(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙上に中空ポリマー粒子を３ないし１５重量％、非アルカリ増粘型スチレンブタジエンラテックスを含有し、リン酸エステル化澱粉を１．５重量％以下、０．３重量％以上含有する塗工層を設けることを特徴とするグラビア印刷用塗工紙。
【請求項２】
中空ポリマー粒子の中空率が４０％以上であることを特徴とする請求項１記載のグラビア印刷用塗工紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラビア印刷適性、特にミスドットが少なく、インキ受理性、印刷光沢に優れた、低密度のグラビア印刷用塗工紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷物の視覚化が進展し、印刷用塗工紙への品質要求がますます強くなってきた。特に、雑誌などのカラー印刷化の進展により、グラビア印刷がますます普及してきている。グラビア印刷は、階調性には不足するものの、多量のインキを転写可能で、高い印刷濃度が得られ、画像再現性に優れているため、ボリューム感ある印刷物が得られる。
【０００３】
しかしながら、グラビア印刷適性を得るには、高い平滑度の表面を形成するため、高密度となり、印刷物の重量が重くなり過ぎる。また、厚さが出難いことから、腰が無くなり、出版物が取り扱い難い等の問題点があり、低密度のグラビア印刷用塗工紙が求められている。
【０００４】
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、ミスドッ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。
【０００５】
ミスドットは、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おいて、紙面に十分な平滑性がないことが主な原因となる。
【０００６】
このグラビア印刷の美観を損ねる現象、ミスドットを防止するために、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ッション性、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ダーの改良、スーパーカレンダー条件等の検討が行なわれている。
【０００７】
加圧下での高いクッション性を得るために、塗工用原紙の検討としては、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・ブタジエン系共重合体の配合等が行なわれ（例えば、特開昭６０−２２４８９５号等）、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が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。
【０００８】
特にスーパーカレンダーで塗層が容易に潰れ、平滑性を得易くするため、バインダー量を減らし、低ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く柔らかいスチレンブタジエンラテックスを用い、さらに乾燥後、硬い被膜を造る澱粉、等の水溶性バインダーを配合しない様にするが、澱粉等水溶性バインダーは塗液の保水性を上げ、ストリーク、ブリーディングを防止する、等ブレードコーター操業性を改善する効果がある。このため、カルボキシメチル化セルロース、アルギン酸ナトリウム、アルカリ溶解アクリルエマルジョン、等保水剤を用いられることもあるが、いずれも乾燥すると硬い被膜を造り易く、ミスドットが悪化し易いので、多量に用いることが難しい。一般的にはアルカリ増粘型スチレンブタジエンラテックスを用いられることが多い。アルカリ増粘型スチレンブタジエンラテックスはミスドットを悪化させることなく、保水性を向上し、ストリークを回避することができる。
【０００９】
しかしながら、これら全ての対応は皆、原紙および塗層の柔軟性を増し、結果としてスーパーカレンダー処理過程で塗工紙が高密度化してしまう。このため、グラビア印刷用塗工紙の低密度化のため、原紙中にグラウンドウッドパルプ（ＧＰ）の配合量の増大、熱カレンダーで密度を上げずに平滑度を上げる、等の対応が採られているが、白色度が著しく低下してしまう、満足するレベルの平滑度が得られない、等で満足な結果が得られない。
【００１０】
一つの方法として、特開平１−２４９８６１号、特開平２−１４０２７１号、特開平２−１４０２７２号、特開平３−３３２９６号、および特開平５−１２５６９５号、等の各公報で塗層中に中空ポリマー粒子を配合することでグラビア印刷適性を維持しつつ、グラビア印刷用塗工紙の軽量化を図ることが提案されてきた。中空ポリマー粒子を配合することで、カレンダー処理時に、他の顔料、特にカオリンの再配列を促進して、高い平滑性が得られると考えられ、また、中空ポリマー粒子は内部が中空であるため、クッション性が良化し、グラビア印刷適性の向上に寄与すると考えられる。
【００１１】
しかしながら、中空ポリマー粒子を用いた塗液の粘度、特にハイシェアー粘度が上がりやすく、特にアルカリ増粘型ラテックスと組み合わせて使用すると著しく増粘してブレードコーターでストリークを発生させ易く、塗工紙面状に問題がないグラビア印刷用塗工紙を製造することができない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、十分に密度が低く、優れたグラビア印刷適性、特にミスドットの発生率が低く、インキ受理性、塗工紙面状に優れたグラビア印刷用塗工紙を生産性良く製造することが難しいのが現状であり、その実現が塗工紙を製造する者にとって大きな課題となっている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる現状に鑑み、本発明者らは、従来にない優れたグラビア印刷適性、インキ受理性、塗工紙面状を有するグラビア印刷用塗工紙をを生産性良く製造することを目的として鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明は、原紙上に中空ポリマー粒子を３ないし１５重量％、非アルカリ増粘型スチレンブタジエンラテックスを含有し、リン酸エステル化澱粉を１．５重量％以下、０．３重量％以上含有する塗工層を設けることを特徴とするグラビア印刷用塗工紙である。
【００１５】
また、中空ポリマー粒子の中空率が４０％以上であることに依り、さらに良好な結果を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のグラビア印刷用塗工紙について、詳細に説明する。
本発明に用いる中空ポリマー粒子は、外径０．４〜２．０μｍ、外殻の厚みが０．０５〜０．２μｍの内部が中空の球形の有機ポリマー粒子である。材質は特に限定されるものではないが、スチレン、スチレン−アクリル共重合物、等が一般的である。
【００１７】
中空ポリマー粒子を塗層中に配合すると、中空ポリマー粒子自体が他の顔料に比べ低密度であるため、塗層全体の密度が低下し、塗工紙の密度を低下させることができる。例えば、カオリンの密度が２．６ｇ／ｃｍ３前後であるのに対して、中空ポリマー粒子は０．６ｇ／ｃｍ３近辺のものが得られる。また、中空ポリマー粒子を配合することで、カレンダー処理時に、他の顔料、特にカオリンの再配列を促進して、高い平滑性が得られると考えられ、また、中空ポリマー粒子は内部が中空であるため、クッション性が良化し、グラビア印刷適性の向上に寄与すると考えられる。
【００１８】
しかしながら、中空ポリマー粒子を用いた場合には、塗液の粘度、特にハイシェアー粘度が上がりやすく、特にアルカリ増粘型スチレンブタジエンラテックスと組み合わせて使用すると著しく増粘してブレードコーターでストリークを発生させ易く、塗工紙面状に問題がないグラビア印刷用塗工紙を製造することができない。
【００１９】
アルカリ増粘型ラテックスとは、水酸化ナトリウム、アンモニア水等アルカリ剤でｐＨを８以上に調整した際、カルボン酸基を多数含むポリマー鎖が膨潤もしくは一部溶解し、エマルジョンの粘度がｐＨ６以下での値の少なくとも２倍以上に増大する性質を持ち、高い保水性を保持する。
【００２０】
この機構は完全には解明されていないが、中空ポリマー粒子はエマルジョン状態では中空部が水系で充満しており、塗抹後、乾燥工程で中空部の水相が外部に浸透乾燥し、中空化するため、エマルジョン状態でも密度が低く、また、製造過程の副産物として高度にカルボキシル化した重合ポリマーが中空部より、外部の水相に浸透し、これが他の顔料、バインダーと相互作用を起こし、塗液中で軟凝集を発生させ易いと推定される。
【００２１】
この結果、塗液のハイシェアー粘度が上昇し、ブレードコーターでストリーク等塗工欠陥が発生し、塗工紙面状が悪化する原因となる。
【００２２】
特に、グラビア塗工紙の塗液に一般的に用いられているアルカリ増粘型スチレンブタジエンラテックスは、アクリル酸ナトリウム、等のカルボン酸ナトリウム塩の官能基を多数含むため、水相中多価金属イオン等の影響もあって、中空ポリマー粒子エマルジョンと軟凝集を起こしやすいと考えられる。
【００２３】
このため、ラテックスに非アルカリ増粘タイプのスチレンブタジエンラテックスを用いることにより、ハイシェアー粘度が低下し、ブレードコーター適性が改善するが不十分であり、リン酸エステル化澱粉を少量配合することで、満足すべきブレードコーター適性が得られる。
【００２４】
この機構については必ずしも明確ではないが、中空ポリマー粒子が他の顔料との比重差が大きいことから分離を起こし易いこともブレードコーター適性の悪化に影響されていると見られ、リン酸エステル化澱粉が保護コロイド効果のみならず、分散剤的効果をも示していると考えられる。
【００２５】
リン酸エステル化澱粉は、１．５重量％を越えて多いと、却ってハイシェアー粘度が増大し、ブレードコーター適性が悪化する。また、０．３重量％以下ではブレードコーター適性改善効果が得られない。
【００２６】
中空ポリマー粒子は、３重量％未満ではグラビア印刷適性向上効果が得られず、１５重量％を越えるとハイシェアー粘度が上昇し、ブレードコーター適性が悪化する。
【００２７】
中空ポリマー粒子の中空率は高い程、クッション性が向上し、グラビア印刷適性が向上し４０％以上で特に改善効果が著しい。中空率の上限は中空ポリマー粒子製造方法から制約されており、現状、実用に供せる市販中空ポリマー粒子では中空率は６０％程度が上限である。
【００２８】
本発明のグラビア印刷用塗工紙に用いられる塗工液では、本発明を構成する素材の外に、一般に紙加工用の素材を用いることができる。
【００２９】
顔料としては、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、サチンホワイト、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、ゼオライト、硫酸バリウム、無定型シリカ、プラスチックピグメントなどが挙げられる。
【００３０】
これらの塗工液には、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの通常用いられている各種助剤を適宜使用できる。
【００３１】
本発明において、塗工液を塗工する装置として、フラッデドニップ型、ジェットファウンテン型、ショートドエル型などの各種ブレードコーター、ロッドブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどの通常の各種塗工装置で１層または、２ないし３層塗工された塗被紙は各層塗工毎に乾燥され、場合によっては原紙を抄造する抄紙機上に設置されたオンマシンコーターで塗工される。
【００３２】
また、本発明の粗面ロール処理は、塗工装置における乾燥機を出た直後に設置され、乾燥直後に処理を受ける場合もある。また、本発明の粗面ロール処理に先立ち、あるいは処理中に塗被紙に蒸気、微少水滴を噴霧する処理を行う場合もある。
【００３３】
本発明のグラビア印刷用塗工紙に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなどの古紙パルプなどの各種パルプを含み、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を含み、酸性、中性、アルカリ性で抄造された中質コート用原紙、上質コート用原紙、再生コート紙用原紙などが挙げられる。
【００３４】
また、本発明の原紙は、ノーサイズプレス原紙、澱粉、ポリビニルアルコールなどでサイズプレスされた、もしくはゲートロールコーター、各種ブレードコーターなどで下塗り顔料塗工した原紙などを用いることができる。
【００３５】
【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、本発明はこれらの実施例によって限定されない。なお、実施例に用いられている部および％とはそれぞれ重量部および重量％を意味するものである。なお、実施例または比較例中の諸測定値は、次の方法によって得られたものである。
【００３６】
＜ハイシェアー粘度＞
日本レオロジー工業製コーンプレート型ハイシェアー粘度計で測定。１０００ｒｐｍ．での見掛け粘度（Ｐａ秒）を測定。１００Ｐａ秒以上ではブレードコーター操業性が著しく悪化する。
【００３７】
＜ブレードコーター適性＞
ストリーク頻度、ブリーデイング状態を視感で５段階に評価した。レベル２以下では市場で通用する製品は得られない。
【００３８】
＜スムースター平滑度＞
原紙および艶消し塗被紙のスムースター平滑度（ｋＰａ）は、東英電子製のスムースター平滑度試験機を用いて測定した。
【００３９】
＜白紙光沢度＞
白紙光沢度（％）は、ＪＩＳ  Ｐ８１４２に従い、角度７５゜で測定した。
【００４０】
＜ミスドット率＞
ミスドット率は、印刷局式グラビア印刷適性試験機で東洋インキ工業（株）製ＯＧ９１（墨）インキをトルエンでザーンカップ＃３で１５秒の粘度に合わせ、１５０線の網点面積率１０％の版で印刷速度６０ｍ／ｍｉｎ．、１５ｋｇ／ｃｍの線圧で印刷した。視感で５段階評価した。３レベル未満ではグラビア印刷物として、ユーザーに受け容れ難い画像品質となる。
【００４１】
実施例１
［原紙の製造］
ＬＢＫＰ５０部、ＮＢＫＰ２０部およびＧＰ３０部からなるパルプに、軽質炭酸カルシウム５部、市販アルキルケテンダイマー系内添サイズ剤０．１部、市販カチオン化澱粉０．２部、市販カチオン系ポリアクリルアミド部留まり向上剤０．０３部を添加したパルプスラリーを用い、坪量が７０ｇ／ｍ２になるように抄造し、サイズプレスで澱粉水溶液を両面当り２ｇ／ｍ２塗工し、オンマシンカレンダーでスムースター平滑度が８２ｋＰａになるように線圧を調整してカレンダー処理をして原紙を製造した。
【００４２】
［塗工液の調製］
以下の配合量に従って、固形分濃度６０％の塗工液を調製した。
0003560807.tif 000002
【００４３】
［塗工紙の製造］
上記塗工液を前述の塗工用原紙に、フラデッドニップ型ブレードコーター（三菱重工社製）を用い、ベベルブレード方式で塗工速度８００ｍ／ｍｉｎ．、片面の塗工量１４ｇ／ｍ２になるように塗工し、乾燥を行い塗被紙を調製した。
【００４４】
［塗工紙のスーパー処理］
該塗工紙は、下記条件にてスーパーカレンダーで処理した。
＜スーパーカレンダー条件＞
・段数：１２段
・剛性ロール：チルドロール、外径４００ｍｍ
・充填ロール：コットンロール、外径４２０ｍｍ
・処理速度：４００ｍ／ｍｉｎ．
・線圧：２００ｋｇ／ｃｍ
【００４５】
スーパー処理後の製品を２０℃６５％相対湿度で超湿した後、グラビア印刷適性、紙物性の測定を行った。配合と品質は、下記表１に示した。なお、非アルカリ増粘スチレン−ブタジエン系ラテックスは、表中のＳＢラテックスである。
【００４６】
実施例２〜６
塗液配合を表１に記した以外は実施例１と同様の配合、製造条件で製造した。
【００４７】
比較例１〜３
下記表２に記入した塗液配合以外は実施例１と同様の条件で製造し、グラビア印刷用塗工紙を得た。
【００４８】
比較例４
表２に記載した中空ポリマー粒子を配合しない塗液配合を用いる以外比較例３と同様にして、グラビア印刷用塗工紙を得た。
【００４９】
【表１】
0003560807.tif 000003
【００５０】
【表２】
0003560807.tif 000004
【００５１】
上記表１および表２の結果より、実施例１〜９では優れたグラビア適性を持つ艶消しグラビア塗被紙を得ることができた。一方、比較例１〜３ではブレードコーター操業性が低く、塗工紙がうまくできなかった。また、比較例４では中空ポリマー粒子を配合しないと、ブレードコーター操業性、グラビア印刷適性（ミスドット）は問題ないが、密度が１．３２と低密度化が達成できなかった。
【００５２】
【発明の効果】
以上で明かなように、本発明により、十分に密度が低く、ミスドットも少ない優れたグラビア印刷適性を持つグラビア印刷用塗工紙を得ることができる。