JPH0860598A

JPH0860598A - 紙塗工液組成物

Info

Publication number: JPH0860598A
Application number: JP20036994A
Authority: JP
Inventors: Masuhiko Nakanishi; 益彦中西
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】カレンダー掛けにおけるロール汚れがなく、
かつ優れた塗工紙を提供する。【構成】滑剤１００重量部に対し、アミン系硬化剤も
しくはポリアミノアミド系硬化剤を固形分換算で１０〜
８０重量部含有し、さらに必要に応じてエポキシ樹脂系
エマルジョンを固形分換算で滑剤１００重量部に対し、
７〜９００重量部含有してなる紙塗工液組成物。【効果】カレンダー掛けにおけるロール汚れがなく、
かつ耐水性および湿潤時のウェット着肉性に優れている
ばかりか、表面強度と印刷光沢にも優れた塗工紙をうる
ことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、すぐれた性質を提供す
る紙塗工液組成物に関するものである。さらに詳しく
は、本発明は、カレンダー掛けにおける耐スーパーカレ
ンダーロール汚れや耐グロスカレンダーロール汚れなど
に、優れた効果を発揮するばかりか、塗工紙・塗工板紙
の耐水性および湿潤時のインキ着肉性に優れ、かつ表面
強度や印刷光沢にも優れた性質を有する紙塗工液組成物
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、多色印刷された雑誌類、パンフレ
ット、広告類および包装材類の急速な需要拡大に伴っ
て、塗工紙あるいは塗工板紙の生産が著しく増大してい
る。それに伴い、塗工紙・塗工板紙の腰を維持し、白紙
光沢を出すために、スーパーカレンダーやグロスカレン
ダーの低圧、高温化に耐え、かつ印刷機の高速化に対応
可能な塗工紙・塗工板紙が望まれている。

【０００３】例えば、スーパーカレンダーやグロスカレ
ンダーの低圧、高温化によるロール汚れに対し、各種滑
剤の使用量を増やすことが行われている。また紙塗工用
組成物に使用している顔料バインダーであるＳＢ系ラテ
ックスの改良も精力的に行われている。また、印刷、特
にオフセット印刷に要求される表面強度、すなわちドラ
イピック強度や湿し水が関与する耐水性、すなわちウェ
ットピック強度、湿し水転移後の吸水性やインキの均一
とインキ着肉性（インキ転移性）および印刷されたイン
キ面の光沢（印刷光沢）などの基本的な特性の向上に対
し、顔料バインダー、特に主流であるＳＢ系ラテックス
の改良および耐水化剤を中心とした各種添加剤の検討が
行われてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロール汚れ
に対し、滑剤の増量はロール汚れの改良には効果がある
ものの、滑剤の大半は接着強度を付与していないため、
表面強度、すなわちドライピック強度や耐水性、すなわ
ちウェットピック強度の低下をもたらす。またＳＢ系ラ
テックスからの改良手段の一つであるガラス転移温度を
上げたＳＢ系ラテックスは、やはりドライピック強度の
低下をもたらす。

【０００５】また、印刷適性向上の手段として、ＳＢ系
ラテックスを増やした場合、確かにドライピック強度や
ウエットピック強度は向上するものの、吸水性やインキ
着肉性が著しく低下する。さらに耐水化剤を中心とした
各種添加剤は、確かにウエットピック強度やインキ着肉
性は改良されるものの、ドライピック強度が著しく低下
したり、塗工液の粘度が上昇したりする。そこで本発明
は、このような従来の問題点を解決した紙塗工液組成物
を提案することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の紙塗工
液組成物は、顔料、バインダー、滑剤、硬化剤を含む紙
塗工液組成物であって、滑剤１００重量部に対し、アミ
ン系硬化剤もしくはポリアミノアミド系硬化剤を固形分
換算で１０〜８０重量部、さらに必要に応じて滑剤１０
０重量部に対し、エポキシ樹脂系エマルジョンを固形分
換算で７〜９００重量部使用することを特徴とするもの
である。

【０００７】以下さらに本発明を詳細に説明する。本発
明で使用される滑剤は、通常使用されているものであ
る。例えば、高級脂肪酸エステルであるステアリン酸ブ
チル、高級脂肪酸アミドであるエチレンビスステアリン
酸アミドやオレイン酸アミド、金属石けんであるステア
リン酸カルシウム、炭化水素であるパラフィンワック
ス、合成ワックスであるポリエチレンワックスやポリプ
ロピレンワックスなどが挙げられる。これらのなかでも
紙塗工用滑剤としてはステアリン酸カルシウムの水分散
体が代表的である。

【０００８】本発明で使用される硬化剤としては、アミ
ン系硬化剤であるエチレンジアミン、トリエチレンテト
ラミン、メンセンジアミン等若しくはポリアミノアミド
系硬化剤が挙げられる。特に本発明で有効な硬化剤は、
ポリアミノアミド系硬化剤であり、この硬化剤は、分子
中に複数の活性なアミノ基をもち、同様にアミド基を１
個以上もつものである。例としては、天然の不飽和脂肪
酸から作られる重合脂肪酸（慣用的にはダイマー酸）
と、必要に応じて加えられる他の脂肪酸との混合物にポ
リアルキレンポリアミン類を縮合反応させて作られるも
のが挙げられる。重合脂肪酸は、工業的には天然のトー
ル油、大豆油、サフラワー油などからのリノール酸やリ
ノレイン酸などの不飽和成分を多く含む脂肪酸を、無触
媒、または、クレーやケイ酸アルミナなどの触媒存在下
に加熱することによって合成される。また、ポリアルキ
レンポリアミン類としてはエチレンジアミン、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレ
ンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどがのポリ
エチレンポリアミン類が代表として挙げられる。また、
ポリアルキレンポリアミンは、アミン原料として最も基
本的なものであるが、これに代えてポリオキシアルキレ
ンポリアミンやメタキシリレンポリアミンなどを使用し
たポリアミノアミド品なども利用できる。

【０００９】さらに最近では、エポキシ樹脂をあらかじ
め反応させたアダクトを使用したポリアミノアミド品、
より短鎖の二塩基酸や芳香核を有する二塩基酸を使用し
たイミダゾリン環含有ポリアミノアミド品、またエポキ
シ化不飽和酸、アルケニルコハク酸、または、二塩基性
シクロヘキサン環置換化合物などを使用したポリアミノ
アミド品、さらには、アミノ酸化合物を使用したポリア
ミノアミド品などが挙げられる。

【００１０】特に、重合脂肪酸・ポリアルキレンポリア
ミン縮合物、さらに重合脂肪酸・ポリアルキレンポリア
ミン・重合脂肪酸の重縮合物とビスフェノールＡ−ジエ
−テルなどの付加物からなるポリアミノアミド品が本発
明の効果を良好に発揮できて好ましい。本発明で使用さ
れる特定な硬化剤は、滑剤１００重量部に対し、固形分
換算で１０〜８０重量部、好ましくは、３０〜７０重量
部である。特定な硬化剤が１０重量部以下では、本発明
の効果が認められない。また８０重量部を越えると、滑
剤との相溶性が悪いため、商品としての価値が急激に低
下する。

【００１１】本発明で使用されるエポキシ樹脂系エマル
ジョンのエポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキ
シ基を有するものであって、例えば、グリシジルエーテ
ル類、グリシジルエステル類、グリシジルアミン類、線
状脂肪族エポキサイド類、脂環式エポキサイド類などが
挙げられる。グリシジルエーテル類としては、例えば、
ビスフェノールのジグリシジルエーテル、フェノールノ
ボラックのポリグリシジルエーテル、アルキレングリコ
ールまたはポリアルキレングリコールのジグリシジルエ
ーテルが挙げられる。該ビスフェノールのジグリシジル
エーテルとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、
テトラメチルビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェ
ノールＡなどの二価フェノール類のジグリシジルエーテ
ルが、該フェノールノボラックのポリグリシジルエーテ
ルとしては、例えば、フェノーレノボラック、クレーゾ
ールノボラック、ブロム化フェノールノボラックなどの
ノボラック樹脂のポリグリシジルエーテルが、該アルキ
レングリコールまたはポリアルキレングリコールのジグ
リシジルエーテルとしては、例えば、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレグリコール、ブタジオール、など
のグリコール類のジグリシジルエーテルが挙げられる。

【００１２】また、前記グリシジルエステル類として
は、例えば、ヘキサヒドロフタル酸のジグリシジルエス
テル、ダイマー酸のジグリシジルエステルなどが挙げら
れる。グリシジルアミン類としては、例えば、テトラグ
リシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジル
イソシアヌレートなどが挙げられる。さらに線状脂肪族
エポキサイド類としては、例えば、エポキシ化ポリプタ
ジエン、エポキシ化大豆油などが挙げられる。脂環式エ
ポキサイド類としては、例えば、３，４−エポキシ−６
−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，
４−エポキシクロヘキシルメチルカルボキシレートなど
が挙げられる。

【００１３】エポキシ樹脂はこれらに限定されるもので
はないが、好ましいエポキシ樹脂としてはグリシジルエ
ーテル類、グリシジルアミン類、グリシジルエステル類
であり、より好ましくはグリシジルエーテル類である。
グリシジルエーテル類で好ましいのはビスフェノール類
のジグリシジルエーテル類であり、特に好ましくはビス
フェノールＡ、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテ
ルである。エポキシ樹脂は単独で用いてもよく、２種以
上を組み合わせて用いてもよい。

【００１４】エポキシ樹脂は、エポキシ当量１００から
１５００の範囲のものが用いられ、好ましくは１５０か
ら７５０の範囲である。エポキシ樹脂系エマルジョン
は、所定量の上記エポキシ樹脂と界面活性剤、さらに必
要に応じて、その他の各種添加剤を水に機械的に分散さ
せて作成するか、上記エポキシ樹脂を溶液中でアクリル
酸やメタクリル酸などでアクリレート化し、溶液重合法
によりビニルモノマーをグラフト化した後、中和アミン
で微粒子化し、残留溶媒を取り除いて作成する。

【００１５】本発明で使用されるエポキシ樹脂系エマル
ジョンは、さらに本発明の効果を向上させるものであ
り、滑材１００重量部に対し、７〜９００重量部であ
る。７重量部以下では、さらに本発明の効果を発揮する
ことが出来ない。また９００重量部を越えると、紙塗工
液の粘度が上がりすぎて、操業上の問題が発生する。本
発明の紙塗工液組成物の作成方法は、紙用顔料および顔
料バインダーをスラリーにした状態に、滑剤、硬化剤と
エポキシ樹脂系エマルジョンを順次添加することを推奨
する。

【００１６】本発明の紙塗工液組成物は、滑材とエポキ
シ樹脂系エマルジョンとを混合し、作成した物を、紙塗
工液組成物を作成する時に添加し、これにさらに本発明
に使用される特定な硬化剤を所定量添加して、紙塗工液
組成物としても、本発明の効果は充分発揮される。この
紙用塗工液組成物には、紙用顔料、例えば、クレー、炭
酸カルシウム、酸化チタン、サチン白などの鉱物性顔料
や、プラスチックピグメントと言われるポリスチレン系
微粒子などの有機顔料が使用される。

【００１７】また、紙用塗工液組成物には、顔料バイン
ダーとして、スターチやカゼインなどの天然バインダー
やＳＢ系ラテックスやアクリル系ラテックス、さらに酢
酸ビニル系ラテックスなどの合成バインダーが使用され
る。さらに、紙塗工液組成物には、通常使用されている
各種添加剤、例えば、分散剤、増粘剤、中和剤、殺菌剤
や消泡剤なども当然使用可能である。

【００１８】本発明の請求項１の紙塗工液組成物の顔
料、バインダーは、通常使用されている使用量で充分機
能を発揮する。すなわち紙用顔料１００重量部に対し
て、バインダー５〜２０重量部、滑剤、硬化剤は固形
分換算で０．２〜１．５重量部使用する。さらに必要に
応じて、用いるエポキシ樹脂系エマルジョンは０．１〜
１．０重量部使用する。０．２重量部以下では、本発明
の効果が発揮されない。また、１．５重量部を越える
と、塗工液粘度の上昇が大きい。さらにエポキシ樹脂系
エマルジョンの使用量が０．１重量部以下では、本発明
の効果を向上させることができない。また、１．０重量
部を越えると、塗工液粘度の上昇が大きい。

【００１９】紙塗工液組成物は、各種ブレードコータ
ー、ロールコーター、エアナイフコーターなど、通常の
方法で塗工した後、スーパーカレンダーやグロスカレン
ダーにて、鏡面仕上げを行い、印刷紙として提供され
る。

【００２０】

【実施例】次ぎに、実施例および比較例により本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によっ
てなんら限定されるものではない。尚、各物性は次の測
定方法に従って求めた。（１）塗工液粘度：ＢＬ型粘度計（６０ｒｐｍ．ＮＯ．３スピンドル）によって２５℃で測定した。

【００２１】（２）ドライピック：ＲＩ印刷試験機を用いて、印刷インク（ＳＤスーパー強度デラックス５０紅Ｂ；タック値１５、東華色素社製）０．４cc３回重ね刷りを行い、ゴムロールに現れたピッキング状態を別の台紙に裏取りし、その程度を観察する。

【００２２】評価は５点相対評価法で行い、ピッキング現象の少ないものほど高得点とした。（３）ウエットピック：ＲＩ印刷試験機を用いて、塗工紙表面を吸水ロールで強度湿してから、印刷インク（ＳＤスーパーデラックス５０紅Ｂ；タック値１０、東華色素社製）０．４cc１回刷りを行い、ゴムロールに現れたピッキング状態を別の台紙に裏取りし、その程度を観察する。

【００２３】評価は５点相対評価法で行い、ピッキング現象の少ないものほど高得点とした。（４）インキ着肉性：ＲＩ印刷試験機を用いて、モルトンロールで水を塗布したのち、紙むけを起こさない条件でべた刷りを行い、インキ転移性（印刷されたインキ濃さ）を目視で観察する。

【００２４】評価は５点相対評価法で行い、インキ転移性の良好なものほど高得点とした。（５）白紙光沢：塗工紙表面を村上式ＧＭ−２６Ｄ型光沢度計により、 75°-75°で測定した。評価は数字が高いほど良好である。

【００２５】（６）印刷光沢：ＲＩ印刷試験機を用いて、塗工紙を印刷インキ（ＳＤスーパーデラックス５０藍、東華色素社製）０．４cc でベタ刷りし、乾燥後村上式ＧＭ−２６Ｄ型光沢度計により、60°-60°で測定した。評価は数字が高いほど良好である。

【００２６】（７）耐アルミ箔：温度５０℃、湿度８０％の雰囲気中に約２時間放置しベタツキ性塗工面とアルミ箔とを重ねて１００℃×２００kg／cm （ロール汚れのミニスーパーに１回通した後のアルミ箔の汚れ状態の目安）を観察する。劣× ─── △ ─── ○ ─── ◎良

【００２７】

【実施例１】滑剤ＤＥＦ９６０（日新化学研究所製）１
００重量部に対し、ポリアミノアミド系硬化剤として、
脂肪族・ポリアルキレンポリアミン縮合物「アンカマイ
ド５０３（ＡＣＩＪＡＰＡＮ販売）」を固形分換算で
４５重量部含有した混合物を用い、下記に示す配合の塗
工液組成物を以下に述べる方法で調整し、オフセット印
刷紙用塗工液組成物を得た。

【００２８】オフセット印刷紙用塗工液の成分割合クレー（ウルトラコート、ＥＭＣ製）７０重量部炭酸カルシウム（スーパー１７００，３０〃丸尾カルシウム製）分散剤（ポリアクリル酸ソーダ）０．２〃「アロンＴ−４０，東亜合成製」中和剤（カセイソーダ）０．１〃スターチ（王子エースＡ，王子コンスターチ製）３〃カルボキシル化ＳＢ系ラテックス１０〃「Ｌ１６０８，旭化成工業製」上記混合物０．２５〃まず、クレー７０重量部、炭酸カルシウム３０重量部、
分散剤（ポリアクリル酸ソーダ）０．２重量部および中
和剤（カセイソーダ）０．１重量部を所定量の水で分散
し、顔料スラリーを作成した。次ぎにあらかじめ溶液化
しておいたスターチ３重量部とカルボキシル化ＳＢ系ラ
テックス１０重量部、さらに上記の混合物０．２５重量
部を加え、かきまぜ混合したのち、適量の水を加えて最
終固形分６５重量％の紙用塗工液を調整した。

【００２９】次ぎに、塗工用原紙にこの紙用塗工液を塗
工量１４ｇ／m²になるようにマイヤーバーで塗工し、熱
風乾燥機（１５０℃×３０秒）にて乾燥した。次いでこ
の塗工紙をスーパーカレンダーにかけ（ロール温度５０
℃，ロール圧１５０ｋｇ／ｃｍ，２回通紙）、温度２３
℃、湿度６５％の恒温恒湿室にて調温、調湿したものを
試験片として、各種測定を行った。結果を表１に示す。
また、耐アルミ箔ベタツキ性を見るために、スーパーカ
レンダーかけ前の試験片を温度５０℃×湿度８０％の恒
温恒湿槽に約２時間放置し、試験に供した。その結果も
表１に示す。

【００３０】

【実施例２〜３】実施例２は、実施例１で作成した混合
物を１．４重量部、実施例３は、１．０重量部使用した
以外は、実施例１と同じ組成物および操作を行い、試験
片を作成し、各種測定を行った。結果を表１に示す。

【００３１】

【実施例４〜６】滑剤ＤＥＦ９６０（日新化学研究所
製）１００重量部に対し、ポリアミノアミド系硬化剤と
して、脂肪族・ポリアルキレンポリアミン縮合物「アン
カマイド５０６（ＡＣＩＪＡＰＡＮ販売）」を固形分
換算で７０重量部含有した混合物を用い、実施例４は、
添加量として０．２３重量部、実施例５は、添加量とし
て１．３重量部、さらに実施例６は、添加量として０．
７重量部を用いた以外は、実施例１と同じ組成物および
操作を行い、試験片を作成し、各種測定を行った。結果
を表１に示す。

【００３２】

【実施例７】実施例１にエポキシ樹脂系エマルジョンを
固形分換算で０．３重量部添加した以外は、実施例１と
同じ組成物および操作を行い、試験片を作成し、各種測
定を行った。結果を表１に示す。

【００３３】

【実施例８】実施例４にエポキシ樹脂系エマルジョンを
固形分換算で０．８重量部添加した以外は、実施例１と
同じ組成物および操作を行い、試験片を作成し、各種測
定を行った。結果を表１に示す。

【００３４】

【比較例１】実施例１に添加されている混合物の替わり
に、ステアリン酸カルシウム系滑剤ＤＥＦ９６０（日新
化学研究所製）を固形分換算で０．５重量部使用した以
外は、実施例１と同じ組成物および操作を行い、試験片
を作成し、各種測定を行った。結果を表１に示す。

【００３５】

【比較例２〜３】比較例２は、実施例１を固形分換算で
０．１５重量部、また比較例３は、実施例４〜６で作成
した混合物を固形分換算で２．０重量部使用する以外
は、実施例１と同じ組成物および操作を行い、試験片を
作成し、各種測定を行った。結果を表１に示す。

【００３６】

【比較例４】滑剤ＤＥＦ９６０（日新化学研究所製）１
００重量部に対し、ポリアミノアミド系硬化剤として、
脂肪族・ポリアルキレンポリアミン縮合物「アンカマイ
ド５０２（ＡＣＩＪＡＰＡＮ販売）」を固形分換算で
８重量部含有した混合物を用い、実施例１と同じ組成物
および操作を行い、試験片を作成し、各種測定を行っ
た。結果を表１に示す。

【００３７】

【比較例５】滑剤ＤＥＦ９６０（日新化学研究所製）１
００重量部に対し、ポリアミノアミド系硬化剤として、
脂肪族・ポリアルキレンポリアミン縮合物「アンカマイ
ド５０３（ＡＣＩＪＡＰＡＮ販売）」を固形分換算で
８５重量部含有した混合物を１．８重量部用い、実施例
１と同じ組成物および操作を行い、試験片を作成し、各
種測定を行った。結果を表１に示す。

【００３８】

【発明の効果】本発明において得られた、紙用塗工液組
成物を使用することにより、カレンダー掛けにおけるロ
ール汚れがなく、かつ塗工紙の耐水性および湿潤時のイ
ンキ着肉性に優れているばかりか、表面強度や印刷光沢
にもすぐれた効果を発揮することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料、バインダー、滑剤、硬化剤を含む
紙塗工液組成物であって、滑剤１００重量部に対し、ア
ミン系硬化剤もしくはポリアミノアミド系硬化剤を固形
分換算で１０〜８０重量部含有してなることを特長とす
る紙塗工液組成物。
【請求項２】滑剤１００重量部に対し、エポキシ樹脂
系エマルジョンを固形分換算で７〜９００重量部含有し
てなる請求項１の紙塗工液組成物。