JPH06146198A - オフセット印刷用ダブル塗工紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 塗工原紙に片面当たり２層の顔料塗工層を設
けるダブル塗工紙において、塗工原紙に隣接する第１塗
工層が最低造膜温度１５℃以下である共重合体ラテック
スを含み、その上に形成される第２塗工層が、最低造膜
温度２５〜５０℃であり、平均粒子径が１００ｎｍ未満
の共重合体ラテックスを含むオフセット印刷用ダブル塗
工紙。 【効果】 本発明により得られるダブル塗工紙は、極め
て優れた紙腰と強度を有し、良好な印刷作業性を有する
と同時に優れた印刷光沢を与えるオフセット印刷用塗工
紙を提供する。また、本発明は特に紙腰と強度の低下が
指摘される故紙を含有した塗工原紙においてその効果の
発現が顕著である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オフセット印刷用ダブ
ル塗工紙に関するものである。さらに詳しくは紙腰およ
び表面強度が極めて優れ、良好な印刷作業性を有すると
同時に、優れた印刷光沢を与えるオフセット印刷用ダブ
ル塗工紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術および問題点】近年、塗工紙は、その印刷
効果が高い等の理由から、非常に数多くの印刷物に利用
されている。季刊、月間紙等の定期刊行物の中にも、全
ての項に塗工紙が使用される場合もかなり増えている。
特に、メールオーダービジネスにおけるダイレクトメー
ルや商品カタログ等においては、そのほとんどが全ての
項に塗工紙を使用しており、これら印刷物の単位重量あ
たりの情報量を増やすと同時に印刷物の輸送費を節約す
ることを目的とした塗工紙の軽量化技術に注目が集めら
れている。

【０００３】また、このような需要動向の変化に呼応
し、印刷物の視覚的美観に対する意識が高度化し、印刷
光沢に対する要求が高くなるともに、印刷物の触感的高
級感に対する要求もかなり高くなってきている。一般
に、印刷された図柄に光沢があると同時に鮮明であり、
触れたときに「パリッとした硬さ」の感じられる塗工紙
が求められており、軽量でありながら従来以上に高い印
刷光沢と剛度（紙腰）を有する塗工紙の開発が強く望ま
れている。

【０００４】一方、印刷技術の進歩に伴って印刷工程の
高速化が進み、それに耐え得る品質の塗工紙が求められ
ている。特に、枚葉オフセット印刷の分野では、塗工紙
が優れた表面強度を有すると同時に、従来以上に高い紙
腰を有することが、高速印刷作業性の観点からも、より
重要になってきている。

【０００５】塗工紙の紙腰を向上させる手段について
は、過去に幾つかの技術が紹介されている。例えば、特
開昭６０−１７３１９７、特開昭６０−２５２８００、
特開平１−１５６５９７には、良好な紙の剛度を与える
表面サイズ剤に関する技術が紹介されている。また、塗
工紙の塗工層に用いる顔料として、クレーまたはカオリ
ンを高比率で使用すると良好な剛度が与えられること
が、特開平３−９０６９８、特開平３−９７９９７、特
開平４−１１９１９８等に紹介されている。特開平３−
１６１５９５には、ダブル塗工紙の下塗り層に最低造膜
温度が１０〜４０℃の共重合体ラテックスを用いる技術
が紹介されている。

【０００６】しかし、これらの技術では、現在の塗工紙
の紙腰や表面強度に対する要求水準を十分満足すること
はできず、本発明者等の検討例によれば、塗工原紙に隣
接する顔料塗工層が１５℃を越えるような最低造膜温度
を有するスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを
含有する場合、十分な紙腰が得られないだけでなく、印
刷時に必要とされる表面強度も大きく低下するため、そ
の上層に表面強度や紙腰等が良好な塗工層を形成させて
も、優れた品質を有するダブル塗工紙を得ることはでき
なかった。

【０００７】また、ダブル塗工を含めた多層塗工による
塗工紙の改良技術も数多く紹介されている。例えば、特
開昭６３−１９６７９３、特開平１−１７４６９８、特
開平１−２５０４９５、特開平２−２６９８９７、特開
平３−１６１５９６などである。これらの技術は、特公
昭５９−３５９８や特公昭６０−１７８７９で紹介され
ている様に、特定のゲル含有量（有機溶剤に対する不溶
部の割合）を有する共重合体ラテックスが良好な耐ブリ
スター性（インキ乾燥時の火膨れ現象）を与えることや
シアン化ビニル単量体を含む共重合体ラテックスが良好
な印刷光沢を与えること等を利用し、各塗工層に各々特
定の組成およびゲル含有量を有する共重合体ラテックス
を用いることによって、耐ブリスター性や印刷光沢等を
改良しようとするものであり、これらの技術は、最近の
紙腰に対する要求を何ら満足させるものではない。

【０００８】また、全世界的な規模で環境問題が深刻化
する中、今後も故紙の利用率は着実に増加すると考えら
れるが、故紙を塗工原紙に導入した場合の問題点として
紙腰と強度の低下が指摘されている。このことからも、
今後、塗工層の構成を主体とした塗工紙の紙腰と強度に
対する要求はさらに強くなると予想されるが、これまで
の技術では、これらの要求を十分満足させることができ
ないのが現状である。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、前述の
諸事情に鑑み、現状の問題点を解決すべく鋭意検討した
結果、意外にも、ダブル塗工紙において特定の塗工層に
特定の最低造膜温度や特定の粒子径を有する共重合体ラ
テックスを用いることだけで、紙腰、強度、印刷光沢が
極めて向上することを見いだし、本発明を完成するに至
った。

【００１０】すなわち、本発明は、塗工原紙に片面当た
り２層の顔料塗工層を設けるダブル塗工紙において、塗
工原紙に隣接する第１塗工層（以下、下塗り層と称す
る）が最低造膜温度１５℃以下である共重合体ラテック
スを含むと同時に、その上に形成される第２塗工層（以
下、上塗り層と称する）が、最低造膜温度２５〜５０℃
であり、かつ、平均粒子径が１００ｎｍ未満である共重
合体ラテックスを含むことを特徴とする紙腰、強度、印
刷光沢の極めて優れたオフセット印刷用ダブル塗工紙を
提供するものである。

【００１１】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１２】本発明のダブル塗工紙は、塗工原紙に片面
当たり２層の顔料塗工層を有する。各塗工層の形成は、
水性の塗工液を塗工原紙上に順次塗工することによって
行われる。塗工方法としては、例えばブレード塗工、ゲ
ートロール塗工、ロール塗工、エアーナイフ塗工、バー
塗工などの公知な塗工技術を用いることができ、各塗工
層の塗工方法を各々変えても差し支えない。

【００１３】本発明の多層塗工紙の塗工工程と乾燥工程
を含む製造工程としては、下塗り層の塗工液を塗工後、
乾燥工程を経てから上塗り層の塗工液を塗工し、乾燥す
る方法を用いても良いし、あるいは、各層の塗工液を連
続的に順次塗工した後、乾燥工程を経て塗工層を形成さ
せる方法（ウェット・オン・ウェット方式）を用いても
良い。また、塗工乾燥後、スーパーカレンダーやマシン
カレンダー等に代表される公知の表面仕上げ処理が適用
できる。

【００１４】本発明に用いられる顔料としては、例えば
クレー、焼成クレー、デラミクレー重質炭酸カルシウ
ム、沈降性炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アル
ミニウム、タルク、サチンホワイト等の鉱物性白色顔料
やプラスチックピグメント、バインダーピグメント、中
空合成ピグメント等の有機系合成白色顔料など紙塗工の
分野で常用の顔料が使用でき、これらを１種または２種
以上併用して各層に使用することができる。

【００１５】本発明に用いられる共重合体ラテックスの
種類としては、例えばＳＢ系共重合体ラテックス、カル
ボキシ変性ＳＢ系共重合体ラテックス、ＭＢ系共重合体
ラテックス、カルボキシ変性ＭＢ系共重合体ラテック
ス、スチレン・アクリル系共重合体ラテックス、酢ビ・
アクリル系共重合体ラテックス、エチレン・酢ビ系共重
合体ラテックス等の水性共重合体ラテックスが挙げら
れ、これらを１種または２種以上併用して使用すること
ができる。

【００１６】本発明に用いられる共重合体ラテックスの
種類は特に限定されないが、塗工工程が比較的高速であ
る場合には、カルボキシ変性された共重合体ラテックス
の使用が好ましく、更に経済的な制約がある場合には、
カルボキシ変性ＳＢ系共重合体ラテックスの使用が好ま
しい。

【００１７】本発明のダブル塗工紙において、下塗り層
に用いられる共重合体ラテックスの最低造膜温度は１５
℃以下のの範囲にあることが必要である。ここで、最低
造膜温度とは、共重合体ラテックスの粒子同士が水の蒸
発と共に融着してフィルムを形成することのできる最低
温度を意味する。最低造膜温度が１５℃を越えると印刷
時に必要とされる強度が著しく低下する。

【００１８】また、下塗り層に使用される共重合体ラテ
ックスの量は、下塗り層に使用される全顔料１００重量
部に対して５重量部以上、３０重量部以下であることが
好ましく、５重量部未満では強度に対する効果が小さく
なり、３０重量部を越えると経済性の点で好ましくな
い。

【００１９】本発明のダブル塗工紙において、上塗り層
に用いられる共重合体ラテックスの最低造膜温度は２５
〜５０℃の範囲にあることが必要であり、かつ、その平
均粒子径は１００ｎｍ未満であることが必要である。

【００２０】上塗り層に用いられる共重合体ラテックス
の最低造膜温度が２５℃未満では、十分な紙腰と印刷光
沢が得られず、また、最低造膜温度が５０℃を越えると
印刷光沢が低下すると同時に、印刷時に必要とされる強
度が著しく低下する。更に好ましい最低造膜温度の範囲
は２６〜４５℃である。また、上塗り層に用いられる共
重合体ラテックスの平均粒子径は１００ｎｍ未満である
ことが必要である。平均粒子径が１００ｎｍ以上では、
十分な印刷光沢が得られない。

【００２１】また、上塗り層に使用される共重合体ラテ
ックスの量は、上塗り層に使用される全顔料１００重量
部に対して５重量部以上、３０重量部以下であることが
好ましく、５重量部未満では紙腰に対する効果が小さく
なり、３０重量部を越えると経済性の点で好ましくな
い。

【００２２】本発明の多層塗工紙における各層には、他
の成分として、例えばタンパク質類（ゼラチン、カゼイ
ン等）、デンプン類（酸化デンプン、エステル化デンプ
ン、エーテル化デンプン、酵素変性デンプン等）、セル
ロース誘導体（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキ
シメチルセルロース等）に代表される様な水溶性天然高
分子化合物やポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
塩、ポリアクリルアミドおよびその誘導体、マレイン酸
共重合物、ポリビニルピロリドン等に代表される様な水
溶性合成高分子化合物を必要に応じて使用することがで
きる。

【００２３】また、その他の助剤として、紙塗工分野に
おいて常用されているｐＨ調節剤、安定剤、離型剤、潤
滑剤、老化防止剤、分散剤、消泡剤、防腐剤、架橋剤、
青み付け剤、蛍光増白剤等を必要に応じて使用すること
ができる。

【００２４】本発明にて使用される塗工原紙の種類とし
ては、針葉樹や広葉樹などを原料とした各種製紙用パル
プから得られる上質塗工原紙および中質塗工原紙、脱墨
故紙を含めた故紙を含有する塗工原紙等が使用される
が、本発明においては、特に紙腰と強度の低下が指摘さ
れている故紙を含有した塗工原紙において、その効果の
発現が顕著であり、この様な現象は特に故紙を１０％以
上含有した場合に、より効果的である。

【００２５】

【実施例および比較例】以下に、本発明の優れた効果を
明示するために、実施例および比較例を挙げ、本発明を
更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない
限り、これらの実施例によって限定されるものではな
い。なお、実施例および比較例中に示した割合を示す部
および％は、特に断りの無い限り、重量を基準としたも
のである。また、実施例および比較例における各種物性
の測定方法は、次に示す通りである。

【００２６】ドライピック ＲＩ印刷機で各塗工紙試料を同時に印刷した際のピッキ
ングの程度を肉眼で判定し、５級（最も良い）から１級
（最も悪い）まで相対的に評価した。

【００２７】ウェットピック ＲＩ印刷機を用いてモルトンロールにより各塗工紙試料
に同時に湿し水を付与し、その直後に、インキロールに
より各塗工紙試料を同時に印刷した際のピッキングの程
度を肉眼で判定し、５級（最も良い）から１級（最も悪
い）まで相対的に評価した。

【００２８】紙 腰（クラーク法） ＪＩＳ．Ｐ−８１４３に従い測定した。数値が大きいほ
ど紙腰が良い。表４および表５におけるＭＤ方向の紙腰
とは、原紙の抄紙方向と平行な方向の紙腰を意味し、Ｃ
Ｄ方向の紙腰とは、ＭＤ方向と直角の方向の紙腰を意味
する。

【００２９】白紙光沢 ＪＩＳ．Ｐ−８１４２に従い測定した。数値が大きいほ
ど白紙光沢が良い。印刷光沢 ＲＩ印刷機で各塗工紙試料を同一の条件で印刷した後、
一昼夜放置し、印刷面の光沢度をＪＩＳ．Ｐ−８１４２
に従い測定した。数値が大きいほど印刷光沢が良い。

【００３０】共重合体ラテックスの最低造膜温度 温度勾配をつけた金属板上にラテックスを塗布し、水を
蒸発させた後、連続的な被膜を形成している部分の最低
温度を求めた。

【００３１】共重合体ラテックスの平均粒子径の測定 共重合体ラテックスを四酸化オスミウムで染色後、透過
型電子顕微鏡写真を撮影して、粒子１０００個の直径を
計測し数平均の粒子径を求めた。

【００３２】共重合体ラテックスの製造方法 耐圧性の重合反応機に、重合水１６５部、乳化剤として
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．６部、ｔ−
ドデシルメルカプタン０．８部、炭酸ナトリウム０．２
部、過硫酸カリウム０．７部を仕込み、十分撹拌した
後、表１に示す各単量体を加えて６５℃にて重合を開始
し、重合転化率が９８％になった時点で重合を終了し
た。次いで、これら共重合体ラテックスをアンモニア水
溶液にてｐＨ７に調整し、水蒸気蒸留により未反応単量
体を除去し、共重合体ラテックスａ〜ｅを得た。各共重
合体ラテックスについて測定された平均粒子径と最低造
膜温度を表１に示した。

【００３３】耐圧性の重合反応機に、重合水９５部、乳
化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．
８部、ｔ−ドデシルメルカプタン１．０部、炭酸ナトリ
ウム０．４部、過硫酸カリウム０．７部を仕込み、十分
撹拌した後、表２に示す各単量体を加えて６３℃にて重
合を開始し、重合転化率が９８％になった時点で重合を
終了した。次いで、これら共重合体ラテックスをアンモ
ニア水溶液にてｐＨ７に調整し、水蒸気蒸留により未反
応単量体を除去し、共重合体ラテックスｆ〜ｊを得た。
各共重合体ラテックスについて測定された平均粒子径と
最低造膜温度を表２に示した。

【００３４】また、共重合体ラテックスｄとｆを固形分
重量比で１対１となるように混合し共重合体ラテックス
ｍを得た。共重合体ラテックスｍの最低造膜温度は１１
℃であり、その平均粒子径は１４９ｎｍであった。同様
にして、共重合体ラテックスｃとｇを固形分重量比で１
対１となるように混合し、共重合体ラテックスｎを得
た。共重合体ラテックスｎの最低造膜温度は２０℃であ
り、その平均粒子径は１２４ｎｍであった。

【００３５】紙被覆用塗工液の作成 表３に示した配合処方に従って、表１および表２に示し
た共重合体ラテックスを適宜用いて、塗工液を作成し
た。各塗工紙の各層に用いた配合処方と共重合体ラテッ
クスの組み合わせを表４〜表５に示した。

【００３６】ダブル塗工紙の作成 市販の熱風塗工乾燥機ＭＬＣ−１００Ｓ型を用いて、故
紙７０％を含有する塗工原紙（坪量６４ｇ／ｍ² ）の両
面に、得られた紙被覆用塗工液を塗工し、各塗工層を形
成させ、ダブル塗工紙１〜３および５〜１４を作成し
た。各塗工紙における各塗工層の形成順序および塗工量
を表４〜５に示した。なお、この形成順序および塗工量
は塗工原紙の表裏で同一となるようにした。

【００３７】また、各塗工層の形成は、全て次に示す様
な同一の条件下で行った。 塗工条件 ：前記の熱風塗工乾燥機に＃３〜＃６のワ
イヤーバーを適宜用いて塗工した。塗工速度は４６ｍ／
ｍｉｎ．に設定した。 乾燥条件 ：塗工から０．５秒後に、１５０℃の乾燥
炉内で、温度１９０℃風速３６ｍ／ｓｅｃ．の熱風によ
り４秒間乾燥した。

【００３８】故紙を含有しない塗工原紙（坪量６４ｇ／
ｍ² ）を用いる以外は、前記と同様の方法にてダブル塗
工紙４および１５〜１６を作成した。各ダブル塗工紙に
おける各塗工層の形成順序および塗工量を表４〜５に示
した。

【００３９】単層塗工紙の作成 故紙７０％を含有する塗工原紙を用いて、＃７〜＃１０
のワイヤーバーを用いる以外はダブル塗工紙の作成と同
一の塗工条件、乾燥条件を用いて、単層塗工紙１７〜１
９を作成した。これらの単層塗工紙に用いた塗工液の配
合処方、共重合体ラテックスおよび塗工量を表５に示し
た。

【００４０】故紙を含有しない塗工原紙（坪量６４ｇ／
ｍ² ）を用いる以外は、前記と同様の方法にて単層塗工
紙２０〜２２を作成した。これらの単層塗工紙に用いた
塗工液の配合処方、共重合体ラテックスおよび塗工量を
表５に示した。

【００４１】得られた各塗工紙を、相対湿度６５％、温
度２０℃の条件下で一昼夜調湿した後、線圧７０Ｋｇ／
ｃｍ、温度６０℃、通紙速度７ｍ／ｍｉｎ、４回通紙の
条件でスーパーカレンダー処理し、各塗工紙の物性試験
に供した。ダブル塗工紙１〜１２について行われた物性
試験の結果を表４に示し、ダブル塗工紙１３〜１６およ
び単層塗工紙１７〜２２について行われた物性試験の結
果を表５に示した。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】

【表４】

【００４６】

【表５】

【００４７】

【発明の効果】上記の通り、本発明によって得られるダ
ブル塗工紙は、極めて優れた紙腰と強度を有すると同時
に、極めて良好な印刷光沢を与える従来に無い塗工紙を
提供するものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗工原紙に片面当たり２層の顔料塗工層を
   設けるダブル塗工紙において、塗工原紙に隣接する第１
   塗工層が最低造膜温度１５℃以下である共重合体ラテッ
   クスを含み、かつ、その上に形成される第２塗工層が、
   最低造膜温度２５〜５０℃であり、平均粒子径が１００
   ｎｍ未満の共重合体ラテックスを含むことを特徴とする
   オフセット印刷用ダブル塗工紙。
2. 【請求項２】塗工原紙が故紙を含有する特許請求の範囲
   第１項に記載のオフセット印刷用ダブル塗工紙。