JPH1096189A - 強光沢塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャスト紙塗被並の高い光沢を有し、しかも
印刷適性に優れた強光沢塗被紙を、一般塗被紙並の高速
度で生産できる製造方法を提供する。 【解決手段】 顔料および接着剤を主成分とする下塗層
を設けた原紙上に、熱可塑性共重合体組成物を主成分と
する上塗り塗被組成物を塗被、乾燥後、該塗被層を加熱
された鏡面ドラムに圧接して仕上げるという方法におい
て、上記熱可塑性共重合体組成物として、モノマー成分
の７０〜９０重量％がスチレンで、０．１〜１．５重量
％が不飽和カルボン酸であるスチレン／ブタジエン共重
合体ラテックスを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強光沢塗被紙の製
造方法に関し、特に優れた表面光沢と印刷適性を備え、
かつ高速生産が可能な強光沢塗被紙の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の印刷物のビジュアル化に伴い、印
刷用塗被紙として、優れた白紙光沢や高平滑性を持つ、
所謂アート紙やキャスト塗被紙といわれる高品質の塗被
紙が巾広く利用されている。特に、キャスト塗被紙は印
刷用塗被紙の中でも、強光沢および高平滑性を有する塗
被紙の代表的なものであり、その用途も一般書籍の本文
用紙から表紙、ブックカバー、化粧品等のケース、カレ
ンダー用紙、ファンシーバッグ、あるいはタックラベル
等、多方面にわたって利用されている。

【０００３】一般的なキャスト塗被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
成物を原紙上に塗被した後、該塗被組成物が湿潤可塑状
態にある間に鏡面を有する加熱ドラム面に圧接、乾燥
後、剥離させて強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塗被組成物を一旦原紙
に塗被、乾燥せしめて塗被層を設けた後、該塗被層を再
湿潤液により、湿潤可塑化させた後、加熱ドラム面に圧
接、乾燥させて強光沢仕上げするリウェットキャスト
法、さらには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するゲル化キャスト法等
が知られている。上記のキャスト塗被紙の製造方法は、
いずれも原紙に設けた塗被組成物が湿潤可塑状態にある
間に加熱された鏡面ドラムに圧接されて、乾燥、剥離に
より強光沢仕上げされる点で共通しており、塗被層が乾
燥固化した後にスーパーカレンダー処理される一般印刷
用塗被紙に比べ、生産速度が著しく低いという欠点があ
る。

【０００４】上記のキャスト塗被紙の抱える問題点を解
決するために、高いガラス転移点を有する熱可塑性の樹
脂を含有した塗被層を乾燥後、加熱カレンダー処理を行
う方法（特開昭54-46911号公報、特開昭54- 151607号公
報）が提案されているが、これらの方法は、いずれもキ
ャスト紙並の強光沢を得るには不十分であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、強光沢塗被
紙の製造方法に関し、特にキャスト紙塗被並の高い光沢
を有し、かつ印刷適性に優れた塗被紙を一般塗被紙並の
高速度で生産できる製造方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料および接
着剤を主成分とする下塗層を設けた原紙上に、熱可塑性
共重合体組成物を主成分とする上塗り塗被組成物を塗
被、乾燥後、該塗被層を加熱された鏡面ドラムに圧接し
て仕上げる強光沢塗被紙の製造法において、上記熱可塑
性共重合体組成物として、モノマー成分の７０〜９０重
量％がスチレンで、0.１〜1.５重量％が不飽和カルボン
酸であるスチレン／ブタジエン共重合体ラテックスを使
用することを特徴とする。

【０００７】本発明者らは、キャスト塗被紙並の高度な
光沢と一般印刷用塗被紙並の高い生産スピードを有する
強光沢塗被紙の製造方法について研究を重ねた結果、顔
料と接着剤を有する下塗り塗被紙を設けた原紙上に、前
述の如く特殊な熱可塑性共重合体組成物を主成分とする
塗被層を設け、乾燥後、該塗被層を、鏡面を有する加熱
ドラムに圧接し、カレンダー仕上げすることにより、極
めて高い光沢を有する塗被紙を、従来のキャスト塗被紙
に比較し、はるかに高速で生産できることを見出した。

【０００８】前述したように、一般にキャスト塗被紙
は、湿潤した塗被層を加熱鏡面ドラムに圧接、乾燥、剥
離するため、塗被層の水分が蒸発し、塗被層が乾燥する
までの間、鏡面ドラムに密着しており、この剥離までに
要する時間が生産速度を高めることができない最も大き
な原因であった。これに対して、乾燥した塗被層を加熱
ドラムに圧接することは、水分の蒸発を必要としないた
め、高い生産速度が期待できるが、乾燥した塗被層は湿
潤塗被層にくらべ、著しく可塑性が劣るため、鏡面ドラ
ムの光沢を写し取り難く、光沢に優れた製品を得ること
は困難であった。本発明者らは大きな熱可塑性を持つ特
定の共重合体組成物を使用することにより、これらの欠
点をいずれも解消することを可能としたのである。

【０００９】即ち、本発明において、上塗り塗被組成物
の主成分として使用する熱可塑性共重合体組成物は、ス
チレン／ブタジエン共重合体ラテックスであって、該共
重合体は、モノマー組成としてスチレンを７０〜９０重
量％含有し、しかも酸モノマーとして不飽和カルボン酸
を0.１〜1.５重量％含有せしめることによって、適度に
熱可塑性を有し、その塗被層は、効率よく、光沢に富ん
だ表面に形成できるものとなる。なお、共重合体中のス
チレンの量が７０重量％未満では、乾燥後のラテックス
皮膜が柔軟になり、塗被層全体が縮み易く、その結果、
高度の平滑性や光沢を得ることができない。またスチレ
ンの量が９０重量％を越えると、ラテックスの熱による
可塑性が不十分になり、この場合も高い光沢を得ること
ができない。他方、不飽和カルボン酸の含有量が0.１重
量％未満の場合には、ラテックスの安定性が悪く、ゲル
化等のトラブルが発生し易く、1.５重量％を越えると、
ラテックス被膜の熱可塑性が低下し、本発明が所望する
高光沢を得ることができない。また、本発明で使用する
共重合体組成物はスチレン、不飽和カルボン酸以外のモ
ノマー組成分は殆どブタジエンであるが、メチルメタク
リレートやアクリロニトリル等のモノマー組成分を５重
量％を越えない範囲で適宜含有させることができる。

【００１０】一般にスチレン／ブタジエン共重合体ラテ
ックスは一般印刷用塗被紙の分野でもっとも広く使用さ
れているが、スチレンの含有量は４０〜６０重量％が一
般的であり、本発明のように、スチレンの高率配合は接
着強度が劣るため、一般には使用されていない。特開昭
５４−１５１６０７号公報においては、スチレン／ブタ
ジエンラテックスのＴｇの高いものの使用が開示されて
おり、この点においては高率のスチレンを配合している
と考えられるが、本願発明の所望とするキャスト紙並の
強光沢（ＴＡＰＰＩ Ｔ６５３ｐｍ−９０に準拠した２
０度光沢度４０％以上）を得ることはできない。

【００１１】これは、通常のスチレン／ブタジエン共重
合体ラテックスにおいては、エマルジョンの粘度安定性
を高め、接着強度を高めるため、アクリル酸などの不飽
和カルボン酸を３〜５重量部含有させるが、これらの不
飽和カルボン酸は前述したようにラテックス皮膜の熱可
塑性を損なうため、加熱鏡面ドラムに圧接した場合、塗
工層全体の可塑化が十分に進まず、結果的に高い光沢が
得られないものと思われる。本発明者らは不飽和カルボ
ン酸がラテックスの熱可塑性に及ぼすこのような作用を
見出し、本発明の改良を加えたものである。即ち、本発
明において使用するスチレン／ブタジエン共重合体は、
モノマー成分中、不飽和カルボン酸の使用量を0.１〜1.
５重量％とすることによって、所望の効果を得たのであ
る。

【００１２】本発明において使用される熱可塑性スチレ
ン／ブタジエン共重合体ラテックスのさらに好ましい態
様として、共重合体のゲル含有量が８０重量％以下のも
のを使用すると、鏡面ドラムとの密着性が良好になりさ
らに強光沢を得ることができる。ゲル含有量の下限は特
に限定されるものではないが、通常４０重量％以上で使
用される。４０重量％未満では、鏡面ドラムより剥がれ
にくくなり、生産スピードが減少する傾向にある。な
お、ここにゲル含有量とは、下記の値を示す。 （ゲル含有量）水酸化ナトリウム溶液を用いて、重合体
ラテックスのpHを８に調製し、ガラス板上で厚み１mmと
なるように重合体ラテックスを入れ、一昼夜乾燥し、さ
らに一昼夜減圧乾燥した。かくして得られた重合体ラテ
ックスフィルムの約１ｇを正確に秤量した後、４００ml
のトルエンに４８時間浸漬、溶解後、重量既知の３００
メッシュの金網で濾過、金網上のトルエン不溶分を乾
燥、秤量して下記式によりゲル含有量を算出した。 ゲル含有量（％）＝（金網上不溶分重量／トルエン処理
前のラテックスフィルム重量）×１００

【００１３】本発明において使用される上塗り用塗被組
成物には、上記の熱可塑性共重合体組成物の他に、一般
塗被紙の分野で使用される顔料、接着剤、助剤が添加さ
れる。熱可塑性共重合体組成物の上塗り塗被組成物にお
ける含有量は特に限定されるものではないが、通常、固
形分比率で３０〜９５重量％、好ましくは５０〜８０重
量％の範囲で使用される。３０重量％未満の場合、塗被
層の光沢が低下する傾向にあり、９５重量％以上では鏡
面ドラムからの剥離が困難になり、生産スピードが低下
する傾向にある。

【００１４】上塗り用塗被組成物として熱可塑性共重合
体組成物に併用される顔料としては、例えばカオリン、
焼成カオリン、構造化カオリン、無定形シリカ、酸化亜
鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、タルク、サチンホワイト、二酸
化チタン、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、炭酸
マグネシウム、珪藻土スチレン系プラスチックピグメン
ト、尿素樹脂系プラスチックピグメント、ベンゾグアナ
ミン系プラスチックピグメント等、一般塗被紙製造分野
における各種顔料が単独あるいは併用で使用できる。

【００１５】上塗り用塗被組成物として熱可塑性共重合
体組成物に併用される接着剤としては、カゼイン、大豆
蛋白などの蛋白質類、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／またはメタクリ
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、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、一般塗被紙製
造分野における各種顔料が単独あるいは併用で使用でき
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
が必要に応じて使用される。

【００１６】このようにして構成される上塗り用塗被組
成物は、予め下塗層を設けた原紙上に塗被することが必
要である。下塗層を設けない原紙上に塗被した場合、原
紙を被覆するためには、より多くの塗被量が必要とな
り、加熱鏡面ドラムに圧接した時点で、熱可塑性共重合
体組成物の可塑化が塗被層内部までおこり、塗被層全体
の多孔性が失われるため、結果的に印刷時のインキの吸
収を遅らせ、インキ乾燥不良のトラブルを引き起こす。

【００１７】下塗層を構成する下塗り用塗被組成物とし
ては、前述した上塗り塗被組成物中に併用される顔料、
接着剤、助剤と同様のものが使用されるが、この構成比
は、一般に顔料に対して、接着剤５〜３０重量％、助剤
０〜５重量％であり、一般塗被紙に使用される塗被組成
物と組成上特に変わりのないものが使用される。

【００１８】下塗り用塗被組成物は、一般に固形分濃度
を２０〜６５重量％程度に調製し、米坪が約３０〜４０
０ｇ／ｍ² 程度の原紙上に乾燥重量で５〜５０ｇ／
ｍ² 、好ましくは１５〜３５ｇ／ｍ² になるように、一
般に知られる塗工装置を用いて塗被される。塗被量が５
ｇ／ｍ² 未満の場合は、上塗り塗被組成物によって十分
に下塗り後の凹凸が被覆されず、光沢ムラ、ピンホール
を生じやすくなり、十分に被覆するだけ上塗り塗被組成
物の塗被量を増加すると、前記したように印刷インキの
乾燥性が悪くなる。また、５０ｇ／ｍ² を越えると、仕
上げ後に塗被層を折り曲げた時に塗被層が割れるいわゆ
る折り割れが生じ、好ましくない。また下塗り後の平滑
性をあげるため、下塗り後にスーパーカレンダー等の平
滑化処理を施すことも可能である。

【００１９】かくして得られた下塗層上に、上記の上塗
り用塗被組成物を塗被、乾燥するが、そのための塗工装
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、ブラシコーター、ロッドブレード、バーコータ
ー、リップコーター、ダイコーター、グラビアコーター
等公知の装置が使用できる。

【００２０】上塗り塗被組成物の塗被量は、一般に０．
５〜３０ｇ／ｍ² 、好ましくは３〜１０ｇ／ｍ² の範囲
である。塗被量が０．５ｇ／ｍ² 未満の場合は、十分な
光沢が得られず、３０ｇ／ｍ² を越えると、インキの乾
燥性が悪化する。

【００２１】次いで、かくして得られた塗被紙の塗被層
（上塗層）を加熱された鏡面ドラムに圧接処理し、光沢
仕上げをするが、鏡面ドラムの表面温度は通常５０℃以
上、好ましくは７０℃以上、２００℃以下とするのがよ
い。５０℃未満では、光沢が低下する傾向にあり、２０
０℃以上では塗被紙が鏡面ドラムより剥がれにくく、生
産スピードが低下する傾向にある。また、プレス圧力に
ついては特に限定されるものでは無いが、通常５０ｋｇ
／ｃｍ〜４００ｋｇ／ｃｍの範囲で適宜調整される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。勿論、本発明は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、それぞれ重量部および重量％を示す。

【００２３】実施例１ 〔下塗原紙の製造〕固形分比率で、カオリン（ＵＷ−９
０：ＥＣ社製）６０部、重質炭酸カルシウム（Ｈｙｄｒ
ｏｃａｒｂ ９０：ＯＭＹＡ社製）３０部、軽質炭酸カ
ルシウム（ブリリアントＳ−１５：白石工業製）１０
部、酸化変性澱粉（エースＡ：王子コーンスターチ製）
２部及びスチレン／ブタジエン共重合体ラテックス１４
部（Ｔ−２５５０：日本合成ゴム製）と水を混合し、固
形分６０％の下塗用塗被組成物を得た。該組成物を、坪
量１００ｇ／ｍ² の原紙上にブレードコーターで乾燥重
量が２０ｇ／ｍ² となるように塗被、乾燥し、下塗原紙
とした。

【００２４】〔強光沢塗被紙の製造〕熱可塑性共重合体
組成物として、スチレン７９％、不飽和カルボン酸１
％、ブタジエン２０％からなる共重合体ラテックス（商
品名：Ｌ−１６３８／旭化成工業製）５０部に、顔料と
してカオリン（商品名：ＵＷ−９０／ＥＣ社製）４５
部、離型剤としてステアリン酸亜鉛の分散体（商品名：
ハイドリンＺ−７／中京油脂製）５部を添加混合し、固
形分濃度４５％の上塗用塗被組成物を調製した。この上
塗用塗被組成物を前述の下塗原紙上にエアーナイフコー
ターを使用して、塗被量が８ｇ／ｍ² となるように塗被
乾燥した。続いて、表面温度１００℃に加熱した鏡面ク
ロムメッキドラム上にニップ圧約７０ｋｇ／ｃｍで圧
接、乾燥、剥離を行い、強光沢塗被紙を得た。なお、上
記共重合体のゲル含有量は７０％であった。

【００２５】実施例２ 実施例１において、熱可塑性共重合体組成物のモノマー
組成をスチレン８５％、不飽和カルボン酸１．５％、ブ
タジエン１３．５％としたこと、及び該共重合体のゲル
含有量を７０％としたこと以外は実施例１と同じ方法で
強光沢塗被紙を得た。

【００２６】実施例３ 実施例１において、熱可塑性共重合体組成物のモノマー
組成をスチレン８０％、不飽和カルボン酸を０．２と
し、ブタジエン１９．８％としたこと、及び該共重合体
のゲル含有量を７５％としたこと以外は実施例１と同じ
方法で強光沢塗被紙を得た。

【００２７】実施例４ 実施例１において、熱可塑性共重合体組成物のモノマー
組成をスチレン７３％、不飽和カルボン酸１％、ブタジ
エン２６％としたこと、及び該共重合体のゲル含有量を
９０％としたこと以外は実施例１と同じ方法で強光沢塗
被紙を得た。

【００２８】実施例５ 実施例１において、上塗り用塗被液の濃度を４０％と
し、塗被量を５ｇ／ｍ²とした他は実施例１と同様にし
て強光沢塗被紙を得た。

【００２９】実施例６ 実施例１において、熱可塑性共重合体組成物（実施例１
と同じ）６０部、顔料としてポリスチレン系プラスチッ
クピグメント４０部、離型剤として、オレイン酸アンモ
ニウム３部よりなる上塗り用塗被組成物（固形分４２
％）を使用し、塗被量を７ｇ／ｍ² とした以外は、実施
例１と同様にして強光沢塗被紙を得た。

【００３０】実施例７ 実施例１において、加熱鏡面ドラムの表面温度を８０℃
とした以外は実施例１と同様にして強光沢塗被紙を得
た。

【００３１】実施例８ 実施例１において、上塗り用塗被組成物を坪量１００ｇ
／ｍ² の原紙上に直接、塗工量が１５ｇ／ｍ² になるよ
うに、エアーナイフコーターで塗被、乾燥した後、加熱
鏡面ドラムに圧接した以外は実施例１と同様にして塗被
紙を得た。

【００３２】比較例１ 実施例１において、熱可塑性共重合体組成物の代わり
に、一般塗被用のスチレン／ブタジエンラテックス（商
品名：Ｌ−１３８８／旭化成工業製…モノマー組成＝ス
チレン５６％、不飽和カルボン酸３％、ブタジエン４１
％、ゲル含有量９０％）を使用し、固形分５０％の上塗
り用塗被組成物を調製し、塗被量を７ｇ／ｍ² とした以
外は実施例１と同様にして強光沢塗被紙を得た。

【００３３】比較例２ 実施例１において、熱可塑性共重合体組成物の代わりに
Ｔｇ点７５℃のスチレン／アクリル系共重合体とコロイ
ダルシリカの複合体（商品名：モビニール８０５０／ヘ
キスト合成製）を使用し、上塗り用塗被組成物の濃度を
４０％に調製し、塗被量を５ｇ／ｍ² にした以外は実施
例１と同様にして塗被紙を得た。

【００３４】比較例３ 実施例１において、熱可塑性共重合体組成物の代わり
に、モノマー組成としてスチレン９２％、不飽和カルボ
ン酸１％、ブタジエン７％のスチレン／ブタジエン共重
合体ラテックスを使用し、上塗り用塗被組成物の濃度を
４６％に調製し、塗被量を８ｇ／ｍ² にした以外は実施
例１と同様にして塗被紙を得た。

【００３５】比較例４ 顔料としてカオリン（商品名：ＵＷ−９０／ＥＣ社製）
７０部、軽質炭酸カルシウム（商品名：ＰＸ／白石工業
製）３０部、接着剤として、カゼイン１０部、スチレン
／ブタジエン共重合体ラテックス１２部（商品名：Ｔ−
２５５０／日本合成ゴム製）、離型剤としてオレイン酸
アンモニウム２部からなる固形分５０％の上塗り用塗被
組成物を、実施例１の下塗り原紙上にロールコーターで
乾燥重量が１０ｇ／ｍ² となるように塗被し、直ちに、
加熱鏡面ドラムに圧接、乾燥した後、剥離してキャスト
塗被紙を得た。

【００３６】かくして得られた強光沢塗被紙の光沢、イ
ンキセット、離型速度（操業性）を下記の方法で評価
し、その結果を表１に示した。

【００３７】「白紙光沢」ＪＩＳ−Ｐ８１４２による７
５度光沢およびＴＡＰＰＩ Ｔ６５３ｐｍ−９０による
２０度光沢を測定した。測定機器としては、村上色彩研
究所製のＧＭ−２０を使用した。

【００３８】「インキセット」ＲＩ−１型印刷試験機で
シートオフセット用インキ（大日本インキ化学工業製Ｔ
ＲＡＮＳ−Ｇ墨）０．６ｃｃを用いて塗被紙表面に印刷
し、印刷直後、印刷から２分後、及び、印刷から５分後
に、塗被紙の印刷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
で判定した。 ◎ ： ２分後にはインキが殆ど転移しない。 ○ ： ５分後には、インキが殆ど転移しない。 △ ： 印刷直後のインキの転移濃度に対し、５分後の
転移濃度が薄くなっている。 ×： ５分後のインキ濃度が濃く、インキ乾燥性が悪
い。

【００３９】「離型速度」加熱鏡面ドラムに圧接してか
ら、剥離するまでの秒数を測定した。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１の結果より明らかなように、本発明の
実施例によって得られた強光沢塗被紙は、白紙光沢、印
刷適性（インキセット性）、および操業性に優れたもの
であった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】顔料および接着剤を主成分とする下塗層を
   設けた原紙上に、熱可塑性共重合体組成物を主成分とす
   る上塗り塗被組成物を塗被、乾燥後、該塗被層を加熱さ
   れた鏡面ドラムに圧接して仕上げる強光沢塗被紙の製造
   方法において、上記熱可塑性共重合体組成物として、モ
   ノマー成分の７０〜９０重量％がスチレンで、0.１〜1.
   ５重量％が不飽和カルボン酸であるスチレン／ブタジエ
   ン共重合体ラテックスを使用することを特徴とする強光
   沢塗被紙の製造方法。
2. 【請求項２】熱可塑性共重合体組成物の共重合体のゲル
   含有量が８０重量％以下である請求項１記載の強光沢塗
   被紙の製造方法。
3. 【請求項３】上塗り塗被組成物が、上記熱可塑性共重合
   体組成物と顔料と接着剤を含むものであり、上記熱可塑
   性共重合体組成物を固形分比率で３０〜９５重量％の割
   合で含むこと、及び上記上塗り塗被組成物の塗被量が固
   形分で３〜１０ｇ／ｍ² である請求項１記載の強光沢塗
   被紙の製造方法。