JP4663144B2 - Cast coated paper and method for producing the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャスト鏡面仕上げ後のワインダー処理工程、搬送工程等後工程において白紙光沢度の低下が少なく、面状に優れ、且つインキ乾燥性や耐ブロッキング性、操業性に優れたキャスト塗被紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般のコート紙より高い白紙光沢度と、鏡面様の面状を有するキャスト塗被紙は、用途別に大別すると、(1)一般印刷用途、(2)高級ショッピングバッグやブックカバー等に使用される袋用途、(3)粘着ラベルの上紙として使用される粘着ラベル用途、(4)塩ビレザーやウレタン工程紙の原紙として使用される工程紙用途、(5)インクジェットプリンター用紙に使用されるインクジェット用途等に分けられる。
【０００３】
キャスト塗被紙は高い白紙光沢度が要求される他、求められる品質はそれぞれの用途で異なり、オフセット印刷に使用される一般印刷用途では、面状や印刷表面強度、インキ乾燥性等印刷適性が要求される。袋用途では、特に強い紙力と印刷表面強度が要求される。粘着ラベル用途では、凸版印刷が主体であり一般に強い表面強度は必要ないが、ピンホールのない良好な面状や耐水性（耐ブロッキング性）が要求される。また、印刷後巻き取った状態で印刷面のインキが剥離紙に付着し取られるケースがあるためインキ乾燥性が速いことが望まれる。工程紙用途では、ピンホールのない良好な面状が要求され、インクジェット用途では、インクの吸収性、画像再現性等各種インクジェット適性が要求される。
【０００４】
一方キャスト塗被紙の製造方法も、原紙表面に塗被液を塗被した後、塗被層を湿潤状態のまま直ちにフォーミングロールによってキャストドラムに圧着させる直接法と、塗被液を塗被した後、塗被層を凝固浴に通し変形可能な可塑性を持ったゲル状態に凝固させた後、キャストドラムに圧着させる凝固法と、塗被液を塗被した後一旦乾燥させて乾燥塗被面を得、その後塗被面を水または適当な再湿潤液で再湿可塑化させ、キャストドラムに圧着させる再湿潤法に大別される。
【０００５】
直接法は、湿潤塗被層がキャストドラムに圧着された際、塗料中の水分が急激に沸騰して塗被層を破壊し、無数の微細なピンホールを発生させてしまうため、特にピンホールのない良好な面状が要求される粘着ラベル用途や工程紙用途には好ましくなく、生産速度が上がらないなどの操業性の問題がある。
【０００６】
再湿潤法は、塗被層を一旦乾燥された塗被層を再湿潤するために可塑化の度合が他の方法に比べて低い。そのため、塗被層が加熱ドラム面に均一に密着されず、低速度下での操業においては比較的均一な強光沢の塗被紙が得られるものの、高速度操業になるに従って、光沢ムラやピンホールの斑点等が発生し、塗被面の均質性に劣る問題がある。
【０００７】
凝固法は、再湿潤法のように塗被層を一旦乾燥固化することなく、可塑性のあるゲル状態で凝固した後、キャストドラムに圧着、乾燥させるために嵩高く、ポーラスで軟らかい塗被層を形成する特徴がある。したがって、この凝固法で製造したキャスト塗被紙は、キャストドラムの鏡面を写し取り易いため表面性に優れ、直接法や再湿潤法よりも利点がある。しかし一方で、塗被層が軟らかいため、外的な圧力に対して変形し易く、例えば、任意の幅にカットして巻き取りを製品化するワインダー処理工程において、ワインダードラムに押し付けられて一定の加圧下で巻き取られる際、塗被層が変形して白紙光沢度が低下する問題点がある。また巻き取られる際に、幅方向で紙厚が厚い部分は巻径が厚くなり、余計な集中加重を受けるため、その部分だけ白紙光沢度が著しく低下する問題が生じる。その他、ワインダー処理後においても、包装工程や製品の搬送、運搬工程においても製品巻き取りを転がすことは避けられないが、その際にも圧力を受けて塗被層が変形して、白紙光沢度が低下する場合も起こる。近年では、より荷重のかからない状態で、かつ低張力下で軟らかく巻き取りを巻き取ることができるワインダーが使用されるようになってきたため、白紙光沢度低下の問題もかなり改善されるようになってきたが、特に凝固法で製造したキャスト塗被紙では、依然としてワインダー処理工程、あるいはそれ以後の工程において、紙の幅方向の不均一性に起因する不均一な白紙光沢度低下が問題となっている。
【０００８】
キャスト塗被紙に求められる品質、操業性を改善する対策として、塗工液中に使用するラテックスを改善する試みが検討されてきている。
例えば、特開昭61-47895号公報では、モノマー中のスチレン含有量が２４〜７９％で、ゲル含量が４５〜７０％であるラテックスを使用することによりフクレ、ドラムピック、ピンホールに優れた塗工紙を提供する手法を認めている。しかし、耐ブロッキング性に劣り、特に凝固法特有の問題点であるワインダー処理工程以後に初めて発生する白紙光沢度低下を抑えることができなかった。また、特開昭62-850945号公報には、モノマー中のスチレン含有量が３４〜６９％で、ゲル含量が８０〜９５％であるラテックスを使用することにより白紙光沢、耐ブロッキング性に優れた塗工紙を提供する手法を認めている。しかしながら、インキ乾燥性の改善や、特に凝固法特有の問題点であるワインダー処理工程以後に初めて発生する白紙光沢度低下を改善することが不十分であった。
【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、特に凝固法で生産されたキャスト塗被紙において、キャスト鏡面仕上げ後のワインダー処理工程、搬送工程等後工程において白紙光沢度の低下が少なく面状に優れ、インキ乾燥性や耐ブロッキング性、操業性に優れたキャスト塗被紙及びその製造方法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、種々検討を重ねた結果、原紙の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とする塗被液を塗被した後、湿潤状態にある塗被層をキャストドラム鏡面に圧着、乾燥してなるキャスト塗被紙において、接着剤として、スチレンモノマー４０〜６０重量％、ガラス転移温度が−１５〜０℃で、且つゲル含量が７０％を超えて９０％以下であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを含有するキャスト塗被紙及びその製造方法によって、本発明に到達した。本発明においては、特に凝固法で生産されたキャスト塗被紙について、キャスト鏡面仕上げ後のワインダー処理工程、搬送工程等後工程における白紙光沢度の低下が少なく面状に優れ、インキ乾燥性や耐ブロッキング性、操業性に優れたキャスト塗被紙を得ることができた。
【００１１】
本発明者等は、前記のごとくワインダー処理工程以後の白紙光沢度低下を押さえる手段として、塗被層の変形性を抑え、更に面状に優れ、インキ乾燥性や耐ブロッキング性、操業性も良好にするためには、共重合体ラテックスのスチレン配合量、ガラス転移温度、ゲル含量のそれぞれ最適な範囲を規定することが有効であることを見いだした。
【００１２】
本発明においては、スチレンブタジエン系共重合体ラテックスとして、スチレンモノマーを４０〜６０重量％の範囲内にすることが必要である。 スチレンモノマーが４０重量％より少ない場合には、ラテックス皮膜強度が軟らかくなり、変形し易くなるためワインダー処理工程以後での白紙光沢度が低下した。また耐水強度が低下し耐ブロッキング性も劣った。一方、スチレンモノマーが６０重量％を越える場合には、ラテックス皮膜強度は更に高くなり、ワインダー処理工程以後での白紙光沢度の低下はより少なくなるが、操業時にキャストドラムからの離型性（剥離性）が悪化し、ドラムピックが多発し操業性が低下した。スチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスのガラス転移温度は、−１５〜０℃であることが重要である。ガラス転移温度が−１５℃より低い場合には、ワインダー処理工程以後での白紙光沢度が低下し、０℃より高い場合には、インキ乾燥性が遅くなった。また、スチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスのゲル含量は、７０〜９０％であることが重要である。ゲル含量が７０％以下の場合には耐ブロッキング性が劣り、９０％を越えるとラテックス皮膜強度が低下し、ピンホールやドラムピックが多発し操業性が低下した。本発明のゲル含量は、好ましくは７５〜９０％である。
【００１３】
また、本発明の共重合体ラテックスは、モノマーとしてアクリロニトリルを１〜２０重量％含有することが好ましく、より好ましくは１〜１０重量％含有する。１重量％未満の場合、ピンホールやドラムピックが多発し易く、ワインダー処理工程以後での白紙光沢度が低下する傾向にあった。２０重量％を超えるとインキ乾燥性が遅くなる傾向にあった。
【００１４】
本発明においては、インキ乾燥性と表面強度を良好にするために、共重合体ラテックスを顔料１００重量部に対して、１０〜３０重量部配合することが好ましく、より好ましくは１８〜２４重量部である。
【００１５】
また、本発明においては、更に接着剤としてカゼインを顔料１００重量部に対して１〜８重量部が好ましく、より好ましくは３〜８重量部が好ましい。カゼインが１重量未満の場合、ドラムピック等が発生し、操業性が低下し易い。カゼインが８重量部を越えるとインキ乾燥性が遅くなり、劣る傾向にある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する顔料としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、酸化亜鉛、タルク、シリカ、サチンホワイト、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、プラスチックピグメント等を１種以上使用することができる。
【００１７】
本発明に使用する接着剤としては、スチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス以外に、カゼイン、大豆蛋白や合成蛋白、ポリビニルアルコール、酸化デンプン、エステル化デンプン等のデンプン類、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体澱粉、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、スチレン−アクリル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、尿素樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン等の中から適宜選択して使用することができ、１種以上を併用しても良い。
【００１８】
本発明の塗被液には、分散剤、離型剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、防腐剤、耐水化剤等の通常使用される各種助剤を使用しても良い。離型剤としてはステアリン酸カルシウム等脂肪酸もしくは高級脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、高級アルコール、ワックスエマルジョン、ポリエチレンエマルジョン、ノニオン系界面活性剤等を使用することができる。
【００１９】
本発明で使用するキャスト用原紙としては、一般の印刷用塗被紙やキャスト塗被紙に用いられる坪量５０〜４００ｇ／ｍ2の原紙であり、目的により上質紙、中質紙を選択して使用する。また原紙の片面あるいは両面に、一般の顔料と接着剤を有する塗被液を塗被した塗被紙も原紙として使用できる。
【００２０】
キャスト用原紙に塗被液を塗被する方式としては、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、コンマコーター、ブラッシュコーター、キスコーター、スクイズコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター等の公知の塗工機を用いた方法の中から適宜選択することができる。キャスト用原紙への塗被量は、原紙の片面当たり固形分で１５〜３５g/m2の範囲で塗被するのが好ましい。
【００２１】
かくして原紙上に形成された塗被層は、湿潤状態で加熱された鏡面ドラムに圧接・乾燥されて製造される。湿潤状態の塗被層を鏡面ドラムに圧着・乾燥する方法としては、塗被後の未乾燥状態のままキャストドラムに圧着する直接法、塗被後に凝固液で塗被層をゲル状態にして圧着する凝固法、あるいは塗被後一旦乾燥した塗被層に再湿潤液により可塑化して圧着する再湿潤法を用いることができる。
【００２２】
本発明においては、特に湿潤状態の塗被層を凝固液でゲル化させて鏡面ドラムに圧着・乾燥する凝固法が、嵩高で表面性に優れ、ワインダー処理工程等での白紙光沢度を抑える効果に優れるため好ましい。この場合の凝固液としては、凝固剤を水溶液等に溶解したものでああり、凝固剤としては、ギ酸、酢酸、リンゴ酸、イタコン酸、アクリル酸、クエン酸、乳酸、塩酸、硫酸、炭酸、ほう酸等の酸、及びこれらのカルシウム、亜鉛、バリウム、鉛、カリウム、ナトリウム、カドミウム、アルミニウム等との塩、及びほう砂等を使用することができるが一般的であるが、ギ酸塩を使用することが好ましく、その中でもギ酸に酸化亜鉛を混合したものが好ましい。また凝固液中にも塗被液中に用いた各種離型剤を適宜使用することが可能である。
【００２３】
本発明のキャスト塗被紙は、製品水分を１〜４％にすることが好ましい。製品水分が１％未満の場合、カール等が発生し操業性に劣る傾向にある。また、４％を超えるとドラムピックが発生し、操業性に劣る傾向にある。
【００２４】
また、本発明のキャスト塗被紙は、特に粘着用ラベル用途に適しており、その他の用途にも利用することができる。
【００２５】
【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、例中の部および％はそれぞれ重量部および重量％を示す。
〈品質評価方法〉
(1)ラテックスガラス転移温度
２０℃、６５％（相対湿度）でラテックスフィルムを作成し、その２０mgを示差走査熱量測定装置（DSC 6200R：セイコーインスツルメンツ（株）製）で昇温速度５℃/min、測定温度０〜１００℃で得られる特性曲線から算出した。
(2)ラテックスのゲル含量
ラテックス約０.３ｇをスライドグラス上に薄く広げ、５０℃の乾燥機でフィルムとなるまで乾燥する。ラテックスフィルムを約５０ｍｌのトルエン中に一昼夜浸せきし、ガラスフィルターでろ過後、ろ液を105℃の乾燥機で乾燥して、トルエン可溶分の重量を測定する。ここで得られたトルエン可溶分の重量から、次式によりゲル含量を算出する。
ゲル含量（％）＝（乾燥フィルム重量−トルエン可溶分重量）×100／乾燥フィルム重量
(3)白紙光沢度低下評価
ワインダー処理前後の白紙光沢度をJIS P-8142に従い角度７５°で測定した。
(4)インキ乾燥性
ＲＩ−ＩＩ型印刷機（明製作所製）を用い、東洋インキ製TKマークVニュー６１７(墨)を使用し、インキ量０．５ml一定で印刷後、４５秒後に印刷サンプルを転写紙(上質コ−ト紙）に転写する。転写紙の白色度の低下度合いを目視で相対評価した。白色度の低下度合いの大きいものはインキ乾燥性が遅く劣る。
【００２６】
◎＝インキ乾燥性非常に優れる。
○＝インキ乾燥性優れる。
△＝インキ乾燥性劣る。
【００２７】
×＝インキ乾燥性著しく劣る。
(5)耐ブロッキング性：
ガラス板にラップを貼り固定する。その上に試料を両面テープで貼り付ける。試料を貼り付けたガラス板を実験台上に置き、４０cm離れた場所から霧吹きを用いて５回霧を吹きかける。その上から別に用意したラップを貼ったガラス板を置き、その上に1.0kgのおもりを乗せて１時間恒温室内で放置した後ガラス板をはがす。
【００２８】
試料がブロッキングした状態を目視で相対評価した。
◎＝ブロッキングほとんど発生しない。
○＝ブロッキングわずかに発生する。
【００２９】
△＝ブロッキング発生多い。
×＝ブロッキング発生が著しい。
(6)操業性評価：
１５時間連続操業した時点において、キャスト塗被層の一部がキャストドラム表面に取られ微小なピンホール（ドラムピック）が発生している状態を目視で相対評価した。
【００３０】
◎＝ドラムピックなし。
○＝ドラムピックがわずかに発生する。
△＝ドラムピックの発生多い。
【００３１】
×＝ドラムピックの発生が著しい。
［実施例１］
カオリン７０部及び軽質炭酸カルシウム３０部を分散剤を用いて水に分散させ固形分濃度６０％の顔料スラリーを調製した。これに消泡剤としてトリブチルフォスフェート0.2部を加え、アンモニアを用いて溶解したカゼイン水溶液（固形分濃度１８％）５部及び、モノマー中のスチレン含有量が４２％、アクリロニトリル含有量が７％、ガラス転移温度が−１２℃、ゲル含量が７５％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス２０部を加え、離型剤としてワックスエマルジョンを２部、ポリエチレンエマルジョンを0.5部を配合し、最後に水、アンモニアを加えて固形分濃度５０％、ｐＨを１０に調整した。
【００３２】
また凝固液として、ギ酸カルシウム水溶液に、絶乾当たりギ酸カルシウム１００％に対し酸化亜鉛４５％、ギ酸６１％（有機酸塩中の有機酸亜鉛４６％）を配合し、離型剤としてワックスエマルジョン０．３部及びノニオン系乳化剤０．２部添加した後、固形分濃度１５％の凝固液を調製した。
【００３３】
上記の方法により調製した塗被液を用い、坪量６９g/m2の広葉樹晒しクラフトパルプ単独配合原紙の片面に、乾燥塗被量が２０g/m2となるように塗被液をロールコータで塗被し、湿潤状態にある塗被層を凝固液に接触させて塗被層を凝固させた後、直径750mmのプレスロールと表面温度105℃、直径3000mmのキャストドラムにプレス圧150kg/cmで圧着し、乾燥後テークオフロールでキャストドラムから剥離してキャスト塗被紙を得た。キャスト塗被紙の製品水分は３．０％であった。
［実施例２］
モノマー中のスチレン含有量が５５％、ガラス転移温度が−５℃、ゲル含量が８５％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。
［比較例１］
モノマー中のスチレン含有量が３５％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。
［比較例２］
モノマー中のスチレン含有量が７０％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。
［比較例３］
ガラス転移温度が−２０℃であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した以外は実施例１と同様キャスト塗被紙を得た。
［比較例４］
ガラス転移温度が５℃であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。
［比較例５］
ゲル含量が６５％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。
［比較例６］
ゲル含量が９５％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。
【００３４】
以上の結果を表１に示した。
【００３５】
【表１】
表１から明らかなように、実施例１、２は、ワインダー前後での白紙光沢度低下幅が少なく、ワインダー処理後においても高い白紙光沢度を維持している。また、耐ブロッキング性、インキ乾燥性、操業性にも優れる。
【００３７】
これに対して比較例１は、ワインダー処理後に白紙光沢度が大きく低下し、耐ブロッキング性に劣る。比較例２は、操業性が劣る。比較例３は、ワインダー処理後に白紙光沢度が大きく低下する。比較例４は、インキ乾燥性が劣る。比較例５は、耐ブロッキング性が劣る。比較例６は、操業性が劣る。
【００３８】
【発明の効果】
本発明により、特に凝固法で生産されたキャスト塗被紙において、キャスト鏡面仕上げ後のワインダー処理工程、搬送工程等後工程において白紙光沢度の低下が少なく面状に優れ、インキ乾燥性や耐ブロッキング性、操業性に優れたキャスト塗被紙を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a cast coated paper that is less deteriorated in the glossiness of the blank paper in the post-process such as the winder processing step after the mirror finish, and the conveying step, is excellent in surface shape, and is excellent in ink drying property, blocking resistance, and operability. It is about.
[0002]
[Prior art]
Cast coated paper with higher glossiness and mirror-like surface than ordinary coated paper can be roughly classified into (1) general printing applications and (2) luxury shopping bags and book covers. (3) Adhesive label application used as the cover paper of adhesive label, (4) Process paper application used as base paper for PVC leather and urethane process paper, (5) Inkjet used for inkjet printer paper It is divided into uses.
[0003]
Cast coated paper is required to have high white paper glossiness, and the required quality varies depending on the application, and in general printing applications used for offset printing, printing properties such as surface shape, printing surface strength, ink drying properties, etc. Required. For bag applications, particularly strong paper strength and printing surface strength are required. For adhesive label applications, letterpress printing is the main component and generally no strong surface strength is required, but a good surface shape without pinholes and water resistance (blocking resistance) are required. Moreover, since there is a case where the ink on the printing surface adheres to the release paper in the state of being wound up after printing, it is desired that the ink drying property is fast. In process paper applications, a good surface shape without pinholes is required, and in inkjet applications, various ink jet aptitudes such as ink absorbability and image reproducibility are required.
[0004]
On the other hand, the method for producing cast coated paper also includes a direct method in which a coating liquid is applied to the surface of the base paper, and then the coating layer is immediately pressed against a cast drum by a forming roll while being wet, and a coating liquid is applied. Then, after the coating layer is passed through a coagulation bath and solidified into a deformable plastic gel state, it is solidified by pressure bonding to a cast drum, and after coating the coating liquid, it is once dried and dried. After that, it is roughly classified into a re-wetting method in which the coated surface is re-moist plasticized with water or a suitable re-wetting liquid and pressed onto a cast drum.
[0005]
In the direct method, when the wet coating layer is pressure-bonded to the cast drum, the water in the paint suddenly boils and destroys the coating layer, generating innumerable fine pinholes. There is a problem of operability such as an unfavorable use for pressure-sensitive adhesive labels and process papers that require a good surface state without any problems, such as an increase in production speed.
[0006]
In the rewet method, the degree of plasticization is low compared to other methods in order to rewet the coated layer once dried. Therefore, the coating layer is not uniformly adhered to the heated drum surface, and a relatively uniform high gloss coated paper can be obtained in operation at a low speed. There are spots of holes, etc., resulting in poor uniformity of the coated surface.
[0007]
The solidification method does not dry and solidify the coating layer like the rewet method, but after solidifying in a plastic gel state, it is bulky, porous and soft to apply pressure to the cast drum and dry. There are features to form. Therefore, the cast coated paper produced by this coagulation method is excellent in surface properties because it is easy to copy the mirror surface of the cast drum, and has advantages over the direct method and the rewet method. However, on the other hand, since the coating layer is soft, it is easily deformed by external pressure.For example, in a winder processing step that cuts to an arbitrary width and commercializes the winding, it is pressed against the winder drum and fixed. When the film is wound under pressure, there is a problem that the coating layer is deformed and the glossiness of the white paper is lowered. Further, when the paper is wound, a portion having a thick paper thickness in the width direction has a large winding diameter and is subjected to an excessive concentrated load, and therefore, there is a problem that the glossiness of the white paper is remarkably lowered only in that portion. In addition, it is inevitable that the product take-up rolls even after the winder process in the packaging process, product transport and transport process, but the coating layer is deformed by pressure and the glossiness of the white paper It also occurs when the value drops. In recent years, winders that can be wound softly under low tension and under less load have come to be used, so the problem of reduced glossiness of blank paper has also been considerably improved. However, cast coated paper manufactured by the coagulation method still has a problem of non-uniform white paper gloss reduction due to non-uniformity in the width direction of the paper in the winder processing step or subsequent steps. Yes.
[0008]
As a measure for improving the quality and operability required for cast coated paper, attempts to improve the latex used in the coating liquid have been studied.
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-47895, a latex having a styrene content of 24 to 79% and a gel content of 45 to 70% is excellent for blistering, drum picking, and pinholes. Recognizes techniques for providing coated paper. However, it is inferior in blocking resistance, and in particular, it has not been possible to suppress a decrease in glossiness of blank paper that occurs for the first time after the winder processing step, which is a problem peculiar to the coagulation method. JP-A-62-850945 discloses excellent white paper gloss and blocking resistance by using a latex having a styrene content of 34 to 69% and a gel content of 80 to 95% in the monomer. Recognizes techniques for providing coated paper. However, it has been insufficient to improve the ink drying property, and particularly to improve the decrease in glossiness of the blank paper that occurs for the first time after the winder processing step, which is a problem peculiar to the coagulation method.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the circumstances as described above, the present invention is particularly suitable for cast coated paper produced by the coagulation method. An object of the present invention is to provide a cast coated paper excellent in ink drying property, blocking resistance and operability and a method for producing the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated studies, the inventors have applied a coating liquid mainly composed of a pigment and an adhesive to at least one surface of a base paper, and then applied the coating layer in a wet state to a mirror surface of a cast drum. In the cast coated paper formed by pressure bonding and drying, the adhesive is 40 to 60% by weight of styrene monomer, the glass transition temperature is −15 to 0 ° C., and the gel content is more than 70% and 90% or less. The present invention has been achieved by a cast coated paper containing a styrene-butadiene copolymer latex and a method for producing the same. In the present invention, particularly for cast coated paper produced by the coagulation method, there is little decrease in white paper glossiness in post-processes such as a winder processing process after a cast mirror finish, a transport process, etc. A cast coated paper excellent in blocking property and operability could be obtained.
[0011]
As described above, the present inventors have suppressed the deformability of the coating layer as a means for suppressing the decrease in the glossiness of the blank paper after the winder treatment step, and further improved the surface shape, and also has good ink drying properties, blocking resistance, and operability. In order to achieve this, it has been found that it is effective to define optimum ranges for the amount of styrene in the copolymer latex, the glass transition temperature, and the gel content.
[0012]
In the present invention, it is necessary that the styrene monomer is in the range of 40 to 60% by weight as the styrene butadiene copolymer latex. When the styrene monomer was less than 40% by weight, the latex film strength was soft and easily deformed, so that the glossiness of blank paper after the winder treatment step was lowered. In addition, the water resistance decreased and the blocking resistance was inferior. On the other hand, when the styrene monomer exceeds 60% by weight, the latex film strength is further increased and the decrease in the glossiness of the blank paper after the winder treatment process is less, but the releasability from the cast drum during operation (peeling) Performance) deteriorated, drum picks occurred frequently, and operability decreased. It is important that the glass transition temperature of the styrene / butadiene copolymer latex is −15 to 0 ° C. When the glass transition temperature was lower than −15 ° C., the glossiness of the blank paper after the winder treatment step was lowered, and when it was higher than 0 ° C., the ink drying property was delayed. Further, it is important that the gel content of the styrene / butadiene copolymer latex is 70 to 90%. When the gel content was 70% or less, the blocking resistance was inferior, and when it exceeded 90%, the latex film strength was lowered, pinholes and drum picks were frequently generated, and the operability was lowered. The gel content of the present invention is preferably 75 to 90%.
[0013]
Moreover, it is preferable that the copolymer latex of this invention contains 1-20 weight% of acrylonitrile as a monomer, More preferably, it contains 1-10 weight%. If it is less than 1% by weight, pinholes and drum picks tend to occur frequently, and the glossiness of blank paper after the winder treatment process tends to decrease. If it exceeds 20% by weight, the ink drying property tends to be delayed.
[0014]
In the present invention, in order to improve the ink drying property and the surface strength, it is preferable to blend the copolymer latex with 10 to 30 parts by weight, more preferably 18 to 24 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment. It is.
[0015]
Moreover, in this invention, 1-8 weight part is preferable with respect to 100 weight part of pigments, and more preferably 3-8 weight part is further casein as an adhesive agent. When casein is less than 1 weight, drum picking etc. generate | occur | produce and operativity tends to fall. If the casein exceeds 8 parts by weight, the ink drying property becomes slow and tends to be inferior.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the pigment used in the present invention, one or more of light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, kaolin, clay, zinc oxide, talc, silica, satin white, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, plastic pigment and the like are used. be able to.
[0017]
As an adhesive used in the present invention, in addition to styrene / butadiene copolymer latex, caseins, soy protein and synthetic protein, polyvinyl alcohol, starch such as oxidized starch and esterified starch, carboxylmethylcellulose, hydroxyethylcellulose and the like Cellulose derivative starch, polyvinyl pyrrolidone, gelatin, styrene-acrylic resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, urea resin, alkyd resin, urethane resin, polyethylene, etc. More than one species may be used in combination.
[0018]
In the coating liquid of the present invention, various commonly used auxiliaries such as a dispersant, a release agent, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, a preservative, and a water resistance agent may be used. As the mold release agent, fatty acid such as calcium stearate or metal salt of higher fatty acid, fatty acid amide, higher alcohol, wax emulsion, polyethylene emulsion, nonionic surfactant and the like can be used.
[0019]
The base paper for casting used in the present invention is a base paper having a basis weight of 50 to 400 g / m 2 used for general printing coated paper and cast coated paper. Depending on the purpose, high quality paper or medium quality paper is selected. To use. Also, a coated paper in which a coating liquid having a general pigment and an adhesive is coated on one side or both sides of the base paper can be used as the base paper.
[0020]
Known coating machines such as blade coaters, air knife coaters, roll coaters, comma coaters, brush coaters, kiss coaters, squeeze coaters, curtain coaters, bar coaters, gravure coaters, etc. The method using can be appropriately selected. The coating amount on the base paper for casting is preferably in the range of 15 to 35 g / m 2 in terms of solid content per one side of the base paper.
[0021]
Thus, the coating layer formed on the base paper is manufactured by being pressed and dried on a mirror drum heated in a wet state. The wet coating layer can be pressure-bonded and dried on the mirror drum. The direct method is to press the cast drum in the undried state after coating. It is possible to use a coagulation method, or a rewetting method in which a coating layer once dried after coating is plasticized with a rewetting liquid and pressed.
[0022]
In the present invention, the coagulation method in which a wet coating layer is gelled with a coagulating liquid and then pressed and dried on a mirror drum is bulky, excellent in surface properties, and suppresses the glossiness of white paper in a winder processing step, etc. It is preferable because it is excellent. In this case, the coagulation liquid is a solution obtained by dissolving a coagulant in an aqueous solution or the like. As the coagulant, formic acid, acetic acid, malic acid, itaconic acid, acrylic acid, citric acid, lactic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, carbonic acid, Acids such as boric acid, and salts thereof with calcium, zinc, barium, lead, potassium, sodium, cadmium, aluminum, etc., and borax can be used, but formate is generally used Among them, a mixture of formic acid and zinc oxide is preferable. Various releasing agents used in the coating solution can also be used as appropriate in the coagulation solution.
[0023]
The cast coated paper of the present invention preferably has a product moisture of 1 to 4%. When the product moisture is less than 1%, curling or the like occurs and the operability tends to be inferior. On the other hand, if it exceeds 4%, drum picking occurs and the operability tends to be inferior.
[0024]
In addition, the cast coated paper of the present invention is particularly suitable for use as an adhesive label, and can be used for other purposes.
[0025]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited by these. In addition, the part and% in an example show a weight part and weight%, respectively.
<Quality evaluation method>
(1) Latex glass transition temperature is 20 ° C, a latex film is prepared at 65% (relative humidity), and 20 mg of the latex film is heated by a differential scanning calorimeter (DSC 6200R: manufactured by Seiko Instruments Inc.) at a rate of 5 ° C / min. It was calculated from a characteristic curve obtained at a measurement temperature of 0 to 100 ° C.
(2) Gel content of latex About 0.3 g of latex is spread thinly on a slide glass and dried with a dryer at 50 ° C. until a film is formed. The latex film is immersed in about 50 ml of toluene all day and night, filtered through a glass filter, and then the filtrate is dried with a dryer at 105 ° C., and the weight of toluene-soluble matter is measured. From the toluene soluble weight obtained here, the gel content is calculated according to the following formula.
Gel content (%) = (dry film weight-toluene soluble weight) × 100 / dry film weight
(3) Evaluation of decrease in glossiness of blank paper The glossiness of blank paper before and after the winder treatment was measured at an angle of 75 ° according to JIS P-8142.
(4) Using an ink drying RI-II type printing machine (Made Seisakusho), using TK Mark V New 617 (black) made by Toyo Ink, printing with a constant ink volume of 0.5 ml, and a print sample 45 seconds later Is transferred onto transfer paper (high-quality coated paper). The degree of decrease in whiteness of the transfer paper was visually evaluated. Those having a large degree of decrease in whiteness are slow and inferior in ink drying properties.
[0026]
◎ = Ink drying property is very excellent.
○ = Ink drying property is excellent.
Δ = Ink drying property is inferior.
[0027]
X = Ink drying property is extremely inferior.
(5) Blocking resistance:
Affix the wrap to the glass plate. A sample is stuck on it with double-sided tape. The glass plate on which the sample is attached is placed on the experimental bench and sprayed five times using a sprayer from a location 40 cm away. Place a glass plate with a separate wrap on top of it, place a 1.0 kg weight on it, leave it in a constant temperature room for 1 hour, and then peel off the glass plate.
[0028]
The state in which the sample was blocked was visually evaluated.
A: Blocking hardly occurs.
○ = Blocking occurs slightly.
[0029]
Δ: Blocking occurs frequently.
X: Blocking is remarkable.
(6) Operability evaluation:
At the time of continuous operation for 15 hours, a part of the cast coating layer was taken on the surface of the cast drum, and a state in which a minute pinhole (drum pick) was generated was visually evaluated.
[0030]
◎ = No drum pick.
○ = Slight drum picking occurs.
Δ: Drum picks occur frequently.
[0031]
X = Drum picking is remarkable.
[Example 1]
70 parts of kaolin and 30 parts of light calcium carbonate were dispersed in water using a dispersant to prepare a pigment slurry having a solid concentration of 60%. To this, 0.2 part of tributyl phosphate was added as an antifoaming agent, 5 parts of a casein aqueous solution (solid concentration 18%) dissolved with ammonia, a styrene content of 42%, an acrylonitrile content of 7%, Add 20 parts of styrene-butadiene copolymer latex with a glass transition temperature of -12 ° C and a gel content of 75%, mix 2 parts of wax emulsion and 0.5 part of polyethylene emulsion as mold release agent, and finally add water. Then, ammonia was added to adjust the solid content concentration to 50% and the pH to 10.
[0032]
In addition, as a coagulation liquid, 45% zinc oxide and 61% formic acid (46% organic acid zinc in organic acid salt) are mixed with 100% calcium formate per absolute dryness in an aqueous calcium formate solution, and wax emulsion 0 is used as a release agent. After adding 3 parts and 0.2 part of a nonionic emulsifier, a coagulating liquid having a solid content of 15% was prepared.
[0033]
Using the coating solution prepared by the above-mentioned method, the coating solution is applied on a roll coater so that the dry coating amount is 20 g / m 2 on one side of the base paper mixed with kraft pulp with a basis weight of 69 g / m 2. After coating and bringing the coating layer in a wet state into contact with the coagulation liquid, the coating layer is coagulated, and then applied to a press roll with a diameter of 750 mm, a surface temperature of 105 ° C, and a cast drum with a diameter of 3000 mm at a press pressure of 150 kg / cm. After pressure-bonding and drying, it was peeled off from the cast drum with a take-off roll to obtain a cast coated paper. The product moisture of the cast coated paper was 3.0%.
[Example 2]
A cast coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a styrene / butadiene copolymer latex having a styrene content of 55%, a glass transition temperature of −5 ° C., and a gel content of 85% was used. It was.
[Comparative Example 1]
A cast coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a styrene / butadiene copolymer latex having a styrene content of 35% in the monomer was used.
[Comparative Example 2]
A cast coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a styrene / butadiene copolymer latex having a styrene content of 70% in the monomer was used.
[Comparative Example 3]
A cast coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a styrene / butadiene copolymer latex having a glass transition temperature of −20 ° C. was used.
[Comparative Example 4]
A cast coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a styrene / butadiene copolymer latex having a glass transition temperature of 5 ° C. was used.
[Comparative Example 5]
A cast coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a styrene / butadiene copolymer latex having a gel content of 65% was used.
[Comparative Example 6]
A cast-coated paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a styrene / butadiene copolymer latex having a gel content of 95% was used.
[0034]
The above results are shown in Table 1.
[0035]
[Table 1]
As is clear from Table 1, Examples 1 and 2 have a small blank gloss reduction before and after the winder, and maintain a high blank gloss after the winder treatment. Moreover, it is excellent also in blocking resistance, ink drying property, and operativity.
[0037]
On the other hand, in Comparative Example 1, the glossiness of the blank paper is greatly reduced after the winder treatment, and the blocking resistance is poor. Comparative Example 2 has poor operability. In Comparative Example 3, the glossiness of the white paper is greatly reduced after the winder process. In Comparative Example 4, the ink drying property is inferior. Comparative Example 5 is inferior in blocking resistance. Comparative Example 6 is inferior in operability.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, cast coated paper produced by the coagulation method is particularly excellent in the surface shape with little decrease in glossiness of the blank paper in the post-process such as the winder processing step after the cast mirror finish, the conveying step, ink drying property and blocking resistance. Cast coated paper having excellent properties and operability can be obtained.
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