JPH08100392A

JPH08100392A - 印刷用塗被紙の製造方法

Info

Publication number: JPH08100392A
Application number: JP23762094A
Authority: JP
Inventors: Takao Arai; 隆夫荒井; Yukihiro Suzuki; 幸浩鈴木; Kunio Suzuki; 邦夫鈴木
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】高速オフセット印刷に耐える高いピック強度
を持ち、着肉性に優れた重層印刷用塗被紙を、優れた操
業条件下で得る印刷用塗被紙の製造方法を提供する。【構成】重層の塗層を有する印刷用塗被紙の製造方法
において、ゼータ電位０を超えた値である下塗り層塗液
を塗布し、下塗り層が未乾燥の状態でゼータ電位０未満
の上塗り層塗液を塗布することを特徴とするものであ
る。好ましくは塗布装置がカーテンコーターであり、更
に好ましくは、下塗り層塗被組成物中に、接着剤として
窒素含有率０．０８％以上のカチオン化澱粉を顔料１０
０重量部に対して５〜５０重量部含有し、且つ下塗り層
の窒素含有率が、４５ｐｐｍ以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な印刷用塗被紙の製
造方法に関するものである。本発明に係る印刷用塗被紙
は、優れたオフセット印刷適性、特に良好なインキ着肉
性を持つものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、印刷、特にオフセット印刷におけ
る高速化が進み、それに耐え得る塗層の強度を有する塗
被紙が必要になってきている。また、カラー印刷化が進
みインキの高い着肉性が要求される。

【０００３】塗層強度に関する要求に対して、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、ピック強度を向上させた場合、塗液の粘度が大幅
に上昇し、コーターでの塗付適性が低下し、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
インキの着肉性が低下する。また、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キの着肉性が低下する。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布時に
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。

【０００４】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、かえって塗布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。

【０００５】一方、特開平１−９７２９６号公報に開示
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ぐ方法も、オフセット印刷
適性を向上させる一手段となる得る。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、塗布時にかえって塗布濃度が低下し、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。

【０００６】また、下塗り層を塗布、乾燥し、更に、上
塗り層を塗布、乾燥して重層塗布を行ない２層の塗層を
形成することにより、上塗り層の印刷適性を向上させる
ことができる。この為、重層塗被紙、特に二層塗被紙が
普及してきている。しかしながら、重層塗布した場合、
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、下塗り層の塗布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。このことにより、上塗り層
の塗布後に、上塗り層と下塗り層の層間強度が弱くな
り、印刷時に塗層剥離が起こり易くなる。また、オフセ
ット輪転印刷の乾燥工程において、ブリスターと呼ばれ
る障害が発生しやすくなる。また、単層塗布と比較して
両面塗布においては、２回以上塗布及び乾燥回数が増え
るため、生産効率も単層塗布と比較して低くなる。

【０００７】重層塗被紙の製造方法において、下塗り層
塗布と上塗り層塗布の工程の間に乾燥工程を設けず、ウ
ェットオンウェット塗布を行う方法がある。ウェットオ
ンウェット塗布を行うと、層間強度を強くし、乾燥工程
を部分的に省くことができるので、生産効率も高い。し
かし、塗層の乾燥過程において、接着剤の表面マイグレ
ーションが、上塗り層は、勿論、下塗り層からも進行す
るため、表面において接着剤の皮膜が形成され、インキ
着肉性が低下してしまうといった障害が発生する。

【０００８】

【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を持つ印刷用塗
被紙、特に重層塗被紙を、優れた操業性のもとに得る印
刷用塗被紙の製造方法に関するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上に片面
当り２層の塗層を設けた印刷用塗被紙の製造方法におい
て、該基材上に下塗り層としてゼータ電位が０を超える
値である塗被組成物を塗布し、未乾燥状態の該下塗り層
上に、上塗り層としてゼータ電位が０未満の値である塗
被組成物を塗布することを特徴とするものである。

【００１０】又、本発明の印刷用塗被紙の製造方法にお
いて、上塗り層の塗布装置として、好ましくはカーテン
コーターを用いることである。

【００１１】更に、下塗り層の塗被組成物中には、接着
剤として窒素含有率０．０８％以上のカチオン化澱粉を
顔料１００重量部に対して５〜５０重量部含有し、且つ
該下塗り層中の窒素含有率が４５ｐｐｍ以上であること
が好ましい。

【００１２】以下、本発明の印刷用塗被紙の製造方法に
ついて、詳細に説明する。

【００１３】本発明に適用する下塗り塗被組成物のゼー
タ電位が０未満であると、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
塗り層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。

【００１４】更に、通常のオフセット印刷用塗被紙の上
塗り層塗被組成物配合中には、各種アニオン性水溶性接
着剤等が含まれるため、下塗り層との界面において、塗
被組成物が固化し、上塗り層と下塗り層の接着強度が増
す。下塗り層が未乾燥の状態で、上塗り層が塗布されて
も、層界面で固体化が起こり、かかる界面における物質
移動抵抗は極めて高くなり、接着剤の移動は発生し難く
なる。したがって、下塗り層の接着剤が、上塗り層の表
面までマイグレーションし、インキ着肉性を低下させる
ことはない。

【００１５】本発明に適用する下塗り層塗被組成物の接
着剤は、窒素含有率が０．０８％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重量部
に対して５重量部以上カチオン澱粉を配合した場合に発
現する。カチオンエマルジョンあるいは両性エマルジョ
ンも、カチオン化澱粉程のめざましい効果は見られない
ものの、カチオン化澱粉と同様の効果を示す。かかる効
果は、塗層の窒素含有率が、４５ｐｐｍ以上の重量比率
であれば、十分発揮される。ただし、カチオン化澱粉を
５０重量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、塗布装置におけ
る操業性は低下する。

【００１６】カチオン澱粉の原料は、例えば、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層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、カチオン澱粉の窒素含有率は、第
３級アミンあるいは第４級アンモニウム塩として存在す
る窒素原子の澱粉全重量に対する重量存在比率である。

【００１７】本発明に適用する下塗り層塗被組成物の顔
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、また、カチ
オン化ポリビニルアルコールを分散安定剤として用いる
こともできる。

【００１８】本発明に適用する下塗り層塗被組成物とし
て、カチオン化澱粉の他に、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
ジョンを用いることができる。合成樹脂エマルジョンと
しては、例えば、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。

【００１９】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。

【００２０】また、本発明で用いる塗被紙用顔料として
は、例えば、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。

【００２１】本発明に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、Ｎ
ＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭ
Ｐ、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。

【００２２】本発明による塗被組成物を基材に下塗り層
として塗布する方法は、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、カーテンコーター等の通常の
各種塗布装置を用いることができる。

【００２３】本発明による塗被組成物を基材に上塗り層
として塗布する方法は、カーテンコーターが望ましい。
カーテンコーターは、前計量型の装置であり、計量部が
基材に塗布液が転移する部分と十分な距離があるため、
計量による剪断により下塗り層を攪乱させて、上塗り層
との界面を不明確なものとすることがない。また、下塗
り層の浸透により強度の低下した基材が、計量による剪
断で、皺入りや紙切れをいう障害を発生することがな
い。ここでいうカーテンコーターは、塗布ヘッドから幅
方向において、膜厚みが均一なカーテン膜を形成し、連
続して走行する支持体に、カーテン膜を塗層として転移
させる装置を指すもので、カーテン膜の形成方法とし
て、エクストルージョン式、スライド式の何れの方法も
採ることができる。

【００２４】本発明において、塗布された塗被紙は、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場合がある。

【００２５】

【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。

【００２６】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、プラス（＋）、マイナス（−）のみで示した。

【００２７】２）粘度Ｂ型粘度計を用い、２５゜Cの温度、６０ｒｐｍの条件で
測定。

【００２８】３）白紙光沢度ＪＩＳＰ８１４２に従い、角度７５度で測定した。
（単位：％）

【００２９】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：％）

【００３０】５）ピック強度ＲＩ印刷機（明製作所）を用いてＩＰＩ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。

【００３１】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キを印刷後、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。

【００３２】７）塗布性（上塗り層）上塗り層は、下塗り層が未乾燥のままの状態で塗布する
ことになるので、原紙に水が浸透して皺や紙切れが発生
しやすくなる。この皺や紙切れ発生状況を５段階にラン
ク分けした。ランク５が最も良い状態で、皺や紙切れが
発生しない状態である。ランク３では、皺や紙切れの発
生の頻度が概ね塗布長さが２０，０００〜１００，００
０ｍに１回程度発生する。ランク１では、皺や紙切れの
発生が極めて高い状態を示す。

【００３３】８）窒素含有率カチオン化澱粉及び塗層中の窒素含有率の測定は、三菱
化成（株）製全窒素測定装置（ＴＮ−０２型）を用いて
行った。測定は、ニッケル触媒を用いたテルミューレン
反応／電量滴定法を用いた。

【００３４】実施例１パルプ、内添薬品は下記の配合で調成され、５０g/m²の
坪量（絶乾）の原紙を抄造した。＜原紙配合＞ＬＢＫＰ（瀘水度350mlcsf）３０部ＮＢＫＰ（瀘水度420mlcsf）７０部

【００３５】＜内添薬品＞炭酸カルシウム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

【００３６】得られた原紙に対して、ゲートロールコー
ターで下記の下塗り層塗被組成物配合の塗液を４７％塗
液濃度で片面当り塗布量４g/m²塗布し、連続して、塗液
が未乾燥の状態で、カーテンコーターで下記の上塗り配
合の塗液の配合で、塗液濃度が５４％の塗液を片面１３
g/m²塗布し、乾燥し、印刷用塗被紙を得た。下塗り層塗
被組成物配合において、カチオン化澱粉の窒素含有率
は、０．３１％のものを用いた。

【００３７】＜下塗り配合＞市販炭酸カルシウム（三共精粉株式会社製エスカロン１５００）１００部市販カチオン分散剤（変性ポリアクリルアミド）０．５部市販カチオン化アクリルラテックス１０部カチオン化澱粉（４級アンモニウムアルキル化澱粉）２０部

【００３８】＜上塗り配合＞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部この塗被紙を下記の条件でスーパーカレンダー処理を行
い、実施例１の印刷用塗被紙を作製した。

【００３９】＜スーパーカレンダー条件＞段数：１０段剛性ロール：チルドロール弾性ロール：コットンロール処理速度：４００ｍ／分線圧：２２０ｋｇ／ｃｍ

【００４０】実施例２カチオン化澱粉の添加量を８部とした以外は、実施例１
と同一の方法で、実施例２の印刷用塗被紙を作製した。

【００４１】実施例３カチオン化澱粉の添加量を３部とした以外は、実施例１
と同一の方法で、実施例３の印刷用塗被紙を作製した。

【００４２】実施例４カチオン化澱粉の添加量を４５部とした以外は、実施例
１と同一の方法で、実施例４の印刷用塗被紙を作製し
た。

【００４３】実施例５カチオン化澱粉の添加量を５５部とした以外は、実施例
１と同一の方法で、実施例５の印刷用塗被紙を作製し
た。

【００４４】実施例６カチオン化澱粉の窒素含有率を０．１２％とした以外
は、実施例１と同一の方法で、実施例６の印刷用塗被紙
を作製した。

【００４５】実施例７カチオン化澱粉の窒素含有率を０．０４％とした以外
は、実施例１と同一の方法で、実施例７の印刷用塗被紙
を作製した。

【００４６】実施例８カチオン化澱粉の窒素含有率を０．０４％とし、添加量
を５５部とした以外は、実施例１と同一の方法で、実施
例８の印刷用塗被紙を作製した。

【００４７】実施例９カチオン化澱粉の窒素含有率を０．０４％とし、添加量
を３部とした以外は、実施例１と同一の方法で、実施例
９の印刷用塗被紙を作製した。

【００４８】実施例１０上塗り塗液の濃度を６０％とし、塗布装置として、ブレ
ードコーターを用いた以外は、実施例１と同一の方法
で、実施例１０の印刷用塗被紙を作製した。

【００４９】実施例１１上塗り塗液の濃度を６０％とし、塗布装置として、ロッ
ドコーターを用いた以外は、実施例１と同一の方法で、
実施例１１の印刷用塗被紙を作製した。

【００５０】実施例１２上塗り塗液の濃度を４５％とし、塗布装置として、エア
ナイフコーターを用いた以外は、実施例１と同一の方法
で、実施例１２の印刷用塗被紙を作製した。

【００５１】比較例１下塗り配合を以下の配合とした以外は、実施例１と同一
の方法で、比較例１の印刷用塗被紙を作製した。下塗り
層塗液のゼータ電位はマイナス（−）であった。＜下塗り配合＞炭酸カルシウム（三共精粉株式会社製エスカロン１５００）１００部市販ポリアクリル酸ソーダ系分散剤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（日食ＭＳ４６００）２０部

【００５２】比較例２上塗り層塗液の濃度を６０％とし、塗布装置として、ブ
レードコーターを用いた以外は、比較例１と同一の方法
で、比較例２の印刷用塗被紙を作製した。

【００５３】比較例３上塗り層塗液の濃度を６０％とし、塗布装置として、ロ
ッドコーターを用いた以外は、比較例１と同一の方法
で、比較例３の印刷用塗被紙を作製した。

【００５４】比較例４上塗り層塗液の濃度を４５％とし、塗布装置として、エ
アナイフコーターを用いた以外は、比較例１と同一の方
法で、比較例４の印刷用塗被紙を作製した。

【００５５】実施例及び比較例で作製した印刷用塗被紙
について、上記の評価方法により評価し、その結果を下
記表１に示した。

【００５６】

【表１】

【００５７】評価：実施例１、２、４の印刷用塗被紙の
製造方法によれば、請求項１、２及び３の条件を満たす
ことにより、塗布性及び品質において非常に優れた品質
の印刷用塗被紙を得ることができた。実施例１〜１０の
印刷用塗被紙の製造方法によれば、請求項１及び２の条
件を満たすことにより、塗布性及び品質において優れた
品質の印刷用塗被紙を得ることができた。実施例１〜１
２の印刷用塗被紙の製造方法によれば、塗布性が悪化や
や悪化するものの、請求項１の条件を満たすことによ
り、比較例における印刷用塗被紙の製造方法により得ら
れた印刷用塗被紙と比較して、十分に望ましい品質の印
刷用塗被紙を得ることができた。

【００５８】比較例１〜４の印刷用塗被紙の製造方法に
よれば、下塗り層及び上塗り層共にアニオン性であるた
め、下塗り層の接着剤成分が上塗り層の表面に浸出し、
吸水着肉性が低いものであった。

【００５９】

【発明の効果】上記実施例及び比較例から明らかなよう
に、本発明の印刷用塗被紙の製造方法は、優れた操業性
を有するものであり、その製造方法によって作製された
印刷用塗被紙は、高いオフセット印刷適性を有するもの
であった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に片面当り２層の塗層を設けた印
刷用塗被紙の製造方法において、該基材上に下塗り層と
してゼータ電位が０を超える値である塗被組成物を塗布
し、未乾燥状態の該下塗り層上に、上塗り層としてゼー
タ電位が０未満の値である塗被組成物を塗布することを
特徴とする印刷用塗被紙の製造方法。
【請求項２】上塗り層の塗布装置として、カーテンコ
ーターを用いることを特徴とする請求項１記載の印刷用
塗被紙の製造方法。
【請求項３】下塗り層の塗被組成物中に、接着剤とし
て窒素含有率０．０８％以上のカチオン化澱粉を顔料１
００重量部に対して５〜５０重量部含有し、且つ該下塗
り層中の窒素含有率が４５ｐｐｍ以上であることを特徴
とする請求項１又は２記載の印刷用塗被紙の製造方法。