JP3101564B2

JP3101564B2 - 光沢塗被紙の製造方法及び光沢塗被紙

Info

Publication number: JP3101564B2
Application number: JP08042970A
Authority: JP
Inventors: 英治西島; 友治佐藤; 祥坂本
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09228298A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原紙に顔料塗被液
を塗被する場合において、嵩高で、面状(微小光沢ム
ラ）、表面性、印刷適性に優れ、且つ生産性の高い光沢
塗被紙の製造方法及びその光沢塗被紙に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、印刷用紙の需要が徐々に増加する
傾向にある。とりわけ、チラシ、カタログ、パンフレッ
ト、ダイレクトメール等の広告、宣伝を目的とした商業
印刷分野での需要の伸びが著しい。これら商業印刷物
は、それ自体の商品価値は低いが、宣伝媒体として目的
が達成されることが重要であるので、低コストで印刷仕
上がりの良いものが求められている。さらにユーザーの
コストダウン指向も一層強まってきており、使用される
紙も、例えばアート紙からコート紙へ、あるいはコート
紙から軽量コート紙へとより低塗被量化、低グレード化
に向かっている。

【０００３】このような旺盛な塗被紙の需要に対応する
ため、紙メーカーでは高品質を維持したまま生産性を上
げ、コストダウンを図ることが重要な技術課題である。

【０００４】一般に、製造処方上コストダウンを図る手
段の一つに、前記のごとく低塗被量化があるが、塗被量
を減らすと白紙光沢度、平滑度等の表面性、印刷適性の
低下が避けられない。またその他の手段として、顔料塗
被液用に、より安価な炭酸カルシウムを多く配合するこ
とが考えられるが、一定量以上配合すると、顔料配向性
に劣るため白紙光沢度、平滑度が出難くなる問題が生じ
る。

【０００５】また安価な顔料を含む下塗り顔料塗被液を
オンマシン塗被することにより、原紙被覆性を向上さ
せ、コストダウンと品質改善を同時に図る目的で、多層
塗被方式を採用する試みもなされている。しかし、オン
マシン方式で製造された多層塗被紙が単層塗被紙より品
質が良くなるのは、原紙の坪量を下げ、その分下塗りと
上塗りを合計したトータルの塗被量をかなり多くしてい
るからにほかならず、現状では多層塗被することによっ
て必ずしもコストダウンになっていない。

【０００６】またこの他、装置上生産性を向上させる手
段としては、高温でのソフトカレンダー処理がある（特
開昭５４―１２５７１２）。これは、従来の方法が各種
塗被装置（以下コータと称す）で顔料塗被した塗被紙を
一旦巻取った後、スーパーカレンダーを使用し、低温
（５０〜７０℃）且つ通常１０〜１４段の多段ニップ条
件で処理して光沢を付与し、製品化されるのに対し、ス
ーパーカレンダーの代わりに高温ソフトカレンダーを使
用し、顔料塗被した後にそのままオンラインでカレンダ
ー処理することにより、生産性を飛躍的に高めようとす
るものである。従来の方法では、スーパーカレンダーの
弾性ロールがコットンロールであるため、内部発熱の問
題で耐熱性・耐圧・耐久性も劣り高速化に限界があり、操
業可能な最高速度は約８００ｍ／分程度である。よっ
て、近年の１０００ｍ／分を越えるコータと併用するた
めには２台のスーパーカレンダーが必要となり省力、省
スペース化という意味でも問題となる。これに対し、耐
熱・耐圧性に優れるプラスチックの弾性ロールを有する
ソフトカレンダーの場合には、オンラインで１０００ｍ
／分を越える高速での操業も可能である。また、高温処
理が可能であるため多段ニップ処理する必要がなく、よ
り少ないニップ数で処理できることにより省スペース化
できる。また、品質的にも、高温により塗被紙表層部の
みを可塑化した状態で金属ロールの鏡面を塗被紙表面に
転写させるため、嵩高（低密度）で、腰が強く且つ白紙
光沢度、平滑度等表面性、印刷適性も向上する。

【０００７】しかし、高温で塗被紙をソフトカレンダー
処理した場合には、原紙の坪量ムラや塗被量ムラ等が微
小な光沢ムラとなって現れるため、塗被紙の外観を損な
う問題があった。これに対して、特開平４−３７０２９
８号公報には、高温ソフトカレンダー処理の前に蒸気加
湿を付与することによって、光沢ムラに起因すると思わ
れるトラッピングムラの改善を行っている。しかしなが
ら、本発明者らは、ソフトカレンダー処理した場合、高
温になる程、十分な微小光沢ムラの改善は得られなかっ
た。

【０００８】このように、紙メーカーでは塗被量を―層
低減化し、高温でソフトカレンダー処理することによ
り、品質を維持したまま一層のコストダウン、生産性の
向上を図る努力をしているが、品質と生産性を両立する
ことは困難な現状である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のような状況に鑑
み、本発明は上記のごとき１３０℃以上の高温のソフト
カレンダー処理において、顔料塗被紙を光沢付与するた
めの高温ソフトカレンダーで問題となる微小光沢ムラを
改善し、更により少ない塗被量で表面性、印刷適性に優
れた光沢塗被紙の製造方法及びその光沢塗被紙を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題について鋭意研究を重ねた結果、原紙に全顔料に対し
炭酸カルシウムを６５重量％以上配合する顔料塗被液を
塗被し、光沢付けする仕上げ方法において、塗被紙を１
３０℃以上の高温でソフトカレンダー処理する直前ある
いは直後に繊維を植え付けたブラシロールと金属ロール
で構成されるブラッシングカレンダーを用いてカレンダ
ー処理することにより本発明を成すに至った。

【００１１】これにより、従来高温ソフトカレンダー単
独で処理した場合に認められた、微小光沢ムラを大幅に
改善することができた。微小光沢ムラは原紙の坪量ム
ラ、塗被量ムラ、顔料配向ムラ等による塗被紙表面の凹
凸ムラに起因すると考えられ、このような塗被紙表面を
ブラシロールで磨くと凸部のみならず凹部にもブラシ繊
維が作用し、微小領域の表面性を均一化することによっ
て改善されると考えられる。

【００１２】また、高温のソフトカレンダー処理にブラ
ッシングカレンダー処理を併用することにより、上記微
小光沢ムラの改善の他、更に低温でスーパーカレンダー
単独処理した従来製品と比較し、より少ない塗被量で嵩
高で、高い白紙光沢度、平滑度、印刷適性が得られるこ
とを認めた。

【００１３】また、ブラッシングカレンダーの位置は、
ソフトカレンダーの直前でも直後でも同じ効果があっ
た。但し、ブラッシングカレンダー単独では、紙に強い
圧力をかけて紙層全体及び表面を潰して凹凸を減少させ
て光沢を付与する従来のカレンダー法と異なり、表面を
こすって磨く装置であるため、平滑度はあまり向上しな
かった。

【００１４】ソフトカレンダー処理温度については、ブ
ラッシングカレンダーと併用した場合、１３０℃以上で
表面性、印刷適性が良好であり、特に１５０℃を超える
場合では、より顕著な効果が現れた。また、ソフトカレ
ンダー処理温度が１３０℃よりも低い場合には、ブラッ
シングカレンダーと併用しても、表面性、印刷適性の向
上が不十分であった。

【００１５】また、顔料塗被液については、炭酸カルシ
ウムを全顔料に対し６５重量％以上配合する顔料塗被液
を塗被することにより、カレンダー処理後の微小光沢ム
ラを更に低減させることができた。これは、炭酸カルシ
ウムを多く配合することにより、顔料配向ムラが少なく
なるためと思われる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明において使用する炭酸カル
シウムは重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムが適
宜使用され、その他使用する顔料としては一般に製紙用
に使用されるカオリン、クレー、タルク、サチンホワイ
ト、プラスチックピグメント、二酸化チタン等が使用さ
れる。

【００１７】顔料塗被液に使用する接着剤としては、ス
チレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレ
ン・酢酸ビニル系等の各種共重合体エマルジョン及びポ
リビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体等の合成
系接着剤、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変
性デンプン、エーテル化デンプンやそれらをフラッシュ
ドライして得られる冷水可溶性デンプンを用いる。

【００１８】本発明の顔料塗被液には分散剤、増粘剤、
保水剤、消泡剤、耐水化剤等通常の塗被紙用顔料に配合
される各種助剤を使用しても良い。また、原紙は一般の
印刷用塗被紙に用いられる坪量３０〜２００ｇ／ｍ²の
上質紙、または中質紙を目的に応じて選択して使用す
る。

【００１９】原紙に顔料塗被液を塗被する方法は単層塗
被でも多層塗被でもよく、塗被装置は一般に使用される
装置が使用できるが、単層塗被の場合は主にファウンテ
ンブレード、あるいはロールアプリケーションブレード
方式が採用される。また多層塗被の場合には、下塗り塗
被に、ゲートロールコータ、ブレードあるいはロッドメ
タリングサイズプレスコータ等フィルムトランスファー
方式、あるいはファウンテンブレード方式、エアーナイ
フ方式が主に採用される。上塗り塗被には上記単層塗被
と同様ブレード方式が一般に採用される。

【００２０】尚、顔料塗被液の塗被量は、原紙の片面当
たり固形分で８〜２０ｇ/ｍ²の範囲で塗被するのが好ま
しい。

【００２１】本発明で使用するソフトカレンダーの型式
は、通紙の容易さ、省スペースを考慮してタンデムタイ
プの２ロールで２〜４スタックが好ましい。タンデムタ
イプとは、一対の金属ロールと弾性ロールを重ねた２ロ
ールを並列に並べたタイプのソフトカレンダーのことで
ある。また、弾性ロールの材質は特に限定するものでは
ないが、耐熱性に優れる変性ウレタン系、エポキシ系、
ポリエーテル系等のプラスチックから成るものが好まし
い。また硬度は、耐熱、耐圧、耐久性の良いショア硬度
Ｄ８７〜９４のものを使用することが望ましい。

【００２２】ブラッシングカレンダーのブラシロール
は、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリウレタ
ン、アラミド等の合成繊維が使用され、その硬度、密
度、弾性率等特性を適宜変更して使用する。またロール
に植え付ける繊維長は主に４０〜６０ｍｍで、ロール径
は２００〜８００ｍｍ程度のロールを用いる。またブラ
シロール本数は通常２〜１２本使用され、ソフトカレン
ダーの場合と同様、通紙の容易さからタンデムタイプの
２ロールで２〜３スタック程度が好ましい。また、各ブ
ラシロールの回転方向は、紙の走行方向に対し正回転で
も逆回転でも構わない。また回転速度は、通常コータの
スピードの１０〜３０倍の速さで回転させることが好ま
しい。１０倍より低い場合には、塗被紙表面を磨く効果
が少なくなり、表面性の向上、微小光沢ムラの低減が不
十分になり易い。また速度を３０倍より高くしても効果
に差が認められないため、その必要がない。

【００２３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に示す
が、これらによって本発明は何等制約を受けるものでは
ない。なお、例中の部数及び％はそれぞれ重量部、重量
％を示す。

【００２４】<品質評価方法> （１）炭酸カルシウム平均粒子径:セイシン企業光透過
式粒度分布測定装置ＳＨＣ５ＯＯＯを用いて、重量累積
分布の５０％点を平均粒子径として測定した。（２）微小光沢ムラ：最終製品を以下の４段階で目視評
価した。 ◎：無し、〇：ほとんど無し、△：若干有り、×：光沢
ムラが非常に目立つ（３）白紙光沢度：Ｊ１ＳＰ―８１４２に従い角度７
５度で測定した。（４）平滑度：ＪＡＰＡＮ TaｐｐｉＮｏ５に従い、
王研式平滑度試験器で測定した。（５）印刷後光沢：ＲＩ―ＩＩ型印刷機（明製作所製）
を用い、サカタインクス製オフセット印刷用インキ（商
品名：ダイアトーンＧＳＬ紅）を０．３５ｃｃ使用して
印刷し、―昼夜放置後、７５度光沢度を測定した。

【００２５】［実施例１］平均粒子径が０．６０μｍの
重質炭酸カルシウム（白石カルシウム（株）、ハイドロ
カーボ９０）７０部及び平均粒子径が０．５５μｍのカ
オリン（ＥＣＣ（株）、βコート）３０部を含有する顔
料１００部に対して、ポリアクリル酸ソーダ系分散剤
０．３部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散
し、接着剤としてリン酸エステル化デンプン４部とスチ
レン・ブタジエン共重合ラテックスを１０部配合し、濃
度６６％の顔料塗被液を調製した。

【００２６】坪量６０ｇ／ｍ²の原紙（カナダ標準型濾
水度が３００ｍｌの広葉樹晒しクラフトパルプ単独）
に、塗被装置としてファウンテンブレードコータを使用
し、塗被速度１０００ｍ／分で、片面当たり固形分で１
３ｇ／ｍ²を両面に塗被し、乾燥した後、２ロール・２
スタックのソフトカレンダーで温度１６０℃、線圧２０
０ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダー処理した。次いで、繊
維長が、５０ｍｍのポリウレタン繊維で、ロール径が５
００ｍｍのブラシロールと金属ロールよりなる２ロール
・２スタックのブラッシングカレンダーで表面処理し
た。

【００２７】［実施例２］平均粒子径が０．９０μｍの
重質炭酸カルシウム（三共精粉（株）、エスカロン＃２
２００）を７５部及び平均粒子径がＯ．５５μｍのカオ
リン（ＥＣＣ（株）、βコート）２５部を使用した以外
は、実施例１と同様に塗被紙を製造した。

【００２８】［実施例３］ソフトカレンダー処理する直
前にブラッシングカレンダー処理した以外は実施例１と
同様に塗被紙を製造した。

【００２９】

【００３０】［比較例１］平均粒子径が０．６０μｍの
重質炭酸カルシウム（白石カルシウム（株）、ハイドロ
カーボ９０）５５部及び平均粒子径が０．５５μｍのカ
オリン（ＥＣＣ（株）、βコート）４５部を使用し、ブ
ラッシングカレンダーを使用しなかった以外は、実施例
１と同様に塗被紙を製造した。

【００３１】［比較例２］平均粒子径が０．６０μｍの
重質炭酸カルシウム（白石カルシウム（株）、ハイドロ
カーボ９０）５５部及び平均粒子径が０．５５μｍのカ
オリン（ＥＣＣ（株）、βコート）４５部を使用し、１
００℃でソフトカレンダー処理した以外は、実施例ｌと
同様に塗被紙を製造した。

【００３２】［比較例３］平均粒子径が０．６０μｍの
重質炭酸カルシウム（白石カルシウム（株）、ハイドロ
カーボ９０）５５部及び平均粒子径が０．５５μｍのカ
オリン（ＥＣＣ（株）、βコート）４５部を使用し、ブ
ラッシングカレンダーを使用せず６０℃でソフトカレン
ダー処理した以外は、実施例１と同様に塗被紙を製造し
た。

【００３３】［比較例４］顔料塗被液を片面当たり固形
分で１５ｇ／ｍ²両面塗被、乾燥した後、一旦巻き取
り、次いで従来の１２段スーパーカレンダーを用い６０
℃で処理し、ブラッシングカレンダー処理しなかった以
外は、実施例１と同様に塗被紙を製造した。

【００３４】以上の結果を表１に示した。

【００３５】

【００３６】表１から明らかなように、実施例１、２、
３及び４は嵩高（低密度）で、微小光沢ムラが少なく、
且つ白紙光沢度、平滑度、印刷後光沢に優れる。

【００３７】これに対し、比較例１は微小光沢ムラが多
い。比較例２は、平滑度が劣る。比較例３は白紙光沢
度、平滑度、印刷後光沢が劣る。比較例４は従来の製造
方法であるが、高密度で嵩がない。

【００３８】従って、本発明により製造された光沢塗被
紙は従来にない優れた塗被紙品質を与え、その効果は極
めて大なるものがある。

【００３９】

【発明の効果】顔料塗被液を塗被後、光沢付けする仕上
げ工程において、高温ソフトカレンダー処理の際問題と
なる微小光沢ムラを改善し、更により少ない塗被量で表
面性、印刷適性に優れた光沢塗被紙を得ることができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−229091（ＪＰ，Ａ) 特公昭45−27523（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21H 19/00 - 27/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】坪量３０〜２００ｇ／ｍ ² の原紙に全顔
料に対し炭酸カルシウムを６５重量％以上配合する顔料
塗被液を塗被、乾燥した顔料塗被紙を高温ソフトカレン
ダー処理により光沢を付与する光沢塗被紙の製造方法に
おいて、該顔料塗被紙を１３０℃以上の高温でソフトカ
レンダー処理する直前あるいは直後に繊維を植え付けた
ブラシロールと金属ロールで構成されるブラッシングカ
レンダーを用いてカレンダー処理することを特徴とする
光沢塗被紙の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の製造方法で製造された
光沢塗被紙。