JPS5930992A - 塗被紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗被紙の製造方法に関するものであり、特定さ
れたカオリンと重質炭酸カルシウムとを顔料として含有
する高固形分濃度の塗被液を、特定の塗工方法によって
塗工することを特（１） 徴とする塗被加工紙の製造方法に関するものである。

顔料と接着剤とを含有する塗被液を、基紙に塗布して乾
燥することからなる塗被紙の製造法に於て、６３〜８０
ピ％といった高固形分濃度の塗被液を塗工するブレード
コーティング法は、塗被液層の乾燥速度が速いため、乾
燥に要する設備、エネルギー、経費を節減できるばかり
でなく、塗被液層が基紙の凹凸面に沿って移動する以前
に固化するため、優れた光沢度と平溝性を塗被紙に付与
できる利点を備えている。

しかしながら、かかる高固形分濃度を有する塗被液の塗
工は、塗工に伴う種々の技術的問題点及び得られる塗被
紙の品質上の欠陥がいまだ解決されておらず、工業的規
模では殆ど実施されていないのが実情である。

例えば、６３ｗｔ％以上、より好ましくば６５ｗｔ％以
上の高固形分濃度塗被液を得るために、従来、紙塗工に
使われている塗被液の固形分濃度を単に高めるだけでは
粘度が高くなり、高剪断流動性も（２） 悪く、保水性の低下した塗被液となってしまう。

そのため塗工の際ストリーク、スタラクタイＩ−などの
条跡トラブルを引き起し易い。塗工適性を改善するため
に比較的平均粒子径の大きな重質炭酸カルシウムを顔料
として併用する方法（特公昭４６−４．３２４４号）や
、粒度分布を規制した微粒の重質炭酸カルシウムを単独
に顔料成分として用いる方法（特開昭５５−６２２９６
号）なども提案されているが、いずれも塗工適性の改善
に伴って得られる塗被紙の光沢度、平滑性が低下すると
いう欠点が付随する。

さらに、今日一般的に用いられているブレードコータに
おいては高固形分濃度塗被液の塗工に関し上記の如き塗
被液の塗工通性のみならず、次のような難点が付随する
。即ち、フラデソドニップタイプのロールアプリケート
機構やファウンテンアプリケート機構を有するトレーリ
ングブレード方式にあっては、 ■　塗工量が付き過ぎるため、ブレードの加圧機構での
コントロールが難しく、しかも均一な塗（３） 玉量を得ることが至難である。

■　塗工量をコントロールするために、ブレード圧力を
強くすると塗工面ががさつき平滑性が悪（なる。又紙切
れが起り易く操業性も悪化する。

■　基紙に過剰の塗被液を供給した後、余剰の塗被液を
播き落とすまでの時間が長い（例；ペロイト社フラデソ
ドニソプコーターでコーター速度１０００ｍ／分の場合
０．０２４秒）ために、塗被液層から基紙中への塗被液
の浸透が進み、高濃度であることも相俟って脱水による
塗被液層の保水性の低下を来たし、塗被液層のゲル化、
レベリング不良を引き起す。そのため塗工面が不均一に
なるのみならず、ストリーク、スタラクタイトなどの条
跡トラブルを起し易い。

またポンドタイプのパドルコーターではブレードで播き
落とされた塗被液の自己クリーニング効果が乏しいため
に、ストリーク、スタラクタイトなどが発生し易く、高
固形分濃度塗被液の塗工には適しておらず、しかも紙切
れ時などの操業性が悪いという欠点がある。

（４） かかる現状に鑑み、本発明者らは高固形分濃度塗被液及
び塗工方法において指摘される上記の如き欠点を解消す
るべく鋭意研究の結果、特定された粒径を有するカオリ
ンと重質炭酸カルシウムとを顔料として併用することに
より塗被液の塗工適性を改善し、更にこれに基紙に過剰
の塗被液を供給して後、余剰の塗被液を掻き落とすまで
の時間を短くした特定の塗工方法を組み合せることによ
り高固形分濃度塗被液の塗工を可能とし、しかも高品質
の塗被加工紙を与え得る塗被紙の製造方法を見い出した
ものである。

本発明は、顔料と接着剤を含有する高固形分濃度の塗被
液を基紙に塗被することにより塗被紙を製造する方法に
於て、（ａｌ顔料として１μｍ以下の粒子含有率が５０
ｗｔ％以上であるカオリンを全顔料の１０〜８０ｗｔ％
、２μｍ以下の粒子含有率が７０〜１００ｗｔ％で、１
μｍ以下の粒子含有率が５５〜９５ｗｔ％である重質炭
酸カルシウムを全顔料の２０〜９０ｗｔ％含有し、かつ
固形分濃度が６３〜８０ｗｔ％である塗被液を、ｆｂｌ
基紙に過剰に供（５） 給した後、０．０００５〜０．０１５秒の間に余剰の塗
被液を掻き落とすことを特徴とする塗被紙の製造方法で
ある。

本発明において用いられる塗被液に於て、その顔料成分
として使用されるカオリンは、主として塗被紙の光沢度
及び平滑性に寄与する成分であって、これには１μｍ以
下の粒子含有率が５０−ｔ％以上であるカオリンが用い
られる。カオリンの使用量は全顔料の１０〜８０ｗｔ％
の範囲であることを可とし、１ｏ＝ｔ％未満では塗被紙
に充分な光沢度と平滑性を付与することができず、８０
訂％を越えると塗被液の塗工通性が悪化する。

上記のカオリンと共に顔料成分として使用される重質炭
酸カルシウムは、主として塗被液の塗工適性に寄与する
成分である。しかし、前述の特公昭４６−４３２４４号
の如く、余り粗い重質炭酸カルシウムを使用すると、塗
工時にストリークやスクラッチなどの条跡トラブルが発
生しやすくなるばかりではなく、白紙の光沢度、平滑性
さらには印刷後のインキ光沢も低下するため、本発明で
（６） は２μｍ以下の粒子含有率が７０〜１００ｗｔ％、好ま
しくは８０〜１００ｔｑｔ％であり、１μｍ以下の粒子
含有率が５５〜９５Ｈｔ％、好ましくは６０〜９５ｗｔ
％である微細な重質炭酸カルシウムを使用する。重質炭
酸カルシウムの使用量は全顔料の２０〜９０ｗｔ％の範
囲にあり、２０ｗｔ％未満でば塗被液の高剪断粘度が増
大して塗工時にトラブルが発生し、９０ｗｔ％を越えた
場合は塗被紙の光沢度及び平滑性が悪化し印刷後のイン
キ光沢も低下する。

本発明で用いられる塗被液中の顔料成分は、主とし°ζ
上記したカオリンと重質炭酸カルシウムで構成されるが
、必要に応じて他の顔料成分、例えば軽質炭酸カルシウ
ム、サチンホワイト、二酸化チタン、パイロフィライト
クレー、亜硫酸カルシウム、ＷＬ酸カルシウム、水酸化
アルミニウム、酸化亜鉛、タルク、ゼオライト、硫酸バ
リウム、無定形シリカ、プラスチックピグメントなどを
配合することもできる。しかし、それらの配合量は全顔
料の５０ｗｔ％以下に抑えるべきであって、一般（７） 的には２０ｗｔ％以下であるのが好ましい。

本発明で用いられる塗被液に於て、その接着剤成分とし
ては、スチレン−ブタジェン系、スチレン−アクリル系
、酢ビ−アクリル系、エチレン−酢ビ系、ブタジェン−
メチルメタクリル系、酢ビ−ブチルアクリレート系等の
各種共重合体およびポリ酢酸ビニルなどのアルカリ感応
性又はアルカリ非感応性接着剤、さらにはポリビニルア
ルコール、無水マレイン酸−スチレン共重合体、イソブ
チン−無水マレイン酸共重合体、アクリル酸−メチルメ
タクリレート系共重合体などの合成系接着剤、酸化澱粉
、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそ
れらをフラッシュドライして得られる冷水化溶性澱粉、
カゼイン、大豆蛋白などの天然系接着剤など一般に知ら
れた接着剤を用いることが出来るが、６５ｗｔ％以上の
高固形分濃度で、かつレオロジー特性の良好な塗被液を
得るためには、上記共重合体のラテックス単独、若しく
はこれに冷水化溶性澱粉を併用するのが好ましく、接着
剤の総使用量も対顔料３〜２０ｗｔ％の範囲内（８） に留めるのが望ましい。そして、他の天然系接着剤など
増粘傾向の強い接着剤の使用は最小量とするのが好まし
い。なお、必要に応じて分散剤、増粘剤、保水剤、消泡
剤、耐水化剤、滑剤、染料、ＰＨ［［節剤など各種の助
剤を適宜配合することができる。

かくして得られる塗被液は、特定のカオリンと重質炭酸
カルシウムとを顔料として併用することにより、固形分
濃度６３〜８０ｗｔ％好ましくは６５〜８０ｗｔ％に調
整でき、しかも、低粘度で高剪断流動性も良好なブレー
ドコーター塗工適性に優れたものとなる。

本発明の方法に於ては、かかる特定の高固形分濃度塗被
液を特定の塗工方法と組み合せるものであるが、かかる
特定の塗工方法とは、ブレードコーターに於て基紙に過
剰の塗被液を供給して後、余剰の塗被液を掻き落とすま
での時間をｏ、ｏｏ。

５〜０．０１５秒、より好ましくはｏ、ｏｏｉ〜０．０
１秒と極めて短くした塗工方法のことである。

一般に、かかる塗工方法は塗被液を基紙へ転移さく９） せるアプリケート機構から、余剰の塗被液を播き落とす
ブレード機構までの距離を０〜１６ｃｍ程度の範囲、好
ましくは０〜１２ｃｍ、最も好ましくはθ〜７唾の範囲
に調節することにより達成される。

なお、高固形分濃度塗被液を０．０１５秒以上経過後に
ブレードで掻き落とした場合にはストリーク、スタラク
タイトなどの条跡トラブルが発生し易くなってしまう。

また、０．　ＯＯＯ５秒よりも短い条件とはコーター速
度が３０００ｍ／分以上を意味するものであり、現状で
は安定操業が難しい。

本発明において好ましく用いることのできる塗工方法の
一種が特開昭５７−８４７７Ｑ号に記載されているが、
そこでは全て固形分濃度が６０−ｔ％以下の塗被液が用
いられており、比較的軽量のコーティングに関する技術
が開示されているにすぎない。しかしながら本発明の方
法では、当該塗工方法に前述の如き優れたレオロジー特
性を有する特定の塗被液を組合せるものであり、かくす
ることにより６３９ｔ％以上、好ましくは６５〜８０ｗ
ｔ％といった高固形分濃度の塗被液をベベル型、（１０
） ヘント型など任意のブレードにより、低いブレード圧で
基紙の片面あるいは両面に安定して塗工可能ならしめる
ものである。しかも片面あたりの塗工量も乾燥重量で３
〜３０ｇ／ｎｆといった広範囲での調節が可能となる。

しかし塗工量が６　ｇ／ｒｄ未満では得られる塗被紙の
光沢度、平滑性、印刷後のインキ光沢が不完、分となり
、逆に３０　ｇ／ｍを越えるとストリーク、スクラッチ
などの条跡トラブルが起り易くなるので本発明において
は塗工量を６〜３０ｇ／％、好ましくは８〜２０　ｇ／
＝の範囲に留めるのが望ましく、またシングルコートの
みならずダブルコートも当然可能である。なお、基紙と
しては一般に高歩留パルプ又はメカニカルパルプを用い
て酸性又は中性で抄紙された中質コート用原紙や漂泊パ
ルプを用いた上質コート用原紙が用いられる。

かくして本発明の方法によれば、従来の高固形分濃度塗
被液塗工で認められた技術的問題点が効果的に改善され
、塗被液の選択吸収や塗工量ムラが少なく、塗工量のプ
ロファイル調節も容易とな（１１） す、均一な塗被層が形成され、高固形分濃度塗被液の塗
工により期待される塗被加工紙特性、即ち白紙の光沢度
、平滑性、印刷後のインキ光沢などが著しく改良される
ものである。

さらに、本発明の方法によれば従来要求されていた塗被
液の保水性もさほど必要とはされず、基紙へ塗被された
後の塗被液層の保水性の低下を最小限に保つことができ
、流動性が失われずに、しかも低いブレード圧力で塗工
できるために、ストリーク、スタラクタイト、スクラッ
チなどの条跡トラブルや、紙切れが少なくなり、塗工操
業性も著しく改良されるものである。勿論、高固形分濃
度塗工により達せられる乾燥設備、エネルギー経費の節
減は当然の効果として得られるものである。

本発明の方法により得られる塗被紙は、スーパーキャレ
ンダー、グロスキャレンダーなどの仕上げ装置を経て製
品化された場合に本発明の優れた特性が顕著に発揮され
るが、軽い仕上げ処理又は仕上げ処理なしにマント調の
塗被加工紙としても使用できる。そして塗被紙に対する
印刷方式はオ（１２） フレソ印刷、グラビア印刷、活版印刷、フレキソ印刷の
何れもが採用可能であり、枚葉又は巻取りの何れでも使
用可能である。

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが
、本発明はこれらの実施例によって限定されるものでは
ない。尚実施例において示す部および％は特に記載のな
い限り重量部及び重量％を意味する。

実施例１〜８、比較例４〜８ ＮＢＫＰ２０部及びＬＢＫＰ８０部から成るパルプ組成
にロジンサイズ０．３部、抄紙用タルク１５部を添加し
、硫酸バンドで抄紙Ｐ　Ｈ４，５に調整して、長網抄紙
機にて抄紙し、酸化変成澱粉を両面で１．５ｇ／ｒｒｒ
付着するようにサイズプレス処理を行い、米坪５５　ｇ
／ｒｄの塗被加工紙用原紙を得た。

コーレス分散機にて、表に記載した如き顔料、接着剤及
び助剤から成る塗被液組成に、分散剤としてポリアクリ
ル酸ソーダ０．２部、滑剤としてステアリン酸カルシウ
ム０．３部を加えて混合（１３） 分散し、表に記載した如き性質の塗被液を調整した。

これらの塗被液は、上記原紙に、ショートドウエルブレ
ードコーターにて実施例１〜７、比較例４〜８は片面で
１５　ｇ／ｒｒｒ、両面で３０ｇ／イ、また実施例８は
片面で８ｇ／ｎ（、両面で１６　ｇ／ｒｄとなるように
両面塗工された。この時実施例２のコーター速度は３０
０ｍ／分、実施例１．３．５〜８、比較例４〜８のコー
ター速度は９００ｍ／分、また実施例４のコーター速度
は１４００ｍ／分で塗工され、その各々の塗被液を基紙
に塗布し、ブレードで掻き落とすまでの時間（表中には
ドウエルタイムと記載）は表に記載した如くであった。

得られた塗被紙はスーパーキャレンダー掛けを行い、塗
被加工紙を製造した。塗工操業性、塗被加工紙の白紙及
び印刷後品質は表に記載した如くであった。

比較例１〜３ 実施例１〜８、比較例４〜８と同じ原紙、及（１４） び同様の塗料調整法により表に記載した如き性質の塗被
液を得た。

次にフラデソドニソプブレードコーターにて片面で１５
ｇ／ｍ、両面で３０　ｇ／ｒｄとなるように両面塗工さ
れ、その後スーパーキャレンダー掛けを行い塗被加工紙
を製造した。

この時、比較例１のコーター速度は３００ｍ／分、また
比較例２．３のコーター速度は９００ｍ／分で塗工され
、その各々のドウエルタイムは表に記載した如くであっ
た。

塗工操業性、塗被加工紙の白紙及び印刷後の品質は表に
記載した如くであった。

実施例９、比較例９ ＳＧＰ５０部及びＮＢＫＰ５０部から成るパルプ組成に
、ロジンサイズ０．２部、抄紙用タルク２０部を添加し
、硫酸バンドで抄紙Ｐ　Ｈ４，５に調整して長網抄紙機
にて抄紙し、米坪４０ｇ／Ｍの塗被加工紙用原紙を得た
。

次に実施例１〜８、比較例１〜８と同様の塗料調整法に
より表に記載した如き性質の塗被液（１５） を得た。

これらの塗被液は、上記原紙に、ショートドウエルブレ
ードコーターにて片面で１５　ｇ／ｇ、両面で３０　ｇ
　／　ｒｌとなるように両面塗工され、スーパーキャレ
ンダーｔＪｔけを行い、塗被加工紙を製造した。

この時のコーター速度は９００ｍ／分で塗工され、ドウ
エルタイムは表に記載した如きであった。

塗工操業性、塗被加工紙の白紙及びグラビア印刷後品質
は表に記載した如くであった。

以上の実施例により明らかなように、本発明の塗被紙の
製造方法は、高固形分濃度塗工の利点を充分に発揮させ
るべく改良されており、塗被液のレオロジー特性、塗工
操業性に優れ、得られた塗被加工紙の品質はいずれも白
紙光沢度、平滑性に優れ、またオフセット印刷、グラビ
ア印刷後の品質にも優れた印刷用塗被加工紙であった。

（１６） ５３１− 実施例、比較例で使用した塗被液原料の説明実施例１〜
５．７．８、比較例１〜５．７で使用したカオリンば商
品名アマシン８８　（Ｔｈｅ　Ｃａｕｌｉｍ　ｄａ　Ａ
ｍａｚｏｎｉａ　　Ｌｔｄａ、社製）。

実施例６で使用したカオリンは商品名ＨＴ　（ＢＭＣ社
製）。

実施例９、比較例９で使用したカオリンは商品名ウルト
ラホワイト９０（ＥＭＣ社製）。

比較例６で使用したカオリンは商品名Ｋｌｏｎｄｙｋｅ
（ＥＭＣ社Ｍ）。

実施例１〜６．８．９、比較例１〜６．８．９で使用し
た重質炭酸カルシウムは商品名カービタル９０（富士カ
オリン社製）。

実施例７で使用した重質炭酸カルシウムは、商品名ソフ
トン１８００　（備北粉化工業社Ｍ）を、分散剤として
ポリアクリル酸ソーダを対顔料０゜４部用いてスラリー
化した後、西独ドライスペルケ社製サンドミル（パール
ミル）にて微粉砕し製造した。

比較例７で使用した重質炭酸カルシウムは商品（１８） 名ソフトン１８００゜ 実施例１〜８、比較例１〜８で使用したラテックスＡは
スチレン−ブタジェン共重合ラテックス商品名５Ｎ３０
７（住友ノーガタック社製）。

実施例９、比較例９で使用したラテックスＢはアルカリ
増粘型スチレン−ブタジェン−ブチルアクリレート−メ
チルメタアクリレート共重合ラテンクス商品名Ｌ　−１
９５３（ダウケミカル社製）。

実施例１〜４．６〜８、比較例１〜３．６〜８で使用し
た澱粉Ａは商品名ハイコースタ−ＰＣＩＩ（三相澱粉社
製）。

比較例４で使用した澱粉Ｂは商品名エースＡ（玉子コー
ンスターチ社製）。

表中の注 注１　粒度分布：セディグラフ５０００−０１型（島原
製作所製）により測定し、百分率（％）で示す。

注２　Ｂ型精度ニブルツクフィールド型粘度計の隘１ス
ピンドル６０　ｒｐｍに於ける粘度値をセンチポイズ（
ｃｐｓ　）で示す。

（１９） 注３　高剪断粘度：ハーキュレス高剪断粘度針（熊谷理
機工業製）によりＢｏｂ　Ｅ、８０００　ｒｐｍ　％即
ち８．４　Ｘ　１０　　ｓｅｃに於ける粘度値をボイズ
（ｃｐｓ　）で示す。

注４　塗工操業性：ストリーク、スクラッチ、スタラク
タイトの条跡欠陥及び塗工面の均一性により評価した。

（良好）◎　○　△　×（操業不可） 注５　白紙光沢度：村上式光沢度計により７５゜／７５
°に於ける測定値を％で示す。

注６　白紙平滑性：目視にて評価した。

（良好）◎　○　△　×（劣る） 注７　印刷光沢度：明製作所製ＲＩ型印刷試験機を使用
し墨インキ０．３　ｃｃにて印刷後注５と同様に光沢度
の測定値を％で示す。

注８　グラビア通性：熊谷理機工業製 グラビア印刷試験機により印刷後網点再現性を目視にて
評価した。

（良好）◎　○　△　×（劣る） 特許出願人　　神崎製紙株式会社 （２０） 手続補装置 特許庁長官　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１４０８０７号 ２、発明の名称 塗被紙の製造方法 ３、補正をする者 ４、代理人 居　所　（〒６６０）尼崎市常光寺元町１の１１神崎製
紙株式会社内 ５、補正命令の日付　　自発 ６、補正の対象　　明細書の「特許請求の範囲」及び「
発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容　　別紙のとおり （補正の内容） ｉｌｌ　　特許請求の範囲を次の如く補正する。

「（１）顔料と接着剤を含有する高固形分濃度の塗被液
を基紙に塗被することにより塗被紙を製造する方法に於
て、（ａｌ顔料として１μｍ以下の粒子含有率が５０ｗ
ｔ％以上であるカオリンを全顔料の１０〜８０ｗｔ％、
２μｍ以下の粒子含有率が７０〜１００．ｗｔ％で、１
μｍ以下の粒子含有率が５５〜９５−ｔ％である重質炭
酸カルシウムを全顔料の２０〜９０−ｔ％含有し、かつ
固形分濃度が６３〜８０−ｔ％である塗被液を、ｆｂｌ
基紙に過剰に供給した後、Ｏ，ＯＯＯ５〜０．０１５秒
の間に余剰の塗被液を掻き落とすことを特徴とする塗被
紙の製造方法。」 （２）明細書第８頁下から７行目及び２行目の「冷水化
溶性澱粉」を「冷水可溶性澱粉」と訂正する。

（３）明細書第８頁下から５行目のｒ６５ｗｔ％以上の
・・・」をｒ６３ｗｔ％以上の・・・」と訂正す（１） る。

（４）明細書第１７頁の表を別紙のとおり、訂正する。

（５＋　　明細書箱１９頁８行目の「（ダウケミカル社
製）」を「（旭ダウ社製）」と訂正する。

以上 （２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）顔料と接着剤を含有する高固形分濃度の塗被液を
   基紙に塗被することにより塗被紙を製造する方法に於て
   、ｉａｌ顔料として１μｍ以下の粒子含有率が５０ｗｔ
   ％以上であるカオリンを全顔料の１０〜８０ｗｔ％、２
   μｍ以下の粒子含有率が７０〜１００ｗｔ％で、１μｍ
   以下の粒子含有率が５５〜９５ｗｔ％である炭質炭酸カ
   ルシウムを全顔料の２０〜９０ｗｔ％含有し、かつ固形
   分濃度が６３〜８Ｑｗｔ％である塗被液を、（ｂｌ基紙
   に過剰に供給した後、０．０００５〜０゜０１５秒の間
   に余剰の塗被液を播き落とすことを特徴とする塗被紙の
   製造方法。