JPH0359194A - 塗被紙 - 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、高歩留パルプを含む塗被紙に関し、特に耐光
性に優れた塗被紙に関するものである。

（従来の技術） 一般にリグニンを含む高歩留パルプ含有紙は、光エネル
ギーの吸収によって、黄褐色化現象を起こし、白色度が
低下するために保存性の点で重大な欠点となっている。

そのため、耐光性を向上させる方法が原紙抄造時点で種
々提案されている。例えば、高歩留パルプを含む原紙抄
造において、リグニン内でのフェノキシラジカルの生成
を阻止する働きを持つ物質として、芳香族アミンやフェ
ノール誘導体を添加して、ラジカル連鎖反応を停止させ
る方法、β−カロチンを添加して一重項酸素を消失させ
る方法、ベンゾフェノン誘導体等を紫外線吸収剤として
添加する方法等が提案されてはいるが、上記の如き方法
等によって得られる高歩留バルブ含有原紙を使用した塗
被紙では、未だに耐光性に関し効果が見られなかったり
、僅かな改善効果しか得られず、所望の効果を得るには
至っていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような現状に鑑み、本発明者等は、高歩留パルプ
を含有する塗被紙の重大欠陥である低耐光性について、
鋭意研究を重ねた結果、塗被紙を製造する際の塗被組成
物において、顔料として特定の粒度分布を有するルチル
型二酸化チタンを選択的に使用した塗被組成物を塗被す
ると、得られる塗被紙の耐光性が著しく改良されること
を見出し本発明を完成するに至った。

（課題を解決するための手段） 本発明は、バルブ組成の１０〜１００重量％が高歩留パ
ルプである原紙上に、顔料及び接着剤を主成分とする塗
被組成物を塗布してなる塗被紙において、該顔料として
下記条件を満たすルチル型二酸化チタンを含有させるこ
とを特徴とする塗被紙である。

≦　　２ ｄ；　セディグラフＸｖＡ透過式粒度分布測定法により
測定した平均粒子径（μｍ）でｄ≦１．５μｍ・ Ｄ：　電子顕微鏡法により測定した平均粒子径（μｍ）
。

（作用） 本発明でいう高歩留パルプとは、例えば、ストングラウ
ンドパルプ、加圧ストングラウンドパルプ、レファイナ
ーグラウンドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサ
ーモメカニカルパルプ、ケミメカニカルバルブ、晒ケミ
サーモメカニカルバルブ（ＢＣＴＭＰ）、セミケミカル
バルブ等やそれらの変法で製造されたリグニンを含有す
るいわゆる機械処理を主体としたバルブ、又は、これら
を含有した脱墨バルブや再生バルブである。

一般に、高歩留パルプは、新聞紙、板紙、中質紙、中質
コート用原紙、ティッシュ、ペーパータオル、更紙など
に広く使用されている。又、最近薄物化を指向した塗被
紙の要望が高まっており、このために、不透明度の改善
方法として、高歩留パルプを配合した原紙をベースとし
た塗被紙の製品化が高まっている。しかし、高歩留パル
プは、リグニンを含有しているため耐光性（特に、紫外
線褪色性）が非常に劣るという難点がある。このために
、高歩留パルプ含有原紙に従来公知の塗被装置を用い、
塗被組成物を塗被せしめて得た塗被紙は、特に、保存安
定性、耐光性に劣るという難点を抱えている。

本発明者等は、前述した如く、高歩留パルプの欠点であ
る低耐光性を改善するために、該原紙と塗被組成物の組
合わせについて、鋭意研究検討を重ねた結果、塗被組成
物を構成する顔料として特定の粒度分布を有するルチル
型二酸化チタンを選択的に使用すると極めて優れた保存
安定性、耐光性（紫外線褪色の防止）が得られることを
見出したものである。

一般に、塗被紙に利用される塗工用顔料としては、カオ
リン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛
、硫酸バリウム、タルク、サチンホワイト、二酸化チタ
ン等の無機顔料及びプラスチックピグメント等の有機顔
料があるが、それぞれ単独、あるいは混合して使用して
も、高歩留パルプ原紙上に塗被した場合の耐光性は、全
く不充分なものであった。

本発明では、特定の粒度分布を有するルチル型二酸化チ
タンを塗被せしめることに重大な特徴を有しているが、
二酸化チタンは、他の顔料よりも高い隠蔽力を持ってい
るため通常は、不透明度アップを主な目的として塗被組
成物の顔料成分の一部として使用されているのが実情で
あり、用途によって多少の変化はあるが、０〜２０重量
％程度使用されている。そして、二酸化チタンの結晶形
としては、アナターゼ型、ルチル型、ブルツカイト型の
三種が知られているが実用的には、アナターゼ型とルチ
ル型が好ましく使用されている。

しかし、高歩留パルプ含有原紙上にアナターゼ型二酸化
チタンを含有する塗被層を設けても、耐光性に対する効
果はほとんど認められない。ところが、本発明の如く特
定の粒度分布を有するルチル型二酸化チタンを塗被組成
物として使用すると、極めて効果的に高歩留パルプ含有
紙の耐光性が改良されることが明らかとなった。

而して、本発明で使用されるルチル型の二酸化チタンは
、前述の如くセディグラフＸ線透過式粒度分布測定法で
測定される平均粒子径（ｄ）と電子顕微鏡により測定さ
れる平均粒子径（Ｄ）の比が２以下である特定の二酸化
チタンである。

上記の如き特定のルチル型二酸化チタンが耐光性に対し
て、優れた効果を発揮する原因については必ずしも明ら
かではないが、二酸化チタンの中でもより強固で緊密な
結晶単位を示し、二次粒子径（ｄ）と−次粒子径（Ｄ）
の比が２以下、さらに好ましくは１．　８以下である特
定の粒度分布を有しているルチル型二酸化チタンを使用
することにより、紫外線が塗工層で完全に庶断され、原
紙層進達しないためではないかと考えられる。ところが
、本発明の粒度分布を外れる二酸化チタンでは、たとえ
結晶形がルチル型であっても所望する耐光性の効果は見
出せなかった。

なお、ルチル型二酸化チタンを全顔料に対して、１５重
量％以上、特に２５ｆｔ１％以上配合すると所望する耐
光性の改良効果がより顕著に認められるため、かかる態
様は本発明の好ましい実施態様の一つである。通常、塗
工用顔料は、各種攪拌機を使用してスラリー化し、塗被
液に調整されるが、該顔料は完全に個々の一次粒子まで
に分離することはできず一次粒子が多数凝集した大きな
凝集体を形成した状態で使用されている。そこで、本発
明者等は、一般の撹拌機で処理して得た二酸化チタンの
スラリーを、セディグラフＸ線透過式粒度分布測定法で
測定し、−炭粒子が多数凝集した、いわゆる二次粒子と
なった凝集体をあたかも一次粒子として測定してその平
均粒子径を（ｄ）と定義する一方、電子顕微鏡法で測定
した平均粒子径（Ｄ）を明確な一次粒子としてとらえ、
二酸化チタンの粒度分布について鋭意研究を行なった結
果、セディグラフ測定の平均粒子径（以後二次粒子径と
呼称する）が、１．５μｍ以下であり、且つ一次粒子径
との比が２以下さらに好ましくは１．　８以下のルチル
型二酸化チタンを選択的に使用すると、高歩留バルブ含
有塗被紙の重大欠陥である耐光性（とりわけＢＣＴＭＰ
含有塗被紙の耐光性）の問題が極めて効率良く解消し得
ることを突き止め、本発明を完成するに至った。なお、
水分散系で測定された、平均粒子径で示される二次粒子
径が１゜５μｍ以上の場合は、耐光性について所望の効
果が得られず、好ましくない。

さらに、本発明の所望の効果を得るうえで、上記特定の
二酸化ヂタンが下記の式を満たすと、より一層効果的で
あることも明らかとなった。

上記の式は、ゼディグラフＸ線透過式粒度分布測定法に
より測定した平均粒子径を示す５０重量％を中心にその
前後（本発明においては、３０〜７０！１ｆｆｔ％の範
囲）の粒子の大きさがどの程度の幅を持って分布してい
るかを求める式である。従って、上記式の計算結果は粒
子の均一度を示す指標ということが出来る。

因みに、粒子の均一度がＯの場合は、同一粒子径の単一
粒子から戒っていることを意味し、均一性に優れている
。一方、粒子の均一度が１以上になると不揃いの粒子の
集まりとなる。従って、このような二酸化チタンを使用
すると局部的に塗被層の隠蔽性に差を生じることとなり
、結果的に好ましい褪色性改良効果が得られない恐れが
ある。

本発明の塗被組成物の他の主成分である接着剤について
は、特に限定されず、例えばスチレン・ブタジェン系、
スチレン・アクリル系、酢ビ・アクリル系、エチレン・
酢ビ系、ブタジェン・メチルメタクリル系、酢ビ・ブチ
ルアクリレート系等の各種共重合体及びポリ酢酸ビニル
などのアルカリ感応性接着剤、さらには、ポリビニルア
ルコール、無水マレイン酸・スチレン共重合体、イソブ
チン・無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メタクリ
レート系共重合体等の合成性接着剤、さらには酸化澱粉
、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそ
れらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、
カゼイン、大豆蛋白等の天然接着剤等から適宜選択して
使用される。

なお、接着剤の配合割合は、顔料１ｏｏｉｉｔ部に対し
て、固型分で５〜２５重量％程度の範囲で調節されるの
が一般的である。また必要に応じて分散剤、増粘剤、保
水剤、消泡剤、耐水化剤、滑剤、染料、ｐＨ調節剤等の
各種助剤も適宜配合される。

また、塗被組成物の調整に際しては、各種のミキサー、
ニーグー、ボールミル等の混合撹拌機が塗被組成物の種
類に応じて適宜選択して用いられる。

本発明の塗被組成物は、塗被用原紙の片面ないしは両面
に単層ないしは多層コーティングされる。

この場合、両面に塗被される塗被組成物及び多層コーテ
ィングする際の各層を構成する塗被組成物の配合は常法
に従って、適宜変更することが出来る。

なお、塗被方法についても特に限定されるものではなく
、例えばエアーナイフコーター、ロールコータ−１或い
は、パドル及びインバーター型のブレードコーターでブ
レードがベベル及びベント型のコーター、さらには、ビ
ルブレード、ツインブレード、チャンブレックスなどの
各種ブレードコーターやショートドウエルコーター等、
公知の各種塗被装置が適宜用いられる。

また、塗被量は乾燥後重量で１０〜３０ｇ／ボ程度の範
囲で、片面ないし両面に塗被され、一般に、スーパーキ
ャレンダー、グロスキャレンダー等の仕上げ装置を経て
仕上げられる。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、勿論これらに限定されるものではない。

実施例１ 表−１に示すような粒度特性を持つルチル型二酸化チタ
ン１００部を、ポリアクリル酸ソーダ０゜３部と一緒に
コーレス分散機を用いて水分散し、顔料スラリーを調整
し、この顔料スラリーに接着剤として、予め、９５°Ｃ
１２８％濃度で３０分間蒸煮して得た酸化澱粉（玉子コ
ンスターチ社製／エースＡ）５部、及びスチレン・ブタ
ジェン共重合体ラテックス（住友ノーガタック社製／５
Ｎ−３０７）１０部を添加し、さらに、シリコン系消泡
剤０．１部、ステアリン酸カルシウム０．５部を添加し
て、撹拌混合して塗被液を得た。上記の如くして得た塗
被液を、高歩留パルプ（ＢＣＴＭＰ）を８０重量％含有
している米坪７４ｇ／ｍの原紙に乾燥重量で片面当たり
２０ｇ／ｎｆとなるようにブレードコーターを用いて両
面に塗被し、スーバキャレンダー処理を行って高歩留パ
ルプ（ＢＣＴＭＰ）含有塗被紙を得た。そして、その品
質（耐光性試験）結果を表−１に記載した。

実施例２〜７ 表−１に示すような粒度特性を有するルチル型二酸化チ
タンと軽質炭酸カルシウム（商品名：タマパールＴＰＫ
／奥多摩工業社製）とカオリン（商品名：ＨＴクレー／
ＥＭＣ社製）を表−１に示す割合で配合した以外は、実
施例１と同様にして、高歩留パルプ（ＢＣＴＭＰ）含有
塗被紙を得、その品質結果を表−１に記載した。

実施例８ ルチル型二酸化チタンとカオリンと炭酸カルシウムを表
−１に示すような割合とし、且つ高歩留パルプ（ＢＣＴ
ＭＰ）を５０重量％含有してなる原紙を使用した以外は
、実施例１と同様にして、高歩留パルプ（ＢＣＴＭＰ）
含有塗被紙として、その品質結果を表−１に記載した。

実施例９ ルチル型二酸化チタンとカオリンと炭酸カルシウムを表
−１に示すような割合とし、且つ高歩留パルプ（ＭＰ）
を１０重量％含有してなる原紙を使用した以外は、実施
例１と同様にして、高歩留パルプ含有塗被紙として、そ
の品質結果を表−１に記載した。

実施例１０ ルチル型二酸化チタンとカオリンと炭酸カルシウムを表
−１に示すような割合とし、且つ高歩留パルプ（ＭＰ）
を５０重量％含有してなる原紙を使用した以外は、実施
例１と同様にして、高歩留パルプ含有塗被紙として、そ
の品質結果を表−１に記載した。

比較例１ 顔料配合を表−１に示すような粒度特性を有するアナタ
ーゼ型二酸化チタン１００重量部とした以外は、実施例
１と同様にして高歩留パルプ（ＢＣＴＭＰ）含有塗被紙
として、その品質結果を表−■に記載した。

比較例２〜３ 表−１に示すような粒度分布を有すルチル型二酸化チタ
ン１００重量部とした以外は、実施例１と同様にして高
歩留パルプ（ＢＣＴＭＰ）含有塗被紙として、その品質
結果を表−１に記載した。

比較例４〜６ 表−１に示す顔料配合とした以外は実施例１と同様にし
て高歩留パルプ（ＢＣＴＭＰ）含有塗被紙として、その
品質結果を表−１に記載した。

ウェーザーメーター（東京理化工業社製・・・２灯）を
用いて紫外線を４時間照射した後、白色度の低下の程度
を数値評価するために、その照射前後の白色度をハンタ
ー白色度計で測定を行い、下記の式に示す白色度低下率
（％）で耐光性を評価した。数値が低い程耐光性（紫外
線褪色性）は良好である。

◎　　　　Ｏ△ 非常に良好　良好　　普通 × 悪い （効果） 上記表−１の結果から明らかなように本発明の実施例で
得られた高歩留パルプ含有塗被紙は、各比較例の高歩留
パルプ含有塗被紙に比較していずれも耐光性（紫外線褪
色性）が極めて優れていた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルプ組成の１０〜１００重量％が高歩留パルプ
   である原紙上に、顔料及び接着剤を主成分とする塗被組
   成物を塗布してなる塗被紙において、該顔料として下記
   条件を満たすルチル型二酸化チタンを含有させることを
   特徴とする塗被紙。 ｄ／Ｄ≦２ ｄ：セディグラフＸ線透過式粒度分布測定法により測定
   した平均粒子径（μｍ）で ｄ≦１．５μｍ Ｄ：電子顕微鏡法により測定した平均粒子径（μｍ）
2. （２）ルチル型二酸化チタンを全顔料に対して１５〜１
   ００重量％含有させる請求項（１）記載の塗被紙。
3. （３）ルチル型二酸化チタンが下記条件を満たす請求項
   （１）又は（２）記載の塗被紙。 ０≦［Ｌｏｇ（ｄ＿１／ｄ＿２）］／０．４≦１ｄ＿１
   ：セディグラフＸ線透過式粒度分布測定法により測定し
   た累積重量が７０％に達する ときの粒子径（μｍ） ｄ＿２：セディグラフＸ線透過式粒度分布測定法により
   測定した累積重量が３０％に達するときの粒子径（μｍ
   ）