JPS646318B2 - - Google Patents
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- JPS646318B2 JPS646318B2 JP15615281A JP15615281A JPS646318B2 JP S646318 B2 JPS646318 B2 JP S646318B2 JP 15615281 A JP15615281 A JP 15615281A JP 15615281 A JP15615281 A JP 15615281A JP S646318 B2 JPS646318 B2 JP S646318B2
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Description
本発明は新規な塗工紙用顔料組成物に関する。
従来、塗工紙用顔料組成物には、接着剤として
一般に塗工紙用顔料100重量部に対して５〜15重
量部のカゼイン、澱粉類等の天然水溶性高分子、
ポリビニルアルコールのような合成水溶性高分子
の少なくとも１種と固形分で５〜25重量部の合成
ゴムラテツクス、酢酸ビニルエマルジヨン、アク
リルエマルジヨンのような重合体ラテツクス（通
常40〜60重量％の濃度）の少なくとも１種とを併
用しており重合体ラテツクスの粒子径は1500〜
3000Åのものが用いられる。塗工紙用顔料として
は、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、サチン
ホワイト、酸化チタン、プラスチツク顔料等が使
用されている。 しかし、近年普及してきたブレード塗工機への
対応と塗工の高速化及び乾燥負荷の軽減の目的で
従来一般的である40〜62重量％から65重量％以上
への塗工紙用顔料組成物の高濃度化が試みられ、
これに伴ない接着剤として重合体ラテツクスと共
に低粘度の酸化澱粉やリン酸エステル化酸粉のよ
うな比較的高濃度に溶解ができかつ低粘度である
水溶性高分子が好んで用いられている。しかし、
これらの使用においても塗工紙用顔料100重量部
当り５〜15重量部の一般的な使用量のままでは、
塗工紙用顔料組成物濃度を65％以上にすることは
塗工紙用顔料組成物の粘度を著しく高めてしまう
ため困難である。このため塗工紙用顔料組成物の
濃度を高めるために、酸化澱粉やリン酸エステル
化澱粉の使用量を塗工紙用顔料100重量部当り５
重量部未満に減少し、重合体ラテツクスの使用量
を増加することが試みられている。しかし、この
ように重合体ラテツクスを増加すると塗工紙用顔
料組成物の保水性を著しく損ねる結果となり、塗
工紙製造時に塗工紙用顔料組成物から塗工原紙に
水分を吸いとられるため、戻りの塗工紙用顔料組
成物の濃度が上昇し、これに伴つて槽中の塗工紙
用顔料組成物の粘度が過大となり、塗工量が一定
にできない。さらに塗工紙用顔料組成物に含まれ
る酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉、重合体ラテ
ツクス等の接着剤が、塗工後の熱乾燥時に塗工層
の表面に不均一分布する、いわゆるマイグレーシ
ヨンを生じ、塗工紙の印刷時にインキの転移、吸
収が不均一になるなど、塗工紙としての性能を著
しく損ねる結果となる。また、高速ブレード塗工
時においてブレードでのブリーデイングを生じた
りして不良品を発生させる。しかも安価な澱粉を
減少して高価な重合体ラテツクスを増加すること
は、経済的にも不利であつた。 本発明者は、鋭意研究を行つた結果、本発明に
よつて上記の欠点をことごとく改善し、その上塗
工紙に高い白紙光沢値を付与することのできる組
成物を見い出し、本発明に到達した。 塗工紙用顔料100部重量部あたり、澱粉５〜15
重量部と、モノオレフイン系単量体および／また
はジオレフイン系単量体を乳化重合して合成され
る重合体ラテツクスを固形分で５〜25重量部含む
塗工紙用顔料組成物において、該澱粉としてデキ
ストローズ当量を８〜25にした澱粉を使用し、か
つ重合体ラテツクスとして、該重合体ラテツクス
の数平均粒子径が1300Å以下であるラテツクスを
用いてなる新規な塗工紙用顔料組成物である。 本発明により、保水力が高く、塗工紙に高い白
紙光択値を付与しかつ廉価で高速塗工に適した塗
工紙用顔料組成物が提供される。 本発明における重合体ラテツクスとしては極め
て代表的な単量体として、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエ
チル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル
酸グリシジル、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、メタクリル酸−
２−エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエ
チル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタク
リル酸グリシジル、アクリルアミド、メタクリル
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メ
チロールメタクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル
アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリル
アミド、アクリル酸、メタクリル酸、他の各種ア
クリル又はメタクリル系単量体、クロトン酸、フ
マル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸モノ
又はジアルキルエステル、マレイン酸モノ又はジ
アルキルエステル、イタコン酸モノ又はジアルキ
ルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等のモノオレフイン系単量体、
スチレン、アルフアメチルスチレン、クロロスチ
レン、ジメチルスチレン、ジビニルベンゼン等の
芳香族ビニル化合物あるいはブタジエン、イソブ
レン、２−クロロブタジエン等のジオレフイン系
単量体等を乳化重合して合成されるラテツクスで
あつて、該重合体ラテツクスの粒子径が1300Å以
下、好ましくは1100Å以下のものである。すなわ
ち1300Aを越える粒子径では、塗工紙用顔料組成
物（以下塗工液と略す）に十分な保水性を付与す
ることができず、かつ、塗工紙に高い白紙光沢値
を付与することができない。 粒子径1300Å以下のラテツクスは、例えば使用
する界面活性剤を増量して、あるいは更に原料単
量体組成中にアクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタク
リレート、アクリル又はメタクリルアミド等の適
当な単量体の少くとも１種を適当量加えて乳化重
合することにより得られる。 本発明における澱粉類としては、例えば生澱粉
を90〜100℃でα−アミラーゼのような酵素によ
り分解し、澱粉分子中のグルコース単位数として
平均12〜４個、すなわちデキストローズ当量（以
下DE値と略す）として８〜25好ましくは８〜20
にしたものが使用される。DE値が８未満の澱粉
を用いると保水力の点では十分であるが、塗工紙
の粘度が高くなり高濃度塗工液を作ることは困難
となり、しかも塗工紙により高い白紙光沢値を期
待出来ない。一方、DE値が25を越える澱粉の使
用においては、塗工液の粘度が低くなるため、高
濃度塗工液の調整は容易になるが十分な保水性が
得られず、本発明の効果が得られない。 「紙塗工用合成バインダー」（TAPPIモノグラ
フシリーズNo.37昭和52年８月25日ユニ広報株式会
社発行）には、重合体ラテツクスの粒子径につい
て、「典型的な」紙塗工用ラテツクスは粒子径が
2000Åであり、しかも粒子径がより大きい方が光
沢が向上すると記述されている。本発明のように
特にDE値８〜25の澱粉類とまた特に数平均粒子
径1300Å以下の重合体ラテツクスとを組合せるこ
とにより高濃度の塗工液が実用でき、しかも塗工
紙の白紙光沢値が向上するという効果が得られる
ことはかかる従来の知見からすれば驚くべきこと
である。さらには、重合体ラテツクスの数平均粒
子径は1300Å以下でこれが小さいほど本発明の効
果は大きくなる。また重量部の組成及びラテツク
スの製造方法によらずその効果が得られる。 本発明に使用される塗工紙用顔料は、カオリ
ン、クレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、
酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウ
ム、酸化亜鉛、プラスチツク顔料等通常用いられ
るものでよく、これらの単独又は二種以上が用い
られる。また、本発明組成物にはこれらの他に、
顔料分散剤、保水剤、耐水化剤、染料、螢光染
料、滑剤、PH調節剤、消泡剤、界面活性剤、防腐
剤その他の各種助剤、添加剤類を必要に応じて用
いることが出来る。 以下に本発明の実施例を示すが本発明はこれら
に限定されない。以下において％及び部は特記し
ない限り重量基準による。 実施例１〜16及び比較例１〜11 10のオートクレーブに第１表に示した量
（部）のラウリル硫酸ナトリウム（）並びに炭
酸水素ナトリウム0.8部、過硫酸カリウム0.4部及
びイオン交換水90部を仕込み、窒素置換し、撹拌
を続けながら70℃に昇温した後、この温度を維持
しつつ第１表の単量体混合物100部のうち10部を
添加し、重合を開始した。70℃に保ちつつ撹拌を
続けたまま残りの単量体混合物90部と第１表に示
した量（部）のラウリル硫酸ナトリウム（）及
びイオン交換水30部を撹拌下に混合した混合物を
定量ポンプにより重合開始１時間後から５時間か
けて連続添加する。添加終了後さらに５時間反応
を継続して重合を終了し、各重合体ラテツクスＡ
〜Ｅ及びＸ〜Ｚを得た。これらの重合体ラテツク
スを用いて次のような処方にて実施例１〜16及び
比較例１〜11の塗工液を調整した。 組成物 固形部数 輸入一級カオリン 90 軽質炭酸カルシウム 10 分散剤* 0.3 澱 粉 ６ 重合体ラテツクス 11 ＊ポリアクリル酸ナトリウム（東亜合成社製商
品名アロンＴ−40） 個々の処方中の澱粉はDE値の異るものを適宜
選択した。塗工液の濃度は60rpmにおける塗工液
の粘度が処方間で近似するように設定した。澱粉
のDE値と塗工液の濃度は第２表に示した。調整
した塗工液については粘度、保水性の測定を行つ
た。塗工は、市販の上質紙（坪量104.7ｇ／m2）
を用い、トレーリングタイプのブレード塗工機に
より100ｍ／minの速度にて塗工した。塗工量が
14±0.3ｇ／m2のものを以後の試験に供した。塗
工後20℃、湿度60％の恒温恒湿室にてシーズニン
グを行い、その後、テスト・スーパーキヤレンダ
ー（由利ロール株式会社製）にて、60℃、線圧80
Kg／cm、速度10ｍ／minにて２回通紙し、塗工紙
の75゜白紙光沢値を測定した。その結果もあわせ
て第２表に示した。 保水性はターミナルリングセル方式による保水
性試験機（理学工業社製）を使用し、No.50のクロ
マト用瀘紙（東洋瀘紙社製）にて、リーク電流
0.5ｍＡに達するまでの秒数で表わした。粘度は
ブルツクフイールドＭ型粘度計60rpmにて測定し
た。白紙光沢は白紙光沢計（村上色彩研究所製）
にて測定した。本発明の実施例は比較例に対し
て、最小でも５ポイントの差が生じ、肉眼におけ
る観察でも、本発明の効果が確認出来た。
一般に塗工紙用顔料100重量部に対して５〜15重
量部のカゼイン、澱粉類等の天然水溶性高分子、
ポリビニルアルコールのような合成水溶性高分子
の少なくとも１種と固形分で５〜25重量部の合成
ゴムラテツクス、酢酸ビニルエマルジヨン、アク
リルエマルジヨンのような重合体ラテツクス（通
常40〜60重量％の濃度）の少なくとも１種とを併
用しており重合体ラテツクスの粒子径は1500〜
3000Åのものが用いられる。塗工紙用顔料として
は、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、サチン
ホワイト、酸化チタン、プラスチツク顔料等が使
用されている。 しかし、近年普及してきたブレード塗工機への
対応と塗工の高速化及び乾燥負荷の軽減の目的で
従来一般的である40〜62重量％から65重量％以上
への塗工紙用顔料組成物の高濃度化が試みられ、
これに伴ない接着剤として重合体ラテツクスと共
に低粘度の酸化澱粉やリン酸エステル化酸粉のよ
うな比較的高濃度に溶解ができかつ低粘度である
水溶性高分子が好んで用いられている。しかし、
これらの使用においても塗工紙用顔料100重量部
当り５〜15重量部の一般的な使用量のままでは、
塗工紙用顔料組成物濃度を65％以上にすることは
塗工紙用顔料組成物の粘度を著しく高めてしまう
ため困難である。このため塗工紙用顔料組成物の
濃度を高めるために、酸化澱粉やリン酸エステル
化澱粉の使用量を塗工紙用顔料100重量部当り５
重量部未満に減少し、重合体ラテツクスの使用量
を増加することが試みられている。しかし、この
ように重合体ラテツクスを増加すると塗工紙用顔
料組成物の保水性を著しく損ねる結果となり、塗
工紙製造時に塗工紙用顔料組成物から塗工原紙に
水分を吸いとられるため、戻りの塗工紙用顔料組
成物の濃度が上昇し、これに伴つて槽中の塗工紙
用顔料組成物の粘度が過大となり、塗工量が一定
にできない。さらに塗工紙用顔料組成物に含まれ
る酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉、重合体ラテ
ツクス等の接着剤が、塗工後の熱乾燥時に塗工層
の表面に不均一分布する、いわゆるマイグレーシ
ヨンを生じ、塗工紙の印刷時にインキの転移、吸
収が不均一になるなど、塗工紙としての性能を著
しく損ねる結果となる。また、高速ブレード塗工
時においてブレードでのブリーデイングを生じた
りして不良品を発生させる。しかも安価な澱粉を
減少して高価な重合体ラテツクスを増加すること
は、経済的にも不利であつた。 本発明者は、鋭意研究を行つた結果、本発明に
よつて上記の欠点をことごとく改善し、その上塗
工紙に高い白紙光沢値を付与することのできる組
成物を見い出し、本発明に到達した。 塗工紙用顔料100部重量部あたり、澱粉５〜15
重量部と、モノオレフイン系単量体および／また
はジオレフイン系単量体を乳化重合して合成され
る重合体ラテツクスを固形分で５〜25重量部含む
塗工紙用顔料組成物において、該澱粉としてデキ
ストローズ当量を８〜25にした澱粉を使用し、か
つ重合体ラテツクスとして、該重合体ラテツクス
の数平均粒子径が1300Å以下であるラテツクスを
用いてなる新規な塗工紙用顔料組成物である。 本発明により、保水力が高く、塗工紙に高い白
紙光択値を付与しかつ廉価で高速塗工に適した塗
工紙用顔料組成物が提供される。 本発明における重合体ラテツクスとしては極め
て代表的な単量体として、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエ
チル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル
酸グリシジル、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、メタクリル酸−
２−エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエ
チル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタク
リル酸グリシジル、アクリルアミド、メタクリル
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メ
チロールメタクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル
アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリル
アミド、アクリル酸、メタクリル酸、他の各種ア
クリル又はメタクリル系単量体、クロトン酸、フ
マル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸モノ
又はジアルキルエステル、マレイン酸モノ又はジ
アルキルエステル、イタコン酸モノ又はジアルキ
ルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等のモノオレフイン系単量体、
スチレン、アルフアメチルスチレン、クロロスチ
レン、ジメチルスチレン、ジビニルベンゼン等の
芳香族ビニル化合物あるいはブタジエン、イソブ
レン、２−クロロブタジエン等のジオレフイン系
単量体等を乳化重合して合成されるラテツクスで
あつて、該重合体ラテツクスの粒子径が1300Å以
下、好ましくは1100Å以下のものである。すなわ
ち1300Aを越える粒子径では、塗工紙用顔料組成
物（以下塗工液と略す）に十分な保水性を付与す
ることができず、かつ、塗工紙に高い白紙光沢値
を付与することができない。 粒子径1300Å以下のラテツクスは、例えば使用
する界面活性剤を増量して、あるいは更に原料単
量体組成中にアクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタク
リレート、アクリル又はメタクリルアミド等の適
当な単量体の少くとも１種を適当量加えて乳化重
合することにより得られる。 本発明における澱粉類としては、例えば生澱粉
を90〜100℃でα−アミラーゼのような酵素によ
り分解し、澱粉分子中のグルコース単位数として
平均12〜４個、すなわちデキストローズ当量（以
下DE値と略す）として８〜25好ましくは８〜20
にしたものが使用される。DE値が８未満の澱粉
を用いると保水力の点では十分であるが、塗工紙
の粘度が高くなり高濃度塗工液を作ることは困難
となり、しかも塗工紙により高い白紙光沢値を期
待出来ない。一方、DE値が25を越える澱粉の使
用においては、塗工液の粘度が低くなるため、高
濃度塗工液の調整は容易になるが十分な保水性が
得られず、本発明の効果が得られない。 「紙塗工用合成バインダー」（TAPPIモノグラ
フシリーズNo.37昭和52年８月25日ユニ広報株式会
社発行）には、重合体ラテツクスの粒子径につい
て、「典型的な」紙塗工用ラテツクスは粒子径が
2000Åであり、しかも粒子径がより大きい方が光
沢が向上すると記述されている。本発明のように
特にDE値８〜25の澱粉類とまた特に数平均粒子
径1300Å以下の重合体ラテツクスとを組合せるこ
とにより高濃度の塗工液が実用でき、しかも塗工
紙の白紙光沢値が向上するという効果が得られる
ことはかかる従来の知見からすれば驚くべきこと
である。さらには、重合体ラテツクスの数平均粒
子径は1300Å以下でこれが小さいほど本発明の効
果は大きくなる。また重量部の組成及びラテツク
スの製造方法によらずその効果が得られる。 本発明に使用される塗工紙用顔料は、カオリ
ン、クレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、
酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウ
ム、酸化亜鉛、プラスチツク顔料等通常用いられ
るものでよく、これらの単独又は二種以上が用い
られる。また、本発明組成物にはこれらの他に、
顔料分散剤、保水剤、耐水化剤、染料、螢光染
料、滑剤、PH調節剤、消泡剤、界面活性剤、防腐
剤その他の各種助剤、添加剤類を必要に応じて用
いることが出来る。 以下に本発明の実施例を示すが本発明はこれら
に限定されない。以下において％及び部は特記し
ない限り重量基準による。 実施例１〜16及び比較例１〜11 10のオートクレーブに第１表に示した量
（部）のラウリル硫酸ナトリウム（）並びに炭
酸水素ナトリウム0.8部、過硫酸カリウム0.4部及
びイオン交換水90部を仕込み、窒素置換し、撹拌
を続けながら70℃に昇温した後、この温度を維持
しつつ第１表の単量体混合物100部のうち10部を
添加し、重合を開始した。70℃に保ちつつ撹拌を
続けたまま残りの単量体混合物90部と第１表に示
した量（部）のラウリル硫酸ナトリウム（）及
びイオン交換水30部を撹拌下に混合した混合物を
定量ポンプにより重合開始１時間後から５時間か
けて連続添加する。添加終了後さらに５時間反応
を継続して重合を終了し、各重合体ラテツクスＡ
〜Ｅ及びＸ〜Ｚを得た。これらの重合体ラテツク
スを用いて次のような処方にて実施例１〜16及び
比較例１〜11の塗工液を調整した。 組成物 固形部数 輸入一級カオリン 90 軽質炭酸カルシウム 10 分散剤* 0.3 澱 粉 ６ 重合体ラテツクス 11 ＊ポリアクリル酸ナトリウム（東亜合成社製商
品名アロンＴ−40） 個々の処方中の澱粉はDE値の異るものを適宜
選択した。塗工液の濃度は60rpmにおける塗工液
の粘度が処方間で近似するように設定した。澱粉
のDE値と塗工液の濃度は第２表に示した。調整
した塗工液については粘度、保水性の測定を行つ
た。塗工は、市販の上質紙（坪量104.7ｇ／m2）
を用い、トレーリングタイプのブレード塗工機に
より100ｍ／minの速度にて塗工した。塗工量が
14±0.3ｇ／m2のものを以後の試験に供した。塗
工後20℃、湿度60％の恒温恒湿室にてシーズニン
グを行い、その後、テスト・スーパーキヤレンダ
ー（由利ロール株式会社製）にて、60℃、線圧80
Kg／cm、速度10ｍ／minにて２回通紙し、塗工紙
の75゜白紙光沢値を測定した。その結果もあわせ
て第２表に示した。 保水性はターミナルリングセル方式による保水
性試験機（理学工業社製）を使用し、No.50のクロ
マト用瀘紙（東洋瀘紙社製）にて、リーク電流
0.5ｍＡに達するまでの秒数で表わした。粘度は
ブルツクフイールドＭ型粘度計60rpmにて測定し
た。白紙光沢は白紙光沢計（村上色彩研究所製）
にて測定した。本発明の実施例は比較例に対し
て、最小でも５ポイントの差が生じ、肉眼におけ
る観察でも、本発明の効果が確認出来た。
【表】
【表】
＊ 数平均粒子径は電子顕微鏡写真より算出した。
Claims (1)
- １ 塗工紙用顔料100部重量部あたり、澱粉５〜
15重量部と、モノオレフイン系単量体および／ま
たはジオレフイン系単量体を乳化重合して合成さ
れる重合体ラテツクスを固形分で５〜25重量部含
む塗工紙用顔料組成物において、該澱粉としてデ
キストローズ当量を８〜25にした澱粉を使用し、
かつ重合体ラテツクスとして、該重合体ラテツク
スの数平均粒子径が1300Å以下であるラテツクス
を用いてなる新規な塗工紙用顔料組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15615281A JPS5860091A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 新規な塗工紙用顔料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15615281A JPS5860091A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 新規な塗工紙用顔料組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860091A JPS5860091A (ja) | 1983-04-09 |
| JPS646318B2 true JPS646318B2 (ja) | 1989-02-02 |
Family
ID=15621477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15615281A Granted JPS5860091A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 新規な塗工紙用顔料組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860091A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0310021U (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP15615281A patent/JPS5860091A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0310021U (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5860091A (ja) | 1983-04-09 |
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