JP4908036B2

JP4908036B2 - オフセット印刷用塗工紙

Info

Publication number: JP4908036B2
Application number: JP2006095131A
Authority: JP
Inventors: 由紀子大平; 清畠山; 裕介近藤; 大介榊原
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007270369A

Description

本発明は、オフセット印刷用塗工紙に関するものである。とくにオフセット印刷後の折り加工において、折り部の強度低下が少なく、輪転印刷適性を備えた塗工紙に関するものである。

近年、印刷物のカラー化、高ビジュアル化に伴い、画質の良好な印刷用塗工紙の需要が増大している。雑誌本文用紙、小冊子、パンフレット等に使用されるこれら印刷用塗工紙は高速オフセット印刷に耐えうる表面強度と優れた印刷適性の実現が求められている。一方でコスト削減を目的に高速オフセット、とくに高速オフセット輪転印刷への対応が求められている。これらの印刷用塗工紙は印刷工程のあとに折り加工が行われるが、とくに商業用の輪転印刷では印刷後にインキ乾燥工程が入るため、塗工紙の水分が失われてもろくなり、直後の折り加工により折り部の強度が低下し、針綴じ製本したときのセンターページが脱落する、あるいは観音開きのページで繰り返し開閉した場合に折り部が破れることがある。また、この折部の強度低下はもともと強度の低い低坪量で、原紙の割合の低い高塗工量の塗工紙で顕著に見られる。そのため、折加工後も強度低下の小さい塗工紙が望まれている。

折加工時に塗工紙の折り部分の塗工層に亀裂が入る、あるいは塗工層が完全に破壊され原紙層が露出するいわゆる折り割れを防止する方法については以下のように種々の試みが提案されているが、これらは比較的厚手の塗工紙についての見た目の悪さを改善する目的で提案されたもので乾燥直後に折加工された場合の折り部の強度については言及されていない。

折り割れを防止する方法については、例えば、塗工原紙にカチオン化澱粉とポリアクリルアミドを内添する方法が記載されている（特許文献１参照）。塗工紙を調湿した場合の耐折強度は向上しているが、輪転印刷で高熱でのインキ乾燥工程が入る場合など塗工紙の水分が失われた状態での折り部の強度は不十分であった。

また、塗工紙のＪＩＳＰ８１４２による引張強度の縦横比（Ｔ／Ｙが）１．５以上、縦方向の破断伸びが２．５％以上でＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩＮｏ．１８による内部結合強さが２．０ｋｇｆ・ｃｍ以下とする方法が記載されている（特許文献２参照）。低湿度の環境下での折り目の亀裂については改善されているが、やはり折り部の強度としては不十分であった。
特開平６−２５９９６号公報特開２００５−１７１４０１号公報

このような状況を鑑み、本発明の課題は、オフセット印刷後の折り加工において折り部の強度低下が少ない塗工紙を提供することである。

本発明者らは、鋭意検討した結果、表面強度改善のために行われる原紙へ外添サイズの処方に工夫を加えることにより問題を解決することに成功し、本発明を完成させた。

本発明は、原紙上に、顔料と接着剤を有する塗工層を設けたオフセット印刷用塗工紙において、原紙に重量平均分子量が８０万以上の澱粉を主成分とする表面処理剤の塗布層を有し、さらにその上に前記塗工層を設けたことを特徴とするオフセット印刷用塗工紙を提供する。

すなわち、本発明は、オフセット印刷用塗工紙において、表面強度および耐ブリスター性向上の目的で、塗工原紙には澱粉を主成分とする表面処理剤の塗布を行う。この澱粉として、重量平均分子量は８０万以上のものを用い、１００万以上の重量平均分子量を有する澱粉を使用するのが好ましい。澱粉の塗布量は、０．２〜２．５ｇ／ｍ²が好ましい。澱粉の塗布量が０．２ｇ／ｍ²より少ないと塗工紙の表面強度向上効果がじゅうぶんではなく、澱粉塗布量が２．５ｇ／ｍ²をこえると折り部の強度低下が大きくなる傾向にある。高分子量の澱粉を使用することでオフセット印刷直後の折加工における折部の強度低下が小さくなる理由は定かではないが、次のように考えられる。外添サイズの澱粉を高分子量とすることで剛性の高い澱粉が塗工原紙に浸透しにくくなり、原紙の柔軟性が維持される。つまり、折加工時の繊維の損傷が少なくなり、強度低下が小さくなる。一方で澱粉が紙表面に留まることで表面強度向上効果が高まり、澱粉の塗工量を減らして同等の表面強度を得ることができる。剛性の高い澱粉が少なくなり、原紙の柔軟性を維持するという点でさらに有利である。本発明においては、折り部の強度低下が起こりやすい、塗工紙の坪量が１１０ｇ／ｍ^２以下、あるいは、塗工層の塗工量が片面当たり１５ｇ／ｍ^２以上においても、折部の強度低下が少ないものである。

本発明の塗工紙はオフセット印刷後の折り加工において、折り部の強度低下が少ないオフセット印刷用塗工紙であり、かつ輪転印刷での印刷適性に優れる塗工紙である。

本発明の塗工用原紙には、通常のパルプ、填料等が配合される。本発明において原紙に配合されるパルプの種類等は特に限定されない。例えば、広葉樹クラフトパルプ（以下、ＬＢＫＰとする）、針葉樹クラフトパルプ（以下、ＮＢＫＰとする）サーモメカニカルパルプ、砕木パルプ、古紙パルプ等が使用される。また、原紙に配合される填料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、水和珪酸、ホワイトカーボン、酸化チタン、合成樹脂填料などの公知の填料を使用することができる。填料の使用量は、パルプ重量に対して６重量％以上が好ましい。さらに必要に応じて、硫酸バンド、サイズ剤、紙力増強剤、歩留まり向上剤、着色顔料、染料、消泡剤などを含有してもよい。原紙の抄紙方法については特に限定されるものではなく、トップワイヤー等を含む長網マシン、丸網マシン等を用いて、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙方式で抄紙した原紙のいずれであってもよく、もちろん、メカニカルパルプを含む中質原紙も使用できる。また、必要に応じて原紙をスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の平滑化処理を前以って施しておくこともできる。原紙としては、一般の塗工紙に用いられる坪量が３０〜２００ｇ／ｍ^２程度の塗工原紙を用いることができるが、好ましくは坪量が５０〜８０ｇ／ｍ^２の塗工原紙である。

本発明おいて、表面強度向上の目的で、塗工原紙には澱粉を主成分とする表面処理剤の塗布を行う。澱粉としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、等の、表面処理剤として通常使用されるものを単独、あるいはこれらの混合物を使用することができる。澱粉の塗布量は、０．２〜２．５ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは、０．３〜２．０ｇ／ｍ²である。また、表面処理剤の中には、澱粉のほかに耐水化、表面強度向上を目的とした紙力増強剤やサイズ性付与を目的とした外添サイズ剤を添加することができる。表面処理剤は２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、およびロッドメタリングサイズプレスコーターなどのフィルム転写型ロールコーター等の塗工機によって塗布することができる。塗工機はゲートロールコーターなどのフィルム転写型ロールコーターを使用することが好ましい。フィルム転写型ロールコーターで塗工した場合、２ロールサイズプレスコーターと比較して表面処理剤が紙表面に留まりやすいため、低塗布量で高い表面強度をもつ塗工紙が得られ、塗布量を低くすることで折り部の強度低下はより小さくなる。

また、塗工層に設ける顔料としてはとくに限定されるものではなく、塗工紙用に従来から用いられている、カオリン、クレー、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料、プラスチックピグメントなどの有機顔料を、必要に応じて１種類以上を選択して使用できる。

塗工層に使用する接着剤は、特に限定されるものではなく、塗工紙用に従来から用いられているスチレン・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体およ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、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白の蛋白質類、酸化澱粉、陽性澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などのエーテル化澱粉、デキストリンなどの澱粉類、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースまたはヒドロキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体などの通常の塗工紙接着剤１種類以上を適宜選択して使用される。これらの接着剤は顔料１００重量部に対して５〜５０重量部、より好ましくは５〜３０重量部程度の範囲で使用される。

さらに助剤として必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、着色剤、離型剤、流動変性剤、耐水化剤、防腐剤、印刷適性向上剤など、通常の塗工紙用塗料組成物に配合される各種助剤が適宜使用される。

調製された塗料組成物を原紙に塗工するための方法としては、２ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、およびブレードメタリングサイズプレスコーターおよびロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー、ＪＦサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、フラデッドニップ／ブレードコーター、ジェットファウンテン／ブレードコーター、ショートドウェルタイムアプリケート式コーターの他、ブレードの替わりにグルーブドロッド、プレーンロッド等を用いたロッドメタリングコーターや、エアナイフコーター、カーテンコーターまたはダイコーター等の公知のコーターにより塗工することができる。塗工量は、原紙の片面あたり５〜３０ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは１５〜２５ｇ／ｍ^２である。塗工層は必要に応じて1層あるいは2層以上の層を設け、多層とすることも可能である。なお、多層にする場合、各の塗工液は同一組成である必要はなく、とくに限定されるものではない。また、白紙光沢、平滑性向上、および印刷光沢度向上等のため、乾燥された塗工紙を平滑化などの表面処理を行う。表面処理の方法としては弾性にコットンロールを用いたスーパーカレンダーや、弾性ロールに合成樹脂ロールを用いたソフトニップカレンダー、ブラシ掛け等公知の表面処理装置を用いることができる。

以下に実施例をあげて、本発明を具体的に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。また、例中の部および％は特に断らない限り、それぞれ重量部および重量％を示す。得られた塗工紙について、以下に示すような評価法に基づいて試験を行った。
＜評価方法＞
（澱粉の分子量測定）水系ＧＰＣによりプルラン換算で分子量を測定した。
（坪量）ＪＩＳＰ８１２４：１９９８に従った。
（王研透気度）ＪＡＰＡＮＴａｐｐｉＮｏ．５王研透気度試験機で測定した。
（折り部の強度測定）オフセット輪転機(東芝製Ｂ２Ｔ−６００)を使用し、印刷速度５００ｒｐｍで印刷し、紙面温度１３０℃で乾燥させた直後に折加工を行った印刷物について、ＴＡＰＰＩＴ４７０ｏｍ−８９に準じて、折り部の強度を測定した。
（耐ブリスター性）オフセット輪転機(東芝製Ｂ２Ｔ−６００)を使用し、印刷速度５００ｒｐｍで印刷し、紙面温度を上げていき、ブリスターが発生したときの温度をブリスター発生温度とした。
（ドライピック）ＲＩ−ＩＩ型印刷試験機を用い、東洋インキ製造株式会社製枚葉プロセスインキ（商品名：ＳＭＸタックグレード２０）を０．４０ｃｃ使用して印刷を行ったのち印刷面を台紙に写し取った。写し取った台紙から以下のように表面強度を評価した。
○；表面の剥けはほどんど見られない。
△；表面の剥けが若干認められるが、使用上は問題ない。
×；表面の剥けが酷く、使用できない。
［実施例１］
製紙用パルプとして化学パルプを１００部、填料として軽質炭酸カルシウム１２部含有する坪量５０ｇ／ｍ^２の原紙にヒドロキシメチル化澱粉(商品名：ＰＧ−２７０／ペンフォードガム社製、重量平均分子量１００万)１０％としたサイズ液を塗工量が両面２ｇ／ｍ^２となるように2ロール型サイズプレスで塗工し、顔料として炭酸カルシウム１００部からなる顔料に、バインダーとしてスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（以下ＳＢＲと略す）４．５部、澱粉５．５部を加え、さらに水を加えて固形分濃度６５％に調整した塗工液を塗工量が片面あたり８ｇ／ｍ^２となるように、ブレードコーターで両面を塗工、乾燥し、その上層に顔料として炭酸カルシウム６０部、カオリン３０部、密実プラスチックピグメント１０部からなる顔料に、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ０．１部、バインダーとしてＳＢＲ９．５部、澱粉３．５部を加え、さらに水を加えて固形分濃度６０％に調整した塗工液を塗工量が片面あたり１０ｇ／ｍ^２となるように、ブレードコーターで両面を塗工、乾燥した。この後、スーパーカレンダーによる表面処理を行い、オフセット印刷用塗工紙を得た。
［実施例２］
サイズ液として、ヒドロキシメチル化澱粉(商品名：ＰＧ−２６０／ペンフォードガム社製、重量平均分子量１５０万)７％を使用した以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［実施例３］
原紙坪量を７０ｇ／ｍ^２としたほかは、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［実施例４］
サイズ液として、ヒドロキシメチル化澱粉(商品名：ＰＧ−２７０／ペンフォードガム社製、重量平均分子量１００万)５％を使用し、塗工量が両面１ｇ／ｍ^２となるようにした以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［実施例５］
サイズ液として、ヒドロキシメチル化澱粉(商品名：ＰＧ−２７０／ペンフォードガム社製、重量平均分子量１００万)５％を使用し、塗工量が両面０．４ｇ／ｍ^２となるようにゲートロールコーターで塗工した以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［比較例１］
サイズ液に含まれる澱粉として、酸化澱粉(商品名：ＳＫ−２０／日本コーンスターチ社製、重量平均分子量６４万)とした以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［比較例２］
サイズ液に含まれる澱粉として、酸化澱粉(商品名：ＰＧ−２８０／ペンフォードガム社製、重量平均分子量６３万)とした以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。
［比較例３］
サイズ液として、酸化澱粉(商品名：ＳＫ−２０／日本コーンスターチ社製、重量平均分子量６４万)５％とし、澱粉塗工量を両面１．０ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様の方法でオフセット印刷用塗工紙を得た。

Claims

重量平均分子量が８０万以上のヒドロキシエチルエーテル化澱粉を主成分とする表面処理剤の塗布層をフィルム転写型ロールコーターで原紙上に設け、さらにその上に顔料と接着剤を有する塗工層を設けることを含む、オフセット印刷用塗工紙の製造方法。
重量平均分子量が８０万以上のヒドロキシエチルエーテル化澱粉を主成分とする表面処理剤の塗布層をフィルム転写型ロールコーターで原紙上に設け、さらにその上に顔料と接着剤を有する塗工層を設けたことを特徴とするオフセット印刷用塗工紙。
前記塗工紙の坪量が１１０ｇ／ｍ^２以下である、請求項２に記載のオフセット印刷用塗工紙。
前記塗工層の塗工量が片面当たり１５ｇ／ｍ^２以上である、請求項２または３に記載のオフセット印刷用塗工紙。