JPH0643677B2 - 紙被覆用組成物 - 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、白紙光沢、印刷光沢、ウエット・ピック強度、
ドライ・ピック強度、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ックスが従来か
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が実情
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、輪転オフセット（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って、塗工
紙には高速のオフ輪印刷に耐えうるウエット・ピック強
度、ドライ・ピック強度、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。

また、塗工紙の商品価値を高める目的で、塗工紙の白紙
光沢および印刷光沢の向上が望まれるようになってい
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ックス
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・ピック強度およびウエット
・ピッ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ったり、また白紙光沢および印刷光
沢を改善すれば耐ブリスター性、インキ受理性およびウ
エット・ピック強度が低下するといった問題があり、こ
れら諸性能の全てを総合的に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、カルボキシ変性の合成共重合体ラテックス(I)お
よびアミド基変性の合成共重合体ラテックス(II)を特定
割合で混合したラテックス混合物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、得られた塗工紙の白紙光沢、印刷光沢、ウエッ
ト・ピック強度、ドライ・ピック強度、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った。

従って、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、合成共重合体ラテックスが下記
（Ｉ）および（II）からなり、かつ固形分重量比で
（Ｉ）／（II）＝１／３〜３／１の範囲にあるラテック
ス混合物と、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。

合成共重合体ラテックス（Ｉ）： 脂肪族共役ジエン系単量体２０〜６０重量％、エチレン
系不飽和カルボン酸０．５〜１０重量％およびアルケニ
ル芳香族系単量体単独またはアルケニル芳香族系単量体
と不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体、ヒドロ
キシアルキル基を含有する単量体およびシアン化ビニル
単量体から選ばれた一種以上の単量体との混合物３０〜
７９．５重量％の単量体組成を有する合成共重合体ラテ
ックス。

合成共重合体ラテックス（II）： 脂肪族共役ジエン系単量体２０〜６０重量％、アクリル
アミドおよび／またはメタクリルアミド０．５〜１０重
量％およびアルケニル芳香族系単量体単独またはアルケ
ニル芳香族系単量体と不飽和カルボン酸アルキルエステ
ル系単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する単量体お
よびシアン化ビニル単量体から選ばれた一種以上の単量
体との混合物３０〜７９．５重量％の単量体組成を有す
る合成共重合体ラテックス。

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系単量体として
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。

脂肪族共役ジエン系単量体は、(I)および(II)の何れに
おいてもそれぞれ２０〜６０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・ピック
強度が低下し、また６０重量％を越えるとウエット・ピ
ック強度が低下するので好ましくない。

本発明の合成共重合体ラテックス(I)に用いられるエチ
レン系不飽和カルボン酸としては、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は、０．５〜
１０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・ピック強度およびラテックス
の機械的安定性が低下し、また１０重量％を越えるとラ
テックスの粘度が高くなりすぎるので好ましくない。

本発明の合成共重合体ラテックス（II）に用いられるア
クリルアミドおよび／またはメタクリルアミドは、０．
５〜１０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・ピック強度およびラテッ
クスの機械的安定性が低下し、また１０重量％を越える
とラテッ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アルケニル芳香族単量体として
は、スチレン、アルファメチルスチレン、メチルアルフ
ァメチルスチレン、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
ルファークロルアクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、アルファー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。

これらの単量体は、アルケニル芳香族系単量体単独また
はアルケニル芳香族系単量体と不飽和カルボン酸アルキ
ルエステル系単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する
単量体およびシアン化ビニル単量体から選ばれた一種以
上の単量体との混合物として使用される。

また、これらの単量体は、(I)および(II)の何れにおい
てもそれぞれ３０〜７９．５重量％の範囲にて用いられ
るが、この使用量が３０重量％未満ではウエット・ピッ
ク強度が低下し、また７９．５重量％を越えるとドライ
・ピック強度が低下するので好ましくない。

本発明のラテックス混合物は、固形分重量比で(I)／(I
I)＝1/3〜3/1の範囲にあることが必要である。(I)が(I
I)に対して３倍を越える場合には、白紙光沢、印刷光沢
および耐ブリスター性が低下し、また(I)が(II)に対し
て1/3未満の場合にはドライ・ピック強度およびウエッ
ト・ピック強度が低下するので好ましくない。

本発明の合成共重合体ラテックス(I)および(II)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。また、途中で単量体組成を変更させ
るいわゆる二段重合方法あるいはパワーフィード重合方
法でもよい。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。

実施例−１ （カルボキシ変性共重合体ラテックスの重合） 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６
５℃で乳化重合を行った。得られた共重合体ラテックス
の重合転化率は、何れも９７％以上であった。次いで、
水酸化ナトリウム水溶液で共重合体ラテックスの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
し共重合体ラテックスＡ〜Ｅを得た。

実施例−２ （アミド基変性共重合体ラテックスの重合） １０の耐圧容器に、表−２に示す部数の単量体と、四
塩化炭素３部、過硫酸カリウム１．０部、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム１．０部、炭酸水素ナトリウ
ム０．３部および純水９０部を仕込み、撹拌しながら６
５℃で乳化重合を行った。得られた共重合体ラテックス
の重合転化率は、何れも９７％以上であった。次いで実
施例−１と同様の操作を行い共重合体ラテックスａ〜ｄ
を得た。

比較例−１ 表−１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、共重合体ラテックスＦ〜Ｉを得
た。尚、Ｆ〜Ｉは本発明の共重合体ラテックス(I)では
ない。

比較例−２ 表−２に示す部数の単量体を用いる以外は全て実施例−
２と同様の操作を行い、共重合体ラテックスｅ〜ｈを得
た。尚、ｅ〜ｈは本発明の共重合体ラテックス(II)では
ない。

実施例−３ （紙被覆用組成物の調製・性能評価） 実施例−１および−２で得られた共重合体ラテックスＡ
〜Ｅおよびａ〜ｄをそれぞれ表−３に示す部数で用い
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、白紙光沢、印刷光沢、
ＲＩウエット・ピック強度、ＲＩドライ・ピック強度、
インキ受理性および耐ブリスター性の試験を行った。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 ラテックス混合物 １２部（固形分） （測定方法） ・白紙光沢 ＪＩＳ Ｐ−８１４２による「紙および板紙の７５度鏡
面光沢度試験法」 ・印刷光沢 オフセット印刷用インキを用いＲＩ印刷機で印刷を行っ
て、上記白紙光沢と同じ方法で印刷面の光沢を測定し
た。

・ＲＩウエット・ピック強度 ＲＩ印刷機で湿し水を用いて印刷した際のピッキングの
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・ピック強度 湿し水を用いない以外は、上記ＲＩウエット・ピック強
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。

比較例−３ 表−４に示す共重合体ラテックスを用い、実施例−３と
同様の操作を行い塗工紙〜を得た。次に、実施例−
３と同様に性能評価を行った。結果を表−４に示す。

ハ 発明の効果 〔本発明の効果〕 以上実施例で示したように、本発明の紙被覆用組成物を
用いることにより、白紙光沢、印刷光沢光沢、ウエット
・ピック強度、ドライ・ピック強度、インキ受理性、耐
ブリスター性等の諸性能が総合的に向上した、優れた塗
工紙を得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成共重合体ラテックスが下記（Ｉ）およ
   び（II）からなり、かつ固形分重量比で（Ｉ）／（II）
   ＝１／３〜３／１の範囲にあるラテックス混合物と、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。 合成共重合体ラテックス（Ｉ）： 脂肪族共役ジエン系単量体２０〜６０重量％、エチレン
   系不飽和カルボン酸０．５〜１０重量％およびアルケニ
   ル芳香族系単量体単独またはアルケニル芳香族系単量体
   と不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体、ヒドロ
   キシアルキル基を含有する単量体およびシアン化ビニル
   単量体から選ばれた一種以上の単量体との混合物３０〜
   ７９．５重量％の単量体組成を有する合成共重合体ラテ
   ックス。 合成共重合体ラテックス（II）： 脂肪族共役ジエン系単量体２０〜６０重量％、アクリル
   アミドおよび／またはメタクリルアミド０．５〜１０重
   量％およびアルケニル芳香族系単量体単独またはアルケ
   ニル芳香族系単量体と不飽和カルボン酸アルキルエステ
   ル系単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する単量体お
   よびシアン化ビニル単量体から選ばれた一種以上の単量
   体との混合物３０〜７９．５重量％の単量体組成を有す
   る合成共重合体ラテックス。
2. 【請求項２】脂肪族共役ジエン系単量体がブタジエンで
   ある特許請求の範囲第１項記載の紙被覆用組成物