JP4534937B2 - 塗被紙 - Google Patents
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Description
3CaO・Al2O3・3CaSO4・31〜32H2O (1)
熱処理条件:70℃、90%RHの条件下で、24時間の熱処理
本発明は、原紙上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被液を少なくとも1層以上塗布、乾燥して得られた塗被層を有する塗被紙において、塗被層中にpHが8.5以上12.0未満であるトリスルホアルミン酸カルシウムを含有する塗被紙であって、前記トリスルホアルミン酸カルシウムが、(A)水酸化カルシウム懸濁液と(B)硫酸アルミニウム水溶液とを反応させて製造されたものであって、(A)水酸化カルシウム懸濁液に(B)硫酸アルミニウム水溶液を複数段添加するものであり、(A)水酸化カルシウム懸濁液への(B)硫酸アルミニウム水溶液の複数段の添加のうち少なくともいずれかが、連続的に移送される(A)水酸化カルシウム懸濁液に(B)硫酸アルミニウム水溶液を連続的に添加する連続添加によって行なわれたものであり、前記塗被紙を下記条件で熱処理をおこなった場合、熱処理前後の色相におけるb*(JIS−Z8722)差が1.3未満であることを特徴とする。
熱処理条件:70℃、90%RHの条件下で、24時間の熱処理。
本発明のサチンホワイトの製造方法について、前記複数段の添加のうち2段目以降の添加である後続添加が、該後続添加の直前の添加から所定時間が経過した後に行なわれることが好ましい。
本発明のサチンホワイトの製造方法について、前記複数段の添加のうち2段目以降の添加である後続添加が、該後続添加において(B)硫酸アルミニウム水溶液が添加される組成物のpHが11.0以上で行なわれることが好ましい。
本発明のサチンホワイトの製造方法について、(A)水酸化カルシウム懸濁液のモル数aの、複数段添加された(B)硫酸アルミニウム水溶液の合計添加量のモル数bに対する割合(a/b)が、5.5〜7.0であることが好ましい。
本発明のサチンホワイトの製造方法について、前記複数段の添加のうち1段目の添加である第1回添加において、(A)水酸化カルシウム懸濁液のモル数の1/6のモル数である基準モル数の85%以下のモル数である(B)硫酸アルミニウム水溶液を添加し、前記複数段の添加のうち2段目の添加である第2回添加と該第1回添加との(B)硫酸アルミニウム水溶液の合計添加量のモル数が、該基準モル数の98%以下のモル数であることが好ましい。
本発明のサチンホワイトの製造方法について、(A)水酸化カルシウム懸濁液の濃度と、(B)硫酸アルミニウム水溶液の濃度と、の少なくとも一方が、12重量%以下であることが好ましい。
前記サチンホワイトを含有した塗被層が原紙と接する場合、白色度や色相等の経時安定性に優れる効果がより発揮される。
前記原紙が、紙面pH5.5以上である原紙の場合、白色度や色相等の経時安定性に優れる効果がより発揮される。
サチンホワイトが塗被層中の全顔料中、1〜30質量%含有されることが好ましい。
前記塗被層中に更にプラスチックピグメントが含有されことが好ましく、白紙光沢および表面平滑性がより優れたものとなる。
なお、ここに、(B)硫酸アルミニウム水溶液が添加される(A)水酸化カルシウム懸濁液とは、複数段添加のうち第1段目の添加においては(硫酸アルミニウム水溶液の添加が行なわれる前においては)純粋な水酸化カルシウム懸濁液であるが、複数段添加のうち第2段目以降の添加においては(硫酸アルミニウム水溶液の添加が既に行なわれた後においては)水酸化カルシウムと硫酸アルミニウムとの混合物を意味する。
水酸化カルシウム懸濁液と硫酸アルミニウム水溶液を反応させてサチンホワイトを製造する場合において、サチンホワイトの反応原料である硫酸アルミニウムは水に完全に溶解して水溶液となり、その全量が直ちに反応が行なえる状態であるのに対して、もう一方の反応原料である水酸化カルシウムは水に対する溶解性が0.2%と極めて低く、ほとんど水に溶けない懸濁液の状態であるため、その全量は直ちに反応が行なえる状態にはない。
このため、反応性の鈍い水酸化カルシウム懸濁液に対して、所定量の硫酸アルミニウム水溶液を一度に添加するのではなく、直ちに反応することができる水酸化カルシウム量に見合うだけの硫酸アルミニウム量の範囲内で、所定量の硫酸アルミニウムを複数段に分割して添加することにより、反応系内において硫酸アルミニウムが過剰になる状態を回避し、酸化アルミニウムや硫酸カルシウムの反応副生成物の発生を抑制するものである。
これは、本発明において、複数段に分割して行なわれる硫酸アルミニウム水溶液の添加に対しては、所定量の水酸化カルシウム懸濁液に硫酸アルミニウム水溶液を長時間に渡って徐々に添加する、いわゆる「バッチ」方式を行なっても良いが、生成するサチンホワイトの粒子径を微小、かつ均一に制御することに関しては、「バッチ」方式よりも連続的に移送される水酸化カルシウム懸濁液に対して硫酸アルミニウム水溶液を連続的に添加する「連続添加」方式の方が優れていることから、本発明に用いるサチンホワイトでは、複数段に分割して行なわれる硫酸アルミニウム水溶液のいずれかの添加において、前記「連続添加」方式による添加を、少なくとも最低1回は行なうものである。
ここにいう「後続添加」とは、水酸化カルシウム懸濁液に対して、複数段に分割して硫酸アルミニウム水溶液を添加する場合において、2段目〜最終段に行なわれる、それぞれの硫酸アルミニウム水溶液の添加をいう。
そして、ここにいう「該後続添加において(B)硫酸アルミニウム水溶液が添加される組成物」とは、(A)水酸化カルシウム懸濁液と(B)硫酸アルミニウム水溶液の混合物であって、まだ(B)硫酸アルミニウム水溶液の所定量(全量)が混合されておらず(即ち、最終段の添加がなされていない)、該後続添加によって(B)硫酸アルミニウム水溶液が添加される直前の組成物をいい、具体的には生成したサチンホワイトと未反応の水酸化カルシウムが残留する組成物のことを示す。
サチンホワイトの製造に関して、硫酸アルミニウム水溶液を添加する際に、原料である水酸化カルシウムの反応性を維持、回復させることが重要であることは前記した通りであるが、水酸化カルシウム懸濁液に対して硫酸アルミニウム水溶液を混合して得られた混合組成物のpHの変動状態を観測することにより、混合組成物における水酸化カルシウムの反応性の回復状況を把握することができることから、該混合組成物においては、硫酸アルミニウムを添加する前に充分に反応性を回復(=pHの上昇回復)しておくことが不可欠である。
したがって、本発明において、硫酸アルミニウムが添加される前の混合組成物のpHについては、11.0以上であることが好ましく、12.0以上とすることがより好ましく、水酸化カルシウムの反応性を完全に安定した状態まで回復させるためには、12.5〜13.0のpH範囲まで調整することが特に好ましい。硫酸アルミニウムを添加する前の混合組成物のpHが、11.0未満であると、混合組成物中の水酸化カルシウムの反応性回復が不十分である可能性が高く、該状態の混合組成物に対して硫酸アルミニウム水溶液を追添加すると、サチンホワイトの生成反応を適性、かつ安定して行なうことが困難となり、酸化アルミニウムや硫酸カルシウムといった反応副生成物が多量に生じるため好ましくない。
しかしながら、水酸化カルシウムの反応性が非常に鈍いことから、完全な反応終了点で反応を終了させることは極めて困難である。したがって、本発明におけるサチンホワイトが生成する際の水酸化カルシウムと硫酸アルミニウムの反応モル比(a/b)の範囲の下限については、a/b=5.5以上とすることが好ましく、5.8とすることがより好ましく、6.0とすることが特に好ましい。また水酸化カルシウムと硫酸アルミニウムの反応モル比(a/b)の上限については、7.0以下とすることがより好ましく、6.0とすることが特に好ましい(通常、水酸化カルシウムと硫酸アルミニウムの反応モル比(a/b)の範囲としては、a/b=5.5〜7.0が好ましく、a/b=5.8〜7.0の範囲内とすることが特に好ましい。)。サチンホワイトが生成する際の水酸化カルシウムと硫酸アルミニウムの反応モル比(a/b)について、5.5未満とすることは、水酸化カルシウムに対する硫酸アルミニウムの比率が過剰になり、酸化アルミニウムや硫酸カルシウム等の反応副生成物が多量に発生するため好ましくなく、また該反応モル比が7.0を超えることは、pHが12.0以下のサチンホワイトを得ることが難しくなり好ましくない。
ここに水酸化カルシウム懸濁液の濃度は、硫酸アルミニウム水溶液が全く添加されていない状態(即ち、硫酸アルミニウム水溶液の第1段目の添加を行なう前)の反応を行なう前の状態における水酸化カルシウム懸濁液の濃度であり、水酸化カルシウム懸濁液において、水に溶解した状態の水酸化カルシウム(f1)と、固体のまま水に分散した状態の水酸化カルシウム(f2)と、の2者を併せた水酸化カルシウムの総含有量(質量F=f1+f2)による重量%をいう。
したがって、本方法においては、(A)水酸化カルシウム懸濁液の濃度と、(B)硫酸アルミニウム水溶液の濃度と、の少なくとも一方が、12重量%以下であることが好ましく、少なくとも一方が、6%以下であることがより好ましく、(A)水酸化カルシウム懸濁液の濃度と(B)硫酸アルミニウム水溶液の濃度が、共に6%以下であることが最も好ましい。
したがって、(A)水酸化カルシウム懸濁液の濃度と、(B)硫酸アルミニウム水溶液の濃度の少なくとも一方が、0.1重量%以上であることが好ましく、少なくとも一方が、1%以上であることが特に好ましい。
最外塗被層の接着剤成分が、何れの分散型接着剤を使用する場合でも、分散した接着剤粒子の粒子径は、50〜120nm、特に50〜90nmの範囲であることが好ましい。
また、塗被層の塗被量も、特に限定されるものではなく、塗被紙の白紙品質、印刷品質などに応じて調整することが可能であるが、一般には、片面あたり5〜40g/m2程度である。
なお、1層の塗被層もしくは2層以上の塗被層を有する塗被紙の場合、1層の塗被層や下塗り塗被層を設ける前に、原紙上に各種サイズプレス機およびロールコーターなどで澱粉等の天然接着剤やポリビニルアルコール等の合成接着剤を用いてサイズ処理を行なうことも可能であり、本発明の原紙とはサイズ処理をおこなう場合は、サイズ処理後の原紙を意味するものである。
以下に示す実施例や比較例において、サチンホワイトを含有する組成物および塗被液のpHは以下の方法により測定した。
ラコムテスターpH計(pHScanWPBN型、アズワン製)を使用し、各種分散液および塗被液中に直接pH電極を浸漬させて顔料分散液、塗被液のpHを測定した。なお、pH測定に使用したpH計については、NIST基準校正液(pH6.86、およびpH9.18の2種類)を用いてpH校正を行なった後にpH測定を行なった。
テープを使用して塗被紙を分割し原紙面を露出させ、JAPAN TAPPI No.49−2に準じて、(株)共立理化学研究所の紙面測定用pH計、MPC型を用いて測定した。
ピロリン酸ソーダの0.1%液中に顔料を超音波で5分間分散処理し、X線透過式粒度分布測定装置(機種名:セディグラフ5100、マイクロメリティクス社製)を用いて沈降法により測定した。平均粒子径は粗粒子分からの累積質量が50%に相当する点での粒子径で示した。
共重合体ラテックスを含む試料を、透過型電子顕微鏡にて倍率5万倍で写真撮影し、得られた顕微鏡写真から共重合体ラテックス粒子を測定し、数平均で求めた。
Ca(OH)2としての純度96.4%の水酸化カルシウム(商品名:JIS特号消石灰、奥多摩工業製)1.24kg(Ca(OH)2分として1.20kg)を18.76kgの水に分散させて20.0kgとし、6%の水酸化カルシウム懸濁液を調製した。該懸濁液温度は40℃に調整した。
正確に秤量した所定量の硫酸アルミニウム(商品名:硫酸アルミニウム13〜14水和物、キシダ化学製、試薬)を500℃で5時間加熱して、結晶水を含まない状態の硫酸アルミニウム無水物(Al2(SO4)3)の純度を測定した。その結果、該試薬中の硫酸アルミニウム無水物(Al2(SO4)3)としての濃度は58.70%であった。
前記のように純度測定した硫酸アルミニウム(商品名:硫酸アルミニウム13〜14水和物、キシダ化学製、試薬)2.04kg(Al2(SO4)3無水物分として1.2kg)を17.96kgの水に溶解させて20.0kgとし、6%の硫酸アルミニウム水溶液を調製した。該水溶液温度は40℃に調整した。
(サチンホワイトの調製)
(1)水酸化カルシウム懸濁液に対する第1段目の硫酸アルミニウム水溶液の添加
9000rpmで回転させたインラインミキサー(パイプラインホモミクサー、混合手段)に対して、前記の6%水酸化カルシウム懸濁液を300g/分、および6%硫酸アルミニウム水溶液を104g/分(基準モル数の45%。なお、基準モル数等の計算方法は後述する。)で同時、かつ連続的に注入し、該注入を14分間連続して行なった。その際に得られた混合組成物(インラインミキサーから吐出される組成物)をpH復元タンクに連続的に受け入れ30分間静置して、pH回復を行なった。pH回復後の該混合組成物(以下、「第1組成物」という。)のpHは12.7であった。
水酸化カルシウム、硫酸アルミニウムの分子量は、それぞれ74.1、および342.16であり、6%水酸化カルシウム懸濁液300g/分は、固形分として18g/分で、そのモル数(単位時間に装入されるモル数)は18/74.1=0.243である。従って、水酸化カルシウム懸濁液のモル数の1/6のモル数である基準モル数は、0.243×1/6=0.0405モル/分となる。
一方、6%硫酸アルミニウム水溶液104g/分には、104g×6%=6.24g/分の硫酸アルミニウムが含まれており、これをモル数に換算すると6.24g/分×1/342.16=0.0182モル/分となる。
従って、第1段目に添加する硫酸アルミニウム水溶液の、基準モル数に対する割合の計算は、(0.0182モル/分)/(0.0405モル/分)=45%と計算される。
前記(1)と同様にして、9000rpmで回転させたインラインミキサー(パイプラインホモミクサー、混合手段)に対して、前記混合組成物(第1組成物)を404g/分、および6%硫酸アルミニウム水溶液を81g/分(基準モル数の35%)で同時、かつ連続的に注入し、該注入を12分間連続して行なった。その際に得られた混合組成物(インラインミキサーから吐出される組成物)をpH復元タンクに連続的に受け入れ30分間静置して、pH回復を行なった。pH回復後の混合組成物(以下、「第2組成物」という。)のpHは12.5であった。
前記(2)と同様にして、9000rpmで回転させたインラインミキサー(パイプラインホモミクサー、混合手段)に対して、前記混合組成物(第2組成物)を485g/分、および6%硫酸アルミニウム水溶液を34g/分(基準モル数の15%)で同時、かつ連続的に注入し、該注入を10分間連続して行なった(反応終了)。その際に得られた混合組成物(インラインミキサーから吐出される組成物)をクッションタンクに連続的に受け入れ、反応終了後の組成物(以下、「反応終了組成物」という。)を得た。反応終了組成物のpHは11.5であった。
まず、最終的に用いた6%水酸化カルシウムは300g/分×10分間=3000gであり、それに含まれる固形分としては180gであり、Ca(OH)2モル数aとしては2.43モルである。
そして、複数段に分割添加した6%硫酸アルミニウムの総量は219g/分×10分間=2190gであり、それに含まれる固形分としては131.4gであり、Al2(SO4)3モル数bとしては0.38モルである。
従って、モル比(Ca(OH)2/Al2(SO4)3=a/b)としては6.4となる。また、硫酸アルミニウムの総添加率としては、基準モル数の95%(=45%+35%+15%)であった。
顔料として、微細カオリン(商品名:カオグロス、ヒューバー社製:米国)70%、および重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、備北粉化工業社製)20%、サチンホワイト10%からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、酸化澱粉(商品名:王子エースB、王子コンスターチ社製)1部、ポリビニルアルコール(商品名:PVA105、クラレ社製)1部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、アクリロニトリルモノマー含有量:12質量%、平均粒子径:90nm、JSR社製)13部(いずれも固形分換算)、および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的には固形分濃度が59%の塗被液を調製した。
緊度が0.75g/cm3である紙面pH7.6の上質原紙(米坪72.5g/m2)の上に、塗被層用塗被液を片面当たりの乾燥重量が8g/m2となるようにブレードコーターを使用して両面塗被、乾燥を行なって、塗被層を設けた。このようにして得られた塗被紙を、温度70℃、線圧200KN/mでスーパーカレンダに通紙して、塗被紙を得た。
(サチンホワイトの調製)
実施例1の第1段目の硫酸アルミニウム水溶液添加量を185g/分(基準モル数の80%)で添加し、また第2段目の硫酸アルミニウム水溶液の添加において、混合組成物(第1組成物)を485g/分、硫酸アルミニウム水溶液を35g/分(基準モル数の15%)で添加し、さらに第3段目の硫酸アルミニウム水溶液の添加において、混合組成物(第2組成物)を520g/分、硫酸アルミニウム水溶液を11g/分(基準モル数の5%)で添加して反応終了とした以外は、実施例1と同様にして反応終了後の組成物を得た。
この時、第2段目、および第3段目の硫酸アルミニウム水溶液を添加する前の各混合組成物(第1組成物、第2組成物)のpH回復後のpHは、12.8、および12.4であった。
そして、複数段に分割添加した6%硫酸アルミニウムの総量は231g/分×10分間=2310gであり、それに含まれる固形分としては138.6gであり、Al2(SO4)3モル数bとしては0.405モルである。
従って、モル比(Ca(OH)2/Al2(SO4)3=a/b)としては6.0となる。また、硫酸アルミニウムの総添加率としては、基準モル数の100%であった。反応終了後の組成物のpHは10.6であった。平均粒子径は0.49μmであった。
実施例1の塗被層用塗被液の調製において、上記サチンホワイトを使用した以外は、実施例1と同様にして塗被紙を得た。
(サチンホワイトの調製)
実施例1の第1段目の硫酸アルミニウム水溶液添加量を58g/分(基準モル数の25%)で添加し、また第2段目の硫酸アルミニウム水溶液の添加において、混合組成物(第1組成物)を358g/分、硫酸アルミニウム水溶液を162g/分(基準モル数の70%)で添加し、さらに第3段目の硫酸アルミニウム水溶液の添加において、混合組成物(第2組成物)を520g/分、硫酸アルミニウム水溶液を11g/分(基準モル数の5%)で添加して反応終了とした以外は、実施例1と同様にして反応終了後の組成物を得た。
この時、第2段目、および第3段目の硫酸アルミニウム水溶液を添加する前の各混合組成物(第1組成物、第2組成物)のpH回復後のpHは、12.8、および12.4であった。
そして、複数段に分割添加した6%硫酸アルミニウムの総量は231g/分×10分間=2310gであり、それに含まれる固形分としては138.6gであり、Al2(SO4)3モル数bとしては0.405モルである。
従って、モル比(Ca(OH)2/Al2(SO4)3=a/b)としては6.0となる。また、硫酸アルミニウムの総添加率としては、基準モル数の100%であった。反応終了後の組成物のpHは9.7であった。平均粒子径は0.46μmであった。
実施例1の塗被層用塗被液の調製において、上記サチンホワイトを使用した以外は、実施例1と同様にして塗被紙を得た。
実施例3の塗被層用塗被液の調製において、サチンホワイト10%をサチンホワイト5%、プラスチックピグメント(商品名:AE−851、JSR社製)5%に変更した以外は、実施例3と同様にして塗被紙を得た。
(下塗り塗被層用塗被液の調製)
下塗り塗被層用塗被液の調製において、顔料として、重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、前出)100%、からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、酸化澱粉(商品名:王子エースB、前出)6部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、前出)6部(いずれも固形分換算)、および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的には固形分濃度が59%の塗被液を調製した。
緊度が0.75g/cm3である紙面pH7.6の上質原紙(米坪72.5g/m2)の上に、下塗り塗被層用塗被液を片面当たりの乾燥重量が7g/m2となるようにブレードコーターを使用して両面塗被、乾燥を行い、下塗り塗被層を設けた。次いで、実施例3の塗被層用塗被液を片面当たりの乾燥重量が9g/m2となるようにブレードコーターを使用して両面塗被、乾燥を行い、最外層塗被層を設けた。このようにして得られた塗被紙を、温度70℃、線圧200KN/mでスーパーカレンダに通紙して、塗被紙を得た。
(下塗り塗被層用塗被液の調製)
下塗り塗被層用塗被液の調製において、顔料として、重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、前出)90%、実施例3で調製したサチンホワイト10%からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、酸化澱粉(商品名:王子エースB、前出)6部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、前出)6部(いずれも固形分換算)、および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的には固形分濃度が59%の塗被液を調製した。
顔料として、微細カオリン(商品名:カオグロス、前出)70%、および重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、前出)30%からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、酸化澱粉(商品名:王子エースB、前出)1部、ポリビニルアルコール(商品名:PVA105、前出)1部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、前出)13部(いずれも固形分換算)、および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的には固形分濃度が59%の塗被液を調製した。
下塗り塗被層用塗被液、最外層塗被液以外は、実施例5と同様にして塗被紙を得た。
実施例5の下塗り塗被層用塗被液を実施例6の下塗り塗被層用塗被液とした以外は、実施例5と同様にして塗被紙を得た。
実施例7の最外層塗被液において、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、前出)をスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:スマーテックスPA2323、アクリロニトリルモノマー含有量:21質量%、平均粒子径:89nm、日本エイアンドエル社製)に変更した以外は、実施例7と同様にして塗被紙を得た。
(塗被液の調製)
顔料として、微細カオリン(商品名:カオグロス、前出)35%、エンジニアードカオリン(商品名:コントラスト300、エンゲルハード社製、米国)35%、重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、前出)20%、実施例3で調製したサチンホワイト10%からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、酸化澱粉(商品名:王子エースB、前出)1部、ポリビニルアルコール(商品名:PVA105、前出)1部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、前出)13部(いずれも固形分換算)、および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的には固形分濃度が59%の塗被液を調製した。
実施例1で用いた原紙上に、塗被層用塗被液を片面当たりの乾燥重量が8g/m2となるようにブレードコーターを使用して両面塗被、乾燥を行って、塗被層を設け塗被紙を得た。
(最外層塗被液の調製)
顔料として、微細カオリン(商品名:カオグロス、前出)35%、重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、前出)45%、軽質炭酸カルシウム(商品名:TP123CS、奥多摩工業製)10%、実施例3で調製したサチンホワイト10%からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、酸化澱粉(商品名:王子エースB、前出)1部、ポリビニルアルコール(商品名:PVA105、前出)1部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、前出)13部(いずれも固形分換算)、および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的には固形分濃度が59%の塗被液を調製した。
実施例1で用いた原紙上に、実施例6の下塗り塗被層用塗被液を片面当たりの乾燥重量が7g/m2となるようにブレードコーターを使用して両面塗被、乾燥を行い、下塗り塗被層を設けた。次いで、最外塗被層用塗被液を片面当たりの乾燥重量が9g/m2となるようにブレードコーターを使用して両面塗被、乾燥を行って、最外層塗被層を設け塗被紙を得た。
(塗被紙の作製)
実施例10で得られた塗被紙を温度40℃、線圧85KN/mでスーパーカレンダに通紙して塗被紙を得た。
(サチンホワイトの調製)
実施例1の第1段目の硫酸アルミニウム水溶液添加量を104g/分(基準モル数の45%)で添加し、また第2段目の硫酸アルミニウム水溶液の添加において、混合組成物(第1組成物)を404g/分、硫酸アルミニウム水溶液を81g/分(基準モル数の35%)で添加し、さらに第3段目の硫酸アルミニウム水溶液の添加において、混合組成物(第2組成物)を485g/分、硫酸アルミニウム水溶液を11g/分(基準モル数の5%)で添加して反応終了とした以外は、実施例1と同様にして反応終了後の組成物を得た。
この時、第2段目、および第3段目の硫酸アルミニウム水溶液を添加する前の各混合組成物(第1組成物、第2組成物)のpH回復後のpHは、12.8、および12.4であった。
そして、複数段に分割添加した6%硫酸アルミニウムの総量は196g/分×10分間=1960gであり、それに含まれる固形分としては196gであり、Al2(SO4)3モル数bとしては0.405モルである。
従って、モル比(Ca(OH)2/Al2(SO4)3=a/b)としては7.1となる。また、硫酸アルミニウムの総添加率としては、基準モル数の85%であった。反応終了後の組成物のpHは12.5であった。平均粒子径は0.44μmであった。
実施例1の塗被層用塗被液の調製において、上記サチンホワイトを使用した以外は、実施例1と同様にして塗被紙を得た。
実施例5の最外層塗被液を比較例1の塗被液とした以外は、実施例5と同様にして塗被紙を得た。
比較例2の下塗り塗被層用塗被液の調製において、顔料として、重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、前出)90%、比較例1で調製したサチンホワイト10%からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、酸化澱粉(商品名:王子エースB、前出)6部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T2628G、前出)6部(いずれも固形分換算)、および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的には固形分濃度が59%の塗被液とした以外は、比較例2と同様にして塗被紙を得た。
比較例1の塗被液を実施例6の最外層塗被液とした以外は、比較例1と同様にして塗被紙を得た。
JIS−P8148に準じて、塗被紙の白色度を測定した。
恒温恒湿器を用いて、70℃、90%RHの条件化で24時間の熱処理をした後、白色度および色差を下記方法で測定し、熱褪色性を評価した。
JIS−P8148に準じて、熱処理前後の白色度を測定し、その白色度の差(△W)を下記の式によって求めた。数値が小さい程、熱褪色性は良好である。
△W=熱処理前の白色度−熱処理後の白色度
JIS−Z8722に準じて、熱処理前後の色相を測定し△b*を測定した。
JIS−Z8722に準じて、熱処理前後の色相を測定した。色差(△E)はJIS-Z8730に基づき、L*a*b*表色系による色差式から求めた。数値が小さい程、熱褪色性は良好である。
JIS−Z8741に準じて75°光沢度計を用いて測定し、その平均を求めた。
パーカープリントサーフ(PPS)表面平滑度試験機(機種名:MODEL M−569型、MESSMER BUCHEL社製、英国)を用い、バッキングディスク:ソフトラバー、クランプ圧力:0.98MPaで5回平滑度測定を行ない、その平均を求めた。
RI印刷機にて、印刷インキ(商品名:Values−Gタイプ、墨 Sタイプ、大日本インキ化学工業社製)を0.1cc使用して印刷を行い、転写したインキ濃度(インキ着肉性)およびインキの転写均一性(印刷平滑性)を総合的に目視で観察して評価した。
◎:印刷適性が特に優れる。
○:印刷適性が優れる。
△:印刷適性がやや劣るが、実用上問題ない。
×:印刷適性が劣る。
印刷インキ(商品名:Values−G 墨 Sタイプ、大日本インキ化学社製)を0.7ccを使用して各塗被紙に印刷を施し、印刷物を24時間静置乾燥した。その後、各塗被紙の印刷面の60°光沢を、JIS Z8741−1997に準拠して測定した。
Claims (11)
- 原紙上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被液を少なくとも1層以上塗布、乾燥して得られた塗被層を有する塗被紙において、塗被層中にpHが8.5以上12.0未満であるトリスルホアルミン酸カルシウムを含有する塗被紙であって、前記トリスルホアルミン酸カルシウムが、(A)水酸化カルシウム懸濁液と(B)硫酸アルミニウム水溶液とを反応させて製造されたものであって、(A)水酸化カルシウム懸濁液に(B)硫酸アルミニウム水溶液を複数段添加するものであり、(A)水酸化カルシウム懸濁液への(B)硫酸アルミニウム水溶液の複数段の添加のうち少なくともいずれかが、連続的に移送される(A)水酸化カルシウム懸濁液に(B)硫酸アルミニウム水溶液を連続的に添加する連続添加によって行なわれたものであり、前記塗被紙を下記条件で熱処理をおこなった場合、熱処理前後の白色度(JIS−P8148による)差が2.8未満であることを特徴とする塗被紙。
熱処理条件:70℃、90%RHの条件下で、24時間の熱処理 - 原紙上に、顔料と接着剤を主成分とする塗被液を少なくとも1層以上塗布、乾燥して得られた塗被層を有する塗被紙において、塗被層中にpHが8.5以上12.0未満であるトリスルホアルミン酸カルシウムを含有する塗被紙であって、前記トリスルホアルミン酸カルシウムが、(A)水酸化カルシウム懸濁液と(B)硫酸アルミニウム水溶液とを反応させて製造されたものであって、(A)水酸化カルシウム懸濁液に(B)硫酸アルミニウム水溶液を複数段添加するものであり、(A)水酸化カルシウム懸濁液への(B)硫酸アルミニウム水溶液の複数段の添加のうち少なくともいずれかが、連続的に移送される(A)水酸化カルシウム懸濁液に(B)硫酸アルミニウム水溶液を連続的に添加する連続添加によって行なわれたものであり、前記塗被紙を下記条件で熱処理をおこなった場合、熱処理前後の色相におけるb*(JIS−Z8722)差が1.3未満であることを特徴とする塗被紙。
熱処理条件:70℃、90%RHの条件下で、24時間の熱処理 - 前記複数段の添加のうち2段目以降の添加である後続添加が、該後続添加の直前の添加から所定時間が経過した後に行なわれるものである、請求項1または2に記載の塗被紙。
- 前記複数段の添加のうち2段目以降の添加である後続添加が、該後続添加において(B)硫酸アルミニウム水溶液が添加される組成物のpHが11.0以上で行なわれるものである、請求項1から3のいずれか1項に記載の塗被紙。
- (A)水酸化カルシウム懸濁液のモル数aの、複数段添加された(B)硫酸アルミニウム水溶液の合計添加量のモル数bに対する割合(a/b)が、5.5〜7.0である、請求項1から4のいずれか1項に記載の塗被紙。
- 前記複数段の添加のうち1段目の添加である第1回添加において、(A)水酸化カルシウム懸濁液のモル数の1/6のモル数である基準モル数の85%以下のモル数である(B)硫酸アルミニウム水溶液を添加し、前記複数段の添加のうち2段目の添加である第2回添加と該第1回添加との(B)硫酸アルミニウム水溶液の合計添加量のモル数が、該基準モル数の98%以下のモル数である、請求項1から5のいずれか1項に記載の塗被紙。
- (A)水酸化カルシウム懸濁液の濃度と、(B)硫酸アルミニウム水溶液の濃度と、の少なくとも一方が、12重量%以下である、請求項1から6のいずれか1項に記載の塗被紙。
- 前記トリスルホアルミン酸カルシウムを含有した塗被層が原紙と接する、請求項1から7のいずれか1項に記載の塗被紙。
- 前記原紙が、紙面pH5.5以上である請求項1から8のいずれか1項に記載の塗被紙。
- 前記トリスルホアルミン酸カルシウムが塗被層中の全顔料中、1〜30質量%含有された、請求項1から9のいずれか1項に記載の塗被紙。
- 前記塗被層中に更にプラスチックピグメントが含有された、請求項1から10のいずれか1項に記載の塗被紙。
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