JPH02210100A - 裏面に硬化樹脂層を有する印刷用塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、裏面が高光沢で、しかも耐水性、耐溶剤性、
耐摩耗性に優れた硬化樹脂層を有する印刷用塗被紙の製
造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

印刷用塗被紙は顔料及び接着剤を主成分とする塗被液を
原紙の片面または両面に塗被して乾燥した後、製品の仕
様に応じてキャレンダー、スーパーキャレンダー、マン
トキャレンダー、エンボシングマシン等に通紙して仕上
げられる。

またキャスト塗被紙と呼ばれる強光沢の印刷用塗被紙は
顔料及び接着剤を主成分とする塗被液を原紙に塗被し、
塗被層が可塑状態にある間に加熱された鏡面ドラムに圧
接して乾燥仕上げして製造される。

これらの印刷用塗被紙は印刷適性に優れ、印刷用紙とし
て幅広く使用されている。

また印刷用紙は例えば包装紙、紙パツク、ダイレクトメ
ール、折り紙、書籍用カバー、書籍用本文用紙、化粧箱
等の多用化に伴い、片面は印刷適性に優れ、裏面は高光
沢、耐水性、耐溶剤性、耐摩耗性に優れる印刷用塗被紙
の要望がある。

しかしながら印刷用塗被紙の裏面、例えばキャスト塗被
紙の裏面は通常、原紙面がそのまま現れ、キャスト塗被
面に比べて光沢もなければ印刷適性も劣っている。従っ
て裏面にも強光沢を付与しようとする場合は、裏面にキ
ャスト塗被層を設けることも考えられるが、従来のキャ
スト塗被紙の製造法では、加熱仕上げ面に接する湿潤状
態の塗被層中の水分が原紙層中を透過して反対面から蒸
発、逸散するため、急激な水分の蒸発によって反対面の
キャスト塗被層が膨潤、軟化せしめられ、平滑性及び光
沢の低下が進行してしまう。

このようなことから印刷用塗被紙の裏面が前記した強光
沢を有し、加えて耐水性、耐溶剤性、耐摩耗性の全てを
も充足する塗被紙の製造技術はまだ確立されていないの
が現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、印刷用塗被紙の品質を低下させずに包装紙、
紙パツク、ダイレクトメール、折り紙、書籍用カバー、
化粧箱等にも優れた用途適性を有する、裏面が高光沢、
耐水性、耐溶剤性、耐摩耗性に優れた印刷用塗被紙を極
めて効率よく製造する方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、塗被紙の裏面に電離放射線硬化型樹脂を塗被
し、電離放射線を照射することを特徴とする裏面に硬化
樹脂層毫有する印刷用塗被紙の製造方法である。

「作用」 印刷用塗被紙の裏面に電離放射線硬化型樹脂を塗被し、
電離放射線を照射して硬化樹脂層を形成させると、樹脂
の硬化（乾燥）に伴う水或いは溶剤の蒸発がなく、硬化
に際して紙に熱が殆ど加わらないため、顔料塗被面とり
わけ高度に仕上げたキャスト塗被面の光沢度、平滑性等
の品質の低下がなく、さらに電離放射線硬化型樹脂によ
り形成された硬化樹脂層は、すぐれた光沢と強度（耐水
性、耐溶剤性、耐摩耗性）を有するものとなる。

また、電離放射線硬化型樹脂による硬化樹脂層を形成さ
せる際には、乾燥工程を必要としないため生産速度が大
幅に向上し、且つエネルギーの節約にもなり、更に、樹
脂に溶剤を使用しな！まため安全性の面でも有利である
。

さらに、電離放射線硬化型樹脂を塗被する前の塗被紙裏
面のに＆Ｎインキ吸収量を１０．０ｇ／ｍ２以下に規定
すると、樹脂を塗被して電離放射線照射により硬化させ
る間の樹脂の滲み込みが殆どないため、樹脂の裏移り（
硬化する迄に樹脂が反対側の塗被面へ滲み出し、斑点が
生じてしまう現象）が発生せず、少ない樹脂塗被量で光
沢と強度に優れる硬化樹脂層を形成させることができ、
カールも生じ難くなるといった種々のメリットのあるも
のになるため特に好ましい。

因みにに＆Ｎインキは紙のインキ吸収性を測定する専用
のインキとして用いられているものであり、その吸収性
は紙面の平滑性及びポーラス（多孔質）性と大きな相関
を示す。即ち、紙面の平滑性が低かったり、ポーラスな
面や表面層を有する紙ではインキ吸収量が多くなり、平
滑性が高く、例えばフィルム化した（バリヤーの強い）
面ではインキ吸収量が少なくなる。

なお、本発明においてに＆Ｎインキ吸収量の測定方法は
、Ｋ＆Ｎインキを塗被紙の裏面（電離放射線硬化型樹脂
が塗被される面）に過剰量塗り付は室温下で２分間放置
し、その後ガーゼやウェス等で表面上の余分のインキを
十分に拭き取った後、直ぐに秤量して紙が吸収したイン
キ量を求め、１ｍ２当たりの吸収量として算出される。

本発明で用いられる電離放射線硬化型樹脂としては、電
離放射線により硬化するものであれば特に限定されるも
のではないが、以下に掲げるプレポリマー（オリゴマー
）やモノマー、およびこれらの混合物が例示される。

（ａｌ　　プレポリマーとしては、 （１）　　脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、芳香族２〜６
価の多価アルコール及びポリアルキルキレングリコール
のポリ　（メタ）アクリレート；（２）　　脂肪族、脂
環族、芳香脂肪族、芳香族２〜６価の多価アルコールに
アルキレンオキサイドを付加させた形の多価アルコール
のポリ　（メタ）アクリレート； （３）　　ポリ　（メタ）アクリロイルオキシアルキリ
ン酸エステル； （４）ポリエステルポリ　（メタ）アクリレート；（５
）エポキシポリ　（メタ）アクリレート；（６）ポリウ
レタン（メタ）アクリレート；（７）　　ポリアミドポ
リ　（メタ）アクリレート：（８）　　ポリシロキサン
ポリ　（メタ）アクリレート；（９）側鎖及び／又は末
端に（メタ）アクリロイルオキシ基を有するビニル系又
はジエン系低重合体； ０〔前記（１１〜（９）記載のオリゴエステル（メタ）
アクリレート変成物；等。

（ｂ）　　モノマーとしては、 （１）エチレン性不飽和モノ又はポリカルボン酸等で代
表されるカルボキシル基含有単量体及びそれらのアルカ
リ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等のカルボン酸塩
基含有単量体；（２）エチレン性不飽和（メタ）アルキ
ルアミド又はアルキル置換（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−ビニルピロリドンのようなビニルラクタム類で代表さ
れるアミド基含有単量体；（３）脂肪族又は芳香族ビニ
ルスルホン酸類で代表されるスルホン酸基含有単量体及
びそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩
等のスルホン酸塩基含有単量体； （４）　　エチレン性不飽和エーテル等で代表される水
酸基含有単量体； （５）ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート−２
−ビニルピリジン等のアミノ基含有単量体；（６）４級
アンモニウム塩基含有単量体；（７）　　エチレン性不
飽和カルボン酸のアルキルエステル； （８）（メタ）アクリロニトリル等のニトリル基含有単
量体； （９）スチレン； αω　酢酸ビニル、酢酸（メタ）アリル等のエチレン性
不飽和アルコールのエステル： ａυ　活性水素を含有する化合物のアルキレンオキシド
付加重合体のモノ　（メタ）アクリレート類；（２）多
塩基酸と不飽和アルコールとのジエステルで代表される
エステル基含有２官能単量体；（至）活性水素を含有す
る化合物のアルキレンオキシド付加重合体と（メタ）ア
クリル酸とのジエステルよりなる２官能単量体； ０４）Ｎ−Ｎ−メチレンビスアクリルアミド等のビスア
クリルアミド； Ｑ５１　　ジビニルベンゼン、ジビニルエチレングリコ
ール、ジビニルエーテル、ジビニルケトン等の２官能単
量体； αω　活性水素を含有する化合物のアルキレンオキシド
付加重合体と（メタ）アルリル酸とのポリエステルより
なる多官能単量体； αη　トリビニルベンゼンのような多官能不飽和単量体
；等。

更に、これらの電離放射線硬化型樹脂に適当な着色顔料
や染料を添加して着色したものを用いると、着色硬化樹
脂層を効率よく得ることができる。

また、電離放射線硬化型樹脂に白色顔料を添加すると白
色度の高い強光沢、高強度の裏面にすることができる。

電離放射線硬化型樹脂の塗工は、ハケ、スプレー、ワイ
ヤーロフト、スクリーン印刷、キスロールコーター、ダ
イレクトロールコータ−、オフセットグラビアコーター
、グラビヤロールコータ−リバースロールコータ−、バ
ーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、ダ
イスロフトコーター、エクストルージョンコーター等の
各種塗工装置によって適宜実施される。

電離放射線硬化型樹脂の塗被量は０．１〜３０ｇ／ｄ１
より好ましくは０．５〜１５ｇ／ｎ？の範囲で調節する
のが望ましい。因みに、０．１　ｇ／ｍ２未満では十分
な光沢や強度が得られず、３０　ｇ　／　ｒｄを越える
と効果が飽和状態になるのみならず、カールが発生した
り硬化に必要なエネルギー量が増え、生産速度が低下し
てしまう。

Ｋ＆Ｎインキの吸収量が低い面を得るためには、バリヤ
ー層を設けたり、原紙製造時にポリビニルアルコール、
アクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、澱粉
、カゼイン等の水溶液で十分なサイズコーティングをす
る方法、さらには原紙の裏面にポリエチレンフィルム等
をラミネートする方法がある。

バリヤー層を設ける場合には、フィルム形成能のあるア
クリル酸エステル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、カ
ルボキシル基を有するポリエチレン、ポリウレタン等の
合成樹脂エマルジョン、メチルメタクリレート−ブタジ
ェン、スチレン−ブタジェン等の合成ゴムラテックス、
ポリビニルアルコール、アクリル酸ソーダ、カルボキシ
メチルセルロース、澱粉、カゼイン等の水溶性ポリマー
を単独或いは混合して塗被するか、必要に応じて顔料を
添加した塗被液として塗被すれば良い。

顔料としては、例えばカオリン、炭酸カルシウム、酸化
チタン等の一般の塗被紙用顔料が利用できる。塗被層形
成後にスーパーキャレンダー等で平滑化処理を行うこと
もできる。

なお、裏面へのバリヤー層の形成或いはフィルムのラミ
ネートは、表面の塗被層の形成後若しくは形成前あるい
は同時形成のいずれであっても良い。また電離放射線硬
化型樹脂の塗被面には、予め必要に応じてコロナ放電処
理、放射線処理等によって前処理し、塗被面の濡れ易さ
を改良したり、硬化樹脂層との密着性を改良することも
できる。

本発明では、電離放射線硬化型樹脂を電離放射線の照射
により硬化させるが、電離放射線としては、例えば電子
線、紫外線、α線、β線、γ線、Ｘ線等が挙げられる。

α線、β線、γ線及びＸｖＡは人体への危険性といった
問題が付随するため、取扱が容易で、工業的にもその利
用が普及している電子線や紫外線が好ましく用いられる
。

電子線を使用する場合、照射する電子線の量は０．１〜
１５Ｍｒａｄ　、より好ましくは０．５〜１０Ｍｒａｄ
の範囲で調節されるのが望ましい。因みに、０．１Ｍｒ
ａｄ未満では樹脂の硬化が不十分になり、１５Ｍｒａｄ
を越えると、紙力が大きく低下してしまう。

なお、電子線の照射方式としては、スキャニング方式、
カーテンビーム方式、ブロードビーム方式等が適宜採用
でき、電子線照射の際の加速電圧は１００〜３００ｋＶ
程度が適当である。尚、電子線照射では、紫外線照射に
比べて生産性が高く、又光開始剤添加による臭気や着色
の問題がないといった利点がある。

紫外線を使用する場合には、電離放射線硬化型樹脂中に
光開始剤を配合する必要があり、例えばチオキサントン
、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテルキサントン
、ジメチルキサントン、ベンゾフェノン、アントラセン
、ベンジル、２，２−ジェトキシアセトフェノン、ベン
ジルジメチルケタール、ベンジルジフェニルジスルフィ
ド、アントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−
エチルアントラキノン、２−ｔｅｒ−ブチルアントラキ
ノン、Ｎ。

Ｎｏ−テトラエチル−４，４°−ジアミノベンゾフェノ
ン、１，１−ジクロロアセトフェノン等の光開始剤の一
種以上が適宜配合される。

尚、光開始剤の使用量は電離放射線硬化型樹脂中に０．
２〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％程度の範
囲で配合するのが望ましい。さらに、このような光開始
剤に加えて硬化を促進するために、例えばトリエタノー
ルアミン、２−ジメチルアミノエタノール、ジメチルア
ミノ安息香酸、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジ
オクチルアミノ安息香酸、ジメチルアミノ安息香酸ラウ
リル等の第三級アミン類を電離放射線硬化型樹脂中に０
．０５〜３重量％程度配合することもできる。

紫外線照射用の光源としては、１〜５０個の紫外線ラン
プ（例えば数ｍｍ１１ｇから約１０気圧までの動作圧力
を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ）、キセノンラン
プ、タングステンランプ等が用いられれ、５０００〜８
０００μ−／ｃ１１程度の強度を有する紫外線が好まし
く照射される。

「実施例」 以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが
、勿論これらに限定されるものではない。

なお、特に断わらない限り例中の部及び％はそれぞれ重
量部及び重量％を示す。

実施例１ 顔料としてカオリン８０部と重質炭酸カルシウム２０部
、接着剤として顔料１００部に対して酸化澱粉３部（固
形分）とスチレン−ブタジェンラテックス１６部（固形
分）、及び炭酸ジルコニウムアンモニウム０．４部（Ｚ
ｒＯｚとして）からなる塗被液を調製した０次いで、こ
の塗被液を３８ｇ／ｍ２の原紙の両面にブレードコータ
ーで乾燥重量が片面当たり１３ｇ／ｒｒｒになるように
塗被、乾燥を行い下塗り塗被層および裏面塗被層を有す
るキャスト塗被紙用原紙を得た。

一方、顔料としてカオリン９０部と軽質炭酸カルシウム
１０部、接着剤として顔料１００部に対してカゼイン１
２部（固形分）とアクリル酸／ブタジェン／メチルメタ
クリレート（比率：　２／３３／６５）共重合体ラテッ
クス１２部（固形分）からなるキャスト塗被液を調製し
た。

このようにして得た塗被液を上記のキャスト塗被紙川原
紙に塗被してウェットキャスト方式によるキャスト仕上
げを行った。即ち、キャスト塗被紙用原紙に第１塗被装
置においてキャスト塗被液を乾燥重量が６ｇ／ｒｒｒに
なるように塗被し、続けてこの塗被層が湿潤状態にある
間に直ちに第２塗被装置において同じキャスト塗被液を
乾燥重量が１０ｇ／ｒｒｒになるように塗被した後、ク
ロムメツキしたキャストドラム（表面温度９０℃）に圧
接し、乾燥後剥離して片面キャスト塗被紙を得た。

なお、裏面（非キャスト塗被面）のに＆Ｎインキ吸収量
は３．０ｇ／Ｉであった。

このようにして得たキャスト塗被紙の裏面にオフセント
グラビアコーターで電離放射線硬化型樹脂（関西ペイン
ト■製　商品名「ラジキュア７８Ｅ−２０４Ｊ　）を５
ｇ／耐塗被した後、加速電圧１６５ＫＶ、２．５　Ｍｒ
ａｄの電子線を照射して硬化樹脂層を得た。上記のよう
にして得られたキャスト塗被面の光沢度は８３％であり
、目視の平滑性も良好であった　また、裏面の光沢度は
８８％であり、目視の平滑性も良好であり、更に耐水性
、耐溶剤性耐摩耗性にも優れていた。

実施例２ 顔料としてカオリン７０部と軽質炭酸カルシウム３０部
、接着剤として顔料１００部に対してカゼイン１０部（
固形分）とアクリル酸／ブタジェン／メチルメタクリレ
ート（比率：　２／３３／６５）共重合体ラテックス１
６部（固形分）、離型剤としてステアリン酸アンモニウ
ム１．０部、及びＺｎ５Ｏａ　３部からなるキャスト塗
被液を調製した。一方、酸化澱粉／ポリビニルアルコー
ル（１／４）液で乾燥重量が５ｇ／ｒｒｒになるように
サイズプレス処理を行い、さらにキャレンダー掛けして
平滑化した米坪６０ｇ／イの原紙を調製した。この原紙
の片面に乾燥重量が２６　ｇ　／　ｍとなるように上記
塗被液をエヤーナイフコーターで塗被し、−旦乾燥後ポ
リエチレンエマルジクンからなる再湿潤液（濃度０．５
％）によって塗被層表面を再湿潤し、クロムメツキした
キャストドラム（表面温度１０５℃）に圧接し、乾゛燥
後剥離してリウェツトキャスト法による片面キャスト塗
被紙を得た。。

なお、裏面（非キャスト塗被面）のに＆Ｎインキ吸収量
は６．５ｇ／ｒｒｒであった。

このキャスト塗被紙の裏面にオフセットグラビアコータ
ーで電離放射線硬化型樹脂（関西ペイント■　商品名「
ラジキュア７８１’−２０４Ｊ　）を８ｇ／ｄを塗被し
た後、加速電圧１６５ＫＶで２．５Ｍｒａｄの電子線を
照射して硬化樹脂層を得た。

上記のようにして得られたキャスト塗被面の光沢度は９
２％、目視の平滑性も良好であった。また裏面の光沢度
は８８％であり、目視の平滑性も良好であり、更に耐水
性、耐溶剤性、耐摩耗性にも優れていた。

実施例３ 裏面に赤色に着色された電離放射線硬化型樹脂（関西ペ
イント■製　商品名「ラジキュア７９Ｅ−０９４」）を
使用した以外は、実施例１と同様にして、表面がキャス
ト塗被面、裏面が赤色に着色された硬化樹脂面を持つキ
ャスト塗被紙を得た。尚、キャスト塗被面の光沢度は８
３％、裏面の光沢度は８５％であり、耐水性、耐溶剤性
、耐摩耗性にも優れていた。

実施例４ 顔料としてカオリン７０部、重質炭酸カルシウム２０部
、サチンホワイト１０部、接着剤としてリン酸エステル
化澱粉３部（固型分）、スチレン−ブタジェンラテック
ス１１部（固型分）からなる塗被液を調製した。

この塗被液を米坪５０　ｇ／ｎｌの原紙の両面にエアー
ナイフコーターで乾燥重量が片面当たり２５ｇ／ｒｔｒ
になるように塗被、乾燥した後、スーパーカレンダー掛
けして光沢度が７０％、目視の平滑性も良好な両面グロ
ス仕上げのアート紙を得た。

得られたアート紙のに＆Ｎインキ吸収量は両面ともに０
．６ｇ／ｒｒｒであった。

次いで、上記のアート紙の片面にオフセットグラビアコ
ーターで白色の電離放射線硬化型樹脂（関西ペイント側
型　商品名「ラジキュア７８［！−３６３Ｃ」）を７ｇ
／ｎ（塗被した後、加速電圧１６ＫＶ、３Ｍｒａｄの電
子線を照射して硬化樹脂層を得た。

このようにして得られた硬化樹脂層の光沢度は８３％で
あり、目視による白さ、平滑性、耐水性、耐溶剤性、耐
摩耗性にも優れていた。また塗被紙の塗被面の光沢や平
滑性などの品質も硬化樹脂層形成前と同一であり、品質
の低下は見られなかった。

実施例５ 顔料としてカオリン３０部、重質炭酸カルシウム６５部
、サテンホワイト５部、接着剤としてリン酸エステル化
澱粉４．５部（固型分）、スチレン−ブタジェンラテッ
クス１０部（固形分）からなる塗被液を調製し、この塗
被液を米坪５０ｇ／ｒｒｒの原紙に両面にエアーナイフ
コーターで乾燥重量が片面当たり２２　ｇ／ｍ２になる
ように塗被乾燥した後、マツトキャレンダー掛けして光
沢度３５％で目視の平滑性が良好な両面マット仕上げの
アート紙を得た。

このようにして得られたアート紙のに＆Ｎインキ吸収量
は両面とも１．３ｇ／ｍ２であった。

次いで、上記のアート紙の片面に実施例１と同様にして
硬化樹脂層を形成した。該樹脂層の光沢度は９０％であ
り、目視の平滑性、耐水性、耐溶剤性、耐摩耗性にも優
れていた。また塗被面の品質は樹脂層を形成する前と同
一であった。

実施例６ 顔料として、カオリン４０部、重質炭酸カルシウム６０
部、接着剤として酸化澱粉４部（固型分）、スチレン−
ブタジェンラテックス１１部（固形分）からなる塗被液
を、米坪９０ｇ／ｒｒｒの原紙の両面に乾燥重量が片面
あたり１０ｇ／ｒｒｒになるようにブレードコーターで
塗被乾燥した。得られた塗被紙の片面をエンボス加工し
、片面が絹目模様のエンボス紙を得た。

このようにして得られたエンボス紙の裏面（非エンボス
面）のＫＩＮインキ吸収量は２．１ｇ／ｒ＋？であった
。

次いで、上記のエンボス紙の裏面に実施例１と同様にし
て硬化樹脂層を形成した。該樹脂層の光沢度は８５％で
あり、目視の平滑性、耐水性、耐溶剤性、耐摩耗性にも
優れていた。

〔効果〕

本発明によれば、塗被紙の品質を低下させることなく強
光沢、高強度の裏面をもった印刷用塗被紙が得られ、ま
た得られた印刷用塗被面は優れた印刷適性を有すると共
に、硬化樹脂層は耐水性、耐溶剤性、耐摩耗性等に優れ
た品質を有しているため、この特徴を生かして様々な用
途に応用出来るものであり極めて商品価値の高いもので
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷用塗被紙の裏面に電離放射線硬化型樹脂を塗
   被し、電離放射線を照射することを特徴とする裏面に硬
   化樹脂層を有する印刷用塗被紙の製造方法。
2. （２）裏面に於ける樹脂塗被前のＫ＆Ｎインキ吸収量が
   １０．０ｇ／ｍ＾２以下である請求項（１）記載の印刷
   用塗被紙の製造方法。
3. （３）塗被紙がキャスト塗被紙である請求項（１）また
   は（２）記載の印刷用塗被紙の製造方法。