JP6257632B2 - 産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙および印刷物製造方法 - Google Patents
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Description
(1)印刷部分において色濃度の均一性が不十分
(2)印刷部分において耐擦過性が不十分
(3)印刷部分において光沢感が低下
ポスター、小冊子、カタログ、POP、DMおよびフライヤーなどの商品として商業印刷物を使用する場合、(1)〜(3)を改善した印刷用塗工紙が望まれている。
(1)基紙と、前記基紙の少なくとも一方の面上の少なくとも2層の塗工層とを含み、
前記少なくとも2層の塗工層のうち、前記基紙を基準として最も離れた位置にある第1塗工層が、顔料とバインダーとを主成分とし、
前記少なくとも2層の塗工層のうち、前記第1塗工層に接触する第2塗工層が、顔料とバインダーとを主成分とし、
前記第1塗工層表面を測定して得られる細孔直径分布曲線におけるピークが、0.010μm以上0.030μm以下の範囲に存在し、
前記第2塗工層表面を測定して得られる細孔直径分布曲線におけるピークが、0.080μm以上0.300μm以下の範囲に存在し、
前記第1塗工層に含まれる顔料のうち少なくとも1種が、重質炭酸カルシウムであり、その含有量は、第1塗工層中の総顔料100質量部に対して60質量部以上であり、
前記第1塗工層中に含まれる重質炭酸カルシウムのうち少なくとも1種が、平均1次粒子径0.10μm以上0.28μm以下である重質炭酸カルシウムであることを特徴とする産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。
前記第2塗工層中の前記平均1次粒子径0.05μm以上0.30μm以下である軽質炭酸カルシウムの含有量が、第2塗工層中の総顔料100質量部に対して60質量部以上である、
上記(1)の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。
産業用インクジェット印刷機で前記印刷用塗工紙に印刷して印刷物を得る工程とを含む、印刷物製造方法。
R=−2γCOSθ/P
ただし、式中でそれぞれR:細孔半径(2R=細孔直径)、γ:水銀の表面張力、θ:接触角、P:圧力、を示す。
試料の測定は、水銀の表面張力は482.536dyn/cmとし、使用接触角は130°とし、水銀圧力の低圧部(0psia〜30psia、測定細孔半径:180μm〜3μm)と高圧部(30psia〜30000psia、測定細孔半径:3μm〜0.003μm)にて行う。細孔直径分布曲線は、上記の原理を利用して、水銀に加える圧力を徐々に変化させ、その時に細孔内に進入した水銀の体積すなわち細孔容量Vを測定し、上記式に従って換算された細孔直径(2R)と細孔容積との関係を描き関係曲線を得て、この関係曲線の微分係数dV/d(2R)を求めて縦軸とし、細孔直径2Rを横軸にすることで、得ることができる。得られた細孔直径分布曲線からピークを求めることができる。通常、塗工層の細孔直径分布曲線は1個以上数個以下のピークが認められる。
第2塗工層中の顔料が立方状であり、かつその平均1次粒子径が0.05μm以上0.30μm以下であり、
第1塗工層中の顔料が平均1次粒子径0.10μm以上0.28μm以下であり、
第2塗工層の塗工量が5.0g/m2以上20.0g/m2以下(片面あたり)であり、第1塗工層の塗工量が4.0g/m2以上15.0g/m2以下(片面あたり)であり、かつ
第2塗工層塗工液および第1塗工層塗工液の乾燥固形分濃度が35質量%以上というものである。
本発明の印刷物製造方法は、上記の印刷用塗工紙を得る工程と、産業用インクジェット印刷機でこの印刷用塗工紙に印刷して印刷物を得る工程とを含む。本発明の印刷物製造方法により、印刷部分において色濃度の均一性、耐擦過性および光沢感に優れる、印刷物を製造することができる。印刷用塗工紙および産業用インクジェット印刷機は、上記の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙および産業用インクジェット印刷機と同じであり、重複する説明は記載を割愛する。
下記のようにして得られた印刷用塗工紙において、第1塗工層表面および第1塗工層を除去して露出した第2塗工層表面を、走査型電子顕微鏡(JSM−6490LA、日本電子社製)で写真を撮影した。撮影画像から、撮影された粒子を面積が近似する直径を有する球形と見なして粒子の粒子径を計算し、撮影画像内に存在する100個の粒子を測定することによって、平均1次粒子径を求めた。求められた平均1次粒子径は表1に記載する。
マイクロメリテックス ポアサイザー9320(島津製作所社製)を用いて、印刷用塗工紙の第1塗工層表面、および第1塗工層を除去して露出した第2塗工層表面を測定し、細孔直径分布曲線を得た。次いで、細孔直径分布曲線におけるピークの値を確認した。結果を表1に示す。
重質炭酸カルシウムは、天然の石灰石をジョークラッシャー、ハンマークラッシャー、ローラーミルによって平均粒子径30μm程度までに粗粉砕して、これに水と市販のポリアクリル酸塩系分散剤を加えて攪拌し、固形分約75質量%の予備分散スラリーとした。この予備分散スラリーをアシザワ・ファインテック社製湿式粉砕機(横型、円柱型粉砕室の寸法:直径約0.5m、長さ約1.3m)を用いて処理した。ビーズは直径約0.2mmのジルコニア製を、充填率80体積%〜85体積%の範囲で変化させ、流量は約15リットル/分とし、パス回数を変化させて、各種平均1次粒子径となる重質炭酸カルシウムA〜Fを調製した。重質炭酸カルシウムA〜Fの平均1次粒子径を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムは、後記のように市販品を入手し、用いた。
濾水度400mlcsfのLBKP100質量部からなるパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウム15質量部、両性澱粉0.8質量部、硫酸アルミニウム0.8質量部、アルキルケテンダイマー型サイズ剤(サイズパインK903、荒川化学工業社製)0.05質量部を添加して、長網抄紙機で抄造し、サイズプレス装置で両面あたり酸化澱粉を2.5g/m2付着させ、マシンカレンダー処理をして、基紙を作製した。
第2塗工層塗工液は、下記の内容により調製した。
顔料 種類、平均1次粒子径および配合部数は表1に記載
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(JSR−2605G、JSR社製) 10質量部
リン酸エステル化澱粉(MS#4600、日本食品化工社製) 5質量部
上記の内容で配合し、水で混合・分散して、濃度25質量%〜50質量%の間に調整した。
第1塗工層塗工液は、下記の内容により調製した。
顔料 種類、平均1次粒子径および配合部数は表1に記載
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(JSR−2605G、JSR社製) 8質量部
リン酸エステル化澱粉(MS#4600、日本食品化工社製) 5質量部
上記の内容で配合し、水で混合・分散して、濃度25質量%〜45質量%の間に調整した。
カオリンA:平均1次粒子径0.19μm、ヒューバー社製HG90
カオリンB:平均1次粒子径1.10μm、白石カルシウム社製カオファイン90
軽質炭酸カルシウムA:平均1次粒子径0.15μm、立方状、白石カルシウム社製Brilliant−15
軽質炭酸カルシウムB:平均1次粒子径0.05μm、立方状、白石カルシウム社製白艶華DD
軽質炭酸カルシウムC:平均1次粒子径0.30μm、針柱状、白石カルシウム社製カルライトKT
軽質炭酸カルシウムD:平均1次粒子径0.03μm、立方状、白石カルシウム社製白艶華O
軽質炭酸カルシウムE:平均1次粒子径0.33μm、紡錘状、奥多摩工業社製タマパールTP−221HDP
軽質炭酸カルシウムF:平均1次粒子径0.02μm、立方状、ニューライム社製ミクローン200
重質炭酸カルシウムG:平均1次粒子径0.87μm、兵庫クレー社製WH−97
コロイダルシリカ:平均1次粒子径0.20μm、日産化学工業社製スノーテックスMP2040
基紙上に、第2塗工層塗工液を、ブレードコーターを用いて片面あたり12g/m2となるように両面に塗工し、乾燥した。乾燥速度は、細孔直径分布曲線のピークを調整するために変更した。乾燥後に、第1塗工層塗工液を、エアナイフコーターを用いて片面あたり8g/m2となるように両面に塗工し、乾燥した。乾燥速度は、細孔直径分布曲線のピークを調整するために変更した。乾燥後に、カレンダー処理を施して、実施例1〜18および比較例1〜10の印刷用塗工紙を作製した。カレンダーは、弾性ロールと金属ロールからなる装置を用いて、ニップ線圧は幅方向の厚みプロファイルが適切に得られる範囲において、線圧120kN/mで行った。また金属ロールの温度を50℃とした。
オフセット印刷機としてミヤコシ社製オフセットフォーム輪転機を用いて、印刷速度:150m/分、使用インク:T&K TOKA UVベストキュア墨および金赤(bronze red)、UV照射量:8kW×2基の条件で6000m、所定の評価画像を繰り返し印刷した。印刷適性は、ブランケットパイリングの発生状態を目視にて観察し、下記の基準にて評価した。本発明において、評価2または3であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は印刷適性を有するものとする。
3:ブランケットパイリングの発生がほとんど認められない。
2:ブランケットパイリングの発生が認められるが、実用上問題ない。
1:ブランケットパイリングの発生が認められ、実用上問題である。
Hewlett−Packard社製産業用インクジェット印刷機ColorInkjetWebPress T−300を用い、印刷速度:75m/分、使用インク:水性顔料インクの条件で6000m、評価画像を印刷した。評価画像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各単色およびブラックを除く他の3色インクでの2重色(レッド、グリーン、ブルー)の計7色のベタパターンを、3cm×3cm四方で横一列に隙間なく配置する画像とした。印刷部分における色濃度の均一性は、各色ベタ部画像印刷部分を目視にて観察し、下記の基準にて評価した。本発明において、評価3〜5であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は水性顔料インクを使用する産業用インクジェット印刷機で印刷した印刷部分において色濃度の均一性に優れるものとする。
5:色濃度が均一である。
4:色によっては極僅かに濃度が不均一である。
3:色濃度が僅かに不均一であるものの、実用上問題ない。
2:色濃度が部分的に不均一である。
1:印刷部分の全体に、色濃度が不均一である。
Hewlett−Packard社製産業用インクジェット印刷機ColorInkjetWebPress T−300を用い、印刷速度:100m/分、使用インク:水性顔料インクの条件で6000m、評価画像を印刷した。評価画像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各単色のベタパターンを、10cm×10cm四方で横一列に隙間なく配置する画像とした。印刷してから24時間後に、1000gまたは500gの荷重で木綿のガーゼを押し付けた状態で1回ガーゼを移動させて擦過試験を行った。印刷部分における耐擦過性は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各ベタ部画像についてインクの脱離程度を目視にて観察し、下記の基準にて評価した。本発明において、評価3〜5であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は水性顔料インクを使用する産業用インクジェット印刷機で印刷した印刷部分において耐擦過性に優れるものとする。
5:1000gの荷重のとき、脱離が認められない。
4:1000gの荷重のとき、僅かに脱離が認められる。
3:500gの荷重のとき、僅かに脱離が認められる。
2:500gの荷重のとき、多少の脱離が認められる。
1:500gの荷重のとき、著しく脱離が認められる。
Hewlett−Packard社製産業用インクジェット印刷機ColorInkjetWebPress T−300を用い、印刷速度:100m/分、使用インク:水性顔料インクの条件で6000m、評価画像を印刷した。評価画像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各単色のベタパターンを、10cm×10cm四方で横一列に隙間なく配置する画像とした。光沢感は、各色ベタ画像印刷部分と白紙部分との光沢度差を測定することによって評価した。光沢度は、村上色彩技術研究所社製デジタル光沢計GM−26D型を用い、入反射角度が75度で、JIS Z 8741に準拠して測定した。ベタ画像印刷部分の光沢度から白紙部分の光沢度を引いた光沢度差の平均値=([ブラックΔグロス]+[シアンΔグロス]+[マゼンタΔグロス]+[イエローΔグロス])/4を求め、下記の基準に従い評価した。本発明において、評価3および4であれば、産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙は産業用インクジェット印刷機で印刷した印刷部分の光沢感に優れるものとする。
4:光沢度差平均値が10以上
3:光沢度差平均値が0以上10未満
2:光沢度差平均値が−10以上0未満
1:光沢度差平均値が−10未満
また、実施例4、5、17および18と実施例1〜3、9〜11、15および16との対比から、第2塗工層中の顔料の少なくとも1種が平均1次粒子径0.05μm以上0.30μm以下の軽質炭酸カルシウムであって、第2塗工層中の軽質炭酸カルシウムの含有量が第2塗工層中の総顔料100質量部に対して60質量部以上であると、より良好であると分かる。さらに、実施例1〜3の対比から、第2塗工層中の平均1次粒子径0.05μm以上0.30μm以下である軽質炭酸カルシウムの形状は、立方状が好ましいと分かる。
Claims (6)
- 基紙と、前記基紙の少なくとも一方の面上の少なくとも2層の塗工層とを含み、
前記少なくとも2層の塗工層のうち、前記基紙を基準として最も離れた位置にある第1塗工層が、顔料とバインダーとを主成分とし、
前記少なくとも2層の塗工層のうち、前記第1塗工層に接触する第2塗工層が、顔料とバインダーとを主成分とし、
前記第1塗工層表面を測定して得られる細孔直径分布曲線におけるピークが、0.010μm以上0.030μm以下の範囲に存在し、
前記第2塗工層表面を測定して得られる細孔直径分布曲線におけるピークが、0.080μm以上0.300μm以下の範囲に存在し、
前記第1塗工層に含まれる顔料のうち少なくとも1種が、重質炭酸カルシウムであり、その含有量は、第1塗工層中の総顔料100質量部に対して60質量部以上であり、
前記第1塗工層中に含まれる重質炭酸カルシウムのうち少なくとも1種が、平均1次粒子径0.10μm以上0.28μm以下である重質炭酸カルシウムであることを特徴とする産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。 - 前記第2塗工層中の顔料の少なくとも1種が、平均1次粒子径0.05μm以上0.30μm以下である軽質炭酸カルシウムであり、
前記第2塗工層中の前記平均1次粒子径0.05μm以上0.30μm以下である軽質炭酸カルシウムの含有量が、第2塗工層中の総顔料100質量部に対して60質量部以上である、
請求項1に記載の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。 - 前記第2塗工層中の軽質炭酸カルシウムの形状が、立方状である、請求項2に記載の産業用インクジェット印刷機向け印刷用塗工紙。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の印刷用塗工紙を得る工程と、
産業用インクジェット印刷機で前記印刷用塗工紙に印刷して印刷物を得る工程とを含む、印刷物製造方法。 - 産業用インクジェット印刷機が水性顔料インクを使用している、請求項4に記載の印刷物製造方法。
- 産業用インクジェット印刷機で印刷する工程の前および/または後に、グラビア印刷機、オフセット印刷機、活版印刷機、フレキソ印刷機、熱転写印刷機またはトナー印刷機から選択される印刷機で前記印刷用塗工紙に印刷する工程をさらに含む、請求項4又は5に記載の印刷物製造方法。
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