JP2000273795A - キャスト塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リウエットキャスト法において、光沢ムラやピ
ンホールの発生が極めて少なく、かつ優れた白紙光沢を
有し、高速生産が可能な製造方法を提供するものであ
る。 【解決手段】原紙上に、顔料及び接着剤を主成分とする
キャスト用水性組成物を塗被、乾燥して乾燥塗被層を設
け、次いで塗被層に再湿潤液を付与して湿潤可塑化後、
加熱された鏡面ドラムに圧接手段を介して圧接し、乾
燥、剥離して強光沢仕上げするキャスト塗被紙の製造方
法において、塗被紙１を第１の圧接手段７により鏡面ド
ラム３に初回圧接し、塗被層が湿潤状態の間に少なくと
も第２の圧接手段８により再圧接することにより、鏡面
ドラム表面と塗被層をより均一に圧着でき、キャスト塗
被層を塑性変形して、高密度化や高平滑度化する一方、
乾燥水分の蒸発を促進させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はキャスト塗被紙の製
造方法に関し、特に高光沢を有し、光沢ムラやピンホー
ルのないキャスト塗被紙を安定して製造できる方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】キャスト塗被紙は高い表面光沢と優れた
平滑性を有し、かつ印刷適性に優れるため、高級印刷用
紙やラベル用紙、さらにはファンシーバッグとして広く
利用されている。このようなキャスト塗被紙の製造方法
としては、支持体上に設けた湿潤状態にある水性組成物
（以後、塗料と称す）を鏡面を有する加熱ドラムの表面
に圧接、乾燥後、剥離して光沢仕上げするウェットキャ
スト法、支持体上の塗料を一旦乾燥して乾燥塗被層とし
た後、該塗被層に再湿潤液を付与して湿潤可塑化せしめ
た後、加熱ドラムの表面に圧接、乾燥後、剥離して光沢
仕上げするリウェットキャスト法、さらには支持体の上
に設けた湿潤状態の塗料をゲル状態にした後、加熱ドラ
ムの表面に圧接、乾燥後、剥離して光沢仕上げするゲル
化キャスト法等が一般に知られている。これらのキャス
ト仕上げ方法は、いずれも湿潤可塑状態にある塗被層表
面を加熱ドラム表面に圧接、乾燥して加熱ドラムより剥
離して鏡面を写しとる点で共通するものである。

【０００３】ところで、キャスト塗被紙の製造方法は、
湿潤塗被層を加熱した鏡面ドラム表面に圧接して乾燥さ
せるため、塗被層中の水分はすべて紙層中を通過して非
キャスト面側から蒸発することになる。そのために、キ
ャスト塗被紙は両面から乾燥が可能な一般の塗工紙製造
の場合と比較し、極めて低速での操業を余儀なくされて
いるのが実状である。

【０００４】なお、上記キャスト仕上げ法のうち、リウ
ェットキャスト法は、キャスト塗被層が加熱鏡面ドラム
に圧接される前に、一旦乾燥されているため、表面温度
が１００℃以上の比較的高温の鏡面ドラムに圧接してキ
ャスト仕上げができるため、乾燥速度を高めることが出
来、他のキャスト法より生産性の点で優れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リウェットキ
ャスト法は加熱された鏡面ドラムに圧接される前の塗被
層の湿潤可塑化程度が、他のキャスト法に比べ低いため
鏡面ドラム表面に均一に密着され難い。そのために、生
産速度が速くなるにつれ、得られるキャスト塗被紙表面
の光沢が低下し、かつピンホール状の光沢ムラが生じや
すいという欠点を有している。このようなリウェットキ
ャスト法の欠点を解消するために数々の方法が提案され
ている。

【０００６】例えば、キャスト塗被層中の熱可塑性物質
の配合比率を多くしたり、鏡面ドラムに高線圧で圧接す
る方法等が提案されているが、白紙光沢や印刷強度は改
善されるものの、鏡面ドラムでの塗被層の乾燥を終え、
鏡面ドラムから剥離する際の離型性の低下や、ピンホー
ルの発生、さらには印刷インキの乾燥性の低下といった
新たな欠点が付随することになる。

【０００７】鏡面ドラムの最下部に水塗りロールと称す
る弾性ロールを設けた設備もあるが、これらは塗被紙の
乾燥によるカールを改善するものであって、ある程度乾
燥が進んだ塗被層において、水塗り圧接しても表面状態
を改善するには至らない。

【０００８】また、加圧シューによりエンドレスベルト
を介して塗被紙を鏡面ドラム面に圧着させる製造方法
（特開昭５９−８３４９８号公報）が提案されている
が、エンドレスベルト切断時の鏡面ドラム表面への傷の
発生が懸念される。さらに、現在設置されている鏡面ド
ラムの規模には、直径３６００ｍｍ程度のものがある
が、これら大型鏡面ドラムの鍍金加工や運搬について莫
大な費用を必要とするため、上記したエンドレスベルト
による生産は現実的には難しい状況にあるのが現状であ
る。

【０００９】キャスト塗被紙が鏡面ドラムより剥離する
直前の位置に、弾性ロールにより押圧することによるピ
ンホール及び光沢ムラの改善方法（特開平２−２５９１
８７号公報）が提案されているが、これは塗被紙が既に
鏡面ドラムにより乾燥されている塗被面を剥離させる際
に圧接させる方法である。

【００１０】また、プレスロールの加圧線圧を高くし、
且つプレスロールの表面硬度を最適化し、且つプレスロ
ールの表面を平滑にする方法（特開平１−２３９１９２
号公報）が提案されているが、特に９０ｇ／ｍ²以下の
低米坪のキャスト塗被紙（以後、薄物キャスト塗被紙と
称する）に関しては、十分な光沢むらの改善がなされて
いないのが現状である。

【００１１】即ち、プレスロールの硬度を硬くし、線圧
を上げることによって、紙表面にかかる面圧を増加さ
せ、塗被層の可塑化を促進させることにより、表面光沢
を上げることができる。しかし、プレスロールの耐久性
等に悪影響があり、限界があるのが実状である。

【００１２】このように、リウエットキャスト法では白
紙外観品質および操業性の両方をともにバランスさせて
改善することは難しく、一般にはいずれか一方をある程
度犠牲にして生産しているのが現状である。

【００１３】上記の如き実状により、本発明は、リウエ
ットキャスト法において、光沢ムラやピンホールの発生
が極めて少なく、かつ優れた白紙光沢を有し、高速生産
が可能な製造方法を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるキャスト
塗被紙の製造方法は、原紙上に、顔料及び接着剤を主成
分とするキャスト用水性組成物を塗被、乾燥して乾燥塗
被層を設け、次いで塗被層に再湿潤液を付与して湿潤可
塑化後、加熱された鏡面ドラムに圧接手段を介して圧接
し、乾燥、剥離して強光沢仕上げするキャスト塗被紙の
製造方法において、塗被紙を第１の圧接手段により鏡面
ドラムに初回圧接し、塗被層が湿潤状態の間に少なくと
も第２の圧接手段により再圧接することを特徴とする。

【００１５】また、さらに、塗被紙を鏡面ドラムに初回
圧接してから、１秒以内に再圧接することがより好まし
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記の如き実状より、本発明者等
は、リウエットキャスト法におけるキャスト塗被紙の製
造方法に関し、操業性は勿論、品質面においても優れた
キャスト塗被紙を得るべく鋭意検討を進めた結果、通常
行う１本のプレスロールによる一対のニップでは、鏡面
ドラム表面に均一に密着され難く、圧着ムラにより光沢
ムラの発生や乾燥水分の蒸発が良好に行われないことに
よりピンホールが発生することを見いだした。

【００１７】そこで、塗被層を鏡面ドラムへ少なくとも
二対の圧接手段により２回に分けて圧着することによ
り、鏡面ドラム表面と塗被層をより均一に圧着でき、キ
ャスト塗被層を塑性変形して、高密度化や高平滑度化す
る一方、乾燥水分の蒸発を促進することにより、連続的
に高い操業スピードで光沢ムラやピンホールの少ない優
れた白紙光沢と印刷適性をもつキャスト塗被紙が得られ
ることを見いだし本発明を完成するに至った。

【００１８】このような、光沢ムラやピンホールの少な
い優れた白紙光沢と印刷適性を有するキャスト塗被紙が
得られる本発明のキャスト塗被紙の製造方法について詳
述する。

【００１９】本発明において、図１に示す鏡面ドラム３
に圧着させる圧接手段となるロールは、高硬度プレスロ
ール、弾性ロール、エンドレスベルトプレスロール等の
圧着手段を使用することができるが、ＪＩＳ硬度９０°
以上の高硬度プレスロールが好ましい。図１は本発明の
キャスト塗被紙の製造方法を適用するキャスト塗被装置
の一例の概略図である。塗被層を形成された原紙１が第
１の圧接手段である第１のプレスロール７と鏡面ドラム
３のニップ部をまず通過する。つづいて第２の圧接手段
である第２のプレスロール８と鏡面ドラム３のニップ部
を通過する。なお第１のニップ部では、再湿潤液供給ノ
ズル２から再湿潤液が供給されつつ原紙がニップされて
いく。鏡面ドラム３と十分接触した原紙はガイドロール
６ａによって鏡面から剥離され、キャスト塗被紙１０と
なり、次工程に送られる。

【００２０】上記プレスロールの配置としては、塗被紙
を鏡面ドラム３へ１回目に圧接させた後、湿潤状態にあ
る間に、言い換えれば１秒以内に２回目の圧接を行う、
その時間は出来るだけ短い方が良く、特に０．３６〜
１．００秒が好ましい。０．３６秒未満の場合は、良好
な光沢及び光沢むらが低下してくる傾向がある。また、
生産速度を速めることで、ニップ間隔を０．３６秒未満
にすると鏡面ドラム３での乾燥が不十分となり、塗被層
が鏡面ドラム３側へ付着し易くなる傾向がある。

【００２１】これは、実際的にはニップ間隔を狭めれば
狭めるほどプレスロールが小径となり、均一なニップ面
を充分に取れにくくなることも一因ではないかと考えら
れる。また、１．００秒を超えると既に塗被層が乾燥さ
れてしまうため、鏡面ドラムへ２回目以降の圧着を行っ
ても、ピンホール個数を減少させることが出来ない。ま
た、鏡面ドラムの温度を低下させことで塗被層の乾燥を
遅延させると、塗被紙が鏡面ドラムより剥離する迄の乾
燥が充分でなくなり、塗被層が鏡面ドラム側へ付着し易
くなりカタ欠陥が発生する。この問題を解決するために
は鏡面ドラムの大径化等を行うことが考えられるが、莫
大な設備投資を必要とする。

【００２２】なお、再湿潤液の組成については、特に限
定されるものではなく、例えばポリエチレンエマルジョ
ン、脂肪酸石鹸、カルシウムステアレート、マイクロク
リスタリンワックス、界面活性剤、ロート油等の離型剤
を０．０１〜３重量％程度含有した水溶液や、硫酸亜
鉛、燐酸カルシウム、ポリリン酸ナトリウム、ヘキサメ
タリン酸ナトリウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸アンモニウ
ム、酒石酸カリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カ
リウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等の無機
塩類等を０．０１〜３％含有した水溶液が用いられる。

【００２３】原紙を構成するパルプ、内添薬剤について
も特に限定されるものではなく、一般に塗工紙分野で使
用される酸性紙、あるいは中性紙における処方が適用さ
れる。

【００２４】なお、原紙の片面又は両面には必要に応じ
て、一般の顔料塗被組成物をあらかじめ予備塗工してお
いても良く、その場合の塗工量は片面当り乾燥重量で５
〜３０ｇ／ｍ² 程度が望ましい。さらに必要であればこ
の予備塗工した紙を前もってスーパーキャレンダー、ブ
ラシ掛け、キャスト仕上げ等の平滑化処理を施してもよ
い。

【００２５】次いで、この原紙表面にキャスト塗被層を
設けることになるが、この塗被組成物は特に限定される
ものではなく一般にキャスト塗被紙の製造分野で使用さ
れている塗被用顔料と接着剤を主成分とするもので、顔
料としては、例えばカオリン、水酸化アルミニウム、サ
チンホワイト、硫酸バリウム、重質炭酸カルシウム、軽
質炭酸カルシウム、タルク、プラスチックピグメント、
焼成クレー、二酸化チタン等が例示され、これらの中か
ら１種以上が選択使用される。

【００２６】接着剤としては、カゼイン、大豆蛋白、等
の蛋白質類、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメ
タクリレート−ブタジエン共重合体の共役ジエン系重合
体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、エチレン
−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体等のビニル系
重合体ラテックス、或はこれらの各種重合体をカルボキ
シル基等の官能基含有単量体により、官能基変性したア
ルカリ溶解性或はアルカリ非溶解性の重合体ラテック
ス、ポリビニルアルコール、オレフィン−無水マレイン
酸樹脂、メラミン樹脂等の合成樹脂系接着剤、陽性化デ
ンプン、酸化デンプン、エステル化デンプン等のデンプ
ン類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチル
セルロース等のセルロース誘導体等、一般の塗被紙用と
して知られる接着剤を単独或は併用で使用することがで
きる。なお、接着剤の使用量は顔料１００重量部に対し
５〜５０重量部、一般的には１０〜３０重量部の範囲で
使用される。

【００２７】また、上記の顔料と接着剤の他に、塩化ナ
トリウム、塩化アンモニウム、塩化亜鉛、塩化マグネシ
ウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウ
ム、硫酸亜鉛、硫酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、
第一燐酸ナトリウム、燐酸アンモニウム、燐酸カルシウ
ム、ポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウ
ム、蟻酸ナトリウム、蟻酸アンモニウム、酢酸ナトリウ
ム、酢酸カリウム、モノクロル酸ナトリウム、マロン酸
ナトリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、クエ
ン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、乳酸ナトリウム、
グルコン酸ナトリウム、アジピン酸ナトリウム、ジオク
チルスルホコハク酸ナトリウム等の無機酸や有機酸のア
ンモニウム塩や金属塩類、メチルアミン、ジエタノール
アミン、ジエチレントリアミン、ジイソプロピルアミン
等の各種添加剤を適宜使用することができる。また、助
剤として消泡剤、着色剤、離型剤、流動変性剤、耐水化
剤、防腐剤等を必要に応じて用いることもできる。

【００２８】上記材料をもって構成される、キャスト用
塗被組成物は、一般に固形分濃度を４５〜６５重量％程
度に調製し、固形塗被量が約５〜３０ｇ／ｍ² 程度にな
るように、一般に公知公用の塗布装置、即ちブレードコ
ーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、ブラ
シコーター、チャンプレックスコーター、バーコータ
ー、グラビアコーター等を用いて塗被、乾燥される。

【００２９】上記の方法でキャスト用塗被液の塗被、乾
燥を行なった後、前述した再湿潤液を用いて、塗工層を
再湿潤した後、加熱された鏡面ドラムに圧接して強光沢
仕上げされる。

【００３０】

【実施例】以下本発明について実施例を上げて説明する
が、勿論これらに限定されるものではない。また例中の
部および％は特に断らない限りそれぞれ重量部および重
量％を示す。

【００３１】実施例１〜７ カオリン（ＵＷ−９０ エンゲルハード社製）５０部、
軽質炭酸カルシウム（ブリリアントＢｒ−１５ 白石工
業社製）５０部、ポリアクリル酸ナトリウム０．５部を
コーレス分散機を用いて水中に分散し、固形分濃度６５
％の顔料スラリーを調成した。このスラリーに消泡剤と
してトリブチルフォスフェート０．５部、離型剤として
ステアリン酸アンモニウム１．０部、接着剤としてアン
モニアを用いて溶解した１５％カゼイン水溶液５部（固
形分）及び、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス
１８部（固形分）を加え、固形分濃度が４５％のキャス
ト用塗被液を調整し、米坪７０ｇ／ｍ² の原紙上にエア
ーナイフコーターを用いて乾燥重量で２０ｇ／ｍ² にな
るように塗布後、エアーフローティングドライヤーで乾
燥した。

【００３２】その後、表面温度１０５℃のキャストドラ
ムへ塗被紙を２本のプレスロールにより、表１に示すプ
レス圧、線圧、生産速度等の条件で圧接、乾燥した後ド
ラムから剥離することによってキャスト塗被紙を得た。
実施例１〜５では図１に示した装置を使用してキャスト
塗被紙を得た。実施例６では、プレスロール８をプレス
ロール７により近接したところに設置したものであり、
塗被紙をプレスロール７により鏡面ドラムへ１回圧接し
たのち、１ｍ後に設置したプレスロール８で再圧接し
た。実施例７ではプレスロール８をプレスロール７と若
干離したところに設置したものであり、塗被紙をプレス
ロール７により鏡面ドラムへ１回圧接したのち、３ｍ後
に設置したプレスロール８で再圧接した。

【００３３】比較例１〜６ 比較例１〜６において、表１に示す線圧、生産速度にな
るようして、実施例１〜７のいずれかで使用したものと
同様の装置によってキャスト塗被紙を得た。以上のよう
にして得られたキャスト塗被紙の白紙光沢、光沢ムラ、
ピンホールの評価及びキャスト塗被紙の生産最高速度を
表２に示した。なお、上記の評価方法は下記により行な
った。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】〔白紙光沢〕ＪＩＳ Ｐ８１４２に準じて
測定した。

【００３７】〔光沢ムラ〕キャスト塗被紙表面の光沢ム
ラを以下の基準にしたがって目視で評価した。 ◎：光沢ムラがない ○：光沢ムラが僅かにみられるが、実用上問題ない。 △：光沢ムラがみられる。

【００３８】×：光沢ムラが多くみられる。

【００３９】〔ピンホール個数〕キャスト塗被紙表面の
ピンホールで５０μｍ以上のものを顕微鏡にて、任意の
１０個所において１ｃｍ² の面積における個数をカウン
トし、１ｍ² 当たりに換算し平均個数として評価した。
一般的当該品質レベルとしては、１００個／ｃｍ²以下
でより少ない方が好ましい。それ以上では、当該ピンホ
ールによる可視光が拡散されるため、キャスト塗被紙の
特徴である強光沢が得られにくくなる。

【００４０】〔生産最高速度〕キャスト塗被紙を上記の
方法で生産した場合、キャスト塗被紙がキャストドラム
に貼付いたり、ドラムピックが発生せず、安定して操業
することができ、最高速度２５０（ｍ／分）を示した。
以上から分かるように、塗被紙の鏡面ドラムへの初期圧
接から次圧接まで湿潤状態にある間、好ましくは１秒以
内とすることで、ピンホール少ないキャスト塗被紙が得
られることが判った。逆に、１秒以上であった場合、幾
何倍数的に当該欠陥個数が増加することが判った。以上
の実施例では第１および第２のプレスロールを第１およ
び第２の圧接手段として用いる例を説明した。図２に示
すように第２のプレスロール８の後段に第３のプレスロ
ール９を第３の圧接手段として適用することも可能であ
る。このように圧接手段を複数個連続させることも可能
である。図２は、本発明のキャスト塗被紙の製造方法を
適用するキャスト塗被装置の別の一例の概略図である。

【００４１】

【発明の効果】表２から明らかなように、本発明の方法
で得られたキャスト塗被紙は、ピンホール、光沢ムラが
なく、白紙光沢、印刷適性に極めて優れたものであっ
た。さらに生産最高速度も高く、操業性に優れているこ
とがわかった。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキャスト塗被紙の製造方法を適用する
キャスト塗被装置の一例の概略図。

【図２】本発明のキャスト塗被紙の製造方法を適用する
キャスト塗被装置の別の一例の概略図。

【符号の説明】

１ 再湿潤前の塗被紙 ２ 再湿潤液供給ノズル ３ 鏡面ドラム ６a ガイドロール ６b ガイドロール ７ プレスロール１ ８ プレスロール２ ９ プレスロール３ １０ キャスト塗被紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L055 AG12 AG27 AG54 AG63 AG76 AG89 AG97 AH02 AH37 AJ04 BE08 EA24 FA12 FA23 GA20

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原紙上に、顔料及び接着剤を主成分とする
   キャスト用水性組成物を塗被、乾燥して乾燥塗被層を設
   け、次いで塗被層に再湿潤液を付与して湿潤可塑化後、
   加熱された鏡面ドラムに圧接手段を介して圧接し、乾
   燥、剥離して強光沢仕上げするキャスト塗被紙の製造方
   法において、塗被紙を第１の圧接手段により鏡面ドラム
   に初回圧接し、塗被層が湿潤状態の間に少なくとも第２
   の圧接手段により再圧接することを特徴とするキャスト
   塗被紙の製造方法。
2. 【請求項２】塗被紙を鏡面ドラムに初回圧接してから、
   １秒以内に再圧接することを特徴とする請求項１記載の
   キャスト塗被紙の製造方法。