(57)【要約】【課題】  特に経時での黄変化が少ない、すなわち耐候性に優れた印刷用塗工紙を提供する。【解決手段】  紙基材の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及びラテックスを含む接着剤を主成分とする塗工剤を塗工して成る塗工層を有する印刷用塗工紙において、前記ラテックスは、アクリロニトリルが０重量％、又は１０重量％以下含有されており、また、前記ラテックスは、Ｔｇが−３０〜０℃、粒子径が１００〜１７０ｎｍ、ゲル含有量が８０〜９５％である。また、前記ラテックスの配合量は、前記全顔料に対して８〜１５重量部とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及びラテックスを含む接着剤を主成分とする塗工剤を塗工して成る塗工層を有する印刷用塗工紙において、前記ラテックスは、アクリロニトリルが０重量％、又は１０重量％以下含有されていることを特徴とする印刷用塗工紙。
【請求項２】
前記ラテックスは、Ｔｇが−３０〜０℃、粒子径が１００〜１７０ｎｍ、ゲル含有量が８０〜９５％であることを特徴とする請求項１に記載の印刷用塗工紙。
【請求項３】
前記ラテックスの配合量は、前記全顔料に対して８〜１５重量部であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の印刷用塗工紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経時での黄変化が少ない、すなわち耐候性に優れた印刷用塗工紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷物の視覚化、多色化が進み、印刷物の高級化、高速化に伴い、印刷用塗工紙に対する要求も多様化してきており、品質面では要求品質の多様化が見られ、これがグレードの細分化をもたらし、品質要求が年々厳しくなりつつあるので、表面強度、耐水性、インキ乾燥性及び印刷光沢等の改良が要求されている。
【０００３】
また、印刷方式も、グラビア印刷やオフセット印刷等の種々の印刷方式が使用されているが、いずれの印刷方式も印刷技術の進歩に伴って高速化が進み、それに耐え得る品質の印刷用塗工紙が求められている。特に、オフセット輪転印刷の分野では、印刷用塗工紙が優れた表面強度を有すると同時に、印刷後に高温で高速乾燥してもブリスターを発生させない優れた耐ブリスター適性を有することが、高速印刷作業性の観点からより重要になってきている。
【０００４】
そこで、従来より、例えば特許文献１に記載されているように、優れた耐ブリスター適性を得るために、接着剤として、ラテックスを配合して成る塗工剤が塗工された塗工層を有する印刷用塗工紙が提案されている。
【０００５】
しかしながら、このような印刷用塗工紙は、耐ブリスター適性、白色度、光沢度、印刷適性等多くの利点を有する反面、接着剤としてラテックスが配合されたものが使用されているため、塗工剤が塗工された後、平滑化処理が高温で施されると、印刷用塗工紙の白色度が熱等によって変化し、次第に黄色味を帯びてくる、すなわち黄変化する等の欠点を有していた。このように印刷用塗工紙を黄変化させる成分として、金属イオン、なんらかの酸化物質、或いは乳化剤等があるが、その中でもラテックスの一成分であるアクリロニトリルが、平滑化処理が高温で施されることによって起こる印刷用塗工紙の黄変化に多大な影響を及ぼす。
【０００６】
そこで、平滑化処理が高温で施されることによって起こる印刷用塗工紙の黄変化を抑えるために、例えば特許文献２に記載されているように、ラテックス中のアクリロニトリルの含有量を１〜３０重量％とした塗工剤を塗工する印刷用塗工紙が提案されている。
【０００７】
しかし、この印刷用塗工紙では、高温での平滑化処理によって起こる印刷用塗工紙の黄変化を抑えることはできるが、経時での黄変化を抑えることができず、すなわち耐候性に優れず、最終製品において色調のばらつきが出るという欠点があった。このため、耐候性に優れた印刷用塗工紙の開発が待たれていた。
【特許文献１】特開平５−１４８７９６号公報
【特許文献２】特開平９−２５６２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特に経時での黄変化が少ない、すなわち耐候性に優れた印刷用塗工紙を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、紙基材の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及びラテックスを含む接着剤を主成分とする塗工剤を塗工して成る塗工層を有する印刷用塗工紙において、前記ラテックスは、アクリロニトリルが０重量％、又は１０重量％以下含有されていることを特徴とする印刷用塗工紙を提供することによって、達成される。
【００１０】
また、本発明の上記目的は、前記ラテックスは、Ｔｇが−３０〜０℃、粒子径が１００〜１７０ｎｍ、ゲル含有量が８０〜９５％であることを特徴とする印刷用塗工紙を提供することによって、効果的に達成される。
【００１１】
さらにまた、本発明の上記目的は、前記ラテックスの配合量は、前記全顔料に対して８〜１５重量部であることを特徴とする印刷用塗工紙を提供することによって、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る印刷用塗工紙によれば、アクリロニトリルを含有しない、又は少量しか含有しないラテックスを配合した塗工剤を紙基材に塗工するので、ブレードコーター等で塗工剤が塗工された後、平滑化処理工程での黄変化が抑えられると共に、経時での黄変化も抑えることができるので、最終製品での色調のバラツキが少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る印刷用塗工紙について詳細に説明する。
【００１４】
本発明に係る印刷用塗工紙は、紙基材の表裏面の少なくとも一方の面に、顔料及びラテックスを含む接着剤を主成分とする塗工剤を塗工し、乾燥し、その後、塗工面に平滑化処理が施された塗工層を有するものである。
【００１５】
本印刷用塗工紙に塗工される塗工剤は、顔料及び接着剤が主成分である。接着剤には、ラテックスが配合されており、このラテックスとして、アクリロニトリルの含有量が０重量％、又は１０重量％以下であるものが使用される。
【００１６】
アクリロニトリル含有量が０重量％であるラテックスが配合されると、アクリロニトリルを含有しないので、後述するように平滑化処理工程における黄変化が抑えられると共に、経時での黄変化も抑えることができる、すなわち耐候性が向上し、最終製品での色調のバラツキが少なくなる。しかしながら、アクリロニトリルが含有されていると、塗工剤中のラテックスの配合量を低減しつつ、印刷用塗工紙に必要な表面強度を確保することができると共に、印刷時において印刷インキのセットを塗工面で行わせることができる、すなわち印刷インキを塗工層に染み込ませることなく行うことができるので、印字光沢度を向上させることができる。従って、アクリロニトリルの含有量が０重量％であると耐候性は向上するものの、耐べたつき性が悪化し、操業性の悪化に繋がり、また印字光沢度が低下する。
【００１７】
そこで、ラテックス中のアクリロニトリルの含有量が１０重量％以下の少量であれば、アクリロニトリルが含有されていても本願発明の所望とする耐候性が得られると共に、耐べたつき性も悪化せず、さらに所望とする印字光沢度も得られるので好ましい。一方、アクリロニトリル含有量が１０重量％より多くなると、耐候性の悪化に繋がるので好ましくない。
【００１８】
また、本印刷用塗工紙で使用するラテックスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、−３０〜０℃となるように、ブタジエンの含有量を増加させることで調整されている。Ｔｇがこのような範囲のラテックスであると、アクリロニトリルの含有量を減らしたことによる耐べたつき性の悪化を防止することができる。すなわち、ラテックスのＴｇが０℃より高いと耐べたつき性の悪化に繋がり、操業性の悪化に繋がるので好ましくない。一方、ラテックスのＴｇを−３０℃より低くしても、ラテックスのＴｇが−３０℃の場合と比較して耐べたつき性の向上効果に殆ど差は見られない。
【００１９】
また、ラテックスの粒子径は、１００〜１７０ｎｍのものが好ましい。このような小さな粒子径の範囲のラテックスであると本印刷用塗工紙に必要な接着強度及び表面強度と、塗工性との両方を確保することができるので好ましい。すなわち、粒子径が１００ｎｍ未満であると、塗工性が低下して、塗工層による被覆性が悪化するので好ましくない。一方、粒子径が１７０ｎｍを超えると十分な接着強度及び表面強度が得られず、耐べたつき性が悪化するので好ましくない。
【００２０】
本印刷用塗工紙で使用されるラテックスのゲル含有量は、８０〜９５％である。ゲル含有量は接着強度の指標であり、８０〜９５％と高いことによって、耐候性を悪化させる大きな原因であるアクリロニトリルを含有させなくても本印刷用塗工紙に必要な接着強度及び表面強度を確保することができる。すなわち、ゲル含有量が８０％未満であると、表面強度の低下が目立ちはじめ、ロール汚れ等の操業性が悪化する。そこで、本印刷用塗工紙の所望とする接着強度及び表面強度を確保するためにアクリロニトリルの含有量を増加させると、耐候性が悪化し、最終製品での色調のバラツキが多くなるので好ましくない。一方、ラテックスのゲル含有量を９５％より多くしても、ゲル含有量が９５％の場合と比較して耐べたつき性の向上効果に殆ど差は見られない。
【００２１】
本印刷用塗工紙で使用するラテックスのアクリロニトリル及びブタジエン以外の単量体成分は、特に限定するものではないが、通常スチレン、アクリル酸、ブチルアクリル酸、メタクリル酸、メチルメタクリル酸、酢酸ビニル等である。これらの単量体成分から選ばれるスチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、酢酸ビニル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリル系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体ラテックスが用いられ、特にはスチレン・ブタジエン系、アクリル系、スチレン・ブタジエン・アクリル系の共重合体ラテックスが好ましい。
【００２２】
上記ラテックスの配合量は全顔料１００重量部に対して、８〜１５重量部である。このように本発明で使用される塗工剤は、全顔料に対するラテックスの配合量を８〜１５重量部と、従来に比して１０重量部程度少なくしたので、接着剤中のアクリロニトリルの絶対量を減らすことができ、本印刷用塗工紙の耐候性がより向上する。また、本発明で塗工される塗工剤は、上述したようにラテックスのＴｇの調整を、ラテックス中のブタジエンの含有量を増加させることで行っているが、このようにラテックス中のブタジエンの含有量を増加させることにより、全顔料に対するラテックスの配合量を少なくしても、本印刷用塗工紙に必要な接着強度及び表面強度を確保することができる。従って、本印刷用塗工紙の所望とする耐べたつき性を得ることができるのでロール汚れ等の操業性の悪化を防止することができる。すなわち、ラテックスの配合量が８重量部未満であると、本印刷用塗工紙に必要とされる接着強度及び表面強度が得られないので、印刷用塗工紙の表面強度が低下し、ユーザーでの印刷工程においてピッキングトラブル（塗工層の剥がれ）が起こり、好ましくない。一方、配合量が１５重量部より多くなると、アクリロニトリルの絶対量が増え、耐候性が悪化する、製造コストがアップする等の問題があり、好ましくない。
【００２３】
本印刷用塗工紙の塗工剤に使用する接着剤として、上記ラテックスの他、例えば、カゼイン、合成蛋白、大豆蛋白等の蛋白質類、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、酸化澱粉、陽性化澱粉、ウレタンのエステル化澱粉、デキストリン、リン酸エステル化澱粉等の澱粉類等の公知の種々の接着剤を使用することができる。また、これらの接着剤は単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。
【００２４】
また、本印刷用塗工紙に使用される塗工剤は、顔料及び接着剤の他、分散剤、潤滑剤、増粘剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤等の公知の種々の助剤を使用目的やニーズに応じて適宜配合することができる。
【００２５】
本印刷用塗工紙の塗工剤に使用される顔料としては、用途やニーズ等に応じて、例えば炭酸カルシウム、デラミネーテッドクレー、焼成クレー、サチンホワイト、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト、シリカ、タルク、活性白土等の無機顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質粒子等の有機顔料等の公知の種々の顔料が使用される。また、これらの顔料は単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。なお、顔料として、炭酸カルシウム及びクレーを５０重量％ずつ配合したものを標準として、炭酸カルシウムが全顔料１００重量部に対して３０〜８０重量部配合され、それ以外はクレーが配合されているものを使用すると、本願発明の所望とする印字光沢度を得ることができると共に、操業性がより向上することに加え、印刷用塗工紙をより低コストで製造することができるので好ましい。
【００２６】
上述したような顔料及び接着剤を主成分とする塗工剤は、例えばブレードコーター、エアナイフコーター、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、サイズプレスコーター、ビルブレードコーター等の塗工紙製造分野で一般に使用されている種々の塗工装置を用いて塗工することができる。このような塗工装置の中でも、特にブレードコーターで塗工剤が塗工されると、高速塗工が可能であるので生産性が向上し、さらに操業性においても問題がなくなるので好ましい。
【００２７】
また、上記塗工剤の塗工量は、一般に絶乾重量で両面当り２０〜４０ｇ／ｍ２である。このような範囲の塗工量であると印刷用塗工紙の白紙品質、印刷品質、塗工適性、及び高速塗工時における乾燥能力等に優れるので好ましい。
【００２８】
上述したような塗工剤を塗工した後、例えば蒸気加熱、熱風加熱、ガスヒーター加熱、高周波加熱、電気ヒーター加熱、赤外線ヒーター加熱、レーザー加熱、電子線加熱等の公知の種々の加熱方式によって本印刷用塗工紙を乾燥することができる。なお、乾燥条件については、使用する薬品等に応じて適宜調整する必要がある。
【００２９】
また、本発明に係る塗工紙は、乾燥された後、必要に応じて、通常の乾燥工程や表面処理工程等で平滑化処理が施されて塗工層が形成され、製品仕上げが行なわれる。このような平滑化処理を施す際、通常のスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等の公知の平滑化処理装置を使用することができるが、あまり加圧条件を強くせずに優れた平滑化効果を得ることができるソフトカレンダーが好ましく使用される。
【００３０】
なお、本印刷用塗工紙の塗工層は、単層であっても、２層以上の複数層であっても良い。なお、塗工層が２層以上の複数層から成る場合は、上述したような塗工剤が少なくとも最表層に塗工されていれば、本願発明の所望とする効果が得られる。
【００３１】
本印刷用塗工紙の紙基材の原料パルプは、特に限定されず、例えば針葉樹や広葉樹を主原料としたクラフトパルプ（ＫＰ）のような化学パルプ、ＰＧＷ，ＳＧＰ，ＲＧＰ，ＢＣＴＭＰ，ＣＴＭＰ等の機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプ、あるいはケナフ、竹、麻、藁等の非木材パルプ等が使用される。特に、森林資源保護のため、また近年社会問題化している古紙過剰問題を解消するために古紙パルプを高率配合することが好ましい。なお、これらのパルプは単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。
【００３２】
なお、紙基材として、古紙パルプが高率配合された紙基材が使用されると、一般には印刷用塗工紙の表面強度が低下するが、本印刷用塗工紙では、塗工剤中のラテックスの配合量を８〜１５重量部としたので、本印刷用塗工紙の表面強度を維持することができる。
【００３３】
また、紙基材の坪量については、特に限定されず、一般の印刷用塗工紙の坪量、具体的には３０〜４００ｇ／ｍ２の坪量とすることができる。また、紙基材の抄紙方法についても、特に限定されるものではないので、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙のいずれであっても良い。
【００３４】
また、本印刷用塗工紙の紙基材の紙層は、単層であっても、表層及び下層の２層の紙層をから成る紙、あるいは表層、中層、及び下層の３層の紙層から成る紙等、用途やニーズに応じて適宜変更できる。さらにまた、複数層の場合の形成方法は貼り合せによる形成であっても、抄き合わせによる形成であっても良い。
【実施例】
【００３５】
本発明に係る印刷用塗工紙の効果を確認するため、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料の品質を評価する試験を行った。なお、本発明はこれらの実施例によって制限を受けるものではない。
【００３６】
本発明に係る６種類の印刷用塗工紙（これを「試料１」ないし「試料６」とする）と、これらの試料１ないし試料６と比較検討するための６種類の印刷用塗工紙（これを「比較試料１」ないし「比較試料６」とする）を作製した。
【００３７】
表１に示す塗工剤の成分、及び塗工量で紙基材上に塗工層が設けられた各試料及び比較試料を作製し、これらの全試料及び比較試料について、品質評価、すなわち色調のバラツキ、耐候性、及びドライピック強度について試験を行った結果は、表１に示すとおりであった。
【００３８】
なお、表１中のラテックスの「粒子径（ｎｍ）」とは、ラテックスの平均粒子径であり、各試料及び比較試料について、その濃度が０．０５〜０．２％となるように希釈し、この希釈された各試料及び比較試料の波長５２５ｎｍにおける吸光度を測定し、あらかじめ作成した検量線により求めた値である。
【００３９】
また、「Ｔｇ（℃）」とは、ガラス転移温度であり、２０℃、６５％（相対湿度）でラテックスフィルムを作成し、その２０ｍｇを示唆走査熱量測定装置（ＤＳＣ）で昇温速度５℃／分、測定温度０〜１００℃で得られる特性曲線から求めた値である。
【００４０】
また、「ゲル含有量（％）」とは、ラテックスのゲル含有量であり、下記の式１により算出された値である。なお、式１中、「乾燥フィルム重量」とは、ラテックス約０．３ｇをスライドグラス上に薄く広げ、５０℃の乾燥機でフィルムとなるまで乾燥させて作成した乾燥フィルムの重量であり、また、「トルエン可溶分重量」とは、前記乾燥フィルムを約５０ｍｌのトルエン中に一昼夜浸漬し、ガラスフィルターでろ過し、ろ物とろ液とに分離した後、このろ液を１０５℃の乾燥機で乾燥して、トルエン可溶分の重量を測定した値である。
（式１）
ゲル含有量（％）＝（乾燥フィルム重量−トルエン可溶分重量）×１００／乾燥フィルム重量
【００４１】
また、「色調のバラツキ」とは、上塗り塗工、カレンダー処理後の製品を目視評価したものであり、その評価基準は◎印の「光沢ムラの発生がない」、○印の「光沢ムラの発生がわずかにあるが、実用上問題ない」、△印の「光沢ムラの発生が多い」、×印の「光沢ムラの発生が著しい」の４段階とした。
【００４２】
また、「耐候性」とは、各試料及び比較試料の白紙見本サンプルをキセノンウエザーメーター（スガ試験機株式会社製）を使用し、出力８０Ｗ／ｍ２で可視光、紫外線を２４時間照射した後、蛍光灯下で、試験ブランク見本と白さを目視で比較し、評価したものであり、その評価基準は◎印の「変化なし」、○印の「わずかに変化する」、△印の「変化が見られる」、×印の「変化が著しい」の４段階とした。
【００４３】
さらにまた、「ドライピック強度」とは、表面強度を示すもので、ＲＩ−ＩＩ型印刷機（明製作所製）を用い、東洋インキ製ＴＶ−２４を使用し、インキ量０．３５ｍｌ一定で印刷し、印刷面のピッキングの程度を目視で相対評価したものであり、その評価基準は◎印の「ピッキングの発生は殆どない」、○印の「ピッキングの発生がわずかにある」、△印の「ピッキングの発生が多い」、×印の「ピッキングの発生が著しい」の４段階とした。
【００４４】
【表１】
2005240210.tif 000002
表１から、アクリロニトリルの含有量が０重量％であると、耐候性に優れる、すなわち最終製品での色調のバラツキが少ないことが分かる。また、アクリロニトリルの含有量が１０重量％以下であれば、ゲル含有量、及び炭酸カルシウムの配合量を調整することで、耐候性を維持することができる、すなわち最終製品での色調のバラツキを少なくすることができることが分かる。
【００４５】
さらにまた、紙基材として、古紙パルプが高率配合されたものを使用しても、ラテックスの配合量を全顔料に対して８〜１５重量部にすることで、ドライピック強度、すなわち印刷用塗工紙の表面強度を維持することができることが分かる。