JPH0665895A - キャスト塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】塗被白紙面が強光沢を有し、ピンホールや光沢
ムラがなく、印刷適性の優れたリウェットキャスト塗被
紙を効率よく得る方法を提供する。 【構成】原紙上に、接着剤と顔料を主成分とする乾燥塗
被層を設け、次いで該塗被層上に成膜性物質を主成分と
する水性液を塗被、乾燥させた後、再湿潤液により塗被
面を湿潤可塑化し、鏡面を有する加熱ドラム面に圧接し
て強光沢仕上げするキャスト塗被紙の製造方法。

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
方法に関し、特に白紙面が強光沢を有し、ピンホールや
光沢ムラがなく、印刷適性の優れたリウェットキャスト
塗被紙を効率よく得る方法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
紙の製造方法としては、顔料および接着剤を主成分とす
るキャスト用塗被液を原紙に塗工した後、塗被層が湿潤
状態にある間に鏡面を有する加熱ドラムの表面に圧接、
乾燥させて強光沢仕上げするウェットキャスト法、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
させ加熱ドラム面に圧接して強光沢仕上げするリウェッ
トキャスト法、および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強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、いずれも可塑状態にある塗被層表面を加熱ド
ラムに圧接、乾燥後、加熱ドラムより離型させて鏡面を
写しとる点で共通している。

【０００３】この様なキャスト塗被紙の製造方法におい
ては、塗被層を加熱ドラム面に圧接して乾燥させるた
め、塗被層中の水分はすべて紙層中を通過して非キャス
ト面側から蒸発することになる。蒸発速度がある限界を
越えると、蒸発水分の一部が鏡面ドラムに向かって逸散
するようになり、結果的に得られるキャスト塗被紙の塗
被層表面にピンホールや光沢むらが発生するようにな
る。そのために、キャスト塗被紙は両面から乾燥が可能
な一般の塗工紙と比較し、極めて低速での操業を余儀な
くされている。

【０００４】上記のキャスト仕上げ方法のうち、ゲル化
キャスト法及びリウェットキャスト法は、キャスト塗被
層が鏡面ドラム面に圧接される前にゲル化又は乾燥され
るために、いずれの方法も表面温度が９０℃以上の比較
的高温の鏡面ドラムに圧接してキャスト仕上げすること
ができる。したがって、これらのキャスト法はウエット
キャスト法に比べて乾燥速度を速めることができ、生産
性の点で優れる。

【０００５】ところで、リウェットキャスト法は、他の
キャスト法に比べて、鏡面ドラムに圧接する前の塗被層
の湿潤可塑化程度が低いため、鏡面ドラムに均一に密着
され難く、低速の操業下では比較的均一な光沢、印刷適
性を有するキャスト塗被紙が得られるものの、高速操業
になるに従い、均一な光沢性が失われ、光沢ムラ、ピン
ホール等が発生しやすくなり、さらに表面強度の低下を
誘発しやすい欠点がある。このようなリウェットキャス
ト法の欠点を解消するために数々の方法が提案されてい
る。

【０００６】例えば、キャスト塗被層中の熱可塑性物質
の配合比率を多くしたり、塗被層を鏡面ドラムに高線圧
で圧接する方法等が提案されているが、鏡面ドラムへの
密着性や印刷強度は改良されるものの、鏡面ドラムでの
塗被層の乾燥を終え、鏡面ドラムから剥離する際の離型
性の低下、印刷インキの乾燥性の低下といった新たな欠
点が付随する。さらに、塗被層を高線圧で圧接すると、
一度形成された塗被層がキャストニップで再構成される
際に、塗被層中の接着剤が移動し、結果として塗被層の
表面強度が低下したり、或いは高圧の圧接のために得ら
れるキャスト塗被紙の紙腰（剛度）が弱くなるといった
難点も付随する。

【０００７】また、リウェットキャスト法で使用される
再湿潤液としては、水または水に界面活性剤等を含有さ
せたもの、その他ポリエチレンエマルジョン、脂肪酸
塩、高級アルコール、ロート油等の離型剤を含有せしめ
た水性液、或いはエマルジョン等が一般に用いられてい
るが、これらの再湿潤液に使用する材料によって、リウ
ェットキャスト法の難点を解消するアプローチも試みら
れている。

【０００８】例えば特公昭４８−３８００５号には、顔
料および接着剤を主成分とする塗被層を鏡面ドラムに圧
接する直前に０．１〜２０重量％の成膜性物質を含む再
湿潤液でリウェットキャスト法によりキャスト仕上げす
る方法が提案されている。この方法は、塗被層表面上に
成膜性物質からなる薄い層を設けて白紙光沢を高めよう
とするものであるが、印刷適性を満足するレベルとする
には、成膜性物質の含有量に制限があり、従って十分な
白紙光沢が得られず、また成膜性物質を含む再湿潤液で
処理され、プレスロール等で鏡面ドラムと圧接される
際、塗被紙両耳部より絞り出された再湿潤液が鏡面ドラ
ム上で乾燥成膜し、操業を続けていくうちに成膜性物質
が蓄積し、これが原因で紙切れ等が発生、操業に支障を
きたす場合が多い。さらに成膜性物質が鏡面ドラムと塗
被層間でウエットな状態で存在、密着しており鏡面ドラ
ムに接着する傾向が強いため、操業スピードの上昇に伴
って塗被層の一部が鏡面ドラムに残留する、所謂ドラム
ピックや、ドラム曇りが発生しやすくなる。このため
に、リウェットキャスト法では白紙外観か操業性のいず
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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き実状によ
り、本発明者等は、リウェットキャスト法において操業
性を低下させることなく、光沢ムラやピンホールのない
優れた白紙光沢を有し、且つ優れた印刷適性を兼ね備え
たキャスト塗被紙を得るべく鋭意研究を重ねてきた。そ
の結果、キャスト用塗被層を設けた後、該塗被層上に成
膜性物質を主成分とする水性液を塗被、乾燥させ、次い
で、再湿潤化した後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により、本発明が所望とする極めて
優れた光沢を有し、且つ印刷適性の優れたキャスト塗被
紙が効率よく得られることを見出したのである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、原紙上に、接
着剤と顔料を主成分とする乾燥塗被層を設け、次いで再
湿潤液により乾燥塗被層を湿潤可塑化し、加熱された鏡
面を有するドラム面に圧接して強光沢仕上げするキャス
ト塗被紙の製造方法において、乾燥塗被層を設けた後、
該塗被層上に成膜性物質を主成分とする水溶液を塗被、
乾燥させ、次いで再湿潤液により塗被面を湿潤可塑化
後、鏡面を有するドラム面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。

【００１１】

【作用】前記したように本発明者等は、リウェットキャ
スト法の抱える問題点、特に白紙品質改善と操業性との
二律背反性を解消し、優れた品質を有するキャスト塗被
紙を得るために鋭意研究を重ねた。その結果、原紙上に
乾燥塗被層を設けた後、該塗被層上に成膜性物質を主成
分とする水性液を塗被、乾燥させ、次いで、その成膜性
物質を設けた塗被層を再湿潤可塑化することにより操業
性を低下させることなく、光沢ムラやピンホールが解消
され、優れた白紙光沢と印刷適性を有するキャスト塗被
紙が得られることを見出し本発明を完成するに至った。

【００１２】即ち、本発明は接着剤と顔料を主成分とす
るキャスト用水性塗料を塗被、乾燥して塗被層を設け、
次いで該塗被層上に成膜性物質を主成分とした水性液を
塗被、乾燥後、再湿潤液を付加し塗被層を可塑化せしめ
加熱された鏡面ドラムに圧接し強光沢仕上げすることを
特徴とするものである。

【００１３】而して、本発明では、成膜性物質がキャス
ト用塗被層の最上層部に存在するために、少量の成膜性
物質で所望の効果を得ることができる。即ち、インキの
吸収性、保持等の印刷適性は顔料及び接着剤を主成分と
する塗被層が効果的にその役割を担い、一方、塗被層表
面付近に存在する成膜性物質が光沢ムラ、ピンホール等
の欠点を解消し、且つ白紙光沢に寄与すると推定され
る。さらに、キャスト塗被層はその表面を成膜性物質を
主成分とする水性液で処理された後、一旦乾燥せしめら
れ、その後再湿潤液で可塑化され、キャスト仕上げされ
る。従って、前述したような成膜性物質を再湿潤液に添
加した場合における、鏡面ドラム上への成膜性物質の蓄
積がないので、操業上の支障も起こらない。また、成膜
性物質がキャスト塗被層上に一旦乾燥状態で存在してい
るため、成膜性物質を再湿潤液に添加した場合と比較
し、該成膜性物質は鏡面ドラム接着しようとする傾向よ
りも、キャスト用塗被層面との接着力の方が勝ってい
る。そのために、塗被層の一部が鏡面ドラムに残留す
る、所謂ドラムピックという現象も発生しにくく、結果
的に生産速度の向上につながるものである。以下に、本
発明に係るキャスト塗被紙の製造方法について詳述す
る。

【００１４】先ず、キャスト塗被紙用原紙については、
特に限定されるものではなく、一般に塗工紙分野で使用
される酸性紙、あるいは中性紙が適用される。なお、原
紙の片面又は両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おいても良く、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。さらに必要に応じて、この予備塗工した原紙を前以
ってスーパーキャレンダー、ブラシ掛け、キャスト仕上
げ等の平滑化処理を施してもよい。

【００１５】次いで、この原紙表面にキャスト塗被層を
設けることになるが、この塗被組成物は特に限定される
ものではなく、一般にキャスト塗被紙の製造分野で使用
されている顔料と接着剤とを主成分とする塗被組成物が
適宜使用される。因みに、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、軽質炭酸カルシウム、タル
ク、プラスチックピグメント、焼成クレー、二酸化チタ
ン等が例示され、これらの中から１種以上が選択使用さ
れる。

【００１６】また、接着剤としては、例えばカゼイン、
大豆蛋白等の蛋白質類、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の共役
ジエン系重合体ラテックス、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
等のビニル系重合体ラテックス、或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、陽性化デンプン、酸化デンプン、エステル化デン
プン等のデンプン類、カルボキシメチルセルロース、ヒ
ドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等、一
般に塗被紙用として知られる接着剤を単独或は併用で使
用することができる。なお、接着剤の使用量は顔料１０
０重量部に対し５〜５０重量部、より好ましくは１０〜
３０重量部の範囲で使用される。

【００１７】塗被組成物中には、上記の如き顔料と接着
剤の他に、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化亜
鉛、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸マグネシウム、
硝酸アンモニウム、第一燐酸ナトリウム、燐酸アンモニ
ウム、燐酸カルシウム、ポリリン酸ナトリウム、ヘキサ
メタリン酸ナトリウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸アンモニ
ウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、モノクロル酸ナ
トリウム、マロン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、酒
石酸カリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウ
ム、乳酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、アジピン
酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等
の無機酸や有機酸のアンモニウム塩や金属塩類、メチル
アミン、ジエタノールアミン、ジエチレントリアミン、
ジイソプロピルアミン等の各種添加剤を適宜使用するこ
とができる。なお、その他の助剤として消泡剤、着色
剤、離型剤、流動変性剤、耐水化剤、防腐剤等を必要に
応じて添加することもできる。

【００１８】上記材料をもって構成されるキャスト用塗
被組成物は、一般に固形分濃度を４０〜６５重量％程度
に調製し、固形分塗被量が約５〜３０ｇ／ｍ² 程度にな
るように、一般に公知公用の塗被装置、例えばブレード
コーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、ブ
ラシコーター、チャンプレックスコーター、バーコータ
ー、グラビアコーター等を用いて塗被される。

【００１９】上記のようにして、原紙上にキャスト用塗
被層が設けられた後、該キャスト用塗被層が乾燥状態、
或いは半乾燥状態のいずれかの状態において、成膜性物
質を主成分とする水性液で処理、乾燥後、再湿潤液によ
り塗被層を湿潤可塑化後キャスト仕上げすることにな
る。

【００２０】ここで、成膜性物質としては、例えばカゼ
イン、大豆蛋白、ゼラチン、アルブミン等の蛋白質類、
メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース
等のセルロース誘導体類、澱粉や酸化澱粉等の各種澱粉
類、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル
樹脂等の樹脂類、炭素数が１〜１８個のアクリル酸エス
テルやメタクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エス
テル、スチレン等エチレン性不飽和結合を有するモノマ
ーの重合体及び共重合体やグラフト重合体、あるいはそ
れらの置換誘導体やアンモニアやナトリウム、カリウム
等のアルカリ塩、もしくはそれらの重合体及び共重合体
とコロイダルシリカがＲ−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ：重合体又は共
重合体）結合によって得られる複合体等が挙げられる。
尚、上記のエチレン性不飽和結合を有するモノマーの具
体例としては、アルキル基の炭素数が１〜１８個のアク
リル酸エステルやメタクリル酸エステル等の不飽和カル
ボン酸エステル系単量体、スチレンやαメチルスチレン
等のスチレン系単量体、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル等のシアン化ビニル系単量体、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−メチロールメタクリルアミド等のエチレン性不
飽和カルボン酸アミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
プロピオン酸ビニル、エチレン、ブタジエン、ビニルア
ルコール、クロロプレン、エチレンオキサイド、アクリ
ル酸、メタクリル酸等の各種エチレン性単量体などが挙
げられる。

【００２１】さらに、水性液中には主成分である成膜性
物質以外に、コロイダルシリカ、クレー、炭酸カルシウ
ム等の顔料、アルカリ増粘型や非イオン界面活性剤等の
各種増粘剤や流動変性剤、分散剤、離型剤、消泡剤、着
色剤、蛍光染料、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤を必
要に応じて添加使用することもできる。

【００２２】上記の如き材料からなる水性液の固形分濃
度は０．０５〜５０重量％、通常は０．１〜２０重量％
の間で調製され、固形分塗被量としては０．００５〜５
ｇ／ｍ² 、好ましくは０．０１〜２ｇ／ｍ² となるよう
にキャスト用塗被層上にロールコーター、スプレー噴
霧、エアーナイフコーター、グラビアコーター、バーコ
ーター、チャンプレックスコーター、ブレードコーター
等を用いて塗被することになる。因みに、０．００５ｇ
／ｍ² 未満の場合には、仕上がったキャスト塗被紙の白
紙光沢が不十分となり、所望の効果が得られず、一方、
５ｇ／ｍ² を越えるようなものは印刷適性、操業性の低
下を招き好ましくない。

【００２３】なお、成膜性物質を塗被する前後の工程に
おいて、スーパーキャレンダー、ブラシ掛け等の手段に
よりキャスト用塗被層の平滑化処理を施してもよい。

【００２４】かくして、上記の塗被層に成膜性物質を含
有する水性液を塗被、乾燥を行なった後、通常のリウェ
ットキャスト法に従って塗被層を再湿潤化し、加熱され
た鏡面ドラムに圧接して強光沢仕上げされる。なお、こ
の場合の再湿潤液としては、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、マイクロクリスタリンワック
ス、界面活性剤、ロート油等の離型剤を０．０１〜３重
量％程度含有した水性液、或いはエマルジョン等の通常
の再湿潤液が適宜用いられる。また、アルカリやヘキサ
メタリン酸ソーダ等のリン酸塩、尿素、有機酸等を乾燥
塗被層の可塑化を促進させるために併用することも勿論
可能である。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、勿論これらに限定されるものではない。また、
例中の部および％は特に断らない限り、それぞれ重量部
及び重量％を示す。

【００２６】実施例１〜１０ カオリン６０部、炭酸カルシウム４０部、ポリアクリル
酸ナトリウム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ォスフェート
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８部（固形分として）、およびスチレン
−ブタジエン共重合体ラテックス１８部（固形分とし
て）を加え、固形分濃度が４５％のキャスト用塗被液を
調製した。

【００２７】この塗被液を米坪６４ｇ／ｍ² の上質原紙
上にエアーナイフコーターを用いて乾燥重量で２０ｇ／
ｍ² となるように塗被後、エアーフローテイ ングドライ
ヤーで乾燥した。このようにして得られたキャスト用塗
被原紙上に、表１に示す成膜性物質（実施例１〜１０）
の水性液をロールコーターを用いて、表１に併記した乾
燥重量になるように塗被し、エアーフローテイ ングドラ
イヤーを用いて乾燥した。次いで、この塗被紙をプレス
ロールとキャストドラムで形成されるプレスニップ部に
通紙し、このニップ部にノズルから供給されたポリエチ
レンエマルジョンからなる再湿潤液（１．０％濃度）に
よって塗被層表面を再湿潤化した後、表面温度が１０５
℃のキャストドラムにプレス圧２００Ｋｇ／ｃｍで圧
接、乾燥した後ドラムから剥離することによってキャス
ト塗被紙を得た。

【００２８】比較例１ 実施例１において、キャスト用塗被液の調製においてス
チレン−ブタジエン共重合体ラテックスの添加量を１
８．５部（固形分として）に変更し、且つ成膜性物質の
塗被を行わなかった以外は実施例１と同様にしてキャス
ト塗被紙を得た。

【００２９】比較例２ 実施例１において、キャスト用塗被液の調製においてス
チレン−アクリル酸共重合体を０．５部添加し、且つ成
膜性物質の塗被を行わなかった以外は実施例１と同様に
してキャスト塗被紙を得た。

【００３０】比較例３ 再湿潤液として、スチレン−アクリル酸共重合体を０．
５％（固形分）添加し、且つ成膜性物質の塗被を行わな
かった以外は実施例１と同様にしてキャスト塗被紙を得
た。

【００３１】比較例４ 比較例３において、スチレン−アクリル酸共重合体の添
加量を２．０％（固形分）に変更した以外は比較例３と
同様にしてキャスト塗被紙を得た。

【００３２】比較例５ 比較例３において、スチレン−アクリル酸共重合体の代
わりにスチレン−ブタジエン共重合体を用いた以外は比
較例３と同様にしてキャスト塗被紙を得た。

【００３３】かくして得られたキャスト塗被紙の白紙光
沢、ピンホール、光沢ムラ、さらにキャスト塗被紙を生
産する際の生産最高速度を表２に示した。なお、上記の
評価方法および評価基準は下記により行なった。

【００３４】〔白紙光沢〕ＪＩＳ Ｐ８１４２に準じて
測定した。

【００３５】〔ピンホール〕キャスト塗被紙表面のピン
ホールを実体顕微鏡で観察し、以下の基準に従って判定
した。 ◎：１ｃｍ² 中にピンホールが１０ケ未満 ○：１ｃｍ² 中にピンホールが１０〜２０ケ △：１ｃｍ² 中にピンホールが２０〜５０ケ ×：１ｃｍ² 中にピンホールが５０ケ以上

【００３６】〔光沢ムラ〕キャスト塗被紙表面の光沢ム
ラを以下の基準にしたがって目視で評価した。 ◎：光沢ムラがない ○：光沢ムラが僅かにみられるが、実用上問題ない。 △：光沢ムラがみられる。 ×：光沢ムラが多くみられる。

【００３７】〔生産最高速度〕キャスト塗被紙を上記の
方法で生産した場合、キャスト塗被紙がキャストドラム
に貼付いたり、ドラムピックが発生せず、安定して操業
することができる最高速度（ｍ／分）を示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】表２から明らかなように、本発明の実施
例の方法で得られたキャスト塗被紙はピンホール、光沢
ムラがなく、白紙光沢、印刷適性に極めて優れたもので
あった。さらに生産最高速度も低下することなく、操業
性に優れているものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原紙上に、接着剤と顔料を主成分とする乾
   燥塗被層を設け、次いで再湿潤液により乾燥塗被層を湿
   潤可塑化し、加熱された鏡面を有するドラム面に圧接し
   て強光沢仕上げするキャスト塗被紙の製造方法におい
   て、乾燥塗被層を設けた後、該塗被層上に成膜性物質を
   主成分とする水性液を塗被、乾燥させ、次いで再湿潤液
   により塗被面を湿潤可塑化後、鏡面を有するドラム面に
   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。