JPH03193994A - キャスト塗被紙の製造方法 - 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、キャスト塗被紙の製造方法に関し、特に高品
質を有するキャスト塗被紙を極めて効率良く製造する方
法に関する。

「従来の技術」 キャスト塗被紙と呼ばれる印刷用強光沢塗被紙の製造方
法としては、鏡面を有する加熱仕上げ面に湿潤塗被層を
圧接して光沢仕上げするウェットキャスト法（例えば、
特公昭２８−３４０７号、特公昭３８−２５１６０号）
、湿潤塗被層を一旦乾燥した後、再湿潤により可塑化し
て鏡面を有する加熱仕上げ面に圧接して光沢仕上げする
りウェットキャスト法（例えば、Ｕ　Ｓ　Ｐ　２７５９
８４７号、特公昭４８−３８００５号、特開昭５１−１
０２１）１号）、湿潤塗被層をゲル状態にして鏡面を有
する加熱仕上げ面に圧接して光沢仕上げするゲル化キャ
スト法（例えば、特公昭３Ｂ−１５７５１号、特公昭４
０−７２０７号、ＵＳＰ３３７７１９２号、特開昭５１
−４０４１０号）等の方法が知られている。

かかるキャスト塗被紙の製造方法は、いずれも顔料及び
接着剤を主成分とする塗被層を湿潤状態で鏡面を有する
加熱仕上げ面に圧接し、可塑状態にある塗被層に鏡面を
写し取ることによって平滑で強光沢を有する塗被紙とし
て仕上げる点では共通するものであるが、優れた平滑性
と強光沢を得るためには一般に１５〜４０ｇ／ｒｒｆと
いった多量の塗被層を必要とする。

ところが、湿潤塗被層中の水分は塗被層が加熱仕上げ面
に密着されている為仕上げ面側には蒸発できず、通常の
塗被紙製造における乾燥方式とは異なり原紙層を通して
全て裏面方向に蒸発乾燥されなくてはならない。この為
従来からキャスト塗被紙の生産速度は著しく制限され、
低速度の操業では比較的均一な強光沢を有するキャスト
塗被紙が得られるものの、生産性の低下といった難点が
あり、特に、高速になるに従って仕上げ表面にピンホー
ルや密着ムラが発生し、キャスト塗被紙としての外観特
性が失われてしまう。

一方、良好な平滑性と強光沢を維持し、然も生産性を維
持するべく湿潤塗被層の塗被量を減らすキャスト塗被紙
の製造においては、顔料と接着剤を主成分とする下塗り
塗被液を先ず原紙に塗被し、乾燥ないしは半乾燥した上
に湿潤塗被液を上塗り塗被層として設ける方法が行われ
ている。

かかる方法によれば、湿潤塗被層の塗被量を減らしても
キャスト塗被紙としての十分な平滑性と強光沢を得るこ
とができ、特に下塗り層の塗被量を多くしたり、二層以
上の多層にわたって下塗り塗被層を設けた場合には湿潤
塗被層の塗被量を大巾に減らすことができる。

しかしながら、下塗り塗被層を有する原紙の蒸気通過性
は下塗り塗被層の形成によって著しく低下し、とりわけ
下塗り塗被層の塗被量を多くしたり多層にするほどその
傾向が大きいため、湿潤塗被層の塗被量を減量し蒸発水
分量を減らした割にはキャスト塗被紙の生産速度が改良
されないのが実情である。下塗り塗被層の蒸気透過性を
改良する為に下塗り塗被液の顔料として比較的蒸気透過
性の良い顔料である微粒の炭酸カルシウム（ＵＳＰ　２
２１４５６４号、特開昭５５−７６１９８号）やプラス
デックピグメント（特開昭４９−１）８９０６号）の利
用が提案されているが上塗り塗被量を減らして得られた
キャスト塗被紙はピンホールや密着ムラが悪化する傾向
にある為、結局期待する程にはキャスト塗被紙の生産速
度は上がらなかった。

又、下塗り塗被層の平滑性を向上させて上塗り塗被量を
減らす試みとして、下塗り塗被層を乾燥後スーパーキャ
レンダーやブラシによる平滑化処理が行われているが、
これらの処理によって逆に蒸気透過性の悪化や均一な平
滑化処理の為にキャスト塗被紙のピンホールや密着ムラ
が悪化する結果となる。

「発明が解決しようとする課題」 本発明はキャスト塗被紙の製造方法において、特に下塗
り塗被層の蒸気透過性と平滑性を同時に向上させると共
に高品質のキャスト塗被紙を高速度で製造する方法を提
供するものである。

「課題を解決する為の手段」 本発明は、原紙上に顔料及び接着剤を主成分とする第１
のキャスト塗被層を設け、該塗被層が湿潤状態にある間
にプレスロールにより加熱された鏡面ドラムに圧接して
強光沢仕上げし、そのキャスト塗被紙の水分が４〜８重
量％で、キャスト塗被面の温度が３５℃以下となるよう
に調節した後、該キャスト塗被面上に顔料及び接着剤を
主成分とする第２のキャスト塗被層を設けるか、又は該
キャスト塗被面に再湿潤液を塗被し、該塗被層が湿潤状
態にある間にプレスロールにより加熱された鏡面ドラム
に圧接して強光沢仕上げすることを特徴とするキャスト
塗被紙の製造方法である。

「作用」 本発明の方法は、上記のように連続して２回キャスト仕
上げするところに第１の特徴を有するものであるが、連
続して２回キャストする方法は既にＵＳＰ　３３０７９
９３号に提案されている。しかし、本発明者等がこの米
国特許に記載の方法を検討、追試した結果、高光沢は得
られるものの、キャスト塗被層をキャストドラム面へ圧
着する機構としてプレスベルトを採用しているために圧
接力が弱（、とりわけ、第１回目のキャスト仕上げ表面
の平滑性が極端に劣り、２回目のキャスト仕上げ後でも
期待する程の効果が得られなかった。

そこで、連続して２回キャスト仕上げする方法について
、数多くの実験を繰り返した結果、最初にキャスト仕上
げした後の塗被紙の温度及び水分と、２回目（最終製品
）にキャスト仕上げした光沢度との間に重大な関連性が
あることが明らかとなった。

即ち、最初にキャスト仕上げした塗被紙の温度が高く、
またキャスト仕上げした塗被紙の水分があまりに少な過
ぎると、最終製品の光沢度が低くなってしまうものであ
る。

そこで、かかる現象について更に詳細に検討したところ
、該塗被紙の温度が高く水分が少な過ぎると、２回目に
おけるキャスト法がウェットキャスト法及びゲル化キャ
スト法の場合には顔料塗被液が紙層中に浸透し易く、ま
た、リウェツトキャスト法の場合は再湿潤液の浸透量が
多くなり過ぎて、結果的に離型性が低下したり、ピンホ
ールが発生することが明らかとなった。

上記の如き理由から、本発明者等は、第１のキャスト塗
被層の適性温度及び適性水分について検討した結果、２
回目のキャスト塗料又は再湿潤液を塗被する前の塗被紙
の温度を３５℃以下、より好ましくは３０℃以下に調節
し、且つ塗被紙の水分を４〜８％、より好ましくは５〜
７％に調節すると優れた光沢度を有するキャスト塗被紙
が得られることを見出した。因みに、２回目にキャスト
塗被を行う際の塗被紙水分が４％未満では塗被液を塗被
する場合又は再湿潤液を塗被する場合に紙層への浸透が
多（なり、一方８％を超えると水分量が多過ぎてウェッ
トキャスト及びゲル化キャストのいずれの方式でも離型
性が悪くなり、リウェツトキャスト法の場合はさらに密
着性も悪くなりピンホールが発生する。

而して、２回目のキャスト仕上げをする前のキャスト塗
被紙の紙面温度を３５℃以下、紙水分を４〜８％に調節
するための手段としては、特に限定するものではないが
、温度調節には冷風や冷却ロール（クーリングロール）
に接触させる方法が最も効率が良く、また、水分調節と
しては加熱ドラムで乾燥し離型する際、水分を前記の範
囲内になるように乾燥することによって調節することが
できる。

本発明の方法で使用されるキャスト塗被層用の塗被組成
物は、従来公知のキャスト塗被紙用組成物と同様に顔料
及び接着剤を主成分とするものである。

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、サテンホワイト、プラスチックピグメント
等、通常の塗被紙用顔料の１種以上が適宜選択して用い
られる。

なお、第１のキャスト塗被層を形成する顔料として、通
気性の良い顔料、例えば炭酸カルシウムを全顔料中３０
〜７０重量％程度配合せしめると生産性が改善される。

また、各種助剤等を用いて塗被層をポーラス（多孔質）
にすることも好ましい処方である。

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
ジエン形重合体ラテックス、アクリル酸エステル及び／
又はメタクリル酸エステルの共重合体又は共重合体等の
アクリル系共重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル
共重合等のビニル系共重合体、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量体で
変性したアルカリ溶解性或いはアルカリ非溶解性の重合
体ラテックス、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
、陽性化澱粉、酸化澱粉等の澱粉ｓ、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ｇｙｔ体等、通常の塗被組成物用接着剤の１種以上が
適宜選択して使用される。

なお、一般に接着剤の使用量は顔料１００重量部に対し
て５〜５０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部程
度の範囲で使用される。

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
、加熱ゲル化キャスト法では、塗被層のゲル化を促進す
る助剤として、例えば亜鉛、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が顔料１００
重量部に対して０゜５〜ｌＯ重量部程度添加される。

また、第１のキャスト塗被層の耐水性が弱いと、第２の
キャスト仕上げの際に膨潤、軟化が大きくなりドラムピ
ックの発生や蒸気透過性が悪くなって生産速度を落とす
恐れがあるために、第１のキャスト塗被層は耐水性及び
蒸気透過性に優れた塗被組成物を使用するのが望ましい
。因みに、塗被層に耐水性を付与し蒸気の透過性を改善
する方法としては、例えばジルコニウム化合物（ＺｒＯ
□）のような耐水性付与剤を顔料に対して０．０５〜３
．０重量％程度含有させることも良く　（ジルコニウム
化合物は塗被層をポーラスな状態に仕上げるため蒸気透
過性が著しく改善される）、また顔料として立方形炭酸
カルシウムを使用するのも良い。

かくして調製されたキャスト用塗被組成物は従来公知の
キャスト塗工方式を用いてキャスト後の塗被量がそれぞ
れ５〜３０　ｇ　／　ｄ程度となるようにキャストコー
ティングが施される。

本発明の方法で用いられる原紙としては、−ａの印刷用
塗被紙やキャスト塗被紙に用いられる米坪約２５　ｇ　
／　ｒｄ以上のペーパーベース、或いはボードベースの
原紙が用いられ、必要に応じて故紙、高歩留りパルプを
含む中質原紙、更に微塗工紙及び裏面に汎用の印刷用塗
被組成物を６〜３０　ｇ　／　ｎ？程度塗被した原紙等
も適宜使用できる。

また、抄紙方法としては、酸性抄紙、アルカリ性抄紙い
ずれでも良く、特に限定するものではない。

「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、勿論これらに限定されるものではない。なお、特に
断らない限り例中の部及び％はそれぞれ重量部及び重量
％を示す。

実施例１ 顔料として、カオリン８０部と沈降性炭酸カルシウム２
０部、接着剤としてカゼイン１２部（固形分）とブタジ
ェン／メチルメタクリレート　（比率：３５／６５）共
重合体ラテックス１２部（固形分）、耐水化剤として酸
化亜鉛（ＺｎＯ）　１．０部、離型剤としてステアリン
酸アンモニウム０．５部からなる濃度５２％のキャスト
用塗被液を調製した。

このようにして得た塗被液を原紙にウェットキャスト法
にてキャストを行った。即ち、上記の塗被液を米坪８０
　ｇ　／　ｍの原紙の塗被面に乾燥重量がＬｏｇ／ｍと
なるように塗被し、ただちに表面温度が９０℃に加熱さ
れた鏡面を有するクロムメツキドラムに圧接、乾燥し、
テークオフロールで加熱ドラムから剥離してキャスト塗
被紙を得た。

次いで、他のキャストコーター（上記と同一仕様）を用
いて、上記と同様の方法で、上で得たキャスト塗被紙表
面（紙面温度２７℃／紙水分４．２％）に上塗り塗被液
（上記と同一の塗料）を乾燥重量が１０ｇ／ｍ２となる
ようにキャスト塗被し、ダブルキャスト塗被紙を得た（
第１図）。得られたキャスト塗被紙の品質を下記に示す
ような方法で評価、測定を行い、得られた結果を表−１
に示した。

実施例２ 実施例１においては、キャストコーターを２台連続して
使用したが、本実施例では１台のキャストコータ：で２
回繰り返して上塗り塗被液を塗被し、ダブルキャスト塗
被紙を得た（第２図）。

上塗り塗被液としては実施例１と同様のものを用いた。

このとき、２回目にキャストする塗被紙の紙面温度は２
５℃、紙水分は４．５％であった。得られたキャスト塗
被紙の品質結果を表−１に示した。

実施例３ 実施例１において、第１回目の塗被液に耐水化剤として
酸化亜鉛の代わりに炭酸ジルコニウムアンモニウム０．
５部を使用した以外は、同様にしてダブルキャスト塗被
紙を得た。このときのキャスト塗被紙の品質結果を表−
１に示した。

実施例４ 実施例１においては、ウェット方式キャストコーターを
２台連続して使用したが、ウェット方式の代わりにリウ
ェツト方式のキャストコーターを２台連続して使用した
。（第３図） 即ち、キャスト仕上げ用塗被液として、カオリン７０部
と粒子径が０．５μｍの立方形炭酸カルシウム３０部、
接着剤としてカゼイン１２部（固形分）とアクリル酸／
ブクジエン／メチルアクリレート（比率；　２　／３３
／６５）共重合体ラテックス１２部（固形分）、消泡剤
としてトリブチルフォスフェート０．５部、耐水化剤と
して酸化亜鉛１．０部、離型剤としてステアリン酸アン
モニウム１．０部からなる濃度５３％のキャスト塗被紙
用塗被液を調製した。

このようにして得た塗被液を米坪８０　ｇ　／　ｎ（の
原紙の片面に乾燥重量が２８ｇ／ｎ？となるようにエア
ーナイフコーターで塗被乾燥した。次いで、直径７５０
ｍｍのゴムロールと直径１５００ｍｍの鏡面を有する第
１の加熱ドラムで形成されるプレスニップに通紙し、こ
こでノズルから供給されたポリエチレンエマルジョンか
ら成る再湿潤液（０，５部濃度）によって塗被層表面を
再湿潤した後、表面温度１０５℃、の加熱ドラムにプレ
ス圧２００にｇ／ｃｍで圧接、乾燥後、テークオフロー
ルで加熱ドラムから剥離してキャスト仕上げを行った。

このようにして仕上げたキャスト塗被紙を原紙として再
度第１回目と同じ再湿潤液を用いて、リウェツト方式に
よるダブルキャスト塗被紙を得た（２回目のキャストコ
ーティング前塗被紙の表面温度３２℃／紙水分４．１％
）。このようにして得たキャスト塗被紙の品質結果を表
−１に示した。

実施例５ 実施例４において、２回目のキャストコーティング時に
顔料と接着剤を主成分とするキャスト塗被層を形成させ
ずに、０．５％ポリエチレンエマルジョンから成る再湿
潤液のみを塗被（第４図）した以外は、同様にしてダブ
ルキャストコーティングを行い、キャスト塗被紙を得た
。このようにして得たキャスト塗被紙の品質結果を表−
１に示した。

比較例１ 実施例１において、ウェット方式キャストコーターを２
台連続して使用した代わりにウェット方式キャストコー
ターを１台使用し、１度塗りによるキャスト方式を採っ
た以外は、同様にしてキャスト塗被紙を得た（従来方式
）。

得られたキャスト塗被紙の品質結果を表−１に示した。

比較例２ クーリングロールを使用しない以外、実施例５と同様の
方法でダブルキャスト塗被紙を得た。

このようにして得たキャスト塗被紙の品質結果を表−１
に示した。

比較例３ クーリングロールを使用しない以外、実施例１と同様の
方法でダブルキャスト塗被紙を得た。このようにして得
たキャスト塗被紙の品質結果を表−１に示した。

なお、実施例及び比較例で得られたキャスト塗被紙の品
質評価方法及び評価基準については以下の通りである。

〔目視平滑〕

キャスト塗被紙の表面の平滑を目視で観察した。

■・・・非常に優れている Ｏ・・・良好 ［光沢〕 村上色彩研究所製光沢度計（ＧＭ−３Ｄ）により７５度
の光沢値を測定した。

値が大きい程、光沢が良い（％）。

〔キャスト面ピンホール〕

顕微鏡観察により判定した。

○・・・良好 △・・・ややピンホールが目立つ 〔ドラムピック〕 目視判定により、評価した。

■・・・ドラムビックの発生なし ○・・・ドラムピンクが僅かに見られるが、実用上は問
題なし Δ・・・ドラムピンクの発生あり、実用上問題あり 「効果」 表−１の結果から明らかなように、本発明の実施例で得
られたキャスト紙、即ち、−旦キヤストした塗被紙を原
紙として、さらにその上にキャストコーティングした、
所謂ダブルキャスト塗被紙は極めて平滑性が優れ、且つ
高光沢を有するキャスト塗被紙であった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は各々ウェットキャスト装置、第３図は
りウェットキャスト装置、第４図はウェットキャスト装
置（従来）の概略線図である。 （１）、　（９）、（１５）、（３５）：キャスト塗被
紙川原紙（２）、　（５）、　（１０）、（１））、（
１６）、（２４）：塗被装置（３６）　：塗被装置 （３）、　（６）、（１２）、（１９）、（２７）ニブ
レスロール（３９）　、　（４４）　ニブレスロール（
４）、　（７）、（１３）、（２２）、（３０）：キャ
ストドラム（４２）　、　（４７）　：キャストドラム
（８）、　（１４）、（３２）、（４９）：キャスト塗
被紙（１７）　、　（２５）　、　（３７）　：エアー
ナイフコーター（１Ｂ）　、　（２６）　、　（３Ｂ）
　：乾燥機（２０）　、　（２Ｂ）　、　（４０）　、
　（４５）　ニブレスニップ（２１）　、　（２９）　
、　（４１）　、　（４６）　：再湿潤液（２３）、　
（３１）、（４３）、（４Ｂ）：テークオフロール（３
３）、（５０）： クーリングドラム （３４）　、　（５１）　： 冷風装置

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第１のキ
   ャスト塗被層を設け、該塗被層が湿潤状態にある間にプ
   レスロールにより加熱された鏡面ドラムに圧接して強光
   沢仕上げし、そのキャスト塗被紙の水分が４〜８重量％
   で、キャスト塗被面の温度が３５℃以下となるように調
   節した後、該キャスト塗被面上に顔料及び接着剤を主成
   分とする第２のキャスト塗被層を設けるか又は該キャス
   ト塗被面に再湿潤液を塗被し、該塗被層が湿潤状態にあ
   る間にプレスロールにより加熱された鏡面ドラムに圧接
   して強光沢仕上げすることを特徴とするキャスト塗被紙
   の製造方法。
2. （２）第１のキャスト塗被層に耐水化剤を含有させる請
   求項（１）記載のキャスト塗被紙の製造方法。