開２００２−１６１４９４号公報「グラビア印刷用高光沢紙」、特開２００２−３６３８８５号公報「塗工紙」、特開２００４−２７４４３号公報「嵩高塗工紙」が挙げられる。

しかるに、前記先行文献による塗工顔料に含まれるデラミネーテッド・クレー、炭酸カルシウム、有機顔料等の組み合わせでは、オフセット・グラビア印刷、特にグラビア印刷において良好な印刷物を得るために十分な平滑性および嵩高性は得られないため、その改良が求められている。

特開平６−６５８９８号公報特開２００２−３６３８８７号公報特開平４−１５３３９７号公報特開平６−２６４３９６号公報特開平７−１３８８９９号公報特開平９−２０２６１７号公報特開平１０−２３７７９５号公報特開平１１−２７９９８９号公報特開２００２−１６１４９４特開２００４−２７４４３号公報

本発明は、上記要望に応えるためになされたもので、オフセット・グラビア印刷、特にグラビア印刷において良好な印刷物を得るための優れた平滑性および嵩高性を持った塗工層を有するオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、前記先行文献のいずれにも記載されていない、平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーと粒子径の異なる軽質炭酸カルシウムを下塗り層、上塗り層のそれぞれに組み合わせて塗工することにより、優れた平滑性および嵩高性を有する塗工層をもったオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙を完成させた。

ここにエンジニアードとは、「粒径が均一」であることを意味し、デラミネーテッドは、「薄片に剥離した」ことを意味する。本発明に用いるエンジニアード・デラミネーテッド・クレーは、前記先願例に記載されているデラミネーテッド・クレーよりも、粒子径が均一で、アスペクト比が大きいことを特徴とする。

原紙の表面に２層の塗被層を有する塗工白板紙で、下塗り層の顔料に、平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーを４０〜９０重量％と５０重量％の粒子径が１．０〜３．０μｍの軽質炭酸カルシウムを１０〜６０重量％を含有させ、上塗り層の顔料に、前記エンジニアード・デラミネーテッド・クレーを３０〜９０重量％と５０重量％の粒子径が０．８μｍ以下の軽質炭酸カルシウムを１０〜６０重量％含有させることにより、オフセット・グラビア印刷、特にグラビア印刷適性に優れる塗工白板紙が得られる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態につき説明する。本願発明に係るオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙およびその製造方法においては、先ず白板紙の原紙に下塗り層顔料を塗工乾燥し、続いて上塗り顔料を塗工して乾燥した後、マシンキャレンダー、ソフトキャレンダー、あるいは、スーパーキャレンダー等を使用して平滑化処理を施す。なお、塗工白板紙の塗工面は通常表層側であるが、表層及び裏層に両面塗工する場合もある。

下塗り層は、平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーが４０〜９０重量％、５０重量％の粒子径が１．０〜３．０μｍの軽質炭酸カルシウムが１０〜６０重量％含有され、必要に応じてラテックス等の薬品が添加される。

上塗り層は、平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーが３０〜９０重量％、５０重量％の粒子径が０．８μｍ以下の軽質炭酸カルシウムが１０〜６０重量％含有され、さらに必要に応じて、酸化チタン、二級クレーの無機顔料や有機顔料が適宜含有され、前記ラテックス等も添加される。ただし、有機顔料の含有は高コストを招くので、含有顔料は全て無機顔料であることが望ましい。

前記平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーの割合が前記範囲、即ち１００を超えると、粘度が上昇しすぎてカラーの流動性が悪くなり、塗工ができなくなる。また、前記範囲、即ち６０より少なくなると、平滑度の悪化を招く(塗工面の表面粗さの値が大きくなる)。

以下に、前記の平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーを、下塗り層と上塗り層に、それぞれ粒径の異なった炭酸カルシウムと組み合わせて用いる理由について説明する。

下塗り層は、二次凝集体を持つ、大粒径の軽質炭酸カルシウムが核となり、原紙の大きな凹部を覆い、さらに隙間に平版なクレーが入りこみ、小さな凹凸を埋める。また、アスペクト比が高いとクレーは、凸部と凸部の部分は、橋を掛けるように、凸部を覆い隠す働きも示す。このため、嵩も高くなる。軽質炭酸カルシウムはまた、キャレンダー処理の時に、潰れづらいので、上塗り塗工層を支えながら、クッションとなる働きもする。

上塗り層は、下塗り層の表面が持つ凹凸を、二次凝集体を持たない、小粒径の軽質炭酸カルシウムが核となり、凹部に入りこみ、被覆していく。そして、軽質炭酸カルシウム間との空隙、表面に覆い被さるように、クレーが配向し、より平版な塗工層として下塗り層を被覆する。キャレンダー処理の時は、軽質炭酸カルシウムは潰れにくいため、塗工層が潰れないように支える働きを示し、クレーは選択的に潰れることで、表面が滑らかになり、平滑度が高くなる。

このようにして、塗工層の表面の平滑度が高く、塗工層が嵩高でクッション性があり、グラビア印刷適性のある塗工層が得られるのである。
前記塗工顔料は上塗り層、下塗り層のそれぞれに、７〜１５ｇ／ｍ^２（固形分換算）になるように塗工される。

バインダーとしてのラテックスは、下塗り層、上塗り層ともに前記顔料の固形分に対し、１１〜１７重量％（固形分換算）添加される。ラテックスとしては、通常使用される、スチレンブタジエン重合体等の各種重合体ラテックスが使用される。その他には、水分散性の高分子化合物（澱粉、ゼラチン等）を適宜使用することができる。

前記顔料の塗工装置としては、ロッドコーター、ブレードコーター、バーコーター、ゲートロールコーター等、通常使用されている装置が挙げられるが、本発明の効果をより好ましく発現させるには、下塗り層顔料はロッドコーターもしくはブレードコーターで、上塗り層顔料はブレードコーターで塗工することが望ましい。

［実施例］
本発明を、下記の実施例と比較例により具体的に説明するが、本発明はこの実施例に示す範囲のものに限定されるものではないことはいうまでもない。

実施例１…坪量３１０ｇ／ｍ^２の白板紙（表層に晒化学パルプ配合、中層と裏層に古紙パルプ配合）の原紙に、下記のカラーを塗工した。
［下塗り層］
表層に、アスペクト比６０のクレー(商品名；Contour1500、イメリス社製、平均粒子径２．５２μｍ、厚さ４２ｎｍ)４５重量％と、５０重量％の粒子径が１．０μｍの軽質炭酸カルシウム（商品名；ＴＰ−１２１−７Ｃ、奥多摩工業製）５５重量％と、ラテックス（商品名；ＬＸ４０７Ｆ４６、スチレン−ブタジエン系、日本ゼオン製）１３重量％とを含有するように調整したカラーを、ロッドコーターで１３ｇ／ｍ^２（固形分、以下同じ）塗工した。
［上塗り層］
表層に、Contour1500が５０重量％と、５０重量％の粒子径が０．５５μｍの軽質炭酸カルシウム（商品名；ＴＰ−２２１ＧＳ、奥多摩工業製）４０重量％と、２μｍ以下の粒子径が８０〜８４重量％である２級クレー（商品名；ＫＡＯＢＲＩＴＥ、Ｔｈｉｅｌｅ社製）５重量％と、５０重量％の粒子径が０．３７μｍの酸化チタン（商品名；ＲＰＳＡｄｖａｎｔａｇｅ、デュポン社製）５重量％と、ラテックス（商品名；Ｂ−１３４２、スチレン−ブタジエン系、旭化成製）１４重量％とを含有するように調整したカラーを、ブレードコーターで１３ｇ／ｍ^２塗工した。

以下の実施例および比較例における原紙の種類、ラテックス配合量、カラー塗工方式および塗工量は、実施例１と同じとした。

カラーの処方を変えて実施例２〜９および比較例１〜９の塗工白板紙を得た。
実施例２、３および実施例１〜３に対応する比較例１は、上塗り層のContour1500の含有率を変更した。
実施例４、５およびこれらに対応する比較例２は、下塗り層のContour1500の含有率を変更した。
実施例４、５に対応する比較例３、４は、上塗り層、下塗り層のContour1500をアスペクト比２０のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーに変更した。

実施例６およびこれに対応する比較例５は、上塗り層の軽質炭酸カルシウムの５０重量％における粒子径を変更した。
実施例７およびこれに対応する比較例６、７は、下塗り層の軽質炭酸カルシウムの５０重量％における粒子径を変更した。
実施例７に対応する比較例８は、下塗り層の軽質炭酸カルシウムを重質炭酸カルシウムに変更した。

実施例８は、上塗り層および下塗り層のクレーをアスペクト比１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレー（商品名；Contour2070、イメリス社製）に変更した。
実施例９は、上塗り層に有機顔料としてプラスチックピグメント（商品名；Ｖ１００４、日本ゼオン製、平均粒子径３２０ｎｍ）を配合した。
参考のために示す比較例９は、上塗り層のクレーをアスペクト比５０〜７０のデラミネーテッド・クレー(商品名;Ｓｕｐｒａ−ｓｍｏｏｔｈｓ、イメリス社製、粒子径１．０〜１．６μｍ、厚さ２０〜２３ｎｍ)に変更した。

上記により得られた結果を表１に示す。

上記配合により得られた各塗工白板紙の塗工層の特性評価は、下記によって行った。
（平滑性）ＪＩＳＰ８１５１に準拠した。
（グラビア印刷適性）グラビア印刷試験機での網点の欠落（ミスドット）の度合いを目視
評価した。
○・・・ミスドットが認められない。
△・・・部分的にはミスドットが認められる。
×・・・全体にミスドットが認められる。
（オフセット印刷適性）ＲＩ印刷機にてオフセットインキを使用して印刷したサンプルの
表面強度を目視評価した。
○・・・良好
△・・・やや劣る
×・・・劣る
（白紙グロス）ＪＩＳＰ８１４２に準拠した。

（結果）
本発明の請求項の範囲にある実施例１〜９は、グラビア印刷適性およびオフセット印刷適性は良好であった。
上塗り層および下塗り層におけるアスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーの含有率が請求項の範囲より少ない比較例１、２、アスペクト比が２０のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーを含有した比較例３、４、５０重量％における粒子径が請求項の範囲から外れる比較例５〜７、重質炭酸カルシウム（商品名；Ｆ７５、ファイマテック製、２μｍ以下の粒子径が７５重量％）を配合した比較例８、並びに、エンジニアードでないアスペクト比５０〜７０のクレーを配合した比較例９は、いずれもグラビア印刷適性が悪化した。粒子径が均一でなく、不定形な重質炭酸カルシウムを配合した比較例８は、特に平滑性およびグラビア印刷適性が悪化した。

上記の結果から、ＪＩＳＰ８１５１における平滑性（塗工面の表面粗さ）は、０．７０μｍ以下にすることが必要であることが判明した。
なお、上記実施例および比較例のオフセット印刷適性および白紙グロスは、全て良好であった。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

Claims

原紙の表面に２層の塗被層を有する塗工白板紙で、下塗り層の顔料が平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーを４０〜９０重量％と５０重量％の粒子径が１．０〜３．０μｍの軽質炭酸カルシウムを１０〜６０重量％含有し、上塗り層の顔料が前記エンジニアード・デラミネーテッド・クレーを３０〜９０重量％と５０重量％の粒子径が０．８μｍ以下の軽質炭酸カルシウムを１０〜６０重量％含有することを特徴とするオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙。
ＪＩＳＰ８１５１に規定する塗工面の表面粗さが０．７０μｍ以下である請求項１に記載のオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙。
原紙の表面に２層の塗被層を有する塗工白板紙の製造方法で、下塗り層の顔料として、平均アスペクト比６０〜１００のエンジニアード・デラミネーテッド・クレーを４０〜９０重量％と５０重量％の粒子径が１．０〜３．０μｍの軽質炭酸カルシウムを１０〜６０重量％含有したものを用い、上塗り層の顔料として、前記エンジニアード・デラミネーテッド・クレーを３０〜９０重量％と５０重量％の粒子径が０．８μｍ以下の軽質炭酸カルシウムを１０〜６０重量％含有したものを用いることを特徴とするオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙の製造方法。
ＪＩＳＰ８１５１に規定する塗工面の表面粗さを０．７０μｍ以下とすることを特徴とする請求項３に記載のオフセット・グラビア印刷共用塗工白板紙の製造方法。