(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの一方又は両方の最外層として熱可塑性樹脂層を有する積層シートの、少なくとも一方の該熱可塑性樹脂層表面に、数平均分子量６０〜９０万の高分子シリコーンを含む塗工層を設けたことを特徴とする耐水性シート。
【請求項２】
熱可塑性樹脂からなるシートの、少なくとも一方の表面に、数平均分子量６０〜９０万の高分子シリコーンを含む塗工層を設けたことを特徴とする耐水性シート。
【請求項３】
塗工層が高分子シリコーンと共にポリオレフィン粒子を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の耐水性シート。
【請求項４】
高分子シリコーンがポリアルキルシロキサンであることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の耐水性シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、オフセット印刷に適した耐水性シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、耐水性シートとしては、紙基材等に無機充填剤を含有する熱可塑性樹脂をラミネートした複合紙タイプのもの、熱可塑性樹脂に無機充填剤や発泡剤を練り込んで延伸した合成紙タイプのものが知られ、ポスター、ラベル、配送伝票、冷凍・冷蔵食品の包装等、耐水性が要求される各種分野で用いられている。
【０００３】
しかし、これらの耐水性シートは、そのままでは表面にインキが殆ど染込まない。従って、これをオフセット印刷に用いた場合、印刷されたインキはシート表面に滞留してそのまま乾燥し、そのため、印刷後のシートを擦ったりすると、乾燥したインキがシート表面から剥がれ落ちたり、シート表面で砕けて印刷面を汚したりすることとなる。
【０００４】
かかるトラブルを防止する方法の一つとして、シート表面に、より強固にインキ層を形成することが考えられる。例えば、市販の合成紙専用インキは、不飽和結合を多く含む植物油を主体とした溶剤を用い、酸化重合によってインキを固化させることで、シート表面のインキ層を強固なものとする。この合成紙専用インキは、合成紙のみならず複合紙にも用いることができ、これを用いれば、摩擦によっても消えたり汚れたりしない、優れた印刷面を得ることができる。一方、このインキは完全に固化するまでに非常に長い時間がかかり、印刷後、次工程に送るまでの待機時間を長く取らなければならない。この時間が不十分であると、印刷後のシートを積重ねて保存した場合に、シート表面のインキが、その上に積重ねられたシートの裏面に転移するという問題（裏付き）が発生する。また、このようなインキは、空気中の酸素と反応して固化するため、印刷中に固化が始まって印刷インキの粘度が上昇し、印刷機の安定的な操業を妨げることもある。
【０００５】
そこで、耐水性シートのオフセット印刷性改良方法のもう一つとして、シート表面に無機顔料等の塗工層（インキ受理層）を設け、これにインキを吸収させることが考えられる。この方法であれば、一般のコート紙用に従来から汎用されているオフセット印刷用インキを用いて、耐摩擦性に優れた印刷面を得ることができる。しかし、印刷されたインキをかかる塗工層に十分吸収させて、塗工層表面に滞留させないようにするためには、通常、少なくとも１５ｇ／ｍ2以上の塗工層を設けなければならず、生産性・経済性が悪い。しかも、この塗工層は、複合紙にしても合成紙にしても、熱可塑性樹脂の表面に設けられることになるため、それ自体の表面強度も弱く、また、熱可塑性樹脂表面から脱離しやすい。このため、こうして得られた耐水性シートは、印刷面の耐摩擦性は向上していても、全体としてオフセット印刷性に優れているとは言い難いものとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これまで、複合紙や合成紙等の耐水性シートに良好なオフセット印刷性を付与する試みは種々行われてきたが、実用上、満足のいく結果は未だに得られていない。本願発明はかかる問題点を踏まえ、インキ乾燥性、耐摩擦性を始めとする、オフセット印刷にあたって実用上必要とされる諸特性に優れた耐水性シートを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは鋭意研究の結果、複合紙や合成紙の表面に、特定の分子量を有する高分子シリコーンを含む塗工層を設けることで、上記課題が解決できることを見出し、本願発明を完成した。
【０００８】
即ち、本願発明は、シートの一方もしくは両方の最外層として熱可塑性樹脂層を有する積層シートの、少なくとも一方の該熱可塑性樹脂層表面に、数平均分子量６０〜９０万の高分子シリコーンを含む塗工層を設けたことを特徴とする耐水性シート、又は、熱可塑性樹脂からなるシートの、少なくとも一方の表面に、数平均分子量６０〜９０万の高分子シリコーンを含む塗工層を設けたことを特徴とする耐水性シートに関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本願発明において塗工層を設ける積層シートは、シートの一方又は両方の最外層として熱可塑性樹脂層を有するものであればどのようなものであってもよい。即ち、シートの一方の最外層が熱可塑性樹脂層であれば、シートの他方は基材が露出していても、熱可塑性樹脂層が積層されていても、どちらでも構わない。シートの両方の最外層として熱可塑性樹脂層を有する場合には、これらの層が、それぞれ異なる種類・組成の熱可塑性樹脂で形成されていても構わない。なお、かかる基材と最外層の熱可塑性樹脂層との間に、他の層が存在していても構わない。
【００１０】
例えば、本願発明の積層シートは、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂の単独又は共重合体を用い、これを紙、不織布、布、金属箔、合成樹脂フィルムもしくはシート、又はこれらの複合素材からなる基材に、押出しラミネーション、共押出しラミネーション、ドライラミネーション、ウェットラミネーション等、公知の方法を用いて積層することにより製造できる。
【００１１】
また、本願発明においては、上記積層シートの代わりに、熱可塑性樹脂からなるシートを用いることもできる。かかるシートとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、塩化ビニルもしくはこれらの混合物等からなる延伸シート、又は、これらの熱可塑性樹脂もしくは混合物に無機充填剤や発泡剤を練り込んで延伸することにより外観を紙様としたシートを用いることができる。
【００１２】
更に、本願発明においては、上記積層シートの少なくとも一方の熱可塑性樹脂層表面に、又は、上記熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に、数平均分子量６０〜９０万の高分子シリコーン、代表的にはポリアルキルシロキサンを含む塗工層を設ける。この塗工層にオフセット印刷を行うことにより、本願発明の効果は発揮される。この高分子シリコーンは、塗工層上に印刷がされた場合に、塗工層から印刷インキの表面に移行（ブリードとも言う。）することにより、インキ表面に耐摩擦性を付与し、ひいてはそのインキが印刷された印刷面に耐摩擦性を付与するからである。しかし、高分子シリコーンの数平均分子量が６０万未満であると、移行性が高すぎ、印刷の際に印刷機系内に混入して印刷トラブルを起こす危険性がある。一方、数平均分子量が９０万を超える場合には、移行性が低すぎて、インキ表面への耐摩擦性付与という効果を発揮できなくなる。
【００１３】
塗工層は、かかる高分子シリコーンと耐水性のバインダー樹脂、そして必要に応じてその他の添加剤を、水系又は溶剤系で分散させて塗工液を調整し、この塗工液を積層シートの熱可塑性樹脂層表面又は熱可塑性樹脂シート表面に塗工して設ける。水系の塗工液を用いる場合には、塗工液にポリエーテル変性シリコーン等の乳化剤を添加することにより、高分子シリコーンが塗工液中に均一に分散した安定な乳化液が得られる。このとき乳化剤の配合量は、乳化液の状態を見ながら適宜決定することができるが、通常は、高分子シリコーンに対して乳化剤２０〜５０重量％程度を配合すればよい。
【００１４】
塗工液中の高分子シリコーンの配合量はバインダー樹脂に対して１〜１５重量％が好ましい。配合量が１重量％未満であると、形成される塗工層はインキ表面への耐摩擦性付与という効果を発揮できなくなり、１５重量％を超えると、この塗工層への印刷インキの転移が阻害されるようになるため、印刷性が悪化する。もっとも、高分子シリコーンとバインダー樹脂に加え、無機・有機の填料を配合する場合には、高分子シリコーンがこれらの填料に吸着することもあり、この場合には、バインダー樹脂に対する高分子シリコーンの配合量を上記した範囲よりも多くする必要が生ずる。なお、無機・有機填料の配合は、本願発明の耐水性シートの不透明性を向上させ、滑り性を付与し、シート間のブロッキングを防止する等の効果があるが、シートの光沢性を重視する場合には、こうした填料は配合しないか、最小限の配合量にとどめることが望ましい。
【００１５】
耐水性バインダー樹脂は、これらを本願発明の塗工層のバインダーとして使用した場合の熱可塑性樹脂層表面又は熱可塑性樹脂シート表面との接着性、オフセットインキとの接着性、また、塗工層中に無機や有機の填料を配合する場合にはこれらの填料保持力等を勘案し、適宜選択して使用することができる。例えば、本願発明のバインダー樹脂としてエチレン、プロピレン、ブタジエン、アクリロニトリル、各種アクリル酸、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン等の重合物もしくは共重合物、又はその変性物等、さらにはこれらとウレタン樹脂やエポキシ樹脂等との混合物を使用することができる。
【００１６】
塗工液の熱可塑性樹脂層表面又は熱可塑性樹脂シート表面への塗工は、エアナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、ダイコーター等を用いて定法により行うことができる。塗工量は、０．５〜１０ｇ／ｍ２（乾燥重量、以下同じ。）が好ましい。塗工量が０．５ｇ／ｍ２未満である場合には、上記した高分子シリコーンによる効果、即ち、インキ表面への耐摩擦性付与という効果を発揮できなくなる。一方、１０ｇ／ｍ２を超える場合には、塗工層の表面強度が弱くなり、熱可塑性樹脂層又は熱可塑性樹脂シート表面から塗工層が脱離しやすくなる。塗工量が０．５〜１０ｇ／ｍ２の範囲、特に１〜５ｇ／ｍ２の範囲にある場合には、かかる問題を十分に回避することができる。
【００１７】
本願発明の耐水性シートは、熱可塑性樹脂層又は熱可塑性樹脂シート表面に塗工する塗工層に、更にポリオレフィン粒子を配合することで、この塗工層上にされる印刷の耐摩擦性を一層向上させることができる。この場合のポリオレフィン粒子は、これを配合する塗工層の強度、滑り性、印刷性等の観点から、球状のものを使用することが望ましい。粒子の平均粒径は、塗工層上に印刷されるインキの厚みに対して７５〜１２５％程度、配合量はバインダー樹脂に対して１〜１５重量％が好ましい。平均粒径が７５％未満であると、塗工層上に印刷されるインキに粒子が埋没してしまうため、印刷面の耐摩擦性向上という効果を発揮できず、１２５％を超える場合には、塗工層へのインキの転移性を阻害するようになる。また、配合量が１重量％未満であると、やはり印刷面の耐摩擦性向上という効果を発揮できず、１５重量％を超える場合には、塗工層へのインキの転移性及び密着性を損ねることとなる。
【００１８】
なお、本願発明において、積層シートの基材や熱可塑性樹脂層、熱可塑性樹脂シート、そして塗工層には、上記した以外にも一般的に使用される種々の添加剤を添加することができる。これらの添加剤としては、例えば、帯電防止剤、白色顔料（酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ等の無機填料等）、耐ブロッキング剤（アクリルビーズ、ガラスビーズ、シリカ等）などがある。
【００１９】
【作用】
本願発明において塗工層に配合される数平均分子量６０〜９０万の高分子シリコーンは、その塗工層上に印刷がされ、インキが転移するまでは塗工層中又は塗工層表面に存在するが、印刷後は塗工層上に転移したインキの表面に移行し、インキ表面を保護して耐摩擦性を付与する。このため、本願発明の積層シートは、例えば、一般のコート紙用に汎用されているオフセット印刷用インキを用いて印刷し、塗工層表面にインキが滞留して乾燥したとしても、このインキがシート表面から剥がれ落ちたり、シート表面で砕けて印刷面を汚したりすることが起こり難くなり、摩擦に強い印刷面が得られる。しかも、かかる高分子シリコーンは、塗工層上へのインキの転移や接着性を損なうことはない。そして、この移行は速やかに、かつ、インキの乾燥固化後においても起こる。
【００２０】
従って、本願発明の耐水性シートは、印刷に合成紙専用インキを使用する必要がないので、裏付き等のトラブルを起こすことなく、印刷後の工程を速やかに進めることができ、印刷機も安定的に操業できる。更に、本願発明の耐水性シートは、一般に汎用されているインキを使用して印刷することができるにもかかわらず、シート表面の塗工層（インキ受理層）を１０ｇ／ｍ２以下と薄くすることができるので、塗工層の強度も確保でき、生産性・経済性も優れたものとなる。
【００２１】
また、本願発明においては、この塗工層にポリオレフィン粒子を配合することで、印刷面の耐摩擦性を一層向上させることができる。これは、塗工層中のポリオレフィン粒子の一部表面が、その上に印刷されたインキから顔を出す形となって、他の物質がインキ表面に接触する際に緩衝的な役割を果たすと同時に、このポリオレフィン粒子とインキとの界面に生じる微細な不連続部を通して、塗工層に配合された高分子シリコーンがインキ表面にスムーズに移行するためであると考えられる。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２３】
［実施例１］
予め溶融したポリプロピレン（ＭＦＲ２５ｇ／１０分、密度０．９１ｇ／ｃｍ３）６５重量部に炭酸カルシウム３５重量部を添加混合しておき、この炭酸カルシウム含有ポリプロピレンと炭酸カルシウム不含のポリプロピレン（ポリプロピレンのＭＦＲ及び密度は、特に示さない限り、上記に同じ。）とを、坪量８１ｇ／ｍ２の上質紙の両面に、炭酸カルシウム不含ポリプロピレンが上質紙側に位置するように、Ｔダイを用いて押出温度２９０℃にて共押出しラミネートを行い、クーリングロールで圧着して耐水性積層シートを作成し、次いで、この耐水性積層シートの両面にコロナ放電処理を行った。なお、このとき耐水性積層シートの両面に積層された炭酸カルシウム含有ポリプロピレン層と炭酸カルシウム不含ポリプロピレン層の厚さは、それぞれ２０μであった。
【００２４】
一方、ポリアルキルシロキサン（数平均分子量７０万）３０重量部及びポリエーテル変性シリコーン２０重量部を水５０重量部に分散させたディスパージョン１０重量部を、スチレン−アクリル共重合体の水系ディスパージョン（濃度４０％、平均粒径０．１９μｍ）１００重量部に加えて塗工液を調製し、この塗工液７ｇ／ｍ２を上記耐水性積層シートの両面に塗工したものについてオフセット印刷を行い、印刷後の乾燥性、耐摩擦性、印面品質を調査した。なお印刷は、コート紙用に汎用されているオフセット印刷用インキ（東洋インキ（株）製『ハイエコー』）を用いて４色印刷を行った。
結果を表１に示す。
【００２５】
［実施例２］
スチレン−アクリル共重合体の水系ディスパージョン（濃度４０％、平均粒径０．１９μｍ）１００重量部にポリエチレン粒子の水系ディスパージョン（濃度４０％、平均粒径４μｍ）８重量部を混合し、これに、ポリアルキルシロキサン（数平均分子量７０万）３０重量部、ポリエーテル変性シリコーン２０重量部及び水５０重量部からなるディスパージョン１０重量部を加えて塗工液を調製し、実施例１で作成した耐水性積層シートの片面にこの塗工液２ｇ／ｍ２を塗工（同前）して、この塗工面について実施例１と同様にしてオフセット印刷を行い、乾燥性、耐摩擦性、印面品質を調査した。
結果を表１に示す。
【００２６】
［実施例３］
厚さ１４０μｍのポリプロピレンからなる白色シートの両面にコロナ放電処理を行った。
【００２７】
一方、スチレン−ブタジエン共重合体の水系ディスパージョン（濃度４０％、平均粒径０．４μｍ）１００重量部にポリエチレン粒子の水系ディスパージョン（濃度４０％、平均粒径４μｍ）８重量部を混合し、これに、ポリアルキルシロキサン（数平均分子量７０万）４０重量部、ポリエーテル変性シリコーン１０重量部及び水５０重量部からなるディスパージョン１０重量部を加えて塗工液を調製し、上記ポリプロピレンからなる白色シートの片面にこの塗工液２ｇ／ｍ２を塗工して、この塗工面について実施例１と同様にしてオフセット印刷を行い、乾燥性、耐摩擦性、印面品質を調査した。
結果を表１に示す。
【００２８】
［実施例４］
塗工液に配合するポリエチレン粒子として粒径１０μｍのものを用いた他は、実施例２と同様にして、耐水性積層シートに塗工を行い、そのオフセット印刷適性を調査した。
結果を表１に示す。
【００２９】
［比較例１］
耐水性積層シートに塗工液を塗工しないでオフセット印刷を行った他は、実施例１と同様にしてオフセット印刷適性を調査した。
結果を表１に示す。
【００３０】
［比較例２］
ポリプロピレンからなる白色シートに塗工液を塗工しないでオフセット印刷を行った他は、実施例３と同様にしてオフセット印刷適性を調査した。
結果を表１に示す。
【００３１】
［比較例３］
実施例１で用いた塗工液から、ポリアルキルシロキサンを除いたものを塗工液として用いた他は、実施例１と同様にして、耐水性積層シートに塗工を行い、そのオフセット印刷適性を調査した。
結果を表１に示す。
【００３２】
［比較例４］
実施例２で用いた塗工液から、ポリアルキルシロキサンを除いたものを塗工液として用いた他は、実施例２と同様にして、耐水性積層シートに塗工を行い、そのオフセット印刷適性を調査した。
結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
0004000804.tif 000002
【００３４】
実施例１〜４より明らかなように、本願発明の耐水性シートは乾燥性、耐摩擦性、印面品質の点で優れたオフセット印刷適性を示した。特に、塗工層として、高分子シリコーンと共にポリオレフィン粒子を配合したものを設けた場合には、単に高分子シリコーンのみを配合したものを設けた場合よりも、耐摩擦性において一層優れたものとなる（実施例２、４）。
【００３５】
一方、比較例１〜４の耐水性シートはいずれも耐摩擦性に劣り、オフセット印刷には適しないものであった。
【００３６】
【発明の効果】
本願発明の耐水性シートは印刷面の耐摩擦性に優れ、一般に汎用されているオフセット印刷用インキを用いて印刷しても、インキがシート表面から剥がれ落ちたり、シート表面で砕けて印刷面を汚したりすることが起こり難い。しかも、本願発明の耐水性シートは、優れた印面品質をも与える。
【００３７】
従って、本願発明の耐水性シートは、印刷に合成紙専用インキを使用する必要がない。このため、インキの乾燥に長い時間がかからず、裏付き等のトラブルを起こすことなく印刷後の工程を速やかに進めることができ、印刷機も安定的に操業できる。
【００３８】
更に、本願発明の耐水性シートは、厚い塗工層を設けなくても上記効果を発揮できるので、塗工層の強度が確保でき、生産性・経済性においても優れている。
【００３９】
なお、本願発明の耐水性シートの塗工層として、高分子シリコーンと共に、ポリオレフィン粒子を配合すれば、以上の効果はより顕著に発揮される。