JP5269669B2 - 製袋用キャスト塗工紙 - Google Patents
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本形態の製袋用キャスト塗工紙は、片艶紙を基紙として、艶面にキャスト塗工層を設ける。片艶紙の艶面は、両更紙と比べて平坦性が高いため、キャスト塗工後のキャスト塗工面の平坦性がより高くなり、塗工層表面の凹凸に起因する印刷鮮明性の低下が発生しないため好ましい。
片艶紙の原料に用いるパルプとしては、一般に製紙用途で使用される、針葉樹及び広葉樹クラフトパルプ、機械パルプ、古紙パルプ、非木材パルプ等が使用できるが、この中でも機械パルプを用いると、より片艶紙のコブサイズ度を抑制することができるため、耐水性に優れるため好ましい。
本形態においては、原料パルプに、例えば、填料、染料や着色顔料などの染色剤、歩留り向上剤、紙力向上剤、サイズ剤、硫酸バンド等の各種の添加薬品を適宜添加することもできる。
次に、好ましい片艶紙の製造方法について、説明する。本形態の製造方法は、図1に示すように、抄紙工程中のドライヤーパートPにおいて、表面に研摩加工が施されている鏡面ドライヤーからなるヤンキードライヤー1に湿紙3を圧接する際に、ヤンキーフェルトを用いずに、2本の圧接ロール(タッチロール)4A,4Bを用い、当該湿紙3の裏面にヤンキーフェルトを介さずタッチロール4A,4Bを当接させることが好ましい。前段の圧接ロール(前段圧接ロール)4Aは、ヤンキードライヤー1の入口Eで、湿紙3をヤンキードライヤー1に圧接させる役割を果たす。なお、ヤンキードライヤー1の入口Eとは、湿紙3がペーパーロール8に接する最後の点から、前段圧接ロール4Aに接する最初の点までの区間をいう。他方、ヤンキードライヤー1の出口Fとは、湿紙3がヤンキードライヤー1に接する最後の点から、ペーパーロール9に接する最初の点までの区間をいう。
次に、片艶紙の艶面の上に、顔料と接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設ける。
塗工層に使用する顔料は特に限定されないが、例えば、カオリン、デラミネーテッドカオリン、タルク、クレー、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、焼成カオリン、構造化カオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、シリカ、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト等の無機顔料やポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質微粒子等の有機顔料等の中から、1種又は2種以上を適宜選択して使用することができる。
本形態では、塗工紙製造で一般的に用いられる接着剤を使用することができる。具体的には、例えば、カゼイン、大豆蛋白等の蛋白質類;スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス等の共役ジエン系ラテックス;アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルの重合体ラテックス若しくは共重合体ラテックス等のアクリル系ラテックス;エチレン−酢酸ビニル重合体ラテックス等のビニル系ラテックス;これらの各種共重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ部分溶解性又は非溶解性のラテックス等のラテックス類;オレフィン−無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂系接着剤;酸化澱粉、陽性化澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の澱粉類;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体等を挙げることができ、これらの中から1種又は2種以上を適宜選択して使用することができる。接着剤の中でも、顔料を固定する能力が高く、インキ着肉性の低下が少ないスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスを用いることが好ましい。
本発明では、キャスト塗工層にポリエチレン系耐水化剤を含有することが必要である。
原紙の表面への塗工剤の塗工は、一般の塗工紙用途設備で行えば足り、例えば、ブレードコーター、エアーナイフコーター、トランスファーロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、カーテンコーター等の塗工装置を設けたオンマシンコーター又はオフマシンコーターによって、原紙上に塗工することができる。中でも、塗工層表面の高い平坦性が確保されるという点からブレードコーターやエアーナイフコーターを用いることが好ましい。これらのうち、塗料をブレードで掻き取るためストリークやスクラッチ等の欠陥が発生するブレードコーターよりは、非接触式であり上記欠陥が発生しないエアーナイフコーターを用いることがより好ましい。また、ドライヤーパートでの乾燥方法としては、例えば、熱風加熱、ガスヒーター加熱、赤外線ヒーター加熱等の各種加熱乾燥方式を適宜採用することができる。
針葉樹クラフトパルプ(NBKP、フリーネス600mlCSF)10質量部、広葉樹クラフトパルプ(LBKP、フリーネス400mlCSF)80質量部、機械パルプ(TMP、フリーネス120mlCSF)10質量部を、表1に示す配合比率で配合し、パルプスラリーを調整した。
当該パルプスラリーに、固形分で硫酸バンド6質量%(液体硫酸アルミニウム・住友化学社製)、表1に示す種類及び配合割合(固形分換算)のサイズ剤及び紙力向上剤を内添した。但し実施例2は硫酸バンド0.5質量%とし、中性抄紙を行った。
・サイズ剤
酸性ロジン(品名:ハーサイズL−50、ハリマ化成社製)
中性ロジン(品名:ニューサイズ738、ハリマ化成社製)
・紙力向上剤
両性PAM(両性ポリアクリルアミド、品名:ハーマイドEX100、ハリマ化成社製)
アニオンPAM(アニオン性ポリアクリルアミド、品名:ハーマイドC−10、ハリマ化成社製)
PVAm(ポリビニルアミン、品名:ルレデュアVD、星光PMC社製)
以上の薬品を内添したパルプスラリーを、長網抄紙機(川之江造機社製)でJIS P 8124に準拠する坪量100g/m2に抄紙して、ポリアクリルアミド系接着剤(商品名:CA6078、星光PMC製)を用い、ヤンキードライヤーの入口部にて、湿紙の両耳部に1.0g/m2の割合でスプレー塗工して片艶紙を得た。当該長網抄紙機はヤンキードライヤー(3600mm径、乾燥温度110℃)を備えたものであり、湿紙供給側にタッチロール(540mm径)を備えている。このタッチロール(圧接ロール)の線圧は、50kg/cmとした。また、ヤンキードライヤーの出口部のペーパーロールの抄速は290m/分とした。ただし実施例33はヤンキーフェルトを使用して片艶紙を得た。
表1に示す種類及び割合で、顔料、接着剤及び耐水化剤を常温にて混合撹拌して塗工剤を調製し、片面あたり固形分換算で表1の塗工量となるようにエアーナイフで片艶紙の艶面に塗工した。塗工後、リウェットキャスト法(再湿潤法)により鏡面仕上げを行った。用いた顔料及び接着剤は以下のとおりである。また、表1の接着剤、耐水化剤の配合量は、顔料100質量部に対する値である。尚、実施例28ではゲル化法でキャスト処理し、比較例1では片艶紙の代わりに両更紙を用いて更面に塗工層を設け、比較例3ではキャスト仕上げをしなかった。
・顔料
クレー(カオリン、品番:HYDRASPERSE90、HUBER社製)
重質炭酸カルシウム(湿式、品番:エスカロン#90、三共製粉株式会社製)
シリカ:合成非晶質シリカ(型番:ニップジェルAZ−204、東ソー・シリカ社製)
・接着剤
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(SBR)(品番:PA5036、日本エイアンドエル株式会社製)
・耐水化剤
ポリエチレン樹脂
未変性(品番:A−C6,6A、ハネウェル社製)
酸化型(品番:A−C655、ハネウェル社製)
アクリル酸共重合型(品番:A−C540,540A、ハネウェル社製)
マレイン酸共重合型(品番:A−C573A,573P、ハネウェル社製)
多価アルコール系耐水化剤(品番:セクアレッツ755、三晶社製)
尚、実施例23〜25は、耐水化剤の融点を表1のとおり変更して用いた。
a)ベック平滑度
JIS P 8119:1998に準拠して片艶紙の艶面側を測定した。
JIS P 8140:1998に準拠して片艶紙の艶面側について接触時間2分で測定した。
JIS P 8142:2005に準拠してキャスト塗工面を測定した。白紙光沢度は、88%未満であれば見栄えが悪く、88%以上であれば見栄えが良く、90%以上であれば見栄えに特に優れる。
オフセット印刷機(型番:リソピアL‐BT3‐1100、三菱重工業(株)製)を使用し、キャスト塗工面に対し、カラーインク(品番:ADVAN、大日本インキ化学工業(株)製)にてカラー4色印刷を5000部行った。この印刷面のうち、4000〜4500枚目の範囲内にある印刷物1枚をランダムに選び、目視及びルーペ(10倍)にて観察し、印刷鮮明性を以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
○:印刷にムラがなく、鮮明な印刷である。
△:印刷物の輪郭が僅かにぼやけており、印刷鮮明性が僅かに劣る。
×:印刷物の輪郭がぼやけており、印刷鮮明性に劣る。
なお、前記評価基準のうち、○、△を実使用可能と判断する。
JIS P 8140:1998に準拠して、キャスト塗工面について接触時間10秒で測定した。14g/m2を超えれば耐水性が悪く、14g/m2以下であれば耐水性が良く、12g/m2以下であれば耐水性に優れる。
次の条件でA4サイズ(縦目)の印刷試験体を調製した。
印刷機 :RI‐3型、株式会社明製作所社製
インキ :WebRex Nouver HIMARKプロセス藍、大日精化株式会社製
インキ量:上段ロールに0.3ml、下段ロールに0.2ml
試験方法:上段、下段ロールでそれぞれインキを各3分間練り(2分間練った後、ロールを反転させ更に1分間練る)、回転速度30rpmで、キャスト塗工面に対して印刷を行った。
A4縦目の印刷試験体を縦110mm、横15mmに切り取り、JISP8115:2001「紙及び板紙−耐折強さ試験方法−MIT試験機法」に準じて耐折回数20回で耐折試験を行った。試験後の印刷試験体について、印刷が剥離した白紙部分の割合を折れ目に沿って算出し、剥離率とした。剥離率の算出は次のとおり行う。折れ目の上下各2mmの位置に、折れ目と並行な線(緯線)を引き、上下2本の緯線の間に、緯線および折れ目と直行するように0.5mmの等間隔で垂線(経線)を29本引く。経線29本のうち、印刷が剥離した白紙部分と接する経線の割合を剥離率とした。式を次に示す。
剥離率(%)=印刷剥離部分(白色部分)に接する経線の数/経線の全本数(29本)×100
尚、剥離率の算出は、印刷試験体を縦横各4倍に拡大コピーし求めても良い。この場合、緯線は折り目の上下各8mmの位置に、経線の間隔は2.0mmとなり、測定が容易となる。
尚、剥離率は以下のとおり評価した。
20%以下:耐割れ性に優れ、実使用可能。
50%以下:耐割れ性が良く、実使用可能。
50%超過:耐割れ性に劣り、実使用不可能。
Claims (5)
- 基紙及び前記基紙上に顔料及び接着剤を主成分とする塗工層を有する塗工紙であって、前記基紙が片艶紙であり、前記塗工層が前記片艶紙の艶面に固形分換算で5〜10g/m 2 設けられ、前記塗工層がキャスト処理により鏡面仕上げされ、前記塗工層中にポリエチレン系耐水化剤を含有することを特徴とする、製袋用キャスト塗工紙。
- 前記ポリエチレン系耐水化剤の融点が100℃〜110℃であり、前記顔料100質量部に対し前記ポリエチレン系耐水化剤を2〜5質量部含有することを特徴とする、請求項1に記載の製袋用キャスト塗工紙。
- 前記ポリエチレン系耐水化剤が、酸化型ポリエチレン樹脂であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の製袋用キャスト塗工紙。
- 前記基紙が酸性紙であり、前記基紙中にポリアクリルアミド系の紙力向上剤が固形分換算で0.3〜0.8質量%、酸性ロジンサイズ剤が固形分換算で0.05〜0.50質量%含有され、前記片艶紙は、艶面側のJIS P 8119に準拠したベック平滑度が40〜90秒、JIS P 8140に準拠したコブサイズ度が20〜70g/m2であることを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項に記載の製袋用キャスト塗工紙。
- 前記顔料のうち、クレー及び炭酸カルシウムの合計が95質量%以上であることを特徴とする、請求項1〜4いずれか1項に記載の製袋用キャスト塗工紙。
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