JPH07127000A

JPH07127000A - 光沢塗被紙の製造方法

Info

Publication number: JPH07127000A
Application number: JP29387893A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Nakanishi; 亮介中西; Tomoji Sato; 友治佐藤; Sho Sakamoto; 祥坂本
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1993-11-01
Filing date: 1993-11-01
Publication date: 1995-05-16
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: JP3207641B2

Abstract

(57)【要約】【目的】カオリンの使用量を押え且つ白紙光沢度、平
滑性の劣化を解消しながら高速塗工に適し、スタラクタ
イトの発生を防止した光沢塗被紙の製造方法を確立する
事に在る。【構成】本発明は、塗被量が片面10〜16ｇ／m²である
光沢塗被紙の製造方法に於いて、平均粒子径が0.5〜0.9
μmの重質炭酸カルシウムを50〜70重量％及びカオリン3
0〜50重量％を含有する塗被組成物を原紙に塗被した
後、JIS B0651で定義される表面粗さ（Ｒz：十点平均粗
さ）が1.0μm以下である金属ロールと弾性ロールで構成
されるカレンダー装置を用い100〜150℃の範囲内で、光
沢度（JISP-8142 75度白紙光沢度）が50％以下になる
様に軽度にカレンダー処理した後、更に光沢度が60％以
上になる様にスーパーカレンダー仕上げすることにより
高品質の光沢塗被紙を得るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレードコータに於い
て操業性に優れ、且つ高い白紙光沢度、平滑度、印刷後
光沢度を有し、光沢ムラの少ない優れた面状を有する光
沢塗被紙の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、印刷用紙のビジュアル化、カラー
化、高級化に伴い塗被面の光沢度、光沢ムラ等の面状及
び平滑性の改良要求が高まっている。一方、塗被設備
は、製品のより効率的な生産を図るべく広幅、高速化が
一層進んで来ている。この様な状況下で高品質と高生産
性を両立することは紙メーカーにとって重要な技術的課
題である。近年は、高品質な製品を高速で塗被出来る塗
被方式として専らブレードコーティングが採用されてい
る。

【０００３】ブレードコータの場合、単に操業速度を上
げれば従来と同等の品質の製品が効率良く生産されると
は限らない。高速に適した条件での操業が要求され、高
速塗被適性の無い塗被液を用いると、スタラクタイト、
ブリーディングといったトラブルを起こす。スタラクタ
イトとは塗工中にブレードの刃先に発生するカラーの凝
集物で、悪化程度が小さい時には乾燥状態の凝集物が刃
先から鍾乳石状に発生し、悪化が進むと湿潤状態の凝集
物がブレード刃先全面に付着する。乾燥状態および湿潤
状態の凝集物は、ブレード刃先から塗被紙表面に転移し
て部分的な塗被ムラを生じ、品質上の欠陥となる。

【０００４】この様なスタラクタイト、ブリーディング
の発生は、塗被液の高せん断速度下での流動性と相関し
ており、高せん断速度下で如何に塗被液の粘度を低下さ
せるかが高品質な製品を効率良く生産するための重大な
課題となっている。

【０００５】また、塗被紙の高品質化の要求に対して従
来より塗被液の高固形分化が試みられている。これは塗
被後に塗被液の固定化を速やかに行うことにより、原紙
中への塗被液の浸透を抑制して原紙上の有効塗工層を厚
くすると共に、乾燥に伴う塗被液中に含まれるラテック
ス、デンプンといったバインダーの移動を低減させて印
刷適性を向上させ、更に塗被紙表面の収縮を抑制して、
面感や光沢度といった表面性の向上にも有効に作用す
る。また、塗被紙の乾燥工程に於いて蒸発させるべき水
分量が低減出来るため、エネルギーコストの削減が図れ
る。しかし、一般に塗被液の高固形分化は塗被液の流動
性、特に高せん断速度下での流動性を悪化させる。従っ
て如何にして高固形分で高せん断速度下での塗被液の流
動性を向上させるかが高品質の製品を高速生産する上で
の大きな課題である。

【０００６】ラテックスの粒子径を小さくすることがブ
レードコーティングに於ける高速塗被適性の向上に有効
であることは、文献等により既に知られている。また顔
料の粒子径を大きくすること、或いは一般に粒子の形状
が板状で粒子径も小さいカオリンに比べて不定形で粒子
径も大きい炭酸カルシウムを多く配合することによって
も流動性の改善効果が認められるが、その場合、塗被紙
の光沢度、平滑度が低下する問題がある。また粒子径が
大き過ぎると、顔料がブレード刃先に引っ掛かりストリ
ークが多発して操業性を著しく低下させる問題もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記の
様な光沢塗被紙製造工程で生じる難点を解決すべく鋭意
検討を重ねた結果、塗被量が片面10〜16ｇ／m²である光
沢塗被紙の製造方法に於いて、原紙に塗被する塗被液の
顔料成分として、平均粒子径が0.5〜0.9μmの重質炭酸
カルシウムを50〜70重量％およびカオリン30〜50重量％
を含有する塗被組成物を原紙に塗被した後、JIS B 0651
で定義される表面粗さ（Ｒz：十点平均粗さ）が1.0μm
以下である金属ロールと弾性ロールで構成されるカレン
ダー装置を用い、100〜150℃の範囲内で、光沢度（JIS
P-8142 75度白紙光沢度）が50％以下になる様に軽度に
カレンダー処理した後、更に光沢度が60％以上になる様
にスーパーカレンダー仕上げすることにより、ブレード
コータに於ける操業性に優れ、且つ高い白紙光沢度、平
滑度、印刷後光沢度を有し、光沢ムラの少ない優れた面
状を有する光沢塗被紙が得られることを認めたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、ブレー
ドコータで1000ｍ／分を超える高速生産に於いて安定し
た高速操業に必要な塗被液に就いて、塗被液中に含まれ
る重質炭酸カルシウムの粒子径と配合量を規定し、更に
一般に行われるスーパーカレンダー処理工程前に、特定
の表面粗さを有する金属ロールと弾性ロールを有するカ
レンダー装置を用いて高温でカレンダー処理することに
在る。

【０００９】以下本発明の特徴に就いて詳述する。一般
に、板状のカオリンはスーパーカレンダー処理時の配向
性に優れ、高い光沢度、平滑度が得られるため、光沢塗
被紙の製造に多く使用されている。しかし、カオリンは
通常粒子径が小さい（平均粒子径0.5μm以下）ため高せ
ん断速度下の塗被液粘度が高く、高速流動性に劣るため
高速塗被に適さない。また逆に重質炭酸カルシウムは、
一般にカオリンより粒子径が大きく、高せん断速度下で
の塗被液粘度が低いため、高速流動性に優れる。しか
し、重質炭酸カルシウムは不定形状をしているため、ス
ーパーカレンダーでの配向性に劣り、高い光沢度、平滑
度が得難い。従って、高光沢度、高平滑度を維持したま
ま高速で塗工するためには、一般にその配合量は50％以
下に制約される。

【００１０】本発明者等は、以上の問題を解決すべく鋭
意検討した結果、塗被量が片面10〜16ｇ／m²である光沢
塗被紙の製造方法に於いて、原紙に塗被する塗被液の顔
料成分として、平均粒子径が0.5〜0.9μmの重率炭酸カ
ルシウムを50〜70重量％およびカオリン30〜50重量％を
含有する塗被組成物を原紙に塗被した後、JIS B 0651で
定義される表面粗さ（Ｒz：十点平均粗さ）が1.0μm以
下である金属ロールと弾性ロールで構成されるカレンダ
ー装置を用い、100〜150℃の範囲内で、光沢度（JIS P-
8142 75度白紙光沢度）が50％以下になる様に軽度にカ
レンダー処理した後、更に光沢度が60％以上になる様に
スーパーカレンダー仕上げすることにより初めて、高速
流動性に優れ、且つ高い白紙光沢度、平滑度、印刷後光
沢度を有し、光沢ムラの少ない優れた面状を有する光沢
塗被紙を高速で効率良く生産し得ることを認めたもので
ある。

【００１１】一般に光沢塗被紙は、原紙に塗被液を塗被
した後、低温でスーパーカレンダー処理して製造され
る。この場合、通常コットンロールの耐熱性に限界があ
ることから80℃以下でカレンダー処理される。これに対
し耐熱性の高い樹脂ロール等の弾性ロールを用い、100
℃以上の高温でカレンダー処理することにより、従来の
製品より高い光沢度、平滑度が得られることは知られて
いる（特開平2-269896）。しかし本発明者等は、塗被液
組成の如何にかかわらず、スーパーカレンダー処理を省
略し高温カレンダー処理単独で光沢度を60％以上にした
場合には、光沢ムラが多く発生し、面状に劣り高級感が
無くなることを認めた。即ち光沢ムラを少なくし、高級
感を維持するためには、スーパーカレンダーを併用する
ことが不可欠であり、その場合、初めに光沢度が50％以
下になる様に軽度に高温カレンダー処理し、次いでスー
パーカレンダーで光沢度が60％以上になる様に仕上げな
ければならないことを認めた。また、高温カレンダー処
理を150℃より高い温度で行った場合にも光沢ムラを生
じることを認めた。

【００１２】一方、塗被液の顔料成分として、平均粒子
径が0.5μmより小さい重質炭酸カルシウムを用いた場合
や、カオリンを50％より多く配合した場合には高せん断
速度下での粘度が高くなり過ぎ、高速流動性に劣る。ま
た平均粒子径が0.9μmより大きい重質炭酸カルシウムを
用いた場合や、平均粒子径が0.5〜0.9μmの重質炭酸カ
ルシウムを70重量％より多く配合した場合には、高速流
動性は大きく向上するものの、高温カレンダー処理およ
びスーパーカレンダー処理後に於いて最終的に高い光沢
度、平滑度が得られない。併せてJIS B 0651で定義され
る表面粗さ（Ｒz：十点平均粗さ）が1.0μmより大きい
金属ロールを用いて高温カレンダー処理した場合にも最
終的に高い光沢度、平滑度が得られない。高温カレンダ
ー用の弾性ロールとしてはウレタン系、変性ウレタン
系、ポリエーテル系等耐熱、耐圧性に優れた特殊樹脂ロ
ールで、硬度はショアＤ硬度で80〜90のものが使用され
る。

【００１３】本発明に用いられる接着剤としては、スチ
レン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン
・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート
系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合
体およびポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合
体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の
合成系接着剤、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵
素変性デンプンやそれ等をフラッシュドライして得られ
る冷水可溶性デンプン、カゼイン、大豆タンパク等の天
然系接着剤等の一般に知られた接着剤が挙げられる。こ
れ等の接着剤は顔料100重量％当り５〜30重量％使用さ
れる。また本発明の塗被液には分散剤、増粘剤、保水
剤、消泡剤、耐水化剤等通常の塗被紙用顔料に配合され
る各種助剤が使用される。

【００１４】また原紙としては、一般の印刷用塗被紙に
用いられる坪量30〜300ｇ／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。以上本発明者等は、
原紙に塗被する塗被液の顔料成分として、特定の平均粒
子径を有する重質炭酸カルシウムを高配合した塗被組成
物を原紙に塗被した後、特定の表面粗さを有する金属ロ
ールと弾性ロールで構成されるカレンダー装置で軽度に
高温カレンダー処理した後、更にスーパーカレンダー仕
上げすることにより、高速操業性に優れ、且つ品質的に
も高い白紙光沢度、平滑度、印刷後光沢度を有し、光沢
ムラの少ない面状に優れた製品を効率良く生産し得るこ
とを認めた。

【００１５】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、これ等によって本発明は何等制約を受けるもの
ではない。

【００１６】実施例１〜３，比較例１〜７表に示した様に、平均粒子径が0.5μmの重質炭酸カルシ
ウム（ヨータイ(株)、商品名タンカルNCC-α-90）或い
は平均粒子径が1.2μmの重質炭酸カルシウム（三共精粉
(株)、商品名エスカロン#2000）およびカオリン（エン
ゲルハード(株)、商品名ウルトラホワイト90）の混合顔
料100重量％に対し、接着剤として酸化デンプン（王子
コーンスターチ(株)、商品名王子エースＢ）５重量％と
合成ラテックス（旭化成工業(株)、商品名L-1762）10重
量％、および分散剤（東亜合成(株)、商品名アロンT-4
0）0.3重量％とを含有する塗被組成物（固形分濃度66
％、塗被液温度：30℃）を、ブレード刃先形状がベベル
型であるパイロットコータにより塗被速度1300ｍ／分で
坪量90ｇ／m²の原紙に片面当り14ｇ／m²を両面塗被し
た。その後、表に示した表面粗さ（Ｒz：十点平均粗
さ，JIS B 0601）が0.5μm及び1.8μmの金属ロール（ト
クデン社製“ジャケットロール”）と弾性ロール（ヤマ
ウチ製“ミラーマックス”ショア硬度Ｄ85）で構成され
る高温カレンダー装置（南千住製作所製）を用いて表に
示した条件で白紙光沢度が50％以下になる様に処理し
た。更に12段スーパーカレンダー（南千住製作所製）を
用いて表中に示す条件で実験を行った。スーパーカレン
ダー処理時の金属ロール温度は70℃、処理速度は800ｍ
／min一定とした。なお、比較例中、比較例４はスーパ
ーカレンダー単独で処理したものであり、比較例７は高
温カレンダー単独で処理して得られた塗被紙である。

【００１７】〈品質評価方法〉・平均粒子径：セイシン企業社製、光透過式粒度分布測
定装置；商品名ＳＨＣ5000を用いて、重量累積分布の50
％点を平均粒径として測定した。・高速流動性評価：高速流動性の評価は以下の毛細管粘
度値で評価した。塗被液を30℃に保温して、アントンパ
ール社製、高圧毛細管粘度計；商品名ＨＶＡ-6型を使用
して、直径0.4mm、管長10mmの毛細管を用いてせん断速
度１×10⁶sec^-1の条件下で測定した粘度値・スタラクタイト発生評価塗被時にスタラクタイトの発生状況を目視で判断した。 ○＝全く発生しない △＝発生する ×＝発生が著しい

【００１８】・光沢ムラ評価白紙の光沢ムラ発生状況を目視で判断した。 ○＝殆んど発生しない △＝発生する ×＝発生が著しい・白紙光沢度：JIS P-8142従い、角度75度で測定した。・平滑度：JAPAN Tappi No.5 王研式平滑度試験器で測
定した。・印刷後光沢度：ＲＩ−II型印刷試験機を用い、サカタ
インクスオフセット印刷用インキ（商品名：ダイアトー
ンGSL紅）を0.35cc使用して印刷し、１昼夜放置後、75
度光沢度を測定した。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】表から明らかな様に、実施例はブレード
コータに於ける操業性に優れ、且つ高い白紙光沢度、平
滑度、印刷後光沢度を有し、光沢ムラも殆んど発生して
いない。これに対し、比較例１は塗被液に配合した重質
炭酸カルシウムの粒子径が大きいため、白紙光沢度、平
滑度および印刷後光沢が低い、また、比較例２に就いて
も、塗被液中の重質炭酸カルシウムの配合量が高いた
め、白紙光沢度、平滑度および印刷後光沢が低い。比較
例３，４は塗被液中のカオリンの配合量が高いため、高
せん断速度下での流動性に劣り、スタラクタイトが発生
する。比較例５は金属ロールの表面粗さが大きいため、
高温カレンダー後の表面性に劣り、スーパーカレンダー
処理後でも白紙光沢度が低い、比較例６は高温処理の効
果が小さいため、白紙光沢度の向上が不充分となってい
る。比較例７は高温カレンダー処理単独で仕上げている
ために光沢ムラの発生が著しい、従って本発明の光沢塗
被紙の製造方法により製造された光沢塗被紙は、操業性
に優れ、且つ従来に無い優れた品質を与え、その製品価
値は極めて大なるものがある。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年２月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】本発明者等は、以上の問題を解決すべく鋭
意検討した結果、塗被量が片面１０〜１６ｇ／ｍ^２であ
る光沢塗被紙の製造方法に於いて、原紙に塗被する塗被
液の顔料成分として、平均粒子径が０．５〜０．９μｍ
の重質炭酸カルシウムを５０〜７０重量％およびカオリ
ン３０〜５０重量％を含有する塗被組成物を原紙に塗被
した後、ＪＩＳＢ０６５１定義される表面粗さ（Ｒ
ｚ：十点平均粗さ）が１．０μｍ以下である金属ロール
と弾性ロールで構成されるカレンダー装置を用い、１０
０〜１５０℃の範囲内で、光沢度（ＪＩＳＰ−８１４
２７５度白紙光沢度）が５０％以下になる様に軽度に
カレンダー処理した後、更に光沢度が６０％以上になる
様にスーパーカレンダー仕上げすることにより初めて、
高速流動性に優れ、且つ高い白紙光沢度、平滑度、印刷
後光沢度を有し、光沢ムラの少ない優れた面状を有する
光沢塗被紙を高速で効率良く生産し得ることを認めたも
のである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗被量が片面10〜16ｇ／m²である光沢塗
被紙の製造方法に於いて、原紙に塗被する塗被液の顔料
成分として、平均粒子径が0.5〜0.9μmの重質炭酸カル
シウムを50〜70重量％及びカオリン30〜50重量％を含有
する塗被組成物を原紙に塗被した後、JIS B0651で定義
される表面粗さ（Ｒz：十点平均粗さ）が1.0μm以下で
ある金属ロールと弾性ロールで構成されるカレンダー装
置を用い100〜150℃の範囲内で、光沢度（JIS P-8142
75度白紙光沢度）が50％以下になる様に軽度にカレンダ
ー処理した後、更に光沢度が60％以上になる様にスーパ
ーカレンダー仕上げすることを特徴とする光沢塗被紙の
製造方法。