JPH03113095A - 厚物印刷用塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は印刷用塗被紙の製造方法に関し、特に塗被表面
の光沢、平滑性及び印刷後のインキ光沢に優れた厚物印
刷用塗被紙の製造方法に関する。

「従来の技術」 近年、印刷物のビジュアル化、カラー化、高級化指向に
伴い、カタログ、パンフレッ）［が厚物化している。し
かしながら、厚物塗被紙は薄物塗被紙に比較して、原紙
の地合が著しく劣っているために、塗被後にスーパーキ
ャレンダー等による加圧平滑化処理を施しても、依然と
して白紙面の光沢度や平滑度、或いは印刷後のインキ光
沢度については改善の余地が残されており、より一層の
改良要望が高まっている。

この為、塗被組成物での改善方法として、例えば顔料と
して、プラスチックピグメント、サテンホワイト、微粒
軽質炭酸カルシウム、超微粒子重質炭酸カルシウム、微
粒子カオリン、デラミカオリン、焼成カオリン、微粒子
タルク等の微粒子顔料を使用する方法等が提案されてい
る。また、原紙についても、種々改善方法が提案されて
いるが、今だに、所望とする品質が得られていないのが
現状である。なお、スーパーキャレンダー等で行う加圧
平滑化処理においても、通常のスーパーキャレンダー処
理では、厚物塗被紙川原紙に特有の欠点である地合ムラ
や平滑性不良に起因する塗りむらが完全に解消されない
ために所望される品質が、いまなお得られていないのが
実情である。

「発明が解決しようとする課題」 上記の如き実情から、本発明者等は印刷用塗被紙、とり
わけ厚物塗被紙の品質改善について、鋭意研究を重ねた
結果、原紙に特定要件を設け、且つ塗被組成物の顔料を
特定し、これら２つの要件を組合わせることによりその
相乗効果によって白紙光沢、平滑度、及び印刷面インキ
光沢の極めて優れた厚物塗被紙を得る方法を提供するも
のである。

「課題を解決する為の手段」 本発明は、原紙上に顔料及び接着剤を主成分とする塗被
組成物を塗被、乾燥した後スーパーキャレンダーで通紙
仕上げする印刷用塗被紙の製造方法において、該原紙の
坪量が１２０　ｇ　／　ｒｄ以上で動的濡れ値が−０，
３２〜０ｇ、及び正反射型平滑度計による測定値が７〜
４０％であり、該顔料１００重量％中に単一粒子径の長
辺の長さが０．３〜３μｍ、且つ短辺の長さが０．０５
〜０．３μｍである顔料を１〜３０重量％配合してなる
塗被組成物を塗被することを特徴とする厚物印刷用塗被
紙の製造方法である。

「作用」 前述の如く、本発明者等は厚物原紙の品質を特定し、且
つその原紙に塗被する塗被組成物の顔料の一部に特定条
件を加味することによって、所望とする厚物塗被紙を得
ることに成功したのである。

即ち、本発明の方法は原紙として、特定の動的濡れ値を
有し且つ正反射型平度計で測定したときの平滑度を規定
した原紙を使用し、一方塗被組成物中の顔料として、単
一粒子の長辺と短辺の長さが特定の長さを有する顔料を
特定量配合した塗被組成物を組合わせることによって、
高品質の厚物印刷用塗被紙を得る方法を見出したのであ
る。更に上記の条件に加えて、塗被紙の加圧仕上げに使
用するスーパーキャレンダーの弾性ロールの材質と硬度
を特定することにより、より優れた白紙品質及び印刷適
性を有する厚物印刷用塗被紙を得ることができるもので
ある。

先ず、原紙の特定要件である動的濡れ値及び平滑度につ
いて述べる。

本発明の方法では、原紙の動的濡れ値を−０，３２〜０
ｇ、より好ましくは−０，３０〜−０，０５ｇの範囲に
特定し、更に、正反射型平滑度計による測定値が７〜４
０％の範囲に特定されるものであり、これら２つの原紙
に対する要件が同時に満足することが重要である。

ここに、原紙の動的濡れ値とは水に対する時間的な付着
力（性）の大きさの変化を濡れ尺度として表すもので、
具体的には動的濡れ試験器（ＷＥＴ　−３０００／レス
カ■製）を用いて測定した値である。即ち、２Ｘ５（Ｉ
Ｊの原紙試験片を１６ｆｌ／秒の速さで水中１２１ｍの
深さに１０秒間浸漬した時の時間的濡れの大きさ（付着
力）を測定するもので、濡れの大きさ（動的濡れ値と呼
称する）は値が小さい程濡れ難く、値が大きい程濡れ易
いことを示すものである。

この濡れ値について、さらに検討を加えた結果、本発明
で用いられる原紙としては、この試験器で測定される時
間的な濡れ値として水浸漬後２秒後の濡れ値が塗被紙の
光沢度及び印刷面インキ光沢に極めて大きな影響を与え
ることを見出した。即ち、動的濡れ値がＯｇを越えると
原紙の濡れ性が大きくなり、塗被組成物中の接着剤等水
性系成分の原紙層への浸透が多くなり、且つ前記した特
定の形状を有した顔料が原紙の流れ方向と平行になろう
とする配向特性が阻害されるために、塗被面の光沢及び
印刷面インキ光沢が低下してしまう。

一方、動的濡れ値が−０，３２ｇ未満になると、原紙の
濡れ性が不足するために、塗被液と原紙の馴染みが低下
し、原紙へ塗被した後の塗被液の不動化時間がそれだけ
長くなり、コーク−で塗被された時点では特定の形状を
有した顔料が原紙の流れ方向と平行に配向しているもの
の、塗被液の不動化が遅いためにランダム配向に近くな
り、結果として塗被面の光沢が低下し、さらに接着剤等
の原紙への浸透が低下するために原紙と塗被層との接着
強度が低下するという難点も付随する。

他方、原紙の動的濡れ値のコントロールはパルプ組成、
叩解条件、填料の種類と添加量、紙力剤、内添サイズ剤
、ｐＨ１表面サイズ剤、表面処理剤、乾燥条件等から個
々の抄紙機条件により適宜選択して決定されるものであ
り、−概に特定されるものではない。

なお、本発明でいう動的濡れ値と従来から原紙に対して
一般に測定されているコブ吸水度、或いはステキヒトサ
イズ度等の値、及び得られる塗被紙の平滑性、光沢度と
の相関関係は見られなかった。

又、原紙の正反射型平滑度計による具体的な測定方法は
２０Ｘ２０ｆｌのプリズムに２０ｋｇ／ａｍで圧着した
原紙のプリズムとの接触面積を光学的に検知してそのと
きの接触率（％）で表示するものであり、値が大きい程
平滑である。ここに、正反射型平滑度を採用する理由は
、−船釣な空気漏洩式の平滑度測定器であるベック平滑
度計やパーカープリントサーフ計等では紙の透気性の影
響を受は易いという難点があり、これに対して光反射を
利用した正反射型平滑度計で測定した値は、仕上げられ
た白紙の平滑性と極めて高い相関関係を示すことが明ら
かとなった。本発明の方法では、この値が７〜４０％で
ある原紙を使用することを必須条件とするものである。

因みに、原紙の正反射型平滑度計による値が７％未満の
場合、塗被面の平滑性向上効果が得られず、一方４０％
を越えると逆に平滑度が良すぎて、ブレードコーティン
グ等の塗工時にストリークやスクラッチ等の条跡トラブ
ルが発生し、安定した操業ができない。

尚、正反射型平滑度値が７〜４０％である原紙はバルブ
叩解条件の調整、填料の種類や添加量の調整、プレスパ
ートの条件設定変更、サイズプレスの有無及び／又はマ
シンキャレンダーのニップ圧の調整等により適宜得るこ
とのできるものである。

次に、塗被組成物中の顔料の特定について述べる。即ち
、特定の形状を有する顔料とは電子顕微鏡法による単一
粒子径の長辺長さが０．３〜３μｍ、短辺長さが０．０
５〜０．３μｍであるサチンホワイトや軽質炭酸カルシ
ウム等を指し、全顔料の内、１〜３０重量％、より好ま
しくは１〜２５重量％の範囲で配合される。本発明者等
はこの特定の形状を有する顔料が配合された塗被組成物
と前記で特定した動的濡れ値を有する原紙との組合せが
塗被面の光沢度及び印刷面インキ光沢の改善効果に対し
て極めて大きな影響を与えることを見出した。

他方、本発明において塗被層を形成する為に用いる他の
顔料としては、例えばクレー、カオリン、水酸化アルミ
ニウム、重質炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリ
ウム、酸化亜鉛等の通常の塗被紙用顔料の一種類以上が
適宜選択して使用される。

又、接着剤としては、例えばカゼイン、大豆蛋白、合成
蛋白等の蛋白質類、スチレン−ブタジェン共重合体、メ
チルメタクリレート−ブタジェン共重合体の共役ジエン
系重合体ラテックス、アクリル酸エステル及び／又はメ
タクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル
系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等
のビニル共重合体ラテックス、或いはこれらの各種重合
体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で
変成したアルカリ溶解性或いはアルカリ非溶解性の重合
体ラテックス；ポリビニルアルコール、オレフィン−無
水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂等の合成樹脂系接着剤
；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
溶性澱粉等の澱粉類；カルボ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２１体等の
如き通常の塗被紙用接着剤の１種又は２種以上が適宜選
択して使用される。なお、一般に接着剤量は全顔料に対
して５〜３０重量％、より好ましくはｌＯ〜２０重量％
程度の範囲で配合される。

塗被液中には必要に応じて消泡剤、着色剤、離型剤、流
動変性剤等の各種助剤が適宜配合されるが、塗被層の固
化を促進する助剤として、例えばアミン、アミド、ポリ
アクリルアミン等や亜鉛、アルミニウム、マグネシウム
、カルシウム、バリウム等の多価金属塩を顔料にたいし
て０．１〜１０重量％程度添加することもできる。

かくして調製された塗被液は、例えばブレードコーター
、エヤーナイフコーター、ロールコータ、リバースロー
ルコータ−、バーコーター、カーテンコーター、ダイス
ロフトコーター、グラビアコーター、チャンブレックス
コーター、サイズプレスコーター等の一般に公知の塗被
装置を設けたオンマシン或いはオフマシンコーターによ
って、原紙上に一層或いは多層に分けて塗被される。こ
の場合の塗被組成物の固形分濃度は一般に４０〜７５重
量％程度であるが、操業性を考慮すると、４５〜７０重
量％の範囲が望ましい。

なお、原紙への塗被量は、通常乾燥重量で片面当たり３
〜５０　ｇ　／　ｒｄ程度であるが、得られる塗被紙の
白紙品質、印刷適性等を考慮すると８〜４０ｇ／ｍ２程
度の範囲で調節するのが望ましい。また、乾燥後の塗被
紙の水分は通常３〜１０重量％の範囲に調節される。

このようにして得られた印刷用塗被紙はオンマシン又は
オフマシンの形式で、特定された弾性ロールを持つスー
パーキャレンダーに通紙して加圧仕上げされるが、弾性
ロールの材質について、鋭意検討を重ねた結果、特にエ
ポキシ系樹脂からなる弾性ロールを適用すると極めて優
れた効果が得られることが判明した。

即ち、エポキシ系樹脂としては、分子中に反応性に富ん
だエポキシ基を２個以上有するエポキシ基化合物と、ア
ミン類、酸無水物類等のエポキシ基と反応して硬化反応
を起こす化合物（以下硬化剤という）の反応で得られる
熱硬化性樹脂の使用が可能であるが、２種又はそれ以上
の原料を用いて重合硬化させる熱硬化性樹脂であれば、
それらの変性物も含めて上記２種に限定するものではな
い。エポキシ化合物には、例えばエビ・ニス型、循環式
、ノボラック型グリシジルエステル型複素環式等のエポ
キシ化合物と単独或いは２種以上混合して使用すること
ができ、エポキシ樹脂は一般的には、次式を主成分とす
るフェノキシタイプが用いられる。

υ この場合、併用される硬化剤には、脂肪族多価アミン（
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジエチルア
ミノプロビルアミン等）、ポリアミド樹脂、芳香族ポリ
アミン、有機酸、有機酸無水物、尿素、メラミン樹脂併
用、アニリン／ホルムアルデヒド樹脂併用、石炭酸樹脂
併用が挙げられる。エポキシ樹脂の場合は、通常充填剤
との組合せで使用される場合が多い。エポキシ樹脂とし
ては他の添加し得る高分子材料との複合素を用いても良
い。

更に、本発明の厚物印刷用塗被紙の製造方法において使
用するスーパーキャレンダーの弾性ロールの内、特に下
段に位置する弾性ロールのショアーＤ硬度で８８°以上
のエポキシ系樹脂ロールを使用した場合、より優れた結
果が得られた。勿論、全ての弾性ロールが上記に特定し
た条件を満たしていることが最も望ましいものであるが
、とりわけ、本発明の方法においては、米坪が１２０ｇ
／ｍ以上の厚物塗被紙の場合に顕著な効果が得られる。

米坪が重たくなればなる程、塗被紙表裏に見られる紙の
地合い、塗りムラ等に起因する不均一性が強くでるため
、本発明の平滑化効果が顕著に認められるものであり、
米坪が１５０ｇ／ｍ以上の場合には、更に改良効果が顕
著に認められるものである。

「実施例」 以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する
が、勿論それらの範囲に限定されるものではない。また
例中の「部」及び「％」は特に断らない限り、それぞれ
「重量部」及び「重量％」を示す。なお、各評価項目と
その評価方法は下記の通りである。

〔白紙光沢度〕

ＪＩＳ　Ｐ８１４２に準じて測定した。

値が大きい程光沢が良い。

〔平滑度〕

スムースター平滑度計（ＤＳＭ　−０１／東英電子側製
）により測定した（ｃｍ　Ｈｇ）。数値が小さい程、平
滑性が良い。

〔多色インキグロス〕　（印刷光沢） ＲＩ印刷機を使用して、２回重ね刷り後、印刷面上のイ
ンキ光沢をグロスメータＧＭ−３０（村上色彩研究所製
）により角度６０°で測定した。値が大きい程、光沢が
良い。

〔吸水性〕

オフセット印刷（特にローランド印刷機）で問題となる
紙の吸水性評価をＲ１印刷機（明製作所製）を使用して
印刷を行い、目視判定により評価を行った。

○　良好　　；　　×　極めて劣る 〔表面強度〕 Ｒ１印刷機を使用して印刷を行い、目視判定により評価
を行った。

○　良好；　△　劣る；　×　極めて劣る実施例１ カオリン（商品名：　ＵＷ−９０／ＥＭＣ社製）７０部
と微粒化重質炭酸カルシウム（商品名；カービクル９０
／冨士カオリン社製）１０部と、長辺平均長さが１．５
μｍで、短辺平均長さが０．２μｍであるサテンホワイ
トの分散液を固形分で２０部配合し、分散剤としてポリ
アクリル酸ソーダ０．２部を添加して、コーレス分散機
を用いて分散し、固形分濃度６０％の顔料スラリーを調
製した。このスラリーに燐酸変性澱粉を２部、スチレン
−ブタジェン共重合体ラテックス１５部を加え、固形分
濃度５５％に塗被液を調整した。この塗被液を表−１に
示した動的濡れ値と、正反射型平滑度を有する米坪２０
０　ｇ　／　ｒｄの原紙に、片面当たり、乾燥重量で２
５　ｇ　／　ｒｄになるようにブレードコーターで両面
塗被し、１８０℃のエアーホイルドライヤーで乾燥後、
紙水分が７％の両面塗被紙を得た。

この塗被紙を１２段のスーパーキャレンダーで平滑化処
理して、厚物印刷用塗被紙を仕上げた。この時のスーパ
ーキャレンダーの通紙条件は金属ロールの表面温度が６
０℃、材質がエポキシ樹脂で、且つショアーＤ硬度が９
０６である弾性ロールをスーパーキャレンダーの最下段
（金属ロール）ヨリ２本目と４本口に挿入して、使用し
、他の弾性ロールの材質はフィルマッドコツトンロール
で、ショアーＤ硬度が８４６であるものを用いた。

このようにして仕上げた塗被紙の品質評価を行い、得ら
れた結果を表−１に示した。

実施例２〜３ 顔料配合を表−１に記載した配合とした以外は、実施例
１と同様にして厚物塗被紙を得た。得られた厚物塗被紙
の品質評価を行い、その結果を表−１に示した。

実施例４〜７ 原紙の動的濡れ値及び正反射型平滑度値が表−１に示し
た値である原紙を使用した以外は、実施例１と同様にし
て厚物塗被紙を得た。得られた厚物塗被紙の品質評価を
行い、その結果を表−１に示した。

実施例８〜９ 長辺、短辺の平均長さが表−１に示したサテンホワイト
を使用した以外は、実施例１と同様にして厚物塗被紙を
得た。得られた厚物塗被紙の品質評価を行い、その結果
を表−１に示した。

実施例１０ スーパーキャレンダーの弾性ロールの材質ヲ表−１に示
したものに代えた以外は、実施例１と同様にして厚物塗
被紙を得た。得られた厚物塗被紙の品質評価を行い、そ
の結果を表−１に示した。

比較例１〜２ 動的濡れ値が表−１に示した値である原紙を使用した以
外は、実施例１と同様にして厚物塗被紙を得た。得られ
た厚物塗被紙の品質評価を行い、その結果を表−１に示
した。

比較例３ 正反射型平滑度が表−１に示した値である原紙を使用し
た以外は、実施例１と同様にして厚物塗被紙を得た。得
られた厚物塗被紙の品質評価を行い、その結果を表−１
に示した。

比較例４ サテンホワイトの配合量を表−１に記載したように変更
し、塗被液の固形分濃度を５０％とした以外は、実施例
１と同様にして厚物塗被紙を得た。

得られた厚物塗被紙の品質評価を行い、その結果を表−
１に示した。

比較例５〜６ 長辺、短辺の平均長さが表−１に示した値を有するサチ
ンホワイトを使用した以外は、実施例１と同様にして厚
物塗被紙を得た。得られた厚物塗被紙の品質評価を行い
、その結果を表−１に示した。

比較例７〜８ スーパーキャレンダーの弾性ロールの材質及びショアー
Ｄ硬度が表−１に示した値であるロールを使用した以外
は、実施例１と同様にして厚物塗被紙を得た。得られた
厚物塗被紙の品質評価を行い、その結果を表−１に示し
た。

「効果」 表−１の結果から明らかなように、本発明の実施例で得
られた厚物塗被紙は極めて優れた白紙品質及び印刷適性
を有する塗被紙であった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原紙上に顔料及び接着剤を主成分とする塗被組成
   物を塗被、乾燥した後スーパーキャレンダーで通紙仕上
   げする印刷用塗被紙の製造方法において、該原紙の坪量
   が１２０ｇ／ｍ＾２以上で動的濡れ値が−０．３２〜０
   ｇ、及び正反射型平滑度計による測定値が７〜４０％で
   あり、該顔料１００重量％中に単一粒子径の長辺の長さ
   が０．３〜３μｍ、且つ短辺の長さが０．０５〜０．３
   μｍである顔料を１〜３０重量％配合してなる塗被組成
   物を塗被することを特徴とする厚物印刷用塗被紙の製造
   方法。
2. （２）スーパーキャレンダーの下段に配置される弾性ロ
   ールの少なくとも１本が、エポキシ系、ポリアミド系、
   ポリイミド系、ポリアミドイミド系、及びポリウレタン
   系樹脂の１種類以上から形成された合成樹脂ロールであ
   り、且つそのショアーＤ硬度が８８゜以上である請求項
   （１）記載の厚物印刷用塗被紙の製造方法。
3. （３）単一粒子径の長辺の長さが０．３〜３μｍ、短辺
   の長さが０．０５〜０．３μｍである顔料がサチンホワ
   イトである請求項（１）記載の厚物印刷用塗被紙の製造
   方法。