JPS6361440B2

JPS6361440B2 -

Info

Publication number: JPS6361440B2
Application number: JP23433685A
Authority: JP
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1988-11-29
Also published as: JPS61266698A

Description

【発明の詳細な説明】

Ａ産業上の利用分野本発明はポリビニルアルコール（以下ポリビニ
ルアルコールはPVAと略記する）系樹脂を主成
分とした紙表面コーテイング剤の改良された紙表
面処理法に関し、詳しくは紙表面にPVA系樹脂
を主成分として含む濃度0.1〜10重量％の水溶液
(A)を塗布し、次いで無水マレイン酸とジイソブテ
ンとの共重合体であつて、かつ全カルボキシル基
の95モル％を超える単位が塩基性塩である共重合
体を主成分として含む濃度0.5〜10重量％の水溶
液(B)を塗布する々ことを特徴とする紙の表面処理
法に関する。Ｂ従来の技術従来、PVAは紙または板紙の表面コーテイン
グ剤として広汎に用いられている。それはPVA
が紙への接着性、造膜性に優れ、中でも特に優れ
たフイルム特性を示すため紙表面の強度、耐摩耗
性、耐油性などの紙表面物性、印刷適性を向上さ
せる作用機能を有するからである。しかしながら
紙表面の性能向上に完壁を期すことはできず、
PVA系水溶液を紙表面にコーテイングした場合、
抄紙された紙質により溶液の浸透性が多く十分に
性能が向上せず、特に表面摩擦係数が極端に低下
する欠点が生ずる。この表面摩擦係数の低下は、
製造後の運搬時、滑り現象を起す原因となり作業
能率、安全性、製品価値に著しい悪影響を及ぼす
ものである。こうした滑り現象は造膜された
PVAが水を媒体としつつ可塑性を保持して紙表
面が平滑化するために生じると考えられ、温度お
よび湿度が低くなる程発生の度合が大きくなる傾
向がある。またロールへの付着防止剤として使用
されているパラフイン、ステアリン酸カルシウ
ム、ポリエチレンなどのエマルジヨンは滑り現象
を一層助長させる効果を有することが確認されて
いる。Ｃ発明が解決しようとする問題点この現象を防止するための方策として先に本出
願人は、滑り防止剤の併用によるPVAを主成分
とする紙用コーテイング組成物が有効であること
を見出し、特願昭52−83276号として特許出願を
行なつた。すなわち特願昭52−83276号はPVA系
樹脂と、エチレン性不飽和カルボン酸の一種また
は二種以上とジイソブテンとの共重合体の塩基性
塩を含有せしめた水溶液からなる紙用コーテイン
グ組成物に係わるもので、紙表面への一段塗布に
よる処理を前提にして発明が構成されている。しかしながら、その後このコーテイング組成物
を用いた紙の表面処理方法について滑り防止効果
を更に高めるべく検討を重ねた結果、紙表面に
PVA系樹脂を主成分として含む濃度0.1〜10重量
％の水溶液(A)を塗布し、次いで無水マレイン酸と
ジイソブテンとの共重合体であつて、かつ全カル
ボキシル基の95モル％を超える単位が塩基性塩で
ある共重合体を主成分として含む濃度0.5〜10重
量％の水溶液(B)を塗布することによつて、PVA
が本来備えている接着性、造膜性、耐油性などの
諸物性を何ら損うことなく紙表面の滑り防止とい
う所期の目的をより効果的に達成出来ることを見
出し、本発明を完成するに至つた。Ｄ問題点を解決する為の手段本発明の紙の表面処理法において、水溶液(A)と
して紙表面に塗布されるPVA系樹脂としては重
合度300〜3000の範囲、特に紙表面強度を向上さ
せる目的には1000〜3000の範囲のものが好まし
い。けん化度は紙質の耐水性が要求される場合は
95モル％以上のものが好ましいが、特にこの範囲
に限定されるものではない。水溶性、造膜性、粘
着性などPVAの性能を損わないものであれば、
官能基の一部をエステル化、アセタール化したり
あるいは重合体の一部を架橋したPVA系重合体、
又は共重合による変性PVA系重合体を用いるこ
とは何らさしつかえない。水溶性(A)にはPVA系
樹脂の他に通常PVAと併用して用いられる消泡
剤、ロール表面剥離剤、防錆剤、柔軟剤、耐水化
剤、光沢向上剤などを適当量添加せしめることが
できる。該水溶液濃度は0.1〜10重量％の範囲に
あることが必要である。通常実用に供せられる塗
布量は0.05〜２ｇ／m²の範囲である。次に水溶液(B)中に含まれる無水マレイン酸とジ
イソブテンとの共重合体であつて、かつ全カルボ
キシル基の95モル％を超える単位が塩基性塩であ
る共重合体について説明する。無水マレイン酸とジイソブテンとは通常のラジ
カル開始剤の存在下で適当な溶媒を用いて重合さ
れる。この共重合体は組成分析の結果からジイソ
ブテンと無水マレイン酸のモル比がほぼ１：１で
あることが確認されている。また必要に応じて重
合時にスチレン、メチルビニルエーテルなどのモ
ノマーを少量共重合することができる。これらの
共重合体の鎖長を表わす尺度としてジメチルホル
ムアミド溶液中において30℃で測定した極限粘度
〔η〕を用いると、〔η〕＝0.05〜１dl／ｇ、特に
〔η〕＝0.05〜0.3dl／ｇの大きさの共重合体を用
いるのが望ましい。上記共重合体の全カルボキシル基の95モル％を
超える単位を塩基性塩とするには、アルカリ性物
質の共存下に共重合体中のカルボキシル基を塩基
性化すればよい。この目的のために使用されるア
ルカリ性物質としては苛性アルカリ、炭酸アルカ
リ、アンモニアあるいは有機アミン類など、さら
に具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化ア
ンモニウム、エタノールアミンなどがあげられる
が、ナトリウム塩を用いるのが最も実用的であ
る。無水マレイン酸とジイソブテンとの共重合体で
あつて、かつ全カルボキシル基の95モル％を超え
る単位が塩基性塩である共重合体は更に塗布適性
を向上させる粘度調整用としてポリアクリルアミ
ド、アルギン酸ソーダ、カルボキシメチルセルロ
ース（CMC）などを併用してもよいし、あるい
は消泡剤、防錆剤、耐水化剤、光沢仕上剤などを
併用しても差しつかえない。該水溶液の濃度は
0.5〜10重量％で実用に供され、紙表面への有効
塗布量は0.01ｇ／m²以上が適当である。紙表面への水溶液(A)および水溶液(B)の塗布は、
キヤレンダーサイズ、サイズプレス、タブサイ
ズ、ロールコーターなど公知の方法が用いられ
る。なお水溶液(B)の塗布は水溶液(A)の塗布後、紙
表面が一度乾燥してから行なつても所期の目的を
達成することができる。Ｅ作用及び発明の効果本発明によれば、上質紙、板紙、段ボール用ラ
イナー、白ボール、マニラボールなど各種紙表面
の処理が可能で、紙表面層への塗被液の歩留りが
良好となるため紙自身の保水性と柔軟性が増し、
表面摩擦力が増大して紙表面の滑り防止効果に極
めて優れる。以下実施例を挙げて本発明を説明する（なお実
施例において％は重量％を表わすものとする）。実施例１窒素雰囲気下にオートクレープ中へジイソブテ
ン105ｇおよび無水マレイン酸96ｇを酢酸イソプ
ロピル1500mlに溶解した後、アゾビスイソブチロ
ニトリル2.5ｇを酢酸イソプロピル100mlに溶解し
た液を順次添加したのち約10分撹拌を行なつた。
オートクレーブを80℃の温水中に浸漬し、撹拌下
で6hr反応し白色沈澱物195ｇを得た。このジイソブテン／無水マレイン酸共重合体
（後者50モル％、30℃、DMF中、極限粘度0.16）
に中和度1.0に相当するNaOHを加え溶解水溶液
とした。一方、ボリビニルアルコール（以下PVAと略
記）（重合度1700、けん化度99モル％）３％水溶
液をつくり、この水溶液にノニオン性界面活性
剤、市販防錆剤（有機アミン、脂肪酸誘導体、カ
チオン性界面活性剤などの混合物）、消泡剤を少
量添加しPVA組成液を調整した。前記共重合体の塩基性塩の水溶液を、この
PVA組成液に対し、PVA固形分に対して固形分
換算でそれぞれ１％、５％、10％添加混合し、
PVA含有濃度３％水溶液を作つた。これらの液をサイズプレス機で、液温60℃、ニ
ツプ圧20Kg／cm、100ｍ／minのスピードで、段
ボール用ライナー紙に塗布（吸液量18ｇ／m²）乾
燥した。（対照例３，４，５）また前記共重合体の塩基性塩のそれぞれ１％、
５％、10％水溶液を調整し、これらの液を上述と
同じ様にして段ボール用ライナー紙に塗布、乾燥
した。（対照例６，７，８）一方、前記PVA含有濃度３％水溶液を段ボー
ル用ライナーに塗布した後、PVA水溶液が乾燥
する前にジイソブテン／無水マレイン酸共重合体
の塩基性塩の0.5％、１％、５％及び８％水溶液
を続いて塗布（吸液量11ｇ／m²）乾燥した。（本
発明１，２，３，４）またジイソブテン／無水マレイン酸共重合体の
塩基性塩0.5％及び１％水溶液を段ボール用ライ
ナーに塗布した後、前記PVA含有濃度３％水溶
液を続いて塗布、乾燥した。（対照例９，10）更にまた、前記PVA含有濃度３％水溶液を段
ボール用ライナーに塗布した後、ジイソブテン／
無水マレイン酸共重合体の塩基性塩の0.1％ある
いは12％水溶液を続けて塗布、乾燥した。（対照
例11，12）また無水マレイン酸とジイソブテンとの等モル
共重合体（重合度100）の無水環をイソプロパノ
ールによつて100％セミエステル化し、更に開環
した無水環の酸基をアンモニアによつてアンモニ
ウム塩にしたもの（Ｘ−１）の１％水溶液を単独
であるいはPVA塗布後直ちに２段目の塗布液と
して用いて塗布紙を得た（対照例13，14）これらの塗布紙を温度20℃、湿度45％恒湿中に
おいて表面滑り角を測定した。結果を第１表に示
す。また温度20℃、湿度65％恒湿中にて紙物性を測
定した結果を第２表に示す。

【表】

【表】第１表に示す如本発明方法によつて紙表面を処
理したものは一段塗布したものに比べ極めて優れ
た滑り防止効果が得られることがわかる。

【表】

【表】第１表、第２表に示される如く、本発明の方法
によつて得られる塗布紙はPVA単独の場合に比
べ、滑り角、吸水度において著しく優れ、PVA
とPDIB／MAn同時併用系の１段塗布に比べて滑
り角において優れ、PDIB／MAn単独の場合に比
べて滑り角、テーパー摩耗、印刷光沢において優
れ、本発明の方法と逆の２段塗布に比べて滑り
角、吸水度、印刷光沢において著しく優れ、本発
明の範囲外の濃度を用いる２段塗布に比べて滑り
角において著しく優れ、更に本発明のものと異な
るPDIB／MAn〔すなわち、無水マレイン酸とジ
イソブテンとの等モル共重合体（重合度100）の
無水環をイソプロパノールによつて100％セミエ
ステル化し、更に開環した無水環の酸基をアンモ
ニアによつてアンモニウム塩にしたもの（Ｘ−
１）〕の単独あるいは２段塗布に比べて滑り角、
吸水度、テーパー摩耗、印刷光沢において著しく
優れることが分かる。

Claims

【特許請求の範囲】

１紙表面をポリビニルアルコール系樹脂を主成
分として含む濃度0.1〜10重量％の水溶液(A)およ
び無水マレイン酸とジイソブテンとの共重合体で
あつて、かつ全カルボキシル基の95モル％を超え
る単位が塩基性塩である共重合体を主成分として
含む濃度0.5〜10重量％の水溶液(B)をコーテイン
グ組成物として用いて表面処理するにあたり、上
記の濃度0.1〜10重量％の水溶液(A)を塗布したの
ち濃度0.5〜10重量％の水溶液(B)を塗布すること
を特徴とする紙の表面処理法。