涂布白板紙及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供一種即使使用白色度低的原紙，也可通過簾式涂布來制造制品的白色度高、沒有白色不均且印刷光澤度良好的涂布白板紙的方法。通過以下方法，解決了該課題：一種涂布白板紙的制造方法，包括以下工序：使原紙通過具有多個層的簾式膜，在原紙上形成由包含作為最外涂布層的上涂層的多個層構(gòu)成的簾式涂布層，其中，上涂層的白色度為85％以上，且與該上涂層鄰接的下涂層的比散射系數(shù)為80m2/kg以上。
【專利說明】涂布白板紙及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在配合了廢紙的原紙上設(shè)置顏料涂布層的涂布白板紙。更詳細而言，本發(fā)明涉及白色度高、白色不均少的膨松的涂布白板紙及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]涂布白板紙的原紙通常是通過多層抄造制造，在表層大多使用白色度高且高價的漂白化學(xué)紙漿，在表下層和中層大多使用與漂白化學(xué)紙漿相比白色度低且便宜的脫墨和未脫墨的廢紙紙漿。在表層使用漂白化學(xué)紙漿是為了可良好地保持涂布白板紙的表面上的白色不均，難以從表面看到廢紙紙漿所含的灰塵等異物。并且，從環(huán)境方面和降低成本的觀點出發(fā)，在表下層和中層使用廢紙紙漿。
[0003]近年來，對環(huán)境的努力以及對降低成本的要求提高，因此存在廢紙紙漿的使用率增加的趨勢。伴隨于此，在涂布白板紙的表面上容易出現(xiàn)白色不均、灰塵等異物變明顯這樣的問題增加。為了去除灰塵等異物，需要強化脫墨、除塵處理，但越將處理強化，成品率越變差。此外，若提高廢紙紙漿的使用率，則存在涂布前的板紙原紙的白色度也變低的趨勢。作為對這些課題的對策，例如，提出有增加涂布量的方法。但是，若涂布量過多，則在同等的克重下密度變高，損害膨松性。此外，若增加涂布量，則涂布時的干燥性變差等而操作性下降，進而，由于粘合劑遷移也產(chǎn)生印刷不均。另外，專利文獻I和2中公開有對涂布液使用隱蔽性高的顏料的白板紙的制造方法。但是，隱蔽性高的顏料價格高，失去了增加廢紙紙漿的使用率而降低成本的有利處。
[0004]在專利文獻3中公開有通過使得表層與表下層的白色度差為一定以下，即改善紙層結(jié)構(gòu)而改善白色不均的方法。但是，在該方法中，為了使白色度差為特定的范圍，廢紙紙漿的使用率被限制，因此無法使用大量的廢紙紙漿。
[0005]并且，也提出有使用輥轉(zhuǎn)印涂布方式、氣刀涂布方式代替通常使用的刮板涂布方式。刮板涂布方式具有無論原紙的凹凸如何，可使涂布后的表面平坦化的特征，因此涂布表面的平滑性高，但涂布量變得不均勻，因此容易產(chǎn)生白色不均。另一方面，輥轉(zhuǎn)印涂布方式、氣刀涂布方式與刮板涂布方式相比涂布量均勻，因此有白色不均不明顯的優(yōu)點。然而，輥涂方式容易產(chǎn)生被稱為橘皮等的輥特有的涂布圖案。此外，氣刀涂布方式在原理上涂布液的粘度必須低，因此產(chǎn)生降低固體成分濃度的需要。因此，有過量的涂布液的水分滲入原紙而原紙溶脹，表面平滑性變差或干燥所需的能量增加的問題。
[0006]另外，在專利文獻4中公開有通過進行簾式涂布，從而使得不產(chǎn)生如輥涂方式那樣的涂布缺陷而使白色不均和灰塵變不明顯的方法。
[0007]另一方面，通過簾式涂布方式涂布時，有與一般的刮板涂布方式相比涂布后的平滑性變差的趨勢。原因是簾式涂布與一邊使紙的凹凸平滑化一邊涂布的刮板涂布不同，原紙的凹凸涂布后也直接被反映。平滑性差時，在凹版印刷時產(chǎn)生被稱為斑點的網(wǎng)點丟失，嚴重損害美觀上的印刷品質(zhì)。為了提高原紙的平滑性，需要對原紙以高的線壓進行壓光處理，而增高線壓，則原紙的厚度下降，剛度、壓縮強度等涂布白板紙所需的品質(zhì)下降。
[0008]作為通過簾式涂布方式涂布時得到高平滑性的方法，在專利文獻5中公開有在表面涂布層所用的涂布液中相對于全部固體成分含有25?90重量％的塑料顏料的方法。具體而言，公開有在使用輥涂機設(shè)置的下涂層上使用上述涂布液進行簾式涂布而設(shè)置上涂層的方法。
[0009]作為通過簾式涂布方式涂布時得到高平滑性的其它方法，在專利文獻6中公開有涂布液中相對于顏料的總量100重量份含有3重量份以上的塑料顏料的方法。具體而言，公開有使用不含塑料顏料的涂布液進行簾式涂布而設(shè)置下涂層后，使用包含塑料顏料的涂布液進行簾式涂布而設(shè)置上涂層的方法。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開平6-166991號公報
[0013]專利文獻2:日本特開2003-306892號公報
[0014]專利文獻3:日本特開2005-298998號公報
[0015]專利文獻4:日本特開2009-41131號公報
[0016]專利文獻5:日本特開2008-75200號公報
[0017]專利文獻6:日本特開平06-220796號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]一般認為簾式涂布是在涂布時沒有刮落涂布液的預(yù)計量式的涂布方式，因此即使原紙上存在多少凹凸也可以涂設(shè)均勻的涂布層，難以產(chǎn)生白色不均。此外，認為簾式涂布由于不進行刮板刮落而將作為簾式膜形成的涂布層置于原紙上，因此涂布層的空隙多，在光散射性、白色度的方面優(yōu)選。
[0019]然而，設(shè)置涂布層的一側(cè)的板紙原紙的白色度低時，即使使用簾式涂布，其提高涂布白板紙的白色度也存在限度，進而存在白色不均變得顯著的問題。
[0020]除此以外，由于簾式涂布為如前所述的輪廓涂布，有原紙的平滑性對制品的平滑性產(chǎn)生影響的趨勢。關(guān)于該方面，本發(fā)明的發(fā)明人等對專利文獻5和6中記載的技術(shù)進行了預(yù)備研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過專利文獻5中記載的方法得到的涂布紙在膠版印刷時所需的表面強度下降，其結(jié)果產(chǎn)生紙拉毛、沒有充分的表面平滑性。推測強度下降的理由是因為含有塑料顏料的涂布液由于涂布液的固體成分濃度非常低，在簾式涂布時涂布液中的粘接劑成分變得容易過量地浸透于原紙中。此外，推測無法得到充分的表面平滑性的理由是因為塑料顏料也變得容易向原紙側(cè)移動，最外層中的量下降。而且，本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，引用文獻6中記載的方法使用昂貴的塑料顏料，且需要大量粘合劑，因此制造成本高，沒有效率。
[0021]鑒于這種狀況，本發(fā)明的課題是提供一種即使使用白色度低的原紙，也可通過簾式涂布制造制品白色度高、沒有白色不均且印刷光澤度良好的涂布白板紙的方法。
[0022]本發(fā)明的發(fā)明人等進行了深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過用I個簾式膜同時涂布性質(zhì)不同的多個涂布層，可以解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。
[0023]即，上述課題通過以下本發(fā)明解決。
[0024](I) 一種涂布白板紙的制造方法，包括以下工序的:使原紙通過具有多個層的簾式膜，在原紙上形成由包含作為最外涂布層的上涂層的多個層構(gòu)成的簾式涂布層，
[0025]其中，上述上涂層的白色度為85%以上，且與該上涂層鄰接的下涂層的比散射系數(shù)為80m2/kg以上。
[0026](2) 一種涂布白板紙，是通過上述方法制造的。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，即使原紙的白色度低，也可以通過簾式涂布制造制品的白色度高、沒有白色不均的膨松的涂布白板紙。

【具體實施方式】
[0028]本發(fā)明的特征在于，將可達成特定的白色度的上涂涂布液，以及可達成特定的比散射系數(shù)的下涂涂布液的2個涂布液同時進行簾式涂布。由此，即使原紙的白色度低，也可以制造白色度高且使白色不均下降的涂布白板紙。雖然不限于該理由，但推測如下。
[0029]就通過涂布提高表面的白色度而言，需要涂布層的白色度與涂布前的表面相比高且涂布層具有光散射性。一般而言，涂布層的白色度相對于涂布前的表面的白色度越高，涂布后的白色度越高。然而，即使涂布層的白色度相對于涂布前的表面的白色度非常高，若光散射性不高，則也無法充分地隱蔽涂布前的表面，提高白色度的效果低。這里，認為對于涂布層的白色度和光散射性中的哪一個對涂布后的白色度的提高更有效是根據(jù)涂布前的表面的白色度而不同。具體而言，認為涂布前的表面的白色度低時，隱蔽表面的必要性高，因此光散射性高是有效的，另一方面，涂布前的表面的白色度高時，隱蔽表面的必要性低，因此白色度高是有效的。若以此為前提對本發(fā)明進行推測，則如下所述:下涂層設(shè)置于白色度低且灰塵多的原紙上，因此為了隱蔽它們而有效地提高白色度，與白色度高的情況相比光散射性高較為有效。此時，認為在通常的配方中下涂層的白色度與原紙的白色度相比非常高，因此充分地滿足所需的條件。另一方面，可以認為上涂層是被設(shè)置于因下涂層一定程度被隱蔽的白色度較高的表面上的。因此，認為上涂涂布層的白色度與這種表面相比需要進一步更高，但隱蔽表面的必要性相對地低。由此，本發(fā)明中，根據(jù)這種機理次序，即使原紙的白色度低，也可以制造白色度高且使白色不均下降的涂布白板紙。
[0030]涂布白板紙是指在原紙的單面或兩面設(shè)置有顏料涂布層的板紙，且至少配合廢紙紙漿。本發(fā)明中涂布白板紙的克重優(yōu)選為200g/m2以上。以下，詳細地說明本發(fā)明。
[0031]1.原紙
[0032]本發(fā)明中使用的原紙，只要至少配合有廢紙紙漿，則對配合其它紙漿沒有特別的限制。例如，可以使用配合了漂白化學(xué)紙漿、未漂白化學(xué)紙漿等的原紙。廢紙紙漿可進行也可不進行脫墨處理。作為脫墨紙漿，可以使用以優(yōu)質(zhì)紙、中質(zhì)紙、下級紙、報紙、傳單、雜志等的篩選廢紙或?qū)⑺鼈兓旌系姆呛Y選廢紙為原料的脫墨紙漿等。廢紙紙漿的配合量可以在全部紙衆(zhòng)中為50重量％以上,優(yōu)選為80重量％以上。
[0033]原紙可以是將上述各種紙漿混合的原紙，也可以是由相同的紙漿構(gòu)成的原紙，或者，也可以是疊加I層以上的不同紙漿的原紙。例如，可以是在中層使用白色度低的紙漿，在表層、里層使用與中層相比白色度高的紙漿的原紙，也可以是以所有層的紙漿為相同的紙漿而疊加多層而得的原紙。本發(fā)明的原紙優(yōu)選將2層以上的紙漿層(紙層)進行多層抄造。
[0034]本發(fā)明中使用的原紙的白色度沒有限定，但越是使用白色度低的原紙，本發(fā)明的效果越高。本發(fā)明中可使用的原紙的白色度通常為45?72%，更優(yōu)選為50?52%，進一步優(yōu)選為55?67%。當(dāng)然即使使用低于上述范圍的白色度的原紙也可取得本發(fā)明的效果。上述白色度是設(shè)置涂布層的一側(cè)的原紙表面的白色度，是從原紙的表面測定的值。原紙為由2層以上的紙層構(gòu)成的多層抄造時，對最表層以外的各層紙漿的白色度沒有特別的限定。
[0035]根據(jù)本發(fā)明，即使在最表層使用與中層、里層所用的同樣低白色度的紙漿，也可以得到?jīng)]有白色不均、白色度高的涂布白板紙。此外，在本發(fā)明中，即使使用僅在最表層使用白色度高的紙漿，對中層、里層的紙漿使用低白色度的紙漿的原紙，也可以制造減少了白色不均的涂布白板紙。例如，原紙的最表層與其正下層的紙漿的白色度差可以為10點以內(nèi)，白色度差也可以大于10點。這里的點是表示白色度的差，例如，表層的ISO白色度為80%，且其正下層的ISO白色度為68%時，正下層的ISO白色度為低12點。
[0036]此外，即使原紙的ISO白色度高于72%，也可以制造減少了白色不均的涂布白板紙。紙漿的白色度是以不透明程度的厚度使得紙漿為片狀而測定求出的。本發(fā)明中白色度在沒有特殊說明的情況下是指ISO白色度。
[0037]如此，根據(jù)本發(fā)明，即使使用較低白色度的原紙，也能夠制造白色度、白色不均優(yōu)異的白板紙。使用包含大量廢紙紙漿或含有未脫墨的紙漿的白色度低的原紙，在成本方面也有利，也可減少環(huán)境負荷。
[0038]在本發(fā)明中，即使原紙的平滑性低也可取得所需的效果，因此也可使用平滑性低的原紙，但優(yōu)選在不產(chǎn)生簾式涂布時的被稱為padding的涂料積存的范圍內(nèi)，使用平滑性高的原紙。該平滑度優(yōu)選在夾持壓力980kPa的條件下的PPS粗糙度中為5.0?8.0 μ m。為了提高原紙的平滑性，可以在簾式涂布前進行預(yù)壓光等處理。進而，作為改善原紙的平滑性的方法，可以在簾式涂布前將包含以淀粉為主成分的透明涂料或顏料的涂料涂布于原紙。進行了該預(yù)涂布的原紙可以不經(jīng)過干燥工序，即在原紙上的涂料為濕潤的狀態(tài)下，直接供給至簾式涂布。如此，供給至簾式涂布之前的預(yù)涂布后的原紙的狀態(tài)沒有限制。
[0039]2.涂布液的制備
[0040]在本發(fā)明中，由2種以上涂布液形成I個簾式膜，在該簾式膜通過原紙，在原紙上形成2層以上的簾式涂布層。該簾式涂布層包含作為涂布白板紙的最外層的最外涂布層。該最外涂布層也稱為上涂涂布層，形成該上涂涂布層的涂布液也稱為上涂涂布液。此外，與上述最外層鄰接，且更靠近原紙的層也稱為下涂涂布層，形成該下涂涂布層的涂布液也成為下涂涂布液。
[0041]在本發(fā)明中，將水和必需成分混合而調(diào)整涂布液。涂布液的制備中可以使用攪拌機等通常的混合裝置。以下對各成分等進行說明。
[0042](I)下涂涂布液
[0043]I)下涂涂布層的光散射性
[0044]為了更有效地隱蔽原紙，下涂涂布層優(yōu)選光散射性較高。涂布層的光散射性可以將每單位涂布量的散射性，即比散射系數(shù)作為指標。比散射系數(shù)越高，涂布層的隱蔽性越聞。
[0045]涂布層的比散射系數(shù)能夠以下述方式測定。
[0046]i)在透明的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度lOOj，不透明度5%以下)上，利用邁耶棒以干燥后的涂布層的重量成為20g/m2左右的方式涂布涂布液，利用天平正確地測定涂布層的重量W[g/m2]。干燥是在100°C進行30分鐘以上直至水分減少量沒有變動為止。
[0047]?)接著，對該涂布了的膜襯墊黑色板，使用反射率測量計測定涂布層的反射率，得到反射率Ro。
[0048]iii)將涂布液使用烤箱在100°C干燥30分鐘以上直至水分減少量沒有變動為止，得到不透明程度的具有充分的厚度(Imm以上)的顆粒，以上述方式測定其反射率Root5
[0049]iv)使用這些值，根據(jù)TAPPI T425(IS0 9426)所規(guī)定的下式，算出比散射系數(shù)S。
[0050][數(shù)I]
[0051]a = 0.5[(!/R00)+R00]
[0052]b = 0.5[(IZR00)-R00)]
[0053]X= [l-aR0]/[bR0]
[0054]s = 1/ff X (0.5/b) In [ (x+1) / (X-1)]
[0055]下涂涂布層的比散射系數(shù)為80m2/kg以上，優(yōu)選為90m2/kg以上，更優(yōu)選為120m2/kg以上。若比散射系數(shù)低于80m2/kg則無法得到充分的隱蔽性。此外，認為含有通常的白板紙的涂布層所用的成分時，比散射系數(shù)的上限為250m2/kg左右。
[0056]為了隱蔽白色度低的原紙且提高涂布后的白色度，下涂涂布層的白色度優(yōu)選高于涂布的面的原紙的白色度。下涂涂布層的白色度的優(yōu)選范圍為75?95%，更優(yōu)選為80?95%。
[0057]將下涂涂布層涂布于原紙上后，從涂布層側(cè)測定的白色度優(yōu)選與上涂涂布層的白色度相比較低。具體而言，優(yōu)選該白色度小于85%。
[0058]2)下涂涂布液的各成分
[0059]為了得到具有上述性質(zhì)的下涂涂布層，下涂涂布液優(yōu)選包含特定的顏料和粘接劑(粘合劑)。作為顏料，優(yōu)選為隱蔽性高的顏料。為了使下涂涂布液為上述比散射系數(shù)的范圍，優(yōu)選主要使用粒徑的分布窄的光散射性高的輕質(zhì)碳酸鈣。含有率沒有特別的限制，顏料100重量份中，輕質(zhì)碳酸鈣的含量為50重量份以上，優(yōu)選為70重量份以上時，隱蔽效果變得顯著。作為輕質(zhì)碳酸鈣的形狀，有立方體狀、紡錘狀、針狀等，均可以使用，使用紡錘狀或針狀的輕質(zhì)碳酸鈣時，隱蔽效果特別高。作為輕質(zhì)碳酸鈣的粒徑，以平均粒徑(D50)計優(yōu)選為
0.2?0.8 μ m，進一步優(yōu)選為0.2?0.5 μ m。作為輕質(zhì)碳酸鈣的替代物，也可以含有以粒度分布變狹的方式控制的工程化重質(zhì)碳酸鈣、工程化高嶺土，但與輕質(zhì)碳酸鈣相比隱蔽性差。
[0060]此外，作為顏料優(yōu)選使用一定量的通過在粒子內(nèi)包含空隙而具有高的光散射性的煅燒高嶺土。作為煅燒高嶺土的粒徑，以平均粒徑(D50)計優(yōu)選為1.0?3.0 μ m，進一步優(yōu)選為1.5?2.5 μ m。煅燒高嶺土的含有率在顏料100重量份中優(yōu)選為5?20重量份。若該量小于5重量份，則有時隱蔽效果變得不充分。此外，該量多于20重量份時，存在由于以下理由使涂布液的固體成分濃度下降的趨勢。煅燒高嶺土與其它高嶺土同樣，需要在向涂布液含有前使其分散于水中而制成漿料，但煅燒高嶺土的情況的特征在于粒子內(nèi)包含空隙，因此無法提高漿料的固體成分濃度。因此，若在涂布液中大量含有這種漿料，則涂布液的固體成分濃度下降。作為煅燒高嶺土的替代物，可以使用由于折射率高而具有高的光散射性的二氧化鈦，但與煅燒高嶺土相比，需要增多粘接劑的量，因此表面強度容易變差。此夕卜，與二氧化鈦相比，煅燒高嶺土還有提高涂布白板紙的平滑性的優(yōu)點。
[0061]此外，除上述顏料以外，也可以將平均高寬比為30?60的顏料，例如分層高嶺土(delaminated kaolin)并用于下涂涂布層。平均高寬比為30?60的顏料可使白色不均、保水性進一步提高。推測這是因為通過對顏料的間隙填充扁平的顏料而抑制脫水，保水性變得良好所致。平均高寬比為30?60的顏料的量沒有特別的限制，優(yōu)選在全部顏料中為40重量％以下。
[0062]粘接劑沒有特別的限制，例如，可以舉出苯乙烯?丁二烯系、苯乙烯?丙烯酸系、乙烯.乙酸乙烯系、丁二烯.甲基丙烯酸甲酯系、乙酸乙烯.丙烯酸丁酯系等各種共聚物、聚乙烯醇、馬來酸酐共聚物和丙烯酸.甲基丙烯酸甲酯系共聚物等合成系粘接劑；酪素、大豆蛋白、合成蛋白等蛋白質(zhì)類；氧化淀粉、陽性淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、羥乙基醚化淀粉等醚化淀粉、糊精等淀粉類；羧甲基纖維素、羥乙基纖維素，羥甲基纖維素等纖維素衍生物等。本發(fā)明中，優(yōu)選為涂料的增稠低的合成系粘接劑。此外，低聚合度(聚合度500左右)聚乙烯醇不會使粘度大幅度地上升且也能提高粘接效果，所以優(yōu)選并用。
[0063]3)下涂涂布液的特性
[0064]下涂涂布液的固體成分濃度優(yōu)選為40?75重量％，更優(yōu)選為50?70重量％，進一步優(yōu)選為60?70重量％。若下涂涂布液的固體成分濃度小于40重量％，則有時涂布干燥時的涂布層的體積變化變大，其結(jié)果，涂布后的表面平滑性下降。此外，若上述濃度多于75重量％，則有時涂布液的流動性變差，難以形成均勻的簾式膜。
[0065]為了形成均勻且穩(wěn)定的簾式膜活為了以適當(dāng)?shù)姆绞脚渌屯坎家?，下涂涂布液的B型粘度優(yōu)選在30°C、100?2000mPa.s的范圍內(nèi)。若上述粘度為10mPa.s以下，則有涂料中的水分過量地滲入原紙而原紙溶脹，因此涂布后的表面平滑性下降，進而干燥所需的能量也增加的趨勢。此外，若上述粘度大于2000mPa.s，則涂料的流動性差，難以形成穩(wěn)定的簾式膜。
[0066]此外，為了即使在較少的流量也制成均勻且穩(wěn)定的簾式膜，下涂涂布液的涂布液的表面張力優(yōu)選為40mN/m以下，更優(yōu)選為35mN/m以下，進一步優(yōu)選為30mN/m以下。鏡面張力可如下所述通過添加表面活性劑而調(diào)整。
[0067](2)上涂涂布液
[0068]I)上涂涂布層的白色度
[0069]本發(fā)明的上涂涂布層的白色度為85%以上，優(yōu)選為90%以上。通過在利用下涂層隱蔽而提高了白色度的表面上設(shè)置該上涂層，可以進一步提高涂布白板紙的白色度。上涂涂布層的白色度是通過下述方法求出。
[0070]上涂涂布層的隱蔽性對本發(fā)明的白板紙的品質(zhì)不產(chǎn)生影響，因此沒有必要像下涂涂布層那樣高，沒有特別的限定，在通常的范圍內(nèi)優(yōu)選為70m2/kg以上。
[0071]2)上涂涂布液的成分
[0072]上涂涂布液包含顏料和粘接劑。作為顏料，優(yōu)選為白色度高的顏料，例如可以舉出重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、高白色高嶺土、二氧化鈦、塑料顏料等。這些顏料可以單獨使用，也可以根據(jù)需要混合使用二種以上。其中，優(yōu)選以較便宜的重質(zhì)碳酸鈣或輕質(zhì)碳酸鈣為主成分。重質(zhì)碳酸鈣的平均粒徑(D50)優(yōu)選為0.3?2.0 μ m，進一步優(yōu)選為0.5?1.0 μ m。使用重質(zhì)碳酸鈣時，比散射系數(shù)不高但白色度變高。而且，由于重質(zhì)碳酸鈣便宜，優(yōu)選作為用于上涂層的顏料。關(guān)于輕質(zhì)碳酸鈣，如前所述。
[0073]此外，二氧化鈦在通常用于涂布液的顏料中具有最高的白色度，因此優(yōu)選含有一定量。二氧化鈦的含量在顏料100重量份中優(yōu)選為5?20重量份。若該量少于5重量份，則涂布層的白色度的提高效果不充分，若多于20重量份，則粘接劑的需要量變多，有時表面強度下降。
[0074]粘接劑沒有特別的限制，可以使用以往使用的涂布紙用粘接劑。粘接劑的例子包含苯乙烯.丁二烯系、苯乙烯.丙烯酸系、乙烯.乙酸乙烯系、丁二烯.甲基丙烯酸甲酯系、乙酸乙烯.丙烯酸丁酯系等各種共聚物、聚乙烯醇、馬來酸酐共聚物和丙烯酸.甲基丙烯酸甲酯系共聚物等合成系粘接劑；酪素、大豆蛋白、合成蛋白等蛋白質(zhì)類；氧化淀粉、陽性淀粉、尿素磷酸酯化淀粉、羥乙基醚化淀粉等醚化淀粉、糊精等淀粉類；羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素等纖維素衍生物等通常的涂布紙用粘接劑。粘接劑可以適當(dāng)選擇I種以上而使用。在優(yōu)選方式中，這些粘接劑在每100重量份顏料為5?50重量份，更優(yōu)選為8?30重量份左右的范圍內(nèi)使用。由于合成系粘接劑不會使涂料的粘度大幅度地上升，所以優(yōu)選。
[0075]而且，若上涂涂布液包含塑料顏料作為顏料，則所得的制品的平滑性提高，因此優(yōu)選。塑料顏料的含量在顏料100重量份中優(yōu)選為2?20重量％。若該量小于2重量％，則有時無法充分地提高平滑性和白紙光澤度。此外，若該量多于20重量％，則有時涂布液的固體成分濃度變低，從而產(chǎn)生粘合劑遷移、表面強度下降、在膠版印刷時產(chǎn)生紙拉毛。該量的進一步優(yōu)選范圍為3?10%重量份。
[0076]塑料顏料的平均粒徑優(yōu)選為0.2?2.0 μ m。若平均粒徑小于0.2 μ m，則平滑性難以充分地提高，若大于2.0 μ m，則容易發(fā)生表面層中的塑料顏料的脫落。平均粒徑的進一步優(yōu)選范圍為0.3?1.2 μ m。塑料顏料的平均粒徑是通過使用透射型電子顯微鏡測定各個粒子的最大粒徑，計算200個粒子的平均值而求出的。
[0077]作為塑料顏料的粒子的形狀，有密實型、碗型、中空型等，均可以使用，其中，中空型對平滑性的提高最優(yōu)異，因此優(yōu)選。作為塑料顏料以外的顏料，可以使用前述的顏料。
[0078]上涂涂布液包含塑料顏料作為顏料時，若與以下說明的下涂涂布液組合，則進一步取得本發(fā)明的效果，因此優(yōu)選。即，在這種情況下，為了得到顯著的效果，優(yōu)選在下涂涂布液中使用塑料顏料以外的顏料。并且，從白板紙的白色度、白色不均的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用平均粒徑小且粒度分布窄的顏料而形成空隙多的下涂層。例如，該顏料的平均粒徑(D50)優(yōu)選為0.2?0.8 μ m，更優(yōu)選為0.2?0.4 μ m。此外，優(yōu)選使用基于沉淀方式的粒度分布曲線在75累積質(zhì)量％中的粒徑(D75)與25累積質(zhì)量％中的粒徑(D25)的比(D75/D25)為
1.5以上且小于3.5的輕質(zhì)碳酸鈣。其使用量沒有特別的限制，優(yōu)選為10重量％以上，進一步優(yōu)選為20重量％以上，若使用20重量％?50重量％，則其效果變得顯著。若含有大于50重量％，則有印刷用涂布紙的表面強度變?nèi)醯内厔?，但可通過增加粘接劑的量而解決。
[0079]本發(fā)明的上涂和下涂涂布液，可以使用表面活性劑調(diào)整涂布液的動態(tài)表面張力。表面活性劑有陰離子性表面活性劑、陽離子性表面活性劑和非離子性表面活性劑，本發(fā)明中優(yōu)選為陰離子性表面活性劑。陽離子性表面活性劑容易使涂布液中的顏料凝聚。此外，非離子性表面活性劑難以對涂布液給予充分的濕潤性。陰離子性表面活性劑的例子包含磺酸系表面活性劑、硫酸酯系表面活性劑和羧酸系表面活性劑。這些之中，磺酸系表面活性劑能使得涂布液的濕潤性更好，所以優(yōu)選，特別優(yōu)選為烷基磺基琥珀酸。在優(yōu)選方式中，這些表面活性劑在每100重量份顏料中為0.1?2重量份,更優(yōu)選為0.2?I重量份左右的范圍內(nèi)使用。
[0080]本發(fā)明的上涂、下涂涂布液可以根據(jù)需要適當(dāng)使用分散劑、增稠劑、保水劑、消泡齊U、耐水化劑、著色劑等與通常的涂布紙用顏料配合的各種助劑。
[0081]3)上涂涂布液的特性
[0082]上涂涂布液的固體成分濃度優(yōu)選為40?75重量％，更優(yōu)選為50?70重量％，進一步優(yōu)選為60?70重量％。若上涂涂布液的固體成分濃度小于40重量％，則有時涂布干燥時的涂布層的體積變化變大，其結(jié)果，涂布后的表面平滑性變差。此外，若上述濃度多于75重量％，則有時涂布液的流動性變差，難以形成均勻的簾式膜。
[0083]為了形成均勻且穩(wěn)定的簾式膜或為了以適當(dāng)?shù)姆绞脚渌屯坎家海贤客坎家旱腂型粘度優(yōu)選在30°C、100?2500mPa.s的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為100?2000mPa.s的范圍。若該粘度為10mPa *s以下，則有時涂料中的水分過量地滲入原紙而原紙溶脹，因此涂布后的表面平滑性下降。此外干燥所需的能量也上升。此外，若大于2500mPa*s，則有時涂料的流動性差，無法形成穩(wěn)定的簾式膜。
[0084]為了即使在較少的流量也制成均勻且穩(wěn)定的簾式膜，涂布液的表面張力優(yōu)選為40mN/m以下,更優(yōu)選為35mN/m以下,進一步優(yōu)選為30mN/m以下。
[0085](3)簾式涂布
[0086]簾式涂布是指使涂布液以簾狀流下而形成膜，使原紙通過該膜，從而在原紙上設(shè)置涂布層的涂布方式。簾式涂布具有以下特征:為沿著原紙形成涂布層的輪廓涂布，此外，是所謂的預(yù)計量方式，所以容易控制涂布量。
[0087]在本發(fā)明中，由多個涂布液形成包含多個層的I個簾式涂布膜，向該簾式膜通過原紙或進行了預(yù)涂布的原紙而形成簾式涂布層。若由多個涂布液形成多個簾式膜而進行簾式涂布，則簾式膜與移動的紙接觸時，不可避免地對簾式膜產(chǎn)生一定程度的紊亂，而由多個涂布液形成I個簾式膜而同時簾式涂布多個涂布層，則可以維持涂布層間的層結(jié)構(gòu)。
[0088]在本發(fā)明中，除了如上述的通過簾式涂布設(shè)置的涂布層以外，也能夠使用簾式涂布裝置以外的涂布裝置設(shè)置追加的涂布層。例如，可以在進行刮板涂布后進行簾式涂布。但是，必須使通過本發(fā)明的簾式涂布形成的上涂涂布層成為最外涂布層。此外，也可以進行不干燥下層涂布部而進行上層涂布的濕壓濕(wet-on-wet)涂布。
[0089]本發(fā)明中簾式涂布層的涂布量，以各層的合計，以每單面干燥重量計優(yōu)選為11?35g/m2，更優(yōu)選為15?30g/m2，進一步優(yōu)選為20?25g/m2。涂布量小于15g/m2時，涂布層變薄，有時難以充分地改善白板紙的白色度、白色不均。另一方面，若一個層的涂布量大于30g/m2，則有時涂布時的干燥性變差等而操作性下降，或成為粘合劑遷移所致的印刷不均的原因。最優(yōu)選設(shè)為每單面20?25g/m2以下的涂布量。
[0090]在本發(fā)明中，下涂涂布層的涂布量和上涂涂布層的涂布量沒有特別的限制，除了對上涂涂布液使用塑料顏料的情況以外，從兼具隱蔽性和白色度考慮，優(yōu)選以干燥重量計每單面的下涂涂布層為10?30g/m2,上涂涂布層為I?5g/m2的范圍。
[0091 ] 對上涂涂布液使用塑料顏料時，優(yōu)選使上涂層的涂布量少于簾式涂布層中的其它層的合計涂布量。例如，簾式涂布層由上涂涂布層、下涂涂布層和與其相比更靠近原紙側(cè)存在的第二下涂層構(gòu)成時，上涂層的涂布量少于下涂層和第二下涂層的合計涂布量。由此，可以在對平滑性產(chǎn)生大的影響的涂布層的表層部分有效地集中塑料顏料配置。此外，通過增多下涂層的涂布量，可有效地隱蔽原紙，即使使用白色度低且表面上灰塵顯眼的原紙時，也可以得到白色度高、白色不均良好的涂布板紙。
[0092]在這種情況下，上涂層的涂布量以每單面的干燥重量計優(yōu)選為I?5g/m2。上涂層和其它層的合計涂布量(簾式涂布層全體的涂布量)優(yōu)選為15?30g/m2。合計涂布量小于15g/m2時，涂布層變薄，有時無法充分地改善白板紙的白色度、白色不均。另一方面，若合計涂布量大于30g/m2，則涂布時的干燥性變差等而操作性下降，或成為粘合劑遷移所致的印刷不均的原因，因此不優(yōu)選。作為合計涂布量的更優(yōu)選范圍，每單面為20?25g/m2。尤其是原紙的白色度低時，通過使合計涂布量為每單面20g/m2以上，可以使制品的白色度為充分的值。
[0093]簾式涂布層包含下涂涂布層和上涂涂布層以外的層時，可適當(dāng)調(diào)整該層的涂布量。此外，形成該層的涂布液也沒有限定，但若具有與下涂涂布液相近的特性，則本發(fā)明的效果會變得更顯著，因此優(yōu)選。
[0094]此外，將簾式涂布層設(shè)為3層以上時，可以使上涂涂布層和下涂涂布層以外的層(為了方便稱為“其它涂布層”)的白色度、比散射系數(shù)均為上涂涂布層和下涂涂布層的中間。例如，其它涂布層的白色度可以高于原紙的白色度且低于上涂涂布層的白色度。此外，可以使得其它涂布層的比散射系數(shù)為下涂涂布層的比散射系數(shù)的同等以上。
[0095]在本發(fā)明中，可以使用用于簾式涂布的公知的裝置。作為簾式涂布裝置的形狀而公知的裝置有通過從模頭朝下噴出涂布液而直接形成簾式膜的狹縫型簾式涂布裝置，以及一邊從模頭朝上噴出涂布液，在模頭上的斜面形成涂布液的膜，一邊流動，其后脫離模頭而自由落下，從而形成簾式膜的斜板型簾式涂布裝置。本發(fā)明中可以使用任一裝置。
[0096]本發(fā)明的涂布速度沒有特別的限制，一般為100?800m/分鐘左右。若涂布速度過快，貝1J有產(chǎn)生陷坑(crater)的趨勢。
[0097](4)表面平滑化處理
[0098]本發(fā)明的涂布白板紙是在原紙上設(shè)置涂布層后，經(jīng)過通常的干燥工序而制造，也可以根據(jù)需要通過表面處理工序等進行平滑化處理。在優(yōu)選方式中，以制造后的涂布白板紙的水分為3?10重量％，更優(yōu)選為4?8重量％左右的方式調(diào)整而完成。對于平滑化處理，可以使用通常的超級壓光機、光澤壓光機、軟壓光機、熱壓光機、靴形壓光機等平滑化處理裝置。
[0099]平滑化處理裝置可在機上、機下適當(dāng)使用，加壓裝置的形態(tài)、加壓夾持的數(shù)量、力口溫等也可適當(dāng)調(diào)整。
[0100](5)涂布白板紙
[0101]本發(fā)明中制造得到的涂布白板紙的紙中灰分優(yōu)選為10重量％以上，更優(yōu)選為15重量％以上。若灰分少于10重量％，則有時不透明度沒有充分地提高。本發(fā)明中制造的涂布白板紙的白色度優(yōu)選為75%以上，更優(yōu)選為77.5%以上，進一步優(yōu)選為80%以上。
[0102]實施例
[0103]以下舉出實施例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于以下例子。在沒有特殊說明的情況下，本說明書中的份和％分別表示重量份和重量％，數(shù)值范圍包括其端點。
[0104]<評價方法>
[0105](I)白色度:按照JIS P8148 “紙、板紙及紙漿-1SO白色度(藍光漫反射率)的測定方法”進行測定。對于涂布層的白色度，將涂布液利用烤箱在105°C干燥30分鐘以上，直至水分減少量沒有變動為止，制成具有不透明程度的充分厚度(Imm以上)的顆粒狀而測定。
[0106](2)白色不均:使用以下基準，通過目視進行評價。
[0107]◎:不均完全不顯眼
[0108]O:可確認輕度的不均
[0109]Δ:可確認不均，有可能在實用上成為問題
[0110]X:可確認顯著的不均，不適于實用
[0111](3)涂布層的比散射系數(shù):如上所述，基于TAPPI T425(IS0 9426)所規(guī)定的通式算出。
[0112](4)平滑度:按照JIS P8151 “紙及板紙-表面粗糙度及平滑度試驗方法(漏氣法)-Print-Surf試驗機法”進行測定。夾持壓力設(shè)為980kPa。
[0113](5)表面強度:按照JIS P8129“紙及板紙-紙拉毛試驗方法-使用電氣式IGT試驗機的加速印刷法”對產(chǎn)生紙拉毛的速度進行測定。印刷試驗機使用IGT公司制的多目的印刷試驗機AIC2-5，油墨使用IGT公司制的中粘度拉毛測試油。印刷最高速度為7m/秒。
[0114][實施例Al]
[0115]<原紙>
[0116]分別使用以100%的脫墨廢紙的比例配合的紙漿，抄造白色度70%、克重40g/m2的表層，使用以100%的未脫墨的雜志廢紙配合的紙漿，抄造白色度55%、克重22(^/1112的中層，使用與中層同樣的紙漿，抄造白色度45%、克重40g/m2的里層，進行合層，擠壓、干燥處理，得到克重300g/m2的涂布白板紙原紙。原紙的白色度為65%。抄紙速度為300m/分鐘。
[0117]<下涂涂布液>
[0118]制備由75重量份的紡錘狀輕質(zhì)碳酸鈣(奧多摩工業(yè)公司制，TP-221_70GS，D50 =0.5 μ m，D75/D25 = 2.5)、15重量份的分層高嶺土 (Imerys公司制，Contour 1500，平均高寬比50)、10重量份的煅燒高嶺土(Imerys公司制,Alphatex)構(gòu)成的顏料衆(zhòng)料后,添加相對于顏料100份為14重量份的苯乙烯?丁二烯共聚膠乳(旭化成Chemicals公司制，ALB1735)、
0.5重量份的PVA(KURARAY公司制聚乙烯醇，P0VAL105)、0.5重量份的表面活性劑(日本乳化劑公司制，Newcol291-PG)。進一步對該混合物添加水，以30°C、60rpm下的B型粘度成為100mPa.s的方式調(diào)整，得到固體成分濃度63%、靜態(tài)表面張力30mN/m的下涂涂布液。
[0119]<上涂涂布液>
[0120]調(diào)整由95重量份的重質(zhì)碳酸鈣(FMATEC公司制，F(xiàn)MT97，D50 = 0.7 μ m, D75/D25=3.8)、5重量份的二氧化鈦(Dupont公司制，RPS-V)構(gòu)成的顏料漿料后，添加相對于顏料100重量份為14重量份的苯乙烯.丁二烯共聚膠乳(旭化成社Chemicals制，ALB1443)、
0.5重量份的表面活性劑(日本乳化劑公司制，Newcol291-PG)，進一步添加水，以60rpm下的B型粘度成為100mPa-s的方式進行調(diào)整，得到固體成分濃度66%、靜態(tài)表面張力30mN/m的上涂涂布液。
[0121]<簾式涂布>
[0122]使用斜板型簾式涂布裝置，由上述2個涂布液形成具有多個層的I個簾式膜，向該簾式膜通過原紙而同時進行2層涂布，干燥。涂布量以干燥后的重量計每單面中下涂涂布層為18g/m2，上涂涂布層為4g/m2。所得的涂布白板紙的克重為322g/m2。因在機上(onmachine)與抄紙連貫地進行的，因此涂布速度為與抄紙速度相同的300m/分鐘。
[0123]<精整處理>
[0124]通過對所得的涂布白板紙進行壓光處理，得到涂布白板紙。因在機上與抄紙和涂布連貫地進行的，因此處理速度為與抄紙速度和涂布速度相同的300m/分鐘。
[0125][實施例A2]
[0126]除了將下涂涂布液的顏料變更為50重量份的紡錘狀輕質(zhì)碳酸鈣(奧多摩工業(yè)公司制，TP-221-70GS，D50 = 0.5 μ m,D75/D25 = 2.5)、35 份的重質(zhì)碳酸鈣(FIMATEC 公司制，F(xiàn)MT97, D50 = 0.7 μ m, D75/D25 = 3.8) ,15 重量份的分層高嶺土 (Imerys 公司制，Contour1500，平均高寬比50)以外，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。
[0127][實施例A3]
[0128]除了將下涂涂布液的顏料變更為85重量份的紡錘狀輕質(zhì)碳酸鈣(奧多摩工業(yè)公司制，TP-221-70GS，D50 = 0.5 μ m, D75/D25 = 2.5)、15 重量份的分層高嶺土(Imerys 公司制，Contour 1500，平均高寬比50)以外，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。
[0129][實施例A4]
[0130]除了將下涂涂布液的顏料變更為75重量份的紡錘狀輕質(zhì)碳酸鈣(奧多摩工業(yè)公司制，TP-221-70GS，D50 = 0.5 μ m, D75/D25 = 2.5)、15 重量份的分層高嶺土(Imerys 公司制，Contour 1500，平均高寬比50)、10重量份的二氧化鈦(Dupont公司制，RPS-V)以外，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。
[0131][實施例A5]
[0132]除了將上涂涂布液的顏料變更為75重量份的重質(zhì)碳酸鈣(FIMATEC公司制，F(xiàn)MT97, D50 = 0.7 μ m, D75/D25 = 3.8)、25 重量份的分層高嶺土 (Imerys 公司制，Contour1500，平均高寬比50)以外，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。
[0133][實施例A6]
[0134]除了將上涂涂布液的顏料變更為90重量份的重質(zhì)碳酸鈣(FIMATEC公司制，F(xiàn)MT97, D50 = 0.7 μ m, D75/D25 = 3.8),10 重量份的二氧化鈦(Dupont 公司制，RPS-V)以夕卜，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。
[0135][比較例Al]
[0136]除了將下涂涂布液中的顏料變更為85重量份的重質(zhì)碳酸鈣(FIMATEC公司制，F(xiàn)MT97, D50 = 0.7 μ m, D75/D25 = 3.8) ,15 重量份的分層高嶺土 (Imerys 公司制，Contour1500，平均高寬比50)以外，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。
[0137][比較例A2]
[0138]除了將上涂涂布液中的顏料變更為50重量份的重質(zhì)碳酸鈣(FIMATEC公司制，F(xiàn)MT97, D50 = 0.7 μ m, D75/D25 = 3.8)、50 重量份的分層高嶺土 (Imerys 公司制，Contour1500，平均高寬比50)以外，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。
[0139][比較例A3]
[0140]除了將下涂涂布液中的顏料變更為85份的重質(zhì)碳酸鈣(FIMATEC公司制，F(xiàn)MT97，D50 = 0.7 μ m，D75/D25 = 3.8)、15 重量份的分層高嶺土 (Imerys 公司制，Contour 1500，平均高寬比50)，且將上涂涂布液中的顏料變更為50重量份的重質(zhì)碳酸鈣(FIMATEC公司制，F(xiàn)MT97, D50 = 0.7 μ m, D75/D25 = 3.8)、50 重量份的分層高嶺土 (Imerys 公司制，Contour
1500，平均高寬比50)以外，與實施例Al同樣地得到涂布白板紙。這些結(jié)果示于表1。
[0141]

【權(quán)利要求】
1.一種涂布白板紙的制造方法，包括以下工序:使原紙通過具有多個層的簾式膜，在原紙上形成由包含作為最外涂布層的上涂層的多個層構(gòu)成的簾式涂布層， 其中，所述上涂層的白色度為85%以上，且與該上涂層鄰接的下涂層的比散射系數(shù)為80m2/kg 以上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述比散射系數(shù)為120m2/kg以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述下涂層含有煅燒高嶺土作為顏料。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項所述的方法，其中，所述上涂層含有重質(zhì)碳酸鈣作為顏料。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的方法，其中，所述最外涂布層包含塑料顏料，且該最外涂布層的涂布量少于所述簾式涂布層中的最外涂布層以外的層的涂布量。
6.如權(quán)利要求5所述的制造方法，其中，所述最外涂布層的涂布量為每單面I?5g/m2。
7.如權(quán)利要求5或6所述的制造方法，其中，所述最外涂布層的塑料顏料含量在全部顏料中為2?20重量％。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項所述的制造方法，其中，所述簾式涂布層的涂布量為每單面 15 ?30g/m2。
9.如權(quán)利要求1?8中任一項所述的制造方法，其中，所述簾式涂布層以與原紙相接的方式設(shè)置。
10.如權(quán)利要求5?9中任一項所述的制造方法，其中，所述塑料顏料的形狀為中空狀。
11.如權(quán)利要求5?10中任一項所述的制造方法，其中，所述塑料顏料的平均粒徑為0.2 ?2.0 μ m0
12.如權(quán)利要求5?11中任一項所述的制造方法，其中，所述原紙的平滑度在夾持壓力980kPa的條件下的PPS粗糙度中為5.0?8.0 μ m。
13.一種涂布白板紙，是通過權(quán)利要求1?12中任一項所述的方法制造的。
14.如權(quán)利要求13所述的涂布白板紙，其中，原紙的白色度為45?72%，且涂布白板紙的白色度為75%以上。
【文檔編號】D21H19/38GK104169496SQ201380015443
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月27日
【發(fā)明者】石塚一彥, 宮地絢香, 畠山清, 川島正典 申請人:日本制紙株式會社