JPH04174796A - 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法に関し、特にキャスト
塗被紙の特徴である高光沢度を保持し、しかも光沢ムラ
、ピンホール、インキグロス共に優れたキャスト塗被紙
を高効率で生産し得る製造方法に関するものである。

「従来技術」 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、湿潤状態の塗被層を、鏡面を有する加熱ド
ラムに圧接して光沢仕上げをするウェットキャスト法、
そして湿潤状態の塗被層を一旦乾燥した後、再湿潤液に
より可塑化させ該加熱ドラム面に圧接するワウエソ１−
キャスト法、さらに湿潤状態の塗被層をゲル状態にして
該加熱ドラム面に圧接して光沢仕上げするゲル化キャス
ト法等が一般に知られている。

これらのキャスト仕上げ方法は、いずれも可ワ状態にあ
る塗被層表面を加熱ドラムに圧接（密着）乾燥し、離型
させて鏡面を写しとることについて共通している。そし
て、このような塗被紙の製造方法では、塗被層を加熱ド
ラム面に接して乾燥させるため、塗被層中の水分や再湿
潤液は全て紙層中を通過して反対側へ抜けて蒸発乾燥す
ることになる。そのため、キャスト塗被紙は両面から乾
燥される一般のアート紙、コート紙に比較して極めて低
速での操業を余儀なくされているのが現状であり、製造
速度を高め生産性を向」ニさせることが重要な課題とな
っている。

さらに、従来のキャスト塗被紙では塗被層を構成する顔
料として、板状結晶のカオリンか主体に使用されている
。この結晶は塗被層表面で横並びに配向するだけでなく
、塗被層中においても同じように配向する傾向があるた
め、高光沢が得やず（、インキグロスが良好な反面、水
分の透過性が悪くなる傾向にあり、光沢ムラや印刷にお
ける白抜けの原因となるビンポールが生じやすく、生産
性も非常に劣るという問題がある。

そこで、キャスト塗被紙の操業速度を高め生産性を向上
させる方法として、カオリンに比べて水分の透過性のよ
い水酸化アルミニウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、
亜硫酸カルシウム、酸化亜鉛や粒子形態が米粒状、紡錘
状、球状、無定形の軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カル
シウム等をカオリンと併用又は単独で使用することが知
られている。

しかし、このような顔料を使用したキャスト塗被紙では
カオリン単独の場合に比べて、水分の透過性は確かによ
くなるが、一方でキャスト塗被紙の特徴である光沢度が
著しく低下し、印刷適性面でもインキグロスが低下する
というマイナス効果を生じてしまう。

そのため、特公平１−２８１５５号では平均粒子径０．
１〜１．０μｍの立方形炭酸カルシウムを、特にリウェ
ソトキャス１〜法やゲル化キャスト法に使用することで
光沢の低下を比較的少なくし、高速生産性を得る方法が
提案されている。しかし、この方法でも生産性、光沢ム
ラ、ピンホールは向上するが、光沢やインキグロスの点
ではカオリン単独の場合に比べて劣っている。

さらに、特開平１−１１８６９１号には、平均粒子径０
．５μＭ以下のカオリンと長径１〜３μｍの柱状もしく
は針状炭酸カルシウムを併用することで、特にウェット
キャスト法やゲル化キャスト法における光沢を高め、し
かも高生産性を得る方法が提案されている。しかし、こ
の方法でもカオリン１００％に比べて、光沢ムラ、ピン
ポールや生産性の面で優れているが、光沢及びインギグ
ロスの点ではなお不充分である。

このように、キャスト塗被紙の特徴である光沢が優れ、
光沢ムラやピンポールが無く、かつインキグロスが良い
という品質面と、高生産性を両立させるごとは非常に困
汁であり、品質あるいは生産性のいずれかを、ある程度
犠牲にして製造しているのが現状である。

「発明が解決しようとする課題」 上記のような実情から、本発明者らは光沢度が高＜、光
沢ムラ、ピンポール、インキグロスが良好で、かつ優れ
た生産性を発揮し得る顔料について広（実験、検討を重
ねた結果、キャスト塗被紙の顔料に特定の形状を持つ繊
維状炭酸カルシウムを特定量使用すると、本発明の所望
の効果が効果的に得られることが明らかとなった。。

而して、本発明は高光沢を有し、光沢ムラ、ピンホール
、インキグロス共に優れたキャスト塗被紙を高効率で生
産できる方法を提供するものである。

「課題を解決し得るための手段」 　ｑ　− 本発明は原紙上に顔料及び接着剤を主成分とするキャス
ト塗被層を設け、該キャスト塗被層が湿潤状態にある間
に加熱された鏡面ドラムに圧接して仕上げるキャスト塗
被紙の製造方法において、キャスト塗被層の顔料として
長径の長さが４・〜１００μｍで短径の長さが０．１〜
３．０μｍである繊維状炭酸カルシウムを全顔料固形分
の５〜６０重量％の割合で配合した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」 本発明において最も重要な要素である繊維状炭酸カルシ
ウムは、例えば特開平２−３４．５１４号に、セラミッ
ク繊維代替物として開示されているが、水酸化カルシウ
ムと酸化炭素を反応させて炭酸カルシウムを製造する際
の、反応塔中のカルシウムイオン濃度の調整及び温度調
節等によって適切に製造される。

この繊維状炭酸カルシウムを、キャスト塗被紙用の顔料
として使用すると、従来から使用されている立方形炭酸
カルシウム、柱状炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム
、さらには他の不定形顔料と比較して、得られるキャス
ト塗被紙の光沢度が非常に高（、しかも水分の透過性が
従来の炭酸カルシウムと大差なく、キャスト塗被紙の生
産性を充分に向上させることのできることが明らかとな
った。

さらに驚いたことに、このような繊維状炭酸カルシウム
ば、ウェットキャスト ャスト法及びゲル化キャスト法の、いずれのキャスト方
式においても上記の如き優れた作用効果を発揮すること
も明らかとなった。

なお、繊維状炭酸カルシウムの形状は重要であり、長径
の長ざが４〜１００μｍで短径の長さが０、１〜３．０
μｍ、より好ましくは長径の長さが５〜５０μｍで短径
の長さが０．２〜２．０μｍ、の繊維状炭酸カルシウム
が選択的に使用される。

上記の如き特定の繊維状炭酸カルシウムを使用すること
によって高光沢で光沢ムラ、ピンボール及びインキグロ
スが良好で、かつ優れた生産性が得られる理由について
は、必ずしも明らかではないが以下のように推定される
。

即ち、　本発明で用いられる繊維状炭酸カルシウムは、
例えばカオリンと併用して原紙上に塗被した時、キャス
ト塗被層表面に残留することなく塗被層内部へ沈降する
傾向にあり、結果的にカオリンが表面に残留して配向す
るためにカオリン１００％に匹敵する高光沢とインキグ
ロスが得られるものと推定される。そして、塗被層内部
では沈降した繊維状炭酸カルシウムの影響で塗被層がポ
ーラスな構造となり、水分の透過性が良く、これがキャ
スト塗被紙の製造速度を高め、光沢ムラやピンボールを
向上させる原因ではないかと考えられる。

本発明の方法において、繊維状炭酸カルシウムの使用量
は重要であり、塗被層を構成する全顔料固形分の５〜６
０重量％、より好ましくは、１０〜５５重量％の範囲で
調節する必要がある。因みに、使用量が５重量％未満の
場合には、キャスト塗被層内部の、繊維状炭酸カルシウ
ムが少なくなり、塗被層がポーラスな構造にならないた
め水分＝　７　＝ の透過性が悪くなってしま・う。また使用量が６０重量
％を越えると、繊維状炭酸カルシウムのキャスト塗被層
表面への残留現象が起こり光沢が低下してしまう。

本発明で繊維状炭酸カルシウムと併用される顔料として
は、例えばカオリン、水酸化アルミニウム、サチンホワ
イト、硫酸バリウム、重質炭酸カルシウム、異方形軽質
炭酸カルシウム、タルク、プラスチックピグメント、焼
成りレー、二酸化チタン等が挙げられるが、カオリンの
併用が好ましく、勿論二種以−にの顔料を、併用するご
ともできる。

本発明の方法において、被覆組成物を構成する接着剤と
しては、例えばカゼイン、大豆蛋白、スチレン・ブタジ
ェン共重合体、メチルメククリレ−１・・ブタジェン共
重合体等の共役ジエン系重合体ラテンクス、アクリル酸
エステル及びメク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、あるいは
これらの各種重合体をカルボキシル基等の官能基含有単
量体により、官能基変性したアルカリ溶解性或はアルカ
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
合成樹脂系の接着剤、陽性澱粉、酸化澱粉、エステル化
澱粉等の澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒト１
０キジエチルセルロース等のセルロース誘導体等、−１
Ｇの塗被紙用として知られる接着剤が単独あるいは併用
される。なお、接着剤の使用量は顔料１００重量部に対
し５〜５０重量部、一般には１０〜３０重量部程度の範
囲で調節される。

また、消泡剤、着色剤、離型剤、流動変性剤、耐水化剤
、防腐剤等の各種助剤を必要に応じて適宜使用すること
もできる。

而して、上記材料をもって構成されるキャスト塗被紙用
被覆組成物は、一般に固形分濃度を４５〜６５重量％程
重量調製され、米坪が約３５〜４００ｇ／ｍ２程度の原
紙及び多孔性フィルム上に、乾燥重量で５〜５０ｇ／ｍ
２程度塗布した後キャスト仕−１〇− 上げされる。

なお、キャスト塗被紙用原紙は、特に限定されものでは
なく、一般にキャスト塗工分野で使用される酸性紙、あ
るいは中性紙が適用される。また原紙の片面又は画面に
は必要に応じて、一般の顔料塗被組成物を予め予備塗工
してもよく、その場合の塗工量は片面当り乾燥重量で５
〜３０ｇ／ｍ２程度が望ましい。その場合の塗布装置と
しては、例えばブレードコーター、エアーナイフコータ
ー、ロールコーク−、ブラシコーター、チャンブレック
スコーター、バーコーター、グラビアコーター等公知の
装置が使用される。

「実施例」 以下に実施例を記載して本発明を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％を示ず。

実施例１ キャスト用塗被液として、繊維状炭酸カルシウム（長径
３０〜４０μＭ、短径０．５〜１．５μｍ）１０部、カ
オリン９０部、アンモニアで溶解した１５％カゼイン水
溶液１０部（固形分）、アクリル酸／ブタジェン／メチ
ルメタクリレ−１−（比率：　２／３３／６５）共重合
体ラッテクス１５部（固形分）からなる濃度５３％のキ
ャスト塗被液を調製し、第１図に示す装置でウェットキ
ャスト方式によるキャスト仕上げを行なった。

即ち、上記により調製されたキャスト塗被液を米坪６４
ｇ／ｍ”のキャスト用原紙（１）上に第１塗被装置（２
）で乾燥重量が１０ｇ／ｍ２となるように塗被し、次い
で、この塗被層が湿潤状態にある間に第２塗被装置（３
）において上記と同じキャスト塗被液を乾燥重量が１０
ｇ／ｍ”となるように塗被し。直ちにこの紙をプレスロ
ール（４）でキャストドラム（５）（表面温度８０℃）
に圧接し、乾燥後キャストドラムから剥離してキャスト
塗被紙を得た（６）。

実施例２ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを２５部に、カオリンを７
５部に変更した以外は実施例１と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

実施例３ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを５５部に、カオリンを４
５部に変更した以外は実施例１と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

比較例１ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを４部に、カオリンを９６
部に変更した以外は実施例１と同様にしてキャスト塗被
紙を得た。

比較例２ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを６５部に、カオリンを３
５部に変更した以外は実施例１と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

比較例３ 顔料のカオリンを５５部に変更し、繊維状炭酸カルシウ
ムの代わりに柱状炭酸カルシウム（長径２μｍ）を４５
部加えた以外は実施例１と同様にしてキャスト塗被紙を
得た。

比較例４ 顔料のカオリンを１００部とした以外は実施例１と同様
にしてキャスト塗被紙を得た。

実施例４ 繊維状炭酸カルシウム（長径３０〜４０μｍ、短径０．
５〜１．５　ｔｔｍ　）　　１０部、カオリン９０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、固形分濃度６５％の顔料スラリーを調
製した。

このスラリーに消泡剤としてトリブチルフメスフェート
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アを用いて溶解した１５％
カゼイン水溶液１０部（固形分）及びスチレン−ブタジ
ェン共重合体ラテックス１６部（固形分）を加え、更に
ＺｎＳ０４２部及び水を加え固形分濃度が４５％のキャ
スト用塗被液を調製し、第２図に示す装置でリウェツト
キャスト方式によるキャスト仕上げを行なった。

即ち、上記により調製されたキャスト塗被液を６４ｇ／
ｍ２のキャスト用原紙（１１）に乾燥重量が２０ｇ／ｍ
２となるようにエアーナイフコーター（１′２）で塗被
し、エアーフローティングドライヤー−１、ｌ　　−− （１３）で乾燥した。

次に、この塗被紙をプレスロール（１４）とキャストド
ラム（１５）で形成されるプレスニップ（１６）に通紙
し、ここでノズル（１７）から供給されたポリエチレン
エマルジョンから成るリウェツト液（０，５％濃度）に
よって塗被層表面を再湿潤した後、表面温度１０５°Ｃ
のキャストドラム（１５）にプレス圧２００ｋｇ／ｃｍ
で圧接、乾燥した後テークオフロール（１８）でキャス
トドラムから剥離するごとＱこよってキャスト塗被紙（
１９）を得た。

実施例５ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを２５部に、カオリンを７
５部に変更した以外は実施例４と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

実施例６ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを５５部に、カオリンを４
５部に変更した以外は実施例４と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

比較例５ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを４部に、カオリンを９６
部に変更した以外は実施例４と同様にしてキャスト塗被
紙を得た。

比較例６ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを６５部に、カオリンを３
５部に変更した以外は実施例４と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

比較例７ 顔料のカオリンを５５部に変更し、繊維状炭酸カルシウ
ムの代わりに立方形炭酸カルシウム（平均粒径０．１５
μｍ）を４５部加えた以外は実施例４と同様にしてキャ
スト塗被紙を得た。

比較例８ 顔料のカオリンを１００部とした以外は実施例４と同様
にしててキャスト塗被紙を得た。

実施例７ 繊維状炭酸カルシウム（長径３０〜４０μｍ、短径０．
５〜１．５μｍ）１０部、カオリン９０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、固形分濃度６５％の顔料スラリ−を調製した。

これに消泡剤としてトリブチルフォスフェ−１〜０．５
部、離型剤としてオレイン酸アンモニウム】、０部、接
着剤としてアンモニアで溶解した１５％カゼイン水溶液
１３部（固形分）、スチレン−ブタジェン共重合体ラテ
ックス１１部（固形分）、更に水を加えて濃度５５％の
塗被液を得た。

この塗被液を第３図に示す装置でゲル化キャスト方式に
よるキャスト仕上げを行なった。

即ち米坪６４ｇ／ｍ２の原紙（２〕）に乾燥重量が２０
ｇ／ｍ２となるように上記塗被液をロールコータ−（２
２）で塗被し、ついで濃度０．５％の蟻酸力、ルシウム
水溶液（２３）に接触させて、塗被層をゲル化した。

この塗被した紙をプレスロール（２４）で表面温度９８
°Ｃのキャストドラム（２５）にプレス圧１００ｋｇ／
ｃｍで圧着し、乾燥後テークオフロール（２６）でキャ
ストドラムから剥離するごとによってキャスト塗被紙（
２７）を得た。

実施例８ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを２５部に、カオリンを７
５部に変更した以外は実施例７と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

実施例９ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを５５部に、カオリンを４
５部に変更した以外は実施例７と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

比較例９ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを４部に、カオリンを９６
部に変更した以外は実施例７と同様にしてキャスト塗被
紙を得た。

比較例１０ 顔料の繊維状炭酸カルシウムを６５部に、カオリンを３
５部に変更した以外は実施例７と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

比較例１１ 顔料のカオリンを５５部に変更し、繊維状炭酸カルシう
ムの代わりに立方形炭酸カルシウム（平均粒径（０，１
５μｍ）を４５部加えた以外は実施例７と同様にしてキ
ャスト塗被紙を得た。

比較例１２ 顛籾のカオリンを５５部に変更し、繊維状炭酸カルシウ
ムの代わりに柱状炭酸カルシウム（長径２ｔ）１１１）
を４５部加えた以外は実施例７と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

比較例１３ 顔料のカオリンを１００部とした以外は実施例７と同様
にして↓１−ヤスト塗被紙を得た。

得られ人び１−ヤスト塗被紙の操業か可能な最高速度、
光沢、光沢ムラ、ピンホール及びインキグロスを以下の
方法で評価し、その結果を第１表〜第３表にまとめた。

（製造速度） キャスト塗被紙の操業が可能な最高製造速度を示す。

（光沢度） 光沢度は、ＪＩＳ　　Ｐ８］、４２に従って測定した。

（光沢ムラ） キャスト紙表面の光沢ムラを以下の基準乙に従って目視
で判定した。

◎：光沢ムラがない。

Ｏ：光沢ムラがわずかに見られるが実用」二問題ない。

×：光沢ムラが多く見られる。

（ピンホール） 実体顕微鏡でキャスト紙表面のビンボールを観察し、以
下の基準に従って判定した。

０：１ｃｍ”中にピンボールが１０ケ未満△：　１　（
Ｈ２中にピンホールが１０〜５０ケＸ　：　ｌ　ｃｍ２
中にビンボールが５０ケ以−ヒ（インキグロス） Ｒ１−１型印刷試験Ｒ（明製作所製）で、シートオフセ
ット用インキ（大ロ木インキ製Ｆ−ＣＩ−ＱＳＳ　（墨
））０．２ｃｃを用いて印刷を行い、−昼夜放置後、利
上色彩技術研究所製の光沢度計を用いて６０°の光沢を
測定した。

「効果」 本発明の各実施例の方法によれば、第１表、第２表及び
第３表の結果から明かなように、キャスト面の白紙光沢
、光沢ムラ、ビンボール、印刷光沢に優れたキャスト品
質を有するキャスト塗被紙が効率良く製造ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図ε；１木発明の実施例及び比
較例で使用したキャスト塗被紙の製造方法を示す概略線
図である。 ■、１１．２１、・・・原紙 ２、・・・第１塗被装置 ３、・・・第２塗被装置 １２、・・・エアーナイフコーター ４、］４．２４、・・・プレスロール １３、・・・エアーフし１−ティングト゛ライヤ−２２
、・・・ロールコーク− ５，１５，２５、・・・キャストドラム１６、・・・ブ
レスニップ ２３、・・・ゲル化液 Ｉ７、・・・ノズル １８．２６、・・・ティクオフロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原紙上に顔料及び接着剤を主成分とするキャスト塗被層
   を設け、該キャスト塗被層が湿潤状態にある間に加熱さ
   れた鏡面ドラムに圧接して仕上げるキャスト塗被紙の製
   造方法において、キャスト塗被層の顔料として長径の長
   さが４〜１００μｍで短径の長さが０．１〜３．０μｍ
   である繊維状炭酸カルシウムを、全顔料固形分の５〜６
   ０重量％の割合で配合したことを特徴とするキャスト塗
   被紙の製造方法。