JP5724553B2 - 撥水性印刷用紙 - Google Patents
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これらの撥水紙は紙が滑り易くなるため、オフセット印刷時やその後の加工工程におけるトラブルとして、印刷時の山崩れ、給紙不良、紙揃え不良等の問題が生じることが多く、スチレン−アクリル系樹脂及びスチレン−マレイン酸系樹脂等のエマルジョンやコロイダルシリカなどを防滑剤として併用されることがあるが、経済性の面で問題となる。
そこで、流動性パラフィンを主成分とする撥水剤とマレイン酸石油樹脂アルカリ塩の防滑剤を併用することにより通常の印刷作業性を有する撥水性印刷用紙が提案されている(特許文献1)。
さらに、ラミネート紙や塗工紙は条件によっては、白紙部に地汚れや画像部に白抜けが発生するおそれもある。特にラミネート紙はプリント時の熱を保持しやすく、トナー定着時にトナーが溶融後、固化する前に定着ロールから剥がされ、白紙部に地汚れが発生するおそれがある。また、ラミネートや塗工紙において、特に紙厚が大きい場合は逆に、トナー溶融に必要な定着熱が不十分で、定着ロールから剥れる場合にトナー画像の一部が取られて画像欠陥が生じる、いわゆるコールドオフセットが発生するおそれもある。
また、一般にトナーの構成成分であるスチレン−アクリル系バインダーと類似成分のスチレン−アクリル系樹脂を使用することで、トナーとの定着性が良くなることは知られている(特許文献6、7)が、同時に撥水性を付与する技術は開示されていない。
なかでも、パラフィンワックスはブロッキング防止効果が優れているため好ましく用いられる。
また、一般的にスチレン−アクリル系共重合体エマルジョンやアクリル系共重合体エマルジョンはスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスに比べ高価なため、経済性の点でも、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスとの併用が好ましい。
そのため、撥水性とトナーの定着性の両立、及び経済性の点で、特にスチレンを40質量%以上含有するスチレン−アクリル系共重合体を5〜50質量部併用することが好ましい。スチレン量が40質量%未満であると撥水性とトナーの定着性を両立させることが難しくなるおそれがある。スチレン量のより好ましい範囲は50〜65質量%である。また、一般的にスチレン量が多いと表面強度の発現も低下する傾向があることから、10〜50質量部程度配合することがより好ましく、特に好ましくは20〜40質量部である。
スチレン−アクリル系樹脂のトナーを採用したDocu Centre Color f450(富士ゼロックス社製)、ImagePress iR/C(キヤノン社製)並びにポリエステル系樹脂のトナーを採用したIpsio SP C810(リコー社製)を用いて、カラー印刷を行い、3重色で形成した黒印刷を全面に形成した。印刷後、24時間経過した印刷サンプルにセロファンテープ(ニチバン社製)を黒印刷部に貼り付け、180度剥離で約5mm/秒の速さでゆっくりとテープを剥がした。剥離後のトナーの紙への定着度合いを目視により判定し、以下の基準で4段階評価を行った。
〔評価基準〕
◎:トナーがテープへ移行せず、ピッキング面に白抜けがない。
○:トナーがテープへ若干(2%の面積以下)移行しているが、ピッキング面もの白抜けは殆ど見られず、実用上問題ない。
△:トナーがテープへ部分的に移行し、ピッキング面の白抜けが見られるレベル
×:トナーがテープへ移行し、ピッキング面の白抜けが目立つレベル。
三菱製平版印刷機(型式:ダイヤ4E4型)により、印刷インキ(商品名:Values−G 墨 Sタイプ、DIC社製)を用いて、印刷速度:8000枚/時間で印刷した。
〔評価基準〕
◎:ブランケットの紙粉・印字品質都共に全く問題がない。
○:ブランケットの紙粉・印字品質都共にほとんど問題がない。
△:ブランケットに紙粉が付着、白抜けが僅かに観られる。
×:ブランケットに紙粉の付着が多く、白抜けが観られる。
撥水性印刷用紙のトナーブリスター評価は、Docu Centre Color f450(富士ゼロックス社製)を用い、28℃、85%RH、及び、22℃、55%RHの2つの環境下で実施した。コピー原稿は、シアン色、マゼンタ色、イエロー色の3色の網点面積率100%のものを用い、片面プリント時と両面プリント時の画像が用紙の表裏の同じ位置になるようにし、記録テストを行った。給紙サンプルは、包装開封直後、片面プリントを行い、1分間放置後、両面プリントを実施した。評価基準は、以下の3段階とした。
〔評価基準〕
○:全くトナーブリスターの発生していないもの
△:トナーブリスターが発生しているが、目視では確認できないもの
×:トナーブリスターを目視で確認でき、画像を乱すもの
上記と同様に連続20枚プリントし、プリント後の画像部に白抜けが観られるか、白紙部に汚れが観られるか、目視で評価した。
〔評価基準〕
○:画像部に白抜けや、白紙部に汚れが発生していないもの
△:画像部に白抜けや、白紙部に汚れが目立たないが若干観られる
×:画像部に白抜けや、白紙部に汚れが観られる
上記と同様に連続100枚プリントし、プリント終了後、排紙部トレー上に積層した印字物を一枚ずつ取り上げ、トナー部分が密着しているものは手で剥がした。剥がした面を目視で評価した。
〔評価基準〕
○:殆どトナー同士が密着することなく、剥がした後も印字面に全く影響がない
△:印字物のトナー同士が密着し剥れ難いものがあり、画像部にザラツキがあるものが2枚以下。
×:印字物のトナー同士が密着し剥れ難いものがあり、画像部にザラツキがあるものが3枚以上発生。酷いものは剥がす際に、相間剥離が生じる場合がある。
撥水度はJAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.68:2000(紙及び板紙−はっ水性試験方法)に準じて測定した。前記試験方法では、撥水度はR1からR10まで定められ、Rの数値が大きいほど撥水性が良好である。
JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5−2:2000(紙及び板紙−平滑度及び透気度試験方法)に準じて、王研式平滑度を測定した。
JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5−2:2000(紙及び板紙−平滑度及び透気度試験方法)に準じて、王研式透気度を測定した。
[パルプ繊維を主成分とする支持体の製造]
100%広葉樹材のクラフトパルプ100部に、湿潤紙力増強剤(商品名:「アラフィックス255」、荒川化学社製)0.4部、サイズ剤(商品名:「ポリストロン」、荒川化学社製)0.3部、硫酸バンド0.8部を配合して抄紙原料とし、公知の長網多筒式抄紙機にて上質紙を製造した。
次いで、パラフィンワックス化合物の撥水剤(商品名:「WR3906」、星光PMC社製)を100部、PVA(クラレ社製)を25部、連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス(商品名:「OJ2000H」(Tg:−5℃)、JSR社製)を70部、防滑剤としてマレイン酸石油樹脂カリウム塩を5部配合した表面処理液をサイズプレスにより固形分で片面当り2.0g/m2塗布し、製造直後の含有水分4.5%とし、オンマシンカレンダー処理で平滑度60秒、透気度20秒、坪量81.4g/m2の撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスとして(商品名:「AT−011」(Tg:−12℃)、A&L社製)、撥水剤としてパラフィンワックス系化合物(商品名:「セレスタール60R」、一方社製)を用いた以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス(商品名:「OJ2000H」、JSR社製)を40部にし、中空プラスチックピグメント(商品名:「AE852」、JSR社製)を10部添加した以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス(商品名:「OJ2000H」、JSR社製)を50部に、スチレン−アクリルエマルジョン(商品名:「XP8812」(スチレン含有量:55質量%)、星光PMC社製)を30部、PVA(クラレ社製)を15部添加した以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例4において、表面処理液中のスチレン−アクリルエマルジョン(商品名:「XP8812」(スチレン含有量:55質量%)、星光PMC社製)をアクリルエマルジョン(商品名:「XP8800」、星光PMC社製)とした以外は実施例4と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中のPVA(クラレ社製)を55部、連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス(商品名:「OJ2000H」、JSR社製)を40部とした以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中のPVA(クラレ社製)を5部、連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス(商品名:「OJ2000H」、JSR社製)を90部とした以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、塗布量を固形分で片面当り1.0g/m2とした以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例8において、塗布量を固形分で片面当り3.5g/m2とした以外は実施例8と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの代わりにコア−シェル型スチレン−ブタジエン系共重合体ラッテクス(商品名:「X300B」(Tg:−13℃)、JSR社製)を用いた以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス(商品名:「OJ2000H」、JSR社製)を50部、スチレン−ブタジエン系コア−シェル型バインダーピグメント(商品名:「L−8808」、Tg:50℃、旭化成社製)20部を用いた以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの代わりに下記の連続異組成型アクリル系樹脂を用いた以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
(連続異組成型アクリル系樹脂の製造)
冷却管、温度計、撹拌機、滴下ロートAを有するセパラブルフラスコに、イオン交換水150部を仕込み75℃に昇温した。予めアニオン性界面活性剤2.5部、アクリル酸ブチル280部、スチレン40部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル12.5部、イオン交換水125部からなる乳化物を滴下ロートAに仕込み、3時間かけてセパラブルフラスコに滴下した。同時にアニオン性界面活性剤2.5部、メタクリル酸メチル167.5部、イオン交換水125部からなる乳化物を滴下ロートBに仕込み、1.5時間かけて撹拌下の滴下ロートAに滴下した。さらに重合開始剤として過硫酸アンモニウムの1%水溶液100部を3時間かけて滴下重合した。滴下終了後、1時間熟成し、連続異組成型アクリル系樹脂エマルジョンを得た(重量平均分子量Mw:180万、Tg:−1.5℃)。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの代わりに異相構造を有さない単一Tg(−13℃)のスチレン−ブタジエン系共重合体ラッテクス(商品名:「T2550K」、JSR社製)を用いた以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの代わりに異相構造を有さない高Tg(36℃)のスチレン−ブタジエン系共重合体ラッテクス(商品名:「PA1214」、A&L社製)を用いた以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの代わりに異相構造を有さず、スチレンモノマー分が55%のスチレン−アクリル系共重合体エマルジョン(商品名:「XP8812」(Tg:−9℃)、星光PMC社製)に変更した以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1おいて、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの代わりに異相構造を有さないスチレン−アクリル系共重合体エマルジョン(商品名:「ポリゾールAP2681」(Tg:37℃)、昭和高分子社製)に変更した以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
実施例1において、表面処理液中の連続異組成型スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスを無添加とし、PVAを95部に変更した以外は実施例1と同様にして撥水性印刷用紙を得た。
市販の耐水コート紙(商品名:「ポエム」、北越紀州製紙社製)について表2に示す特性を評価した。
市販の積層耐水紙(商品名:「ラミフリー」、中川製作所社製)について表2に示す特性を評価した。
Claims (8)
- パルプ繊維を主成分とする支持体に少なくとも植物系ワックス、鉱物系ワックス、石油系ワックス、合成炭化水素ワックス、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸誘導体、クロム酸塩、ジルコニウム塩、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素化合物、ロジンサイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、スチレン系サイズ剤、中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸、アルキルケテンダイマーから選択される撥水剤100質量部と異相構造を有する高分子ラテックス40〜90質量部を含有する表面処理液を塗布または含浸した、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.68:2000(紙及び板紙−はっ水性試験方法)による撥水度がR6以上であることを特徴とする撥水性印刷用紙。
- 前記異相構造を有する高分子ラテックスがコア−シェル型および/または連続異組成型であることを特徴とする請求項1に記載の撥水性印刷用紙。
- 前記高分子ラテックスがスチレン−ブタジエン系共重合体であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撥水性印刷用紙。
- 前記高分子ラテックスのガラス転移温度が70℃以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撥水性印刷用紙。
- 前記表面処理液がスチレン−アクリル系共重合体またはアクリル系共重合体を5〜50質量部含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撥水性印刷用紙。
- 前記表面処理液がスチレンを40質量%以上含有するスチレン−アクリル系共重合体を5〜50質量部含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撥水性印刷用紙。
- 前記表面処理液の塗布量または含浸量が固形分で片面当り0.5〜4g/m2であり、且つJAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5−2:2000(紙及び板紙−平滑度及び透気度試験方法)による王研式透気度が10〜3000秒であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の撥水性印刷用紙。
- 前記表面処理液が水溶性高分子を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の撥水性印刷用紙。
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