JP2003171900A

JP2003171900A - 印刷用塗被紙およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003171900A
Application number: JP2001367456A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Taguchi; 大輔田口
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】両面転写型ロールコーターを用いて塗被量が片
面７ｇ/ｍ²以上の領域でも塗被ムラを発生させることな
く、優れた白紙面質および印刷面質を有する印刷用塗被
紙およびその製造方法を提供する。【解決手段】両面転写型ロールコーターがトップロール
とボトムロールを備えたものであって、該ボトムロール
が、ロールコア上に少なくとも１層以上のゴム状弾性体
からなる被覆層を設けてなり、該トップロールの表面お
よび該ボトムロールの最上層表面における面粗度（Ｒｍ
ａｘ）が２５μｍ以下であり、かつ後者の面粗度（Ｒｍ
ａｘ）が前者よりも大きく、面粗度（Ｒｍａｘ）の差が
３〜１０μｍであり、該両面転写型ロールコーターを用
いて塗被液を基紙上に塗被して製造することを特徴とす
る印刷用塗被紙の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷用塗被紙およ
びその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは両
面転写型ロールコーターを用いて塗被量が片面７ｇ/ｍ²
以上の領域でも塗被ムラを発生させることなく、優れた
白紙面質および印刷面質を有する印刷用塗被紙およびそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、印刷用塗被紙の製造メーカーは効
率的生産を行うべく、抄紙工程と塗被工程をオンライン
した製造設備が増加している。それらの製造設備を用い
た印刷用塗被紙の製造方法の１つに、転写型ロールコー
ターによる印刷塗被紙の製造方法があり、ブレードコー
ターによる短所とも言えるストリークの発生がなく、同
時両面塗被も可能であるため、乾燥工程におけるスリム
化など、多くの長所がある。

【０００３】転写型ロールコーターには、ゲートロール
コーターのようにロール間の周速差によって生ずる剪断
応力により塗被量を計量する方式、アプリケーターロー
ルに塗被液を供給し、ロッドやブレードにより塗被量を
計量する方式のフィルムトランスファー型のロールコー
ターなどがあるが、いずれの場合もアプリケーターロー
ルのニップに基紙を通し、アプリケーターロール上に計
量された塗被液を基紙に転写することにより塗被面を形
造る点では変わらない。

【０００４】転写型ロールコーターを用いて塗被した場
合、アプリケーターロール上の塗被液が基紙に転写する
際、塗被液がアプリケーターロールと基紙の間で開裂す
るため、塗被面が乱れ、平滑性が損なわれやすい。これ
は、「オレンジピールパターン」と呼ばれ、転写型ロー
ルコーターを用いて製造された塗被紙では最大の問題点
の一つとなっている。また、塗被液が開裂した際の飛沫
が基紙面に飛び、これも塗被面を損なう原因になってい
る。

【０００５】また、両面転写型ロールコーターでは、ト
ップとボトムのアプリケーター間のニップにより塗被し
ており、この場合、ニップ出口では、塗被紙はトップ、
ボトムそれぞれのアプリケーターロール上に計量された
塗被液がもつ粘性力のために引っ張られている。塗被量
および塗被液の濃度の変動、機械的振動などの外乱によ
り、トップ方向とボトム方向の両方の張力のバランスが
崩れるとアプリケーターロールからの剥離位置が不安定
となって塗被紙にバタツキが起こり、塗被ムラの原因と
なる。これは塗被紙の外観ばかりでなく印刷面質をも損
なうことになる。

【０００６】塗被ムラは、塗被量が片面７ｇ/ｍ²以上の
領域では顕著に見られ、現状の設備では同時両面ロール
コーターにおいては片面７ｇ/ｍ²以下のものに限られて
きた。

【０００７】塗被ムラに対して、例えば、特開２０００
−５３８５５号公報に開示されている撥水性改質ウレタ
ンゴム被覆ロールを使用した場合や、湿式粉砕重質カル
シウムを含有した塗被液を使用した場合でも塗被ムラを
良化することはできるが、解消するまでには至っていな
い。

【０００８】上述のように、両面転写型ロールコーター
では、基紙に塗被された塗被紙が常にアプリケーターロ
ールから安定して剥離することが大きな課題となってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、両面
転写型ロールコーターを用いて塗被量が片面７ｇ/ｍ²以
上の領域でも塗被ムラを発生させることなく、優れた白
紙面質および印刷面質を有する印刷用塗被紙およびその
製造方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記に鑑み
鋭意研究した結果、本発明の印刷用塗被紙を発明するに
至った。

【００１１】すなわち、本発明の印刷用塗被紙の製造方
法は、両面転写型ロールコーターを用いた印刷用塗被紙
の製造方法において、該両面転写型ロールコーターがト
ップロールとボトムロールを備えたものであって、該ボ
トムロールが、ロールコア上に少なくとも１層以上のゴ
ム状弾性体からなる被覆層を設けてなり、該ボトムロー
ルにおける少なくとも最上層の該ゴム状弾性体として、
ＮＣＯ基を有するポリウレタンプレポリマー１００重量
部に対して、ＯＨ基およびＣＯＯＨ基等の活性基を有す
る超高分子量ポリエチレンパウダー３〜１０重量部を、
ＮＨ₂基またはＯＨ基を有する架橋剤とともに混合して
化学結合させたポリウレタンエラストマーを用いたもの
であり、該トップロールの表面および該ボトムロールの
最上層表面における面粗度（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下
であり、かつ後者の面粗度（Ｒｍａｘ）が前者よりも大
きく、面粗度（Ｒｍａｘ）の差が３〜１０μｍであり、
該両面転写型ロールコーターを用いて塗被液を基紙上に
塗被して製造することを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の印刷用塗被紙は、上記印刷
用塗被紙の製造方法により製造された印刷用塗被紙にお
いて、パルプを主原料とする基紙上に顔料および接着剤
を主成分とする塗被層が塗設されてなることを特徴とす
るものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細について説明
する。

【００１４】本発明の塗被用ロールに用いられるポリウ
レタンエラストマーは、例えば、特開２０００−５３８
５５号公報に開示された改質ウレタンゴムなどである。
この改質ウレタンゴムを被覆した塗被用ロールは、ウレ
タンに超高分子量ポリエチレンパウダーを３〜１０質量
％配合した材質を用いており、撥水性が増し、塗被液が
アプリケーターロールから基紙に転移する際の転移率が
増し、転移後にアプリケーターロール上に残る塗被液量
が減少するため、塗被液の開裂による塗被面の平滑性低
下が抑えられる。

【００１５】上述の効果は、塗被紙が単一のアプリケー
タロールからの剥離する場合には有効であるが、両面転
写型ロールコーターでの塗被紙の安定した剥離のために
は、不十分である。

【００１６】剥離位置の不安定な原因は、塗被紙がトッ
プロールとボトムロールのニップから離れる際に、ほぼ
均等な張力がトップ方向とボトム方向に作用しているた
めである。

【００１７】即ち、塗被紙がトップ方向とボトム方向に
均等な力で釣り合っているため、塗被量および塗被液の
濃度の変動、機械的振動などの外乱が、トップ方向およ
びボトム方向に不規則に働くと、容易に張力のバランス
が崩れアプリケーターロールからの剥離位置が不安定と
なる。

【００１８】これを片方側、ここではトップ側に偏った
張力を作用させてやれば、常に塗被紙はボトム方向より
もトップ方向に引っ張られてバランスをとり、外乱が働
いてもトップ方向に引っ張られたままで、安定した剥離
位置となる。

【００１９】塗被紙をトップ側に引っ張る方法として、
以下の条件を提供する。

【００２０】トップロールの表面およびボトムロールの
最上層表面における面粗度（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下
で、かつ後者の面粗度（Ｒｍａｘ）が前者よりも大き
く、面粗度（Ｒｍａｘ）の差が３〜１０μｍである両ロ
ールを用いて基紙に塗被液を塗被すると、アプリケータ
ーロールからの剥離位置が安定し、塗被ムラのない印刷
用塗被紙が製造できる。

【００２１】すなわち、ボトムロールの面粗度（Ｒｍａ
ｘ）をトップロールの面粗度（Ｒｍａｘ）に比べ３〜１
０μｍ大きくすることで塗被液のアプリケーターロール
への密着性が低減し、塗被紙に働くボトム方向への張力
が低下する結果、塗被紙はトップ側に引っ張られ、安定
した剥離位置となる。また、面粗度（Ｒｍａｘ）差が３
μｍ以下である場合、トップ方向とボトム方向の張力差
が不十分であり、外乱により剥離位置が不安定となり、
１０μｍ以上差がある場合は１０μｍ以下の場合と剥離
位置の安定性は変わらない。

【００２２】ここで、面粗度（Ｒｍａｘ）が２５μｍを
超える場合、アプリケーターロールの粗い面が塗被後の
白紙面に反映し、平坦性が失われ、印刷面質も損なわれ
てしまう。

【００２３】本発明に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、Ｎ
ＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭ
Ｐ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩ
Ｐなどの古紙パルプなどのパルプを含み、軽質炭酸カル
シウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリ
ンなどの各種の填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、
カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を含み、酸
性、中性、アルカリ性で抄造される。

【００２４】使用される抄紙機としては、長網方式、円
網方式、ツインワイヤー方式、ハイブリッド方式、ギャ
ップフォーマー型、ロールフォーマー型など各種形式の
抄紙機を用いて抄造することができる。

【００２５】本発明の原紙には、ノーサイズプレス原
紙、澱粉、ポリビニルアルコールなどでサイズプレスさ
れた原紙、もしくは顔料塗被液を下塗りした原紙などが
用いられる。ただし、基本的には、両面転写型ロールコ
ーターは抄紙機のサイズプレス装置の部分に設置される
場合が多いことから、ノーサイズプレス原紙に塗被され
る場合が多い。

【００２６】また、本発明に用いられる塗被液の顔料
は、通常使用されるものを使用することが可能である。
顔料としては、例えば、カオリン、炭酸カルシウム、ク
レー、サチンホワイト、タルク、酸化チタン、水酸化ア
ルミニウム、シリカ、酸化亜鉛、活性白土、酸性白土、
珪素土、プラスチックピグメントなどが挙げられる。

【００２７】本発明に用いられる塗被液のバインダーと
しては、例えば、スチレン・ブタジエン系、スチレン・
アクリル系、酢ビ系・アクリル系、エチレン・酢ビ系・
ブタジエン・メチルメタクリル系、酢ビ・ブチルアクリ
レート系などの各種共重合体および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、イソブテン・
無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリ
レート系共重合体などの合成バインダー、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、大豆蛋白などの天然系バインダーなどの一般に知
られたバインダーが挙げられる。また、必要に応じて、
滑剤、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着
色剤などの通常用いられている各種助剤が適宜使用でき
る。

【００２８】本発明による基紙に塗被するコーターとし
ては、シムサイザー、スピードサイザーなどのフィルム
トランスファー方式、ゲートロールコーターなどの転写
型ロールコーターが挙げられる。

【００２９】かくして、塗被、乾燥された塗被紙は、ス
ーパーカレンダー、ソフトカレンダー、マシンカレンダ
ーなどのカレンダー処理を施すことが可能である。

【００３０】本発明の印刷用塗被紙は、枚葉オフセット
印刷、オフセット輪転印刷、グラビア輪転印刷、フレキ
ソ印刷、スクリーン印刷、活版印刷などの各種印刷方式
での印刷が可能である。また、ＵＶ硬化、ＥＢ硬化イン
キの適用も可能であり、３００線以上の高精細度オフセ
ット印刷への適用も可能である。

【００３１】

【実施例】以下、実施例を用いてさらに詳細に本発明を
説明するが、本発明はこれにより限定されるものではな
い。なお、実施例中の「部」および「％」はそれぞれ
「質量部」および「質量％」を示す。

【００３２】１）剥離位置安定性アプリケーターニップ出口における塗被紙のバタツキを
目視にて５段階で判定した（××、×、△、○、◎）。
○、◎が良好。

【００３３】２）白紙面質白紙面の数ｍｍないし十数ｍｍのサイズにおける光沢ム
ラおよび塗被ムラを目視判定により５段階で判定した。
段階３以上が許容レベルである。

【００３４】３）平滑度スムースター平滑度計（単位：ｋＰａ）を用いて測定し
た。平坦性と平滑性の指標とし、数値が低い方が良好で
ある。

【００３５】４）印刷面質画像解析装置（白抜け率単位：％）を用いて印刷着肉
性を測定した。インキの付着量の指標とし、数値が低い
方が良好である。３％以下が許容レベル。

【００３６】実施例１＜基紙の作製＞＜パルプの配合＞ＬＢＫＰ（瀘水度３５０ｍｌｃｓｆ）３０部ＮＢＫＰ（瀘水度４２０ｍｌｃｓｆ）７０部基紙は上記のパルプ配合と下記の内添薬品配合で調成さ
れた。

【００３７】＜内添薬品の配合＞軽質炭酸カルシウム（平均粒径；３．４μｍ、カルサイト系）１０部* 原紙中灰分量で表示。市販アルキルケテンダイマー系内添サイズ剤（ＡＫＤ）０．０３部市販カチオン化澱粉０．２部市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留り向上剤０．０３部上記のパルプ、内添薬品の配合にて６０ｇ/ｍ²の坪量
（絶乾）の原紙を抄造し、基紙とした。抄紙機はデュオ
フォーマーＤタイプ（石川島重工業社製）であり、８０
０ｍ／分の抄速で抄造した。

【００３８】＜塗被紙の作製＞抄紙機プレドライヤー後
に設置されたシムサイザーでトップアプリケーターロー
ルに面粗度（Ｒｍａｘ）１０μｍのウレタン被覆ロール
を入れ、ボトムアプリケーターロールに面粗度（Ｒｍａ
ｘ）１８μｍ、ポリエチレン３％配合ウレタン被覆ロー
ルを入れ、下記の配合の塗被液を上記の基紙上に、片面
８g/ｍ²塗工し、シリンダードライヤーで乾燥した。

【００３９】＜塗被液配合＞湿式重質炭酸カルシウム（ファイマテック製ＦＭＴ９０）２５部高白１級カオリン（エンゲルハルト製ウルトラホワイト９０）７５部市販燐酸エステル化澱粉（日本食品化工社製ＭＳ４４００）３部スチレンブタジエンラテックス（ＪＳＲ社製０６１７）１４部市販ステアリン酸カルシウム０．６部アンモニア水を用いてｐＨ９．７に調整した。固形分濃
度は５７％である。

【００４０】＜カレンダー仕上げ＞上記の条件で塗被さ
れた塗被紙を以下の仕様のソフトカレンダーを用い、塗
被、乾燥直後に以下の条件で処理し、印刷用塗被紙を得
た。

【００４１】ソフトカレンダー仕様；ニップ数：２（塗被紙表裏各面に１回ずつ剛性ロール
面が当たるようにニップを形成する）剛性ロール：直径８０ｃｍ、鍛造鋼ロール（加熱機構付
き）弾性ロール：直径７０ｃｍ、合成樹脂（ポリエーテル樹
脂）被覆ロール、ショアーＤ硬度８９度

【００４２】ソフトカレンダー処理条件；処理速度：８００ｍ／ｍｉｎ剛性ロール表面温度：８０℃ 線圧：４０ｋｇ／ｃｍ以上のようにして製造した印刷用塗被紙の特性は下記表
１に示した。

【００４３】実施例２実施例１におけるトップアプリケーターロールの面粗度
（Ｒｍａｘ）１５μｍ、ボトムアプリケーターロールの
面粗度（Ｒｍａｘ）１８μｍとした。

【００４４】実施例３実施例１におけるトップアプリケーターロールの面粗度
（Ｒｍａｘ）を１５μｍ、ボトムアプリケーターロール
の面粗度（Ｒｍａｘ）を２５μｍとした。

【００４５】比較例１実施例１におけるトップアプリケーターロールの面粗度
（Ｒｍａｘ）を１８μｍ、ボトムアプリケーターロール
の面粗度（Ｒｍａｘ）を１８μｍとした。

【００４６】比較例２実施例１におけるトップアプリケーターロールの面粗度
（Ｒｍａｘ）を２０μｍ、ボトムアプリケーターロール
の面粗度（Ｒｍａｘ）を３０μｍとした。

【００４７】比較例３実施例１におけるボトムアプリケーターロールをウレタ
ン被覆ロールとした。

【００４８】比較例４実施例１における塗被量を片面６g/ｍ²とした。

【００４９】上記実施例および比較例の諸条件と得られ
た印刷用塗被紙の評価結果を下記表１にまとめて示し
た。

【００５０】

【表１】

【００５１】評価：表１の実施例１〜３、比較例１〜２
の結果より、トップロール表面およびボトムロールの最
上層の表面における面粗度（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下
で、後者の面粗度（Ｒｍａｘ）が前者よりも大きく、か
つ面粗度（Ｒｍａｘ）の差が３〜１０μｍである各ロー
ルを用いて製造することにより、白紙面質および印刷面
質とも良好な評価結果が得られた。

【００５２】尚、実施例１、比較例３の結果より、トッ
プとボトムの面粗度（Ｒｍａｘ）の差が３〜１０μｍで
あるロールを使用しても、ボトムロールにポリエチレン
を配合していないウレタン被覆ロールを使用した場合
は、白紙面質および印刷面質ともに劣る評価結果となっ
た。

【００５３】また、実施例１、比較例４の結果より、塗
被量が７ｇ/ｍ²以下である場合、塗被ムラを許容範囲内
に納められるが、塗液が基紙の凹凸を充分被覆できず、
印刷面質が劣る結果となった。

【００５４】

【発明の効果】以上から明かなように、本発明の印刷用
塗被紙は、両面転写型ロールコーターにおいてボトムロ
ールにポリエチレン配合ウレタン被覆ロールを用い、ト
ップロール表面およびボトムロールの最上層の表面にお
ける面粗度（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下で、後者の面粗
度（Ｒｍａｘ）が前者よりも大きく、かつ面粗度（Ｒｍ
ａｘ）の差が３〜１０μｍである両ロールを用いて製造
することにより、塗被ムラのない、白紙面質および印刷
面質に優れた印刷用塗被紙を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D075 AC23 AC24 AC29 AC91 AE24 CA48 DA04 DB18 DC27 EA35 EB07 EB12 EB13 EB14 EB19 EB20 EB22 EC11 4F040 AA22 AB01 AB04 AC02 BA25 BA27 CB03 CB05 4L055 AA02 AA03 AC06 AG11 AG27 AG48 AG64 AG76 AG89 AH02 AH37 AJ03 BE08 BE20 CG04 CG06 CH09 CH11 EA27 EA32 FA30 GA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両面転写型ロールコーターを用いた印刷
用塗被紙の製造方法において、該両面転写型ロールコー
ターがトップロールとボトムロールを備えたものであっ
て、該ボトムロールが、ロールコア上に少なくとも１層
以上のゴム状弾性体からなる被覆層を設けてなり、該ボ
トムロールにおける少なくとも最上層の該ゴム状弾性体
として、ＮＣＯ基を有するポリウレタンプレポリマー１
００重量部に対して、ＯＨ基およびＣＯＯＨ基等の活性
基を有する超高分子量ポリエチレンパウダー３〜１０重
量部を、ＮＨ₂基またはＯＨ基を有する架橋剤とともに
混合して化学結合させたポリウレタンエラストマーを用
いたものであり、該トップロールの表面および該ボトム
ロールの最上層表面における面粗度（Ｒｍａｘ）が２５
μｍ以下であり、かつ後者の面粗度（Ｒｍａｘ）が前者
よりも大きく、面粗度（Ｒｍａｘ）の差が３〜１０μｍ
であり、該両面転写型ロールコーターを用いて塗被液を
基紙上に塗被して製造することを特徴とする印刷用塗被
紙の製造方法。
【請求項２】前記請求項１記載の印刷用塗被紙の製造
方法により製造された印刷用塗被紙において、パルプを
主原料とする基紙上に顔料および接着剤を主成分とする
塗被層が塗設されてなることを特徴とする印刷用塗被
紙。