WO2023176356A1 - 印刷用塗工紙 - Google Patents

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WO2023176356A1
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water
paper
printing
coated
less
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PCT/JP2023/006723
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French (fr)
Inventor
雅樹 岸本
光保 山本
Original Assignee
日本製紙パピリア株式会社
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to coated printing paper that can be used for offset printing, gravure printing, electrophotography, laser beam printer methods, etc., and particularly to printing paper that disintegrates by dispersing or dissolving at least a portion of it when it comes into contact with water.
  • coated paper can be used for offset printing, gravure printing, electrophotography, laser beam printer methods, etc., and particularly to printing paper that disintegrates by dispersing or dissolving at least a portion of it when it comes into contact with water.
  • water-dispersible paper also called water-dispersible paper or water-soluble paper
  • water-dispersible paper which quickly disperses in water
  • Water-dispersed paper is made by blending wood pulp and purified pulp with an ⁇ -cellulose content of 88% by weight or more in a specific blending ratio (Patent Document 1), or by blending wood pulp and alkalized fibrous carboxymethyl cellulose in a specific blending ratio.
  • Patent Document 2 A mixture of these materials (Patent Document 2) has been proposed, but if used as is, the surface properties are poorer than that of general printing paper, resulting in inferior print quality. Therefore, when printing on water-dispersed paper, it is necessary to provide properties that match the printing method.For example, when printing on water-dispersed paper, it is necessary to provide properties that match the printing method.
  • Patent Document 3 The one used (Patent Document 3) is known.
  • an object of the present invention is to provide a novel coated paper for printing that is water-dispersible and has good printing quality.
  • Means for solving the problems of the present invention are as follows. 1. comprising a base paper and a coating layer formed on at least one surface of the base paper, The flocculating water dispersion time of the base paper is less than 10 seconds, The coating layer contains a pigment and an adhesive, Coated paper for printing containing a water-insoluble resin as the adhesive. 2. 1. Flocked water dispersion time is less than 60 seconds. Coated paper for printing described in . 3. 1. The water-insoluble resin includes a styrene-butadiene resin. or 2. Coated paper for printing described in . 4. 1. The content of the water-insoluble resin in the coating layer is 10% by weight or more and 40% by weight or less. ⁇ 3. Coated paper for printing according to any of the above. 5. 1.
  • the coating amount per side of the coating layer is 3 g/m 2 or more and 40 g/m 2 or less. ⁇ 4.
  • the pigment includes a first pigment selected from calcium carbonate, kaolin, clay, and talc, and a second pigment selected from hollow pigments or silica. ⁇ 5. Coated paper for printing according to any of the above.
  • the coated paper for printing of the present invention can achieve both high levels of water dispersibility and printing quality.
  • the coated paper for printing of the present invention has a base paper and a coating layer formed on at least one surface of the base paper, the flocculate water dispersion time of the base paper is less than 10 seconds, and the coating layer is formed on at least one surface of the base paper. , contains a pigment and an adhesive, and contains a water-insoluble resin as the adhesive.
  • the base paper of the present invention shows that when a 3 cm x 3 cm test piece stored in an atmosphere of 23° C. and 50% RH for 24 hours or more is placed in 300 ml of deionized water at 20 ⁇ 5° C. stirred at 650 rpm,
  • the floc-like water dispersion time (hereinafter also referred to as water dispersion time) until the test piece is torn into two or more pieces is less than 10 seconds.
  • the flocculent water dispersion time of the base paper is preferably less than 9 seconds, more preferably less than 8 seconds, even more preferably less than 7 seconds, even more preferably less than 6 seconds.
  • any paper whose floc-like water dispersion time is less than 10 seconds can be used without particular limitation.
  • a water-dispersed paper made of wood pulp and/or non-wood pulp described in Patent Document 1 in which purified pulp with an ⁇ -cellulose content of 88% by weight or more accounts for 15 to 95% by weight of the total pulp.
  • a water-soluble papermaking fiber and water-soluble fiber described in JP-A-2020-143399.
  • a dispersion paper having a base paper containing an alkaline compound, and the Canadian standard freeness of the papermaking fiber is 500 ml CSF or more and 750 ml CSF or less, the lumen width relative to the fiber width (D) described in JP 2020-158938
  • a (l) A water-based paper comprising a bulky layer containing 10% by weight or more of softwood pulp with an average ratio (l/D) of 0.60 or less, and a water-soluble polymer impregnated into the base paper. Examples include dispersion paper.
  • the basis weight of the base paper is preferably 10 g/m 2 or more and 200 g/m 2 or less. When the basis weight is within this range, water dispersibility and print-through prevention properties are excellent.
  • the basis weight of the base paper is more preferably 20 g/m 2 or more, even more preferably 30 g/m 2 or more, more preferably 160 g/m 2 or less, and even more preferably 120 g/m 2 or less.
  • the density of the base paper is preferably 0.5 g/cm 3 or more and 1.0 g/cm 3 or less.
  • the density of the base paper is preferably 0.6 g/cm 3 or more, more preferably 0.75 g/cm 3 or more, more preferably 0.9 g/cm 3 or less, and even more preferably 0.85 g/cm 3 or less.
  • the coating layer contains a pigment and an adhesive.
  • the coating layer is provided on at least one side of the base paper, and can also be provided on both sides.
  • pigments those used in coated paper can be used without particular restriction, such as kaolin, clay, delaminated clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, silica, talc, and dioxide.
  • inorganic pigments such as titanium, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicate, colloidal silica, and satin white, and organic pigments such as dense, hollow, or core-shell types. It can be used selectively.
  • hollow pigments or silica which form a coating layer that is easily disintegrated upon contact with water, since the coating layer becomes bulky and the pigment itself easily absorbs water.
  • hollow pigments or silica may reduce the surface smoothness and strength of the coating layer depending on the particle size and the amount of adhesive required. Therefore, it is preferable to contain a first pigment selected from calcium carbonate, kaolin, clay, and talc, and a second pigment selected from hollow sphere pigments or silica.
  • the weight ratio (first:second) of the first pigment and the second pigment is preferably 40:60 to 99:1, More preferably, the ratio is 50:50 to 90:10.
  • the adhesive contains a water-insoluble resin (water-insoluble adhesive).
  • water-insoluble resins Compared to water-soluble adhesives such as starch, water-insoluble resins have lower viscosity than water-soluble adhesives such as starch, even though they have a higher solids concentration, so they can be applied to coatings with excellent coating suitability while reducing the amount of water in the coating solution. liquid can be obtained. By lowering the water content of the coating liquid, it is possible to reduce the load on the paper when applying the coating liquid to water-dispersible base paper, and reduce the risk of paper breakage during coating. .
  • water-insoluble resin those used in the coating layer can be used without particular restriction, such as styrene/butadiene type, styrene/acrylic type, ethylene/vinyl acetate type, butadiene/methyl methacrylate type,
  • water-insoluble resins such as various copolymers such as vinyl acetate/butyl acrylate, maleic anhydride copolymers, and acrylic acid/methyl methacrylate copolymers can be used.
  • a styrene-butadiene resin as the adhesive for the coating layer, since printing paper with high surface strength, printing gloss, and water resistance can be obtained.
  • a water-dispersible printing paper that can withstand printing using water such as offset printing can be obtained.
  • the molar ratio of styrene/butadiene in the styrene/butadiene resin is usually 1/99 to 99/1, and is preferably adjusted as appropriate to meet the required quality.
  • proteins such as casein, soy protein, and synthetic proteins, starches such as oxidized starch, cationized starch, urea phosphate starch, and hydroxyethyl etherified starch, carboxymethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose, etc.
  • a water-soluble adhesive such as a cellulose derivative can also be used in combination.
  • the content of the water-soluble adhesive is preferably small, and the amount of the water-soluble adhesive based on the total amount of adhesive is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and 5% by weight or less. It is more preferably at most 3% by weight, even more preferably at most 3% by weight, and most preferably not contained (0% by weight).
  • the coating layer contains various commonly used auxiliary agents such as dispersants, thickeners, water retention agents, antifoaming agents, dyes, optical brighteners, and sizing agents as necessary. Additives can be added as appropriate. However, in order not to impair the dispersibility of coated paper for printing in water, it is preferable that the content of the sizing agent be small. Specifically, the amount of the sizing agent applied is 1 g/ m2 or less. It is preferably 0.5 g/m 2 or less, even more preferably 0.1 g/m 2 or less, and most preferably not coated (0 g/m 2 ).
  • the content of the water-insoluble resin in the coating layer is preferably 10% by weight or more and 40% by weight or less from the viewpoint of achieving both water dispersibility and printability. If the content of this water-insoluble resin is less than 10% by weight, printability may be reduced, and if it exceeds 40% by weight, water dispersibility may be reduced.
  • the content of the water-insoluble resin in the coating layer is more preferably 15% by weight or more, and more preferably 30% by weight or less.
  • a paint containing at least a pigment and an adhesive is applied with a coating machine and heated and dried with a dryer to form a coating layer.
  • the coating machine is not particularly limited, and known coating machines such as an air knife coater, bar coater, roll coater, blade coater, curtain coater, champlex coater, and gravure coater can be used.
  • other coating layers such as an under layer not containing the pigment, can also be provided.
  • the coating amount (solid content) per side of the coating layer is preferably 3 g/m 2 or more and 40 g/m 2 or less from the viewpoint of achieving both water dispersibility and printability. If the coating amount (solid content) is less than 3 g/m 2 , sufficient surface strength may not be obtained, and if it exceeds 40 g/m 2 , water dispersibility may decrease.
  • the coating amount (solid content) is more preferably 4 g/m 2 or more, even more preferably 5 g/m 2 or more, and more preferably 30 g/m 2 or less, 20 g/m 2 or more. It is more preferably less than m 2 , even more preferably less than 15 g/m 2 .
  • the coated paper for printing of the present invention preferably has a basis weight of 13 g/m 2 or more and 260 g/m 2 or less.
  • the coated paper for printing of the present invention has water dispersibility, and specifically, it is preferable that the floc-like water dispersion time is less than 60 seconds.
  • the floc water dispersion time is more preferably less than 30 seconds, even more preferably less than 20 seconds, even more preferably less than 10 seconds.
  • the floc-like water dispersion time is preferably 2 seconds or more. If the floc water dispersion time is less than 2 seconds, there is a possibility that paper breakage may occur due to a small amount of water such as dampening water during offset printing.
  • the floc-like water dispersion time is more preferably 3 seconds or more, even more preferably 4 seconds or more, even more preferably 5 seconds or more.
  • coated paper for printing of the present invention can be easily dispersed in water, it is suitable for applications where it is discarded within a relatively short period of time after printing.
  • Applications of the coated paper for printing of the present invention include, for example, leaflets, memo paper, wrapping paper (sanitary applications, etc.), fancy applications, and the like.
  • Evaluation method ⁇ Smoothness, air permeability resistance Regarding the coated surface of coated paper for printing, Japan TAPPI Paper Pulp Test Method No. 5-2: 2000, and was measured using an Oken type smoothness and air permeability tester. -Water dispersibility After being stored in an atmosphere of 23° C. and 50% RH for 24 hours or more, a 3 cm square test piece was prepared. Next, 300 ml of deionized water was put into a 300 ml beaker and the water temperature was adjusted to 20 ⁇ 5° C., and one of the above test pieces was added while stirring at 650 rpm with a stirrer.
  • the floc-like water dispersion time in which the test piece was torn into two or more pieces and became floc-like was measured. Judgment was made as follows based on the average value of 5 measurements. ⁇ : Less than 30 seconds ⁇ : 30 seconds or more and less than 60 seconds ⁇ : 60 seconds or more
  • ⁇ Printability On the coated surface of coated printing paper, a high viscosity AF ink, which is an offset eco-ink made by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd., was used using an RI printing machine (four-color machine) made by Ishikawajima Sangyo Kikai Co., Ltd. I printed it solidly. Visual evaluation was performed for ink adhesion (printing unevenness) and strike-through using the following criteria. (Ink receptivity) ⁇ : There is no unevenness on the printed surface and a uniform image is obtained. ⁇ : There was some unevenness on the printed surface, and a slightly non-uniform image was obtained (OK for practical use).
  • There is unevenness on the printed surface, and a non-uniform image is obtained. (bleed through) ⁇ : Almost no ink penetrated into the back side of the print. ⁇ : Ink slightly penetrated into the back side of the print (OK for practical use). ⁇ : The ink penetrated into the back side of the print.
  • Base paper 1 Preparation of base paper
  • Base paper 1 After mixing and beating 45% by weight of softwood bleached kraft pulp, 18% by weight of hardwood bleached kraft pulp, and 37% by weight of purified pulp with an ⁇ -cellulose content of 88% by weight or more to a Canadian standard freeness of 600ml CSF, they were mixed and beaten using a circular mesh paper machine.
  • a paper sheet with a basis weight of 60 g/m 2 was made. The resulting paper sheet was coated so that the proportion of the water-soluble alkaline compound was 8.3% by weight.
  • aqueous solution containing carboxymethyl cellulose sodium salt powder (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., trade name Sunrose APP84, degree of etherification 0.75, type B viscosity 8 mPa ⁇ s: hereinafter also referred to as CMC salt) was added to the paper sheet.
  • the CMC salt was applied in an amount of 4.1% by weight.
  • the base paper 1 was processed to have a thickness of about 75 ⁇ m by supercalendering.
  • the flocculent water dispersion time of Base Paper 1 was 5.1 seconds.
  • Base paper 2 Commercially available water-dispersible substrates (manufactured by Nippon Paper Papilia Co., Ltd., trade name 60 MDP, basis weight 60 g/m 2 ) manufactured from bleached softwood kraft pulp, bleached hardwood kraft pulp, and alkalized fibrous carboxymethyl cellulose were Base paper 2 was prepared by calendering to a thickness of approximately 75 ⁇ m. The flocculent water dispersion time of Base Paper 2 was 2.8 seconds.
  • Base paper 3 A commercially available water-dispersible base material made from bleached softwood kraft pulp and alkalized fibrous carboxymethyl cellulose (manufactured by Nippon Paper Papylia Co., Ltd., trade name 60CD-2, basis weight 60 g/m 2 ) was heated to a thick layer by supercalendering. Base paper 3 was prepared by processing the paper so that the thickness was approximately 75 ⁇ m. The flocculent water dispersion time of base paper 3 was 3.1 seconds.
  • Example 1 Calcined kaolin (Kaocal: Thiele Kaolin Company) and SBR latex (PB-0600: manufactured by Japan A&L Co., Ltd., solid content 50%) were dispersed in water at a solid content weight ratio of 83/17, and a 30% concentration A coating solution was prepared. This was bar coated on one side of base paper 1 at a target coating weight of 7 to 8 g/m 2 and dried to form a coated layer to obtain coated paper for printing.
  • Example 2 A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1, except that calcined kaolin and SBR latex were blended at a solid content weight ratio of 77/23.
  • Example 3 A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1, except that calcined kaolin and SBR latex were blended at a solid content weight ratio of 65.7/34.3.
  • Example 4" A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 3 except that the target coating amount was 3.5 g/m 2 .
  • Example 5 A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 3 except that the target coating amount was 20 g/m 2 .
  • Example 6 The pigment used is a combination of calcined kaolin and hollow pigment (BONDEX OPEX90 manufactured by Jasons Industries Ltd.: particle size 600-800 nm, solid content 30%), and the calcined kaolin, hollow pigment, and SBR latex are mixed in a solid content weight ratio.
  • a coating solution having a concentration of 38% was prepared by dispersing the mixture in water to give a ratio of 67/16/17. This was bar coated on one side of base paper 1 so that the target coating amount was 7.5 g/m 2 , and dried to form a coated layer to obtain coated paper for printing.
  • Example 7 A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 6 except that the target coating amount was 24 g/m 2 .
  • Example 8 A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 6 except that the target coating weight was 37.5 g/m 2 .
  • Example 9 On one side of the base paper 2, the coating solution prepared in Example 6 was coated with a bar to a target coating amount of 24 g/m 2 and dried to form a coating layer to obtain a coated paper for printing.
  • Ta On one side of the base paper 3, the coating solution prepared in Example 6 was coated with a bar to a target coating amount of 24 g/m 2 and dried to form a coating layer to obtain a coated paper for printing. Ta.
  • Example 11 Calcined kaolin, hollow pigment, and SBR latex were mixed in a solid weight ratio of 43/34/23 and dispersed in water to prepare a coating liquid with a concentration of 38%. This was coated on one side of base paper 1 with a bar so that the target coating amount was 7.2 g/m 2 , and dried to form a coated layer to obtain coated paper for printing.
  • “Comparative Example 1” The SBR latex was adjusted to a concentration of 30%. This was bar-coated on one side of base paper 1 so that the target coating amount was 2 g/m 2 , and dried to form a coating layer to obtain a coated paper for printing.
  • “Comparative Example 2” A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the target coating amount was 4 g/m 2 .
  • “Comparative Example 3” A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the target coating amount was 5 g/m 2 .
  • “Comparative Example 4” Substrate 1 was coated with water (bar #0) and dried.
  • Example 12 The pigments used are a combination of calcined kaolin and silica (Nip Seal E-74P: manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.), and calcined kaolin, silica, and a styrene/acrylic emulsion (NE-2260: manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., solid content 49). %) in a solid content weight ratio of 67/16/17 and dispersed in water to prepare a coating liquid with a concentration of 34%. This was coated on one side of base paper 1 with a bar so that the target coating amount was 7.0 g/m 2 , and dried to form a coated layer to obtain coated paper for printing.
  • Example 13 The pigments used are a combination of calcined kaolin and silica (Nip Seal E-74P: manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.), and calcined kaolin, silica, and a styrene/acrylic emulsion (NE-2260: manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., solid content 49). %) in a solid content weight ratio of 73/10/17 and dispersed in water to prepare a coating liquid with a concentration of 34%. This was bar coated on one side of base paper 1 so that the target coating amount was 7.6 g/m 2 , and dried to form a coated layer to obtain coated paper for printing.
  • Example 14 The pigments used are a combination of calcium carbonate (Tama Pearl TP-123: Okutama Kogyo Co., Ltd.) and silica (Nip Seal E-74P: Tosoh Silica Co., Ltd.), and a combination of calcium carbonate, silica, and styrene-acrylic emulsion (NE- 2260 (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., solid content: 49%) was blended in a solid content weight ratio of 67/16/17 and dispersed in water to prepare a coating liquid with a concentration of 40%. This was bar coated on one side of base paper 1 so that the target coating amount was 7.3 g/m 2 , and dried to form a coated layer to obtain coated paper for printing.
  • NE- 2260 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., solid content: 49
  • Example 15 The pigments used are a combination of calcium carbonate (Tama Pearl TP-123: Okutama Kogyo Co., Ltd.) and silica (Nip Seal E-74P: Tosoh Silica Co., Ltd.), and a combination of calcium carbonate, silica, and styrene-acrylic emulsion (NE- 2260 (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., solid content: 49%) was blended in a solid content weight ratio of 73/10/17 and dispersed in water to prepare a coating liquid with a concentration of 40%. This was bar coated on one side of base paper 1 so that the target coating amount was 7.3 g/m 2 , and dried to form a coated layer to obtain coated paper for printing.
  • NE- 2260 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., solid content: 49

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Abstract

水分散性でありながらも印刷品質が良好である新規な印刷用塗工紙を提供することを課題とする。解決手段として、基紙と、該基紙の少なくとも一面に形成された塗工層とを有し、 前記基紙のフロック状水分散時間が10秒未満であり、 前記塗工層が、顔料と接着剤とを含有し、 前記接着剤として、非水溶性樹脂を含有する印刷用塗工紙を提供する。

Description

印刷用塗工紙
 本発明は、オフセット印刷、グラビア印刷、電子写真、レーザービームプリンター方式等に用いることができる印刷用塗工紙に関し、特に、水との接触により少なくともその一部が分散または溶解して崩壊する印刷用塗工紙に関する。
 新聞、書籍、雑誌、ポスター、カレンダー、パンフレット、包装紙などの一般的な紙は、多くの場合、オフセット印刷やグラビア印刷などにより印刷が施されて使用されている。良好な印刷物を得るために、紙の表面強度や表面平滑性を上げる工夫がされており、より高い印刷品質を要望される用途では、紙表面に顔料と接着剤からなる塗工層を設けて表面平滑性や表面強度を向上させた塗工紙が用いられており、これにより高印刷品質を達成している。特に、オフセット印刷は色の再現性が高く、仕上がりが綺麗である点からメジャーな印刷方法であるが、印刷時に印刷用紙が湿し水と接触するため、ある程度の耐水性が求められる。このように、印刷用紙の種類および特性は、各種印刷方式や用途によって様々であるが、印刷物を水に溶かすことを前提に製造された印刷用紙は検討されていない。
 一方、水に速やかに分散する水分散紙(水解紙または水溶性紙ともいう)は、水で簡単に洗い流せるラベルの基材、機密文書用紙、またサニタリー用品の包装材、農業資材などに、その水分散性能から使用されている。水分散紙は、木材パルプとαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプを特定の配合比で配合したものや(特許文献1)、木材パルプとアルカリ化された繊維状カルボキシメチルセルロースを特定の配合比で配合したもの(特許文献2)が提案されているが、いずれもそのままでは一般的な印刷用紙に比べて表面性が悪いため印字品質は劣る。
 そのため、水分散紙に印刷を施す場合、印刷方式に合わせた特性を付与する必要があり、例えば、水分散紙の表面に感熱記録層やインクジェット記録層などの塗工層を設けた製品構成として使用されるもの(特許文献3)が知られている。
国際公開第2012/014970号 特開2006-299498号公報 特開2004-314623号公報
 従来の水分散性の感熱紙やインクジェット印刷用紙は、オフセット印刷及びグラビア印刷での高印刷品質を達成することはできない。一方、一般的なオフセット印刷やグラビア印刷を想定した印刷用紙は、印刷品質が考慮されているものの、水分散性を有さず、水に分散あるいは溶解することが必要な用途に使用することはできない。すなわち、これまで、水分散性と良好な印刷適性とを両立した紙は存在しなかった。
 そこで、本発明は、水分散性でありながらも印刷品質が良好である新規な印刷用塗工紙を提供することを課題とする。
 本発明の課題を解決するための手段は、以下の通りである。
1.基紙と、該基紙の少なくとも一面に形成された塗工層とを有し、
 前記基紙のフロック状水分散時間が10秒未満であり、
 前記塗工層が、顔料と接着剤とを含有し、
 前記接着剤として、非水溶性樹脂を含有する印刷用塗工紙。
2.フロック状水分散時間が60秒未満である1.に記載の印刷用塗工紙。
3.前記非水溶性樹脂が、スチレン・ブタジエン系樹脂を含む1.または2.に記載の印刷用塗工紙。
4.前記塗工層における非水溶性樹脂の含有量が、10重量%以上40重量%以下である1.~3.のいずれかに記載の印刷用塗工紙。
5.塗工層の片面あたり塗工量が、3g/m以上40g/m以下である1.~4.のいずれかに記載の印刷用塗工紙。
6.前記顔料として、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルクから選択される第1の顔料と、中空型顔料またはシリカから選択される第2の顔料とを含有することを特徴とする1.~5.のいずれかに記載の印刷用塗工紙。
 本発明の印刷用塗工紙は、水分散性と印刷品質とを高いレベルで両立することができる。
 本発明の印刷用塗工紙は、基紙と、基紙の少なくとも一面に形成された塗工層とを有し、基紙のフロック状水分散時間が10秒未満であり、塗工層が、顔料と接着剤とを含有し、接着剤として、非水溶性樹脂を含有する。
(基紙)
 本発明の基紙は、23℃、50%RHの雰囲気下で24時間以上保管した3cm×3cmの試験片を、650rpmの条件で撹拌した20±5℃の脱イオン水300mlに投入した時に、試験片が2つ以上に千切れるまでのフロック状水分散時間(以下、水分散時間ともいう)が10秒未満である。基紙の水分散時間が10秒以上の場合、塗工層を設けた印刷用塗工紙の水分散時間が60秒を超えて、水分散性が低下する場合がある。基紙のフロック状水分散時間は、9秒未満であることが好ましく、8秒未満であることがより好ましく、7秒未満であることがさらに好ましく、6秒未満であることがよりさらに好ましい。
 基紙としては、フロック状水分散時間が10秒未満であるものを特に制限することなく使用することができる。例えば、特許文献1に記載の木材パルプ及び/又は非木材パルプからなる水分散紙であって、αセルロース含有率88重量%以上の精製パルプが全パルプの15~95重量%である水分散紙、特許文献2に記載の水分散性繊維と水溶性繊維であるカルボキシアルキルセルロース塩とを含む水剥離性塗工紙用基紙、特開2020-143399号公報に記載の製紙用繊維と水溶性アルカリ性化合物とを含有する基紙を有し、前記製紙用繊維のカナダ標準ろ水度が500mlCSF以上750mlCSF以下である分散紙、特開2020-158938号公報に記載の繊維幅(D)に対するルーメン幅(l)の比(l/D)が平均0.60以下である針葉樹パルプを10重量%以上含む嵩高層を備える基紙と、前記基紙に含浸された水溶性高分子と、を有する水分散紙等が挙げられる。
 基紙は、坪量が10g/m以上200g/m以下であることが好ましい。坪量がこの範囲内であると、水分散性と、印刷時の裏抜け防止性とに優れている。基紙の坪量は、20g/m以上がより好ましく、30g/m以上がさらに好ましく、また、160g/m以下がより好ましく、120g/m以下がさらに好ましい。
 さらに、基紙の密度は、0.5g/cm以上1.0g/cm以下であることが好ましい。密度がこの範囲内であると、水分散性には影響せずに塗工層を設ける際の塗工液の内部浸透が抑えられるため、基紙表面に均一な塗工層が形成できる。基紙の密度は0.6g/cm以上が好ましく、0.75g/cm以上がさらに好ましく、また、0.9g/cm以下がより好ましく、0.85g/cm以下がさらに好ましい。
(塗工層)
 塗工層は、顔料と接着剤とを含有する。塗工層は、基紙の少なくとも1面に設けられ、両面に設けることもできる。
(顔料)
 顔料としては、塗工紙に用いられているものを特に制限することなく使用することができ、例えば、カオリン、クレー、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、シリカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイト等の無機顔料、密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料を1種または2種以上を選択して用いることができる。これらの中で、塗工層が嵩高となり、また顔料自身も水を取り込みやすいため、水と接触して崩壊しやすい塗工層となる中空型顔料またはシリカを使用することが好ましい。しかし、中空型顔料またはシリカは、粒径や接着剤要求量の影響で、塗工層の表面平滑性や強度が落ちる場合がある。そのため、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルクから選択される第1の顔料と、中空球顔料またはシリカから選択される第2の顔料とを含有することが好ましい。第1の顔料と第2の顔料とを使用する場合、第1の顔料と第2の顔料との重量比(第1:第2)は、40:60~99:1であることが好ましく、50:50~90:10であることがより好ましい。
(接着剤)
 接着剤は、非水溶性樹脂(非水溶性接着剤)を含有する。非水溶性樹脂は、澱粉などの水溶性接着剤と比較して固形分濃度が高いにもかかわらず粘度が低いため、塗工液中の水分量を低くしつつ塗工適性に優れた塗工液を得ることができる。塗工液の水分量を低くすることで、水分散性の基紙に塗工液を塗布する際の紙への負荷を低減することができ、塗工中の断紙リスクを減らすことができる。非水溶性樹脂としては、塗工層に用いられているものを特に制限することなく使用することができ、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体、あるいは無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の非水溶性樹脂の1種または2種以上を使用することができる。これらの中で、スチレン・ブタジエン系樹脂を塗工層の接着剤として使用した場合、高い表面強度や印刷光沢、耐水性をもつ印刷用紙を得ることができる点から好ましい。水分散性の基紙上に、適度に耐水性を付与した塗工層を設けることで、オフセット印刷などの水を使用する印刷に耐えうる水分散性印刷用紙を得ることができる。また、スチレン・ブタジエン系樹脂におけるスチレン/ブタジエンのモル比は、通常1/99~99/1であり、要求される品質に対応するように適宜調整することが好ましい。
 接着剤として、カゼイン、大豆タンパク、合成タンパクなどのタンパク質類、酸化澱粉、カチオン化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などの澱粉類、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、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体などの水溶性接着剤を併用することもできる。ただし、水溶性接着剤の含有量は少ないことが好ましく、接着剤全量に対する水溶性接着剤の配合量は、20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることがさらに好ましく、3重量%以下であることがよりさらに好ましく、含まないこと(0重量%)が最も好ましい。
(その他助剤など)
 塗工層は、顔料と接着剤の他に、必要に応じて分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、染料、蛍光増白剤、サイズ剤等の通常使用される各種助剤や添加剤を適宜配合することができる。ただし、印刷用塗工紙の水への分散性を損なわないためにも、サイズ剤の含有量は少ないことが好ましく、具体的には、サイズ剤の塗工量は1g/m以下であることが好ましく、0.5g/m以下であることがより好ましく、0.1g/m以下であることがさらに好ましく、塗工しないこと(0g/m)が最も好ましい。
 塗工層における非水溶性樹脂の含有量は、10重量%以上40重量%以下であることが、水分散性と印刷適性との両立の観点から好ましい。この非水溶性樹脂の含有量が10重量%未満では、印刷適性が低下する場合があり、40重量%を超えると水分散性が低下する場合がある。塗工層における非水溶性樹脂の含有量は、15重量%以上であることがより好ましく、また、30重量%以下であることがより好ましい。
(塗工方法及び塗工層)
 少なくとも顔料と接着剤とを含む塗料は、塗工機によって塗布し、ドライヤーで加熱乾燥することによって塗工層となる。塗工機としては、特に限定されるものではなく、エアナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、チャンプレックスコーター、グラビアコーター等の公知の塗工機を使用することができる。なお、顔料と接着剤とを含む塗工層以外に、他の塗工層、例えば、顔料を含まないアンダー層等を設けることもできる。
 塗工層の片面あたり塗工量(固形分)は、3g/m以上40g/m以下であることが、水分散性と印刷適性との両立の観点から好ましい。この塗工量(固形分)が3g/mより少ないと、十分な表面強度が得られない場合があり、40g/mを超えると水分散性が低下する場合がある。この塗工量(固形分)は、4g/m以上であることがより好ましく、5g/m以上であることがさらに好ましく、また、30g/m以下であることがより好ましく、20g/m以下であることがさらに好ましく、15g/m以下であることがよりさらに好ましい。
(印刷用塗工紙)
 本発明の印刷用塗工紙は、坪量13g/m以上260g/m以下であることが好ましい。
 本発明の印刷用塗工紙は、水分散性を有し、具体的には、フロック状水分散時間が60秒未満であることが好ましい。フロック状水分散時間は、30秒未満であることがより好ましく、20秒未満であることがさらに好ましく、10秒未満であることがよりさらに好ましい。フロック状水分散時間は、2秒以上であることが好ましい。フロック状水分散時間が2秒未満であると、オフセット印刷時の湿し水等の僅かな水により断紙トラブルが発生してしまう可能性がある。フロック状水分散時間は3秒以上であることがより好ましく、4秒以上であることがさらに好ましく、5秒以上であることがよりさらに好ましい。
 本発明の印刷用塗工紙は、水に容易に分散することができるため、印刷後、比較的短時間で廃棄される用途に適している。本発明の印刷用塗工紙の用途は、例えば、チラシ、メモ用紙、包装紙(サニタリー用途等)、ファンシー用途等が挙げられる。
「評価方法」
・平滑度、透気抵抗度
 印刷用塗工紙の塗工面について、Japan TAPPI 紙パルプ試験法 No.5-2:2000に従い、王研式平滑度透気度試験器により測定した。
・水分散性
 23℃、50%RHの雰囲気で24時間以上保管した後、3cm角の試験片を作製した。次に300mlビーカーに脱イオン水300mlを入れて水温20±5℃に調整した後、スターラーで650rpmに撹拌しながら上記試験片1枚を投入した。試験片が2つ以上に千切れ、フロック状になるフロック状水分散時間を計測した。5回の測定の平均値で下記のように判断した。
  〇:30秒未満
  △:30秒以上60秒未満
  ×:60秒以上
・印刷適性
 印刷用塗工紙の塗工面上に、石川島産業機械株式会社製RI印刷機(4色機)を用い、東洋インキ製造株式会社製のオフセット用エコインキである高粘度AFインキを使用してベタ印刷した。着肉性(印刷ムラ)、裏抜けのそれぞれについて以下の基準で目視評価を行なった。
(インキ着肉性)
  〇:印刷面にムラがなく、均一な画像が得られている。
  △:印刷面にムラが若干あり、少し不均一な画像が得られている(実用OK)。
  ×:印刷面にムラがあり、不均一な画像が得られている。
(裏抜け)
  ○:印刷裏面にほとんどインキが浸透していない。
  △:印刷裏面に若干インキが浸透している(実用OK)。
  ×:印刷裏面にインキが浸透している。
「基紙の調製」
(基紙1)
 針葉樹晒クラフトパルプ45重量%、広葉樹晒クラフトパルプ18重量%、αセルロース含有率88重量%以上である精製パルプ37重量%をカナダ標準ろ水度600mlCSFまで混合叩解した後、円網式抄紙機で坪量60g/mの紙シートを抄造した。
 得られた紙シートに対して水溶性アルカリ性化合物の割合が8.3重量%となるように塗工した。これに、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩粉末(日本製紙株式会社製、商品名サンローズAPP84、エーテル化度0.75、B型粘度8mPa・s:以下、CMC塩ともいう)を溶解した水溶液を、紙シートに対してCMC塩が4.1重量%となるように塗工した。その後、スーパーカレンダー処理により厚さが75μm程度になるように加工して基紙1とした。基紙1のフロック状水分散時間は、5.1秒であった。
(基紙2)
 針葉樹晒クラフトパルプ、広葉樹晒クラフトパルプ、そしてアルカリ化した繊維状カルボキシメチルセルロースから製造された市販の水分散性基材(日本製紙パピリア株式会社製、商品名60MDP、坪量60g/m)をスーパーカレンダー処理により厚さが75μm程度になるように加工して基紙2とした。基紙2のフロック状水分散時間は、2.8秒であった。
(基紙3)
 針葉樹晒クラフトパルプとアルカリ化した繊維状カルボキシメチルセルロースから製造された市販の水分散性基材(日本製紙パピリア株式会社製、商品名60CD-2、坪量60g/m)をスーパーカレンダー処理により厚さが75μm程度になるように加工して基紙3とした。基紙3のフロック状水分散時間は、3.1秒であった。
「実施例1」
 焼成カオリン(Kaocal:Thiele Kaolin Company)とSBRラテックス(PB-0600:日本エイアンドエル社製、固形分50%)とを固形分重量比で83/17となるように水に分散し、30%濃度の塗工液を調製した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が7~8g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「実施例2」
 焼成カオリンとSBRラテックスとを固形分重量比で77/23となるように配合した以外は、実施例1と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「実施例3」
 焼成カオリンとSBRラテックスを固形分重量比で65.7/34.3となるように配合した以外、実施例1と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「実施例4」
 目標塗工量を3.5g/mとした以外、実施例3と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「実施例5」
 目標塗工量を20g/mとした以外、実施例3と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「実施例6」
 使用する顔料を焼成カオリンと中空型顔料(Jesons Industries Ltd.社製 BONDEX OPEX90:粒径600~800nm、固形分30%)の併用とし、焼成カオリン、中空型顔料、そしてSBRラテックスを固形分重量比で67/16/17となるように配合して水に分散し、38%濃度の塗工液を調製した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が7.5g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「実施例7」
 目標塗工量を24g/mとした以外、実施例6と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「実施例8」
 目標塗工量を37.5g/mとした以外、実施例6と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「実施例9」
 基紙2の片面に、実施例6で調製した塗工液を目標塗工量24g/mになるようにバー塗工し乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「実施例10」
 基紙3の片面に、実施例6で調製した塗工液を目標塗工量24g/mになるようにバー塗工し乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「実施例11」
 焼成カオリン、中空型顔料、そしてSBRラテックスを固形分重量比で43/34/23となるように配合して水に分散し、38%濃度の塗工液を調製した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が7.2g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「比較例1」
 SBRラテックスを30%濃度になるように調整した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が2g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「比較例2」
 目標塗工量を4g/mとした以外は、比較例1と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「比較例3」
 目標塗工量を5g/mとした以外は、比較例1と同様にして印刷用塗工紙を得た。
「比較例4」
 基材1に水を塗工(バー#0)し、乾燥させた。
「実施例12」
 使用する顔料を焼成カオリンとシリカ(ニップシールE-74P:東ソー・シリカ株式会社製)の併用とし、焼成カオリン、シリカ、そしてスチレン・アクリル系エマルジョン(NE-2260:星光PMC株式会社製、固形分49%)を固形分重量比で67/16/17となるように配合して水に分散し、34%濃度の塗工液を調製した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が7.0g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「実施例13」
 使用する顔料を焼成カオリン、シリカ(ニップシールE-74P:東ソー・シリカ株式会社製)の併用とし、焼成カオリン、シリカ、そしてスチレン・アクリル系エマルジョン(NE-2260:星光PMC株式会社製、固形分49%)を固形分重量比で73/10/17となるように配合して水に分散し、34%濃度の塗工液を調製した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が7.6g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「実施例14」
 使用する顔料を炭酸カルシウム(タマパールTP-123:奥多摩工業株式会社)とシリカ(ニップシールE-74P:東ソー・シリカ株式会社製)の併用とし、炭酸カルシウム、シリカ、そしてスチレン・アクリル系エマルジョン(NE-2260:星光PMC株式会社製、固形分49%)を固形分重量比で67/16/17となるように配合して水に分散し、40%濃度の塗工液を調製した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が7.3g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。
「実施例15」
 使用する顔料を炭酸カルシウム(タマパールTP-123:奥多摩工業株式会社)とシリカ(ニップシールE-74P:東ソー・シリカ株式会社製)の併用とし、炭酸カルシウム、シリカ、そしてスチレン・アクリル系エマルジョン(NE-2260:星光PMC株式会社製、固形分49%)を固形分重量比で73/10/17となるように配合して水に分散し、40%濃度の塗工液を調製した。
 これを基紙1の片面に、目標塗工量が7.3g/mになるようにバー塗工し、乾燥させて塗工層を形成し、印刷用塗工紙を得た。

Claims (6)

  1.  基紙と、該基紙の少なくとも一面に形成された塗工層とを有し、
     前記基紙のフロック状水分散時間が10秒未満であり、
     前記塗工層が、顔料と接着剤とを含有し、
     前記接着剤として、非水溶性樹脂を含有する印刷用塗工紙。
  2.  フロック状水分散時間が60秒未満である請求項1に記載の印刷用塗工紙。
  3.  前記非水溶性樹脂が、スチレン・ブタジエン系樹脂を含む請求項1または2に記載の印刷用塗工紙。
  4.  前記塗工層における非水溶性樹脂の含有量が、10重量%以上40重量%以下である請求項1~3のいずれかに記載の印刷用塗工紙。
  5.  塗工層の片面あたり塗工量が、3g/m以上40g/m以下である請求項1~4のいずれかに記載の印刷用塗工紙。
  6.  前記顔料として、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルクから選択される第1の顔料と、中空型顔料またはシリカから選択される第2の顔料とを含有することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の印刷用塗工紙。
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