JPH0241495A - キヤストコート紙の製造法 - 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、キャストコート紙の製造法に関するものであ
る。特に、キャストコート紙特有の高光沢性その他゛の
品質を損なうことなく、しかもピンホールの解消された
キャストコート紙の製造法に関するものである。

〔従来の技術〕

キャストコート紙は、その表面の高光沢性、高平滑性等
により印刷の再現性が極めて優れ、精密な高級印刷用に
供され、美術印刷物、高級カタログ、雑誌の表紙、ラベ
ル、包装紙等に広く使用されている。

キャストコート紙は、原紙の表面に、顔料および接着剤
を主成分とする水性顔料塗料を塗被してキャスト塗被層
を設け、続いてキャスト塗被層を加熱された金属製の鏡
面ドラムに圧着、乾燥することにより製造されている。

このキャストコート紙の製造法は、キャスト塗被層を加
熱された金属製の鏡面ドラムに圧着、乾燥してキャスト
コート層を得る光沢仕上げを行なう処理方法によって、
ウェット法（直接法）、ゲル化法（凝固法）およびリウ
ェツト法（間接法）とに大別される。

すなわち、キャスト塗被層が、ウェット状態にあるうち
に加熱された金属製の鏡面ドラムに圧着、乾燥して光沢
仕上げするのがウェット法である。

また、ウェット状態にあるキャスト塗被層を凝固洛中に
通してゲル化状態にした後、加熱された金属製の鏡面ド
ラムに圧着、乾燥して光沢仕上げするのがゲル化法であ
る。そして、ウェット状態にあるキャスト塗被層を一旦
乾燥した後、そのままもしくはスーパーキャレンダー処
理後湿潤液でキャスト塗被層を再湿潤し可塑状態にして
から加熱された金属製の鏡面ドラムに圧着して光沢仕上
げするのがリウェツト法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

キャストコート紙のこれらの製造法は、いずれもキャス
ト塗被層が、湿潤または可塑状態にあるうちに鏡面ドラ
ムに圧着、乾燥するものである。

このため、キャスト塗被層の水分は、原紙層を通して蒸
発する。一方、キャスト塗被層の水分の一部は、キャス
ト塗被層を通して鏡面ドラム方向に向って蒸発する。蒸
発速度が、ある限度を越えて高くなると、得られるキャ
ストコート層表面にピンホールが発生し、製品として印
刷に供することが出来ず、生産性を低下させる原因とな
る。このような現象は、蒸発水分量が比較的多いウェッ
ト法において顕著であり、このような理由からキャス１
〜コー１−紙製造の高速化は、リウェツト法に向いてい
る。

しかし、一方、リウェツト法は、他のウェット法および
ゲル化法に比較して、キャスト塗被層の可塑性が低い欠
点がある。そのためにリウェツト法では、キャスト塗被
層用の水性顔料塗料配合、再湿潤液の選定あるいは作業
速度、鏡面ドラムの温度、鏡面ドラムへのプレス圧等の
作業条件の選定が重要であり、選定を誤るとキャストコ
ート層表面のピンホール、密着ムラ等のいわゆるキャス
ト面の不良が発生し易くなる欠点がある。

これに対して、ゲル化法は、塗被層を凝固液処理によっ
てゲル化するもので、比較的高温のキャストドラム処理
が可能であるが、一般に乾燥を伴わないため、キャスト
ドラムでの乾燥負荷はりウェット法より高く、あるいは
凝固処理がキャスト直前で行われるため充分な凝固作用
が得られず、凝固剤により光沢低下の懸念もある。凝固
剤を予め水性顔料塗料中に添加する方法も、それぞれの
方法について実施されているが、この場合は、水性顔料
塗料の粘性が変動しやすく、安定した塗工が困難なこと
が多く、また充分な凝固効果も期待しにくい。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは、各種キャスト法のこれらの欠点を解消す
るために鋭意検討した結果、原紙の表面を特定の金属塩
水溶液で処理することにより問題を解決することに成功
し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、原紙の表面を亜鉛、カルシウム、
アルミニウム、マグネシウム等の金属塩水溶液で処理、
乾燥し、必要によりカレンダリング処理し、次いで、顔
料および接着剤を主成分とする水性顔料塗料を塗被、乾
燥してキャスト塗被層を設け、続いて、該キャスト塗被
層を再湿潤し、加熱された金属製の鏡面ドラムに圧着、
乾燥してキャストコート層を設けてなるキャストコート
紙の製造法である。

〔発明の作用および態様〕

キャストコート紙のピンホールの生成原因は、種々考え
られるが、急激な水分の蒸発によってキャスト塗被層が
破壊されピンホールやブリスターが起きることが知られ
ている。蟻酸や蟻酸カルシウムによってキャスト塗被層
を凝固処理すると、高温のキャストドラムに接触させて
もキャスト塗被層の破壊が起き難くなり、従って高速化
を計れることも良く知られている。しかし、単にキャス
ト塗被層の凝固処理を行うかあるいは水性顔料塗料中に
凝固剤を添加するだけては粘性、光沢等の問題が生ずる
ことは既に述べた通りである。原紙の透気性を高めたり
、顔料やラテックス配合の改良により、キャスト塗被層
の透気性を改良することも実施されているが、改善の程
度には限界があり、また水性顔料塗料配合め大幅な変更
は塗料の粘性、キャストコート紙の品質等に悪影響を及
ぼすことも多く、充分満足出来る結果は得られていない
。

本発明者らは、高い品質とりわけピンホールを生成せず
、かつ生産性の高いキャスト直前）へ紙の製法について
種々検討した結果、原紙の表面と特定の金属塩の水溶液
で処理した後、リウェツト法によりキャストコート層を
設けることにより目的を達成出来ることを見出した。

本発明では、予め原紙の表面を金属塩による凝固処理剤
で処理されているために、塗工時の塗料の粘性変動は起
きず、また、キャスト塗被層は、水性顔料塗料を塗被し
た後の加熱乾燥によって凝固作用が促進、確実化される
ため、少量の凝固剤で目的を達成することが出来る。更
に、乾燥後再湿潤処理により、リウェツト法のメリット
である高い光沢も得られる。

この改善効果は、紙塗工用の一般的な水性顔料塗料であ
れば大差なく、キャストコート紙の８買物性の劣化も認
められず、リウェツト法で光沢仕上げをすると、ピンホ
ール、密着ムラが大幅に改善されたキャストコート紙を
得ることが出来、しかもキャストコート作業速度の増速
か出来た。

次に、本発明のキャストコート紙の製造法について詳述
する。

先ず、原紙の表面を処理するのに使用きれる金属塩とし
ては、亜鉛、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム
等の硝酸、硫酸、蟻酸、酢酸塩を挙げることが出来る。

これらの中では、亜鉛塩が卓効を示し最も効果的である
。これらの金属塩を用いて原紙の表面を処理するには、
２〜５０％濃度の処理液を調製して用いる。更に、必要
に応じてデン粉、ポリビニルアルコール、カルボキシメ
チルセルロース、ヒドロオキシエチルセルロース、メチ
ルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアクリルアマ
イド、ポリアクリル酸塩等の水溶性高分子ないし粘度調
節剤を併用することが出来る。

処理液の濃度が低すぎると通気性に対する効果が不足し
、また、高すぎると得られるキャストコート紙の表面強
度が劣化し好ましくない。

金属塩の処理液で紙の表面を処理するには、オンマシン
でのサイズプレス、ゲートロール、ブレード等による含
浸、塗布またはオフマシンによるロールコーティング、
キスコーティング、エアーナイフコーティング、バーコ
ーティング、スプレー噴霧等の装置が用いられる。金属
塩の塗被量は、１〜２０ｇｒ／ｎ＋２で調整することが
望ましい。このような金属塩の処理液で処理された原紙
は、乾燥後必要によりカレンダリングされた後、直ちに
キャスト工程に入るか、あるいは−旦巻取られキャスト
コート用原紙として供される。

次に、キャスト塗被層を設けるにあたり使用される顔料
は、紙の水性顔料コーティングに通常供されているもの
でよい。従って、顔料としては、クレー、カオリン、水
酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸
バリウム、サチンホワイト、各種プラスチックピグメン
ト等が用いられる　。　また、　接着剤と　しては、　
スチレン−ブタジェンラテックス　、メチルメタアクリ
レート−ブタジェンラテックス等の合成樹脂ラテックス
　およびカゼイン、大豆蛋白、酸化デンプン、変性デン
プン、ポリビニルアルコール等の水溶性接着剤等が用い
られる。これらの接着剤は、顔料１００重量部に対して
合計で１５〜３０重量部の範囲で配合される。そして、
水性顔料塗料の調製にあたり添加剤として離型剤、消泡
剤、着色剤、粘性改良剤、耐水化剤等も必要に応じて配
合することが出来る。

顔料および接着剤とを主成分とし、必要に応じて添加剤
を配合して調製された固型分濃度４０〜７０％の水性顔
料塗料は、　エアーナイフコーター、　プレードコータ
ー、　ロールコータ−、ロッドコーター　等で坪量４０
〜３５０ｇｒ　　／　ｍ２の原紙の表面に、塗被量が５
〜３０ｇｒ／　ｍ２になるように塗被されキャスト塗被
層は設けられる。

このようにして得られたキャスト塗被紙は、旦乾燥後キ
ャストコーティングで通常実施されているリウェツト法
に則ってキャスト光沢仕上げすることにより、高光沢性
その他の品質を損なうことなく、しかもピンホールの解
消されたキャストコート紙を高速度で製造することが出
来る。再湿潤液としては、特に限定されないが、水、水
と離型剤との混合液、可塑化促進剤の水溶液等が適宜使
用される。

〔実施例〕

さらに、実施例によって本発明を説明する。

実施例１ 坪量１００ｇｒ　／　ｍ”の原紙の片面に硫酸亜鉛２０
ｖｔ％水溶液を１０ｇｒ／ｎｉ２になるように塗被し、
水分４％になるように乾燥して硫酸亜鉛で処理した原紙
を得た。

キャスト塗被層配合組成　　　　　重量部カオリン　　
　　　　　　　　　　８０軽質炭酸カルシウム　　　　
　　　２０ポリアクリル酸ソーダ　　　　　　０．７カ
ゼイン　　　　　　　　　　　　８ スチレン−ブタジェンラテックス　　　　　　　　　　
　　　　　　　１４ステアリン酸アンモニウム　　　　
０．５次いで、上記キャスト塗被層配合組成で固型分４
８％の水性顔料塗料を調製し、硫酸亜鉛で処理した原紙
の表面に乾燥重量が２０ｇｒ／ｍ”になるように塗被し
、水分６％に乾燥し、キャスト塗被層を設けた。　続い
て、キャスト塗被層を水と界面活性剤とからなる再湿潤
液により表面処理をし、直ちに１２０℃に加熱されたキ
ャストドラムに圧着、乾燥し、本発明のキャストコート
紙を得た。

実施例２ 原紙の表面を処理するにあたり、硝酸亜鉛２０ｗｔ％の
処理液を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の
キャストコート紙を得た。

実施例３ 原紙の表面を処理するにあたり、酢酸亜鉛２０ｗｔ％の
処理液を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の
キャストコート紙を得た。

実施例４ 原紙の表面を処理するにあたり、蟻酸亜鉛１０ｗｔ％の
処理液を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の
キャストコート紙を得た。

実施例５ 原紙の表面を処理するにあたり、硫酸アルミニウム１５
ｗｔ％の処理液を用いた以外は、実施例１と同様にして
本発明のキャストコート紙を得た。

実施例６ 原紙の表面を処理するにあたり、蟻酸カルシウムｌｏｗ
ｔ％の処理液を用いた以外は、実施例１と同様にして本
発明のキャストコート紙を得た。

実施例７ 原紙の表面を処理するにあたり、硝酸マグネシウム２０
ｗｔ％の処理液を用いた以外は、実施例１と同様にして
本発明のキャストコート紙を得た。

実施例８ 原紙の表面を処理するにあたり、硫酸亜鉛２０ｗシ％の
処理液を用い、１５ｇｒ／ｍ”になるように塗被する以
外は、実施例１と同様にして本発明のキャストコート紙
を得た。

実施例９ 原紙の表面を処理するにあたり、硫酸亜鉛２０ｗｔ％の
処理液を用い、５　ｇｒ／　ｍ２になるように塗被する
以外は、実施例１と同様にして本発明のキャストコート
紙を得な。

比較例１ 実施例１において、原紙を処理液で処理せず、後は実施
例１と同様にして比較用のキャストコート紙を得た。

比較例２ 原紙の処理液として、硫酸亜鉛１ｗｔ％の処理液を用い
た以外は、実施例１と同様にして比較用のキャストコー
ト紙を得た。

比較例３ 原紙の処理液として、硝酸亜鉛１ｗｔ％の処理液を用い
た以外は、実施例１と同様にして比較用のキャストコー
ト紙を得な。

比較例４ 原紙の処理液として、硫酸アルミニウム１　ｗｔ％の処
理液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較用のキ
ャストコート紙を得た。

比較例５ 原紙の処理液として、硝酸マグネシウム１　ｗｔ％の処
理液を用いた以外は、実施例１と同様にして比較用のキ
ャストコート紙を得た。

各実施例および比較例で得られたキャストコート紙につ
いて品質試験を行った。品質試験の結果は、次表の通り
で、本発明のキャストコート紙は、白紙光沢その他の品
質には全く問題なく、ピンホールの発生が見られないキ
ャストコート紙が得られていることが判る。

試験方法および評価基準 白紙光沢：　　ＪＩＳ　Ｐ−８１４２による（％）印刷
光沢：　　ＪＩＳ　Ｐ−８１４２による（％）ドライ、
ウェット表面強度（Ｒ１テスターによる〉Ｏ：　ビック
なく、極めて良好 Δ　：　ビック散見される程度 ×　：　ビック多く発生 ピンホールの発生 ○　：　殆んど発生せず、極めて良好 Δ　：　僅かに発生 ×　：　全面に発生　使用不可 品質試験結果 〔発明の効果〕 本発明のりウェット法によるキャストコート紙の製造法
によると、得られるキャストコート紙は、キャストコー
ト紙特有の高光沢性その他の品質を損なうことなく、し
かもピンホールの解消されなキャストコート紙を効率的
に製造することが出来る。したがって、その効果は計り
しれないものがある。

特許出願人　日本加工製紙株式会社 代表者　遠　藤　健一部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原紙の表面を亜鉛、カルシウム、アルミニウム、マグネ
   シウム等の金属塩水溶液で処理、乾燥し、次いで、顔料
   および接着剤を主成分とする水性顔料塗料を塗被、乾燥
   しキャスト塗被層を設け、続いて、該キャスト塗被層を
   再湿潤し、加熱された金属製の鏡面ドラムに圧着、乾燥
   してキャストコート層を設けてなるキャストコート紙の
   製造法。