キャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙
【課題】接着剤としてカゼインを使用せず、臭いを生じることなく、優れた表面光沢・印刷光沢を得ることのできる印刷ないしラミネート加工用キャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙の提供。
【解決手段】キャストコート紙の製造方法は、カオリンクレーを主成分とする顔料と、大豆蛋白質、ＳＢＲラテックス及びポリアクリル酸からなる接着剤成分と、を含む塗工液を塗工量１２〜２２ｇ／ｍ２となるように塗工し、その後にギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含むゲル化剤溶液に浸漬し、余剰の前記ゲル化剤溶液をエアーナイフで除去し、前記塗工液の塗工面を加熱した鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造する。
【解決手段】キャストコート紙の製造方法は、カオリンクレーを主成分とする顔料と、大豆蛋白質、ＳＢＲラテックス及びポリアクリル酸からなる接着剤成分と、を含む塗工液を塗工量１２〜２２ｇ／ｍ２となるように塗工し、その後にギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含むゲル化剤溶液に浸漬し、余剰の前記ゲル化剤溶液をエアーナイフで除去し、前記塗工液の塗工面を加熱した鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷ないしラミネート加工用のキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙に関する。詳しくは、本発明は、接着剤としてカゼインを使用せず、臭いを生じることなく、優れた表面光沢・印刷光沢を得ることのできる印刷ないしラミネート加工用キャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャストコート紙は、高度の表面光沢と平滑性を持った鉱物質顔料コート紙であり、優れた印刷適性を有しているため、特に高級包装紙やカードに多く使用されている。主要なキャストコート紙の製造方法としては、以下の３つの方法が知られている。第１の方法は、湿潤状態にあるコート層を鏡面仕上げした加熱ドラムの表面に加圧接触し、乾燥及び離型させて光沢仕上げするウェットキャスト法である。第２の方法は、湿潤状態のコート層を一旦乾燥した後、再湿潤液により再び湿潤及び可塑化させた後、鏡面仕上げした加熱ドラムに加圧接触し、乾燥及び離型して仕上げるリウェットキャスト法である。第３の方法は、湿潤状態のコート層をゲル化させた後、鏡面仕上げした加熱ドラムに加圧接触し、乾燥及び離型して仕上げるゲル化キャスト法である。これらのキャストコート紙の製造方法は、いずれも湿潤、可塑化状態にあるコート層を鏡面仕上げした加熱ドラムの表面に加圧接触し、乾燥して加熱ドラムより離型させ、加熱ドラムの鏡面を写し取る点で共通している。
【０００３】
このようなキャストコート紙の製造方法においては、光沢度を高める目的から、顔料成分と共に接着剤として合成ゴムエマルジョンとカゼインを併用することが一般に行われている。このうち、顔料成分としては、カオリンクレーと炭酸カルシウムが大部分を占めている。その他の顔料には、二酸化チタン及び水酸化アルミニウム、焼成カオリンクレー、サチン白（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３１Ｈ２Ｏ）等がある。これらのうち、カオリンクレーは光沢度に優れるがインク吸収性、白色度及び不透明度が劣り、炭酸カルシウムはインク吸収性、白色度、不透明度、低接着剤化に優れるが、光沢度が劣る。そこで従来から、塗工用顔料の配合は、カオリンクレーを主成分とし、カオリンクレーの欠点を補う形で炭酸カルシウムをはじめとする補助顔料を１〜２種使用するという形がとられている。
【０００４】
一方、カゼインは、高い光沢を作り出すがゆえに、キャストコート紙製造において最も一般に用いられている接着剤である。このカゼインによって得られる高強度のゲルは、鏡面仕上げした加熱ドラムへ加圧接触させる際に有用である。すなわち、カゼインによって得られる高強度のゲルによって、原紙はロールプレスを通過することができるようになり、鏡の様な表面コート層が得られ、求められる光沢が得られるようになる。しかしながら、カゼインは、動物性蛋白質であるため、高価であり、更に臭気発生の可能性があるという問題点を有している。
【０００５】
キャストコート紙の最大の用途は、包装紙の領域である。これらの包装紙の例としては、医薬品、菓子、化粧品、煙草等がある。また、その他の用途としては、瓶のラベル、カレンダー、グリーティングカード、ポスター、装飾用途、本のカバー等が挙げられる。これらの用途では、臭いがすることはとてもユーザーを悩ませ、イライラさせる。そのため、キャストコート紙はいかなる条件においても臭いを生じないようにすることが要望されている。
【０００６】
このような観点から、接着剤としてカゼインを使用せず、他の蛋白質や樹脂を用いる技術が開発されている。例えば、下記特許文献１には、顔料の含有量が塗工組成物の固形分重量当たり３〜２０％であり、かつ水性ウレタン樹脂の含有率が塗工組成物の固形分重量当たり１〜３０％からなるものを用いた「キャスト塗工紙」の発明が開示されている。また、下記特許文献２には、リウェットキャスト法に使用する塗工組成物として、顔料がカオリナイトクレー及びサチンホワイトを含み、更に尿素樹脂、ポリアミド尿素樹脂、メラミン形樹脂等からなるカチオン性樹脂が全顔料の０．２〜６重量％含有するものを用いた「キャスト塗工紙の製造方法」の発明が開示されている。
【０００７】
また、下記特許文献３には、原紙への下塗り塗被層の塗被量を１２ｇ／ｍ２以上とし、更にキャスト用塗被層の組成分として、大豆蛋白質合成グラフトコポリマーを主成分とし、顔料をキャスト用塗被層の全固形分に対し６０重量％まで含むものを用いた「キャスト塗被紙の製造方法」の発明が開示されている。更に、下記特許文献４には、キャストコート紙用塗料組成物として、接着剤が脂肪族ジエン系単量体を乳化共重合して得られる共重合ラテックス及び／又は（メタ）アクリル酸エステル系共重合ラテックスと、反応性界面活性剤を含有するものを用いる「キャストコート紙用塗料組成物及び該組成物を塗工してなるキャストコート紙」の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−２４８５９８号公報
【特許文献２】特開平０９−１１１６９４号公報
【特許文献３】特開平０９−２０９２９６号公報
【特許文献４】特開平１１−０１２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１〜４に開示されている発明では、カゼインの代替としてウレタン樹脂や尿素樹脂を主剤とした接着剤を用いており、また、それらの一部ではウレタン樹脂と大豆蛋白質とを結合させたものをベースとした共重合体を接着剤として用いている。ウレタン樹脂やカチオン性樹脂は、顔料の接着性を向上させるために使用され、通常は、コーティングを一度乾燥させた後に再び湿らせた後、鏡面キャストドラム接触させる、いわゆるリウェットキャスト法で使用されている。
【００１０】
しかしながら、ウレタン樹脂やカチオン性樹脂は熱硬化性樹脂であり、これらを接着剤として使用したキャストコート紙は、リサイクルによる再利用が容易にはできない。また、キャストコート紙の製造に際して接着剤としてウレタン樹脂やカチオン性樹脂を使用すると、これらの接着剤がローラーに付着して操業性においてトラブルを引き起こすことがある。そのため、ウレタンベースないしカチオン性樹脂系の熱硬化性樹脂からなる接着剤は、使用しない方が望ましい。
【００１１】
一方、大豆蛋白質は、植物由来の蛋白質であり、カゼインのような臭いが生じないため、キャストコート紙の製造用接着剤としてカゼインに換えて大豆蛋白質を使用することは望ましいことである。しかしながら、キャストコーティング工程において接着剤として大豆蛋白質を用いるには、カゼインとは物性が大きく異なるために、単にカゼインと置き換えたのみでは、ピンホールが多くなると共に操業性に劣るようになるので、使用できない。
【００１２】
従って、大豆蛋白質をキャストコート紙の製造原料として使用するには、他の樹脂と組み合わせて使用する必要があるが、現在までのところカゼインを用いた場合と同等もしくはそれ以上のピンホール特性及び操業性を備えたキャストコート紙を製造できてはいない。
【００１３】
本発明は上記のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものである。すなわち、本発明の目的は、臭いがなく、接着剤としてカゼインを用いた場合と同等もしくはそれ以上の光沢度と平滑性を備え、更にピンホール特性に優れていると共に操業性も良好なキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のキャストコート紙の製造方法は、原紙の片面に、顔料と、接着剤成分と、を含む塗工液を塗工量１２〜２２ｇ／ｍ２となるように塗工し、その後にゲル化剤溶液に浸漬し、余剰の前記ゲル化剤溶液をエアーナイフで除去し、前記塗工液の塗布面を加熱した鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造するキャストコート紙の製造方法において、前記顔料は、主成分をカオリンクレー、副成分を炭酸カルシウムとし、前記カオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量配合比が１００：０〜７０：３０であり、前記接着剤成分は、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸からなり、その配合量は、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ５〜１５％、１０〜２０％及び０．１〜１．０％であり、前記ゲル化剤溶液は、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％である、ことを特徴とする。
【００１５】
カオリンクレーは光沢度に優れているため、本発明のキャストコート紙の製造方法では、顔料としてカオリンクレーを主成分とするものを用いている。カオリンクレーは単独でもよく、他に副成分を含んでいてもよい。本発明で使用する顔料の副成分としては、炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、焼成カオリンクレー、サチン白等がある。
【００１６】
また、大豆蛋白質は、従来から使用されているカゼインと比較して異なる特性を持つため、塗工液に用いるにはポリアクリル酸のような他の接着剤を必要とする。本発明のキャストコート紙の製造方法では、大豆蛋白質、ポリアクリル酸及びＳＢＲラテックスを混合した接着剤を含有するものを用いることにより、臭いがなく、接着剤としてカゼインを用いた場合と同等もしくはそれ以上の光沢度と平滑性を備え、更にピンホール特性に優れているキャストコート紙を製造することができるようになる。
【００１７】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法では、原紙の表面に塗工液を塗工した後、原紙表面をゲル化し、その後に鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させるゲル化キャスト法を採用している。ゲル化の工程は、乾燥後に鏡面キャストドラムの表面にコーティングがくっついてしまうのを防ぐのにも役立ち、そのようにしてキャストドラムを特に洗浄することなく連続的に稼働させることが可能になる。
【００１８】
本発明のキャストコート紙の製造方法では、大豆蛋白質、ＳＢＲラテックスポリアクリル酸からなる接着剤成分のゲル化剤として、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含むゲル化剤溶液を用いている。原紙の表面に塗工液を塗工した後、この３成分を含むゲル化剤中に浸漬すると、ゲル化剤溶液の中に顔料が溶け出すことが抑制され、ゲル化剤溶液が汚染されずにすむと共に、原紙の表面に硬質のゲル化被膜を形成するので、操業性がよく、良質な鏡面被膜が得られるようになる。
【００１９】
なお、本発明のキャストコート紙の製造方法では、原紙の表面に付着している余剰のゲル化液をエアーナイフコーターによって除去している。ここでエアーナイフコーターを用いる利点は、ブレードコーターと比べ、塗工剤中の異物や固形粒子がブレードに引っ掛かることで塗工表面に生じてしまう引っ掻き傷、即ちストリークの発生がないことである。また、平滑性を生み出すブレードコーターに比べ、原紙表面の形状に忠実で厚さの均一な塗工層を形成することができ、スムーズな表面性を持たせることができる。原紙の表面に塗工液を塗工した後にゲル化剤溶液に浸漬すると、最上層の塗工液はゲル状になる。その後、鏡面キャストドラムにロールプレスで加圧接触させて、ゲル状の塗工液を加熱された鏡面キャストドラムに加圧接触させて乾燥すると、表面が鏡面状のキャストコート紙が得られる。鏡面キャストドラムの表面温度は８５〜１１０℃が好ましい。
【００２０】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法においては、前記顔料は、副成分が炭酸カルシウムであり、前記カオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量配合比が１００：０〜７０：３０であることが好ましい。
【００２１】
カオリンクレーは光沢度に優れるがインク吸収性、白色度及び不透明度が劣る。炭酸カルシウムはインク吸収性、白色度、不透明度、低接着剤化に優れるが、光沢度が劣る。そのため、顔料成分としてカオリンクレーを主成分として炭酸カルシウムを副成分として添加すると、両者の利点を有効に利用することができるようになる。なお、顔料中の炭酸カルシウムの含有割合が多いほどピンホールが発生しやすくなり、顔料中の炭酸カルシウムの含有割合が３０％を超えると光沢度の低下、ピンホール、操業性、見栄えに問題が生じるので、そのため、好ましいカオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量比は１００：０〜７０：３０となる。
【００２２】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法においては、前記接着剤成分は、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸からなり、その配合量は、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ５〜１５％、１０〜２０％及び０．１〜１．０％であることが好ましく、更に、それぞれ６〜１０％、１１〜１６％及び０．１〜０．５％であることがより好ましい。
【００２３】
大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比は、過多だとピンホールと操業性への悪影響が若干出始め、過少だと光沢度の低下、ピンホール、操業性、見栄えに問題が生じる。そのため、大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比は、５〜１５％であることが好ましいが、６〜１０％であることがより好ましい。また、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は、過多だと操業性が悪くなり、ピンホールも生じ始め、過少だと光沢度の低下、ピンホール、操業性、見栄えに問題が生じる。そのため、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は、１０〜２０％であることが好ましいが、１１〜１６％であることがより好ましい。更に、ポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比は、過多だと操業性に問題が生じ、ポリアクリル酸を含まないと、光沢度の低下、ピンホールの問題が生じ、操業性と見栄えにも悪影響が出始める。そのため、ポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比は０．１〜１％であることが好ましいが、０．１〜０．５％であることがより好ましい。
【００２４】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法においては、前記ゲル化剤溶液は、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％であることが好ましく、更に、それぞれ０．５〜１％、０．５〜１％及び０．５〜１％であることがより好ましい。
【００２５】
ゲル化は、ゲル化剤溶液中のカルシウムイオンが塗工液を凝固させることにより起こる。ゲル化剤溶液は再利用されるものであるため、ゲル化剤溶液の中に顔料が溶けず、ゲル化剤溶液が汚染されずに済むようにするため、得られるゲルは硬質のものとなることが好ましい。
【００２６】
ゲル化剤中のギ酸の配合比が過少だと、光沢度の低下が見られ、ピンホールも発生し始め、結果として見栄えにも若干であるが悪影響が出始める。また、ギ酸亜鉛が過少だと、光沢度の低下が見られ、ピンホールと操業性に問題が生じ、見栄えにも若干の悪影響が出る。更に、ギ酸カルシウムが過少だと、光沢度の低下が見られ、操業性に問題が生じ、見栄えへの悪影響は無いものの、ピンホールの問題も生じる。更に、ギ酸、ギ酸カルシウム及びギ酸亜鉛の配合比が過大だと、原紙の表面のゲルが硬質になりすぎて、ピンホールと操業性に問題が生じるようになる。ゲル化剤溶液としては、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％であることが好ましく、それぞれ０．５〜１％、０．５〜１％及び０．５〜１％であることがより好ましい。
【００２７】
更に、上記目的を達成するため、本発明のキャストコート紙は、上記いずれかのキャストコート紙の製造方法で作成された、光沢度（ＴＡＰＰＩテスト方法Ｔ４８０ｏｍ−０５の７５度法）が８８以上のキャストコート紙であることを特徴とする。
【００２８】
上記いずれかのキャストコート紙の製造方法で作成すると、臭いがなく、光沢度が非常に優れた本発明のキャストコート紙が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、表を参照して本発明の各種実施例を比較例と共に説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙を例示するものであって、本発明をこのキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
【００３０】
最初に、各実施例及び比較例に共通するキャストコート紙の製造方法について説明する。キャストコート紙は、最初に、顔料と、接着剤と、その他の添加剤とを含む塗工液で原紙の少なくとも片面を、エアーナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター等の各種塗工装置を用いて、塗工する。なお、塗工量は、従来から普通に採用されている１５〜２０ｇ／ｍ２とする。次いで、表面に塗工液が塗工された原紙をゲル化剤に浸漬し、余剰のゲル化剤をエアーナイフコーターで除去し、前記塗工液の塗工面を表面温度を８５〜１１０℃とした鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造した。
【００３１】
顔料としては、カオリンクレーを主成分とし、適宜副成分として炭酸カルシウムを添加して用いた。接着剤としては、比較例２及び３のみカゼインのみを含むものを用いたが、他の比較例及び全ての実施例では大豆蛋白質、ポリアクリル酸及びＳＢＲラテックスを混合して用いた。なお、得られたキャストコート紙の評価基準は、以下に示すとおりである。
【００３２】
［評価基準］
（１）Ｋ&Ｎインキ受理性：ＴＡＰＰＩ ＵＭ５９５（１９９１）に基づき、下記の計算式により算出した。
Ｋ&Ｎインキ受理性（％）＝（ａ−ｂ）／ａ × １００
ａ：Ｋ&Ｎインキ塗布前の紙の白色度
ｂ：Ｋ&Ｎインキ塗布後の紙の白色度
【００３３】
（２）光沢度（シートグロス、プリントグロス）：ＴＡＰＰＩ試験法Ｔ４８０ｏｍ−０５に準拠して測定した。
【００３４】
（３）凹凸（オレンジ様表面）：目視により判定した。
結果は次のようにして表した。
○：紙表面は綺麗な鏡面である。
△：紙表面には若干の凹凸が見られる。
×：紙表面が凸凹している。
【００３５】
（４）ピンホール：目視によりピンホールの有無を判断した。
結果は次のようにして表した。
○：紙表面に細孔は見られない。
△：紙表面に若干の細孔が見られる。
×：紙表面に多くの細孔が見られる。
【００３６】
（５）操業性：実機を用いてキャストコート紙を製造した際のゲル化剤溶液への顔料の溶出度合いを目視により３段階にランク付けし、操業性の評価とした。この操業性は、
結果は次のようにして表した。
○：ゲル化剤溶液への顔料の溶出は全くない
△：ゲル化剤溶液への顔料の溶出が若干見られる
×：多量の顔料がゲル化剤溶液へ溶出する
【００３７】
（６）臭い：得られたキャストコート紙の臭いをかぎ、３段階にランク付けして、臭いの評価とした。
結果は次のようにして表した。
○：臭わない
△：若干の臭いがある
×：強い臭いがある
【００３８】
（７）見栄え：得られたキャストコート紙を目視し、見栄えを３段階にランク付けした。
結果は次のようにして表した。
○：紙表面は、非常に滑らかで鏡のような光沢を持つ
△：紙表面は、それほど滑らかではない、又は、それほどの光沢を持たない
×：紙表面は、滑らかでなく、かつ、光沢も無い
【００３９】
（８）総合評価：まず上記（２）の光沢度について、光沢度が８７未満のものを不良品×と判定した。更に、光沢度が８７以上のものについては、（１）、（３）〜（７）の結果に基づき、次のように判定して表した。
○：良（×の結果が無し、△の結果が１つまで）
△：可（×の結果が無し、△の結果が２つ以上）又は、
（×の結果が１つ、△の結果は１つ以下）
×：不可（×の結果が２つ以上）又は、
（×の結果が一つ、△の結果が２つ以上）
【００４０】
［実施例１〜３、比較例１〜３］
実施例１〜３、比較例１としては、接着剤の顔料に対する質量配合比を大豆タンパク質が８質量％、ＳＢＲラテックスが１３．５０％、ポリアクリル酸が０．３０％一定とし、また、ゲル化剤溶液の組成をゲル化剤の全質量に対する配合比としてギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウム共に０．７５質量％一定とし、顔料の質量配合比をカオリンクレーが８５質量％（実施例１）、７５質量％（実施例２）、１００質量％（実施例３）及び６５質量％（比較例1）と変化させ、残部を炭酸カルシウムとしてキャストコート紙を作成した。更に、比較例２及び３として、顔料の組成及びゲル化剤の組成を実施例１の場合と同様にし、接着剤の顔料に対する質量配合比をカゼインが６．５質量％でＳＢＲラテックが１３．５０質量％となるようにしたもの（比較例２）及びカゼインが７．７質量％でＳＢＲラテック含有割合が１３．５０質量％となるようにしたもの（比較例３）を用い、キャストコート紙を作成した。なお、比較例２及び３の接着剤中のＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は実施例１の場合と同様である。結果を纏めて表１に示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示した結果から、以下のことが分かる。接着剤としてカゼインを使用した比較例２及び３は臭いが生じているが、接着剤としてカゼインを使用していない実施例１〜３及び比較例１はいずれも臭いが生じていない。表面の凹凸は、接着剤としてカゼインを使用していない実施例１〜３及び比較例１とも、接着剤としてカゼインを使用した比較例２及び３よりも良好な結果が得られている。なお、ピンホール特性は、接着剤としてカゼインを使用した比較例２及び３は良好な結果が得られているが、カオリンクレー含有割合が６５質量％と少ない比較例１は紙面に多くのピンホールが見られている。更に、カオリンクレー含有割合が７５％である実施例２はわずかに比較例２及び３の場合よりもピンホールが多く見られた。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例１〜３及び比較例２及び３は良好であるが、比較例１は劣っている。そのため、顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、カオリンクレーが１００％〜７０％が好ましく、炭酸カルシウムは０％〜３０％が好ましいことが分かる。
【００４３】
［実施例４〜７、比較例４〜７］
実施例４〜７、比較例４〜７としては、顔料の質量配合比及びゲル化剤の組成を実施例１の場合と同様とし、接着剤の顔料に対する質量配合比を、表２に具体的に示したように、種々変更してキャストコート紙を作成した。実施例４〜７、比較例４〜７で作成したキャストコート紙のそれぞれについて、上述の評価基準に基づき各種特性を測定した。結果を纏めて、実施例１の結果と共に表２に示した。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２に示した結果から以下のことが分かる。実施例４は、接着剤成分として大豆蛋白質が実施例１の場合よりも多い９％、ＳＢＲラテックスが実施例１の場合よりも少ない１２％、ポリアクリル酸が実施例１の場合よりも多い０．５０％としたものを使用したものである。実施例４では、僅かにゲル化剤溶液中に顔料が溶出していたが、得られたキャストコート紙のその他の特性は全て良好であった。
【００４６】
それに対し、実施例５及び比較例４では、接着剤成分としてＳＢＲラテックス及びポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合と同様になるようにし、大豆蛋白質が実施例４の場合よりも多い１２％（実施例５）及び実施例１の場合よりも少ない４％（比較例４）としたものを使用したものである。実施例５では、操業性は実施例４の場合と同様であるが、ピンホールは実施例４の場合より僅かに多く表れた。また、比較例４では、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなって操業性が悪化し、更に得られたキャストコート紙には多くのピンホールが見られ、見栄えも悪かった。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例４及び実施例５は良好であるが、比較例４は劣っている。これらの実施例４及び５、比較例４の結果から、接着剤成分中の大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、５〜１５％であることが好ましく、更に６〜１０％であることがより好ましいことが分かる。
【００４７】
また、比較例５及び実施例６は、接着剤成分とし大豆蛋白質及びポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合と同様になるようにし、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比が実施例４の場合よりも少ない９％（比較例５）及び実施例１の場合よりも多い１８％（実施例６）としたものを使用したものである。比較例５では、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなって操業性が悪化し、更に得られたキャストコート紙には多くのピンホールが見られ、見栄えも悪かった。また、実施例６では、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなって操業性が悪化し、ピンホールは実施例１の場合より僅かに多く表れたが、見栄えは良好であった。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例６は良好であるが、比較例５は劣っている。これらの実施例１及び６、比較例５の結果から、接着剤成分中のＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、１０〜２０％であることが好ましく、更に１１〜１６％であることがより好ましいことが分かる。
【００４８】
また、比較例６及び実施例７では、接着剤成分として大豆蛋白質及びＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比が実施例１の場合と同様になるようにし、ポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合よりも少ない０％（比較例６）及び実施例１の場合よりも多い０．８０％（実施例７）としたものを使用したものである。更に、比較例７では、接着剤成分としポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例７の場合と同様になるようにし、大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合よりも多い１２％としたものを使用し、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比が実施例１の場合よりも少ない７％としたものを使用したものである。
【００４９】
比較例６では、ゲル化剤溶液中の顔料の溶出は少なかったが、得られたキャストコート紙には多くのピンホールが見られ、見栄えも余りよくなかった。また、実施例７では、比較例６の場合とは逆に、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなり、操業性が悪化したが、得られたキャストコート紙のピンホールは少なく、見栄えも良好であった。更に、比較例７では、見栄えは良好であったが、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多く、得られたキャストコート紙のピンホールも多かった。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例７及び比較例７は良好であるが、比較例６は劣っている。これらの実施例１及び４〜７、比較例６及び７の結果から、接着剤成分中のポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、０．１〜１．５％であることが好ましく、更に０．１〜０．５％であることがより好ましいことが分かる。なお、実施例４〜７、比較例６及び７で得られたキャストコート紙は、全てカゼインを含有していないので、臭いはなかった。
【００５０】
［実施例８及び９、比較例８及び９］
実施例８及び９、比較例８及び９としては、顔料の質量配合比及び接着剤の組成を実施例１の場合と同様とし、ゲル化剤の顔料に対する質量配合比を、表３に具体的に示したように、種々変更してキャストコート紙を作成した。実施例８及び９、比較例８及び９で作成したキャストコート紙のそれぞれについて、上述の評価基準に基づき、各種特性を測定した。結果を実施例１の結果と共に纏めて表３に示した。
【００５１】
【表３】
【００５２】
実施例８は、ゲル化剤の顔料に対する各成分の質量配合比が実施例１の場合よりもギ酸は多く、ギ酸亜鉛は少なく、ギ酸カルシウムは少なくなるようにしたものである。また、実施例９は、同じくギ酸は少なく、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムは同一となるようにしたものである。また、実施例８は、同じくギ酸亜鉛は少なく、ギ酸及びギ酸カルシウムは同一となるようにしたものである。また、比較例９は、同じくギ酸カルシウムは少なく、ギ酸及びギ酸亜鉛は同一となるようにしたものである。
【００５３】
実施例８では、得られたキャストコート紙のピンホールは実施例１のものよりも僅かに多くなっているが、光沢度も含めその他の特性は良好であった。また、実施例９では、ゲル化剤溶液中に僅かに顔料の溶出が見られ、得られたキャストコート紙のピンホールは実施例１のものよりも僅かに多くなっていると共に見栄えも若干劣るが、光沢度は良好であった。また、比較例８では、ゲル化剤溶液中に多くの顔料の溶出が見られ、得られたキャストコート紙のピンホールはかなり多くなっていると共に見栄えも劣っているが、光沢度は良好であった。また、比較例９では、ゲル化剤溶液中に多くの顔料の溶出が見られ、得られたキャストコート紙のピンホールはかなり多くなっているが、光沢度及び見栄えは良好であった。
【００５４】
これらの実施例１、８及び９、比較例８及び９の結果から、ゲル化剤成分中のギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムの質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、ギ酸：０．１〜１．５％、ギ酸亜鉛：０．１５〜１．５％及びギ酸カルシウム：０．２５〜１．５％であることが好ましく、更に、ギ酸：０．５〜１％、ギ酸亜鉛：０．５〜１％及びギ酸カルシウム：０．５〜１％であることがより好ましいことが分かる。なお、実施例８及び９、比較例８及び９で得られたキャストコート紙は、全てカゼインを含有していないので、臭いはなかった。
【００５５】
以上述べたように、本発明ではキャストコート紙に製造時に接着剤としてカゼインを使用していないので、接着剤としてカゼインを使用した場合よりも複雑な組成が必要だが、臭いはなく、しかも、光沢度が非常に優れ、表面の凹凸が少ないキャストコート紙が得られる。また、本発明で得られたキャストコート紙は、単なる印刷用途のみでなく、例えばアルミラミネート等のラミネート加工工程を備える用途に対しても好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷ないしラミネート加工用のキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙に関する。詳しくは、本発明は、接着剤としてカゼインを使用せず、臭いを生じることなく、優れた表面光沢・印刷光沢を得ることのできる印刷ないしラミネート加工用キャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャストコート紙は、高度の表面光沢と平滑性を持った鉱物質顔料コート紙であり、優れた印刷適性を有しているため、特に高級包装紙やカードに多く使用されている。主要なキャストコート紙の製造方法としては、以下の３つの方法が知られている。第１の方法は、湿潤状態にあるコート層を鏡面仕上げした加熱ドラムの表面に加圧接触し、乾燥及び離型させて光沢仕上げするウェットキャスト法である。第２の方法は、湿潤状態のコート層を一旦乾燥した後、再湿潤液により再び湿潤及び可塑化させた後、鏡面仕上げした加熱ドラムに加圧接触し、乾燥及び離型して仕上げるリウェットキャスト法である。第３の方法は、湿潤状態のコート層をゲル化させた後、鏡面仕上げした加熱ドラムに加圧接触し、乾燥及び離型して仕上げるゲル化キャスト法である。これらのキャストコート紙の製造方法は、いずれも湿潤、可塑化状態にあるコート層を鏡面仕上げした加熱ドラムの表面に加圧接触し、乾燥して加熱ドラムより離型させ、加熱ドラムの鏡面を写し取る点で共通している。
【０００３】
このようなキャストコート紙の製造方法においては、光沢度を高める目的から、顔料成分と共に接着剤として合成ゴムエマルジョンとカゼインを併用することが一般に行われている。このうち、顔料成分としては、カオリンクレーと炭酸カルシウムが大部分を占めている。その他の顔料には、二酸化チタン及び水酸化アルミニウム、焼成カオリンクレー、サチン白（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３１Ｈ２Ｏ）等がある。これらのうち、カオリンクレーは光沢度に優れるがインク吸収性、白色度及び不透明度が劣り、炭酸カルシウムはインク吸収性、白色度、不透明度、低接着剤化に優れるが、光沢度が劣る。そこで従来から、塗工用顔料の配合は、カオリンクレーを主成分とし、カオリンクレーの欠点を補う形で炭酸カルシウムをはじめとする補助顔料を１〜２種使用するという形がとられている。
【０００４】
一方、カゼインは、高い光沢を作り出すがゆえに、キャストコート紙製造において最も一般に用いられている接着剤である。このカゼインによって得られる高強度のゲルは、鏡面仕上げした加熱ドラムへ加圧接触させる際に有用である。すなわち、カゼインによって得られる高強度のゲルによって、原紙はロールプレスを通過することができるようになり、鏡の様な表面コート層が得られ、求められる光沢が得られるようになる。しかしながら、カゼインは、動物性蛋白質であるため、高価であり、更に臭気発生の可能性があるという問題点を有している。
【０００５】
キャストコート紙の最大の用途は、包装紙の領域である。これらの包装紙の例としては、医薬品、菓子、化粧品、煙草等がある。また、その他の用途としては、瓶のラベル、カレンダー、グリーティングカード、ポスター、装飾用途、本のカバー等が挙げられる。これらの用途では、臭いがすることはとてもユーザーを悩ませ、イライラさせる。そのため、キャストコート紙はいかなる条件においても臭いを生じないようにすることが要望されている。
【０００６】
このような観点から、接着剤としてカゼインを使用せず、他の蛋白質や樹脂を用いる技術が開発されている。例えば、下記特許文献１には、顔料の含有量が塗工組成物の固形分重量当たり３〜２０％であり、かつ水性ウレタン樹脂の含有率が塗工組成物の固形分重量当たり１〜３０％からなるものを用いた「キャスト塗工紙」の発明が開示されている。また、下記特許文献２には、リウェットキャスト法に使用する塗工組成物として、顔料がカオリナイトクレー及びサチンホワイトを含み、更に尿素樹脂、ポリアミド尿素樹脂、メラミン形樹脂等からなるカチオン性樹脂が全顔料の０．２〜６重量％含有するものを用いた「キャスト塗工紙の製造方法」の発明が開示されている。
【０００７】
また、下記特許文献３には、原紙への下塗り塗被層の塗被量を１２ｇ／ｍ２以上とし、更にキャスト用塗被層の組成分として、大豆蛋白質合成グラフトコポリマーを主成分とし、顔料をキャスト用塗被層の全固形分に対し６０重量％まで含むものを用いた「キャスト塗被紙の製造方法」の発明が開示されている。更に、下記特許文献４には、キャストコート紙用塗料組成物として、接着剤が脂肪族ジエン系単量体を乳化共重合して得られる共重合ラテックス及び／又は（メタ）アクリル酸エステル系共重合ラテックスと、反応性界面活性剤を含有するものを用いる「キャストコート紙用塗料組成物及び該組成物を塗工してなるキャストコート紙」の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−２４８５９８号公報
【特許文献２】特開平０９−１１１６９４号公報
【特許文献３】特開平０９−２０９２９６号公報
【特許文献４】特開平１１−０１２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１〜４に開示されている発明では、カゼインの代替としてウレタン樹脂や尿素樹脂を主剤とした接着剤を用いており、また、それらの一部ではウレタン樹脂と大豆蛋白質とを結合させたものをベースとした共重合体を接着剤として用いている。ウレタン樹脂やカチオン性樹脂は、顔料の接着性を向上させるために使用され、通常は、コーティングを一度乾燥させた後に再び湿らせた後、鏡面キャストドラム接触させる、いわゆるリウェットキャスト法で使用されている。
【００１０】
しかしながら、ウレタン樹脂やカチオン性樹脂は熱硬化性樹脂であり、これらを接着剤として使用したキャストコート紙は、リサイクルによる再利用が容易にはできない。また、キャストコート紙の製造に際して接着剤としてウレタン樹脂やカチオン性樹脂を使用すると、これらの接着剤がローラーに付着して操業性においてトラブルを引き起こすことがある。そのため、ウレタンベースないしカチオン性樹脂系の熱硬化性樹脂からなる接着剤は、使用しない方が望ましい。
【００１１】
一方、大豆蛋白質は、植物由来の蛋白質であり、カゼインのような臭いが生じないため、キャストコート紙の製造用接着剤としてカゼインに換えて大豆蛋白質を使用することは望ましいことである。しかしながら、キャストコーティング工程において接着剤として大豆蛋白質を用いるには、カゼインとは物性が大きく異なるために、単にカゼインと置き換えたのみでは、ピンホールが多くなると共に操業性に劣るようになるので、使用できない。
【００１２】
従って、大豆蛋白質をキャストコート紙の製造原料として使用するには、他の樹脂と組み合わせて使用する必要があるが、現在までのところカゼインを用いた場合と同等もしくはそれ以上のピンホール特性及び操業性を備えたキャストコート紙を製造できてはいない。
【００１３】
本発明は上記のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものである。すなわち、本発明の目的は、臭いがなく、接着剤としてカゼインを用いた場合と同等もしくはそれ以上の光沢度と平滑性を備え、更にピンホール特性に優れていると共に操業性も良好なキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のキャストコート紙の製造方法は、原紙の片面に、顔料と、接着剤成分と、を含む塗工液を塗工量１２〜２２ｇ／ｍ２となるように塗工し、その後にゲル化剤溶液に浸漬し、余剰の前記ゲル化剤溶液をエアーナイフで除去し、前記塗工液の塗布面を加熱した鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造するキャストコート紙の製造方法において、前記顔料は、主成分をカオリンクレー、副成分を炭酸カルシウムとし、前記カオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量配合比が１００：０〜７０：３０であり、前記接着剤成分は、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸からなり、その配合量は、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ５〜１５％、１０〜２０％及び０．１〜１．０％であり、前記ゲル化剤溶液は、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％である、ことを特徴とする。
【００１５】
カオリンクレーは光沢度に優れているため、本発明のキャストコート紙の製造方法では、顔料としてカオリンクレーを主成分とするものを用いている。カオリンクレーは単独でもよく、他に副成分を含んでいてもよい。本発明で使用する顔料の副成分としては、炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、焼成カオリンクレー、サチン白等がある。
【００１６】
また、大豆蛋白質は、従来から使用されているカゼインと比較して異なる特性を持つため、塗工液に用いるにはポリアクリル酸のような他の接着剤を必要とする。本発明のキャストコート紙の製造方法では、大豆蛋白質、ポリアクリル酸及びＳＢＲラテックスを混合した接着剤を含有するものを用いることにより、臭いがなく、接着剤としてカゼインを用いた場合と同等もしくはそれ以上の光沢度と平滑性を備え、更にピンホール特性に優れているキャストコート紙を製造することができるようになる。
【００１７】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法では、原紙の表面に塗工液を塗工した後、原紙表面をゲル化し、その後に鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させるゲル化キャスト法を採用している。ゲル化の工程は、乾燥後に鏡面キャストドラムの表面にコーティングがくっついてしまうのを防ぐのにも役立ち、そのようにしてキャストドラムを特に洗浄することなく連続的に稼働させることが可能になる。
【００１８】
本発明のキャストコート紙の製造方法では、大豆蛋白質、ＳＢＲラテックスポリアクリル酸からなる接着剤成分のゲル化剤として、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含むゲル化剤溶液を用いている。原紙の表面に塗工液を塗工した後、この３成分を含むゲル化剤中に浸漬すると、ゲル化剤溶液の中に顔料が溶け出すことが抑制され、ゲル化剤溶液が汚染されずにすむと共に、原紙の表面に硬質のゲル化被膜を形成するので、操業性がよく、良質な鏡面被膜が得られるようになる。
【００１９】
なお、本発明のキャストコート紙の製造方法では、原紙の表面に付着している余剰のゲル化液をエアーナイフコーターによって除去している。ここでエアーナイフコーターを用いる利点は、ブレードコーターと比べ、塗工剤中の異物や固形粒子がブレードに引っ掛かることで塗工表面に生じてしまう引っ掻き傷、即ちストリークの発生がないことである。また、平滑性を生み出すブレードコーターに比べ、原紙表面の形状に忠実で厚さの均一な塗工層を形成することができ、スムーズな表面性を持たせることができる。原紙の表面に塗工液を塗工した後にゲル化剤溶液に浸漬すると、最上層の塗工液はゲル状になる。その後、鏡面キャストドラムにロールプレスで加圧接触させて、ゲル状の塗工液を加熱された鏡面キャストドラムに加圧接触させて乾燥すると、表面が鏡面状のキャストコート紙が得られる。鏡面キャストドラムの表面温度は８５〜１１０℃が好ましい。
【００２０】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法においては、前記顔料は、副成分が炭酸カルシウムであり、前記カオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量配合比が１００：０〜７０：３０であることが好ましい。
【００２１】
カオリンクレーは光沢度に優れるがインク吸収性、白色度及び不透明度が劣る。炭酸カルシウムはインク吸収性、白色度、不透明度、低接着剤化に優れるが、光沢度が劣る。そのため、顔料成分としてカオリンクレーを主成分として炭酸カルシウムを副成分として添加すると、両者の利点を有効に利用することができるようになる。なお、顔料中の炭酸カルシウムの含有割合が多いほどピンホールが発生しやすくなり、顔料中の炭酸カルシウムの含有割合が３０％を超えると光沢度の低下、ピンホール、操業性、見栄えに問題が生じるので、そのため、好ましいカオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量比は１００：０〜７０：３０となる。
【００２２】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法においては、前記接着剤成分は、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸からなり、その配合量は、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ５〜１５％、１０〜２０％及び０．１〜１．０％であることが好ましく、更に、それぞれ６〜１０％、１１〜１６％及び０．１〜０．５％であることがより好ましい。
【００２３】
大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比は、過多だとピンホールと操業性への悪影響が若干出始め、過少だと光沢度の低下、ピンホール、操業性、見栄えに問題が生じる。そのため、大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比は、５〜１５％であることが好ましいが、６〜１０％であることがより好ましい。また、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は、過多だと操業性が悪くなり、ピンホールも生じ始め、過少だと光沢度の低下、ピンホール、操業性、見栄えに問題が生じる。そのため、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は、１０〜２０％であることが好ましいが、１１〜１６％であることがより好ましい。更に、ポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比は、過多だと操業性に問題が生じ、ポリアクリル酸を含まないと、光沢度の低下、ピンホールの問題が生じ、操業性と見栄えにも悪影響が出始める。そのため、ポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比は０．１〜１％であることが好ましいが、０．１〜０．５％であることがより好ましい。
【００２４】
また、本発明のキャストコート紙の製造方法においては、前記ゲル化剤溶液は、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％であることが好ましく、更に、それぞれ０．５〜１％、０．５〜１％及び０．５〜１％であることがより好ましい。
【００２５】
ゲル化は、ゲル化剤溶液中のカルシウムイオンが塗工液を凝固させることにより起こる。ゲル化剤溶液は再利用されるものであるため、ゲル化剤溶液の中に顔料が溶けず、ゲル化剤溶液が汚染されずに済むようにするため、得られるゲルは硬質のものとなることが好ましい。
【００２６】
ゲル化剤中のギ酸の配合比が過少だと、光沢度の低下が見られ、ピンホールも発生し始め、結果として見栄えにも若干であるが悪影響が出始める。また、ギ酸亜鉛が過少だと、光沢度の低下が見られ、ピンホールと操業性に問題が生じ、見栄えにも若干の悪影響が出る。更に、ギ酸カルシウムが過少だと、光沢度の低下が見られ、操業性に問題が生じ、見栄えへの悪影響は無いものの、ピンホールの問題も生じる。更に、ギ酸、ギ酸カルシウム及びギ酸亜鉛の配合比が過大だと、原紙の表面のゲルが硬質になりすぎて、ピンホールと操業性に問題が生じるようになる。ゲル化剤溶液としては、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％であることが好ましく、それぞれ０．５〜１％、０．５〜１％及び０．５〜１％であることがより好ましい。
【００２７】
更に、上記目的を達成するため、本発明のキャストコート紙は、上記いずれかのキャストコート紙の製造方法で作成された、光沢度（ＴＡＰＰＩテスト方法Ｔ４８０ｏｍ−０５の７５度法）が８８以上のキャストコート紙であることを特徴とする。
【００２８】
上記いずれかのキャストコート紙の製造方法で作成すると、臭いがなく、光沢度が非常に優れた本発明のキャストコート紙が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、表を参照して本発明の各種実施例を比較例と共に説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙を例示するものであって、本発明をこのキャストコート紙の製造方法及びこの製造方法で製造されたキャストコート紙に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
【００３０】
最初に、各実施例及び比較例に共通するキャストコート紙の製造方法について説明する。キャストコート紙は、最初に、顔料と、接着剤と、その他の添加剤とを含む塗工液で原紙の少なくとも片面を、エアーナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター等の各種塗工装置を用いて、塗工する。なお、塗工量は、従来から普通に採用されている１５〜２０ｇ／ｍ２とする。次いで、表面に塗工液が塗工された原紙をゲル化剤に浸漬し、余剰のゲル化剤をエアーナイフコーターで除去し、前記塗工液の塗工面を表面温度を８５〜１１０℃とした鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造した。
【００３１】
顔料としては、カオリンクレーを主成分とし、適宜副成分として炭酸カルシウムを添加して用いた。接着剤としては、比較例２及び３のみカゼインのみを含むものを用いたが、他の比較例及び全ての実施例では大豆蛋白質、ポリアクリル酸及びＳＢＲラテックスを混合して用いた。なお、得られたキャストコート紙の評価基準は、以下に示すとおりである。
【００３２】
［評価基準］
（１）Ｋ&Ｎインキ受理性：ＴＡＰＰＩ ＵＭ５９５（１９９１）に基づき、下記の計算式により算出した。
Ｋ&Ｎインキ受理性（％）＝（ａ−ｂ）／ａ × １００
ａ：Ｋ&Ｎインキ塗布前の紙の白色度
ｂ：Ｋ&Ｎインキ塗布後の紙の白色度
【００３３】
（２）光沢度（シートグロス、プリントグロス）：ＴＡＰＰＩ試験法Ｔ４８０ｏｍ−０５に準拠して測定した。
【００３４】
（３）凹凸（オレンジ様表面）：目視により判定した。
結果は次のようにして表した。
○：紙表面は綺麗な鏡面である。
△：紙表面には若干の凹凸が見られる。
×：紙表面が凸凹している。
【００３５】
（４）ピンホール：目視によりピンホールの有無を判断した。
結果は次のようにして表した。
○：紙表面に細孔は見られない。
△：紙表面に若干の細孔が見られる。
×：紙表面に多くの細孔が見られる。
【００３６】
（５）操業性：実機を用いてキャストコート紙を製造した際のゲル化剤溶液への顔料の溶出度合いを目視により３段階にランク付けし、操業性の評価とした。この操業性は、
結果は次のようにして表した。
○：ゲル化剤溶液への顔料の溶出は全くない
△：ゲル化剤溶液への顔料の溶出が若干見られる
×：多量の顔料がゲル化剤溶液へ溶出する
【００３７】
（６）臭い：得られたキャストコート紙の臭いをかぎ、３段階にランク付けして、臭いの評価とした。
結果は次のようにして表した。
○：臭わない
△：若干の臭いがある
×：強い臭いがある
【００３８】
（７）見栄え：得られたキャストコート紙を目視し、見栄えを３段階にランク付けした。
結果は次のようにして表した。
○：紙表面は、非常に滑らかで鏡のような光沢を持つ
△：紙表面は、それほど滑らかではない、又は、それほどの光沢を持たない
×：紙表面は、滑らかでなく、かつ、光沢も無い
【００３９】
（８）総合評価：まず上記（２）の光沢度について、光沢度が８７未満のものを不良品×と判定した。更に、光沢度が８７以上のものについては、（１）、（３）〜（７）の結果に基づき、次のように判定して表した。
○：良（×の結果が無し、△の結果が１つまで）
△：可（×の結果が無し、△の結果が２つ以上）又は、
（×の結果が１つ、△の結果は１つ以下）
×：不可（×の結果が２つ以上）又は、
（×の結果が一つ、△の結果が２つ以上）
【００４０】
［実施例１〜３、比較例１〜３］
実施例１〜３、比較例１としては、接着剤の顔料に対する質量配合比を大豆タンパク質が８質量％、ＳＢＲラテックスが１３．５０％、ポリアクリル酸が０．３０％一定とし、また、ゲル化剤溶液の組成をゲル化剤の全質量に対する配合比としてギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウム共に０．７５質量％一定とし、顔料の質量配合比をカオリンクレーが８５質量％（実施例１）、７５質量％（実施例２）、１００質量％（実施例３）及び６５質量％（比較例1）と変化させ、残部を炭酸カルシウムとしてキャストコート紙を作成した。更に、比較例２及び３として、顔料の組成及びゲル化剤の組成を実施例１の場合と同様にし、接着剤の顔料に対する質量配合比をカゼインが６．５質量％でＳＢＲラテックが１３．５０質量％となるようにしたもの（比較例２）及びカゼインが７．７質量％でＳＢＲラテック含有割合が１３．５０質量％となるようにしたもの（比較例３）を用い、キャストコート紙を作成した。なお、比較例２及び３の接着剤中のＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は実施例１の場合と同様である。結果を纏めて表１に示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示した結果から、以下のことが分かる。接着剤としてカゼインを使用した比較例２及び３は臭いが生じているが、接着剤としてカゼインを使用していない実施例１〜３及び比較例１はいずれも臭いが生じていない。表面の凹凸は、接着剤としてカゼインを使用していない実施例１〜３及び比較例１とも、接着剤としてカゼインを使用した比較例２及び３よりも良好な結果が得られている。なお、ピンホール特性は、接着剤としてカゼインを使用した比較例２及び３は良好な結果が得られているが、カオリンクレー含有割合が６５質量％と少ない比較例１は紙面に多くのピンホールが見られている。更に、カオリンクレー含有割合が７５％である実施例２はわずかに比較例２及び３の場合よりもピンホールが多く見られた。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例１〜３及び比較例２及び３は良好であるが、比較例１は劣っている。そのため、顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、カオリンクレーが１００％〜７０％が好ましく、炭酸カルシウムは０％〜３０％が好ましいことが分かる。
【００４３】
［実施例４〜７、比較例４〜７］
実施例４〜７、比較例４〜７としては、顔料の質量配合比及びゲル化剤の組成を実施例１の場合と同様とし、接着剤の顔料に対する質量配合比を、表２に具体的に示したように、種々変更してキャストコート紙を作成した。実施例４〜７、比較例４〜７で作成したキャストコート紙のそれぞれについて、上述の評価基準に基づき各種特性を測定した。結果を纏めて、実施例１の結果と共に表２に示した。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２に示した結果から以下のことが分かる。実施例４は、接着剤成分として大豆蛋白質が実施例１の場合よりも多い９％、ＳＢＲラテックスが実施例１の場合よりも少ない１２％、ポリアクリル酸が実施例１の場合よりも多い０．５０％としたものを使用したものである。実施例４では、僅かにゲル化剤溶液中に顔料が溶出していたが、得られたキャストコート紙のその他の特性は全て良好であった。
【００４６】
それに対し、実施例５及び比較例４では、接着剤成分としてＳＢＲラテックス及びポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合と同様になるようにし、大豆蛋白質が実施例４の場合よりも多い１２％（実施例５）及び実施例１の場合よりも少ない４％（比較例４）としたものを使用したものである。実施例５では、操業性は実施例４の場合と同様であるが、ピンホールは実施例４の場合より僅かに多く表れた。また、比較例４では、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなって操業性が悪化し、更に得られたキャストコート紙には多くのピンホールが見られ、見栄えも悪かった。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例４及び実施例５は良好であるが、比較例４は劣っている。これらの実施例４及び５、比較例４の結果から、接着剤成分中の大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、５〜１５％であることが好ましく、更に６〜１０％であることがより好ましいことが分かる。
【００４７】
また、比較例５及び実施例６は、接着剤成分とし大豆蛋白質及びポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合と同様になるようにし、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比が実施例４の場合よりも少ない９％（比較例５）及び実施例１の場合よりも多い１８％（実施例６）としたものを使用したものである。比較例５では、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなって操業性が悪化し、更に得られたキャストコート紙には多くのピンホールが見られ、見栄えも悪かった。また、実施例６では、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなって操業性が悪化し、ピンホールは実施例１の場合より僅かに多く表れたが、見栄えは良好であった。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例６は良好であるが、比較例５は劣っている。これらの実施例１及び６、比較例５の結果から、接着剤成分中のＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、１０〜２０％であることが好ましく、更に１１〜１６％であることがより好ましいことが分かる。
【００４８】
また、比較例６及び実施例７では、接着剤成分として大豆蛋白質及びＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比が実施例１の場合と同様になるようにし、ポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合よりも少ない０％（比較例６）及び実施例１の場合よりも多い０．８０％（実施例７）としたものを使用したものである。更に、比較例７では、接着剤成分としポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比が実施例７の場合と同様になるようにし、大豆蛋白質の顔料に対する質量配合比が実施例１の場合よりも多い１２％としたものを使用し、ＳＢＲラテックスの顔料に対する質量配合比が実施例１の場合よりも少ない７％としたものを使用したものである。
【００４９】
比較例６では、ゲル化剤溶液中の顔料の溶出は少なかったが、得られたキャストコート紙には多くのピンホールが見られ、見栄えも余りよくなかった。また、実施例７では、比較例６の場合とは逆に、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多くなり、操業性が悪化したが、得られたキャストコート紙のピンホールは少なく、見栄えも良好であった。更に、比較例７では、見栄えは良好であったが、ゲル化剤溶液中への顔料の溶出が多く、得られたキャストコート紙のピンホールも多かった。なお、得られたキャストコート紙の光沢度は、実施例７及び比較例７は良好であるが、比較例６は劣っている。これらの実施例１及び４〜７、比較例６及び７の結果から、接着剤成分中のポリアクリル酸の顔料に対する質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、０．１〜１．５％であることが好ましく、更に０．１〜０．５％であることがより好ましいことが分かる。なお、実施例４〜７、比較例６及び７で得られたキャストコート紙は、全てカゼインを含有していないので、臭いはなかった。
【００５０】
［実施例８及び９、比較例８及び９］
実施例８及び９、比較例８及び９としては、顔料の質量配合比及び接着剤の組成を実施例１の場合と同様とし、ゲル化剤の顔料に対する質量配合比を、表３に具体的に示したように、種々変更してキャストコート紙を作成した。実施例８及び９、比較例８及び９で作成したキャストコート紙のそれぞれについて、上述の評価基準に基づき、各種特性を測定した。結果を実施例１の結果と共に纏めて表３に示した。
【００５１】
【表３】
【００５２】
実施例８は、ゲル化剤の顔料に対する各成分の質量配合比が実施例１の場合よりもギ酸は多く、ギ酸亜鉛は少なく、ギ酸カルシウムは少なくなるようにしたものである。また、実施例９は、同じくギ酸は少なく、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムは同一となるようにしたものである。また、実施例８は、同じくギ酸亜鉛は少なく、ギ酸及びギ酸カルシウムは同一となるようにしたものである。また、比較例９は、同じくギ酸カルシウムは少なく、ギ酸及びギ酸亜鉛は同一となるようにしたものである。
【００５３】
実施例８では、得られたキャストコート紙のピンホールは実施例１のものよりも僅かに多くなっているが、光沢度も含めその他の特性は良好であった。また、実施例９では、ゲル化剤溶液中に僅かに顔料の溶出が見られ、得られたキャストコート紙のピンホールは実施例１のものよりも僅かに多くなっていると共に見栄えも若干劣るが、光沢度は良好であった。また、比較例８では、ゲル化剤溶液中に多くの顔料の溶出が見られ、得られたキャストコート紙のピンホールはかなり多くなっていると共に見栄えも劣っているが、光沢度は良好であった。また、比較例９では、ゲル化剤溶液中に多くの顔料の溶出が見られ、得られたキャストコート紙のピンホールはかなり多くなっているが、光沢度及び見栄えは良好であった。
【００５４】
これらの実施例１、８及び９、比較例８及び９の結果から、ゲル化剤成分中のギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムの質量配合比は、適宜内挿及び外挿して考慮すると、ギ酸：０．１〜１．５％、ギ酸亜鉛：０．１５〜１．５％及びギ酸カルシウム：０．２５〜１．５％であることが好ましく、更に、ギ酸：０．５〜１％、ギ酸亜鉛：０．５〜１％及びギ酸カルシウム：０．５〜１％であることがより好ましいことが分かる。なお、実施例８及び９、比較例８及び９で得られたキャストコート紙は、全てカゼインを含有していないので、臭いはなかった。
【００５５】
以上述べたように、本発明ではキャストコート紙に製造時に接着剤としてカゼインを使用していないので、接着剤としてカゼインを使用した場合よりも複雑な組成が必要だが、臭いはなく、しかも、光沢度が非常に優れ、表面の凹凸が少ないキャストコート紙が得られる。また、本発明で得られたキャストコート紙は、単なる印刷用途のみでなく、例えばアルミラミネート等のラミネート加工工程を備える用途に対しても好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の片面に、
顔料と、接着剤成分と、を含む塗工液を塗工量１２〜２２ｇ／ｍ２となるように塗工し、
その後にゲル化剤溶液に浸漬し、
余剰の前記ゲル化剤溶液をエアーナイフで除去し、
前記塗工液の塗布面を加熱した鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造するキャストコート紙の製造方法において、
前記顔料は、主成分をカオリンクレー、副成分を炭酸カルシウムとし、
前記カオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量配合比が１００：０〜７０：３０であり、
前記接着剤成分は、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸からなり、その配合量は、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ５〜１５％、１０〜２０％及び０．１〜１．０％であり、
前記ゲル化剤溶液は、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％である、
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】
前記接着剤成分である、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸の配合量が、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ６〜１０％、１１〜１６％及び０．１〜０．５％であり、
前記ゲル化剤溶液の含有する、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムの濃度が、質量％濃度で、それぞれ０．５〜１％、０．５〜１％及び０．５〜１％である、
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】
請求項１又は２の製造方法で作成された、光沢度（ＴＡＰＰＩテスト方法Ｔ４８０ｏｍ−０５の７５度法）が８８以上であることを特徴とするキャストコート紙。
【請求項１】
原紙の片面に、
顔料と、接着剤成分と、を含む塗工液を塗工量１２〜２２ｇ／ｍ２となるように塗工し、
その後にゲル化剤溶液に浸漬し、
余剰の前記ゲル化剤溶液をエアーナイフで除去し、
前記塗工液の塗布面を加熱した鏡面キャストドラムドライヤーに加圧接触させて製造するキャストコート紙の製造方法において、
前記顔料は、主成分をカオリンクレー、副成分を炭酸カルシウムとし、
前記カオリンクレー及び炭酸カルシウムの質量配合比が１００：０〜７０：３０であり、
前記接着剤成分は、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸からなり、その配合量は、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ５〜１５％、１０〜２０％及び０．１〜１．０％であり、
前記ゲル化剤溶液は、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムを含有し、その濃度は質量％濃度で、それぞれ０．１〜１．５％、０．１５〜１．５％及び０．２５〜１．５％である、
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】
前記接着剤成分である、大豆蛋白質、スチレン・ブタジエン・ゴム・ラテックス及びポリアクリル酸の配合量が、前記顔料に対する質量配合比で、それぞれ６〜１０％、１１〜１６％及び０．１〜０．５％であり、
前記ゲル化剤溶液の含有する、ギ酸、ギ酸亜鉛及びギ酸カルシウムの濃度が、質量％濃度で、それぞれ０．５〜１％、０．５〜１％及び０．５〜１％である、
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】
請求項１又は２の製造方法で作成された、光沢度（ＴＡＰＰＩテスト方法Ｔ４８０ｏｍ−０５の７５度法）が８８以上であることを特徴とするキャストコート紙。
【公開番号】特開２０１０−１８０４８９（Ｐ２０１０−１８０４８９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３５９２（Ｐ２００９−２３５９２）
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（５０１１０８９２４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（５０１１０８９２４）
【Ｆターム（参考）】
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