JP2018145543A - Manufacturing method of coated white paperboard - Google Patents
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Abstract
Description
白板紙は、通常２層以上の多層原紙からなり、オフセット印刷、グラビア印刷、産業用インクジェット印刷等による印刷や製函などの各種加工を施された後に、包装箱等に使用されている。原紙表層には白色度が高く高価な晒化学パルプが多く使用され、表下層および中層には晒化学パルプに比べ白色度が低く安価な脱墨および未脱墨の古紙パルプが多く使用される。 White paperboard is usually composed of two or more layers of base paper, and is used in packaging boxes and the like after being subjected to various processes such as printing by offset printing, gravure printing, industrial inkjet printing, and box making. Highly white and expensive bleached chemical pulp is often used for the surface layer of the base paper, and deinked and undeinked waste paper pulp having a low whiteness and low price compared to the bleached chemical pulp is often used for the lower and middle layers.
近年、環境に対する取り組みおよびコストダウンに対する要求が高まっていることから、古紙パルプの使用率が増加する傾向にある。これに伴い、白板紙の表面において白色ムラや、チリ等の異物が目立ちやすくなるという問題が増加している。チリ等の異物を除去するためには、脱墨や除塵処理を強化する必要があるが、処理を強化するほど歩留りが低下する。 In recent years, demands for environmental efforts and cost reductions are increasing, and the usage rate of waste paper pulp tends to increase. Along with this, the problem that white unevenness and foreign matters such as dust become conspicuous on the surface of white paperboard is increasing. In order to remove foreign matters such as dust, it is necessary to enhance deinking and dust removal processing, but the yield decreases as the processing is enhanced.
ところで非接触の塗工方式として、塗工液の膜に原紙を通すことにより原紙上に塗工層を設けるカーテン塗工が知られている。当該方法では塗工液を原紙へ押し込むことなく転写でき、均一な厚さの塗工層が得られ、原紙への被覆性も良好となる。これまでに、カーテン塗工方式に関する種々の技術が提案されている（例えば特許文献１および２）。 By the way, as a non-contact coating method, curtain coating is known in which a coating layer is provided on a base paper by passing the base paper through a coating liquid film. In this method, the coating liquid can be transferred without being pushed into the base paper, a coating layer having a uniform thickness can be obtained, and the coverage on the base paper can be improved. So far, various techniques relating to curtain coating methods have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).
カーテン塗工方式で良好な被覆性を達成するには、安定なカーテン膜を形成する必要がある。安定なカーテン膜を形成するには、カーテン膜の幅を１ｍとした場合、流量をおおよそ４〜５リットル／分以上とする必要がある。この流量は、通常の印刷用塗工紙のように高速の塗工速度には適している。しかし塗工白板紙の塗工速度は一般的な印刷用塗工紙に比べ非常に遅く１００ｍ／分〜４００ｍ／分程度であり、このような低速塗工の場合は安定なカーテン膜が得られにくい。この問題を解決するために、特許文献３には特定の粘性改良剤と界面活性剤を含む塗工液を用いて低速でカーテン塗工する方法が開示されている。 In order to achieve good coverage by the curtain coating method, it is necessary to form a stable curtain film. In order to form a stable curtain film, when the width of the curtain film is 1 m, the flow rate needs to be about 4 to 5 liters / minute or more. This flow rate is suitable for a high coating speed as in ordinary printing coated paper. However, the coating speed of coated white paperboard is very slow compared to general coated paper for printing, being about 100 m / min to 400 m / min. In such a low speed coating, a stable curtain film can be obtained. Hateful. In order to solve this problem, Patent Document 3 discloses a method of curtain coating at a low speed using a coating liquid containing a specific viscosity improver and a surfactant.
特許文献３に記載の方法はカーテン塗工により単層の顔料塗工層を設ける方法である。しかし、単層では原紙の隠蔽性が十分でなく、古紙パルプ増量に伴い白板紙の表面において白色ムラやチリ等の異物が目立ちやすくなるという問題を完全に解決することが困難である。そこで、発明者らはカーテン塗工により多層塗工を行うことを考えたが、この場合一層当たりの塗工量が少なくなるためにカーテン膜の流量を低くする必要があり、カーテン膜が不安定になることを見出した。このような状況に鑑み、本発明は、低い塗工速度において安定なカーテン膜を形成し、外観が良好な塗工白板紙を提供することを課題とする。 The method described in Patent Document 3 is a method of providing a single pigment coating layer by curtain coating. However, the concealability of the base paper is not sufficient with a single layer, and it is difficult to completely solve the problem that foreign matters such as white unevenness and dust are easily noticeable on the surface of the white paperboard as the amount of used paper pulp increases. Therefore, the inventors considered that multi-layer coating is performed by curtain coating. In this case, since the coating amount per layer is reduced, it is necessary to reduce the flow rate of the curtain film, and the curtain film is unstable. I found out that In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a coated white paperboard that forms a stable curtain film at a low coating speed and has a good appearance.
本発明者らは、塗工液に特定の界面活性剤を添加することで前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、前記課題は以下の本発明によって解決される。
（１）顔料を含む複数の塗工液から形成される多層カーテン膜に多層の原紙を通すことにより原紙上に多層の顔料塗工層を形成することを含む、塗工白板紙の製造方法であって、
当該塗工液がアニオン性界面活性剤を含み、
塗工速度が９０〜４００ｍ／分である、
製造方法。
（２）前記カーテン塗工液の、最大泡圧法によって測定されるライフタイム２００ｍｓにおける動的表面張力が２０〜７０ｍＮである、（１）に記載の製造方法。
（３）前記顔料塗工層において、最下層の塗工量が最表層の塗工量よりも多い、（１）または（２）に記載の製造方法。
（４）前記顔料塗工層がバインダーを含み、最表層のバインダーの量が最下層のバインダーの量よりも少ない、（１）〜（３）のいずれかに記載の製造方法。
（５）前記塗工液の流量が１〜１０Ｌ／分／ｍである、（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法。
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の製造方法で製造された塗工白板紙であって、
顔料塗工層に純水が接触してから１０秒後に測定した接触角が１０〜７０°である、塗工白板紙。
（７）オフセット印刷機を用いて（６）に記載の塗工白板紙に印刷を施す印刷方法。
（８）産業用インクジェット印刷機を用いて（６）に記載の塗工白板紙に印刷を施す印刷方法。
The present inventors have found that the above problem can be solved by adding a specific surfactant to the coating liquid, and have completed the present invention. That is, the said subject is solved by the following this invention.
(1) A method for producing a coated white paperboard comprising forming a multilayer pigment coating layer on a base paper by passing the multilayer base paper through a multilayer curtain film formed from a plurality of coating liquids containing pigments There,
The coating solution contains an anionic surfactant,
The coating speed is 90 to 400 m / min.
Production method.
(2) The production method according to (1), wherein the curtain coating liquid has a dynamic surface tension of 20 to 70 mN at a lifetime of 200 ms as measured by a maximum bubble pressure method.
(3) The manufacturing method according to (1) or (2), wherein in the pigment coating layer, the coating amount of the lowermost layer is larger than the coating amount of the outermost layer.
(4) The manufacturing method according to any one of (1) to (3), wherein the pigment coating layer includes a binder, and the amount of the outermost layer binder is smaller than the amount of the lowermost layer binder.
(5) The manufacturing method in any one of (1)-(4) whose flow volume of the said coating liquid is 1-10 L / min / m.
(6) A coated white board manufactured by the manufacturing method according to any one of (1) to (5),
A coated white paperboard having a contact angle of 10 to 70 ° measured 10 seconds after pure water contacted the pigment coating layer.
(7) A printing method for printing on the coated white paperboard described in (6) using an offset printing machine.
(8) A printing method for printing on the coated white paperboard described in (6) using an industrial inkjet printer.
低塗工速度において安定した膜が得られ、外観の良好な塗工白板紙を得ることができる。 A stable film can be obtained at a low coating speed, and coated white paperboard having a good appearance can be obtained.
本発明は、塗工白板紙およびその製造方法に関する。塗工白板紙とは、原紙の片面もしくは両面に顔料塗工層を設けた板紙である。本発明の塗工白板紙は坪量２００〜７００ｇ／ｍ２が好ましい。 The present invention relates to a coated white paperboard and a method for producing the same. The coated white paperboard is a paperboard provided with a pigment coating layer on one side or both sides of a base paper. Coated white paperboard of the present invention is preferably a basis weight of 200 to 700 g / m 2.
（１）界面活性剤
本発明では界面活性剤を使用することにより、塗工液の表面張力を低下させ、その結果、低速塗工時のカーテン膜の膜切れを防止する。
(1) Surfactant In the present invention, by using a surfactant, the surface tension of the coating liquid is lowered, and as a result, the curtain film is prevented from being broken during low-speed coating.
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤のいずれを使用してもよいが、本発明においてはアニオン性界面活性剤が好ましい。カチオン性界面活性剤は塗工液中の顔料を凝集させやすくなる。また、ノニオン性界面活性剤は塗工液に十分な濡れ性を与えにくいことがある。アニオン性界面活性剤の例には、スルホン酸系界面活性剤、硫酸エステル系界面活性剤およびカルボン酸系界面活性剤が含まれる。これらの中でも、塗工液の濡れ性をより良好とできるため、スルホン酸系界面活性剤が好ましく、特にアルキルスルホコハク酸が好ましい。 As the surfactant, any of an anionic surfactant, a cationic surfactant and a nonionic surfactant may be used. In the present invention, an anionic surfactant is preferable. The cationic surfactant tends to aggregate the pigment in the coating solution. Moreover, a nonionic surfactant may be difficult to give sufficient wettability to a coating liquid. Examples of the anionic surfactant include sulfonic acid surfactants, sulfate ester surfactants, and carboxylic acid surfactants. Among these, sulfonic acid-based surfactants are preferable and alkylsulfosuccinic acid is particularly preferable because the wettability of the coating liquid can be improved.
アニオン性界面活性剤の添加量は、顔料１００重量部に対して０．１〜２．０重量部であることが好ましく、０．３〜１．５重量部であることがより好ましい。未添加であるとカーテン膜を形成することができず、添加量が０．１重量部より少ないと塗工液の原紙への濡れ性が不十分となることがある。また前記添加量が２．０重量部より多いと、塗工液の増粘や脱泡性の悪化を引き起こす可能性がある。これらの界面活性剤は単独で使用できるが、二種以上を併用してもよい。界面活性剤は溶媒に溶解また分散させて用いる場合もあるが、この場合、前記界面活性剤の添加量は界面活性剤自体の量であり、溶媒等の量は含まない。 The addition amount of the anionic surfactant is preferably 0.1 to 2.0 parts by weight, and more preferably 0.3 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment. If it is not added, the curtain film cannot be formed, and if the addition amount is less than 0.1 parts by weight, the wettability of the coating liquid to the base paper may be insufficient. Moreover, when there is more said addition amount than 2.0 weight part, there exists a possibility of causing the thickening of a coating liquid and the deterioration of defoaming property. These surfactants can be used alone, but two or more of them may be used in combination. In some cases, the surfactant is used after being dissolved or dispersed in a solvent. In this case, the addition amount of the surfactant is the amount of the surfactant itself, and does not include the amount of the solvent or the like.
塗工液に界面活性剤を添加して動的表面張力を低下させると、カーテン膜のプロファイルが均一になり、かつ塗工液の原紙への塗れ性が高まるのでクレーターが生じにくくなる。このためカーテン塗工の操業安定性が向上する。動的表面張力とは、液体表面が新たに生じた場合に液体表面と内部が平衡状態に達する途中の表面張力であり、塗工液の流動状態における濡れ性の指標である。濡れ性とは、塗工液の基材表面への広がりやすさを表す
指標である。
When a surface active agent is added to the coating liquid to reduce the dynamic surface tension, the profile of the curtain film becomes uniform and the coating property of the coating liquid on the base paper increases, so that craters are less likely to occur. For this reason, the operational stability of curtain coating is improved. The dynamic surface tension is a surface tension in the middle of reaching an equilibrium state between the liquid surface and the interior when a new liquid surface is generated, and is an index of wettability in the flow state of the coating liquid. The wettability is an index representing the ease with which the coating liquid spreads on the substrate surface.
本発明において動的表面張力は、最大泡圧法により求められる。最大泡圧法とは、液体中に挿した半径ｒのプローブから気泡（界面）を連続的に発生させ、気泡の半径がプローブの半径ｒと同じになったときの気泡にかかる圧力（最大泡圧）から、以下の式により表面張力を求める方法をいう。 In the present invention, the dynamic surface tension is determined by the maximum bubble pressure method. In the maximum bubble pressure method, bubbles (interface) are continuously generated from a probe having a radius r inserted in a liquid, and the pressure applied to the bubbles when the bubble radius becomes the same as the probe radius r (maximum bubble pressure). ) To obtain the surface tension by the following formula.
表面張力γ＝△Ｐ×ｒ／２ （△Ｐは、最大泡圧と最小泡圧（大気圧）との差）
具体的に動的表面張力は、プローブ先端内で新しい界面が生成した時点から最大泡圧となるまでの時間（ライフタイム）を１０ｍｓ〜５０００ｍｓ程度まで変化させながら、各ライフタイムにおける動的表面張力を測定する。このように短時間における動的表面張力を測定することで、流動または撹拌状態にある液体の濡れ性が評価できる。つまり、ライフタイムが短いほど流動状態により近い、ごく初期の状態における動的表面張力が測定できる。本発明においては、測定精度および膜安定性との相関性の観点から、ライフタイムを２００ｍｓとした場合における表面張力の値を動的表面張力とすることを見出した。本発明においては、ライフタイム２００ｍｓにおける当該動的表面張力は２０〜７０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２５〜６５ｍＮ／ｍであることがさらに好ましい。この範囲であると、膜の安定性が高く、外観が良好な塗工紙白板紙を得ることができる。当該動的表面張力は自動動的表面張力計（「ＢＰ−Ｄ５」協和界面化学社製）等用いて測定することができる。
Surface tension γ = ΔP × r / 2 (ΔP is the difference between the maximum bubble pressure and the minimum bubble pressure (atmospheric pressure))
Specifically, the dynamic surface tension is determined by changing the time (lifetime) from the time when a new interface is generated in the probe tip to the time when the maximum bubble pressure is reached from about 10 ms to 5000 ms. Measure. Thus, by measuring the dynamic surface tension in a short time, the wettability of a liquid in a flowing or stirring state can be evaluated. That is, the shorter the lifetime, the closer to the fluid state, the dynamic surface tension in the very initial state can be measured. In the present invention, from the viewpoint of correlation with measurement accuracy and film stability, it has been found that the value of the surface tension when the lifetime is 200 ms is the dynamic surface tension. In the present invention, the dynamic surface tension at a lifetime of 200 ms is preferably 20 to 70 mN / m, and more preferably 25 to 65 mN / m. Within this range, coated paper white board with high film stability and good appearance can be obtained. The dynamic surface tension can be measured using an automatic dynamic surface tension meter (“BP-D5” manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.) or the like.
（３）原紙
本発明で使用される原紙は、特に制限されない。例えば、晒化学パルプ、未晒化学パルプ、古紙パルプなどを使用できる。古紙パルプとしては、脱墨処理がなされていてもなされていなくてもよい。脱墨パルプとしては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌などの選別古紙やこれらが混合している無選別古紙を原料とする脱墨パルプなどを使用できる。
(3) Base Paper The base paper used in the present invention is not particularly limited. For example, bleached chemical pulp, unbleached chemical pulp, waste paper pulp and the like can be used. The waste paper pulp may or may not be deinked. As the deinking pulp, it is possible to use deinked pulp made from selected waste paper such as high quality paper, medium quality paper, lower grade paper, newspaper, flyers, magazines, etc., or unselected waste paper mixed with these.
原紙は、上記各種パルプを混合したものでもよいし、同一のパルプからなるものでもよい。また、異なるパルプを１層以上重ねたものでもよい。例えば、中層に白色度の低いパルプを用いて、表層、裏層にそれより白色度の高いパルプを用いた原紙や、同じパルプからなる層を複数重ねて得た原紙を使用できる。本発明においては、２層以上の層を含む原紙が好ましい。印刷を施す塗工白板紙の場合は、表層には白色度が高くチリなどの異物が少ないＬＢＫＰをパルプ１００重量部中８０重量部以上含有することが好ましい。また、中層には白色度の低い古紙パルプを中層のパルプ１００重量部中８０重量部以上含有することが好ましい。 The base paper may be a mixture of the above various pulps or may be made of the same pulp. Further, one or more layers of different pulps may be stacked. For example, a base paper using a pulp having a low whiteness for the middle layer and a pulp having a higher whiteness for the front layer and the back layer, or a base paper obtained by stacking a plurality of layers made of the same pulp can be used. In the present invention, a base paper including two or more layers is preferable. In the case of coated white paperboard to be printed, it is preferable that the surface layer contains 80 parts by weight or more of 100 parts by weight of LBKP with high whiteness and little foreign matter such as dust. Moreover, it is preferable that the middle layer contains 80 parts by weight or more of waste paper pulp having low whiteness in 100 parts by weight of the middle layer pulp.
原紙の坪量は、特に限定されないが、例えば、板紙で一般的に使用される１００〜７００ｇ／ｍ２、さらには、２００〜６００ｇ／ｍ２とすることができる。また、本発明においては、原紙の平滑性が低くても所望の効果が奏されるため、平滑性の低い原紙を用いてもよい。しかしながらパドリングと呼ばれるカーテン塗工時の塗料溜まりが発生しない範囲で、平滑性の高い原紙を使用することが好ましい。原紙の平滑性を高めるために、カーテン塗工前にプレカレンダー等の処理を行なってもよい。さらに、原紙の平滑性を改善する手段として、カーテン塗工前に、澱粉を主成分としたクリア塗料または顔料を含んだ塗料を原紙に塗工することができる。このプレ塗工された原紙は、乾燥工程を経ないまま、すなわち原紙上の塗料が濡れた状態で、カーテン塗工に供してもよい。このように、カーテン塗工に供される前のプレ塗工後の原紙の状態は制限されない。 Although the basic weight of a base paper is not specifically limited, For example, it is 100-700 g / m < 2 > generally used with paperboard, Furthermore, it can be 200-600 g / m < 2 >. In the present invention, since the desired effect can be obtained even if the smoothness of the base paper is low, a base paper with low smoothness may be used. However, it is preferable to use a base paper having high smoothness within a range in which paint accumulation called curtain padding does not occur. In order to improve the smoothness of the base paper, a pre-calender or the like may be performed before curtain coating. Furthermore, as a means for improving the smoothness of the base paper, a clear paint or a paint containing a pigment containing starch as a main component can be applied to the base paper before curtain coating. This pre-coated base paper may be subjected to curtain coating without undergoing a drying step, that is, with the paint on the base paper wet. Thus, the state of the base paper after pre-coating before being used for curtain coating is not limited.
本発明に用いる原紙は、顔料塗工を行う前に顔料を含有しないクリア塗工液によるクリア塗工層を設けてもよい。クリア塗工層は原紙の両面に設けてもよく、顔料塗工を施す面と反対側の原紙面に設けてもよいが、カールの修正や、原紙表面の粘着系異物の転写を低減する観点から、顔料塗工を施す面と反対側の原紙面に設けることが好ましい。クリア塗工層に使用するバインダー（接着剤）としては、従来から用いられるものを使用できる。例えば、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、ポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、およびアクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類；酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉等のエーテル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等が含まれる。塗工量は、片面あたり０．５〜３．０ｇ／ｍ２が好ましい。 The base paper used in the present invention may be provided with a clear coating layer made of a clear coating solution containing no pigment before pigment coating. The clear coating layer may be provided on both sides of the base paper or may be provided on the side of the base paper opposite to the surface to which the pigment is applied, but the viewpoint of curling correction and transfer of adhesive foreign matter on the base paper surface is reduced. Therefore, it is preferably provided on the surface of the base paper opposite to the surface on which the pigment is applied. Conventionally used binders (adhesives) can be used for the clear coating layer. For example, various copolymers such as styrene / butadiene, styrene / acrylic, ethylene / vinyl acetate, butadiene / methyl methacrylate, vinyl acetate / butyl acrylate, polyvinyl alcohol, maleic anhydride copolymer, and acrylic acid Synthetic adhesives such as methyl methacrylate copolymers; proteins such as casein, soy protein, synthetic proteins; etherified starches such as oxidized starch, positive starch, urea phosphate esterified starch, hydroxyethyl etherified starch, dextrin And starch derivatives such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxymethylcellulose and the like. The coating amount is preferably 0.5 to 3.0 g / m 2 per side.
本発明のクリア塗工液には、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤等、通常の製紙用に配合される各種助剤を適宜使用できる。 In the clear coating liquid of the present invention, a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, a water resistant agent, a coloring dye, a coloring pigment, a fluorescent whitening agent, and the like are used for normal papermaking, if necessary. Various auxiliaries to be blended can be appropriately used.
（４）カーテン塗工液
カーテン塗工に用いる塗工液は顔料を含む。顔料は制限されず、塗工紙用に従来から用いられている顔料を使用できる。例えば、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイト等の無機顔料、プラスチックピグメント等の有機顔料、有機・無機複合顔料等を使用できる。これらの顔料は単独で使用できるが、必要に応じて二種以上を混合して使用してもよい。本発明においては、白色度や印刷適性の観点から、Ｍａｌｖｅｒｎ社製Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ等レーザー回折式粒度分布測定機で測定した体積５０％平均粒子径（Ｄ５０）が０．５〜６．０μｍの炭酸カルシウムを含有することが好ましく、０．５〜２．０μｍの炭酸カルシウムを含有することがより好ましい。
(4) Curtain coating liquid The coating liquid used for curtain coating contains a pigment. A pigment is not restrict | limited, The pigment conventionally used for coated paper can be used. For example, inorganic pigments such as kaolin, clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicate, colloidal silica, satin white, and organic pigments such as plastic pigments Organic / inorganic composite pigments can be used. These pigments can be used alone, but if necessary, two or more kinds may be mixed and used. In the present invention, from the viewpoints of whiteness and printability, calcium carbonate having a volume 50% average particle size (D50) of 0.5 to 6.0 μm measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer such as Mastersizer manufactured by Malvern is used. It is preferable to contain, and it is more preferable to contain 0.5-2.0 micrometers calcium carbonate.
カーテン塗工液にバインダー（接着剤）を配合することが好ましい。バインダーは特に制限されず、塗工紙用に従来から用いられているものを使用できる。バインダーの例には、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、ポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、およびアクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類；酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉等のエーテル化澱粉、デキストリン等の澱粉類；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等の通常の塗工紙用バインダーが含まれる。バインダーは、１種類以上を適宜選択して使用できる。好ましい態様において、これらのバインダーは顔料１００重量部当たり５〜５０重量部、より好ましくは８〜３０重量部程度の範囲で使用される。塗工液の粘度が高くならないという理由では、澱粉類よりも前記合成系接着剤が好ましい。 It is preferable to add a binder (adhesive) to the curtain coating liquid. The binder is not particularly limited, and those conventionally used for coated paper can be used. Examples of binders include styrene / butadiene series, styrene / acrylic series, ethylene / vinyl acetate series, butadiene / methyl methacrylate series, vinyl acetate / butyl acrylate series copolymers, polyvinyl alcohol, and maleic anhydride copolymers. , And synthetic adhesives such as acrylic acid / methyl methacrylate copolymers; proteins such as casein, soy protein, synthetic proteins; ethers such as oxidized starch, positive starch, urea phosphated starch, and hydroxyethyl etherified starch Conventional starches such as modified starch and dextrin; ordinary coated paper binders such as cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and hydroxymethylcellulose. One or more binders can be appropriately selected and used. In a preferred embodiment, these binders are used in the range of about 5 to 50 parts by weight, more preferably about 8 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the pigment. For the reason that the viscosity of the coating liquid does not increase, the synthetic adhesive is preferable to starches.
本発明では、複数のカーテン塗工液を準備して多層カーテン膜を形成する。カーテン膜は２層〜４層としてよいが、２層であることが好ましい。印刷適性を向上させる観点から、カーテン塗工による顔料塗工層における最表層のバインダーの量Ｐは最下層のバインダーの量Ｑよりも少ないことが好ましい。ＰとＱの比率は限定されないが、Ｐ／Ｑ＝０．２〜０．９であることが好ましく、０．５〜０．８であることがより好ましい。中間層を設ける場合の中間層のバインダー量は限定されないが、ＰとＱの間であることが好ましい。 In the present invention, a plurality of curtain coating solutions are prepared to form a multilayer curtain film. The curtain film may have 2 to 4 layers, but preferably has 2 layers. From the viewpoint of improving printability, the outermost binder amount P in the pigment coating layer by curtain coating is preferably smaller than the lowermost binder amount Q. The ratio of P and Q is not limited, but P / Q is preferably 0.2 to 0.9, and more preferably 0.5 to 0.8. The amount of binder in the intermediate layer when providing the intermediate layer is not limited, but is preferably between P and Q.
カーテン塗工液には、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤等、通常の製紙用に配合される各種助剤を適宜使用できる。 In the curtain coating liquid, if necessary, a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, a water-resistant agent, a coloring dye, a coloring pigment, a fluorescent whitening agent, etc. are blended for ordinary papermaking. Various auxiliaries can be used as appropriate.
カーテン塗工液の固形分濃度は、好ましくは５０〜７５重量％であり、さらに好ましくは６０〜７２重量％である。当該塗工液の固形分濃度が、４０重量％未満であると、塗工乾燥時における塗工層の体積変化が大きくなり、結果として塗工後の表面平滑性が劣ることがある。また当該塗工液の固形分濃度が７５重量％より多いと、塗工液の流動性が悪化し、均一なカーテン膜を形成することが難しくなる。 The solid content concentration of the curtain coating liquid is preferably 50 to 75% by weight, more preferably 60 to 72% by weight. When the solid content concentration of the coating solution is less than 40% by weight, the volume change of the coating layer during coating drying becomes large, and as a result, the surface smoothness after coating may be inferior. On the other hand, when the solid content concentration of the coating liquid is more than 75% by weight, the fluidity of the coating liquid is deteriorated and it is difficult to form a uniform curtain film.
（５）カーテン塗工
１）装置
本発明においては、カーテン塗工に用いられる公知の装置を使用することができる。公知のカーテン塗工装置としては、ダイから塗工液を下向きに吐出することにより直接カーテン膜を形成するスロット型カーテン塗工装置と、ダイから塗工液を上向きに吐出し、ダイ上の斜面で塗工液の膜を形成しつつ流動していき、その後ダイを離れて自由落下することによりカーテン膜を形成するスライド型カーテン塗工装置がある。本発明においてはいずれの装置を使用してもよいが、低速での２層塗工であれば、スロット型が好ましい。
(5) Curtain coating 1) Apparatus In the present invention, a known apparatus used for curtain coating can be used. Known curtain coating devices include a slot type curtain coating device that directly forms a curtain film by discharging the coating liquid downward from the die, and a slope on the die that discharges the coating liquid upward from the die. There is a slide type curtain coating apparatus which forms a curtain film by flowing while forming a film of the coating liquid and then free-falling after leaving the die. In the present invention, any apparatus may be used, but a slot type is preferable for two-layer coating at low speed.
２）流量
カーテン塗工においては、単位時間当たりの単位幅における体積流量が塗工量や塗工速度と相関しており、式１のような関係がある。
2) Flow rate In curtain coating, the volume flow rate in the unit width per unit time correlates with the coating amount and the coating speed, and there is a relationship as shown in Equation 1.
例えば、固形分濃度が６５％、比重１．６ｇ／ｃｍ３の塗工液において、塗工速度が４００ｍ／分の場合、塗工量を２５ｇ／ｍ２とするには体積流量は９．６Ｌ／分／ｍである。塗工量を１５ｇ／ｍ２とするには体積流量は５．８Ｌ／分／ｍとなる。同様にして、塗工速度が１３０ｍ／分の場合は、塗工量を２５ｇ／ｍ２とするには体積流量は３．１Ｌ／分／ｍとなる。 For example, in a coating solution having a solid content concentration of 65% and a specific gravity of 1.6 g / cm 3 , when the coating speed is 400 m / min, the volume flow rate is 9.6 L to make the coating amount 25 g / m 2. / Min / m. In order to set the coating amount to 15 g / m 2 , the volume flow rate is 5.8 L / min / m. Similarly, when the coating speed is 130 m / min, the volume flow rate is 3.1 L / min / m in order to make the coating amount 25 g / m 2 .
体積流量が４Ｌ／分／ｍ以下になると、通常の塗工液では安定したカーテン膜を形成させることが難しい。しかし、本発明によれば、低剪断速度における曳糸性が良好であるので、体積流量が低くても安定なカーテン膜を形成できる。特に本発明においては、体積流量は１〜２０Ｌ／分／ｍが好ましく、１〜１０Ｌ／分／ｍがより好ましい When the volume flow rate is 4 L / min / m or less, it is difficult to form a stable curtain film with a normal coating solution. However, according to the present invention, since the spinnability at a low shear rate is good, a stable curtain film can be formed even if the volume flow rate is low. Particularly in the present invention, the volume flow rate is preferably 1 to 20 L / min / m, more preferably 1 to 10 L / min / m.
３）Ｂ型粘度
カーテン塗工液の、３０℃、６０ｒｍｐにおけるＢ型粘度は５００〜３０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、５００〜２０００ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。カーテン塗工液のＢ型粘度は、塗工液の濃度や温度、顔料や接着剤の組成等、様々な要因により決定されるが、添加する界面活性剤の種類によっては界面活性剤の量にも影響を受ける。当該塗工液への界面活性剤の添加量が多すぎる場合、塗工液の粘度が高くなり、脱泡性や塗工適性が劣るなどの問題が発生する恐れがあるため、上記粘度となるように界面活性剤の添加量を調整することが好ましい。
3) B-type viscosity The B-type viscosity of the curtain coating solution at 30 ° C and 60 rpm is preferably 500 to 3000 mPa · s, more preferably 500 to 2000 mPa · s. The B type viscosity of the curtain coating liquid is determined by various factors such as the concentration and temperature of the coating liquid, the composition of the pigment and the adhesive, etc., but depending on the type of surfactant to be added, Is also affected. When the amount of the surfactant added to the coating liquid is too large, the viscosity of the coating liquid becomes high, and there is a risk that problems such as poor defoaming properties and coating suitability may occur. Thus, it is preferable to adjust the addition amount of the surfactant.
４）塗工量
塗工量は、各層の合計で、片面あたり乾燥重量で１０〜３５ｇ／ｍ２であることが好ましい。塗工量が１０ｇ／ｍ２未満では、塗工層が薄くなり、白板紙の白色度、白色ムラの改善が十分にできないことがある。一方、塗工量が３５ｇ／ｍ２を越えると、塗工時の乾燥性が悪くなるなど操業性が低下したり、加工時の塗工層割れの原因になったりするので好ましくない。片面あたり１５〜２５ｇ／ｍ２の範囲の塗工量とすることが好適である。また、一層当たりの塗工量としてはカーテン膜安定性の観点から５ｇ／ｍ２以上が好ましい。
4) Coating amount The coating amount is the total of each layer, and is preferably 10 to 35 g / m 2 in terms of dry weight per side. When the coating amount is less than 10 g / m 2 , the coating layer becomes thin and the whiteness and whiteness unevenness of white paperboard may not be sufficiently improved. On the other hand, if the coating amount exceeds 35 g / m 2 , the operability is deteriorated, for example, the drying property at the time of coating is deteriorated, or the coating layer is cracked at the time of processing, which is not preferable. The coating amount is preferably in the range of 15 to 25 g / m 2 per side. The coating amount per layer is preferably 5 g / m 2 or more from the viewpoint of curtain film stability.
前述のとおり、本発明では複数のカーテン塗工液を準備して多層カーテン膜を形成するが、他の塗工方法と併用してもよい。本発明のカーテン塗工による顔料塗工層の塗工量は、原紙の隠蔽性を高める観点からは最下層の塗工量Ｘは最表層の塗工量Ｙよりも多いことが好ましい。ＸとＹの比率は限定されないが、Ｘ／Ｙ＝１．１〜１０であることが好ましく、１．５〜５であることがより好ましい。中間層の塗工量は限定されないが、ＸとＹの間であることが好ましい。 As described above, in the present invention, a plurality of curtain coating liquids are prepared to form a multilayer curtain film, but may be used in combination with other coating methods. As for the coating amount of the pigment coating layer by curtain coating of the present invention, the coating amount X of the lowermost layer is preferably larger than the coating amount Y of the outermost layer from the viewpoint of enhancing the hiding property of the base paper. The ratio of X and Y is not limited, but X / Y = 1.1 to 10 is preferable, and 1.5 to 5 is more preferable. The coating amount of the intermediate layer is not limited, but is preferably between X and Y.
５）塗工速度
本発明において塗工速度は９０〜４００ｍ／分である。当該速度は塗工白板紙の原紙の抄紙速度とほぼ同じである。本発明で使用される高坪量の原紙は、低坪量の原紙と比較して乾燥工程における乾燥負荷が高いため、９０〜４００ｍ／分の低速条件で製造される。前記好適な範囲の塗工量を達成する観点から１００〜３５０ｍ／分が好ましい。塗工速度９０〜４００ｍ／分で前記塗工量を達成しようとすると、カーテン塗工液は低流量となり、従来の塗工液では安定したカーテン膜が得られない。しかし、本発明においては前述のとおり、安定したカーテン膜が得られる。この条件は、オンマシン塗工による高坪量の塗工白板紙の製造条件であるので、本発明は、オンマシン塗工による高坪量の塗工白板紙の製造に特に適しているが、オフマシンで製造してもよく、これらに限定されない。
5) Coating speed In the present invention, the coating speed is 90 to 400 m / min. The speed is almost the same as the paper making speed of the coated white board. Since the high basis weight base paper used in the present invention has a higher drying load in the drying process than a low basis weight base paper, the base paper is manufactured at a low speed of 90 to 400 m / min. From the viewpoint of achieving a coating amount in the preferred range, 100 to 350 m / min is preferable. If an attempt is made to achieve the coating amount at a coating speed of 90 to 400 m / min, the curtain coating solution has a low flow rate, and a conventional curtain solution cannot provide a stable curtain film. However, in the present invention, as described above, a stable curtain film can be obtained. Since this condition is a condition for producing a high basis weight coated white board by on-machine coating, the present invention is particularly suitable for the production of a high basis weight coated white board by on-machine coating, You may manufacture by an off-machine and it is not limited to these.
６）追加の塗工層
本発明においては、カーテン塗工以外の方法により追加の塗工層を設けることも可能である。例えば、ブレード塗工を行った後にカーテン塗工を行ってもよい。ブレード塗工によって平滑性や白紙面感に優れた塗工層を得ることができるため、ブレード塗工を行った後にカーテン塗工を行うことが好ましい。ただし、カーテン塗工によって形成された塗工層が最外塗工層となるようにすることが好ましい。
6) Additional coating layer In this invention, it is also possible to provide an additional coating layer by methods other than curtain coating. For example, curtain coating may be performed after blade coating. Since a coating layer excellent in smoothness and white paper feel can be obtained by blade coating, curtain coating is preferably performed after blade coating. However, it is preferable that the coating layer formed by curtain coating be the outermost coating layer.
（６）平滑化処理
本発明の塗工白板紙は、原紙上に塗工層を設けた後、通常の乾燥工程を経て製造されるが、必要に応じて表面処理工程等で平滑化処理してもよい。好ましい態様において、製造後の塗工紙水分が３〜１０重量％、より好ましくは４〜８重量％程度となるように調整して仕上げられる。平滑化処理には、通常のスーパーキャレンダ、グロスキャレンダ、ソフトキャレンダ、熱キャレンダ、シューキャレンダ等の平滑化処理装置を用いることができる。平滑化処理装置は、オンマシンやオフマシンで適宜用いられ、加圧装置の形態、加圧ニップの数、加温等も適宜調整される。本発明の塗工紙板紙は、平滑性に優れる。理由は明らかではないが、界面活性剤の添加により動的表面張力が低下しているため、塗工後のレベリング性に優れ、その結果、平滑性に優れた塗工白板紙を得ることができると考えられる。
(6) Smoothing treatment The coated white paperboard of the present invention is produced through a normal drying process after providing a coating layer on the base paper, but is smoothed by a surface treatment process or the like as necessary. May be. In a preferred embodiment, it is finished by adjusting so that the water content of the coated paper after production is about 3 to 10% by weight, more preferably about 4 to 8% by weight. For smoothing processing, a smoothing processing device such as a normal super calendar, gloss calendar, soft calendar, thermal calendar, shoe calendar, or the like can be used. The smoothing apparatus is appropriately used on-machine or off-machine, and the form of the pressure device, the number of pressure nips, heating, and the like are also adjusted as appropriate. The coated paper board of the present invention is excellent in smoothness. The reason is not clear, but since the dynamic surface tension is reduced by the addition of the surfactant, the coated white paperboard having excellent leveling properties after coating and, as a result, excellent smoothness can be obtained. it is conceivable that.
（７）塗工白板紙
本発明は、塗工量を適量に抑えることができるので、片面塗工であれば密度が０．７〜１．１ｇ／ｃｍ３、両面塗工であれば０．７〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲の嵩高な塗工白板紙を製造できる。また、本発明は、固形分濃度を下げずに塗工できるため、白紙光沢度を４５％以上とすることができ、かつ表面強度に優れた塗工白板紙を製造できる。
(7) Coated white paperboard In the present invention, since the coating amount can be suppressed to an appropriate amount, the density is 0.7 to 1.1 g / cm 3 for single-sided coating, and 0. Bulky coated white paperboard in the range of 7 to 1.2 g / cm 3 can be produced. In addition, since the present invention can be applied without lowering the solid content concentration, it is possible to produce a coated white paperboard having a white paper glossiness of 45% or more and excellent surface strength.
本発明の塗工白板紙はカーテン塗工層を有する。前述のとおり、カーテン塗工は輪郭塗工であるので塗工液を原紙へ押し込むことなく転写でき均一な厚さの塗工層を形成できることから、原紙の被覆性に優れる。本発明においては、このようなカーテン塗工層を複数設けるため、古紙パルプ増量に伴い白板紙の表面において白色ムラやチリ等の異物が目立ちやすくなるという問題を解決できる。そのため、白紙面感や平滑性に優れた塗工白板紙を得ることができ、本発明の塗工白板紙にオフセット印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷を施した印刷物は外観に優れる。しかしながら、カーテン塗工層のこのような特性や形状を請求項において文言で正確に特定することは現実的でない。 The coated white paperboard of the present invention has a curtain coating layer. As described above, since curtain coating is contour coating, the coating liquid can be transferred without being pushed into the base paper and a coating layer having a uniform thickness can be formed. In the present invention, since a plurality of such curtain coating layers are provided, it is possible to solve the problem that foreign matters such as white unevenness and dust become conspicuous on the surface of white paperboard as the amount of used paper pulp increases. Therefore, it is possible to obtain a coated white paperboard excellent in white paper surface feeling and smoothness, and a printed material obtained by subjecting the coated white paperboard of the present invention to offset printing, gravure printing, and inkjet printing is excellent in appearance. However, it is not realistic to accurately specify such characteristics and shape of the curtain coating layer in the claims.
インクジェット印刷をした場合、特に顔料インクでの印字物ではインクのドット形状が印刷物の品質に影響する。インクジェット印刷においては、真円状で、適度にドットが広がることで、良好な画質を得ることができる。本願発明において、発明者らは、ドットの広がりが、純水における接触角と相関があることを見出した。すなわち、塗工白板紙に５μｌの純水を滴下した時、純水と塗工白板紙が接触して１０秒後の接触角が１０°〜７０°とすることで、輪郭がシャープでかつ、ベタ印刷時の白抜けのない良好な画質のインクジェット印刷物を得ることができるため好ましい。当該接触角は、より好ましくは１５°〜６５°である。本発明の接触角を持つ顔料塗工層を形成するカーテン塗工液は、カーテン膜の安定性にも優れる。 When ink-jet printing is performed, the dot shape of the ink affects the quality of the printed matter, particularly in the printed matter with pigment ink. In ink-jet printing, a perfect image can be obtained by spreading the dots appropriately in a perfect circle. In the present invention, the inventors have found that the spread of dots correlates with the contact angle in pure water. That is, when 5 μl of pure water is dropped on the coated white paperboard, the contact angle after 10 seconds when the pure water and the coated white paperboard are in contact is 10 ° to 70 °, and the contour is sharp, This is preferable because an ink jet printed matter having good image quality without white spots during solid printing can be obtained. The contact angle is more preferably 15 ° to 65 °. The curtain coating solution for forming a pigment coating layer having a contact angle according to the present invention is also excellent in the stability of the curtain film.
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の例に限定されない。
［評価方法］
（１）坪量：ＪＩＳ Ｐ ８１２４に準じて測定した。
（２）紙厚：ＪＩＳ Ｐ ８１１８に準じて測定した。
（３）密度：ＪＩＳ Ｐ ８１１８に準じて坪量と紙厚から求めた。
（４）王研平滑度：ＪＩＳ Ｐ ８１５５に準じて測定した。
（５）ＰＰＳラフネス（２Ｍｈａｒｄ）：ＩＳＯ８７９１に準じて測定したＰＰＳ表面粗さ。ハードバッキングで測定した。
（６）白紙光沢度：ＪＩＳ−Ｐ８１４２に基づいて測定した。
（７）白色度：ＪＩＳ Ｐ８１４８に準じて測定した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[Evaluation method]
(1) Basis weight: Measured according to JIS P 8124.
(2) Paper thickness: Measured according to JIS P 8118.
(3) Density: Determined from basis weight and paper thickness according to JIS P 8118.
(4) Oken smoothness: measured according to JIS P 8155.
(5) PPS roughness (2Mhard): PPS surface roughness measured according to ISO8791. Measured with a hard backing.
(6) White paper glossiness: measured based on JIS-P8142.
(7) Whiteness: Measured according to JIS P8148.
（８）王研式透気抵抗度：ＪＩＳ Ｐ ８１１７に基づいて測定した。
（９）カーテン膜の安定性：カーテン膜が落下して原紙に接触するまでの間に、膜が不安定になって膜切れが発生する頻度を以下の基準：
◎：膜切れが全く発生ない
○：まれに膜切れが発生する（１時間に１回程度）
△：しばしば膜切れが発生する（１分間に１回程度）
×：膜を形成できない
に基づいて評価した。
（１０）接触角：塗工白板紙の塗工面に蒸留水を５μｌ滴下した後、１０秒後の接触角を接触角測定装置（Ｆｉｂｒｏ社製 １１２２ＤＡＴ ＭＫII）で測定した。
(8) Oken air resistance: measured based on JIS P 8117.
(9) Stability of curtain film: The frequency of occurrence of film breakage due to film instability before the curtain film falls and contacts the base paper is as follows:
◎: No film breakage occurs ○: Film breakage occurs rarely (about once per hour)
Δ: Frequent film breakage (about once per minute)
X: Evaluated based on the inability to form a film.
(10) Contact angle: After 5 μl of distilled water was dropped onto the coated surface of the coated white paperboard, the contact angle after 10 seconds was measured with a contact angle measuring device (1122DAT MKII manufactured by Fibro).
（１１）インクジェット印刷品質：
作製した塗工白板紙について、市販の顔料インクジェットプリンター（製品名：ＰＸ−１０１、セイコーエプソン社製、印字条件：普通紙／きれいモード）を使用して、印刷品質を評価した。
１）着肉ムラ
評価用プリンターを用いて２ｃｍ×２ｃｍのマゼンダベタパターンを印字し、着肉ムラを目視で観察し、以下の基準に基づいて評価した。
◎：着肉ムラが少なく、良好なレベル
○：着肉ムラがややあるが、実用上問題ないレベル
×：着肉ムラが多く認められ、実用に耐えないレベル
２）インキ乾燥性
評価用プリンターを用いて２ｃｍ×２ｃｍの黒ベタパターンを印字し、印字１分後に指で擦り、以下の基準に基づいて評価した。
○：指で擦ると印字部の延びは少なく、乾燥性が良好
×：指で擦ると印字部が大きく延び、実用に耐えないレベル
３）印字適性（文字の滲み）
評価用プリンターを用いて、イエローベタパターン中に１１ポイントの文字サイズのアルファベットを印字し、イエローベタ部とアルファベットの境界部の滲みを目視で観察し、以下の基準に基づいて評価した。
◎：境界部で滲みがほとんど認められない
○：境界部で滲みがやや認められる
×：境界部で滲みが著しく認められる
(11) Inkjet print quality:
The produced coated white paperboard was evaluated for print quality using a commercially available pigment inkjet printer (product name: PX-101, manufactured by Seiko Epson Corporation, printing condition: plain paper / clean mode).
1) Uneven unevenness A 2 cm × 2 cm magenta solid pattern was printed using an evaluation printer, and uneven unevenness was visually observed and evaluated based on the following criteria.
◎: Uneven unevenness and good level ○: Unsatisfactory unevenness, but practically no problem ×: Many unevenness of unevenness is recognized and unbearable 2) Ink drying evaluation A black solid pattern of 2 cm × 2 cm was printed using it, and rubbed with a finger 1 minute after printing, and evaluated based on the following criteria.
○: When the finger is rubbed, the printed part is little stretched and the drying property is good. X: When the finger is rubbed, the printed part is greatly extended and cannot be practically used. 3) Printability (character bleeding)
Using an evaluation printer, an alphabet having an 11-point character size was printed in a yellow solid pattern, and bleeding at the boundary between the yellow solid portion and the alphabet was visually observed and evaluated based on the following criteria.
◎: Almost no bleeding at the boundary portion ○: Slight bleeding at the boundary portion ×: Remarkable bleeding at the boundary portion
（１２）動的表面張力：
自動動的表面張力計（「ＢＰ−Ｄ５」協和界面化学社製）を用いて、塗工液中に挿したプローブ（細管）から気泡を連続的に発生させたときの最大圧力（最大泡圧）を最大泡圧法により測定し、表面張力を求めた。具体的には、ライフタイム（プローブ先端内で新しい界面が生成した時点から最大泡圧となるまでの時間）が２００ｍｓである場合の表面張力の値を動的表面張力とした。
(12) Dynamic surface tension:
Maximum pressure (maximum bubble pressure) when bubbles are continuously generated from a probe (capillary tube) inserted into the coating solution using an automatic dynamic surface tension meter ("BP-D5" manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.) ) Was measured by the maximum bubble pressure method to determine the surface tension. Specifically, the value of the surface tension when the lifetime (the time from when a new interface is generated in the probe tip to the time when the maximum bubble pressure is reached) is 200 ms is defined as the dynamic surface tension.
［実施例１］
（原紙１）
ＬＢＫＰ１００重量％のパルプを使用して坪量３３ｇ／ｍ２の表層、脱墨古紙パルプ８０重量％、脱墨しない雑誌古紙パルプ２０重量％を配合して坪量３６ｇ／ｍ２の表下層、脱墨しない雑誌古紙パルプ１００重量％のパルプを使用して坪量４５ｇ／ｍ２の中層、中層と同様のパルプを使用して４〜７層目をそれぞれ抄紙速度３３０ｍ／分で抄造して抄き合わせ、プレス、乾燥処理を行い坪量２９４ｇ／ｍ２の塗工白板紙原紙を得た。本発明では、多層抄きの原紙において、顔料塗工層を設ける面の最表層を表層、塗工面から反対側に向かって２層目を表下層、最裏面を裏層、それ以外を中層という。
[Example 1]
(Base paper 1)
Using LBKP 100% by weight pulp, surface layer of 33g / m 2 basis weight, deinked waste paper pulp 80% by weight, non-deinked magazine waste paper pulp 20% by weight, basis weight 36g / m 2 surface layer, Made from 100% by weight pulp of unprinted magazine pulp, the 4th and 7th layers are made at the same speed as the middle and middle layers of 45g / m 2 and made at a paper speed of 330m / min. Together, pressing and drying were performed to obtain a coated white paperboard base paper having a basis weight of 294 g / m 2 . In the present invention, in the base paper for multi-layered paper, the outermost layer on the surface on which the pigment coating layer is provided is the surface layer, the second layer is the lower layer from the coating surface to the opposite side, the outermost surface is the back layer, and the other is the middle layer. .
（プレ塗工液Ａ）
紡錘状軽質炭酸カルシウム（奥多摩工業社製ＴＰ−２２１Ｆ、Ｄ５０＝０．５μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５＝２．５）１００重量部からなる顔料スラリーを調製した後、顔料１００重量部に対して、バインダーとしてスチレン・ブタジエン共重合ラテックス１８重量部、スルホコハク酸系界面活性剤（日本乳化剤社製、Ｎｅｗｃｏｌ−２９１−ＰＧ）０．２重量部を添加した。さらに水を添加して、３０℃、６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度が１０００ｍＰａ・ｓになるように調整し、固形分濃度６２重量％、比重１．４９ｇ／ｃｍ３、動的表面張力５８ｍＮ／ｍの塗工液Ａを得た。
(Pre-coating fluid A)
After preparing a pigment slurry consisting of 100 parts by weight of spindle-shaped light calcium carbonate (TP-221F, Okutama Kogyo Co., Ltd., D50 = 0.5 μm, D75 / D25 = 2.5), as a binder with respect to 100 parts by weight of the pigment 18 parts by weight of a styrene / butadiene copolymer latex and 0.2 parts by weight of a sulfosuccinic acid surfactant (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., Newcol-291-PG) were added. Further, water was added so that the B-type viscosity at 30 ° C. and 60 rpm was adjusted to 1000 mPa · s, and the solid content concentration was 62% by weight, the specific gravity was 1.49 g / cm 3 , and the dynamic surface tension was 58 mN / m. A working liquid A was obtained.
（トップ塗工液Ａ）
重質炭酸カルシウム（イメリス社製Ｃａｒｂｉｔａｌ９７、Ｄ５０＝０．７μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５＝３．８）６７重量部、デラミネーティッドカオリン（イメリス社製Ｃｏｎｔｏｕｒ１５００、平均アスペクト比５０）２５重量部、酸化チタン（石原産業社製タイペークＰＦＣ５０３）８重量部からなる顔料スラリーを調整した後、顔料１００重量部に対して、前記スチレン・ブタジエン共重合ラテックス１４重量部、前記界面活性剤０．２重量部を添加した。さらに水を添加して６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度が１０００ｍＰａ・ｓになるように調整し、固形分濃度６８重量％、比重１．５９ｇ／ｃｍ３、動的表面張力５３ｍＮ／ｍの塗工液Ａを得た。
(Top coating fluid A)
Heavy calcium carbonate (Imeris Carbital 97, D50 = 0.7 μm, D75 / D25 = 3.8) 67 parts by weight, delaminated kaolin (Imeris Contour 1500, average aspect ratio 50) 25 parts by weight, titanium oxide ( Ishihara Sangyo Typaque PFC503) After preparing a pigment slurry comprising 8 parts by weight, 14 parts by weight of the styrene-butadiene copolymer latex and 0.2 parts by weight of the surfactant were added to 100 parts by weight of the pigment. . Further, water was added to adjust the B-type viscosity at 60 rpm to 1000 mPa · s, and a coating liquid A having a solid content concentration of 68% by weight, a specific gravity of 1.59 g / cm 3 and a dynamic surface tension of 53 mN / m was obtained. Obtained.
（塗工）
前記原紙片面に、プレ塗工液Ａおよびトップ塗工液Ａを用いてスロット型カーテン塗工装置にて同時２層塗工を行い、乾燥し、塗工白板紙を得た。最表層はトップ塗工液Ａで形成された。片面あたりの塗工量は、乾燥後の重量でプレ塗工層が２０ｇ／ｍ２、トップ塗工層が５ｇ／ｍ２であり、坪量は３１８．３ｇ／ｍ２であった。塗工速度は、オンマシンにより抄紙と一貫して行ったため、抄紙速度と同じく３３０ｍ／分であった。
(Coating)
On the one side of the base paper, two layers were coated simultaneously with a slot type curtain coating apparatus using the pre-coating liquid A and the top coating liquid A, and dried to obtain coated white paperboard. The outermost layer was formed with the top coating solution A. Coating weight per one side, pre coating layer weight after drying of 20 g / m 2, the top coating layer is 5 g / m 2, the basis weight was 318.3g / m 2. The coating speed was 330 m / min, which was the same as the papermaking speed because it was performed consistently with the papermaking by on-machine.
（仕上げ処理）
得られた塗工白板紙をカレンダー処理した。処理速度は、オンマシンにより抄紙、塗工と一貫して行ったため、抄紙速度および塗工速度と同じく３３０ｍ／分であった。
(Finishing process)
The coated white paperboard obtained was calendered. The processing speed was 330 m / min, the same as the papermaking speed and the coating speed, because it was performed consistently with papermaking and coating by on-machine.
（評価）
前述の方法により、得られた塗工白板紙を評価した。
(Evaluation)
The coated white paperboard obtained was evaluated by the method described above.
［実施例２］
プレ塗工液Ａ、トップ塗工液Ａの界面活性剤の添加量をそれぞれ０．４５重量部に変更してプレ塗工液Ｂ、トップ塗工液Ｂを調製し、当該塗工液を用いた以外は、実施例１と同様にして塗工白板紙を製造し、評価した。坪量は３１８．６ｇ／ｍ２であった。
[Example 2]
The pre-coating liquid A and the top coating liquid A were added to 0.45 parts by weight, respectively, to prepare the pre-coating liquid B and the top coating liquid B, and the coating liquid was used. A coated white paperboard was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that. The basis weight was 318.6 g / m 2 .
［実施例３］
プレ塗工液Ａ、トップ塗工液Ａの界面活性剤の添加量をそれぞれ０．８重量部に変更して、プレ塗工液Ｃ、トップ塗工液Ｃを調製し、当該塗工液を用いた以外は、実施例１と同様に塗工白板紙を製造し、評価した。坪量は３１５．９ｇ／ｍ２であった。
[Example 3]
The pre-coating liquid A and the top coating liquid A were added with 0.8% by weight of the surfactant, respectively, to prepare the pre-coating liquid C and the top coating liquid C, and the coating liquid A coated white paperboard was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that it was used. The basis weight was 315.9 g / m 2 .
［実施例４］
プレ塗工液Ｃを用いて、原紙にベントブレード塗工方式で下塗りをし、その上にプレ塗工液Ｃ、トップ塗工液Ｃをスロット型カーテン塗工装置にて同時２層塗工を行い、乾燥し、塗工白板紙を得た。片面あたりの塗工量は乾燥後の重量で下塗り塗工層が１０ｇ／ｍ２、プレ塗工層が１０ｇ／ｍ２、トップ塗工層が５ｇ／ｍ２であり、塗工白板紙の坪量は３１８．５ｇ／ｍ２であった。
[Example 4]
Using the pre-coating liquid C, the base paper is primed by the vent blade coating method, and the pre-coating liquid C and the top coating liquid C are simultaneously coated on the base paper using a slot type curtain coating device. And dried to obtain a coated white paperboard. The coating amount of the undercoat coating layer 10 g / m 2 in weight after drying per side, pre coating layer 10 g / m 2, the top coating layer is 5 g / m 2, a basis of the coating white paperboard The amount was 318.5 g / m 2 .
［比較例１］
（プレ塗工液Ｄ）
前記デラミネーティッドカオリン（平均アスペクト比５０）３５重量部、前記重質炭酸カルシウム（Ｄ５０＝０．７μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５＝３．８）６５重量部からなる顔料スラリーを調製した後、顔料１００重量部に対して、尿素リン酸澱粉（日本食品化工社製ＭＳ４６００）３重量部、前記スチレン・ブタジエン共重合ラテックス１２重量部を添加した。さらに水を添加して、３０℃、６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度が１０００ｍＰａ・ｓになるように調整し、固形分濃度６５重量％、比重１．５２ｇ／ｃｍ３のプレ塗工液Ｄを得た。
[Comparative Example 1]
(Pre-coating fluid D)
A pigment slurry comprising 35 parts by weight of the delaminated kaolin (average aspect ratio 50) and 65 parts by weight of the heavy calcium carbonate (D50 = 0.7 μm, D75 / D25 = 3.8) is prepared, and then 100 weights of the pigment. 3 parts by weight of urea phosphate starch (MS4600 manufactured by Nippon Shokuhin Kako Co., Ltd.) and 12 parts by weight of the styrene / butadiene copolymer latex were added to the parts. Further, water was added to adjust the B-type viscosity at 30 ° C. and 60 rpm to 1000 mPa · s to obtain a pre-coating liquid D having a solid concentration of 65% by weight and a specific gravity of 1.52 g / cm 3 .
（トップ塗工液Ｄ）
前記デラミネーティッドカオリン（平均アスペクト比５０）２５重量部、クレー（白石カルシウム社製カオファイン、平均アスペクト比２５）２５重量部、前記重質炭酸カルシウム（Ｄ５０＝０．７μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５＝３．８）５重量部、前記紡錘状軽質炭酸カルシウム（Ｄ５０＝０．５μｍ、Ｄ７５／Ｄ２５＝２．５）３８重量部、前記酸化チタン７重量部からなる顔料スラリーを調製した後、顔料１００重量部に対して、前記尿素リン酸澱粉５重量部、前記スチレン・ブタジエン共重合ラテックス１４．５重量部を添加した。さらに水を添加して、３０℃、６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度が１０００ｍＰａ・ｓになるように調整し、固形分濃度６２重量％、比重１．４８ｇ／ｃｍ３のトップ塗工液Ｄを得た。
(Top coating solution D)
25 parts by weight of the delaminated kaolin (average aspect ratio 50), 25 parts by weight of clay (Kao Fine manufactured by Shiraishi Calcium Co., average aspect ratio 25), the heavy calcium carbonate (D50 = 0.7 μm, D75 / D25 = 3) .8) After preparing a pigment slurry consisting of 5 parts by weight, 38 parts by weight of the spindle-shaped light calcium carbonate (D50 = 0.5 μm, D75 / D25 = 2.5), and 7 parts by weight of the titanium oxide, 100 parts by weight of the pigment 5 parts by weight of the urea phosphate starch and 14.5 parts by weight of the styrene / butadiene copolymer latex were added to the part. Further, water was added to adjust the B-type viscosity at 30 ° C. and 60 rpm to 1000 mPa · s to obtain a top coating solution D having a solid concentration of 62% by weight and a specific gravity of 1.48 g / cm 3 .
実施例１で用いた原紙の４〜７層目の坪量配分を調整して２９５ｇ／ｍ２とした原紙の片面に、下塗り塗工層として、塗工液Ｃをバー塗工にて塗工し、乾燥工程を経た後に、上塗塗工層として塗工液Ｄをベントブレード塗工方式にて塗工した。片面あたりの塗工量は、乾燥後の重量で下塗り塗工層が９ｇ／ｍ２、上塗塗工層が１１ｇ／ｍ２であり、塗工白板紙の坪量は３１４．０ｇ／ｍ２であった。
表１に塗工液の組成を、表２に塗工白板紙の特性等を示す。
Coating liquid C was applied by bar coating as an undercoat coating layer on one side of the base paper adjusted to 295 g / m 2 by adjusting the basis weight distribution of the fourth to seventh layers of the base paper used in Example 1. And after passing through the drying process, the coating liquid D was coated by the vent blade coating system as a top coat layer. Coating weight per one side, the subbing coating layer 9 g / m 2 in weight after drying, topcoat coating layer is 11g / m 2, the basis weight of the coated white board paper at 314.0g / m 2 there were.
Table 1 shows the composition of the coating solution, and Table 2 shows the characteristics of the coated white paperboard.
以上から、本発明により、低速および低流量でのカーテン塗工において安定なカーテン膜を形成でき、かつ良好な品質の塗工白板紙を製造できることが明らかである。
From the above, it is apparent that according to the present invention, a stable curtain film can be formed in curtain coating at a low speed and a low flow rate, and coated white paperboard of good quality can be produced.
Claims (8)
当該塗工液がアニオン性界面活性剤を含み、
塗工速度が９０〜４００ｍ／分である、
製造方法。 A method for producing a coated white paperboard comprising forming a multilayer pigment coating layer on a base paper by passing the multilayer base paper through a multilayer curtain film formed from a plurality of coating liquids containing pigments,
The coating solution contains an anionic surfactant,
The coating speed is 90 to 400 m / min.
Production method.
顔料塗工層に純水が接触してから１０秒後に測定した接触角が１０〜７０°である、塗工白板紙。 A coated white paperboard produced by the production method according to claim 1,
A coated white paperboard having a contact angle of 10 to 70 ° measured 10 seconds after pure water contacted the pigment coating layer.
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