JPH0214098A - 光沢塗被紙の製造方法 - 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、光沢塗被紙の製造に関し、特に顔料としてサ
チンホワイトと有機顔料を含む塗被組成物を用いて、平
滑性、光沢、照りの優れた光沢塗被紙を製造する方法に
関する。

「従来の技術」 近年、印刷物のビジュアル化、カラー化、高級化指向に
伴い、特に印刷用塗被紙の塗被面の光沢度、照り及び平
滑性の改良要望が高まっている。

このため、印刷用塗被紙の製造工程に関して、各種の提
案がなされている。例えば、塗被方法については、ブレ
ードコーターによる多層コーティング法が、又、仕上工
程では、１００℃以上の高温カレンダーによる仕上げ方
法（特開昭５４−１２５７１２号、特公昭４９−２１２
５２号等）が提案されている。

更に、塗被組成物については、サチンホワイト、超微粒
子カオリン、超微粒子炭酸カルシウム等の微細顔料の使
用、及び塗被液濃度６５重計％以上の高濃度塗被液によ
る塗工方法等が数多く！２案されている。しかし、更に
高品位の７８被紙を得ようとする場合、検討すべき課題
が多く残されている。

［発明が解決しようとする課題」 本発明は、高品位の塗被紙部ち平滑性、光沢、照りの面
において極めてイ■れた塗被紙を提供するものである。

一般に、塗被組成物中の７０重量％以上を占めるのは顔
料であり、特に顔料の種類、粒子の大きさ、形状が塗被
層の光沢や平滑性に大きく影響することはよく知られて
いる。

そして、それぞれの顔料が有する特徴に応じて各種の顔
料を組合わせて使用する方法も一般に行われているが、
得られる効果はそれぞれの顔料がもつ特徴に限られてお
り、組合せによって相乗的な効果が得られた例は殆どな
い。

本発明者等は顔料の中でも塗被紙の光沢、平滑性、イン
キ吸収性等を改良する顔料として良く知られているサチ
ンホワイトと有機顔料に注目して検討を進めた。

即ち、サチンホワイトは従来より、塗被紙の光沢、平滑
性、インキ吸収性等を改善する目的で高白色顔料として
カオリンや他の顔料と併用して使用されている。その組
成は、３　ＣａＯ・Ａ１□０．・３ＣａＳ０４・３１−
３２　Ｈｚｏの分子式を有するスルフォアルミン酸カル
シウムの針状結晶よりなる白色顔料であって、一般には
生石灰又は消石灰の水性懸濁液を硫酸アルミニウム又は
明パンと反応させて製造される。しかし、その粒子径、
形状は、例えば反応温度、反応時間、反応時の濃度、撹
拌時間等に大きく影古されるので、生成するサチンホワ
イトは反応時の条件によって各様の異なった粒子径、及
び粒子形状を有している。

一方、有ａ顔料は、一般にはプラスチンクピグメントと
呼ばれており、光沢、白色度の面で優れた特性を有して
いるが、粒径、ガラス転移点（Ｔｇ）等によりその効果
に差がある。

以上の如き知見から、これらの白色顔料について鋭意研
究を行った結果、特定の粒子径を有するサチンホワイト
と特定の有機顔料を特定の配合比率で用いた塗被組成物
を用いることにより両者のもつ品質特性が相乗効果的に
発揮され、塗被紙の平滑性、光沢、照りが大幅に向上し
、極めて優れた光沢塗被紙が得られることを見出し本発
明を完成した。

「課題を解決するための手段」 本発明は、原紙上に顔料及び接着剤を主成分とする塗被
組成物を塗被乾燥して仕上げる光沢塗被紙の製造方法に
おいて、該顔料として平均粒子径が０．８μｍ以下のサ
チンホワイト及び平均粒子径が０．１〜１．０　ａｍ且
つガラス転移点（Ｔｇ）が４０℃以上の有機顔料を各々
全顔料に対し５〜４０重量％含有せしめ、さらに両顔料
の重量配合比率をサチンホワイト／打機顔料＝０．２〜
５としたことを特徴とする光沢塗被紙の製造方法である
。

「作用」 本発明において使用されるサチンホワイトは、その平均
粒子径が０．８μｍ以下であることを特徴とする。又、
平均粒子径の測定は以下の方法により定めた値である。

即ち、分散剤としてポリアクリル酸ナトリウムをサチン
ホワイト（固形分）に対し５重量％添加し、固形分濃度
２〜３重量％のサチンホワイトの分散液を調製し、３０
〜３５℃で超音波分散器により５分間分散させて、重力
沈降法（測定器／セディグラフ５０００−０１　；品性
製作所製、サチンホワイトの比重を１．７７とした）に
より粒度重量分布を測定し、得られた粒度重量分布で５
０％時の球相当直径をサチンホワイトの平均粒子径とし
た。サチンホワ・イトの結晶形は針状或いは棒状である
が、本発明の有機顔料との相乗効果を得るには、この平
均粒子径測定法を用いて考察するのが最も有効な方法で
あった。

又、本発明で使用される今一つの重要な顔料である有ｍ
顔料の特性として、平均粒子径が０．１〜１．０μｍの
範囲で、且つガラス転移点（Ｔｇ）が４０℃以上である
ことが必要である。これらサチンホワイトと有機顔料が
上記の如く品質特定された条件を満たす時にのみ、両者
の相乗効果が極めて効果的に発揮され所望とする高光沢
、高平滑性の印刷適性に優れた塗被紙が得られることを
見出し、遂に本発明を達成するに至った。

本発明の特徴である顔料構成及び特性等について、以下
に詳述する。

先ず、本発明で特定されたサチンホワイトと有機顔料の
割合は、全顔料１００に対し、それぞれ５〜４０重量％
、より好ましくは８〜３０重量％である。

更に両者の配合比率は固形分比で、サチンホワイト／有
機顔料＝０．２〜５、より好ましくは０．３〜４程度の
範囲で使用される。尚、サチンホワイトは多量の結晶水
を有するため、本発明における乾燥重量は１０５℃に２
４時間放置した後に測定した絶乾重量を基準にして決め
られる。

前述のサチンホワイトと有機顔料の特定された配合比率
は、本発明の目的とする極めて優れた塗被紙の品質効果
を得る為の特に重要な条件であり、サチンホワイトと有
機顔料との配合比率が０．２〜５を外れた場合には、両
顔料の相乗効果が得られず、結果として本発明の所望と
する高品質の塗被紙を得ることができない。

又、本発明で用いられるサチンホワイトの平均粒子径が
０．８μｍ以上になると、例え上記の配合比率が満たさ
れても、本発明の所望とする改良効果は得られない。一
方、サチンホワイトの平均粒子径が０．１μｍ未満にな
ると、改良効果が得られないばかりか、接着強度の低下
が起こる為に、サチンホワイトの平均粒子径は０．１μ
ｍ以上であることが望ましい。さらに、本発明で用いら
れる有機顔料の平均粒子径は、０．１〜１．０μｍ、よ
り好ましくは０．１５〜０．７μｍの範囲で使用される
が、この範囲を外れると、本発明の所望の効果が得られ
ないばかりか、接着強度の低下、白色度及び不透明度の
低下等が付随し好ましくない。

而して、本発明において、特定されたサチンホワイトと
有機顔料を特定の配合比率で使用した場合に得られる塗
被紙の高品位品質、即ち平滑変、光沢、照り等といった
品質改良効果が発揮される理由については必ずしも明ら
かではないが、以下のような理由に基づくものと推定さ
れる。即ち、原紙表面に」二重の如く、本発明で特定し
た顔料配合を主成分とした塗被液を塗被すると、針状或
いは棒状結晶を有するサチンホワイトが並列配向を形成
し、その隙間に比重の軽い球形の有機顔料が適宜配列し
加熱、加圧して仕上げる際に球形の有機顔料が効果的に
変形することにより、塗被層面に極めて優れた平滑性と
光沢及び照りが付与されるものと想到される。

本発明で使用される有４Ｍ料は、その製造方法、形態、
組成等において特に限定されるものではなく、例えば特
公昭４６−６５２４、特開昭５５−１６９３８、特公昭
６２−２９５５８等に記載されている密実型有機顔料、
特公昭５６−１６１７４２．６１−７００３．６１−８
７７３４．６１−２０１０９６等に記載されている中空
型有機顔料、或いは特開昭５４−１５１６０６．５７−
６６１９６．６０−４５６９６等に記載されている核に
フィルム非形成能の合成重合体、表層にフィルム形成能
を有する重合体の二重構造からなり、有Ｒ顔料としての
特性を保ちながらも、僅かにバインダー機能を有する、
所謂バインダーピグメントの性質を有するものも利用で
きる。有機顔料の具体例としては、ポリスチレンが一船
的であるが、特開昭６０−１９９９９７に例示されてい
るように、スチレンの一部を他の単量体に置換えること
も可能である。使用が可能なスチレン以外の単量体とし
ては、例えばα−メチルスチレン、４−メチルスチレン
、ジビニルベンゼン等のビニル芳香族化合物、メチルメ
タクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト等のα、β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル、
塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化オレフィン
、アクリロニトリル等の不飽和ニトリル、ブタジェン等
の共役ジオレフィン等が挙げられる。

又、必要に応じてアクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸等のα、β−エチレン性不飽和カルボン酸、ヒドロキ
シエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト等の不飽和カルボン酸のヒト′ロキシアルキルエステ
ル、アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽和アミ
ドのような官能基を有する単量体を共重合することも勿
論可能である。

本発明に使用される顔料は上記した如く特定のサチンホ
ワイト、有機顔料の他に、例えばクレー、カオリン、水
酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、二酸化ヂクン、硫
酸バリウム、酸化亜鉛、硫酸カルシウム、タルク等の如
き通常の塗被紙用顔料の一種以上が適宜選択して使用さ
れる。

接着剤としては、例えばカゼイン、大豆蛋白、合成蛋白
等の蛋白質類；スチレン・ブタジェン共重合体等の共役
ジエン系重合体ラテックス、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又は共重合体等のア
クリル系重合体ラテックス、エチレン・酢酸ビニル共重
合体等のビニル系重合体ラテックス、或いはこれらの各
種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単
足体で変性したアルカリ溶解性或いはアルカリ非熔解性
の重合体ラテンクス；ポリビニルアルコール、オレフィ
ン・無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂等の合成樹脂系
接着剤；陽性澱粉、酸化澱粉等の澱粉類；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Ｒ体等の如き通常の塗被紙用接着剤の一種以上
が適宜選択して使用される。

なお、一般に接着剤は顔料１００重量部に対して５〜５
０重量部、より好ましくは１０〜３０重睦部程度の範囲
で調節される。また、塗被組成物中には、必要に応じて
消泡剤、着色剤、離型剤、流動変性剤等の各種助剤が適
宜配合されるが、塗被層の固化を促進する助剤として、
例えばアミン、アミド、ポリアクリルアミン等や亜鉛、
アルミニウム、マグネシラ１１、カルシウム、バリウム
等の多価金属の塩を顔料１００重遣部に対して０．１〜
１０重量部重量部加しても良い。

」記の如き条件で得られた塗被組成物は、一般の塗被紙
製造に用いられる、例えばブレードコーター、エヤーナ
イフコーク−、ロールコータ−、リバースロールコータ
−、バーコーター、カーテンコーター、グイスロットコ
ーター、グラビヤコーター、チャンプレックスコーター
、サイズプレスコーター等の塗被装置を設けたオン′７
シン或いはオフマシンコーターによって原紙上に一層或
いは二二層以上に分けて塗被される。

その際の塗被組成物の固形分わ＝度は、−・般に４０〜
７５重量％程度であるが、操業性等を考慮すると４５〜
７０重計％の範囲が好ましい。

原紙としては、一般の印刷用塗被紙に使用される米坪３
０〜４００　ｇ／ｒｆｆ程度のペーパベースやボードヘ
ースの原紙が用いられるが、抄紙方法については特に限
定されるものではなく、酸性抄紙、アルカリ性抄紙いず
れであってもよく、勿論、高歩留バルブを含む中質原紙
も使用できる。また、サイズプレス、ビルブレード等で
予備！工した原紙等も使用ができる。

原紙への塗被量は、一般に乾燥重量で片面当たり３〜５
０　ｇ　／　ｒｄ程度であるが、得られる塗被紙の白紙
品質、印刷適性等を考慮すると８〜２５　ｇ　／　ｎ（
程度の範囲で調節するのが望ましい。

また、湿潤塗被層を乾燥する方法としては、蒸気加熱、
熱風加熱、ガスヒーター加熱、電気ヒーター加熱、赤外
線ヒーター加熱、高周波加熱、レーザー加熱、電子線加
熱等各種の方式が採用され、特に限定されるものではな
いが、乾燥過程で有機顔料が皮膜し、顔料としての機能
を失うと白紙光沢、インキ受理性等が著しく低下し本発
明の所望とする改良効果が発揮できなくなるので、造膜
しないように乾燥条件を調節する必要がある。

本発明では、上記の如くして得られた塗被紙をさらに加
熱カレンダー処理することによって極めて優れた品質を
有する塗被紙を得るものである。

例えば、スーパカレンダー、グロスカレンダー（特開昭
４９−１３２３０５号、公表特許公報６３−５００１８
８号）、ソフトコンパクトカレンダー（祇パルプ技術タ
イｌ、ス、６２年８月号、３１〜３６頁、ＰＰＩ　、　
１９８７年１１月号、４５〜４７頁；　ＷＦＰ　、１９
８５年、２２，８７３〜８７７頁）等の金属ロール又は
ドラムと弾性ロールより成る各種カレンダーがオンマシ
ンやオフマシンで適宜用いられるが、金属ロール表面は
硬質クロムメツキ等によって鏡面処理しても良い。また
、弾性ロールはポリウレタン、ポリアミド等の樹脂［Ｊ
−ルやコツトン、アスベスト、ナイロン、アラミツド繊
維等を成型してロール化したもの等が適宜使用されるが
、金属ロールの表面温度が１００℃以上で使用さ′ｌす
る場合には、塗被層の可塑化が促進されるので好ましい
方法であるが、この場合にはアラミツド繊維でできたロ
ールのように耐熱性の高い材質が特に好ましく用いられ
る。

カレンダーで処理する際の各種処理条件は目的とする塗
被紙の種類、原紙条件、塗被層の性質、コートｉ、紙水
分、仕上速度等に応じて適宜調節されるが、カレンダー
ロールの表面温度は乾燥方式で前述したように、塗被層
中の有機顔料がカレンダー処理工程で造膜してしまうと
、インキ受理性、ウェット着肉性等、印刷用塗被紙とし
ての品質が著しく低下し、本発明の改良効果を失うので
有機顔料が完全には造膜しない温度条件をその種類に応
じて調節する必要がある。

また、カレンダーロールの加圧条件は線圧で１００〜５
００　Ｋｇ／ｃｍ程度に維持するのが好ましく、−般に
は１５０〜３５０　Ｋｇ／ｃｍ程度の範囲で調節され、
加圧ニップの数はソフトコンパクトカレンダーの場合に
は通常１ドラム当たり２〜６ニツプであるが、スーパー
カレンダーの場合には３〜１１ニップ程度が一般的であ
る。ニップに入る前の塗被紙の水分は約３〜１０％程度
が好ましく、カレンダーの仕上げ速度は紙の米坪、紙品
種等によって大きく異なるが１００〜１３００ｍ／分程
度が好ましい。

なお、仕上げ後の塗被紙の調湿、加湿のためにロールに
よる水塗り装置、静電加湿装置、蒸気加湿装置等を設置
したり、従来から塗被紙製造分野で知られている各種技
術を適宜組み合わせて使用することは勿論可能である。

［実施例Ｊ 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するか
、勿論その範囲に限定されるものではない。なお、例中
の「部」及び「％」は特に断らない限りそれぞれ「重量
部Ｊ及び「重量％」を示す。

実施例１ カオリン（商品名、ＵＷ−９０、ＥＭＣ社製）６０部、
微粒化重質炭酸カルシウム（商品名；カービタル９０、
富士カオリン社製）２０部、平均粒子径が０．３μｒｎ
であるサチンホワイトと平均粒子径が０゜５μｍ且つガ
ラス転移点（Ｔｇ）が１００℃のスチレン重合体からな
る有機Ｄｎ料が、サチンホワイト／有機顔料−１／１　
（重計比）になるように、具体的ζこはサチンホワイト
１５部と有機顔料１０部とを配合し、ポリアクリル酸ナ
トリウム０．２部を加えてコーレス分散機にて分散し、
固形分濃度６６％のスラリーを調製した。

この顔料スラリーに酸化澱粉（固形分）２部、スチレン
−ブタジェン共重合体ラテックス（商品名、ＪＳＲＯ６
９６、日本合成ゴム社製）（固形分）１２部を加えて、
更に水を加えて固形分濃度６０％の塗液を調製した。

この塗液を未坪７０　ｇ　／　ｍ　”の原紙に、片面当
たり乾燥重量で２０ｇ／ｍ”になるようにブレードコー
ターで両面塗被を行い、表面温度１２０℃のドライヤー
で乾燥して、紙水分が６．５％の両面塗被紙を得た。得
られた塗被紙を６０℃１９ニツプ、線圧２００　ｋｇ　
７ｃｍの条件でスーパーカレンダー掛けを行い、両面光
沢塗被紙を得た。得られた光沢塗被紙の品質評価を行い
、その結果を表−１に示した。

実施例２ 実施例１において、サチンホワイト／有機顔料＝２／３
、即ちサチンホワイト８部、有機顔料１２部とした以外
は実施例１と同様にして両面光沢塗被紙を得た。得られ
た光沢塗被紙の品質評価結果を表＝１に示した。

実施例３ 実施例１において、サチンホワイト／有ａ顔料＝３／ｌ
、即らサチンホワイト１５部、有機顔料５部とした以外
は実施例１と同様にして両面光沢塗被紙を得た。得られ
た光沢塗被紙の品質評価結果を表−１に示した。

実施例４ 実施例１において、有機顔料として平均粒子径０．２５
７ｚｍ、　Ｔｇが５５℃であるスヂレンーブタジエン共
重合体を用いた以外は実施例１と同様にして両面光沢塗
被紙を得た。得られた光沢塗被紙の品質評価結果を表−
１に示した。

実施例５ 実施例１において、有機顔料とし”ご平均粒子径０．５
　ｌｔｍ、Ｔｇが１０５℃であるスチレン−アクリル共
重合体を用いた以外は実施例１と同様にして両面光沢塗
被紙を得た。なお、仕北げとして、■５０″Ｃ１４ニッ
プ、線圧２５０　ｋｇ　７ｃｍの条件でソフトコンパク
トカレンダーによる加圧処理を行った。

得られた光沢塗被紙の品質評価結果を表−１に示した。

実施例６ 実施例１において、サチンホワイトとして平均粒子径０
．５μｍのものを用いた以外は実施例１と同様にして両
面光沢塗被紙を得た。なお、仕上げは実施例５と同様の
方法で行った。得られた光沢塗被紙の品質評価結果を表
−１に示した。

実施例７ カオリン（商品名、ＵＷ−９０、ＥＭＣ社製）４０部、
軽質炭酸カルシウム（商品名；ブリリアント５−１５、
白石工業社製）１０部、平均粒子径が０．５μｍである
サチンホワイトと平均粒子径が０．５μｍ且つＴｇが１
００℃のスチレン重合体からなる有機顔料の重量配合比
、サチンホワイト／有機顔料−１／１になるように、即
ちサチンホワイト２５部、有機顔料２５部を配合し、ポ
リアクリル酸ナトリウム０．２部を加えて、コーレス分
散機にて分散し、固形分濃度４７％のスラリーを調製し
た。

この顔料スラリーに、酸化澱粉（固型分）２部、スチレ
ン−ブタジェン共重合体ラテックス（商品名、ＪＳＲＯ
６９６、日本合成ゴム社製）（固型分）１４部を加えて
、更に水を加えて固型分濃度４５％の塗液を調製した。

この塗液を未坪１０ｇ／ｎでの原紙に乾燥重量が片面当
たり２０　ｇ　／　ｎ（になるようにエヤーナイフコー
ターにて両面塗被し、１４０℃のドライヤーで乾燥して
紙水分が６．５％の両面塗被紙を得た。得られた塗被紙
を温度６０℃１９ニツプ、線圧２００Ｋｇ／ｃｍの条件
でスーパーカレンダー掛は処理を行い、両面光沢塗被紙
を得た。この時の光沢塗被紙の品質評価結果を表−１に
示した。

比較例１ 実施例１において、サチンホワイトを使用せず有機顔料
２０部を使用した以外は、実施例１と同様にして両面光
沢塗被紙を得た。この時の品質評価結果を表−１に示し
た。

比較例２ 実施例１において、有機顔料を使用せずサチンホワイト
２０部を使用した以外は、実施例１と同様にして両面光
沢塗被紙を得た。この時の品質評価結果を表−１に示し
た。

比較例３ 実施例１において、サチンホワイトと有機顔料の比率が
１／９、即ちサチンホワイト２部、有機顔料１８部とし
た以外は、実施例１と同様にして両面光沢塗被紙を得た
。この時の品質評価結果を表−１に示した。

比較例４ 実施例１において、サチンホワイトと有機顔料の比率が
９／ｌ、即ちサチンホワイト１８部、有機顔料２部とし
た以外は、実施例１と同様にして両面光沢塗被紙を得た
。この時の品質評価結果を表−１に示した。

比較例５ 実施例１において、サチンホワイトとして、平均粒子径
が１．０μｍのものを用いた以外は実施例１と同様にし
て両面光沢塗被紙を得た。この時の品質評価結果を表−
１に示した。

比較例６．７ 実施例１において、有機顔料として平均粒子径１．５μ
ｍ（比較例６　）　、０．０５μｍ（比較例７）を用い
た以外は実施例１と同様にして両面光沢塗被紙を得た。

この時の品質評価結果を表−１に示した。

比較例８ 実施例１において、有機顔料として平均粒子径０．２５
μｍ、Ｔｇが２０℃であるスチレンーブクジエン共重合
体を用いた以外は実施例１と同様にして両面光沢塗被紙
を得た。この時の品質評価結果を表−１に示した。

比較例９ 実施例７において、サチンホワイトと有機顔料の比率が
１／４、即ちサチンホワイト１０部、有機顔料４０部と
した以外は、実施例７と同様にして両面光沢塗被紙を得
た。この時の品質評価結果を表−１に示した。

「効果」 本発明の方法により得られた両面光沢塗被紙は白紙品質
、印判適性共に極めて優れたものであった。とりわけ高
温カレンダー処理したものは光沢の改善効果が顕著であ
った。

表−１ 評価基準 ◎；非常に良好 ○；良好 Δ；やや劣る ×；不良 白紙光沢、　ＪＩＳ−Ｐ−８１４２に準じて測定した。

照り　　；目視による外観で判定した。

印刷平滑性、印刷強度、インキ受理性 ；Ｒ■印刷機（明製作所製）を使用して印刷した後、そ
れぞれを目視により 判定した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原紙上に顔料及び接着剤を主成分とする塗被組成
   物を塗被乾燥して仕上げる光沢塗被紙の製造方法におい
   て、該顔料として平均粒子径が０．８μｍ以下のサチン
   ホワイト及び平均粒子径が０．１〜１．０μｍ且つガラ
   ス転移点（Ｔｇ）が４０℃以上の有機顔料を各々全顔料
   に対し５〜４０重量％含有せしめ、さらに両顔料の重量
   配合比率をサチンホワイト／有機顔料＝０．２〜５とし
   たことを特徴とする光沢塗被紙の製造方法。
2. （２）乾燥後の仕上方法として、１００℃以上に加熱さ
   れた金属ロールと弾性ロールからなる加圧ニップを通し
   て加熱カレンダー処理を行う請求項（１）記載の光沢塗
   被紙の製造方法