JPH0967791A - キャスト塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた表面光沢と印刷適性を備えたキャスト塗
被紙の製造方法を提供する。 【解決手段】原紙上に、予め顔料および接着剤を主成分
とする塗被組成物を塗被、乾燥して下塗り塗被層を設
け、次いで下塗り塗被層上にキャスト用塗被組成物から
なるキャスト塗被層を設け、キャスト塗被層が湿潤状態
にある間に、加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して強
光沢仕上げするキャスト塗被紙の製造方法であって、特
にキャスト用塗被組成物の主成分として、コア／シェル
二重構造を持つ重合体組成物を使用し、かつ該重合体組
成物のコア部のガラス転移温度が６０℃以上であるキャ
スト塗被紙の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャスト塗被紙の
製造方法に関し、特に優れた表面光沢と印刷適性を備え
たキャスト塗被紙の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】キャスト塗被紙と呼ばれる印刷用強光沢
紙の製造方法としては、顔料および接着剤を主成分とす
るキャスト用塗被組成物（塗被液）を原紙に塗被した
後、該塗被液層が湿潤可塑状態にある間に鏡面を有する
加熱ドラム面に圧接、乾燥させて光沢仕上げするウェッ
トキャスト法、顔料および接着剤を主成分とするキャス
ト塗被液層を一旦乾燥させた後、再湿潤液により湿潤可
塑化させた後鏡面を有する加熱ドラム面に圧接、乾燥さ
せて光沢仕上げするリウェットキャスト法、さらに湿潤
状態の塗被層をゲル化状態にして加熱ドラム面に圧接し
て光沢仕上げをするゲル化キャスト法等が知られてい
る。上記の如きキャスト塗被紙は、いずれも原紙上に顔
料および接着剤を主成分とするキャスト用塗被層を設
け、該塗被層が湿潤可塑化状態にある間に、加熱された
鏡面を有する金属ドラム面に圧接、乾燥して強光沢仕上
げする点で共通している。

【０００３】しかしながら、近年、印刷物あるいは紙器
等の高級化指向に伴い、より優れた白紙光沢や紙面の照
り、あるいは平滑性を付加する目的で通常の塗被紙やキ
ャスト塗被紙に透明な樹脂を印刷等により塗布したニス
引き紙、さらには多くの樹脂を紙表面に塗布し、光沢仕
上げしたプレスコート紙や、表面にポリエチレン等のプ
ラスチックフィルムを貼り合わせたラミネート紙が広く
利用されている。

【０００４】ところで、ニス引き紙、プレスコート紙あ
るいはラミネート紙等は、その上に通常の印刷をするこ
とができないために、印刷後にニス引きやラミネート加
工を施して高級感を付加せねばならない等、工程面およ
びコストの点で不利であるばかりでなく、上記の如く加
工処理された高光沢紙は、再生利用に際しての離解に多
大な時間とエネルギーを費やし、損紙の再生利用に難点
を抱えている。

【０００５】上記のような実状から、ニス引きやラミネ
ートといった特殊な加工処理を施す必要が無く、それら
と同等の高度の光沢と照りを有するキャスト塗被紙の開
発が強く要望されている。

【０００６】他方、ニス引き紙、プレスコート紙、ある
いはラミネート紙等は印刷後の紙表面がニスやラミネー
ト層で保護されているため、通常のコート紙やキャスト
紙に比べて印刷後に表面のコスレ汚れが起こり難いとい
った特徴を持っている。前述したように、キャスト用塗
被組成物は顔料と接着剤を主成分とし、接着剤としては
合成系接着剤および天然系接着剤が併用され、顔料１０
０重量部に対して、５〜５０重量部の割合で配合される
のが普通である。

【０００７】このように塗被層の主体は顔料であるた
め、印刷インクの吸収あるいは保持性には優れるもの
の、光沢や照りの面においてはプレスコート紙やラミネ
ート紙と比較した場合、見劣りするものである。また、
キャスト塗被紙の表面には無機顔料が接着剤皮膜の間か
ら露出しており、これが印刷後のコスレ汚れの原因であ
るとも知られている。

【０００８】キャスト塗被層の光沢、照りの改善は、キ
ャスト用塗被組成物中の接着剤量を増やすことである程
度可能であるが、依然として、プレスコート紙やラミネ
ート紙並に改善されないのが実状である。本来、顔料と
接着剤を主成分とするために、１０〜４０ｇ／ｍ² とい
った多量の固形分塗被量が必要な上に、接着剤量を増や
すことで塗被層の多孔性が失われ、結果的に塗被層の蒸
気通過性およびキャストドラムからの離型性が悪化し、
生産速度の大幅な低下や、キャスト塗被紙の特徴であ
る、印刷適性、特にインキセット性やインキ乾燥性が極
端に悪化する等の難点がある。

【０００９】上記した問題を解決するために、特開平５
−３３２９８号に、エチレン性不飽和結合を有するモノ
マーを結合させてなる重合体組成物を主成分とする塗被
層を形成せしめた後、鏡面ドラムに圧接して仕上げる方
法が開示されている。この方法によると、得られるキャ
スト塗被紙は、そのキャスト表面がプレスコート紙やラ
ミネート紙並の極めて優れた光沢、照りを有すばかりで
はなく、光沢面への印刷等が可能であると共に再処理等
も可能であることが分かった。

【００１０】しかし、この方法では、インキセット性や
インキ乾燥性が不十分であり、インキ吸収ムラが発生し
やすく、操業に際しては加熱ドラム面からの離型性が悪
いために生産速度が極めて遅く、長時間に亘る生産を行
うと塗被層の一部分が加熱ドラム表面に剥ぎ取られる、
所謂ドラムピック現象がおこり、安定した操業ができな
いのが現状である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き実状によ
り、本発明者等は、ラミネート紙並の高度な光沢と照り
を有し、かつ印刷適性に優れたキャスト塗被紙を得るべ
く鋭意研究を重ねた。その結果、本発明は、原紙上に予
め顔料と接着剤を主成分とする塗被組成物を設けた下塗
り原紙上に特定の重合体組成物を主成分とするキャスト
用塗被組成物を塗被、キャスト仕上げすることによっ
て、本発明が所望とする極めて優れた光沢を有し、かつ
印刷適性に優れるキャスト塗被紙が効率よく得られる方
法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、原紙上に、予
め顔料および接着剤を主成分とする塗被組成物を塗被、
乾燥して下塗り塗被層を設け、次いで下塗り塗被層上に
キャスト用塗被組成物からなるキャスト塗被層を設け、
キャスト塗被層が湿潤状態にある間に、加熱された鏡面
ドラムに圧接、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、該キャスト用塗被組成物の主成
分として、コア／シェル二重構造を持つ重合体組成物を
使用し、かつ該重合体組成物のコア部のガラス転移温度
が６０℃以上であることを特徴とするキャスト塗被紙の
製造方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】前述したように、本発明者等は、
原紙上に予め顔料塗被層を塗被、乾燥して下塗り塗被層
を設けた後、該塗被層上にコア／シェル二重構造を有
し、かつコア部が特定のガラス転移温度を有する重合体
組成物を主成分とするキャスト用塗被組成物を塗被後、
キャスト仕上げすることにより、本発明が所望とする極
めて優れた光沢と印刷適性を有するキャスト塗被紙が効
率よく得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
たものである。

【００１４】即ち、本発明は、キャスト用塗被組成物の
主成分として、コア／シェル二重構造を有し、かつその
コア部が特定のガラス転移温度を有する重合体組成物を
使用するところに特徴を有するものである。而して、重
合体組成物のコア部のガラス転移温度として６０℃以
上、より好ましくは６０℃以上、１１０℃以下のものが
好ましく使用される。因みに、ガラス転移温度が１１０
℃を越えると接着力が低下する傾向にあり、実用的でな
くなるおそれがあり、好ましくない。

【００１５】このように相対的に高い（一般に塗被紙製
造分野等で使用される重合体ラテックスのガラス転移温
度は６０℃よりかなり低いものである）ガラス転移温度
を有する重合体をキャスト塗被層に使用することによ
り、キャスト塗被層が必要以上に成膜化されるのを防ぐ
ことができる。その結果、加熱ドラム面からの離型性が
向上するだけでなく、キャスト塗被層の多孔性が適度に
維持されるためにインキ乾燥性やインキセット性等など
の印刷適性の優れたキャスト塗被紙が効率良く得られ
る。一方、重合体組成物のシェル部のガラス転移温度を
適度に調節してキャスト塗被層の成膜性を部分的に向上
させることで、キャスト塗被層の多孔性が維持され、高
度の光沢と照りを有するキャスト塗被紙を得ることがで
きる。

【００１６】なお、重合体組成物のシェル部のガラス転
移温度は特に限定されるものではないが、一般に−３０
℃〜５０℃、好ましくは０℃〜２０℃程度のものが望ま
しく使用される。また、重合体組成物としては、前記し
たようにコア部が特定のガラス転移温度を有するもので
ある点を除けば、特に限定されるものではない。因み
に、本発明において使用される重合体組成物としては、
例えばメチルアクリレート，エチルアクリレート，ブチ
ルアクリレート，２−エチルヘキシルアクリレート，ラ
ウリルアクリレート，２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト，グリシジルアクリレート等のアルキル基炭素数が１
〜１８個のアクリル酸エステル、メチルメタクリレー
ト，エチルメタクリレート，２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート，ジメチルアミノエチルメタクリレート，２
−ヒドロキシプロピルメタクリレート，グリシジルメタ
クリレート等のアルキル基炭素数が１〜１８個のメタク
リル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリルア
ミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、エチレン、ブタ
ジエン等を重合させてなる重合体、４、４’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート，１、４−ブチレンジイソシ
アネート，トルエンジイソシアネート等のジイソシアネ
ート類と、１、３−ブタンジオール，ポリエチレングリ
コール，ポリエステルポリオール，Ｎ−メチルジエタノ
ールアミン，ジメチロールプロピオン酸等のポリオール
類とを反応させて得られるウレタン樹脂等の重合体等が
例示される。なかでも、スチレンとアクリル酸エステル
あるいはメタクリル酸エステルを共重合させてなる重合
体組成物は離型性、白紙光沢に優れるために好ましく使
用される。

【００１７】なお、重合体組成物は、必要に応じて２種
類以上のエチレン性モノマーを併用した共重合体であっ
てもよいし、さらに、これら重合体あるいは共重合体の
置換誘導体でもよい。因みに、置換誘導体としては、例
えばカルボキシル基化したもの、またはそれをアルカリ
反応性にしたもの等である。さらに、上記のエチレン性
モノマーをコロイダルシリカの存在下で重合させ、Ｓｉ
−Ｏ−Ｒ（Ｒ：重合体成分）のような結合からなる複合
体の形態で使用することも可能である。

【００１８】本発明におけるキャスト用塗被組成物中に
は、必要に応じて離型性改良のために、離型剤やカゼイ
ン、大豆蛋白、合成蛋白等を併用することもできる。ま
た、白色度、インキ受理性、耐ブロッキング適性、流動
性等を調整するために、一般の印刷用塗被紙やキャスト
塗被紙の製造分野で用いられている顔料、分散剤、消泡
剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤などの各種助剤を本発
明の効果を阻害しない範囲で適宜添加することもでき
る。これらの助剤は、キャスト用塗被組成物の全固形分
に対して、全体で３０重量％未満であることが好まし
く、それ以上になると本発明の所望とする作用効果が得
られ難い。

【００１９】因みに、離型剤としては、例えばステアリ
ン酸、オレイン酸等の脂肪酸およびそれらの金属塩、マ
イクロクリスタリンワックス、ポリエチレンエマルジョ
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、含フッ素界面活性剤等各種
界面活性剤、ロート油、レシチン、四フッ化エチレンポ
リマーやエチレン−四フッ化エチレンポリマー等のフッ
ソ系ポリマー等が例示される。

【００２０】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、硫酸カルシウ
ム、タルク、プラスチックピグメント、コロイダルシリ
カ等が例示される。

【００２１】上記材料をもって構成されるキャスト用塗
被組成物は、一般に固形分濃度を２０〜６５重量％程度
に調製し、顔料および接着剤を主成分とする下塗り塗被
層上に乾燥重量で１〜１０ｇ／ｍ² 程度になるように塗
工装置を使用して塗被後、直ちに加熱した鏡面ドラムに
圧接、乾燥、剥離することによってキャスト仕上げされ
る。

【００２２】塗工装置としては、例えばブレードコータ
ー、エアーナイフコーター、ロールコーター、ブラシコ
ーター、チャンプレックスコーター、バーコーター、グ
ラビアコーター等の一般塗被紙の製造分野で使用される
塗工装置が使用され、塗被組成物を塗被した後は、直ち
に湿潤状態のまま、所謂ウェットキャスト方式により光
沢仕上げされることになる。

【００２３】なお、顔料と接着剤を主成分とする下塗り
用塗被組成物は、一般にキャスト塗被紙の製造分野で使
用されている顔料と接着剤を主成分とするものであり、
特に限定するものではない。したがって、この場合の顔
料としては、例えばカオリン、水酸化アルミニウム、サ
チンホワイト、硫酸バリウム、重質炭酸カルシウム、軽
質炭酸カルシウム、タルク、ヘクトライト粘度、プラス
チックピグメント、焼成クレー、二酸化チタン、アルミ
ナ、無定形シリカ、雲母等が例示され、これらの中から
１種以上が適宜選択して使用される。

【００２４】また、接着剤としてはカゼイン、大豆蛋白
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
重合体ラテックス、アクリル酸エステルおよび／または
メタクリル酸エステルの重合体あるいは共重合体等のア
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体ラテックス、またはこれらの各
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あるいはアルカリ非
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、エステル化澱粉
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、一般に塗被
紙用として使用される公知の接着剤を単独あるいは併用
で使用することができる。

【００２５】なお、接着剤の使用量は固形分対比で顔料
１００重量部に対し５〜５０重量部、一般的には１０〜
３０重量部の範囲で使用される。また、上記の顔料と接
着剤の他に、助剤として消泡剤、着色剤、離型剤、流動
変性剤、耐水化剤、防腐剤等が必要に応じて適宜使用さ
れる。

【００２６】上記の如き材料をもって構成される下塗り
用塗被組成物は、一般に固形分濃度が１０〜６５重量％
程度に調製され、米坪が約３５〜４００ｇ／ｍ² 程度の
原紙あるいは多孔性フィルム上に乾燥重量が３〜５０ｇ
／ｍ² 程度になるように、塗被紙製造分野で使用される
一般に公知の塗工装置を用いて塗被される。塗被組成物
が塗被された後は、乾燥もしくは半乾燥状態でキャスト
仕上げ用の下塗り塗被紙（原紙）として使用される。な
お、基材原紙としては、特に限定されものではなく、一
般にキャスト塗被紙の製造分野で使用される酸性紙、あ
るいは中性紙が適宜使用される。

【００２７】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、勿論、これらに限定されるものではない。ま
た、例中の部および％は特に断らない限り、それぞれ固
形分としての重量部および重量％を示す。

【００２８】実施例１ コア／シェル２重構造をもつ重合体組成物として、表１
に示す重合体組成物Ａ９６部、離型剤としてオレイン酸
カルシウム４部よりなる固形分濃度が２５％のキャスト
用塗被組成物を調製し、ウェットキャスト方式によるキ
ャスト仕上を行なった。

【００２９】即ち、予めカオリン６５部、炭酸カルシウ
ム３５部、ＳＢＲラテックス１５部および酸化澱粉３部
からなる固形分が５０％の下塗り用塗被組成物を調製し
た。次いで、酸性抄紙により得た上質原紙上に上記の下
塗り用塗被組成物をブレードコーターを用いて、乾燥塗
被量が２５ｇ／ｍ² となるように塗被し、米坪が１２５
ｇ／ｍ² の下塗り原紙を得た。

【００３０】このようにして得た下塗り原紙上に、上記
のキャスト用塗被組成物をロールコーターを用いて、乾
燥重量が２ｇ／ｍ² となるように塗被後、直ちに塗被面
が加熱ドラム（表面温度６５℃）面に接するようにして
プレスロールで圧接、乾燥後加熱ドラム面より剥離して
キャスト塗被紙を得た。

【００３１】実施例２ 実施例１において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｂ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。

【００３２】実施例３ 実施例１において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｃ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。

【００３３】実施例４ コア／シェル２重構造をもつ重合体組成物として、表１
に示す重合体組成物Ａ７５部、離型剤としてステアリン
酸アンモニウム２部、顔料としてカオリン２３部よりな
る固形分濃度が５５％のキャスト用塗被組成物を調製し
た。この塗被組成物を実施例１で使用したものと同様の
下塗り原紙上にロールコーターで乾燥重量が８ｇ／ｍ²
となるように塗被後、直ちに塗被面が加熱ドラム（表面
温度９０℃）面に接するようにしてプレスロールで圧
接、乾燥後加熱ドラムより剥離してキャスト塗被紙を得
た。

【００３４】実施例５ 実施例４において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｄを用いた以外は、実施例４と同様にし
てキャスト塗被紙を得た。

【００３５】実施例６ 実施例４において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｅを用いた以外は、実施例４と同様にし
てキャスト塗被紙を得た。

【００３６】実施例７ 実施例４において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｆを用いた以外は、実施例４と同様にし
てキャスト塗被紙を得た。

【００３７】実施例８ 実施例４において、コア／シェル２重構造をもつ重合体
組成物として、表１に示す重合体組成物Ａ６０部、離型
剤としてステアリン酸アンモニウム２部、顔料としてカ
オリン３８部よりなる固形分濃度が５５％のキャスト用
塗被組成物を調製した。この塗被組成物を用いた以外
は、実施例４と同様にしてキャスト塗被紙を得た。

【００３８】比較例１ 実施例１において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｇ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。

【００３９】比較例２ 実施例１において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｈ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。

【００４０】比較例３ 実施例１において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｉ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。

【００４１】比較例４ 実施例１において、重合体組成物Ａの代わりに表１に示
す重合体組成物Ｊ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。

【００４２】このようにして得られたキャスト塗被紙の
白紙光沢、光沢ムラ、印刷強度、インキセット性および
ドラムからの離型性の評価を下記の方法にて行い、その
結果を表２に示した。

【００４３】「白紙光沢」ＪＩＳ Ｐ８１４２に準じて
測定した。

【００４４】「光沢ムラ」キャスト塗被紙表面の光沢ム
ラを以下の基準にしたがって、目視で評価した。 ◎ ：光沢ムラが見られない。 ○ ：光沢ムラが僅かにみられるが、実用上問題無い。 △ ：光沢ムラが見られる。 × ：光沢ムラが多く見られる。

【００４５】「印刷強度」ＲＩ印刷試験機を使用し、シ
ートオフセット用インキ（Ｇｒａｆ−Ｇ 墨／大日本イ
ンキ化学工業製）０．４ｃｃを用いてキャスト塗被紙表
面を５回印刷し、印刷後の表面の状態を以下の基準にし
たがって観察、判定を行った。 ○ ：表面強度に優れ、キャスト塗被紙表面の塗被層の
剥けが全くない。 △ ：キャスト塗被紙表面の塗被層の剥けが僅かに見ら
れるが実用上問題ない。 × ：キャスト塗被紙表面の塗被層の剥けが著しい。

【００４６】「インキセット性」ＲＩ印刷試験機を使用
し、シートオフセット用インキ（Ｇｒａｆ−Ｇ 墨／大
日本インキ化学工業製）０．６ｃｃを用いてキャスト塗
被紙表面を１回印刷し、印刷直後、印刷してから２分
後、さらに４分後にキャスト塗被紙表面に上質紙を重ね
合わせて一定の圧力で加圧し、上質紙に転移したインキ
濃度を以下の基準にしたがって、観察、判定を行った。 ◎ ：２分後には、上質紙にインキがほとんど転移しな
い。 ○ ：４分後には、上質紙にインキがほとんど転移しな
い。 △ ：印刷直後のインキ転移濃度に対して、４分後の転
移濃度が半分程度である（乾燥速度がやや遅い）。 × ：印刷直後のインキ転移濃度に対して、４分後の転
移濃度がやや薄くなっている程度である（乾燥速度がか
なり遅い）。

【００４７】「離型性」連続生産操業において、ドラム
ピックの有無により離型性を以下のように評価した。 ◎ ：ドラムピックが発生せず、連続生産が可能。 ○ ：ドラムピックが若干発生するが、連続生産は可
能。 × ：ドラムピックが多発し、連続生産が不可能。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【発明の効果】本発明では、ドラムからの離型性に優
れ、操業性も問題くキャスト塗被紙を製造することがで
きた。また、表２から明らかなように実施例で得られた
キャスト塗被紙は、光沢ムラが無く、白紙光沢、印刷強
度、およびインキセット性に極めて優れたものであっ
た。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原紙上に、予め顔料および接着剤を主成分
   とする塗被組成物を塗被、乾燥して下塗り塗被層を設
   け、次いで下塗り塗被層上にキャスト用塗被組成物から
   なるキャスト塗被層を設け、キャスト塗被層が湿潤状態
   にある間に、加熱された鏡面ドラムに圧接、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
   キャスト用塗被組成物の主成分として、コア／シェル二
   重構造を持つ重合体組成物を使用し、かつ該重合体組成
   物のコア部のガラス転移温度が６０℃以上であることを
   特徴とするキャスト塗被紙の製造方法。
2. 【請求項２】コア／シェル二重構造を持つ重合体組成物
   がキャスト用塗被組成物の全固形分に対して７０重量％
   以上を占める請求項１記載のキャスト塗被紙の製造方
   法。
3. 【請求項３】コア／シェル二重構造を持つ重合体組成物
   がスチレンとアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エ
   ステルを共重合させてなる重合体組成物である請求項１
   または請求項２記載のキャスト塗被紙の製造方法。