JPH0577799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

イ 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紙被覆用組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、ウエツト・ピツク強度、ドラ
イ・ピツク強度、インキ受理性、耐ブリスター性
等の印刷適性が良好な塗工紙を与える改良された
紙被覆用組成物に関する。 〔従来の技術〕 紙被覆用組成物のバインダー成分として塗工時
の作業性、塗工紙の品質および経済性の観点か
ら、カルボキシ変性スチレン・ブタジエン共重合
体ラテツクスが従来から広範に使用されている。 しかしながら、最近の塗工紙の品質競争の激化
ならびに印刷技術の著しい発達に十分対応できて
いないので実情であり、より高品質の紙被覆用組
成物が望まれている。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 近年、印刷の高速化のため、輪転オフセツト
（以下、オフ輪と称する）印刷が採用され、今日
ではその普及はめざましいものがある。オフ輪印
刷の普及に伴つて、塗工紙には高速のオフ輪印刷
に耐えうるウエツト・ピツク強度、ドライ・ピツ
ク強度、インキ受理性、耐ブリスター性等の種々
の性能が要求されている。これらの性能は、紙被
覆用組成物中に主たるバインダー成分として含有
されている合成共重合体ラテツクスの性質により
影響を受けることが知られている。しかし、前記
の塗工紙の性能は相反関係にあることも知られて
いる。すなわち、ドライ・ピツク強度およびウエ
ツト・ピツク強度の性能を改善すれば耐ブリスタ
ー性の低下をもたらす結果となつたり、またイン
キ受理性を改善すればドライ・ピツク強度および
ウエツト・ピツク強度が低下するといつた問題が
あり、これらの全ての印刷適性を満足させる様な
紙被覆用組成物が望まれている。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、上述の問題点を解決すべく鋭意
検討した結果、特定の単量体構成ならびに乳化共
重合方式により得られた合成共重合体ラテツクス
と鉱物性顔料とを主として含有する紙被覆用組成
物にて紙塗工処理を行うことにより、得られた塗
工紙のウエツト・ピツク強度、ドライ・ピツク強
度、インキ受理性、耐ブリスター性等の性能が大
幅に向上することを見い出し、本発明を完成する
に至つた。 従つて、本発明の目的は、前述の諸性能を総合
的に向上させた紙被覆用組成物を提供することに
ある。 ロ 発明の構成 〔本発明の構成〕 すなわち、本発明は、単量体として、 (A) 脂肪族共役ジエン： 20〜50重量％ (B) エチレン系不飽和カルボン酸：
0.5〜５重量％ (C) エチレン系不飽和カルボン酸アミド：
0.5〜５重量％ および (D) これらと共重合可能なモノオレフイン：
40〜79重量％ からなり、重量比(B)／(C)＝１／３〜３／１の範囲
を有し、かつ一段目の重合において(B)および(C)の
全量、ならびに(A)および(D)の一部からなる単量体
混合物７〜30重量部を乳化共重合し、得られた共
重合体ラテツクスの存在下、二段目の重合として
(A)および(D)の残り70〜93重量部を添加し、共重合
させることにより得られた共重合体ラテツクス、
と鉱物性顔料とを主として含有することを特徴と
する紙被覆用組成物を提供するものである。 以下に、本発明につき更に詳しく説明する。 本発明にて用いられる脂肪族共役ジエン(A)とし
ては、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３
−ブタジエン、２−クロロ−１，３−メチルブタ
ジエン等があげられるが、特に１，３−ブタジエ
ンが好ましい。 脂肪族共役ジエン(A)は、20〜50重量％の範囲に
て用いられるが、この使用量が20重量％未満では
ドライ・ピツク強度が低下し、また50重量％を越
えるとウエツト・ピツク強度が低下するので好ま
しくない。 本発明にて用いられるエチレン系不飽和カルボ
ン酸(B)としては、アクリル酸、メタクリル酸、フ
マル酸、マレイン酸、イタコン酸等があげられ、
これらは一種または二種以上の併用にて使用する
ことができる。エチレン系不飽和カルボン酸(B)
は、0.5〜５重量％の範囲にて用いられるが、こ
の使用量が0.5重量％未満ではドライ・ピツク強
度およびラテツクスの機械的安定性が低下し、ま
た５重量％を越えるとラテツクスの粘度が高くな
りすぎるので好ましくない。 本発明にて用いられるエチレン系不飽和カルボ
ン酸アミド(C)としては、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、Ｎ
−メチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアクリルアミド等があげられ、これらは一種ま
たは二種以上の併用にて使用することができる。
エチレン系不飽和カルボン酸アミド(C)は、0.5〜
５重量％の範囲にて用いられるが、この使用量が
0.5重量％未満ではドライ・ピツク強度およびラ
テツクスの機械的安定性が低下し、また５重量％
を越えるとラテツクスの粘度が高くなりすぎるの
で好ましくない。 本発明にて用いられる共重合可能なモノオレフ
イン(D)としては、アルケニル芳香族単量体、不飽
和カルボン酸アルキルエステル単量体、ヒドロキ
シアルキル基を含有する不飽和単量体、シアン化
ビニル単量体等があげられる。 アルケニル芳香族単量体としては、スチレン、
アルフアメチルスチレン、メチルアルフアメチル
スチレン、ビニルトルエン等があげられるが、特
にスチレンが好ましい。 不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体とし
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、２−エチルヘキシルア
クリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチ
ルフマレート、ジメチルマレエート、ジエチルマ
レエート、ジメチルイタコネート、モノメチルフ
マレート、モノエチルフマレート等があげられる
が、特にメチルメタクリレートが好ましい。 ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体
としては、β−ヒドロキシエチルアクリレート、
β−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキ
シプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルメタ
クリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシブチル
メタクリレート、ジ−（エチレングリコール）マ
レエート、ジ−（エチレングリコール）イタコネ
ート、２−ヒドロキシエチルマレエート、ビス−
（２−ヒドロキシエチル）マレエート、２−ヒド
ロキシエチルフマレート等があげられる。 シアン化ビニル単量体としては、アクリロニト
リル、アルフア−クロルアクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、アルフア−エチルアクリロニト
リル等の脂肪族不飽和ニトリル類があげられる。 これらのモノオレフイン(D)は、一種または二種
以上の併用にて使用することができる。 また、モノオレフイン(D)は、40〜79重量％の範
囲にて用いられるが、この使用量が40重量％未満
ではウエツト・ピツク強度が低下し、また79.5重
量％を越えるとドライ・ピツク強度が低下するの
で好ましくない。 本発明の一段目の重合で用いられるエチレン系
不飽和カルボン酸(B)およびエチレン系不飽和カル
ボン酸アミド(C)の使用比率は、重量比で(B)／(C)＝
１／３〜３／１の範囲で用いられるが、この範囲
から外れるとウエツト・ピツク強度およびインキ
受理性が低下し、かつラテツクスの粘度が高くな
り過ぎるので好ましくない。また、(B)および(C)を
二段目の重合時に用いた場合には、ウエツト・ピ
ツク強度が低下するので、これも好ましくない。 本発明の一段目の重合に用いられる(A)、(B)、(C)
および(D)からなる単量体混合物の総量は、一段目
および二段目で用いられる単量体の総計100重量
部あたり、７〜30重量部である。この総量が７重
量部未満の場合には、ラテツクスの機械的安定性
ならびにインキ受理性および耐ブリスター性の性
能が低下し、かつラテツクスの粘度も高くなり過
ぎるので好ましくない。また、30重量部を越える
とウエツト・ピツク強度およびインキ受理性が低
下するのでこれも好ましくない。 本発明の二段目の乳化重合における各種成分の
添加方法は、特に制限するものではないが、一括
添加方法、分割添加方法、連続添加方法の何れで
も良い。 乳化剤は、公知のアニオン性乳化剤が使用され
る。更に、乳化重合において、常用の重合開始
剤、電解質、重合促進剤、連鎖移動剤、キレート
剤等を使用しても差し支えない。 本発明にて用いられる鉱物性顔料としては、二
酸化チタン、サチンホワイト、カオリン、水酸化
アルミニウム、炭酸カルシウム等があげられ、こ
れらは一種または二種以上の併用にて使用しても
良い。 更に、本発明の紙被覆用組成物には、一般に用
いられているデンプン、カゼイン、ポリビニルア
ルコール等の結合剤、ならびに増粘剤、架橋剤、
保水剤、アルカリ安定剤、消泡剤、界面活性剤等
の各種添加剤を必要に応じ使用しても差し支えな
い。 〔実施例〕 以下に、実施例をあげて本発明を具体的に説明
するが、本発明は実施例により何ら限定されるも
のではない。尚、実施例中に用いられる％および
部は断りのない限り全て重量％および重量部を意
味する。 Γ実施例 １ （共重合体ラテツクスの重合） 10の耐圧容器に、表−１に示す部数の単量
体、と四塩化炭素６部、過硫酸カリウム0.8部、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.8部、
炭酸水素ナトリウム0.4部および純水90部を仕込
み、撹拌しながら65℃で一段目の乳化重合を行つ
た。一段目の乳化重合の重合転化率が70％に達し
た時点で、表−１に示す部数の単量体混合物を７
時間、連続的に添加し、二段目の乳化重合を行つ
た。得られた共重合体ラテツクスの重合転化率
は、何れも97％以上であつた。ついで、水酸化ナ
トリウム水溶液で共重合体ラテツクスのPHを７に
調整した後に、水蒸気蒸留にて未反応単量体を除
去し共重合体ラテツクス１〜７を得た。 Γ比較例 １ 表−２に示す部数の単量体を用いる以外は全て
実施例１と同様の操作を行い、共重合体ラテツク
ス11〜21を得た。尚、11〜21は本発明の共重合体
ラテツクスではない。 Γ比較例 ２ 表−２に示す部数の単量体、四塩化炭素６部、
過硫酸カリウム0.8部、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム0.8部、炭酸水素ナトリウム0.4部
および純水90部を仕込み、撹拌しながら65℃で乳
化重合を行つた。重合終了後に、実施例１に記載
の二段目の乳化重合終了以降と同様の操作を行
い、共重合体ラテツクス22および23を得た。尚、
共重合体ラテツクス22および23は一段重合にて得
られたものであり、本発明の共重合体ラテツクス
ではない。

【表】

【表】 各単量体の数字は、部数を表わす

【表】

【表】 各単量体の数字は部数を表わす
Γ実施例 ２ （紙被覆用組成物の調製・性能評価） 実施例１で得られた共重合体ラテツクス１〜７
を用いて、下記の処方に基づいて紙被覆用組成物
を作成し、塗工紙〜を得た。 得られた塗工紙〜について、RIウエツ
ト・ピツク強度、RIドライ・ピツク強度、イン
キ受理性および耐ブリスター性の試験を行つた。
結果を表−３に示す。 （処方） カオリンクレー 80部 炭酸カルシウム 20部 変性デンプン ８部 ラテツクス混合物 12部（固形分） （測定方法） ●IRウエツト・ピツク強度 RI印刷機で湿し水を用いて印刷した際のピ
ツキングの程度を肉眼で判定し、１級（最も良
好なもの）から５級（最も悪いもの）の５段階
法で評価した。６回の平均値を示す。 ●RIドライ・ピツク強度 湿し水を用いない以外は、上記RIウエツ
ト・ピツク強度測定方法と同様の方法で評価し
た。 ●インキ受理性 RI印刷機を用い、ゴムロールおよびモルト
ンロールで水を供給し、印刷した時のインキの
受理の良否を肉眼で判定した。 ●耐ブリスター性 両面印刷塗工紙を約６％に調湿した後に、加
熱したオイルバス中に投入し、ブリスターが発
生した時の最低温度を示した。 Γ比較例 ３ 比較例１および２にて得られた共重合体ラテツ
クス11〜23を用いて、実施例２と同様の操作を行
い塗工紙〜〓〓を得た。次に、実施例２と同様に
性能評価を行つた。 結果を表−３に示す。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単量体として、 (A) 脂肪族共役ジエン： 20〜50重量％ (B) エチレン系不飽和カルボン酸：
   0.5〜５重量％ (C) エチレン系不飽和カルボン酸アミド：
   0.5〜５重量％ および (D) これらと共重合可能なモノオレフイン：
   40〜79重量％ からなり、重量比(B)／(C)＝１／３〜３／１の範囲
   を有し、かつ一段目の重合において(B)および(C)の
   全量、ならびに(A)および(D)の一部からなる単量体
   混合物７〜30重量部を乳化共重合し、得られた共
   重合体ラテツクスの存在下、二段目の重合として
   (A)および(D)の残り70〜93重量部を添加し、共重合
   させることにより得られた共重合体ラテツクス、
   と鉱物性顔料とを主として含有することを特徴と
   する紙被覆用組成物。 ２ 単量体としての(A)がブタジエン、ならびに(C)
   がアクリルアミドである特許請求の範囲第１項記
   載の紙被覆用組成物。 ３ 単量体としての(D)がアルケニル芳香族系単量
   体単独または不飽和カルボン酸アルキルエステル
   系単量体との混合物である特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の紙被覆用組成物。 ４ アルケニル芳香族系単量体がスチレンであ
   り、かつ不飽和カルボン酸アルキルエステル系単
   量体がメチルメタクリレートである特許請求の範
   囲第３項記載の紙被覆用組成物。 ５ 単量体としての(D)がアルケニル芳香族系単量
   体、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体
   およびヒドロキシアルキル基を含有する単量体で
   ある特許請求の範囲第１項または第２項記載の紙
   被覆用組成物。