JPH01246494A - キヤストコート紙の製造方法及びそれに使用する塗被組成物 - 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製造用塗被組成物及びキャス
トコート紙の製造方法、特にリウェツト・キャスト法の
改良に関するものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

キャストコート紙と呼ばれる印刷用強光沢塗被紙の製造
方法としては、湿潤状態の塗被層を加熱ドラム面に圧接
して゛光沢仕上げする＠接キャスト法、湿潤状態の塗被
層を凝固剤溶液と接触させゲル化させてから、加熱ドラ
ム面に圧接して光沢仕上げする凝固キャスト法、湿潤状
態の塗被層を一旦乾燥又は半乾燥した後、再湿潤により
可塑化して加熱ドラム面に圧接するリウェツト・キャス
ト法等が知られている。

これらのキャスト仕上げ方法は、いずれも可塑状態にあ
る塗被層を加熱ドラム面に圧接乾燥し、離型させる点で
共通しているが、塗被層の可塑状態の違いによって、操
業性及び得られるキャストコート紙の品質に差が生ずる
。

即ち、直接法では、加熱ドラムの表面温度を１００Ｃ以
上にすると、塗被組成物の沸騰が起シ塗被層が破壊され
てしまうので、ドラム温度Ｆｉ１００ｃ以下とせざるを
得すキャスト速度は低速となる。

凝固法では、塗被層がゲル化されているため、加熱ドラ
ム面の温度を１００Ｃ以上に上げることも可能であるが
、塗被層中に含まれる水分が多くドラムからの剥離性が
悪いこと、また、塗被層の凝固の度合を調節するのも困
難なため実際にはあま９高速での仕上が出来ない。

マ九、リウェツト・キャスト法では、塗被層を一旦乾燥
させるため、加熱ドラム面の温度を９０〜１８０Ｃまで
上げることも可能である力ζ−一旦乾燥れた塗被層を再
湿潤するために可塑化の度合が他の方法に比較して著し
く低い。再湿潤による可塑化を容易にする丸め再湿潤液
にアミド化合物を含有せしめる（特開昭５９−１９２７
９７号公報）等の工夫がなされているが、それでもなお
可塑化の程度は低く、そのため塗被層が加熱ドラム面に
均一に密着されず、低速度下での操業に於ては比較的均
質な強光沢のコート紙が得られるものの、高速度操業に
なるに従って、光沢ムラやピンホール状の斑点等が発生
し、塗被面の均質性が急激に失われてしまう。

又、塗被層の加熱ドラムへの密着を良くするため、再湿
潤する前の塗被層をスーパーカレンダー掛けして平滑化
しておく方法や、塗被層を仕上げ面に圧接する際のプレ
スロール圧を高圧にする方法も提案されているが、これ
らの方法は一方でキャストコート紙の特徴である低緊度
で嵩高という利点を著しく損なってしまう。

又、塗被層をポーラスにして加熱ドラムへの密着を良く
するように亜鉛、アルミニウム、マグネシウムの塩類を
塗被組成物に添加する方法（特開昭６０−１４６０９７
号公報）も提案されているが、この方法は、出来上った
キャストコート紙の表面強度が弱くなり接着剤を増す必
要があシ、このために、塗被層の可塑化はそれ程良くな
らない。

〔発明の目的〕

本発明はりウェット・キャスト法に於て再湿液による塗
被層の可塑化を容易にし、従って、ピンホール状の斑点
、光沢ムラ等の発生をともなうことなく高速で操業可能
とし、かつ、表面強度も強いキャストコート紙を製造す
ることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明者等は、高品質のキャストコート紙を高速度で製
造する方法について鋭意研究した結果、塗被層温度がキ
ャスト塗被組成物に添加する二重構造のラテックスの外
層部のガラス転移点（Ｔ−Ｇ−）　＋２０　Ｃを越えな
い温度条件下で塗被層を乾燥し、再湿液で再湿潤した後
二重構造のラテックスの外層部のＴ、Ｇ、＋２０　Ｃを
越える温度に加熱し九キャストドラムに圧接してキャス
ト仕上することにより、高速度で表面強度の強い品質の
キャストコート紙を製造しうろことを見出し本発明をな
すに至った。

本発明は、顔料、接着剤及び助剤を主成分とする塗被層
を乾燥后再湿潤し、加熱された鏡面ドラムに圧接して強
光沢仕上げするキャストコート紙の製造方法において、
接着剤として二重構造（コアーシェル構造）を有し、外
層部（シェル部）のテ、Ｇ、が４０℃より高く、内層部
（コア一部）のＴ、Ｇ、が２０℃より低いラテックスを
ｍ−有効成分として含有する塗被組 成物及び該組成物を原紙に塗被した後、塗膜の温度が二
重構造を有するラテックスの外層部（シェル部）のｒ、
ｏ＋２Ｏｃｔ−越えない条件で乾燥し、再湿潤した后、
外層部（シェル部）のＴ、Ｇ＋２０Ｃより高い温度望ま
しくは’ｒ、Ｇ　＋４０Ｃ以上に加熱されたキャストド
ラムに圧接して仕上げるキャストコート紙の製造方法で
ある。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、二重構造（コアーシェル構造）を有
するラテックスで外層部（シェル部）のＴ、Ｇが４０Ｃ
より高く内層部のＴ、Ｇが２０ｔｌｌ’より低いラテッ
クスが使用される。二重構造を有するラテックスの外層
部及び内層部の構造物質としてはスチレン−ブタジェン
重合体、メチルメタクリレート−ブタジェン共重合体等
の共役ジエン系重合体、アクリル酸エステル及び／又は
メタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリ
ル系重合体、エチレン−酢酸ビニ体 ル共重合体等のビニル系重合或いはこれらの各△ 種重合体をカルボキシル基等の官能基含有単量体により
官能基変性したアルカリ溶解性、或いはアルカリ非溶解
性の重合体等を用いうる。

上記の二重構造を有し外層部のＴ、Ｇが４０℃より高く
、内層部のＴ、Ｇが２０Ｃより低いラテックスは単独で
又は他の接着剤と併用してキャストコート紙用塗被組成
物に添加使用する。

上記ラテックスと併用される接着剤としてはカゼイン、
大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質、陽性澱粉、酸化澱粉等
の澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアル
コール、オレフィン−無水マレイン酸共重合樹脂、メラ
ミン樹脂等の合成樹脂系接着剤、スチレン−ブタジェン
重合体、メチルメタクリレート−ブタジェン共重合体等
の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸エステル
及び／又はメタクリル酸エステルの重合体又は、共重合
体等のアクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体等のビニル系重合ラテックス或いはこれら
の各種重合体をカルボキシル基等”の官能基含有単量体
によシ官能基＼変性したアルカリ溶解性、或いはアルカ
リ非溶解性の重合体ラテックスのうち二重構造を有し、
外層部のＴ、Ｇが４０℃より高く、内層部のＴ、Ｇが２
０℃より低いラテックスを除いたものを用うる。二重構
造を有し、外層部のＴ、Ｇが４０Ｃより高く、内層部の
Ｔ、Ｇが２０℃より低いラテックスをそれ以外のラテッ
クス及び／又はカゼイン、大豆蛋白等のタン白、澱粉等
と併用する場合には二重構造を有し、外層部のＴ、Ｇが
４０Ｃより高く内層部（ＤＴ、（ｋｉ１２０ｃよシ低い
ラテックスの占める割合ｆ′ｉ５０重量Ｘ以上とするこ
とが望ましい。

また、それ以外のラテックスについてのＴ、Ｇは２０Ｃ
以下のものを使用するのが望ましい。

接着剤は、顔料１００重量部当り５〜５０重量部、一般
にＶｉ１０〜３０重量部の範囲で使用される。

又、本発明は、上記ラテックスを含む塗被液に助剤とし
てアルミニウム、マグネシュウム、亜鉛の硫酸塩、硝酸
塩、酢酸塩、又はギ酸塩を少なくとも一徨含有せしめ、
二重構造を有するラテックスの外層部のＴ、Ｇ　＋２０
　Ｃより低い温度で乾燥后再湿潤し、ラテックスのＴ、
Ｇ　＋２０Ｃより高い温度に、望ましくはｒ、Ｇ＋４ｏ
℃より高い温度に加熱されたキャストドラムに圧接して
仕上げる方法も、含むものである。又、本発明に於ては
再湿潤液の組成に無関係に効果を発揮する。

リウェツト・キャスト法に於ては、ｍｙ液を塗被−乾燥
后に再湿液で再湿潤し、加熱ドラムに圧接して仕上げる
が、再湿潤后の塗被層の可塑化をいかに容易にするか又
、いかにドラムへの密着性を容易にするかが問題となシ
、前述のごとく、再湿潤液の糧類を変えたり、乾燥后の
塗被層を平滑にしたり、あるいは塗被組成物に凝固剤を
添加したりして問題の解決をはかることが検討されてい
るが、本発明者等はこの問題を根本的に解決するために
ラテックスの持つ造膜の性質を検討し効果のある方法を
見出した。

すなわち、ラテックス°はラテックス個有の造膜温度を
有し、造膜温度以下では皮膜を作らないという性質に注
目した。

ラテックスのガラス転移点（Ｔ、Ｇ　）はポリマ−のセ
グメントがガラス状からゴム状態へ移る点であり、！、
Ｇを越えた温度でラテックスを乾燥すると、ドライ強度
、耐水性が発現され始め、被膜も部分的に出来る。Ｔ、
Ｇを越えてさらに温度を上昇して行くに従ってドライ強
度、耐水性は大となり、造膜はより進むが完全な被膜を
形成するには温度と圧力とそれに要する時間が影響する
と考えられる。従って塗被層がラテックスのＴ、Ｇ　＋
２０　Ｃ以下の温度になるような乾燥条件で塗被層を乾
燥すれば通常のキャストコート紙製造における乾燥時間
であれば、塗被層中のラテックスは完全な皮膜とならず
にドライ強度は弱く、耐水性も発揮されずそのため再湿
液で再湿する時に塗被層は容易に可塑化され得るものと
推定される。

しかる后、ラテックスの外層部のＴ、Ｇ　＋２００より
高い温度に加熱されたキャストドラムに圧接するとラテ
ックスは熱の作用で皮膜の形成が進み、面質の良いキャ
ストコート紙となる。

一方、出来上つ九キャストコート紙の表面強度上からみ
ると、単一構造のラテックスではＴ、Ｇの高いラテック
スは十分な温度と圧力とそれに要する時間を与えないと
強度が出にくいのが一般的であシ、本発明においては再
湿潤時に可塑化が容易でキャスト仕上層に製品の表面強
度が出る方法として、二重構造（コアーシェル構造）を
有し、外層部のＴ、Ｇが４０ｒより高く、内層部のＴ、
Ｇが２０℃より低いラテックスをキャストコート紙用塗
被組成物に使用するものである。すなわち、キャストコ
ート紙用塗被組成物に上記、二重構造を有するラテック
スを使用し、原紙に塗被層、塗膜の温度が二重構造ラテ
ックスの外層部のＴ、Ｇ　＋２０　Ｃを越えない温度で
乾燥し、再湿后の外層部のＴ、Ｇ　＋２０　Ｃより高い
温度に加熱されたキャストドラムに圧接する方法に於て
は乾燥后、再湿前では二重構造を有するラテックスは被
膜にはなっておらず、再湿時に容易に再湿が可能であり
、又、外層部のＴ、Ｇ＋２０Ｃより高い温度に加熱され
たキャストドラムに圧接される過程に於ては、外層部が
造膜すると同時に内層部も造膜を促され、しかも内層部
のＴ、Ｇは外層部より大巾に低いので塗膜強度の発現に
より効果的となる。

顔料としては、例えば、クレー、カオリン、水酸化アル
ミニウム、炭酸力ルシュウム、酸化チタン、硫酸バリウ
ム、酸化亜鉛、サテンホワイト、プラスチックピグメン
ト等、一般の塗被紙用顔料が用いられる。

又、助剤として、亜鉛、アルミニウム、マグネシュウム
の硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩又はギ酸塩等の塩類を用いて
も良い。

また、消泡剤、着色剤、流動変性剤、離型剤等の各種助
剤を必要に応じて適宜使用出来る。

本発明においては塗被組成物は一般にコート紙製造に用
いられるブレードコーター、エアーナイフコーター、ロ
ールコータ−、ブラシコーター、カーテンコーター、チ
ャンプレックスコーター、バーコーター、グラビアコー
ター、サイズプレスコーター等の塗被装置を設けたオン
マシン或いはオフマシンコーターによって、原紙上に一
層或いは、多層に分けて塗被される。

その際の塗被組成物の固形分濃度は、一般に３５〜７０
重量Ｘであるが、操業性を考慮すると４５〜６５重量Ｘ
の範囲の量が好ましい。

原紙としては一般の印刷用コート紙やキャストコート紙
に用いられる米坪３０〜４００．９／−ノペーパーペー
ス或いはボードベースの原紙が用いられる。これらは、
酸性或いは、アルカリ性抄紙法で抄紙される原紙であり
、高歩留パルプを約１０重量Ｘ以上含む中質原紙も勿論
使用出来る。また予備塗被層を有するものあるいは、キ
ャスト塗被層の裏面に一般の顔料塗被層を設けたよう々
コート紙も原紙として使用可能である。

かかる原紙への塗被組成物の塗被量は、乾燥重責で１０
〜５０１１７ｍ２程度であるが、得られるキャストコー
ト紙の白紙品質、キャスト塗被速度の改良効果の点で１
５〜３５Ｊｌ／１ｎ２の範囲で調節されるのが最も好ま
しい。

リウェツト・キャスト法では原紙上に塗被された塗被組
成物を一旦乾燥するが、その乾燥には、熱風ドライヤー
、エアーホイルドライヤー、エアーキャンプドライヤー
、シリンダードライヤー、赤外線ドライヤー、電子線ド
ライヤー等通常のコート紙用乾燥装置が使用される。

コート紙の乾燥程度は原紙の種類、塗被組成物の種類等
によって異なるが、−慇に紙水分として１〜１５Ｘ程度
、よシ好ましくは５〜１０％程度の範囲に乾燥される。

乾燥時の塗被層の温度は前記のとおり二重構造を有する
ラテックスの外層部の？、Ｇ　＋２０　Ｃを越えないよ
うに注意深く乾燥する。

乾燥后のコート紙は、必要に応じてマシンキャレンダー
、スーパーキャレンダー等の平滑化処理が行われるが、
キャストコート紙の特徴である嵩高さや硬度を著しく損
なうような過度の処理は当然避ける必要がある。

そして、通常のりウェット・キャスト法に従って、塗被
層を再湿潤し、加熱された鏡面ドラムに圧接して強光沢
仕上されるものであるが、本発明の方法は特に鏡面ドラ
ムを塗被組成物に使用する二重構造ラテックスの外層部
のＴ、Ｇ十２０Ｃ以上より好ましくはＴ、Ｇ　＋　４０
　Ｃ以上の温度にしてキャスト仕上スル。

なお、再湿潤液については特に限定されるものではなく
、例えば清水、温水、熱水、離型剤を含有した水溶液、
ジシアンジアミド尿素等アミン類を含有する水溶液等通
常の再湿潤液が用いられる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明をとシ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。なお、例中の
部及び％は特に断らない限りそれぞれ、重量部及び重量
％を示す。

実施例１〜７、比較例１〜３ カオリン８０部、軽質炭カル２０部、ポリアクリル酸ソ
ーダ０．４部をセリ二社製プリッタ−を用いて水中に分
散し、固形分濃度５５％の顔料スラリーを調成した。

得られ丸顔料スラ！Ｊ−１００重量部に消泡剤としてト
リブチルフォスフェート０．４部、接着剤としてアンモ
ニアを用いて溶解した１５％のカゼイン水溶液８部（固
形分）及び第１表と第２表に示すラテックスを加え、更
に離型剤としテポリエチレンワックスエマルジョン１．
５部（固形分）を加え、最后にアンモニア及び水を加え
て固形分濃度を４３％、−を、９．５に調節して１０種
類の塗被組成物を得た。

この塗被組成物を用いて第１図に示す装置によってリウ
ェツト・キャストを行った。即ち、米坪６０９／ｌｎ２
の原紙１に乾燥重量が２５Ｉ／！ａ２となるように上記
塗被組成物をロールコータ−２で塗被し、乾燥機３で第
１表と第２表に示すような条件下で水分が６％になるよ
うに乾燥し丸。次いでゴムロール４とクロムメツキした
キャストドラム５で形成されるブレスニップ６に通紙し
ここでノズル７から供給された再湿潤液で塗被層表面を
再湿潤した后、第１表に示すドラム温度条件で回転スピ
ード１００７７１／分のキャスト・ドラム５にプレス圧
１５０ｋ）／ｃ！ＩＬで圧接し、乾燥后テークオフ・ロ
ール８でキャストドラムから剥離してキャストコート紙
９を製造した。

得られたキャストコート紙の品質を第１表と第２表に示
す。

と＼で、第１表は同じ二重構造ラテックスの塗被組成物
で紙を塗被し、乾燥条件を変化させた場合乾燥温度のキ
ャストコート紙の品質に与える温度の影響を示し、また
第２表は二重構造ラテックスと単一構造のラテックスを
夫々単独で用いた場合及び併用し九場合のキャストコー
ト紙の品質を示すものである。

表面性及び白紙光沢度の測定は下記のとおりとした。

〔表面性〕

官能評価　最も良いものを１０点とし 最も悪いものを１点とする １０点〜６点を合格レベル、５点〜１点は不合格レベル
とした。

〔白紙光沢〕

クロスメーター（７５°）で測定。（日本電色工業に、
に、）Ｖ　Ｃｋ　−ｊ　Ｏ型グロスメーター）〔発明の
効果〕 各実施例の結果から明らかなように、本発明の方法では
、先に記述したように、再湿潤液で再湿する時に塗被層
は容易に可塑化され、キャストドラムに密着性が良く従
って欠陥の少ないキャスト面が得られる。

又、外層部のＴ、Ｇ　＋　２０　Ｃより高い温度に加熱
されたキャストドラムに圧接される過程に於ては、外層
部が造膜すると同時に内層部も造膜を促され、しかも内
層部のＴ、Ｇは外層部のＴ、Ｇより大巾に低いので、塗
膜強度の発現によシ効果的となる。従って、リウェツト
・キャストは本発明により容易に実施出来、表面性、光
沢度、表面強度の良いキャストコート紙を高速で得るこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置のフロー概略図を
示す。 １・・・原紙、２・・・ロールコータ−１３・・・乾燥
機、４・・・プレスロール、５・・・キャストドラム、
６・・・プレスニップ、８・・・テークオフロール、９
・・・キャストコート紙

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、顔料、接着剤及び助剤を主成分とする塗被層を乾燥
   後再湿潤し、加熱された鏡面ドラムに圧接して強光沢仕
   上げするキャストコート紙の製造に使用するキャストコ
   ート紙用塗被組成物において、接着剤として二重構造を
   有し、外層部のガラス転移点が４０℃より高く、内層部
   のガラス転移点が２０℃より低いラテックスを有効成分
   として含有することを特徴とするキャストコート紙用塗
   被組成物。 ２、顔料、接着剤及び助剤を主成分とする塗被層を乾燥
   后再湿潤し、加熱された鏡面ドラムに圧接して強光沢仕
   上げするキャストコート紙の製造方法において、接着剤
   として二重構造を有し、外層部のガラス転移点が４０℃
   より高く内層部のガラス転移点が２０℃より低いラテッ
   クスを含有する塗被組成物を原紙に塗被した后、塗膜の
   温度が二重構造を有するラテックスの外層部のガラス転
   移点＋２０℃を越えない条件で乾燥し、再湿潤した后、
   二重構造を有するラテックスの外層部のガラス転移点＋
   ２０℃より高い温度に加熱されたキャストドラムに圧接
   することを特徴とするキャストコート紙の製造方法。