JPH1060486A - バッキングロール洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塗工紙品質に悪影響を与えることなく、バッキ
ングロール汚れを防止し、洗浄効率を高めるバッキング
ロール洗浄方法を提供する。 【解決手段】 洗浄用フロックリンドクター部に供給す
る洗浄水に、ポリエチレンオキサイドとポリアミンとか
らなる組成物であり、その組成比がポリエチレンオキサ
イド１００重量％に対してポリアミンが０〜１００重量
％である該組成物を、重量割合で１ＰＰＭ〜５０００Ｐ
ＰＭを含有する洗浄水用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、片面塗工機のバッ
キングロールの洗浄方法に関し、特に塗工紙面の品質に
悪影響を与えずにバッキングロールへの塗料及び塗工層
を形成しているバインダ−成分を主成分とした粘着性成
分のバッキングロールへの付着の防止及び洗浄性の向上
作用を有する洗浄水を用いる洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】バッキングロールを備えた片面塗工機で
塗工を行う場合、先ず原紙の片面を塗料で塗工後、規定
量の塗被量を得るために、ブレ−ド等のメタリング装置
により余分の塗料を掻き落として乾燥工程を通す。次い
で原紙の反対面を同様にして塗被と乾燥を行って両面塗
被紙が得られる。

【０００３】この両面塗被紙の場合、塗料が原紙の紙幅
より狭く塗工され耳部の両端を塗り残す塗工方法と、原
紙よりも幅広く塗工する方法、即ちバッキングロールに
も一部分直接塗工し、原紙に塗工された余分の塗料を掻
き落とす方法が取られている。原紙幅以上の幅でバッキ
ングロール上に塗工された塗料はメタリング装置によっ
ては完全に掻き落とされないので、バッキングロールの
洗浄水によってフロックリンドクタ−で洗浄されて廃水
として廃棄される。

【０００４】又ピンホ−ル等の原紙の欠陥部分を通して
付着したバッキングロール上の塗料もバッキングロール
の洗浄水によって洗浄される。

【０００５】更に前記反対面の塗工時、バッキングロー
ルと接する紙面は既に塗被されており、この塗被層の組
成や性質及び乾燥が不十分な場合には、バッキングロー
ルに紙面が付着したり、塗被層からの部分的剥離が発生
してバッキングロールの表面を汚すので、バッキングロ
ール表面にフロックリンドクタ−が設置され、ここで洗
浄及び剥離除去される。

【０００６】フロックリンドクタ−によって洗浄水だけ
は完全には除去されずバッキングロール表面に付着して
いて、塗被層と接した時点で水分が転移する。その転移
洗浄水の量は高々２ｇ／ｍ² 程度であると推定される。

【０００７】しかしこのような洗浄方法を実施しても連
続長時間操業すると、バッキングロール上に汚れが堆積
し、付着したこれらの汚れによって部分的にフロックリ
ンドクタ−の刃が浮き上がり、バッキングロール上に付
着する洗浄水が不均一となり、結果として塗被紙の乾燥
ムラや塗被紙面を損傷したりするトラブルにつながる。

【０００８】又、近年生産性の向上のため塗工速度はよ
り高速化していること、塗被層のバインダ−成分である
合成ゴムラテックスの性能向上のため用途によっては従
来よりポリマ−のゲル含量、ガラス転移温度が低下して
いること等からバッキングロールはさらに汚れ易くなっ
ている。

【０００９】バッキングロール及びフロックリンドクタ
−汚れ除去のための塗工機の停止は塗被紙製造において
大きな損失問題であり、バッキンロ−ル等の汚れ防止す
ることが強く望まれている。

【００１０】この問題解決の方法として、塗料中のバイ
ンダ−成分の一つとして通常用いられているＳＢＲ、Ｍ
ＢＲ或いはＭＳＢＲ等の合成ゴムラテックスの品質設計
を塗被紙物性においては多少犠牲にしてバッキングロー
ル汚れを少なくするような品質バランスとしている。即
ち、合成ゴムラテックス中の硬質成分であるスチレン或
いはメチルメタアクリレ−ト成分の増加、架橋密度の増
加やコアシェルラテックス粒子化に於けるシェル層での
硬質成分の増加や架橋密度の増加等によってラテックス
の粘着性等を低下させる方法、合成ゴムラテックスを含
む塗料の機械的安定性を向上させる方法等が取られてい
る。

【００１１】このようなラテックスを用いて得た塗被紙
はオフセット輪転印刷適性が低下すことがあるが、併せ
てバッキングロール等の汚れ防止も同時に達成しなけれ
ばならず、これら塗被紙の印刷適性の低下をできるだけ
最小限に抑えているのが現状である。

【００１２】バッキングロール洗浄作用向上の方法とし
て、界面活性剤等の薬剤を含有せしめた洗浄水を用いる
方法も考えられるが、塗被紙紙面の品質への悪影響の点
から好ましくない。即ち、界面活性剤が塗被紙紙面に存
在すると湿潤時の紙面摩耗強度及びオフセット印刷時の
ウエットピック強度が低下して塗被紙の品質が低下す
る。また、このような観点からバインダ−の一つである
合成ゴムラテックスの製造時に用いる界面活性剤即ち乳
化剤はその使用量を減少する技術開発は重要な課題であ
る程である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前記の問題点を解決した新規のバッキングロール
洗浄方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の如き状況から本発
明者等は、バッキングロールの洗浄効果を向上させるこ
とがラテックスの品質設計に於いて塗被紙面の品質向上
を一層考慮した高品質の塗被紙品質設計が可能になると
の観点から、バッキングロールの洗浄効率の高い洗浄水
を見いだし、本発明を完成するに至ったもので、前記の
目的は以下の手段によって達成される。

【００１５】すなわち、本発明は、片面塗工機のバッキ
ングロール洗浄用ドクタ−部に洗浄水を注いでバッキン
グロールを洗浄する方法であって、ポリエチレンオキサ
イドとポリアミンとからなる組成物であり、その組成比
がポリエチレンオキサイド１００重量％に対してポリア
ミンが０〜１００重量％である該組成物を、重量割合で
１ＰＰＭ〜５０００ＰＰＭ含有する洗浄水を用いること
を特徴とするバッキングロール洗浄方法を提案するもの
である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。

【００１７】本発明者等は、塗被紙紙面の品質に悪影響
を及ぼさずにバッキングロールへのラテックス成分の付
着物を防止するか、或いは洗浄性に優れるバッキングロ
ール洗浄水について鋭意検討した結果、特定の水溶性ポ
リマ−が目的に適うものであることを見いだした。即ち
本発明はバッキングロール洗浄水として、ポリエチレン
オキサイド（以下ＰＥＯと記載する。）とポリアミンと
からなる組成物であり、その組成比がポリエチレンオキ
サイド１００重量％に対してポリアミンが０〜１００重
量％である該組成物を、重量割合で１ＰＰＭ〜５０００
ＰＰＭ含有する洗浄水を用いることを特徴としている。

【００１８】本発明において使用するＰＥＯは通常エチ
レンオキサイドの配位開環重合により製造され、分子量
が１０万から５００万程度のものが市販されている。こ
れらはいずれの分子量のものも本発明の目的のために使
用することが出来る。

【００１９】本発明において、洗浄水中の上記化合物の
含有濃度は１ＰＰＭから５０００ＰＰＭであり、好まし
くは５ＰＰＭから２５００ＰＰＭである。より好ましく
は２０ＰＰＭから１０００ＰＰＭである。該濃度が１Ｐ
ＰＭ未満ではラテックス成分の付着防止効果及び洗浄効
果が不十分であり、又５０００ＰＰＭを越えるとるとバ
ッキングロールに接した塗被紙紙面の白紙光沢が低下す
る傾向がある。

【００２０】本発明において、ＰＥＯとからなる組成物
において、その組成比は、ＰＥＯ１００重量％に対し
て、ポリアミンが０〜１００重量％である。これが１０
０重量％を越えると、ラテックスゴム成分の付着性が悪
化し、又洗浄効果も低減するため好ましくない。 本発
明に用いるポリアミンとは、エピハロヒドリンとしてエ
ピクロロヒドリンと各種アミンとの反応によって得られ
る４級アンモニウム塩を含有するカチオン性のポリマ−
である。ポリアミンの製造方法は既に米国特許第３７３
８９４５号及びカナダ特許第１０９６０７０号に開示さ
れている。

【００２１】前記既に公知の製造方法により製造された
ポリアミンは本発明のポリアミンとして使用できるが、
好ましくはジメチルアミン、エチレンジアミン、テトラ
エチルエチレンジアミン、トリエタノ−ルアミン等のア
ミンの１種以上とエピクロロヒドリンを反応させて得た
ポリアミンである。通常水存在の攪拌下へエピクロロヒ
ドリンを添加して懸濁状態にした後、ジメチルアミンを
添加反応させる。この場合原料の添加温度は２０〜３５
℃の常温で行い、添加後の反応は４０〜１００℃、反応
系の水の量の割合は１０〜５５％、アミン類とエピクロ
ロヒドリンのモル比はほぼ等モルで行う。ポリアミンの
対アニオン性の原子或は原子団を除いたカチオン性ポリ
マ−部分の濃度が３７％換算で１０〜２５０ｃｐｓ程度
になるまで高分子化反応即ち増粘反応を進める。増粘反
応終了後水を添加して濃度調整を行うか、或いは濃度調
整と同時に塩酸、硫酸等の酸を添加してＰＨ調整を行っ
てポリアミンを得る。

【００２２】反応速度は反応系の水の量の割合の少ない
程、又反応温度の高い程速くなるが、反応途中から反応
速度を向上する場合にはエチレンジアミン、炭酸ソ−
ダ、炭酸カリ、苛性ソ−ダや苛性カリを添加したり、或
いは更にエピクロロヒドリンを添加する方法も行われ
る。

【００２３】本発明において、前記の如き好ましい原料
を用いて上記の製造方法によって得られたポリアミン
は、その対アニオン原子或いは原子団を除くカチオン性
ポリマ−部分のカチオン電荷密度は９０〜１２０ｍｅｑ
／ｇの範囲にあり、又分子量は２万〜３０万程度であ
る。また、上記のポリアミンは市販されており、これら
はいずれも本発明に使用することができる。

【００２４】本発明の洗浄方法は本発明の必須成分であ
るＰＥＯまたはＰＥＯ組成物を添加した洗浄水を用い
て、通常の方法で洗浄するものであり、特に制約を受け
るものではない。即ち、片面塗工機のバッキングロール
洗浄用のドクター部に該洗浄水を注いで、バッキングロ
ール表面に設置されたフロックリンドクターと共にバッ
キングロールを洗浄するものである。

【００２５】

【実施例】以下実施例をあげて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例により何ら制限を受ける
ものではない。なお％、部及びＰＰＭは特に説明のない
限り重量比の表示である。 実施例１ カオリン（商品名：ＵＷ−９０／ＥＭＣ製）７０部、微
粒化重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９０／ファイ
マテック社製）３０部を配合し、分散剤としてポリアク
リル酸ソ−ダ０．２部を添加してコ−レス分散機を用い
て分散し、固形分６８％の顔料スラリ−を調整した。こ
のようにして得られたスラリ−に燐酸変性澱粉を６部、
塗工紙用ＳＭＢＲラテックス３０部を加え、固形分濃度
６１．７％の塗工液を調整した。この塗工液を塗工原紙
に自動塗工機を使用して塗被し、次いで１２０℃の熱風
乾燥機にて３０秒間乾燥を行って塗被量が１７ｇ／ｍ²
の片面塗被紙を得た。

【００２６】分子量１２万のＰＥＯ（商品名：アルコッ
クスＲ−１５０／明成化学工業製）をイオン交換水に溶
解し、濃度１０００ＰＰＭの水溶液を得た。同様にして
同社製の分子量７０万のＰＥＯ（商品名：アルコックス
Ｅ−４５）５００ＰＰＭ水溶液、及び分子量４５０万の
ＰＥＯ（商品名：アルコックスＥ−２４０）２００ＰＰ
Ｍの水溶液を洗浄水として得た。

【００２７】次にバッキングロールと塗工紙面との密着
性、剥離性及び洗浄性を評価する方法について説明す
る。（以下評価テストと称する。） バッキングロールと同材質の縦１００ｍｍ×横４５ｍｍ
の長方形の硬度９０度のＮＢＲ製ゴム板、縦２７０ｍｍ
×横２２０ｍｍの長方形の重量９４００ｇの鉄板２枚を
５０℃の恒温室にて調温する。

【００２８】次いで調温した鉄板の１枚の上に縦１５０
ｍｍ×横５０ｍｍの長方形の上記で得た塗被紙３枚を塗
被面を上部にして等間隔に配列させる。この塗被紙面に
５０℃に調温したＰＥＯ濃度１０００ＰＰＭ、同５００
ＰＰＭ、同２００ＰＰＭの洗浄水を各々の塗被面にフラ
ットバ−で塗布した。塗布後直ちにＮＢＲゴム板を塗布
面に重ね合わせ、その上に更に鉄板を乗せて固定させ
た。次いでプレス機（熊谷理機工業製／角型シ−トマシ
ン用プレス機）にて５Ｋｇの圧で３０秒間圧着した後、
解圧してＮＢＲゴム板から塗被紙を強制剥離させてＮＢ
Ｒゴム板上に付着した状況を観察した。

【００２９】ＮＢＲゴム板全面に付着した場合は０点、
全く付着していない場合は５点とし、５段階評価を行っ
て優劣を判定した。

【００３０】又付着物の水中でのＮＢＲゴム板からの剥
離の難易度を洗浄性の難易度として観察した（◎水中で
容易に落ちる、△落ちにくい、×水では落ちない）。

【００３１】その結果、ＰＥＯ含有濃度２００ＰＭ、５
００ＰＰＭ及び１０００ＰＰＭの洗浄水を塗被紙に塗布
した場合、ＮＢＲゴム板から全て容易に剥離した。ＰＥ
Ｏ含有濃度２００ＰＰＭについてはＮＢＲゴム板に若干
塗被層が付着したが、水中で容易に洗浄することが出来
た。

【００３２】表−１にこれらの評価テスト結果をまとめ
て示した。 実施例２ 本実施例では用いるポリアミンの種類とＰＥＯとの併用
割合及び洗浄水濃度等に関して例示する。

【００３３】公知の製造方法により以下のポリアミンを
得た。エピクロロヒドリン１．０モル、ジメチルアミン
０．９モル、エチレンジアミン０．０４５モルの割合か
らなる分子量４万、カチオン電荷密度９．９ｍｅｑ／ｇ
のポリアミンの２５％水溶液を得た。（以下ポリアミン
−１と称する。） 次にエピクロロヒドリン１．０モル、ジメチルアミン
０．９７モル、及びエチレンジアミン０．１６モルの割
合からなる分子量２５万、カチオン電荷密度１１．８ｍ
ｅｑ／ｇのポリアミンの２５％水溶液を得た。（以下ポ
リアミン−２と称する。）、又エピクロロヒドリン１．
０モル、ジメチルアミン０．９７モル、トリエタノ−ル
アミン０．０１モル及びテトラメチレンジアミン０．１
モルの割合からなる分子量２７万、１０．５ｍｅｑ／ｇ
のポリアミンの２５％水溶液（以下ポリアミン−３と称
する。）をそれぞれ得た。

【００３４】これらポリアミン３種と実施例１で使用し
た分子量７０万のＰＥＯとの併用の例を示す。評価テス
トの要領は実施例１と全く同様に行った。ポリアミンと
ＰＥＯの併用割合、その合計濃度等評価結果を表−１に
示した。 比較例１ ＰＥＯとポリアミンの併用割合が本発明の請求範囲外の
例を示す。実施例１記載の分子量７０万のＰＥＯと実施
例２記載のポリアミン−２との併用とポリアミン−２単
独の水溶液を用いる以外は実施例１の評価テスト方法と
全く同様の要領にて評価を行った。又、本発明のＰＥＯ
及びポリアミンを全く含まないイオン交換水のみにて同
様のテストを行った。（比較例１、実験ＮＯ．６） ポリアミンとＰＥＯの配合割合、その合計濃度とその評
価結果を表−１に示した。 実施例３ ＰＥＯ単独及びＰＥＯとポリアミン併用の高濃度水溶液
を洗浄水とした応用例を示す。実施例１記載の評価テス
ト方法において、２５００ＰＰＭ、３０００ＰＰＭ及び
４５００ＰＰＭのＰＥＯ或いはポリアミンの両者を含有
する水溶液を用い、プレス圧を７Ｋｇに変更する以外は
実施例１と全く同様の要領で評価テストを実施した。ポ
リアミンとＰＥＯの配合割合、その合計濃度及びその評
価結果を表−２に示した。 比較例２ ＰＥＯ単独及びこれとポリアミンとの併用で洗浄水濃度
が本発明の請求範囲外の比較例を示す。

【００３５】実施例１において使用の分子量１２万のＰ
ＥＯの含有濃度が５５００ＰＰＭ洗浄水及び分子量７０
万のＰＥＯ対実施例２記載のポリアミン−３との固形分
比が７０対３０の配合比で合計濃度が５５００ＰＰＭの
洗浄水を用いる以外は実施例１記載評価テスト方法と全
く同様の要領で評価を行った。その結果を表−２に示し
た。 実施例４ ＰＥＯ単独及びこれとポリアミンとの併用で、しかもこ
れらの低濃度水溶液を洗浄水として用いた場合の評価テ
スト例を示す。実施例１において分子量７０万のＰＥＯ
単独及びこれと実施例２記載のポリアミン−３との併用
の低濃度水溶液を用いること、及びプレス圧を３Ｋｇに
変更する以外は全く同様の要領にて評価を行った。ＰＥ
Ｏとポリアミンとの配合割合、その合計濃度とそれらの
評価結果を表−３に示した。 比較例３ ＰＥＯ単独及びこれとポリアミンとの併用で、その水溶
液である洗浄水濃度が本発明の請求範囲外の例を示す。
実施例１において用いた分子量４５０万のＰＥＯの０．
５ＰＰＭ洗浄水及び同ＰＥＯ対ポリアミン−３の固形分
比７０／３０の配合で合計濃度が０．５ＰＰＭの洗浄水
を用いる以外は実施例４と全く同様の要領にて評価を行
った。この結果を表−３に示した。 実施例５ 本実施例ではフロックリンドクタ−で用いられるポリマ
−を含有する洗浄水がバッキングロールを介して塗被紙
面へ転移した場合のオフセット印刷適性等の紙面物性に
与える影響を検討した。

【００３６】カオリン（商品名：ＵＷ−９０／ＥＭＣ社
製）７０部、微粒化重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭ
Ｔ−９０／ファイマテック社製）３０部を配合し、分散
剤としてポリアクリル酸ソ−ダ０．２部を添加してコ−
レス分散機を用いて分散し、固形分６８％の顔料スラリ
−を調整した。このようにして得られたスラリ−に燐酸
変性澱粉６部、ＳＭＢＲラテックス１２部を加え、固形
分濃度６１．７％の塗工液を調整した。この塗料を坪量
１０４．７ｇ／ｍ² の上質紙に自動塗工機を用いて塗被
後、１２０℃で２０秒間乾燥し調湿後、ロ−ル温度５０
℃、線圧８０Ｋｇ／ｃｍのス−パ−キャレンダ−に２回
通紙して印刷試験用塗被紙を得た。

【００３７】次いで、実施例１記載の分子量７０万のＰ
ＥＯを１０００ＰＰＭ含有する洗浄水をフラットバ−を
用いて上記印刷試験用塗被紙に２ｇ／ｍ² 塗布し、上記
印刷用塗被紙を得た条件及び要領にて乾燥とキャレンダ
−通紙を行い最終試験塗被紙を得た。以下同様の操作と
要領で、ＰＥＯの種類、ポリアミンの種類、両ポリマ−
の配合割合及びその洗浄水濃度表−４記載の如く変更し
て塗布してそれぞれの最終試験用塗被紙を得た。

【００３８】次に表−４記載のように得られた最終塗被
紙について、塗被量、白紙光沢、印刷光沢、ＲＩドライ
強度、ＲＩウエット強度、ウエット着肉、吸水着肉、イ
ンキセット、トラッピング、透気度、平滑度の試験を行
った。光沢以外の品質については差がなかった。光沢測
定方法は、村上色彩（株）製の光沢度計（ＧＭ−３Ｄ）
を使用し、７５°で塗工紙表面光沢を測定した。その測
定結果は表−５に示した。 比較例４ ＰＥＯ単独及びこれとポリアミンとの併用で、その水溶
液である洗浄水濃度が本発明の請求範囲外の例を示す。
実施例５において、分子量１２万のＰＥＯの５５００Ｐ
ＰＭの洗浄水及び分子量７０万のＰＥＯ対ポリアミン−
３の固形分比７０／３０の配合で合計濃度が５５００Ｐ
ＰＭの洗浄水を用いる以外は実施例５と全く同様の要領
にて評価を行った。

【００３９】更にＰＥＯ及びポリアミンを全く用いない
イオン交換水のみの洗浄水を用いる以外は実施例５と全
く同様の要領にて評価を行った。

【００４０】この結果を表−４及び表−５に示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】 表−１は中程度のプレス圧で圧着した実施例１、２及び
比較例１であるが、本発明の範囲外のポリアミン配合割
合では剥離性が多少良い場合でも洗浄性が劣る傾向にあ
った。これはＰＥＯが親水性であるにもかかわらず、離
型性を有する特異な機能によるものと推定される。

【００４６】表−２は実施例３及び比較例２で、洗浄水
に含有するポリマ−の濃度が高い例、即ち剥離効果及び
洗浄効果の高い場合であったので、より高いプレス圧で
圧着を一層促進して差異を見いだすようにした。このよ
うな高濃度の洗浄水では剥離性が多少低い場合でも洗浄
性は良好であった。高濃度の洗浄水を用いた場合の問題
は、洗浄水が転移した塗被紙のオフセット印刷適性の項
である白紙光沢が低くなる点にあることは、表−５の比
較例４の塗−１、塗−２とイオン交換水のみを塗被した
塗−３を比較すれば明白である。

【００４７】表−３は、低プレス圧で圧着した例で、バ
ッキングロールの汚れが比較的少ない場合に相当する例
である。従って、洗浄水中のポリマ−含有量が少ない例
である。ポリマ−含有量が本発明の請求範囲にあること
が必要であることが明らかである。

【００４８】バッキングロールと同様のＮＢＲゴム板と
の圧着、剥離及び洗浄試験に用いた塗被紙の塗被層は通
常の塗被紙の塗被層よりラテックス含有量が多い。従っ
て圧着しやすく、剥離しにくく更に洗浄も困難な条件下
での評価テストではあるが、本発明のポリマ−を塗布し
た場合は離型性が優れており、また多少の付着物があっ
ても水中に浸漬すれば容易に洗浄することが出来た。

【００４９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、塗工紙品質に悪
影響を与えることなく、バッキングロールの汚れを防止
し、洗浄効率を高めることができる。さらに、連続長時
間の操業が可能となり、大幅に生産性を向上することが
出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 隆 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 片面塗工機のバッキングロール洗浄用ド
   クタ−部に洗浄水を注いでバッキングロールを洗浄する
   方法て゛あって、ポリエチレンオキサイドとポリアミン
   とからなる組成物であり、その組成比がポリエチレンオ
   キサイド１００重量％に対してポリアミンが０〜１００
   重量％である該組成物を、重量割合で１ＰＰＭ〜５００
   ０ＰＰＭ含有する洗浄水を用いることを特徴とするバッ
   キングロール洗浄方法。