JP2003520910A

JP2003520910A - カレンダー加工された紙製品及びカレンダー加工された紙ウェブの製造方法。

Info

Publication number: JP2003520910A
Application number: JP2001554528A
Authority: JP
Inventors: ヒータネンソイリ; レスケレマルク
Original assignee: エム−リアルオーワイジェイ
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2003-07-08
Also published as: DE60118345D1; DE60118345T2; US6908531B2; CN1396972A; FI20000184A0; EP1261772A1; WO2001055505A1; CA2397093C; ATE321910T1; AU771533B2; EP1261772B1; FI111401B; FI20000184A; AU3179901A; US20030056915A1; CN100402744C; CA2397093A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、カレンダー加工された紙ウェブの製造方法に関する。この方法によれば、紙ウェブを、抄紙機において、繊維質の原材料から形成して、その紙ウェブをカレンダー加工する。本発明によれば、少なくとも部分的にポプラス（Ｐｏｐｕｌｕｓ）属の木材種の化学機械パルプからなる繊維質の原材料を用い、オンラインのソフト−カレンダリングによってカレンダー加工を行う。本発明によって、紙の光沢度及び平滑性を、それらの嵩を減少させることなく改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、カレンダー加工された紙ウェブを製造するための、請求項１の前提
部分にかかる方法に関する。

【０００２】かかる方法によれば、紙ウェブを、抄紙機において、繊維質の原材料から形成
し、及びこのウェブをカレンダー加工する。

【０００３】本発明は、また、所定の光沢度を有する、被覆され及びカレンダー加工された
紙ウェブを製造するための、請求項２５の前提部分にかかる方法、及び請求項２
６の前提部分にかかるカレンダー加工された紙製品に関する。

【０００４】カレンダー加工は、ほとんどの等級の紙の製造において、極めて重要な製品処
理の工程である。カレンダー加工において、紙の表面はその表面が滑らかになる
ように平らにされ、紙の厚さにおける任意の変動がならされ、及び紙は、希望さ
れた方法で艶やか(glossy)になる。カレンダー加工において、紙の印刷特性ｋｆ
を、最終的には、例えば、印刷表面の光沢度ができるだけ高くなるように、印刷
製品のために求められるレベルにする。

【０００５】多くのカレンダー加工技術が存在する。紙の光沢度が約４０〜５０％〔Hunter
（ハンター）光沢度〕を超える場合、紙は艶やかな紙(glossy paper)と称される
。カレンダー加工法は、この場合、通常、いわゆるスーパーカレンダリング(sup
ercalendering)であるが、また、他の、頻度は低いものの、例えば、ボード(boa
rds)について用いられるオプションがある。紙の光沢度が４０〜５０％未満であ
る場合、それらは、それぞれ、マット(matt)、シルク(silk)又はサテン(satin)
の紙と称される。艶やかな紙又はマット紙に関係するかどうかに従って、カレン
ダーロールの表面材料及びカレンダー処理条件、とりわけロール温度及びニップ
圧力、しかし、また、おそらくカレンダー速度及び蒸気処理を異なる値に設定す
る。艶やかな紙では、原則としてできる限り高い光沢度を達成することを目的と
するが、マット紙では、特に、その表面の構造が、艶やかな紙のような光を反射
しないが、極めて滑らかであることが望まれる。

【０００６】カレンダー加工と関連する２つの重大な問題が存在する。まず第一に、カレン
ダー加工によって生じる良く知られた欠点は、紙の光沢度及び／又は平滑性がカ
レンダー加工中に増加するので、紙の厚さ及び嵩が著しく減少することである。
嵩の減少は、実際、常に、紙の不透明性及び剛性の減少にも関連する。

【０００７】他の問題は、別々の処理工程として実施されるスーパーカレンダー加工法にお
いて重大であり、カレンダーの運転速度が近代の抄紙機のものよりも遅いことで
ある。新しい印刷抄紙機の設計速度は、現在、１８００ｍ／分までの程度である
が、例えば、スーパーカレンダーの速度は、５００〜８００ｍ／分の程度で長い
。

【０００８】スーパーカレンダーの運転速度が抄紙機又は被覆機のものよりも遅いので、実
際の紙製造の増加した生産量の後処理のために、紙ミルにとって種々のスーパー
カレンダーの確保が必要となる。効率及び紙ミルの作業条件を弱める種々の解決
方法が得られている：ロール交換の時間のためにカレンダーを停止させる必要が
常にあり、時間の損失及びロールの開始オファージ(offage)を招く。特別な処理
工程はホイストを必要とし、その使用は労働上の安全のリスクに関係する。抄紙
機のラインから離れて配置されるオフラインのカレンダーは、同様の機器が抄紙
機又は被覆機と連設されている場合より大きな空間を必要とする。また、オフラ
インカレンダーでのエネルギー必要量は、紙が再加熱される必要があるので、よ
り一層多い。スーパーカレンダーロールの旋盤(lathe-tuning)は、別個の費用を
誘導する(cost-inducing)作業工程であり、好ましくは完全に排除すべきである
。さらに、各スーパーカレンダーはシフト作業のための運転クルーを必要とする
ので、いくつかのスーパーカレンダーがある場合には、このことがミルに重大な
費用を生じさせる。

【０００９】スーパーカレンダーの製造能力は、実際、同時の高温ロード及び高圧ロードを
天然材料からなるロール上に配置する可能性がないという事実によって制限され
る。このリスクは、スーパーカレンダーの最も低いロールニップにおいてロール
に損害を与える。

【００１０】ロールの損害を避けるために、運転方法は、原則として、上流のロールを高温
であるが低圧で運転している。したがって、紙ウェブが加熱されるとしても、低
圧のため、熱の移動が最善でない。いくつかのロールニップによる走行の間に、
紙が緩徐に加熱され、それによって、より一層形成可能になる。スーパーカレン
ダーの下流末端のニップにおいて、圧力を上昇させることはそれぞれ可能である
が、制限は上述のロール損害のリスクである。結局、ロールニップが十分である
場合、紙が最終的にカレンダー加工される。

【００１１】しかしながら、このような運転方法は、極めて効率が悪く、この処理の運転速
度は遅いままである。この速度を速める場合、紙は加熱のための時間がなく、い
わゆるボトムロールで冷え過ぎに達する。結果として、不十分な質の紙になる。

【００１２】紙の光沢の形成が、この方法において、間接的にスーパーカレンダーの運転速
度に依存するという事実は、また、追加の問題を生じさせる。ロール交換の時間
のためにスーパーカレンダーを停止させることが常に必要であるので、紙の質、
特に、光沢度がスーパーカレンダーの加速及び制動の間に変化する。このことは
紙屑及び生産時間の喪失を生じさせる。

【００１３】紙の緩徐な加熱から、すべての紙（ｚ方向において）が加熱されるという欠点
も続くが、カレンダー加工によって、表面のみが加熱された場合、最適になる。
紙は、加温機がある場合、より一層形成可能である（紙中に存在するポリマーは
より一層良好に形成可能である）。この目的は、特に、紙の表面を形成し、紙の
内部の圧縮を避けることであり、また、紙における嵩、不透明性及び剛性を得る
ことである。

【００１４】近年、いわゆるソフト−カレンダリング技術が、ロール材料の開発によって発
達している。最終結果として、現在、製品のカレンダー加工に関して、ソフト−
カレンダーを抄紙機のライン中にまさに直接的に配置できるような温度及び圧力
で大きな直径のロールカレンダーニップから構成することができる。ソフト−カ
レンダーの線形圧力(linear pressure)は、代表的に、２００ｋＮ／ｍを超え、
４５０〜６００ｋＮ／ｍまででよいが、スーパーカレンダリングにおいて、代表
的に、２００ｋＮ／ｍ未満のままである。最終製品の質は、特に、マット−表面
を持つ紙の等級では、十分であるが、艶やかな紙の範疇において十分に艶やかな
等級の製造は全くうまくいっていない。

【００１５】本発明の目的は従来技術に関する問題を排除することであり、紙の平坦化及び
艶出しのための新規な選択対象を提供することである。

【００１６】本発明は、原紙において、少なくとも繊維の主要部分がハコヤナギの繊維又は
相当する木材の繊維である化学機械パルプを用いる場合、適切なカレンダー加工
によって、同時に、高い平滑性及び高い光沢度、及び参照の紙よりも十分に良好
な不透明性、嵩及び剛性を達成することができるという驚くべき観察結果に基づ
く。この技術は、マット及び艶やかな紙の双方の製造に関連するカレンダー加工
の問題を解消する。したがって、本発明において、少なくとも一部がポプラス(P
opulus)属の木材種の化学機械パルプからなる繊維質の原材料を用い、オンラインのソフト−カレンダリングによってカレンダー加工を行う。１２０〜
１７０℃の温度及び２５０〜４５０ｋＮ／ｍの線形圧力でカレンダー加工を行う
ことによって５０％を超える光沢度を有する紙を製造するために、被覆された紙
ウェブを用いることができる。同一の紙ウェブから、それぞれ、カレンダーロー
ルを実質的に加熱しない場合及びカレンダー加工を２００〜３５０ｋＮ／ｍの線
形圧力で行う場合、５０％未満の光沢度を有する紙が得られる。

【００１７】本発明により、カレンダー加工された紙であって、その中に存在する機械パル
プにおいて、少なくとも２０〜４０重量％の繊維が２８／４８メッシュの繊維寸
法画分内であり、少なくとも２０重量％が＜２００メッシュの繊維寸法画分内で
あるカレンダー加工された紙を得る。

【００１８】さらに具体的に言うと、本発明の方法は、請求項１の特徴部分に述べることに
よって主として特徴付けられる。

【００１９】所定の光沢度を有する紙を製造するための本発明の方法は、請求項２５の特徴
部分に述べることによって特徴付けられる。本発明の紙は、請求項２６の特徴部
分に述べることによって、その部分としては、特徴付けられる。

【００２０】本発明は著しい利点を提供する。したがって、本発明は、艶やかな紙及びマッ
ト紙の双方のカレンダー加工において活用することができるが、実際面では、オ
ンラインのカレンダー加工は、特に、艶やかな紙の製造にとって明瞭な改善を提
供する。以下に示す例から明らかなように、本発明によって、紙の嵩を小さくす
ることなく、紙の光沢度及び平滑性を改善することができる。実際には、本発明
の方法によって、市販の紙の等級よりも艶やかで、平滑な製品を、少なくとも５
％高い嵩で得られる。本発明の利点は、特に、被覆紙のカレンダー加工において
明らかである。

【００２１】意外にも、更に、顔料としての石膏を主として含む被膜を用い、本発明に従っ
て処理した紙の輝度及び不透明性が更に改善されることが観察された。

【００２２】本発明によれば、１種の及び同じ紙ウェブを、カレンダー加工の条件を変える
ことによって、艶やかな等級の紙及びマット紙の双方を製造するために用いるこ
とができる。

【００２３】以下に、詳細な説明の援助によって、及び付属図面を参照して、本発明をより
一層詳細に考察する。

【００２４】以下の記載中の多くの箇所で、化学機械パルプのための原材料として、ハコヤ
ナギだけに言及しているとしても、しかしながら、本発明は、ポプラス属の他の
木材種について同様に適用することができる。概して、例えば、以下の木材種か
らの木材が本発明において用いるのに適している：P. tremula、P. tremuloides
、P. balsamea、P. balsamifera、P. trichocarpa、P. heterophylla、P. delto
ides及びP. grandidentata。ハコヤナギ（フィンランド原産のハコヤナギ、P. t
remula;いわゆるカナディアンハコヤナギ、P. tremuloides）及び種々の親のハ
コヤナギからのハコヤナギ種のクロスブレッド(cross-bred)、いわゆるハイブリ
ッドハコヤナギ（例えば、P. tremula×tremuloides、P. tremula×tremula、P. d
eltoides×trichocarpa、P. trichocarpa×deltoides、P. deltoides×nigra、P. m
aximowiczii×trichocarpa）及び遺伝子技術によって生産される他の種、並びに
ポプラは、特に有利であると考えられる。それらから、本発明に用いるのに十分
良好な繊維特性及び光学的特性を有する化学機械パルプを製造することができる
。

【００２５】好ましくは、適切な繊維分布を有する化学機械パルプを用い、その繊維の少な
くとも３０％、有利には少なくとも５０％、更に好ましくは少なくとも７０％を
、ハコヤナギ、ハイブリッドハコヤナギ又はポプラから導く。特に好ましい具体
例によれば、本発明において、少なくとも２０重量％が＜２００メッシュの繊維
寸法画分内である繊維のハコヤナギＣＴＭＰを用いる。２０〜４０重量％、好ま
しくは約２５〜３５重量％の繊維で、２８／４８メッシュの繊維寸法画分内であ
り、２０〜４０重量％、好ましくは約２５〜３５重量％が＜２００メッシュの繊
維寸法画分内である繊維のハコヤナギＣＴＭＰを用いるのが好ましい。２８/４
８メッシュによって、この場合、２８のメッシュを有するワイヤを通過するが、
４８メッシュのワイヤ上に残る画分が意味される。かかる画分は、紙の層に適切
な嵩及び剛性を与える繊維を含む。最も緻密なワイヤ（＜２００メッシュ）を通
過する繊維寸法画分は、その部分としては、高い表面平滑性を提供する。関係す
るパルプは、いくつかの精製工程、例えば２つの工程、及びその後の不合格品の
分類及び不合格品の精製を有する化学機械処理によって、それ自体既知の方法で
製造することができる。繊維の寸法分布をこれらの工程の結合効果によって望ま
しい値に調整する。

【００２６】化学機械パルプの製造によって、本発明において、化学的及び機械的な繊維の
離解工程の双方を含む方法が意味される。化学機械法には、ＣＭＰ及びＣＴＭＰ
法が含まれ；ＣＭＰ法において、木材の原材料を通常の圧力下で精製するが、Ｃ
ＴＭＰ法において、圧力精製パルプを調製する。ＣＭＰ法の収率は、概して、Ｃ
ＴＭＰ法のものより低く（９０％未満）、それは、その化学物質の投与量が多い
という事実による。両者の場合、化学物質を用いる木材の処理は、伝統的に亜硫
酸ナトリウムを用いて行われ（スルホン化処理）、その場合、硬木(hardwood)も
また水酸化ナトリウムを用いて処理することができる。代表的な化学物質の投与
量は、ＣＴＭＰ処理において、この場合、約０〜４％の亜硫酸ナトリウム及び１
〜７％の水酸化ナトリウムであり、温度は約６０〜１２０℃である。ＣＭＰ処理
において、化学物質の投与量は、１０〜１５％の亜硫酸ナトリウム及び／又は４
〜８％の水酸化ナトリウム（乾燥木材から算出した投与量）であり、温度は１３
０〜１６０℃及びそれぞれ５０〜１００℃である。

【００２７】化学機械処理において、また、チップをアルカリ過酸化物の溶液を用いて含浸
させることができる（ＡＰＭＰ処理）。過酸化物の投与量は、概して、０．１〜
１０％（乾燥パルプの重量の）であり、代表的に、約０．５〜５％である。水酸
化ナトリウムのようなアルカリを同量、すなわち約１〜１０重量％で添加する。

【００２８】ＣＴＭＰ処理の原材料は、ハコヤナギ又はポプラ属の他の木材のいくつかのみ
からなることができるが、例えば、カバの木、ユーカリ及び混合された熱帯の硬
木のような硬木、又はトウヒ又はマツのような針葉樹のような他の種をその中に
組み入れることができる。１つの具体例に従い、少なくとも５％の針葉樹の繊維
を含む、化学機械パルプを用いる。本発明においては、例えば、７０〜１００％
のハコヤナギの繊維及び０〜３０％の針葉樹の繊維を含む化学機械パルプを用い
ることができる。パルプの嵩、強度特性及び剛性を、針葉樹の繊維、特に、トウ
ヒの繊維を用いて高めることができる。また、ＣＴＭＰ処理の処理パラメータを
制御することによって、単にハコヤナギ又は同様の原材料からなるパルプの嵩及
び剛性に影響を及ぼすことができる。

【００２９】繊維の離解の後、通常、化学機械パルプを、例えば、アルカリ条件下の過酸化
水素を用いて７０〜８８％の輝度にまで漂白する。

【００３０】最初の材料の特性を改変するために、ハコヤナギのパルプを、そのように希望
する場合、化学パルプと混合して、その結果、著しい量（少なくとも３０重量％
）の化学機械パルプを含むにもかかわらず、スラッシ注型のための最初の材料を
得られる。用いる化学パルプは、この場合、繊維の乾燥重量の１〜５０％内の割
合の化学針葉樹パルプが好ましい。しかし、化学機械ハコヤナギパルプを単独で
用いることができる。

【００３１】紙パルプをそれ自体既知の方法でスラッシ注型し、適切な濃度（代表的に、約
０．１〜１％の固体含量まで）にし、ワイヤ上に広げ、そこで、それから紙又は
ボードウェブを形成する。繊維スラッシに、炭酸カルシウムのような充填材を、
概して、繊維の重量の約１〜５０％内の量で添加することができる。

【００３２】本発明の好ましい具体例に従い、紙ウェブに、カレンダー加工に先立って、被
膜を設ける。被覆ペーストは、単独のコートペーストとして及びいわゆるプリコ
ート及び表面コートペーストとして用いることができる。概して、本発明にかか
る被覆混合物は、少なくとも１種の顔料か、又は１０〜１００重量部の顔料、０
．１〜３０重量部の少なくとも１種の結合剤、及び１〜１０重量部のそれ自体既
知の他の添加剤の混合物を含む。

【００３３】プリコート混合物の代表的な組成は、以下のものである：被覆顔料（例えば、粗調製の炭酸カルシウム）１００重量部バインダー顔料の重量の１〜２０％添加剤及び補助剤顔料の重量の０．１〜１０％水残り水は、乾燥固体含量が概して４０〜７０％となるようにプリコート混合に添加
する。

【００３４】本発明によれば、表面コート混合又は単独のコート混合の組成物は、例えば、
以下のものである：被覆顔料Ｉ（例えば、微細な石膏）１０〜９０重量部被覆顔料ＩＩ（例えば、微細なカオリン）０〜９０重量部被覆顔料ＩＩＩ（例えば、微細な炭酸塩）０〜９０重量部顔料の合計１００重量部結合剤１〜２０重量部添加剤及び補助剤０．１〜１０重量部水残り水は、乾燥固体含量が代表的に５０〜７５％となるように、このような被覆混
合に添加する。

【００３５】本発明によれば、上記の被覆混合物において、急激な粒度分布を有する顔料を
用いることができ、この場合、顔料粒子は、最大で３５％が０．５μｍより小さ
く、好ましくは、最大で１５％が０．２μｍよりも小さい。

【００３６】本発明は任意の顔料を適用することができる。挙げることができる顔料の例に
は、沈降炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ケイ酸アルミ
ニウム、カオリン（含水ケイ酸アルミニウム）、水酸化アルミニウム、ケイ酸マ
グネシウム、タルク（含水ケイ酸マグネシウム）、二酸化チタン及び硫酸バリウ
ム、及びそれらの混合物が含まれる。合成顔料もまた用いることができる。上述
の顔料のうち主要な顔料は、カオリン、炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム及
び石膏であり、概して、被覆混合物中の乾燥固体の５０％を超えて構成される。
か焼カオリン、二酸化チタン、ステインホワイト、水酸化アルミニウム、ケイア
ルミン酸ナトリウム及びプラスチック顔料は、他の顔料であり、それらの量は、
概して、混合物中、乾燥固体の２５％未満である。挙げることができる特別の顔
料には、特別の品質のカオリン及び炭酸カルシウム、並びに硫酸バリウム及び酸
化亜鉛が含まれる。

【００３７】本発明は、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム及び水酸化
アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、二酸化チタン及び／又は硫酸バリウム、並
びにそれらの混合物に適用するのが特に好ましく、この場合、プリコート混合物
中の主要な顔料は炭酸カルシウム又は石膏が特に好ましく、及び表面コート混合
物及び単独のコート混合物においては、主要な顔料は、炭酸カルシウム又は石膏
及びカオリンの混合物からなる。

【００３８】適切な被覆組成物の例として示すことができる混合物は次のものを含む：沈降炭酸カルシウム４０〜９０部及びカオリン１０〜６０部又は石膏１０〜６０部及びバインダー顔料の１〜２０％増粘剤顔料の０．１〜１０％。

【００３９】有利な結果は、紙ウェブを、顔料の少なくとも３０％が石膏からなる被覆組成
物を用いて被覆することによって達成される。意外にも、石膏染色が本発明にか
かる原紙に高い輝度及び高い不透明性を与えることが観察された。特に好ましく
は、石膏顔料を、最大で２０％の針葉樹の繊維をできる限り含むハコヤナギのＣ
ＴＭＰから作製されその輝度が少なくとも７５％である原紙を被覆するために用
いる。この場合、石膏顔料を用いることで、ウェブのＩＳＯ輝度が少なくとも８
５％に容易に高められ、及び秤量が９０ｇ／ｍ^２の時に、不透明性が少なくとも
９０％に高められる。

【００４０】被覆組成物中のバインダーとして、通常、紙製造において用いる任意の既知の
バインダーを用いることができる。個々のバインダーに加え、バインダーの混合
物も用いることができる。代表的なバインダーの例には、エチレン不飽和化合物
の重合体又は共重合体、例えば、ブタジエン−スチレンタイプの共重合体からな
る合成ラテックスが含まれ、これはまた可能な限り、アクリル酸、イタコン酸又
はマレイン酸のような、カルボキシル基を含むコモノマー、及びカルボキシル基
を含むコモノマーを有するポリ酢酸ビニルを有する。上に挙げた材料とともに、
更に、バインダーとして、例えば、水溶性重合体、でんぷん、ＣＭＣ、ヒドロキ
シエチルセルロース及びポリビニルアルコールを用いることができる。

【００４１】さらに、被覆組成物において、分散剤（例えば、ポリアクリル酸のナトリウム
塩）のような通常の添加剤及び補助剤、混合物の粘度及び保水に影響を及ぼす薬
剤（例えば、ＣＭＣ、ヒドロキシセルロース、ポリアクリレート、アルギナート
、ベンゾエート）、いわゆる潤滑剤、耐水性を改善するために用いる硬化剤、光
学的補助剤、消泡剤、ｐＨ制御剤、及び保存剤を用いることができる。潤滑剤の
例には、スルホン化油、エステル、アミン、ステアリン酸カルシウム又はアンモ
ニウムが；耐水性を改善する薬剤には、グリオキサールが；光学的補助剤には、
ジアミノスチルベンジスルホン酸誘導体が；消泡剤には、リン酸エステル、シリ
コーン、アルコール、エステル、植物油が；ｐＨ制御剤には、水酸化ナトリウム
、アンモニアが；及び最後に保存剤には、ホルムアルデヒド、フェノール、第４
級アンモニウム塩が含まれる。

【００４２】被覆混合物は、それ自体既知の方法において、材料ウェブに適用することがで
きる。紙及び／又はボードを被覆するための本発明の方法は、通常の被覆装置を
用いて、すなわち、ナイフ塗布によってか、又は薄塗りか、又はＪＥＴ塗布機に
よって行うことができる。

【００４３】被覆の間、５〜３０ｇ／ｍ^２の秤量を有する被覆層を、少なくとも片面上、好
ましくは両面上に形成する。

【００４４】被覆していないウェブ又は上記の方法において被覆されたウェブを、その後、
オンラインのソフト−カレンダー加工の対象にする。オンラインのカレンダー加
工によって、この場合、カレンダー加工が抄紙機に関連して紙を中間で巻き取る
ことなく行われることが意味される。

【００４５】ソフト−カレンダリングによって、ニップを形成する２つのロールの少なくと
も１つがソフトコーティングを有するカレンダー加工が意味される。カレンダー
加工における線形圧力は概して少なくとも２００ｋＮ／ｍであり、カレンダー加
工の速度は少なくとも８００ｍ／分である。紙又はボード製品の光沢度は、カレ
ンダー加工の線形圧力及び温度によって著しく影響されることがある。概して、
艶やかな紙製品は、カレンダー加工を高い線形圧力及び高い温度（例えば、約１
２０〜１７０℃）で行う場合に得られる。これらの製品の光沢度は５０％を超え
る。この場合、紙ウェブは、ハードロールとソフトロールとの間に形成される少
なくとも２つのニップを有するオンラインカレンダーにおいてカレンダー加工さ
れる。紙のカレンダー加工において、線形圧力は、例えば、約２５０〜４５０ｋ
Ｎ／ｍである。

【００４６】カレンダーで到達する被覆された紙ウェブの温度は、紙の作製、カレンダリン
グ及びカレンダリングが、同一のラインにおいて行われる場合、カレンダリング
の初めで、概して、約５０〜６０℃である。本発明の他の具体例によれば、カレ
ンダーロールが実質的に加熱されず；紙ウェブの最初の温度がこの具体例におい
て活用される。この選択は、マット紙の製造に適切であり、この場合、５０％未
満の光沢度を有するカレンダー加工された紙ウェブが製造される。紙ウェブは、
この場合、例えば２００〜３５０ｋＮ／ｍの線形圧力でカレンダー加工される。

【００４７】本発明によって、優れた印刷特性、良好な平滑性、及び高い不透明性及び輝度
を有する、被覆され及びカレンダー加工された材料ウェブを製造することができ
る。特に好ましい製品は、被覆されたオフセット印刷用紙であり、高い光沢度及
び高い不透明性及び嵩が組み合わされたものである。材料ウェブの秤量は、５０
〜４５０ｇ／ｍ^２でよい。概して、原紙の秤量は、３０〜２５０ｇ／ｍ^２、好ま
しくは３０〜８０ｇ／ｍ^２である。この種類の原紙を、約５０〜７０ｇ／ｍ^２の
秤量を有し、１０〜２０ｇの被膜／ｍ^２／面を有するように被覆することによっ
て、及びこの紙のカレンダー加工により、７０〜１１０ｇ／ｍ^２の秤量、少なく
とも９０％の輝度、少なくとも９０％の不透明性、及び艶やかな紙において、最
大で１．３μｍの表面粗さ、及びマット紙において、最大で２．８μｍの表面粗
さを有する製品が得られる。艶やかな紙について得られる光沢度は６５％（Ｈｕ
ｎｔｅｒ７５）までである。

【００４８】次の非制限的な例によって本発明を説明する。例において示された紙の特性に
ついての測定結果は、次の標準方法によって決定した：輝度：SCAN-P66-93(D65/10°) ろ水度、CSF：SCAN M4:65 不透明性：SCAN-P8:93(C/2) 表面粗さ：SCAN-P76:95 Bendtsen（ベントセン）粗さ：SCAN-P21:67 光沢度：Tappi（タッピ） T480(75/)及びT653(20/)。

【００４９】例１．ハコヤナギＣＴＭＰの製造チップに化学物質を含浸させることによって、２つの工程において含浸された
チップを精製することによって、及び過酸化物を用いてパルプを漂白することに
よって、ハコヤナギのＣＴＭＰを調製した。

【００５０】これらの方法において、以下の条件に従った：パルプの含浸：２つの工程において、過酸化物及びライ及びＤＴＰＡ（金属のキレート剤）を
用い、ろ液の再生利用に加え、更に両化学物質を約１０〜１５ｋｇ／トンの投与
量で添加する。精製：第１工程の４〜５バールの加圧、パルプの排出能力(drainability)(CSF)約３
００〜４００ｍｌ第２工程の開放／１〜２バール、パルプの排出能力(CSF)約１５０〜１８０ｍ
ｌ、スクリーニングの後、排出能力の値は望ましいレベル、すなわち、約９０〜
１００ｍｌに低下する。漂白：２つの工程（中間の濃度及び高い濃度）において、少量の水、過酸化物及びラ
イをそれぞれ約３０ｋｇ／パルプのトンで用い、標的輝度は約８０である。

【００５１】このようにして、次の特性を有するパルプを製造することができる；この例で
は、繊維の８５％がハコヤナギであり、１５％がトウヒであった。 − ろ水度、CSF９０ − PFI砕片、０．０５％ − バウアーマクネット(BauerMcNett)繊維スクリーニングの結果：２８メッシュ上に保持３．３％２８／４８３１．９％４８／１００１９．０％１００／２００１３．５％２００メッシュ通過３２．３％ − 秤量ｇ／ｍ^２６４．２ − 密度、ｋｇ／ｍ^３５４９ − 空気抵抗、ガーレー(Gurley)、ｓ１０６ − 輝度％７７．５ − 光散乱係数ｍ^２／ｋｇ５８．０ − 引張指数(tensile index)、Ｎｍ／ｇ３５．０ − 引裂指数(tear index)、ｍＮｍ^２／ｇ３．３ − 内部結合強度、Ｊ／ｍ^２１３５。

【００５２】例２．原紙の製造例１に従うＣＴＭＰから、製造規模の試験において、原紙を以下のようにして
製造した：原紙を混合物から製造し、この中には： − ミルの正常な製造から導かれ、カバの木の硫酸塩パルプ、針葉樹の硫酸塩
パルプ及びＰＣＣ充填材からなる２５％の損紙 − 例１に従ってＳＲ２５のレベルに精製した５０％の針葉樹硫酸塩パルプ及
び５０％のハコヤナギＣＴＭＰを含む７５％の新鮮なパルプを混ぜた。ハコヤナ
ギのＣＴＭＰは、単独で紙ミルでの後の精製を全くしなかった；いわゆる機械パ
ルプ精製において極めて軽い精製処理を行ったパルプ。機械パルプは、針葉樹の
硫酸塩及びハコヤナギのＣＴＭＰとともになる。

【００５３】さらに、機械リールにおいてすべての充填剤の含量（不良品からの充填剤を含
む）が１１．８から１３．２％までの範囲になるように、充填剤としてＰＣＣを
紙に添加した。

【００５４】抄紙機のワイヤ速度を８９５ｍ／分とし；この機械においてこの秤量及びこの
紙の組成のための可能な速度範囲は１１００〜１２００ｍ／分でよい。紙を機械
カレンダーにおいて軽くカレンダー加工した。

【００５５】紙のいくつかの機械リールを両試験のために製造した；１つの試験において、
秤量は約６５ｇ／ｍ^２であり、他では秤量は５５ｇ／ｍ^２であった。紙の最も重
要な品質の値は： − 秤量６５．６ｇ／ｍ^２ − 充填剤含量１２．０％ − 嵩１．６５ｋｇ／ｄｍ^３ − 輝度(D65/10°光)、紙の表９５．２ − 輝度(D65/10°光)、紙の裏９４．８ − 不透明性８９．６％ − Bendtsen多孔度４２０ｍｌ／分 − Bendtsen粗さ、紙の表３０６ｍｌ／分 − Bendtsen粗さ、紙の表３５５ｍｌ／分 − 内部結合強度３００Ｊ／ｍ^２ − 引張強度、紙の機械方向４．１ｋＮ／ｍ − 引張強度、紙の幅方向１．３ｋＮ／ｍ − 引裂強度、紙の機械方向４３９ｍＮ − 引裂強度、紙の幅方向５４５ｍＮであった。

【００５６】例３．艶やかな紙の被覆及びカレンダー加工次に、例２に従う原紙を、試験的な装置を用いて被覆し及びカレンダー加工し
た。被覆組成は： − Opacarb（オパカーブ）A40(PCC)６０ − Hydragloss（ハイドラグロス）90（クレイ）４０部 − Styronal（スチロナル）FX8740（スチレン−ブタジエンラテックス）１３
部 − CMC Finnfix（フィンフィックス）１００．９部 − Blancophor（ブランコフォア）PSF １部であった。被覆ペーストの固体含量は６６％であり、そのｐＨは８．５であった。

【００５７】被覆を、ＪＥＴ塗布機によって、１１００ｍ／分の速度で行った。被覆の標的
量は紙の各面上で１３ｇ／ｍ^２であった。

【００５８】被覆の後、紙を以下のようにカレンダー加工した： − 速度９００〜１１００ｍ／分 − 線形圧力範囲２５０〜４５０ｋＮ／ｍ − カレンダー加工温度１２０〜１６０℃ − ニップ：２＋２ハード／ソフト

【００５９】このようにして、ヒートセット−オフセット印刷の点で極めて良好な品質特性
を有する紙を得た。表１は、本発明による紙を、現在の業界の主流の紙である競
合物と、各々の紙の秤量を９０ｇ／ｍ^２として比較する。競合物の紙は、−おそ
らく−短い繊維質のパルプとして、化学カバノキパルプ又はたぶんユーカリ、ア
カシア又はいわゆる混合硬木パルプを含む化学パルプを用いて製造されている。
表中に示す光沢度及び平滑性は、紙の表及び裏の値から算出した平均値である。

【００６０】

【表１】

【００６１】表１の結果は、また、図１〜３に図解で示すが、これは、本発明の方法によっ
て製造される紙についての、カレンダー加工の処理パラメータをどのように変更
するかに基づくいくつかの試験を対象とする。原紙及び被覆をすべての試験にお
いて同じ方法で製造した。

【００６２】上記表の結果及び添付図面から明らかなように、本発明による紙はより一層艶
やかで、平坦であるが、それにもかかわらず、その嵩は競合物の嵩よりも１０％
を超えて良好である。例１、２及び３では、装置の速度が常に８９５〜１１００
ｍ／分であったことに注目する必要がある。したがって、実際、紙の製造、被覆
及びカレンダー加工が同じ製造ラインで、すべてのラインの速度が、例えば、１
１００〜１２００ｍ／分である機械ラインを実施することができる。

【００６３】不透明性は、特に、表１の結果において注目に値する。本発明の方法により製
造した紙は、不透明性に関してより一層良好であり、その結果、９０ｇ／ｍ^２の
秤量を有する競合物により達成される不透明性は、本発明の方法によって、既に
７４ｇ／ｍ^２で達成することができる。この計算は、Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ
（クベルカ−ムンク）理論の使用に基づいている。

【００６４】例４．マット紙の被覆及びカレンダー加工例２による原紙を、次いで、試験的な装置を用いて被覆し及びカレンダー加工
した。被覆組成は： − Opacarb A60(PCC)８０部 − Suprawhite（スープラホワイト）80（クレイ）２０部 − Styronal FX8740（スチレン−ブタジエンラテックス）１３部 − CMC Finnfix 10 ０．７部 − Sterocoll（ステロコール）FD（合成増粘剤）０．３部 − Blancophor PSF １部 − 分散剤０．１５部であった。被覆ペーストの固体含量は６５％であり、そのｐＨは８．５であった。

【００６５】被覆を、ＪＥＴ塗布機によって、１１００ｍ／分の速度で行った。被覆の標的
量は紙の各面上で１３ｇ／ｍ^２であった。

【００６６】被覆の後、紙を以下のようにカレンダー加工した： − 速度９００〜１１００ｍ／分 − 線形圧力範囲２００〜３００ｋＮ／ｍ − ロール温度５０℃；実際、紙ウェブが抄紙機から出て、この範囲に温度が
上がるから、加熱は必要ない。 − ニップ：１ソフト／ソフト

【００６７】このようにして、ヒートセット−オフセット印刷の点で極めて良好な品質特性
を有する紙を得た。表２は、本発明にかかる紙を、競合物と、すべての紙の秤量
を９０ｇ／ｍ^２で比較する。競合物の紙は、−おそらく−短い繊維質のパルプと
して、化学カバノキパルプ又はたぶんユーカリ、アカシア又はいわゆる混合硬木
パルプを含む化学パルプを用いて製造されている。表中に示した光沢度及び平滑
性は、紙の表及び裏の値から算出した平均値である。

【００６８】

【表２】

【００６９】表２の結果はまた、図１〜３に図解で示すが、これらは、本発明の方法によっ
て製造される紙についての、カレンダー加工の処理パラメータをどのように変更
するかに基づくいくつかの試験を対象とする。原紙及び被覆をすべての試験にお
いて同じ方法で製造した。

【００７０】本発明にかかる紙はより一層平坦であるが、それにもかかわらず、その嵩は最
も良好な競合物の嵩よりも平均で１０％を超えて良好である。マット紙において
は、光沢度値は、紙の平滑性のように本質的な品質値でないが、それでも、光沢
度に関して、本発明にかかる紙は競合物と同じ範囲内である。

【００７１】不透明性は、特に、表２の結果において注目に値する。本発明の方法により製
造した紙は、不透明性に関してより一層良好であり、その結果、９０ｇ／ｍ^２の
秤量を有する競合物により達成される不透明性は、本発明の方法により製造され
る紙よって、既に７６ｇ／ｍ^２で達成することができる。この計算は、Ｋｕｂｅ
ｌｋａ−Ｍｕｎｋ理論の使用に基づいている。

【００７２】この例においても、例１，２及び４では、装置の速度が常に８９５〜１１００
ｍ／分であったことに注目する必要がある。したがって、実際、紙の製造、被覆
及びカレンダー加工が同じ製造ラインで、すべてのラインの速度が、例えば、１
１００〜１２００ｍ／分である機械ラインを実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】８種の異なる等級の紙の光沢度を平滑性の関数として描く図である。

【図２】同じ等級の紙の嵩を平滑性の関数として描く図である。

【図３】同じ等級の紙の嵩を光沢度の関数として描く図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷＦターム(参考） 4L055 AA02 AA03 AC03 AC06 AG08 AG12 AG27 AG63 AG76 AG89 AH02 AH37 AJ04 BE08 BE20 EA04 EA08 EA11 EA14 EA16 EA20 EA23 EA26 FA12 FA14 FA16 GA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抄紙機において繊維質の原材料から紙ウェブを形成し、紙ウェブ
をカレンダー加工して、カレンダー加工された紙ウェブを製造するにあたり、少なくとも一部がポプラス（Ｐｏｐｕｌｕｓ）属の木材種の化学機械パルプか
らなる繊維質の原材料を用い、オンラインのソフト−カレンダリングによってカレンダー加工を行うことを特徴とするカレンダー加工された紙ウェブの製造方法。
【請求項２】最小で３０％の繊維が、ハコヤナギ、ハイブリッドのハコヤナギ
又はポプラ由来であるＣＴＭＰを含む繊維質の原材料を用いることを特徴とする
請求項１記載の方法。
【請求項３】最小で２０％の繊維が＜２００メッシュの繊維寸法画分内である
ハコヤナギのＣＴＭＰを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】２０〜４０％の繊維が２８／４８メッシュの繊維寸法画分内で、
２０〜４０％が＜２００メッシュの繊維寸法画分内であるハコヤナギのＣＴＭＰ
を用いることを特徴とする請求項１、２又は３記載の方法。
【請求項５】最小で５０％のハコヤナギの繊維を含む化学機械パルプを用いる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】７０〜１００％のハコヤナギの繊維及び０〜３０％の針葉樹の繊
維を含む化学機械パルプを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項
記載の方法。
【請求項７】化学機械パルプ及び化学パルプの混合物を含んでおり、化学機械
パルプの割合が最小で繊維の乾燥重量の３０％である繊維質の原材料を用いるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】用いる化学パルプが針葉樹のパルプであり、針葉樹のパルプの割
合が原材料の繊維の乾燥固体重量の５〜５０％であることを特徴とする請求項７
記載の方法。
【請求項９】紙ウェブを最小で２００ｋＮ／ｍの線形圧力でカレンダー加工す
ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】カレンダー加工の前に、紙ウェブに被覆層を設けることを特徴
とする請求項１〜９のいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】紙ウェブを、顔料として、沈降炭酸カルシウム、重質炭酸カル
シウム、カオリン、石膏、白亜及び／又はタルクを含有する被覆組成物を用いて
被覆することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】被覆を、沈降炭酸カルシウム４０〜９０部及びカオリン１０〜６０部又は石膏１０〜６０部及び結合剤顔料の１〜２０％増粘剤顔料の０．１〜１０％を含有する被覆組成物を用いて行うことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】最小で３０％の顔料が石膏からなる被覆組成物を用いて紙ウェ
ブを被覆することを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】最大で２０％の針葉樹の繊維をできる限り含み、輝度が最小で
７０％のハコヤナギのＣＴＭＰを用い、最小で８０％の輝度を有する被覆紙ウェ
ブを製造するために、紙ウェブを、石膏顔料を用いて被覆することを特徴とする
請求項１３記載の方法。
【請求項１５】被覆を、ＪＥＴ塗布機によって行うことを特徴とする請求項１
０〜１４のいずれか一項記載の方法。
【請求項１６】紙ウェブの少なくとも一方の表面、好ましくは双方の表面で、
５〜３０ｇ／ｍ^２の坪量を有する被覆層を形成することを特徴とする請求項１〜
１５のいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】カレンダー加工の速度が最小で９００ｍ／分であることを特徴
とする請求項１〜１６のいずれか一項記載の方法。
【請求項１８】カレンダー加工の温度が１２０〜１７０℃であることを特徴と
する請求項１〜１７のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】５０％を超える光沢度を有するカレンダー加工された紙ウェブ
を製造することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】ハードロールとソフトロールとの間に形成される少なくとも２
つのニップを有するオンラインのカレンダーにおいて、紙ウェブをカレンダー加
工することを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】紙ウェブを２５０〜４５０ｋＮ／ｍの線形圧力でカレンダー加
工することを特徴とする請求項１９又は２０記載の方法。
【請求項２２】カレンダーロールが実質的に加熱されないことを特徴とする請
求項１〜１７のいずれか一項記載の方法。
【請求項２３】５０％未満の光沢度を有するカレンダー加工された紙ウェブを
製造することを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】紙ウェブを２００〜３５０ｋＮ／ｍの線形圧力でカレンダー加
工することを特徴とする請求項２２又は２３記載の方法。
【請求項２５】抄紙機において繊維質の原材料から紙ウェブを形成し、紙ウェ
ブを被覆し、及び被覆紙ウェブをカレンダー加工して、所定の光沢度を有するカ
レンダー加工された紙ウェブを製造するにあたり、少なくとも一部がポプラス（Ｐｏｐｕｌｕｓ）属の木材種の化学機械パルプか
らなり、繊維の少なくとも２０％が＜２００メッシュの繊維寸法画分内であるパ
ルプからなる繊維質の原材料を用い、及びオンラインのソフト−カレンダリングによって、５０％を超える光沢度を有する紙ウェブを製造するために、１２０〜１７０℃
の温度、及び２５０〜４５０ｋＮ／ｍの線形圧力でか、又は５０％未満の光沢度を有する紙ウェブを製造するために、実質的にカレンダー
ロールを加熱することなく、２００〜３５０ｋＮ／ｍの線形圧力で被覆紙ウェブをカレンダー加工することを特徴とするカレンダー加工された紙ウ
ェブの製造方法。
【請求項２６】少なくとも一部がポプラス（Ｐｏｐｕｌｕｓ）属の木材種の化
学機械パルプからなる繊維質の原材料を含む被覆され及びカレンダー加工された
紙であって、繊維質の原材料において、化学機械ハコヤナギパルプの２０〜４０％の繊維が
２８／４８メッシュの繊維寸法画分内であり、及び２０〜４０％が＜２００メッ
シュの繊維寸法画分内であることを特徴とする被覆され及びカレンダー加工され
た紙。
【請求項２７】紙が、石膏顔料を含有する被覆組成物を用いて被覆されている
ことを特徴とする請求項２６記載の紙。
【請求項２８】紙の坪量が５０〜３５０ｇ／ｍ^２であり、被覆量が紙の片面で
１０〜４０ｇであり、及び紙の輝度が最小で８０％であることを特徴とする請求
項２６又は２７記載の紙。
【請求項２９】紙の坪量が最大で１００ｇ／ｍ^２であり、原紙の坪量が３０〜
８０ｇ／ｍ^２であり、及び被覆の量が５〜２０ｇ／ｍ^２であり、及び輝度が最小
で９２％であることを特徴とする請求項２７記載の紙。