專利名稱：涂布紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂布紙，其由印刷油墨引起的背面沾污(背面印字)性得以改善和紙張行走性優(yōu)異，且印刷操作性良好。
背景技術(shù)：
作為用于商用印刷一種形態(tài)的平版印刷，其根據(jù)所用紙張形態(tài)的不同分為輪轉(zhuǎn)式和單頁式。輪轉(zhuǎn)式使用卷紙進(jìn)行連續(xù)印刷，印刷油墨經(jīng)干燥工序而被卷取，或被切割成所希望的大小而存儲。另一方面，在單頁式中，紙張被一頁一頁地供給，印刷后無油墨干燥工序，印刷的紙張重疊存儲，因此在紙張供給部容易產(chǎn)生由于紙張的粘附而引起的重疊輸送，在存儲部由于未干燥油墨與印刷背面接觸而容易產(chǎn)生印刷油墨沾污紙張背面，嚴(yán)重時由于未干燥油墨使印刷面與印刷背面粘著，產(chǎn)生粘頁現(xiàn)象。為了解決該問題，在單頁式中，在紙張供給部，在紙張間吹風(fēng)從而抑制紙張間的粘附，或者在存儲部，在存儲前使用印刷用粉末，使其散布于紙張間，從而防止印刷后油墨在紙張背面沾污或粘頁現(xiàn)象的產(chǎn)生(參照例如參照例如平版印刷技術(shù)編纂委員會編纂《平版印刷技術(shù)》日本印刷技術(shù)協(xié)會發(fā)行、昭和59年6月20日初版第六次印刷、55頁、73頁)。
對于在紙張供給部產(chǎn)生的多頁紙同時供給的重疊輸送，用吹風(fēng)的方法可以使其得以改善，但當(dāng)紙張間有很強(qiáng)的粘附力時，即使吹風(fēng)也無法徹底解決，又，在使用沒有吹風(fēng)的輥進(jìn)行紙張輸送的方式中，當(dāng)摩擦系數(shù)極高時，產(chǎn)生重疊輸送或歪斜供給紙張等不良輸送。另一方面，當(dāng)摩擦系數(shù)極低時，由于印刷方向不完全吻合，對于在紙張供給部的重疊輸送或不良輸送等紙張行走性的對策尚不夠理想。
另一方面，在存儲部使用的紙張間的印刷用粉末，其具有防止油墨在背面沾污或粘頁的效果，但由于其殘留在印刷面上，因此當(dāng)背面印刷或追加印刷時，有時該粉末會妨礙印刷。
又，通常粉末在印刷面上的粘附效率達(dá)不到100％，未粘附部分飛散到空氣中(參照例如平版印刷技術(shù)編纂委員會編纂《平版印刷技術(shù)》日本印刷技術(shù)協(xié)會發(fā)行、昭和59年6月20日初版第六次印刷、55頁、73頁)，為了防止操作環(huán)境惡化或保護(hù)機(jī)械，因此優(yōu)選粉末散布得極少。因此，一直希望能改善成一種沒有油墨沾污紙張背面的印刷用涂布紙。
作為涂布紙中的改善方法，其包括為了改善紙張行走性而使用特定的粘合劑和特定的高級脂肪酸系化合物的方法(參照例如特開2000-226794號公報(2頁))，但即使該方法，對于高光澤、高平滑的涂布紙，紙張行走性的改善也不充分，無法期待其對于油墨的背面沾污具有改善效果。又，提出了使用特定粒徑的粗大顏料以改善擦污，即印刷部分的油墨由于摩擦而轉(zhuǎn)移到非印刷部分的現(xiàn)象的方法(參照例如特開平11-131392號公報(2頁))，使用該方法在改善擦污的同時，也可以改善油墨的背面沾污，但對于紙張行走性的改善效果沒有得到確認(rèn)。這樣，現(xiàn)實情況是作為印刷油墨的背面沾污和紙張行走性、印刷操作性均優(yōu)異的印刷用涂布紙，尚無能夠滿足要求的實例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以解決上述問題為目的，提供一種紙張在印刷機(jī)中行走性優(yōu)異，在平版單頁印刷中，在印刷后紙的背面不易產(chǎn)生油墨引起的背面沾污或粘頁，由此得到高品位圖像的涂布紙。
本發(fā)明的發(fā)明者們?yōu)榱诉_(dá)成上述目的，對涂布層的表面性和印刷操作性、油墨在紙背面引起的沾污或粘頁進(jìn)行了銳意的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在片狀基材上設(shè)置有以顏料及粘合劑為主成分的涂覆層的涂布紙中，象在涂布了特定球狀粒子的片狀基材上涂布以顏料和粘合劑為主成分且含有特定量潤滑劑的涂布液，經(jīng)干燥所得到的涂布紙，或在以顏料和粘合劑為主成分的涂布液中加入特定球狀粒子及特定量的潤滑劑而涂布、干燥所得到的涂布紙那樣，通過在片狀基材上設(shè)置有具有特定的凸?fàn)畈壳液刑囟繚櫥瑒┑耐扛矊拥耐坎技?，印刷油墨的接受性?yōu)異，在平版單頁印刷中紙張行走性優(yōu)異且不易在紙的背面產(chǎn)生油墨的背面沾污或粘頁，操作性良好，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的一種涂布紙包含片狀基材和在該基材的至少一面上設(shè)置的以顏料及粘合劑為主成分的涂覆層，其中上述涂覆層表面上每平方毫米具有10～1000個高度為0.5～10.0μm的凸?fàn)畈坎⑶以谏鲜鐾扛矊又泻?.1～5.0質(zhì)量％的潤滑劑。
上述潤滑劑的平均粒徑優(yōu)選為0.005～1.0μm，優(yōu)選在上述涂覆層中含有平均粒徑為3.0～50.0μm的球狀粒子。又，優(yōu)選上述片狀基材至少在其表面部分含有平均粒徑為3.0～50.0μm的球狀粒子。
上述涂覆層表面的白紙光澤度優(yōu)選為45～80％。
又，優(yōu)選上述涂覆層表面在ISO環(huán)境(溫度23℃、相對濕度50％)下測定的靜摩擦系數(shù)為0.2～0.7。
具體實施例方式
本發(fā)明的發(fā)明者們對于改善平版印刷(或稱膠版印刷)時紙張的行走性和油墨的背面沾污反復(fù)進(jìn)行了銳意研究，其結(jié)果是為了在供給紙張時使紙間的粘附減小，防止油墨的背面沾污，必須使紙面和油墨的接觸面積減小，又，為了保持良好的紙張行走性，應(yīng)考慮具有適當(dāng)摩擦系數(shù)的涂覆層表面，通過使涂布紙表面上每平方毫米具有10～1000個高度為0.5～10.0μm的凸?fàn)畈壳以谕扛矊又泻?.1～5.0質(zhì)量％的潤滑劑，制得良好地保持了油墨接受性且平版印刷適應(yīng)性良好的涂布紙。
在本發(fā)明中，必須使涂覆層表面凸?fàn)畈康母叨葹?.5～10.0μm。如果凸?fàn)畈康母叨炔蛔?.5μm，則防止紙間粘附的效果差，無法改善紙張的行走性，且有時不能改善油墨的背面沾污性。另一方面，如果超過10.0μm，則紙張行走性和油墨的背面沾污性的改善效果良好，但在印刷機(jī)中有時阻礙油墨良好地轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生轉(zhuǎn)移斑。凸?fàn)畈扛叨葍?yōu)選為0.7～5.0μm。
所謂本發(fā)明中的凸?fàn)畈?，其產(chǎn)生起因于涂覆層表面對于片狀基材的涂布量差或存在于片狀基材表面的凹凸，與所謂表面波紋頂點之類的凸?fàn)畈坎煌?。即，所謂本發(fā)明中的凸?fàn)畈?，其為凸?fàn)畈康闹睆絩與該凸?fàn)畈康母叨萮滿足0.3≤r/h≤50.0，更優(yōu)選地，滿足3.0≤r/h≤40.0的凸?fàn)畈浚?，是與通過使用本發(fā)明所規(guī)定的特定的球狀粒子而產(chǎn)生的粗大粒子的粒徑相對應(yīng)的凸?fàn)畈俊．?dāng)使用球狀粒子時，在干燥工序中上述球狀粒子周邊未干燥的涂覆層中，顏料及粘合劑等成分由于表面張力而鼓起，形成具有比球狀粒子大的直徑的凸?fàn)畈炕蛟谇驙盍Ｗ由喜啃纬赏扛矊訌亩纬赏範(fàn)畈?，因此凸?fàn)畈康闹睆揭脖壬鲜銮驙盍Ｗ哟?。因此，?dāng)使用本發(fā)明中優(yōu)選使用的球狀粒子時，形成的凸?fàn)畈渴瞧渲睆綄τ谠撏範(fàn)畈康母叨葷M足0.3≤r/h≤50.0。
本發(fā)明中的球狀粒子是指，不管有機(jī)粒子還是無機(jī)粒子，該粒子的最大直徑a與最小直徑b的比率a/b滿足1≤a/b≤1.8，優(yōu)選滿足1≤a/b≤1.4，例如圓球狀、圓球的球面上具有凹凸的形狀、卵型等滿足上述比率的粒子，以及在其表面上具有凹凸，滿足上述比率的粒子。
本發(fā)明中所使用的球狀粒子的粒徑為3.0～50.0μm，由于凸?fàn)畈恳?0～1000個/mm2的范圍存在于涂覆層上，與一般作為涂布紙主顏料使用的高嶺土或重質(zhì)/輕質(zhì)碳酸鈣等的平均粒徑約0.1～1.0μm相比，粗大的球狀粒子的一部分成為涂覆層表面上的凸?fàn)畈慷霈F(xiàn)，或通過在球狀粒子上形成涂覆層從而在涂覆層表面形成凸?fàn)畈?，由于即使在必要時進(jìn)行的平滑化處理后在涂覆層表面仍存在著由球狀粒子所產(chǎn)生的凸?fàn)畈浚虼嗽撏範(fàn)畈孔璧K了紙間的粘附，改善了紙張行走性。又，在一般印刷用涂布紙的情況下，未干燥油墨在其印刷用涂布紙上堆積時，由于印刷面容易粘附于涂布紙的背面，因此容易產(chǎn)生油墨的背面沾污，但對于本發(fā)明的涂布紙，由于該涂布紙的背面與印刷后處于未干燥狀態(tài)的油墨的接觸面積減小，因此可以推測油墨的背面沾污得以改善。
當(dāng)存在于涂覆層表面的凸?fàn)畈坎蛔?0個/mm2時，或涂覆層中球狀粒子的平均粒徑不足3.0μm時，有時無法獲得防止紙間粘附的效果，不僅紙張行走性差，而且油墨的背面沾污改善效果減小。另一方面，當(dāng)存在于涂覆層表面的凸?fàn)畈勘?000個/mm2多時，或涂覆層中球狀粒子的平均粒徑超過50.0μm時，紙張行走性和油墨背面沾污改善效果良好，但有時在印刷機(jī)中妨礙油墨良好的轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)移斑。從油墨的背面沾污改善效果和印刷效果的均衡性考慮，粒度分布優(yōu)選粒徑為5.0～30.0μm的粒度分布，又，存在于涂布紙表面的凸?fàn)畈康姆秶鷥?yōu)選為200～600個/mm2。
但是，僅僅在涂覆層表面具有本發(fā)明所規(guī)定的凸?fàn)畈浚荒軡M足紙張行走性，不易防止在涂覆層中使用的滑動性差的顏料或粘合劑成分粘附在凸?fàn)畈康捻旤c，因此紙間的摩擦系數(shù)上升，紙張行走性下降，或由于涂覆層表面的凸?fàn)畈恐g接觸，紙張行走性下降。
針對該問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過結(jié)合使用在本發(fā)明中作為必須要件的潤滑劑，可以解決該問題。
即，通過在涂覆層中使用0.1～5.0質(zhì)量％的潤滑劑，由于該潤滑劑分布于涂覆層表面，即使上述凸?fàn)畈康幕瑒有圆睿捎诮o予了適當(dāng)?shù)哪Σ料禂?shù)，因此可以推測能夠制得紙張行走性優(yōu)異的涂布紙。如果潤滑劑的平均粒徑為0.005～1.0μm，在涂覆層的干燥工序中，由于水分移動的同時潤滑劑被有效地分布到涂覆層表面，因此是優(yōu)選的。
如果潤滑劑含量超過5.0質(zhì)量％，有時涂覆層強(qiáng)度差，又，當(dāng)潤滑劑含量不足0.1質(zhì)量％時，涂覆層表面潤滑劑分布量減少，有時紙張行走性差，得不到所希望的效果。優(yōu)選使用平均粒徑為0.005～1.0μm的潤滑劑。如果潤滑劑的粒徑不滿0.005μm，有時表面強(qiáng)度差，另一方面，當(dāng)潤滑劑的平均粒徑超過1.0μm時，涂覆層表面的潤滑劑分布量減少，有時紙張行走性差。潤滑劑的配合量優(yōu)選為0.3～3.0質(zhì)量％，又，平均粒徑優(yōu)選為0.01～0.5μm。
在涂布紙之中，白紙光澤度在45％以上被稱為光澤類涂布紙的白紙光澤高的涂布紙，一般用超級壓光機(jī)等實施光澤化處理，在該處理工序中，由于同時進(jìn)行高平滑化處理，因此涂覆層表面的平滑性改善，或由于在高平滑的片狀基材上設(shè)置有涂覆層，因此即使不實施光澤化處理，也能顯示出高的白紙光澤。因此，由于高平滑的表面之間彼此相對，因此與光澤低、低平滑的紙相比，容易產(chǎn)生紙間的粘附，印刷時油墨的背面沾污更加惡化。在本發(fā)明中，存在于涂覆層表面的凸?fàn)畈恐徊贿^占紙表面整體的百分之幾，即使在通過平滑化處理給予其光澤后，也不會損害高光澤的白紙外觀，而且由于存在高度為0.5～10.0μm的凸?fàn)畈浚虼丝梢苑乐辜堥g粘附，阻礙油墨的背面沾污。因此，在具有白紙光澤為45～80％高光澤的光澤系涂布紙中，易于發(fā)揮本發(fā)明的效果。
本發(fā)明中所使用的球狀粒子可以一起使用無機(jī)粒子及有機(jī)粒子。無機(jī)粒子包括輕質(zhì)碳酸鈣、碳酸鎂、密實或中空的玻璃粒子、二氧化硅珠、球狀微粉末二氧化硅集合體等。
作為本發(fā)明中所使用的球狀粒子中的有機(jī)粒子，可以使用密實型、中空型或貫通孔型，其包括聚苯乙烯系樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物系樹脂、脲醛系樹脂、蜜胺樹脂、丙烯酸系樹脂、偏氯乙烯系樹脂、苯胍胺系樹脂等。從無機(jī)粒子及有機(jī)粒子中適當(dāng)選擇1種或2種以上加以使用。
本發(fā)明中所使用的潤滑劑包括硬脂酸、油酸、亞油酸、棕櫚酸(パルチミン酸)、肉豆蔻酸、月桂酸、二十二酸、芥酸等高級脂肪酸；硬脂酸鋅、二十二酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋁、硬脂酸鎂等高級脂肪酸金屬鹽；硬脂酸酰胺、硬脂酸二酰胺、乙烯-二·硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、二十二酸酰胺等高級脂肪酸酰胺及其羥甲基化合物等高級脂肪酸衍生物；聚烯烴蠟、脂肪酸·醇系酯、脂肪酸甘油酯、聚氧化烯衍生物等。
片狀基材沒有特別限定，可以使用以纖維素纖維為主體的紙基材、使用聚丙烯等并混合填料等/或含有微細(xì)氣泡的合成紙、通過對表面進(jìn)行電暈處理使涂覆層的粘附性提高的聚烯烴薄膜等。
對于使用紙基材時的紙漿，對其制法和種類等無特別限定，可以使用KP、SP之類的化學(xué)紙漿；SGP、RGP、BCTMP、CTMP等機(jī)械紙漿；ECF紙漿或TCF紙漿等不含氯的紙漿；脫墨紙漿之類的廢紙紙漿；或紅麻、蔗渣、竹、藁、麻等非木材紙漿；聚酰胺纖維、聚酯纖維、高濕模量粘膠纖維等有機(jī)合成纖維，也可以使用玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維等無機(jī)纖維。
又，必要時可以在紙基材中配合填料。此時的填料并無特別限定，包括一般在上等紙中使用的各種顏料，例如高嶺土、焙燒高嶺土、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、滑石、氧化鋅、二氧化鋁、碳酸鎂、氧化鎂、二氧化硅、白炭黑、膨潤土、沸石、絹云母、蒙脫石等礦物質(zhì)顏料或聚苯乙烯系樹脂、脲醛系樹脂、蜜胺系樹脂、丙烯酸系樹脂、偏氯乙烯系樹脂及它們的密實型、微小中空型、貫通孔型粒子的有機(jī)顏料。
在紙料中除了有紙漿纖維或填料外，在不損害本發(fā)明所希望實現(xiàn)的效果的范圍內(nèi)，必要時可以適當(dāng)選擇使用以往使用的各種陰離子性、非離子性、陽離子性或兩性的步留提高劑、濾水性提高劑、紙力增強(qiáng)劑、粘合劑或內(nèi)添施膠劑等各種造紙用內(nèi)添助劑。又，根據(jù)紙的用途也可以適當(dāng)添加染料、熒光增白劑、pH調(diào)整劑、消泡劑、樹脂障礙控制劑(pitch controller)、調(diào)漿劑等造紙用內(nèi)添助劑。
對于紙基材的造紙方法并無特別限定，其適用例如造紙pH在4.5附近的酸性造紙法、含有中性施膠劑及/或碳酸鈣等堿性填料作為主成分，造紙pH從約為6的弱酸性到造紙pH約為9的弱堿性的中性造紙法等所有造紙方法，造紙機(jī)也可以適當(dāng)選用長網(wǎng)造紙機(jī)、雙網(wǎng)造紙機(jī)、圓網(wǎng)造紙機(jī)、楊克式單缸造紙機(jī)、斜網(wǎng)造紙機(jī)等通常使用的造紙機(jī)。
作為與本發(fā)明的涂布紙所用的涂覆層中球狀粒子一同或單獨使用的顏料，可以使用例如重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、焙燒高嶺土、構(gòu)造性高嶺土、層離高嶺土、滑石、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、碳酸鎂、氧化鎂、二氧化硅、鋁硅酸鎂、微粒子狀硅酸鈣、微粒子狀碳酸鎂、微粒子狀輕質(zhì)碳酸鈣、白炭黑、膨潤土、沸石、絹云母、蒙脫石等礦物質(zhì)顏料或聚苯乙烯系樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物系樹脂、脲醛系樹脂、蜜胺系樹脂、丙烯酸系樹脂、偏氯乙烯系樹脂、苯胍胺系樹脂等密實型、中空型、貫通孔型樹脂等有機(jī)顏料，可以從這些中適當(dāng)選取一種或兩種以上加以使用。
粘合劑可以使用水溶性及/或水分散性高分子化合物，其包括例如陽離子淀粉、兩性淀粉、氧化淀粉、酶改性淀粉、熱化學(xué)改性淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉等淀粉類；羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素衍生物；明膠、酪蛋白、大豆蛋白、天然橡膠等天然或半合成高分子化合物；聚乙烯醇類；異戊二烯、氯丁二烯、聚丁二烯等聚二烯類；聚丁烯、聚異丁烯、聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴類；鹵代乙烯、醋酸乙烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、甲基乙烯基醚等乙烯系聚合物類或共聚物類；苯乙烯-丁二烯系、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯系等合成橡膠膠乳、聚氨酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、烯烴-馬來酸酐系樹脂、蜜胺系樹脂等合成高分子化合物等。根據(jù)目的的不同，從這些物質(zhì)中適當(dāng)選取1種或2種使用。
對于100質(zhì)量份(固體成分)的顏料，粘合劑的配合比例優(yōu)選在5～50質(zhì)量份(固體成分)的范圍內(nèi)。如果不滿5質(zhì)量份，涂覆層涂膜的強(qiáng)度弱，涂覆層剝離堆積在輪轉(zhuǎn)機(jī)的印刷版上，有時成為損傷印刷版的原因，有時顯著損害印刷物的商品性。另一方面，如果粘合劑的配合比例超過50質(zhì)量份，則涂覆層致密，有時油墨粘附性顯著降低。
在不損害本發(fā)明所希望實現(xiàn)的效果的情況下，必要時在用于本發(fā)明的涂布液中可以適當(dāng)使用除上述顏料和粘合劑以外的各種助劑，例如表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑、柔軟劑、光澤給予劑、石蠟類、分散劑、流動改性劑、導(dǎo)電防止劑、穩(wěn)定劑、抗靜電劑、交聯(lián)劑、施膠劑、熒光增白劑、著色劑、紫外線吸收劑、消泡劑、耐水化劑、增塑劑、防腐劑、香料等。
本發(fā)明涂覆層干燥后的涂布量，對于片狀基材的單面須為3～20g/m2，優(yōu)選8～15g/m2。如果涂布量不足3g/m2，由于涂覆層不能充分地將片狀基材的表面覆蓋，有時印刷油墨的接受性顯著下降。另一方面，如果其超過20g/m2，涂布時的操作性下降，如干燥性變差等，球狀粒子被埋沒在涂覆層里而沒有形成凸?fàn)畈?，無法得到所希望的效果。
但是，當(dāng)將涂覆層設(shè)置為2層以上的多層時，可以在最上層的涂覆層表面存在所希望的凸?fàn)畈考疤囟康臐櫥瑒?，例如在設(shè)置了價廉的底涂覆層后，在設(shè)置形成含有本發(fā)明所規(guī)定的潤滑劑的凸?fàn)畈康纳贤扛矊訒r，可以使其比上述涂布量多，例如即使涂布量為40g/m2，也可以獲得所希望的效果。又，當(dāng)在預(yù)先涂布了球狀粒子的片狀基材上涂布含有本發(fā)明所規(guī)定的特定潤滑劑的涂布液時，可以涂布單層或多層以形成本發(fā)明所規(guī)定的凸?fàn)畈?，或在片狀基材上或在預(yù)先在片狀基材上形成了所希望的涂覆層的涂布物上設(shè)置含有本發(fā)明所規(guī)定的特定球狀粒子及潤滑劑的涂覆層，也可以得到所希望的效果。
形成涂覆層的涂布方法一般適宜使用已知的涂布裝置，例如刮涂機(jī)、氣刀刮涂機(jī)、輥涂機(jī)、逆輥涂機(jī)、繞線棒涂布機(jī)、幕式淋涂機(jī)、縫模涂布機(jī)、照相凹版涂布機(jī)、Champflex輥式涂布機(jī)、刷式涂布機(jī)、滾珠涂布機(jī)、雙輥或計量刮刀式施膠壓榨涂布機(jī)、Billblade刮刀涂布機(jī)、Short Dowell涂布機(jī)、門輥式涂布機(jī)等裝置。
涂覆層可以形成于片狀基材的兩面，必要時也可以設(shè)置1層或2層以上的中間層從而成為多層結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩面涂布或成為多層結(jié)構(gòu)時，各個涂布液及其涂布量沒有必要相同，可以根據(jù)所需要的品質(zhì)水平進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整、配合，并無特別限定。又，當(dāng)在片狀基材的單面上設(shè)置涂覆層時，也可以在背面設(shè)置由合成樹脂層、顏料和粘合劑等構(gòu)成的涂覆層或抗靜電層，從而給予其卷紙防止性、印刷適應(yīng)性、給排紙適應(yīng)性等。又，也可以通過對片狀基材的背面實施各種加工，例如粘著、感熱、磁性、阻燃、耐熱、耐水、耐油、防滑等后加工，在增添了用途適應(yīng)性的情況下進(jìn)行使用。
當(dāng)本發(fā)明使用紙基材作為片狀基材時，在上述紙基材上設(shè)置涂布液層后，在通常的干燥工序后或必要時用表面處理工序等進(jìn)行平滑化處理后，進(jìn)行調(diào)整和后處理使水分達(dá)到3～10％，優(yōu)選4～8％左右。
又，平滑化處理使用通常的超級壓光機(jī)、光澤壓光機(jī)、軟質(zhì)壓光機(jī)等平滑化處理裝置聯(lián)機(jī)或脫機(jī)進(jìn)行，加壓裝置的形態(tài)、壓區(qū)的數(shù)目、加溫等根據(jù)通常的平滑化處理裝置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
當(dāng)需要在實施了平滑化處理的涂布紙中具備作為印刷用紙的時，根據(jù)JIS Z8741，入射受光角75度的白紙光澤度優(yōu)選45～80％，更優(yōu)選為55～80％。
用上述方法制得的涂布紙由于保持了良好的紙張行走性，不僅適用于平版印刷，而且也可以用作電子照相方式、熱轉(zhuǎn)印方式、噴墨方式等非擊打印刷方式用的圖像記錄用紙。
特別地，在用7μm左右的色調(diào)劑粒子形成圖像的電子照相方式中，用上述涂布紙可以得到極高品位的圖像。例如，如果以按照ISO-13660草擬標(biāo)準(zhǔn)QEA(Quality Engineering Associates，Inc.)的方法為基礎(chǔ)，使用電子照相打印機(jī)形成圖像進(jìn)行評價，塊尺寸(tile size)為40μm的模型為10GSV(灰度值)以下，線條的粗燥度(jaggedness)為10μm以下，模糊度(blurriness)為11μm以下，可以得到非常良好的圖像。
又，用三維光潔度計對使用電子照相式打印機(jī)的圖像部及白紙部的光潔度進(jìn)行測定，可以得到Rmax 20μm以下，凹凸少的高品位圖像。
實施例以下列舉實施例對本發(fā)明進(jìn)行更為具體的說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例所限定的范圍。實施例中的“份”及“％”如果沒有特別的限定，表示“質(zhì)量份(固體成分)”及“質(zhì)量％”。
實施例1[片狀基材的制備]在90份LBKP(游離度(CSF)＝450ml)、10份NBKP(游離度(CSF)＝450ml)的紙漿漿料中添加5份輕質(zhì)碳酸鈣(PC白石鈣制)，對于100份紙漿添加1.5份淀粉、0.1份鏈烯基琥珀酐及0.6份硫酸鋁，用長網(wǎng)造紙機(jī)對紙料進(jìn)行造紙，用表面施膠裝置進(jìn)行涂布、使其干燥，使在該造紙工序中淀粉涂布量以干燥重量計達(dá)到1g/m2，用紙機(jī)壓光機(jī)進(jìn)行平滑化處理，使Bekk平滑度為30秒，制得定量為80g/m2的作為片狀基材的紙基材(以下稱為紙基材)。
在96份的ブリリアントS-15(成分輕質(zhì)碳酸鈣、白石鈣公司制)中加入4份球狀粒子(成分平均粒徑10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)，用コ一レス分散機(jī)進(jìn)行分散，制備顏料漿料。在該顏料漿料中添加3.0份酯化淀粉(商品名ペトロコ一トC-8、日淀化學(xué)公司制)、10份苯乙烯-丁二烯系共聚物膠乳(商品名；T-2550K JSR公司制)及0.5份作為潤滑劑的PEM-17(平均粒徑0.03μm、サンノプコ公司制)，進(jìn)行攪拌，然后加水，制備得到固體成分濃度為55％的涂布液。
用刮涂機(jī)將上述制得的涂布液進(jìn)行兩面涂布和干燥，使紙基材每個單面涂布量以干燥重量計達(dá)到12g/m2，用金屬輥和彈性輥構(gòu)成的壓區(qū)使紙通過，達(dá)到光澤度為65％，制得定量為104g/m2的涂布紙。
實施例2除了將實施例1的ブリリアントS-15變?yōu)閁W-90(成分高嶺土、エンゲルハ一ド公司制)，在UW-90和球狀粒子中添加0.2份聚丙烯酸鈉(商品名アロンA-9、東亞合成公司制)作為分散劑和水，用コ一レス分散機(jī)分散成濃度70％，制得顏料漿料外，其余與實施例1相同地制得涂布紙。
實施例3除了將實施例2中UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?9.5份，將4份球狀粒子(成分平均粒徑為10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?.5份外，其余與實施例2相同地制備涂布紙。
實施例4除了將實施例2中UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?8份，將4份球狀粒子(成分平均粒徑為10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?2份外，其余與實施例2相同地制備涂布紙。
實施例5除了將實施例2中UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?2份，將4份球狀粒子(成分平均粒徑為10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?份不同的球狀粒子(成分平均粒徑為5μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)外，其余與實施例2相同地制備涂布紙。
實施例6除了將實施例2中UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?8份，將4份球狀粒子(成分平均粒徑為10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?份不同的球狀粒子(成分平均粒徑為20μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)外，其余與實施例2相同地制備涂布紙。
實施例7除了將實施例2中潤滑劑PEM-17的份數(shù)由0.5份變?yōu)?份外，其余與實施例2相同地制得涂布紙。
實施例8除了將實施例2中的潤滑劑PEM-17變?yōu)楗违抓骋互菴-104HS(成分硬脂酸鈣、平均粒徑4.5μm、サンノプコ公司制)，將份數(shù)由0.5份變?yōu)?.5份外，其余與實施例2相同地制得涂布紙。
實施例9[涂布液的制備]在100份ブリリアントS-15漿料中加入3.0份酯化淀粉(商品名ペトロコ一トC-8、日淀化學(xué)公司制)、10份苯乙烯-丁二烯系共聚物膠乳(商品名T-2550K JSR公司制)，進(jìn)行攪拌，然后加水，制得固體成分濃度為55％的涂布液A。
然后在96份UW-90(成分高嶺土、エンゲルハ一ド公司制)和4份球狀粒子(成分平均粒徑為10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)，添加0.2份聚丙烯酸鈉(商品名アロンA-9、東亞合成公司制)作為分散劑并加水，用コ一レス分散機(jī)分散成濃度70％，制得顏料漿料。在該顏料漿料中添加3.0份酯化淀粉(商品名ペトロコ一トC-8、日淀化學(xué)公司制)、10份苯乙烯-丁二烯系共聚物膠乳(商品名T-2550K JSR公司制)及0.5份作為潤滑劑的PEM-17(平均粒徑0.03μm、サンノプコ公司制)，進(jìn)行攪拌，然后加水，制得固體成分濃度為55％的涂布液B。
用刮涂機(jī)將涂布液A在實施例1記載的紙基材上進(jìn)行兩面涂布和干燥，使紙基材每個單面的涂布量以干燥重量計達(dá)到12g/m2，然后用刮涂機(jī)兩面涂布涂布液B，進(jìn)行干燥使每個單面的涂布量以干燥重量計達(dá)到12g/m2，制得涂布紙，其具有的涂覆層每個單面的合計涂布量以干燥重量計達(dá)到24g/m2。使該涂布紙通過用金屬輥和彈性輥構(gòu)成的壓區(qū)，達(dá)到光澤度70％，制得定量為128g/m2的涂布紙。
實施例10[片狀基材的制備]在90份LBKP(游離度(CSF)＝450ml)、10份NBKP(游離度(CSF)＝450ml)的紙漿中添加5份輕質(zhì)碳酸鈣(PC白石鈣公司制)，對于該紙漿添加1.5份淀粉、0.1份鏈烯基琥珀酐及0.6份硫酸鋁，用長網(wǎng)造紙機(jī)對紙料進(jìn)行造紙，用表面施膠裝置涂布含有平均粒徑為30μm的球狀粒子(成分聚乙烯、ミペロンXM-220、三井化學(xué)公司制)的下述涂布液、使其干燥，使在該造紙工序中涂布量的干燥重量達(dá)到1.5g/m2，用紙機(jī)壓光機(jī)進(jìn)行平滑化處理，使Bekk平滑度為5秒，制得定量為80g/m2的紙基材。
在上述原紙的表面每1mm2有800個凸?fàn)畈俊?br> 球狀粒子(ミペロンXM-220、三井化學(xué)公司制) 10份エ一スA(氧化淀粉、王子コンス公司制) 90份[涂布液的制備和涂布]在96份UW-90(成分高嶺土、エンゲルハ一ド公司制)和4份K9(成分重質(zhì)碳酸鈣、備北粉化公司制)中加入0.2份聚丙烯酸鈉(商品名アロンA-9、東亞合成公司制)作為分散劑并加水，用コ一レス分散機(jī)進(jìn)行分散，制備濃度70％的顏料漿料。在該顏料漿料中添加3.0份酯化淀粉(商品名ペトロコ一トC-8、日淀化學(xué)公司制)、10份苯乙烯-丁二烯系共聚物膠乳(商品名T2550K JSR公司制)及1.0份PEM-17(平均粒徑0.03μm、サンノプコ公司制)作為潤滑劑，進(jìn)行攪拌，然后加水，制備固體成分濃度為55％的涂布液。
用刮涂機(jī)將制得的涂布液進(jìn)行兩面涂布和干燥，使上述紙基材每個單面的涂布量以干燥重量計達(dá)到12g/m2，使其通過由金屬輥和彈性輥構(gòu)成的壓區(qū)，使光澤度達(dá)到65％，制得定量為104g/m2的涂布平張紙。
實施例11除了將實施例2中的紙基材替換為聚丙烯系合成紙(商品名YUPO FPG130、100g/m2、コポ·コ一ポレ一シヨン公司制)作為片狀基材，使UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?9.7份，將4份球狀粒子(成分平均粒徑10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?.3份，使其為124g/m2的涂布紙外，與實施例2相同地制得涂布紙。
實施例12除了將實施例2中的紙基材變?yōu)榘聪率鲋苽涞募埢耐?，與實施例2相同地制得涂布紙。
在40份LBKP(游離度(CSF)＝450ml)、10份NBKP(游離度(CSF)＝450ml)、50份脫墨廢紙紙漿(游離度(CSF)＝400ml)的紙漿中添加5份輕質(zhì)碳酸鈣(PC白石鈣制)，對于100份紙漿添加1.5份淀粉、0.1份鏈烯基琥珀酐及0.6份硫酸鋁，用長網(wǎng)造紙機(jī)對紙料進(jìn)行造紙，用表面施膠裝置涂布、使其干燥，使在該造紙工序中淀粉涂布量的干燥重量達(dá)到1g/m2，用紙機(jī)壓光機(jī)進(jìn)行平滑化處理，使Bekk平滑度為30秒，制得定量為80g/m2的紙基材。
實施例13除了將實施例2中的紙基材變?yōu)榘聪率鲋苽涞募埢耐猓c實施例2相同地制得涂布紙。
在100份脫墨廢紙紙漿(游離度(CSF)＝400ml)中添加5份輕質(zhì)碳酸鈣(PC白石鈣公司制)，對于100份紙漿添加1.5份淀粉、0.1份鏈烯基琥珀酐及0.6份硫酸鋁，用長網(wǎng)造紙機(jī)對紙料進(jìn)行造紙，用表面施膠裝置涂布、使其干燥，使在該造紙工序中淀粉涂布量的干燥重量達(dá)到1g/m2，用紙機(jī)壓光機(jī)進(jìn)行平滑化處理，使Bekk平滑度為30秒，制得定量為80g/m2的紙基材。
比較例1除了將實施例2中潤滑劑PEM-17的配合份數(shù)由0.5份變?yōu)?份外，與實施例2相同地制得涂布紙。
比較例2除了將實施例2中潤滑劑PEM-17的配合份數(shù)由0.5份變?yōu)?0.0份外，與實施例2相同地制得涂布紙。
比較例3除了將實施例2中UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?00份，4份球狀粒子(成分平均粒徑10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?份外，與實施例2相同地制得涂布紙。在制得的涂布紙表面沒有觀察到凸?fàn)畈俊?br> 比較例4
除了將實施例2中UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?00份，4份球狀粒子(成分平均粒徑10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?份不同的球狀粒子(成分平均粒徑1μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)外，與實施例2相同地制得涂布紙。在制得的涂布紙表面沒有觀察到凸?fàn)畈俊?br> 比較例5除了將實施例2中UW-90的份數(shù)由96份變?yōu)?9.5份，4份球狀粒子(成分平均粒徑10μm的輕質(zhì)碳酸鈣、米莊石灰工業(yè)公司制)變?yōu)?.5份不同的球狀粒子(制品名MR-60G、平均粒徑60μm，成分交聯(lián)丙烯酸粒子、綜研化學(xué)公司制)外，與實施例2相同地制得涂布紙。在制得的涂布紙印刷時產(chǎn)生油墨的轉(zhuǎn)移斑。
比較例6除了將實施例11中涂布液中潤滑劑PEM-17的份數(shù)變?yōu)?份以外，與實施例11相同地制得涂布紙。在制得的涂布紙上沒有觀察到凸?fàn)畈俊?br> 評價方法[球狀粒子的平均粒徑的測定]用ベツクマンコ一ルタ一公司制的コ一ルタ一マルチサイザ一II觀察配合于涂布液中的球狀粒子，測定10萬個粒子，以體積平均粒徑作為平均粒徑。
用電子顯微鏡放大到200倍，計算100mm2涂覆層表面的凸?fàn)畈?，換算成每1mm2的個數(shù)。結(jié)果示于表1。

用三維表面結(jié)構(gòu)解析顯微鏡ザイゴ公司制NewView200，以1000倍的倍率測定100個凸?fàn)畈康母叨?，以平均值作為凸?fàn)畈康母叨取?br> 基于JIS P8147的水平方法，在ISO環(huán)境(溫度23℃、相對濕度50％)下用テンシロン拉伸試驗機(jī)測定制得的涂布紙的紙間摩擦系數(shù)。
使用三菱重工業(yè)公司制平版四色印刷機(jī)在下述條件下進(jìn)行印刷。
環(huán)境20℃、65％RH印刷速度8000頁/小時印刷頁數(shù)8000頁干燥條件使用氣體加熱器將紙面溫度調(diào)整為150℃粉末硅涂覆淀粉、粒徑25μm[背面的油墨沾污評價]用下述評價基準(zhǔn)對8000頁印刷后紙張背面的沾污情況進(jìn)行評價。
◎完全沒有沾污。品質(zhì)特別優(yōu)異。
○沒有觀察到沾污。在實用上不存在問題，品質(zhì)也很優(yōu)異。
△觀察到少許沾污，但在實用上不存在問題。
×頻繁觀察到沾污，有粘頁產(chǎn)生。實用上存在問題，品質(zhì)也差。
根據(jù)以下基準(zhǔn)，從上述印刷試驗時毛毯(橡皮布)上的堆積物量對印刷強(qiáng)度進(jìn)行評價。
○沒有觀察到堆積物。實用上沒有問題，品質(zhì)也優(yōu)異。
△觀察到少許堆積物，但實用上沒有問題。
×觀察到大量堆積物，實用上存在問題，品質(zhì)也差。
以JIS Z8741為基礎(chǔ)，在入射角和受光角為75度的條件下測定白紙光澤度。測定器使用村上色彩研究所公司制GLOSS METER MODELGM-26D。
使用RICOH公司制彩色復(fù)印機(jī)IPSiO Color2100，使用彩色原稿，連續(xù)復(fù)印1000頁A4大小的涂布紙，對紙張行走性進(jìn)行評價。
○無紙張的重疊輸送或卡紙，行走性優(yōu)異。
△紙張的重疊輸送或卡紙不到5頁，有時在實用上構(gòu)成問題。
×紙張的重疊輸送或卡紙為5頁以上，在實用上成為問題。
用上述評價方法，對球狀粒子的平均粒徑(μm)、制得的涂布紙的凸?fàn)畈總€數(shù)(個/m2)及高度(μm)、摩擦系數(shù)、背面的油墨沾污、印刷強(qiáng)度以及紙張行走性進(jìn)行評價，其結(jié)果示于表1。
表1

本發(fā)明的涂布紙，不僅在平版單頁印刷機(jī)中具有優(yōu)異的紙張行走性，而且在印刷后紙的背面不產(chǎn)生油墨的背面沾污，制得高品質(zhì)的圖像，極具實用價值。
權(quán)利要求
1.一種涂布紙，其包含片狀基材和在該片狀基材的至少一面上設(shè)置的以顏料及粘合劑為主成分的涂覆層，其中所述涂覆層表面上每平方毫米具有10～1000個高度為0.5～10.0μm的凸?fàn)畈坎⑶以谒鐾扛矊又泻?.1～5.0質(zhì)量％的潤滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂布紙，其中所述潤滑劑的平均粒徑為0.005～1.0μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂布紙，其中在所述涂覆層中含有平均粒徑為3.0～50.0μm的球狀粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂布紙，其中所述片狀基材至少在其表面部分含有平均粒徑為3.0～50.0μm的球狀粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項所述的涂布紙，其中所述涂覆層表面的白紙光澤度為45～80％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項所述的涂布紙，其中所述涂覆層表面在溫度為23℃、相對濕度為50％的ISO環(huán)境下測定的靜摩擦系數(shù)為0.2～0.7。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種在印刷機(jī)中紙張行走性優(yōu)異，在平版單頁印刷中，印刷后在紙的背面不產(chǎn)生背面沾污或粘頁，制得高品位圖像的涂布紙。本發(fā)明的涂布紙的特征在于包含片狀基材和在該基材的至少一面上設(shè)置的以顏料及粘合劑為主成分的涂覆層，該涂覆層表面上每平方毫米具有10～1000個高度為0.5～10.0μm的凸?fàn)畈坎⑶以谏鲜鐾扛矊又泻?.1～5.0質(zhì)量％的潤滑劑。
文檔編號D21H19/00GK1497100SQ200310102518
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者時吉智文, 柳澤健司, 山本真之, 之, 司 申請人:王子制紙株式會社