JPH02104797A - つや消し紙用塗被組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、つや消し紙用塗被組成物、さらに詳しくは、
紙に塗工させた場合、塗工面の白紙光沢が低く、印刷光
沢が高く、かつ印刷時のミスドツト等が少ないつや消し
用塗被組成物に関するものである。

従来の技術 炭酸カルシウムは、製紙用顔料として用いられているが
、紙の表面上に塗工させた場合、平均粒径０．２〜１．
０μｍのものが白紙光沢が高く、平均粒径がそれ以上に
なると光沢が低くなることが知られているが（特開昭５
３−４３０９７号公報）、平均粒径が大きいものはイン
キの吸収性が低く、インキセット性等の印刷適性が劣る
という欠点がある。また、重質炭酸カルシウムは、石灰
石を粉砕して製造され粒度にバラツキがあるため紙面の
平滑性を低下させるという欠点を有する。

このように、従来、つや消し紙には、白紙光沢を低下さ
せるために粒径の大きい顔料が用いられている。

しかしながら、この場合、白紙面の光沢は低下するが、
塗工面の平滑性が良くないために、印刷光沢が低下し、
印刷時のミスドツト等が出やすくなる。

他方、粒径の大きいものと小さいものとを、所定の比率
になるように配合した重質炭酸カルシウムを用いてグラ
ビア印刷用つや消し塗被紙を製造する方法が知られてい
るが（特開昭５９−１９２７９６号公報）、重質炭酸カ
ルシウムは天然石灰石を乾式及び湿式粉砕しているため
、白色度がよくなく、またその安定性にも劣り、しかも
粒子が角張った不定形であるため紙面の平滑性がだしに
くく、印刷後の印刷光沢の低下が免れないという欠点が
ある。

さらに、感熱記録紙、感圧記録紙、インクジェット記録
用紙、ＰＰＣ用紙、ＮＩＰ用紙、ＬＢＰ用紙等のＯＡ機
器用紙において、カラー化が進み、インキや呈色剤の吸
収性に優れたコート紙や内てん紙、あるいは白紙光沢の
低いマッドコート紙等の高級紙が要望され、つや消し紙
用塗被組成物においても、白色度が高く、塗工面の白紙
光沢が低く、平滑性に優れ、印刷光沢が高く、シかも印
刷時のミスドツト等が少ないつや消し紙用塗被組成物の
開発が望まれていた。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来の炭酸カルシウムを配合成分
とするつや消し紙用塗被組成物の欠点を改善し、白色度
が高く、紙面の白紙光沢が低く、平滑性に優れ、印刷光
沢が高く、シかも印刷時のミスドツト等が少ないつや消
し紙用塗被組成物を提供することを目的としてなされた
ものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、前記の好ましい性質を有するつや消し紙
用塗被組成物を開発するために種々研究を重ねた結果、
特定の平均粒径の炭酸カルシウム粒子で形成された特定
の平均粒径の炭酸カルシウム凝集体と特定の添加剤から
成る組成物がその目的に適合しうろことを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は、平均粒径０．０５〜０．５μｍの
炭酸カルシウム粒子で形成された平均粒径１．５〜５．
０μｍの炭酸カルシウム凝集体及びカオリナイト系添加
物から成るつや消し紙用塗被組成物を提供するものであ
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のつや消し紙用塗被組成物における炭酸カルシウ
ム凝集体は平均粒径０，０５〜０．５μｍの炭酸カルシ
ウム粒子（以下１次粒子という）で形成された平均粒径
１．５〜５．０μｍの炭酸カルシウム凝集体（以下２次
粒子という）から成ることが必要である。

２次粒子の平均粒径がこれよりも小さくなると効果が十
分に発揮されないし、またこれよ、りも大きくなると粒
子の凝集力などが弱くなり、安定性が低下するのを免れ
ない。また、同様に１次粒子の平均粒径がこれよりも小
さくなると本発明の効果が十分に発揮されないし、また
これよりも大きくなると粒子の凝集力などが弱くなり、
安定性が低下するのを免れない。

次に、本発明のつや消し紙用塗被組成物におけるカオリ
ナイト系添加物としては、例えばカオリン、カオリナイ
ト、加水ハロイサイト、ハロイサイトなどが挙げられ、
特にカオリンクレーが好ましい。

前記炭酸カルシウム凝集体とカオリナイト系添加物との
重量比は、通常９０：１０ないし２０　：　８０、好ま
しくは８０　：　２０ないし３０　：　７０の範囲であ
る。この範囲外では所期の効果が十分には得られない。

また、本発明のつや消し紙用塗被組成物には、他の顔料
成分や顔料接着剤等を配合させたものも含まれる。

他の顔料成分としては、例えば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、二酸化チタン、水
酸化アルミニウム、プラスチックピグメントなどが挙げ
られる。

顔料接着剤としては、例えばカゼイン、大豆タンパク、
ＩＩ化テンプン、エーテル化デンプン、エステル化デン
プン、セルロース誘導体等の天然水溶性高分子接着剤や
、ポリビニルアルコール、スチレン−ブタジェン系、ス
チレン−アクリル系、メチルメタクリレート−ブタジェ
ン系等の共重合体、酢酸ビニル共重合体の主として非ア
ルカリ感応型共重合体等の合成高分子接着剤などが挙げ
られる。この顔料接着剤は、通常顔料１００重量部に対
し、５〜３０重量部の割合で添加される。

さらに、本発明のつや消し紙用塗被組成物には、必要に
応じて界面活性剤、潤滑剤、レベリング剤、ｐＨＲ整剤
等の観剤を含有させたものも含まれる。

本発明のつや消し紙用塗被組成物に用いられる炭酸カル
シウム凝集体を製造するには、先ず、濃度４０重量％及
び２５°Ｃにおける粘度２０００センチポイズ以上の水
酸化カルシウム水性懸濁液を調製し、これに二酸化炭素
含育ガスを吹き込み、炭酸化率８５〜９５％まで炭酸化
反応を行わせることによって反応液として炭酸化ミルク
を生成させる。

次に、この炭酸化ミルク（反応液）と、濃度４０重量％
及び２５℃における粘度２０００センチポイズ以上の水
酸化カルシウム水性懸濁液とを、炭酸化ミルク（反応液
）中の水酸化カルシウムと水酸化カルシウム水性懸濁液
中の水酸化カルシウムとのモル比がｌＯ：１ないしｌ：
２０の範囲になる割合で加え、混合したのち、さらに二
酸化炭素含有ガスを吹き込んで炭酸化反応を完結させる
。ここで、粘度の測定はＢ型（プルツクスフイールド型
）粘度計を用いて、ローター回転数６０ｒｐｍの条件下
で行われる。

前記前段工程において、水酸化カルシウム水性懸濁液濃
度は３．０〜３０重量％、反応開始温度は５〜５０℃の
範囲にあることが望ましい。また、二酸化炭素含有ガス
の吹き込み量は、水酸化カルシウム１モル当り、１．０
〜６．０モル／ｈｒであるのが望ましい。さらに、炭酸
化率については、８５％よりも低くなると炭酸カルシウ
ム凝集体の核生成が不完全なた・め、後段の炭酸化工程
で紡錘状粒子が生成するし、また９５％よりも高くなる
と炭酸カルシウム凝集体の核の炭酸化が進んでしまい、
後段の炭酸化工程で２成分での反応が進み、炭酸カルシ
ウム凝集体と紡錘状粒子の混合物を生成する上に、炭酸
カルシウム凝集体の粒子の結束が弱くなる。

前記後段工程において、炭酸化ミルクと水酸化カルシウ
ム水性懸濁液との混合物である混合ミルクの濃度は、３
〜３０重量％であり、反応開始温度は１０〜７０°Ｃの
範囲にあることが望ましい。

また、二酸化炭素含有ガスの吹き込み量は水酸化カルシ
ウム１モル当り０．１〜３モル／１】ｒであることが望
ましい。さらに、炭酸化ミルク中の水酸化カルシウムと
水酸化力ルンウム水性懸濁液中の水酸化カルシウムとの
モル比がｌｏ：ｌよりも高い割合になると炭酸カルシウ
ム凝集体の粒子の平均粒径が１．０μｍ以下となり、凝
集が弱く、高濃度で分散した場合粒子が崩壊し、分散ス
ラリーが増粘してしまうし、またｌ：２０よりも低い割
合になると反応終結物が２成分化してしまい、紡錘状粒
子と炭酸カルシウム凝集体の混合物が生成するのを免れ
ない。

本発明方法において水酸化カルシウム水性懸濁液の粘度
が２０００センチポイズ未満になると、最終製品は炭酸
カルシウム凝集体と紡錘状粒子の混合物になるのを免れ
ない。また、二酸化炭素は純粋なものを用いる必要はな
く、窒素等で希釈しｔ；二酸化炭素含有ガスなども用い
られる。また、原料の水酸化カルシウム水性懸濁液の粘
度の調整は機械的処理などによって行ってもよい。

本発明のつや消し紙用塗被組成物は、塗工液に調整され
、コーティングされる。コーティング方法は特に制限さ
れるものではなく、エアーナイフコーター、ブレードコ
ーター、ロールコータ−、バーコーター等で原紙に塗工
し、乾燥し、スーパーキャレンダー等の仕上げ工程を経
て行われる。

発明の効果 本発明のつや消し紙用塗被組成物は、紙に塗工させると
、白色度を高め、紙面の白紙光沢を低下させ、平滑性を
向上させ、印刷光沢を高め、しかも印刷時のミスドツト
等を減少させるという顕著な効果を奏する。

実施例 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明は、これらの例によってなんら限定されるもので
はない。

実施例１ 水酸化カルシウムを水に懸濁して、５０重量％の石灰乳
を調製し、コーレスミキサー（高速インペラー分敵機）
で処理したのち、４０重量％に希釈して２５°Ｃにおけ
る粘度を測定したところ（Ｂ型粘度計６０　ｒｐｍ）　
２５００ｃｐであった。

得られた石灰乳３０１２を濃度１０重量％、開始温度１
５℃に調製し、これに二酸化炭素濃度３０容量％の二酸
化炭素含有ガスを９．６Ｎｍ”／　ｈｒ　（水酸化カル
シウム１モル当り３．０モル／ｈｒ）吹き込み、炭酸化
率８８％まで反応させた。

このようにして得られた炭酸化ミルクと上記石灰乳を、
炭酸化ミルク中の水酸化カルシウムと石灰乳中の水酸化
カルシウムとのモル比が１：１になる割合で加えて混合
し、混合ミルク濃度１０重量％、開始温度３０°Ｃに調
製し、仕込み量３０Ｑで二酸化炭素濃度３０容量％の二
酸化炭素含有ガスを３．２Ｎｍ”／ｈｒ　（水酸化カル
シウム１モル当り１モル／ｈｒ）吹き込み、反応を完結
させた。

反応生成物を走査型電子顕微鏡で観察すると、平均粒径
が２．０μｍであり、その構成粒子の平均粒径が０．０
８μｍである、炭酸カルシウム凝集体が認められた。

この炭酸カルシウム凝集体７０重量部とカオリンクレー
３０重量部をポリアクリル酸ナトリウム０．６重量部と
ともに、固形分濃度７０％になるように水中分散したの
ち、顔料接着剤としてエステル化デンプン５重量部、ス
チレン−ブタジェン共重合体１０重量部、潤滑剤として
ステアリン酸カルシウム１重量部を配合し、水酸化アン
モニウムでｐＨを９．５に調整して固形分濃度６０％の
塗被組成物を得た。これをエアーナイフコーターで、コ
ート量が片面１４ｇ／ＩＩ”になるように塗被、乾燥、
さらにスーパーキャレンダー処理して、塗被紙を得た。

このものの物性を測定した結果を表に示す。

実施例２ 実施例１と同様にして得た炭酸カルシウム凝集体５０重
量部とカオリンクレー５０重量部を用い、実施例１と同
様に配合、調整して塗被組成物を得た。これをエアーナ
イフコーターでコート量が片面１４９／ＴＩ”になるよ
うに塗被、乾燥、さらにスーパーキャレンダー処理して
、塗被紙を得た。このものの物性を測定した結果を表に
示す。

実施例３ 平均粒径が３．５μｍ（２次粒子）であり、その構成粒
子の平均粒径が０．１．ｕ＋ｍ（１次粒子）である炭酸
カルシウム凝集体７０１１：５１部とカオリンクレー３
０重量部をポリアクリル酸ナトリウム０．６重量部とと
もに、固形分濃度７０％になるように水中分散したのち
、顔料接着剤としてエステル化デンプン５重量部、スチ
レン−ブタジェン共重合体１０重量部、潤滑剤としてス
テアリン酸カルシウム１重量部を配合し、水酸化アンモ
ニウムでｐＨを９．５に調整して固形分濃度６０％の塗
被組成物を得た。

これをエアーナイフコーターで、コート量が片面１４ｇ
／かになるように塗被、乾燥、さらにスーパーキャレン
ダー剋理して、塗被紙を得た。このものの物性を測定し
た結果を表に示す。

実施例４ 実施例３と同じ炭酸カルシウム凝集体３０重量部とカオ
リンクレー７０重量部を用い、実施例３と同様に配合、
調整して塗被組成物を得た。これをエアーナイフコータ
ーでコート量が片面１４ｇ／ｍ２になるように塗被、乾
燥、さらにスーパーキャレンダー処理して、塗被紙を得
た。このものの物性を測定した結果を表に示す。

比較例１ 実施例１と同様にして得た炭酸カルシウム凝集体１０重
量部とカオリンクレー９０重量部をポリアクリル酸ナト
リウム０．６重量部とともに、固形分濃度７０％になる
ように水中分散したのち、顔料接着剤としてエステル化
デンプン５重量部、スチレン−ブタジェン共重合体１０
重量部、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム１重量部
を配合し、水酸化アンモニウムでｐＨを９．５に調整し
て固形分濃度６０％の塗被組成物を得た。これをエアー
ナイフコーターで、コート量が片面１４９／ｌ１１２に
なるように塗被、乾燥、さらにスーパーキャレンダー処
理して、塗被紙を得た。このものの物性を測定した結果
を表に示す。この表から白紙光沢が高くなってしまうこ
とが分る。

比較例２ 平均粒子径が６．０μｍの重質炭酸カルシウム７０重量
部とカオリンクレー３０重量部をポリアクリル酸ナトリ
ウム０．６重量部とともに、固形分濃度７０％になるよ
うに水中分散したのち、顔料接着剤としてエステル化デ
ンプン５重量部、スチレン−ブタジェン共重合体１０重
量部、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム１重量部を
配合し、水酸化アンモニウムでｐＨを９．５に調整して
固形分濃度６０％の塗被組成物を得た。これをエアーナ
イフコーターで、コート量が片面１４ｇ／ｍ”になるよ
うに塗被、乾燥、さらにスーパーキャレンダー処理して
、塗被紙を得た。このものの物性を測定した結果を表に
示す。これから白紙塵が低く、紙面の平滑性が悪く、し
かも印刷光沢が低下してしまうことが分る。

試験条件 平滑度　：　スムースター式透気度・平滑度測定器で測
定 白色度　：　　ＪＩＳ　Ｐ　８１２３に準拠白紙光沢度
　：　　ＪＩＳ　Ｐ　８１４２に準拠印刷光沢度　：　
　ＪＩＳ　Ｐ　８１４２に準拠（使用インク　：　ＴＫ
ｔｌＧ紅−口０．４ｍＱ）特許出願人　奥多摩工業株式
会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　平均粒径０．０５〜０．５μｍの炭酸カルシウム粒
   子で形成された平均粒径１．５〜５．０μｍの炭酸カル
   シウム凝集体及びカオリナイト系添加物から成るつや消
   し紙用塗被組成物。 ２　炭酸カルシウム凝集体とカオリナイト系添加物との
   重量比が９０：１０ないし２０：８０である請求項１記
   載のつや消し紙用塗被組成物。