JPS60209094A - 紙塗工用組成物 - Google Patents

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、艦工紙にンける印刷光沢、接着強度ならびに
耐水性が優れた紙塗工用組成物に関するものである。

〔技術の背景〕

塗工紙は、原紙の人血に、顔料）よびこの顔料を＃着す
るラテックスなどのバインダーエフなる紙塗工用組成物
ｔ−塗工して塗工層を形成したものでらる。

ｉＡ仕、塗工紙の特性として、印刷物の美観の点より優
れた印刷光沢を有すること、ならびに印刷の高速度化に
伴い、原紙に対し塗工層が充分大きい接着強度ｔ−有し
かつ大きな耐水性を有することが重要視されτいる。

ところで、近年においては、生産性の向上および製造コ
ストの低減を目的として、紙翅工用組成物を高固形分化
すること札よル、塗工層の乾燥工程における省力化を図
る傾向におる。そして、通常、紙塗工用組成物の高固形
分化による流動性の低下を改善するために、顔料として
多量の炭酸カルシウムが使用される。しかるに、炭酸カ
ルシウムを多量に含む紙塗工用組成物は、得られる塗工
紙における印刷光沢が不充分でめシ、また使用する炭酸
カルシウムの粒径いかんによっては充分な接着強度なら
びに耐水性を得ることができないという問題点含有して
いる。

かかる問題点の解決ｔ−ラテックスの改ＩＸＩＩＬより
達成しようとする技術としては、例えば、％開昭５７−
１９１３９２号公報、特開昭５０−９４０３４号公報に
開示された、シアン化ビニル系化合物をビニル系単重体
成分の一穐として用いたカルボキシ変性スチレン−ブタ
ジェン系共重合体ラテックスを用いるものが知られてい
るか、これらによっても充分満足すべき印刷光沢、接着
強度ならびに耐水性を得ることができな−。

〔発明の目的〕

本発明は、以上のような背景のもとになされたものであ
って、その目的とするところは、印刷光沢、接着強度な
らびに耐水性の優れた塗工紙を形成する紙塗工用組成物
を提供することにａる。

〔発明の構成〕

本発明の特徴とするところは、以下の条件（へ）から条
件に）を満す共１合体２テックスと、顔料とを含有する
点にるる。

条件（イ）；当該共重合体ラテックスが下記（ａ）、　
（ｂｌおよび←）の単量体組成物より得られるものであ
ること。

（ａ）シアン化ビニル系単量体 ｌＯないし４０重量％ Φンエチレン糸不飽和カルボン絃エステル単量体５２な
いし８９重量− （Ｃ）エチレン系不飽和カル、ボン散単量体工ないしｓ
ｉｔ％ 条件（ロン；グル含量か７０％以上でめること〇飽性ｆ
ｉｄｙラス転移温度が−３０ないし１０℃であること。

条件に）；ラテックス粒゛子の平均粒径か６００ないし
２０００Ａであること。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の紙塗工用組成物を構成する共重合体ラテックス
は、以下に具体的に述べる（ａ）シアン化ビニル系単量
体、Φ）エチレン系不飽和カルボン酸エステル単量体お
よび（Ｃ）エチレン系不飽和カルボン化ビニル系単量体
としては、例えはアクリロニドリン、メタクリロニトリ
ル％　ａ−クロルアクリロ品トリル、４−エチルアクリ
ロニトリルのような脂肪族不飽和ニトリルａをあげるこ
とができる。

これらのうち、アクリロニトリルが特に好ましい。

シアン化ビニル系単量体の使用量は、単量体組成物全量
に対し１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３０重量％
である。使用量が４０Ｍ１ｔＩｂを越えると１、塗工紙
における接着強度の低下か著しく、一方使用量か１０！
１９６未満では充分な印刷光沢を得ることができない。

（ロ）エチレン系不飽和カルボン酸エステル単量体とし
ては、例えはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキ
シル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オク
チル、アクリル酸２ウリル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸２ウリルなどｆｆ１６げることかできる。これ
らの単量体は単独であるいは２［ｉ以上組み合せて用い
ることかできる。

エチレン系不飽和カルボン酸エステル単量体の使用量は
、単量体組成物全量に対し５２〜８９重量−である。使
用量が８９重量％を越えると、塗工紙における印刷光沢
が不充分となり、一方使用量が５２重量−未満では接着
強度が不充分となる。

（Ｃ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、例
えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸、ジカルボン酸の牛エステ
ルなどをめげることができる。これらの単量体＃１単８
６るいは２ａ以上組み合せて用いることができる。

エチレン系不飽和カルボン酸単量体の使用量は、単量体
組成物全量に対し、ｌ〜８重量饅、好ましくは２〜５重
量−でるる。使用量が８重量−を越えると塗工紙におけ
る耐水性か不充分となり、一方使用量が１重量−未満で
は塗工紙に訃ける接着強度、機械的安定性が不充分とな
る。

本発明の紙塗工用組成物を構成する共重合体ラテックス
のゲル含量は７０チ以上、好ましくは５Ｏｔｓ以上とさ
れる。ゲル含量か７０−未満では塗工紙における接着強
度および印刷光沢が不充分となる。

ここにおいて、「ゲル含量」とは、得られた共重合体ラ
テックスをｐＨ８，５に調整した後、メタノールで凝固
させ、洗浄、乾燥した後所定ｊ１（約０．３ｆ）の試料
を所定量（１００ｍｇ）のベンゼンに２０時間浸漬した
後、ベンゼン不溶分を測定し、試料に対する重量−で示
したものでるる。

共重合体ラテックスのゲル合量は通常の乳化重合に算用
される連鎖移動剤の使用によって調節することができる
。これらの連鎖移動剤としては、例えはりｐロホルム、
ブロモホルム、四塩化炭素、四臭化炭素等のハロゲン化
炭化水素類、ｎ−へキシルメルカプタン、ｎ−オクチル
メルカプタン、ｔ−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等のメルカ
プタン類、ジメチルキサントゲンジサルファイド、シイ
ツブｐビルキサントゲンジサルファイド等のキサントゲ
ン類等通常の乳化重合で使用可能なものはすべ″″ＣＣ
使用る。これらは、単独あるいは２種以上組み合せて用
いることができる。添加方法は一括添加、多分割添加る
るいは連続添加のいずれの方法であってもよい。

本発明の紙ｍ工用組成物ｆ：構成する共重合体ラテック
スのガラス転移温区は、−３０〜１０℃、好ましくは一
２５〜１０℃である。ガラス転移温度が１０℃を越える
と塗工紙における接着強度か不を分となル、一方−３０
℃と未満では印刷光沢および耐水性が不充分となる。

ここ＆Ｃ１いて「カラス転移温度」とは、共重合体ラテ
ックスを乾燥し、得られた乾固物を示差走査熱量計「Ｄ
８Ｃ９１０ＩＩＪ　（デュポン社製）によりて測定して
得られた値で゛める。

ガラス転移温度は、共重合体ラテックスの製造に用いら
れるエチレン系不飽和カルボン酸エステル単量体の種類
あるいは使用量ｆｔ適宜選択することによシ調整するこ
とかできる。

本発明の紙塗工用組成物を構成する共重合体ラテックス
におけるラテックス粒子の平均粒径は、６００〜ｚｏｏ
ｏＸ、好ｔＬ＜　は８００〜１６００Ｘで；ｂる。平均
粒径が２０００Ｋを越えると塗工紙における印刷光沢お
よび接着強度か不充分とな９、平均粒径が８００Ａ未満
では接着強度が不充分となる０ここにおいて「ラテック
ス粒子の平均粒径」とは、共重合体ラテックスを蒸留水
で希釈し、この希釈液を動的光散乱装置「コールタ−ナ
ノサイザー」（コールタ−社製）によって測定して得た
値である。

ラテックス粒子の平均粒径は、共重合体ラテックスの装
造時に使用する水おるいは乳化剤の量によって調整する
ことができる。なお、乳化剤としてはアルキル硫酸塩、
アルキルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩
等の陰イオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール、
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ
ルエステル等の非イオン性界面活性剤をあけることがで
き、これらのうち１種または２種以上を組合せて用いる
。

本発明の紙塗工用組成物は、クレイ、硫酸バリウム、酸
化チタン、炭酸カルシウム、サテンホワイト等の紙塗工
用に一般に使用されている鉱物性顔料に、顔料のバイン
ダーとして上述の共重合体ラテックス、さらには必要に
応じてカゼイン、澱粉、ポリビニルアルコール等の天然
あるいは合成のバインダーを配合して得ることができる
０バインダーとして用いられる共重合体ラテックスの使
用量は、顔料１００重量部に対して好ましくは５〜４０
重量部である。使用量が４０重量部を越えるとインキ着
肉性が低く、印刷物の美観か着しく損なわれる。一方使
用量か５重量部未満であると接着強度が不十分となる。

また、鉱物性顔料は、好ましくは３０３１量−以上の炭
酸カルシウムを含む。炭殿カルシウムとしては、重質炭
酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムあるいは両者の混合
物を用いることかできる。炭酸カルシウムと併用される
顔料は特に制限されず、既述のものな用いることができ
る。

さらに一般に使用されている種々の配合剤、例えば耐水
性向上剤、耐水化反応促進剤、顔料分散剤、粘度調節剤
、着色顔料、螢光染料あるいはｐＨ調節剤などを任意に
配合することもできる。　゛〔発明の効果〕 本発明の紙塗工用組成物は、シアン化ビニル系単量体、
エチレン系不飽和カルボン酸エステル単量体訃よびエチ
レン系不飽和カルボン酸単量体を共重合させて得られる
特ｉの共重合体ラテックスを用いており、後述する実施
例からも明らかなように、塗工紙にシける印刷光沢、接
着強度ならびに耐水性が優れている。

しかも、本発明の紙塗工用組成物は、顔料における炭酸
カルシウムの含有比率が鳥い場合においても優れた特性
を保持し、特に高同形分の紙塗工用組成物として有用で
るる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について述べる。なお、「部」お
よび「チ」はそれぞれ重量部シよび重量Ｓを表わす。

実施例１〜６．比較例１〜９ 共重合体ラテックスの製造 第１表（実施例）および第２表（比較例）に示す単量体
成分ならびに添加剤（組成比はすべて部である。）の各
々と水１５０部（比較例２のみ２００部）とをオートク
レーブ中に仕込み、窒素ガス雰囲気下において温度６０
℃にて２時間反応させ、さらに温度７０℃にて２時間反
応を続け、実施例につき６種、比較例につき９．Ｉｆの
共重合体ラテックスを得た。これらの共重合体ラテック
スの重合転化率はいずれも９９％以上であった。また得
られた各共重合体ラテックスのゲル含量、ガラス転移温
匿ならびに平均粒径會既述の方法によって詞ぺた。そ（
Ｄ＠果を同じく第１表および第２宍に示す。なお、第２
表において数値に付したアンダー２インは、この数値が
本発明の東件の範茜外に多ることを示している０ 紙塗工用組成物の製造 上述の各共重体ラテックスを用い、下記の処方によυ紙
塗工用組成物を調製した０ 部合比： クレー　７０部（分散剤としてビ四 リン酸ナトリウムを０．５％ 含む） 炭酸カルシウム　３０部 共重合体ラテックス１０部（固形分として）酸化澱粉　
５部 水　全固形分が６０％になるよ うな相当量を添加 得られた各紙塗工用組成物をブレード塗工法によって塗
工し工得られた塗工紙について、次のような％性試験を
行なった。

特性試販 （１）ドライピック（接着強度の判定）試験はＲＩ印刷
試販機による。試験片ｔ）２ムに固定し、３０ｒｐｍの
速度で繰り返し印刷を続け、一定時間後に印刷を停止し
、肉眼によって判定する０判定は完全に印刷できたもの
を５点、殆ど印刷できなかったものｔ−１点とし、中間
点はその程度に応じて点数をつけ、各試料から得た５個
のデータｔ−算術平均する。

Ｑ）ウェットビック（耐水性の判定） 試験は几工印刷試Ｍ機による。ドラムに固定した試験片
に水を１回塗布し、一定時間後に１回印刷を行い、上述
のドライピックの場合と同様の方法によシ判定する。

（３）印刷光沢 試験はル１印刷試鹸機による。試験片をドラムに固定し
、３９　ｒｐｍの速度で１同印刷を行い、その後２４時
間放置し、試験片の印刷面の光沢を村上式光沢度計によ
って測定する。

各試験結果を餓ｌ懺および第２表に示す。

なお、第２衣において数値に付したアンダー２インは、
物性値が庚期の目的値に達していないことを示している
。

以上の結果より、本発明の実施例にかいては。

ドライビック、ウェットビックならひに印刷光沢のいず
れの特性も全般に優れていることがＪａｌｌされた。こ
れに対し、比較例においては、全ての特性が本発明の実
施例に比して全般に劣っており、しかも各比較例におい
ていずれかの特性か著しく低いことが判明した。

実施例７．８．比較例１０．１１ 顔料に訃ける炭酸カルシウムの含有比率を第３表に示す
とおりとしたほかは、既述の処方と同様、にして紙塗工
用組成物ｔ−ａ製した０このとき用いた共重合体ラテッ
クスは、実施例７および実施例８においては実施例１に
かけるものと同様でるり、比較例１０および比較例１１
においてはスチレン−ブタジェン共重合体ラテックス（
スチレンとブタジェンとの重合比６０：４０）でるる０
ついで、これらの紙塗工用組成物によって得られた塗工
紙につい工、既述の方法によってドライビック、ウェッ
トピックならびに印刷光沢の各特性を゛調べた。その結
果を同じく第３表に示す。

第　３　宍 以上の結果ぶり、本＠明の実施例においてｉｔ、ドライ
ビック、ウェットピックならびに印刷光沢ても塗工紙の
特性に大きな変化はみられず、良好な特性を維持しうろ
ことが確認された。一方、比較例においては、全１の％
性が本発明の実施例に比して全般に劣つ工お９、しかも
顔料における炭酸カルシウムの含有比率が大きくなると
塗工紙の特性の劣化が大きいことか判明した０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）以下の条件（イ）から条件に）を満す共重合体ラテ
   ックスと、顔料とを含有することを特徴とする紙塗工用
   組成物。 条件０）；当該共重合体ラテックスが下＠ｉｌ！　（ａ
   ）　、Φ）および＜ｃ＞の単量体組成物より得られるも
   のであること。 （ａ）シアン化ビニル系単量体 ＩＯないし４０重量− （ｂ）　ｘ　ｆ　ｖン系不飽和カルボン販エステル単量
   体５２ないし８９Ｎ量チ （Ｃ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体１ないし８］
   Ｌ証− 条件←）；ゲル含量か７０％以上であること。 条ｆＦｅｔ；ガラス転移温度が−３０ないしＩＯＣであ
   ・ること。 条ｆ＋に）；ラテックス粒子の平均粒径が６００なりｈ
   　Ｌ　２００　ｏＸ−ｃ　；ｂ　ｂ　コト。 ２）　顔料が、３０重ｉ％以上の炭酸カルシウムを含む
   帽■ｈ求の範囲第１項記載の紙塗工用組成物０