JPH10245798A - キャスト塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高光沢を有し、光沢ムラのない薄物キャスト塗
被紙を効率良く生産できる方法を提供する。 【解決手段】原紙上に、顔料および接着剤を主成分とす
るキャスト用水性組成物を塗被、乾燥して塗被層を設
け、次いでその塗被層に再湿潤液を付与して湿潤可塑化
後、プレスロールを介して加熱された鏡面ドラムに圧接
させ、乾燥、剥離して強光沢仕上げするキャスト塗被紙
の製造方法であって、特に該原紙として、緊度が０．８
ｇ／ｃｍ³ 以下の原紙を使用し、かつ該プレスロールと
して、ＪＩＳ Ｋ−６３０１に準じた測定法（硬さ試験
Ａ形２０℃での値）で９６〜９９度の硬度を示すプレス
ロールを用いる米坪９０ｇ／ｍ² 以下のキャスト塗被紙
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャスト塗被紙の
製造方法に関し、特に高光沢を有し、かつ光沢ムラのな
い薄物キャスト塗被紙を効率（生産性）良く製造する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】キャスト塗被紙は高い表面光沢と優れた
平滑性を有し、かつ印刷適性に優れるため、高級印刷用
紙やラベル用紙、さらにはファンシーバッグ等として広
く利用されている。このようなキャスト塗被紙の製造方
法としては、支持体上に設けた湿潤状態にある水性組成
物（以後、塗料と称す）を鏡面を有する加熱ドラムの表
面に圧接、乾燥後、剥離して光沢仕上げするウェットキ
ャスト法、支持体上の塗料を一旦乾燥して塗被層とした
後、該塗被層に再湿潤液を付与して湿潤可塑化せしめた
後、加熱ドラムの表面に圧接、乾燥後、剥離して光沢仕
上げするリウェットキャスト法、さらには支持体上に設
けた湿潤状態の塗料をゲル状態にした後、加熱ドラムの
表面に圧接、乾燥後、剥離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、いずれも湿潤可塑化状態にある塗被層表面
を鏡面を有する加熱ドラム表面に圧接、乾燥して加熱ド
ラムより剥離して鏡面を写しとる点で共通するものであ
る。

【０００３】ところで、キャスト塗被紙の製造方法は、
湿潤塗被層を加熱した鏡面ドラム表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。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製造
の場合と比較し極めて低速での操業を余儀なくされてい
るのが実状である。

【０００４】なお、上記キャスト仕上げ法のうち、リウ
ェットキャスト法は、キャスト塗被層が加熱鏡面ドラム
に圧接される前に、一旦乾燥されているため、表面温度
が１００℃以上の比較的高温の鏡面ドラム表面に圧接し
てキャスト仕上げができるために乾燥速度を早めること
ができ、他のキャスト法よりも生産性の点で優れる。

【０００５】しかし、リウェットキャスト法は加熱され
た鏡面ドラムに圧接される前の塗被層の湿潤可塑化程度
が、他のキャスト法に比較して低いため鏡面ドラム表面
に均一に密着され難い。そのために、生産速度が速くな
るにつれ、得られるキャスト塗被紙表面の光沢が低下
し、かつピンホール状の光沢ムラが生じ易いという欠点
を有している。

【０００６】また、ドラム表面を写し取った塗被層が、
加熱された鏡面ドラムから剥離するときに、スムーズに
行われず、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や紙切れ等が発生し、満足なキ
ャスト操業を行なうことができない。そこで、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。

【０００７】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、これらの提案で
は白紙光沢や印刷強度は改善されるものの、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
離型性の低下や、乾燥水分の蒸発がうまく行われないこ
とによるピンホールの発生、さらには印刷インキの乾燥
性低下といった新たな欠点が付随することになる。

【０００８】また、プレスロールの加圧線圧を高くし、
かつプレスロールの表面硬度を最適化し、さらにプレス
ロールの表面を平滑にする方法（特開平１−２３９１９
２号）が提案されている。しかし、この提案の場合、特
に９０ｇ／ｍ² 以下の低米坪のキャスト塗被紙に関して
は、十分な光沢ムラの改善がなされていないのが現状で
ある。

【０００９】即ち、プレスロールの硬度を硬くし、線圧
を上げることによって、紙表面にかかる面圧を増加さ
せ、塗被層の可塑化を促進させることにより、表面光沢
を上げることができる。しかし、プレスロールの硬度が
ＪＩＳ Ｋ−６３０１に準拠した測定（ＪＩＳ Ａ形２
０℃の値）で９５度を越えると、プレスロール表面が圧
力によって変形しにくくなるために微細な領域でみる
と、プレスロールの凹凸によって、塗被層表面にかかる
圧力が不均一となる。その結果として、ピンホール状の
光沢ムラが誘発されるという問題があった。そのため
に、通常プレスロール硬度は、８０〜９５度の範囲で使
用されており、特に薄物キャスト塗被紙の場合、光沢ム
ラが発生し易い等の理由から、１３０ｍ／分以上の操業
が困難であるのが実状である。

【００１０】このように、リウエットキャスト法では白
紙外観品質および操業性の両方をともにバランスさせて
改善することは難しく、一般にはいずれか一方をある程
度犠牲にして生産しているのが現状である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き実状によ
り、本発明は、リウエットキャスト法において、特に薄
物キャスト塗被紙を製造するに際し、光沢ムラが発生す
ることなく、かつ優れた白紙光沢を有し、しかも高速生
産が可能な製造方法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、原紙上に、顔
料および接着剤を主成分とするキャスト用水性組成物を
塗被、乾燥して塗被層を設け、次いでその塗被層に再湿
潤液を付与して湿潤可塑化後、プレスロールを介して加
熱された鏡面ドラムに圧接させ、乾燥、剥離して強光沢
仕上げするキャスト塗被紙の製造方法において、該原紙
として、緊度が０．８ｇ／ｃｍ³ 以下の原紙を使用し、
かつ該プレスロールとして、ＪＩＳ Ｋ−６３０１に準
じた測定（硬さ試験Ａ形２０℃での値）で９６〜９９度
の硬度を有するプレスロールを用いて仕上げることを特
徴とする米坪９０ｇ／ｍ² 以下のキャスト塗被紙の製造
方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記の如き実状より、本発明者等
は、リウエットキャスト法におけるキャスト塗被紙の製
造方法に関し、操業性は勿論、品質面においても優れた
キャスト塗被紙を得るべく鋭意検討を重ねた。その結
果、特定の緊度（密度）を有する原紙上に、キャスト塗
被紙用塗料を塗被、乾燥させ、塗被層を水性液により再
湿潤させた後、特定の硬度を持つプレスロールにより、
加熱した鏡面を有する金属ドラム表面に圧接、乾燥、剥
離することにより、速い操業スピードで光沢ムラやピン
ホールの発生がなく、かつ優れた白紙光沢と印刷適性を
もつキャスト塗被紙が得られることを見出し本発明を完
成させるに至った。

【００１４】以下に本発明の特徴について詳述する。即
ち、本発明において使用されるプレスロールの硬度はＪ
ＩＳ Ｋ−６３０１（硬さ試験Ａ形２０℃）に準拠した
測定値で９６度以上、９９度以下のものが使用される。
ここに、プレスロールの硬度が９６度未満の場合には、
本発明が所望する高い光沢が得られず、一方９９度を越
えると、ピンホール状の光沢ムラが発生し好ましくな
い。前述したように、プレスロールの硬度を高め、プレ
スロールによる加圧線圧を上げることで表面光沢を上げ
ることは可能であるが、塗被層表面にかかる圧力が不均
一となり、ピンホール状の光沢ムラが誘発される傾向が
ある。そのため、従来は、プレスロールの硬度として、
一般に７０〜９５度のものが使用されていた。なお、本
発明において、プレスロールの材質については特に限定
されるものではないが、耐熱性に優れるウレタン樹脂ロ
ールが特に好ましく使用される。

【００１５】そして、キャスト塗被紙用原紙には表面の
平滑性が要求されるために、キャレンダー掛け等の加圧
処理により平滑化して、通常はその緊度として０．８ｇ
／ｃｍ³ を越える高い緊度の原紙が使用される。その場
合、本発明で特定するような高い硬度を有するプレスロ
ールを使用すると、特に米坪９０ｇ／ｍ² 以下といった
薄物キャスト塗被紙の場合、前述したように光沢ムラが
発生し問題となる。なお、米坪９０ｇ／ｍ² を越える場
合には原紙層の厚みが十分あるために、塗被層にかかる
圧力ムラを原紙層で緩和できるので、前記した光沢ムラ
が発生しにくい。

【００１６】本発明では、特に米坪９０ｇ／ｍ² 以下の
製品を製造する際に、以下に規定するような低い緊度の
原紙を使用することによって、原紙のもつ圧縮弾性を有
効に利用し、９６度以上の高い硬度を示すプレスロール
を使用しても塗工層表面にかかる圧力を均一に調整で
き、光沢ムラの解消されたキャスト塗被紙を効率よく得
ることができることを見出したのである。

【００１７】なお、キャスト塗被紙の製品米坪の下限に
ついては、特に限定するものではないが、紙切れ等が発
生しない、安定した生産を考慮すると４０ｇ／ｍ² 程度
である。したがって、本発明は製品米坪で９０〜４０ｇ
／ｍ² 程度のものに特定される。

【００１８】上記より、本発明では原紙として、緊度が
０．８ｇ／ｃｍ³ 以下、好ましくは０．７５〜０．５ｇ
／ｃｍ³ の原紙を使用するものである。そして、そのよ
うな緊度（特に低い緊度の原紙）を得るためには、化学
パルプ（漂白パルプ）の種類や配合による調整、パルプ
の叩解条件、抄紙時のプレスパートでの脱水を弱めた
り、キャレンダーでの加圧を低減したり、さらにはパル
プとしてＧＰ、ＲＧＰあるいはＴＭＰ等の機械パルプを
混用することによって、所望の緊度を有する原紙を得る
ことができる。

【００１９】なお、原紙緊度が０．５ｇ／ｃｍ³ 未満に
なると、紙力が低下し、キャストコーティングでの操業
性に難点を生じる虞れがある。一方、原紙緊度が０．８
ｇ／ｃｍ³ を越えると、プレスロールによる鏡面ドラム
表面への圧接時に硬度の高いプレスロールの微細な凹凸
が紙層を通して鏡面ドラムに圧接されている塗被層へ影
響し、密着ムラとなってピンホール状の光沢ムラを誘発
させる。原紙を構成するパルプ、内添薬剤については特
に限定されるものではなく、一般に塗工紙製造分野で使
用される酸性紙、あるいは中性紙等が適宜採用される。

【００２０】なお、原紙の片面または両面には必要に応
じて、一般の塗工紙用塗料を、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５〜３
０ｇ／ｍ² 程度が望ましい。さらに、必要に応じてこの
予備塗工した紙を前も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。但し、前記したように、原紙として、０．８ｇ／ｃ
ｍ³ 以下、好ましくは００．７５〜０．５ｇ／ｃｍ³ の
緊度を有する原紙を使用することが重要である。

【００２１】次いで、この原紙表面にキャスト塗被層
（キャスト用塗料）を設けることになるが、このキャス
ト用塗料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を主
成分とするもので、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、有機
顔料、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。

【００２２】また、接着剤としては、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、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ある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
の塗被紙用として知られる接着剤を単独あるいは併用し
て使用することができる。なお、接着剤の使用量は顔料
１００重量部に対し、固形分対比で５〜５０重量部、一
般的には１０〜３０重量部で調節される。

【００２３】また、上記の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。さらに、
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。

【００２４】上記材料をもって構成されるキャスト用塗
料は、一般に固形分濃度を４５〜６５重量％程度に調整
し、乾燥後の塗被量として、片面当たり５〜３０ｇ／ｍ
² となるように、一般に公知公用の塗工装置、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、乾燥され
る。

【００２５】上記の方法でキャスト用塗料の塗被、乾燥
を行なった後、通常のリウエットキャスト法にしたがっ
て、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される。なお、再湿潤液について
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％程度含有した水溶液
や、硫酸亜鉛、、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、酒石酸カリウム、クエン酸ナトリウ
ム、クエン酸カリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナト
リウム等の無機塩類等を含有した水溶液が用いられる。

【００２６】

【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、勿論、本発明はこれらの実施例に限定される
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」および「重量％」を示す。

【００２７】実施例１〜１０ カオリン（ＵＷ−９０／エンゲルハード社製）５０部、
軽質炭酸カルシウム（ブリリアントＳ−１５／白石工業
社製）５０部、および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成した。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５部
（固形分）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）を加え、固形分濃度が４５％のキ
ャスト用塗料を調製し、表１に示した原紙上にエアーナ
イフコーターを用いて乾燥重量で片面当たり２０ｇ／ｍ
² になるように塗布後、エアーフローティングドライヤ
ーで乾燥し塗被紙を得た。次に、この塗被紙を表１に示
したプレスロールとキャストドラムで形成されるプレス
ニップに通紙し、ここで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湿潤可塑化した後、表面温度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１〜６ 実施例１において、表１に示した原紙およびプレスロー
ルを使用した以外は実施例１と同じ方法でキャスト塗被
紙を得た。

【００２９】このようにして得られたキャスト塗被紙の
白紙光沢、光沢ムラおよびキャスト塗被紙の連続生産が
可能な最高速度を表２に示した。なお、各評価について
は下記に準じて行なった。

【００３０】〔白紙光沢〕ＪＩＳ Ｐ８１４２に準じて
７５度光沢を測定した。

【００３１】〔光沢ムラ〕キャスト塗被紙（塗被層）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、実用上支障がな
い。 △ ： 光沢ムラがみられる。 × ： 光沢ムラが多くみられる。

【００３２】〔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）で示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】表２から明らかなように、本発明の方法
で得られたキャスト塗被紙は白紙光沢に優れ、かつ光沢
ムラがなく、生産性（高速生産）に優れるものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原紙上に、顔料および接着剤を主成分とす
   るキャスト用水性組成物を塗被、乾燥して塗被層を設
   け、次いでその塗被層に再湿潤液を付与して湿潤可塑化
   後、プレスロールを介して加熱された鏡面ドラムに圧接
   させ、乾燥、剥離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、該原紙として、緊度が０．８ｇ／
   ｃｍ³ 以下の原紙を使用し、かつ該プレスロールとし
   て、ＪＩＳＫ−６３０１に準じた測定（硬さ試験Ａ形２
   ０℃での値）で９６〜９９度の硬度を有するプレスロー
   ルを用いて仕上げることを特徴とする米坪９０ｇ／ｍ²
   以下のキャスト塗被紙の製造方法。
2. 【請求項２】プレスロールの材質がウレタン樹脂である
   請求項１記載のキャスト塗被紙の製造方法。
3. 【請求項３】原紙の緊度が０．７５〜０．５ｇ／ｃｍ³
   である請求項１記載のキャスト塗被紙の製造方法。