JPH0335439B2

JPH0335439B2 -

Info

Publication number: JPH0335439B2
Application number: JP60035698A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nojima; Koichi Shono; Mikio Takahashi
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1991-05-28
Also published as: JPS61194295A; US4686119A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、キヤスト塗被紙の製造方法に関し、
特に塗被層を高温の鏡面ドラムに高圧で圧接して
鏡面仕上げするリウエツトキヤスト法及びゲル化
キヤスト法の改良に関するものである。

「従来の技術」キヤスト塗被紙と呼ばれる印刷用強光沢塗被紙
の製造方法としては、湿潤状態にある塗被層を鏡
面ドラム面に圧接して光沢仕上げするウエツトキ
ヤスト法、湿潤状態の塗被層をゲル状態にして鏡
面ドラム面に圧接して光沢仕上げするゲル化キヤ
スト法、湿潤状態の塗被層を一旦乾燥した後、再
湿潤により可塑化して鏡面ドラム面に圧接して光
沢仕上げするリウエツトキヤスト法等が知られて
いる。

これらのキヤスト仕上げ方法は、いずれも可塑
状態にある塗被層を加熱鏡面ドラム面に圧接乾燥
し、離型させる点で共通しているが、長時間の操
業下で安定した離型性を得ることがいずれの方式
においても重要な課題である。

従来、この離型性を向上させる方法として、鏡
面ドラム表面に離型剤を付着する方法、塗被液
中、再湿潤液中あるいはゲル化液中に離型剤を添
加する方法等が採られている。そして離型剤とし
てはステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸及びそ
の金属塩、マイクロクリスタリンワツクス、ポリ
エチレンエマルジヨン等の炭化水素類、セチルア
ルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコ
ール類、各種界面活性剤、ロート油等が使用され
ている。

これらの離型剤は、表面温度が90℃以下の鏡面
ドラムを使用するウエツトキヤスト法に於いては
特に問題はないが、リウエツトキヤスト法及びゲ
ル化キヤスト法では、いずれも長時間操業におけ
る離型効果に難がある。

即ち、リウエツトキヤスト法及びゲル化キヤス
ト法では、塗被層が鏡面ドラム面に圧接される前
に各々乾燥ないしゲル化されているため、いずれ
も表面温度90℃以上の鏡面ドラムに圧接してキヤ
スト仕上げすることができ、ウエツトキヤスト法
に比べ遥かに高速度でキヤスト仕上げができる
が、ドラムに圧接する前の塗被層の可塑化度合が
低い為、ドラム面に密着され難く、特に50ｍ／分
以上の高速度操業においては、120Kg／cm以上の
高線圧で塗被紙を鏡面ドラムに押圧する必要があ
る。このようなキヤスト方式に前記したような離
型剤を使用した場合、５〜６時間の操業で塗被層
の一部がドラム表面に付着し、塗被層表面からピ
ツクする現象（ドラムピツクと称している）が発
生し始め、遂には紙全体がドラム表面に貼りつい
て離型しなくなつて了う場合がある。

このような問題が発生する原因としては、90℃
以上の鏡面ドラムでは可塑化された塗被層が貼着
しやすくなり、特にプレスニツプでの120Kg／cm
以上の高線圧による摩擦作用によつて塗被層と鏡
面ドラム界面の離型剤層が荒らされ、離型剤の分
布が極めて不均一となるため、とりわけ高速度操
業ではドラムピツクが発生し易くなるものと考え
られる。

離型性を改良するために、離型剤の使用量を増
やすことも考えられるが、離型剤の増量はインキ
の定着不良、インキ乾燥性の不良等、仕上がり塗
被紙の印刷適性を低下させるという新たな問題を
惹起する。そのため低速度操業、あるいは一日に
何回か運転を止めてはドラム表面に脂肪酸等の供
給処理を行うという断続操業を余儀なくされてい
るのが現状である。そのため、高温、高圧条件下
でのリウエツトキヤスト法及びゲル化キヤスト法
では、特に長時間安定して連続操業出来るように
離型性を改良することが大きな課題となつてい
る。

「発明が解決しようとする問題点」本発明は、塗被層を90℃以上の表面温度を有す
る鏡面ドラムに、120Kg／cm以上の高圧で圧接し
て50ｍ／分以上の高速度で鏡面仕上げするリウエ
ツトキヤスト法及びゲル化キヤスト法において、
キヤスト塗被紙の品質を低下させることなく、長
時間の連続操業性を改良することを目的とするも
のである。

「問題を解決するための手段」本発明者等は、特に離型性について鋭意研究し
た結果、特定の組成から成る離型剤の選択使用に
よつて、上記目的が達成されることを見出し本発
明を完成するに至つた。

本発明は、再湿潤あるいはゲル化された塗被層
を、表面温度が90℃以上の鏡面ドラムに、120
Kg／cm以上の圧力で圧接して鏡面仕上げするキヤ
スト塗被紙の製造方法において、塗被層中及び／
又は再湿潤液又はゲル化液中に、レシチン及び／
又は下記一般式〔〕で表わされる脂肪族炭化水
素基を有するリン酸エステル或いはそのエタノー
ルアミン塩の中から選ばれる少なくとも一種より
なる離型剤を含有せしめることを特徴とするキヤ
スト塗被紙の製造方法である。

（R₁、R₂は水素原子または炭素数８以上の脂肪
族炭化水素基を示し、R₁とR₂の炭素数の合計が
15〜22である。Ｘは、水素原子、あるいは（モ
ノ、ジ、トリ）エタノールアミンを示す）「作用」本発明の方法では、上記の如くレシチン及び／
又は下記一般式〔〕で表わされる脂肪族炭化水
素基を有するリン酸エステル或いはそのエタノー
ルアミン塩の中から選ばれる少なくとも一種より
なる離型剤を使用するものであるが、特にレシチ
ン、及びリン酸エステルのエタノールアミン塩等
のアミンを含有する化合物は水性系の塗被液や再
湿潤液、ゲル化液中に添加し易く、効果の点でも
優れているためより好ましく用いられる。

かかる離型剤の具体例としては、例えば大豆、
卵黄より抽出されるレシチンあるいはその各種誘
導体やモノステアリルリン酸エステルトリエタノ
ールアミン、ジオクチルリン酸エステルモノエタ
ノールアミン、モノステアリルリン酸エステル、
ジデシルリン酸エステル等が挙げられる。

（R₁、R₂は水素原子または炭素数８以上の脂肪
族炭化水素基を示し、R₁とR₂の炭素数の合計が
15〜22である。Ｘは、水素原子あるいは（モノ、
ジ、トリ）エタノールアミンを示す）これら特定の離型剤は、従来から使用されてい
る脂肪酸石鹸、ポリエチレンエマルジヨン等に比
較して、キヤスト塗被紙の品質を低下させること
なく、８〜10時間、使用の態様によつては24時間
以上という遥かに長時間の安定した連続操業を可
能にするものである。特に、高温、高圧下のリウ
エツトキヤスト法及びゲル化キヤスト法でこのよ
うに優れた作用効果を発揮する理由は明らかでは
ないが、従来の離型剤に比べて親水性に優れてお
り、鏡面ドラムと塗被層の界面により多く、しか
もより強固に配向、吸着されるためではないかと
考えられる。

これらの離型剤の中でもリン酸エステルに関し
ては、結合している個々の脂肪族炭化水素基の炭
素数が８以上で、かつ炭化水素基の炭素数の合計
が15〜22の範囲にある場合に、キヤスト塗被紙の
連続操業性や、品質により優れた効果を発揮す
る。この炭素数範囲にある場合により優れた効果
を示す理由は明かではないが、ひとつの脂肪族炭
化水素基の炭素数が８より小さい時には、親油性
が小さく、鏡面ドラムと塗被層の界面への配向が
不十分な為に優れた連続操業性を得ることができ
ないと考えられる。因みに、脂肪族炭化水素基の
炭素数の合計が15未満の場合にも同様に、鏡面ド
ラムと塗被層との界面への配向が不十分な為に連
続操業性が劣つている。一方、脂肪族炭化水素基
の炭素数の合計が22を越えると親油性が高すぎる
為に、界面への配向が不十分となり、連続操業性
が低下するものと推定される。

レシチンに結合している脂肪酸の脂肪族炭化水
素基の炭素数の合計は、多くの場合30以上である
が、上記のリン酸エステルに比べて一分子中に含
まれる親水性基の数が多い為、炭素数の合計が22
を越えていても鏡面ドラムと塗被層の界面への配
向が優れており、連続離型性に満足な効果が得ら
れるものと考えられる。

本発明のキヤスト塗被紙の製造方法において、
上記特定の離型剤は塗被液中及び／又は再湿潤液
又はゲル化液中に添加されるものであるが、その
添加量は、塗被液に添加する場合には、顔料100
重量部当たり、0.1〜４重量部程度、より好まし
くは0.3〜1.5重量部程度の範囲で調節される。ゲ
ル化液や再湿潤液に添加する場合には、溶液中の
離型剤濃度が0.01〜３重量％、より好ましくは
0.1〜１重量％となるように調節するのが望まし
い。因に、離型剤の添加量がそれぞれの下限値を
下回つた場合には、充分な離型効果が得られず、
上限値以上では離型効果は良好でも仕上がりキヤ
スト塗被紙の品質面、特に表面光沢の低下やイン
キ定着性の不良等を来す恐れがある。

上記特定の離型剤は、キヤスト塗被液及び／又
は再湿潤液又はゲル化液中に単独で使用できるこ
とは勿論、従来から使用されている脂肪酸、脂肪
酸塩、脂肪酸石鹸やポリエチレンエマルジヨン等
と併用使用することも可能である。

なお、上記離型剤を再湿潤液中に添加する際に
は、上記離型剤の他に可塑化促進剤として燐酸
塩、アミン類、アミド化合物等を併用して仕上が
り塗被紙の表面光沢をより向上させることもでき
る。

本発明の方法において、塗被層を形成するため
に用いられる塗被組成物は、従来のキヤスト塗被
紙用組成物と同様に顔料及び接着剤を主たる成分
とする組成物が用いられる。

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、酸化チタン、
硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチンホワイト、プラ
スチツクピグメント等一般の塗被紙用顔料の一種
以上が用いられる。また接着剤としては、カゼイ
ン、大豆蛋白、合成蛋白質等の蛋白質類、スチレ
ン・ブタジエン共重合体、メチルメタクリレー
ト・ブタジエン共重合体等の共役ジエン系重合体
ラテツクス、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
リル系重合体ラテツクス、エチレン・酢酸ビニル
共重合体等のビニル系重合体ラテツクス、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ラテツクス、ポ
リビニルアルコール、オレフイン、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
ルロース誘導体等一般の塗被紙用接着剤が単独或
いは併用して用いられる。

これらの接着剤は顔料100重量部当たり５〜50
重量部、一般には10〜30重量部の範囲で使用され
る。また、消泡剤、着色剤、流動変性剤等の各種
助剤を必要に応じて適宜使用できる。

本発明において、塗被組成物は一般の塗被紙製
造に用いられるブレードコーター、エヤーナイフ
コーター、ロールコーター、ブラシコーター、カ
ーテンコーター、チヤンプレツクスコーター、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つ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40〜70重量％であるが、操業
性を考慮すると45〜65重量％の範囲が好ましい。

また、原紙としては、一般の印刷用塗被紙やキ
ヤスト塗被紙に用いられる米坪30〜400ｇ／m²の
ペーパーベース或いはボードベースの原紙が用い
られる。これら酸性或いはアルカリ性抄紙で抄造
される原紙であり、高歩留パルプを約10重量％以
上含む中質原紙も勿論使用出来る。また、予備塗
工あるいはキヤスト塗被層の裏面に一般の顔料コ
ーテイングを設けたような塗被紙も原紙として使
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量
で10〜50ｇ／m²程度であるが、得られるキヤスト
塗被紙の白紙品質、キヤスト塗被速度の改良効果
の点で15〜35ｇ／m²の範囲で調節されるのが最も
好ましい。

リウエツトキヤスト法では、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、エヤーホイルドライヤー、エヤー
キヤツプドライヤー、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塗被
紙用乾燥装置が使用される。塗被紙の乾燥程度
は、原紙の種類、塗被組成物の種類等によつて異
なるが、一般に紙水分として１〜11重量％程度、
より好ましくは３〜８重量％程度の範囲に乾燥さ
れる。

乾燥後の塗被紙は必要に応じてマシンキヤレン
ダー、スーパーキヤレンダー等の平滑化処理が行
われるが、キヤスト塗被紙の特徴である嵩高さや
剛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。

なお、乾燥塗被層の再湿潤や、ゲル化キヤスト
法における湿潤塗被層のゲル化法等については、
通常のキヤスト法と同様の方法によつて実施すれ
ばよい。

「実施例」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。

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カオリン70部、軽質炭酸カルシウム30部、ポリ
アクリル酸ソーダ0.5部をコーレス分散機を用い
て水中に分散し、固形分濃度60％の顔料スラリー
を調製した。これに消泡剤としてトリブチルフオ
スフエート0.5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７部（固形
分）及びスチレン・ブタジエン系ラテツクス（旭
化成社製、商品名「DL−636」）18部（固形分）
を加えた。更に、離型剤としてモノステテアリル
リン酸エステルトリエタノールアミン0.6部（固
形分）を加え、最後にアンモニア及び水を加えて
固形分濃度を45％、PHを9.0に調節し、キヤスト
塗被液を得た。

この塗被液を用いて第１図に示す装置によつて
リウエツトキヤストを行つた。即ち、米坪80ｇ／
m²の原紙１に乾燥重量が28ｇ／m²となるように上
記塗被液をエアーナイフコーター２で塗被し、乾
燥機３で紙水分が６％となるように乾燥した。

次いで、直径750mmのゴムロール４と直径1500
mmのクロムメツキたキヤストドラム５で形成され
るプレスニツプ６に通紙し、ここでノズル７から
供給されたステアリン酸アンモニウム0.3％、尿
素1.0％よりなる再湿潤液で塗被層表面を再湿潤
した後、表面温度105℃、回転スピード70ｍ／分
のキヤストドラム５にプレス圧250Kg／cmで圧接
し、乾燥後テークオフロール８でキヤストドラム
から剥離してキヤスト塗被紙９を得た。

実施例２実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにジオクチルリ
ン酸エステルモノエタノールアミンを用いた以外
は実施例１と同様にしてキヤスト塗被紙を得た。

実施例３実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミン0.6部（固形分）の代わ
りに大豆抽出物レシチンをノニオン界面活性剤で
乳化したエマルジヨンを0.8部（固形分）用いた
以外は実施例１と同様にしてキヤスト塗被紙を得
た。

実施例４実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミン0.6部の代わりに大豆抽
出物レシチンをノニオン界面活性剤で乳化したエ
マルジヨンを1.3部（固形分）用いた以外は実施
例１と同様にしてキヤスト塗被紙を得た。

実施例５実施例１において、モノステアリルリン酸エス
テルトリエタノールアミンの代わりにステアリン
酸アンモニウムを用い、再湿潤液中に大豆抽出物
レシチンをノニオン界面活性剤で乳化したエマル
ジヨンを0.5％（固形分）となるように添加した
以外は実施例１と同様にしてキヤスト塗被紙を得
た。

実施例６実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにモノステアリ
ルリン酸エステルを用いた以外は実施例１と同様
にしてキヤスト塗被紙を得た。

実施例７実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにジデシルリン
酸エステルを用いた以外は実施例１と同様にして
キヤスト塗被紙を得た。

実施例８実施例１において離型剤を無添加とし、その代
わりに再湿潤液中に大豆抽出物レシチンをノニオ
ン界面活性剤で乳化したエマルジヨンを1.0％
（固形分）となるように添加した以外は実施例１
と同様にしてキヤスト塗被紙を得た。

実施例９実施例８において大豆抽出物レシチンをノニオ
ン界面活性剤で乳化したエマルジヨンの代わりに
モノステアリルリン酸エステルトリエタノールア
ミンを用いた以外は実施例８と同様にしてキヤス
ト塗被紙を得た。

実施例 10 カオリン70部、軽質炭酸カルシウム20部、水酸
化アルミニウム10部、分散剤としてポリアクリル
酸ソーダ0.5部、ピロリン酸ソーダ0.5部をコーレ
ス分散機を用いて水に分散し、これに消泡剤とし
てトリブチルフオスフエート0.5部、離型剤とし
て大豆抽出物レシチンをノニオン界面活性剤で乳
化したエマルジヨンを1.0部（固形分）、接着剤と
してアンモニア溶解したカゼイン13部（固形分）、
スチレン−ブタジエン共重合ラテツクス（住友ノ
ーガタツク社製、商品名「SN−307」）11部（固
形分）、及び水を加えて濃度55％の塗被紙を得た。

この塗被液を用いて第２図に示す装置によりゲ
ル化キヤストを行つた。即ち、米坪90ｇ／m²の原
紙１０に乾燥重量が25ｇ／m²となるように上記塗
被液をロールコーター１１で塗被し、次いで濃度
0.5％の蟻酸カルシウム水溶液からなるゲル化液
１２に接触させて塗被層をゲル化した。

次に、直径800mmのプレスロール１３と表面温
度98℃の直径3000mmのキヤストドラム１４にプレ
ス圧180Kg／cmで圧着し、乾燥後テークオフロー
ル１５でキヤストドラムから剥離してキヤスト塗
被紙１６を得た。

実施例 11 実施例10において大豆抽出物レシチンをノニオ
ン界面活性剤で乳化してエマルジヨンの代わりに
ポリエチレンエマルジヨンを用い、ゲル化液中に
大豆抽出物レシチンをノニオン界面活性剤で乳化
したエマルジヨンを0.5％（固形分）となるよう
に添加した以外は実施例10と同様にしてキヤスト
塗被紙を得た。

比較例１実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにオレイン酸ア
ンモニウムを用いた以外は実施例１と同様にして
キヤスト塗被紙を得た。

比較例２実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにステアリン酸
アンモニウムを用いた以外は実施例１と同様にし
てキヤスト塗被紙を得た。

比較例３実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミン0.6部（固形分）の代わ
りにステアリン酸アンモニウム1.3部（固形分）
を用いた以外は実施例１と同様にしてキヤスト塗
被紙を得た。

比較例４実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにリン酸トリペ
ンチルを用いた以外は実施例１と同様にしてキヤ
スト塗被紙を得た。

比較例５実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにリン酸ミリス
チルを用いた以外は実施例１と同様にしてキヤス
ト塗被紙を得た。

比較例６実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにオレイン酸ア
ンモニウムを使用し、且つキヤスト条件を80℃、
100Kg／cmという、比較的低温、低圧条件とした
以外は、実施例１と同様にしてキヤスト塗被紙を
得た。

比較例７実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにリン酸トリオ
クチルを用いた以外は実施例１と同様にしてキヤ
スト塗被紙を得た。

比較例８実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにジヘキシルリ
ン酸エステルを用いた以外は実施例１と同様にし
てキヤスト塗被紙を得た。

比較例９実施例１においてモノステアリルリン酸エステ
ルトリエタノールアミンの代わりにジラウリルリ
ン酸エステルを用いた以外は実施例１と同様にし
てキヤスト塗被紙を得た。

比較例 10 実施例10において大豆抽出物レシチンをノニオ
ン界面活性剤で乳化したエマルジヨンの代わりに
ポリエチレンエマルジヨンを用いた以外は実施例
10と同様にしてキヤスト塗被紙を得た。

かくして得られた実施例11、比較例10の総計21
種類のキヤスト塗被紙について、キヤスト方式、
キヤスト条件、操業性、及びキヤスト塗被紙の品
質結果を一括して表に示した。

なお、操業性、印刷インキ定着性、及びキヤス
ト紙面光沢の評価方法及び基準は下記の通りとし
た。

（操業性） ◎……24時間以上連続して操業することが可能。

〇……12時間以上連続して操業することが可能。

×……12時間以内でドラムピツクが発生。

××……５時間以内でドラムピツクが発生。

（印刷インキ定着性） RI印刷機（明製作所製）で印刷して２時間後
に印刷インキの定着性を評価した。具体的には、
印刷面を一定の条件（指先に白い紙を巻き、一定
の圧力で擦る）で擦り、剥がれ落ちるインキの量
を目視評価した。

〇……インキ脱落が微かに認められるが、実用上
問題なし（定着性良い）。

×……インキ脱落がかなり有り、実用上問題であ
る。

（キヤスト紙面光沢）光沢はJIS P8142法に準じて測定した光沢度値
で表示した。

「効果」各実施例の結果（表）から明らかなように、本
発明の方法では離型性が極めて効果的に改良され
ており、キヤスト塗被紙の品質を低下させること
なく、安定して長時間の連続操業が可能であつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の実施例で使用し
たキヤストコーターの概略線図である。１，１０：原紙、２：エアーナイフコーター、
３：乾燥機、４，１３：プレスロール、５，１
４：キヤストドラム、６：プレスニツプ、７：ノ
ズル、８，１５：テークオフロール、９，１６：
キヤスト塗被紙、１１：ロールコーター、１２：
蟻酸カルシウム水溶液。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１再湿潤あるいはゲル化された塗被層を、表面
温度が90℃以上の鏡面ドラムに、120Kg／cm以上
の圧力で圧接して鏡面仕上げするキヤスト塗被紙
の製造方法において、塗被層中及び／又は再湿潤
液又はゲル化液中に、レシチン及び／又は下記一
般式〔〕で表わされる脂肪族炭化水素基を有す
るリン酸エステル或いはそのエタノールアミン塩
の中から選ばれる少なくとも一種よりなる離型剤
を含有せしめることを特徴とするキヤスト塗被紙
の製造方法。（R₁、R₂は水素原子または炭素数８以上の脂肪
族炭化水素基を示し、R₁とR₂の炭素数の合計が
15〜22である。Ｘは、水素原子、あるいは（モ
ノ、ジ、トリ）エタノールアミンを示す）