JP4745639B2 - Method for producing coated paper for printing - Google Patents
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Description
本発明は、ブレードコーターを使用して、紙基材上に塗工液を塗布する印刷用塗工紙の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a coated paper for printing, in which a coating liquid is applied onto a paper substrate using a blade coater.
近年、印刷用塗工紙では、その需要の増大に伴って生産性を向上させることが要求されており、このため、塗工機に対しては、その塗工速度の高速化、紙幅の増大化、塗工液の固形分濃度の高濃度化などに対応することが望まれている。それ故、高粘度・高濃度塗工液に関しても高速塗工適性を有し、かつ高度な紙品質が得られるブレードコーター、とりわけ片面当たりの塗工液固形分の付着量が5〜20g/m2程度の一般的な印刷用塗工紙に対し優れた塗工適性を有するチップ(ベベル)式ブレードコーターが多用されている。 In recent years, printing paper for printing has been required to improve productivity as the demand for it increases. For this reason, for coating machines, the coating speed is increased and the paper width is increased. It is desired to cope with the increase in the solid concentration of the coating liquid. Therefore, a blade coater that has high-speed coating suitability for high viscosity and high concentration coating liquids and that can obtain high paper quality, especially the coating liquid solid content per side is 5 to 20 g / m. A chip (bevel) type blade coater having excellent coating suitability for about two general printing coated papers is widely used.
上記ベベル式ブレードコーターでは、周知のように、バッキングロールの回転によって当該ロール上を連続的に走行する紙基材上に対し塗工液を塗被した後、ドクターブレードの先端部により、紙基材の塗工面から塗工液の過剰分をかき落とすと同時に当該塗工面を平滑なものにしている。ところで、このようなドクターブレードでは、その先端部が紙基材及び塗工液に連続的に擦られており、また極めて大きなせん断力にて上記過剰分をかき落とす必要があるなどのために、急速な摩耗が先端部に生じて塗工品質が著しく低下することがあった。特に、1200m/分以上の高速な塗工速度とした場合、凸凹状の摩耗が先端部の紙幅方向に沿って発生し易くなり、その凸凹状の摩耗のために塗工液を均一に塗工面側に押さえることができずに、塗工液の過剰分がその凹んだ部分を中心にしてブレード反対側(紙基材の走行側)の塗工面上に漏れ出るブリーディングなどの塗工欠陥が顕著に現れることがあった。そこで、従来の製造方法には、例えば下記特許文献1、2に記載されているように、高炭素鋼板などの単一の素材からなるドクターブレードに代えて、セラミックス材料からなる表面硬化部を先端部に設け、当該先端部での耐摩耗性を向上させたドクターブレードを使用することが提案されている。
In the bevel type blade coater, as is well known, after the coating liquid is applied to the paper substrate that continuously runs on the roll by the rotation of the backing roll, the paper base is applied by the tip of the doctor blade. The excess coating liquid is scraped off from the coated surface of the material, and at the same time, the coated surface is made smooth. By the way, in such a doctor blade, its tip is continuously rubbed against the paper base material and the coating liquid, and because it is necessary to scrape off the excess with a very large shearing force, etc. Rapid wear may occur at the tip, and the coating quality may be significantly reduced. In particular, when a high coating speed of 1200 m / min or more is used, uneven wear tends to occur along the paper width direction of the tip, and the coating liquid is uniformly applied due to the uneven wear. Coating defects such as bleeding that leaks onto the coating surface on the opposite side of the blade (running side of the paper base), centering on the recessed part, are not possible. Sometimes appeared. Therefore, in the conventional manufacturing method, for example, as described in
しかしながら、上記のような従来方法では、表面硬化部によってドクターブレードの耐摩耗性が向上する反面、当該ドクターブレードになじみ不良が生じ易くなるという問題点があった。すなわち、塗工速度の高速化などにより塗工紙の生産性を向上させるために、上記表面硬化部を硬くするにつれて、従来方法では、ドクターブレードのバッキングロールに対するなじみが悪化した。このため、新たなドクターブレードに交換した後、当該ブレードがなじむまでの間、紙幅方向や紙基材走行方向での塗工量が均一なものとならずに塗工面が荒れて、所望の塗工量分布(塗工プロファイル)にて塗工液を紙基材上の塗被できないことがあった。 However, in the conventional method as described above, the wear resistance of the doctor blade is improved by the surface-hardened portion, but there is a problem that a conforming defect tends to occur in the doctor blade. That is, in order to improve the productivity of coated paper by increasing the coating speed or the like, the conventional method deteriorated the familiarity of the doctor blade with the backing roll as the surface-cured portion was hardened. For this reason, after the replacement with a new doctor blade, until the blade adapts, the coating amount in the paper width direction and the paper substrate running direction is not uniform, and the coated surface becomes rough and the desired coating is performed. In some cases, the coating liquid could not be coated on the paper substrate due to the work amount distribution (coating profile).
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、塗工プロファイルを早期に安定化することができる生産性に優れた印刷用塗工紙の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the conventional problems as described above, it is an object of the present invention to provide a method for producing a coated paper for printing excellent in productivity that can stabilize a coating profile at an early stage.
本発明は、表面硬化部が紙基材と接触する先端部に設けられたドクターブレードを具備するブレードコーターを用いて、顔料と接着剤を含む塗工液の固形分の付着量が前記紙基材の片面当たり5〜20g/m2になるように、当該塗工液を1200m/分以上の塗工速度で塗工する印刷用塗工紙の製造方法であって、
前記表面硬化部が、タングステンを主成分とする材料により構成されており、
前記表面硬化部でのビッカース硬さを1000〜1500Hvとするとともに、この表面硬化部の最先端箇所にR加工を施したR加工部を設け、かつこのR加工部でのRを0.1±0.02mmとしたことを特徴とするものである。
The present invention uses a blade coater provided with a doctor blade provided at a tip portion where a surface-hardened portion is in contact with a paper base material, and the amount of solid content of a coating liquid containing a pigment and an adhesive is the paper base. A method for producing a coated paper for printing, wherein the coating liquid is applied at a coating speed of 1200 m / min or more so as to be 5 to 20 g / m 2 per side of the material,
The surface hardened portion is made of a material mainly composed of tungsten,
The Vickers hardness with a 1000~1 5 00Hv in the surface hardening portion, the R processing portion subjected to R processing to the cutting edge portion of the surface hardening portion is provided, and the R in the R processing unit 0. It is characterized by being 1 ± 0.02 mm.
上記のように構成された印刷用塗工紙の製造方法では、ドクターブレードの表面硬化部の最先端箇所に0.1±0.02mmのRを有するR加工部を設けることにより、本願の発明者は当該ドクターブレードのなじみを改善できることを見出した。また、上記表面硬化部でのビッカース硬さを1000〜1500Hvとすることにより、塗工速度を高速化したときなどでも、適切な耐摩耗性を当該表面硬化部に付与しつつ、R加工部によるなじみ改善の効果を確実に発揮させることができ、塗工プロファイルを早期に安定化することができる。 In the manufacturing method of the coated paper for printing comprised as mentioned above, invention of this application is provided by providing R process part which has R of 0.1 +/- 0.02mm in the most advanced location of the surface hardening part of a doctor blade. Have found that the familiarity of the doctor blade can be improved. Further, by making the Vickers hardness of the above hard facing with 1000~1 5 00Hv, even such as when the speed of coating speed, while applying a suitable abrasion resistance to the hard facing, R processing The effect of improving the familiarity by the part can be surely exhibited, and the coating profile can be stabilized at an early stage.
尚、上記R加工部のRを0.98mmよりも小さくした場合には、当該R加工部によるドクターブレードのなじみ改善効果が小さくなり、塗工速度や塗工量(固形分付着量)等によっては塗工プロファイルを早期に安定化できないことがある。一方、1.02mmよりも大きいRのR加工部を設けた場合には、そのR加工部を起点とする摩耗が表面硬化部に生じ易くなり、ドクターブレードの寿命低下を招くことがある。
また、上記表面硬化部でのビッカース硬さを1000Hvよりも小さくした場合には、塗工速度等によっては摩耗が表面硬化部に生じ易くなり、ドクターブレードの寿命低下を招くことがある。一方、ビッカース硬さを1500Hvよりも大きくした場合には、R加工部によるなじみ改善効果を十分に得られずに塗工プロファイルを早期に安定化できないことがある。
In addition, when R of said R process part is made smaller than 0.98 mm, the conformity improvement effect of the doctor blade by the said R process part becomes small, and it depends on coating speed, coating amount (solid content adhesion amount), etc. May not be able to stabilize the coating profile early. On the other hand, when an R-processed portion of R larger than 1.02 mm is provided, wear starting from the R-processed portion is likely to occur in the surface-hardened portion, and the life of the doctor blade may be reduced.
Further, when the Vickers hardness at the surface hardened portion is less than 1000 Hv, depending on the coating speed or the like, wear tends to occur in the surface hardened portion, and the life of the doctor blade may be reduced. On the other hand, if it is greater than 1 5 00Hv Vickers hardness it may not be able to quickly stabilize the the coating profile conformability improvement in not sufficiently obtained by the R processing portion.
また、上記印刷用塗工紙の製造方法において、前記表面硬化部を、タングステンを主成分とする材料により構成することにより、表面硬化部の耐摩耗性を十分に確保しつつ、その靭性を高めることができ、よって上記R加工部によるなじみ改善効果を容易に向上させることができる。すなわち、タングステンは耐摩耗性に優れた素材であり、表面硬化部、ひいてはドクターブレードの長寿命化を容易に図ることができる。また、タングステンはその粒子が細かいことから、良好な塗工面感を容易に得ることができるとともに、表面硬化部に摩耗が生じたときでも、塗工面感が悪化するのを極力抑えることができる。
In the method of making a coated printing paper, the surface hardening portion, by forming a material composed mainly of tungsten, while sufficiently ensuring the wear resistance of the hard facing, increase its toughness Therefore, the effect of improving the familiarity by the R processed part can be easily improved. That is, tungsten is a material excellent in wear resistance, and it is possible to easily extend the life of the surface hardened portion, and thus the doctor blade. Further, since the particles of tungsten are fine, it is possible to easily obtain a good coated surface feeling, and it is possible to suppress the deterioration of the coated surface feeling as much as possible even when the surface hardened portion is worn.
また、上記印刷用塗工紙の製造方法において、前記塗工液は、その固形分の濃度が50〜72重量%であり、かつそのせん断速度105sec−1でのキャピラリー粘度が70mPa・s以下であってもよい。
この場合、塗工速度を高速化したときなどでも、塗工液の濃度及び粘度を適切なものとして、塗工速度の高速化などによる塗工紙の生産性向上を阻害することがない。尚、塗工液の固形分濃度を50重量%よりも低くした場合には、塗工効率が低下することがある。一方、72重量%よりも高い固形分濃度とした場合には、表面硬化部を比較的硬くしたときでも、当該硬化部での摩耗が進行し易くなって塗工速度などを上げ難くなる場合がある。また、上記せん断速度でのキャピラリー粘度を70mPa・sよりも大きくした場合にも、表面硬化部を比較的硬くしたときでも、当該硬化部での摩耗が進行し易くなって塗工速度などを上げ難くなる場合がある。
In the method for producing a coated paper for printing, the coating liquid has a solid concentration of 50 to 72% by weight and a capillary viscosity at a shear rate of 10 5 sec −1 of 70 mPa · s. It may be the following.
In this case, even when the coating speed is increased, the concentration and viscosity of the coating liquid are set appropriately, and the improvement in productivity of the coated paper by increasing the coating speed is not hindered. In addition, when the solid content concentration of the coating liquid is lower than 50% by weight, the coating efficiency may be lowered. On the other hand, when the solid content concentration is higher than 72% by weight, even when the surface-cured portion is relatively hard, wear in the cured portion is likely to proceed and it may be difficult to increase the coating speed and the like. is there. In addition, even when the capillary viscosity at the shear rate is greater than 70 mPa · s, even when the hardened surface portion is relatively hard, wear at the hardened portion is likely to proceed and the coating speed is increased. It may be difficult.
また、上記印刷用塗工紙の製造方法において、前記表面硬化部は、1200〜1500Hvのビッカース硬さを有してもよい。
この場合、塗工速度を高速化したときなどでも、表面硬化部での適切な耐摩耗性を確保することができるとともに、当該表面硬化部を構成する材質に関わらず、上記R加工部によるなじみ改善効果を十分に得ることができ、塗工プロファイルの早期安定化をより確実に行うことができる。尚、上記表面硬化部でのビッカース硬さを1500Hvよりも大きくした場合には、当該表面硬化部の材質などによっては、上記R加工部によるなじみ改善効果を十分に得られずに、塗工層の厚みに不均一が生じることがある。また、ビッカース硬さを1200Hv未満としたときには、塗工速度を高速化したときなどに表面硬化部の摩耗によるドクターブレードの寿命低下を生じ易くなる。
Moreover, in the said manufacturing method of the coated paper for printing, the said surface hardening part may have a Vickers hardness of 1200-1500Hv.
In this case, even when the coating speed is increased, it is possible to ensure appropriate wear resistance at the surface hardened portion, and the familiarity with the R processed portion regardless of the material constituting the surface hardened portion. The improvement effect can be sufficiently obtained, and the early stabilization of the coating profile can be more reliably performed. In addition, when the Vickers hardness in the surface hardened portion is larger than 1500 Hv, depending on the material of the surface hardened portion, the effect of improving the conformity by the R processed portion cannot be obtained sufficiently, and the coating layer The thickness may be uneven. Further, when the Vickers hardness is less than 1200 Hv, the life of the doctor blade is likely to be reduced due to wear of the surface hardened portion when the coating speed is increased.
また、上記印刷用塗工紙の製造方法において、前記顔料には、全顔料100重量部に対して20重量部以上の重質炭酸カルシウムが含まれるとともに、この重質炭酸カルシウムは、その平均粒子径が0.3〜2.0μmであり、かつ粒子径が2.0μmを超える粒子の重量割合が10%以下の湿式重質炭酸カルシウムであってもよい。
この場合、全顔料100重量部に対して20重量部以上の重質炭酸カルシウムが含まれているので、塗工紙での白色度等の品質向上を図ることができる。また、塗工速度を高速化したときなどでも、上記重質炭酸カルシウムの平均粒子径及び上記重量割合を適切なものとして、塗工速度の高速化などによる塗工紙の生産性向上を阻害することがない。尚、重質炭酸カルシウムを20重量部より少なくすると、白色度が不足することがある。また、重質炭酸カルシウムの平均粒子径を0.3μmよりも小さくした場合には、その粒子が再凝集し易くなって当該炭酸カルシウムによる白色度等の塗工品質の改善効果が低下することがある。一方、平均粒子径を2.0μmよりも大きくした場合には、塗工品質の改善効果が小さくなったり、表面硬化部を比較的硬くしたときでも、当該硬化部での摩耗が進行し易くなって塗工速度などを上げ難くなる場合がある。また、2.0μmよりも大きい粒子径の粒子の重量割合を10%よりも大きくした場合には、表面硬化部を比較的硬くしたときでも、その硬化部での摩耗が進行し易くなって塗工速度などを上げ難くなる場合がある。
In the method for producing a coated paper for printing, the pigment contains 20 parts by weight or more of heavy calcium carbonate with respect to 100 parts by weight of the total pigment, and the heavy calcium carbonate has an average particle size thereof. Wet heavy calcium carbonate having a diameter of 0.3 to 2.0 μm and a weight ratio of particles having a particle diameter exceeding 2.0 μm may be 10% or less.
In this case, since 20 parts by weight or more of heavy calcium carbonate is contained with respect to 100 parts by weight of the total pigment, it is possible to improve quality such as whiteness in the coated paper. In addition, even when the coating speed is increased, the average particle diameter and the weight ratio of the heavy calcium carbonate are set appropriately, and the improvement in the productivity of the coated paper by increasing the coating speed is hindered. There is nothing. If the amount of heavy calcium carbonate is less than 20 parts by weight, the whiteness may be insufficient. Moreover, when the average particle diameter of heavy calcium carbonate is made smaller than 0.3 μm, the particles are likely to re-aggregate, and the effect of improving coating quality such as whiteness due to the calcium carbonate may be reduced. is there. On the other hand, when the average particle size is larger than 2.0 μm, the effect of improving the coating quality is reduced, or even when the surface hardened portion is relatively hardened, wear at the hardened portion is likely to proceed. It may be difficult to increase the coating speed. In addition, when the weight ratio of particles having a particle size larger than 2.0 μm is larger than 10%, even when the surface-cured portion is relatively hard, wear at the cured portion is likely to proceed. It may be difficult to increase the work speed.
また、上記印刷用塗工紙の製造方法において、前記塗工速度が、1500m/分以上であってもよい。
この場合、印刷用塗工紙の塗工工程に要する時間を短縮できることから、当該塗工紙の生産性をより確実に向上させることができる。
In the method for producing a coated paper for printing, the coating speed may be 1500 m / min or more.
In this case, since the time required for the coating process of the coated paper for printing can be shortened, the productivity of the coated paper can be improved more reliably.
本発明によれば、塗工速度を高速化したときなどでも、ドクターブレードの表面硬化部に適切な耐摩耗性を付与しつつ、当該ドクターブレードのなじみ改善効果を確実に発揮させることができるので、塗工プロファイルを早期に安定化することができる生産性に優れた印刷用塗工紙の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, even when the coating speed is increased, it is possible to reliably exhibit the effect of improving the conformity of the doctor blade while imparting appropriate wear resistance to the surface-hardened portion of the doctor blade. In addition, it is possible to provide a method for producing a coated paper for printing excellent in productivity that can stabilize the coating profile at an early stage.
以下、本発明の印刷用塗工紙の製造方法を示す好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る印刷用塗工紙の製造方法でのドクターブレードの要部構成を示す側面図である。図1において、本実施形態のドクターブレード1は、同図に斜線部にて示す母材2と、この母材2上に設けられた表面硬化部3を備えている。また、このドクターブレード1は、図示の側面形状で紙面の垂直方向に延ばされており、図の左端部(自由端部)側が変形するのを許容された状態で図の右端部側が図示を省略したブレードコーターのクランプにて固定されている。また、ドクターブレード1は、バッキングロール上で当該ロール回転によって図に二点鎖線の矢印方向に走行する紙基材(原紙)に対向して配置されるようになっている(図示せず)。そして、ドクターブレード1では、塗工液が塗被された上記紙基材に、表面硬化部3が接触することにより、塗工液の固形分の付着量が片面当たり5〜20g/m2になるよう紙基材上の塗工量が調節され、平滑な塗工面が形成された印刷用塗工紙が製造される。また、ドクターブレード1は、表面硬化部3の紙基材との接触圧(ブレード線圧)を制御可能に上記ブレードコーターに取り付けられており、このブレード線圧を調節することで塗工量を容易に変更できるようになっている。尚、紙基材は特に限定されるものではなく、KP等の化学パルプやPGW等の機械パルプ、古紙パルプやケナフ等の非木材パルプを単独又は二種以上を配合した各種の紙基材に対し、本発明の製造方法では、最適な塗工工程を実施できるようになっている。
Hereinafter, a preferred embodiment showing a method for producing a coated paper for printing of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a main configuration of a doctor blade in a method for producing a coated paper for printing according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the doctor blade 1 of the present embodiment includes a
上記母材2は、適度な硬度(例えばロックウェルC、22以上)を有するとともに、塗工量の制御が容易となるようにある程度の弾性を有する材質、例えば炭素工具鋼(SK材)により構成されている。また、この母材2には、平坦な下面2aと、この下面2aに直交するランド面2bと、このランド面2bに傾斜する傾斜面2cと、上記下面2aに平行に形成された平坦な上面2dとが設けられており、互いに平行に構成された下面2a及び上面2dが上記クランプに接続されるようになっている。
The
上記表面硬化部3は、例えばタングステンを主成分とする材料により構成されたものであり、母材2の上面2dに平行に形成された上面3aと、この上面3aの先端部側に形成され、上記紙基材に全面にわたって接触するベベル面4とが設けられている。詳細にいえば、この表面硬化部3は、例えば主成分としてのタングステンに酸化アルミを添加した材料を、プラズマ溶射法によって母材2の傾斜面2c及び上面2d上に被覆するように、母材2に対して表面加工を施すことで形成されている。尚、図にS1及びS2にて示すブレードランド側の母材2及び表面硬化部3の具体的な寸法は、それぞれ0.1〜0.15mm及び0.3〜0.35mmである。また、同図にS3及びS4にて示す固定端側の母材2及び表面硬化部3の具体的な寸法は、それぞれ0.635mm及び0.3mmである。また、表面硬化部3の図の左右方向の具体的な寸法は、図左端の最先端箇所から8mm程度であり、母材上面2dのみが上記クランプに接続されるようになっている。また、少量のクロムやチタン等をタングステンに含めてもよい。
The surface hardened
また、表面硬化部3では、その硬さがビッカース硬さ、1000〜1700Hv、より好ましくは1200〜1500Hvに設定されており、塗工速度が1200m/分以上の高速塗工を実施したときでも、当該表面硬化部3が適切な耐摩耗性を有するようになっている。
また、上記ベベル面4には、ドクターブレード1の自由端側から固定端側に向かって、R加工部4a、屈曲部4b及び4cが順次設けられている。つまり、ベベル面4の最先端箇所には、下記範囲で規定されるR(曲率半径)を有するR加工部4aが形成されている。また、このR加工部4aと屈曲部4bとの間の傾斜面4dは、上面3aに対して所定角度(例えば、32°)を有するように形成され、屈曲部4bと屈曲部4cとの間の傾斜面4eは、上面3aに対して所定角度(例えば、20°)を有するように形成されている。これらのR加工部4a及び傾斜面4d、4eは、表面硬化部3に対して研削加工を行うことにより、まず傾斜面4d、4eが設けられ、さらに面取り加工を傾斜面4dの最先端箇所に施すことでR加工部4aが設けられる。また、このように、ベベル面4が二つの傾斜面4d、4eを備えた二段に構成されることにより、これら各傾斜面4d、4eと紙基材との間に適度な塗工液の液溜まりを形成して塗工面感を向上させることができる。尚、図にS5及びS6にて示す傾斜面4d及び4eの具体的な寸法は、0.5mmである。
Moreover, in the
The
また、上記R加工部4aでは、そのRが0.1mm±0.02mmに設定されており、塗工速度が1200m/分以上の高速塗工が行われたときでも、ドクターブレード1のバッキングロールに対するなじみを改善して、塗工プロファイルを早期に安定化することができるようになっている。すなわち、上記従来方法では、上述の高速塗工に対応すべく、1000Hv以上のビッカース硬さに硬化されたベベル面を有する新たなドクターブレードを用いた場合、その新たなドクターブレードのなじみ不良のために、数十分程度、塗工品質が低下して、塗工不良紙が大量に生じるのを防ぐことができなかった。このため、塗工紙の生産性を確実に向上させることができず、むしろ逆に生産性の低下を招くことがあった。
これに対して、本発明では、ドクターブレード1のなじみがR加工部4aにより改善されているので、新たなドクターブレード1に交換した後、直ちに所望の塗工プロファイルにて塗工液を紙基材に塗工することができる。この結果、ブレード交換直後に所望品質の塗工紙を生産することができ、塗工速度の高速化等による塗工紙の生産性を確実に向上させることができる。また、表面硬化部3のビッカース硬さを1000〜1700Hvとして当該表面硬化部3に適切な耐摩耗性を与えているので、上記従来方法と異なり、凸凹状の摩耗発生を抑えることが可能となり、塗工液の過剰分のかき落とし不良の発生も極力抑えることができる。
Moreover, in the said
On the other hand, in the present invention, the familiarity of the doctor blade 1 is improved by the
尚、0.98mmよりも小さいRのR加工部4aを設けた場合には、当該R加工部4aによるドクターブレード1のなじみ改善効果が小さくなり、塗工速度、塗工量(固形分付着量)あるいは塗工液の粘度や濃度等によっては塗工プロファイルを早期に安定化できないことがある。一方、上記Rを1.02mmよりも大きくしたR加工部4aを設けた場合には、そのR加工部4aを起点とする摩耗が表面硬化部に生じ易くなり、ドクターブレード1の寿命低下を招くことがある。
In addition, when the
また、上記表面硬化部3でのビッカース硬さを1000Hvよりも小さくした場合には、塗工速度、塗工量(固形分付着量)あるいは塗工液の粘度や濃度等によっては摩耗が表面硬化部3に生じ易くなり、ドクターブレード1の寿命低下を招くことがある。また、1200Hvよりも小さいビッカース硬さを有する表面硬化部3を形成した場合には、1500m/分以上の高速で塗工を行うときに、当該表面硬化部3の強度不足によってドクターブレード1の寿命が低下することがある。
一方、ビッカース硬さを1700Hvよりも大きくした場合には、R加工部4aによるなじみ改善効果を十分に得られずに塗工プロファイルを早期に安定化できないことがある。また、1500Hvよりも大きくした場合には、表面硬化部3の材質などによっては、上記R加工部4aによるなじみ改善効果を十分に得られずに、上記紙基材上の塗工層の厚みが均一とならずに塗工プロファイル不良が生じることがある。また、R加工部4aや屈曲部4b等を形成するための面取り加工や研削加工に時間及び手間を要することがある。
In addition, when the Vickers hardness at the
On the other hand, when the Vickers hardness is set higher than 1700 Hv, there is a case where the coating profile cannot be stabilized at an early stage because the effect of improving the conformity by the R processed
また、上記のタングステンを主成分とする材料以外に、一種又はそれ以上の金属酸化物、金属炭化物、あるいは金属窒化物、又はこれらの組み合わせたサーメット等のセラミックス材料、炭化タングステンや炭化クロムを含んだ超硬合金、又はクロムメッキ等のメッキ金属によって表面硬化部3を構成してもよい。また、プラズマ以外の他の溶射法やPVD、CVDなどの蒸着法などを用いて、母材2上に表面硬化部3を形成することもできる。但し、上記のようなタングステンを主成分とする材料を用いた場合の方が、表面硬化部3の耐摩耗性を十分に確保しつつ、その靱性を高めることができ、他の材料を用いた場合に比べて、R加工部4aによるなじみ改善効果を容易に向上させて、ドクターブレード1のなじみ時間を短縮することができる点で好ましい。また、タングステンはその粒子が細かいことから、良好な塗工面感を容易に得ることができるとともに、表面硬化部3に摩耗が生じたときでも、塗工面感が悪化するのを極力抑えることが可能となる。
In addition to the above-mentioned tungsten-based material, it contains one or more metal oxides, metal carbides, metal nitrides, ceramic materials such as cermets in combination thereof, tungsten carbide and chromium carbide. The surface hardened
また、金属窒化物系のセラミックス材料やクロムメッキなどの靱性の比較的低い材質を用いて1500Hvよりも大きい硬さの表面硬化部3を構成した場合には、当該表面硬化部3が脆くなってドクターブレード1の寿命が短くなることがある。それ故、表面硬化部3の硬さは、1500m/分以上の高速塗工を行うときでも、ドクターブレード1の寿命低下を十分に抑制できることが可能な1200Hv以上とし、かつR加工部4a等の形成を比較的行い易く、しかも表面硬化部3の材質に関わらず、R加工部4aによるなじみ改善効果を十分に得て、塗工プロファイルの早期安定化をより確実に行うことができる1500Hv以下とすることがより好ましい。
Further, when the surface hardened
また、上記塗工液には、顔料及び接着剤が含まれており、白色度等の塗工紙の塗工品質や塗工性の向上が図られている。さらに、塗工液には、必要に応じて分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの助剤を添加することもできる。
具体的には、顔料には、全顔料100重量部に対して20重量部以上の重質炭酸カルシウムが含まれており、塗工紙での白色度、光沢度、不透明度、インク受理性などの品質向上が図られている。尚、全顔料100重量部に対して、炭酸カルシウムを20重量部より少なくすると、白色度が不足することがある。また、顔料を全て重質炭酸カルシウムとしてもよいし、クレー、カオリン、タルク、シリカ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウムなどの無機顔料や、プラスチックピグメント等の有機顔料等の他の顔料と炭酸カルシウムとを混在させてもよい。
Further, the coating liquid contains a pigment and an adhesive, and the coating quality and the coating property of the coated paper such as whiteness are improved. Furthermore, auxiliary agents, such as a dispersing agent, a thickener, a water retention agent, a defoaming agent, a water-resistant agent, and a coloring agent, can also be added to the coating liquid as necessary.
Specifically, the pigment contains 20 parts by weight or more of heavy calcium carbonate with respect to 100 parts by weight of the total pigment, and the whiteness, glossiness, opacity, ink acceptability, etc. on the coated paper Improvement of quality is planned. If the amount of calcium carbonate is less than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total pigment, the whiteness may be insufficient. The pigment may be all heavy calcium carbonate, other pigments such as clay, kaolin, talc, silica, zinc oxide, barium sulfate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, and other organic pigments such as plastic pigments. A pigment and calcium carbonate may be mixed.
また、上記接着剤は特に限定されるものではなく、ラテックス、澱粉、変性澱粉、PVA、カルボキシメチルセルロース(CMC)、カゼイン、大豆タンパク等を例示することができる。このうちラテックスとしては、スチレン・ブタジエン共重合体、メタクリレート・ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルを含むビニル系共重合体ラテックス、等の共重合体ラテックスを例示することができ、変性澱粉としては、酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉等を例示することができる。 Moreover, the said adhesive agent is not specifically limited, Latex, starch, modified starch, PVA, carboxymethylcellulose (CMC), casein, soybean protein, etc. can be illustrated. Among these, as latexes, copolymers such as styrene / butadiene copolymers, conjugated diene copolymer latexes such as methacrylate / butadiene copolymers, vinyl copolymer latexes including acrylates and methacrylates, etc. Latex can be exemplified, and modified starch can be exemplified by oxidized starch, phosphate esterified starch, hydroxyethyl etherified starch, enzyme-modified starch and the like.
また、塗工液では、その固形分の濃度が50〜72重量%であり、かつそのせん断速度105sec−1でのキャピラリー粘度が70mPa・s以下に調製されていることが好ましい。つまり、上記のように調製された濃度及び粘度を有する塗工液を用いた場合、上記ブレード線圧が比較的高くなる場合、すなわち1200m/分以上の高速塗工を行う場合や塗工量を12g/m2以下とした場合でも、それらの塗工速度や塗工量に対して塗工液の濃度及び粘度を適切なものとすることができ、塗工速度の高速化による塗工紙の生産性向上や微塗工紙の生産を支障なく行うことができる。
尚、塗工液の固形分濃度を50重量%よりも低くした場合には、塗工効率が低下することがある。一方、72重量%よりも高い固形分濃度とした場合には、表面硬化部3を比較的硬くしたときでも、当該表面硬化部3での摩耗が進行し易くなって塗工速度を上げ難くなったり、塗工量を減少し難くなったりする場合がある。
また、上記せん断速度でのキャピラリー粘度を70mPa・sよりも大きくした場合にも、表面硬化部3を比較的硬くしたときでも、当該表面硬化部3での摩耗が進行し易くなって塗工速度の高速化や微塗工化を行い難くなる場合がある。
In the coating liquid, the solid content is preferably 50 to 72% by weight and the capillary viscosity at a shear rate of 10 5 sec −1 is adjusted to 70 mPa · s or less. That is, when the coating liquid having the concentration and viscosity prepared as described above is used, when the blade linear pressure is relatively high, that is, when high-speed coating of 1200 m / min or more is performed, or the coating amount is Even in the case of 12 g / m 2 or less, the concentration and viscosity of the coating liquid can be made appropriate for the coating speed and coating amount, and the coated paper can be improved by increasing the coating speed. Productivity can be improved and fine coated paper can be produced without hindrance.
In addition, when the solid content concentration of the coating liquid is lower than 50% by weight, the coating efficiency may be lowered. On the other hand, when the solid content concentration is higher than 72% by weight, even when the surface-cured
In addition, even when the capillary viscosity at the shear rate is greater than 70 mPa · s, even when the surface-cured
また、上記重質炭酸カルシウムには、その平均粒子径が0.3〜2.0μmであり、かつ粒子径が2.0μmを超える粒子の重量割合が10%以下の湿式重質炭酸カルシウムを使用することが好ましい。このような湿式重質炭酸カルシウムを用いた場合、1200m/分以上の高速塗工を行う場合や塗工量を12g/m2以下とした場合でも、それらの塗工速度や塗工量に対して上記平均粒子径や重量割合を適切なものとすることができ、塗工速度の高速化による塗工紙の生産性向上や微塗工紙の生産を支障なく行うことができる。
尚、重質炭酸カルシウムの平均粒子径を0.3μmよりも小さくした場合には、その粒子が再凝集し易くなって当該炭酸カルシウムによる白色度等の塗工品質の改善効果が低下することがある。一方、平均粒子径を2.0μmよりも大きくした場合には、塗工品質の改善効果が小さくなったり、表面硬化部3を比較的硬くしたときでも、当該表面硬化部3での摩耗が進行し易くなって塗工速度を上げ難くなったり、塗工量を減少し難くなったりする場合がある。
また、2.0μmよりも大きい粒子径の粒子の重量割合を10%よりも大きくした場合には、表面硬化部3を比較的硬くしたときでも、その表面硬化部3での摩耗が進行し易くなって塗工速度の高速化や微塗工化を行い難くなる場合がある。尚、上記平均粒子径及び重量割合は、例えばセディグラフ5100 V3.07を用いて測定することができる。
The heavy calcium carbonate is a wet heavy calcium carbonate having an average particle diameter of 0.3 to 2.0 μm and a weight ratio of particles having a particle diameter exceeding 2.0 μm of 10% or less. It is preferable to do. When such wet heavy calcium carbonate is used, even when high-speed coating of 1200 m / min or more is performed or when the coating amount is 12 g / m 2 or less, the coating speed and coating amount are not affected. Thus, the average particle diameter and the weight ratio can be made appropriate, and the productivity of coated paper can be improved by increasing the coating speed and the production of fine coated paper can be performed without any trouble.
In addition, when the average particle diameter of heavy calcium carbonate is made smaller than 0.3 μm, the particles are likely to re-aggregate, and the effect of improving coating quality such as whiteness due to the calcium carbonate may be reduced. is there. On the other hand, when the average particle diameter is larger than 2.0 μm, even when the effect of improving the coating quality is reduced or the surface hardened
Further, when the weight ratio of the particles having a particle diameter larger than 2.0 μm is larger than 10%, even when the surface hardened
[実施例]
以下、本発明の発明者が実施した検証試験の試験結果例について、具体的に説明する。
この検証試験では、表1に示す本発明品相当の実施例1〜8と、表2に示す従来品相当の比較例1〜8を用意した。そして、各例において、新品のドクターブレードに交換した時点から所望の塗工プロファイルにて塗工液を紙基材上に安定して塗工できるまでの経過時間をなじみ時間として求めた。さらに、新品のドクターブレードに生じた摩耗によって塗工品質の低下して、新たにドクターブレードを交換する必要があると判断した時点までの経過時間をドクターブレードの寿命時間とした。
[Example]
Hereinafter, the test result example of the verification test performed by the inventor of the present invention will be specifically described.
In this verification test, Examples 1 to 8 equivalent to the products of the present invention shown in Table 1 and Comparative Examples 1 to 8 equivalent to the conventional products shown in Table 2 were prepared. In each example, the elapsed time from when the doctor blade was replaced with a new doctor blade until the coating liquid was stably coated on the paper substrate with the desired coating profile was determined as the familiar time. Furthermore, the elapsed time until the time when it was determined that the doctor blade had to be replaced anew due to the deterioration of the coating quality due to the wear generated on the new doctor blade was defined as the lifetime of the doctor blade.
また、全ての例において、SK材からなる母材にタングステンを主成分とする表面硬化部を形成したドクターブレードを使用した。また、紙基材のパルプ配合は共通であり、具体的には、LBKP(85%)及びNBKP(15%)とした。また、全ての例において、顔料としては湿式重質炭酸カルシウムを全顔料100重量部に対して30重量部配合し、接着剤としてはラテックスを全顔料100重量部に対して8.5重量部配合した。そして、塗工液の固形分濃度を67重量%とし、せん断速度105sec−1でのキャピラリー粘度を30mPa・sとした。また、上記重質炭酸カルシウムについては、その平均粒子径が2.2μmであって2.0μmを超える粒子の重量割合が10%のものを使用した。 In all examples, a doctor blade was used in which a surface hardened portion mainly composed of tungsten was formed on a base material made of SK material. Further, the pulp composition of the paper base material is common, and specifically, LBKP (85%) and NBKP (15%). In all examples, wet heavy calcium carbonate is added as a pigment in an amount of 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total pigment, and latex is mixed in an amount of 8.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total pigment. did. The solid content concentration of the coating liquid was 67% by weight, and the capillary viscosity at a shear rate of 10 5 sec −1 was 30 mPa · s. The heavy calcium carbonate having an average particle diameter of 2.2 μm and a weight ratio of particles exceeding 2.0 μm was 10%.
表1及び表2より明らかなように、本発明品相当の各実施例では、従来品相当の各比較例に比べて、なじみ時間を5〜10分と大幅に短縮できることが確認された。また、各実施例では、各比較例に比べて、少なくとも上記なじみ時間の短縮時間分をドクターブレードの実働時間として増やすことができることも実証され、塗工プロファイルでの不良発生をより抑えて効率よく印刷用塗工紙を製造できることが証明された。 As is clear from Tables 1 and 2, it was confirmed that in each of the examples corresponding to the product of the present invention, the familiarization time can be significantly reduced to 5 to 10 minutes as compared with the comparative examples corresponding to the conventional product. In addition, in each example, it was proved that at least the shortening time of the familiar time can be increased as the actual working time of the doctor blade as compared with each comparative example, and the occurrence of defects in the coating profile is suppressed more efficiently. Proven to produce coated paper for printing.
尚、上記の説明では、表面硬化部の最先端箇所にR加工部を設けたドクターブレードを使用する場合について説明したが、本発明は紙基材と接触する表面硬化部に、上記R範囲のR加工部を少なくとも一箇所設け、かつ当該表面硬化部でのビッカース硬さを1000〜1700Hvとしたものであれば何等限定されるものではなく、例えば二つの上記屈曲部の少なくとも一方に上記R範囲のR加工を施してもよい。 In the above description, the case of using a doctor blade provided with an R-processed portion at the most advanced portion of the surface-hardened portion has been described. There is no limitation as long as at least one R processed portion is provided and the Vickers hardness at the surface hardened portion is 1000 to 1700 Hv. For example, at least one of the two bent portions has the R range. R processing may be performed.
1 ドクターブレード
3 表面硬化部
4a R加工部
1
Claims (5)
前記表面硬化部が、タングステンを主成分とする材料により構成されており、
前記表面硬化部でのビッカース硬さを1000〜1500Hvとするとともに、この表面硬化部の最先端箇所にR加工を施したR加工部を設け、かつこのR加工部でのRを0.1±0.02mmとしたことを特徴とする印刷用塗工紙の製造方法。 Using a blade coater having a doctor blade provided at the tip where the surface hardened portion comes into contact with the paper substrate, the amount of solid content of the coating liquid containing the pigment and adhesive per one side of the paper substrate A method for producing a coated paper for printing, in which the coating liquid is applied at a coating speed of 1200 m / min or more so as to be 5 to 20 g / m 2 ,
The surface hardened portion is made of a material mainly composed of tungsten,
The Vickers hardness with a 1000~1 5 00Hv in the surface hardening portion, the R processing portion subjected to R processing to the cutting edge portion of the surface hardening portion is provided, and the R in the R processing unit 0. 1 +/- 0.02 mm, The manufacturing method of the coated paper for printing characterized by the above-mentioned.
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