JPH0253994A - 印刷用塗被紙の製造方法 - 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、印刷用塗被紙の製造方法に関し、特に高温キ
ャレンダー通紙されることにより、平滑性に優れ且つ紙
腰及び剛度が付与された印刷用塗被紙を効率良く製造す
る方法に関するものである。

「従来の技術」 近年、印刷物のビジュアル化、カラー化、高級化に伴い
、特に印刷用塗被紙の塗被面の高平滑化による印刷適性
の改良及び高級感を伴う紙腰、剛度の向上等の要望が高
まっている。即ち、印刷技術の進歩に伴う高速化による
印刷適性品質と同時に重量感のある紙腰の高い塗被紙が
要望されている。高平滑性を有する印刷用塗被紙の製造
工程に関しては各種の提案がなされており、例えばブレ
ードコーターによる多層コーティング法、特定の材料と
高温キャレンダー仕上げによる高光沢、高平滑化方法（
特公昭４９−２１２５２．５３−７９６４、特開昭５４
−１２５７１２．５６−６８１８８．５６−９６９９２
．５６−１０７０９８号）等が提案されている。

−船釣に、印刷用塗被紙の製造方法は顔料と接着剤を主
成分とする塗被液を原紙に塗布し、スーパーキャレンダ
ーやグロスキャレンダーにより、光沢や平滑性を付与す
る方法或いは可塑状態にある塗被層を加熱鏡面ドラムに
圧接して仕上げる、所謂キャストコーティング方法等が
知られている。

特に、生産性に優れたスーバキャレンダー処理は紙の仕
上品質に重要な工程であり、通常は表面温度が６０〜７
０℃、線圧１５０〜３００Ｋｇ／ｃｍの範囲の多段二ツ
ブで使用されるのが一般的である。又、オンマシンに見
られるグロスキャレンダーでは表面温度が１３０〜１５
０℃、線圧１００　Ｋｇ／ｃｍ以下で使用されている。

しかし、スーパーキャレンダーの場合、平滑性は得られ
易いものの、密度が高くなり過ぎ紙腰がスーパーキャレ
ンダー処理前に比較して３０〜４０％も低下してしまい
、結果として塗被紙としての高級感が損なわれる。又、
グロスキャレンダーでは、塗被層のごく表面層の変化し
か起こらないために、紙腰の低下は大きくならないが、
反面十分な平滑性が得られない。一方、キャストコーテ
ィング方式で得られる塗被紙は平滑性に優れ且つ紙腰の
あるものとなるが、表裏の品質差及び生産効率が低いと
いう難点を抱えている。

上げする印刷用塗被紙の製造方法において、原紙の動的
濡れ値が−０，３０〜０．２０ｇであり、接着剤として
ガラス転移温度Ｔｇが一２０〜３５℃の重合体ラテック
スを含有せしめた塗被組成物を塗布、乾燥した後、表面
温度が１００°Ｃ以上のキャレンダーに通紙されること
を特徴とする印刷用塗被紙の製造方法である。

「作用」 本発明者等は、上記の如き難点を改善すべく種々検討を
重ねた結果、原紙の動的濡れ性と平滑性の間に大きな関
係が有ることを見出した。

ここに、原紙の動的濡れ性とは水に対する時間的な付着
力の大きさの変化を濡れの尺度として表すもので、本発
明では該濡れ性を動的濡れ性試験器（ＷＥＴ−３０００
／レスカ■製）を用いて行った試験値である。即ち、２
Ｘ５ｃｍの試験片を１６ｍｍ／秒の速さで水中１２ｍｍ
の深さに１０秒間浸漬した時の時間的部れの大きさ（付
着力）を測定するもので、濡れの大きさ（以下、動的濡
れ値と呼称する）は負の値の絶対値が大きい程濡れ難く
、正の値が上記の如く、両面塗被紙において塗被面の高
平滑性、高光沢、さらには紙腰、剛度に優れ且つ高生産
性を維持できる塗被紙の製造方法についての提案は未だ
になされていないのが現状である。

「発明が解決しようとする課題」 本発明は、上記の如き難点を改善し、優れた印刷適性及
び高級感を得るために、平滑性に優れ且つ紙腰のある印
刷塗被紙を製造する方法を提供するものである。

即ち、本発明者等は塗被紙の高温キャレンダー処理にお
いて、従来の方法では相反する品質特性である平滑性と
紙腰を同時に付与する方法について鋭意研究を重ねた結
果、原紙を特定し、且つ塗被層中の接着剤の特定をする
ことによって、塗被面の平滑化、強い紙腰、剛度を有す
る塗被紙が得られることを見出し、遂に本発明を完成す
るに至った。

「課題を解決する為の手段」 本発明は、原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗被組
成物を塗布、乾燥した後キャレンダー仕大きい程濡れ易
いことを示すものである。この濡れ値について、更に研
究した結果、この試験器で測定される時間的な濡れ値と
して水浸漬後２秒後の濡れ値が塗被紙の平滑性に極めて
大きな影響を及ぼすことを見出した。即ち、この値が大
きい（原紙の濡れ性が大きい）と原紙内への水分の浸透
が多くなって原紙表面の塗被層による被覆が低下し平滑
性が低下してしまう。また、値が小さい場合には塗被層
（液）と原紙との馴染みが低下し表面強度が弱くなる等
の品質低下が起こることが明らかとなった。更に接着剤
である重合体ラテックスの塗被層表面分布状況が濡れ値
によって左右されることも判った。つまり、塗被層中の
接着剤の分布が、原紙の濡れ度合いによって異なり、濡
れが少ない時は接着剤が塗被層の表層に多くなり、この
接着剤層を高温キャレンダーに通紙することによって融
着し、硬い層を構成すれば紙腰の向上に有効であること
を見出した。かかる結果に基づき、さらに重合体ラテッ
クスの特性と紙腰との関係を検討した結果、重合体ラテ
ックスの一特性であるガラス転移温度Ｔｇに大いに影響
されることがわかった。

一方、キャレンダー通紙のスピードは通常１００ｍ／分
以上であることから、加熱ニップにおける熱エネルギー
による作用効果（変形）は極めて限定されるため、特定
のＴｇを有する重合体ラテックスに与える効果を大なら
しめるためには、キャレンダーの表面温度を出来るだけ
高くすることが望ましく、本発明のように１００°Ｃ以
−Ｌであれば限定されたキャレンダー処理時間内で十分
に特定重合体ラテックスの硬化変形効果を期待できるの
である。

勿論、このような効果を得る為には、Ｔｇを特定した重
合体ラテックスだけを用いても十分ではなく、前述した
ような特定の動的濡れ値をもつ原紙とを組合せることに
よる相乗作用によってはじめて、塗被紙の平滑性と紙腰
とを同時に改良することができるのである。

而して、本発明における原紙の動的濡れ値としては−０
，３０〜０．２０ｇ　、より好ましくは−０，２５〜０
゜１０ｇの範囲である。因に、０．２０ｇより高くなる
と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等が挙
げられる。さらに、接着剤としては、例えばカゼイン等
の蛋白質類、陽性澱粉、燐酸エステル化澱粉、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導体等を適宜選択し
て併用することもできる。

なお、一般に接着剤の量は顔料１００重量部に対して５
〜５０！ｉ！部、より好ましくは１０〜３０重量部程度
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、マグネシウム、カルシウム、バリ
ウム等の多価金属塩を顔料１００重量部に対して０．１
−１０重量部程度添加してもよい。

塗被層による被覆が低下し平滑性が劣ることになり、さ
らに重合体ラテックスの塗被層表面近くでの分布が少な
くなり、高温キャレンダー処理による十分な効果が得ら
れず、紙腰が低下してしまう。

一方、−０，３０ｇ未満であれば、原紙と塗被層との接
着力が低下し好ましくない。

又、高温キャレンダー処理時に有効な重合体ラテックス
のＴｇとしては一２０〜３５℃、より好ましくは一５〜
３０℃である。因に、３５℃を越えると高温キャレンダ
ー処理の効果、即ち熱による硬化変形が十分に起こらず
、表面強度が弱く且つ印刷トラブルが発生し易くなり、
−２０℃未満では被覆形成が乾燥後に既にできているた
め、十分な紙腰を得ることができない。しかも、本発明
の所望とする効果は原紙の濡れ値及び重合体ラテックス
のＴｇ範囲が上記の如き特定の範囲にある場合にのみ得
ることができるのである。

本発明におけるＴｇが一２０〜３５℃の重合体ラテック
スとしては、例えばスチレン−ブタジェン共重合体、メ
チルメタクリレート−ブタジェン共重合塗被層を形成す
る為に用いられる塗被組成物としての顔料としては、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、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチ
ンホワイト、硫酸カルシウム、タルク、プラスチックピ
グメント等の如き通常の塗被紙用顔料の一種以上が適宜
選択して用いられる。

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、エヤーナイフコーターロールコータ
−、リバースロールコータ−、バーコーター、カーテン
コーター、ダ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マシンコーター及びオフマシンコ
ーターによって原紙上に一層或いは多層に分けて塗被さ
れる。

その際の塗被組成物の固形分濃度は、一般に４０〜７５
重量％程度であるが、操業性を考慮すると、４５〜７０
重量％の範囲が望ましい。

原紙の動的濡れ値のコントロールは、パルプ組成、叩解
条件、填料の種類と添加量、紙力剤、内添サイズ剤、ｐ
ｌ＋、表面サイズ剤、表面処理剤、乾燥条件等は個々の
抄紙機条件により適宜選択して決定される。また、本発
明の動的濡れ値と従来の原紙の性質として一般に測定さ
れているコブ吸水度、ステキヒトサイズ度等の値と、平
滑性、紙腰との相関関係は見られない。なお、本発明に
おいて使用される原紙の米坪としては３０〜４００ｇ／
Ｍ程度のものが目的に応じて適宜使用される。

原紙への塗被量は、通常乾燥重量で片面当り３〜５０　
ｇ　／　％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８〜２５ｇ／ｒｒｆ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。

本発明では、上記の如くして得られた塗被紙を表面温度
が１００“Ｃ以上の加熱キャレンダーで処理量、紙水分
、仕上速度等に応じて適宜調節される。

また、キャレンダーロールの加圧条件は線圧で１００〜
５００　Ｋｇ／ｃｒｎ、好ましくは１００〜４００　Ｋ
ｇ／ｃｍ、より好ましくは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
クトキャレンダーの場合には通常１ドラム当り２〜６ニ
ソプであるが、スーパーキャレンダーの場合には３〜１
）ニップ程度が一般的である。二ツブに入る前の塗被紙
の水分は約３〜１０％程度が好ましく、キャレンダーの
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、生産性を考慮すると１００〜１３００　ｍ／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
術を適宜組合せて使用することは勿論可能である。

「実施例」 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、勿論その範囲に限定されるものではなすることによっ
て極めて優れた品質を存する塗被紙を得るものである。

高温キャレンダーとしては、例えばスーパーキャレンダ
ー、グロスキャレンダ−（特開昭４９１３２３０５号、
公表特許公報６３−５００１８８号）、ソフトコンパク
トキャレンダー（紙パルプ技術タイムス、６２年８月号
、３１〜３６頁、　ＰＰＩ　、　１９８７年１）月号、
４５〜４７頁；　ＷＦＰ　、１９８５年、２２．８７３
〜８７７頁）等の金属ロール又はドラムと弾性ロールよ
りなる各種キャ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ンキ等
によって鏡面処理してもよい。また、弾性ロールはポリ
ウレタン、ポリアミド等の樹脂ロールやコツトン、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。

高温キャレンダー処理する際の各種処理条件は目的とす
る塗被紙の種類、塗被層の性質、コートい。なお、例中
の「部」及び「％」は特に断らない限りそれぞれ「重量
部」及び「重量％」を示す。

実施例１〜３ サテンホワイト（白石工業社製）１０部、カオリン（Ｕ
讐−９０／ＥＭＣ社製）８０部、重質炭酸カルシウム（
ソフトン１８００　／備北粉化工業社製）１０部を分散
剤としてポリアクリル酸ソーダ０．２部を用いてコーレ
ス分散機で分散し、固形分濃度７０％の顔料スラリーを
調製した。このスラリーに酸化澱粉２部（固形分）、ス
チレン−ブタジェン共重合体ラテンクス（Ｔｇ　＝　２
０℃）２０部（固形分）を加え、さらに水を加えて固形
分濃度６０％になるような塗被液を得た。

この塗被液を動的濡れ値が−０，２０ｇ（実施例１）、
−０，０５ｇ（実施例２）、０．１０ｇ（実施例３）に
なるように抄紙された１０ｇ／ｌｄの原紙に、絶乾コー
ト量が２０ｇ１ｒｄになるようにブレードコーターで塗
布し、１２０℃のドライヤーで乾燥後、水分６％の塗被
紙を各々得た。このようにして得られた塗被紙を表面温
度１６０℃、線圧２００　Ｋｇ　７ｃｍの条件でソフト
コンパクトキャレンダー掛けを行い、得られた印刷用塗
被紙の品質を測定し、その結果を表−１に示した。

実施例４〜５ 実施例１で重合体ラテックスとして、エチレン酢酸ヒニ
ル共重合体うテンクス（Ｔｇ＝１５℃）（実施例４）、
アクリル酸エステル共重合体ラテックス（Ｔｇ−−１０
°Ｃ）　　（実施例５）を用いた以外は、実施例１と同
様にして印刷用塗被紙を得た。得られた塗被紙の品質を
測定し、その結果を表−１に示した。

実施例６ 実施例１で得られた塗被紙をアラミツド繊維で出来た弾
性ロールを使用したグロスキャレンダーにて、表面温度
１３０℃、線圧１５０　Ｋｇ／ｃｍの条件で高温処理掛
けを行い、得られた印刷用塗被紙の品質を測定し、その
結果を表−１に示した。

比較例１〜２ 実施例１の原紙としての動的濡れ値が、０．３０ｇ（比
較例１　）　、−０，３５ｇ（比較例２）であること以
外表−１ 備考；各品質の測定方法 光沢度：　ＪＩＳ　Ｐ　８１４２に準じて測定した。（
％）値が大きい程、光沢がよい。

平滑度ニスムースター平滑度計（東英電子工業社製）に
より測定した。（ｍｍＨｇ） 値が小さい程、平滑性がよい。

剛度　：ガーレー剛度計（熊谷理機工業社製）を用いて
測定した。

値が大きい程、剛度が高い。

表面強度、印刷平滑：Ｒ■印刷機（明製作所製）を使用
して印刷後、それぞれ目視判定 により評価を行った。

は実施例１と同様にして行い印刷用塗被紙を得た。

得られた塗被紙の品質測定結果を表−１に示した。

比較例３〜４ 実施例１で重合体ラテックスとして、スチレンブタジェ
ン共重合体ラテックス（Ｔｇ＝−３０°Ｃ）（比較例３
）、アクリル酸エステル共重合体ラテックス（Ｔｇ　＝
　５０°Ｃ）（比較例４）を用いた以外は、実施例１と
同様にして印刷用塗被紙を得た。得られた塗被紙の品質
測定結果を表−１に示した。

比較例５ 実施例１で得られた塗被紙を９ニソプスーバーキヤレン
ダーを用いて、金属表面ロール温度７０℃、線圧２００
　Ｋｇ　／ｃｍの条件でキャレンダー処理を行い印刷用
塗被紙を得た。得られた塗被紙の品質結果を表−１に示
した。

なお、表−１における表面強度、印刷平滑の評価基準は
下記の通りである。

◎：極めて良好　　○：良好 △：劣る　　　　　×：極めて劣る 「効果」 表−１の結果から、明らかなように本発明の方法で得ら
れた印刷用塗被紙は平滑性、紙腰共極めて優れたもので
あった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原紙上に顔料と接着剤を主成分とする塗被組成物
   を塗布、乾燥した後キャレンダー仕上げする印刷用塗被
   紙の製造方法において、原紙の動的濡れ値が−０．３０
   〜０．２０ｇであり、接着剤としてガラス転移温度Ｔｇ
   が−２０〜３５℃の重合体ラテックスを含有せしめた塗
   被組成物を塗布、乾燥した後、表面温度が１００℃以上
   のキャレンダーに通紙されることを特徴とする印刷用塗
   被紙の製造方法。
2. （２）原紙の動的濡れ値が−０．２５〜０．１０ｇ、重
   合体ラテックスのＴｇが−５〜３０℃且つ線圧が１００
   〜４００Ｋｇ／ｃｍでキャレンダー通紙される請求項（
   １）記載の印刷用塗被紙の製造方法。