WO2006057062A1 - 塗工紙用炭酸カルシウム顔料及びその顔料を用いた塗工紙 - Google Patents
塗工紙用炭酸カルシウム顔料及びその顔料を用いた塗工紙 Download PDFInfo
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- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/385—Oxides, hydroxides or carbonates
Definitions
- Calcium carbonate pigment for coated paper and coated paper using the pigment
- the present invention relates to a coating pigment for commercial printing paper, and particularly to a calcium carbonate pigment for coated paper having a glossy effect and a coated paper using the pigment. .
- kaolin clay hereinafter referred to as clay
- calcium carbonate occupy most of coating pigments for commercial printing paper.
- Other pigments include titanium dioxide and aluminum hydroxide, calcined clay, and satin white (3CaO'AlO-3CaSO ⁇ 31 ⁇ ).
- clay is excellent in gloss, but ink absorption, whiteness and opacity are inferior.
- Calcium carbonate is excellent in ink absorption, whiteness, opacity and low adhesiveness, but is inferior in gloss. Therefore, conventionally, coating pigments have been formulated using clay and other auxiliary pigments such as calcium carbonate in a form that compensates for the disadvantages of clay.
- Patent Document 1 As a technology related to the improvement of the glossiness of calcium carbonate, Patent Document 1 below aims to provide a facial material that is excellent in clay in whiteness, opacity and printability, and gives a quality close to satin white.
- an invention relating to a pigment mainly composed of calcium carbonate, slaked lime (calcium hydroxide) and sulfate band (aluminum sulfate) is disclosed. It has been shown that results superior to those of (American Angel Noordone) and calcium carbonate were slightly inferior to those of satin white.
- Patent Document 2 listed below is excellent in blister resistance, ink acceptability, printing gloss, and the like.
- a synthetic pigment obtained by dispersing calcium carbonate in a hydrum hydroxide dispersion and adding aluminum sulfate to it is used.
- the coated paper it was shown that the same gloss of offset printing gloss was obtained when 40% of the synthetic pigment was replaced with 100% pigment-mixed clay.
- Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 48-43367 (Specifications, pages 1 and 2)
- Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-22705 (Specification, page 2, page 3, Example 1, Example 2) Disclosure of Invention
- the glossiness of the pigment is superior to that of HT clay and calcium carbonate, but is slightly inferior to that of satin white, or equivalent to offset printing glossiness in terms of glossiness.
- the inventor of the present application as a coating pigment for commercial printing paper that should solve the above-mentioned problems of the prior art, has a particularly satisfactory glossy calcium carbonate for coated paper.
- the toner pigment and its production method the inventors have found that the predetermined characteristics can be satisfied, and have completed the present invention.
- the present invention overcomes the shortcomings of the conventional pigments containing calcium carbonate described above, and is particularly glossy and ink-absorbing in coated paper quality using calcium carbonate pigments. They are trying to provide calcium carbonate pigments for coated paper that are excellent for commercial printing paper.
- the present invention is also intended to provide a coated paper for commercial printing paper that uses the calcium carbonate pigment and is particularly excellent in gloss development and ink absorbability.
- the invention of the coated paper of claim 2 is provided on the surface of the calcium carbonate fine particles.
- It is characterized in that it is a coated paper in which a coating liquid containing a calcium carbonate pigment is applied to the surface of the base paper.
- the calcium carbonate pigment solid content is preferably 3% by mass to 100% by mass with respect to the total pigment solid content in the coating liquid.
- the solid content of calcium carbonate is less than 3% by mass, the effects of ink absorptivity, whiteness, and low adhesion provided by the calcium carbonate pigment are not achieved.
- the upper limit may be 100% by mass, but calcium carbonate is preferably not more than 70% by mass because glossiness is not good. The invention's effect
- the high-speed coater is operated at a higher solid content in order to reduce drying load and prevent deterioration of ink setting, so the viscosity of the coating solution is important. Therefore, measure the following two types of viscosities.
- Low shear viscosity Measure at 60 rpm with a Brookfield viscometer (model LVT). Shows the fluidity of the piping solution for coating liquid.
- High shear viscosity Measured at 4400 rpm using Bob F25 with a Nocureless viscometer (model DV-10). The fluidity of the coating liquid in a high-speed machine coater head is shown.
- Leo mouth Gee characteristic is at least “ ⁇ Z good” ⁇ Glossiness 65% or higher
- Leo mouth Gee characteristic is at least “ ⁇ Z good” ⁇ Glossiness 65% or higher
- Leo mouth G-characteristic is at least “ ⁇ / practical range” ⁇ Glossiness 60% or higher
- Example 1 the method for producing the pigment and the coating liquid will be described in detail.
- the blending ratio is 50% calcium carbonate, 50% Z clay.
- the coating solution was prepared according to the following procedure using a laboratory mixer (trade name: Dispermat model F105) at a rotational speed of 2000 rpm.
- Step 1 Collect 50% equivalent amount of calcium carbonate.
- Step 2 Add 0.4 parts of dispersant (Triperse N40, trade name) and stir for 1 minute.
- Step 3 Add 0.3 parts of aluminum sulfate and stir for 15 minutes to cover the surface of each calcium carbonate particle.
- Step 4 Add NaOH with a pH8 target and stir for 5 minutes.
- Step 5 Add clay (Miragloss 91, trade name) equivalent to 50% pigment and stir for 40 minutes.
- Step 6 Add 0.4 parts of carboxymethylcellulose CMC (Finfix 2, trade name) and stir for 5 minutes.
- Step 7 Add 12.5 parts of latex (Styronal D776, trade name) and stir for 2 minutes.
- Step 8 Add 1.25 parts of lubricant (LB Coat 132, trade name) and stir for 1 minute.
- Step 9 Add 0.25 part of insolubilizing agent (Bacote L, trade name) and stir for 1 minute.
- Step 10 Add 1 part of fluorescent whitening agent (Sinai White SK, trade name) and stir for 1 minute.
- Step 11 Add 0.05 part of antifoam (Nopco 267A, trade name) and stir for 1 minute. Finally, stir again for 15 minutes to homogenize.
- the solid content, low shear one viscosity, and high shear one viscosity are measured.
- the paper was passed once through the GEBR KERSTEN BV test calendar made by Eerbeek of the Netherlands at a gauge pressure of 294N (30kgf / cm 2 ) and a roll temperature of 70 ° C.
- Measure absorbency K & N method
- Example 1-7 and Comparative Examples 1, 1'1, 3, and 3 ' first, calcium carbonate was treated with 0.3 part of aluminum sulfate relative to calcium carbonate solids, and then stirred with a pH of 8 target.
- Example 1 is sodium hydroxide (NaOH)
- Example 2 is potassium hydroxide (K OH)
- Example 3 is ammonium hydroxide (NH OH)
- Example 4 is NaOH + KOH
- Example 5 is NaOH + NH OH
- Example 6 is (KOH + NH OH)
- Example 7 is (NaOH + K
- Additives were sequentially added to the composition shown in Table 1 and stirring was repeated to prepare a coating solution.
- the term “added at pH 8 target” means that the term “hydroxide” is added to a calcium carbonate slurry to which aluminum sulfate has been added so that the pH of the slurry becomes 8 while stirring. It means the gradual addition of an aqueous alkaline solution containing at least one selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium hydroxide. If an aqueous alkali solution is added rapidly, precipitation of aluminum hydroxide may occur.
- Comparative Example 1 1 ′ 3 3 ′ belongs to the prior art.
- the rheological properties of the coating liquid of Example 17 belong to the range of high shear viscosity 42000 65000dyneZcm 2 , low shear viscosity 1500-22 OOcps, and are “ ⁇ Z good”.
- the rheo-mouth property improves with the increase of calcium carbonate according to the present invention in the pigment formulation.
- the rheological properties of the coating liquid of Comparative Example 13 belong to the range of high shear viscosity 13000 16000dyneZcm 2 and low shear viscosity 500—l lOOcps, which is “ ⁇ / excellent”, but Comparative Example 1 '3'
- the rheological properties of the coating liquid are the same pigment, but the solid content of the pigment is slightly higher. It became impossible. It can be said that the rheological properties of calcium carbonate, Z hydroxide, and calcium pigment coating solutions are unstable. In addition, since the rheological properties are deteriorated, a high solid content of the coating liquid cannot be obtained, and a high-speed coating machine cannot be applied due to an excessive drying load.
- Example 1-17-1 is 3. 1-3.5
- Comparative Example 1-13-1 is 2.6-6-1
- the comparative example is inferior by one rank. In the measurement of glossiness, it was 67.0-68.0 in Example 1-11, whereas it was 34.1-14.4 in Comparative Example 1-13-1 and the example was overwhelming.
- the pigment according to the present invention [(calcium carbonate + aluminum sulfate treatment) + alkaline treatment with NaOH, etc.] is clearly compared with the comparative pigment [(calcium carbonate + hydroxide calcium) + aluminum sulfate treatment]. It can be seen that the expression effect is high.
- Example 1-11 The whiteness is 85.8-87.3 in Example 1-11, whereas it is 87.1-88.0 in Comparative Example 1-13, which is slightly inferior to Example 1-17-1. .
- the overall evaluation is “0 Z good” in all of Examples 1-17, whereas it is “out of XZ practical range” in Comparative Examples 1, 1 ′, 1-3, and 3 ′.
- Examples 8-13 first, calcium carbonate was treated with aluminum sulfate, and then with the ⁇ 8 target, Examples 8 and 9 were sodium hydroxide (NaOH), and Examples 10 and 11 were potassium hydroxide. (KOH), Examples 12 and 13 are ammonium hydroxide (NH OH)
- the rheological properties of the coating liquids of Examples 8 to 13 belong to the range of high shear viscosity 45000 84000dyneZcm 2 and low shear viscosity 20000 to 3600cps, and are generally “Good Z”. Is in the practical range.
- the rheological properties of the coating solution of Comparative Example 4 are “ ⁇ / practical range” with a high shear viscosity of 65000 dyneZcm 2 and a low shear viscosity of 3800 cps. Further, in comparison with Examples 8-13, the rheological properties tend to improve as the calcium carbonate content increases.
- Example 8-13 In the characteristics of coated paper, the ink absorbency (K & N) in Example 8-13 was 2. 6-2. 9 “ ⁇ ⁇ practical range”, while Comparative Example 4 was 2.2 “ ⁇ ⁇ practical. 1 rank inferior in “out of range”. The whiteness is 84.5-86.1 in Example 8-13, while it is 85.2 in Comparative Example 4, almost the same level. The glossiness is 69. 6-70.8 in Examples 8-13, while it is 71.6 in Comparative Example 4, which is slightly inferior to the examples and there is no significant difference between them. In the present invention, up to about 30% of calcium carbonate can be replaced with clay.
- Example 15 A double-sided single-coated paperboard grade on machine coater was used.
- the pigment content was 35% of calcium carbonate 65% Z clay of the present invention, the glossiness after calendaring was 71%, and the K & N was 4.
- Comparative Example 6 was a normal pigment formulation, with a carbonated power of 50% Z-clay 50%, a gloss of 71% after calendering, and a K & N of 2.5. As a result, Example 15 was superior.
- the content of aluminum sulfate in the calcium carbonate slurry is 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of calcium carbonate solids. 1 part by mass or more is required. If the aluminum sulfate content is less than 0.1 parts by mass, the desired effect will not be achieved, and the upper limit is not a critical limit, but it will not precipitate even if too much! Aluminum sulfate is not contained in the slurry. It should be stopped at 1 part by mass at the most because it becomes useless.
- the mechanism of glossiness of calcium carbonate in the present invention has not been theoretically clarified, but the aluminum sulfate covering the surface of the calcium carbonate particles is added with an alkali such as sodium hydroxide or sodium hydroxide. It reacts with potassium and forms colloidal aluminum hydroxide containing some sulfates and deposits on the surface of each calcium carbonate particle.
- alkali such as sodium hydroxide or sodium hydroxide. It reacts with potassium and forms colloidal aluminum hydroxide containing some sulfates and deposits on the surface of each calcium carbonate particle.
- aluminum hydroxide is a pigment having a gloss effect, and it is considered that it contributed to the gloss development property of calcium carbonate.
- a calcium carbonate pigment for coated paper that is excellent in gloss development and ink absorbency is provided, and printing is performed by using this pigment. It is possible to provide coated paper for commercial printing that can sometimes obtain a good image quality with good gloss, which has a great industrial application effect.
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Abstract
分散剤を添加した炭酸カルシウムスラリー中に、炭酸カルシウム固形分１００質量部に対して０．１質量部以上の硫酸アルミニウムを加えて硫酸アルミニウムがそれぞれの炭酸カルシウム粒子を被覆するように撹拌し、次いで、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化アンモニウムから選択された少なくとも１種を含むアルカリ水溶液を攪拌しながらｐＨ８目標で添加後、さらに撹拌を続けることにより本発明の炭酸カルシウム顔料を含むスラリーを作成する。 本発明によれば、光沢発現性及びインク吸収性に優れる商業印刷用紙向けの塗工紙用炭酸カルシウム顔料、及び、硫酸アルミニウム及び水酸化ナトリウム等のアルカリの使用量が極めて少量で製造可能であり、作業時間が短く作業性が極めて良好で、レオロジー特性は良好で高速塗工機による高速塗工が可能な顔料の製造方法が提供される。
Description
明 細 書
塗工紙用炭酸カルシウム顔料及びその顔料を用いた塗工紙
技術分野
[0001] 本発明は、商業印刷用紙向けの塗工用顔料に関するものであり、特に光沢発現効 果のある塗工紙用の炭酸カルシウム顔料及びその顔料を用いた塗工紙に係るもの である。
背景技術
[0002] 一般に商業印刷用紙向けの塗工用顔料では、カオリンクレー（以下クレーという）と 炭酸カルシウムが大部分を占める。その他の顔料には、二酸化チタン及び水酸化ァ ルミ-ゥム、焼成クレー、サチン白（3CaO'Al O - 3CaSO · 31Η Ο)等がある。これ
2 3 4 2
らのうち、クレーは光沢度に優れるがインク吸収性、白色度及び不透明度が劣り、炭 酸カルシウムはインク吸収性、白色度、不透明度、低接着剤化に優れるが、光沢度 が劣る。そこで従来から、塗工用顔料の配合は、クレーを主成分とし、クレーの欠点を 補う形で炭酸カルシウムをはじめとする補助顔料を 1一 2種使用するという形がとられ ている。
[0003] 炭酸カルシウムの光沢度向上に関連する技術として、下記特許文献 1には、白色 度、不透明度及び印刷適性においてクレーに優れ、サチン白近似の品質を与える顔 料を提供することを目的として、炭酸カルシウム、消石灰 (水酸化カルシウム)及び硫 酸バンド (硫酸アルミニウム）を主成分とする顔料に係る発明が開示されており、それ を使用した塗工紙においては、光沢発現性において ΗΤクレー（米国エンジェルノヽー ドネ土製)及び炭酸カルシウムより優れては 、るがサチン白より若干劣る結果が得られ たことが示されている。
[0004] この顔料作成時の固形分比は、炭酸カルシウム：消石灰:硫酸バンド = 1 : 0. 2 : 0.
175-1 : 2 : 1. 75であり、硫酸ノ ンドカ S炭酸カノレシゥムに i:匕し 0. 175— 1. 75倍使 用されており、硫酸バンドの添加に 1時間、かつ顔料の分散にボールミルで 2時間の 分散時間を要し、顔料作成工程が 2工程相当分増カロしている。
[0005] また、下記特許文献 2には、耐ブリスター性他インク受理性及び印刷光沢等に優れ
た耐ブリスター性と印刷適性を有する塗工紙を提供することを目的として、水酸化力 ルシゥム分散液に炭酸カルシウムを分散させ、これに硫酸アルミニウムを添加反応さ せて得られた合成顔料を使用した塗工紙においては、光沢発現性において、顔料 配合クレー 100%に対し、合成顔料を 40%代替したものは、オフセット印刷光沢同 等の結果が得られたことが示されて 、る。
[0006] この合成顔料作成時の固形分質量比は、炭酸カルシウム:水酸化カルシウム:硫酸 アルミニウム = 1 : 0. 25で pH12となる量であって、硫酸アルミニウムの添カ卩量及び添 加時間につ 、ては記載がな 、が、下記特許文献 1と同レベルであることは容易に推 察される。
特許文献 1 :特公昭 48 - 43367号公報（明細書第 1頁、 2頁）
特許文献 2 :特開昭 48-22705号公報（明細書第 2頁、第 3頁実施例 1、実施例 2) 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] すなわち、上述した従来の技術によると、顔料の光沢発現性において、 HTクレー 及び炭酸カルシウムより優れるが、サチン白より若干劣るものである力、又は、光沢発 現性においてオフセット印刷光沢同等の結果を得たものについては、硫酸バンドの 添加と顔料の分散に長時間を要し、顔料製造の効率が悪化する問題がある。
[0008] 本願の発明者は、上述のような従来技術の問題点を解決すベぐ商業印刷用紙向 けの塗工用顔料として、特に満足できる光沢発現効果のある塗工紙用の炭酸カルシ ゥム顔料及びその製造法につき種々検討を重ねた結果、所定の特性を満たすことが できるものを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
[0009] すなわち、本発明は、上記した従来の炭酸カルシウムを含む顔料の有している欠 点を克服し、炭酸カルシウム顔料を用いた塗工紙品質において、特に光沢発現性及 びインク吸収性に優れる商業印刷用紙向けの塗工紙用炭酸カルシウム顔料を提供 しょうとするちのである。
[0010] 本発明は、また、前記の炭酸カルシウム顔料を用いた、特に光沢発現性及びインク 吸収性に優れる商業印刷用紙向けの塗工紙を提供しょうとするものである。
課題を解決するための手段
[0011] 本発明の上記目的は以下の構成により達成し得る。すなわち、請求項 1の塗工紙 用炭酸カルシウム顔料の発明は、
炭酸カルシウム微粒子の表面に、
(1)硫酸アルミニウムと、
(2)水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化アンモ-ゥムから選択された少なく とも 1種のアルカリ性水酸ィ匕物と、
力 形成された物質が付着している塗工紙用炭酸カルシウム顔料であることを特徴と する。
[0012] また、請求項 2の塗工紙の発明は、炭酸カルシウム微粒子の表面に、
(1)硫酸アルミニウムと、
(2)水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化アンモ-ゥムから選択された少なく とも 1種のアルカリ性水酸ィ匕物と、
から形成された物質が付着して!/、る炭酸カルシウム顔料を含む塗工液を、原紙の表 面に塗布した塗工紙であることを特徴とする。
[0013] 係る態様においては、前記塗工液中の全顔料固形分に対して前記炭酸カルシウム 顔料固形分含有割合が 3質量％—100質量％であることが好ましい。
[0014] 炭酸カルシウム固形分含有割合が 3質量％未満では炭酸カルシウム顔料の備える インク吸収性、白色度、低接着性という効果が奏されない。上限は 100質量％でもよ いが、炭酸カルシウムは光沢度が良くないため、好ましくは 70質量％以下である。 発明の効果
[0015] 本発明の構成によれば、以下に実施例及び比較例を用いて詳細に説明するように 、炭酸カルシウム顔料を用いた塗工紙の品質において、特に光沢発現性及びインク 吸収性に優れる塗工紙用炭酸カルシウム顔料及び印刷した時に光沢のょ 、、良好 な画質が得られる商業印刷用の塗工紙が得られるようになる。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下に表 1を参照して本発明の最良の実施形態を比較例と共に説明する。ただし、 以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体ィヒするための商業印刷用塗工 紙の顔料を例示するものであって、本発明をこの顔料に特定することを意図するもの
ではなぐ特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得る ものである。なお、以下の説明において〔％〕及び〔部〕は、特に明示しない限り質量
%及び質量部を示し、また〔部〕は炭酸カルシウム 100部に対する値を示す。
[0017] まず、実施例及び比較例に共通する塗工紙の各種特性の測定方法及び評価基準 を以下に示す。
く試験法〉
(1)インク吸収性
Tappi UM553(printing ink method)の K&Nインク法にしたがって測定する。数値が 高いほうが、インク吸収性が良い。
[0018] (2)塗工液のレオロジー特性
高速コーターは、乾燥負荷軽減とインク着肉性低下防止のため、より高い固形分で 操業されているため、塗工液の粘度が重要となる。そこで、以下の 2種類の粘度を測 し 7こ。
低シ ア一粘度：ブルックフィルド粘度計 (model LVT)にて 60rpmで測定する。塗工 液の配管送液の流動性を示す。
高シ ア一粘度：ノヽーキュレス粘度計 (model DV- 10)にて Bob F25を使用して 4400 rpmで測定する。塗工液の、高速機コーターヘッドにおける流動性を示す。
[0019] く評価法〉
(a)塗工液のレオロジー特性 「◎/優」
'高シェア一粘度 0— 40000 dyne/cm"
•低シェア一粘度 0— 2000cps
(b)塗工液のレオロジー特性 「〇Z良」
•高シェア一粘度 40000— 70000 dyne/cm2
•低シェア一粘度 2000— 3000cps
(c)塗工液のレオロジー特性 「△/実用範囲」
•高シェア一粘度 70000— 125000 dyne/cm2
•低シェア一粘度 3000— 4500cps
(d)塗工液のレオロジー特性 「X Z実用範囲外」
•高シェア一粘度 125000 dyneZcm2以上一測定不可まで
•低シェア一粘度 4500cps以上
[0020] く光沢度〉
光沢度計（L&W社製）にて Tappi method T480 om- 92にしたがって測定する。
[0021] く総合評価〉
(a)総合評価 「◎/優」
•K&N4以上 ·レオ口ジー特性が少なくとも「〇Z良」 ·光沢度 65%以上
(b)総合評価 「〇Z良」
•K&N3以上 ·レオ口ジー特性が少なくとも「〇Z良」 ·光沢度 65%以上
(c)総合評価 「△/実用範囲」
•K&N2. 5以上 ·レオ口ジー特性が少なくとも「△/実用範囲」 ·光沢度 60%以 上
(d)総合評価 「xZ実用範囲外」
•K&N2. 5以下 ·レオ口ジー特性「XZ実用範囲外」 ·光沢度 60%以下
[0022] く顔料及び塗工液の製造方法〉
次に実施例 1を例にとり顔料及び塗工液の製造方法を詳細に説明する。なお、実 施例 1は、配合比が炭酸カルシウム 50%Zクレー 50%の場合である。
塗工液は、ラボミキサー（商品名 Dispermat model F105)を使用して回転数 2000rp mで下記手順にしたがって作成した。
ステップ 1：顔料配合 50%相当量の炭酸カルシウムを採取する。
ステップ 2 :分散剤 (Triperse N40、商品名）を 0. 4部添加し、 1分間撹拌する。 ステップ 3 :硫酸アルミニウムを 0. 3部添カ卩し、それぞれの炭酸カルシウム粒子の表 面を被覆するように 15分間撹拌する。
ステップ 4 : pH8目標で NaOHを添カロし、 5分間撹拌する。
ステップ 5 :顔料配合 50%相当量のクレー（Miragloss 91、商品名）を添カ卩し、 40分 間撹拌する。
ステップ 6 :カルボキシメチルセルロース CMC (Finfix 2、商品名）を 0. 4部添加し、 5分間撹拌する。
ステップ 7 :ラテックス（Styronal D776、商品名）を 12. 5部添カ卩し、 2分間撹拌する。 ステップ 8 :滑剤（LB Coat 132、商品名）を 1. 25部添加し、 1分間撹拌する。
ステップ 9 :不溶化剤（Bacote L、商品名）を 0. 25部添加し 1分間撹拌する。
ステップ 10 :蛍光増白剤（Sinai White SK、商品名）を 1部添加し、 1分間撹拌する。 ステップ 11 :消泡剤 (Nopco 267A、商品名）を 0. 05部添加し、 1分間撹拌する。 最後に再度 15分間撹拌し、均質化する。
[0023] 塗工液を作成後、固形分、低シ ア一粘度及び高シ ア一粘度を測定する。次 、 で、原紙表面に片面約 16g/m2になるように、塗工液を 24 mのバーコータで塗布 し、 120°Cのオーブンで 40秒乾燥する。それから、オランダ Eerbeek社製「GEBR KERSTEN B.V.」テストキャレンダ一にゲージ圧 294N (30kgf/cm2)、ロール温度 7 0°Cで 1回通紙し、取得した紙の光沢度、白色度及びインク吸収性 (K&N法)を測定 する。以上が実施例 1の顔料及び塗工液の製造方法であるが、他の実施例において も配合組成や材料が異なる点を除けば、製造方法は同様である。
[0024] 〈実施例 1一 7及び比較例 1、 1'一 3、 3'〉
実施例 1一 7は、塗工液における顔料配合において、クレー Z炭酸カルシウム = 50 Z50とし、比較例 1、 1'一 3、 3'は、クレー Z (炭酸カルシウム +水酸ィ匕カルシウム） = 50Z50とした。実施例 1一 7及び比較例 1、 1'一 3、 3'では、まず炭酸カルシウムを炭 酸カルシウム固形分に対して 0. 3部の硫酸アルミニウムで処理し、次いで pH8目標 で攪拌しながら実施例 1は水酸ィ匕ナトリウム (NaOH)、実施例 2は水酸ィ匕カリウム (K OH)、実施例 3は水酸化アンモ-ゥム（NH OH)、実施例 4は NaOH+KOH、実施
4
例 5は NaOH + NH OH、実施例 6は（KOH + NH OH)、実施例 7は（NaOH+K
4 4
OH + NH OH)をそれぞれ添カ卩し、 pH調整後、クレー、ラテックス及びその他の添
4
加物を順次表 1に示した組成となるように添加'撹拌を繰り返して塗工液を作成した。
[0025] なお、ここで 、う「pH8目標」で添加と 、う用語は、硫酸アルミニウムが添加された炭 酸カルシウムスラリー中に、攪拌しながらこのスラリーの pHが 8になるように水酸ィ匕ナ トリウム、水酸ィ匕カリウム及び水酸ィ匕アンモ-ゥムカも選択された少なくとも 1種を含有 するアルカリ水溶液を徐々に添加することを意味する。急激にアルカリ水溶液を添加 すると水酸ィ匕アルミニウムの沈殿が生じることがあるので好ましくない。
[0026] 一方、比較例 1 1' 3 3'は、従来技術に属するものであり、比較例 1Z1'では炭 酸カルシウム Z水酸化カルシウム =42Z8、比較例 2Z2'では炭酸カルシウム Z水 酸化カルシウム = 36Z14、比較例 3Z3'では炭酸カルシウム Z水酸化カルシウム = 17Z33のそれぞれの配合顔料を、 pH12で急激に低下する寸前を目標にして硫酸 アルミニウム添加処理後、クレー、ラテックス及びその他の添加物を順次添加'撹拌を 繰り返して塗工液を作成した。次いで、準備した原紙に、それぞれの塗工液を片面 当たり約 16gZm2塗布乾燥し、テストキャレンダー掛けして塗工紙を得た。その結果 を表 1にまとめて示した。
[0027] [表 1]
注） * :従来技術
* *：粘度が高すぎるため，原紙表面に塗工不可能
NA:測定せす
[0028] 表 1の結果から以下のことが分かる。すなわち、実施例 1 7の塗工液のレオロジー 特性は、高シェア 粘度 42000 65000dyneZcm2、低シェア 粘度 1500— 22 OOcpsの範囲に属し、「〇Z良」であり、加えて別途以下に示す実施例 8— 13も考慮 すれば、顔料配合において本発明による炭酸カルシウムの増加とともにレオ口ジー特 性は良化している。一方、比較例 1 3の塗工液のレオロジー特性は、高シェア 粘 度 13000 16000dyneZcm2、低シェア 粘度 500— l lOOcpsの範囲に属し、「 ◎/優」であるが、比較例 1' 3'の塗工液のレオロジー特性は、同じ顔料配合であり ながら、顔料配合の固形分が若干高くなつただけで、塗工液は全て糊状となり、塗工
不能となった。炭酸カルシウム Z水酸ィ匕カルシウム顔料系塗工液のレオロジー特性 は不安定といえる。加えて、レオロジー特性が低下するために塗工液の高固形分ィ匕 ができず、高速塗工機では乾燥負荷が過大となり適用できない。
[0029] 塗工紙の特性において、インク吸収性 (K&N法)では、実施例 1一 7は 3. 1-3. 5 であるに対し、比較例 1一 3では 2. 6-3. 1であり、比較例の方が 1ランク劣る。光沢 度の測定では、実施例 1一 7では 67. 0— 68. 0であるのに対し、比較例 1一 3では 3 4. 1一 44. 5であり、実施例の方が圧倒的に優れている。したがって、本発明による 顔料〔(炭酸カルシウム +硫酸アルミ処理） +NaOH等のアルカリ処理〕が比較例の 顔料〔(炭酸カルシウム +水酸ィ匕カルシウム） +硫酸アルミ処理〕に比べ、明らかに光 沢発現効果が高いことが判る。なお、白色度は、実施例 1一 7では 85. 8— 87. 3で あるに対し、比較例 1一 3では 87. 1— 88. 0であり、実施例 1一 7の方が若干劣る。 総合評価は、実施例 1一 7では全て「〇Z良」であるのに対し、比較例 1、 1'、一 3、 3' では全て「 X Z実用範囲外」となって 、る。
[0030] 〈実施例 8— 13及び比較例 4〉
実施例 8— 13及び比較例 4においては、塗工液における顔料配合において、実施 例 8、 10、 12は、クレー Z本発明による炭酸カルシウム = 90ZlOであり、実施例 9、 11、 13は、クレー Ζ本発明による炭酸カルシウム = 70Ζ30であり、比較例 4の顔料 配合はクレー 100である。実施例 8— 13では、まず炭酸カルシウムを硫酸アルミ-ゥ ムで処理し、次いで ρΗ8目標で、実施例 8、 9は水酸ィ匕ナトリウム (NaOH)、実施例 1 0、 11は水酸化カリウム（KOH)、実施例 12、 13は水酸化アンモ-ゥム（NH OH)を
4 それぞれ添加して pH調整後、クレー、ラテックス及びその他の添加物を順次添加' 撹拌を繰り返し塗工液を作成した。比較例 4はクレーに対しラテックス及びその他の 添加物を順次添加'撹拌を繰り返し塗工液を作成した。準備した原紙に、塗工液を 片面当たり約 16gZm2塗布乾燥し、テストキャレンダー掛けして塗工紙を得た。結果 をまとめて表 2に示す。
[0031] [表 2]
注） *：従来技術
[0032] 表 2に示した結果から以下のことが分かる。すなわち、実施例 8— 13の塗工液のレ ォロジ 特性は、高シェア 粘度 45000 84000dyneZcm2、低シェア 粘度 20 00— 3600cpsの範囲に属し、概ね「〇Z良」であり、実施例 8及び 12が実用範囲で ある。比較例 4の塗工液のレオロジー特性は、高シェア 粘度 65000dyneZcm2 低シェア 粘度 3800cpsであり、「△/実用範囲」である。また実施例 8— 13で比較 すれば、炭酸カルシウム配合を増すとレオロジー特性は良化する傾向が認められる。
[0033] 塗工紙の特性において、インク吸収性 (K&N)は実施例 8— 13では 2. 6-2. 9「Δ Ζ実用範囲」に対し、比較例 4は 2. 2「Χ Ζ実用範囲外」で 1ランク劣る。 白色度は実 施例 8— 13では 84. 5— 86. 1であるのに対し、比較例 4は 85. 2であり、ほぼ同等レ ベルである。光沢度は、実施例 8— 13では 69. 6— 70. 8であるのに対し、比較例 4 は 71. 6であり、実施例が若干劣る程度で両者に大差はなぐ光沢度的には、本発 明にお 、て炭酸カルシウムは 30%程度まではクレーと置換可能と思われる。前述し た炭酸カルシウム顔料の製造方法〔(炭酸カルシウム +硫酸アルミ処理） + NaOH等 のアルカリ処理〕が比較例の顔料〔（炭酸カルシウム +水酸ィ匕カルシウム） +硫酸アル ミ処理〕に比べ、明らかに光沢発現効果が高いことの効果が発揮されたものと思われ る。総合評価は、実施例 8— 13は全て「△/実用範囲」であるのに対し、比較例 4は「
x Z実用範囲外」となって 、る。
[0034] 以上により、塗工液に本発明の如く炭酸カルシウムをクレー等の顔料の代替として 適正に使用すれば、経済性、塗工液のレオロジー特性 (高速操業性）、インク吸収性 (K&N法)及び白色度を向上させ、光沢度の大きな低下もなくバランスの取れた品質 の塗工紙が得られることが分かる。
[0035] く実機テスト：実施例 14及び比較例 5〉
これらの例は、実機テストの結果を示すものである。板紙用オンマシンダブルコータ 一として、アンダーコート用コーターヘッドはバーコ一ター、トップコート用はエアナイ フコーターを使用した。実機の通常の塗工液配合 (炭酸カルシウム 50%Zクレー 50 %)において、光沢度改良のために 10部のサチンホワイトを混合して使用されている ので、これを比較例 5とし、実施例 14では、比較例 5のサチンホワイトを本発明の炭酸 カルシウム顔料で置換したものを使用した。その結果、比較例 5で得られた塗工紙に 比べ実施例 14で得られた塗工紙では光沢度が 1一 3度向上し、インク吸収性 (K&N 法）は同じであり、実施例 14の方が優れていた。
く実機テスト：実施例 15及び比較例 6〉
両面シングルコートタイプの板紙グレードオンマシンコ一ターを使用した。実施例 1 5は、顔料配合が本発明の炭酸カルシウム 65%Zクレー 35%であり、キャレンダー 掛け後の光沢度 71%、 K&Nは 4あった。比較例 6は通常の顔料配合であり、炭酸力 ルシゥム 50%Zクレー 50%、キャレンダー掛け後の光沢度 71%、 K&Nは 2. 5であ つた。結果は、実施例 15の方が優れていた。
[0036] なお、上記実施例においては、炭酸カルシウムスラリー中の硫酸アルミニウム含有 量を炭酸カルシウム固形分 100質量部に対して 0. 3質量部としたが、所定の効果を 奏するためには 0. 1質量部以上が必要である。硫酸アルミニウム含有量が 0. 1質量 部未満であると所期の効果が奏されず、また、上限は臨界的限度ではないが、多す ぎても析出しな!、硫酸アルミニウムがスラリー中に存在するようになって無駄になるた め、多くても 1質量部に止めるべきである。
[0037] ところで、顔料の光沢発現のメカニズムについて、上記特許文献 1では、〔 (炭酸力 ルシゥム +消石灰） +硫酸アルミニウム〕という顔料系において、消石灰と硫酸アルミ
-ゥムが反応しその反応物が炭酸カルシウムを核として生成して、複雑に絡み合 、、 顔料全体を構成して光沢発現に寄与したものと推定しており、固形分質量比は炭酸 カルシウムを 100とした場合、硫酸アルミニウムは 17. 5— 175、消石灰は 20— 200 である。
[0038] 本発明における炭酸カルシウムの光沢発現のメカニズムについては、理論的に解 明されたわけではな 、が、炭酸カルシウム粒子の表面を覆った硫酸アルミニウムは、 水酸ィ匕ナトリウム等のアルカリの添カ卩により反応して、一部硫酸塩を含むコロイド状の 水酸ィ匕アルミニウムとなってそれぞれの炭酸カルシウム粒子表面に沈着する。周知 のように水酸ィ匕アルミニウムは光沢発現効果のある顔料であり、炭酸カルシウム粒子 表面に沈着した水酸ィ匕アルミニウムの光沢発現性力 炭酸カルシウムの光沢発現性 に寄与したものと考えられる。
産業上の利用可能性
[0039] 以上に述べたように、本発明によれば、光沢発現性及びインク吸収性に優れる塗 工紙用炭酸カルシウム顔料を提供するものであり、かつ、この顔料を用いることにより 、印刷した時に光沢のよい、良好な画質が得られる商業印刷用の塗工紙が提供でき るので産業上の利用効果が大である。
Claims
(1)硫酸アルミニウムと、
(2)水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化アンモ-ゥムから選択された少なく とも 1種のアルカリ性水酸ィ匕物と、
から形成された物質が付着して!/、る炭酸カルシウム顔料を含む塗工液を、原紙の表 面に塗布したことを特徴とする塗工紙。
[3] 前記塗工液中の全顔料固形分に対して前記炭酸カルシウム顔料固形分含有割合 力 S3質量％—100質量％であることを特徴とする請求項 2に記載の塗工紙。
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|---|---|---|---|---|
| JPS4822705B1 (ja) * | 1964-12-07 | 1973-07-07 | ||
| JPS4843367B1 (ja) * | 1970-08-28 | 1973-12-18 | ||
| JPH0770985A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-14 | New Oji Paper Co Ltd | キャスト塗被紙 |
| JPH07300797A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-14 | New Oji Paper Co Ltd | キャスト塗被紙の製造方法 |
| JPH07324299A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-12 | New Oji Paper Co Ltd | キャスト塗被紙の製造方法 |
| JP2003020223A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-24 | Nittetsu Mining Co Ltd | 複合粒子及びその製造方法、並びに該複合粒子を配合した複合組成物及び複合体 |
| JP2003137544A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-05-14 | Nittetsu Mining Co Ltd | 無機又は金属微粒子−炭酸カルシウム複合粒子の製造方法、並びに該複合粒子を含有する複合組成物及び複合体 |
| JP2003321221A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-11 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 繊維状物質で表面が被覆された炭酸カルシウム |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4822705B1 (ja) * | 1964-12-07 | 1973-07-07 | ||
| JPS4843367B1 (ja) * | 1970-08-28 | 1973-12-18 | ||
| JPH0770985A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-14 | New Oji Paper Co Ltd | キャスト塗被紙 |
| JPH07300797A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-14 | New Oji Paper Co Ltd | キャスト塗被紙の製造方法 |
| JPH07324299A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-12 | New Oji Paper Co Ltd | キャスト塗被紙の製造方法 |
| JP2003020223A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-24 | Nittetsu Mining Co Ltd | 複合粒子及びその製造方法、並びに該複合粒子を配合した複合組成物及び複合体 |
| JP2003137544A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-05-14 | Nittetsu Mining Co Ltd | 無機又は金属微粒子−炭酸カルシウム複合粒子の製造方法、並びに該複合粒子を含有する複合組成物及び複合体 |
| JP2003321221A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-11 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 繊維状物質で表面が被覆された炭酸カルシウム |
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