(57)【要約】  本発明は、コーティングされた繊維巻き取り紙の製造方法に関する。当該方法は、製造手順及び、少なくとも一のコーティングプロセスにおいて巻き取り紙底面をコーティングする手順を有する。本方法は、当該少なくとも一のコーティングプロセスにおいて巻き取り紙底面をカーテンコーティングでコーティングする手順を有し、当該コーティングされた繊維巻き取り紙は、少なくとも一の付加的処理において最終処理が施される表面を有し、当該最終処理はコーティングされた巻き取り紙のトポグラフィに可能な限り従う装置を用いることによって実行される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングされた繊維巻き取り紙の製造方法であって、
少なくとも一のコーティングプロセス中に底部巻き取り紙を製造及びコーティングする工程、
製造プロセスの乾燥工程中、ヤンキーシリンダー又は金属ベルトの使用に基づくドライヤーで前記底部巻き取り紙を処理する工程、及び/又は、
プリカレンダリングによって前記底部巻き取り紙を前処理する工程、及び/又は、
カーテンコーティングによって当該少なくとも一のコーティングプロセスで前記底部巻き取り紙をコーティングする前にプレコーティングする工程、
を有し、
前記底部巻き取り紙は前記少なくとも一のコーティングプロセスにおいて、カーテンコーティングによってコーティングされ、かつ、
前記のコーティングされた前記繊維巻き取り紙は、少なくとも一の付加的プロセスで、ソフトカレンダー、ベルトカレンダー、金属ベルトカレンダー、スーパーカレンダー、ポリマーロールを有するマルチロールカレンダー、シューカレンダー及びブラシカレンダーからなる群から選択される装置による仕上げが施された表面を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記仕上げは、約50℃から約400℃の温度範囲でかつ、約2kN/mから約600kN/mの範囲のニップ圧で実行されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記のコーティングされた繊維巻き取り紙はコーティングされていない面を有し、前記面は前記仕上げ処理の前又は最中に加湿、及び/又は、蒸気での処理がなされることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項４】
約25%を超える前記底部巻き取り紙のパルプ組成にメカニカルパルプ、及び/又は、ケミカルパルプ、及び/又は、脱インクされたリサイクルパルプ(DIP)を使用する工程を有する、請求項1から3までのいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記底部巻き取り紙は、可能な限り平滑なトポグラフィを有する表面を提供するために、その上部層に約10%よりも多い微細填料を有することを特徴とする、請求項1から4までのいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記底部巻き取り紙は前処理され、
ハードニップカレンダリング、ソフトカレンダリング、シューカレンダリング、ベルトカレンダリング、金属ベルトカレンダリング、ウエットスタックカレンダリング(WetStack  calendar)、スーパーカレンダリング又は、たとえばポリマーロールが備えられているような多重ロールカレンダリングからなる群から選択されるカレンダリングによって、前記前処理を実行する工程を有する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記プレカレンダリングは、約50℃から約200℃の温度範囲でかつ、約10kN/mから約400kN/mの範囲のニップ圧で実行されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記底部巻き取り紙は前処理され、
前記のコーティングされた繊維巻き取り紙は、前記面は前記仕上げ処理の前又は最中に湿気の付与、及び/又は、蒸気での処理がなされることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記底部巻き取り紙は前処理され、
前記前処理はプレコーティングによって実行され、かつ、
前記プレコーティングは、ブレードコーティング、フィルム転写コーティング、スプレイコーティング又はカーテンコーティングを使用することによって実現される、
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記プレコーティングは、約0から約200ml/minのBendtsen粗さ数(SCAN-P21:67)を有する前記底部巻き取り紙を与えることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記プレコーティングは、約0から約2.0μmのPPS  s10粗さ数(SCAN-P76:95)を有する前記底部巻き取り紙を与えることを特徴とする、請求項9又は10に記載の方法。
【請求項１２】
底部層及び白の上部層で構成される白の表紙層製造方法であって、
カーテンコーティング法によって前記底部層上部に塗工される単層又は多層コーティング材料から前記白の上部層の少なくとも実質的な一部分を形成する工程、及び、
製造プロセスの乾燥工程中、ヤンキーシリンダー又は金属ベルトの使用に基づくドライヤーで前記底部巻き取り紙を処理する工程、及び/又は、
プリカレンダリングによって前記底部巻き取り紙を前処理する工程、及び/又は、
カーテンコーティングによって当該少なくとも一のコーティングプロセスで前記底部巻き取り紙をコーティングする前にプレコーティングする工程、
を有する方法。
【請求項１３】
前記白の上部層は全体的にコーティング材料から形成されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
カーテンコーティング法によって前記底部層上部に塗工される単層又は多層コーティング材料から前記白の上部層の少なくとも実質的な部分が構成されていることを特徴とする、底部層及び白の上部層で構成される白の表紙層。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
[技術分野]
本発明はコーティングされた繊維巻き取り紙の製造方法に関する。より詳細には、様々な印刷用途に適したコーティングされた繊維巻き取り紙の製造に関する。用途のうちの一の特別な対象はさらに、白の表紙層の製造方法及び、本方法によって製造された白の表紙層である。
【０００２】
[背景技術及び課題]
紙又は板表面への印刷では、印刷インクが完全に紙又は板へ移るような表面仕上げが必要となる。表面仕上げは巻き取り紙底面及びコーティングの性質に基づく。表面仕上げに関する一の重要な因子は、使用されるコーティング方法である。最も適切なものは、様々な形式でのブレードコーティングである。ブレードコーティングでは、コーティング材料は最初、望ましい方法で繊維巻き取り紙の表面に塗工され、続いてドクターブレード又はドクターバーの手段によってコーティング量が調節される。ブレードコーティングにおける一の問題は、コーティング材料の供給速度が速くなくてはならず、そのために印刷機中では大容量の循環が必要なことである。実際、上記問題は、高い投資コスト及び高い動作コストを意味する。同様に、別な材料でコーティングされた繊維巻き取り紙のグレードを交換するのは時間がかかり、効率の低下になる。使用されるコーティング材料の大部分はまた、繊維巻き取り紙表面に塗工されるコーティング材料の大部分は、所望のコーティング厚さにするために除去されなくてはならないことになる。除去されるコーティング材料の大部分は、ドクタリングに使用されるブレードの高ラインプレッシャーを必要とする。このことは、繊維巻き取り紙に中断を生じさせがちで、印刷機の稼働性を落としてしまう。
【０００３】
繊維巻き取り紙のコーティング用として現在用いられている別な一般的コーティング方法は、フィルム転写コーターを有する。フィルム転写コーターは、巻き取り紙に機械的応力をかけることで破断を生じさせ、印刷機の稼働性を低下させる。繊維巻き取り紙のコーティング用として現在用いられているさらに別な一般的コーティング方法はたとえば、サイズプレス、スプレイ、カーテン及びエアブラシコーティングを有する。
【０００４】
紙/板の繊維巻き取り紙コーティングにおけるカーテンコーティングの使用が普及している。その理由は、繊維巻き取り紙にかかる力がブレード/バー又はフィルム転写コーティングで使用されるよりもはるかに小さくなることで、現在使用されているコーティングされた繊維巻き取り紙の破断の結果生じる中断がほとんど起こらないことで稼働性が改善されるからである。しかし、カーテンコーティングはたとえば、得られる平滑性の点ではブレードコーティングには及ばないが、ブレードコーティングで実現されるよりも良好な被覆率を与える。印刷インクは繊維巻き取り紙表面の印刷プレスから転写されるので、カーテンコーティングによる表面仕上げは、印刷プロセスに適するようなものではない。カーテンコーティングは、主として、加熱紙グレード又は感光紙グレードのような特殊紙の製造で使用される。
【０００５】
カーテンコーターはスロット供給コーター又はスライド供給コーターに分類することができる。スライド供給コーターでは、コーティングはノズルユニットの手段により傾斜したスライドに供給され、コーティングはスライド端部に向かって流れ、コーティングがスライド端部から剥がれることでカーテンは確立される。スロット供給アプリケーションバーでは、コーティングは分配チャンバを介して狭い垂直スロットへ供給され、カーテンが端部で確立され、巻き取り紙へ流れて行く。コーティングの組成に依存して、単一のプロセスで塗工されるカーテンコーティングは1層以上の層を有して良い。
【０００６】
上記の結果生成されたカーテンの幅は端部ガイドによって画定される。その名前の通り、供給スロット/供給口の端部に位置する。
【０００７】
[解決手段及び実施例]
本発明の目的は、コーティングされた繊維巻き取り紙の新たな製造方法の提供である。当該方法は、少なくとも一のコーティングプロセスにおいて底部巻き取り紙を製造及びコーティングする工程を有し、当該方法は、印刷に適している繊維巻き取り紙の製造を可能にする。この目的を実現するため、本発明の方法は以下のような特徴を有する。当該方法は、製造プロセスの乾燥工程中、ヤンキーシリンダー又は金属ベルトの使用に基づくドライヤーで巻き取り紙底面を処理する工程、及び/又は、プリカレンダリングによって巻き取り紙底面を前処理する工程、及び/又は、カーテンコーティングによって当該少なくとも一のコーティングプロセスで巻き取り紙底面をコーティングする前にプレコーティングする工程を有する。カーテンコーティングによって、巻き取り紙底面は当該少なくとも一のコーティングプロセスにおいてコーティングされる。そして、コーティングされた繊維巻き取り紙は、少なくとも一の付加的プロセスで、ソフトカレンダー、ベルトカレンダー、金属ベルトカレンダー、スーパーカレンダー、ポリマーロールを有するマルチロールカレンダー、シューカレンダー及びブラシカレンダーからなる群から選択される装置による仕上げが施された表面を有する。仕上げは乾燥コーティング上に実行される。従来技術の白表紙層は無漂白の底面層から構成される。この層は未使用の紙料又はリサイクルされたパルプで作製されて良い。そして上部層は漂白ケミカルパルプで作製される。上部層は典型的には、30〜60g/m2の秤量を有する。これは、暗い底面層に十分な被覆率を提供する。表面の印刷品質及び他の品質を向上させるため、秤量は70〜80g/m2の範囲内でなくてはならない。分離層を製造するプロセスには、印刷機内にある分離したヘッドボックス及び、そこでパルプが供給されるようにするための分離したパルプ循環及びパルプ製造プロセスが必要となる。加えて、ウエットエンドでの原紙の厚さを増大させることは、排紙を妨げ、それによって出力が減少してしまうことで、印刷機の製造能力に直接的な影響を及ぼす。
【０００８】
従って、本発明の一の特別な目的は、白の表紙層を製造し、製造能力の増大を可能にすることで実質的な省コストとなる新たな方法の提供である。上記目的を達成するため、本発明の方法は、カーテンコーティング法によって底面層上部に塗工される単層又は多層コーティング材料から白の上部層の少なくとも実質的な部分を形成する工程を有することを特徴とする。同様に本発明の白の表紙層は、少なくともその実質的部分が、カーテンコーティング法によって底面層上部に塗工される単層又は多層コーティング材料から構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に従って、白の表紙層の上部層用に、漂白ケミカルパルプをコーティングカラー層に置換することで、プロセスはドライエンドにシフトさせることができる。それによってボードマシンの速度ポテンシャルはウエットエンドで増大し、能力(capacity)を増大させる。コーティングカラーの価格は漂白ケミカルパルプの約半分以下に過ぎない。それにより、本発明の解決法は、重大な省コストをも実現する。それに加えて、これにより、関連するパルプ循環に従って、上部層を形成する分離したヘッドボックスをセットアップする必要性を未然に防止される。
【００１０】
カーテンコーティングは単一コーティング位置における高品質コーティングの塗工を可能にする。特に、多層カーテンコーティング位置において。カーテンコーティングはまた、素晴らしい被覆率を提供する能力をも有する。カーテンコーティング中に生成されるコーティングの組成は非常に厳密にコーティングされた製造物の表面トポグラフィ構造に追随する。カーテンコーティングされた繊維巻き取り紙上で、コーティングされた巻き取り紙の表面トポグラフィ構造に可能な限り追随する能力を有する装置による仕上げ処理を実行することで、印刷に適する表面光沢及び表面平滑性が得られることが本発明で発見された。それに加えて仕上げ処理は、コーティングに存在する細孔サイズを減少させること、及び、細孔分布の均一化、つまり相互の細孔サイズの接近、に使用することが可能である。コーティング及び仕上げ後の表面に良好な印刷品質を提供するため、カーテンコーティング前に、表面トポグラフィの観点から良好な平滑性を得るためにコーティングされた底部巻き取り紙を調製することはさらに望ましい。
【００１１】
仕上げ装置は、カレンダーを有するのが好ましい。カレンダーは、1つ以上のニップ又は他の表面処理素子を有して良い。カレンダーはまた、1つ以上の熱耐性表面を上述のカレンダリングニップ、領域又は素子中に有して良い。当該熱耐性表面は、たとえばロール又はベルトを有して良い。カレンダーはたとえば、ソフトカレンダー、ベルトカレンダー、金属ベルトカレンダー、スーパーカレンダー、ポリマーロールを有する多重ロールカレンダー及びシューカレンダーから構成される次の群から選択されて良い。カレンダリング条件は、温度は約50℃から約400℃の範囲で、ニップ圧は約2kN/mから600kN/mの範囲であるのが好適である。
【００１２】
仕上げ装置として研磨ブラシを使用することで、容易に研磨されるコーティングを再研磨することに起因する斑点生成に対する有効な対抗策となる。研磨ブラシは、現在処理されている繊維巻き取り紙表面に弾性圧力を与えるブラシロールと共に供される。それに加えて、ブラシロールと繊維巻き取り紙との間は比較的高速である。圧力と速度のこの組み合わせは、高レベル平滑性、及び、高レベルのバルクの損失なしの研磨速度を与える。
【００１３】
本方法はさらに、前処理プロセス前又は前処理中にコーティングされる繊維巻き取り紙に湿気を与える、及び/又は、蒸気で処理する工程を有する。コーティングされた繊維巻き取り紙は、仕上げ処理前又は仕上げ処理中にそのコーティングされていない面において湿気を与えられる、及び/又は、蒸気処理されて良い。
【００１４】
巻き取り紙底面の品質はたとえば、紙料組成の最適化、及び/又は積層ヘッドボックスを用い、積層構造を巻き取り紙底面に与えることで、影響させることが可能である。紙料組成は、メカニカルパルプ、ケミカルパルプ及び/又は、約25%よりも大きな量の脱インクがなされたリサイクルパルプ(DIP)を用いることで得られるのが好ましい。巻き取り紙底面の表面に関しては、目的は、可能な限り平滑なトポグラフィ及び適切な細孔構造であり、これはたとえば、繊細な填料で底部巻き取り紙の紙料組成を補充することで実現される、その際、少なくとも上部層の部分は約10%を超える。積層ヘッドボックスでは、これは、上部層形成物質に、必要な量の填料増加成分又は他の適切な微細に分割された物質を補充することで実現される。単一層を形成するのみのヘッドボックスを使用する場合には、全紙料組成中における微細填料の比率は約10%を超えるまで増加するだろう。
【００１５】
紙料組成の調節に加え、又は紙料組成の調節の代わりに、底部巻き取り紙表面の品質はまた、底部巻き取り紙に、たとえばプレカレンダリング及び/又はプレコーティングのような適切な前処理プロセスをすることによって改良することが可能である。使用されるプレカレンダリングはたとえば、ハードニップカレンダリング、ソフトカレンダリング、シューカレンダリング、ベルトカレンダリング、金属ベルトカレンダリング、ウエットスタックカレンダリング(WetStack  calendar)、スーパーカレンダリング又は、たとえばポリマーロールが備えられているような多重ロールカレンダリングであって良い。プレカレンダリングでは、プロセス条件はたとえば、温度は約50℃から約200℃の範囲で、ニップ圧は約10kN/mから400kN/mの範囲で選択されて良い。これにより、プレカレンダリング中に繊維のプラスチック化が起こり、繊維巻き取り紙の構造は可能な限り安定となる。その一方で繊維巻き取り紙のバルクは保存される。
【００１６】
プレコーティングはたとえば、ブレードコーティング、フィルムコーティング、スプレイコーティング又はカーテンコーティングを用いて実行して良い。カーテンコーティングは、ブレードコーティング又は他に現在使用されているコーティング方法で得られる表面よりも平滑な表面を有する底部巻き取り紙で実現されるのが好ましい。
【００１７】
従って本発明に従うと、前処理の目的は、大規模な高平滑性の提供である（低Bendtsen粗さ）。Bendtsen粗さ数(SCAN-P21:67)は0〜200ml/minであることが好ましく、その一方で現在使用されているコーティング法のゴールは典型的にはBendtsen粗さ数にして約250ml/minである、実際のコーティングプロセス前において。底部巻き取り紙表面が約0〜約2.0μmのPPS  s10の粗さ(SCAN-P  76:95)値になるように、前処理が行われている、その一方で、その一方で現在使用されているコーティング法のゴールは典型的には約3〜3.5μmである、それは実際のコーティングプロセス中においてコーティング材料が広がってしまう問題を回避するためである。
【００１８】
プレカレンダリング又はプレコーティングは、1つの同一プロセスで、又は所望の相対シーケンスでの実行が可能である。それはたとえば、最初にプレカレンダリングを行い、その後プレコーティングを行う、又はその逆。
【００１９】
本発明に従って、底部巻き取り紙のトポグラフィ平滑性にも影響を及ぼすことができる。それは有孔性で可能な限り望ましい程度の平滑性を有する表面を提供するため、表面のeventual前処理プロセス（プレカレンダリング及び/又はプレコーティング）前、又は表面コーティング前に、底部巻き取り紙製造プロセスの乾燥工程で、ヤンキーシリンダー又は、たとえばCondebeltドライヤー若しくは金属ベルトカレンダー型ドライヤーのような金属ベルトを使用することによってである。ヤンキーシリンダー又は金属ベルトドライヤーを乾燥工程で使用することと実際のコーティングプロセス前に底部巻き取り紙表面の前処理とを統合することで、底部巻き取り紙表面に関する極端な高平滑性値（Bendtsen粗さは約0〜100ml/min、PPS  s10の粗さは約0〜1μm）の達成が可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングされた繊維巻き取り紙の製造方法であって、
少なくとも一のコーティングプロセス中に底部巻き取り紙を製造及びコーティングする工程を有し、
前記方法は、製造プロセスの乾燥セクション中、ヤンキーシリンダー又は金属ベルトの使用に基づくドライヤーで前記底部巻き取り紙を処理する工程、及び/又は、
プリカレンダーによって前記底部巻き取り紙を前処理する工程、及び/又は、
カーテンコーティングによって当該少なくとも一のコーティング過程で前記底部巻き取り紙をコーティングする前にプレコーティングする工程を有し、
前記底部巻き取り紙は前記少なくとも一のコーティング過程において、カーテンコーティングによってコーティングされ、
前記のコーティングされた前記繊維巻き取り紙は、少なくとも一の付加的過程で仕上げが施された表面を有し、
前記仕上げは、ソフトカレンダー、ベルトカレンダー、金属ベルトカレンダー、スーパーカレンダー、ポリマーロールを有するマルチロールカレンダー、シューカレンダー及びブラシカレンダーからなる群から選択される装置によって実行され、
前記仕上げは、約50℃から約400℃の温度範囲でかつ、約2kN/mから約600kN/mの範囲のニップ圧で実行され、
前記方法は、約25%を超える前記底部巻き取り紙のパルプ組成に機械的パルプ、及び/又は、化学パルプ、及び/又は、脱インクされたリサイクルパルプ(DIP)を使用する工程を有し、かつ、
前記底部巻き取り紙は、可能限り滑らかなトポグラフィを有する表面を提供するために、その上部層に約10%よりも多い微細填料を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
コーティングされた繊維巻き取り紙の製造方法であって、
少なくとも一のコーティングプロセス中に底部巻き取り紙を製造及びコーティングする工程を有し、
前記方法は、製造プロセスの乾燥セクション中、ヤンキーシリンダー又は金属ベルトの使用に基づくドライヤーで前記底部巻き取り紙を処理する工程、及び、
当該少なくとも一のコーティング過程で前記底部巻き取り紙をコーティングする前にプレコーティングすることによって前記底部巻き取り紙を前処理する工程を有し、
前記底部巻き取り紙は前記少なくとも一のコーティング過程において、カーテンコーティングによってコーティングされ、かつ、
前記のコーティングされた前記繊維巻き取り紙は、少なくとも一の付加的過程で装置による仕上げが施された表面を有し、
前記仕上げは、ソフトカレンダー、ベルトカレンダー、金属ベルトカレンダー、スーパーカレンダー、ポリマーロールを有するマルチロールカレンダー、シューカレンダー及びブラシカレンダーからなる群から選択される装置によって実行され、
前記プレコーティングは、前記プレコーティングが約0から約200ml/minのBendtsen粗さ数(SCAN-P21:67)を有する前記底部巻き取り紙及び、約0から約2.0μmのPPS
s10粗さ数(SCAN-P76:95)を有する前記底部巻き取り紙を与えるように、ブレードコーティング、フィルム移行コーティング、スプレイコーティング又はカーテンコーティングの使用によって実現される、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記のコーティングされた繊維巻き取り紙はコーティングされていない面を有し、前記面は前記仕上げ処理の前又は最中に湿気の付与、及び/又は、蒸気での処理がなされることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項４】
前記底部巻き取り紙は前処理され、
ハードニップカレンダー、ソフトカレンダー、シューカレンダー、ベルトカレンダー、金属ベルトカレンダー、ウエットスタックカレンダー(WetStack  calendar)、スーパーカレンダー又は、たとえばポリマーロールが備えられているような多重ロールカレンダーからなる群から選択されるカレンダーによって、前記前処理を実行する工程を有する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記プレカレンダーは、約50℃から約200℃の温度範囲でかつ、約10kN/mから約400kN/mの範囲のニップ圧で実行されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
前記底部巻き取り紙は前処理され、
前記のコーティングされた繊維巻き取り紙は、前記面は前記仕上げ処理の前又は最中に湿気の付与、及び/又は、蒸気での処理がなされることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記のコーティングされた繊維巻き取り紙は、前記の前処理の前又は最中に湿気の付与、及び/又は、蒸気での処理がなされることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項８】
底部層及び白の上部層で構成される白の表紙層製造方法であって：
カーテンコーティング法によって前記底部層上部に塗布される単層又は多層コーティング材料から前記白の上部層の少なくとも実質的な部分を形成する工程；及び、
製造プロセスの乾燥セクション中、ヤンキーシリンダー又は金属ベルトの使用に基づくドライヤーで前記底部巻き取り紙を処理する工程；及び/又は、
プリカレンダーによって前記底部巻き取り紙を前処理する工程；及び/又は、
カーテンコーティングによって当該少なくとも一のコーティング過程で前記底部巻き取り紙をコーティングする前にプレコーティングする工程；
を有する方法。
【請求項９】
前記白の上部層は全体的にコーティング物質から形成されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
【請求項１０】
カーテンコーティング法によって前記底部層上部に塗布される単層又は多層コーティング材料から前記白の上部層の少なくとも実質的な部分が構成されていることを特徴とする、底部層及び白の上部層で構成される白の表紙層。
【国際調査報告】
2007530811.tif 000002
2007530811.tif 000003
2007530811.tif 000004
2007530811.tif 000005