(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙上に顔料および接着剤を主成分とする塗被層を設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、該原紙として、ケン化度が８５モル％以上で、濃度が５〜１５重量％のポリビニルアルコール水溶液をステキヒトサイズ度が１秒以上である原紙の両面に対し、乾燥重量で１〜６ｇ／ｍ2となるように塗布、乾燥し、原紙の表面層にポリビニルアルコールの皮膜層を形成してなる原紙を使用することを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙。
【請求項２】
ポリビニルアルコールとして、５０℃の温水に対する可溶度が２０％以下であるポリビニルアルコールを使用する請求項１記載のオフセット輪転印刷用塗被紙。
【請求項３】
ポリビニルアルコールとして、重合度が５００以上であるポリビニルアルコールを使用する請求項１または請求項２に記載のオフセット輪転印刷用塗被紙。
【請求項４】
原紙へ塗布する際のポリビニルアルコール水溶液に、クレー、炭酸カルシウム、タルクの中から選ばれる少なくとも１種類の顔料を固形分対比で、ポリビニルアルコールに対し５００重量％以下となるように配合される請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のオフセット輪転印刷用塗被紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフセット輪転印刷用塗被紙に関し、特にオフセット輪転印刷の熱乾燥工程後に発生するひじわの発生が無く、印刷仕上りが良好なオフセット輪転印刷用塗被紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷物の旺盛な需要、さらには印刷業界での省力化対策等と相まって、印刷方式も高速でかつ印刷後における後工程での加工等自動化が容易なオフセット輪転（以下、オフ輪と称す）印刷が年々増加の傾向にある。
しかしながら、このオフ輪印刷は、印刷後に高温で加熱乾燥を行うことで、他の印刷方式では見られない紙の流れ方向に沿って紙面が波打つ、所謂ひじわ現象（以下、オフ輪ジワと称す）といわれる難点を抱えている。このオフ輪ジワが発生すると印刷物の外観が著しく損なわれ、その商品価値が大きく失われる。
【０００３】
このオフ輪ジワの発生要因については幾つかの研究がなされており、オフ輪ジワは、高温乾燥による白紙部と印刷部の収縮差に起因すると考えられる。即ち、印刷後の乾燥工程で、印刷部の表面はインキ塗膜で覆われているため、白紙部に比較し紙中の水分が蒸発し難い。そのために白紙部が印刷部よりも先に収縮し始めるため、印刷部に横方向の圧縮力がかかり印刷部にシワが発生する。
このようなオフ輪ジワ現象を抑えるため、特開昭５８−１８６７００公報では、原紙を構成するためのパルプ繊維のフリーネスを規定することによってオフ輪ジワを抑制することを提案している。一方、オフ輪印刷用塗被紙（巻取製品）の製造過程を見ると、抄紙、塗工、キャレンダー、製品巻取り仕上げと多くの工程を経て製品化されるために、パルプ繊維のフリーネス調整だけでは満足すべき品質を得ることができないのが実状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如き実状より、本発明者等はオフ輪ジワの改善のために鋭意研究を重ねてきた。その結果、本発明はオフ輪印刷用塗被紙の支持体となる原紙の表面に、特定のポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称す）を規定量塗布した原紙を使用することによって、オフ輪印刷における熱乾燥時の塗被紙の収縮を抑制することができ、結果的にオフ輪ジワが著しく軽減され得るオフセット輪転印刷用塗被紙を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、原紙上に顔料および接着剤を主成分とする塗被層を設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、該原紙として、ケン化度が８５モル％以上で、濃度が5〜１５重量％のポリビニルアルコール水溶液をステキヒトサイズ度が１秒以上である原紙の両面に対し、乾燥重量で１〜６ｇ／ｍ2となるように塗布、乾燥し、原紙の表面層にポリビニルアルコールの皮膜層を形成してなる原紙を使用することを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、特定のケン化度を持つ特定の濃度範囲のＰＶＡ水溶液を以って塗布することにより規定量のＰＶＡ皮膜を塗被紙の原紙表面に設けることにより、加熱乾燥時の原紙の乾燥収縮を抑え、オフ輪ジワの発生が軽減されることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。本発明において、使用される特定のＰＶＡとしては、ケン化度が８５％以上であるＰＶＡを使用する必要がある。即ち、本発明者等の実験によると、ＰＶＡを塗布した原紙の収縮挙動は、ＰＶＡのケン化度に大きく左右されることが判明した。即ち、高ケン化度のもの程、原紙の熱乾燥に対する収縮が抑制されることが分かった。そこで、オフ輪ジワの発生が明瞭に抑制されるためには、そのケン化度が８５％以上、より好ましくは９０％以上が必要である。因みに、８５％未満のものでは、オフ輪ジワの発生を抑制する効果が少なく、好ましくない。
【０００７】
なお、本発明におけるＰＶＡとして、５０℃の温水に対する可溶度が２０重量％以下のＰＶＡを使用すると、さらに好ましい。上記可溶度とは、ＰＶＡフィルムの温水に対する溶解性の指標となるものである。
即ち、本発明では特定のＰＶＡ水溶液が塗布、乾燥されてなる原紙上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被層を設けて、オフ輪ジワの発生し難い塗被紙を得ることを目的とするものであるが、原紙に塗被されたＰＶＡの水に対する可溶性が大きいと、乾燥収縮を抑制するために塗布されたＰＶＡが、塗被層を設けるために塗被する顔料と接着剤を主成分とする水性組成物（以下、塗料と称す）を原紙に塗被した際に溶解分散し、その作用効果が低減させられてしまうのである。
【０００８】
本願発明では、前記したように特定される可溶度をもつＰＶＡを使用することによって、本願発明が所望とする顕著な効果が得られるものである。
なお、５０℃の温水における可溶度と、上塗り塗料を塗工する際のＰＶＡの溶解分散性との関係は必ずしも明らかではないが、本発明者等の研究によると、５０℃の温水における可溶度が乾燥収縮挙動に大きく影響を与えることが分かり、上塗り塗料の塗工時のＰＶＡの溶解分散性の指標として利用できることを見出したのである。
【０００９】
ここに、ＰＶＡの可溶度とは以下のようにして定義付けしたものである。即ち、表面温度１００℃のホットプレート上で、１０％濃度のＰＶＡ水溶液１ミリリットルを、１インチ四方の枠の中で２時間かけて乾燥させ、ＰＶＡのフィルムを作成し、次いで、この乾燥フィルムの５枚（０．５ｇ）を５０℃の湯の中に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化工業（株））を使用して攪拌目盛り３で５分間攪拌した後、２００メッシュのワイヤーにてろ過し、残留物を得る。この残留物を乾燥秤量し、初めのフィルムの重さ（０．５ｇ）より温水での可溶度を次式により算出したものである。
温水可溶度＝〔１−（残留物の重量／初めのフィルムの重さ）〕×１００（単位：％表示）
【００１０】
本発明における前記特定ＰＶＡの原紙への塗布量としては、乾燥重量で原紙の両面に対して１〜６ｇ／ｍ2 、より好ましくは２〜４ｇ／ｍ2 で調節することが必要である。特に、原紙の表面にＰＶＡの被膜が形成されていることが重要と思われる。因みに、１ｇ／ｍ2 未満の場合、原紙の表面層を被覆する絶対量が不足し、オフ輪ジワの発生を抑制する作用効果が少なく、他方６ｇ／ｍ2 を越えると、オフ輪ジワの発生を抑制する効果は大きくなるものの、オフ輪印刷においてしばしば問題となるブリスター（１種の火ぶくれ現象）が発生し、商品価値を落とすことになり好ましくない。また、原紙へ特定のＰＶＡ水溶液を塗布するに際し、その水溶液の濃度を５〜１５重量％にすることで、ＰＶＡの原紙内層への浸透を抑制する必要がある。さらに、原紙へ塗布する特定のＰＶＡ水溶液に、一般塗被紙製造分野で使用される無機顔料、例えばクレー、カオリン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、タルク、およびプラスチックピグメント等有機顔料の一種以上を適宜添加することもできる。特に、クレー、炭酸カルシウム、タルクの中から選ばれる顔料の少なくとも１種をＰＶＡに対し、固形分対比で、５００重量％以下で添加すると、オフ輪ジワの軽減作用がより効果的に発揮されるので好ましいものである。なお、ＰＶＡ水溶液には必要に応じて、分散剤、耐水化剤、流動変性剤、着色剤、および蛍光増白剤等といった、各種助剤が添加される。
【００１１】
本発明において、前述したようにケン化度の大きいＰＶＡを原紙へ塗布すると、オフ輪ジワが極めて効果的に軽減〜解消される理由については、必ずしも明らかではないが、以下のように推察される。
即ち、高ケン化度のＰＶＡはその官能基の殆どがＯＨ基であり、乾燥により造膜化したＰＶＡのＯＨ基は水素結合によって強く結ばれている。そして、水素結合で結ばれたＯＨ基は外部より加熱されることにより、結合の手を緩め、ＰＶＡの造膜部は伸びる傾向を示し、他方熱によって原紙は収縮する挙動を取るが、このＰＶＡの伸びと原紙の収縮が相殺されることによってオフ輪ジワの発生が効果的に低減させられるものと推考される。したがって、原紙表面層にＰＶＡのフィルム層が形成されていることが重要と思われる。そのためには、ＰＶＡ（固形分）として、原紙の両面に少なくとも１ｇ／ｍ2 以上の塗布量が必要となるものである。
【００１２】
また、本発明で特定されるＰＶＡ、即ちケン化度が８５％以上の条件を満たすＰＶＡであれば、特に限定するものではないが、重合度として５００以上のものを使用するのが、好ましい。因みに、具体例としては、例えば市販品のＰＶＡ−１２４やＰＶＡ−２２４（いずれも、クラレ社）等を挙げることができる。
【００１３】
次いで、本発明において、原紙上に設ける塗被層を構成するための顔料と接着剤を主成分とする塗料について述べる。
ここで、塗料を構成する顔料としては特に限定するものではなく、従来公知公用のものを適宜使用することができ、例えばクレー、カオリン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチンホワイト、硫酸カルシウム、タルク、プラスチックピグメント等の従来より塗被紙製造分野で使用されている顔料の１種以上が適宜選択して使用される。また、接着剤についても特に限定されるものではなく、例えば澱粉、カゼイン、ＰＶＡ、メチルセルロース、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、ポリアクリル酸等の水溶性高分子やスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−アクリル酸系共重合体ラテックス等の天然系および合成系の接着剤の１種以上が適宜使用される。
【００１４】
塗料を構成する顔料と接着剤との配合比率についても特に限定されるものではないが、通常、固形分対比で顔料１００重量部に対し、接着剤５〜５０重量部、より好ましくは５〜３０重量部で調節される。
さらに、塗料中には上記した顔料と接着剤の他に、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を適宜配合することもできる。
また、塗被層の塗被量は、特に限定するものではないが、製品の用途や目的により異なるが、一般的には乾燥重量で片面当たり３〜３０ｇ／ｍ2 、より好ましくは５〜２５ｇ／ｍ2 で調節される。
【００１５】
なお、オフ輪印刷用塗被紙の場合、印刷方式の特性から、前記したように、オフ輪ジワやブリスター現象等といった、他の印刷方式では見られないオフ輪印刷独特の難点を抱えている。そして、これらの現象は原紙は勿論のこと、製品水分や塗被層成分構成、あるいは塗被量等にも影響を大きく受けるので、前記したような塗料の配合条件（主に顔料と接着剤）や水分等については十分に吟味、検討を行った上で決定されるものである。
【００１６】
次いで、本発明で使用される原紙のパルプ構成については、特に限定されるものではなく、例えば広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ、高歩留りパルプ、古紙パルプ等の中から任意選択して配合され、離解工程等を経て、酸性あるいはアルカリ性抄紙法にて原紙が製造される。
なお、本発明者等の研究によると、ＰＶＡを原紙へ塗布する際、塗布前の原紙のステキヒトサイズ度を１秒以上に調整した原紙を使用すると、ＰＶＡの原紙層への浸透が抑えられ、本発明が所望する効果を得る上でより好ましい実施態様となるものである。なお、上限については特に限定するものではないが、紙料の調整や抄紙条件等を考慮すると、上限は５０秒程度に抑えるべきと推定される。
【００１７】
本発明において、特定のＰＶＡ水性液を原紙へ塗布するための塗工装置については、特に限定するものではないが、一般の塗被紙製造分野で使用される塗工装置、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイスロットコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、２ロールサイズプレスコーター、ゲートロールサイズプレスコーター等の塗工装置を設けたオンマシンあるいはオフマシンコーターによって、原紙上に塗布される。そして、特にフィルムメタリングサイズプレスコーターを使用すると、ＰＶＡの原紙への浸透が抑制されるので、より望ましい実施態様である。
【００１８】
また、原紙へ塗料を塗被し、塗被層を形成するために使用する塗工装置についても、特に限定されるものではなく、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイスロットコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、２ロールサイズプレスコーター、ゲートロールサイズプレスコーター等の塗工装置が適宜使用される。
【００１９】
このようにして得られたオフ輪印刷用塗被紙は、通常キャレンダーに通紙して加圧平滑化処理が施された後、巻取り製品として仕上げられる。
この場合のキャレンダー装置についても特に限定されるものではなく、グロスあるいはマットキャレンダーとして、例えばスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、ソフトコンパクトキャレンダー等の金属またはドラムと弾性ロールより構成される各種キャレンダーが、オンマシンまたはオフマシン仕様で、任意に選択、使用される。
【００２０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。勿論、本発明はそれらに限定されるものではない。また、例中の「部」および「％」は、特に断らない限り、それぞれ「重量部」および「重量％」を示す。なお、得られた塗被紙について、下記に示す評価および測定を行い、得られた結果を表１に示す。
【００２１】
（オフ輪ジワの評価）
実機オフ輪印刷機（システムＣ−２０／小森コーポレーション）を用いて印刷を行い、発生したオフ輪ジワを目視により評価した。
◎  ：  オフ輪ジワが殆ど見られない。
○  ：  極めて軽度のオフ輪ジワが見られる。
△  ：  オフ輪ジワが見られる。
×  ：  顕著なオフ輪ジワが見られる。
【００２２】
（ＰＶＡの可溶度）
表面温度１００℃のホットプレート上で、１０％濃度のＰＶＡ水溶液１ミリリットルを、１インチ四方の枠の中で２時間かけて乾燥させ、ＰＶＡの乾燥フィルムを得る。かくの如くして得られたフィルムを５枚（０．５ｇ）を５０℃の湯の中に入れる。ＴＫホモミキサー（特殊機化工業（株））を使用して攪拌目盛り３で５分間の攪拌を行った後、２００メッシュのワイヤーにてろ過し、残留物を得る。この残留物を乾燥秤量し、初めのフィルムの重さ（０．５ｇ）より温水での可溶度を次の式により算出する。
温水可溶度＝〔１−（残留物の重量／初めのフィルムの重さ）〕×１００
【００２３】
実施例１
（原紙の調製）
ＬＢＫＰ（４１０ｍｌ／ｃｓｆ）７０部、ＮＢＫＰ（４８０ｍｌ／ｃｓｆ）３０部からなるパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウムを紙灰分が１０％になるように添加し、さらに内添サイズ剤としてＡＫＤサイズ剤（商品名；ＳＫＳ−２９３Ｆ／荒川化学）０．１部、カチオン化澱粉（商品名；エースＫ−１００／王子コンスターチ社）１．０部、および硫酸アルミニウム０．５部（各々、固形分換算）をそれぞれ添加して紙料を調製した後、長網抄紙機にて抄紙し基紙を得た。この基紙に、１０％濃度のポリビニルアルコール（商品名；ＰＶＡ−１２４，重合度＝２４００／クラレ社）を用いてサイズプレス処理を行い、乾燥後塗被紙用原紙を得た。この時のサイズプレス処理量は乾燥重量で４ｇ／ｍ2 （両面合計）であった。また、得られた原紙の米坪は５２ｇ／ｍ2 であった。
【００２４】
（塗料の調製）
重質炭酸カルシウム（商品名；ＦＭＴ−９０／ファイマティック社）３０部、カオリン（商品名；アマゾン８８／ＣＡＤＡＭ社）７０部からなる顔料をコーレス分散機を用いて分散し、顔料スラリーを得た。このスラリーにスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名；ＳＮ３０７／住化Ａ＆Ｌ社）１０部、酸化澱粉糊液（商品名；エースＡ／王子コーンスターチ社）５部（各々、固形分換算）、その他助剤を添加して、固形分濃度６０％の塗料を調製した。
【００２５】
（塗被紙の製造）
上記の塗料を用いて、前に試作した５２ｇ／ｍ2 原紙上に、片面当たり乾燥重量で１２ｇ／ｍ2 となるように、ブレードコーターを使用し両面塗工を行った。かくして得られた塗被紙を金属ロールとコットンよりなるスーパーキャレンダーに通紙し、オフ輪印刷用塗被紙を得た。
なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００２６】
実施例２
実施例１において、ＰＶＡの塗布量を２ｇ／ｍ2 （両面合計）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。
なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００２７】
実施例３
実施例１において、使用したＰＶＡをＰＶＡ−１０３（重合度＝３００／クラレ社）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。
なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００２８】
実施例４
実施例１において、使用したＰＶＡをＰＶＡ−２２４（重合度＝２４００／クラレ社）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００２９】
実施例５
実施例１において、使用したＰＶＡをＰＶＡ−２１０（重合度＝１０００／クラレ社）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。
【００３０】
実施例６
実施例１において、原紙に塗布するＰＶＡ溶液がＰＶＡ−１２４（前記）５０部およびカオリン（商品名；ＵＷ−９０／エンゲルハード社）５０部よりなる１８％濃度の溶液とした以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。
なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００３１】
比較例１
実施例１において、サイズプレス液を１２％濃度の酸化澱粉（商品名；エースＡ／王子コーンスターチ社）水溶液に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００３２】
比較例２
実施例１において、ＰＶＡの塗布量を０．５ｇ／ｍ2 （両面合計）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。
なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００３３】
比較例３
実施例１において、ＰＶＡの塗布量を８ｇ／ｍ2 （両面）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。
なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００３４】
比較例４
実施例１において、使用したＰＶＡをＰＶＡ−４０３（重合度＝３００／クラレ社）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。
なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００３５】
比較例５
実施例１において、使用したＰＶＡをＰＶＡ−４２４（重合度＝２４００／クラレ社）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフ輪印刷用塗被紙を得た。なお、使用したＰＶＡのケン化度、可溶度、および得られた塗被紙のオフ輪ジワ評価の結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
0003543620.tif 000002
【００３７】
【発明の効果】
表１より明らかなように、本発明の実施例に係るオフ輪印刷用塗被紙は、オフ輪ジワが殆ど発生しない、良好なオフ輪印刷用塗被紙であった。