(57)【要約】  【課題】  光沢ムラやしわなどの製品欠陥を極力防止することができるキャストコーティング紙の製造方法及びその製造装置を提供する。  【解決手段】  塗工液４に含まれる塗工材料の堆積を防止するための液体薄膜Ｍを圧接ロール１０の外周面１０Ａに形成し、この液体薄膜Ｍが形成された状態の圧接ドラム１０を、塗工層５が湿潤した状態で鏡面ドラム９の外周面９Ａに巻き付いている原紙Ｐａに圧接させる。【選択図】      図２
2006063495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料を含む塗工液を原紙に塗工して塗工層を形成し、この塗工層を湿潤状態で有する前記原紙を、加熱された鏡面ドラムの外周面に圧接ロールを介して圧接させる表面光沢処理を行うキャストコート紙の製造方法において、
前記塗工液に含まれる塗工材料の堆積を防止するための液体薄膜を前記圧接ロールの外周面に形成させた状態で、前記鏡面ドラムの外周面に巻き付いている前記原紙に前記圧接ロールを圧接させることを特徴とするキャストコート紙の製造方法。
【請求項２】
前記圧接ロールの外周面に液体を気液混合状態で噴霧することによって前記液体薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャストコート紙の製造方法。
【請求項３】
前記液体の噴霧量が０．１〜１．５ｍｌ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項２に記載のキャストコート紙の製造方法。
【請求項４】
前記液体の噴霧時の平均粒径が１００μｍ未満に設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載のキャストコート紙の製造方法。
【請求項５】
前記圧接ロールは、外周面がウレタン樹脂またはウレタン樹脂誘導体より形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のキャストコート紙の製造方法。
【請求項６】
顔料を含む塗工液を原紙に塗工して塗工層を形成するための塗工部と、前記塗工層を湿潤状態として前記原紙が巻き付けられる加熱された鏡面ドラムと、この鏡面ドラムの外周面に巻き付けられた前記原紙を当該鏡面ドラムの径内側に圧接する圧接ロールとを備えているキャストコート紙の製造装置において、
前記塗工液に含まれる塗工材料の堆積を防止するための液体薄膜を前記圧接ロールの外周面に形成させるための薄膜形成装置が設けられていることを特徴とするキャストコート紙の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャストコート紙の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャストコート紙は、表面光沢が極めて高く、平滑性も高いことから、高級印刷用紙として広く利用されている。このキャストコート紙の製造方法としては、ウェットキャストコート法やリウェットキャストコート法などが知られている。このうち、リウェットキャストコート法は、原紙の少なくとも一面にキャスト塗工液を塗工した後、その塗工層を一旦乾燥させ、その後に再湿潤液によって当該塗工層を湿潤状態とし、湿潤状態の塗工層を加熱された鏡面ドラムに圧接して表面光沢処理を行う方法である。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９２６２２号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、原紙が薄い場合や高圧で塗工層を鏡面ドラムに圧接した場合に、湿潤状態の塗工層を形成する塗工液が、原紙の鏡面ドラム側から圧接ロール側に裏抜けして当該圧接ロールの外周面に塗工液に含まれる塗工材料が堆積することがある。このため、原紙の塗工層を均等の圧力で鏡面ドラムに押し付けることが困難となり、光沢ムラやしわなどの製品欠陥を招来する場合があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光沢ムラやしわなどの製品欠陥を極力防止することができるキャスト塗工紙の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明のキャスト塗工紙の製造方法は、顔料を含む塗工液を原紙に塗工して塗工層を形成し、この塗工層を湿潤状態で有する前記原紙を、加熱された鏡面ドラムの外周面に圧接ロールを介して圧接させる表面光沢処理を行うキャストコート紙の製造方法において、前記塗工液に含まれる塗工材料の堆積を防止するための液体薄膜を前記圧接ロールの外周面に形成させた状態で、前記鏡面ドラムの外周面に巻き付いている前記原紙に前記圧接ロールを圧接させることを特徴とする。
本発明によれば、圧接ロールの外周面に液体薄膜が形成されているので、塗工液が原紙の鏡面ドラム側の面から圧接ロール側の面に裏抜けした場合においても、塗工液に含まれる塗工材料が圧接ロールの外周面に堆積するのを極力抑えることができる。
【０００６】
上記のキャストコート紙の製造方法において、前記圧接ロールの外周面に液体を気液混合状態で噴霧することによって前記液体薄膜が形成されているのが好ましい。
この場合には、圧接ロールの外周面に液体を気液混合状態で噴霧するので、液体の粒子がより微細化される。従って、塗工液に含まれる塗工材料の堆積を防止する好適な薄い液体膜を形成することができる。
【０００７】
また、前記液体の噴霧量は、０．１〜１．５ｍｌ／ｃｍ２であるのが好ましい。
液体の噴霧量が０．１ｍｌ／ｃｍ２未満であれば、薄膜を形成するのが困難であり、１．５ｍｌ／ｃｍ２を越えると原紙が湿潤され過ぎて切断される場合がある。従って、液体の噴霧量を０．１〜１．５ｍｌ／ｃｍ２にすることで、原紙の切断を抑えつつ、塗工液に含まれる塗工材料の堆積を防止する好適な薄い液体膜を形成することができる。
【０００８】
また、前記液体の噴霧時の平均粒径は１００μｍ未満に設定されているのが好ましい。
噴霧時の液体の平均粒径が１００μｍ以上では液体薄膜の形成が困難となる。従って、液体の平均粒径を１００μｍ未満に設定することで、より薄い液体薄膜を形成することができる。
【０００９】
また、上記のキャストコート紙の製造方法において、前記圧接ロールは、外周面がウレタン樹脂またはウレタン樹脂誘導体より形成されているのが好ましい。
この場合には、圧接ロールの外周面がウレタン樹脂またはウレタン樹脂誘導体より形成されているので、噴霧される液体との親和性が向上してより一層薄い液体薄膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、塗工液が原紙の鏡面ドラム側の面から圧接ロール側の面に裏抜けした場合においても、塗工液に含まれる塗工材料が圧接ロールの外周面に堆積するのを極力抑えることができるので、光沢ムラやしわなどの製品欠陥を極力防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明のキャストコート紙Ｐの製造方法を採用した、例えばリウェットキャストコート法の製造装置１を模式的に示している。また、図２は、図１におけるＸ部を拡大して示しており、図３は、キャストコート紙Ｐの断面を模式的に示している。
この製造装置１は、原紙Ｐａが巻かれた状態でストックされる給紙リール３と、原紙Ｐａの一面Ｐａ１に顔料を含む塗工液４を塗工して塗工層５を形成する塗工部６と、湿潤状態の塗工層５を有する原紙Ｐａを乾燥させる乾燥部７とを有している。
【００１２】
また、製造装置１には、乾燥した塗工層５を再び湿潤状態にする再湿潤部８と、再び湿潤状態となった塗工層５を有する原紙Ｐａが巻き付けられる加熱された鏡面ドラム９と、鏡面ドラム９の外周面９Ａに巻き付けられた原紙Ｐａを当該鏡面ドラム９の径内側に圧接する圧接ロール１０と、塗工層５の表面５ａに光沢が発現したキャストコート紙Ｐを巻き取る巻き取りリール１１と、塗工液４に含まれる塗工材料の堆積を防止するための液体薄膜を圧接ロール１０の外周面１０Ａに形成させる液体薄膜形成装置１２とが設けられている。
なお、原紙Ｐａが給紙リール３から供給されて、キャストコート紙Ｐとして最終的に巻き取りリール１１に巻き取られるまでの過程において、製造装置１には、原紙Ｐａに弛みが生じないよう当該原紙Ｐａを支持する複数の支持ローラＲが設けられている。
【００１３】
原紙Ｐａは、長尺帯状のもので、ＫＰなどの化学パルプやＰＧＷなどの機械パルプ、古紙パルプやケナフなどの非木材パルプを単独または二種以上を混合したものが用いられている。なお、機械パルプとしてＳＧＰ、ＲＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＣＴＭＰなどを用いてもよく、非木材パルプとして脱墨パルプ、竹、麻、藁などを用いてもよい。
【００１４】
塗工液４は、ごく微粒な白色鉱物である顔料及び接着剤を主成分とするものである。
顔料としては、デラミネートクレイや炭酸カルシウムなどを一種または複数種を適宜選択して使用される。また、上記の顔料の代わりとして、カオリン、焼成クレー、サチンホワイト、酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、シリカ、活性白土、珪藻土、レーキなどから適宜選択して使用してもよい。
【００１５】
接着剤は、スチレン・ブタジエン系やスチレン・アクリル系などが用いられる。これらの接着剤の代わりに、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系共重合体などを用いることも可能である。
また、ポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体や、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接着剤を用いることも可能であり、酸化でんぷんやそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性でんぷん、カゼイン、大豆蛋白などの天然系接着剤などを用いることもできる。この接着剤は、顔料１００重量％に対して５〜５０重量％、より好ましくは１０〜３０重量％の範囲で用いるのが好適である。接着剤が上記の範囲より少ないと接着性が劣り、多いと光沢性の発現を低下させるためである。
なお、塗工液４には、必要に応じて分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの補助剤が含有される。
【００１６】
塗工部６には、周知のエアナイフコータ６ａが設けられている。
エアナイフコータ６ａは、原紙Ｐａに塗工液４を塗工して塗工層５を形成するロール塗工部６ｂと、塗工層５に圧縮空気を吹き付けるエアナイフ部６ｃとを有している。
ロール塗工部６ｂは、塗工液４を貯留する液槽６ｂ１と、液槽６ｂ１に一部が浸かるように設けられるアプリケータロール６ｂ２とを有している。このアプリケータロール６ｂ２は、その外周面が原紙Ｐａの一面Ｐａ１に当接されており、当該原紙Ｐａの移動とともに回転するようになっている。そして、回転するアプリケータロール６ｂ２が、塗工液４を液槽６ｂ１から汲み上げ、原紙Ｐａの一面Ｐａ１に塗工液４を塗工するようになっている。
【００１７】
エアナイフ部６ｃには、複数のエアノズル６ｃ１が原紙Ｐａの帯幅方向に所定の間隔をおいて設けられている。
各エアノズル６ｃ１は、圧縮空気供給装置（図示せず）に接続されており、均一な流量の圧縮空気を原紙Ｐａの塗工層５に吹き付けるようになっている。そして、これらのエアノズル６ｃ１によって、塗工層５をならすとともに、余分な塗工液４を吹き飛ばすようになっている。
【００１８】
このエアナイフコータ６ａで原紙Ｐａの一面Ｐａ１に塗工される塗工液４の量は、乾燥重量で２０〜５０ｇ／ｍ２に設定されている。
なお、塗工部６は、エアナイフコータ６ａの代わりに、ブレードコータ、ロールコータ、ブラシコータ、カーテンコータ、バーコータ、グラビアコータ、サイズプレスコータなどを用いてもよい。
【００１９】
乾燥部７には、周知の熱風ドライヤ７ａが設けられている。この熱風ドライヤ７ａは、原紙Ｐａの帯厚さ方向両側に設けられる乾燥部ヘッダ７ａ１を有している。この乾燥部ヘッダ７ａ１から蒸気加熱器（図示せず）によって加熱された熱風が、原紙Ｐａに向かって吹き付けられるようになっている。
なお、乾燥部７は、熱風ドライヤ７ａの代わりに、赤外線ドライヤ、エアホイールドライヤ、エアキャップドライヤ、シリンダドライヤ、電子線ドライヤなどを用いてもよい。
【００２０】
再湿潤部８には、複数の湿潤ノズル８ａが設けられており、この湿潤ノズル８ａから再湿潤液８ｂが原紙Ｐａの塗工層５に向かって噴霧される。湿潤ノズル８ａは、原紙Ｐａの帯幅方向に所定の間隔をおいて配置されており、塗工層５をムラなく湿潤状態にできるようになっている。
再湿潤液８ｂは、離型剤としてポリエチレンエマルジョン、脂肪酸の塩類やその誘導体、マイクロクリスタリンワックス、ロート油などを水に分散させた液などが用いられる。また、ヘキサメタリン酸ソーダなどの燐酸塩や有機酸、有機酸の塩類などを、乾燥した塗工層５の再度の可塑化を促進させるために併用することも可能である。
【００２１】
鏡面ドラム９は、中空円筒状の鏡面ドラム本体９ａと、鏡面ドラム本体９ａの外周面９ａ１にクロムメッキが施された鏡面部９ｂとを有している。
鏡面ドラム本体９ａは、加熱装置（図示せず）に接続されており、加熱装置から例えば高温の蒸気が鏡面ドラム本体９ａの内部に供給されるようになっている。この高温蒸気によって、鏡面部９ｂが高温に保持されるようになっている。
【００２２】
圧接ロール１０は、円柱状の圧接ロール本体１０ａと、圧接ロール本体１０ａの外周面１０ａ１を覆うウレタン樹脂からなる被覆部１０ｂと、被覆部１０ｂの外周面１０ｂ１を覆う液体薄膜Ｍとを有している。
圧接ロール本体１０ａは、鏡面ドラム本体９ａに近接配置されてニップ部１３を形成している。このニップ部１３には、再湿潤部８で湿潤された塗工層５を有する原紙Ｐａが挿通されており、湿潤状態の塗工層５が加熱された鏡面ドラム９の鏡面部９ｂに圧接ロール１０によって押圧され、当該塗工層５が乾燥するようになっている。
なお、被覆部１０ｂは、ウレタン樹脂誘導体から構成されてもよい。
【００２３】
液体薄膜形成装置１２は、例えば噴霧装置であり、圧接ロール１０の径方向におけるニップ部１３が形成される側の反対側に配置されている。この噴霧装置１２には、噴霧部１４が設けられており、液体薄膜Ｍを形成するための液体Ｗとして、例えば水を気液混合状態で被覆部１０ｂの外周面１０ｂ１に噴霧するようになっている。
噴霧部１４は、棒状のもので、圧接ロール１０の外周面１０Ａから径方向に所定の間隔をおいて平行に配置されている。
なお、噴霧部１４は、水Ｗ及び圧縮空気を供給する水供給装置及び圧縮空気供給装置（図示せず）に接続されており、当該噴霧部１４に水Ｗ及び圧縮空気が供給されるようになっている。
【００２４】
図４に示すように、噴霧部１４は、水Ｗ及び圧縮空気が供給される円筒状の噴霧部ヘッダ１４ａと、噴霧部ヘッダ１４ａの外周面１４ａ１に取り付けられた複数の噴霧ノズル１４ｂとを有している。
噴霧ノズル１４ｂは、噴霧部ヘッダ１４ａの長手方向に所定の間隔をおいて一列に配置されており、被覆部１０ｂの外周面１０ｂ１の幅全体にムラなく水Ｗを噴霧できるようになっている。
各噴霧ノズル１４ｂは、供給された水Ｗに空気を混合した状態で噴霧する二流体ノズルで、水Ｗのみを噴霧する一流体ノズルと比べてより平均粒径の小さな水Ｗを噴霧することが可能である。
【００２５】
複数の噴霧ノズル１４ｂからの水Ｗの総噴霧量は、０．１〜１．５ｍｌ／ｃｍ２に設定されている。水Ｗの総噴霧量が０．１ｍｌ／ｃｍ２未満であれば、圧接ロール１０の外周面１０Ａに液体薄膜Ｍを形成するのが困難であり、１．５ｍｌ／ｃｍ２を越えると原紙Ｐａが過剰に湿潤されて切断される場合があるためである。
また、各噴霧ノズル１４ｂから噴霧される水Ｗの平均粒径は、１００μｍ未満に設定されている。水Ｗの平均粒径が１００μｍ以上では、圧接ロール１０の外周面１０Ａに液体薄膜Ｍの形成が困難となるためである。
【００２６】
ここで、キャストコート紙Ｐが製造される工程について説明する。
まず、原紙Ｐａが給紙リール３から供給され、塗工部６のエアナイフコータ６ａによって塗工液４が塗布され、原紙Ｐａの一面Ｐａ１に湿潤状態の塗工層５が形成される。
次に、湿潤状態の塗工層５を有する原紙Ｐａは、乾燥部７の赤外線ドライヤ７ａで乾燥される。その乾燥程度としては、水分率で１〜１０％がよく、さらに２〜７％に乾燥するとさらによい。
そして、乾燥された塗工層５は、再湿潤部８の湿潤ノズル８ａから噴霧される再湿潤液８ｂによって再び湿潤状態となる。
【００２７】
再び湿潤状態となった塗工層５を有する原紙Ｐａは、ニップ部１３に挿通される。挿通された原紙Ｐａの塗工層５は、被覆部１０ｂに液体薄膜Ｍが形成された圧接ロール１０によって、加熱された鏡面ドラム９の鏡面部９ｂに圧接され、湿潤状態の塗工層５が乾燥される。この時の鏡面ドラム９の鏡面部９ｂの温度は、９０〜１１０℃が好ましく、９５〜１０５℃がさらに好適である。
鏡面部９ｂに圧接されつつ乾燥した原紙Ｐａにおける塗工層５の表面５ａには、光沢が発現してキャストコート紙Ｐが完成する。最後に、このキャストコート紙Ｐを巻き取りリール１１によって巻き取り、一連の工程が終了する。
【００２８】
上記のように構成されたキャストコート紙Ｐの製造装置１によれば、圧接ロール１０の外周面１０Ａに液体薄膜Ｍが形成されているので、塗工液４が原紙Ｐａの鏡面ドラム９側の面から圧接ロール１０側の面に裏抜けした場合においても、塗工液４に含まれる塗工材料が圧接ロール１０の外周面１０Ａに堆積するのを極力抑えることができる。従って、原紙Ｐａの塗工層５を圧接ロール１０によって均等の圧力で鏡面ドラム９に押し付けることが可能となる。また、圧接ロール１０の外周面１０Ａに、水Ｗを気液混合状態で噴霧するので、水Ｗの粒子がより微細化される。従って、塗工液４に含まれる塗工材料の堆積を防止する好適な薄い液体膜Ｍを形成することができる。さらに、水Ｗの噴霧量が０．１〜１．５ｍｌ／ｃｍ２に設定されているので、原紙Ｐａが湿潤され過ぎて切断されるのを抑えつつ、塗工液４に含まれる塗工材料の堆積を防止する好適な薄い液体薄膜Ｍを形成することができる。また、噴霧される水Ｗの平均粒径を１００μｍ未満に設定しているので、より薄い液体薄膜Ｍを形成することができる。また、圧接ロール１０の外周面１０Ａには、ウレタン樹脂よりなる被覆部１０ｂが設けられているので、水Ｗとの親和性が向上する。従って、より一層薄い液体薄膜Ｍを形成することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態は本発明の例示であってその範囲を制限するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明に含まれるものである。
例えば、原紙Ｐａの一面Ｐａ１だけでなく、その反対面に塗工層５を設けて光沢処理してもよい。また、上記の実施形態では、リウェットキャストコート法を適用したキャストコート紙Ｐの製造装置１を示したが、ウェットキャストコート法を適用したキャストコート紙Ｐの製造装置１においても本発明の方法を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るキャストコート紙の製造方法を示す概略図である。
【図２】図１におけるＸ部の拡大図である。
【図３】キャストコート紙を示す斜視図である。
【図４】噴霧手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１        キャストコート紙の製造装置
４        塗工液
５        塗工層
６        塗工部
７        乾燥部
９        鏡面ドラム
９Ａ      （鏡面ドラムの）外周面
９ｂ      鏡面部
１０      圧接ロール
１０Ａ    （圧接ロールの）外周面
１０ｂ    被覆部
１２      噴霧装置（液体薄膜形成装置）
Ｐ        キャストコート紙
Ｐａ      原紙
Ｐａ１  （原紙の）一面
Ｍ        液体薄膜
【図１】
2006063495.tif 000003
【図２】
2006063495.tif 000004
【図３】
2006063495.tif 000005
【図４】
2006063495.tif 000006