JPH032997B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」 本発明はキヤスト塗被紙の製造方法に関し、特
に優れた印刷適性及びラベル適性を有するキヤス
ト塗被紙を高速度で製造し得る方法に関するもの
である。 「従来の技術」 キヤ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、湿潤状態の塗被層を加熱ド
ラム面に圧接して光沢仕上げするウエツトキヤス
ト法、湿潤状態の塗被層をゲル状態にして加熱ド
ラム面に圧接して光沢仕上げするゲル化キヤスト
法、湿潤状態の塗被層を一旦乾燥又は半乾燥した
後、再湿潤により可塑化して加熱ドラム面に圧接
するリウエツトキヤスト法等が知られている。 これらのキヤスト法のうち、ゲル化キヤスト法
及びリウエツトキヤスト法は、塗被層が鏡面ドラ
ム面に圧接される前に各々ゲル化乃至乾燥されて
いるため、いずれも表面温度90℃以上の鏡面ドラ
ムに圧接してキヤスト仕上げすることができ、ウ
エツトキヤスト法を比べ遥かに高速度でのキヤス
ト仕上げができるため、生産性の点で優れた特徴
を有している。 しかし反面、ゲル化キヤスト法及びリウエツト
キヤスト法は、ウエツトキヤスト法に比べて、鏡
面ドラムに圧接する前の塗被層の可塑化度合が低
い為、鏡面ドラム面に均一に密着され難く、従つ
て低速の操業下では比較的均質な光沢、印刷適性
が得られるものの、高速度操業になるに従つて、
急激に光沢の均質性が失われ、光沢ムラや密着ム
ラ等が発生し、更には印刷表面強度の低下を引き
起こす傾向がある。 その為、熱可塑性接着剤の配合比率を多くした
り、塗被面を鏡面ドラムに高線圧で圧接する方法
が提案されているが、ドラムへの密着性、印刷表
面強度は改良されるものの、離型性の低下、印刷
インキの乾燥性不良といつた新たな欠点が付随す
る。更に、塗被層を余りに高線圧でプレスする
と、一度成型された塗被層がキヤストニツプで再
構成される際に接着剤が移動し、却つて表面強度
が低下してしまうことがある。 また、キヤスト塗被紙はその表面の強光沢を利
用してラベル用紙として使用されることも多く、
最近では、例えば食品用パツクのラベル等として
多用されている。ところが、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、サラン等のパツク用フイルムと長時間
にわたつて接触した状態に置くと、キヤスト塗被
面にこれらのフイルムが接着してしまい、無理を
して剥がすとラベルの印刷部分が破損する、所謂
「ブロツキング現象」と称する欠陥を起すことが
ある。この現象は前記したいづれのキヤスト方式
のキヤスト塗被紙でも発生する。その為、例えば
塗被層を構成する接着剤として多量のカゼインを
使用する提案もされているが、塗被液の増粘、製
造コストの著しい高騰などを招くため実用的な改
良方法とは言えず、やはりその改良が強く望まれ
ている。 「発明が解決しようとする問題点」 かかる現状に鑑み、本発明者等は、ゲル化キヤ
スト法及びリウエツトキヤスト法で認められる、
上記の如き欠点の解消について鋭意研究を重ねた
結果、特に塗被組成物中の接着剤成分として特定
の共重合体ラテツクスを使用し、且つ特定の反応
性樹脂を助剤として併用すると、上記の如き欠点
が効率よく改良されることを見出し、本発明を完
成するに至つたものである。 「問題を解決するための手段」 本発明は、顔料及び接着剤を主成分とする塗被
層を、ゲル化又は乾燥後再湿潤して、加熱された
鏡面ドラムに圧接し、強光沢仕上げするキヤスト
塗被紙の製造方法において、単量体成分としてエ
チレン系不飽和カルボン酸アミドを0.5〜10重量
％用いた共重合体ラテツクスを接着剤成分として
使用し、且つ助剤として下記〔〕式で表される
グリシジル基を有する線状脂肪族系エポキシ化合
物を併用することを特徴とするキヤスト塗被紙の
製造方法である。 「作用」 従来から、アート紙、コート紙等の印刷用塗被
紙の接着剤として、エチレン系不飽和カルボン酸
アミドを単量体成分として有する共重合体ラテツ
クスを使用することは知られている。 しかし、これらの共重合体ラテツクスを本発明
のような高温、高圧のゲル化キヤスト法や、リウ
エツトキヤスト法に適用した場合には、低スピー
ド下では確かに表面強度や耐水性の良好なキヤス
ト塗被紙が得られるものの、高スピードになるに
従つて、密着性不良、ドラムピツク等が発生して
必ずしも満足すべき結果は得られていない。 而して、本発明の方法では、特定量のエチレン
系不飽和カルボン酸アミドを単量体成分として用
いた共重合体ラテツクスを接着剤成分として使用
し、且つ助剤として特定のエポキシ化合物を併用
することによつて、前記の如き欠陥を伴うことな
く、従来の高温、高圧キヤスト法での問題点であ
つた、キヤスト面の光沢ムラ、密着ムラ、印刷表
面強度の低下及びブロツキング性を一挙に解決し
たものである。 かかる効果の得られる原因については必ずしも
明らかではないが、湿潤塗被層を90℃以上の高温
キヤストドラムに圧接した際に、エポキシ化合物
と共重合体ラテツクスのエチレン系不飽和カルボ
ン酸アミドとの硬化架橋反応が大きく促進され、
結果的にニツプでのバイダーの移動が抑えられ、
しかも蒸気の乾燥・透過性が改良されるため、印
刷強度、密着性、ドラムピツクが改良されるもの
と推測される。また、共重合体ラテツクスの架橋
反応の促進によつて、フイルムのポリマーセグメ
ントがキヤスト塗被紙の塗被層中へ侵入するのが
防止されるため、ブロツキング性が効率良く改良
されるものと推測される。 本発明において、接着剤成分として用いられる
特定の共重合体ラテツクスは、単量体成分として
0.5〜10重量％のエチレン系不飽和カルボン酸ア
ミドを用いて共重合されたラテツクスである。 エチレン系不飽和カルボン酸アミドとしては、
例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−
メチロールアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル
アクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミ
ド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、ジア
セトンアクリルアミド、ヒドロキシメチルジアセ
トンアクリルアミド、エタクリルアミド、クロト
ンアミド、イタコンアミド、メチルイタコンアミ
ド、マレイン酸モノアミド等が挙げられるが、上
記の如く、本発明で用いられる共重合体ラテツク
スは、単量体成分としてかかるエチレン系不飽和
カルボン酸アミドの少なくとも一種以上を、0.5
〜10重量％用いて共重合されるものである。 エチレン系不飽和カルボン酸アミドの使用量が
0.5重量％未満であると、本発明の所望の効果を
得ることができず、逆に10重量％を越えると、得
られる共重合体ラテツクスの粘度が上昇して塗被
組成物の塗工適性が低下するため、やはり本発明
の所望の効果を得ることが出来なくなつてしま
う。 本発明で用いられる特定の共重合体ラテツクス
を構成する他の単量体組成については、通常の塗
被紙用共重合体ラテツクス、例えばスチレン・ブ
タジエン共重合体、メチルメタクリレート・ブタ
ジエン共重合体等の共役ジエン系重合体ラテツク
ス、更にアクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カ
ルボン酸単量体を共重合した上記の如き共役ジエ
ン系重合体ラテツクス、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共重合体ラテツクス、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテ
ツクス等の単量体組成に準じて適宜調節可能であ
り、必ずしも特定されるものではない。 本発明において特に好ましく用いられる特定の
共重合体ラテツクスは、不飽和カルボン酸単量体
を共重合した共役ジエン系重合体ラテツクスであ
り、単量体組成は上記の如く特に限定するもので
はないが、ブタジエン等の脂肪族共役ジエン系単
量体10〜60重量％、スチレン、メチルメタクリレ
ート等のエチレン系不飽和単量体25〜89重量％、
エチレン系不飽和カルボン酸アミド単量体0.5〜
10重量％、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和
カルボン酸単量体0.5〜５重量％の範囲で調節す
るのが望ましい。 かかる特定の共重合体ラテツクスは塗被組成物
中に、顔料100重量部に対して５〜30重量部、よ
り好ましくは10〜25重量部程度の割合で配合され
るのが望ましい。配合割合が５重量部より少なく
なると印刷強度の改良効果が不充分になる恐れが
あり、30重量部を越えると離型性が低下するばか
りでなく印刷インキの吸収性が低下する等、印刷
適性の低下を来す恐れがある。 本発明においては、接着剤成分として上記の如
き特定の共重合体ラテツクスを使用し、且つ助剤
として特定のエポキシ化合物を併用するものであ
るが、エポキシ化合物の中でも、特にグリシジル
基を有する線状脂肪族系エポキシ化合物に特定さ
れ、例えばグリコール類のジグリシジルエーテ
ル、ポリオール類のポリグリシジルエーテル、ジ
カルボン酸類のジグリシジルエステル等が例示さ
れる。その他の環状構造を持つグリシジルエーテ
ル類、グリシジルエステル類、グリシジルエステ
ル類等は所望の効果を得ることができない。 これらのエポキシ化合物の使用割合は、顔料
100重量部に対して0.05〜３重量部程度の範囲で
調節するのが望ましく、0.05重量部より少なくな
ると、ドラムピツクやブロツキング適性等の改良
効果が不充分となる。しかし、３重量部よりも多
くなると、特にリウエツトキヤストの場合に塗被
層の可塑化が不充分となり、密着性が低下して得
られるキヤスト塗被紙の光沢が低下してしまう。 本発明の方法において塗被層を形成する為に用
いられる塗被組成物は、顔料及び接着剤を主成分
とするものであるが、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、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サ
チンホワイト、プラスチツクピグメント等、一般
の塗被紙用顔料の一種以上が用いられる。 また、接着剤としては、前述の如き特定の共重
合体ラテツクスが主たる接着剤として用いられる
が、かかるラテツクスの他に、例えばカゼイン、
大豆蛋白、抽出蛋白等の蛋白質類、各種共重合体
ラテツクス類、ポリビニルアルコール、オルフイ
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
セルロール等のセルロース誘導体等、一般の塗被
紙用接着剤の一種以上を併用してもよい。しか
し、これらの接着剤は本発明の所望の効果を阻害
しない範囲で併用する必要があり、一般に顔料
100重量部に対して１〜20重量部、より好ましく
は５〜15重量部の範囲で調節するのが望ましい。 なお、前述の如く本発明では、助剤として特定
のエポキシ化合物を併用するものであるが、その
他に、例えば各種金属塩、消泡剤、着色剤、離型
剤、流動変性剤等の各種助剤を必要に応じて適宜
使用することができる。 かくして調製された塗被組成物は、一般の塗被
紙製造に用いられるブレードコーター、エヤーナ
イフコーター、ロールコーター、ブラシコータ
ー、カーテンコーター、チヤンプレツクスコータ
ー、バーコーター、グラビアコーター、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或
いはオフマシンコーターによつて原紙上に一層あ
る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40〜70重量％である
が、操業性を考慮すると45〜65重量％の範囲が好
ましい。 また、原紙としては、一般の印刷用塗被紙やキ
ヤスト塗被紙に用いられる米坪30〜400ｇ／m²程
度のペーパーベースあるいはボードベースの原紙
が用いられる。 これらは酸性抄紙やアルカリ性抄紙で抄造され
る原紙であり、高歩留パルプを約10重量％以上含
む中質原紙も勿論使用できる。また、予備塗工や
キヤスト塗被層の裏面に一般の顔料コーテイング
を設けたような塗被紙も原紙として使用可能であ
る。 かかる原紙への塗被組成物の塗被量は、乾燥重
量で10〜50ｇ／m²程度であるが、得られるキヤス
ト塗被紙の白紙品質、キヤスト塗被速度の改良効
果の点で15〜35ｇ／m²程度の範囲で調節するのが
最も好ましい。 かくして原紙上に形成された塗被層は、従来法
と同様に酸、塩あるいは加熱等によつてゲル化
し、必要に応じてさらに再湿潤され、又は一旦乾
燥後（半乾燥状態も含まれる）再湿潤されて加熱
された鏡面を有するドラム表面に圧接される。 なお、再湿潤液としては、水又はポリエチレン
エマルジヨン、脂肪酸石ケン、カルシウムステア
レート、マイクロクリスタリンワツクス、界面活
性剤、ロート油等の離型剤を約0.01〜３重量％程
度含有した水溶液、エマルジヨン等が好ましく用
いられる。 本発明において用いられる加熱ドラムについて
簡単に説明すると、その直径は一般に1000〜5000
mm程度であるが、操業の点で1200〜3600mm程度の
ドラムが好ましい。また、ドラム表面温度は一般
に90℃以上で用いられるが、紙品質、操業性等を
考慮すると100〜160℃の範囲が望ましい。 さらにドラムに塗被紙を圧接するためのプレス
ロールとしては、ロール直径が200〜1500mm、よ
り好ましくは300〜900mm程度のゴム被覆ロール等
が望ましく、塗被紙を圧接する際のプレスロール
圧は約30〜350Kg／cm、より好ましくは80〜250
Kg／cm程度に調節するのが望ましい。 なお、本発明の所望の効果を損なわない範囲
で、必要に応じて仕上げ後のキヤスト塗被紙の調
湿、加湿を目的としてロールによる水塗り、静電
加湿、蒸気加湿をするなど、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ること
も勿論可能である。 「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、勿論これらに限定されるものではな
い。また、特に断らない限り、例中の部および％
はそれぞれ重量部及び重量％を示す。 実施例１〜５、比較例１〜４ カオリン50部、軽質炭酸カルシウム50部、ポリ
アクリル酸ソーダ0.5部をコーレス分散機を用い
て水中に分散し、固型分濃度60％の顔料スラリー
を調製した。 これに消泡剤としてトリブチルフオスフエート
0.5部、離型剤としてステアリン酸アンモニウム
1.0部、接着剤としてアンモニムを用いて溶解し
たカゼイン水溶液（濃度15％）７部（固形分）及
びブタジエン・スチレン・アクリル酸、アクリル
アミド（45％、48.5％、3.5％、３％）共重合体
ラテツクス（濃度48％）22部（固形分）を加え、
更に濃度15％の硫酸亜鉛水溶液を１部（固型分）
を加え充分に撹拌して塗被液を調製した。 得られた塗被液に第１表に示す如き割合で各種
のエポキシ化合物を添加し、アンモニア水を用い
てPH8.0に調節して仕上げ固形分濃度46％の塗被
液を調製した。 なお、比較例１ではエポキシ化合物を添加しな
かつた。また、比較例３では単量体組成としてア
クリルアミドを用いていないブタジエン・ステレ
ン・アクリル酸（45％、51.5％、3.5％）共重合
体ラテツクスを使用した以外は上記と同様にして
調製した塗被液を使用した。 得られた９種類の塗被液を用いて第１図に示す
装置にてリウエツトキヤストを行つた。即ち、米
坪80ｇ／m²の原紙(1)に、乾燥塗被量が28ｇ／m²と
なるように上記の塗被液をエアーナイフコーター
２で塗被し、乾燥紙３で紙水分が６％になるよう
に乾燥した。 次いで、直径750mmのゴムロール４と直径11500
mmのクロムメツキしたキヤストドラム５で形成さ
れるプレスニツプ６に通紙し、ここでノズル７か
ら供給されたステアリン酸アンモニウムからなる
再湿潤液（0.5％濃度）によつて塗被層表面を再
湿潤した後、表面温度105℃のキヤストドラム５
にプレスニツプ圧200Kg／cmで圧接し乾燥後、テ
ークオフロール８でキヤストドラムから剥離する
ことによつてキヤスト塗被紙９を製造した。 各実施例及び比較例で得られたキヤスト塗被紙
の品質評価結果を下記の第１表に併記した。

【表】

〔共重合体ラテツクスの種類〕

●実施例６…ブタジエン・メチルメタクリレー
ト・クロトン酸・アクリルアミド（55％・40
％・３％・２％）共重合体ラテツクス ●実施例７…ブタジエン・スチレン・メタクリル
酸・Ｎ−メチロールアクリルアミド（40％・
53.5％・3.5％・３％）共重合体ラテツクス ●比較例５…ブタジエン・メチルメタクリレー
ト・（40％・60％）共重合体ラテツクス 各実施例及び比較例で得られたキヤスト塗被紙
の品質評価結果を第２表に示した。

【表】 「効果」 上記の第１表及び第２表の結果から明らかなよ
うに、本発明の方法によれば、優れた印刷適性及
びラベル適性を有するキヤスト塗被紙が高速度で
効率良く製造できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の実施例及び比較
例で用いたキヤスト仕上げ装置の略断面図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 顔料及び接着剤を主成分とする塗被層を、ゲ
   ル化又は乾燥後再湿潤して、加熱された鏡面ドラ
   ムに圧接し、強光沢仕上げするキヤスト塗被紙の
   製造方法において、単量体成分としてエチレン系
   不飽和カルボン酸アミドを0.5〜10重量％用いた
   共重合体ラテツクスを接着剤成分として使用し、
   且つ助剤として下記〔〕式で表されるグリシジ
   ル基を有する線状脂肪族系エポキシ化合物を併用
   することを特徴とするキヤスト塗被紙の製造方
   法。