JPH07119089A

JPH07119089A - 紙塗工用共重合体ラテックス

Info

Publication number: JPH07119089A
Application number: JP18914193A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Sumimoto; 典史住本; Masaaki Yada; 正明矢田; Taiji Tsurusako; 泰二鶴迫; Takashi Matsui; 尚松井
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】特に接着強度に優れ、かつ白紙光沢、印刷光
沢などの他の塗工紙物性も優れた紙塗工用共重合体ラテ
ックスを提供する。【構成】紙塗工用共重合体ラテックスは、（ａ）脂肪
族共役ジエン系単量体１０〜６０重量％、（ｂ）エチレ
ン性不飽和カルボン酸単量体０．２〜１５重量％、およ
び（ｃ）これらと共重合可能な他のモノオレフィン系単
量体２５〜８９．８重量％からなる単量体を乳化重合し
て得られる共重合体ラテックスであって、該共重合体ラ
テックスの固形分のムーニー粘度（ＭＳ₁₊₄，１００
℃）が４０〜１９５である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙塗工用共重合体ラテ
ックスに関し、さらに詳細にはドライピック強度が優
れ、特に平版枚葉（シート）オフセット印刷用塗工液の
バインダーとして有用な紙塗工用共重合体ラテックスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、出版用あるいは商業印刷用とし
て、大量の顔料塗工紙が使用されている。塗工紙の印刷
の多くが平版印刷（オフセット印刷）によって行われて
おり、需要の拡大あるいは生産コストを下げるために高
速印刷の傾向が強まっており、そのために高速印刷に対
応できる塗工紙の要求が高まっている。

【０００３】この平版印刷で高速印刷する場合には、印
刷インキの開裂時のエネルギーが紙の表面強度を上回
り、ピッキングが発生しやすくなり、そのため印刷物の
商品価値が著しく損なわれる問題がある。そのため、塗
工紙の品質の中でも、とりわけドライピック強度の向上
が強く求められるようになってきた。

【０００４】ドライピック強度を向上させる方法とし
て、紙塗工用ラテックスのトルエン不溶分を高くした
り、粒子径を小さくして塗工層を緻密にする方法が知ら
れている。

【０００５】しかし、この場合、白紙光沢、印刷光沢さ
らに着肉性の低下が見られ、これらの塗工紙物性を犠牲
にすることなく、ドライピック強度を向上させることは
困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の課題を背景にしてなされたものであって、特にド
ライピック強度が良好で、このドライピック強度と背反
的な関係にある白紙光沢、印刷光沢および着肉性など他
の塗工紙物性にも優れた紙塗工用共重合体ラテックスを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
（ａ）脂肪族共役ジエン系単量体１０〜６０重量％、
（ｂ）エチレン性不飽和カルボン酸単量体０．２〜１５
重量％および（ｃ）これらと共重合可能な他のモノオレ
フィン系単量体２５〜８９．８重量％からなる単量体を
乳化重合して得られる共重合体ラテックスであって、該
共重合体ラテックスの固形分のムーニー粘度（Ｍ
Ｓ₁₊₄，１００℃）が、４０〜１９５であることを特徴
とする紙塗工用共重合体ラテックスを提供するものであ
る。（発明の構成）以下、本願発明について詳細に説明す
る。

【０００８】本発明で使用する脂肪族共役ジエン系単量
体（以下、「成分（ａ）」という）としては、例えば
１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエ
ン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−クロ
ル−１，３−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン
類、直鎖および側鎖共役ヘキサジエン類などを挙げるこ
とができる。成分（ａ）は、共重合体に適度な弾性およ
び得られる塗被膜に適度な軟性を付与するために必要で
あり、その使用量は単量体全体の１０〜６０重量％、好
ましくは２０〜５５重量％である。成分（ａ）の使用量
が１０重量％未満では、得られる共重合体は硬くて脆
く、一方６０重量％を超えると得られる共重合体は柔ら
かくなり過ぎて耐水性が劣る。

【０００９】本発明で使用するエチレン性不飽和カルボ
ン酸単量体（以下、「成分（ｂ）」という）としては、
例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸などのモノまたはジカルボ
ン酸を挙げることができる。また、ジカルボン酸無水物
も使用することができる。成分（ｂ）の使用量は、単量
体全体の０．２〜１５重量％、好ましくは０．５〜１３
重量％、さらに好ましくは１〜１０重量％である。成分
（ｂ）の使用量が０．２重量％未満では得られる共重合
体の接着力、機械的安定性が低下し、一方１５重量％を
超えると共重合体ラテックスの粘度が高くなり過ぎて取
扱いが困難となる。

【００１０】本発明で使用する成分（ａ）および成分
（ｂ）と共重合可能な他のモノオレフィン系単量体（以
下、「成分（ｃ）」という）としては、スチレン、α−
メチルスチレン、ビニルトルエン、ジメチルスチレンな
どの芳香族ビニル化合物；アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸β
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチ
ルなどのアクリル酸もしくはメタアクリル酸のエステル
類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロ
ルアクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、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
体などを挙げることができる。

【００１１】成分（ｃ）の使用量は単量体全体の２５〜
８９．８重量％、好ましくは３２〜７９．５重量％であ
る。成分（ｃ）の使用量が２５重量％未満では耐水接着
強度が劣り、一方８９．８重量％を超えると接着強度が
劣る。

【００１２】本発明の共重合体ラテックスは、成分
（ａ）、成分（ｂ）および成分（ｃ）の単量体を乳化重
合して得られ、かつ該共重合体ラテックスの固形分のム
ーニー粘度（ＭＳ₁₊₄，１００℃）が４０〜１９５、好
ましくは８０〜１８０、さらに好ましくは９０〜１７０
である。ムーニー粘度（ＭＳ₁₊₄，１００℃）が４０未
満ではドライピック強度に劣り、一方１９５を越える
と、得られる共重合体ラテックスは硬くて脆く接着強度
と耐水強度に劣る。

【００１３】本発明で使用される（ａ）〜（ｃ）単量体
を乳化重合するに際しては、公知の方法で、連鎖移動
剤、分子量調節剤、乳化剤、重合開始剤などを必要に応
じて用いることができる。

【００１４】本発明の共重合体ラテックスの重合時に使
用する連鎖移動剤は、従来公知のもの、例えばｔ−ドデ
シルメルカプタン，オクチルメルカプタン，ｎ−ドデシ
ルメルカプタン，ｎ−テトラデシルメルカプタン，ｔ−
テトラデシルメルカプタン，ｎ−ヘキサデシルメルカプ
タン，ｔ−ヘキサデシルメルカプタン，テトラエチルチ
ウラムスルフィド，塩化メチレン，臭化エチレン，ジペ
ンタメチレンチウラムヘキサスルフィド，ジイソプロピ
ルキサントゲンジスルフィド，α−メチルスチレンダイ
マーなど乳化重合反応における分子量の調節に一般に用
いられている分子量調節剤を使用できる。また、これら
の２種以上を組み合わせても使用できる。

【００１５】また、乳化剤としては、高級アルコールの
硫酸エステル、アルキルベンゼルスホン酸塩、脂肪族ス
ルホン酸塩などのアニオン性界面活性剤あるいはポリエ
チレングリコールのアルキルエステル型、アルキルフェ
ニルエーテル型、アルキルエーテル型などのノニオン性
界面活性剤を単独、あるいは２種以上組み合わせて使用
することができる。

【００１６】重合開始剤としては、熱または還元性物質
の存在下でラジカル分解して単量体の付加重合をおこな
わせしめるもので、水溶性または油溶性のペルオキソ二
硫酸塩、過酸化物、アゾビス化合物で、例としてはペル
オキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、
ペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、ｔ−ブチ
ルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、２，２
−アゾビスイソブチロニトリル、クメンハイドロパーオ
キサイドなどがある。本発明においては少なくとも一種
の水溶性開始剤を用いることが好ましく、これにより重
合体ラテックスの安定性を増すことができる。その中で
も特にペルオキソ二硫酸塩が最も好ましく用いられる。
重合開始剤は二種以上を用いてもよく、油溶性開始剤を
併用しても構わない。重合開始剤の使用割合は単量体に
対して通常０．０５〜１．５重量％である。なお、重合
温度は通常３５〜９０℃の範囲が一般的であるが、重合
速度の促進あるいはより低温での重合を望むときには重
亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸あるいはその塩、エ
ルソルビン酸あるいはその塩、ロンガリット硫酸鉄など
の還元剤を重合開始剤に組み合わせて使用する、いわゆ
るレドックス重合法も用いることができる。

【００１７】その他、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。

【００１８】共重合方法は例えば単量体混合物の一括仕
込み、あるいは単量体混合物の一部を重合した後、次い
でその残部を重合進行にしたが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、単量体混合物を重
合の初めより連続的に添加する方法を採ることもでき
る。

【００１９】本発明の共重合体ラテックスが用いられる
紙塗工用組成物は、無機顔料あるいは有機顔料、好まし
くは無機顔料に上記共重合体ラテックス、さらに必要に
応じてその他の結合剤を配合して調製される。上記共重
合体ラテックスの配合量は、固形分換算で顔料１００重
量部に対し好ましくは５〜３０重量部、より好ましくは
５〜２０重量部であり、また必要に応じて添加されるそ
の他の結合剤の配合量は、固形分換算で顔料１００重量
部に対して好ましくは１０重量部以下、より好ましくは
２〜５重量部である。

【００２０】前記無機顔料としては、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
ゼ）、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜
鉛、サチンホワイト等が、また有機顔料としては、ポリ
スチレンラテックスなどが使用される。これらは単独で
も、あるいは２種以上組み合わせて使用することもでき
る。

【００２１】また、前記その他の結合剤としては、デン
プン、酸化デンプン、大豆蛋白、カゼインなどの天然結
合剤、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
スが使用される。

【００２２】さらに、この紙塗工用組成物に一般的に使
用されている種々の助剤、例えば分散剤（ピロリン酸ナ
トリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムなど）、消泡剤
（ポリグリコール、脂肪酸エステル、リン酸エステル、
シリコーンオイルなど）、レベリング剤（ロート油、ジ
シアンジアミド、尿素など）、防腐材、耐水化剤（ホル
マリン、ヘキサミン、メラミン樹脂、尿素樹脂グリオキ
サルなど）、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）、螢光染料、カラー保水性向上
剤（カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウ
ムなど）、などを必要に応じて配合することができる。

【００２３】この紙塗工組成物は、従来公知の方法によ
って、例えばエアーナイフコーター、ブレードコータ
ー、ロールコーター、アプリケーターなどを用いて塗布
することができる。

【００２４】なお、本発明の共重合体ラテックスは、顔
料バインダーのほかに、紙のコーティング剤、カーペッ
トバッキング剤の接着剤、その他各種の接着剤、さらに
塗料などとしても使用することができる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるもの
ではない。これら実施例における「部」および「％」
は、それぞれ重量部および重量％を意味する。実施例１〜５（共重合体ラテックスの製造）撹拌機付きオートクレー
ブに、水２００部、ブタジエン５部、スチレン２部、メ
タクリル酸メチル２部、アクリロニトリル２部、アクリ
ル酸３部、フマル酸１部、ｔ−ドデシルメルカプタン
０．３部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．
５部およびペルオキソ二硫酸カリウム１．５部を仕込
み、６０℃で２時間反応させた。次いで、ブタジエン３
８部、スチレン１５部、メタクリル酸メチル２０部、ア
クリロニトリル１０部、アクリル酸２部、ｔ−ドデシル
メルカプタン０．５部からなる単量体混合物を、前記オ
ートクレーブ中の重合系内に１０時間かけて連続的に添
加した。この間、重合系内の温度は６５℃に保ち、その
後、７５℃で５時間反応させて、重合転化率９８％で重
合を終えた。この結果、実施例１にかかる共重合体ラテ
ックスを得た。

【００２６】表１に示す組成の単量体およびその他の物
質を使用した以外は、実施例１と同様にして実施例２〜
５にかかる共重合体ラテックスを得た。さらに、これら
の各共重合体ラテックスのムーニー粘度（ＭＳ₁₊₄，１
００℃）を本発明で規定する方法によって測定し、その
結果を表１に示した。

【表１】また各実施例にかかる共重合体ラテックスを用いて、下
記処方により紙塗工用組成物を調整した。（紙塗工用組成物の調整）上記各共重合体ラテックスを
用いて、下記の処方により紙塗工用組成物（カラー）を
調整した。

【００２７】クレー８０部（分散剤とし
てピロリン酸ナトリウム０．５部含有）炭酸カルシウム２０部共重合体ラテックス１０部（固形分）酸化デンプン５部水（全固形分が６０％になる量）得られたカラーは、下記試験法で評価した。なお、試験
に使用したコート紙は、カラーを坪量６４ｇ／ｍ²の原
紙にコーティングブレードを用いて、塗被量２０ｇ／ｍ
²で塗工して得た。（１）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段階で評価した。点数の高いものほど良好で
ある。点数は、測定回数６回の平均値で示した。（２）ＲＩウェットピック：耐水性の指標ＲＩ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段階で評価し
た。点数の高いものほど良好である。点数は、測定回数
６回の平均値で表示した。（３）白紙光沢：村上式光沢計を使用して入射角７５°
で塗工紙の光沢度を測定した。（４）印刷光沢：ＲＩ印刷機を使用してウェブオフセッ
ト用インキをベタ塗りし、村上式光沢計を使用して入射
角６０゜で光沢度を測定した。

【００２８】結果を表２に示した。

【表２】実施例１〜５は本発明の範囲内の紙塗工用共重合体ラテ
ックスを用いた例であり、得られた紙塗被用組成物は本
発明の目的の効果が得られている。比較例１，２表３に示すように組成を変えた以外は、実施例１と同様
にして、比較例１，２にかかる共重合体ラテックスを得
た。

【００２９】これらの共重合体ラテックスのムーニー粘
度（ＭＳ₁₊₄，１００℃）を測定し、かつ実施例と同様
にして紙塗工用組成物を調整し、塗工紙物性を評価し
た。それらの結果を表３および表４に示した。

【表３】

【表４】比較例１は、共重合体ラテックスの固形分のムーニー粘
度（ＭＳ₁₊₄，１００℃）が本発明の範囲未満であり、
ＲＩドライピック（接着強度）に劣る。

【００３０】比較例２は、共重合体ラテックスの固形分
のムーニー粘度（ＭＳ₁₊₄，１００℃）が本発明の範囲
を越えており、ＲＩドライピック（接着強度）およびＲ
Ｉウェットピック（耐水強度）に劣る。

【００３１】

【発明の効果】本発明の紙塗工用共重合体ラテックス
は、接着強度に特に優れるだけでなく、白紙光沢や印刷
光沢などの他の塗工紙物性にも優れている。その結果、
本発明の紙塗工用共重合体ラテックスは、平版枚葉（シ
ート）オフセット印刷用塗工液の製造に好適に使用する
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松井尚東京都中央区築地２丁目11番24号日本合成ゴム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）脂肪族共役ジエン系単量体１０〜６０重量％、（ｂ）エチレン性不飽和カルボン酸単量体０．２〜１５重量％、（ｃ）これらと共重合可能な他のモノオレフィン系単量体２５〜８９．８重量％、からなる単量体を乳化重合して得られる共重合体ラテッ
クスであって、該共重合体ラテックスの固形分のムーニ
ー粘度（ＭＳ₁₊₄，１００℃）が、４０〜１９５である
ことを特徴とする紙塗工用共重合体ラテックス。