JPS60239596A - 顔料塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規の性能を有する塗被紙の製造法に関するも
のである。

〔技術的背景〕

紙基材表面に顔料、接着剤及びその他少量の添加剤を含
有する水性塗料を塗工され丸顔料塗被紙は、その製造法
及び性質により、アート紙、コート紙、キャストコート
紙等に区分され、殆んどが高級印刷用紙として、パンフ
レット、カレンダー用紙、書籍（含雑誌）用紙、包装用
紙及び紙器材料に供されている。

一方、これらの顔料塗被紙は、多くの場合、加熱、加圧
機構によシ、例えばスーパーカレンダー、マシンカレン
ダー及び熱カレンダーと呼ばれる仕上設備を用いて平滑
化処理が施され製品となるが、便宜上仕上処理後の塗被
層表面の光沢度（７５’入射光束と７５°反射光束の比
）により分類され、例えば光沢度５５係以上をクロス調
塗被紙、４０〜５５％をミツドグロス調塗被紙、２０〜
４０チをダル調塗工紙そして２０チ以下をマット調塗工
紙等と呼び、需要家の好みによシ使い分けられる。

以上の如き印刷加工に於いて被印刷体として供される顔
料塗被紙は、当然のことながら印刷時の作業性及び印刷
後の印刷面品質の両方、即ち印刷適性の十分付与された
ものでなければならないが、近年、特に印刷品質に対す
る市場の要求は高度化するとともに多様化の途を歩んで
いる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、市場からの高度な品質要求に応えるべ
く、新機能を有する塗被紙を提供することにある。即ち
、形成された塗被層の光沢度（以下白紙光沢度と略）は
、マツトルダル調又はミツドグロス調と低い水準にある
が、印刷後の印刷面の光沢度（以下印刷光沢度と略）は
、クロス調塗工紙並の高い水準にあり、低い白紙光沢度
の非画儂部と高い印刷光沢度の画像部のコントラストが
大きく解像性の高い印刷物の得られる塗被紙を提供する
ことにある。

〔発明の構成〕

本発明は、光沢度５０％以上の表面性を有し、塗料中の
全顔料に対しｃＬ１〜１．０μｍの炭酸カルシウム顔料
４０重量−以上を含有する塗料を絶乾重量５ｆ／−以上
の割合になるように塗工し九顔料塗被紙の単段塗工によ
シ形成された塗被膜又は多段塗工により形成された最終
塗被層の表面を、酸又は酸性乃至中性塩で改質すること
を特徴とする顔料塗被紙の製造方法である。

従来、市場の顔料塗被紙に対する品質要求の高度化に応
えるべく多くの努力が成されている。

例えば、特公昭５９−９６８０、特開昭５９−４３１９
３に見られるように塗被層形成のための塗料構成素材へ
の機能性付与、特公昭５９−３５９７、特公昭５９−３
５９８等に艶られるように塗料構成条件に関するもの等
、今なお多くの取り組みが成されている。しかし本発明
が目的とする如き、−見背反するかに見える白紙光沢度
と印刷光沢度の関係を満たすためには、これらの応用の
みでこれを可能とすることは出来ず、革新的発想を取シ
入れる必要がある。現に発明者等は、これまでにマット
調塗被紙からクロス調塗被紙、更にスーパークロス調と
でも呼ぶべきキャストコート紙に至る幅広い白紙光沢度
領域にある数１０種に及び市販塗被紙の印刷光沢度を評
価した結果、白紙光沢度と印刷光沢度は互いに高い相関
を示し、目的とする低白紙光沢度−高印刷光沢度を発現
しうる塗被紙あるいはこれに近い塗被紙は一つとして見
い出すことは出来なかった。従って発明者等は、白紙光
沢度及び印刷光沢度の均衡を打ち破るため、各々に影響
する個々の要因、即ち塗被層表面００〜１０μｍ幅の超
微視的粗さ、１０〜１００μｍ幅の微視的粗さ、１００
μｍ以上の粗さで表われる巨視的粗さ、更に孔隙の大き
さ、分布、表層の微視的界面状態等の物理的特性、さら
に親油性、親水性等の化学的特性についてそれらの因果
関係を細部に亘り検討した。そして白紙光沢度及び印刷
光沢度が、必ずしもともに同じ要因によって左右される
ものではなく、両者の均衡を崩し得る可能性のあること
を見い出した。

従って低白紙光沢度−高印刷光沢度を発現しうると推定
される塗膜をいくつか仮定し、その一つである白紙光沢
度をマツトルダル調にするための必要条件である粒径１
０〜１００　ｐｍ幅程度の微視的粗さは保持し、インキ
成分の塗被層内部への過度の浸透を抑制し、インキ被膜
の保持性並びに連続性を良好にするため１０μｍ幅以下
の超微視的粗さを減少させうる塗被層を形成するための
方法を鋭意探索、検討した結果、本発明に到達した。

本発明の方法は、特許請求の範囲に記載するように一旦
形成された塗被層表面を二次的に化学的改質処理を行う
ことによって目的を達成するものである。本発明の方法
に於て用いる改質処理前の基紙は、単段塗工又は多段塗
工いずれでもかまわないが、単段塗被層或は多段塗工に
おける最終塗被層の塗被量が少くとも絶乾重量で５　ｆ
／−以上あり、一般に印刷用塗被紙の全顔料は塗料中の
全固形分量の７０〜８０チ（重量比）を占めるが、この
全顔料中に粒径α１〜ｔｏμｍ　（好しくはα２〜α７
μｍ　）の炭酸カルシウム顔料が４０〜１００重量％（
好ましくは６０〜８０チ）含まれていることが必要であ
る。またこの基紙は塗被層形成後スーパーカレンダー等
の仕上設備によシ光沢度５５チ以上の平滑性を与えてお
く必要がある。単段塗被層又は多段塗工に於ける最終塗
被層が、５１７ｍ”以下の場合、改質液の内部浸透が顕
著とな）改質塗被層の不均一化の原因と成り易く、改質
液との反応性に富む炭酸カルシウム即ち、粒径α１〜１
．０μｍの炭酸カルシウムが４０重重量風下となると、
改質処理後の白紙光沢度を目的の水準まで低くすること
が困難となる。又、炭酸カルシウムの粒径が上記範回を
超えて小さくなった場合に於ても、白紙光沢度を低下さ
せることは難しく、極度に粗い炭酸カルシウムを用いた
場合、又は基紙（改質前の顔料塗被紙）の平滑性が上記
の水準罠達していない場合、改質後の塗被層表面が過度
の粗構造となシ、印刷後のインキ被膜の連続性が劣化す
るため、目的とする高い印刷光沢度が得られない結果と
なる。なお本発明においては原紙の組成、顔料以外の塗
被層成分、塗工方法等は何ら制約を受けない。

一方、改質液としては、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、
ギ酸、ギ酸カルシウム、ギ酸ナトリウム、酢酸カルシウ
ム等、炭酸カルシウムとの反応性を有する酸又は酸性〜
中性塩の水溶液を用いることが出来るが、塩酸、硫酸等
の強酸は、塗被層の強度等への悪影響、作業環境面から
好ましいとはいいがたい。また、上記酸のアンモニウム
塩を用いることもできる。また上記水溶液の濃度を変え
ることにより、白紙光沢度を任意の水準に設定しうるが
、各々の処理液によりその濃度の水準は異る。本発明の
方法における酸、塩類は、塗被層表面の１０μｍ＠以下
の超微視的孔隙を目詰めし、インキ成分の内部浸透を抑
制しインキ被膜の被覆性を良好に保つが、これによりオ
フセット印刷等におけるインキ転移、湿し水転移等が処
理前の塗被層に比べ幾分低下する傾向にある。しかし、
これらの塗被紙は十分市販塗被紙に匹敵する水準にあシ
、オフセット印刷等に十分適合するものである。

表面改質の方法については、改質液中に塗被層を浸漬す
る方法、過剰の改質液を塗布後ロンド又はエアナイフ等
でかき落す方法等があるが、このいずれの方法を用いて
もかまわない。

上記の処理液によシ改質された塗被層表面は、過剰の塩
あるいは、処理液成分との反応物と推定される微粉末が
付着し、容易に脱離する現象が生ずることがある。従っ
て、このような現象を防止するため、バインダー効果を
有する物質を適当量配合することが好しい。バインダー
としては、デンプン系、ポリビニルアルコール系及びポ
リアクリルアミド等の合成物系バインダーを用いること
ができるが塩を改質液成分とする場合、塩の陽イオンの
活性を損わないノニオン−カチオン性物質を選定する必
要がある。

なお、本発明の目的は、以上の要件を満すことによって
達成し得るが、操業時に泡の発生が生じた場合の対策の
必要性、或いは改質時に着色機能を持たせたい場合等の
必要がある場合等、改質液に諸薬品を添加することが出
来るが、この場合も、添加する薬品紘ノニオン〜カチオ
ン性物質を選定することが好しい。

次に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は実施
例によって何ら限定されるものではない。

実施例−１ 米坪８０グ／ｍ　Ｚの原紙のフェルト面にブレードコー
ターにより下記の組成を有する塗料を２０　ｔ／ｍ”　
（絶乾重量）塗被し、スーパーカレンダーにより、平滑
化処理を施し、塗被面の光沢度を６５係に仕上げた基紙
を作成した。

塗料組成 一級カオリナイトクレー　・・・・・　３０部酸化変性
デンプン　・・・・・　３部 スチレン、ブタジェンラテックス　・・・・・　２０部
ポリオキシカルボン酸塩　・・・・・　３部エポキシ樹
脂　・・・・・　１部 上記の塗被紙表面に、１．５，２．０及び五〇％の硫酸
アルミニウム（Ａ＆（ＳＯｎ’ｈ１８ＨｚＯとして）と
夫々の４分の１量のポリビニルアルコールを含有する水
溶液をメタリングロッドにより含水重量として３５ｆ／
ｍ”塗布した。その結果第１表のとおり、各々の条件で
ミツドグロス、ダル及びマット調塗被紙（相当する白紙
光沢度が得られた。これＩＲエニー３印刷機（日月製作
所製）によＪ（Ｌ３５ｗｄの東洋インキ５ＵＰＥＲＡＰ
ＥＸＮＫ　（紅）５ｃ用いて印刷した結果、市販アート
紙に匹敵する高い印刷光沢度が得られた。また、塗被面
強度、耐湿し水挙動、インキ着肉性、多色オフセット印
刷テスト等地の印刷適性も評価したが、いずれも市販塗
被紙と同等の水準にあシ、十分、オフセット印刷に適合
することが示された。

第１表 比較例−１ 実施例−１と同様の基紙を仕上処理を施さないか、又は
光沢度５０％以下になる条件下でスーパーカレンダーに
よる平滑処理した後実施例−１と同じ条件で改質処理を
行った結果、第２表のとおり改質液の濃度上昇に伴い白
紙光沢度は低下するものの、印刷光沢度も同時に低下し
、目的の塗被紙を得ることは出来なかった。

第２表 比較例−２ 実施例−１と基紙の塗料組成のみが異る条件で、これと
全く同じ方法で処理したところ、第３表のとおり白紙光
沢度の低下が非常に少なく、処理液の濃度を増加するこ
とによシ、これを低下させることはできるもの′の印刷
光沢度も同時に低下し、目的の塗被紙を得ることは出来
なかった。

塗料組成 一級カオリナイトクレー　・・・・・　７５部０　他は
実施例−１と同じ 第６表 実施例−２ 実施例−１と同様の基紙表面を１５．２０及び２５チの
ギ酸水溶液を改質液として用い処理した結果第４表のと
おり、ミツドグロス、ダル及びマット調塗被紙に相当す
る白紙光沢度が得られ、印刷光沢度も市販アート紙に匹
敵する高い水準にあった。

また、塗被面強度、耐湿し水挙動、インキ着肉性等他の
印刷適性も良好で十分オフセット印刷に適合するもので
あった。

第４表 実施例−３ 実施例−１と同じ原紙のフェルト面に 二級カオリナイトクレー　・・・・・　４０部−級カオ
リナイトクレー　・・・・・　２５部酸化変性デンプン
　・・・・・　５部 スチレンブタジェンラテックス　・−・−１８部ポリリ
ン酸ソーダ　・・・・・　２部 エポキシ樹脂　・・・・・　１部 から成る塗料をブレードコーターによｊ５１５ｆ／ｍ”
（絶乾重量）の下塗夛ケ施し、その上に実施例−１の塗
料をメタリングロッドで１０ｆ／渭３　（絶乾塗工重量
）塗被し、以下実施例と同様の操作を行った。

その結果、第５表に示されるとお）、ミツドグロス、ダ
ル及びマット調塗被紙に相当する白紙光沢度が得られ、
印刷光沢度も市販アート紙に匹敵する高い水準にあった
。また、塗被面強度、耐湿し水挙動、インキ着肉性等信
の印刷適性も評価したがいずれも市販塗被紙と同等の水
準にあり、十分オフセット印刷に適合することが示され
た。

第５表 実施例−４ 実施例−１で得られた基紙の表面性をスーパーカレンダ
ーによシ光沢度値約３０〜８０チの範囲に変化させ、２
．５チ濃度の硫酸アルミニウムトこの４分の１量のポリ
ビニルアルコールヲ含有する改質液を用いて改質処理を
施した。その結果、第６表のとおシ、基紙の光沢度にか
かわらすいずれも白紙光沢度は目的の水準が得られるが
、目的とす高印刷光沢度は、基紙の光沢度が５部係以上
にある条件のみ得られた。

第６表 実施例−５ 実施例−１の原紙表面に顔料以外の添加剤はこれと同様
の条件であるが、顔料組成が一級カオリナイトクレー／
炭酸カルシウム比＝０／１００〜１ｏｏ１０に変化させ
、絶乾重量２０９７ｍ”となるよう塗工を施したのちス
ーパーカレンダーによル光沢度６０％に仕上げ、実施例
−４と同様の処理を行った。

その結果第７表のとおシ炭酸カルシウムが全顔料の４部
チ以上を占める条件でのみ、白紙光沢度を目的のダル調
にまで低下することができた。

第７表 なお発明者等は上記の実施例のほかに、基紙の塗工量、
基紙塗膜中の炭酸カルシウムの粒径環についても実験を
行った。基紙の塗工量について、これが絶乾重量として
５ｆ／ｍ”以下になると、改質後の塗膜表面は、極めて
不均一となシ、評価するに値しないものとなった。また
、炭酸カルシウム顔料の粒径が、本請求範囲（α１〜１
．０μｍ）よシ小さい場合、基紙の塗膜は著しく緻密化
し、改質液との反応性が劣化し、白紙光沢度を目的の水
準まで低下させることができなかった。一方逆に、これ
よシ粗い炭酸カルシウムを用いた場合、基紙を平滑化す
る段階において、極めて光沢が発現しに＜＜、あえて仕
上条件を強化し、目的の光沢度まで仕上げた場合におい
ては、上記同様、基紙塗膜の多孔性が失われ、改質液と
の反応が不充分であった。

特許出願人　王子製紙株式会社 代理人　中　本　宏 同　井　上　昭 同　吉　嶺　桂 手　続　補　正　書（自発） 昭和５９年６月２６日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示　昭和５９年特許願第９４６２１号２、
発明の名称　顔料塗被紙の製造方法五補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都中央区銀座４丁目７番５号名　称　王子
製紙株式会社 代表者海亀二部 ＆補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄 ｌ補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。

（２）明細書第３頁１６行の「全顔料に対し［ｌＬ１〜
１，０μ情の」を「全顔料に対し平均粒径α１〜１．０
μｍの」と補正する。

（３）同第６頁１４行の「粒径」を「平均粒径」と補正
する。

λ特許請求の範囲 １、　光沢度５０％以上の表面性を有し、塗料中の全顔
料に対し平均粒径０．１〜１．ＯＩＩｍの炭酸カルシウ
ム顔料４０重量％以上を含有する塗料を絶乾重量５ｆ／
ｍ２以上の割合になるように塗工した顔料塗被紙の単段
塗工により形成された塗被膜又は多段塗工により形成さ
れた最終塗被層の表面を、酸又は酸性乃至中性塩で改質
することを特徴とする顔料塗被紙の製造方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　光沢度５０％以上の表面性を有し、塗料中の全顔
   料に対しｃＬ１〜１．０μｍの炭酸カルシウム顔料４０
   重量％以上を含有する塗料を絶乾重量５ｇ／ｍ”以上の
   割合になるよう罠塗工した顔料塗被紙の単段塗工によ多
   形成された塗被膜又は多段塗工によ多形成された最終塗
   被層の表面を、酸又は酸性乃至中性塩で改質、すること
   を特徴とする顔料塗被紙の製造方法。