JPH01174698A - 多層塗被紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は改善された表面強度、印刷光沢、着肉性、耐ブ
リスター性を有し、さらに糊付性、ブリスターパック適
性等の後加工適性を有する塗被紙に関する。

［従来技術］ 紙および板紙に水性顔料塗被組成物を塗被した顔料塗被
紙（コート紙）は、白色度、光沢などの性質に優れてい
るため様々な用途に大量に使用されている。

近年、オフセット印刷での高速印刷化の傾向に伴い、オ
フセット用顔料塗被紙としては、−段と□優れた表面強
度と印刷光沢、着肉性等の印刷適性が要求されている。

特に輪転オフセット印刷の場合には耐ブリスター性が良
好である事が求められる。即ち、印刷方式の性質上、高
速印刷の後で高温かつ高速で乾燥させるため「火ぶくれ
（ブリスター）」が発生しやすく、このブリスターが発
生すると印刷紙の商品価値が大きく損なわれることにな
る。

また、塗被紙の用途も単なる印刷用から、印刷面をニス
で被覆して保護したり、商品を包蔵するためにプラスチ
ック製のカバーを塗被面にヒートシールし、カバー内に
商品を包蔵するブリスターパック加工用等へと広がって
おり、また、板紙に対しては印刷適性だけでなく、後加
工性能としてのブリスターパック適性、糊付性も要求さ
れるようになってきた。

この様な様々な課題を解決する方法として、顔料、バイ
ンダー等の材料面や塗工条件、乾燥条件等の製造条件面
などから様々な提案がなされているが、充分に満足でき
るものではなく、改善が望まれている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明−はかかる問題点を解決したものであり、塗被層
の多層化と下塗り塗料の性質、或いは下塗り塗料と上塗
り塗料の組合せを詳細に検討した結果、下塗り塗料のバ
インダーとして特定量のトルエン不溶分を有し、かつ特
定量のシアン化ビニルが共重合された共重合体ラテック
スを用いることにより、優れた表面強度、印刷光沢、着
肉性および糊付性、ブリスターパック適性等の後加工性
を有する顔料塗被紙が得られる事を見い出し本発明に至
った。

［問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明は、原紙の表面に下記の共重合体ラテック
ス（Ａ）を顔料１００重量部当り、固形分として３〜３
０重量部含む下塗り顔料塗被層を形成し、その上に一層
又は二層以上の上塗り顔料塗被層を形成した多層塗被紙
であり、使用する共重合体ラテックス（Ａ）が （イ）エチレン系不飽和カルボン酸 ０．５〜１０重量％ （ロ）シアン化ビニル　　３〜２０＊量％（ハ）脂肪族
共役ジエン ２０〜４０重量％ （ニ）その他の共重合可能な単量体 ３０〜７６重量％ を乳化重合させて得られる共重合体ラテックスであって
、該共重合体ラテックスをｐＨ−８に調整し、イソプロ
ピルアルコールで凝固乾燥したもののトルエン不溶分が
０〜４０重量％であることを特徴とする多層塗被紙を提
供するものである。本発明は、好ましくは、前記の上塗
り顔料塗被層が、下記の共重合体ラテックス（Ｂ）を顔
料１００重量部当り、固形分として３〜３０重量部含む
ものである多層塗被紙である。

ここで、共重合体ラテックス（Ｂ）は、（ホ）エチレン
系不飽和カルボン酸 ０．５〜１０重量％ （へ）脂肪族共役ジエン ２５〜５０重量％ （ト）その他の共重合可能な単量体 ４０〜７４．５重量％ を乳化重合させて得られる共重合体ラテックスであって
、該共重合体ラテックスをｐＨ＝８に調整し、イソプロ
ピルアルコールで凝固乾燥したもののトルエン不溶分が
２０〜９５重量％のものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

共重合体ラテックス（Ａ）を構成するエチレン系不飽和
カルボン酸〔成分（イ）〕としては、アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタ
コン酸等のモノ又はジカルボン酸を挙げることができる
。さらに、ジカルボン酸無水物も使用する事ができる。

成分（イ）の使用割合は０．５〜１０重量％、好ましく
は１〜７重量％、さらに好ましくは２〜７重蛍％である
。

０．５重量％未満では、得られる共重合体の接着力、機
械的安定性が低く、一方１０重量％を超えるとラテック
スの粘度が高くなりすぎ、ハンドリングが難しくなる。

シアン化ビニル〔成分（ロ）〕としては、アクリロニト
リル、メタクリレートリル等があり、そのなかでもアク
リロニトリルが好適に使用される。

成分（ロ）の使用割合は３〜２０重量％、好ましくは５
〜１５重量％である。この範囲の成分（ロ）を用いるこ
とで、表面強度、印刷光沢および後加工適性の優れたも
のが得られる。３重蛍％未満では充分な表面強度、印刷
光沢および後加工適性が得られず、一方２０重量％を超
えると充分な耐ブリスター性、後加工適性が得られない
。

脂肪族共役ジエン〔成分（ハ）〕の代表例としては、ブ
タジェン、イソプレン、゛２−クロルー１゜３−ブタジ
ェン等を挙げることができる。この成分（ハ）の使用割
合は、゛共重合体に適度な弾性および膜の硬さを付与す
るために２０〜４０重量％の範囲になくてはならず、好
ましくは２５〜３５重量％である。２０重量％未満では
得られる共重合体は硬くてもろく、一方４０重量％を超
えると柔らかくなり、粘着性が大きすぎて塗工作業時に
ダスティングトラブルを生じやすい。

上記の単量体と共重合可能なその他の単量体（ニ）の代
表例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン、ｐ−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量
体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、メタクリル酸メチル、２−ヒドロキシエチルア
クリレート、２−ヒドロキシメタクリレート、グリシジ
ルメタクリレートなどのアクリル酸あるいはメタクリル
酸のアルキルエステル類、アクリルアミド、メタクリル
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどのエチレ゛
ン系不飽和カルボン酸のアクリルアミド類、酢酸ビニル
などのカルボン酸ビニルエステルなどを挙げることがで
きる。こ゛れらは、単独又は２種以上を組合せて使用す
ることができる。これらの共重合可能なその他の単量体
（ニ）は、共重合体に適度の硬さ、弾性および耐水性を
付与するため、全単量体中３０〜７６重景％の割合で使
用する。

共重合体ラテックス（Ａ）はｐＨ＝８に１４！！！シた
後、イソプロピルアルコールで凝固し、乾燥したものの
トルエン不溶分が０〜４０重量％である。

なお、ｐＨ−８に調整した共重合体ラテックス（Ａ）を
室温乾燥して作成したフィルムを用いて高化式フローテ
スターで１００℃で加熱溶融し、５０ｋｇの荷重で測定
した時の好ましい該フィルムの溶融流動度（以下Ｑ値と
称する）は０．００１ｍ１／ｓｅｅ以上、特に０．０１
〜５ｍｌ／ｓｅｅであることが好ましい。トルエン不溶
分が４０重量％を超えると、耐ブリスター性や後加工適
性が得られない。Ｑ値が０．００１ｍ１／ｓｅｃ以上で
あると、耐ブリスター性および後加工性が一段と優れた
ものが得られる。

本発明においては、原紙の表面に直接、共重合体ラテッ
クス（Ａ）を顔料バインダーとして顔料１００重量部に
対して固形分として３〜３０重量部、好ましくは５〜２
５重量部含有する下塗り顔料塗被層を設ける事で所望の
目的が達せられるが、３重量部未満では接着強度が不足
し、一方３０重量部を超えると耐ブリスター性、後加工
適性が不足する。

顔料バインダーとして上記共重合体ラテックス（Ａ）と
カゼイン、カゼイン変性物、澱粉、澱粉変性物、ポリビ
ニルアルコール、カルボキシメチルセルローズ、ヒドロ
キシエチルセルローズなどの水溶性バインダーを組合せ
て使用することができる。

また、使用する顔料としては、紙塗被用に一般に使用さ
れている鉱物性顔料を使用することができる。その代表
例としては、クレイ、硫酸バリウム、酸化チタン、炭酸
カルシウム、サチンホワイト等を挙げることができる。

本発明の多層塗被紙において、好ましくは上塗り顔料塗
被層に共重合体ラテックス（Ｂ）を含有させる事によっ
て一層の効果が発揮される。

共重合体ラテックス（Ｂ）を構成するエチレン系不飽和
カルボン酸〔成分（ホ）〕は、成分（イ）と同じものが
使用できる。成分（ホ）の使用割合は０．５〜１０重量
％、好ましくは１〜７重量％である。０．５重量％未満
では、得られる共重合体の接着力、機械的安定性が低く
、一方１０重量％を超えるとラテックスの粘度が高くな
りすぎ、−ハンドリングが難しくなる。

脂肪族共役ジエン〔成分（へ）〕は、成分（ハ）と同じ
ものが使用できる。この成分（へ）の使用割合は、共重
合体に適度な弾性および膜の硬さを付与するために２５
〜５０重量％の範囲、好ましくは２８〜４７重量％であ
る。２５重量％未満では得られる共重合体は硬くてもろ
く、一方５０重量％を超えると柔らかくなり、粘着性が
大きすぎて塗工作業時にダスティングトラブルを生じゃ
すい。

上記の単量体と共重合可能なその他の単量体（ト）の代
表例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トル゛エン、ｐ−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単
量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、メタクリル酸メチル、２−ヒドロキシエチル
アクリレート、２−ヒドロキシメタクリレート、グリシ
ジルメタクリレートなどのアクリル酸あるいはメタクリ
ル酸のアルキルエステル類、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどのエチレ
ン系不飽和カルボン酸のアクリルアミド類、アクリロニ
トリル、メタクリレートリルなどのシアン化ビニル化合
物、酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステルなどが
挙げられる。

これらは単独又は２種以上を組合せて使用することがで
きる。これらの共重合可能なその他の単量体は、共重合
体に適度の硬さ、弾性および耐水性を付与するため全単
量体中４０〜７４．５重世％の割合で使用する。

共重合体ラテックス（Ｂ）はｐＨ−８に調整した後、イ
ソプロピルアルコールで凝固し、乾燥したもののトルエ
ン不溶分が好ましくは２０〜９５重量％である。なお、
ｐＨ−８に調整した共重合体ラテックス（Ｂ）を室温乾
燥して作成したフィルムを用いて高化式フローテスター
で１００℃で加熱溶融し、５０ｋｇの荷重で測定した時
の好ましいＱ値は０．２ｍｌ／ｓｅｅ以下が好ましい。

共重合体ラテックス（Ｂ）が、トルエン不溶分量および
Ｑ値の両方の性質をともに満足すると、−段と優れた本
発明の目的とする効果が得られる。なお、トルエン不溶
分が２０重量％未満であったり、又はＱ値が０．　２ｍ
ｌ／ｓｅｅを超えるものであると表面強度が低下する傾
向であり好ましくない。トルエン不溶分が９５重量％を
超えると、耐ブリスター性や後加工適性が低下する傾向
であり好ましくない。

さらに好ましくは、下塗り用の共重合体ラテックス（Ａ
）のＱ値が上塗り用の共重合体ラテックス（Ｂ）のＱ値
に等しいか或いは大きい組合せであり、この場合には本
発明の効果が一段と大きくなる。

上塗り顔料塗被層に、共重合ラテックス（Ｂ）は顔料バ
インダーとして３〜３０重量部、好ましくは５〜２５重
量部含有されるが、３重量部未満では充分な接着強度が
得られず、３０重量部を超えると耐ブリスター性や後加
工適性が不足する。

上塗顔料塗被層の顔料バインダーとして共重合体ラテッ
クス（Ｂ）とカゼイン、カゼイン変性物、澱粉、澱粉変
性物、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロ
ーズ、ヒドロキシエチルセルローズなどの水溶性バイン
ダーを組合せて使用することができる。

また使用する顔料としては、紙塗被用に一般に使用され
ている鉱物性顔料を使用することができる。その代表例
としては、クレイ、硫酸バリウム、酸化チタン、炭酸カ
ルシウム、サチンホワイト等を挙げることができる。

本発明の共重合体ラテックス（Ａ）および（Ｂ）は、上
記の条件を満たすかぎり従来公知の方法によって製造す
ることができる。即ち、水性媒体中で乳化剤、重合開始
剤、重合連鎖移動剤等を用いる乳化重合により製造でき
る。

本発明を板紙として用いるときは、塗被組成物に一般に
使用されている種々の配合剤、例えば耐水性向上剤、耐
水化促進剤、顔料分散剤１．粘！２１節剤、着色顔料、
蛍光染料およびｐＨ２節剤を任意に配合することができ
る。

顔料塗被層の形成は、水性の顔料組成物を紙に塗布して
行なう。塗布する方法は、公知の技術、例えばエアナイ
フコーター、ブレードコーター、ゲートロールコータ−
、ロールコータ−などの塗布機によって行なわれる。塗
布後、表面を乾燥し、カレンダーリングなどにより仕上
げる。

本発明の多層塗被紙は、アート紙、コート紙、軽量塗工
紙、微量塗工紙、コート板紙などの一般の塗工紙、印刷
塗被紙として、特に輪転オフセット印刷用紙として用い
られる。

［実　施　例］ 次に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はその
要旨を超えない限り以下の実施例に制約されるものでは
ない。なお実施例において割合を示す部および％は、そ
れぞれ重量部および重量％を意味する。

［共重合体ラテックスの製造］ １００ゑの撹拌付オートクレーブに （単　量　体） ブタジェン（ハ）　　７０００ｇ　（３５部）スチレン
（ニ）　　　６４００ｇ（３２”）メチルメタクリレー
ト（ニ） ４０００ｇ（２０”） アクリロニトリル（ロ） ２０００ｒ（１０”） イタコン酸（イ）　　　６００ｇ（３／／）（乳　化　
剤） ドデシルベンゼンスルフオン酸ソーダ １６０ｇ　（０，８部） （連鎖移動剤） ｔ−ドデシルメルカプタン １６０ｇ　（０，８部） （開　始　剤） 過硫酸カリウム　　　２００ｇ（１部）水　　　　　　
　　　４００００ｒ　　（２００／／）を仕込み、６０
℃にて１０時間反応させ、重合転化率９８％以上で共重
合ラテックス（Ａ１）を得た。

同様の方法で第１表に示す単量体を用いて共重合体ラテ
ックス（Ａ２）　〜（Ａ４）、（ａｌ）〜（Ｂ７）およ
び（Ｂｌ）　〜（８３）を製造した。

ラテックスの性質は第１表に示した。

本発明のトルエン不溶分は、次の方法によって測定した
。ラテックスをｐＨ８に調整し、ラテックス中の共重合
体をイソプロパツールで凝固した後、洗浄、乾燥して得
られた固形分０．３ｇをトルエン１００ｃｃに室温で２
０時間浸漬し、その後１２０メツシユの金網でろ過し、
乾燥して得られる残存固形分の全固形分に対する重量割
合をトルエン不溶分とした。

Ｑ値の測定は、次の方法によって測定されたものである
。ラテックスをｐＨ８に調整したものを温度２５℃、湿
度６５％の室内で自然乾燥して作成したフィルムを用い
島津製作所製ＣＦＴ−５００型高化式フローテスターで
、測定温度１００℃、ノズルは直径１ｍｍ、長さ１ｍｍ
、荷重５０ｋｇ／ｃｊで測定した。単位はｍｌ／Ｓｅｅ
である。

実施例１〜５、比較例１〜６および９ 共重合ラテックス（Ａ１）〜（Ａ４）および（ａｌ）〜
（Ｂ７）を用いて下記の処方により下塗り用塗料を調整
した。

（配　合） り　　　し　　　−　　　　　　　　　　　４０部重質
炭酸カルシウム　　　６０部 共重合体ラテックス　　　１０部 酸化デンプン　　　　　　　６部 水は固形分濃度が６０％になるように添加した。

この下塗り用塗料を次の条件で塗布した。

方　法　；　ロッド手塗り 乾　燥　；　ギヤーオーブン１２０℃、２０秒原　紙　
；　市販上質紙 次に共重合体ラテックス（Ｂ１）〜（Ｂ３）を用いて下
記の処方により上塗り用塗料を調製した。

（配　合） り　　　し　　　−　　　　　　　　　　　８０部重質
炭酸カルシウム　　　２０部 共重合体ラテックス　　　１２部 酸化デンプン　　　　　′　４部 水は固形分濃度が６０％になるように添加した。

この上塗り用塗料を、上記の下塗り用塗料を塗布した紙
に塗布し多層塗被紙を作成した。

比較例７．８ 比較例７は共重合体ラテックス（Ａ１）を用い上記の下
塗り用塗料を塗布しただけのものであり、比較例８は共
重合体ラテックス（Ｂ１）を用い上記の上塗り用塗料の
みを塗布したものである。

得られた塗被紙は、その特性を次の方法により測定した
。

Ｒ１ドライピック：表面強度の指標 Ｒ１印刷機で印刷した時のピッキングの程度を肉眼で４
段階にわけて判定した。

印刷光沢 Ｒ１印刷機を使用してウェブオフセット用インキをベタ
刷すし、村上式光沢針を使用して測定（７５＠−７５＠
）Ｌ、その程度を４段階にわけて判定した。

着肉性 Ｒ１印刷機でモルトンロールを用い、湿し水を与えた時
のインク転移の程度（濃度の高いものが良）を目視で４
段階にわけて判定する。

耐ブリスター性 両面塗工した紙を調湿（約６％）し、加熱したオイルバ
スに投げ込み、ブリスターが発生する時の温度が高いほ
うが耐ブリスター性が良好である。

その程度を４段階で判定した。

ブリスターパック適性 白紙および印刷を施した塗被紙に、ブリスターパック用
接着剤＃１１とＬジューサー（いずれも荒用塗料工業社
製）の１：１混合液をコーティングロッドで均一の厚さ
に塗布し乾燥させ、この面に一定面積のブリスターパッ
ク用硬質塩化ビニルシート片を重ね、裏面よりヒートシ
ーラにより１５０℃で５秒間圧着する。

白紙面６枚、印刷面６枚、計１２枚の試験片より塩化ビ
ニルシートを剥ぎ取り、肉眼で各試験片の塗被面と塩化
ビニルシート片の接着強さを判定しｆ０印刷面はＲ１印
刷機でオフセット用型インクを用いてベタ刷りした面で
ある。

糊付性 塗被紙表面にライフボンドＡＶ−６５０（８栄化工社製
）を幅５ｍｍ、長さ８０關、厚さが０．２鰭となる様に
スペーサーを用いて塗布し、この塗布面に同紙の非塗被
面が対面する様に重ね、２ｋｇの加重を１分間かけて圧
着、除圧後２０℃、湿度６０％の恒温恒湿下に２４時間
放置する。その後、剥ぎ取り、接着強さを圧着面付近の
破壊状態を肉眼で判定した。

評価結果は第２表に示す。

［比較例の説明］ 比較例１は下塗り用にトルエン不溶分が本発明の範囲を
超えるラテックス（ａｌ）を使用したものであり、比較
例２は下塗り用にＱ値が本発明の範囲未満のラテックス
（Ｂ２）を使用したものであり、いずれの場合も耐ブリ
スター性、ブリスターパック適性および糊付性に劣って
いる。

比較例３は下塗り用にシアン化ビニルであるアクリロニ
トリルが本発明の範囲未満のラテックス（Ｂ３）を使用
したものであり、印刷光沢に劣っそいる。　　” 比較例４は下塗り用にシアン化ビニルが本発明の範囲を
超えるラテックス（Ｂ４）を使用したものであり、耐ブ
リスター性、ブリスターパック適性および糊付性に劣っ
ている。

比較例５は下塗り用にエチレン系不飽和カルボン酸が本
発明の範囲未満のラテックス（Ｂ５）を使用したもの、
比較例６は下塗り用に脂肪族共役ジエンであるブタジェ
ンが本発明の範囲未満のラテックス（Ｂ６）を使用した
ものであり、いずれも接着強度、印刷光沢が劣る。

比較例７はラテックス（Ａ１）を用いた下塗り用顔料塗
被液のみを塗工したものであり、比較例８はラテックス
（Ａ１）使用の上塗り用塗料のみを塗工した゛ものであ
る。いずれの場合も塗被層の多層化は、実施例と比較し
て接着強度と印刷光沢が劣る。

比較例９は下塗用にシアン化ビニル単量体を使用しない
ラテックス（ａ７）を使用したものであり、接着強度、
印刷光沢、ブリスターパックおよび糊付性に劣っている
。

［発明の効果］ 本願発明は原紙に水性顔料塗被組成物を多段で塗被され
た多層塗被紙に関するもので、原紙と上塗り顔料塗被層
との間の下塗り顔料塗被層の顔料バインダーとしてゲル
含量が特定範囲にあり、かつ特定量のシアン化ビニルを
必須共重合成分とする共重合体ラテックスを用いること
で、表面強度、印刷光沢、着肉性、耐ブリスター性およ
び糊付性−ブリスターパック適性等の後加工適性のバラ
ンスが高水準にある多層塗被紙が得られるものであり、
工業的価値は極めて大きい。

特許出願人　　日本合成ゴム株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原紙の表面に、下記の共重合体ラテックス（Ａ）
   を顔料１００重量部当り、固形分として３〜３０重量部
   含む下塗り顔料塗被層を形成し、その上に一層又は二層
   以上の上塗り顔料塗被層を形成した多層塗被紙。 共重合体ラテックス（Ａ） （イ）エチレン系不飽和カルボン酸０．５〜１０重量％ （ロ）シアン化ビニル３〜２０重量％ （ハ）脂肪族共役ジエン２０〜４０重量％ （ニ）その他の共重合可能な単量体３０〜７６重量％ を乳化重合させて得られる共重合体ラテックスであって
   、該共重合体ラテックスをｐＨ＝８に調整し、イソプロ
   ピルアルコールで凝固乾燥したもののトルエン不溶分が
   ０〜４０重量％である。
2. （２）上塗り顔料塗被層が、下記の共重合体ラテックス
   （Ｂ）を顔料１００重量部当り、固形分として３〜３０
   重量部含むものである特許請求の範囲第１項に記載され
   た多層塗被紙。 共重合体ラテックス（Ｂ） （ホ）エチレン系不飽和カルボン酸０．５〜１０重量％ （ヘ）脂肪族共役ジエン２５〜５０重量％ （ト）その他の共重合可能な単量体４０〜７４．５重量
   ％ を乳化重合させて得られる共重合体ラテックスであって
   、該共重合体ラテックスをｐＨ＝８に調整し、イソプロ
   ピルアルコールで凝固乾燥したもののトルエン不溶分が
   ２０〜９５重量％である。