JPH09291497A - 常温硬化に適切なロール印刷紙およびその製造方法 - Google Patents

常温硬化に適切なロール印刷紙およびその製造方法

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JPH09291497A
JPH09291497A JP9005809A JP580997A JPH09291497A JP H09291497 A JPH09291497 A JP H09291497A JP 9005809 A JP9005809 A JP 9005809A JP 580997 A JP580997 A JP 580997A JP H09291497 A JPH09291497 A JP H09291497A
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Hartmut Dr Wurster
ハルトムート・ブルスター
Hans P Hofmann
− ペーター・ホフマン ハンス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低分子コートされた艶消しグレードに匹敵す
る、常温硬化オフセット印刷プロセスでの印刷用のコー
トされたロール印刷紙を提供する。 【解決手段】 紙繊維材料と無機充填剤とを含有する原
紙をキャリア紙として用い、コーティング顔料中に粉砕
された炭酸カルシウムを含有し、バインダー中に合成結
合剤を含むコーティングを有し、常温オフセットプロセ
スでの印刷に適切なコートされたロール印刷紙である。
コーティング顔料中に未加工の微細な炭酸カルシウムを
高い割合で含有し、比較的低い割合の高活性なバインダ
ーを含有することを特徴する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙繊維材料と無機
充填剤とにより構成されたキャリア紙としての原紙を用
い、コーティング顔料中の粉砕された炭酸カルシウムと
結合剤としての合成バインダーとを含有するコーティン
グを有する常温硬化オフセット印刷インクでの印刷に適
切な、コートされたロール印刷紙に関する。さらに本発
明は、そのような紙の用途およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、ほとんど全ての新聞は、常温硬化
インクを用いたオフセットプロセスにより印刷されてい
る。ヒートセットインクとは対照的に、それらは乾燥の
ために熱に曝す必要がない。その代わり、それらはイン
ク中のオイルとともに印刷インクエマルジョンの水分
は、紙表面に残るインクの顔料を伴なって、例えば、紙
等のキャリアにできるだけ早く吸収されるにしたがって
乾燥する。酸化乾燥もまた、ここで行なわれる。
【０００３】印刷の質は、キャリアの平滑性の向上に伴
なって改良され、インクの消費量は減少するが、より平
滑な紙は、一般に吸収性が低いのでインク乳化剤の吸収
はより遅い。このことは、印刷機ガイドの汚れやフォル
ダー内の堆積、およびコピーの積み重ねを引き起こす。
一方、過剰な吸収は、紙中へのインクのより多くの浸透
を引き起こし、不適切な窪みを与え、すなわち、乏しい
ドット分離や、裏面への印刷の突き抜け印刷を与える。
標準の新聞用紙は、常温硬化インクの迅速な乾燥に適合
するための条件を満たしているが、よく知られているよ
うに、新聞用紙上での画像の質には限界がある。標準な
新聞用紙は、コートされない未加工の紙である。したが
って、その気孔体積は、インクエマルジョンの吸収を妨
げるおそれがあるコーティングによって覆われていな
い。
【０００４】新聞紙のための輪転機は、通常、一日の限
られた間のみ操作される。その後、稼動していない間
に、他の印刷作業、特に端物印刷物のためにそのような
高価な装置を使用することは有意義である。しかしなが
ら、パンフレット折り込み広告であり得るそのような端
物は、一般に標準的な新聞用紙よりも高い印刷画像の品
質が必要とされる。そのため、それらの用途に適用し得
る改善された新聞用紙を製造する目的で多くの議論や実
験がなされてきた。それらは、ＳＣ（ｓｕｐｅｒ−ｃａ
ｌｅｎｄｅｒｅｄ）紙、すなわち、ヘッドセットオフセ
ット印刷のために用いられるような高度に艶付けされた
紙の質の領域に入り込む。また、コートされた紙とし
て、ＬＷＣ（ｌｏｗ ｗｅｉｇｈｔ ｃｏａｔｅｄ）紙
の領域に入り込む。しかしながら、従来の試みは、市場
によって受け入れられる成功には至っていない。欧州特
許出願０３７７９８３には、とげ状または針状顔料を塗
布顔料中に最小量含有せしめることによって常温硬化用
途のための適性が達成され、少なくともある程度の油分
吸収値を示すコートされた新聞用紙が開示されている。
そのような紙が市場に受け入れられたことは、まだ知ら
れていない。サテンホワイト、沈降炭酸カルシウムおよ
び層剥離されたまたは構造化されたカオリン等の針状顔
料が前述の文献に開示されており、それらは非常に高価
である。さらに、それらの構造のために、多量の結合材
料の使用が必要とされ、それは製造コストもまた増大さ
せる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、経済的に製造可能であって常温硬化インクでの印刷
に適し、標準の新聞用紙とは視覚的に区別され、新聞用
紙のオフセット印刷あるいはそのような印刷が意図され
た機械における通常の印刷速度で行なわれ得るコートさ
れたロール印刷紙を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述および他の目的を達
成するためになされた本発明の１つの態様は、紙繊維材
料と無機充填剤とを含有する原紙をキャリア紙として用
い、コーティング顔料中に粉砕された炭酸カルシウムと
バインダー中に合成結合剤とを含有するコーティングを
有し、前記炭酸カルシウムはコーティング顔料の少なく
とも５０重量％を構成する粉砕された未加工の炭酸カル
シウムである、常温硬化オフセットプロセスに適切なコ
ートされたロール印刷紙である。
【０００７】本発明の他の態様は、全コーティング顔料
は少なくとも６５％が２μｍ未満という粉末度を有し、
バインダーの割合はコーティング顔料に対し乾燥重量で
１３％未満のロール印刷紙である。
【０００８】本発明のさらに別の態様は、紙繊維と無機
充填剤とを含有する紙組成物から作製された原紙を有
し、この原紙がコーティング顔料としての粉砕された炭
酸カルシウムと結合剤としての合成バインダーとを含有
するコーティング着色剤でコートされた、常温硬化印刷
インクでの印刷に適切なロール印刷紙の製造である。コ
ーティングに用いられるコーティング配合剤は、少なく
とも５０重量％が粉砕された未加工の炭酸カルシウムで
あるコーティング顔料を含有し、全コーティング顔料は
少なくとも６５％が２μｍ未満の平均粉末度を有し、バ
インダーの割合はコーティング顔料に対し１３重量％未
満である。
【０００９】
【発明の実施の形態】驚くべきことに、コートされたロ
ール印刷紙の印刷適性は、コーティングが適切な微小毛
管現象と常温硬化印刷インクの乳化剤のための親和性を
有していれば、常温硬化印刷インクで達成されることが
わかった。コーティング顔料がある最小の割合、すなわ
ち５０％の未加工の粉砕された（針状でない）炭酸カル
シウムを含有し、コーティング顔料の全体の粉末度は、
少なくとも６５重量％の顔料が２μｍより小さい粒子で
構成されるように規定され、バインダーの割合は、乾燥
重量に対しコーティング顔料の１３重量％未満であるな
らば、上述の特性を得ることができる。十分に高い純度
を有する高いカオリンは、高い顔料気孔を与えることが
知られているが、それらは比表面積が大きいので多量の
バインダーの使用が必要とされる。それは、離層化され
たおよび別の方法で予備処理されたカオリンの場合に特
有である。一方、炭酸カルシウムは不活性な疎水性の表
面を有しているので、コーティング中に必要とされるバ
インダーは、より少ない。
【００１０】コーティング中への粉砕された炭酸カルシ
ウムの使用は、欧州特許０３７７９８３号に示されてい
る。しかしながら、炭酸カルシウムは、クレームされた
針状の顔料とともに混合顔料としてのみ使用されてい
る。
【００１１】本発明においては、塗布されたコーティン
グ層に高い割合の微小毛管現象を付与して常温硬化印刷
インクの迅速な乾燥を保証するために、使用される炭酸
カルシウムは中程度から高い粉末度を有しているべきで
ある。毛細管が微細になると、毛細管圧力が高くなり、
こうして多少の水中に乳化された印刷インクの相分離が
速くなる。高い要求のために、コーティング顔料は、少
なくとも８０％が２μｍ未満という粉末度を有する炭酸
カルシウムを９０ないし１００重量％、または約９０％
が２μｍ未満という粉末度を有する炭酸カルシウムを少
なくとも７５ないし８５重量％含有する。インク吸収時
間および、特に紙表面の水分吸収能力は常温硬化印刷イ
ンクの十分な乾燥のために臨界的であると思われる。さ
らに以下のように検討される。確かに、ある種の最小値
は、十分な印刷を得るために２つの特性について維持さ
れるべきであるが、１つの特性は、他方の特性によって
相殺される、ある程度の量とすることができる。インク
吸収時間は、コーティング顔料の粉末度が増加するにし
たがって減少し、一方、水吸収能は増大する。同時に、
顔料の比表面積は粉末度とともに増加し、このためバイ
ンダーの必要量は増加する。それは、適切な印刷特性を
低下させる。当業者は、コーティング顔料の粉末度と使
用されるバインダーの割合との間に最適な組み合わせを
見出さなければならない。
【００１２】水酸化アルミニウムは、その形態および粉
末度の点で特に適切なブレンド顔料である。それは、コ
ーティング顔料の重量の約２０％までの割合で使用する
ことができる。あるいは、印刷特性が許すならば、６５
％以上が２μｍ未満という粉末度を有するカオリンもま
た、ブレンド顔料として使用することができる。コーテ
ィングの所望の毛管現象を妨害しない限りは、少量のタ
ルク、二酸化チタン、および石膏もまた適切なブレンド
顔料である。
【００１３】ソディウムベントナイト（ｓｏｄｉｕｍ
ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ）もまた、高い水吸収特性を有する
ブレンド顔料であることが立証された。６００ｍ2 ／ｇ
の比表面積を有するグレードを２５重量％まで使用する
ことができ、コーティング顔料の流動性に及ぼす影響に
よって制限される。
【００１４】コーティングの常温硬化性能が過剰のバイ
ンダーによって損なわれないように、活性の高いバイン
ダーを使用することが望まれる。以下に示すタイプのバ
インダーは、一般に紙のコーティングに用いられる。配
合作用が減少する順に列挙する：高分子分散物（例え
ば、スチレン−ブタジエン、アクリレート、スチレン−
アクリレート）、ポリビニルアルコール、プロテインま
たはカゼイン、スターチである。最小のバインダー量で
高い配合作用を得るために、コーティング顔料に対し
て、高分子バインダーおよびポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）が本発明において好ましく使用される。ＰＶＡ
は、その配合特性とともに炭酸カルシウムのような比較
的不活性な反応性を有する表面へ不可逆的に付着する特
性を有している。それゆえ、可塑性バインダーと組み合
わせて使用することが好ましい。本発明によれば、コー
ティング顔料に対して１２％未満の量のバインダーを使
用することが好ましく、上述の組み合わせの場合には
９．５重量％未満とすることが好ましい。典型的には、
使用されるバインダーの量は、実際は約６．５重量％の
みにすぎない。また、スターチを使用する場合には、バ
インダーの量は上限に近い。多少の親水性バインダー、
スターチまたはＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）
は、顔料混合物に応じて、インク吸収時間を制御するた
めにＰＶＡとともに使用することができる。
【００１５】バインダーの組み合わせの例は、１．０か
ら４．０重量％のＰＶＡと４．５から５．５重量％の合
成バインダーとを含有し、合成バインダーはブタジエン
−スチレンバインダーやスチレン−アクリレートバイン
ダーを含むが、これらに限定されない。本明細書におい
ては、高分子分散物、ＰＶＡと組み合わせた高分子分散
物もまた、活性の高いバインダーであると考えられる。
架橋剤の添加は、ある種のバインダーについては必要で
ある。
【００１６】本発明のコーティング顔料は、例えば、以
下の典型的な成分を含む。
【００１７】 ＣａＣＯ3 ６５％＜２μｍ ５０〜１００％ ＣａＣＯ3 ９０％＜２μｍ ５０〜９０％ カオリン ６５％＜２μｍ ０〜５０％ カオリン ８０％＜２μｍ ０〜５０％ Ａｌ（ＯＨ）3 ９８％＜２μｍ ０〜２０％ ソディウムベントナイト ６００ｍ2 ／ｇ ０〜２５％ 高分子バインダー ３〜１０％ ＰＶＡ ０〜５％ プロテイン ０〜５％ スターチ ０〜５％
【００１８】また、用いられるコーティング顔料は、湿
潤紙力増強剤としてのマレイン−ホルムアルデヒド樹脂
を１．５重量％まで、溶液としてのカルボキシメチル−
セルロース（ＣＭＣ）を０．４％まで、蛍光漂白剤およ
び／またはＮａＯＨ等のｐＨ調整のための薬品などの通
常の添加剤を含んでもよい。
【００１９】本発明に適切であって、多量に市販されて
いる粉砕された未加工の炭酸カルシウムは、例えば、Ｅ
ＣＣインターナショナルからのＣ６０ ＨＳ、Ｃ７０、
およびＣ９０ ＨＳのタイプを含む。Ｃ６０ ＨＳグレ
ードは、６３±３重量％が２μｍ未満であり、２重量％
以下が１０μｍを超え、０．０１重量％以下が４５μｍ
を超える割合である。Ｃ９０グレードは、９０±３重量
％が２μｍ未満であり、１重量％以下が１０μｍを超
え、０．０１重量％以下が４５μｍを超える割合であ
る。これらのグレードは、固形分が７８±１重量％のス
ラリーとして与えられる。Ｏｍｙａは、適切なグレード
の炭酸カルシウムのもう１つの製造メーカーである。本
発明のコーティング顔料は、乾燥重量に対し３０〜６５
重量％の固形分を有する水溶性スラリーに調製される。
適用し得るコーティング方法は、インバートブレード、
ジェットフロー等のドクターブレードコーティング法、
マッセイコーター（Ｍａｓｓｅｙ ｃｏａｔｅｒ）等の
ロールコーティングシステム、ジェゲンベルグ（Ｊａｇ
ｅｎｂｅｒｇ）フィルムプレス、スピードサイザー、ま
たはベロイト（Ｂｅｌｏｉｔ）のメタリングサイズプレ
ス等のフィルムプレスを含む。本発明の方法およびそれ
で製造される紙は、実質的にコーティング方法の特性に
依存しないが、与えられた条件下での１つの方法または
もう１つは、他のものより優れた結果をもたらすであろ
う。よく知られているように、ドクターブレードコーテ
ィング方法は、紙表面を滑らかにし、位置とともに変化
するコーティング厚さを与え、一方、ロールコーティン
グシステムは、ある種の状況下ではインク吸収に有利な
より均一なコーティング厚さを与える。また、コーティ
ングの穏やかな乾燥は、バインダーの望ましくない移動
がコーティングに所望の均一に分散した微小毛細管を損
なわないために重要である。
【００２０】本発明においては、単一コートされた紙に
ついてのコーティング重量は、原紙のそれぞれの側につ
いて４ｇ／ｍ2 を超える重量と考えた。各側について７
〜１２ｇ／ｍ2 のコーティング重量、典型的には各側に
ついて約８ｇ／ｍ2 のコーティング重量が好ましい。
【００２１】しかしながら、本発明は、単一コートされ
た紙に限定されない。それはまた、二重にコートされた
紙にも応用可能である。ダブルコーティングは、一方の
単位面積当たり少なくとも１５ｇ／ｍ2 、典型的には各
側で２０ｇ／ｍ2 であり、配分されたコーティング重量
は、２つのコーティングの間でほぼ等しい。トップコー
トは、本発明の紙の特性のために臨界的である。本明細
書において具体的に述べることなくコーティングについ
て説明した場合には、単一コートされた紙についての単
一コーティングを意味し、一般的には、二重にコートさ
れた紙のトップコートを意味するが、別の定義において
全体のコーティングを意味する。
【００２２】本明細書において、ダブルコートの第１の
コートは常に、第１コートと明確に称する。
【００２３】トップコートは、本発明の二重コートされ
た紙の特性のために非常に重要である。それは、上述し
たような単一にコートされる紙への塗布に実質的に関す
る要求や条件に適合しなければならない。第１のコート
は、上述したコートの好ましい態様と同様の粉末度また
は微小毛細管を必ずしも有しない。しかしながら、第１
のコートでさえ、少なくとも５０重量％の粉砕された炭
酸カルシウムを含有するべきであり、また、全コーティ
ング顔料の少なくとも６５重量％が２μｍ未満という粉
末度であり、乾燥重量としてのバインダーの割合がコー
ティング顔料に対して１３％未満であるという必要条件
を満たすべきである。上述したようなこれらの最小の必
要条件は、単一および二重にコートされた紙の両方の定
義の目的のために妥当である。これは、多くの場合でも
その量であり、その組成および粉末度において好ましい
態様を示す最表面は、上述したような最小必要量を超
え、第１のコートの場合にはそれ自体と考えられ、絶対
的には、これらの最小必要量に合わない。
【００２４】抄紙機の最後における平滑機内では、‘ソ
フト−ニップ’もまた設けられているので、単一コーテ
ィングまたは第１のコーティングに先立って、原紙を予
備平滑することは、現実的であると思われる。
【００２５】本発明は、特定の原紙の使用に限定されな
い。メカニカルウッドを伴なった紙およびメカニカルウ
ッドを伴なわない紙のいずれの紙も、再生紙繊維の実質
的な割合と同様に使用することができる。例えば、７８
％のケミカルパルプ；１５％までの炭酸カルシウム、
２．５％のカオリンおよび２．５％のタルクを含む約２
０％の無機充填剤；約１％のスターチ；および約１％の
他の添加剤の原料（割合はいずれの乾燥重量である）か
ら得られたメカニカルウッドを含まない原紙は適切であ
る。
【００２６】しかしながら、コストの理由のみについて
は、砕木パルプおよびつり合う量の再生廃紙を含む紙が
好ましい。概して、過剰の砕木パルプを含む原紙は、不
透明度のより高いような印刷に有利である。砕木パルプ
および廃紙を含む原紙における繊維含有量は、全繊維に
対し乾燥材料として、ケミカルパルプ約２０％、メカニ
カルパルプ２０％、および廃紙６０％とすることができ
る。また、材料は、繊維含有量に対して約５０％までの
無機充填剤を含んでもよく、充填剤は材料の約１／３と
することができる。よく知られているように、充填剤の
この量は、紙の中に完全な形では残らず、ある程度は廃
水中に至る。
【００２７】メカニカルウッドファイバーが、本明細書
中において言及されると、この用語は、紙技術において
通常意味される、砕木パルプ、サーモケミカルパルプ
（ＴＨＰ）、ケミカルサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭ
Ｐ）等の全ての材料に適用される。
【００２８】十分なインク乾燥とともに常温硬化インク
での印刷にとってふさわしいもう１つの重要な必要条件
は、紙の寸法安定性である。常温硬化インクからの水分
は、コーティング中のみならず、原紙中にも浸透するの
で、繊維間の結合は、紙の寸法安定性に影響を及ぼす。
この影響は、通常の新聞用紙の場合よりも大きい。コー
ティングに匹敵する単位面積当たりの質量を有するコー
トされた紙がコーティング用のキャリアとして用いられ
た場合には、紙は対応して重量のより少ない割合を構成
する。すなわち、原紙は、より薄いものとなる。水分に
曝された紙の寸法安定性は、スターチ等の添加によって
改善することができる。約０．５％のスターチを原紙中
に添加するのが通常である。その内部において上部の脱
水スクリーンは、シートが形成された後にのみフォード
ライナースクリーンを伴なうオープンフォードライナー
マシンまたは“ハイブリッドフォーマー”で作製された
紙は、紙へのスターチの添加なしでも常温硬化印刷での
使用のための十分な寸法安定性を有する。製造プロセス
のために、それらは、約１：２から最大で１：２．５の
横方向対縦方向の比較的好ましい繊維配向を有する。繊
維は主に製造方向、すなわち紙の長さ方向において配向
するので、寸法安定性における不足は実質的に横方向の
収縮に見られ、印刷機内での紙の引っ張りによって増加
する。
【００２９】現在は、大型印刷用の紙は、非常に高速な
フォードライナーマシンを用いてのみ製造されており、
現在の技術の状況では、いわゆる“ギャップフォーマー
（Ｇａｐ Ｆｏｒｍｅｒ）”のみが用いられる。このな
かでは、シートは２つのスクリーンの間のギャップを通
過する。現在のマシンで作製された紙は、実質的に乏し
い横方向／縦方向の繊維配向を有し、その比は約１：３
〜１：４である。それは、そのような紙に横方向の著し
く乏しい安定性を引き起こす。ここで、発明の一部とし
て、ギャップフォーマー上に作製された紙の寸法安定性
は、１％を超え最大２％まで、典型的には約１．５％の
スターチを供給材料中に添加することにより適切に改良
されることがわかった。驚くべき特徴は、紙に及ぼすス
ターチの影響ではなく、そのような高スターチ含有量の
紙が全てのギャップフォーマーで製造可能であるという
ことである。このことは、可能とは考えられていなかっ
た。それは、改良された高いカチオン性のスターチを伴
なう本発明の一部として可能とされた。驚くべき効果
は、約１．５％のスターチが供給材料に添加された際
に、原紙中に約１．４％が見られることであり、これは
紙製造におけるスターチの非常に高い保持力を示してい
る。供給材料中におけるより高い割合のスターチは、原
紙に顕著な影響を及ぼさず、よくても廃水の処理量およ
びコストを増加させる。高カチオン性スターチを伴なう
試験操業においては、マシン速度を減少させることなく
約１２２０メーター／分で原紙を製造することができ
た。
【００３０】常温硬化インク印刷のための紙の安定性に
関しては、紙の安定性を決定する紙特性を測定可能な広
範な研究が行われた。インク吸収におけるある限界、お
よび特に表面湿潤性における限界が臨界であることがわ
かった。改善された吸収試験は、インク吸収を測定する
ために本発明者らに用いられる。それには、多目的試験
印刷機、Ｄｒ．Ｄｕｄｒｎｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ（“Ｐｒ
ｕｆｂａｕ Ｄｒ．Ｉｎｇ． Ｈｅｒｂｅｒｔ Ｄｕｒ
ｎｅｒ” Ｐｅｉｓｅｎｂｅｒｇ）を用いる。表面湿潤
性は、一般に、表面に配置された液滴の接触角における
時間に依存した減少によって測定される。ＦＩＢＲＯ
１１００ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｔ
ｅｓｔｅｒ（ＦＩＢＲＯ−Ｓｙｓｔｅｍ ＡＢ， Ｓｔ
ｏｃｋｈｏｌｍ）がそのために用いられた。試験手順の
概要については後述する。
【００３１】吸収試験において、プルーフプリントは、
定義された条件のもと標準印刷インクで作製した。特定
の時間が経過後、それを裏紙とともにプレスした。裏紙
に移動したインク量は、濃度計で測定した。以下のデー
タは、３０秒後の裏紙についての濃度計の値を示す。
【００３２】蒸留水を接触角の測定に用いて、表面の湿
潤性を測定した。ＦＩＢＲＯ試験機により２秒後に測定
した接触角を以下にまとめる。
【００３３】インク吸収は、常温硬化印刷プロセスのた
めの適性に重要であることがわかった。それは、明確に
は１．１未満、好ましくは０．８未満である。ＦＩＢＲ
Ｏ試験機で２秒後に測定された接触角は、７０°未満で
あり、好ましくは５５°未満である。例えば、標準新聞
用紙は、２秒後にわずか約４２°の値しか有していな
い。そのような未加工の紙は、高い湿潤性を有してい
る。上述したような２つの紙特性は、互いに部分的につ
りあっている。例えば、優れた印刷は、紙の両側におい
て４５°の２秒接触角、および０．５の吸収をもって得
られる。５０°未満の接触角および０．７未満の吸収値
を有する紙は、常温硬化印刷のためによく適しているこ
とが顕著である。
【００３４】ここで関わっている本発明の紙は、上述の
特性を有するものであり、実質的に艶のない、あるいは
約１０ないし５０の間のＢｅｋｋ平滑値を有するごくわ
ずかに艶を有する紙である。これらは、艶消しのグレー
ドである。本発明の紙上の高い艶は、印刷適性に必要と
される表面の紙むけ耐性を減少させるのみならず、それ
はまた、常温硬化インクの乾燥に要求される微小毛管現
象の低減をもたらすであろう。
【００３５】本明細書において特に断らない限り、パー
センテージは常に重量％で表わす。また、特に断らない
限り、パーセンテージおよび他の量は、常に乾燥した成
分についてである。これに関連して、“ｏｔｒｏ”の用
語は、オーブン乾燥状態を表わす。
【００３６】以下に、本発明の具体例を説明する。
【００３７】（例１）以下の原料を用いて、ダブルスク
リーンフォーマー（ギャップフォーマー）を有する高速
フォードライナーマシン（Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ ｍ
ａｃｈｉｎｅ）において、約１２００メーター／分のマ
シンスピードで原紙を作製した。 原紙原料 砕木パルプ １２．３％ ケミカルパルプ １３．０％ 廃紙 ４０．０％ フィラー ３３．０％ 高カチオン性スターチ １．５％ 保持剤 ０．２％ 原紙試験データ 単位面積当たりの重量 ４０．３ｇ／ｍ2 フィラーの割合 １５．２％ 縦方向破断応力 ４１．８Ｎ 横方向破断応力 １１．８Ｎ 繊維配向 横方向／縦方向 １：３．５ 白色度 ７３．５％ 体積 １．５３８ｃｍ3 ／ｇ
【００３８】（例２）上述の例１で作製した原紙に、以
下の組成のコーティングを塗布した。 未加工ＣａＣＯ3 、９５％＜２μｍ ８０％ Ａｌ（ＯＨ）3 、９８％＜２μｍ ２０％ １００％ コーティング顔料に対するバインダーおよび添加剤 スチレン−アクリレートバインダー １０％ スターチ溶液 ３％ ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）溶液 ０．２５％ マレイン−ホルムアルデヒド樹脂 ０．８％ 蛍光漂白剤 １．３％
【００３９】コーティングは、各側について約８ｇ／ｍ
2 の単位面積当たりの重量を有していた。以下の測定
は、得られた紙について行なった。 単位面積当たりの重量 ５６．５ｇ／ｍ2 ６００℃での燃焼の際の灰 ３５．３％ 体積 １．１８ｃｍ3 ／ｇ Ｂｅｋｋ平滑性、上側 ２２秒 Ｂｅｋｋ平滑性、下側 １５秒 ２秒接触角、ＦＩＢＲＯ テスト ５８° ３０秒での吸収 ０．４２ 常温硬化適性、すなわち、実際の試験におけるこの紙の
インク乾燥は十分であった。
【００４０】（例３）前述の例１で作製した原紙に、以
下の組成のコーティングを塗布した。 コーティング顔料 未加工ＣａＣＯ3 、９０％＜２μｍ １００％ コーティング顔料に対するバインダーおよび添加剤 ブタジエン−スチレンバインダー ５．０％ ＰＶＡ溶液 ３．５％ マレイン−ホルムアルデヒド樹脂 １．３％ 蛍光漂白剤 １．３％
【００４１】紙は、以下の表面特性を有していた。 ２秒接触角、ＦＩＢＲＯ テスト ４５° ３０秒後の吸収 ０．５０ その他の試験データは、例２の紙と同様である。この例
で得られた紙は、実際の試験において顕著な常温硬化適
性を示した。
【００４２】（例４）例１で得られた原紙に、次の点が
異なる以外は例３と同様のコーティング顔料でコートし
た。ポリアクリレート分散剤の代わりに、顔料は高アミ
ン含有カチオン性分散剤でカチオン性顔料スラリーに調
製し、カチオン性ポリマーバインダーを用いてコーティ
ング顔料を調製した。得られた紙は以下の特性を有して
いた。 ２秒接触角、ＦＩＢＲＯ テスト ５０° ３０秒での吸収 ０．３９／０．４７ 常温硬化プロセスにおけるこの紙の印刷特性もまた、非
常に優れていた。
【００４３】（例５） 比較例 前述の例１で作製した原紙に、以下の組成のコーティン
グを塗布した。 未加工ＣａＣＯ3 、９０％＜２μｍ ８０％ カオリン、８０％＜２μｍ ２０％ １００％ コーティング顔料に対するバインダーおよび添加剤 スチレン−アクリレートバインダー ９．５％ スターチ溶液 ７．０％ ＣＭＣ溶液 ０．２５％ マレイン−ホルムアルデヒド樹脂 ０．８％ 蛍光漂白剤 １．３％
【００４４】このコーティング顔料でコートした紙は、
以下の表面特性を有していた。 ２秒接触角、ＦＩＢＲＯ テスト ７２° ３０秒後の吸収 １．１１／１．１９ 常温硬化インクでの印刷の際のインク乾燥は十分ではな
かった。これはすでに表面特性に現れており、バインダ
ーの高い割合に起因する。
【００４５】２０％のカオリンの代わりに、９８％が２
μｍ未満というＡｌ（ＯＨ）3 を２０％、コーティング
顔料中に含有する点のみが異なる顔料でコーティングし
た紙は、同様に乏しい印刷結果を与えた。バインダーの
組成および割合は同様であった。
【００４６】例３および４で得られた紙は、通常の製造
速度において常温硬化印刷プレスで処理することがで
き、通常のインク乾燥で正確な像再生が得られた。同時
に、インク消費量は、新聞用紙についての場合より減少
した。水消費量は減少した。白色度が増加すると、通常
の新聞用紙と比較して、低分子コートされた艶消しグレ
ードにまったく匹敵する、コントラストのより高い印刷
が得られた。
【００４７】ＦＩＢＲＯ １１００ ＤＡＴは、Ｆｉｂ
ｒｏ ｓｙｓｔｅｍ ＡＢ（Ｂｏｘ９０８１，Ｓ−１２
６０９，Ｓｔｏｃｋｈｏｌｍ，Ｓｗｅｄｅｎ）の装置の
名称である。ＤＡＴの文字は、“Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｂ
ｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ”を意味する。その装
置は、表面の湿潤性を測定するために用いられる。これ
は、コーティングや印刷のようなプロセスのために正確
に測定され、調節されなければならない紙の特性であ
る。それは、接触角の測定の原理に作用し、Ｓｗｅｄｉ
ｓｈ Ｐａｐｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕ
ｔｅにより開発された方法に基づく。
【００４８】その装置は、医療用スポイトシステムとＣ
ＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）
カメラとを含み、水滴サイズは０．１〜９．９μｌに調
節可能であり、紙サンプルの上に体積した水滴中で変化
する。それは湿潤性についての特性であり、２０ミリ秒
のサイクル時間で記憶可能なビデオイメージで証明する
ことができる。時間に伴なう接触角の変化をプロットす
ることができるので、異なる紙サンプルの湿潤性を互い
に比較することができる。
【００４９】この場合、湿潤のために蒸留水が使用さ
れ、湿潤は２秒後に測定される。
【００５０】塗布試験または吸収試験とも呼ばれる逆圧
試験において、特定量の印刷インクが紙片上に配置され
る。その後、紙片の部分は、特定の時間間隔で裏紙片の
上に巻かれる。裏紙片の上に移動したインクの量は、目
視により決定される。それらは、インク吸収および試料
片の段積み適性ついての結果を与える。
【００５１】試験手順の詳細は、Ｐｒｕｆｂａｕ，Ｄ
ｒ．−Ｉｎｇ．Ｈｅｒｂｅｒｔ Ｄｕｒｎｅｒ，Ａｉｃ
ｈ １７−２３，Ｄ−８２３８０ Ｐｅｉｓｓｅｎｂｅ
ｒｇ／Ｍｕｎｉｃｈ（１９７２年９月２６日付け）の多
目的試験印刷プレスの記載に詳しく述べられている。図
１０．５および１４．２を参照されたい。
【００５２】その文献には、コートされた紙についての
０．３ｃｍ3 のインク、インク分散ローラー内の３０秒
でのインク分散時間、および印刷形成のための３０秒が
開示されている。印刷のための圧力および逆圧は、いず
れも２００Ｎ／ｃｍ、すなわち４ｃｍの幅の印刷形成の
ために８００Ｎとすべきである。Ｍｉｃｈａｅｌ Ｈｕ
ｂｅｒ Ｉｎｋ Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｍｕｎｉｃｈの吸収
試験Ｎｏ．５２００６８もまた使用することができる。
逆圧は、３０、６０、１２０および２４０秒後に加える
べきである。ＡＰＣＯ II／IIと称されるＳｃｈｅｕｆ
ｅｌｅｎ ｃｏｍｐａｎｙの標準紙もまた、試験印刷紙
として使用することができる。
【００５３】この場合、試験は上述した値で行なうこと
ができるが、印刷速度は２倍となる。３０秒間の逆圧に
より引き起こされる裏ストリップへのインクの移動は、
特に高められる。
【００５４】前述のさらなる変更や改良は、当業者には
明らかであり、クレームに包含されることが意図され
る。
【００５５】ドイツ国の先立つ出願１９６０１２４５．
７および２９６０１８５９．７は、参照として本明細書
を構成する。

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紙繊維材料と無機充填剤とを含有する原
    紙をキャリア紙として用い、コーティング顔料中に粉砕
    された炭酸カルシウムを含有しバインダー中に合成結合
    剤を含むコーティングを有し、常温硬化オフセットプロ
    セスでの印刷に適切な、コートされたロール印刷紙であ
    って、 前記炭酸カルシウムは、コーティング顔料の少なくとも
    ５０重量％を構成する粉砕された未加工の炭酸カルシウ
    ムであって、全コーティング顔料は、少なくとも６５％
    が２μｍ未満という粉末度を有し、バインダーの割合は
    乾燥重量として、コーティング顔料に対し１３％未満で
    あることを特徴するロール印刷紙。
  2. 【請求項２】 前記コーティング顔料は、少なくとも６
    ０％が２μｍ未満という粉末度を有する炭酸カルシウム
    を５０ないし６０重量％含有し、残りは少なくとも８０
    ％が２μｍ未満という平均粉末度を有する顔料である請
    求項１に記載のロール印刷紙。
  3. 【請求項３】 前記コーティング顔料の平均粉末度は、
    少なくとも８０％が２μｍ未満である請求項１に記載の
    ロール印刷紙。
  4. 【請求項４】 前記コーティング顔料は、少なくとも９
    ５％が２μｍ未満という粉末度を有する水酸化アルミニ
    ウムを２０重量％まで含有する請求項１ないし３のいず
    れか１項に記載のロール印刷紙。
  5. 【請求項５】 前記コーティング顔料は、炭酸カルシウ
    ムともに、６５重量％以上が２μｍ未満という粉末度を
    有するカオリンを５０重量％まで、および／または９５
    ％が２μｍ未満という粉末度を有する水酸化アルミニウ
    ムを２０重量％まで、および／または２５重量％のソデ
    ィウムベントナイトを含有する請求項１ないし３のいず
    れか１項に記載のコートされたロール印刷紙。
  6. 【請求項６】 前記バインダーの組成は、乾燥重量換算
    でコーティング中、コーティング顔料の重量に対し、３
    〜１０％の合成バインダーと、０〜５％のポリビニルア
    ルコール（ＰＶＡ）と、０〜５％のプロテインおよび／
    またはカゼインと、０〜５％のスターチとである請求項
    １ないし５のいずれか１項に記載のロール印刷紙。
  7. 【請求項７】 前記バインダーの割合は、コーティング
    顔料に対し１２重量％未満、好ましくは９．５重量％未
    満である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロー
    ル印刷紙。
  8. 【請求項８】 前記バインダーは、コーティング顔料の
    パーセンテージとして、１．０ないし４．０重量％のＰ
    ＶＡと、４．５ないし５．５重量％の合成バインダーと
    を含有し、前記合成バインダーは、ブタジエン−スチレ
    ンバインダーまたはスチレン−アクリレートバインダー
    と含有するがこれらに限定されない請求項７に記載のロ
    ール印刷紙。
  9. 【請求項９】 前記コーティングの単位面積当たりの重
    量は、片側当たり５ｇ／ｍ2 より大きい請求項１ないし
    ８のいずれか１項に記載のロール印刷紙。
  10. 【請求項１０】 前記コーティングの単位面積当たりの
    重量は、片側当たり７ないし１２ｇ／ｍ2 である請求項
    ９に記載のロール印刷紙。
  11. 【請求項１１】 前記コーティングの単位面積当たりの
    重量は、片側当たり少なくとも１５ｇ／ｍ2 であり、特
    に片側当たり約２０ｇ／ｍ2 である請求項９に記載のロ
    ール印刷紙。
  12. 【請求項１２】 Ｂｅｋｋによる平滑度が１０秒から５
    ０秒の間の値を有する機械加工平滑、またはわずかに艶
    付きである請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の
    ロール印刷紙。
  13. 【請求項１３】 インク吸収試験の値は、１．１未満、
    好ましくは０．８以下である請求項１ないし１２のいず
    れか１項に記載のロール印刷紙。
  14. 【請求項１４】 Ｆｉｂｒｏ試験による接触角の測定
    は、２秒後に７０°未満の値、好ましくは５５°未満の
    値を与える請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の
    ロール印刷紙。
  15. 【請求項１５】 原紙は、オーブン乾燥された紙繊維に
    対して、１８重量％までの無機充填剤を含有する請求項
    １ないし１４のいずれか１項に記載のロール印刷紙。
  16. 【請求項１６】 前記原紙は、高カチオン性スターチを
    少なくとも１．０重量％、好ましくは少なくとも１．３
    重量％含有する請求項１ないし１５のいずれか１項に記
    載のロール印刷紙。
  17. 【請求項１７】 紙繊維材料と無機充填剤とを含有する
    紙組成物から作製された原紙を有し、この原紙がコーテ
    ィング顔料としての粉砕された炭酸カルシウムと結合剤
    としての合成バインダーとを含むコーティング着色剤で
    コートされた、常温硬化印刷インクでの印刷に適切なロ
    ール印刷紙の製造方法であって、 コーティング配合物はコーティングに用いられ、コーテ
    ィング顔料は少なくとも５０重量％の未加工の炭酸カル
    シウムを含有し、全コーティング顔料は、少なくとも６
    ５％が２μｍ未満の平均粉末度を有し、バインダーの割
    合はコーティング顔料に対して１３重量％未満であるこ
    とを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 前記原紙は、ギャップフォーマーで作
    製され、１に対し２．５以上の横方向対縦方向の繊維配
    向比を有し、オーブン乾燥された紙繊維に対してオーブ
    ン乾燥重量で少なくとも１重量％、好ましくは少なくと
    も１．５重量％、最も好ましくは２．０重量％の特別に
    高カチオン性のスターチが紙繊維材料に添加された請求
    項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 オーブン乾燥された紙繊維材料に対し
    て、少なくとも２５重量％のオーブン乾燥された無機充
    填剤が、原紙のための材料の混合物に添加される請求項
    １７または１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記コーティング着色剤は、コーティ
    ング顔料の平均粉末度が少なくとも８０％が２μｍ未満
    で用いられる請求項１７ないし１９のいずれか１項に記
    載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記コーティング着色剤は、少なくと
    も９５％が２μｍ未満という粉末度を有する水酸化アル
    ミニウムを２０重量％まで含有するコーティング顔料で
    用いられる請求項１７ないし２０のいずれか１項に記載
    の方法。
  22. 【請求項２２】 前記コーティング着色剤は、炭酸カル
    シウムとともに、６５重量％以上が２μｍ未満という粉
    末度を有するカオリンを５０重量％まで、および／また
    は９５％が２μｍ未満という粉末度を有する水酸化アル
    ミニウムを２０重量％まで、および／またはソディウム
    ベントナイトを２５重量％まで含有するコーティング顔
    料で用いられる請求項１７ないし２０のいずれか１項に
    記載の方法。
  23. 【請求項２３】 コーティング顔料の乾燥重量に対し、
    ３〜１０％の合成バインダーと、０〜５％のポリビニル
    アルコール（ＰＶＡ）と、０〜５％のプロテインおよび
    ／またはカゼインと、０〜５％のスターチとのバインダ
    ー組成を有するコーティング顔料を使用する載求項１７
    ないし２２のいずれか１項に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記コーティング顔料に対し９．５重
    量％を超えない量のバインダーを含有するコーティング
    着色剤を使用する請求項１７ないし２３のいずれか１項
    に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記コーティング顔料に対し、実質的
    に３．０〜４．０重量％のＰＶＡと４．５〜５．５重量
    ％の合成バインダーとがバインダーとして使用され、前
    記合成バインダーは、ブタジエン−スチレンバインダー
    またはスチレン−アクリレートバインダーを含有する
    が、これらに限定されない請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 単位面積当たりのコーティング重量
    は、紙のそれぞれの側において４ｇ／ｍ2 より大きい請
    求項１７ないし２５のいずれか１項に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 単位面積当たり７〜１２ｇ／ｍ2 の重
    量のコーティングが原紙の各側に塗布された請求項２６
    に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 最終的な紙において少なくとも１５ｇ
    ／ｍ2 、好ましくは約２０ｇ／ｍ2 の単位面積当たりの
    コーティング重量を与える量でプレコートおよびトップ
    コートが塗布される請求項２６に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 請求項１ないし１６のいずれか１項に
    記載のロール印刷紙の常温硬化オフセット印刷用として
    の用途。
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