JP2011132649A - 印刷用顔料塗被紙、印刷用顔料塗被紙の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基紙の片面に、少なくとも内側顔料塗被層と、最表顔料塗被層を有する印刷用顔料塗被紙において、内側顔料塗被層は、顔料100質量部中、軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して8〜15質量部含有し、最表顔料塗被層は、顔料100質量部中、平均粒子径(短径)が0.8μm以下の軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して4〜30質量部含有する乾燥された塗被層に、水溶性多価金属塩の水溶液を塗布し、乾燥された層であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
その一例として、パッケージ分野においても、たとえば食品用箱などで、キャンペーン期間中に塗工板紙(所謂コートボール)に固定データをオフセット印刷したのちにシリアルナンバーやQRコードを追い刷り、製函を行う場合もある。
また、これらの用途では製函工程や郵便局等の自動仕分け装置を通過する場合に、部材と接触し、インクジェット印字部分が擦られるため、耐擦過性の改善が望まれている。
さらに、顔料塗被層表面の王研式平滑度、基紙のステキヒトサイズ度、顔料塗被紙の密度等を特定の範囲に規定した感圧接着シート用塗工紙(特開2009−228171号公報、特許文献5)が提案されている。しかしながら、この場合も水性染料インクでは満足なモノクロインクジェットによる印刷適性が得られるものの、水性顔料インクの定着性(耐擦過性)には乏しい。従って、オフセット印刷可能な表面強度と水性顔料インクジェットによる印刷適性を備え、かつ表面光沢度が高い印刷用顔料塗被紙は得られていないのが現状である。
(2)水溶性多価金属塩がギ酸カルシウムであるである(1)に記載の印刷用顔料塗被紙である。
(3)前記最表顔料塗被層に用いられる軽質炭酸カルシウムが柱状または紡錘状の軽質炭酸カルシウムである(1)又は(2)記載の印刷用顔料塗被紙である。
(4)前記最表顔料塗被層にカゼインを顔料100質量部に対して1〜10質量部含有する(1)〜(3)のいずれか一に記載の印刷用顔料塗被紙である。
(5)前記最表顔料塗被層中に、スチレンアクリル共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して1〜30質量部含有する(1)〜(4)のいずれか一に記載の印刷用顔料塗被紙である。
(6)前記最表顔料塗被層中に、中空プラスチックピグメントを顔料100質量部に対して3〜15質量部含有する(1)〜(5)のいずれか一に記載の印刷用顔料塗被紙である。
(7)基紙の片面に、少なくとも2層の顔料塗被層を形成する印刷用顔料塗被紙の製造方法において、基紙に、顔料100質量部中、軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して8〜15質量部含有する内側顔料塗被層用塗液を塗布し、次いで、顔料100質量部中、平均粒子径(短径)が0.8μm以下の軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して4〜30質量部含有する最表顔料塗被層用塗液を塗布し、乾燥後、水溶性多価金属塩の水溶液を塗布し、乾燥することを特徴とする印刷用顔料塗被紙の製造方法である。
かかる水溶性多価金属塩の具体例としては、ギ酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、マロン酸、マレイン酸、グリコール酸、リンゴ酸、アクリル酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等のカルシウム、亜鉛、マグネシウム、アルミニウムの各塩等が挙げられる。なかでもギ酸カルシウムは、優れたオフセット印刷適性と水性顔料インクジェットインク溶媒通過性を付与するため好ましく用いられる。
水溶性多価金属塩の塗工方法としては、上記塗被層と同様の塗工装置が用いられる。さらには、キャストコーターのリウェット湿潤液としても使用でき、また平滑化処理工程において、キャレンダーを用いたニップ塗工も可能である。
板紙基紙の場合も上記の填料を使用することが可能である。
板紙基紙を得るための抄紙機としては、長網式抄紙機、短網式抄紙機、円網式抄紙機、オントップフォーマー、ギャップフォーマー等の抄紙機が使用でき、2層以上を抄き合わせて原紙抄造を行う。基紙が板紙である場合、強度に優れるため、特にパッケージ分野や物流分野において使用される箱や封筒等の用途に適した印刷用顔料塗被板紙となる。
[基紙の製造]
LBKP(CSFフリーネス450ml)90質量部、NBKP(CSFフリーネス450ml)10質量部のパルプスラリーに、内添サイズ剤としてアルケニル無水コハク酸(商品名:ファイブラン81、ナショナルスターチ社製)0.05質量部、紙力増強剤としてポリアクリルアミド系樹脂(商品名:PS194−7、荒川化学工業社製)0.2質量部、硫酸バンド0.6質量部を添加し、これらの混合物を白水で希釈してpH5.3、固形分濃度1.1%の紙料を調製した。この紙料を、長網抄紙機に供して抄紙し、得られた湿紙に、スチレン・マレイン酸共重合体(商品名:ポリマロン385、荒川化学工業社製)0.2部、酸化澱粉(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)を濃度5.5%で含むサイズプレス液を、サイズプレス装置で塗布量が乾燥質量で2g/m2となるように塗布し、乾燥して、さらにマシンカレンダを用いて平滑化処理を施して、坪量94g/m2の基紙を得た。
紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)159質量部、酸化澱粉(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)の20%水溶液10質量部およびスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスの50%分散液(商品名:T−2531H、JSR社製)24質量部を添加攪拌し、さらに水を加えて、固形分濃度50%の塗被液を調製した。
水、尿素10質量部、ニュージーランドカゼイン100質量部を混合撹拌し、昇温を開始する。次に25%アンモニア液を7.7質量部加えて60℃まで昇温したのち20分保持した後冷却し、10%のカゼイン水溶液を得た。
[最表顔料塗被層用塗被液の調製]
水、上記で得られたカゼインの10%水溶液36質量部に紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)159質量部およびスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスの50%分散液(商品名:T−2531H、JSR社製)37質量部を添加攪拌し、固形分濃度50%の塗被液を調製した。
前記内側顔料塗被層用塗被液を、前記基紙の両面に、ブレードコーターを用いて片面当たり乾燥塗布量が7g/m2なるように塗工し、内側顔料塗被層を形成した。
[最表顔料塗被層の形成]
前記最表顔料塗被層用塗被液を、上記基紙の両面に形成された内側顔料塗被層上に、ブレードコーターを用いて片面当たり乾燥塗布量が10g/m2なるように塗工し、最表顔料塗被層を形成した。
[多価金属塩水溶液の塗布]
ギ酸カルシウムの4%水溶液を上記基紙の両面に形成された最表顔料塗被層上に、ロールコーターを用いて片面当たり0.12g/m2付着するように塗布した後、スーパーカレンダを用いて、線圧60kg/cm、2ニップの条件で平滑化処理を施して、坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)159質量部の代わりに、柱状軽質炭酸カルシウムの60%分散液(商品名:タマパールTP−123CS、平均粒子径(短径)0.44μm、奥多摩工業社製)167質量部を使用した以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)159質量部の代わりに、柱状軽質炭酸カルシウムの62%分散液(商品名:タマパールTP−123HG、平均粒子径(短径)0.2μm、奥多摩工業社製)161質量部を使用した以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)159質量部の代わりに、紡錘状軽質炭酸カルシウムの65%分散液(商品名:YCC−FD、平均粒子径(短径)0.6μm、矢橋工業社製)154質量部を使用した以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、カゼインの10%水溶液36質量部の代わりに、酸化澱粉(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)の20%水溶液18質量部を使用した以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスの50%分散液(商品名:T−2531H、JSR社製)の使用量を27質量部に減らし、さらにスチレンアクリル共重合体ラテックス(商品名:PDX7236、BASFジャパン社製)の40%分散液12.5質量部を加えた以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、さらに中空プラスチックピグメントの26%分散液(商品名:AE−852、JSR社製)を20質量部添加した以外は、実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の多価金属塩水溶液の塗布において、ギ酸カルシウムの4%水溶液の代わりに、硫酸亜鉛の4%水溶液を使用した以外は、実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の多価金属塩水溶液の塗布において、ギ酸カルシウム水溶液の濃度を4%から1%に下げ、0.03g/m2付着するように塗布した以外は、実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の多価金属塩水溶液の塗布において、ギ酸カルシウム水溶液の濃度を4%から10%に上げ、0.3g/m2付着するように塗布した以外は、実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスの50%分散液の使用量を37質量部から30質量部に減らした以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の印刷用顔料塗被紙の製造において、基紙に坪量350g/m2の非塗工板紙(商品名:コラボファイン−W、王子特殊紙社製)を使用した以外は実施例1と同様にして坪量384g/m2の印刷用顔料塗被板紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)の使用量を159質量部から48質量部に減らし、且つカオリン(商品名:ウルトラホワイト90、BASFジャパン社製)の70%分散液100質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスの50%分散液の使用量を37質量部から74質量部に増やした以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の最表顔料塗被層用塗被液の調製において、紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)159質量部の代わりに平均粒子径1.7μmの軽質炭酸カルシウムの63%分散液159質量部を使用した以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の内側顔料塗被層用塗被液の調製において、紡錘状軽質炭酸カルシウムの63%分散液(商品名:タマパールTP221GS、平均粒子径(短径)0.3μm、奥多摩工業社製)の使用量を159質量部から48質量部に減らし、且つカオリン(商品名:ウルトラホワイト90、BASFジャパン社製)の70%分散液100質量部を使用した以外は、実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の内側顔料塗被層用塗被液の調製において、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスの50%分散液の使用量を24質量部から48質量部に増やした以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
実施例1の印刷用顔料塗被紙の製造において、多価金属塩を塗布しなかった以外は実施例1と同様にして坪量128g/m2の印刷用顔料塗被紙を得た。
[塗被層表面の光沢度の測定]
得られた顔料塗被紙の表面光沢を、光沢度計(JIS−Z8741記載)を用い、JIS P8142に従って、入射角75度で測定した。
(ドライピック強度)
RI印刷機(RI−1、石川島産業機械株式会社製)を用いて、試験用インキ(ベストワン紙試験用SD50紅BT−13、T&K TOKA社製)により、ベタ印刷を行い、印刷面のピッキングの程度を目視判定した。5段階評価で5が最もよく、1が最も悪い水準であり、3が許容限度である。
上記ドライピック強度試験方法において、印刷前に水付着ロールで各印刷用顔料塗被紙表面に水を付着させた以外はドライピック強度試験方法と同様にしてウェットピック強度を評価した。
(インク吸収性の評価)
(1)得られた顔料塗被紙を油吸収メーター自動式(JIS P−8130、熊谷理機工業株式会社製)にセットする。
(2)セットした試験片上部にセロハンテープを貼付し、そのセロハンテープ上に、水性顔料インクジェットインク(大日本スクリーン社トゥループレスジェット520用黒インクを、マイクロシリンジを用いて、5μlのせる。
(3)インク上に金属ローラーを通過させた後、伸ばされたインク表面の光沢感が消えるまでの時間を目視判定して、インクジェットインク吸収速度を評価した。
おおむね、5秒以内で乾燥するものが、実機プリンター適性を有すると判定した。
上記インク吸収性の評価と同様にして、得られた顔料塗被紙上にインクジェットインクを塗布し、直後に指で擦り、擦らない部分との光学濃度差に対する割合でインク初期定着性を評価した。
上記インク吸収性の評価と同様にして、得られた顔料塗被紙上にインクジェットインクを塗布し、23℃50%RH環境下に1日放置した後に指で擦り、擦らない部分との光学濃度差に対する割合でインク耐擦過性を評価した。
Claims (7)
- 基紙の片面に、少なくとも内側顔料塗被層と、最表顔料塗被層を有する印刷用顔料塗被紙において、内側顔料塗被層は、顔料100質量部中、軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して8〜15質量部含有し、最表顔料塗被層は、顔料100質量部中、平均粒子径(短径)が0.8μm以下の軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して4〜30質量部含有する乾燥された塗被層に、水溶性多価金属塩の水溶液を塗布し、乾燥された層であることを特徴とする印刷用顔料塗被紙。
- 水溶性多価金属塩がギ酸カルシウムであるである請求項1に記載の印刷用顔料塗被紙。
- 前記最表顔料塗被層に用いられる軽質炭酸カルシウムが柱状または紡錘状の軽質炭酸カルシウムである請求項1又は2記載の印刷用顔料塗被紙。
- 前記最表顔料塗被層にカゼインを顔料100質量部に対して1〜10質量部含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の印刷用顔料塗被紙。
- 前記最表顔料塗被層中に、スチレンアクリル共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して1〜30質量部含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の印刷用顔料塗被紙。
- 前記最表顔料塗被層中に、中空プラスチックピグメントを顔料100質量部に対して3〜15質量部含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の印刷用顔料塗被紙。
- 基紙の片面に、少なくとも2層の顔料塗被層を形成する印刷用顔料塗被紙の製造方法において、基紙に、顔料100質量部中、軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して8〜15質量部含有する内側顔料塗被層用塗液を塗布し、次いで、顔料100質量部中、平均粒子径(短径)が0.8μm以下の軽質炭酸カルシウムを50質量部以上含有し、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合体ラテックスを顔料100質量部に対して4〜30質量部含有する最表顔料塗被層用塗液を塗布し、乾燥後、水溶性多価金属塩の水溶液を塗布し、乾燥することを特徴とする印刷用顔料塗被紙の製造方法。
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