JP2003293289A

JP2003293289A - キャスト塗被紙の製造方法

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Publication number: JP2003293289A
Application number: JP2002132091A
Authority: JP
Inventors: Katsumasa Ono; 克正小野; Hidenobu Todoroki; 英伸轟; Tsuyoshi Yasuda; 強安田; Yuji Abe; 裕司阿部
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP4374827B2

Abstract

(57)【要約】【課題】環境湿度を変化させた場合、カールの大きさ
が抑制され、キャスト塗被面の表面性に優れたキャスト
塗被紙の製造方法を提供することである。【解決手段】原紙の片面に、顔料及び接着剤を主成分
とする塗被液を塗被し、湿潤状態にある塗被層をキャス
トドラム鏡面に圧着、乾燥してなるキャスト塗被紙の製
造方法において、キャストドラムの圧着、乾燥後に、更
にキャスト塗被面の反対面に水もしくは澱粉などの水溶
液もしくは顔料などの水性分散液を塗布し、ＣＤ方向
（通紙方向の垂直方向）に拘束を伴う乾燥を行うことを
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、キャストコート紙
の製造方法に関するものであり、特に広範囲の環境下で
のカール及び、水性インクを用いて記録する際に発生す
るカールを効果的に防止できるインクジェット記録用キ
ャストコート紙の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キャストコート紙は、キャストドラムの
鏡面の面状が転写されるため、一般のコート紙より高い
白紙光沢と、表面性に優れるなどの特徴がある。従来、
雑誌の表紙、ポスターなどの一般印刷用途、高級ショッ
ピングバック、化粧包装箱等に使用される袋用途、粘着
ラベルの上紙として使用される粘着ラベル用途、インク
ジェットプリンター用紙に使用されるインクジェット記
録用途などに広く用いられている。特に最近ではインク
ジェット記録用途において、インク吸収性、画像再現性
等のインクジェット記録方式への適性を改良することに
より、銀塩写真方式に近い非常に品質の高いフルカラー
印刷が可能となってきている。

【０００３】一般にキャストコート紙の製造方法は、原
紙表面に塗被液を塗被した後、塗被層を湿潤状態のまま
直ちにフォーミングロールによってキャストドラムに圧
着させる直接法と、塗被液を塗被した後、塗被層を凝固
浴に通し変形可能な可塑性を持ったゲル状態に凝固させ
た後、キャストドラムに圧着させる凝固法と、塗被液を
塗被した後一旦乾燥させて乾燥塗被面を得た後、その後
塗被面を水または適当な再湿潤液で再湿可塑化させ、キ
ャストドラムに圧着させる再湿潤法などに大別される。

【０００４】これらの方法は、いずれも顔料及び接着剤
を有する塗被液を原紙に塗被し、水で可塑状態にある塗
被層を、鏡面を有し加熱したキャストドラム表面にフォ
ーミングロール（プレスロール）で圧着し、乾燥、離型
させて強光沢仕上げする点で共通している。一般にキャ
ストコート紙は、表裏の塗工量差が大きく、例えば環境
湿度を変化させた場合等に、一般の塗工紙と比べてカー
ルが発生しやすい傾向にある。特に塗被層としてインク
ジェット記録適性を付与させたキャストコート紙につい
ては、水との親和性が良いことが主な理由であると考え
られるが、環境湿度を変化させた際に大きなカールを発
生させる傾向が強い。

【０００５】インクジェット記録方式は、種々の機構に
よりインクの小滴を吐出し、記録紙上に付着させること
によりドットを形成し記録を行うものであり、フルカラ
ー化が容易である上、高速印字が可能であるなどの利点
がある。その一方、水性のインクである場合、基紙の繊
維を膨潤させ、その後、乾燥させることにより収縮させ
てしまうため、紙の性質によっては印字後に大きなカー
ルを発生させてしまうという欠点がある。

【０００６】特開昭６０−９４６９２号公報には、キャ
スト塗被面に蒸気を作用させカールを防止する方法が開
示されている。しかしながら、キャスト塗被面に蒸気を
作用させた場合、カール防止効果は充分ではなく、また
キャスト塗被面の光沢あるいは表面性へ悪影響を及ぼし
てしまう。また、特開平９−２２８２９６号公報には、
原紙に塗被液を塗被した後、乾燥工程または乾燥終了後
に、原紙の裏面にポリエチレングリコールを塗被したキ
ャストコート紙を製造することにより、カールを防止す
ることが開示されている。しかしながら、裏面塗布後の
乾燥方法についての記載は無く、このため、ポリエチレ
ングリコール以外の水性塗被物を塗布した場合、カール
の抑制効果はほとんど無いという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の状況に鑑み、本
発明の課題は、環境湿度を変化させた場合、カールの大
きさが抑制され、キャスト塗被面の表面性に優れたキャ
スト塗被紙であって、特に印字を行った際に発生するカ
ールの大きさが極力抑制されたインクジェット記録用キ
ャスト塗被紙を製造する方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、原紙の片面に、顔料
及び接着剤を主成分とする塗被液を塗被し、湿潤状態に
ある塗被層をキャストドラム鏡面に圧着、乾燥してなる
キャスト塗被紙の製造方法において、キャストドラムの
圧着、乾燥後に、更にキャスト塗被面の反対面に水もし
くは澱粉などの水溶液もしくは顔料などの水性分散液を
塗布し、ＣＤ方向（通紙方向の垂直方向）に拘束を伴う
乾燥を行い、好ましくは乾燥時のＣＤ方向への拘束力が
大きいシリンダードライヤーで乾燥を行い、更に好まし
くは、シリンダー表面にキャスト塗被面を圧接して行う
ことによって、本発明に到達した。これにより、表裏の
寸法変化率の差を大幅に減少させることができ、結果と
して、環境湿度を変化させた場合、オフセット印刷及び
インクジェット印字後に発生するカールを大幅に小さく
することができ、キャスト塗被面の表面性に優れたキャ
スト塗被紙を得ることができた。

【０００９】本発明の方法により、カールが改善される
理由については、キャストドラムの圧着、乾燥後に形成
したキャスト面の反対面に、水もしくは水溶液もしくは
顔料などの水性分散液を塗布し、再度乾燥を行うこと
で、キャスト面の反対面が伸ばされ、その後適度に縮
み、またキャスト面側に近い繊維についても、キャスト
ドラムにおける乾燥時に蓄積した収縮応力が開放される
ため、カールを防止することができる。この際、キャス
ト塗被面を特にシリンダードライヤー表面に圧接するこ
とにより、キャスト面の表面性を損なわずに乾燥するこ
とができる。この際、シリンダードライヤー表面は鏡面
仕上げされていることが望ましい。シリンダードライヤ
ーによる乾燥の際、キャスト面をシリンダードライヤー
に圧接する方が良好な表面性を維持できる点について
は、キャスト塗被面の反対面へ水分が塗布されて乾燥さ
れる際、水蒸気がキャスト塗被面を通過せずに乾燥され
るために、キャストプロセスで形成された表面性がその
まま維持されて、優れた表面性が得られると考えられ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のキャスト塗被紙原紙とし
ては、例えば、パルプ繊維を離解してスラリーとし、必
要に応じて填料やサイズ剤、他の添加剤を添加し、抄紙
機で抄造し乾燥するか、または抄造後、澱粉や高分子物
質の水溶液などをサイズプレスし、乾燥してマシンカレ
ンダーをかけて得ることができる。使用するパルプとし
てはＬ（広葉樹）材およびＮ（針葉樹）材の化学パル
プ、機械パルプ、古紙パルプなど、通常の抄紙において
使用されるパルプの中から適宜選択して使用することが
出来、内添填料としては、例えばタルク、カオリン、ク
レー、炭酸カルシウム、二酸化チタン、シリカ等、通常
使用される填料の中から適宜選択して使用することがで
きる。本発明で使用するキャスト用原紙としては、一般
の印刷用塗被紙やキャストコート紙に用いられる坪量５
０〜４００ｇ／ｍ^２の原紙であり、目的により上質紙、
中質紙、再生紙等を選択して使用する。また、本発明に
おけるキャスト塗被紙の原紙は、上記原紙に顔料と接着
剤を含有する塗料による下塗りを塗被紙を使用しても良
い。下塗りの際の塗工方法としては、ブレードコータ
ー、エアナイフコーター、ロールコーター、スプレーコ
ーター、キスコーター、スクイズコーター、カーテンコ
ーター、バーコーター、グラビアコーター、コンマコー
ター等の公知の塗工機を用いた塗工方法の中から適宜選
択して使用することができる。

【００１１】本発明のキャスト塗被紙のキャスト加工す
る際の塗被層に使用する顔料としては、例えば無定形シ
リカ、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、タルク、ア
ルミナ、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、サチ
ンホワイト、二酸化チタン、珪酸アルミニウム、コロイ
ダルシリカ、モンモリロナイト、プラスチックピグメン
ト等の顔料を単独でもしくは２種類以上併用して使用す
ることができる。

【００１２】本発明の塗被層に使用する接着剤として
は、例えばカゼイン、大豆蛋白や合成蛋白、酸化澱粉、
エステル化澱粉等の澱粉類、ポリビニルアルコール、カ
ルボキシメチルセルロール、ヒドロキシセルロース、ス
チレン／ブタジエンラテックス、アクリルエマルジョ
ン、酢酸ビニルエマルジョン、ポリウレタン等の中から
選択される、単独もしくは２種類以上の接着剤を使用す
ることができる。更に、本発明の塗被液には、一般の塗
料に使用される分散剤、流動性変性剤、消泡剤、染料、
滑剤、保水剤、染料定着剤、顔料分散剤、増粘剤、流動
性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、
着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強
剤、乾燥紙力増強剤などの、各種の助剤を添加する事も
できる。

【００１３】キャスト用原紙に塗被液を塗工する方法
は、前記下塗層の塗工方法と同様に、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、スクイズコ
ーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコ
ーター、スプレーコーター等の公知の塗工機を用いた塗
工方法の中から適宜選択することができる。塗被層の塗
工量は、原紙の表面を覆い、かつ充分なインク吸収性が
得られる範囲で任意に調整することができるが、片面あ
たりの固形分換算量で５〜３０ｇ／ｍ^２であることが望
ましく、特に１０〜２５ｇ／ｍ^２であることが望まし
い。

【００１４】かくして原紙上に形成された塗被層は、湿
潤状態で加熱された鏡面を有するキャストドラムに圧着
・乾燥されて製造される。湿潤状態の塗被層を鏡面ドラ
ムに圧着・乾燥する方法としては、塗被後の未乾燥状態
のままキャストドラムに圧着する直接法、塗被後に凝固
液で塗被層をゲル状態にして圧着する凝固法、あるいは
塗被後一旦乾燥した塗被層に再湿潤液により可塑化して
圧着する再湿潤法を用いることができる。

【００１５】本発明においては、特に湿潤状態の塗被層
を有機酸、オキソ酸、あるいはそれらの酸の金属塩を含
有する凝固液で凝固させて鏡面ドラムに圧着・乾燥する
凝固法が、直接法、再湿潤法に比べてキャスト塗被層の
表面性に優れる。

【００１６】キャストドラムに圧着、乾燥してキャスト
塗被面を形成した後に、更にキャスト塗被面の反対面に
水もしくは澱粉などの水溶液もしくは顔料などの水性分
散液を塗布する方法としては、均一に塗布されるもので
あれば、特に限定されるものではなく、どのような装置
を用いても良い。一般的には、ブレードコーター、エア
ナイフコーター、ロールコーター、スプレーコーター、
キスコーター、スクイズコーター、カーテンコーター、
バーコーター、グラビアコーター、コンマコーター等の
公知の塗工機を用いた塗工方法の中から適宜選択して使
用される。また、一般にキャスト塗工時の塗工速度は一
般塗被紙の塗工時と比べて遅く、均一な塗布プロファイ
ルを得ることが難しい。このため適切な塗布量を得るた
めに、公知の塗工方法による塗布装置を、塗工方向に複
数個配置しても良い。反対面への水の塗布を行う際の水
分量は、目的、品質特性により、０．１〜２０ｇ／ｍ^２
の中から、望ましくは１〜１０ｇ／ｍ^２の範囲から任意
に選択される。

【００１７】また、ＣＤ方向への拘束を伴う乾燥を行う
方法としては、回転する熱のかかったシリンダーに圧接
した状態で乾燥させるシリンダードライヤー、シリンダ
ーなどに紙を圧接した状態で熱風を吹付けるタイプのド
ライヤー、２枚のベルトやカンバスの間に紙を挟んだま
ま熱をかけて乾燥させるタイプのドライヤーなどが挙げ
られる。一般にキャストドラムによる乾燥方法は、シリ
ンダードライヤーの乾燥機構と同様なものであり、乾燥
時のＣＤ方向への拘束力が強いため、反対面への塗布処
理後の乾燥方法についてもシリンダードライヤーなどの
ＣＤ方向の拘束を与えた状態で乾燥を行うことにより、
表裏それぞれの乾燥におけるバランスが取れ、カール発
生をより抑制することができる。乾燥後のキャスト塗被
紙の水分は、キャスト面の表面性及びカール抑制の点か
ら、好ましくは１〜１０重量％であり、より好ましくは
３〜８重量％である。

【００１８】本発明のキャスト塗被紙は、雑誌の表紙、
ポスターなどの一般印刷用途、高級ショッピングバッ
ク、化粧包装箱等に使用される袋用途、粘着ラベルの上
紙として使用される粘着ラベル用途、インクジェットプ
リンター用紙に使用されるインクジェット記録用途など
に使用できるが、カールを起こしやすいインクジェット
記録用途として特に有効である。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の実施例、比較例をあげて本
発明をより具体的に説明するが、勿論これらの例に限定
されるものではない。また、実施例において示す「部」
及び「％」は、特に明示しない限り重量部、及び重量％
を示す。尚、各評価項目の評価方法は、下記の通りであ
る。〈評価方法〉（１）カールの評価各実施例、比較例に従って製造されたキャスト塗被紙
を、各々１００×１００ｍｍの大きさに断裁し、まず２
３℃、５０％ＲＨの環境下でキャスト塗被された面を上
にして、４時間以上静置してカールを計測する。その
後、温度を２３℃に保ったまま湿度を８５％まで上げ、
この状態で同様にキャスト塗被された面を上にして４時
間以上静値した後、カールを計測する。さらに、温度を
２３℃に保ったまま湿度を５０％に戻し、この状態で同
様にキャスト塗被された面を上にして４時間以上静値し
た後、カールを計測する。

【００２０】カールの計測は、カール内側の面が上にな
るように各試料を平らな板の上に載せ、各試料の４隅の
高さを測ることによって行った。表に示す値は、４隅の
高さの平均値である。また、キャスト塗被面を内側にし
てカールした場合に正の値、反対面を内側にしてカール
した場合に、負の値とした。このため、カールは表中の
数値の絶対値が小さいほど良好である。（２）キャスト塗被面の表面性キャスト塗被面の表面性を目視で評価した。 ○：鏡面模様が良好に再現され、平滑な面状を有する。 △：鏡面模様が十分に再現されず、若干の光沢ムラを生
じる。 ×：鏡面模様の再現が不十分であり、光沢ムラを生じ
る。（３）白紙光沢度ＪＩＳＰ８１４２に準じて７５℃光沢度で測定し
た。（４）インクジェット記録適性試験インクジェットプリンター（ＰＭ−８００Ｃ：セイコー
エプソン株式会社の製品名）を用いて所定のベタ及び画
像パターンを記録し、下記の基準によって評価した。記録後のカール評価印字記録を行った後、２３℃、５０％ＲＨの環境下に１
時間静置した後のカール評価を目視で行った。 ◎：カールが発生しない。 ○：カールがほとんどない発生しない。 △：カールが少し発生する。 ×：カールがひどく発生する。［実施例１］坪量１０７ｇ／ｍ^２の上質紙を原紙とし、
これにロールコーターを用いて、顔料として合成シリカ
を１２１部、バインダーとしてウレタンを３５部、カゼ
インを１０部、及び離型剤４．７部配合した塗工液を塗
工量が２５ｇ／ｍ^２となるように原紙の片面に塗布した
後、蟻酸アンモニウムを主に配合して調製した凝固液で
凝固処理し、塗工層が湿潤状態にあるうちに、１０５℃
に加熱した鏡面（キャストドラム）に圧着し、乾燥して
キャスト塗被層を得た。その後、更にキャスト塗被面の
反対面に、ロールコーターを用いて水を６．１ｇ／ｍ^２
塗布し、シリンダードライヤーを用いて乾燥して水分
３．５％のキャスト塗被紙を得た。乾燥する際、キャス
ト塗被面がシリンダードライヤーに接触するようにして
乾燥を行った（図１）。［実施例２］実施例１と同様にキャスト塗被面を得た
後、キャスト塗被面の反対面に、ロールコーターを用い
て水を６．４ｇ／ｍ^２塗布し、シリンダードライヤーを
用いて乾燥する際、キャスト塗被面の反対面がシリンダ
ードライヤーに接触するようにして乾燥を行った（図
２）以外は、実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。［実施例３］実施例１と同様にキャスト塗被面を得た
後、キャスト塗被面の反対面に、ロールコーターを用い
て酸化澱粉の６％水溶液を６．２ｇ／ｍ^２塗布した以外
は、実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。［実施例４］実施例１と同様にキャスト塗被面を得た
後、キャスト塗被面の反対面に、ロールコーターを用い
て二級カオリンを４０部、微粒カオリンを２０部、重質
炭酸カルシウムを４０部、バインダーとしてスチレンブ
タジエンラテックスを１０部、酸化デンプンを１０部と
して濃度６０％に調製した塗工液を７．２ｇ／ｍ^２塗布
した以外は、実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。［実施例５］坪量１９０ｇ／ｍ^２の上質紙を原紙とし、
これにブレード方式で、合成シリカ１００部にＳＢラテ
ックス５部、ポリビニルアルコール２０部、及びサイズ
剤５部を配合して固形分２０％の塗工液を調製した塗工
液を７ｇ／ｍ^２塗工しアンダーコート品を得た。これに
ロールコーターを用いて、顔料として高純度アルミナ９
０部と合成シリカ１０部、バインダーとしてポリビニル
アルコールを１３部、及び消泡剤０．２部配合した塗工
液を塗工量が２５ｇ／ｍ^２となるように原紙の片面に塗
布した後、ホウ砂を無水物分で１．７％とホウ酸を５
％、硝酸マグネシウム６水和物を無水物分で３％、剥離
剤０．２％配合して調製した凝固液で凝固処理し、塗工
層が湿潤状態にあるうちに、１０５℃に加熱した鏡面
（キャストドラム）に圧着し、乾燥してキャスト塗被層
を生成した。その後、更にキャスト塗被面の反対面に、
ロールコーターを用いて水を６．１ｇ／ｍ^２塗布し、シ
リンダードライヤーを用いて乾燥してキャスト塗被紙を
得た。乾燥する際、キャスト塗被面がシリンダードライ
ヤーに接触するようにして乾燥を行った。［比較例１］実施例１と同様にキャスト塗被面を得た
後、キャスト塗被面の反対側に水の塗布、及び乾燥を行
わなかった以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得
た。［比較例２］実施例５と同様にキャスト塗被面を得た
後、キャスト塗被面の反対側に水の塗布、及び乾燥を行
わなかった以外は実施例５と同様にキャスト塗被紙を得
た。［比較例３］実施例１と同様にキャスト塗被面を得、さ
らにキャスト塗被面の反対側に水を塗布した後、シリン
ダードライヤーではなく、エアードライヤーを用いて乾
燥を行った以外は、実施例１と同様にキャスト塗被紙を
得た。［比較例４］実施例１と同様にキャスト塗被面を得た
後、水の塗布、及び乾燥を行わずに、キャスト塗被面の
反対側から蒸気加湿を用いて水分を１．４％付与するこ
とによって、キャスト塗被紙を得た。

【００２１】

【表１】実施例１〜５、比較例１〜４について、環境湿度を変化
させた際のカール挙動、キャスト面の表面性、白紙光沢
度及びＩＪ印字を行った際のカールについて、評価した
結果を表１に示す。表１の結果から明らかなように、本
発明の方法で得られたキャスト塗被紙は、比較例と比べ
ると、湿度の変化があってもカールが非常に小さく、キ
ャスト面の表面性に優れ、インクジェット記録適性も良
好である。

【００２２】

【発明の効果】本発明により、環境湿度を変化させた場
合、カールの大きさが抑制され、キャスト塗被面の表面
性に優れたキャスト塗被紙を得ることができ、特に印字
を行った際に発生するカールの大きさが極力抑制された
インクジェット記録用キャスト塗被紙を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の説明図

【図２】本発明の製造方法の説明図

【符号の説明】

１キャストドラム２コーターヘッド（塗工部）３凝固液塗布装置４裏面水塗り装置５シリンダードライヤー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安田強東京都北区王子５丁目21番１号日本製紙株式会社商品研究所内 (72)発明者阿部裕司東京都北区王子５丁目21番１号日本製紙株式会社技術研究所内Ｆターム(参考） 2H086 BA15 BA21 BA24 4L055 AG11 AG17 AG18 AG27 AG47 AG54 AG63 AG64 AG76 AG85 AG89 AG97 AH02 AH13 AH37 AJ04 BE09 FA18 FA30 GA09 GA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原紙の片面に、顔料及び接着剤を主成分
とする塗被液を塗被し、湿潤状態にある塗被層をキャス
トドラム鏡面に圧着、乾燥してなるキャスト塗被紙の製
造方法において、キャストドラムの圧着、乾燥後に、更
にキャスト塗被面の反対面に水もしくは水溶液もしくは
顔料などの水性分散液を塗布し、ＣＤ方向（通紙方向の
垂直方向）に拘束を伴う乾燥を行うことを特徴とするキ
ャスト塗被紙の製造方法
【請求項２】拘束を伴う乾燥をシリンダードライヤー
で行うことを特徴とする請求項１に記載のキャスト塗被
紙の製造方法。
【請求項３】シリンダードライヤー表面にキャスト塗
被面を圧接することを特徴とする請求項２に記載のキャ
スト塗被紙の製造方法。
【請求項４】キャスト塗被紙がインクジェット記録用
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
のキャスト塗被紙の製造方法。