JP2009243001A - グラビア印刷用塗工紙 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のグラビア印刷用塗工紙は、原紙に顔料と接着剤を含有する塗工層を設けたグラビア印刷用塗工紙において、パルプのカナダ標準フリーネス(CSF)が110〜200mLである広葉樹サーモメカニカルパルプを含有し、前記塗工層を設けた塗工紙を、100℃以上の金属ロールの高温カレンダーに通紙したことを特徴とする。
【選択図】なし
Description
塗工紙の軽量化に関しては、従来以上の印刷品質を維持しつつ塗工原紙と塗工層の軽量化を図る必要がある。
そこで、塗工原紙に塗工層を設けて原紙被覆性を良好にする手法として、顔料として体積分布平均粒径3.5〜20μmであるデラミネーテッドクレーを顔料100重量部あたり30〜90重量部含有することにより、低密度原紙に塗工した場合においても原紙被覆性が良好になることが知られている(特許文献2参照)。しかし、この方法では、近年の更なる低坪量化、嵩高化に対しては、低塗工量で十分な原紙被覆性を維持することは困難である。また、顔料として堆積分布平均粒径3.5〜20μmであるデラミネーテッドクレーを顔料100重量部あたり30〜90重量部含有させた場合、塗料粘度は相対的に高くなり、塗工速度800m/min以上の高速塗工に適さない場合があること、カレンダ処理後においても白紙光沢度を高くすることは困難であった。また、原紙内に広葉樹機械パルプを10部以上配合し、塗工層を設ける前に、紙表面に中性サイズ剤を塗布することで、低密度、高白色且つグラビア印刷適性が良好になることが知られている(特許文献3参照)。しかし、この方法で用いる広葉樹機械パルプは、アルカリ過酸化水素メカニカルパルプあるいはアルカリ過酸化水素サーモメカニカルパルプを使用するのが好ましいとされており、製造装置が複雑になり、また、中性サイズ剤を塗布する必要があるため、操業が煩雑になってしまう。
印刷方式の多様化に伴い、印刷用塗工紙に対する要求も高くなり、それに伴い様々な技術が開発されている。カレンダー仕上げ方法においても、従来のスーパーカレンダーに代わり、高温カレンダーによる方法が多数提案されており、仕上げ速度の高速化とともに、印面光沢度、不透明度および剛度等が相対的に向上されることが報告されているが、この手法のみを変更してグラビア印刷用塗工紙を得た場合においても、低密度のものを得ることは困難である。また、製紙用パルプとして機械パルプを10重量%以上含有し、填料として無定型シリケートをパルプ重量に対して3〜12重量%含有した原紙上に、顔料粒子が体積基準で0.4〜4.2μmの範囲に65%以上含まれる粒径分布を有する顔料の塗工層を設けた塗工紙を剛性ロールの温度が150℃以上のソフトニップカレンダーで処理することにより低坪量でも低密度で紙厚があり、不透明度と剛度を実用に足る状態に保つことができ、白紙光沢度は低いままで、相対的に印刷光沢度が高い画像を得ることが示されている(特許文献4参照)。しかしながら、特に低塗工量領域における塗工顔料による原紙被覆性は十分ではなく、不透明度、印刷適性ともに十分ではなかった。また、低塗工量領域で塗料の流動性が悪くなり、塗工適性に劣る問題があった。
以上のように、従来の技術においては、低密度で、白色度が高く、操業性に優れ、所望の特性を持ったグラビア印刷用塗工紙を得ることは困難であった。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明のグラビア印刷用塗工紙は、原紙に顔料と接着剤を含有する塗工層を設けたグラビア印刷用塗工紙において、パルプのカナダ標準フリーネス(CSF)が110〜200mLである広葉樹サーモメカニカルパルプを含有し、前記塗工層を設けた塗工紙を、100℃以上の金属ロールの高温カレンダーに通紙したことを特徴とする。
同様に、請求項2に係る発明のグラビア印刷用塗工紙は、前記パルプのカナダ標準フリーネス(CSF)が、二次リファイニング処理後の値であることを特徴とする。
請求項3に係る発明のグラビア印刷用塗工紙は、前記広葉樹サーモメカニカルパルプはルンケル比が4.0以上の細胞壁厚を有し、容積重が450kg/m3以上であることを特徴とする。
請求項4に係る発明のグラビア印刷用塗工紙は、前記広葉樹サーモメカニカルパルプの配合量が全パルプ中の5〜95重量%であることを特徴とする。
請求項5に係る発明のグラビア印刷用塗工紙は、前記カレンダー処理において、カレンダーニップ数が4ニップ以上であることを特徴とする。
亜硫酸ナトリウム水溶液の含浸処理は、チップを圧縮し、圧縮した状態、あるいは圧縮した後に亜硫酸ナトリウム水溶液に浸漬させ、圧を解放しチップを膨張させながら亜硫酸ナトリウムを含浸させることで達成できる。この亜硫酸ナトリウム水溶液含浸段階では、薬液をチップ中に十分含浸させることが重要である。圧縮比は4:1〜16:1にすることが重要であり、圧縮比が4:1より低い場合にはチップの復元力が弱く、チップ中への亜硫酸ナトリウム水溶液の浸透が不充分となるので好ましくない。16:1を超える圧縮比は装置的に非現実的である。なお、圧縮比とは圧縮前容積:圧縮後容積と定義する。亜硫酸ナトリウム水溶液の含浸を完全にするため、プレックススクリューまたはインプレッサーの後にサージビンを設けることもできる。
パルプの濾水度はCSFで110〜200mLである必要があり、好ましくは110〜150mLである。200mL以上だと原紙の表面が粗くなり、所望される表面平滑性が得られず、110mL以下だと原紙の表面平滑性にとっては好ましいが、原紙密度が高くなり、原紙の柔軟性も乏しくなる。
二次リファイニング後、必要に応じて漂白処理を施しても良い。漂白剤としては、BCTMPの製造に使用されている公知の漂白剤を使用でき、特に限定はない。好ましくは、過酸化水素などの過酸化物を使用する。この場合、金属イオンによる過酸化物の分解を防止する目的で、エチレンジアミンテトラアセテート(EDTA)などのキレート剤を併用することもできる。これらの処理は公知の条件で実施することができる。パルプの濾水度は二次リファイニング後の値が、本発明の効果がより発揮される。
なお、前記ルンケル比は、R. O. H. Runkelが1940年にWachbl. Papierfabr.誌上で発表したパラメータであり、(ルンケル比)=(繊維壁厚の2倍)/(繊維内腔径)で算出される。ルンケル比が大きいほど剛直な繊維であることを示している。ルンケル比はKajaani Fiber Lab.(Metso Automation社)により測定された繊維幅、繊維壁厚より算出されたものである。
本発明においては、以上の様に得られた塗工原紙の上に顔料と接着剤を含有する塗工層を設ける。
調製された塗工液は、ブレードコーター、バーコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、リバースロールコーター、カーテンコーター、サイズプレスコーター、ゲートロールコーターを用いて塗工原紙に塗工する方式、或いはオプティスプレーのような塗料をスプレーノズルにより塗工原紙に直接吹き付ける方式の塗工機等によって一層もしくは二層以上を原紙上に片面或いは両面に塗工する。本発明の塗工層の塗工量は、片面当たり5〜30g/m2が好ましく、より好ましくは7〜20g/m2である。塗工紙全体の坪量は、30〜200g/m2が好ましく、より好ましくは30〜160g/m2である。
<評価方法>
(1)密度:JIS P 8118に基づいて測定した。
(2)白紙光沢度:JIS P 8142に基づいて測定した。
(3)白色度:JIS P 8148に基づいて測定した。
(4)PPSラフネス:ISO8791に準じてハードパッキング、1000kPaで測定した。
(5)網点欠落率:大蔵省式グラビア単色印刷機を用いて、印刷速度50m/分、印圧 20kgf/cmで印刷し、目視により評価した。
◎:極めて良好、○:良好、△:やや劣る、×:劣る
ルンケル比4.7、容積重580kg/m3のユーカリグロビュラスチップを用い、濾水度をCSFで135mLに調製された広葉樹サーモメカニカルパルプ20部、広葉樹クラフトパルプ20部、針葉樹クラフトパルプ35部、古紙パルプ25部を含有する坪量37g/m2、密度0.70g/cm3の原紙に、2級クレー(HUBER社製ハイドラプリント)27部、デラミネーティッドクレー(IMERYS社製アストラプレート)9部、焼成クレー(IMERYS社製αテックス)9部、重質炭酸カルシウム(FMT社製FMT97)45部、中空有機顔料(日本ゼオン社製MH8101)からなる顔料スラリーにアルカリ増粘型のスチレン・ブタジエン共重合体ラテックス6.5部、合成保水剤0.8部を添加し、水を加えて固形分濃度65%とした塗工液を片面あたり8.5g/m2になるように、塗工速度1200m/分のブレードコーターで両面塗工を行い、塗工紙を得た。
次いで、金属ロール表面温度150℃、弾性ロールショアD硬度90、通紙速度430m/分、線圧150kg/cm、カレンダーニップ数4ニップの条件でソフトニップカレンダー処理を行い、グラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例1において、原紙のパルプ配合が広葉樹サーモメカニカルパルプ55部、広葉樹クラフトパルプ10部、針葉樹クラフトパルプ25部、古紙パルプ10部に変更した以外は実施例1と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例2において、広葉樹サーモメカニカルパルプの濾水度をCSFで110mLに調製された以外は実施例2と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例2において、広葉樹サーモメカニカルパルプの濾水度をCSFで170mLに調製された以外は実施例2と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例1において、原紙のパルプ配合がグラウンドウッドパルプ20部、広葉樹クラフトパルプ20部、針葉樹クラフトパルプ35部、古紙パルプ25部に変更した以外は実施例1と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例1において、原紙のパルプ配合が針葉樹サーモメカニカルパルプ20部、広葉樹クラフトパルプ20部、針葉樹クラフトパルプ35部、古紙パルプ25部に変更した以外は実施例1と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例1において、広葉樹サーモメカニカルパルプの濾水度をCSFで70mLに調製された以外は実施例1と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例1において、広葉樹サーモメカニカルパルプの濾水度をCSFで300mLに調製された以外は実施例1と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例1において、広葉樹サーモメカニカルパルプの濾水度をCSFで240mLに調製された以外は実施例1と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
実施例1において、カレンダーの金属ロール表面温度を70℃にした以外は実施例1と同様の方法でグラビア印刷用塗工紙を得た。
以上の結果を表1に示した。
Claims (5)
- 原紙に顔料と接着剤を含有する塗工層を設けたグラビア印刷用塗工紙において、
パルプのカナダ標準フリーネス(CSF)が110〜200mLである広葉樹サーモメカニカルパルプを含有し、前記塗工層を設けた塗工紙を、100℃以上の金属ロールの高温カレンダーに通紙したことを特徴とするグラビア印刷用塗工紙。 - 前記パルプのカナダ標準フリーネス(CSF)が、二次リファイニング処理後の値であることを特徴とする請求項1に記載のグラビア印刷用塗工紙。
- 前記広葉樹サーモメカニカルパルプはルンケル比が4.0以上の細胞壁厚を有し、容積重が450kg/m3以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のグラビア印刷用塗工紙。
- 前記広葉樹サーモメカニカルパルプの配合量が全パルプ中の5〜95重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のグラビア印刷用塗工紙。
- 前記カレンダー処理において、カレンダーニップ数が4ニップ以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のグラビア印刷用塗工紙。
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