JPH06212598A

JPH06212598A - 軽量キャストコート紙

Info

Publication number: JPH06212598A
Application number: JP633793A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Kamiharaguchi; 広美上原口; Tsunehisa Omotani; 恒久重谷
Original assignee: New Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】嵩高で軽量化されたキャストコート紙を得
る。【構成】パルプ１００部に対し発泡微粒子を１〜４０
部含有した、密度が０．１〜０．４ｇ／ｃｍ³の原紙に
直接又は顔料塗工層を施した上に、顔料及び接着剤を主
成分とする塗被紙用被覆組成物を塗被し、加熱ドラム面
に圧着して光沢仕上げを行い、軽量キャストコート紙を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度の平滑性、光沢
性、印刷適性を備えた軽量キャストコート紙に関するも
のである。さらに詳しくは、原紙に発泡粒子を含有した
シートを用いることにより軽量で、作業性の向上した軽
量キャストコート紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キャストコート紙は、高い平滑性、光沢
性を持った最高級の塗工印刷用紙として位置付けられ、
多色刷の美術印刷、雑誌表紙、レコードジャケット、マ
ッチ箱などに用いられている。これらの印刷用途の他、
高級手提げ袋、化粧品・アクセサリー類・洋菓子用の箱
等の包装用にも広く使用されており、それぞれの用途に
適した品質が付与されている。中でも雑誌や包装に使用
される場合、充分な紙力強度のほか、一般紙と同様シー
トの軽量化が求められている。しかし、キャストコート
紙は一般の紙・板紙もしくはその表面にアンダーコート
層を設けたシートにキャストコート塗料を塗工して製造
されるが、高い平滑性、表面性を持たせるため塗工量が
片面１５〜３０ｇ／ｍ²と比較的多く、普通のコート紙
同様に原紙坪量が増すにつれて塗工量も増加するため、
軽量化することは難しかった。

【０００３】この為、キャストコート紙を軽量化するに
は原紙を軽量化する必要があった。従来、密度約０．７
ｇ／ｃｍ³で坪量６０ｇ／ｍ²以上の原紙が使用されてい
るが、この密度の原紙を使用して軽量化するには、原紙
坪量を更に低減する必要があった。例えば、原紙坪量を
１００ｇ／ｍ²から４０ｇ／ｍ²にし、アンダーコート層
塗工量を１０ｇ／ｍ²、キャストコート層塗工量を２５
ｇ／ｍ²をにした場合、得られたキャストコート紙は７
５ｇ／ｍ²になり、約４０％軽量化される。しかし、現
在の原紙を使用して坪量を落とした場合、腰が弱くな
り、また厚さも減るため、印刷を行う際に裏抜けや紙詰
まり等の作業性上難点が生じ問題であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らはこのよう
な視点に基づいて、より軽量で作業性に富んだキャスト
コート紙について検討を重ねた結果、その原紙に発泡粒
子を混抄した発泡シートを用いることにより、キャスト
コート紙の軽量化に効果があることが判った。また、こ
の発泡シートは低密度であるため、嵩高でも軽量、すな
わち厚みのわりには軽いキャストコート紙の製造も可能
となった。即ち、本発明の目的は、前述の発泡シートを
用いることによって、軽量で嵩高なキャストコート紙を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、シート上に顔
料及び接着剤を主成分とする塗被紙用被覆組成物を塗被
し、加熱ドラム面に圧接して光沢仕上げするキャスト塗
被紙において、該シートとして発泡粒子を含有した密度
０．１〜０．４ｇ／ｃｍ³のシートを使用することによ
り得られる。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明に使用されるパルプとしては特に限定されるもので
はないが、例えば針葉樹や広葉樹の化学パルプ、機械パ
ルプ等の木材パルプ、故紙パルプ、さらに、麻、綿等の
非木材、天然パルプ、ポリエチレン、ポリプロピレン等
を原料とした合成パルプ等を挙げることができ、これら
を適宜組み合わして使用する。上記のパルプの他にアク
リル繊維、レーヨン繊維、フェノール樹脂繊維、ポリア
ミド繊維、ポリエステル繊維等の有機繊維、またガラス
繊維、炭素繊維、アルミナ繊維等の無機繊維等の各種の
繊維を混抄することも可能である。しかしながら、抄紙
性の観点からすると、パルプを５０重量％以上配合した
シートの方が地合、強度等の点から好ましい。また、廃
棄の際に燃焼する事を考慮すると、繊維全重量中パルプ
を７０％以上配合していることが望ましい。

【０００７】紙基材として用いる発泡粒子混抄シート
は、パルプを主体とした繊維に、加熱により体積が１０
〜１００倍に増加する液体を芯物質とする発泡性粒子を
混抄し、得られたシートを１１０〜１４０℃に加熱して
粒子を発泡させることにより得られる密度０．１〜０．
４ｇ／ｃｍ³のシートが、断熱性に優れ好ましい。シー
トの発泡方法としては、通常のドライヤー表面温度が１
１０℃前後であるのに対し、少し高めの１１０〜１４０
℃に保持できる加熱装置を用いて行う。その結果、坪量
２５〜４００ｇ／ｍ²のシートでも密度０．１〜０．４
ｇ／ｃｍ³のシートが得られる。また、発泡粒子混抄シ
ートの加熱発泡前の水分量を６５〜７２％に調整した後
で加熱すると密度０．１〜０．４ｇ／ｃｍ³のシートが
得られる。更に、ドライヤーではなく９０〜１００℃の
温度の熱水にシートを浸して粒子を発泡させても、密度
０．１〜０．４ｇ／ｃｍ³のシートが得られる。このよ
うにして得られたシートは、坪量が２５〜４００ｇ／ｍ
²であれば必要な断熱性が得られる。

【０００８】本発明に使用される発泡性粒子は、マイク
ロカプセル内に低沸点溶剤を封入した熱膨張性マイクロ
カプセルである。この熱膨張性マイクロカプセルとは８
０〜２００℃の比較的低温で、短時間の加熱により直径
で４〜５倍、体積で１０〜１００倍に膨張する平均粒径
１０〜３０μｍのマイクロカプセルである。これはイソ
ブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、ペンタ
ン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシラン等の揮発
性有機溶剤（膨張剤）を塩化ビニリデン、アクリロニト
リル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の
共重合体からなる熱可塑性樹脂でカプセル化したもので
あり、マイクロカプセルが膜ポリマーの軟化点以上に加
熱されると膜ポリマーが軟化を始め、同時に内包されて
いる膨張剤の蒸気圧が上昇し、膜が押し広げられ、カプ
セルが膨張する。熱膨張性マイクロカプセルは比較的低
温、短時間で膨張し独立気泡体を形成し、断熱性に優れ
た材質となり、かつ、比較的扱い易いので、本用途には
最適である。

【０００９】発泡性粒子の配合量はパルプ繊維１００部
に対し１〜４０部、好ましくは３〜２０部であり、１部
以下では十分な発泡が得られず、また４０部を越えると
均一な発泡が得られない上に経済性の面からあまり適当
とはいえない。パルプスラリーにはこれらの発泡性粒子
の他に、従来より使用されている各種のアニオン性、ノ
ニオン性、カチオン性あるいは両性の歩留まり向上剤、
紙力増強剤、サイズ剤等が適宜選択して使用される。

【００１０】具体的には、紙力増強剤、歩留まり向上剤
としては、ポリアクリルアミド系のカチオン性、ノニオ
ン性、アニオン性および両性の樹脂、ポリエチレンイミ
ンおよびその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリア
ミン、ポリアミド、ポリアミドポリアミンおよびその誘
導体、カチオン性および両性澱粉、酸化澱粉、カボキシ
メチル化澱粉、植物ガム、ポリビニルアルコール、尿素
ホルマリン樹脂、メラミンホルマリン樹脂、親水性のポ
リマー粒子等の有機系化合物、および硫酸バンド、アル
ミナゾル、塩基性硫酸アルミニウム、塩基性塩化アルミ
ニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウム等のアルミ化合
物、さらに硫酸第一鉄、塩化第二鉄あるいはコロイダル
シリカ、ベントナイト等の無機系化合物等を適宜組み合
わせて使用する。

【００１１】サイズ剤としては、酸性抄紙用サイズ剤と
してロジン系サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、中性抄紙
用サイズ剤としアルキルケテンダイマー系サイズ剤、ア
ルケニル無水コハク酸系サイズ剤等の各種サイズ剤を挙
げることができる。そして、発泡性粒子を混合したパル
プスラリー中には一般に公知である填料、例えばタル
ク、カオリン、焼成カオリン、クレー、ケイソウ土、重
質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニ
ウム、二酸化チタン、硫酸マグネシウム、シリカ、アル
ミノ珪酸塩、ベントナイト等の鉱物質填料やポリスチレ
ン粒子、尿素ホルマリン樹脂粒子等の有機合成填料等も
適宜選択して併用が可能である。さらに、染料、ＰＨ調
整剤、スライムコントロール剤、消泡剤、粘剤等の抄紙
用添加助剤も用途に応じて適宜使用できる。また、サイ
ズプレス、ゲートロール等の塗工方法にてシートの表面
に澱粉、ポリビニルアルコール、各種表面サイズ剤、顔
料等を塗布することも可能である。

【００１２】以上の構成原料を主原料とし、通常の抄紙
マシーンにてシート化する。まず、抄紙工程のワイヤー
パートを経てシート状とした後、プレスパートにより脱
水し、ドライヤーパートにより乾燥処理をするが、この
ドライヤーパートの多筒式あるいはヤンキーのドライヤ
ーの表面の温度によって、乾燥と同時にシート中に混抄
させた発泡性粒子が発泡し、シート基材中に多数の独立
気泡体を形成し、密度が低く、断熱性に優れたシートと
なる。ここで、シートの坪量は２５〜４００ｇ／ｍ²で
あり、さらに好ましくは５０〜３００ｇ／ｍ²である。
坪量が２５ｇ／ｍ²以下では十分な断熱性があるシート
が得られず、また、４００ｇ／ｍ²以上では、ドライヤ
ーへの負荷が大きく、十分な乾燥ができず、発泡性粒子
が十分に発泡するまでには至らない。通常キャストコー
ト紙の原紙坪量は６０ｇ／ｍ²以上であるが、必要に応
じてその坪量および密度は適宜調整することができる。
その後に、必要であればアンダーコート塗料を原紙に塗
工して、平滑性を上げることも可能である。

【００１３】アンダーコート塗料は、鉱物質顔料と接着
剤及び助剤からなる。顔料は天然物ではカオリン、重質
炭酸カルシウム、蝋石クレー等があり、合成物では軽質
炭酸カルシウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、プ
ラスチックピグメント等がある。接着剤は主に水溶性高
分子である各種の変性デンプン、カゼイン、カルボキシ
メチルセルロース（ＣＭＣ）、各種たんぱく、ポリビニ
ルアルコール等と、スチレン・ブタジェン共重合ラテッ
クス（ＳＢＲ）、メタルメタクリレート・ブタジェン共
重合ラテックス等の共重合体ラテックスがある。その他
として、分散剤、耐水化剤、保水剤染料等が挙げられ、
これらを混合分散して塗料とする。

【００１４】アンダーコート塗料の塗工量は約５〜２０
ｇ／ｍ²程度が好ましい。また、平滑性をより高くする
場合には、アンダーコート剤塗工後にカレンダー処理を
施しても良く、その場合には線圧２５〜１００ｋｇ／ｃ
ｍの範囲で処理を行うことが好ましい。キャストコート
塗料は、主に鉱物質顔料と接着剤からなり、その他に凝
固剤、離型剤、染料等を添加し分散、混合する。使用さ
れる顔料、接着剤としは上述のアンダーコート塗料と同
様のものが使用可能である。また、離型剤としては、オ
レイン酸マグネシウム、ステアリン酸アンモニウム等の
不溶性または可溶性石鹸類、動物性、植物性の油脂類、
合成樹脂エマルジョン、アルキルケテンダイマー、アル
キルフォスフェート等が挙げられる。

【００１５】その他、凝固剤には蟻酸、クロトン酸、イ
タコン酸、アクリル酸等の有機酸、蟻酸カルシウム、塩
化カルシウム等の電解質等、塗膜中の接着成分を固化さ
せる如何なる凝固剤も使用することができる。このキャ
ストコート塗料を塗工量１５〜３０ｇ／ｍ²の範囲で適
宜選択して、各種コーティング法により原紙に塗工す
る。すなわち、塗料がまだ湿潤状態にあるうちに直接叉
は若干の乾燥処理を施した後に、加熱されたキャストド
ラムの鏡面に圧着して乾燥する直接法あるいは半直接
法、塗工後に凝固作用のある水溶液（酸または電解質の
水溶液等）に塗膜を接触させてゲル化し、キャストドラ
ムに圧着し乾燥する凝固法、塗工後にいったん乾燥後、
必要に応じて仕上げ処理を行い、水または湿潤剤などの
水溶液を塗付して塗膜面を膨潤させてキャストドラムに
圧着する再湿潤法等である。

【００１６】また、キャストコート紙は過度に乾燥され
ることが多く、コート処理後に大気中で吸湿することに
より著しくカールする場合があるので、通常は裏面に水
を塗布したり、加湿処理を施す処置がなされる。さら
に、用途にもよるが、裏面に一般の塗工紙と同様の塗工
が施されているものもある。これらは、キャストドラム
上で紙層が塗料の水蒸気圧に耐えきれずにブリスターを
起こさないよう、裏面の塗膜が通気性に富むことが要求
される。

【００１７】

【実施例】以下の実施例により本発明を詳細に説明する
が、もちろん本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。なお、以下において部、％とあるのは
すべて重量部、％を示す。実施例１カナダ標準濾水度（C.S.F ）４５０ｍｌに叩解した広葉
樹晒パルプ（LBKP）８０部とカナダ標準濾水度（C.S.F
）４７０ｍｌに叩解した針葉樹晒パルプ（NBKP）２０
部とからなるパルプを分散したパルプスラリーに、発泡
性マイクロカプセル粒子（松本油脂製薬（株）製、商標
マツモトマイクロスフェアーＦ−３０Ｄ、粒子径10〜20
μｍ）１０部、乾燥紙力増強剤（荒川化学工業（株）
製、商標ポリストロン−１１７）０．２部、カチオン化
澱粉（王子ナショナル社製、商標ＣＡＴＯ−１５）１．
０部、アルキルケテンダイマー系サイズ剤（荒川化学工
業（株）製、商標サイズパインＫ９０３）０．０３部、
湿潤紙力増強剤（ＤＩＣハーキュレス社製、商標カイメ
ン−５５７Ｈ）０．４部をよく撹拌しながら添加し、パ
ルプ濃度０．０３％、ＰＨ７．３に調整し、インレット
原料とした。得られたインレット原料を用いて円網抄紙
機により抄紙し、ヤンキードライヤーで発泡、乾燥した
後、連続の多筒ドライヤーで乾燥し、坪量４０ｇ／
ｍ²、厚さ２２２μｍ、密度０．１８ｇ／ｃｍ³のシート
を得た。

【００１８】この発泡シートにアンダーコート塗料を下
塗りした。即ち、炭酸カルシウム８０部、変性デンプン
１１部及び各種の助剤をカウレス分散機にて混合撹拌
し、これにスチレンブタジェン共重合ラテックス８部、
ぬれ剤０．０８部を加えて十分に撹拌して、塗量の固形
分が４０％になるように調整したアンダーコート塗料を
メタリングバー方式で１３ｇ／ｍ²塗工した。その後、
線圧５０ｋｇｆ／ｃｍでスーパーカレンダー処理を行っ
た。また、塗工用クレー（アンシレックス９３）７５
部、炭酸カルシウム（ソフトン２２００、白石カルシウ
ム（株）社製）２０部、二酸化チタン（Ｗ−１０、石原
産業社製）５部、ピロリン酸ソーダ０．５部を３５部の
水とともにニーダー中で混合撹拌し、スラリーを作る。
別に溶解した１５％濃度のカゼイン溶液（カゼイン純分
に対し１．５％の苛性ソーダの存在下に６０±１℃で
０．５時間撹拌溶解したもの）１３部（固形分として）
を上記スラリーに加え、次いでスチレンブタジェン共重
合ラテックス１７部（固形分として）を混合して十分撹
拌したのち、オレイン酸アンモニウム０．２５部を添加
し、最終的に塗料の固形分濃度が４０％になるように調
整した。この塗料の粘度は９００ｃｐｓ（ブルックフィ
ールド粘度計６０ｒｐｍ、２０℃）で、ｐＨは７．２で
あった。この塗料を前述のアンダーコート剤を塗工した
発泡剤混抄シートのフェルト面に乾燥重量２５ｇ／ｍ²
になるようにメタリングバー方式で塗工し、次いで赤外
線予備加熱機により塗膜の固形分濃度を５２％で乾燥
し、次いで０．５％蟻酸水溶液と接触させ、表面温度が
内部加熱方式により１１０℃に保たれているキャストド
ラム表面に圧着し、密着状態のまま乾燥した。得られた
塗工紙の水分は４％であった。

【００１９】実施例２原紙の坪量が５０ｇ／ｍ²で、アンダーコート剤を塗布
せず、カレンダー処理を行わなかったこと以外、実施例
１と同様の条件でキャストコート加工を行った。

【００２０】実施例３ワイヤー面にもアンダーコート剤を塗布した以外、実施
例１と同様の条件でキャストコート加工を行った。

【００２１】比較例１実施例１と同様の条件で、原紙に坪量６５ｇ／ｍ²の純
白ロール紙を用いてキャストコート加工を行った。

【００２２】比較例２実施例１と同様の条件で、原紙に坪量１０１ｇ／ｍ²の
晒クラフト紙を用いてキャストコート加工を行った。上
記の実施例１〜３、比較例１〜２についての紙質を表１
に示した。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１からも判るように、実施例１及び２に
ついては同程度の厚さの比較例１とは密度で０．２８ｇ
／ｃｍ³、０．３３ｇ／ｃｍ³の差があり、かなり嵩高で
軽量なことが判る。また、光沢度は嵩高の為か若干落ち
るが、８０％の強光沢度のレベルは十分に満たすキャス
トコート紙ができた。

【００２５】

【発明の効果】以上に述べた方法により製造されたキャ
ストコート紙は、その原紙に発泡粒子を混抄したシート
を用いることにより内部に多数の独立気泡が形成されて
いるため、より軽量化され、作業性が増したシートであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート上に顔料及び接着剤を主成分とす
る塗被紙用被覆組成物を塗被し、加熱ドラム面に圧接し
て光沢仕上げするキャスト塗被紙において、該シートが
発泡粒子を含有した密度０．１〜０．４ｇ／ｃｍ³のシ
ートであることを特徴とする軽量キャストコート紙。