JP2000045200A

JP2000045200A - 印刷用塗工紙の製造方法

Info

Publication number: JP2000045200A
Application number: JP10206322A
Authority: JP
Inventors: Masao Suginaga; 正雄杉長; Yoshihiko Hibino; 良彦日比野; Katsuhiko Kasai; 克彦葛西
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1998-07-22
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ブレードコーター塗工に匹敵する高効率生産が
可能な印刷用塗工紙の製造方法を提供する。【解決手段】塗工方式として、カーテンコーターを用い
ることにより、古紙を原紙の絶乾重量当たり、５０％以
上含有する原紙を使用した印刷用塗工紙を高効率に生産
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、印刷用塗工紙の製
造方法に関するものであり、詳しくは、ブレードコータ
ー塗工に匹敵する高効率生産が可能な印刷用塗工紙の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、塗工紙は非塗工紙と比較して
平滑性に優れ、インキの吸収性が均一であることから、
印刷用紙として広く用いられている。近年、印刷物の視
覚化、カラー化、高級化が進み、印刷用塗工紙への品質
要求が益々強くなってきている。特に、雑誌類・写真集
・書籍などの出版物や、カタログ・ポスター・カレンダ
ーなどの商業印刷物においては写真版が多く使われてき
ており、網点再現性やインキ付きが印刷物の重要なポイ
ントとなっている。それに伴って、印刷用塗工紙の平滑
性、インキ受理性および印刷光沢の向上に対する要求が
より一層高まっている。また、同時に印刷用塗工紙は国
際商品化（低価格化）が進み、高効率生産が望まれてい
る。そのため、ブレードコーターを用いて高速で塗工さ
れるのが一般的であり、塗工液固形分の高濃度化、塗工
速度の高速化に拍車が掛かっている。

【０００３】一方、これら印刷用塗工紙の原紙に用いら
れるパルプは、木材チップを原料とするセルロースパル
プおよび塗工紙の製造工程から発生する塗工損紙を離解
したパルプから抄造されているが、地球環境保全の問題
やゴミ問題から古紙の使用が推進され、原紙に使用する
古紙の割合が増えている。特に、近年のＯＡ化の進歩に
伴って都市ゴミに含まれる紙の量が急増しており、古紙
の利用率を高める工夫が強く望まれている。

【０００４】古紙は、ダンボール系古紙、上質系古紙及
び新聞雑誌系古紙に大別されるが、塗工用原紙の製造に
用いられる古紙は上質系古紙及び新聞雑誌系古紙が用い
られている。

【０００５】ところが、古紙を多く使用した原紙を用い
てブレードコーターで塗工した際には、バージンパルプ
を多く使用した原紙とは異なった特性を示すことが多
い。例えば、古紙を多く含んだ原紙では、原紙表面の強
度が低下し、微細繊維の欠落により、ブレードコーター
では液循環系の汚れやブレード先端への異物のひっかか
り等によるスクラッチやストラグマイト等の塗工欠陥を
引き起こす。そのため、原紙に古紙を多く用いた際に
は、塗工紙の高効率生産に支障を来してしまうのが現状
である。

【０００６】古紙を多く使用した原紙を用いて印刷用塗
工紙を製造する場合には、上記操業上の問題があり、高
効率で生産できる製造方法の開発が要請されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】古紙を塗工原紙の抄紙
原料パルプの一部に少量使用した場合には、ブレードコ
ーター塗工による塗工紙の製造時に於ける操業性に支障
を来すことはないが、多量に用いた場合には、古紙に混
入する小さい繊維のかたまりや除去しきれなかった異
物、ガムテープ等の粘着物が硬化した微小な黒いかたま
りが塗工原紙に抄き込まれ、それらがブレードコーター
塗工時にかき落とされて、循環系の塗液に混ざったり、
ブレードの先端に付着して、ストーリーやスクラッチと
いった塗工欠陥を生じ、製品の歩留まりが低下すること
になる。ブレードコーター以外の塗工方式としてエアー
ナイフコーターやロッドコーター等があるが、同様に、
液循環系を汚すとともに、ブレードコーターに比べて塗
工速度が遅いため、生産性を低下させてしまう。

【０００８】そこで本発明は、古紙を多く使用した原紙
に塗工欠陥を発生させること無く、高速で塗液を塗設
し、乾燥時のエネルギーロスが小さく、高効率生産でき
る印刷用塗工紙の製造方法を提供することを目的として
なされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意検討した結果、本発明に至った。
すなわち、本発明の印刷用塗工紙の製造方法は、原紙上
に顔料と接着剤からなる塗工層を設けた印刷用塗工紙に
おいて、該原紙に古紙を５０％以上使用し、且つ塗工層
をカーテンコーターによって塗設することを特徴とする
ものである。

【００１０】本発明において、好ましくは、塗工層が、
カーテンコーターにより固形分濃度５５〜７５重量％の
塗工液を塗工した該塗工層である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の印刷用塗工紙の製造方法
は、古紙を５０％以上使用した原紙にカーテンコーター
により塗工層を塗設するものである。古紙は、脱墨、除
塵、洗浄、漂白等の工程を経てパルプ化されるものであ
り、所謂バージンパルプに比べて微細繊維や異物、ガム
テープ等の粘着物が硬化した微小な黒いかたまりが混入
されている。そのため、古紙を原紙に５０％以上使用し
た場合には、原紙表面にそれらが存在することになり、
ブレードコーターを用いて塗工層を形成すると、液循環
系を汚したり、接触部分にそれらがひっかかって塗工面
に塗工欠陥を発生させる。また、エアーナイフコーター
やロッドコーターを用いたとしても、液循環系の汚れが
発生するとともに、液濃度が低く制限されたり、塗工速
度が制限され、品質低下や生産性の低下を引き起こす。
これに対して、本発明の如く、塗工層の形成にカーテン
コーターを組み合わせることにより、液の戻りが無いた
め、液循環系を汚さず、塗工欠陥を発生させることな
く、高効率で印刷用塗工紙を製造することができる。

【００１２】本発明に用いられるカーテンコーターにつ
いて、図１あるいは図２に示す。図１は、本発明の一実
施例を示すエクストルージョン型のコーターヘッドを用
いたカーテンコーターの概略図である。また、図２は、
本発明の他の実施例を示すスライド型のコーターヘッド
を用いたカーテンコーターの概略図である。

【００１３】カーテンコーターの特徴は、図１あるいは
図２からも分かるように、液が流路を規制されて流れる
場所が、スリット２の部分だけであることである。この
スリットの幅の選択範囲は広いが、通常は、０．２ｍｍ
〜１ｍｍの間である。カーテン塗工では、リップ３から
流出した液は、ウェブ５に接触するまで自由表面を形成
するため、流路を規制されない。これに対して、ロッド
やブレードコーターでは、液の計量が行われるロッドあ
るいはブレードとウェブの最小の間隙は、通常は、０．
０５ｍｍ以下である。したがって、凝集物や異物等が液
中に存在する場合に、ストリークとして現れる確率は、
ロッドあるいはブレードコーターよりカーテンコーター
のほうが極めて低い。

【００１４】カーテンコーターは、前計量型のコーター
であるため、ヘッドから流出した液が、回収されて使用
される量が少ない。一方、ブレードコーターが、一旦、
液をウェブに過剰に供給した後に、掻き落として計量を
行う後計量型のコーターであるため、回収される液量
は、カーテン塗工と比較して多い。また、ブレードコー
ターでは、過剰な液がウェブに供給されたときに、液中
の水やバインダーが選択的に吸収して回収液が高濃度化
して塗工液が高濃度化したり、原紙表面に付着している
異物が回収液に同伴してストリークの原因となる。一
方、カーテンコーターでは、長時間の操業でも塗工液が
濃度変化することなく、安定した塗工が行える。

【００１５】本発明の塗工原紙の抄紙方法は特に限定さ
れることはなく、従来から慣用されている抄紙法を採用
することができる。例えば、抄紙ｐＨが４．５付近で行
う酸性抄紙や、炭酸カルシウム等のアルカリ性填料を主
成分として含み、抄紙ｐＨが約６〜９といった弱酸性〜
弱アルカリ性で行う所謂中性抄紙を採用してもよい。

【００１６】本発明の塗工用原紙は、その用途や目的に
応じて、米坪が２０〜４００ｇ/ｍ²となるように抄造す
ることができる。

【００１７】本発明の塗工用原紙の抄造に際しては、原
料パルプとして古紙から再生したパルプの他に、針葉樹
や広葉樹チップ等のリグノセルロース材料や、バガス、
ケナフ、アシ、ワラ等の非木材セルロース材料をクラフ
ト蒸解法のごときアルカリ蒸解法によって得られるパル
プを漂白したパルプ（ＫＰ）、機械パルプを漂白したパ
ルプ（ＧＰ）、機械パルプを化学処理した後漂白したパ
ルプ（ＣＧＰ）等を使用することができる。本発明にお
いては、塗工用原紙の絶乾重量に対して古紙を５０％以
上使用する。古紙の使用量が５０％未満では、古紙を使
用していない塗工用原紙と同じ程度その性能が優れてい
るので、本発明を適用する必要がない。古紙以外の各種
パルプの使用割合は、塗工用原紙に要求される品質に応
じて適宜選定される。

【００１８】また、本発明の塗工用原紙の抄造に際して
は、必要に応じて従来から一般的に慣用されている内添
用填料を使用することができる。例えば、タルク、カオ
リン、クレー、焼成カオリン、デラミカオリン、重質炭
酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、硅酸マグネシ
ウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、ホワイトカ
ーボン、アルミノ硅酸塩、シリカ、ベントナイト等の鉱
物質填料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン
樹脂微粒子、微小中空粒子等の有機合成填料（プラスチ
ックピグメント）の中から一種又は二種以上を適宜選択
して使用でき、さらに古紙やブローク等に含まれる填料
も有効に使用できる。

【００１９】これらの他に、従来から使用されている各
種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性又は両性の歩
留向上剤、瀘水性向上剤、紙力増強剤等の抄紙用内添助
剤を必要に応じてパルプスラリー中に適宜添加してもよ
い。抄紙用内添助剤としては、例えば、硫酸バンド、塩
化アルミニウム、アルミン酸ソーダ及び塩基性塩化アル
ミニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウム等の塩基性ア
ルミニウム化合物や水に易分散性のアルミナゾル等の水
溶性アルミニウム化合物、或いは各種澱粉類、ポリアク
リルアミド、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリア
ミド・ポリアミン、ポリエチレンオキサイド、植物ガ
ム、尿素ホルマリン樹脂、メラミンホルマリン樹脂、ポ
リビニルアルコール、ラテックス、ポリアミド樹脂、親
水性架橋ポリマー粒子分散物等及びこれらの誘導体又は
変性物やベントナイト等の化合物が挙げられる。さらに
また、染料、ｐＨ調整剤、ピッチコントロール剤、スラ
イムコントロール剤、消泡剤等を必要に応じて適宜添加
することもできる。

【００２０】印刷用塗工紙は、本発明の塗工用原紙の片
面または両面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工液を
塗工して製造される。この塗工液は、品質、操業性、エ
ネルギー効率から固形分濃度が５５〜７０重量％、好ま
しくは６０〜６５重量％が良い。すなわち、塗工液の固
形分濃度が５５％未満では、蒸発させる水分が多くなり
エネルギーロスが発生し問題である。また、該固形分濃
度が７０％を越えると、カーテンコーター塗工時に、ス
リット内で塗液の閉塞が発生してカーテン割れが発生
し、安定した塗工が難しい。

【００２１】本発明で用いられる印刷用塗工紙の塗工層
には、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、焼
成カオリン、サチンホワイト、二酸化チタン、タルク、
水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、ゼオライト、硫酸バリ
ウム、無定形シリカなどの無機顔料や、プラスチックピ
グメント、中空顔料などの有機顔料を単独又は２種以上
混合したものが使用できる。また、酸化澱粉、エーテル
化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラ
ッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、カゼイン、
大豆蛋白などの天然高分子系接着剤や、スチレン−ブタ
ジエン系、スチレン−アクリル系、酢ビ−アクリル系、
ブタジエン−メチルメタクリル酸系等の各種共重合体及
びポリ酢酸ビニル等のアルカリ感応性またはアルカリ非
感応性接着剤、さらにはポリビニルアルコール、無水マ
レイン酸−スチレン共重合体、イソブテン−無水マレイ
ン酸共重合体、アクリル酸−メタクリレート系共重合体
などの合成系接着剤、など、一般に知られた接着剤を対
顔料１００重量部に対し、１０〜３０重量部添加し、且
つ、必要に応じて分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐
水化剤、滑剤、染料、ｐＨ調整剤など各種の助剤を適宜
添加した塗液が用いられる。

【００２２】塗工用原紙への塗工液の塗工量は、通常乾
燥重量で片面当たり２〜５０ｇ/ｍ²であるが、得られる
塗工紙の白紙品質、印刷適性等を考慮すると５〜３０ｇ
/ｍ²の範囲で調節するのが望ましい。

【００２３】また、上記以外に、下塗り層として使用し
てもよく、その時の上塗りは１層あるいは２層以上の多
層構造として形成してもよい。前記上塗り層の塗設に際
しては特に限定されるものではなく、ブレードコータ
ー、エアーナイフコーター、ロッドコーター等の各種塗
工方式が適用できる。

【００２４】また、このようにして得られた印刷用塗工
紙は、水分が通常３〜１０重量％の範囲となるよう乾燥
した後、オン又はオフのスーパーカレンダーやソフトカ
レンダー等に通紙して加圧仕上げが行われる。

【００２５】

【実施例】以下では、本発明を実施例により詳細に説明
する。なお、本発明は実施例に限定されるものではな
い。以下における部、％はすべて重量によるものであ
る。

【００２６】実施例１市販高白１級カオリン（ＵＷ−９０）２０部、市販２級
カオリン（ＨＳ）３０部および重質炭酸カルシウム（カ
ービタル９０）５０部を市販ポリアクリル酸系分散剤
（アロンＴ−４０）を分散機で分散したものに、接着剤
として市販燐酸エステル化澱粉（ＭＳ４６００）４部及
びスチレン・ブタジエン共重合体ラテックス１０部を添
加し、水酸化ナトリウムでｐＨ９．５に調整して塗工液
得た。上記の塗工液の固形分濃度を５０％に調整し、古
紙を５０％以上使用した原紙に対し、カーテンコーター
にて、速度１３００ｍ／ｍｉｎで、片面が１５ｇ/ｍ²の
塗工量になるように両面塗工した後、カレンダー処理し
て印刷用塗工紙を得た。試験結果は表１の実施例１に示
す。

【００２７】実施例２古紙を１００％使用した原紙とし、塗工液の固形分濃度
を６５％にした他は実施例１と同様の方法で印刷用塗工
紙を得た。試験結果は表１の実施例２に示す。

【００２８】実施例３古紙を７５％使用した原紙とし、固形分濃度５５％の塗
液を用いた他は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を
得た。試験結果は表１の実施例３に示す。

【００２９】実施例４固形分濃度７０％の塗液を用いた他は実施例３と同様の
方法で印刷用塗工紙を得た。試験結果は表１の実施例４
に示す。

【００３０】比較例１古紙を５０％使用した原紙に、ブレードコーターを用い
て速度１３００ｍ／ｍｉｎで５０％濃度の塗液を塗工し
た他は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。試
験結果は表１の比較例１に示す。

【００３１】比較例２古紙を１００％使用した原紙に、ブレードコーターを用
いて速度１３００ｍ／ｍｉｎで６５％濃度の塗液を塗工
した他は実施例１と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
試験結果は表１の比較例２に示す。

【００３２】比較例３エアーナイフブレードコーターを用いて速度７００ｍ／
ｍｉｎで５５％濃度の塗液を塗工した他は実施例１と同
様の方法で印刷用塗工紙を得た。試験結果は表１の比較
例３に示す。

【００３３】比較例４７１％濃度の塗液を塗工した他は実施例１と同様の方法
で印刷用塗工紙を得ようとしたが、カーテン割れが発生
し、塗工紙は得られなかった。試験結果は表１の比較例
４に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】塗工紙の塗工欠陥の評価は、作製した印刷
用塗工紙の塗工面の状態を目視評価して判定した。

【００３６】塗工速度は、実施例１〜４はいずれも１３
００ｍ／ｍｉｎで塗工できており、比較例３は７００ｍ
／ｍｉｎと低速であり、効率が悪い。

【００３７】塗工欠陥は、実施例１〜４は発生しなかっ
たが、比較例１及び比較例２はブレード先端状に塗液の
凝集物が付着し、塗工面に筋状の塗工欠陥を多く発生さ
せた。また、比較例４はカーテンが割れて、原紙に塗工
することが出来なかった。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、塗
工方法としてカーテンコーターを用いることにより、ブ
レード塗工に匹敵する高効率生産性を持つ、古紙を多量
に含有する印刷用塗工紙を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すエクストルージョン型
のコーターヘッドを用いたカーテンコーターの概略図。

【図２】本発明の他の実施例を示すスライド型のコータ
ーヘッドを用いたカーテンコーターの概略図。

【符号の説明】

１コーターヘッド２スリット３リップ４カーテン膜５ウェブ６スライド面７マニホールド８ロール９遮風板１０受液槽１１ａ、１１ｂエッジガイド１２貯蔵タンク１３給液ポンプ

フロントページの続きＦターム(参考） 4D075 AC14 AE03 CA48 DA04 DB18 DC27 EA02 EA35 EC11 EC54 4L055 AA11 AC09 AG11 AG27 AG48 AG63 AG76 AG89 AG97 AH02 AH37 AJ04 CH10 EA04 EA25 FA22 GA19 GA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原紙上に主として顔料と接着剤からなる
塗工層を設けた印刷用塗工紙の製造方法において、該原
紙に古紙を５０％以上使用し、且つ該塗工層をカーテン
コーターによって塗設することを特徴とする印刷用塗工
紙の製造方法。
【請求項２】塗工層が、カーテンコーターにより固形
分濃度５５〜７０重量％の塗工液を塗工した該塗工層で
あることを特徴とする請求項１記載の印刷用塗工紙の製
造方法。