JPH03180593A - オフセット印刷紙用塗工組成物 - 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、新規な共重合体ラテックスを用いたオフセッ
ト印刷紙用塗工組成物に関するものである。

［従来の技術］ 塗工紙の製造に用いる塗工組成物は、接着剤成分として
ラテックスが使用されている。従来の技術においては、
このラテックスとしてカルボキシ変性スチレン−ブタジ
ェン共重合体ラテックスが広く使用されている。

紙塗工用ラテックスに要求される基本性能としては、接
着強度、耐水性、白紙光沢、印刷光沢、着肉性などが重
要である。

これらに加えて、近年、特に印刷の主流を占めるオフセ
ット輪転機用塗工紙には耐ブリスター性が要求される。

一般に耐ブリスター性を向上させるには、接着剤成分で
あるラテックス中の共重合体の分子量を低下させれば良
好となる。しかしながら、共重合体の分子量を低下させ
れば接着強度が低下し、好ましくない。

近年の印刷技術の高度化、高速化に伴ない、オフセット
輪転機用塗工紙には、他の基本性能の高度化とともに、
従来よりさらに良好な耐ブリスター性と接着強度のバラ
ンスが要求されている。

［発明が解決しようとする問題点コ 特開平１−２０４９４４には、接着剤成分として特定の
シアノ基を有するカルボン酸エステルの共重合体ラテッ
クスを用いることにより、接着強度とインク着肉性の両
方を、他の物性を損なうことなしに改良できることが開
示されている。その後、我々は種々の検討の結果、おど
ろくべきことに上記特定のシアノ基を有するカルボン酸
エステル共重合体のトルエン不溶分を低下させたラテッ
クスを用いると、耐ブリスター−接着強度のバランスが
大きく改良されることを見い出し、本発明を完成するに
至った。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、 紙塗工用顔料１００重量部に対し、共重合成分として、 （イ）脂肪族共役ジエン　１５〜７０重量％（ロ）下記
一般式（Ｉ）のシアノ基を有するエチレン系不飽和カル
ボン酸エステル　２〜７４．５重量％ ＣＨ２＝ＣＲ２ＣＯＯＲ１（Ｉ） （Ｒ２は水素またはメチル基、Ｒ１は１または２以上の
シアノ基を有する脂肪族または芳香族炭化水素基） （ハ）エチレン系不飽和カルボン酸　０．５〜１０重量
％ （ニ）その他の共重合可能な化合物　５〜７４゜５重量
％ を用いて乳化共重合して得たものであり、かつ、上記乳
化共重合体中のトルエン不溶分が７０重量％以下であり
、ラテックスの平均粒子径が１０００〜２３００Åの共
重合体ラテックスを固形分として、３〜３０重量部含有
することを特徴とするオフセット印刷紙用塗工組成物 を提供するものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の共重合体テラックスの製造に使用される脂肪族
共役ジエン（イ）としては、１，３−ブタジェン、イソ
プレン、２−クロロ−１，３−ブタジェンなどが挙げら
れるが、１，３−ブタジェンが好ましい。この脂肪族共
役ジエンの使用量は、全モノマー成分中１５〜７０重量
％、好ましくは２５〜５０重量％の範囲で用いられる。

１５重量％未満では得られる共重合体は硬くてもろく、
かつ接着強度に乏しい。一方、７０重量％を超えると柔
らかくなりすぎ、耐水性が劣る。

シアノ基を有するエチレン系不飽和カルボン酸エステル
（ロ）としては、シアノメチルアクリレート、２−シア
ノエチルアクリレート、３−シアノプロピルアクリレー
ト、シアノメチルメタクリレート、２−シアノエチルメ
タクリレート、３シアノプロピルメタクリレート、１．
２−ジシアノエチルアクリレート、１，２−ジシアノエ
チルメタクリレート、４−シアノフェニルアクリレート
、２−シアノフェニルナフチルアクリレート、４−シア
ノベンジルアクリレートなどがあり、これらのうち、シ
アノ基を有する脂肪族炭化水素基をもつものが好ましく
、特に２−シアノエチルアクリレートが好ましく使用さ
れる。これらの化合物は、通常１種の化合物が使用され
るが、２種類以上組み合わせて使用してもよい。この成
分の使用割合は、２〜７４．５重量％であり、好ましく
は５〜５０重量％である。

この範囲で使用すると、耐ブリスター性と接着強度のバ
ランスが、他の物性を損なうことなく高レベルで維持で
きる。（ロ）成分が２重量％未満では上記バランス改良
の効果が見られず、７４゜５重量％を超えると良好な接
着強度が得られない。

エチレン系不飽和カルボン酸（ハ）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、イタコン酸などのモノまたはジカルボン酸、さらに
ジカルボン酸無水物を挙げることができる。これらのう
ち好ましく使用されるのは、アクリル酸、メタクリル酸
、イタコン酸であり、１種以上を併用してもよい。この
（／＼）成分の使用割合は、０．５〜１０重量％、好ま
しくは１〜７重量％、さらに好ましくは１．５〜６重量
％である。０．５重量％未満では得られる共重合体の接
着強度、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
むずかしくなる。

その他の共重合可能な化合物（ニ）としては、ビニル芳
香族単量体、エチレン系不飽和カルボン酸エステル、シ
アン化ビニル化合物などを挙げることができる。ビニル
芳香族単量体の具体例としては、スチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエンなどが挙げられ、エチレン系
不飽和カルボン酸エステルとしては、メチルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチ
ルメタクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタク
リレート、２−エチルヘキシルアクリレートなどのアル
キルアクリレートおよびアルキルメタクリレートおよび
ヒドロキシアルキルエステルなどが、シアン化ビニル化
合物の具体例としては、アクリロニトリル、メタクリレ
ートリル、２−メチルゲルタロニトリルなどがある。こ
れらのうち、スチレン、メチルメタクリレート、アクリ
ロニトリルが好適に使用される。これら共重合可能な化
合物の使用割合は、５〜７４．５重量％であり、好まし
くは１０〜５０重量％である。５重量％未満であると接
着強度が乏しく、７４．５重量％を超えても接着強度が
劣る。

本発明の共重合体ラテックスの共重合体のトルエン不溶
分は７０重量％以下であり、好ましくは６５〜１０重量
％、特に好ましくは６０〜２０重量％である。７０重量
％を超えると、耐ブリスター性が著しく悪化し好ましく
ない。

本発明の共重合ラテックスの粒径は１０００〜２３００
Åであるが、特に１０００〜２００ＯＡが好ましい。１
０００Å以下であると出光、着肉性などが低下し、かつ
共重合体ラテックスの粘度が高くなり、塗被組成物の安
定性が低下し、操業性が低下して好ましくない。また、
２３００Å以上になると接着強度（特にウェットピック
）が低下し、かつ紙塗工用塗料の高速流動性が著しく低
下して好ましくない。

本発明で使用する共重合体ラテックスは、公知の乳化重
合法で得ることができる。すなわち、いわゆるバッチ重
合、セミパッチ重合、連続重合のいずれの方法を用いて
もよい。

また、本発明の共重合体ラテックスのガラス転移温度は
、−５０〜＋１５℃の範囲にあることが好ましい。この
範囲のガラス転移温度を有する共重合ラテックスを使用
すると、良好な性能バランスを有する塗工紙が得られる
。

本発明の紙塗工用組成物において使用する顔料としては
、紙塗工用に一般に使用されている鉱物性顔料や有機顔
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、サテ
ンホワイトなどの無機顔料、ポリスチレン、尿素、ホル
マリン樹脂などの有機顔料などを挙げることができる。

本発明における共重合体ラテックス使用割合は、顔料１
００重量部に対し、共重合体ラテックス３〜３０重量部
（固形分として）である。好ましくは７〜２５重量部で
ある。３重量部未満であると接着強度か低下し、３０重
量部を超えるとインキ受理性、着肉、白紙光沢および白
色度が低下する。

本発明の紙塗工用組成物においては、顔料用接着剤とし
て、上記共重合体ラテックスに加えてカゼイン、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、アルカリ増粘性エマルジョンなどの水溶性物質の
いずれかとを必要に応じて組み合わせて使用することが
できる。

本発明の紙塗工用組成物には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、粘度調節剤、着色顔料、蛍光染料およびｐＨ調節
剤を任意に配合することができる。

本発明の紙塗工用組成物は、オフセット輪転機印刷用に
好適に使用されるが、その他、オフセット枚葉機印刷、
凸版印刷、グラビア印刷などの各種印刷用にも使用する
ことができる。

［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。

製造例（共重合体ラテックスの製造） オートクレーブ中に水２００部、ドデシルベンゼンスル
ホン酸ソーダ０．５部、過硫酸カリウム１．０部および
表−１に示す１段目成分を入れ、７０℃にて３時間反応
させ、重合転化率９８％以上で共重合体ラテックスを得
た。引き続き、表−１に示す２段目成分を添加し、さら
に１０時間反応させて、重合添加率９８％以上で共重合
体ラテックス（Ａ）〜（Ｇ）および（ａ）〜（ｋ）を製
造した。

共重合体ラテックス（Ａ）〜（Ｇ）は本発明の範囲のテ
ラックスであり、（ａ）〜（ｋ）は本発明の範囲外であ
る。

得られた共重合体ラテックスの平均粒径は、コールタ−
社製のサブミクロンパーティクルアナライザー（モデル
Ｎ４）で、常法により求めた。

また、共重合体ラテックスのトルエン不溶分は以下のよ
うにして求めた。

共重合体ラテックスをｐＨ８，０に調整した後、イソプ
ロパツールで凝固し、洗浄乾燥した後、所定量（約０．
３ｇ）試料を所定ｆｆｉ（１００ｍｌ）のトルエンに２
０時間浸漬する。その後、１２０メツシユの金網で濾過
して、得られる残存固形分の全固形分に対する重量％を
求める。

共重合体ラテックス（Ａ）〜（Ｇ）および（ａ）〜（ｋ
）を用いて、下記の処方により紙塗工用組成物を調製し
た。

配合 カオリナイトクレー１〉　　　　７０．０部炭酸カルシ
ウム２）　　　　　　　３０．０部分　散　剤３）　　
　　　　　　０．２部水酸化ナトリウム　　　　　　　
０．　１部でんぷん４）　　　　　　　　４．０部ラテ
ックス（固形分として）１０．０部水　　　　　全固形
分が６０重量％となるように適当量添加 １）　　Ｊ、Ｍ、Ｈｕｂｅｒ社製　ハイトラスバーズ２
）富士カオリン社製 カルビタール９０ ３）東亜合成社製　　アロンＴ−４０ ４〉　玉子コーンスターチ社製 玉子エースに の塗工用組成物を塗被原紙上に、塗工量が片面１４．０
±０．５ｇ／ｒｒｒとなるように、電動式ブレードコー
ター（熊谷理機社製）で塗工し、１２０℃のギアーオー
ブンにて１５秒間乾燥した。

得られた塗工紙を２３℃、５０％Ｒ０Ｈ，の室内条件に
て一昼夜放置し、その後、線圧１００ｋｇ／（至）、ロ
ール温度５０℃条件でスーパーカレンダー処理を４回行
なった。得られた塗工紙は、その特性を次の方法により
測定した。

ＲＩドライピック：接着強度の指標 ＲＩ印刷機で印刷したときのピッキングの程度を肉眼で
判定し、５段階法で評価した。点数の高いものほど良好
である。測定回数６回の平均値で表示。

ＲＩウェットピック：疏水性の指標 Ｒ１印刷機でモルトンロールを用い、湿し水を与えたと
きのピッキングの程度を肉眼で判定し、５段階法で評価
した。点数の高いものほど良好である。測定回数６回の
平均値で表示。

白紙光沢： 村上式光沢計を使用して測定（７５’〜７５’）印刷光
沢： ＲＩ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、村上式光沢計を使用して測定（６０°〜６０°
） 着肉性： Ｒ１印刷機でモルトンロールを用い、湿し水を与えたと
きのインク転移の程度を、インク濃度を測定して判定す
る。濃度の高いものほど良好である。測定回数６回の平
均値で表示。

耐ブリスター性： 調湿（６％）した両面塗工した紙を、加熱したオイルバ
スに投げ込み、ブリスターが発生するときの最低温度を
示す。

以上の試験法で試験を行なった塗工紙特性の測定結果を
表−２に示す。

以下余白 ［発明の効果］ 前記実施例、比較例の結果（表−２）より明らかなよう
に、本発明の共重合テラックスを使用した紙塗工用組成
物で塗工された塗工紙は、優れた接着強度と耐ブリスタ
ーバランスを有し、高いレベルの着肉性、白紙光沢、印
刷光沢をも兼ね備えており、現在印刷の主流になりつつ
ある。オフセット輪転機用塗工紙として好適に使用でき
、極めて工業的価値が高い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 紙塗工用顔料１００重量部に対し、共重合成分として、 （イ）脂肪族共役ジエン１５〜７０重量％ （ロ）下記一般式（ I ）のシアノ基を有するエチレン
   系不飽和カルボン酸エステル２〜 ７４．５重量％ ＣＨ＿２＝ＣＲ＾２ＣＯＯＲ＾１（ I ） （Ｒ＾２は水素またはメチル基、Ｒ＾１は１または２以
   上のシアノ基を有する脂肪族ま たは芳香族炭化水素基） （ハ）エチレン系不飽和カルボン酸０．５〜１０重量％ （ニ）その他の共重合可能な化合物５〜７４．５重量％ を用いて乳化共重合して得たものであり、かつ、上記乳
   化共重合体中のトルエン不溶分が７０重量％以下であり
   、ラテックスの平均粒子径が１０００〜２３００Åの共
   重合体ラテックスを固形分として、３〜３０重量部含有
   することを特徴とするオフセット印刷紙用塗工組成物。