JP2015036140A

JP2015036140A - 多色塗工紙の製造方法

Info

Publication number: JP2015036140A
Application number: JP2013169153A
Authority: JP
Inventors: 喜輝鹿又; Yoshiteru Shikamata; 光信山本; Mitsunobu Yamamoto; 建太郎小中; Kentaro Konaka; 進相坂; Susumu Aisaka
Original assignee: Nippon Paper Papylia Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Papylia Co Ltd
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2015-02-23

Abstract

【課題】本発明は、シート状基材に複数色の塗工層を設け、且つ均一な塗工面を有した多色塗工紙の製造方法を提供することである。
【解決手段】アプリケーターロールの一部に塗工液を供給する工程（工程１）、アプリケーターロールの全面に工程１の塗工液とは異なる色の塗工液を供給する工程（工程２）、アプリケーターロール上に供給されたた塗工液の一部を掻き落とす工程（工程３）、アプリケーターロール上に残った塗工液をシート状基材に塗工する工程（工程４）を含むことを特徴とする多色塗工紙の製造方法。
【選択図】図７

Description

本発明は、アプリケーターロールを用いた多色塗工紙の製造方法に関する。

紙や不織布、フィルムなどのシート状基材への機能性の付与や着色のために、シート状基材の表面に塗工層を形成する塗工技術が従来から広く利用されている。これらの技術を利用したシート状物として、あぶら取り紙や紙おしろいが挙げられる。あぶら取り紙は、顔面、特に鼻、額、眉間などで浮き出した皮脂を取り除くことを目的として、利用されている。一般にあぶら取り紙に求められる品質としては、柔軟性、肌触りの良さと共に、皮脂を吸収したことをユーザに認識させる視認性を備えていることにある。シート状基材に炭酸カルシウム、カオリン、シリカのような光に対して低屈折率の無機填料を主成分とした皮脂吸収層（吸脂層）を積層することで、視認性を高めたあぶら取り紙が市販されている。紙おしろいは、おしろいやフェイスパウダーなどの粉体化粧料成分をシート状基材に薄膜状に積層したものであり、粉体の塗布面を直接肌にあてて使用できるため、外出先などでの化粧直しに用いられている。

これらのあぶら取り紙や紙おしろいに積層されている塗工層は単色であることが一般的であり、意匠性を高めるために異なる色の複数の塗工層を積層したものが要求されており、多色印刷機を使用する方法（特許文献１）、１つの印刷ユニットで色の異なる塗工層を形成する方法（特許文献２）が開示されている。

特開１９９９−１９２６８４特開１９９４−１４３７８７

しかしながら、特許文献１に開示されている多色印刷機を用いた方法では、印刷機は１色につき１つの印刷ユニットを有するため、装置が大きく複雑である。また、あぶら取り紙や紙おしろいの塗工層は１〜２０ｇ／ｍ^２程度であり、一般的な印刷におけるインクの塗布量よりも多いため、複数の塗工液をそれぞれ別の印刷ユニットで塗布すると塗工層の境目に凹凸ができるため、塗工面を肌に当てた際に肌触りが悪くなる。
また、特許文献２で開示されている方法では、インクは１色であり、得られる印刷物も１色のインクでグラデーション柄を付与したものであり、例えば赤と青のような異なる複数の色を塗布することは出来ない。

そこで、本発明は、シート状基材に複数色の塗工層を設け、且つ均一な塗工面を有した多色塗工紙の製造方法を提供することである。

本発明は以下の（１）〜（６）を提供する。
（１）下記工程１〜工程４を含むことを特徴とするアプリケーターロールを用いた多色塗工紙の塗工方法。

工程１：アプリケーターロールの一部に塗工液を供給する工程
工程２：アプリケーターロールの全面に工程１の塗工液とは異なる色の塗工液を供給する工程
工程３：アプリケーターロール上に供給されたた塗工液の一部を掻き落とす工程
工程４：アプリケーターロール上に残った塗工液をシート状基材に塗工する工程
（２）前記工程１において、複数色の塗工液をアプリケーターロールに供給することを特徴とする（１）の多色塗工紙の方法。
（３）前記工程２の塗工液が工程３で掻き落とされる塗工液と同じ成分であることを特徴とする（１）〜（２）に記載の多色塗工紙の塗工方法。
（４）（１）〜（３）の塗工方法を用いて製造された多色塗工紙。
（５）（１）〜（３）の塗工方法を用いて製造されたあぶら取り紙。
（６）（１）〜（３）の塗工方法を用いて製造された紙おしろい。

本発明によれば、シート状基材に複数色の塗工層を設け、且つ均一な塗工面を有した多色塗工紙の製造方法を提供することができる。

グラビア塗工ヘッドの概略図バー塗工ヘッドの概略図塗工液吐出装置の概略図塗工液吐出装置とグラビア塗工ヘッドを組み合わせた場合の概略図スプレーノズルを用いた塗工液吐出装置の概略図アプリケーターロールに塗工液を供給した状態の概略図実施例１の塗工あぶらとり紙の概略図

本発明は、下記工程１〜工程４を含むことを特徴とする多色塗工紙の製造方法である。
工程１：アプリケーターロールの一部に塗工液を供給する工程
工程２：アプリケーターロールの全面に工程１の塗工液とは異なる色の塗工液を供給する工程
工程３：アプリケーターロール上に供給されたた塗工液の一部を掻き落とす工程
工程４：アプリケーターロール上に残った塗工液をシート状基材に塗工する工程
（塗工方法）
本発明の多色塗工紙の塗工方法は、アプリケーターロールに供給した塗工液をシート状基材に転写（塗工）する方式であれば特に限定されないが、例えばグラビア塗工、バー塗工が挙げられる。図１はグラビア塗工ヘッドの概略図である。

アプリケーターロールにはメッシュパターンが刻印されており、アプリケーターロールが回転することによってバットに溜めた塗工液Ａが汲み上げられる。過剰に汲み上げられた塗工液Ａはドクターブレードによって掻き落とされるため、適度な量の塗工液Ａがシート状基材に転写（塗工）される。転写（塗工）された塗工液Ａは乾燥ゾーンで溶媒が除去されシート状基材上で塗工層となる。図２はバー塗工ヘッドの概略図である。

アプリケーターロールで汲み上げられた塗工液Ａはシート状基材に転写される。シート状基材に転写する塗工液の量を調整するために、ドクターブレードを使用しアプリケーターロールから塗工液の一部を掻き落とすことも可能である。シート状基材に転写（塗工）された過剰な塗工液Ａはバーによって適度な量に掻き落とされる。塗工（転写）された塗工液Ａは乾燥ゾーンで溶媒が除去されシート状基材上で塗工層となる。

（工程１）
工程１は、アプリケーターロールの一部に塗工液を供給することができれば特に限定されるのではないが、図３に示すような吐出装置を用いることができる。

図３の吐出装置は、アプリケーターロールに平行に設置されたパイプ状に塗工液Ｂを吐出するための穴が開いている。吐出装置には塗工液Ｂを貯蔵、循環させるためのタンクとポンプが接続されており、パイプ状の吐出装置内に塗工液Ｂを循環させることによって、穴から塗工液が吐出されアプリケーターロールに塗布される。穴の数や間隔を変えることによって、アプリケーターロールに塗布される塗工液Ｂの数や間隔を調整することが可能である。吐出装置の穴部分にノズルを設置することによって、吐出される塗工液Ｂの量や幅、濃度を調整することが可能である。また、ノズルに２流体ノズルを用い、圧縮空気などを用いることで、吐出される塗工液Ｂの状態をより細かく調整することが可能である。

また、複数色の塗工液をアプリケーターロールに供給する方法は特に限定されないが、図４に示す図３の吐出装置を複数使用する方法が例示できる。

図４の多色塗工ヘッドは、図１で示したグラビア塗工ヘッドに図３で示した吐出装置を複数設置することで、アプリケーターロールに複数色の塗工液（塗工液Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）を供給することが可能である。

あるいは、図５のように拡散して吐出できるスプレーノズルを用いて塗工液Ｇ、Ｈをアプリケーターロールに塗布した場合、塗工液Ｇ、Ｈはノズルの中心から離れるに従って薄くアプリケーターロールに供給されるため、グラデーションを付与した多色塗工紙を製造することが可能である。また、塗工液Ｇ、Ｈが部分的に重なるように吐出することで中間色を塗布することが可能である。

（工程２）
工程２は、工程１でアプリケーターロールの一部に塗工液が供給されたアプリケーターロールの全面に工程１の塗工液とは異なる色の塗工液を供給することができれば特に限定されるものではないが、図３の吐出装置を複数用いてアプリケーターロールの全面に塗工液を供給する方法や、図１（グラビア塗工ヘッド）、図２（バー塗工ヘッド）の概略図に示しているように、バット内の塗工液Ａをアプリケーターロール全面に供給する方法が例示できる。

（工程３）
工程３は、図６（図４に示すように塗工液Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆをアプリケーターロールに供給し、図１のグラビア塗工ヘッドを用いて塗工液Ａをアプリケーターロール全面に供給しドクターブレードで掻き落とした場合）のようにアプリケーターロール上に供給されたた塗工液の一部（過剰な塗工液）を掻き落とすことができれば特に限定されるものではないが、グラビア塗工におけるドクターブレード、バー塗工におけるバーなどを用いることを例示することができる。

なお、掻き落とされた塗工液（図６の場合、塗工液Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの混合物）とアプリケーターロール全面に供給される塗工液（図６の場合、塗工液Ａ）が同じ成分である場合、掻き落とされた塗工液の処理が軽減されるメリットがある。

（工程４）
工程４は、アプリケーターロール上に残った塗工液をシート状基材に塗工（転写）できれば特に限定されるものではなく、その方法、条件は限定されるものではない。

（シート状基材）
本発明のシート状基材は、紙、不織布、フィルムのように塗工可能なシート状物であれば特に限定されない。あぶら取り紙や紙おしろいに使用するシート状基材としては、薄くて柔軟性があり、吸脂性を備えていることが望ましい。

（塗工液）
本発明の塗工液は、シート状基材に所望する機能を付与したり着色する成分を、水やアルコールなどの揮発性溶媒に溶解、分散させたものである。塗工液の濃度や粘度は、使用する塗工液吐出装置や塗工装置に合わせて調整される。

あぶら取り紙の塗工層（吸脂層）を形成するための塗工液には、皮脂を吸収する能力（吸脂性）に優れ、かつ、光に対し低屈折率である填料を含むものとすることができる。このような填料として、例えばカオリン、タルク、炭酸カルシウム、無定形シリカなどの無機填料、プラスチックピグメントなどの有機顔料の微粉粒体を採用することができる。これらの填料は単独で、或いは適宜に組み合せて使用することができる。これらの吸脂性に優れた低屈折率の填料は、脂取り紙が微量の皮脂を吸収した場合であっても、皮膚から皮脂を除去できたことを視覚的に確認する効果を高めることができる。

また、着色剤を含んでいてもよい。ここで採用する着色剤は、脂取り紙が皮脂を吸収したことをより明瞭に確認できるように加えられるが、色の種類、濃度などは、脂取り紙商品のデザインに合わせて適宜に選択することができる。これら着色剤は、従来から紙に添加されていたものと同様のものを採用することができる。皮脂吸収層を着色する方法は特に限定されず、市販の着色染料、着色顔料を塗工液に含有させておけばよい。

吸脂層を形成する塗工液は、上記の低屈折率の填料、着色剤及びこれらをシート状基材に固定するバインダーによって形成されている。バインダーは填料及び着色剤をシート状基材に固定することができるものであればよい。この機能を有するバインダーとしては、例えばＮＢＲ、ＳＢＲなどのラテックス、酢酸ビニル、ＥＶＡ、アクリル、ウレタンなどのエマルジョン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロースなどの水やアルコールに対して溶解性を有する高分子を採用できる。皮脂吸収層に含まれるバインダー成分の量は、填料と着色剤の合計に対して固形分で５〜４０％の範囲が好ましい。バインダー成分の量が５％未満では填料がシート状基材から脱落する可能性があり、その一方で４０％を超えると填料による皮脂の吸収量と吸収速度を高める効果が阻害されてしまう。そのために脂取り紙として十分な吸脂性が得られなくなるおそれが生じる。

紙おしろいの塗工層（粉体化粧料層）を形成するための塗工液には、おしろい、ファンデーション、フェイスパウダー、頬紅などの粉体化粧料を、水、アルコールなどの揮発性溶媒に分散したものが用いられる。

粉体化粧料に用いられる粉体は、通常、化粧料に用いられる粉体であれば、球状、板状、針状等の形状や煙霧状、微粒子、顔料級等の粒子径、または多孔質、無孔質等の粒子構造等によって特に限定されず、無機粉体類、光輝性粉体類、有機粉体類、色素粉体類、金属粉体類、複合粉体類等を使用することができる。

具体的な粉体としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、硫酸バリウム等の白色無機顔料、ベンガラ、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄、カーボンブラック、黒色酸化チタン、酸化クロム、水酸化クロム、紺青、群青等の有色無機顔料、タルク、白雲母、金雲母、紅雲母、黒雲母、合成雲母、絹雲母（セリサイト）、合成セリサイト、カオリン、炭化珪素、スメクタイト、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、珪ソウ土、ケイ酸アルミニウム、メタケイ酸アルミニウムマグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ヒドロキシアパタイト、窒化ホウ素、二酸化珪素等の白色体質粉体、二酸化チタン被覆雲母、二酸化チタン被覆合成金雲母、二酸化チタン被覆オキシ塩化ビスマス、酸化鉄被覆雲母、酸化鉄被覆雲母チタン、紺青処理雲母チタン、カルミン処理雲母チタン、オキシ塩化ビスマス、魚鱗箔、二酸化チタン被覆ガラス末、アルミニウムパウダー等の光輝性粉体、ポリエチレンテレフタレート・アルミニウム・エポキシ積層末、ポリエチレンテレフタレート・ポリオレフィン積層フィルム末、ポリエチレンテレフタレート・ポリメチルメタクリレート積層フィルム末、ポリエチレンテレフタレート・アルミニウム・エポキシ積層末等の樹脂積層末のラメ剤、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、セルロース系樹脂、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂等のコポリマー樹脂、ポリプロピレン系樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の有機高分子樹脂粉体、Ｎ−アシルリジン等の有機低分子性粉体、澱粉、シルク粉体、セルロース粉末等の天然有機粉体、赤色２０１号、赤色２０２号、赤色２０５号、赤色２２６号、赤色２２８号、橙色２０３号、橙色２０４号、青色４０４号、黄色４０１号等の有機顔料粉体、赤色３号、赤色１０４号、赤色１０６号、橙色２０５号、黄色４号、黄色５号、緑色３号、青色１号等のジルコニウム、バリウムまたはアルミニウムレーキ等の有機顔料粉体、またはさらにアルミニウム粉、金粉、銀粉等の金属粉体、微粒子酸化チタン被覆雲母チタン、微粒子酸化亜鉛被覆雲母チタン、硫酸バリウム被覆雲母チタン、酸化チタン含有二酸化珪素、酸化亜鉛含有二酸化珪素等の複合粉体等を例示することができる。なお、これらの粉体は、フッ化系化合物、シリコーン系化合物、金属石鹸、レシチン、水素添加レシチン、コラーゲン、炭化水素、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル、ワックス、ロウ、界面活性剤等の中の１種または２種以上を用いて表面処理を施していてもよい。

また、粉体化粧料には、さらに、油剤、界面活性剤、水性成分、保湿剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、香料、美容成分等の通常化粧料に汎用される成分の配合が可能である。油ゲル化剤、水溶性高分子、トリメチルシロキシケイ酸等の油溶性被膜形成剤、水性成分、パラオキシ安息香酸誘導体、フェノキシエタノール等の防腐剤、ビタミン類、美容成分、香料等の成分を配合することも可能である。

粉体化粧料層を形成する塗工液は、上記の粉体化粧料と粉体化粧料をシート状基材に固定するバインダーによって形成されている。バインダーは粉体化粧料をシート状基材に固定し、また、使用時に粉体化粧料が皮膚に適度に移転することができるものであればよい。この機能を有するバインダーとしては、この機能を有するバインダーとしては、例えばＮＢＲ、ＳＢＲなどのラテックス、酢酸ビニル、ＥＶＡ、アクリル、ウレタンなどのエマルジョン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロースなどの水やアルコールに対して溶解性を有する高分子を採用できる。皮脂吸収層に含まれるバインダー成分の量は、粉体化粧料に対して固形分で０．０１〜５％の範囲が好ましい。バインダー成分の量が０．０１％未満では粉体化粧料のシート状基材からの脱落が多く、その一方で５％を超えると粉体化粧料がシート状基材から肌に転移しにくくなり、紙おしろいとしての機能が損なわれるおそれがある。

以下に本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。なお、以下で示す原材料について配合は全て質量部で示している。

[実施例１]
（基紙Ｉの抄造）
木材パルプＮＢＫＰ４０部、亜麻パルプ６０部を水に分散させスラリー状として叩解した後、パルプ１００部に対して炭酸カルシウム５部、湿潤紙力剤２部を加え、長網多筒抄紙機を用いて坪量１８ｇ／ｍ^２の基紙Ｉを得た。
（塗工液の調整）
次いで調薬タンクに表１に示した配合の薬品類をそれぞれ投入し、アジテーターで撹拌し分散させて、塗工液Ｊ〜Ｌを得た。なお、塗工液Ｊ、Ｋを同量混合したものは塗工液Ｌと同じ成分である。

（多色塗工紙の製造）
バー塗工装置に、直径２ｍｍの穴を１００mm間隔で有する塗工液吐出装置を２台設置し、吐出装置に塗工液Ｊ、Ｋを、塗工液バットに塗工液Ｌを投入した。まず、塗工液Ｊ、Ｋをアプリケーターロールに同量ずつ供給し、次に塗工液Ｌをアプリケーターロール全面に供給した後、塗工液Ｊ，Ｋ，Ｌをドクターブレードで掻き落とした。アプリケーターロールに残った塗工液を基紙Ｉに転写（塗工）し、転写された塗工液をバーで掻き落とした後、熱風およびシリンダードライヤー用いて乾燥して、基紙Ｉに３色の均一な塗工面（塗工両１２ｇ／ｍ^２）を有する塗工あぶら取り紙Ｍを得た。あぶら取り紙Ｉを横１００ｍｍ、縦６０ｍｍに裁断し、図７に示した縦方向に５本のストライプ柄を有するあぶら取り紙に仕上げた。

[実施例２]
（基紙Ｎの抄造）
ＮＢＫＰ７５部、ＬＢＫＰ２５部を水に分散させスラリー状として叩解した後、パルプ１００部に対してサイズ剤１．２部、湿潤紙力剤０．２部を加え、円網ヤンキー抄紙機を用いて坪２２ｇ／ｍ^２の基紙Ｎを得た。

（塗工液の調整）
次いで調薬タンクに表２に示した配合の薬品類をそれぞれ投入し、アジテーターで撹拌し分散させて、塗工液Ｏ〜Ｓを得た。なお、塗工液Ｏ〜Ｒを同量ずつ混合したものは塗工液Ｓと同じ成分である。

（多色塗工紙の製造）
グラビア塗工装置に、ノズル口径１ｍｍの２流体式スプレーノズルを１００mm間隔で有する塗工液吐出装置を４台設置し、吐出装置に塗工液Ｏ〜Ｒを、塗工液バットに塗工液Ｓを投入した。まず、塗工液Ｏ〜Ｒをアプリケーターロールに同量ずつ供給し、次に塗工液Ｓをアプリケーターロール全面に供給した後、塗工液Ｏ〜Ｓをドクターブレードで掻き落とした。アプリケーターロールに残った塗工液を基紙Ｉに転写（塗工）し、熱風ドライヤー用いて乾燥して、基紙Ｉに５色の均一な塗工面（塗工両１２ｇ／ｍ２）を有する紙おしろいＴを得た。紙おしろいＴを横１００ｍｍ、縦６０ｍｍに裁断し、縦方向に９本のストライプ柄を有するあぶら取り紙に仕上げた。

Claims

下記工程１〜工程４を含むことを特徴とする多色塗工紙の製造方法。
工程１：アプリケーターロールの一部に塗工液を供給する工程
工程２：アプリケーターロールの全面に工程１の塗工液とは異なる色の塗工液を供給する工程
工程３：アプリケーターロール上に供給されたた塗工液の一部を掻き落とす工程
工程４：アプリケーターロール上に残った塗工液をシート状基材に塗工する工程
前記工程１において、複数色の塗工液をアプリケーターロールに供給することを特徴とする請求項１の多色塗工紙の製造方法。
前記工程２の塗工液が工程３で掻き落とされる塗工液と同じ成分であることを特徴とする請求項１〜２に記載の多色塗工紙の製造方法。
請求項１〜３の塗工方法を用いて製造された多色塗工紙。
請求項１〜３の塗工方法を用いて製造されたあぶら取り紙。
請求項１〜３の塗工方法を用いて製造された紙おしろい。