(57)【要約】【課題】オフセット輪転印刷に際してヒジワ（オフ輪じわ）の発生が少なく、しかも製造時の乾燥負荷が軽減されたオフセット輪転印刷用塗被紙を提供する。【解決手段】原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙であって、該原紙が基紙の両面にポリアクリルアミドを含有する層を備え、かつ下記測定方法に準拠して測定した該塗被紙の乾燥収縮率が０．３％以下であるオフセット輪転印刷用塗被紙。［乾燥収縮率（％）の測定方法］調湿した塗被紙サンプルを、マシン流れ方向に直交するように２ｍｍの幅に切り取り、長さ２０ｍｍのスパンで熱機械分析機に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットし、２３℃より２００℃／分の加温速度で設定温度３００℃まで昇温させて、設定温度３００℃で２分間保持した場合の、昇温前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから乾燥収縮率（％）を求める。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、該原紙が基紙の両面にポリアクリルアミドを含有する層を備え、かつ下記測定方法に準拠して測定した該塗被紙の乾燥収縮率が０．３％以下であることを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙。
［乾燥収縮率（％）の測定方法］
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１１（１９９８）に準拠して調湿した塗被紙サンプルを、マシン流れ方向に直交するように２ｍｍの幅に切り取り、長さ２０ｍｍのスパンで熱機械分析機［ＴＭＡ／ＳＳ６０００；セイコー電子工業（株）製］に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットし、当該分析機における端子プローブのＰＩＤ制御の値として、Ｐ（比例）＝１００、Ｉ（積分）＝１、Ｄ（微分）＝１００を使用し、２３℃より２００℃／分の加温速度で設定温度３００℃まで昇温させて、設定温度３００℃で２分間保持した場合の、昇温前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから、下記式（１）により乾燥収縮率（％）を求める。
乾燥収縮率（％）＝［（昇温前のサンプル長さ−昇温開始から１．５分後のサンプル長さ）／昇温前のサンプル長さ］×１００………（１）
【請求項２】
原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、基紙の両面に、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドを含有する水性塗液を塗布乾燥してポリアクリルアミドを含有する層を備えた原紙を調製し、該原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤を主成分とする顔料塗被液を１層以上塗布乾燥したことを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙。
【請求項３】
ポリアクリルアミドの乾燥塗工量が、片面当り０．５〜６ｇ／ｍ２である請求項１または２記載のオフセット輪転印刷用塗被紙。
【請求項４】
ポリアクリルアミドを含有する層が、さらに顔料を含有する請求項１〜３の何れか１項に記載のオフセット輪転印刷用塗被紙。
【請求項５】
顔料の含有割合が、ポリアクリルアミドを含有する層の全固形分の７０重量％以下である請求項４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に際してヒジワの発生が少なく、しかも製造時の乾燥負荷が軽減された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、印刷業界においても、省力化に伴い、高速で印刷後工程の自動化の進んだオフセット輪転（以後、オフ輪と称する）印刷機の採用が年々増加する傾向にある。しかし、オフ輪印刷では、印刷後に印刷物が高温で乾燥されるために、他の印刷方式では見られない火ぶくれ（所謂、ブリスタ）や、紙が流れ方向に沿って波打つ現象、所謂ヒジワ（以後、オフ輪じわと称する）が発生し易い。ブリスタやオフ輪じわの発生は、印刷物の外観を著しく悪化せしめ、商品価値を大きく損うため、オフ輪印刷に供してもブリスタやオフ輪じわを発生しない印刷用塗被紙が渇望されている。
【０００３】
ブリスタとは次のような現象として理解されている。即ち、オフセット輪転印刷用塗被紙は、オフセット輪転印刷の工程で熱乾燥される際に塗被紙中の水分が瞬時に水蒸気となり、紙層外に逸散しようとする。しかしながら、顔料塗被層がそのバリアとして作用するために、水蒸気は逃げ場を失って、水蒸気圧の上昇を招き、ついには紙層を破壊してブリスタ（火ぶくれ現象）を発生させる。
ブリスタを起こさせない抵抗力（以後、耐ブリスタ適性と称する）を得る方法としては、従来より、原紙の内部強度を上げる方法や顔料塗被層をポーラスにして、塗被紙の透気度を下げる方法等が知られている。因みに、原紙の内部強度を上げる方法としては、例えば、抄紙段階あるいはサイズプレスにおいて各種加工澱粉、ポリアクリルアミド等の紙力増強剤や接着剤を、紙層内にしみ込ませてパルプ繊維同士の接着強度を高める方法が提案されている（特許文献１，２，３参照。）。
【０００４】
また、顔料塗被層を透気度の低いポーラスな構造とする手段としては、顔料塗被層の構成成分の１つである顔料として、嵩密度の低い軽質炭酸カルシウムを多用したり、接着剤としてガラス転移温度（Ｔｇ）の高いラテックスを使用したり、あるいはゲル含有量の少ない共重合体ラテックスを使用することが提案されている。しかし、これらの手段はいずれも顔料塗被層の表面強度を低下させるという問題がある。
【０００５】
オフ輪じわの発生要因については、幾つかの研究がなされており、オフ輪じわは、高温乾燥による非画線部と画線部の収縮差に起因すると考えられている。即ち、印刷後の乾燥工程で、画線部の表面はインキ塗膜で覆われているため、非画線部に比較し紙中の水分が蒸発し難い。そのために非画線部が画線部よりも先に収縮し始め、画線部に横方向の圧縮力がかるので、画線部にシワが発生する。このとき、紙層の内部強度が高くて繊維間結合が強いと、乾燥工程中の収縮量が大きくなり、オフ輪じわのレベルがより悪くなるため、内部強度を出来るだけ下げたいが、内部強度の減少は、上述のごとく耐ブリスタ適性面から望ましくない。
【０００６】
オフ輪じわの発生を抑制するために、従来提案されている具体的手段の一つは、オフ輪印刷用塗被紙における原紙のパルプのフリーネスを特定範囲に保持すると共に、当該原紙の透気度を特定の透気性がよい領域に規定してオフ輪じわの発生を抑制する方法である（特許文献４参照。）。しかし、オフ輪印刷用塗被紙は、パルプ調成、抄紙、塗工、キャレンダによる加圧仕上げおよび巻取り等の一連の工程を経て製品化するものであるから、単純にパルプのフリーネスや原紙の透気度を調整しただけでは、必ずしも所期のオフ輪印刷用塗被紙を得ることができないのが現状である。
また、巻取り水分と原紙の内部層間強度を規定することにより、オフ輪じわを解消若しくは軽減する技術も提案されている（特許文献５参照。）。しかし、内部層間強度を下げることは、オフ輪印刷用塗被紙のもう一つの課題であるブリスタ（火ぶくれ）の発生を助長する。これを抑制するためには、塗被紙水分を低くしておく必要があるが、水分低下はその後の折り工程で塗被紙の表面が割れてしまう現象、いわゆる「折り割れ」を発生させる虞がある。
【０００７】
また、基紙の両面にケン化度が８５モル％以上であるポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと称する）を、乾燥重量で１〜６ｇ／ｍ２塗工して原紙とし、この原紙に顔料塗被層を設けることでオフ輪じわの軽減を図る技術が提案されている（特許文献６参照。）。さらには、基紙の両面に、特定の粘度を有するＰＶＡ水溶液を塗布するなどして、顔料塗被紙の乾燥収縮力を特定範囲内に収めることでオフ輪じわを軽減ないし解消する方法が提案されている（特許文献７参照。）。これらは、顔料塗被層が設けられる原紙の両面を、ＰＶＡ含有層で被覆しておくことで、その印刷用塗被紙に印刷を施した際の非画線部からの水分の蒸発を抑制し、以って画線部と非画線部との乾燥収縮差を解消させることを目論んでいる。
このようなＰＶＡ含有層を表裏両面に備えた原紙に、顔料塗被層を設けたオフセット輪転印刷用塗被紙は、耐ブリスタ適性の点でも、またオフ輪じわの発生を防止できる点でも、実用上満足できる結果が得られる。
しかしながら、ＰＶＡ水溶液の粘度は極めて高く、例えば鹸化度８５モル％以上で重合度５００のＰＶＡの３０重量％水溶液のＢ型粘度計による粘度（２０℃）は、２００００ｍＰａ・ｓ以上である。
一般に、Ｂ型粘度計による粘度（２０℃）が８０００ｍＰａ・ｓを越えると、生産ラインでは塗料の調製ができない。また、塗工装置にもよるが、通常、塗料のハイシェア粘度（２０℃）が５０ｍＰａ・ｓを越えると実機での塗工が困難になる。このように、塗料の調製には、調製時および塗工時の粘度に留意して塗料を調製する必要がある。
このため、ＰＶＡ水溶液を用いる場合には、調製・塗工適性を確保するため、適正な粘度領域となるようにＰＶＡの固形分濃度を１５〜２０重量％程度まで希釈する必要がある。また、ＰＶＡと顔料からなる水性液を用いる場合であっても、基紙上に良好なＰＶＡ被膜を形成することでオフ輪じわの解消を図る技術であるため、むやみに顔料の割合を増大することはできず、かかる水性液の固形分濃度は３０重量％程度が上限である。
このように、ＰＶＡ水溶液あるいはＰＶＡと顔料からなる水性液を基紙の両面に塗布・乾燥してＰＶＡ含有層を形成した原紙上に、顔料塗被層を形成する方法には、オフ輪じわ並びに耐ブリスタ適性の双方を満足するオフセット輪転印刷用塗被紙が得られるものの、その製造工程における乾燥負荷が大きいという難点がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２５１９９１号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８０２９６号公報
【特許文献３】
特開平１１−２４１２９５号公報
【特許文献４】
特開昭５８−１８６７００号公報
【特許文献５】
特開平９−２９１４９６号公報
【特許文献６】
特開平１１−３５０３９１公報
【特許文献７】
特開２０００−０４５１９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、オフセット輪転印刷に際してオフ輪じわを殆ど発生することがなく、しかも製造時の乾燥負荷の少ないオフセット輪転印刷用塗被紙を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、該原紙が基紙の両面にポリアクリルアミドを含有する層を備え、かつ下記測定方法に準拠して測定した該塗被紙の乾燥収縮率が０．３％以下であ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。
［乾燥収縮率（％）の測定方法］
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１１（１９９８）に準拠して調湿した塗被紙サンプルを、マシン流れ方向に直交するように２ｍｍの幅に切り取り、長さ２０ｍｍのスパンで熱機械分析機［ＴＭＡ／ＳＳ６０００；セイコー電子工業（株）製］に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットし、当該分析機における端子プローブのＰＩＤ制御の値として、Ｐ（比例）＝１００、Ｉ（積分）＝１、Ｄ（微分）＝１００を使用し、２３℃より２００℃／分の加温速度で設定温度３００℃まで昇温させて、設定温度３００℃で２分間保持した場合の、昇温前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから、下記式（１）により乾燥収縮率（％）を求める。
乾燥収縮率（％）＝［（昇温前のサンプル長さ−昇温開始から１．５分後のサンプル長さ）／昇温前のサンプル長さ］×１００………（１）
また、本発明は、原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、基紙の両面に、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドを含有する水性塗液を塗布乾燥してポリアクリルアミドを含有する層を備えた原紙を調製し、該原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤を主成分とする顔料塗被液を１層以上塗布乾燥したことを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙である。
本発明において、ポリアクリルアミドの乾燥塗工量は、片面当り０．５〜６ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。
また、ポリアクリルアミドを含有する層は、さらに顔料を含有していても良い。
さらに、ポリアクリルアミドを含有する層が顔料を含有する場合は、ポリアクリルアミド含有層の全固形分に対し、顔料が７０重量％以下であるのが好ましい。
【００１１】
本発明において、「原紙」とは、本発明の最終製品である印刷用塗被紙を得るに当たって使用する紙シートを指し、当該紙シートは両面にポリアクリルアミドの塗工層が設けられた紙シートであって、顔料組成物の塗被層が未だ設けられていない紙シートを意味する。そして、「原紙」を得る前のポリアクリルアミドの塗工層が設けられていない紙シートを、今後「基紙」と称し「原紙」と区別する。
なお、本発明で言う「基紙」には、当業界で塗被紙用原紙と通称される紙シートが含包される。この塗被紙用原紙は、一般に、２ロールサイズプレスコーター、ロールコーター、ブレードコーター、ゲートロールサイズプレスコーター、フィルムメタリングサイズプレスコーター等を使用して、紙シート表面に澱粉または澱粉と顔料の混合物が予備塗工されている。
また、本発明において、ポリアクリルアミド単独の水性塗液をポリアクリルアミド水溶液と称し、ポリアクリルアミドと顔料からなる水性塗液をポリアクリルアミド水性液と称し、両者を区分けすることがある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、オフセット輪転印刷における加熱乾燥に際して、印刷用塗被紙の乾燥収縮を抑制し、オフ輪じわの発生を軽減ないしは解消し得る被膜形成材料、特に塗工適性を損なうことなく水性塗液の高濃度化が図れる被膜形成材料について、幅広く検討した。
その結果、ある種のポリアクリルアミドは、ＰＶＡに比べて、水性塗液を高濃度化しても調製や塗工時の適性を損なわない粘度範囲に収めることができること、しかも、かかるポリアクリルアミドを基紙の両面に塗布乾燥して得た原紙を用いてオフセット輪転印刷用塗被紙に仕上げると、オフ輪じわの発生が顕著に抑制されることを見出し、本発明を完成したものである。
さらに、かかるポリアクリルアミドについて、その物性や分子構造を検討した結果、ポリマー分子が分岐構造を有するポリアクリルアミドが所望の効果を発揮することを見出したものである。
因みに、ポリマー分子が直鎖構造を有するポリアクリルアミドを用いた場合には、所望するオフ輪じわの抑制効果は得られない。
【００１３】
ここで述べる分岐構造とは、直線状に配列しているポリマー分子に対し、枝分れしたポリマー分子を多数有している状態を指す。直鎖構造と分岐構造の違いは、構造的には同一分子量のポリマーにおける分子サイズの違い、もしくは分子密度の違いとして区別される。また、性状的には一定粘度のときの濃度や分子量の比較によって直鎖状か分岐状かを判別することができる。例えば、Ｂ型粘度計で測定した２０℃における粘度が１０００〜４０００ｍＰａ・ｓのポリアクリルアミドを比較したとき、直鎖状構造を有するものは固形分濃度２０重量％でこの範囲の粘度を示し、その平均分子量は２０万程度であるのに対し、分岐状構造を有するものは固形分濃度３０重量％でこの範囲の粘度を示し、その平均分子量は３０万以上である。
なお、ポリマー分子が“分岐構造を有する”との規定は、あくまでも水溶液ないしは水性液中におけるものであって、乾燥されたポリアクリルアミドの被膜において分岐構造を有する状態で存在することを要するものではない。
【００１４】
上記の如きポリマー分子が分岐構造を有するポリアクリルアミドとしては、例えば、荒川化学工業株式会社から市販されている「ポリマセットＨＰ−７１０」や「ポリマセットＨＰ−７１５」を挙げることができる。
また、アクリルアミドやメタクリルアミドと、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド類、さらに必要に応じてアニオン性ビニルモノマーやカチオン性ビニルモノマーをモノマー成分とし、重合開始剤として過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、またはこれらと亜硫酸水素ナトリウムの如き還元剤とを組合せたレドックス系重合開始剤を用いて常法に従って重合したポリアクリルアミドを使用することもできる。
ここで、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド類は、Ｎ−アルキル基中のメチル基またはメチレン基が連鎖移動点として機能することを利用して、ポリマー分子中に多くの分岐構造を導入するために用いるものである。かかるＮ−置換（メタ）アクリルアミド類の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられるが、共重合性や連鎖移動性の点でＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドが好ましい。
また、アニオン性ビニルモノマーとしては、例えば（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等の各種有機酸、またはこれらの有機酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。さらに、カチオン性ビニルモノマーとしては、例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレートなどの第三級アミノ基を有するビニルモノマーや、これらの塩酸、硫酸あるいは酢酸の塩類、更には、これらの第三級アミノ基を有するビニルモノマーとメチルクロライド、ベンジルクロライド、ジメチル硫酸、エピクロルヒドリン等の四級化剤との反応によって得られる第四級アンモニウム塩を含有するビニルモノマー等を例示することができる。
Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド類の使用量は、分岐構造を有するポリアクリルアミドを構成するモノマーの総モル和に対して、通常、０．１〜１０モル％程度、好ましくは０．５〜１０モル％程度である。
また、ポリアクリルアミドをアニオン性またはカチオン性、さらには両性にするために共重合するアニオン性ビニルモノマーやカチオン性ビニルモノマーの使用量は、分岐構造を有するポリアクリルアミドを構成するモノマーの総モル和に対して、通常、２０モル％以下である。
分岐構造を有するポリアクリルアミドの重合度については、固形分濃度３０重量％の水溶液のＢ型粘度計による粘度（２０℃）が１０００〜８０００ｍＰａ・ｓ程度の範囲となるように調節すればよく、概ね平均分子量で２０万〜２００万、好ましくは２０万〜１２０万の範囲である。
【００１５】
前述の如く、本発明は、原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、該原紙が基紙の両面にポリアクリルアミドを含有する層を備え、かつ該塗被紙の乾燥収縮率が０．３％以下であることを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙を対象とするもので、乾燥収縮率の測定に当たっては、下記の測定方法に準拠して測定する。
［乾燥収縮率（％）の測定方法］
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１１（１９９８）に準拠して調湿（温度２３±１℃、相対湿度５０±２％）した塗被紙サンプルを、マシン流れ方向（ＭＤ方向）に直交するように幅２ｍｍに切り取り、長さ２０ｍｍのスパンで熱機械分析機［ＴＭＡ／ＳＳ６０００；セイコー電子工業（株）製］に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットし、当該分析機における端子プローブのＰＩＤ制御の値として、Ｐ（比例）＝１００、Ｉ（積分）＝１、Ｄ（微分）＝１００を使用し、２３℃より２００℃／分の加温速度で設定温度３００℃まで昇温させて、設定温度３００℃で２分間保持した場合の、昇温前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから、下記式（１）により乾燥収縮率（％）を求める。
乾燥収縮率（％）＝［（昇温前のサンプル長さ−昇温開始から１．５分後のサンプル長さ）／昇温前のサンプル長さ］×１００………（１）
【００１６】
ちなみに、ＴＭＡ／ＳＳとは「Ｔｈｅｒｍｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ／Ｓｔｒｅｓｓ  Ｓｔｒａｉｎ」の略称であって、熱物性測定器の一種を指す。
本発明のオフセット輪転印刷用塗被紙では、上記乾燥収縮率が０．３％以下、好ましくは０．２％以下であることが必要であり、かかる乾燥収縮率が０．３％を越えた場合には、所望するオフ輪じわの軽減効果が得られない。なお、乾燥収縮率の数値は小さいほど好ましく、その下限は０％である。
【００１７】
本発明では、ポリマー分子が分岐構造を有するポリアクリアミドの水性塗液（水溶液ないしは水性液）を、基紙の両面に塗布乾燥して得た原紙を用いることを特徴とする。
かかるポリアクリアミドは分岐状構造を有するため、固形分濃度が３０重量％の水溶液であってもＢ型粘度計による２０℃における粘度は３０００〜６０００ｍＰａ・ｓ程度であり、またハイシェア粘度も５０ｍＰａ・ｓ以下で、塗料調製や塗工適性を阻害することはない。因みに、鹸化度８５モル％以上で重合度５００のＰＶＡの場合には、同一濃度の水溶液のＢ型粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以上であり、希釈をしないと塗料調製も塗工もできない。
このため、ＰＶＡを使用する場合に比べて、塗布乾燥時の乾燥負荷を大幅に下げることができ、結果として、乾燥に要するコストを低減でき、製造ラインにおいてはライン速度を高めて生産性を向上させることができる。
【００１８】
本発明において、ポリアクリルアミドの塗工量は、乾燥重量で片面当り０．５〜６ｇ／ｍ２、好ましくは１〜４ｍ２である。ちなみに、０．５ｇ／ｍ２未満では、乾燥収縮率が０．３％を越えて、オフ輪じわの発生を抑制することができない虞がある。一方、６ｇ／ｍ２を越える過度の塗布は、経済上好ましくない。
また、本発明では、ポリアクリルアミドの水溶液中に重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、水酸化アルミニウム、プラスチックピグメント等の顔料を配合して水性液としたり、これらの水溶液や水性液中に、必要に応じて消泡剤、界面活性剤等の助剤を添加し、これを基紙に塗布乾燥することもできる。かかる顔料の配合割合は、水性液の全固形分に対して７０重量％以下とするのが好ましい。なお、顔料を併用した水性液の乾燥塗工量は、上記と同様に、ポリアクリルアミドの乾燥塗工量が片面当り０．５〜６ｇ／ｍ２となる範囲で調節すればよい。ちなみに、顔料を併用した場合には、水性液の固形分濃度を４５重量％以上に高めることも可能である。
【００１９】
上記の如く、本発明では、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドを用いるが、かかる分岐状ポリアクリルアミドが特異な効果を発揮する理由については、次のように推定される。即ち、分岐状ポリアクリルアミドは、ポリマー分子間で立体的なネットワークを形成し易く、また、分子サイズの割には分子量が大きいので分子密度が高い。このため、高密度で層形成できることが考えられ、結果として、バリヤ性の高い被膜となり、印刷用塗被紙の熱収縮を抑制するものと推察される。
【００２０】
本発明における基紙は、パルプスラリーを常法通り抄紙して製造することができる。パルプ構成は特に限定されず、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に選択して配合され、叩解工程等を経て、酸性あるいは中性乃至はアルカリ性抄紙法にて抄造される。なお、パルプの漂白に際して、塩素系化合物の使用量を制限した所謂ＥＣＦパルプやＴＣＦパルプを使用することもできる。
【００２１】
紙料中には、通常、填料が内添され、かかる填料としては、一般に使用されているものを使用することでき、特に限定されるものではないが、例えば、クレー、焼成クレー、ケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛等の無機填料、尿素−ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子などの有機填料を、単独もしくは適宜２種類以上を組み合わせて使用される。上記填料の配合割合は、パルプ１００重量部に対して５〜２０重量部が好ましい。なお、填料の配合割合が多くなると、紙の層間強度が低くなるので、ブリスタ等の紙質との調和を図ることが必要である。
さらに、紙料中には、サイズ剤、定着剤、紙力増強剤、蛍光増白剤、着色染料等を必要に応じて適宜添加することができる。
【００２２】
また、上記の一般填料の他に繊維間結合を低減させる物質をブリスタ適性が損なわれない程度に、紙料中に内添するとオフ輪じわの発生が低減されて、より好ましい。繊維間結合を低減させる物質とは、分子内に疎水基と親水基の両方を有するもので、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、高級アルコールのプロピレンオキサイド付加物、高級アルコールのブチレンオキサイド付加物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物等のノニオン界面活性剤、脂肪族ポリアミドアミン、ポリアルキレングリコールなどを例示することができる。現在販売されている薬品の中で代表的なものは、ＢＡＳＦ社のスルゾールＶＬ、Ｂａｙｅｒ社のバイボリュームＰリキッド、三晶（株）のリアクトペイク、花王（株）のＫＢ−１１０といった薬品である。いずれも、パルプ繊維の繊維間に入り込み定着し繊維間の結合距離を増加させることにより、繊維間結合を低減する。その結果、印刷時の加熱乾燥収縮量が低減されるため、オフ輪じわの発生が低減されるものと考えられる。繊維間結合を低減させる物質の添加量は、パルプ１００重量部当り０．１〜５重量部の範囲が好ましい。ちなみに０．１重量部未満であると、効果が認められず、５重量部を超えると繊維間結合が低下し、ブリスタ適性が劣るため好ましくない。また、繊維間結合を低減させる物質を外添塗料に含有させて、２ロールサイズプレスやゲートロールコーターで塗布しても良い。外添の場合は、紙料に添加して内添する場合と比較して効果が劣るので、添加量は、繊維間結合低減物質以外の固形分１００重量部に対して３〜３０重量部が好ましい。３重量部未満ではオフ輪じわの低減効果が見られず、３０重量部を超えると、繊維間結合が低下し、ブリスタ適性が劣るため好ましくない。
【００２３】
基紙を抄紙するにあたって、パルプ繊維の配向性を小さくするとオフ輪じわがより改善されるので、例えばマイクロ波分子配向計（王子計測株式会社製）で測定したマイクロ波透過強度の最大値と最小値の比（ＭＯＲ値）が１．１０〜１．５０の範囲となるように抄造するのが好ましい。パルプ繊維の配向性を調整する方法としては、パルプ繊維の種類や配合割合、抄紙速度、パルプスラリーのワイヤー上への流出速度とワイヤー速度との比（ジェット／ワイヤー比）、フォーミングボードあるいはハイドロフォイルのアレンジメント、およびワイヤーシェーキングあるいはダンディーロールの適性化等が挙げられ、これらの条件を適宜組合せることで、上記範囲に調節することができる。
【００２４】
なお、本発明者等の検討によると、分岐状ポリアクリルアミドを基紙へ塗布する際、基紙のステキヒトサイズ度を１秒以上、より好ましくは１０秒以上に調整しておくと、ポリアクリルアミドの基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ことが判明した。なお、基紙のステキヒトサイズ度の上限については、特に限定するものではないが、紙料の調製や抄紙条件等を考慮すると、上限は５０秒程度である。
【００２５】
分岐状ポリアクリルアミドを基紙の両面に塗工するに際しては、一般の塗被紙製造分野で使用される塗工装置が使用でき、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、フィルムメタリング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、オンマシンあるいはオフマシンで使用できる。
ポリアクリルアミド水溶液、あるいはポリアクリルアミドと顔料を含む水性液の塗布時の固形分濃度については、使用するポリアクリルアミドの粘度、併用する顔料の配合割合、使用する塗工装置の最適粘度等を考慮する必要はあるが、乾燥負荷の軽減およびオフ輪じわの抑制という本発明の目的を達成するためには、極力高濃度で塗工することが必要である。かかる固形分濃度としては、ポリアクリルアミド水溶液の場合は２０重量％以上、顔料を併用した水性液の場合は３５重量％以上とするのが望ましい。
また、ポリアクリルアミドの塗工量は、前述の如く、ポリアクリルアミドの乾燥重量として、片面当り０．５〜６ｇ／ｍ２、好ましくは１〜４ｇ／ｍ２である。
【００２６】
基紙の両面に分岐状ポリアクリルアミドを含有する層を形成して製造された原紙の少なくとも片面には、顔料塗被層を単層または複層（典型的には２層）で設けることによって、印刷用塗被紙に仕上げられる。顔料塗被層の形成には、従前の印刷用塗被紙を製造する場合と同様、顔料と接着剤を主成分とする塗被組成物が使用される。顔料としては、従来公知公用のものが何れも使用可能であり、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、軽質炭酸カルシウム、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、有機中空微粒子等の１種以上を適宜選択して使用できる。接着剤についても特に限定されず、例えば、澱粉、カゼイン、ポリビニルアルコール、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種又は２種以上が適宜使用できる。
なお、顔料塗被層を原紙の片面あたり２層以上設ける場合は、原紙に近い顔料塗被層（下塗り層）には比較的安価な炭酸カルシウム等の顔料を多用し、最外層には印刷適性を高めるような顔料、例えばカオリン、プラスチックピグメントを多く配合することが経済的にも好ましい。
【００２７】
塗被組成物における顔料と接着剤との配合比率は、所望の顔料塗被層が得られる範囲で調整される。通常は、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重量部の範囲で選ばれる。塗被組成物中には、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を配合することができる。塗被組成物の塗工量は、一般的に、乾燥重量で片面当り３〜３０ｇ／ｍ２、より好ましくは５〜２５ｇ／ｍ２の範囲にある。なお、顔料塗被層を例えば原紙の片面あたり２層設ける場合には、合計の乾燥塗工量が片面当り３〜３０ｇ／ｍ２となる範囲内で、所望する印刷品質等を考慮し、下塗り層と最外層の塗工量が３０：７０〜７０：３０の割合となるように配分すればよい。
【００２８】
原紙に塗被組成物を塗工するに際しては、一般の塗被紙製造分野で使用される塗工装置が使用でき、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、オンマシン又はオフマシンで使用可能である。
【００２９】
このようにして得られたオフセット輪転印刷用塗被紙は、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。
【００３０】
【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が、本発明は、それらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の「部」および「％」は特に断らない限り、それぞれ固形分換算した「重量部」および「重量％」を示す。
なお、実施例１〜３、比較例１〜３、および参考比較例１〜２に示したポリアクリルアミドおよびポリビニルアルコールの水性塗液の固形分濃度は、これ以上濃度を高めると水性塗液が流動性を失い、Ｂ型粘度もしくはハイシェア粘度が高くなり過ぎる、所謂、限界塗料調製濃度を表す。
また、実施例、比較例および参考比較例に記載したＢ型粘度は、何れも６０ｒｐｍ、２０℃における粘度を示し、ハイシェア粘度はハーキュレス高剪断粘度計で８８００ｒｐｍにおける粘度を示す。
【００３１】
実施例１
〈基紙の製造〉
ＬＢＫＰ７０部（フリーネス４００ｍｌ／ｃｓｆ）、ＮＢＫＰ３０部（フリーネス４８０ｍｌ／ｃｓｆ）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６．５％となるように添加し、さらにパルプに対して、内添サイズ剤としてＡＫＤサイズ剤（商品名：サイズパインＫ−９０２／荒川化学製）０．１％および硫酸アルミニウム０．５％をそれぞれ添加した紙料を調成し、抄速７５０ｍ／分で抄紙し、さらに連続して予め糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／王子コーンスターチ製）で２ロールサイズプレスコータを使用してサイズプレス（酸化澱粉塗工量は両面で２．５ｇ／ｍ２）処理して基紙を得た。なお、マイクロ波分子配向計（ＭＯＡ−３００１Ａ、王子計測製）で測定したマイクロ波透過強度の最大値と最小値の比（ＭＯＲ値）は１．３２であった。
【００３２】
〈原紙の製造〉
これとは別に、平均分子量３０万の分子構造が分岐状であるポリアクリルアミド水溶液（商品名：ポリマセットＨＰ−７１０／荒川化学製、固形分濃度３０重量％、Ｂ型粘度３０００ｍＰａ・ｓ）１００部（固形分換算）に対して、平均粒子径０．６μｍの重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９０／ファイマテック製）の水分散液を固形分換算で１６７部混合した。得られた混合水性塗液の固形分濃度は４６重量％であった。この水性塗液を、先に調製した基紙の両面に塗工した。塗工にはブレードコータを用い、塗工量は乾燥重量で片面当り２．８ｇ／ｍ２とした。得られた原紙の米坪は７５ｇ／ｍ２であった。なお、水性塗液の２０℃におけるＢ型粘度は２７００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４３ｍＰａ・ｓであった。
【００３３】
〈顔料塗被液の調製〉
重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９０／ファイマテック製）４０部、エンジニアードカオリン（商品名：ミラクリプスＰＧ／エンゲルハード製）６０部からなる顔料を、コーレス分散機で水中に分散して顔料スラリを得た。このスラリにスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＰＡ−９０００／日本エイアンドエル製）１０部（固形分）、予め糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／前出）１．０部（固形分）を添加し、最終的に固形分濃度６４％の顔料塗被液を調製した。
【００３４】
〈印刷用塗被紙の製造〉
この顔料塗被液を、上記した原紙に、片面当たり乾燥重量で１５ｇ／ｍ２になるようにブレードコータで片面づつ塗工、乾燥して両面塗被紙を得た。次いで、この両面塗被紙を、金属ロール（ロール温度１２０℃）と樹脂ロールよりなる加熱ソフトカレンダーに密度が１．２ｇ／ｃｍ３となるように、それぞれの面が２回金属ロールに接触するように通紙してオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００３５】
実施例２
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドとして、平均分子量１００万のポリアクリルアミド水溶液（商品名：ポリマセットＨＰ−７１５／荒川化学製、固形分濃度３０重量％、粘度５５００ｍＰａ・ｓ）を使用し、固形分濃度４６重量％の混合水性塗液を調製し、この水性塗液を用いた以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は５０００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４８ｍＰａ・ｓであった。
【００３６】
実施例３
実施例１の〈原紙の製造〉において、ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムの混合水性塗液の代りに、分岐状ポリアクリルアミド（商品名：ポリマセットＨＰ−７１０／前出）の単独水溶液（固形分濃度３０重量％）を水性塗液として使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液の粘度は３０００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４１ｍＰａ・ｓであった。
【００３７】
比較例１
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドの代りに、平均分子量２０万の分子構造が直鎖状であるポリアクリルアミドの水溶液（商品名：ポリマセット５１２／荒川化学製、固形分濃度２０重量％、粘度２５００ｍＰａ・ｓ）を用いて重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液（固形分濃度３６重量％）を調製し、この水性塗液を使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は２１００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４５ｍＰａ・ｓであった。
【００３８】
比較例２
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドの代りに、あらかじめ糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／前出、固形分濃度１５重量％）を用いて重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液（固形分濃度３０重量％）を調製し、この水性塗液を使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は３０００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は３５ｍＰａ・ｓであった。
【００３９】
比較例３
重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９０／前出）１００部からなる顔料をコーレス分散機で水中に分散して顔料スラリを得た。このスラリにスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＰＡ−９０００／前出）９部（固形分）、予め糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／前出）３．０部（固形分）を添加し、最終的に固形分濃度６４％の顔料組成物を得た。この顔料組成物の２０℃におけるＢ型粘度は１４００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は３５ｍＰａ・ｓであった。実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムからなる混合水性塗液の代りに、上記で得た顔料組成物を、実施例１で使用したのと同一の基紙に、乾燥重量で片面９ｇ／ｍ２となるようにブレードコータを用い、片面ずつ両面塗工し、乾燥して原紙を得た。
こうして得た原紙に、実施例１で使用したのと同一の顔料塗被液を片面あたり乾燥重量で９ｇ／ｍ２となるようにブレードコータで片面づつ両面塗工し、乾燥して両面塗被紙を得た。この両面塗被紙を実施例１と全く同様に処理してオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４０】
参考比較例１
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドの代りに、重合度５００、鹸化度９８モル％のポリビニルアルコール（商品名：ポバール１０５／クラレ製）を用いて重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液（固形分濃度３０重量％）を調製し、この水性塗液を使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は３００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４８ｍＰａ・ｓであった。
【００４１】
参考比較例２
実施例３の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミド単独水溶液の代りに、重合度５００、鹸化度９８モル％のポリビニルアルコール（商品名：ポバール１０５／前出）を用い、固形分濃度１５重量％のポリビニルアルコール水溶液を調製し、この水溶液を水性塗液として使用した以外は実施例３と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水溶液のＢ型粘度は３５０ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４４ｍＰａ・ｓであった。
【００４２】
実施例４
実施例１の〈原紙の製造〉において、分岐状ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液を固形分濃度が３０重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４３】
実施例５
実施例２の〈原紙の製造〉において、分岐状ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液を固形分濃度が３０重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は実施例２と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４４】
実施例６
実施例３の〈原紙の製造〉において、分岐状ポリアクリルアミドの水溶液を固形分濃度が２３重量％になるように希釈し、この水溶液を水性塗液として用い、２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は実施例３と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４５】
比較例４
比較例１の〈原紙の製造〉において、直鎖状ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液を固形分濃度が２７重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は比較例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４６】
比較例５
比較例３の〈原紙の製造〉において、基紙の両面に塗工した顔料組成物を固形分濃度が５０重量％になるように希釈し、この顔料組成物を水性塗液として使用し、２ロールサイズプレスで塗工した以外は比較例３と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４７】
参考比較例３
参考比較例１の〈原紙の製造〉において、ポリビニルアルコールと重質炭酸カルシウムの混合水性塗液の固形分濃度を２７重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスで塗工した以外は参考比較例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４８】
参考比較例４
参考比較例２の〈原紙の製造〉において、ポリビニルアルコール水溶液の固形分濃度を１２重量％になるように希釈し、この水溶液を水性塗液として用いて２ロールサイズプレスで塗工した以外は参考比較例２と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４９】
各実施例、比較例および参考比較例で得られたオフセット輪転印刷用塗被紙について、次に示す方法で乾燥収縮率を測定し、また、オフセット輪転印刷を施し、印刷された各塗被紙について、オフ輪じわ発生の有無を、それぞれ次の基準で評価した。結果を表１に示す。
【００５０】
［乾燥収縮率］
ＪＩＳ−Ｐ−８１１１（１９９８）に準拠して調湿（室温２３±１℃、相対湿度５０±２％）した塗被紙サンプルを、マシンの流れ方向に直交するように幅２ｍｍ、長さ２０ｍｍのスパンが取れるように切り取って、熱機械分析機〔ＴＭＡ／ＳＳ６０００；セイコー電子工業（株）〕に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットする。次いで、端子プローブのＰＩＤ制御の値として、Ｐ（比例）＝１００、Ｉ（積分）＝１、Ｄ（微分）＝１００を使用した上で２３℃より２００℃／分の速さで設定温度３００℃まで昇温を行い、３００℃で２分間保持した場合の、昇温開始前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから、乾燥により発生した収縮率を測定する。
乾燥収縮率（％）＝［（昇温前のサンプル長さ−昇温開始から１．５分後のサンプル長さ）／昇温前のサンプル長さ］×１００
【００５１】
［オフセット輪転印刷］
三菱重工製のオフセット輪転印刷機（三菱リソピアＬ−ＢＴ３−１１００）を用いて、４色ベタ図柄の両面印刷を行った。印刷条件としては、印刷速度６００ｒｐｍ、乾燥機出口での紙面温度１４０℃を採用し、乾燥機通過後の冷却ロールには１０℃の冷却水を通した。
【００５２】
［オフ輪じわの評価基準］
○：軽度のオフ輪じわの発生が認められる。
△：明確なオフ輪じわの発生が認められるが、実用上耐えうるレベル。
×：きついオフ輪じわの発生が認められ、製本した場合など波うちとなり実用に適さないレベル。
【００５３】
【表１】
2004183183.tif 000002
【００５４】
表１に示す結果から明らかなように、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドを用いた本発明のオフセット輪転印刷用塗被紙は、乾燥収縮率が小さく、オフ輪じわの発生を大幅に抑制することができ、しかも分子構造が直鎖状のポリアクリルアミドやポリビニルアルコールを用いた場合と比較して、高濃度で塗工することができるため、乾燥負荷を軽減できる優れた印刷用塗被紙であった。