JPH04241199A - 印刷塗工紙 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な印刷塗工紙に関す
るものである。本発明に係る印刷塗工紙は、優れたオフ
セット印刷適性、特に優れたオフセット輪転印刷適性を
持つ印刷塗工紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、塗工の印刷、特にオフセット印刷
ににおける高速化が進みそれに耐え得る塗工紙が必要に
なってきている。特に、オフセット輪転印刷は非常に高
速で印刷される為、高速印刷に耐え得る塗工紙の高いピ
ック強度が必要と同時に、インキの着肉性、印刷直後の
乾燥工程で発生する塗層の火膨れ（ブリスターと称され
る）等の問題を起こさないという特異な印刷適性も要求
される。

【０００３】これらの要求に対して、一般的に澱粉、合
成高分子ラテックス等の接着剤を増大させることにより
オフセット印刷適性、特にピック強度を向上させること
ができる。しかしながら、澱粉を大幅に増大させて、ピ
ック強度を向上した場合、塗液の粘度が大幅に上昇し、
コーターでの塗工適性が低下し、塗液濃度を低下させね
ばならない為、白紙光沢や印刷後の光沢が低下し、また
、接着剤層が被膜をつくり、オフセット印刷インクの着
肉性が低下する。更にオフセット輪転印刷に対しては、
耐ブリスター性が悪化する。又、合成高分子ラテックス
を大幅に増大させた場合も、接着剤層が被膜をつくり、
オフセット印刷インクの着肉性が低下するし、オフセッ
ト輪転印刷に対しては、耐ブリスター性が悪化する。こ
の傾向は原紙がパルプ繊維の水酸基、カルボキシル基に
よりアニオン性であり、塗液も接着剤のカルボキシル基
等によりアニオン性であるため、塗液中の接着剤が塗抹
時に原紙に浸透することによって助長される。これを防
ぐ為、塗液の保水性を向上させる工夫がいくつか成され
ている。例えば、カルボキシメチル化セルロースの様に
水溶液が著しく高粘度となる水溶性高分子を塗被組成物
中に添加することがある。しかしながら、この様な保水
性向上剤に依る効果は限られており、塗液の粘度が上昇
する為、かえって塗工時の塗液濃度が低下し印刷適性が
向上しないこともある。

【０００４】一方、特開平１−９７２９６号公報に示さ
れる様に、原紙を構成するパルプ繊維表面がアニオン性
に荷電していることから、塗液の極性をカチオン性とし
て原紙への塗液の浸透を防ぎ、オフセット印刷適性を向
上させようとする考え方もある。しかしながら、この様
に塗液をカチオン化した場合、塗液の粘度がかなり上昇
し、塗工時にかえって塗工濃度が低下し、印刷適性が向
上しないことがある。また、カオリンを顔料として用い
ると、アニオン基を封鎖する為、多量なカチオン化剤を
使用しなければならないので、費用が増大するだけでな
く、液性も悪化する。このため、炭酸カルシウム等が顔
料の主体となり、結果的に白紙の光沢が低くなってしま
う。

【０００５】また、多層塗工を行ない塗工層を形成する
ことにより、上塗り層の印刷適性を向上させることがで
き、生産効率も上げることができる。この為、多層塗工
紙、特にダブル塗工紙が普及してきている。しかしなが
ら、多層塗工した場合、下塗り塗液も原紙も共にアニオ
ン性であるため原紙に最も近い下塗り層の塗液から接着
剤等が多量に原紙層に浸透し、下塗り層の塗工量も少な
くなるため、下塗り層に多量の接着剤を必要とする。ま
た、下塗り層に多量の接着剤を配合することから、下塗
り層の接着剤が気体を透過し難い被膜を形成するため、
オフセット輪転印刷時にブリスターの問題を起こし易い
。ゲートロールコーター等のロールコーターで下塗りを
行なった場合に塗液の押し込み圧が小さくなるため、こ
の傾向が著しくなって現われる。下塗り層の接着剤を澱
粉等の水溶性高分子主体にして多量に配合すると、塗液
の粘度が著しく上昇し、コーターでの塗工が難しくなり
、接着剤の配合量が限定されてしまう。そこで、塗液の
粘性への影響が少ないが、高価な合成高分子ラテックス
を多量に配合する必要が生ずる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明の目的は高いオフセット印刷適性、特にオフセット
輪転印刷適性を持つ印刷塗工紙、特に多層塗工紙を、安
価に優れた操業性のもとに得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は片面あたり２層
以上の塗層を設ける塗工紙において、ゼータ電位が０を
越える値である塗被組成物を最も原紙に近い下塗り層に
塗抹することを特徴とする印刷塗工紙である。

【０００８】また、本発明の印刷塗工紙において、最も
原紙に近い下塗り層に塗抹する塗被組成物の接着剤に置
換度０．０１以上のカチオン化澱粉を顔料１００部に対
して、５部以上、５０部以下含むことが望ましい。

【０００９】更に、本発明の印刷塗工紙において、最も
原紙に近い下塗り層に塗抹する塗被組成物の顔料が第４
級アンモニウム塩を持つ水溶性高分子で分散されている
ことが望ましい。

【００１０】その上、本発明の印刷塗工紙において、最
も原紙に近い下塗り層に塗抹する塗被組成物の接着剤に
カチオン化及び／叉は両性化した合成高分子ラテックス
を含むことにより本発明の効果は更に確実なものとなる
。

【００１１】本発明に適用する下塗り塗被組成物のゼー
タ電位が０以下であると、下塗り塗被組成物の接着剤が
原紙に浸透してしまい、下塗り層に多量の接着剤がない
と、オフセット印刷時に塗層ピックが発生する。下塗り
塗被組成物のゼータ電位が０を越える値であれば、原紙
のアニオン性物質と反応し、原紙と下塗り層の界面で下
塗り塗被組成物が固化し、接着剤の原紙への浸透が抑え
られる。このため、原紙と下塗り層の接着強度、及び下
塗り層自体の強度が増す。更には通常のオフセット印刷
用塗工紙の上塗り塗被組成物配合中には各種アニオン性
水溶性接着剤等が含まれる為、下塗り層との界面におい
て、上塗り塗被組成物が固化し、上塗層と下塗り層の接
着強度が増す。この様に本発明の印刷塗工紙はピック強
度が高くなるため、下塗り塗被組成物の接着剤配合量を
削減することができる。更に、下塗り層をカチオン化す
ることにより、下塗り層の空隙率が増し、透気性が増大
する為、オフセット輪転印刷時の耐ブリスター性が一段
と向上する。

【００１２】本発明に適用する下塗り塗被組成物の接着
剤はカチオン基の置換度が０．０１以上であるカチオン
化澱粉を用いることにより、カチオン化分散剤を用いて
分散した顔料スラリーと混合した後、塗被組成物の粘度
を低い水準に抑えられる。この効果は顔料１００部に対
して５部以上カチオン澱粉を配合した場合に発現する。 ただ、５０部以上配合するとカチオン澱粉自体の粘度に
影響されて、塗被組成物の粘度は上昇し、コーターでの
操業性は低下する。これはカチオン澱粉が分散剤の効果
を補強する為で、他の水溶性バインダー、例えばカチオ
ン化ＰＶＡ等ではカチオン澱粉程の効果は得られない。 カチオン澱粉の原料はコーンスターチ、タピオカ、馬齢
薯等を用いることができ、カチオン化は２−ジエチルア
ミノエチルクロリド等を用いて第３級アミン型にする、
もしくは２，３エポキシプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロリド等を反応させた第４級アンモニウム塩型とす
ることにより、調製される。カチオン化澱粉を下塗り塗
被組成物の接着剤に用いた場合、酸化澱粉、燐酸エステ
ル化澱粉、エーテル化澱粉等の通常の澱粉を用いた場合
に比べてかなり高い塗層強度が得られる。ここで、カチ
オン澱粉の置換度は澱粉のグルコース単位の個数に対し
てカチオン基の含有されている比率を表わしている。

【００１３】本発明に適用する下塗り塗被組成物の顔料
はカチオン性分散剤、特に第４級アンモニウム塩型の分
散剤で分散されていることが望ましく、対顔料１００部
の添加量は０．２部以上が望ましい。

【００１４】本発明に適用する下塗り塗被組成物の接着
剤中で合成樹脂エマルジョンを配合する場合はカチオン
性もしくは両性合成樹脂エマルジョンを用いる必要があ
る。合成樹脂エマルジョンはアクリル系、スチレン−ア
クリル系、スチレンブタジエン系、酢酸ビニル−アクリ
ル系、エチレン−酢酸ビニル系、ブタジエン−メチルメ
タクリル系、酢酸ビニル−ブチルアクリレート系等の各
種共重合体等を用いることができる。

【００１５】本発明で用いる他の接着剤としては、ポリ
ビニルアルコール、等の合成バインダー、酸化澱粉、エ
ーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそれら
をフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、カゼ
イン、大豆蛋白等の天然系接着剤、もしくはこれら接着
剤をカチオン化したものが挙げられる。これらはまた必
要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化
剤、着色剤等の通常用いられている各種助剤、及びこれ
らの各種助剤のカチオン化したものが適宜使用できる。

【００１６】また、本発明で用いる塗工紙用顔料として
は、カオリン、炭酸カルシウム、クレー、サチンホワイ
ト、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ
、酸化亜鉛、活性白土、酸性白土、珪素土、レーキ、プ
ラスチックピグメント等が挙げられるが分散にはカチオ
ン分散剤を必要とし、場合によっては低分子のカチオン
活性剤を添加しアニオン基を封鎖する必要もある。

【００１７】本発明に用いられる原紙はＬＢＫＰ、ＮＢ
ＫＰ、等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ
、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ、等の機械パルプ、ＤＩＰ
等の古紙パルプ等のパルプを含み、軽質炭酸カルシウム
、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン等の
各種の填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン
化剤、紙力増強剤、等の各種添加剤を含み、酸性、中性
、アルカリ性で抄造される。本発明の原紙にはノーサイ
ズプレス原紙、澱粉、ポリビニルアルコール等でサイズ
プレスされた原紙、等が用いられる。

【００１８】本発明による塗被組成物を基紙に塗工する
方法は特に限定されるものではなく、各種ブレードコー
ター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコ
ーター、ロッドブレードコーター、ショートドゥェルコ
ーター、等の通常の各種塗工装置を用い、２層以上塗抹
する。各層を塗抹する毎に、あるいは２層以上塗抹した
後塗抹紙は乾燥される。かくして塗工、乾燥された塗工
紙はスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカ
レンダー処理等を施される。

【００１９】

【実施例】以下で、実施例を用い、更に詳細に本発明の
効果を説明するが、本発明はこれにより限定されるもの
ではない。なお、実施例中の「部」および「％」はそれ
ぞれ「重量部」および「重量％」を示す。なお、実施例
中の諸測定値は次の方法によって得られたものである。

【００２１】１）ゼータ電位：流動電位法を適用し、ミ
ューテック社製粒子表面電荷検出器ＰＣＤで、４７％濃
度の塗被組成物の電位を測定し、＋−のみ示した。 ２）粘度：Ｂ型粘度計を用い、２５゜Ｃの温度、６０ｒ
ｐｍの条件で測定。 ３）白紙光沢度：ＪＩＳＰ８１４２に従い、角度７５度
で測定した（単位：％） 。４）重色印刷光沢度：サンプルをローランドオフセッ
ト印刷機にて印刷し、一昼夜室温にて放置し、サンプル
のブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色重ね刷
りベタ印刷部について、６０度の角度で光沢を測定した
（単位：％）。 ５）ピック強度：ＲＩ印刷機（明製作所）を用いてＩＰ
Ｉインキにより印刷し、印刷面のピッキングの程度を目
視判定した。５段階評価で５が最も良い水準。 ６）吸水着肉性：ＲＩ印刷機（明製作所）を用いて、試
験片に水を印刷した後、直ちに市販オフセット印刷用イ
ンクを印刷後、着肉程度を目視判定した。５段階評価で
５が最も良い水準である。 ７）耐ブリスター性：試験片の両面に市販オフセット輪
転印刷用インキをＲＩ印刷機にて印刷し、その試験片を
アルミフォイルで包み、３００゜Ｃのシリコンオイル中
に５秒間入れ、そのブリスターの出方を目視判定した。 ５段階評価で５が最も良い水準である。 ８）塗工性：下塗り塗液等をゲートロールコーターで塗
抹した際には、塗工量の調節を紙へ塗抹するロール（ア
プリケーターロール）と、このアプリーケーターロール
へ塗液を転写するロール（メターリングロール）の間の
ニップの圧力、ロールの速度差等を用いて実施するが、
この際の調節し易さ、塗抹面の面の状態等を５段階にラ
ンク分けした。ランク５が最も良い状態で、塗抹面も平
坦で塗工量調節も容易にできる。ランク３では塗工量を
５ｇ／ｍ２程度に抑え込む調節が難しくなり、塗抹面も
若干荒れてくる。ランク１では塗抹面に編目、もしくは
波状等のパターンが発生し、著しく塗抹面が損なわれる
。上塗り塗液等をブレードコーターで塗工する場合、ラ
ンク２以下の塗工性ではストリーク、石筍等の塗工が発
生する。

【００２１】実施例１〜１０ ＜原紙配合＞ ・ＬＢＫＰ（瀘水度３５０ｍｌｃｓｆ）：３０部・ＮＢ
ＫＰ（瀘水度４２０ｍｌｃｓｆ）：７０部＜内添薬品＞ ・炭酸カルシウム（＊原紙中灰分量で表示。）　　　　
　　　　　　：１０部＊・市販アルキルケテンダイマー
系内添サイズ剤（ＡＫＤ）：０．０３部・市販カチオン
系ポリアクリルアミド歩留り向上剤　　　　　　：０．
０３部パルプ、内添薬品は上記の配合で調成され、５０
ｇ／ｍ２の坪量（絶乾）の原紙を抄造された。この原紙
に対して、ゲートロールコーターで表１、表２に示した
配合の下塗り塗液を４７％塗液濃度で片面あたり塗工量
４ｇ／ｍ２塗抹し、乾燥した。

【００２２】＜下塗り塗液の配合＞ 顔料に用いられている炭酸カルシウム（炭カルと略す）
は三共精粉株式会社製エスカロン１５００であり、カオ
リンはエンゲルハルト社製ウルトラコートである。カチ
オン分散剤は市販の（トリメチル・エチル・アンモニウ
ム・クロライド）メタクリレートモノマーを含む、変性
ポリアクリルアミドを用いた。ラテックスは市販のカチ
オン化アクリルラテックス（以下で「Ｃアクリル」と略
す）と市販の両性化ＳＢＲラテックス（以下で「ＣＳＢ
Ｒ」と略す）を用いた。カチオン化澱粉はコーンを原料
とし、１０％溶液粘度が３０゜Ｃで２０ＣＰＳである４
級アンモニウムアルキル化した澱粉で、以下の置換度を
持つ３種類のものを用いた。 ・カチオン澱粉（Ａ）：置換度０．０４・カチオン澱粉
（Ｂ）：置換度０．０１５・カチオン澱粉（Ｃ）：置換
度０．００５

【００２３】この下塗り紙に対して、ブレ
ードコーターで下記の配合の塗液を片面１３ｇ／ｍ２塗
抹し、乾燥した。 ＜上塗り塗液配合＞ ・市販１級カオリン（ウルトラホワイト９０）　　　　
　　　　　　：３０部・市販２級カオリン（ウルトラコ
ート）　　　　　　　　　　　　　　　　：４０部・市
販湿式重質炭酸カルシウム（カービタル９０）　　　　
　　：３０部・市販ポリアクリル酸系分散剤　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：０．１部・
市販燐酸エステル化澱粉　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　：４部・市販スチレンブ
タジエンラテックス（ＪＳＲ０６１７）：１２部・ステ
アリン酸カルシウム　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　：０．３部・水酸化ナトリウ
ム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　：０．１５部・塗液固形分濃度　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　：６０％この塗抹紙を以下の条件
でスーパーカレンダー処理を行った。

【００２４】＜スーパーカレンダー条件＞・段数：１０
段 ・剛性ロール：チルドロール、外径４００ｍｍ・弾性ロ
ール：コットンロール、外径４２０ｍｍ・処理速度：４
００ｍ／分 ・線圧：２２０ｋｇ／ｃｍ 上塗り塗液配合、塗工方法及び、スーパーカレンダー条
件は上記の条件に従う。各実施例の結果は表１、表２に
まとめた。実施例３から分かる様に、下塗り塗液に配合
したカチオン澱粉が５０部を越えるとゲートロールコー
ターでの塗工性が低下しただけでなく、耐ブリスター性
も低下する。

【００２５】実施例５から分かる様に下塗り塗液にカチ
オン澱粉を配合しない場合、塗液の粘度が上がり塗工性
が低下する。またピック強度も低下する。実施例８から
分かる様に下塗り塗液に配合するカチオン澱粉の置換度
が０．００５まで低下すると、塗工性が低下するだけで
なく、ピック強度、白紙光沢、印刷光沢も低下する。実
施例９に示される様に下塗り塗液にカチオン分散剤を配
合しない場合、粘度が少し上昇し、塗工性も若干低下す
る。実施例１０から分かる様に下塗り塗液に市販の両性
化したスチレンブタジエンラテックスを配合した場合、
粘度が若干上昇し、塗工性も若干低下した。

【００２６】比較例１ 実施例１〜１０と同じ配合、製造条件で抄造した原紙に
対して、ゲートロールコーターで、下記の下塗り塗液を
片面あたり４ｇ／ｍ２の塗工量で塗抹し、乾燥した。 ＜下塗り塗液の配合＞ ・炭酸カルシウム（三共精粉株式会社製エスカロン１５
００）　　　　：１００部・市販ホ゜リアクリル酸ソー
タ゛系分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　：０．５部・市販スチレ
ンブタジエンラテックス（日本合成ゴム製０６１７）：
　　１０部・市販燐酸エステル化澱粉　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　：　　２０部上記の下塗りを施した紙に対して、
実施例１〜１０と同じ上塗り塗液配合、塗工方法及び、
スーパーカレンダー条件で処理を施した。比較例１の品
質特性は表３にまとめた。実施例１に比べると、ピック
強度が低下し、オフセット印刷に耐えられない水準であ
る。

【００２７】比較例２ 実施例１〜１０と同じ配合、製造条件で抄造した原紙に
対して、ゲートロールコーターで、下記の下塗り塗液を
片面あたり４ｇ／ｍ２の塗工量で塗抹し、乾燥した。 ＜下塗り塗液の配合＞ ・炭酸カルシウム（三共精粉株式会社製エスカロン１５
００）　　　　：１００部・市販ホ゜リアクリル酸ソー
タ゛系分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　：０．５部・市販スチレ
ンブタジエンラテックス（日本合成ゴム製０６１７）：
　　３０部・市販燐酸エステル化澱粉　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　：　　２０部上記の下塗りを施した紙に対して、
実施例１〜１０と同じ上塗り塗液配合、塗工方法及び、
スーパーカレンダー条件で処理を施した。比較例２は比
較例１に比べると著しく多量のラテックスをしているが
、その品質特性は表３にまとめた。実施例１に比べると
、耐ブリスター性が著しく悪くなり、オフセット輪転印
刷に耐えられない水準である。

【００２８】比較例３ 実施例１〜１０と同じ配合、製造条件で抄造した原紙に
対して、下塗りを施さずブレードコーターで片面あたり
１５ｇ／ｍ２の塗工量で下記の配合の上塗り塗液を両面
塗工、乾燥し、実施例１〜１０と同じスーパーカレンダ
ー条件で処理を施した。只、ブレードコーターでの塗工
時にストリーク、石筍等塗工トラブルが発生した。 ＜上塗り塗液＞ ・炭酸カルシウム（三共精粉株式会社製エスカロン１５
００）　　　　：　　４０部・市販１級カオリン（エン
ゲルハード社製ＵＷ９０）　　　　　　　　　　　　：
　　６０部・カチオン分散剤｛実施例１〜１０で説明済
み｝　　　　　　　　　　　　　　　　：１．５部・市
販カチオン化アクリルラテックス　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　：　　１５部・カチ
オン澱粉（Ａ）｛実施例１〜１０で説明済み｝　　　　
　　　　　　　　：　　　　５部・塗液濃度　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：５４％比
較例３の品質特性は表３にまとめたが、吸水着肉性が悪
化している。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【発明の効果】実施例から明らかの様に本発明により、
高いオフセット印刷適性、特にオフセット輪転印刷適性
を持つ多層塗工した印刷塗工紙を安価に優れた操業性の
もとに得ることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　片面あたり２層以上の塗層を設ける塗
   工紙において、ゼータ電位が０を越える値である塗被組
   成物を最も原紙に近い下塗り層に塗抹することを特徴と
   する印刷塗工紙。
2. 【請求項２】　　最も原紙に近い下塗り層に塗抹する塗
   被組成物の接着剤に置換度０．０１以上のカチオン化澱
   粉を顔料１００部に対して、５部以上、５０部以下含む
   ことを特徴とする請求項１の印刷塗工紙。
3. 【請求項３】　　最も原紙に近い下塗り層に塗抹する塗
   被組成物の顔料が第４級アンモニウム塩を持つ水溶性高
   分子で分散されていることを特徴とする請求項１又は２
   の印刷塗工紙。
4. 【請求項４】　　最も原紙に近い下塗り層に塗抹する塗
   被組成物の接着剤にカチオン化及び／叉は両性化した合
   成高分子ラテックスを含むことを特徴とする請求項１、
   ２又は３の印刷塗工紙。