JPS6228493A - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、塗被紙の製造法で、こ関し、特に光や熱によ
る褪色が少なく、優れた白色度を有する塗被紙の製造方
法に関するものである。

「従来の技術」 従来から塗被紙を増白させる方法としては、バルブの洗
晒、高歩留バルブ使用量の滅、白色填料の内添、青染料
による青味付は等の原紙面からの対策と、白色顔料、螢
光増白剤、染料などを含む塗被組成物をサイズプレスや
コーターなどで原紙に表面塗被する塗被工程からの対策
が採られている。

これらの増白対策の中でも、螢光増白剤を用いる方法は
、印刷用紙、白板紙等の白さを向上させその商品価値を
高める方法として、製紙業界では普通に行われている白
さ向上対策の１つである。

しかし、水溶性螢光増白剤はバルブに対する親和性が強
い為、これを含有した塗被組成物を基紙に塗被した場合
、塗被と同時に水と一緒に基１氏に浸透し、その大半が
基紙に吸着固定されてしまう。

その為、塗被層自体の増白効果としては、必ずしも満足
すべき結果が得られていないのが現状である。

特定の水溶性多価カルボン酸塩樹脂と、スチルベン型螢
光染料を併用するごとによって、増白効果を高める方法
〔特公昭４８−２９８０２号〕や、特定の置換度を有す
るヒドロキシエチルセルロースと水溶性螢光増白剤を（
ｊｌ用することによって、増白効果を高める方法〔特公
昭５７−１３６７８号〕等も提案されているが、Ｊ−記
の如（特定の多価カルボン酸塩樹脂やヒドロキシエチル
セルロースを要する為、増白効果の改良に伴って新たな
欠陥も付随し、やはり満足すべき結果が得られていない
のが現状である。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明の目的は、特殊な材料を要することなく、水溶性
螢光増白剤の塗被層増白効果を、極めて効率良く改良し
得る方法を提供することである。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、顔料１００重量部に対して、ポリビニルアル
コール又はその誘導体を０．０５〜２．５重量部含有し
、且つ水溶性螢光増白剤を含有した塗被組成物を基紙に
塗被し、平均蒸発率１０〜６０ｋｇ　／　ｔｌ　ｒ　／
　ｍで乾燥することを特徴とする塗被紙の製造方法であ
る。

「作用」 ポリビニルアルコール又はその誘導体〔以下単にＰＶＡ
と略称する〕と水溶性螢光増白剤を併用することは、例
えば、前記特公昭４８−２９８０２号や特公昭５７−１
３６７８号等で知られている。しかし、これらの公知文
献によれば、ＰＶＡと水溶性螢光増白剤を併用しても、
決して優れた増白効果は得られないとされている。

然るに、本発明者等の検討結果によれば、ｐｖＡの使用
量と塗被組成物の乾燥条件を特定の条件下に限定してや
ると、水溶性螢光増白剤の塗被層増白効果が、極めて効
率良く発現され、結果的に光や熱による褪色が少なく、
優れた白色度を有する塗被紙が得られることが明らかと
なった。

即ち、本発明者等は、塗被組成物中に水溶性螢光増白剤
と各種の助剤を添加し、種々の乾燥条件下で乾燥して得
られる塗被紙の増白効果について鋭意研究した結果、ア
ルギン酸ソーダ、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、ヒドロキシメチルセルロース、
メチルセルロース等の繊維素誘導体、ＰＶＡ、ポリアク
リル酸塩樹脂、スチレンマレイン酸共重合体塩樹脂、メ
ラミンホルムアルデヒド樹脂、澱粉及びその誘導体、尿
素ホルムアルデヒド樹脂等の各種助剤のうち、特にＰＶ
Ａを特定量使用し、特定の乾燥条件下で乾燥した場合に
限って、極めて顕著な増白効果が得られることが明らか
となり、本発明を完成するに至ったものである。

かかる効果の得られる原因については、明らかではない
が、本発明者等の考察結果では、ＰＶＡが水溶性螢光増
白剤の優れた固定作用を示し、増白剤が基紙のバルブに
吸着されるのを防ぐのみなろず、塗被組成物を基紙に塗
被し乾燥する工程で、その使用量が特定の条件に設定さ
れており、且つ乾燥条件も特定の条件に設定されている
為、増白剤を固定したまま塗被層表面にマイグレーショ
ンし、結果的に塗被層表面に水溶性螢光増白剤が効率良
く配向して、優れた塗被層の増白効果が得られるのでは
ないかと推定される。

本発明において用いられるＰＶＡは、酢酸ビニル重合体
から加水分解により得られるポリビニルアルコールのみ
ならず、エステル化、エーテル化、ウレタン化、アセタ
ール化、架橋化、共重合化などの変性処理を行った変性
ポリビニルアルコール等の誘ぶ休養も包含するものであ
る。

ＰＶＡの重合度は、特定の乾燥条件下において、塗被層
中で適切なマイグレーションを起こして増白効果に寄与
するよう、１００〜３０００程度の範囲が望ましく、特
に２００〜２０００程度の重合度を有するＰＶＡが好ま
しく用いられる。またＰＶＡのケン化度は、水溶性螢光
増白剤を塗被層中で固定するのに影響し、ケン化度の高
いＰＶＡ程増白効果が大きい為、２０モル％以上、より
好ましくは６０モル％以上のケン化度を有するＰＶＡが
好ましく用いられる。

本発明において、ＰＶＡの使用割合は極めて重要であり
、その使用量力＜ｆＪｎ料１００重量部に対して、０．
０５重量部に至らない時には、本発明の所望の増白効果
を期待することは出来ない。しかし、通常、接着剤とし
て用いる場合に使用する３〜５重量部以上といった高率
配合では、ＰＶＡと顔料との結合性の強さに起因するシ
ョック現象によって、塗被組成物の粘度が上昇し、乾燥
工程における塗被層中のＰＶＡの適切なマイグレーショ
ンが阻害されるため、やはり本発明の所望の効果が損な
われてしまう。その為、ＰＶＡの使用割合は、顔料１０
０重量部に対して、０．０５〜２．５重量部、より好ま
しくは０．０５〜１．０重量部の範囲で調節されなくて
はならない。

上記の如く、特定の割合でＰＶＡを含有する本発明の塗
被組成物中に配合される水溶性螢光増白剤としては、製
紙用に一般に用いられるジアミノスチルヘンジスルホン
酸誘導体等のスチルベン系増白剤が好ましく用いられる
が、水溶性であればいずれも使用可能であり、勿論２種
以上を併用することも可能である。

塗被組成物に使用される顔料については、特に限定され
るものではなく、カオリン、加水ハロイサイト、クレー
、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、水酸化アルミニウム、サテンホワイト、二酸化チ
タン、タルク、亜硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、プラスチ
ックピグメント等、通常の塗被紙用顔料が去れぞれの顔
料性質に応じて適宜配合される。

また接着剤についても、特に限定されず、カゼイン、大
豆蛋白、酵母蛋白、澱粉、酸化澱粉、エステル化澱粉、
エーテル化澱粉、カヂオン澱粉等の変性澱粉、セルロー
ス誘導体等の天然接着剤、スチレン・ブタジェン共重合
体、メチルメタクリレート・ブタジェン共重合体等の共
役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル及び／又はメ
タクリル酸エステルの重合体又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
の酢酸ビニル系重合体ラテックス等のアルカリ非感応性
合成接着剤、さらにはスチレン、ブタジェン、エチレン
系不飽和カルボン酸を主成分とするアルカリ感応性合成
樹脂エマルジョン及びアルカリ感応性の共重合体ラテッ
クスにアルカリ非感応性のスチレン・ブタジェン系共重
合体ラテックスをブレンドした水性エマルジョン等のア
ルカリ感応性合成接着剤等、通常の塗被紙用接着剤の１
種以上が塗被紙の用途に応じて適宜選択して用いられる
。

なお、接着剤の配合割合は、一般に顔料１００重量部に
対して３〜２５重量部程度の範囲で調節されるが、優れ
た平滑性、不透明性、白紙光沢、インキ光沢を与えるた
めに塗被量を多くし、しかも印刷適性の改良された塗被
紙を得るためには、５〜２０重量部程度の範囲で調節す
るのが望ましい。

また、一般に塗被紙用組成物に配合される分散剤、流動
変性剤、消泡剤、染料、滑剤、耐水化剤、保水剤等の各
種助剤を必要に応じて適宜配合することも勿論可能であ
る。

かくして調製された塗被組成物は、基紙の片面或いは両
面にオンマシン或いはオフマシンコーター等で塗被され
るが、その塗被量は３　ｇ／ｒｒｒ程度以上になるよう
に、単層ないしは多層コーティングするのが望ましい。

その場合、両面の塗被組成物および多層コーティングす
る際の各層を形成する塗被組成物の配合は、常法に従っ
て適宜変えることが出来る。

また、塗被方法についても特に限定されるものではなく
、エアーナイフコーター、ロールコータ−、パドル及び
インバーター型のブレードコーターでブレードかへベル
及びヘン１−型のコーター、さらにはビルブレード、ツ
インブレード、ショートドウエルブレード、ロッドブレ
ード、チャンブレックス等の各種ブレードコーター等、
通常の各種塗被装置が適宜用いられる。これらの各種塗
被装置のうち、特にブレードコーターはより平滑な塗被
面が得られるため、従来から高品質を有する塗被紙の製
造に好ましく用いられている。

本発明の方法では、かくして基紙に塗被された特定の塗
被組成物を、平均奈発率が１０〜６０ｋｇ／　Ｈｒ　／
　％という特定の乾燥条件下で乾燥する必要がある。

一般に塗被液を塗被した後の乾燥装置としては、シリン
ダードライヤー、トンネルドライヤー、フロータ−ドラ
イヤー、エアーキャップドライヤー、インフラレッドド
ライヤー等があり、その蒸発能力は装置の規模、種類等
によって大幅に異なっている。

本発明では、塗被組成物中のＰＶＡが、塗被層表面に効
率良くマイグレーションして塗被層表面の増白効果乙こ
寄与するよう、少なくともＬＯｋｇ／ｌｌｒ／ｒｒ？以
上の平均蒸発率で乾燥する必要がある。

１０　ｋｇ　／　ｌｌｒ／　ｍを下回るような乾燥条件
では、本発明の所望の増白効果を期待することは出来な
い。

しかし、平均蒸発率が６０　ｋｇ　／　ｆｉｒ　／　ｍ
を越えるような過度な乾燥は、塗被組成物中の水分の急
激な蒸発を来し、結果的にＰＶＡの急激で不均一なマイ
グレーションによって、得られる塗被紙の印刷適性が低
下し、印刷ムラが発生ずる。また、塗被層表面が荒れた
り、ボコツキ現象が発生ずる恐れもある。この為、塗被
紙として極めて低品質なものとなってしまう。

その為、本発明の方法では、乾燥装置の能力を平均蒸発
率がｌＯ〜６０　ｋｇ／　Ｉｌｒ／　ｒｄという特定の
範囲に入るよう調節して、塗被組成物を乾燥する必要が
あるものである。

塗被乾燥後の塗被紙は、常法に従って、マシンキャレン
ダー、スーパーキャレンダー、グロスキャレンダー等の
仕上げ装置によって優れた白紙光沢、平滑性、印刷適性
を有する塗被紙として仕−ヒげることか出来る。

「効果」 かくして得られる本発明の塗被紙は、塗被層表面の増白
効果が極めて効率良く改良されており、しかも、ハンタ
ーの色度座標で表される色差のｂ値が青味傾向に進むた
め、光や熱による褪色、黄変が防止され、長期保存後の
白紙及び印刷物の外観の変化が少ない極めて優れた特性
を有するものであった。また、増白効果が著しいため、
塗被紙の用途に応じて螢光増白剤等の使用量を軽減する
ことも可能であり、経済的にも優れたものであった。

「実施例」 以下に実施例を挙げて本発明をより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。

なお、例中の部及び％は、特に断らない限りそれぞれ重
量部及び重量％を示す。

実施例１，２、比較例１〜７ ＮＢＫＰ５０部、ＬＢＫＰ２０部、５ＧＰ３０部から成
るバルブ組成に、ロジンサイズ０．５部、硫酸ハンド３
部、内添紙力剤０．６部、填料としてタルク１０部を添
加して米坪４０　ｇ　／　ｎ（の塗被紙用基紙を得た。

カオリン（ＥＭＣ社製、ＵＷ−９０）７０部と重質炭酸
カルシウム（備北粉化工業社製、ソフトン２２００）３
０部をポリアクリル酸ソーダ０．２部を用いて分ｉ＆　
Ｌ、、酸化変性澱粉（丁子コーンスターチ社製、エース
Δ）６部、スチレン・ブタジェン共重合体ラテックス（
住友ノーガタック社製。

ＳＮ３０８）１０部、水溶性螢光増白剤（住友化学社製
、　Ｗｈｉｔｅｘ　ＢＢ）　０．５部及び第１表に記載
の如き各種の増白助剤０．５部を添加して、それぞれ固
型分濃度６２％の塗被組成物を得た。

なお、比較例１では螢光増白剤及び増白助剤の添加を行
わず、比較例２では増白助剤の添加を行わなかった。ま
た各実施例及びその他の比較例で用いた増白助剤は以下
の通りである。

・実施例１：ＰＶＡ（クラレ社製、ＰＶＡ１１７）・実
施例２：ＰＶＡ（日本合成化学社製、ゴーセランＦ−７
８） ・比較例３ニアルギン酸ソーダ（三品社製、ケルギンＲ
Ｌ） ・比９２例４：カルボキシメチルセルロース（第一工業
製薬社製、セロゲン７Ａ） ・比較例５：ヒドロキシエチルセルロース（フシケミカ
ル社製、フジＨＥＣ−ＡＬ１５）・比較例６：ポリアミ
ドボリ尿素−ホルムアルデヒド樹脂（住友化学社製、５
Ｒ６３６）・比較例７：スチレン無水マレイン酸共重合
体（荒用化学社製、ポリマロン３５３） 得られた塗被組成物をバーイロノトブレードコーターで
、１−記基紙の両面Ｑこ、片面当たりの乾燥塗被量が１
３　ｇ／ｒ＋（になるように塗被し、］、　４．４ｋｇ
／　ｌｌｒ　／　ｍの平均蒸発率で乾燥した後、スーパ
ーカレンダー処理をして９種類の塗被紙を製造した。

得られた塗被紙の各種品質を測定して第１表に記載した
が、本発明の実施例で得られた塗被紙の増白効果は格別
に優れており、耐候試験後の黄変も少なく優れた褪色性
を呈していた。

なお、各種品質試験の内容は以下の通りである。

〔螢光反応〕　：下記の評価基準で表示した。

−＋　　　　　　＋＋　　　　　　＋＋＋なし　・・・
　〔螢光反応〕　・・・　強い〔白色度〕　：キセノン
ランプ（波長４５７ｍ、ｉ））で測定したエルレホ白色
度。

〔ｂ値〕　：ハンター色度座標で示した。

（＋程黄味が強く、−程青味が強い） 〔耐候試験］　：３時間アーク放電照射した後の品質測
定結果で示した。

実施例３，４、比較例８〜１Ｏ ＮＢＫＰ２０部、ＬＢＫＰ８０部から成るバルブ組成に
、ロジンサイズ１部、硫酸ハンド３部、填料としてタル
ク１５部を添加して抄紙し、サイズプレスにて酸化変性
澱粉を２．５　ｇ　／　ｒｔｉ塗被して未坪５２　ｇ／
ｍの塗被紙用基紙を得た。

カオリン（Ｅ　Ｍ　Ｃ社製、ＵＷ−９０）８０部、重質
炭酸カルシウム（富士カオリン社製、カービタル９０）
２０部をポリアクリル酸ソーダ０．２部を用いて分散し
、酸化変性）澱粉（玉子コーンスターチ社製、エースＡ
）５部、スチレン・ブタジェン共重合体ラテンクス（住
友ノーガタック社製。

５Ｎ３０７）１２部、水溶性螢光増白剤（住友化学社製
、　Ｗｈｉｔｅｘ　ＢＫ）　０．３部、ＰＶＡ　（クラ
レ社製。

ＰＶＡＩ　１７）０．５部を添加して、固型分濃度６０
％の塗被組成物を得たが、比較例８ではＰＶＡの添加を
行わなかった。

得られた塗被組成物をバイコノ１−ブレードコーターで
、上記基紙の両面に、片面当たりの乾燥塗被量が１６ｇ
／ｍになるように塗被し、第２表に記載の如き平均蒸発
率で乾燥した後、スーパーカレンダー処理をして５種＜
ｐの塗被紙を製造した。

得られた塗被紙の各種品質を測定して第２表に記載した
が、本発明の実施例で得られた塗被紙の増白効果は格別
に（Ｎれていた。

増白助剤としてのＰＶＡを添加していない比較例８と乾
燥条件が不充分な比較例９では満足すべき増白効果が得
られず、急激な乾燥を行った比較例１０では、不均一な
ＰＶＡのマイグレーションによって、増白効果にムラが
発生した。また塗被紙にボコツキも発生し、印刷後のイ
ンキ転移ムラや印刷平滑性不良が認められた。

第２表 評価基準 ○・・・優れている △・・・やや劣る ×・・・極めて劣る 実施例５．６、比較例１１．１２ 第３表に示すような割合で、増白助剤であるＰＶＡ（ク
ラレ社製、ＰＶＡ１０５）を添加した以外は、実施例１
と同様にして４種類の塗被組成物を得た。

この塗被組成物をパイロットブレードコーターで、実施
例１と同じ基紙の両面に、片面当たりの乾燥塗被量が１
３　ｇ／ｎ（になるように塗被し、１１、０　ｋｇ　／
　ｌｌｒ　／　ｒｄの平均蒸発率テ乾燥シタ後、スーパ
ーカレンダー処理をして４種類の塗被紙を製造した。得
られた塗被紙の各種品質を測定して第３表に記載したが
、本発明の実施例で得られた塗被紙の増白効果は格別に
優れており、塗工適性も良好であった。

第３表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 顔料１００重量部に対して、ポリビニルアルコール又は
   その誘導体を０．０５〜２．５重量部含有し、且つ水溶
   性螢光増白剤を含有した塗被組成物を基紙に塗被し、平
   均蒸発率１０〜６０ｋｇ／Ｈｒ／ｍ＾２で乾燥すること
   を特徴とする塗被紙の製造方法。