JPH11279987A - キャスト塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャストドラムとの離型性が良好であり、白
紙光沢を低下させることなく、安定して長時間連続操業
が可能なキャスト塗被紙の製造方法を提供することにあ
る。 【構成】 原紙に顔料と接着剤を有する塗被液を塗被し
た後、湿潤状態にある塗被層を鏡面ドラムに圧接して鏡
面仕上げするキャスト塗被紙の製造方法において、鏡面
ドラム表面に直接、飽和脂肪酸および／またはその金属
塩を塗被した後、ブレードで掻き取ることを連続的に行
って鏡面ドラム表面に飽和脂肪酸および／またはその金
属塩の薄膜を形成させることを特徴とするキャスト塗被
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、高品質の製品を連続的に極めて効率良
く製造することのできる製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鏡面のような高い光沢度を有
するキャスト塗被紙は、出版用、商業印刷用、粘着ラベ
ル紙用、包装、パッケージ用に使用されている。出版用
途では、雑誌や週刊誌、コミック誌等の表紙等に使用さ
れ、近年ではコミック誌用途が増加傾向にある。商業印
刷分野では、ポスター、カタログ、カレンダー、パンフ
レット等に使用され、最近はとりわけ通販カタログの表
紙用に需要が増加している。また粘着ラベル紙用、包装
・パッケージ用は、食品、弱電商品関係や高級品パッケ
ージ関係で需要が安定している。

【０００３】キャスト塗被紙の製造は、原紙表面に顔料
及び接着剤を主成分とする水性顔料塗被液を塗被してキ
ャスト塗被層を設け、続いてキャスト塗被層を加熱され
た金属製の鏡面ドラムに圧着、乾燥することにより製造
されている。

【０００４】このキャスト塗被紙の代表的な製造法とし
ては、湿潤状態の塗被層をそのまま直接加熱ドラム面に
圧接するウェットキャスト法、湿潤状態の塗被層を一旦
乾燥した後、リウェット液により可塑化して加熱ドラム
面に圧接するリウェットキャスト法、湿潤状態の塗被層
をゲル化液で凝固させた後、加熱ドラム面に圧接するゲ
ル化キャスト法などが知られている。これらの方法はい
ずれも可塑状態にある塗被層をドラム面に圧接乾燥しな
がらドラム面から剥離させるものであるが、長時間の連
続操業下で安定した離型性を得ることが生産性を向上す
る上で重要な課題となっている。

【０００５】従来離型性を向上させる方法として、 (1)ドラム面に離型剤を付与する方法 (2)塗被液中に離型剤を添加する方法 (3)再湿潤液あるいはゲル化液に離型剤を添加する方法 などが採用されている。

【０００６】上記(1)の方法に使用される離型剤として
はポリエチレンなどの合成樹脂、脂肪酸もしくは高級脂
肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、高級アルコール、トリブ
チルリン酸、パラフィンワックスなどがあり、この離型
剤がドラムに断続的に塗布されている。上記(2)あるい
は(3)の方法に使用される離型剤としては前述した離型
剤の他にポリエチレンエマルジョン、アルキルケテンダ
イマー、ノニオン系界面活性剤などがある。

【０００７】しかし、これらの離型剤を用いても、５時
間程度の操業で剥離不良を生じ、塗被層の一部がドラム
表面に付着し始め（以後ドラムピックと称す）、著しい
場合には紙全体がドラム表面に貼り付いて剥離しなくな
ってしまう場合があった。

【０００８】このような問題が発生する原因としては、
加熱ドラムと塗被層間に介在する離型剤が操業中、逐次
塗被層によって運び去られ、従ってこの介在する離型剤
の量が不足してドラムピックが発生し易い状態になるも
のと考えられる。離型性を改良するために離型剤の使用
量を増加することも考えられるが、その場合インキの定
着不良、乾燥性不良等の新たな問題が発生する。そのた
め一日に２〜３回程度運転を停止してはドラム表面に離
型剤を塗布する供給処理を行う必要があり、その度に１
時間程度操業を停止させざるを得ないことから生産効率
が大幅に低下してしまうのが現状である。従って、キャ
スト法では、特に長時間安定して連続操業出来る様に離
型性を改良することが大きな課題となっている。

【０００９】先行技術文献である特開平３−１１３０９
０号公報においては、ゲル化液または再湿潤液中にポリ
オキシエチレンアルキルエーテルを含有させ且つ、鏡面
ドラム表面に断続的に離型剤（飽和脂肪酸および／また
はその金属塩）を塗被することによって、長時間の安定
操業が可能となることを認めた。しかし、この方法は従
来から実施されている方式、すなわち一定時間操業後ド
ラム上に残存する離型剤の量が減ってきたら、一度操業
を停止して再度ドラム面に離型剤を塗布する方式を採用
しており、この方法でも一定時間当たりに離型剤を塗布
する回数が減るだけで（概ね15〜20時間に１回程度の停
止）、長時間連続で操業すればドラムピックが発生する
ことに変わりはなく、操業上更に長時間連続的に運転で
きる方法が求められていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような状況に鑑
み、本発明の課題はキャスト法において、キャスト塗被
紙の白紙光沢度等の品質を低下させることなく、長時間
安定的にキャスト塗被紙を製造することができる製造方
法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題について鋭意研究を重ねた結果、原紙に顔料と接着剤
を有する塗被液を塗被した後、湿潤状態にある塗被層を
鏡面ドラムに圧接して鏡面仕上げするキャスト塗被紙の
製造方法において、鏡面ドラム表面に直接、飽和脂肪酸
および／またはその金属塩を塗被した後、トレーリング
ブレード方式を用いたブレードで掻き取ることを連続的
に行って鏡面ドラム表面に飽和脂肪酸および／またはそ
の金属塩の薄膜を形成させることにより、本発明を成す
に至った。

【００１２】以下本発明の詳細を示す。

【００１３】連続操業性において問題になるのはドラム
ピックの発生であり、これは加熱ドラムと塗被層間に介
在する離型剤が操業中、逐次塗被層によって運び去ら
れ、離型剤の量が不足して発生すると推定されるため、
鏡面ドラム表層の離型剤の薄膜を長時間均一に保持すれ
ば、連続操業が可能となると考えられる。

【００１４】以上の観点から、本発明者等は、装置上離
型剤を長時間均一に保持し得る方法について鋭意検討し
た結果、鏡面ドラム表面に直接連続的に飽和脂肪酸およ
び／またはその金属塩からなる離型剤を塗被した後、塗
被液槽の底に設置したブレードをドラム表面に一定圧力
で押しつけて掻き取るいわゆるトレーリングブレード方
式が有効であることを認めた。その他の方式として、ワ
イヤーバーやプレーンバーによるバーコータ方式やロー
ルコータ方式を用いた場合には、離型剤の薄膜をドラム
表面に均一に長時間形成させることができないことを認
めた。

【００１５】また本発明において、トレーリングブレー
ド方式で使用するブレードは、通常の顔料塗被に使用さ
れるようなステンレス鋼や、ブロンズ、カーボンスチー
ル等の金属製ブレードやグラスファイバー製ブレードを
使用した場合には、連続操業中に、クロムメッキされた
ドラム面に傷を付け易いため、比較的柔軟性に富み、か
つ耐熱性・耐薬品性に優れたシリコーンゴムあるいはプ
ラスチック（フェノール樹脂、エポキシ樹脂等）及び綿
基材により成形されたブレードであることが好ましい。
尚、ドラムに押しつけるブレードの圧力及び角度は、離
型剤の塗布量とともに適宜調節される。

【００１６】また、本発明の飽和脂肪酸あるいはその金
属塩としては、ステアリン酸、ミリスチン酸、パラチミ
ン酸等の酸、及びこれらのカルシウム、亜鉛、バリウ
ム、カリウム、ナトリウム等が使用できる。

【００１７】本発明の方法であれば、原理的には連続操
業が可能となり、ドラムピックのために操業を止める必
要は皆無となると考えられるが、実際には上記ブレード
の先端で異物やカラーの凝集物をかむことがあるため、
実際には３０〜４０時間程度を目安に停止することが望
ましい。

【００１８】本発明に使用する装置は、上記以外に特に
規定するものではないが、図１にその装置の一例を示
す。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明において使用するキャスト
塗被液に使用する顔料としては、一般に製紙用に使用さ
れるカオリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、サ
チンホワイト、プラスチックピグメント等が一種以上使
用される。

【００２０】本発明において、使用する接着剤として
は、ごく一般的に使用されるラテックス（スチレン・ブ
タジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリル共
重合体あるいはその変性物）、カゼイン、大豆蛋白、合
成蛋白類、ポリビニルアルコールや酸化デンプン、エス
テル化あるいはエーテル化デンプン、酵素変性デンプン
やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性デ
ンプン等デンプン類あるいは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
などが１種以上使用される。これら接着剤の使用割合
は、顔料１００重量部に対して１０〜３０重量部程度の
範囲で調製される。

【００２１】また塗被液には分散剤、増粘剤、保水剤、
消泡剤、耐水化剤、離型剤等の通常の塗被紙用顔料に配
合される各種助剤を使用しても良い。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坪量３
０〜４００g/m²の原紙であり、目的により上質紙、中質
紙を選択して使用する。また、これらの原紙に顔料と接
着剤を有する下塗り塗被したものや、裏面にも塗被液を
塗被した塗被紙も使用することができる。

【００２２】原紙に塗被液を塗被する方式としては、ブ
レードコーター、エアナイフコーター、ロールコータ
ー、コンマコーター、ブラッシュコーター、キスコータ
ー、カーテンコーター、バーコーター等の公知の塗工機
を用いた方法の中から適宜選択することができる。原紙
への塗被液の塗被量は、原紙の片面当たり固形分で１５
〜３５g/m²の範囲で塗被するのが好ましい。

【００２３】キャスト塗被方法は、原紙に塗被液を塗被
した後に加熱されたキャストドラムに圧着して仕上げる
方法であるが、キャストドラムに圧着するまでの方法の
違いにより直接法、凝固法及び再湿潤法があり、本発明
の場合、生産性を向上させるため、凝固法及び再湿潤法
が好ましい。また、凝固液あるいは再湿潤液に離型剤等
の助剤を加えても良い。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に示す
が、これらによって本発明は何等制約を受けるものでは
ない。なお、例中の部および％はそれぞれ重量部および
重量％を示す。

【００２５】〈品質評価方法〉 (1)白紙光沢度：２０時間連続操業した時点での２０度
光沢度を測定した。ドラム表面上の離型剤が減少するに
したがい、紙のドラムからの剥離性が低下し、白紙光沢
度が低下する。

【００２６】(2)連続操業性：以下の相対評価を行っ
た。 ◎：４０時間以上連続して操業することが可能 ○：３０時間以上連続して操業することが可能 △：１５時間以上連続して操業することが可能 ×： ８時間以上連続して操業することが可能

【００２７】［実施例１］カオリン１００部に対して、
ポリアクリル酸ソーダ系分散剤０．２部を添加し、カウ
レス分散機を用いて水に分散し、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
フォスフェート０．２部、接着剤としてアンモニアを用
いて溶解したカゼイン水溶液（濃度１８％）７部及びス
チレン・ブタジエン共重合ラテックス１６部を加え、離
型剤としてステアリン酸カルシウムを２部、ノニオン系
乳化剤０．６部配合し、最後に水及びアンモニアを加え
て固形分濃度４８％、ＰＨを１０．０に調製した。

【００２８】また凝固液として１０％蟻酸カルシウム溶
液を調製し、更に離型剤としてポリエチレンワックスエ
マルジョンを０．３部及びポリオキシエチレンアルキル
エーテル（炭素数１６）を０．３部添加した。

【００２９】上記の方法により調製した塗被液を用い、
坪量１１０g/m²の広葉樹晒しクラフトパルプ単独配合原
紙に、乾燥塗被量が２１g/m²となるように塗被液をロー
ルコータで塗被し、次いで離型剤の添加された凝固液に
接触させて塗被層を凝固させた。

【００３０】一方、トレーリングブレード装置を用い、
離型剤としてステアリン酸をキャスト鏡面ドラムに直接
塗被した後、シリコーンゴムブレードで掻き取り、ドラ
ム表面に常時離型剤の均一な薄膜を形成させるように鏡
面ドラムを回転させた。

【００３１】上記のごとく塗被層を凝固した塗被紙を、
直径７５０mmのプレスロールと表面温度１０５℃、直径
３０００mmの上記鏡面ドラムにプレス圧１３０kg/cmで
塗被紙を圧着し、乾燥後テークオフロールで鏡面ドラム
から剥離してキャスト塗被紙を製造した。スピードは４
０m/分で加工した。

【００３２】［実施例２］前記ブレードに、ステンレス
鋼製の金属ブレードを使用した以外は実施例１と同様に
塗被紙を製造した。

【００３３】［実施例３］離型剤としてステアリン酸カ
ルシウム、ノニオン系乳化剤を加えない塗被液を使用
し、かつ離型剤としてポリエチレンワックスエマルジョ
ン及びポリオキシエチレンアルキルエーテル（炭素数１
６）の添加されていない凝固液を用いた以外は実施例１
と同様に塗被紙を製造した。

【００３４】［比較例１］ステアリン酸を連続的に鏡面
ドラムに塗布することを全くしない以外は実施例１と同
様に塗被紙を製造した。

【００３５】［比較例２］ブレードの代わりにステンレ
ス鋼製の回転式プレーンバーを使用した以外は実施例１
と同様に塗被紙を製造した。

【００３６】［比較例３］ブレードの代わりにコンマバ
ーを用い、離型剤としてリン脂質であるレシチンを連続
的に塗布した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造し
た。

【００３７】［比較例４］ブレードの代わりにロールコ
ータを使用した以外は実施例１と同様に塗被紙を製造し
た。

【００３８】以上の結果を表１に示した。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１から明らかなように、実施例１〜３
は、白紙光沢も維持され、連続操業に優れる。特に実施
例３では、塗被液及び凝固液に離型剤がないものでも十
分な離型性が発現され、連続操業性も実施例１と同等で
あった。これに対し、比較例１、３は、長時間操業する
につれて、鏡面ドラム面の離型剤の量が減少し、剥離性
が低下していくため、徐々に白紙光沢度が低下し、最後
にはドラムピックが発生し、５〜７時間で紙切れに至
る。比較例２、４は離型剤の薄膜をドラム表面に均一に
長時間形成させることが困難であり、また光沢度やイン
キの乾燥性などが変動し、安定した品質が得られない。

【００４１】

【発明の効果】本発明の方法により製造したキャスト塗
被紙は離型性が良好であり、品質を低下させることなく
安定して長時間連続操業が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のトレーリングブレード方式の離型剤
連続塗被装置の概略図を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原紙に顔料と接着剤を有する塗被液を塗
   被した後、湿潤状態にある塗被層を鏡面ドラムに圧接し
   て鏡面仕上げするキャスト塗被紙の製造方法において、
   鏡面ドラム表面に直接、飽和脂肪酸および／またはその
   金属塩を塗被した後、トレーリングブレード方式を用い
   たブレードで掻き取ることを連続的に行って鏡面ドラム
   表面に飽和脂肪酸および／またはその金属塩の薄膜を形
   成させ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】 前記ブレードが、合成高分子あるいはプ
   ラスチック及び綿基材により成形されていることを特徴
   とする請求項１記載のキャスト塗被紙の製造方法。