JPH03119199A - キャスト塗被紙の製造方法 - 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」 本発明はキャスト塗被紙の製造方法に関し、特に薄物キ
ャスト塗被紙にみられる光沢むら及び特有のカール、紙
ぐせの改良された強光沢キャス）ｌ被祇を効率良く製造
する方法に関するものである。

「従来の技術」 キャスト塗被紙の製造方法としては、鏡面を有する加熱
ドラム表面に顔料及び接着剤を主成分とする湿潤塗被層
を圧接、乾燥して光沢仕上げするウェットキャスト法、
湿潤塗被層を一旦乾燥した後、再湿潤により可塑化して
鏡面を有する加熱ドラム表面に圧接、乾燥して光沢仕上
げするワウエトキャスト法、湿潤塗被層をゲル状態にし
て鏡面を有する加熱ドラム表面に圧接、乾燥して光沢仕
上げするゲル化キャスト法等が知られている。

これらのキャスト法は、いずれも可塑状態にある塗被層
を加熱ドラム表面に圧接し、乾燥させて強光沢仕上げす
る点で共通するものである。

しかし、これらのキャスト法で得られたキャスト塗被紙
は、加熱ドラム表面から離型後、強光沢を有してはいる
ものの、共通して強光沢仕上げ面を外側に、裏面（非コ
ート面又はコート紙仕上げ面）を内側にして、紙中方向
を軸にした所謂、逆タテ目カールが生じてしまう。この
逆タテ目カールは最近とみに高速化してきている多色印
刷機上でしばしば給紙トラブルを起こし印刷作業性を大
きく乱す原因となっている。

この逆タテ目カールを改良するべく、カールブレーカ−
等を用いる方法も提案されてはいるが、強光沢面側にロ
ールによるしごきを加える必要がある為、フラット化に
伴いキャスト塗被紙の特徴である光沢、平滑性を大巾に
損なうことになってしまう。又、ドラムから離型後、キ
ャスト塗被層面に蒸気を作用させる方法（例えば特公平
１−４０１５７号）も提案されているが、紙に付着しな
い余剰蒸気の回収、周辺装置への凝結水の処置等若干問
題をかかえている。特公昭６２−１２３５９号に開示さ
れた塗被層をドラム表面に圧接するプレスニップで紙の
裏面に水を付与する方法は、キャスト塗被紙特有の逆タ
テ目カール解消に極めて優れた効果を発揮するものであ
るが、ウェット法キャスト、特に薄物キャスト塗被紙の
場合逆タテ目カールは改善されはするものの、マイナス
点としてキャスト塗被層面に巾１〜２ｔｓ、長さ５〜３
０龍程度の杉外皮状模様の光沢むらが生ずる欠点がある
。この光沢むら（以下、スティブルという）は白紙外観
を損なうばかりか、印刷した場合、インキ光沢むら、イ
ンキ濃度むらとなって著しく商品イメージを悪くしてい
る。

このスティプル現象は、キャスト塗被紙の製造方法にお
いて、該塗被層を加熱ドラム表面に圧接するプレスニッ
プ部、プレスニップ部前、又はプレスニップ直後に紙の
裏面に水を付与した場合多く、強く発生しており、水を
付与しない時はスティプルは生じない。又、スティプル
の強弱、量は厚物キャスト塗被紙（原紙米坪７０ｇ／ｍ
以上）では殆ど発生せず、薄物キャスト塗被紙（原紙米
坪７０ｇ／ｍ２以下）の軽量になるに伴い多く、強く発
生する傾向があり、キャスト法では、ウェットキャスト
法において顕著である。ワウエンドキャスト法の場合に
は薄物キャスト塗被紙でも極軽いスティプルにとどまる
。そしてゲル化キャスト法の場合はウェットキャスト法
に比しスティブルの発生は軽度であるが、スティプルに
よる商品価値の低下は否めない。

上記の如くキャスト塗被紙特有の逆タテ目カール解消の
ためにプレスニップ部、或いはその前後で紙の裏面に水
を作用させると、逆タテ目カールは改善されるが、キャ
スト塗被層面にスティブルが発生し、特にウェットキャ
スト法による薄物キャスト塗被紙品質に重大な欠陥とな
っている。

上記のスティプル解消策として、（８１紙の裏面に付与
する水量を少なくするとスティブルの発生は抑えられる
が、逆タテ目カールが解消されない。

ｆｂ）キャスト塗被層の塗布量を少なくするとステイブ
ルは軽度になるが光沢度が低下する。（Ｃ）原紙の伸縮
を少なくとするために強サイズ度の原紙を使用したり、
原紙の耐水性をもたせるために湿潤紙力増強剤等を補強
した原紙を用いてもステイプルを充分に抑えることが出
来ず、ウェットキャスト法による極薄物（原紙米坪○○
ｇ／％、○○ｇ／Ｍ）の製造は極めて困難な状況である
。

「発明が解決しようとする課題」 本発明の目的は、薄物キャスト塗被紙製造時に発生する
重大な欠陥、即ち逆タテ目カール及び強光沢面のスティ
ブルを抑え、均一な光沢を有する薄物キャスト塗被紙を
安定して製造できる方法を提供するものである。

「課題を解決するための手段」 本発明は、米坪１０ｇ／ｍ以下の原紙上に顔料及び接着
剤を主成分とする塗被層を鏡面を有する加熱ドラム表面
に圧接して強光沢仕上げするキャスト塗被紙の製造方法
において、該塗被紙をドラム表面に圧接させ乾燥し塗被
層が不動化した以降の位置で紙の裏面に水を付与するこ
とを特徴とするキャスト塗被紙の製造方法である。

「作用」 本発明は、既述した如く、薄物キャスト塗被紙製造時に
生じる逆タテ目カールの解消のために提案されているプ
レスロール部或いはその前後で紙の裏面に水を付与した
場合に発生するスティブル現象の改善に優れた効果を発
揮し、均一な光沢面が得られ、印刷適性の優れたキャス
ト塗被紙が得られるものである。

通常、キャスト塗被紙の製造は、原紙の片面に形成され
た塗被層が湿潤状態で流動性のある間に鏡面を有する加
熱ドラムに圧接、乾燥させ、ドラム表面の平滑面を写し
取って離型させられる訳であるが、主として木材バルブ
で形成された原紙はその水分によって伸縮する。一般に
原紙の水分はセルローズ分子の中にある結晶水、バルブ
の微小なすきまに存在する毛細管水、バルブ繊維表面に
ある付着水に分類される。毛細管水は繊維そのものを膨
張収縮させ、付着水は繊維の集合である原紙を伸縮させ
る。

原紙上に塗被された塗料中の水の１部分は原紙層に滲み
込んで毛細管に入り込んだり、繊維表面に付着したりす
る。又、プレスロールニップで紙の裏面より付与した水
も塗料中の水と同様に原紙層に浸透して原紙を膨張させ
る。一方、原紙は原紙製造法の関係で繊維の配列が原紙
の流れ方向に沿って多く配向しており、水の影響で原紙
が伸縮する度合いは流れ方向よりも９０度変位のヨコ方
向が数倍以上大きい。原紙中に入った水は加熱ドラムの
熱等により蒸気、気化して乾燥される。水分が原紙より
出る時原紙は元の寸法に収縮する。

この時の収縮力は極めて強く、乾燥途上の半ば不動化し
た塗被層塗料をも引き寄せる位置力な収縮力であるため
、引き寄せられることが想像できる。

かかる現象に鑑み、本発明者等はこのステイプル現象の
改良について長年のキャスト塗被紙製造経験に基づき鋭
意研究を重ねた。

その結果、湿潤塗被層がドラム表面に圧接され続いて乾
燥される工程で塗被紙の水分率は薄物キャスト塗被紙程
多く、又ウェットキャスト法が他のキャスト法よりも多
いため、湿潤塗被層が乾燥によって不動化が完了するま
での間に、多量の水のため原紙が伸び、次に半不動化状
態下で原紙が水分蒸発によって縮む。この時塗被層は半
不動化状態であるために均一に収縮せずに細かいしわ状
になってコート量むらとなり光沢むらとなってスティブ
ル現象が発生するとの判断を得るに至った。

かかる知見に基づき、更に鋭意研究の結果、本発明者等
は、薄物キャスト塗被紙製造法における重大な欠陥とし
て従来からその改良が望まれていたスティプル現象が、
加熱ドラム表面に張りついて乾燥されている過程のキャ
スト湿潤塗被層が該原紙の伸縮によっても影響を受けな
い塗被層塗料の不動化した時点以降に紙の裏面より水を
付与することにより、効果的に改良されることを見出し
本発明を達成するに至った。

次に本発明を実施する場合の装置及び方法について具体
的に述べる。湿潤塗被層を加熱ドラムに圧接して加熱乾
燥するパターンとしては、湿潤塗被層をプレスロールを
介してドラムに圧接した直後の塗被層が未だ流動性を保
っているところの初期乾燥ゾーン、湿潤塗被層の乾燥が
進行し塗被層の流動性が無くなった中期乾燥ゾーン、継
いで湿潤塗被層が乾燥してドラムより離型する離型点ま
での終期乾燥ゾーンに分けることができ、紙の裏面より
水を付与する位置を初期乾燥ゾーンは避けて塗被層が流
動性を失い不動化した中期乾燥ゾーン及び／又は終期乾
燥ゾーンで行うものである。

因みに、紙の裏面より付与する水の位置をプレスロール
直後の初期乾燥ゾーンにすると塗被層の流動性が未だあ
る間に付与水によって原紙が伸縮するためスティプル現
象が激しく発生し所望の効果を得るこが出来ない。一方
、終期乾燥ゾーンで裏面より水を付与すると、ステイブ
ル現象はなく光沢むらの無い紙になるが、乾燥が遅れ生
産速度を低下させる必要が生ずる。最適な加水処理位置
は湿潤塗被層が乾燥によってもはや流動性を失い不動化
した中期乾燥ゾーンである。例えは直径３６００１璽の
キャストドラムの場合、プレスロールニップから塗被紙
がドラムから剥離する離型点までの距離は通常約７ｍで
あって、中期乾燥ゾーンはキャスト方式、キャストドラ
ム温度、原紙米坪、塗料濃度、キャスト側コート量、裏
面コートの有無及びそのコート量によって多少変動する
がプレスロールニップ位置から１．５〜４．５ｍの範囲
である。従ってこの１．５〜４．５ｍ範囲において水を
付与すればよい訳であるが、好ましくは２〜４ｍより好
ましくは２〜３ｍの範囲で加水処理を実施するものであ
る。又、紙の裏面より付与する水の量は原紙米坪、塗料
濃度、コート量、キャストドラム温度等に応じて調節さ
れるものであり、必要に応じてテストにより求められる
ものであるが、−般に祇１ｍ２当たり２〜２５ｇ、好ま
しくは５〜１５ｇの範囲であることが望ましい。付与す
る水量が最適量より少ない場合には、逆タテ目カールの
多少残るキャスト塗被紙になる。又付与する水量が多す
ぎる場合は、キャスト塗被紙がＲ８８０％といった高湿
度条件下においてヨコ目止カールになる。

本発明の方法において、中期乾燥ゾーンで紙の裏面より
付与する水の処理装置は、水ｉ１２〜２５ｇ／ｍを均一
に塗布、調節できればどのような方法でも差支えなく、
エヤーナイフコーター、スプレーコーター、リバースロ
ールコータ−、ブレードコーター等を用いることができ
るが、簡単な装置であること及び水量の調製が容易であ
る点よりスプレーシャー後エヤーナイフで計量する方法
が好ましい。

なお、キャスト塗被紙の欠陥の今一つであるピンホール
状斑点改良や乾燥力増強のため、近赤外線照射及び熱風
吹き付けを、本発明の処理装置前又は前後で実施したり
、従来から塗被紙製造分野で知られている各種技術を適
宜組み合わせて使用することは勿論可能である。

本発明において、塗被層を形成する為に用いる塗被組成
物としては、従来のキャスト塗被紙用組成物と同様に顔
料及び接着剤を主成分とするものである。

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、炭酸カルシウム、二酸化チタン、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、通常の塗被紙用顔料の１種類又は２種類以上が適宜
選択して使用される。

接着剤としては、例えばカゼイン、大豆蛋白、合成蛋白
等の蛋白質類、スチレン・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または共重合体等の
アクリル系共重合体ラテックス、エチレン・酢酸ビニル
共重合体等のビニル系共重合体ラテックス、或いはこれ
らの各種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基
含有単量体で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、ポリビニルアルコール、オ
レフィン・無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂等の合成
樹脂系接着剤、陽性化澱粉、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
等のセル口・−ス誘導体、通常の塗被紙用接着剤の１種
又は２種類以上が適宜選択して使用される。

なお、一般に接着剤の使用量は顔料１００重量部に対し
て５〜５０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部程
度の範囲で使用される。

さらに、塗被組成物中には、必要に応じて消泡剤、着色
剤、離型剤、流動変性剤等の各種助剤が適宜配合される
が、加熱ゲル化キャスト法では、塗被層のゲル化を促進
する助剤として、例えば亜鉛、アルミニウム、マグネシ
ウム、カルシウム、バリウム等多価金属塩が顔料１００
重量部に対して０．５〜１０重量部重量部加することも
できる。

なお、裏面塗被キャスト塗被紙における裏面の塗被組成
物もキャスト塗被組成物と同様に、従来一般に用いられ
ている印刷塗被紙用塗被組成物と同様のものをいずれも
使用することかできる。

又、塗被装置としては一般の塗被紙製造に用いられる例
えばブレードコーター、エアーナイフコ−Ｖ−、ロール
コータ−、リバースロールコータ、バーコーター、カー
テンコーター、ダイスロットコーター、グラビアコータ
ー、チャンブレックスコーター、サイズプレスコーター
等によって原紙上に一層或いは多層に分けて塗被される
。

塗被組成物の固形分濃度は、一般に４０〜７０重景％程
度の範囲に調製されるが、操業性を考慮すると４５〜６
５重量％の範囲が好ましい。

原紙としては、一般の印刷用塗被紙やキャスト塗被紙に
用いられる米坪６０ｇ／ｍ２以下の原紙が用いられるが
、抄紙方法については特に限定されず酸性抄紙、アルカ
リ抄紙いずれであってもよ（、勿論、高歩留バルブを含
む中質原紙も使用できる。

なお、キャスト塗被組成物の塗被量は、一般に乾燥重量
で５〜３５ｇ／ｌｒｉ程度であるが、得られるキャスト
塗被紙の平滑性及び光沢度等の品質、キャスト塗被速度
の向上効果の点で８〜３０ｇ／イ程度の範囲で調節する
のが望ましい。又、裏面塗被層の塗被量は良好な平滑性
と印刷適性を得るために乾燥重量で５〜３０　ｇ／ｒｒ
ｒ、より好ましくは１０〜２５ｇ／％の範囲で塗被され
る。因みに５　ｇ　／　ｒｔｒ未満では良好な平滑性及
び印刷適性が得られないし、一方、３０　ｇ／ｎｒを超
えると生産速度が著しく低下するので好ましくない。

以下、本発明の実施例を記載するが、本発明がこれらの
実施例に限定されるものでないことは勿論である。なお
、例示中、部とあるのは重量部をそして％とあるのは重
量％を意味する。

実施例１ カオリン（ＥＭＣ社製、商品名ｒＵＷ−９０Ｊ）３０部
、微粒化重質炭酸カルシウム（富士カオリン■製、商品
名「カービタル９０Ｊ　）　２０部、ポリアクリル酸ソ
ーダ０．２部、酸化澱粉（固形分）３部、スチレン−ブ
タジェン共重合体ラテックス（固形分）　１３部からな
る固形分濃度５５％の塗液を調製した。この塗液を６２
ｇ／ｍ２の原紙に乾燥重量が１２ｇ／ｍ”になるようロ
ッドブレードコーターで片面塗布しエアーフローティン
グドライヤーとシリンダードライヤーで乾燥させた。次
に５段の金属ロールキャレンダー処理してキャスト塗被
紙川原紙を得た。

別にカオリン８０部、炭酸カルウシラム２０部、カゼイ
ン（固形分）　１０部、スチレン−ブタジェン共重合体
ラテックス（固形分）８部からなる濃度５３％のキャス
ト塗被紙用塗液を調製した。

この塗液を第１図に示した如き、鏡面を有する加熱ドラ
ム上に水付与機構を備えたウェットオンウェット方式の
キャスト装置により、前記片面塗被原紙の塗被面に塗布
してキャスト仕上げした。

即ち、前記塗被原紙（２）の塗被面に第１塗被装置（３
）にてキャスト塗被紙用塗料を乾燥重量で５　ｇ／ｍ”
になるよう塗被し、次いでこの塗被層が湿潤状態にある
間に直ちに第２塗被装置（４）で同じキャスト塗被紙用
塗料を乾燥重量にて６ｇ／ｍ２になるように塗被し、直
ちに直径３．６ｍのクロームメツキした９０℃の表面温
度を有する加熱ドラム（７）にプレスロール（６）で圧
接し、このプレスロールニップよす２ｍ後の位置で直径
３０ｃｍのゴム被覆した水きりロール（８）を塗被紙の
裏面より線圧２０ｋｇ／ｃＩ１）で押圧、その直ぐ後で
シャワー（５）にて水を充分に付与し、水切りロールよ
り１ｍｌに設けたエヤーナイフ（９）でエアー吹き出し
速度を変化させて水付与量を調節し、乾燥後テークオフ
ロール００）によって離型させ、ワインダーαυで巻き
取った。なお、このときの水の付与量は１Ｏｃｃ／ｍ２
であり、加熱ドラムの表面速度は８０ｍ／分であった。

得られたキャスト塗被紙のスティブル及びカールについ
ては別表の如くであった。

実施例２ 実施例１において、紙の裏面に水を付与する量を１５ｃ
ｃ／ｍ”とした以外は実施例１と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

得られたキャスト塗被紙のスティプル及びカールについ
ては別表の如くであった。

実施例３ 実施例１において、５０．４ｇ／ｍ２の原紙を用いた以
外は実施例１と同様にしてキャスト塗被紙を得た。

得られたキャスト塗被紙のスティプル及びカールについ
ては別表の如くであった。

比較例１ キャスト塗被紙の製造段階において、塗被紙の裏面に水
を付与しなかった以外は実施例１と同様にしてキャスト
塗被紙を得た。

この比較例で得られたキャスト塗被紙のスティプル及び
カールについては別表の如くであった。

比較例２ キャスト塗被紙の製造工程において、プレスロールニッ
プ部において紙の裏面より１０ｃｃ／ｍ”の水を付与し
、塗被層が不動化した以降の位置での紙裏面への水付与
は行わなかった以外は実施例１と同様にしてキャスト塗
被紙を得た。

この比較例で得られたキャスト塗被紙のスティプル及び
カールについては別表の如くであった。

表−１ 品質評価方法 〔スティブル〕・・・目視により評価した。

○・・・発生は認められない ×・・・発生が顕著に認められる 〔カール〕・・・１０ｃｍ　ｘ　１０ｃｍの正方形に切
ったキャスト塗被紙を２０℃、ＲＨ６０χの恒温室中に
２４時間放置し、カールした方向（ キャスト面を内側にしたカールを正 カール、紙中方向を軸にしたカール を縦カールという）と、その程度を カール面の曲率半径（ｃｍ）で示した。

数値が大きい程カールが少ない。

〔効果〕

表−１からも明らかであるように、本発明のキャスト塗
被紙の製造方法によれば、薄物キャスト塗被紙特有の逆
タテ目カールは解消され、スティブル発生のない均一な
強光沢を有する薄物キャスト塗被紙が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、未発明のキャスト塗被紙を製造するための製
造装置の概略図であり、塗被紙を加熱ドラム表面に圧接
させ乾燥し塗被層が不動化した以降の位置で紙の裏面に
水を付与するように構成した説明図である。 第２図は、従来より使用されているキャスト塗布装置の
説明図である。 ■・・・アンワインダ− ２・・・キャスト原紙 ３・・・第１塗布装置 ４・・・第２塗布装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）米坪７０ｇ／ｍ＾２以下の原紙上に、顔料及び接
   着剤を主成分とする塗被層を設けた後、湿潤状態の塗被
   層を鏡面を有する加熱ドラム表面に圧接、乾燥して強光
   沢仕上げするキャスト塗被紙の製造方法において、該塗
   被紙を加熱ドラム表面に圧接させ乾燥し塗被層が不動化
   した以降の位置で紙の裏面に水を付与することを特徴と
   するキャスト塗被紙の製造方法。
2. （２）紙の裏面に対して付与する水の量が２〜２５ｇ／
   ｍ＾２である請求項（１）記載のキャスト塗被紙の製造
   方法。