JP3841385B2

JP3841385B2 - 写真用支持体用中紙の製造方法

Info

Publication number: JP3841385B2
Application number: JP24632499A
Authority: JP
Inventors: 泰信上垣; 健山崎; 郁巳須藤
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2019-08-31
Also published as: JP2001075233A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真用支持体用中紙の製造方法及びその中紙を用いた写真用支持体に関するものであり、更に詳しくは、中紙の乾燥負荷が少なく、製造効率が良く、かつ、高平滑性である写真用支持体用中紙及びその製造方法、更にその中紙を用いた写真用支持体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、写真用支持体は、現像処理機の迅速化により、中紙の両面にフィルム形成能のある樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂を被覆し撥水化処理したものが主流になっている。また、その中でも非常に高い光沢性を有するいわゆる鏡面タイプが主流になっており、より高い平滑性が求められてきた。高い平面性を得る方法としては、例えば、中紙をマシンカレンダー等で高密度化し、中紙の平面性を向上させる方法、または、表面にラミネートするポリオレフィン系樹脂を増量する事により、平面性を向上される方法等が、提案されている。
しかしながら、これらの方法では、総じてコストアップとなり、満足のいくものが得られない。
【０００３】
中紙の密度アップまたは表面の樹脂を増量することなく、中紙の平面性を向上させる方法として、特開昭６４−２０５４１号公報などに開示されているように所定の水分含水率の湿紙を緊度プレスする方法や特開昭６４−５９２２９号公報などに記載されているように湿紙の片面を加熱鏡面ドライヤーに密着させて乾燥する方法、あるいは、特開昭６４−５９２３０号、特開平２−２０３３３５号公報などに開示されているように中紙に種々のカレンダー処理を行う方法などが高平滑性を目的として試みられている。
【０００４】
また、特開昭５８−６８０３７号、特開昭６２−５４２５２号公報などに開示されているように中紙に用いるパルプの繊維長分布をある範囲内に調節する方法や特公昭５９−４２２９５号公報に開示されているようなパルプの光学特性を規定する方法が知られている。
【０００５】
特開昭５８−６８０３７号、特開昭６２−５４２５２号公報に開示されているような繊維長をある範囲内に調節する方法では、パルプの保水性も同時に上がり、ワイヤーでの水切れ及びプレスでの脱水が悪化し、操業生を著しく悪化させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、天然パルプを主成分とする中紙の両面にフィルム形成能のあるポリオレフィン樹脂で被覆した写真用支持体であって該中紙の平滑性を損なうことなく、プレスでの脱水効率アップを行い、ドライヤー負荷を低減し、増速及びエネルギーコストを削減する事にある。
【０００７】
【問題を解決する手段】
本発明者らは、上記課題について、ポリオレフィン樹脂を被覆した写真用支持体の平滑性を損なうこと無く、中紙の操業性向上について検討した結果、シュープレス装置を用い、プレス工程出口の水分及びに密度の関係を求めることにより上記課題を解決した。
【０００８】
１．本発明は、抄紙機プレス工程の１基または２基のプレスをシュープレスとし、プレス工程出口の湿紙の水分と密度が下記式１と２の範囲内で、プレス工程出口の水分が５８％以下で、かつ、プレス工程出口の密度が０．７５ｇ／ｃｍ³にする事を特徴とする写真用支持体用中紙の製造方法に関する発明である。
【０００９】
【数３】

【００１０】
【数４】

【００１４】
【発明の実施の態様】
以下、本発明の写真用支持体用中紙について詳細に説明する。本発明者らは、写真用支持体用中紙の製造方法においてシュープレスを用いることにより、平滑性を維持しつつ、プレス出口水分を減量する事を見いだした。
【００１５】
シュープレスは、ロールプレスに比べ、ニップ部がロングニップになっているため、低圧で、かつ、長時間の脱水が可能で、プレス出口において密度を下げる事無く、脱水が可能になる。言い換えるなら、シュープレスを用いることで、水分が低く、嵩高なものを得る事ができる。
（式２）の左辺が右辺より大きい場合は、プレス出口水分が高い割にプレス出口密度も高い状態を示し、乾燥性を向上させるためにプレスの圧力を高くした場合、プレス出口密度が高くなりすぎ、乾燥後のマシンカレンダー処理において充分な平滑性を得るために加圧した場合、最終密度が著しく高くなってしまう。
言い換えると最終密度を一定にする場合、プレス出口密度が高いとマシンカレンダーで充分な加圧が行えず、充分な平滑性が得られない。
（式１）の左辺が右辺より小さい場合、プレス出口水分が低く、かつ、プレス出口密度も低く、水分と密度の関係は非常に良い状態を示すが、実際は、プレスに使用されているフェルトのマークがきつくなり、マシンカレンダーの処理で充分な平滑性を得ることができず、非常に不都合となる。
【００１６】
また、プレス出口水分が５８％より高いとドライヤー負荷が高く、乾燥効率が悪く、蒸気の使用量が増えたり、速度が下がったりし、非常に都合が悪い。
プレス出口密度が０．７５ｇ／ｃｍ³より高いと乾燥後のマシンカレンダー処理において充分な加圧を行うことができず、充分な平滑性を得ることが出来ない。
プレス出口密度が０．７５ｇ／ｃｍ³以下の場合、マシンカレンダーでの加圧が充分に可能でマシンカレンダー処理後の中紙のＳＲａを、１．６μｍ以下に調整することができる。
通常、高光沢品を得るためには、樹脂量を１割程度増量しているが、中紙のＳＲａが１．６μｍ以下で有れば、樹脂を増量すること無く、樹脂塗工後のＳＲａが０．１８μｍ以下となり、乳剤塗工後の光沢が充分に高くなり、写真として非常に高級感が出る。
本発明において、中紙は、ドライヤーでの乾燥、必要によりサイズプレス、アフタードライヤーでの乾燥、その後のカレンダー処理を経て、最終水分が７．０〜９．０％、かつ、最終密度が０．９５〜１．１０ｇ／m²に調節されることにより、写真印画紙に適した写真用支持体用中紙となる。
【００１７】
本発明に用いられるパルプは、天然パルプの他に合成パルプ及びそれらの混合物を用いることが出来る。
本発明に用いられるパルプスラリー中には各種添加剤を含有せしめることが出来る。サイズ剤としては脂肪酸金属塩あるいは脂肪酸、アルキルケテンダイマー乳化物、エポキシ化高級脂肪酸アミド、アルケニルまたはアルキルコハク酸無水物乳化物、ロジン誘導体など、乾燥紙力剤としてアニオン性、カチオン性あるいは両性のポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、カチオン化澱粉、植物性ガラクトマンナンなど、湿潤紙力剤としてポリアミンポリアミドエピクロロヒドリン樹脂など、填量としてクレー、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタンなど、定着剤として塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの水溶性水溶性アルミニウム塩など、その他着色顔料、着色染料、蛍光増白剤などを適宜組み合わせて含有せしめることが出来る。
【００１８】
本発明の中紙の表面サイズには、水溶性ポリマー、帯電防止剤、着色顔料、着色染料、蛍光増白剤を適宜組み合わせた塗工液をスプレー、サイズプレス、タブプレスなどにより含有せしめることが出来る。
水溶性ポリマーとしては澱粉系ポリマー、ポリビニル系ポリマー、ゼラチン系ポリマー、ポリアクリルアミド系ポリマー、セルローズ系ポリマーなど、帯電防止剤として塩化ナトリウム、塩化カリウムなどのアルカリ金属塩、塩化カルシウム、塩化バリウムなどのアルカリ土類金属塩、コロイド状シリカ、コロイド状アルミナなどのコロイド状金属酸化物、ポリスチレンスルフォン酸塩などの有機帯電防止剤など、エマルジョン、ラテックス類として石油樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンとアクリル酸（またはメタクリル酸）とを少なくとも構成要素とする共重合のエマルジョンもしくはラテックスなど、顔料として、クレー、カオリン、タルク、硫酸バリウム、酸化チタンなど、ＰＨ調節剤として塩酸、リン酸、クエン酸、苛性ソーダなど、その他に前記した着色顔料、着色染料、蛍光増白剤を適宜組み合わせて含有せしめることが有利である。
【００１９】
本発明の写真用支持体に用いられるフィルム形成能のある樹脂としては、ポリオレフィン樹脂が、好ましく、その中でもポリエチレンが特に好ましい。
また、乳剤層が設けられる側の原紙面（表面）に被覆される樹脂としては低密度ポリエチレンの含有率が大きい方が好ましく、もう一方の側（裏面）に用いられる樹脂としては高密度ポリエチレンの含有率が大きい方が好ましい。
【００２０】
表面に用いられる樹脂中には二酸化チタンが含有されるが、二酸化チタンとしては、ルチル型、アナターゼ型を単独、または、混合して含有することが出来る。二酸化チタンの表面処理には、アルミナ処理がなされていることが好ましい。
また、ポリオレフィン樹脂中には二酸化チタンの他に各種添加剤を含有する事が出来る。例えば、滑剤としてステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩、酸化防止剤として、ヒンダードフェノール系化合物、着色剤として赤系、青系、紫系の顔料など、蛍光増白剤を適宜含有することが出来る。
【００２１】
本発明におけるポリオレフィン樹脂は、２８０℃〜３２０℃の範囲で溶融され、Ｔダイ、Ｌダイのようなスリットダイから押し出しコーティングされる。その塗布量は特に制限はないが、１０〜５０ｇ／m²が一般的である。また、ポリオレフィン樹脂を溶融押し出しした直後に表面が５〜３０℃に冷却された冷却ロールと加圧ロール間を１０〜５０ｋｇｆ／ｃｍの加圧を通し、樹脂を冷却すると共に樹脂面の平滑性および中紙との接着性を向上させる。
【００２２】
本発明の写真用支持体は樹脂が押し出しコーティングされた後、必要に応じ、表面には乳剤との接着性を向上させるための微量ゼラチン層を付与することができる。また、裏面には、加筆性、帯電防止のためにバックコート層を付与する事が出来る。
【００２３】
以下に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。
【００２４】
実施例１〜５、比較例１〜７
ＬＢＫＰパルプをパルパーで離解後、ダブルディスクリファイナーで濾水度３００ｍｌ（ｃｓｆ）、繊維長０．６０ｍｍまで叩解し、ＬＢＫＰ１００部に対し、アニオン性ポリアクリルアミド（スターガムＡ−１５：星光化学社製）を０．３重量部、カチオン化澱粉（ネオタック１３０：日本食品加工社製）を２．０重量部、アルキルケテンダイマー（ＡＳ−２４Ａ：日本ＰＭＣ社製）を０．３重量部、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン（ＷＳ−５２５：日本ＰＭＣ社製）を０．３重量部添加したスラリーを用いて、長網抄紙機にて５００ｍ／ｍｉｎ．で抄造した。
【００２５】
この時のプレス工程の条件（ロールプレスとシュープレスの配置、プレス圧力）及びプレス出口の密度及び水分を表１に示す通り行い、多筒式ドライヤーで乾燥し、ポリビニルアルコールの３％水溶液でサイズプレス処理し、水分８％になるようアフタードライヤーで乾燥し、表２の条件にてマシンカレンダーで平滑化処理し、中紙を抄造した。
【００２６】
プレス工程の条件及びプレスロール出口の水分及び密度、及びこれらの条件での中紙の乾燥性、密度の評価を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１の結果から次の事が解る。
比較例１〜３の様に４基全でのプレスがロールプレスの場合、総じて、プレス水分が高い割にプレス出口密度が高い。比較例１、２の場合は、プレス出口水分が高く、乾燥性が悪く、比較例３では、プレス出口水分が低く、乾燥性の比較的良いが、プレス圧が高すぎるためにプレス出口密度が高くなりすぎ、抄紙機の最終工程のマシンカレンダーにて加圧が充分に行えず、平滑性がでない。
【００２９】
比較例４、５及び実施例１、２の様に４基中１基がシュープレスの場合は、総じて、全てがロールプレスの場合に比較してプレス出口水分が低い割にプレス出口密度が低く、マシンカレンダーにて加圧が可能で平滑性が出やすい。
しかしながら、比較例４の場合は、シュープレスの圧力が低く、プレス出口密度が低いため、マシンカレンダーで加圧が可能で平滑性が出易いが、プレス出口水分が高く、乾燥性が悪い。
また、比較例５の場合、シュープレス圧力が高く、プレス出口水分が低く、乾燥性は良いが、プレス出口密度が高く、マシンカレンダーで、加圧出来ず、平滑性が出ない。
【００３０】
実施例１、２の場合は、プレス出口水分が低く、乾燥性が良く、プレス出口密度も低く、マシンカレンダーで加圧が可能で平滑性が出易い。
実施例３〜５及び比較例６、７の様に３基中２基がシュープレスの場合は、総じてシュープレス１基より更にプレス出口水分が低い割にプレス出口密度が低く、マシンカレンダーで加圧が可能で更に平滑性が出易い。
実施例３〜５の場合、プレス出口水分が充分に低く、乾燥性が良く、プレス出口密度も比較的低く、マシンカレンダーで加圧が可能で平滑性が出易い。
しかしながら、比較例６、７の場合、シュープレス圧力が高く、プレス出口水分が低く、乾燥性は良いが、プレス出口密度が高く、マシンカレンダーで加圧出来ず、平滑性が出ない。
【００３１】
つまり、シュープレスを用いることによりプレス出口密度をマシンカレンダーで充分加圧可能（平滑性がでる）なレベルを維持しつつ、プレス出口水分を下げることができることにより、平滑性を維持しつつ、乾燥性を向上させることができた。
もちろん、平滑性を出すためのマシンカレンダーの圧力は、最終密度からある程度範囲が有る事は言うまでも無い。
【００３２】
比較例９〜１３及び実施例６〜１１
マシンカレンダー前までの条件、マシンカレンダーの条件及び中紙最終密度、中紙最終水分、中紙の平滑性及び該中紙に樹脂を押し出し加工した表面の平滑性を表２に示す。
樹脂被覆条件は、中紙の表面に二酸化チタン１０重量％を含む低密度ポリエチレンを２８ｇ／m²、裏面に高密度ポリエチレン６０重量％、低密度ポリエチレン４０重量％混合し、２５ｇ／m²、樹脂温度３１０℃で押し出し塗工した。
【００３３】
【表２】

【００３４】
表２の結果から次の事が解る。
比較例８〜１０の場合は、マシンカレンダー前までの条件を比較例３の条件で行い、マシンカレンダーの圧力を７０、８０、９０ｋｇ／ｃｍと変更した。
前述の通り、マシンカレンダー前の条件を比較例３にした場合、既にプレス出口で密度は高くなりすぎているため、マシンカレンダーで加圧し、密度を上げる余地がなく、表２の如く、平滑性を満足する物は得られなかった。
【００３５】
実施例６〜８の場合は、マシンカレンダー前までの条件を実施例１の条件で行い、マシンカレンダーの圧力を７０、８０、９０ｋｇ／ｃｍと変更した。
前述の通り、マシンカレンダー前の条件を実施例１にした場合、プレス出口密度は低く、マシンカレンダーで加圧が可能で良好な平滑性を得ることができた。
【００３６】
実施例９〜１１の場合は、マシンカレンダー前までの条件を実施例３の条件で行い、マシンカレンダーの圧力を７０、８０、９０ｋｇ／ｃｍと変更した。
前述の通り、マシンカレンダー前の条件を実施例３にした場合、プレス出口密度は更に低く、マシンカレンダーで更に加圧が可能で更に良好な平滑性を得ることができた。
【００３７】
比較例１１〜１３の場合は、マシンカレンダー前までの条件を比較例６の条件で行い、マシンカレンダーの圧力を７０、８０、９０ｋｇ／ｃｍと変更した。
前述の通り、マシンカレンダー前の条件を比較例６にした場合、既にプレス出口で密度は高くなりすぎているため、マシンカレンダーで加圧し、密度を上げる余地がなく、平滑性を満足する物は得られなかった。
【００３８】
【発明の効果】
抄紙機のプレス工程にシュープレスを用いる事により、平滑性を維持しつつ、乾燥負荷を軽減することができた。特にプレス出口の密度と水分を特定することにより、より平滑で、より乾燥負荷を軽減することができ、極めて良好な写真用支持体の中紙の製造方法及び写真用支持体が得られた。

Claims

抄紙機プレス工程の１基または２基のプレスをシュープレスとし、プレス工程出口の湿紙の水分と密度が下記式１と２の範囲内で、プレス工程出口の水分が５８％以下で、かつ、プレス工程出口の密度が０．７５ｇ／ｃｍ³以下にする事を特徴とする写真用支持体用中紙の製造方法。