JPH08142286A

JPH08142286A - 複層構造の合成紙

Info

Publication number: JPH08142286A
Application number: JP30421694A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Inoue; 正行井上; Haibin Riyuu; 佩敏劉
Original assignee: Yupo Corp
Current assignee: Yupo Corp
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】オフセット印刷インキの乾燥が速く、紙粉ト
ラブルの少ない印刷性に優れた複層構造の合成紙であっ
て、ポスター用紙、包装紙、ラベル用紙等の素材として
有用な合成紙を提供する。【構成】平均粒径が１〜１０μｍの無機微細粉末５〜
４０重量％を含有するプロピレン系重合体の二軸延伸フ
イルムを基材層（Ａ）とし、この基材層の少なくとも片
面に平均粒径が０．１〜４μｍの無機微細粉末８〜５０
重量％とβ晶形成核剤０．００１〜１重量％を含有する
結晶性プロピレン重合体の一軸延伸フイルムが表面層
（Ｂ）として積層された構造の複層構造の合成紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オフセット印刷インキ
の乾燥が速く、紙粉トラブルの少ない印刷性に優れた複
層構造の合成紙に関し、この合成紙は、ポスター用紙、
包装紙、ラベル用紙等の素材として有用な合成紙に関す
る。

【０００２】

【従来技術】天然パルプ抄造紙に代わって無機微細粉末
を５〜４０重量％含有するポリプロピレンの二軸延伸フ
イルムを基材層とし、この表裏面に無機微細粉末を８〜
６５重量％含有するポリプロピレンの一軸延伸フイルム
を紙状層とする合成紙が提案され、実用化されている。
（米国特許第４，３１８，９５０号明細書、特公昭４６
−４０７９４号公報、特公昭６０−３６１７３号公報、
特公昭６２−３５４１２号公報等参照）

【０００３】この積層構造の合成紙は、無機微細粉末を
核としてその周辺に微細な空孔（マイクロボイド）を多
数有していて、かつ、表面には数多くの長尺状の亀裂を
有しているため、微細な空孔および表面亀裂の核となっ
た無機微細粉末の一部が表面より突出しており、表面層
よりこの無機微細粉末が脱落（いわゆる紙粉トラブル）
し易くなっており、該脱落した無機微細粉末はオフセッ
ト印刷時のブランケット胴を汚し、また印刷インク中に
混入して、連続印刷性を低下させるので好ましくない。

【０００４】特に、表面層を構成する一軸延伸フイルム
に無機微細粉末を５０％を超えて含有させたり、粒径が
４μｍを超えるような粗い無機微細粉末を含有させた合
成紙の場合、近年の高速オフオット印刷機では短時間で
紙粉が累積してしまい、頻繁に印刷機を停止して印刷機
を清掃する必要が有り、印刷作業性が極めて悪い。

【０００５】一方、従来であれば１日目に印刷した表
（おもて）面は翌日になされる裏面印刷がなされるまで
に乾燥していれば良かったが、高速印刷機では午前中に
印刷した表面は午後の裏面印刷までに乾燥している必要
が有り、無機微細粉末の含有量を５０重量％以下にした
り、粒径が４μｍ以下の細かい無機微細粉末を用いた場
合には、インキ乾燥性が遅く、午後すぐに印刷作業にか
かれないという問題を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、鉛筆筆記性
に優れ、オフセット印刷インクの乾燥が早く、紙粉トラ
ブルの少ない高速印刷作業性に優れた合成紙の提供を目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】平均粒径が１〜１０μｍ
の無機微細粉末５〜４０重量％を含有するプロピレン系
重合体の一軸延伸フイルムの少なくとも片面に、平均粒
径が０．１〜４μｍの無機微細粉末８〜５０重量％及び
β晶形成核剤０．００１〜１重量％を含有する結晶性プ
ロピレン重合体組成物を冷却固化後の結晶部分のβ晶比
率が１０〜８５％となるように溶融押出しラミネート
し、このラミネートフイルムをプロピレン系重合体の一
軸延伸フイルムの延伸方向と垂直方向にβ晶の融点より
も高く、α晶の融点よりも低い温度で延伸して、二軸延
伸されたプロピレン系重合体の基材層フイルム（Ａ）と
一軸延伸された結晶性プロピレン系重合体の表面フイル
ム（Ｂ）とが積層された構造の複層構造の合成紙を提供
するものである。

【０００８】（作用）高速印刷時紙粉トラブルを防止す
るため、表面層の無機微細粉末の粒径を４μｍ以下と
し、その含有量を５０重量％以下とした場合、合成紙の
表面の平滑度が高くなりすぎ、重ねられた印刷物のそれ
ぞれの表面への空気の供給が不充分となるため酸化重合
して乾燥する高速オフセット印刷用のインキの乾燥が遅
くなる。通常、結晶性プロピレン重合体の結晶は、融点
が１６０℃〜１７４℃で単斜晶結晶のα晶構造をとる
が、特定の核剤を含有させることにより融点が１４２℃
〜１５３℃で六方晶結晶格子のβ晶構造を形成する
（Ｒ．Ｊ．サムエルス、Ｒ．Ｙ．イエー著：Ｊ．ＰＯＬ
ＹＭＥＲＳＣＩ．Ａ−２，１０，３８５，１９７２年
刊）。

【０００９】本発明では表面層にβ晶形成核剤を含有さ
せて加熱延伸前の表面層フイルムにβ晶を形成させ、β
晶がα晶に転移する前にα晶を溶融させることなくβ晶
が溶融する温度に加熱してフイルムを延伸すると、β晶
の溶融した部分に微細な陥没孔や亀裂を生じさせる。こ
の陥没や亀裂の存在がインキの乾燥速度を向上させ表
（おもて）面の印刷後に、数時間経過すれば直ちに裏面
をオフセット印刷できることを可能ならしめたものと推
測される。以下、本発明を詳細に説明する。

【００１０】〔発明の概要〕（基材層）本発明の複層合成紙の基材層（Ａ）は、平均
粒径（レーザー回折式粒子径測定装置「マイクロトラッ
ク」〔株式会社日機裝製（商品名）〕で測定した重量累
積で５０％にあたる粒径）が、１〜１０μｍ、好ましく
は２〜６μｍの無機微細粉末５〜４０重量％、好ましく
は１０〜３５重量％含有するプロピレン系重合体フイル
ムの二軸延伸物である。この層は二軸延伸により生じた
ミクロボイドを次式（１）で示される空孔率が５〜５５
％、好ましくは１０〜４５％の範囲と多数含有している
プロピレン系重合体の二軸延伸フイルムであるので、合
成紙の軽量化に役立つ。

【００１１】

【式１】

【００１２】基材層に配合される無機微細粉末として
は、炭酸カルシウム、酸化チタン、焼成クレー、ケイソ
ウ土、タルク、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、シリ
カ等を用いることができる。基材層のプロピレン系重合
体としては、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチ
レン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、プロ
ピレン−（４−メチルペンテン−１）共重合体、プロピ
レン−エチレン−ブテン−１共重合体等が利用できる。
中でもプロピレン単独重合体が好適に使用でき、特に融
点（ＤＳＣ曲線のピーク温度）が１６０℃〜１７４℃で
あり、メルトフローレート（ＪＩＳＫ７２１０）が０．
４〜１５ｇ／１０分、結晶化度が３５〜７０％のプロピ
レン単独重合体が好適に使用される。基材層（Ａ）の肉
厚は、２０〜２００μｍ、好ましくは３０〜１５０μｍ
の範囲である。

【００１３】（表面層）表面層用の一軸延伸物として
は、平均粒径が０．１〜４μｍ、好ましくは０．５〜３
μｍの無機微細粉末を８〜５０重量％、好ましくは１５
〜４５重量％及びβ晶を形成する核剤を０．００１〜１
重量％、好ましくは０．０５〜０．５重量％含有する結
晶性プロピレン重合体をフイルム状に押出し、結晶部分
のβ晶比率が１０〜８５％であるフイルムを作成し、こ
のフイルムを一軸方向に加熱し、延伸したフイルムであ
る。

【００１４】無機微細粉末としては、炭酸カルシウム、
酸化チタン、焼成クレー、ケイソウ土、タルク、硫酸バ
リウム、硫酸アルミニウム、シリカ等を用いることがで
きる。無機微細粉末の量が５０重量％を超えると紙粉ト
ラブルが発生し、８重量％未満であるとインキ乾燥性が
不良となる。

【００１５】更に、この表面層が二軸延伸フイルムでは
表面層が平滑（ベック指数で４，０００〜２０，０００
秒）となり、印刷インキの密着性が低下すると共に、無
機微細粉末が脱落しやすくなり、紙粉トラブルの発生の
原因となる。又、表面強度が脆弱となる。β晶形成核剤
の添加量が０．００１重量％未満ではβ晶比率が１０％
未満となり、インキ乾燥性の改良効果が小さく、また、
１重量％を超えて含有させても形成されるβ晶の量は増
加しないので、高価な核剤を多量に用いることは経済的
でない。

【００１６】β晶を形成する核剤としては、安息香酸ナ
トリウム、１・２−ヒドロキシステアリン酸カルシウ
ム、コハク酸マグネシウムなどのカルボン酸のアルカリ
またはアルカリ土類金属塩類、二、三塩基カルボン酸の
ジまたはトリエステル類、ベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムなどの芳香族スルホン酸系化合物類、フタロシアニン
ブルーなどのフタロシアニン類あるいはキナクリドン
類、キナクリドンキノン類などが良く、また特開平６−
６４０３８号公報に記載されているアミド化合物や、特
開平３−１５２１４２号公報に記載されているフタルイ
ミド化合物、イミダゾリノン化合物なども有効に使用さ
れる。

【００１７】本発明における結晶性プロピレン重合体と
は、立体規則性触媒を用いて重合して得られた結晶性の
プロピレンの単独重合体、またはその共重合体であり、
一般にメルトフローレート（ＪＩＳＫ−７２１０；２
３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が通常０．１〜１００ｇ／
１０分、好ましくは０．４〜１５ｇ／１０分の範囲のも
のである。また、該プロピレン系重合体には、表面層全
体の１０重量％を超えない範囲でエチレン重合体、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体、マレイン酸変性プロピレン
重合体などの熱可塑性樹脂を含有させてもよい。

【００１８】この一軸延伸フイルムの表面層（Ｂ）の肉
厚は、２〜６０μｍが最適である。又、ベック平滑度
（ＪＩＳＰ−８１１９）は１００〜２，８００秒であ
り、比較的粗面であり、インキの密着性、乾燥性が良好
である。更に、表面層の空孔率は１０〜２８％、好まし
くは１０〜２５％の範囲の値であり、１０％未満では、
インキの乾燥性が悪くなり、又、３０％を越えては表面
強度が弱くなる。また、表面層の一軸延伸物に、更に紙
的風合を付与させるために、前記一軸延伸物（Ｂ）と基
材層（Ａ）の間に、無機微細粉末を８〜５５重量％含有
するプロピレン系樹脂の一軸延伸物の層を存在させても
よい。

【００１９】さらに、基材層には、延伸性を良好とする
ためにプロピレンを主成分とし、これと少量（０．５〜
１２重量％）のエチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、
ペンテン−１、４−メチルペンテン−１、３−メチルペ
ンテン−１より選ばれた１種または２種以上のα−オレ
フィンとのプロピレン系共重合体、高密度ポリエチレ
ン、ポリスチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の
低融点樹脂を含有させてもよい。

【００２０】（合成紙の製造）本発明の合成紙は、予じ
め基材層（Ａ）用の樹脂組成物を溶融混練し、これをシ
ート状に押し出し、ロール群の周速差を利用して縦方向
に４〜７倍延伸し、ついで、この縦延伸フイルムの少な
くとも片面に、表面層の樹脂組成物（Ｂ）を溶融混練
し、これをシート状にラミネートし、ついで、これを横
方向にテンターを用い、β晶の融点よりは高く、α晶の
融点よりは低い温度で４〜１２倍延伸し、ついで、熱処
理し、冷却することにより得られる。

【００２１】合成紙の肉厚は、一般的には３５〜４００
μｍの範囲、好ましくは５０〜２５０μｍの範囲であ
る。合成紙の表面層の一軸延伸物（Ｂ）の表面には、オ
フセット印刷性を向上させるためにコロナ放電処理を施
したり、ポリエチレンイミン、ポリ（エチレンイミン−
尿素）、ポリアミンポリアミド等のエチレンイミン付加
物、ポリアミンポリアミド等のエピクロルヒドリン付加
物、三級若しくは四級窒素含有アクリル系樹脂からなる
群より選ばれた水溶性のプライマーを塗布してもよい。

【００２２】

【実施例】

（実施例１）（１）メルトインフローレート（ＭＦＲ）０．８ｇ／１
０分のプロピレン単独重合体（融解ピーク温度；約１６
４℃、融解終了温度；１７４℃）８０重量％、高密度ポ
リエチレン８重量％の混合物に、平均粒径２．５μｍの
炭酸カルシウム１２重量％を配合した組成物（Ａ）を、
２７０℃に設定した押出機にて溶融混練した後、ダイよ
りシート状に押し出し、冷却装置により冷却して無延伸
シートを得た。このシートを１４０℃に加熱後、ロール
群の周速差を利用して縦方向に５倍延伸した。

【００２３】（２）ＭＦＲが１０．０ｇ／１０分アイソ
タックティックインデックス（ＩＩ）が９５の結晶性プ
ロピレン単独重合体（融解ピーク温度；約１６４℃、融
解終了温度；１７７℃）５１重量％とマレイン酸含量が
０．５重量％のマレイン酸変性プロピレン単独重合体２
重量％と高密度ポリエチレン２重量％と平均粒径２μｍ
の炭酸カルシウム４４．８重量％、β晶形成剤として
Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２，７−ナフタレンジカ
ルボキシアミド０．２重量％とを混合した組成物（Ｂ）
を２７０℃に設定した押出機により溶融混練し、ダイよ
り押出し、得られたシートを、前記（１）で得られた５
倍延伸したシート（Ａ）の両面に（Ｂ）がくるように積
層し、６０℃まで冷却した。

【００２４】次いで、この３層積層物を１５５℃に加熱
したのち、横方向にテンターを用いて７．５倍の延伸を
行ない、１６０℃でアニーリング処理し、３層構造の積
層フイルムを得た。この３層構造の積層フイルムの表面
をコロナ放電処理し、（Ｂ）／（Ａ）／（Ｂ）〔各フイ
ルムの肉厚はそれぞれ２５／７０／２５μｍ〕ボイド率
はそれぞれ１８／２７／１９％、ベック指数が７２０秒
の３層構造の合成紙を得た。

【００２５】このフイルムを四六半裁判（縦７８８ｍ
ｍ、横５４５ｍｍ）に裁断し、東洋インキ（株）製オフ
セットインキ「ＴＳＰ−４００」（商品名）、および三
菱重工（株）製オフセット２色印刷機「ダイヤ印刷機」
（商品名）を用いて、１時間に１０，０００の高速で
２，０００枚を２色印刷して、ブランケット上のインク
エッヂパイルやブランケット上の脱落紙粉により刷本に
悪影響を及ぼす迄の印刷枚数（いわゆる紙粉トラブルの
徴候が発生するまでの印刷可能枚数）を求めたところ、
２，０００枚では紙粉トラブルの徴候は認められなかっ
た。

【００２６】この印刷物の裏面を、印刷後３０分おきに
２００枚づつ表（おもて）面の印刷と同様に印刷して表
（おもて）面のインキが裏面に付着（裏づき）したり、
印刷機で摩擦されて傷（スクラッチ傷）が発生していな
いか評価したところ１８０分後に印刷したものは表（お
もて）面のインキは乾燥しており裏づきやスクラッチ傷
は観察されなかった。

【００２７】（実施例２）（１）メルトインフローレート（ＭＦＲ）０．８ｇ／１
０分のプロピレン単独重合体（融解ピーク温度；約１６
４℃、融解終了温度；１７４℃）７０重量％、高密度ポ
リエチレン１０重量％の混合物に、平均粒径３．５μｍ
の炭酸カルシウム２０重量％を配合した組成物（Ａ）
を、２７０℃に設定した押出機にて溶融混練後ダイより
シート状に押出し、冷却装置により冷却して無延伸シー
トを得た。このシートを１４０℃に加熱後、ロール群の
周速差を利用して縦方向に４．５倍延伸した。

【００２８】（２）ＭＦＲが１０．０ｇ／１０分アイソ
タックティックインデックス（ＩＩ）が９５の結晶性プ
ロピレン単独重合体（融解ピーク温度；約１６４℃、融
解終了温度；１７７℃）５３重量％とマレイン酸含量が
０．５重量％のマレイン酸変性プロピレン単独重合体２
重量％と平均粒径２μｍの炭酸カルシウム４４．８重量
％、β晶形成剤としてＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−
２，７−ナフタレンジカルボキシアミド０．２重量％と
を混合した組成物（Ｂ）を２７０℃に設定した押出機に
より溶融混練したものと、ＭＦＲが４．０ｇ／１０分の
プロピレン単独重合体（融解ピーク温度；約１６４℃、
融解終了温度；１７６℃）５０重量％と、平均粒径２μ
ｍの炭酸カルシウム５０重量％とを混合した組成物
（Ｃ）を２７０℃に設定した別の押出機で溶融混練した
ものとをダイ内で積層した後、一台のダイより共押し出
しし、得られたシートを、前記（１）で得られた４．５
倍延伸したシート（Ａ）の両面に（Ｂ）が外側になるよ
うに積層し、６０℃まで冷却した。

【００２９】次いで、この５層積層物を１５５℃に加熱
したのち、横方向にテンターを用いて８倍の延伸を行な
い、１６３℃でアニーリング処理し、５層構造の積層フ
イルムを得た。この５層積層フイルムの表面をコロナ放
電処理し、（Ｂ）／（Ｃ）／（Ａ）／（Ｃ）／（Ｂ）
〔各フイルムの肉厚はそれぞれ５／２５／７０／２５／
５μｍ〕ボイド率は、それぞれ２４／２９／３２／２８
／２３％、ベック平滑度６９０秒の５層構造の合成紙を
得た。

【００３０】（実施例３〜６、比較例１〜６）（Ｂ）層
の組成物を表１に示す組成物にする以外は実施例２と同
様にして５層構造の合成紙を得た。これらの合成紙を実
施例１と同様の方法で印刷評価し結果を表１に示した。
紙粉は、２，０００枚印刷可能であれば実用性がある。
印刷機を清掃するまでの時間は１０分以上であれば実用
性がある。インキ乾燥性は、２４０分以内に裏づき及び
スクラッチ傷が発生しなくなれば実用性がある。また、
β晶比率、鉛筆筆記性及び表面強度を下記の方法で評価
し、結果を表１に示した。

【００３１】（比較例７）アイソタックティックインデ
ックス（ＩＩ）が９５の結晶性プロピレン単独重合体５
１重量％、高密度ポリエチレン５重量％、平均粒径が２
μｍの炭酸カルシウム４３．８重量％およびβ晶形成剤
としてＮ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２，７−ナフタレン
ジカルボキシアミド０．２重量％の組成物を２７０℃に
設定した押出機により溶融混練したものをダイより押出
し、得られたシートを４５℃で、ロール群の周速差を利
用して縦方向に５倍延伸した。

【００３２】ついでこれをオーブン内に導き、１５５℃
でテンターを用いて横方向に７．５倍の延伸を行ない、
ついで１６０℃でアニーリング処理し、かつ、コロナ放
電処理して、肉厚が１２０μｍの二軸延伸フイルムを得
た。このものの空孔率は約４４％、ベック平滑度は４４
００秒であった。以下、実施例１と同様にして印刷性を
評価した。結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】〈評価方法〉 β晶比率：加熱・延伸前の積層フイルムから表面層とな
る層のフイルムを剥離して走査型熱量計ＳＳＣ−５２０
０熱分析システム（商品名）（セイコー電子工業（株）
社製）にセットし、窒素気流下で昇温速度１０℃／分の
速度で室温から昇温させ、ベースラインから吸熱側に立
ち上がる時点と終了点を結びその面積比から次式（２）
を用いて計算した。

【００３５】

【式２】

【００３６】鉛筆筆記性：東洋精機（株）社製鉛筆硬度
計（スクラッチテスター）を用いて、得られた合成紙に
垂直になる様にセットされた硬度ＨＢの鉛筆に、２００
ｇの荷重をかけて、２００秒／ｍの速度で線分を描く。
この線分を目視観察して次のように判定する。 ○：はっきりと読みとれる。 △：筆記されているがうすくて少し読みにくい。 ×：殆んど筆記されていない。

【００３７】表面強度：セロテープＣＴ−１８〔ニチバ
ン（株）製〕を得られた合成紙に貼りつけ、親指のハラ
で良く押さえつけたあと引き剥す。この時剥した部分を
観察し以下の基準で判定する。 ○：合成紙は殆んど剥されない。 △：合成紙の表面の１０〜２０％がセロテープに付いて
剥れる。 ×：合成紙の表面が２０％を超えてセロテープに付いて
剥される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 27/20 9349−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 23:00 103:04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒径が１〜１０μｍの無機微細粉末
５〜４０重量％を含有するプロピレン系重合体の二軸延
伸フイルムを基材層（Ａ）とし、この基材層の少なくと
も片面に平均粒径が０．１〜４μｍの無機微細粉末８〜
５０重量％とβ晶形成核剤０．００１〜１重量％を含有
する結晶性プロピレン重合体の一軸延伸フイルムが表面
層（Ｂ）として積層された構造の複層構造の合成紙。
【請求項２】一軸延伸フイルムの表面層（Ｂ）が、結
晶性プロピレン重合体のβ晶の融点よりは高く、α晶の
融点よりは低い温度で延伸して製造した層である請求項
１記載の合成紙。