JPH05192622A - キャスト塗被紙の製造法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 顔料及び接着剤を主成分とする乾燥塗被層を
再湿潤し、加熱された鏡面ドラムに圧接して強光沢仕上
げするキャスト塗被紙の製造法に於いて、白紙光沢、表
面性を向上させること。 【構成】 １つの鏡面ドラムに対し、２つの圧接ロール
を設け、第一圧接ロール以前の塗被層表面に、離型剤と
水の混合液を噴霧した後第一圧接ロールで圧接し、テイ
クオフロールにより剥離した後、第二圧接ロールにより
鏡面仕上げを行うことを特徴とするキャスト塗被紙の製
造法及びその製造装置。 【効果】 キャストドラム上に二つの圧接ロールを設け
たことにより、第一圧接ロールで、離型剤を単独で連続
に塗被層表面からキャストドラムに供給できるとともに
平滑化処理も同時に行えるため、白紙光沢、表面性の優
れたキャスト塗被紙が連続で安定して高速生産可能とな
った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャスト塗被紙の製造
法及びその製造装置に関し、特に塗被層表面に密着ムラ
による斑点や光沢ムラの発生を伴うことなく、高速度で
且つ安定して製造できるリウエットキャスト法の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キャスト塗被紙と呼ばれる印刷用強光沢
塗被紙は、原紙の表面に顔料及び接着剤を主成分とする
水性顔料塗料を塗被してキャスト塗被層を設け、続いて
キャスト塗被層を加熱された金属製の鏡面ドラムに圧
着、乾燥することにより製造されている。

【０００３】このキャスト塗被紙の製造方法としては、
湿潤状態の塗被層を直接加熱ドラム面に圧接して光沢仕
上げするウエットキャスト法、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
化キャスト法、湿潤状態の塗被層を一旦乾燥した後、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ッ
トキャスト法等が知られている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】これ等のキャスト仕上げ法は、何れも可塑
状態にある塗被層を加熱ドラム面に圧接乾燥し、離型さ
せる点で共通しているが、塗被層の可塑状態の違いによ
って操業性及び得られるキャスト塗被紙の品質に於いて
夫々以下の如き問題点を有している。

【０００５】先ずウエットキャスト法では、塗被層の粘
性が低いので加熱ドラム面の温度を100℃以上にすると
塗被液の沸騰が起こり、塗被層が破壊されるという問題
点があるため100℃以上に高めることが出来ず、このた
め低速度での操業を余儀なくされているのが現状であ
る。

【０００６】ゲル化キャスト法では、塗被層がゲル状態
にされているため、加熱ドラム面の温度を100℃以上に
上げることも可能であるが、塗被層中に含まれる多量の
水分を加熱ドラム接触時に於いてスムーズに原紙層中に
移行させる必要があり、また塗被層のゲル化の度合いを
調節するものも困難なため、余り高速でのキャスト仕上
げを行うと光沢などの品質が低下する。

【０００７】リウエットキャスト法では、塗被層が一旦
乾燥されるため、加熱ドラム面の温度を90〜180℃まで
上昇させることも可能であるが、一旦乾燥された塗被層
を再湿潤するために可塑化の度合いがウエットキャスト
法やゲル化キャスト法に比較して著しく低い。そのため
低速度下での操業に於いては比較的均質な強光沢の塗被
紙が得られるものの、高速度操業になるに従って光沢の
均質性は急激に失われて光沢ムラとなる。これは可塑性
が低いため塗被層が加熱ドラム面に均一に密着されない
ことが原因であると考えられる。

【０００８】リウエットキャスト法に於けるこの様な問
題を改良するために、例えば再湿潤する前の塗被層をス
ーパーカレンダー等でカレンダー掛けして平滑化してお
く方法が提案されている。しかしこれ等の方法は設備が
大規模であったり、生産をオフライン化して行われるこ
とが多いため、設備費や固定費が嵩み大幅なコトスアッ
プとなっている。

【０００９】その他、塗被層をポーラスにして加熱ドラ
ムへの密着を良くするために亜鉛，アルミニウム，マグ
ネシウムの塩類を塗被液に添加する方法（特開昭60-146
097号公報）も提案されているが、この方法も、改良効
果に付随して、金属塩を使用するとドラム汚れが生じ易
い等の欠点も生じている。

【００１０】ドラム汚れを防止するため塗工層の剥離性
を向上させる目的で、一般に塗被液、或いは再湿潤液に
離型剤が使用されているが、特に再湿潤液中に使用され
る離型剤は多くの物質と接触するだけでなく、循環使用
されるため離型剤の安定性が経時と共に低下し、長時間
安定した操業が難しいのが現状である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】斯かる現状に鑑み本発明
者等はキャスト塗被紙を連続的に安定して高速生産出来
る方法の開発を目的とし、特に、リウエットキャスト法
の改良に就いて各種の検討を試みた結果、鏡面ドラムへ
の離型剤の供給と再湿潤する前の塗被層のカレンダー処
理が同時に行える、もう１つの圧接ロールを設けること
により、上記の如き欠点が効率良く改良されることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】本発明は、顔料及び接着剤を主たる成分と
する乾燥塗被紙を再湿潤し、加熱された鏡面をドラム有
するドラム表面に圧接して光沢仕上げするキャスト塗被
紙の製造法に於いて、１つの鏡面ドラムに対し２つの圧
接ロールを設け、第一圧接ロール以前の塗被層表面に離
型剤と水の混合液を霧状にして作用させ、可塑化と離型
剤の供給を行い、第一圧接ロールにより平滑化と塗被層
表面から鏡面ドラムへの離型剤の供給を行う。次にテイ
クオフロールにより一旦塗被紙を剥離し、第二圧接ロー
ル直前で再湿潤して圧接し鏡面仕上げを行うことを特徴
とするキャスト塗被紙の製造法及びその製造装置に関す
るものである。

【００１３】本発明方法では塗被層表面と鏡面ドラム表
面両方に離型剤を連続供給出来るため、剥離効果が大き
く向上し、塗被層中や再湿潤液中に使用する離型剤を減
量出来、連続で安定した高速生産が可能となる。本発明
方法に於いて、塗被層表面へ離型剤と水の混合液を作用
させる際の霧状処理方法は、特に限定されるものではな
いが、出来るだけ細かい霧が発生出来、均一に塗布出来
るものが良い。

【００１４】本発明方法に於いて、塗被層表面に作用さ
せる離型剤は水に容易に分散希釈されるものであれば特
に限定されるものではなく、例えば、ステアリン酸，オ
レイン酸等の脂肪酸及びその金属塩，マイクロクリスタ
リンワックス，ポリエチレンエマルジョン等の炭化水素
類、セチルアルコール，ステアリルアルコール等の高級
アルコール，フッソ樹脂，シリコン樹脂，各種界面活性
剤，炭素数６〜22の脂肪族炭化水素基を有する燐酸エス
テル及びそのアミン塩，レシチン等，従来キャスト塗被
紙の製造に使用されているものが用いられる。

【００１５】本発明のキャスト塗被紙の製造装置は図１
に示す様に第一圧接ロール１，第二圧接ロール２，テイ
クオフロール３，鏡面ドラム４，ストリップオフロール
５，再湿潤液供給装置６を有している。本発明に於いて
使用される第一圧接ロールの材質は特に限定されるもの
ではなく、また第二圧接ロールはゴムロール，樹脂ロー
ル等弾性ロールが用いられる。次に本発明によるキャス
ト塗被紙の製造に就いて詳述する。本発明に於いて塗被
層を形成するために用いられる塗被組成物は、従来のキ
ャスト塗被紙用組成物に用いられるものと同様顔料及び
接着剤を主たる成分とする組成物が用いられる。

【００１６】塗被顔料としてはクレー，炭酸カルシウ
ム，サチンホワイト，水酸化アルミニウム，硫酸バリウ
ム等を１種または２種以上混合して使用する。接着剤と
してはカゼイン，大豆タンパク，スチレン・ブタジエン
等の共役ジエン系，アクリル酸エステル等のアクリル
系，エチレン・醋酸ビニル等のビニル系重合体等のラテ
ックスを顔料100重量部に対し５〜30重量部併用して配
合する。尚、更に必要に応じて従来のキャストコート用
の塗被液組成物に用いられている剥離剤，消泡剤，分散
剤等も使用することが出来る。

【００１７】斯くして調製された塗被組成物は一般に塗
被組成紙製造に用いられているブレードコーター，エア
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，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40〜65重量％であるが、操業性を考慮と
すると45〜60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ャスト塗被紙に用いられる
米坪30〜400ｇ／m²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る。これ等は酸性或いは中性抄紙で
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出来る。また、予備塗工やキャ
スト塗被層の裏面に一般の顔料コーティング層を設けた
様な塗被紙も原紙として使用可能である。

【００１８】斯かる原紙への塗被組成物は乾燥重量で10
〜35ｇ／m²程度塗被されるが、得られるキャスト塗被紙
の品質、キャスト塗被速度の改良効果の点で15〜25ｇ／
m²の範囲で調節されるのが最も好ましい。原紙上に塗被
された塗被組成物の乾燥は熱風ドライヤー，エアーホイ
ルドライヤー，エアーキャップドライヤー，シリンダー
ドライヤー，赤外線ドライヤー，電子線ドライヤー等通
常の塗被用乾燥装置によって行われる。塗被紙の乾燥程
度は、原紙の種類，塗被組成物の種類等によって異なる
が、一般に紙水分として約１〜10％の範囲であり、約２
〜７％の範囲に乾燥するのが望ましい。

【００１９】本発明方法では、斯くして得られた塗被紙
の塗被層表面に、離型剤と水の混合液を霧状にして作用
させた後、第一圧接ロールにより塗被層の平滑化処理と
キャストドラムへの離型剤の供給を行い、第二圧接ロー
ルで通常のリウエットキャスト法に従って塗被層を再湿
潤し、加熱された鏡面ドラムに圧接して強光沢仕上げさ
れるものである。尚、再湿潤液に就いては、特に限定さ
れるものではなく、例えばポリエチレンエマルジョン，
脂肪酸石鹸，カルシウムステアレート，マイクロルリス
タリンワックス，界面活性剤，ロート油等の離型剤を0.
01〜３重量％程度含有した水溶液，エマルジョン等通常
の再湿潤液が用いられる。また、密着ムラをより改善す
べく、アルカリやヘキサメタリン酸ソーダ等のリン酸
塩，尿素等を乾燥塗被層の可塑化を促進するために併用
することも勿論可能である。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の実施例を記載するが、勿論こ
れ等に限定されるものではない。また、例中の部及び％
に特に断らない限り、夫々重量部、重量％を表す。

【００２１】実施例１ カオリン70部，軽質炭酸カルシウム30部，分散剤（商品
名：アロンＴ−40、東亜合成社製）0.3部をコーレス分
散機を用いて水中に分散し、固形分濃度60％の顔料スラ
リーを調製した。これに消泡剤（商品名：サンノプコ14
07、サンノプコ社製）0.5部，離型剤（商品名：ノプコ
ートＣ104、サンノプコ社製）５部，接着剤として固形
分濃度15％のカゼイン水溶液10部（固形分），スチレン
・ブタジエン共重合体ラテックス15部（固形分）を加
え、更に水を加えて、固形分50％の塗被液を調製した。
得られた塗被液を用いて図１に示す装置にてリウエット
キャストを行った。即ち、米坪70ｇ／m²のキャスト塗被
紙用原紙に塗被量が乾燥重量で25ｇ／m²となる様に上記
の塗被液をブレードコーターで塗被し、乾燥機で紙水分
が７％になる様に乾燥した。

【００２２】次いで塗被層表面に、水で１％に希釈した
離型剤（ステアリン酸カルシウム）を霧状にして１m²当
たり４ｇ量吹き付けた後、直径250mmの第一圧接ゴムロ
ールを直径600mmのクロムメッキした表面温度110℃の鏡
面ドラムにプレスニップ圧70kg／cmで圧接した。そして
直ちにテイクオフロールにより剥離し、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％濃度）によって塗被層表面を再湿潤した後、直径250
mmの第二圧接ゴムロールを表面温度110℃の鏡面ドラム
にプレスニップ圧100kg／cmで圧接・乾燥後、ストリッ
プオフロールで鏡面ドラムから剥離することによってキ
ャスト塗被紙を製造した。

【００２３】実施例２ 塗被液中に離型剤を使用しないこと以外は、実施例１と
同様である。

【００２４】実施例３ 再湿潤液中に離型剤を使用しないこと以外は、実施例１
と同様である。

【００２５】実施例４ 塗被液，再湿潤液中に共に離型剤を使用しないこと以外
は実施例１と同様である。

【００２６】比較例１ 第一圧接ロール以前の塗被層表面に水のみを作用させる
こと以外は実施例１と同様である。

【００２７】比較例２ 第一圧接ロール以前の塗被層表面に何も作用させないこ
と以外は実施例１と同様である。

【００２８】比較例３ 第一圧接ロール以前の塗被層表面に何も作用させず、第
一圧接ロールも使用しないこと以外は実施例１と同様で
ある。

【００２９】各実施例及び比較例で得られたキャスト塗
被紙の品質評価結果を下記の表１に併記した。尚、表１
中の光沢ムラ、白紙光沢、操業性は次の様にして求め
た。 光沢ムラ 目視により評価した。 ○：キャスト後の塗被面に光沢ムラは殆どない。 ×：キャスト後の塗被面に光沢ムラが可成りある。

【００３０】白紙光沢 村上色彩技術研究所製の光沢度計を用い、75゜光沢を測
定した。 操業性 連続操業時間（鏡面ドラムは操業中次第に汚れて来て、
剥離性が低下するので途中操業を中断して清掃する。清
掃後、操業を再開し、次の清掃で操業を中断するまでの
時間。）

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明の実施例１〜４は何れも塗被面に
光沢ムラが無く、白紙光沢が高く且つ連続操業が12時間
以上であった。これに対し比較例１では連続操業が４時
間と操業性が著しく劣り、また比較例２，３では光沢ム
ラが生じ、白紙光沢も低く且つ操業性も劣っている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例及び比較例で用いたキャスト仕
上げ装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 第一圧接ロール ２ 第二圧接ロール ３ テイクオフロール ４ 鏡面ドラム ５ ストリップオフロール ６ 再湿潤液供給装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】ゲル化キャスト法では、塗被層がゲル状態
にされているため、加熱ドラム面の温度を１００℃以上
に上げることも可能であるが、塗被層中に含まれる多量
の水分を加熱ドラム接触時に於いてスムーズに原紙層中
に移行させる必要があり、また塗被層のゲル化の度合い
を調節するのも困難なため、余り高速でのキャスト仕上
げを行うと光沢などの品質が低下する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】本発明は、顔料及び接着剤を主たる成分と
する乾燥塗被紙を再湿潤し、加熱された鏡面ドラムに圧
接して光沢仕上げするキャスト塗被紙の製造法に於い
て、１つの鏡面ドラムに対し２つの圧接ロールを設け、
第一圧接ロール以前の塗被層表面に離型剤と水の混合液
を霧状にして作用させ、可塑化と離型剤の供給を行い、
第一圧接ロールにより平滑化と塗被層表面から鏡面ドラ
ムへの離型剤の供給を行う。次にテイクオフロールによ
り一旦塗被紙を剥離し、第二圧接ロール直前で再湿潤し
て圧接し鏡面仕上げを行うことを特徴とするキャスト塗
被紙の製造法及びその製造装置に関するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｈ 19/36 (72)発明者 坂本 祥 山口県岩国市飯田町２−８−１ 山陽国策 パルプ株式会社生産技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料及び接着剤を主成分とする乾燥塗被
   層を再湿潤し、加熱された鏡面ドラムに圧接して強光沢
   仕上げするキャスト塗被紙の製造法に於いて、１つの鏡
   面ドラムに対し２つの圧接ロールを有し、第一圧接ロー
   ルにより塗工層の平滑化処理及び塗被層表面から鏡面ド
   ラムへの離型剤の供給を同時に行い、第二圧接ロールに
   より再湿潤し鏡面仕上げすることを特徴とするキャスト
   塗被紙の製造法。
2. 【請求項２】 第一圧接ロールによるプレスニップ部以
   前の塗被層表面に水と離型剤の混合液を霧状にして作用
   させることを特徴とする請求項１に記載のキャスト塗被
   紙の製造法。
3. 【請求項３】 第一及び第二圧接ロールの間に設けたテ
   イクオフロールにより、紙は第一圧接ロールで圧接され
   た後、一旦剥離され、第二圧接ロールで再圧接されるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載のキャスト塗被
   紙の製造法。
4. 【請求項４】 顔料及び接着剤を主成分とする塗被液を
   紙基材に塗被し、加熱された鏡面ドラム４に圧接して成
   るキャスト塗被紙の製造において、１つの鏡面ドラム４
   に対し第一圧接ロール１，第二圧接ロール２，この二つ
   の圧接ロールの間に塗被紙を鏡面ドラム４から一旦剥離
   するためのテイクオフロール３及び再湿潤液供給装置６
   が設けられていることを特徴とするキャスト塗被紙の製
   造装置。