JPH04209895A

JPH04209895A - グラビア印刷用塗工紙

Info

Publication number: JPH04209895A
Application number: JP33722990A
Authority: JP
Inventors: Susumu Ogawa; 進小川
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-31

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、新規なグラビア印刷用塗工紙組成物に関する
ものである。特に、グラビア印刷において良好な網点再
現性と優れたスーパーカレンダー汚れ適性を与えるグラ
ビア印刷用塗工紙組成物に関するものである。

【従来の技術】

グラビア印刷は、優れた階調再現性を有し、大量印刷が
可能であることから、近年、広く使用されてきている。しかしながら、グラビア印刷はインキを金属ロールの凹
面から直接紙面に転移させる方式であるために、ミスド
ツトの発生や網点の再現性不良が生じやすく、グラビア
印刷適性すなわち印刷物の美観を損ねる大きな欠陥とな
っている。ミスドツトは凹版の中のインキが紙面に転移しない現象
であり、版胴と圧胴間の加圧条件下に於いて、紙面に十
分な平滑性がないことが主な原因となる。また、網点の再現性不良は、インキが転移された際に、
紙面のインキの吸収性の低さからインキが広がり、個々
の網点の形状に歪みが生しる現象である。これらのグラビア印刷の美観を損ねる現象を防止するた
めに、被印刷紙の表面平滑性、加圧下での表面平滑性を
高めるためのクツション性、インキ吸収性の向上を目的
に従来から、塗工用原紙、塗工紙組成物中の顔料および
バインターの改良、スーパーカレンダー条件等の検討か
行なわれている。加圧下での高いクツション性を得るために、塗工用原紙
の検討きしては、パルプに対して内填する顔料の比率を
高めたり、サイズプレス等による原紙の処理などに工夫
が行なわれ、塗工紙組成物の検討としては、顔料として
デラミネーテッドクレーおよびタルクの配合、バインダ
ーとして軟質のスチレンφブタジェン系共重合体の配合
等が行なわれ（例えば、特開昭６０−２２４８９５号公
報等）、インキ吸収性を高める目的から炭酸カルシウム
の配合等の検討か行なわれてきている。特に、バインダ
ーについては、これまで多くの工夫が行なわれてきてい
る。一般に、バインダーとしては、スチレン・ブタジエン系
、スチレン・アクリル系、酢ビ・アクリル系、エチレン
・酢ビ系、ブタジェン・メチルメタクリル系、酢ビ・ブ
チルアクリレート系等の各種スチレン・ブタジエン系共
重合体およびポリビニルアルコール、イソブチン・無水
マレイン酸共重合体、無水マレイン酸・スチレン共重合
体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の
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
系バインダーなどがある。さらに保水性を高めるために
、アルカリ増粘型ラテックス、カルボキシメチルセルロ
ース、メチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等の保
水剤が適宜使用されている。しかしながら、グラビア印刷用塗工紙組成物中のバイン
ダー含有量を多くすると、グラビア印刷物の美観を損ね
るミスドツトの発生や網点の再現性不良が生じる傾向に
あるため、この含有量はできるだけ少なくするが、バイ
ンダー含有量が少ないと、スーパーカレンダー汚れが発
生しやすく、品質面、操業面で大きな問題となる。また、バインダーとしては軟質のものをグラビア印刷用
塗工紙組成物中に含有させることに依り、グラビア印刷
適性を向上させることができるので、軟質のバインダー
を用いたグラビア印刷紙の製造が広く行なわれている。しかし、軟質のバインダーは、同時にフィルム形成後に
かなりのベタ付きを有し、たとえ顔料およびその他のバ
インダー、助剤等と混合してもそのベタ付きは塗工紙表
面にも出現し、その結果スーパーカレンダーロールとの
接着性を高めるために、スーパーカレンダーロール側に
塗工紙表面が剥離し、スーパーカレンダー汚れを発生さ
せる傾向にあることから、スーパーカレンダー汚れの改
善は殆ど望めないのが実情である。このことから、スーパーカレンダー汚れを防止するため
に、バインダーとして澱粉等の水溶性バインダーおよび
硬質のスチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョンを
用いる必要かあるが、グラビア印刷適性の低下は避けら
れないのか実情である。

【発明が解決しようとする課題】

このようなグラビア印刷適性の向上とスーパーカレンダ
ー汚れ防止とが相反する関係にあるという実情のもとて
、本発明の目的は、グラビア印刷適性の低下を招くこと
なくスーパーカレンダー汚れを回避するためのグラビア
印刷用塗工紙組成物を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

本発明は、顔料およびバインダーを主成分とする塗工紙
組成物のラテックスバインダーとして〈ａ〉ゲル含量が
８０重量部以上であり、ガラス転移温度が一３０℃以下
のスチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョンと＜ｂ
＞ゲル含量が１０〜６０重量％の範囲にあり、ガラス転
移温度か一１０℃〜＋１０℃の範囲にあるスチレン・ブ
タジエン系共重合体エマルジョンとを下記の式（Ｉ）で
示される固形分重量比９０／１．０〜７０／３０の範囲
で混合し、混合物を含めたバインダーの配合量が顔料１
００重量部に対して５〜１２重量部であるグラビア印刷
用塗工紙組成物を提供するものである。Ａ＝Ｂ／Ｃ（１）Ａ　固形分重量比Ｂ：スチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョン＜ａ
＞の重量Ｃスチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョン＜ｂ＞の重量また、〈ａ〉エマルジョンの粒径がｏ、０９〜０．３０
μｍ、＜ｂ＼エマルンヨンの粒径が０゜０７〜０．１８
μｍの範囲であることが望ましい。更に、〈ａ〉エマルジョンがコア部／シェル部から成る
二重構造を取り、コア部のガラス転移温度が一４０℃以
下であり、シェル部のガラス転移温度が一３０℃以上で
あることにより確かな効果が得られる。その上、原紙が
サイズプレスされていないことか良い。本発明者は、グラビア印刷用塗工紙組成物についての種
々の研究を重ねた結果、スーパーカレンダー汚れが塗工
紙中に含有される水分が高い箇所で非常に高い頻度で発
生していることを見い出した。さらには、スーパーカレ
ンダー処理によって塗工紙中の水分が減少していること
より、スーパーカレンダー汚れは、従来から言われてき
た塗工紙表面のドライ強度よりむしろウェット強度の低
下がもたらす塗工紙表面の塗工紙組成物の剥離であると
の結果を得た。従って、塗工紙に含まれる水分を低くす
ることがスーパーカレンダー汚れ防止のための手段とし
て考えられるが、その水分を低くすることは、スーパー
カレンダー処理による塗工紙の涜れを不十分なものとし
、満足できるグラビア印刷適性を得ることはできない。このことから、本発明者は、ウェット強度に着目してス
ーパーカレンダー汚れを防止し、グラビア印刷適性を低
下させない手段を見い出した。このウェット強度は、塗
工紙組成物に含有されるスチレン拳ブタジェン系共重合
体エマルジョンのゲル含量と関係していることは知られ
ているがＬ紙パ技協紙、第３８巻１２号１８〜２３頁（
１９８４年）］、ゲル含量を低下させることは操業性、
特に塗布時のロール汚れ発生の問題があり、特にグラビ
ア印刷用塗工紙に用いられる軟質のバインダーにおいて
ゲル含量を低減させると、著しく塗布時にロール汚れが
発生するだけでなく、スーパーカレンダー処理時にも汚
れ状況か悪化する。また、塗布時のロール汚れを防止す
るためにガラス転移温度を上げるとグラビア印刷適性が
低下してしまう。そこで、本発明者は、種々の研究を行なった結果、従来
の技術では解決できないグラビア印刷適性の向上とスー
パーカレンダー汚れ防止という相反した関係を異種のス
チレン・ブタジエン系共重合体エマルジョンの重量混合
比率と塗工紙組成物中での含有量をある特定の範囲に限
定し、それらを配合することによって、本目的が達成し
うろことを見い出し、完成に至った。以下、本発明の詳細な説明する。本発明のラテックスバインダーとして用いられるスチレ
ン・ブタジエン系共重合体エマルジョンのうち＜ａ＞エ
マルジョンは、ガラス転移温度が−３０℃以下、好まし
くは、−４０℃以下であって、くａ〉、＜ｂ＞エマルジ
ョンをどのような比率で混合しても＜ａ＞エマルジョン
のガラス転移温度が一３０℃を超える場合には、十分に
満足するグラビア印刷適性が得られず、ゲル含量８０重
量％以下では塗布時のロール汚れが起き易くなり、塗布
が難しくなる。＜ｂ＞エマルジョンは、ゲル含量が１０
〜６０重量％、好ましくは、３０〜５０重量％の範囲に
あることが必要であり、＜ｂ＞エマルジョンのゲル含量
が１０重量％未満では、そのエマルジョンの機械的安定
性が低下し、その組成物を塗布する際にコータ一部でロ
ール汚れ等の操業性低下の問題発生があり、６０重量％
を超える領域では、ウェット強度が低下し、スーパーカ
レンダー汚れが発生する。一方、ガラス転移温度が１０
℃を超えると強度が低下し、スーパーカレンダー汚れが
発生し易くなり、−１０℃に満たない場合には塗布時の
ロール汚れが発生し易くなる。優れたグラビア印刷適性とスーパーカレンダー汚れ防止
をバランスして得るためには、式（Ｉ）で算出される＜
ａ＞、＜ｂ＞エマルジョンの重量混合比率は９０／’１
０〜７０／’３０の範囲にある必要がある。その重量混
合比が９０／１０を超える領域では、ウェット強度低下
によるスーパーカレンダー汚れが発生し、７０／’３０
に満たない領域ではグラビア適性が低下する。また、上
記したこれらのスチレン・ブタジエン系共重合体エマル
ジョン混合物を含めたバインター配合量が顔料１００重
量部に対して５重量部に満たない場合は、ウェット強度
の低下によるスーパーカレンダー汚れが発生し、１２重
量部を超える領域では、満足なりラビア印刷適性が得ら
れない。更には、＜ａ＞エマルジョンが粒径の範囲として、０．
０９〜０．３０μｍにあり、〈ｂ〉エマルジョンが０．
０７〜０．１８μｍの粒径範囲から成ることが好ましく
、〈ａ〉エマルジョンが二重構造を有し、コア部のガラ
ス転移温度が一４０℃以下であり、シェル部のカラス転
移温度が一３０℃以上であることか好ましい。また、＜
ａ＞、＜ｂ＞エマルジョンはアルカリ増粘タイプでも、
非アルカリ増粘タイプのとちらてあっても良い。本発明で用いられる原紙は、特に限定されるものでなく
、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、
ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等を含む機
械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプを含み、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
ン等の各種填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり向上剤、
カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を含み、酸性
または中性もしくはアルカリ性で抄造される。この原紙を抄造する抄紙機は、円胴、長網、ツインワイ
ヤー等の各種フォーマ−及びそれらの各種フォーマ−を
組み合わせ、抄き合わせを行なう抄紙機等である。本発明に用いる紙塗工用顔料は特に限定されるものでな
く、カオリンクレー、デラミネーテッドクレー、焼成り
レー、重質炭酸カルシウム、沈降性（軽質）炭酸カルシ
ウム、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、タルク、
二酸化チタン等が配合できる。バインダーとしては、本発明で記載した物思外にスチレ
ン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、酢ビ・アク
リル系、エチレン・酢ビ系、ブタジェン・メチルメタク
リル系、酢ビ・ブチルアクリレート系等の各種スチレン
・ブタジエン系共重合体およびポリビニルアルコール、
イソブチン・無水マレイン酸共重合体、無水マレイン酸
・スチレン共重合体、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バインダーなどがあり、さらに保水
性を高めるために、アルカリ増粘型ラテックス、カルボ
キシメチルセルロース、メチルセルロース、アルギン酸
ナトリウム等の保水剤を適宜配合しても良い。また、その他に一般に使用されている助剤である分散剤
、増粘剤、消泡剤、滑剤、染料、ｐＨ調整剤等を適宜配
合しても良い。本発明のグラビア印刷用塗工紙組成物は、上記した各成
分を秤量し、例えば、コーレス分散機、ケディミルのよ
うな分散機などを用いて混合し容易に製造できる。本発明による塗工紙組成物を原紙に塗工する方法は、エ
アーナイフコーター、各種ブレードコーター、ロールコ
ータ−等あらゆる塗工ヘッドを用いて良く、また、オン
マシン、オフマシンであっても塗工できる。更に、多層
塗布であっても良いし、原紙の片面或いは両面に塗工す
ることも可能である。尚、本発明で言う各特性は以下のようにして求めた。１　ガラス転移温度２０℃、６５ＲＨ％の条件下でスチレン・ブタジエン系
共重合体エマルジョン単体のフィルムを作成し、そのフ
ィルムを２０ｍｇ採取し、示差走査熱量測定装置（Ｄ　
Ｓ　Ｃ；Ｄｉｌｌｅ＋ｅｎｌｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ
Ｃａｌｏ＋ｉｍｅｌＢ　）を用いて、昇温速度５℃／分
、測定温度範囲一７０℃〜＋７０℃で得られる特性曲線
をＡＳＴＭ法で読み取り、ガラス転移温度を算出した。２　ゲル含量２０℃、６５ＲＨ％の条件下でスチレン・ブタジエン系
共重合体エマルジョン単体のフィルムを作成し、そのフ
ィルムを約２００〜８００倍のトルエンに入れ、４８時
間放置溶解し、ろ紙（＃２）でろ過液、ろ液を７０℃で
乾燥し、そのフィルムのゾル量を求め、この値より換算
し、重量％で表示した。３、数平均粒子径スチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョンをオスミ
ウム酸で処理し、これを電子顕微鏡で３万倍に拡大し、
得られた顕微鏡写真中の粒子を画像解析装置を用いて２
値化して粒子１０００個の径を数平均で求めた。４、グラビア印刷適性大蔵省式グラビア印刷適性試験機を用いて、ミスドツト
を測定し、１　極めて悪、２：悪、３普通、４：良、５
：極めて良、の数値で評価した。なお、グラビア印刷物として満足するレベルは３以上で
ある。５　スーパーカレンダー汚れ塗工紙長さ１００００ｍをロール表面温度６０℃、線圧
２０５ｋｇ／ｃｍ、速度４００ｍ／分の条件でスーパー
カレンダー処理してロールの汚れの程度を肉眼で評価し
た。評価は、１・極めて悪、２：悪、３：普通、４：良
、５・極めて良、とし、操業上問題とならないレベルは
、３以上である。

【実施例】

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。実施例１〜４原紙は、パルプ配合として市販ＬＢＫＰ　（ろ木皮３５
０ｍ１ｃｓｊ）を３０重量部、市販ＮＢＫＰ　（ろ木皮
４２０ｍ１ｃｓｌ）を７０重量部、内填する顔料として
、軽質炭酸カルシウムを灰分量で１０重量％、その他ア
ルキルケテンダイマー系内添サイズ剤を０゜０３重量部
、市販カチオン化澱粉を０．２重量部、市販カチオン系
ポリアクリルアミド歩留まり向上剤を０．０３重量部で
調成したものを用いた。ラテックスバインターの種類、配合量を種々変えた塗工
紙組成物を調整し、塗工速度１０００ｍ／分のブレード
コーターを用いてフェルト面／ワイヤー面の塗布量が１
２／１４ｇ／ｉ、塗工紙の水分が６．０重量％になるよ
うに塗布し、得られた長さ１００００ｍの塗工紙をロー
ル表面温度６０℃、線圧２０５ｋｇ／ｃｍ、速度４００
ｍ／分の条件でスーパーカレンダー処理し、グラビア印
刷適性及びスーパーカレンダー汚れを評価した。顔料として二級クレー（プレディスパーズドＨＴ　：　
ＥＭＣ社）を１００重量部、分散剤としてポリアクリル
酸ソーダを０．４重量部、保水剤としてカルボキシメチ
ルセルロース０．１重量部を用いて、固形分濃度７０重
量％で分散し、ラテックスバインダーを加え撹拌し、そ
の後、ｐＨが９゜５になるようにＮａＯＨを入れ、水を
加えて固形分濃度６０重量％の塗工紙組成物を得た。比較例１〜６実施例１〜４と同様に塗工紙組成物を調整し、実施例１
〜４に示した原紙に塗布、その後スーバ−カレンダー処
理を行ない、グラビア印刷適性及びスーパーカレンダー
汚れの評価を行なった。結果を第１表に示す。（以下余白）第１表より、ゲル含量８０重量％以上であり、ガラス転
移温度が一３０℃以下のスチレン・ブタジエン系エマル
ジョンとゲル含量１０重量％〜６０重量％の範囲にあり
、ガラス転移温度−１０℃〜＋１０℃の範囲にあるスチ
レン・ブタジエン系エマルジョンを配合することによっ
て、グラビア印刷適性の低下がなく、スーパーカレンダ
ー汚れの防止を施したグラビア印刷用塗工紙組成物が得
られることが分かる。しかし、比較例１はグラビア印刷
適性及びスーパーカレンダー汚れに優れていたが、塗布
時にパツキングロール汚れ発生の問題が生じた。実施例５〜７、比較例７実施例１〜４と同様に塗工紙組成物を調整し、実施例１
〜４に示した原紙に塗布、その後スーパーカレンダー処
理を行ない、グラビア印刷適性及びスーパーカレンダー
汚れの評価を行なった。結果を第２表に示す。（以下余白）第２表より、ゲル含量８０重量％以上であり、ガラス転
移温度が一３０℃以下のスチレン・ブタジエン系エマル
ジョンとゲル含量１０重量％〜６０重量％の範囲にあり
、ガラス転移温度−１０℃〜＋１０℃の範囲にあるスチ
レン・ブタジエン系エマルジョンとの比率が９０／１０
〜７０／３０の範囲以外では、本目的に適う塗工紙組成
物が得られないことが分かる。実施例８〜９、比較例８実施例８はエステル化澱粉を１．５重量部を顔料分散後
に添加し、実施例１〜４と同様に塗工紙組成物を調整し
、実施例１〜４に示した原紙に塗布、その後スーパーカ
レンダー処理を行ない、グラビア印刷適性及びスーパー
カレンダー汚れの評価を行なった。実施例９、比較例８
は実施例１〜４と同様に塗工紙組成物を調整し、実施例
１〜４に示した原紙に塗布、その後スーパーカレンダー
処理を行ない、クラビア印刷適性及びスーパーカレンダ
ー汚れの評価を行なった。結果を第３表に示す。第３表より、ゲル含量が８０重量％以上であり、ガラス
転移温度が一３０℃以下のスチレン・ブタジエン系エマ
ルジョンとゲル含量１０重量％〜６０重量％の範囲にあ
り、ガラス転移温度か一１０℃〜＋１０℃の範囲にある
スチレン・ブタジエン系エマルジョンの総記合量は、５
〜１２重量部で本目的に適うことが分かり、５重量部に
満たない場合には、スーパーカレンダー汚れは防止され
ず、１２重量部を超える領域では、良好なグラビア適性
は得られない。実施例１０〜２０実施例１〜４と同様に塗工紙組成物を調整し、実施例１
〜４に示した原紙に塗布、その後スーパーカレンダー処
理を行ない、グラビア印刷適性及びスーパーカレンダー
汚れの評価を行なった。結果を第４表に示す。（以下余白）第４表より、ゲル含量が８０重量％以上であり、ガラス
転移温度か一３０℃以下のスチレン・ブタジエン系エマ
ルジョンとゲル含量１０重量％〜６０重量％の範囲にあ
り、ガラス転移温度が一１０℃〜＋１０℃の範囲にある
スチレン・ブタジエン系エマルジョンのそれぞれの粒径
範囲を特定すること、また、＜ａ＞エマルジョンに二重
構造を有するエマルジョンを適用することにより、さら
に本目的に適うグラビア印刷用塗工紙組成物が得られる
ことが分かる。

【発明の効果】

本発明のグラビア印刷用塗工紙組成物は、ラテックスバ
インダーとして、特定のスチレン・ブタジエン系共重合
体エマルジョンを用いたものであって、グラビア印刷適
性の低下がなく、スーパーカレンダー汚れが発生しない
ような優れたグラビア印刷用の塗工紙を与えることかで
きる。手続補正書（自発）平成　２年１２月　５日特許庁長官殿　　　　　　　　　で平成２年１１月３０日提出の特許願（８）２、発明の名
称グラビア印刷用塗工紙３、補正をする者事件との関係　　特許出願人ｆｆｉ　　（６００）　２４８＋４、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄５、補正の内容（１）明細書、第２０頁の「第１表」を別紙の通り補正
する。（２）明細書、第２２頁の「第２表」を別紙の通り補正
する。（３）明細書、第２４頁の「第３表づを別紙の通り補正
する。（４）明細書、第２６頁の「第４表」を別紙の通り補正
する。

Claims

【特許請求の範囲】１、顔料およびバインダーを主成分とする塗工紙組成物
のラテックスバインダーとして、＜ａ＞ゲル含量が８０
重量部以上であり、ガラス転移温度が−３０℃以下のス
チレン・ブタジエン系共重合体エマルジョンと＜ｂ＞ゲ
ル含量が１０〜６０重量％の範囲にあり、ガラス転移温
度−１０℃〜＋１０℃の範囲にあるスチレン・ブタジエ
ン系共重合体エマルジョンとを下記の式で示される固形
分重量比９０／１０〜７０／３０の範囲で混合し、混合
物を含めたバインダーの配合量が顔料１００重量部に対
して５〜１２重量部である塗液を塗工することを特徴と
するグラビア印刷用塗工紙組成物。Ａ＝Ｂ／Ｃ（ I ）Ａ：固形分重量比Ｂ：スチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョン＜ａ＞の重量Ｃ：スチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョン＜ｂ＞の重量２、スチレン・ブタジエン系共重合体エマルジョンの＜
ａ＞エマルジョンの粒径が０．０９〜０．３０μｍであ
り、＜ｂ＞エマルジョンの粒径が０．０７〜０．１８μ
ｍの範囲から成る請求項１記載のグラビア印刷用塗工紙
組成物。３、上記に記載の＜ａ＞エマルジョンが二重構造を有し
、コア部のガラス転移温度が−４０℃以下、シェル部の
ガラス転移温度が−３０℃以上である請求項１又は２記
載のグラビア印刷用塗工紙組成物。