JPH04163396A - 紙塗被用組成物およびこれを用いた印刷用塗被紙 - Google Patents

紙塗被用組成物およびこれを用いた印刷用塗被紙

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JPH04163396A
JPH04163396A JP28941890A JP28941890A JPH04163396A JP H04163396 A JPH04163396 A JP H04163396A JP 28941890 A JP28941890 A JP 28941890A JP 28941890 A JP28941890 A JP 28941890A JP H04163396 A JPH04163396 A JP H04163396A
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JP
Japan
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monomer
paper
weight
copolymer latex
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JP28941890A
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Inventor
Kunio Suzuki
邦夫 鈴木
Norifumi Sumimoto
典史 住本
Yasuhiko Sasagawa
笹川 泰彦
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JSR Corp
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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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] 本発明は塗−I−性、塗被紙における白紙光沢ならびに
印刷光沢などの特性が優れた紙塗被用組成物およびこの
紙塗被用組成物を用いた印刷用塗被紙に関するものであ
る。
[従来の技術1 近年、出版用あるいは包装用として、大量の顔料塗被紙
が使用されている。このように、紙に顔料塗工を行う目
的は、主として印刷効果を高め、商品価値を高めようと
することにある。
このような紙の印刷方法としては、凸版印刷法。
平版印刷法、凹版印刷法の3方式があるが、このうち最
も一般的に使用されている印刷方式は、平版印刷法、す
なわちオフセット印刷法である。
オフセット印刷法に関しては、印刷用紙としての原紙(
塗工用紙)、塗土液(紙塗被用組成物)あるいは塗工方
法なとが長年にわたって研究され、種々の問題が改良さ
れてきてはいるが、未だ改良を必要とする点が多い。例
えば、現在も大きな問題の一つとして挙げられるものに
多色印刷における印刷光沢の問題があり、この印刷光沢
の問題は、近年の印刷の高級化に伴いますます重要にな
ってきている。更に、白紙光沢も紙に高級感を!jえる
重要な物性である。このように、白紙光沢、印刷光沢が
不十分となった場合、その商品価値は著しく低下してし
まう。
一般に、印刷用紙の印刷光沢を高めるためには、例えば
、 ■ 塗工層を厚くする手段、 ■ スーパーカレンダー処理をきつくし、塗−1−層の
白紙光沢、平滑化を向上させる手段、■ アスペクト比
の大きい粒子をできるたけ多量に使用する手段、 ■ 可塑性のある合成有機ピグメントを使用する手段、 ■ 耐油性に優れるラテックスを使用する手段、などが
有効であり、これらの手段は中独であるいは組合せて利
用される。
しかしながら、これらの手段■〜■を用いた場合には、
種々の問題を生ずる。すなわち、■、■。
■の場合にはコストアップとなり、■の場合には印刷用
紙の腰、不透明度の低下を招く。また、■の場合には、
印刷光沢の改良には効果があるが、白紙光沢の改良には
至らない。
[発明が解決しようとする課1m] 本発明は、このような従来の技術的課題を背景になされ
たもので、良好な塗工性を持ち、さらに、他の特性を損
うことなく良好な白紙光沢と印刷光沢とを与える紙塗被
用組成物及びこれを用いた印刷用塗被紙を得ることを目
的としている。
[課題を解決するための手段コ 本発明は、紙塗被用顔料100重量部に対し、結合剤と
して共重合体ラテックスを固形分換算量で5〜20重量
部含有し、該共重合体ラテックスがqt a体成分とし
てムコン酸t11量体を含むことを特徴とする紙塗被用
組成物およびこれを塗」ニジて得られる印刷用塗被紙に
関する。
[発明の構成] 本発明において結合剤として用いられる共重合体ラテッ
クスは、好ましくは、下記ηj量体(a)〜(d)成分
を乳化重合して得ることができる。
(a)脂肪族共役ジエン系j11−量体10〜60重量
% (b)芳香族ビニル系単量体および/またはエチレン系
不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体20〜80重
量% (C)ムコン酸単量体     0.5〜6重量%(d
)他の共重合可能な+41量体 0〜40重量%上記(
a)脂肪族共役ジエン系+11.量体としては、例えば
、1,3−ブタジェン、2−メチル−1゜3−ブタジェ
ン、2−クロロ−1,3−ブタジェン、イソプレン、ク
ロロブレンなどを挙げることができ、特に好ましくは1
,3−ブタジェンである。この(a)成分は、1種単独
で使用することも、また2種以上を併用することもでき
る。
(a)成分は、顔料結合能力、耐水接着強度なとのため
に必要な成分であり、単量体全体に対する割合は、好ま
しくは10〜60重量%、より好ましくは20〜50重
量%である。(a)成分がこの範囲を外れると、得られ
るラテックスの顔料結合能力が低下し、また、最終的に
得られる紙塗被用組成物を塗二1−シた紙において耐水
接着強度が低ドするため、オフセット印刷用紙としては
好ましいものを得ることができない。
前記(b)成分を構成する芳香族ビニル系1n量体とし
ては、例えば、スチレン、α−メチルスチー  6  
= レン、4−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−
メチルスチレン、4−メトキシスチレン、2−ヒドロキ
シメチルスチレン、4−エチルスチレン、4−工I・キ
シスチレン、3,4−ジメチルスチレン、2−クロロス
チレン、3−クロロスチレン、4−クロロ−3−メチル
スチレン、4−1−ブチルスチレン、2,4−ジクロロ
スチレン、2゜6−ジクロロスチレン、1−ビニルナフ
タレン、ジビニルベンゼンなとが挙げられ、特にスチレ
ンが!I丁適に使用される。
また、(b)成分を構成するエチレン系不飽和カルボン
酸アルキルエステルIlt量体としては、好ましくはア
ルキル基の炭素数が1〜10の(メタ)アクリル酸アル
キルエステルを挙げることができ、具体的には(メタ)
アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ
)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸1−プ
ロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アク
リル酸1−ブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(
メタ)アクリル酸1−アミル、(メタ)アクリル酸ヘキ
ンル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ
)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸1−ノニル
、(メタ)アクリル酸デシル、β−ヒドロキシエチル(
メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなど
を挙げることができる。
これらの(b)成分は、1種中独で、あるいは2種以」
−を併用することができる。
この(b)成分は、得られる共重合体ラテックスに弾性
、強度、接着力、光沢をIjえるために必要な成分てあ
り、その単量体全体に対する割合は、好ましくは20〜
80重量%、より好ましくは45〜75重量%である。
(b)成分か、20重量%未満では弾性、強度、接着力
、光沢なとが劣り、また後記(C)成分を添加すること
にけう効果を十分に発現することができず、一方80重
量%を超えると強度、耐水強度などが劣り好ましくない
本発明においてqt量体として用いられる(c)ムコン
酸としては、例えばド把構造式で表される化合物を挙げ
ることができる。
 H (c)−1cis、cis−ムコン酸 I (c)−2cis、trans−ムコン酸H (c)−3t rans、t rans−ムコン酸これ
らの(C)ムコン酸は1種単独で使用することも、また
2種以上を併用することもてきる。
(C)成分の全単量体に対する割合は、好ましくは0.
5〜6重量%、より好ましくは1〜4重量%である。こ
の(C)成分が05重量%未満ては、白紙光沢、印刷光
沢、インキ転移性、耐水強度、接着力、ラテックス安定
性に劣り、一方6重量%を超えると紙塗被用組成物とし
た場合の粘度か高くなり過ぎ、作業性が悪化して好まし
くなく、また印刷光沢も低+sする。
このムコン酸を単量体成分として用いることによって、
白紙光沢と印刷光沢との良好な水準を得ることができ、
また顔料粒子同士あるいは塗−1,されたときに部材と
塗土用紙との接着力を高める作用を有し、さらに共重合
体ラテックスのコロイドとしての安定性を向」ニさせる
ものである。
(d)成分と(7ての、その他の共重合可能な単量体と
しては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニI・
リル、α−クロロアクリロニトリル、α−エチルアクリ
ロニトリルなどのシアン化ビニル系単量体;アクリルア
ミド、メタクリルアミド、N、N−ジメチルアクリルア
ミド、N−メチロールアクリルアミドなとのエチレン系
不飽和カルボ−1,(1− ン酸のアルキルアミド;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ルなどのカルボン酸ビニルエステル;エチレン系不飽和
ジカルボン酸の酸無水物、モノアルキルエステル、モノ
アミド類;アミノエチルアクリレート、ジメチルアミノ
エチルアクリレート、ブチルアミノエチルアクリレート
などのエチレン系不飽和カルボン酸のアミノアルキルエ
ステル;アミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノ
メチルメタクリルアミド、メチルアミノプロピルメタク
リルアミドなどのエチレン系不飽和カルボン酸のアミノ
アルキルアミド;グリシジル(メタ)アクリレートなど
の不飽和脂肪族グリシジルエステルなどを挙げることが
でき、好ましくはアクリロニトリル、アクリルアミドで
ある。
また、(d)成分として、ムコン酸以外のエチレン系不
飽和カルボン酸も併用することができ、アクリル酸、メ
タアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、マ
レイン酸、フマル酸などが挙げられる。
これらの単量体は1種単独でも、あるいは2種以上を併
用することもできる。
この(d)成分の全中間体に対する割合は、好ましくは
0〜40重量%、より好ましくは0〜20重量%である
。(d)成分が40重量%を超えると塗被紙の変色、塗
工液の粘度上昇などが発生し好ましくない。
なお、本発明の共重合体ラテックスは、その平均粒子径
が、好ましくは800〜2.200人、特に好ましくは
1,000〜1.800人である。
ここで、このラテックスの平均粒子径は、ラテックスを
オスミウム酸で処理し、電子顕微鏡写真(倍率30,0
00倍)を撮り、粒子10 (1個以上について粒子径
を測定し、数平均により算出した値である。共重合体ラ
テックスの平均粒子径が800人未満では重合時の安定
性が悪く、またインキ転移性および白紙光沢が低Fし、
一方2.200人を超えると強度、耐水強度が低下する
なお、共重合体ラテックスの平均粒子径の調整は、乳化
重合時における乳化剤の使用量、重合温度などを調整す
ることにより容易に実施できる。
本発明で使用される単量体を乳化重合するに際しては、
公知の方法で水性媒体中で乳化剤、重合開始剤、分子量
調節剤なとを用いて製造することができる。
ここで、乳化剤としては、例えば両性界面活性剤、アニ
オン性界面活性剤、あるいはノニオン性界面活性剤が使
用できる。ここで、両性界面活性剤としては、アニオン
部分としてカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸
塩、リン酸エステル塩を、カチオン部分としてはアミン
塩、第4級アンモニウム塩を持つものが挙げられ、具体
的にはアルキルベタインの塩としてはラウリルベタイン
、ステアリルベタイン、ココアミドプロピルベタイン、
2−ウンデシル−ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタ
インの各々の塩が、アミノ酸タイプのものとしてはラウ
リル−β−アラニン、ステアリル−β−アラニン、ラウ
リルジ(アミノエチル)グリシン、オクチルジ(アミノ
エチル)グリシン、ジオクチルジ(アミノエチル)グリ
シンの各々の塩が挙げられる。また、アニオン性界面活
性剤としては、例えば高級アルコールの硫酸エステル、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩な
どが挙げられる。さらに、ノニオン性界面活性剤として
は、通常のポリエチレングリコールのアルキルエステル
型、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型
などが用いられる。
重合開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウムなとの水溶性開始剤;過酸化ベ
ンゾイルなどの油溶性開始剤;あるいはレドックス系開
始剤のいずれでも使用できる。
分子量調節剤、キレート剤、無機塩なども、乳化重合と
して公知のものが用いられる。
分子量調節剤としては、例えばクロロホルム、ブロモホ
ルム、四塩化炭素、四臭化炭素などのハロゲン化炭化水
素;rl−へキシルメルカプタン、n−オクチルメルカ
プタン、(−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメル
カプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−ステアリル
メルカプタンなどのメルカプタン類;ジメチルキサント
ゲンジサ−14= ルファイド、ジイソブロピルキザントゲンジザルファイ
ドなとのキサントゲン類など、通常の乳化重合で使用可
能なもの全てを使用することができる。
共重合は、例えば中間体混合物の一括仕込み方法、単量
体混合物の一部を重合したのち、その残部を重合進行に
従って断続的にもしくは連続的に添加する方法でもよい
。また、+11量体混合物を重合の初めより連続的に添
加するlj法も採ることかできる。
重合温度は、通常、40〜80 °C、重合時間は、通
常、]O〜30時間である。
本発明の紙塗被用組成物は結合剤としての共重合体ラテ
ックスと無機顔料あるいは有機顔料、好ましくは無機顔
料、さらに必要に応じてその他の結合剤を含む混合水性
分散液として調製され、使用される。この際、固形分換
算で顔料1.00重量部に対し、共重合体ラテックスか
5〜20重量部、より好ましくは9〜15重量部、その
他の結合剤がkfましくは0〜10重量部、より好まし
くは2〜5重量部使用される。
ここで顔料としては、カオリンクレー、タルク、硫酸バ
リウム、酸化チタン(ルチルアナターセ)、炭酸カルシ
ウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、ザチンホワイト
などの無機顔料、あるいはポリスチレンラテックスのよ
うな有機顔料が挙げられ、これらは中種または混合して
使用される。
また、その他の結合剤としては、澱粉、酸化澱粉、大豆
蛋白、カゼインなとの天然バインダー、あるいはポリビ
ニルアルコール、ポリ酢酸ビニルラテックス、アクリル
系ラテックスなどの合成ラテックスか使用される。
本発明の紙塗被用組成物を調製するには、さらにその他
の助剤、例えば分散剤(ピロリン酸すトリウム、ヘキザ
メタリン酸す;・リウム、ポリアクリル酸す;・リウム
なと)、消泡剤(脂肪酸エステル、リン酸エステル、シ
リコーンオイルなと)、レベリング剤(ロート浦、ジシ
アンジアミド、尿素など)、防腐剤、耐水化剤(メラミ
ン樹脂、尿素樹脂、グリオキザルなと)、離型剤(ステ
アリン酸カルシウム、パラフィンエマルジョンなど)、
蛍光染料、カラー保水性向」二剤(カルボキシメチルセ
ルローズ、アルギン酸ナトリウムなど)が必要に応じて
添加される。
本発明で用いられる原紙は、LBKPXNBKP等の化
学バルブ、GP、PGW、RMP、TMP、CTMP、
CMP、CGP等の機械バルブ、DIP等の故紙バルブ
を含み、軟質炭酸カルシウム、重質炭酸力ルンウム、タ
ルク、クレー、カオリン等の各種填料、ザイス剤、定着
剤、歩留り向」二剤、カオチン化剤、紙力向」二剤等の
各種添加剤を含み、酸性、中性、またはアルカリ性で抄
造される。
また、原紙は円網、長網、ツインワイヤー等の各種フォ
ーマ−およびそれらの各種フォーマ−を組合わせて抄き
合せをlう抄紙機等で製造される紙あるいは板紙である
本発明の紙塗被用組成物を塗−1゛用紙へ塗布する方法
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、ロールコータ−などの塗布機によって行われ
る。また、塗布後、表面を乾燥し、カレンダーリングな
どにより仕」−げる。
カレンダーリングはスーパーカレンダー、マシンカレン
ダー、クロスカレンダー、ブラシカレンダ−1温度勾配
カレンダー、ソフトカレンダー等の各種カレンダーで行
われ、仕上げられる。
本発明の印刷用塗被紙は枚葉オフセット印刷、輪転オフ
セット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、活版印刷、
写真版印刷、孔版印刷等の各種印刷に対して適用可能で
ある。
[実施例] 以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例
に限定されるものではない。
なお、実施例中、割合を示す「部」および「%」は、重
量基準1こよるものである。また、実施例における諸物
性の測定は、次の方法に拠った。
ドライ接着強度 R1−1型印刷試験機を用い、IPI#6インキで4回
印刷し、ピッキングの生した程度をlNk!観察した。
ピッキングなしを5点とし、5点満点で評価を行った。
耐水接着強度 RT−1型印刷試験機を用い、IPI#4インキを使用
し、モルトンロールで湿し水をつけてから印刷し、裏と
りしてピッキングの生じた程度を目視観察し、ドライ接
着強度と同様に5点満点で評価を行った。
インキ転移性 R1−1型印刷試験機およびインキとして東洋キングウ
ルトラ#617を使用し、モルトンロールで湿し水をつ
けたのち、インキ転移の良否を「1視観察により、前記
と同様に5点満点で評価を行った。
白紙光沢 村上式光沢度計を用い、入射角75°−反射角75°で
測定した。
印刷光沢 R1−n型印刷機を使用して、インキとして一定量の東
洋キングウルトう12紅を用い、塗被紙へ印刷した。そ
の後、村上式光沢度工1を用い、入射角60°で測定し
た。
機械的安定性 一定量の塗工液(紙塗被用組成物)を、1.20メツシ
ユの金網で濾過したのち、マロン式機械的安定性試験機
を用い、70 °Cx 10分間攪拌し、その後再び1
20メツシユの金網で濾過し、濾過されないで残ってい
る残漬物量を測定し、その測定値の大小で良否を判定し
た。ここで、○は良、△は可、×は不可を示す。
耐ブリスター性 両面印刷塗被紙を調湿後、加熱したオイルバスに入れ、
ブリスターが発生する最低温度を測定した。
(実施例1〜11および比較例1,2)(1)共重合体
ラテックスの製造 内容積1001の攪拌機を備えた温度調節可能な加圧反
応器を窒素置換し、これに水100部、マレイン酸1部
、前述したムコン酸(C)−1を2部、過硫酸カリウム
1部、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.05
部、n−デシルメルカプタン0.2部、ブタジェン4部
、スチレン10部およびメチルメタアクリレート11部
を仕込み、攪拌しながら昇温し、重合した。
その後、ブタジェン31部、スチレン30部およびメチ
ルメタアクリレート11部を混合して、これを連続的に
均一の速さで添加し、重合を継続した。この間、重合系
の温度は60℃に保持した。
かくして得られたラテックスに水酸化カリウム水溶液を
加えてpH=8.0に調整して実施例1としての共重合
体ラテックスを得た。
また、第1表に示すように組成を変えることにより、各
種の共重合体ラテックス(実施例2〜11、比較例1.
2)を得た。
(2)紙塗被用組成物の調整およびこれを用いた塗被紙
の性能評価 前記共重合体ラテックスを用い、下記配合処方により、
紙塗被用組成物を調製した。
すなわち、水に分散剤を溶解したのち、コーレス分散機
でクレー、炭酸カルシウムを徐々に加え−2] − て攪拌、分散した。一方、酸化澱粉をクツキング溶解し
、これを前記顔料の入った分散液に加えて分散させ、最
後に共重合体ラテックスを添加して分散させ、最終固形
分濃度を64%に調整した。
(塗−1,液の配合処方) *クレー(エンゲルハード社製、 rUW−90J )         65部*炭酸カ
ルシウム(富土カオリン(株)製、カービタールー90
)        35部*酸化澱粉(王丁−コーンス
ターチ(株)製、「玉子エースB」、固形分濃度25%
)3部 *共重合体ラテックス        111部分散剤
(東亜合成工業(株)製、 「アロンT−40J)         0.2部(原
紙の配合処方) −LBKP (濾水度300m1csr)   80部
−NBKP (濾水度350m1csr)   20部
〈内添薬品〉 ・市販炭酸カルシウム         5部・市販中
性内添ザイス        o 、 03 部・市販
歩留り向」二剤         0.03部原紙は」
二記の配合で調整され、8600mm幅、抄速度300
 m /分の長網抄紙機で抄造される。
得られた合計13種の組成物の各々をベンチコーター(
11本精機製)で塗工用紙(秤量1(14g/rIf)
に12g±Ig/1rr(片面)になるよう塗土し、そ
の後温度120 ℃で10秒間乾燥し、両面塗1g し
た。さらに温度7 D °C1圧力I D (] kg
/cmの条件で2回カレンダー加工を施した。かくして
得られた塗被紙を、前述した塗被紙評価法に従って評価
した。その結果を第2表に示す。
第1表および第2表から明らかなように、本発明の共重
合体ラテックスを用いた紙塗被用組成物は、バランスの
よい優れた特性を発揮することができる。
これに対し、比較例]および比較例2においては、(C
)成分たるムコン酸が使用されておらず、特に白紙光沢
、印刷光沢の点で劣っている。
[発明の効果] 本発明によれば、単量体成分として新規なムコン酸を用
いた共重合体ラテックスを用いることで、従来得られな
かった高性能の紙塗被用組成物およびこの紙塗被用組成
物を用いた印刷用塗被紙が得られる。
すなわち、流動性や機械的安定性がよく、優れた白紙光
沢、印刷光沢を有し、良好な塗工層強度(ドライ接着強
度、耐水接着強度)およびインク転移性を発現すること
かてきる紙塗被用組成物およびこれを用いた印刷用塗被
紙を得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)紙塗被用顔料100重量部に対し、結合剤として
    共重合体ラテックスを固形分換算量で5〜20重量部含
    有し、該共重合体ラテックスが単量体成分としてムコン
    酸単量体を含むことを特徴とする紙塗被用組成物。 (2)共重合体ラテックスが以下の単量体組成である請
    求項(1)記載の紙塗被用組成物。 (a)脂肪族共役ジエン系単量体 10〜60重量% (b)芳香族ビニル系単量体および/またはエチレン系
    不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体20〜80重
    量% (c)ムコン酸単量体0.5〜6重量% (d)他の共重合可能な単量体0〜40重量%(3)紙
    塗被用顔料100重量部に対し、結合剤として共重合体
    ラテックスを固形分換算量で5〜20重量部を含有し、
    該共重合体ラテックスが単量体成分としてムコン酸単量
    体を含む紙塗被用組成物を塗工することを特徴とする印
    刷用塗被紙。 (4)共重合体ラテックスが以下の単量体組成である請
    求項(3)記載の印刷用塗被紙。(a)脂肪族共役ジエ
    ン系単量体 10〜60重量% (b)芳香族ビニル系単量体および/またはエチレン系
    不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体20〜80重
    量% (c)ムコン酸単量体0.5〜6重量% (d)他の共重合可能な単量体0〜40重量%
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JP28941890A Pending JPH04163396A (ja) 1990-10-26 1990-10-26 紙塗被用組成物およびこれを用いた印刷用塗被紙

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