JPH1181192A

JPH1181192A - 塗被紙用塗被組成物および該組成物を塗被した印刷用塗被紙

Info

Publication number: JPH1181192A
Application number: JP25405797A
Authority: JP
Inventors: Yorihiro Masumoto; 頼宏桝本; Terunobu Fukui; 照信福井
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】塗被組成物調製時の作業性に優れ、かつイン
キ汚れ性、インキ吸水着肉性が良好で、白紙光沢を満足
させる。【解決手段】顔料および接着剤を主成分とする塗被組
成物において、該顔料としてアルミニウムを酸化物相当
で５重量％以上含有し、かつ平均粒子径が０．５〜８．
０μmであるタルクを全顔料に対して３〜５０重量％含
ませて塗被紙用塗被組成物とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗被紙用塗被組成
物および該塗被組成物を塗被した印刷用塗被紙に関し、
特に、効率よく塗被組成物液の調製が可能で、かつ印刷
適性や後加工適性が良好な塗被紙を得ることができる塗
被組成物および該塗被組成物を塗被した印刷用塗被紙に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に艶消し塗被紙は、白紙光沢を低く
抑えることにより白紙光沢の高い塗被紙のようなギラツ
キ感をなくしたもので、印刷物に上品でソフトな印象を
与えることから、最近では高級な美術印刷、高級ポスタ
ー、カタログ、カレンダー等に幅広く利用されている。

【０００３】艶消し塗被紙の製造方法としては、白紙光
沢を低く抑えるために、通常の塗被紙に用いられる顔料
に比べ、粒子径の大きい顔料を配合した塗被組成物を原
紙に塗被、乾燥して、そのまま製品にするか、あるい
は、軽度のカレンダー処理を行って製品化している。し
かし、単に粒子径の大きな顔料を配合するだけでは、塗
被紙表面の摩擦係数や凹凸が大きくなり、印刷工程や製
本工程、あるいは搬送工程等の印刷以降の後工程におい
て、印刷部と白紙部が摩擦することによって白紙部に印
刷インキが転移するインキ汚れのトラブルが発生しやす
くなったり、また、グラビア印刷用紙ではミッシングド
ットの発生が多くなる等の後加工適性や印刷適性が低下
するという問題がある。

【０００４】このため、塗被組成物の顔料としてタルク
を配合することによって、インキ汚れを改善する方法
（特開昭５９−１０６５９６号等）やグラビア印刷での
ミッシングドット発生を低減する方法（特開平１−１１
８６９５号、特開平４−１６３３９５号等）が提案され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タルクの表面
は疎水性で、水に対する濡れ性が悪いために、タルクス
ラリーあるいはタルクを含む顔料の混合スラリーの調製
に際し、強力に撹拌してもタルクの粉末が水中に容易に
引き込まれず、スラリー調製に長時間を要し、塗被組成
物液（以後、塗料という）の調製効率が劣るという問題
がある。また、スラリー調製を急ぐあまり、撹拌をより
強力にするとタルク粉末が周囲に飛散して、作業環境を
悪化させるという問題もある。この問題は、原紙の内添
に供する填料用途のものに比べて、塗被組成物の顔料と
して使用するような粒子径の小さいものほど起こり易
い。タルクあるいはタルクを含む顔料の混合スラリーの
調製を容易にするため、スラリー調製時にタルクの水に
対する濡れ性改善させるような分散剤を使用する方法
（特公平５−６１３９８号等）や非イオン性界面活性剤
とトリポリリン酸ソーダを併用する方法（「塗工用顔料
と製紙用顔料（大江・吉村訳、ユニ出版、１９８９
年）」の２４０頁）等が知られている。この方法による
と、タルクの水への濡れ性がある程度改善され、スラリ
ー調製に要する時間が短縮できるものの、このスラリー
を用いて塗料を調製すると塗料が発泡し易く、撹拌を弱
めることが必要となったり、さらには塗被前に十分な脱
泡処理を必要とする等、顔料にタルクを含む塗料の調製
は依然効率が劣るのが現状である。また、顔料によって
分散剤を使い分ける必要が生じる等、設備や塗料調製工
程での煩雑さが増える難点も付随する。

【０００６】さらに、顔料としてタルクを配合した塗被
紙の印刷適性において、グラビア印刷ではタルクの疎水
性の特性がミッシングドットの軽減にプラスに作用して
いると考えられている反面、オフセット印刷において
は、タルクの疎水性の特性のために、その配合量が多く
なると湿し水の吸収性が低下し、インキ着肉性が悪化す
るという別の問題も抱えている。

【０００７】本発明は、顔料としてタルクを含む塗料を
調製する際の、上記した塗料調製時の効率の悪さが改善
できると共に、印刷用塗被紙に仕上げた場合、インキ汚れ
改善等のタルクが有する特徴を維持しながらオフセット
印刷でのインキ着肉性が良好な塗被組成物および該塗被
組成物を塗被した印刷用塗被紙を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、顔料および接着剤を主成分とする塗被組
成物において、該顔料としてアルミニウムを酸化物相当
で５重量％以上含有し、かつ平均粒子径が０．５〜８．
０μmであるタルクを全顔料に対して３〜５０重量％含
ませて塗被紙用塗被組成物としたものであり、さらには
該塗被組成物を塗被した印刷用塗被紙にかかるものであ
る。

【０００９】本発明者等は、タルクの水への濡れ性改善
に関し、タルク自身の組成の影響について検討した。そ
の結果、一般にタルクと称される顔料において、アルミ
ニウムの含有量がタルクの水への濡れ性に大きく影響し
ていること、タルクが酸化物相当として５重量％以上の
アルミニウムを含むと、タルクの水への濡れ性が良好と
なること、さらにはタルク用の分散剤を用いることや非
イオン性界面活性剤と通常の分散剤と併用することをせ
ずとも、効率よくタルクの水分散が可能になると共に、
オフセット印刷でのインキ着肉性が向上することを見出
し本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、鉱物学上のタルクは組成式３Mg
O・４SiO₂・H₂Oで表される斜方、単斜晶系の層状結晶構
造をなすマグネシウムの含水ケイ酸塩鉱物である。しか
しながら、「塗工用顔料と製紙用顔料（大江・吉村訳、
ユニ出版、１９８９年）」の２２７頁には、「工業的に
タルクと呼んでいるものは、一般にタルクをいろいろの
割合で含有する広い範囲の鉱物、鉱物混合物を総称して
いて、場合によってはタルクをほとんど、あるいは全く
含有しないことすらある。こうした鉱物は『工業用タル
ク』と呼ぶ方が正しい呼び方であろう。」と記されてお
り、本発明で言うタルクは上記の「工業用タルク」を指
す。また、「ピグメントハンドブック第１巻プロ
パティーズ及びエコノミックス」”PIGMENT HANDBOOK
VolumeΙ PROPERTIES AND ECONOMICS”（TEMPLEC．
PATTON 編集、A Wiley−Interscience Publication 1
973年）の２３４頁には、通常タルクに伴なわれる不純
物として蛇紋石( Serpentine、３MgO・２SiO₂・2H
₂O）、直閃石（ Anthophyllite、７MgO・８SiO₂・H
₂O）、透輝石(Diopside、CaO・MgO・２SiO₂）、透閃石
（ Tremolite、２CaO・５MgO・８SiO₂・H₂O）,クロライ
ト（Chlorite、Al₂O₃・５MgO・３SiO₂・４H₂O）、方解
石（Calcite、CaCO₃）、マグネサイト（Magnesite、MgC
O₃）、ドロマイト（Dolomite、CaCO₃・MgCO₃）および水
晶（Quartz、SiO₂）が記載されており、本発明のタルク
はこれらの不純物を含むものである。

【００１１】タルクが酸化物相当として５重量％以上の
アルミニウムを含むと、水への濡れ性が改善される理由
の詳細は不明であるが、上記したタルクに含まれる不純
物のうち、アルミニウムを含むクロライトは水への濡れ
性が良好なことが知られている。従って、本発明で言う
タルクに含まれる不純物としてのアルミニウムは、クロ
ライトに起因するものであり、このクロライトがタルク
の水への濡れ性を改善していると考えられる。

【００１２】ここで、タルクの水への濡れ性改善には、
タルクが酸化物相当としてアルミニウムを５重量％以上
含有していることが必要であり、好ましくは１０重量％
以上である。酸化物相当としてのアルミニウムの含有量
が５重量％未満では、タルクの水への濡れ性が劣り、タ
ルクのスラリー調製に長時間を要する。一方、タルクの
酸化物相当としてのアルミニウム含有量に上限はない
が、タルクに伴なわれる不純物としてアルミニウムを含
むクロライトの理論上の酸化物相当のアルミニウム含有
量は２２％であることから、本発明で言うタルクがクロ
ライトである場合も含めて２２％以下とするのが自然で
ある。さらに、タルクの平均粒子径としては、０．５〜
８．０μm であることが必要であり、平均粒子径が０．
５μm未満では、不純物としてのアルミニウム含有量が
本発明の範囲を満足しても、水への濡れ性が低下し、タ
ルクスラリーの調製に長時間を要するため好ましくな
い。一方、平均粒子径が８．０μmを越えると、このよ
うなタルクを顔料として含む塗被液を用いて塗被紙に仕
上げた場合、塗被紙の平滑性が低くなり、良好な印刷仕
上がりを得ることができなくなるため好ましくない。

【００１３】なお、塗被組成物の全顔料に対する本発明
のタルクの含有量は３〜５０重量％の範囲であることが
必要であり、含有量が３重量％未満では、インキ汚れの
改善やグラビア印刷でのミッシングドット軽減効果が不
十分となる。一方、含有量が５０重量％を越えると塗料
の粘度が高くなり過ぎて塗工適性が悪化したり、オフセ
ット印刷における湿し水の吸収性が低下してインキ着肉
性が悪化する。

【００１４】本発明において、塗被組成物を構成する他
の顔料としては、タルクの有するインキ汚れ改善効果や
グラビア印刷でのミッシングドット低減効果を阻害しな
い範囲で、例えばカオリン、焼成クレー、炭酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、珪酸
カルシウム、珪酸アルミニウム、無定型シリカ、サチン
ホワイト、マイカ、ケイソウ土、プラスチックピグメン
ト、尿素樹脂等の塗被紙製造分野で公知の顔料を適宜併
用できる。

【００１５】上記顔料と共に、塗被組成物のもう一つの
主成分をなす接着剤としては、例えば酸化澱粉、エステ
ル化澱粉、エーテル化澱粉、酵素変性澱粉、カゼイン、
大豆蛋白、合成蛋白、カルボシキメチルセルロ−ス、ヒ
ドシキエチルセルロース、ポリビニルアルコール等の水
溶性接着剤や、スチレン−ブタジエン系ラテックス、ア
クリル系ラテックス、アクリル−ブタジエン系ラテック
ス、アクリルニトリル−ブタジエン系ラテックス、酢酸
ビニル系ラテックス、水性ウレタン樹脂、メラミン樹脂
等の水分散性接着剤を例示することができ、これらは特
に限定されるものではない。さらに、塗被組成物には上
記顔料、接着剤の他に、必要に応じて分散剤、消泡剤、
着色剤、蛍光染料、耐水化剤、離型剤、潤滑剤、流動変
性剤、凝固剤、防腐剤等の各種助剤を適宜配合して用い
ることができる。

【００１６】塗被組成物の調製は、タルクや上記した本
発明のタルクと併用される顔料の単独スラリーを高速撹
拌機を用いて調製した後、スラリーを所定量混合し、次
いで接着剤や各種助剤を適宜添加して混合する方法や、
タルクと他の顔料の混合スラリーを高速撹拌機を用いて
調製し、次いで接着剤や各種助剤を適宜添加して撹拌す
る方法が採用でき、特に限定されるものではない。な
お、本発明のタルクスラリー、あるいはタルクを含む複
数顔料の混合スラリー調製に際し、分散剤としてトリポ
リリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、ポリアクリ
ル酸ソーダ等の通常の分散剤を使用でき、しかも効率よ
くスラリー調製可能であるが、タルク用の分散剤や非イ
オン性界面活性剤と通常の分散剤を併用して使用するこ
とも勿論可能である。

【００１７】本発明の塗被組成物を、紙基材上へ塗工す
るに際して、一般の塗工紙の製造に慣用されているコー
タ、例えば、ブレードコータ、ロールコータ、エアナイ
フコータ、バーコータ、カーテンコータ、ダイスロット
コータ、グラビアコータ等の塗工装置を設けたコータを
用いて、一層、あるいは、多層に分けて塗工される。そ
の際の塗料の固形分濃度は、コータの種類や塗工スピー
ドによって適宜調節される。また、塗被量は塗被紙の白
紙品質、印刷品質および塗工適性等を考慮すると、片面
当たり５〜４０ｇ／ｍ²程度、好ましくは８〜30ｇ／ｍ²
程度で調節される。

【００１８】紙基材としては、一般の印刷用塗被紙に用
いられる坪量３０〜４００ｇ／ｍ²の範囲の紙ベースあ
るいは、板紙ベースの原紙が用いられる。抄紙方法につ
いては特に限定されず、酸性抄紙、中性抄紙、また、単
層抄き、多層抄きのいずれであってもよく、勿論、機械
パルプを配合した中質原紙も使用できる。

【００１９】紙基材上の塗被組成物を乾燥させる方法と
しては、従来から公知の熱風乾燥、ガスヒータ加熱、高
周波加熱、電気ヒータ加熱、赤外線ヒータ加熱等の各種
加熱乾燥方式が適宜採用される。また、塗被紙の乾燥程
度は、紙基材の種類や、塗被組成物の種類等によって異
なるが、水分含有量として２〜１０重量％の範囲、好ま
しくは３〜８重量％の範囲に乾燥される。乾燥後の前記
塗被紙は、必要に応じて、マシンカレンダ、スーパーカ
レンダ、グロスカレンダ、ソフトカレンダ等の平滑化処
理が行なわれる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の実施例、及び、比較例を挙
げて、さらに詳しく説明するが、勿論本発明は、これら
により何等限定されるものではない。また、以下におい
て用いる部、及び％は、特記のない限り、顔料１００重
量部当たりの有効成分重量部、及び重量％を示す。

【００２１】実施例１〜６および比較例１〜５表１に示す中国山東省産出の各種タルクをポリアクリル
酸ソーダ系の分散剤（商品名：キャリボン L−４００／
三洋化成工業社）０．１５部を添加して、コーレス分散
機を用い濃度５５％のタルクスラリーを調製した。さら
に、同様にして、濃度７０％のカオリン（商品名：HT／
エンゲルハード社）スラリーを調製した。得られたタル
クスラリー、カオリンスラリーおよび湿式粉砕重質炭酸
カルシウムスラリー（商品名：FMT ７５／ファイマテッ
ク社）を表１に示す固形分比率で混合して顔料スラリー
を得た。

【００２２】

【表１】

【００２３】この顔料スラリーに、予め糊化した酸化澱
粉（商品名：エースＡ／王子コーンスターチ社）３部、
スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：T
−２５５０K／日本合成ゴム社）１０部と潤滑剤（商品
名：ノプコートC−１０４HS／サンノプコ社）０．３部
を加えて撹拌して塗被組成物を調製した。続いて、該塗
被組成物をブレードコータを用いて片面当たりの塗被量
が乾燥重量で１０ｇ／ｍ²になるように米坪７０ｇ／
ｍ²の上質原紙に両面塗工して、熱風ドライヤーで乾燥
して紙水分が６％の印刷用塗被紙を得た。

【００２４】また、表１に各タルクの特性、分散時の引
き込み時間、塗被組成物の顔料配合比率および塗被紙の
品質を示す。なお、タルクの特性評価および塗被紙の品
質評価は次の様に行なった。・タルクのアルミ(酸化物相当)含有量試薬Al₂O₃(キシダ化学)と試薬タルク(キシダ化学)とを
用い、Al₂O₃：タルク＝0：100〜35：65の割合(重量比)
で混合したサンプルにセルロースパウダーを加えてペレ
ットを作成し、蛍光X線測定装置でアルミニウム強度とA
l₂O₃含有量の検量線を得た。次いで、実施例および比較
例で用いたタルクにセルロースパウダーを加えて同様に
ペレットを作成し、蛍光Ｘ線測定装置によりアルミニウ
ムの強度を測定し、上記方法で得た検量線からタルク中
に含まれる Al₂O₃量を求めた。・タルクの平均粒子径ヘキサメタリン酸ソーダの 0.1％液中にタルクを超音波
で5分間分散処理し、島津製作所のセディグラフ5000を
用いて沈降法により測定した。平均粒子径は微粒子分か
らの累積重量が50％となる径で示した。・タルクスラリー調製時のタルク粉末引き込み時間テーブルコーレス分散機を用い、分散剤としてポリアク
リル酸ソーダ（商品名：キャリボン L−４００／三洋化
成工業社）を対タルク０．１５部になるように添加した
水中に、固形分重量２ｋｇ投入して、タルクが完全に水
に引き込まれるまでの時間を測定した。なお、調製した
タルクスラリーの濃度は５５％である。・白紙光沢 JIS P-8142に準拠して測定した。・インキ汚れＲＩ印刷試験機（明製作所製）を用い、オフセット印刷
インキ（商品名；ＷｅｂＷｏｒｌｄＬｕｓｔｅｒ／大
日本インキ社製）を０．５ｍｌ使用して印刷を行い、循
環式熱風乾燥機で１００℃、１分間乾燥後、染色物摩擦
堅牢度試験機（東洋精機製作所製）を用い、２００ｇの
荷重で３往復の摩擦を行い、印刷した紙から白紙に転移
したインキの濃度を次の様に目視評価した。 ◎：インキ汚れが全く認められない ○：インキ汚れがわずかに認められるが、実用上問題の
ないレベル △ ：インキ汚れが認められ、場合によっては実用上問
題となるレベル ×：インキ汚れが劣り、実用に耐えないレベル・吸水着肉性ＲＩ印刷試験機（明製作所製）を用い、塗被紙に水付け
直後、オフセット印刷インキ（商品名；Web World Lust
er／大日本インキ製）を０．５ml使用して素早く印刷を
行い、印刷面のインキ着肉の均一性及びインキ濃度を次
の様に目視評価した。 ◎：インキ着肉が均一で、かつインキ濃度も高く良好な
レベル ○：インキ着肉は均一だが、インキ濃度がやや低い。た
だし、実用上問題のないレベル。 △：インキ濃度が低く、場合によっては実用上問題とな
るレベル ×：インキ濃度が非常に低く、実用に耐えないレベル

【００２５】表１の結果から明らかなように、本発明の
塗被組成物はスラリー調製時の引き込み時間が短く、塗
料調製効率が優れるものであり、該塗被組成物を塗被し
て得た塗被紙のインキ汚れや吸水着肉性が良好で、後加
工適性と印刷適性に優れるものであった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料および接着剤を主成分とする塗被組
成物において、該顔料としてアルミニウムを酸化物相当
で５重量％以上含有し、かつ平均粒子径が０．５〜８．
０μmであるタルクを全顔料に対して３〜５０重量％含
む塗被紙用塗被組成物。
【請求項２】タルクが、アルミニウムを酸化物相当で
１０重量％以上含有することを特徴とする請求項１記載
の塗被紙用塗被組成物。
【請求項３】顔料と接着剤を主成分とする塗被組成物
を塗被、乾燥して得られる塗被紙において、請求項１ま
たは２記載の塗被組成物を塗被して得た印刷用塗被紙。