JPH02293499A - ライナー塗工用組成物及び塗工ライナー - 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） 本発明はライナー塗工用組成物に関するものであり、さ
らに詳しくは優れた光学特性、印刷適性及び段ボール製
造適性を有する塗工ライナー及びこれを製造するための
ライナー塗工用組成物に関するものである． （従来の技術） 段ボールは段ボールの表面及び裏面を形成するライナー
と、波形段を形成して表面及び裏面のライナーを一定間
隔に支持する中芯原紙とから構成されている．段ボール
には片面段ボール、両面段ボール，複両面段ボール、複
複両面段ボールなどの種類がある．片面段ボールは波形
に段を付けた中芯原紙の片面にライナーを貼り合わせた
ものであり、単独で外装に用いられることはほとんどな
く、主として緩衝材として用いられる．両面段ボールは
波形に段を付けた中芯原紙の両側にライナーを貼り合わ
せたもので、箱などの外装用に最も多く使用されている
．複両面段ボールや複複両面段ボールは波形に段を付け
た中芯原紙を複数含む多層段ボールで重量物包装に使用
される．段ボールを箱に形成した段ボール箱は、軽量で
あり、それにも拘らず、波形に段を付けられた中芯を用
いることによって一定の強度と緩衝性とを兼ね備えてい
るので、各種の工業製品、農産物、水産物等の包装のた
めに賞用されている。

ところで、最近、段ボール箱で包装された製品・商品を
的確に表示し、かつ消費者の購買意欲を喚起するために
段ボール箱の外装部に多色の印刷を施すことがよく行な
われるようになっている．このような多色印刷を行なう
場合、段ボール箱を製造するためのライナーとしては白
ライナーが一般に用いられる．ところが、一般のライナ
ーは、通常は未晒のクラフトバルプを原料として抄き合
わせで抄造されるため、黄褐色である．そこで，段ボー
・ル箱用の白ライナーを製造するには，■抄き合わせの
表層に晒クラフトパルブを用いて色を白くする方法、■
通常の未晒クラフトパルプ使用の黄褐色のライナーに顔
料塗工を施して白くする方法、■表層に晒クラフトパル
プを用いた白ライナーにさらに顔料塗工を施す方法など
が採用される． 一方、紙に白色顔料を主成分とする顔料塗工組成物を塗
布し、優れた光学特性や印刷適性を有する紙製品を得る
ことは良く知られている．即ち、カオリナイトクレイや
加水ハロイサイトなどの粘土類、炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、二酸化チタン、タルクなどの白色顔料
の水性分散物；合成ゴム系ラテックス、ポリアクリル酸
エステル系ラテックス、ポリ酢酸ビニル系ラテックスな
どの合成高分子系ラテックス；及び澱粉、カゼインなど
の水溶性高分子の水溶液などからなる接着剤を主成分と
する顔料塗工用組成物を基紙に塗布することによって優
れた光学適性及び印刷適性を有するアート紙やコート紙
などの塗工紙及びコート白ボーノレやコート・マニラな
どを得ることができる． したがって、上記のような手法を採用することによって
、塗工ライナーの光学特性や印刷適性をある程度の水準
にまで到達させることは可能である． しかしながら、従来の塗工ライナーは、段ボール製造時
に塗工面に黒い汚れを生じるものが多く、このため段ボ
ールの商品価値が低下するので大きな問題となっている
． （発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は段ボール製造時に塗工面の汚れを発生せ
ず、かつ優れた光学特性と印刷適性を有する塗工ライナ
ー及びそれを製造するためのライナー塗工用組成物を提
供することにある．本発明者らは、上記目的を達成すべ
く、塗工面の汚れの発生原因について鋭意検討した結果
、ライナー塗工用組成物中の顔料の組成が関係している
ことを見出し、さらに顔料の姐成について検討を進めた
結果、本発明に到達−したものである．（課題を解決す
るための手段） かくして本発明によれば、モース硬さ３以上の無機顔料
０〜１０重量％、モース硬さ３未満の無機顔料６０〜９
５重量％及び有機顔料５〜３０重量％より成る顔料成分
を含有することを特徴とするライナー塗工用紐成物、及
びこのライナー塗工用組成物を塗工して得た塗工ライナ
ーが提供される。

本発明のライナー塗工用組成物において、顔料成分１０
０重量部中のモース硬さ３以上の無機顔料の含有量は１
０’ｆｆｉｔ部以下であることが必須であるが、好まし
くは５重量部以下であり、さらに好ましくは２重量部以
下である． モース硬さ３以上の無機顔料の量が１０重量部を超える
と塗工面の汚れが著しくなり段ボールの商品価値を著し
く低下させる． モース硬さ３以上の無機顔料としては，モース硬さ３の
炭酸カルシウム（カルサイト）や水酸化アルミニウム、
モース硬さ５．５〜７の二酸化チタンなどを例示するこ
とができるが、これらに限定されない． さらに，本発明のライナー塗工用組成物において、モー
ス硬さ３未満の無機顔料を顔料成分１００重量部中６０
〜９５重量部使用することが必要である．これにより、
段ボールの塗工面汚れが減少し、ないしは、発生しなく
なる．モース硬さ３未満の顔料としてはモース硬さ１の
タルクやモース硬さ１．５〜２のカオリナイトクレイな
どが挙げられるが、これらに限定されない。

さらに、上記例示以外の無機顔料の例としては、日本粉
体工業協会［ｒ粉粒体計測ハンドブック］２３０〜２３
２ページ（日本工業新聞社発行、昭和５６年）に記載の
ものを挙げることができる．なお、同一化学組成を有す
る無機顔料であっても結晶形状の違いによりモース硬さ
は異なるので、本発明の目的に叶う硬さの無機顔料を選
定しなければならない． 本発明において、無機顔料の量を制御することにより塗
工面の汚れの発生を防止できる機構は、明確ではないが
、次のように推定することができる． 即ち、段ボールは、まず１５０℃以上に加熱された段ロ
ールにより中芯原紙に段形を付け、段頂に接着剤を塗布
した後，これとライナーとをプレスロールで貼り合わせ
て片段ボールを形成し、次いで片段ボールの段頂に接着
剤を塗布し、反対面のライナーを貼り合わせて熱板で乾
燥することにより製造される．ところが、上記貼り合わ
せ工程及び乾燥工程において，Ｍ料塗工されたライナー
の顔料塗工面が、プレスロールや熱板に接触する。

このとき中芯の段頂に当たる部分は熱，圧力及び摩擦力
を強く受けることになり、したがって、この部分の顔料
塗工面がロール面や熱板面を摩耗し、極くわずかではあ
るがロール面や熱板面を削り取り、これが塗工面に転写
されて塗工面に黒い汚れを発生すると考えられる． これに対して、本発明においては、無機顔料の組成を適
切に選定することによって顔料塗工面の硬度が適切な水
準に保たれ、これによりロール面や熱板面が削り取られ
ることが防止されていると考えられる． つぎに、本発明においては，顔料成分１００重量部中に
有機顔料５〜３０重量部を含有することも必須要件であ
る． 有機顔料の使用により、優れた光学特性とインク受理性
や画像再現性等の印刷適性とを塗工ライナーに付与する
ことができる．本発明においては塗工面の汚れ防止の観
点から使用しうる無機顔料に制約があるため，優れた光
学特性や印刷適性を付与するには有機顔料の使用が必須
である．また、有機原料の使用により塗工面の汚れをさ
らに低い程度に抑えることができる．これは、有機顔料
が本質的に無機顔料に比較して柔軟であることによって
ロール面や熱板面が削り取られることが少なくなるため
であると考えられる． 本発明において使用する有機顔料は，高分子重合体粒子
より成る顔料、即ち，広義のプラスチック・ビグメント
である．゛広義のプラスチック・ピグメントは、これを
狭義のプラスチック・ビグメント（以下，単にプラスチ
ック・ピグメントという．）及びバインダー・ピグメン
トに分類することができる． 本発明において使用されるプラスチック・ビグメントは
、造膜性のない有機顔料である．その具体例としては、
大江礼三郎、吉村三郎訳『塗工用顔料と製紙用填料」　
（二二出版、１９８９年発行）に記載されているものを
挙げることができるが，最も一般的なものはボリスチレ
ンである．本発明において使用されるバインダー・ビダ
メントは、バインダーすなわち接着剤の機能を有する広
義のプラスチック・ピグメントであればよい．ここで接
着剤の機能を有しているということは造膜性が有る、つ
まり、フィルムを形成できることを意味する．フィルム
が形成されるためには、ボリマー粒子が相互に融着を起
こすことが必要であるが，この融着が可能な最低温度を
最低造膜温度という．したかつｔ、バインダーとしての
機能を有するか否かは有機顔料の最低造膜温度により規
定することができる． 本発明において使用するバインダー・ピグメントの最低
造膜温度は、特に限定されるものではないが，ライナー
塗工用組成物が基材に塗布された後の乾燥工程における
温度以下であることが望ましい．一般に上記温度は、７
５℃程度であるので、言い換えれば、本発明においては
、バインダーピグメントとしては最低造膜温度が７５℃
以下であるものを使用するのが好ましい． 本発明において使用される有機顔料の使用形態は，特に
制限されないが，通常は、乳化重合法により得られたラ
テックスとして用いられる。

また、これらのバインダー・ピグメントの製造方法とし
ては、特公昭５７−２６６９２、特公昭６２−３１１１
５、特公昭６２−６１７２０、特開昭５４−１３１０１
３、特開昭５５−４５７２４、特開昭６３−３０３１９
５などに開示されている方法を例示することができるが
、それらに限定されない． さらに、これらのバインダー・ビグメントの粒子構造と
して、ポリスチレンを核とし，スチレン・ブタジエンを
殻とする二層構造のものが知られている（紙バルプ技術
協会誌第４３巻第２号１５９〜１６６頁、１９８９年）
が、これ以外のものでも一向に構わない． 本発明において、有機顔料の配合量は顔料成分ｌＯＯ重
量部中、５〜３０重量部である．その量が５重量部未満
では光学特性や印刷適性の改良効果が不十分であり、３
０重量部を超えると塗工コストの上昇をもたらし、実用
的でない．有機原料の配合量は、得られる塗工ライナー
に要求される品質に基き決定されるが、例えば，高光沢
が要求されるときには有機顔料の配合量を増加するのが
好ましい． 本発明のライナー塗工用組成物においては、通常、顔料
同士及び顔料と基紙とを接着するためにバインダーが使
用される．その具体例としては、カルボキシル化スチレ
ンーブタジエン共重合体ラテックスやカルボキシル化ス
チレンーメチルメタアクリレートーブタジエン共重合体
ラテックスなどのいわゆるスチレンーブタジエン系共重
合体系ラテックス、ポリ酢酸ビニル系ラテックス、ポリ
アクリル酸エステル系ラテックスなどの合成高分子ラテ
ックス類；澱粉、カゼイン，ポリビニルアルコールなど
の水溶性高分子類などの公知のバインダーを挙げること
ができる．これらのバインダーは一種単独で、あるいは
二種以上を組み合わせて使用する．有機顔料としてバイ
ンダー・ピグメントを用いる場合において，その接着力
が十分であれば、上記の通常のバインダーを用いなくて
もよい． 本発明のライナー塗工用組成物においては、さらに、無
機顔料の分散性を向上させるための分散剤や塗工用組成
物の流動特性をコントロールするための粘度調整剤や保
水剤．ｐＨ調整剤、消泡剤、染料、着色顔料，蛍光染料
、防腐剤などの公知の添加剤を用いることができる． 本発明のライナー塗工用組成物を基材であるライナーに
塗工することにより、光学特性及び印刷適性に優れ，段
ボール製造時に汚れを発生しない塗工ライナーを得るこ
とができる． 本発明のライナー塗工用組成物をライナーに塗工するに
は、ロールコーター、エアナイフコーター、バーコータ
ー、ブレードコーターなどの公知の塗工装置を採用する
ことができる．好ましい組成物塗工量は乾燥重量で５〜
２５ｇ／ｍ２である．本発明のライナー塗工用組成物を
塗工する方法は、シングル塗工でも、ダブル塗工でもよ
い．ダブル塗工においては、トップ塗工層に本発明のラ
イナー塗工用組成物を使用するかぎり、アンダー塗工層
に本発明のライナー塗工組成物以外のものを用いること
も可能である．なぜならば、本発明の目的である段ボー
ル製造時の汚れの解決ならびに塗工面の光学特性及び印
刷適性の改良は主としてトップ塗工層に依存するからで
ある．本発明のライナー塗工用紐成物を塗工した後の乾
燥にはシリンダードライヤーやエアードライヤーなどの
公知の乾燥装置が使用できる．必要ならば一塗工乾燥後
に塗上面に光沢付け処理を行なうことができ、これによ
って塗工面の光沢や印刷適性をさらに向上させることが
できる．光沢付けの装置としてはスーパーカレンダー、
グロスカレンダー、ソフトニツプカレンダーなどの公知
のものが使用できる． （発明の効果） かくして本発明によれば、段ボール製造時に塗工面に汚
れを発生することなく、かつ塗工面に優れた光沢、白色
度を与え，さらに印刷時に優れたインク受理性を示すラ
イナー塗工用組成物が得られる．そしてこのライナー塗
工用組成物を使用することにより、光学特性、印刷適性
に優れ、段ボール製造時に塗工面に汚れを生じない塗工
ライナ一が得られる．そして、この塗工ライナーを用い
て製造された段ボールには，それで包装された製品・商
品を的確にかつ美麗に印刷表現することができる． （実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
．ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない．なお、実施例中の部及び％は、特に所りのないか
ぎり、重量基準である．実施例１ （ライナー塗工用組成物の調製） 第１表に示す配合処方にて濃度５０％のライナー塗工用
組成物をｖＲ製した（表中の数値は、固形分換算で表わ
した配合部数である．）．なお、いずれのライナー塗工
用組成物にも分散剤としてアロンＴ４０（東亜合成株式
会社製）０．２部及びバインダーとしてニュージーラン
ド製カゼイン５部を配合した．また、バインダーラテッ
クスとしては、クレイコート用ラテックスとして市販さ
れているスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスの
Ｎｉｐｏｌ　　Ｌｘ４０７Ｃ　（日本ゼオン株式会社製
）を使用した．その配合量は第１表に示すとおりである
． なお、配合に用いた無機顔料のモース硬さを各製品のカ
タログ記載に基いて第２表に示した．［以下余白コ また、配合に用いた有機顔料Ａ−Ｄは、乳化重合により
合成したものをラテックス状態で使用した．有機顔料Ａ
，　　Ｂ及びＣはいずれもバインダー・ビグメントであ
る．有機顔料Ａ及びＢはいずれもスチレンを重合して得
たボリスチレン粒子の核の上に、スチレン、ブタジエン
及びメタクリル酸よりなる単量体組成物を共重合して殻
を形成した二層構造共重合体粒子である．有機顔料Ｃは
スチレン、ブタジエン及びメタクリル酸より成る単量体
組成物を共重合して得た共重合体粒子の核の上に、スチ
レン及びメタクリル酸より成る単量体組成物を共重合し
て殻を形成した二層構造共重合体粒子である．有機顔料
Ｄはスチレンを一段階重合して得たボリスチレン粒子よ
りなるプラスチック・ビグメントである．これらの有機
顔料を構成する各共重合体の単量体組成，数平均粒子径
及び最低造膜温度を第３表に示した．なお、数平均粒子
径は有機顔料粒子の電子顕微鏡写真により，最低造膜温
度は造膜試験機（テスター産業株式会社製）により測定
した数値である． 第３表 実施例２ （塗工ライナーの製造） 第１表に示した配合処方により調製したライナー塗工用
組成物１〜１６を白ライナー（表層に晒クラフトバルブ
を抄き合わせたもの）にワイヤーバー（熊谷理機工業株
式会社製）を用いて塗工し、熱風オーブン（１３０℃）
で３０秒間乾燥した．乾燥された紙をグロスカレンダー
（由利ロール機械株式会社′Ｒ）にて光沢付けして、そ
れぞれのライナー塗工用組成物に対応する塗工ライナー
Ｌ１〜Ｌ１６を得た．塗工量はいずれも７ｇ／ｍ２（乾
燥重ｔ）であった． （塗工ライナーの評価） 上記により得られた塗工ライナーＬ１〜Ｌ１６について
各特性を評価した。評価方法は下記のとおりである．な
お，摩耗汚れ以外の各特性において、数値が大きいほど
その特性が優れていることを示す． ・塗工ライナーの塗工面の摩耗汚れ：塗工面を銅及びニ
ッケルの丸棒（直径１ｃｍ）で引っ掻き、引っ掻いた部
分に汚れが発生するかどうかで判定した．０印は汚れが
発生せず、ｘ印は汚れが発生したことを意味する． ・白紙光沢：グロスメーター（村上色彩技術研究所製）
を用いて測定した． ・印刷光沢：ＲＩテスター（明製作所製）にてオフセッ
トインクをベタ刷りし，乾燥後グロスメーターにより測
定した． ・白色度：ハンター白色度針（村−Ｅ色彩技術研究所製
）により測定した． ・インク受理性：　Ｋ＆Ｎインクを塗工面に塗布し、２
分後に拭き取って、白色度を測定し，次式により算出し
た． インク受理性（％） Ｋ＆Ｎインク　　Ｋ＆Ｎインク Ｋ＆Ｎインク塗布前の白色度 ・表面強度：Ｒエテスター（明製作所製）にてピンキン
グテストインクを用いて加速印刷を行い，ビック（剥け
）の発生の程度により判定した．判定は５点法で行なっ
た．５がビック発生せず，１が著しくビック発生したと
の基準でその中間値はビックの発生度合により決定した
．評価の結果を第４表に示した． ［以下余白］ 第４表から以下のことが指摘できる． 本発明のライナー塗工用組成物１〜８を塗布した塗工ラ
イナーＬ１〜Ｌ８は、いずれも塗工面の摩耗汚れ試験に
おいて汚れを発生せず，また、白紙光沢，印刷光沢，白
色度、インク受理性及び表面強度の各試験において良好
な結果を示した．なお、ボリスチレンよりなるプラスチ
ック・ピグメントを有機顔料Ｄとして用いたライナー塗
工用組成物７を塗布した塗工ライナーＬ７は、摩耗汚れ
、白紙光沢、印刷光沢，インク受理性においては、有機
顔料として同量のバインダー・ピグメント（有機顔料Ｂ
またはＣ）を用いたほかは同様の組成のライナー塗工用
組成物２または５を塗布した塗工ライナーＬ２またはＬ
５と同等であったが、表面強度については劣っていた．
ライナー塗工用組成物７のバインダーラテックスを増量
したライナー塗工用組成物８を塗布した塗工ライナーＬ
８では良好な表面強度が得られたが，他方、インク受理
性が低下した． これに対して、無機顔料中にモース硬さ３以上の無機顔
料を１０重量部を超えて含有するライナー塗工用組成物
を塗布した塗工ライナーＬ９〜Ｌ１２（対照例）では，
有機顔料の量に拘らず，摩耗汚れ試験において汚れが発
生することが分かる．また、無機顔料としてモース硬さ
３以上の顔料を全く含有しないが、有機顔料の含有量が
５重量部未満であるライナー塗工用組成物１３〜１５を
塗布した塗工ライナーＬ１３〜Ｌ１５（対照例）では、
摩耗汚れは発生しないかＩｌ漱であったが，白紙光沢、
白色度，印刷光沢及びインク受理性が本発明のライナー
塗工用紐成物を塗布した塗工ライナーより劣っていた． さらに、顔料成分中におけるモース硬さ３の無機顔料の
含有量が１０％未満であるが、有機顔料を含有しないラ
イナー塗工用紐成物１６を塗布した塗工ライナーＬ１６
　（対照例》では摩耗汚れを発生した． 対照として試験に供した未塗工白ライナーＬｌ７は、摩
耗汚れの点では問題ないが，白紙光沢，印刷光沢、白色
度及び表面強度のいずれにおいても大幅に本発明例の塗
工ライナーより劣っていた。

実施例３ （実機によって製造した塗工ライナーの評価）ライナー
塗工用組成物２及び１０を実機エアナイフコーターでラ
イナーに塗工し、得られた塗工ライナー及び未塗工白ラ
イナーを用いて段ボールを製造し，得られた段ボールに
印刷を行なった．その評価結果を第５表に示した． 第５表 この結果から，本発明のライナー塗工用組成物を用いる
ことにより、優れた光学特性と印刷適性とを有し、段ボ
ール製造時に汚れを発生しない塗工ライナーが得られる
のに対して、顔料組成が本発明で規定する範囲を外れる
ライナー塗工用組成物を用いた場合には，得られる塗工
ライナーがすべての特性において劣ることが分かる．＊
た、未塗工白ライナーを使用した場合には、段ボール製
造時の汚れはないものの、白紙光沢、白色度及び印刷光
沢において劣っていることが分かる．また、上記実施例
２において未塗工白ライナーを用いた場合、良好なイン
ク受理性を示したにも拘らず，実機での印刷においては
ニジミが発生するため、画像再現性が悪くなることが分
かる． 特許出願人　日本ゼオン株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モース硬さ３以上の無機顔料０〜１０重量％、モ
   ース硬さ３未満の無機顔料６０〜９５重量％及び有機顔
   料５〜３０重量％より成る顔料成分を含有することを特
   徴とするライナー塗工用組成物。
2. （２）有機顔料の最低造膜温度が７５℃以下であること
   を特徴とする請求項（１）のライナー塗工用組成物。
3. （３）請求項（１）のライナー塗工用組成物を塗工して
   得た塗工ライナー。