JP2001098491A

JP2001098491A - ロール汚れ防止剤およびそれを含む塗工液組成物

Info

Publication number: JP2001098491A
Application number: JP27852999A
Authority: JP
Inventors: Yukinaga Tamura; 幸永田村
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】塗工層が形成された塗工（板）紙の仕上げる
工程で使用されるスーパーカレンダーやグロスカレンダ
ーなどのロール汚れ防止、さらに、塗工工程時の第１パ
ッキングロール汚れの防止に対しても、優れた効果を発
揮するロール汚れ防止剤、それを含む塗工液組成物を提
供する。【解決手段】グリシンベタイン（トリメチルグリシ
ン）からなるロール汚れ防止剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた性質を有す
るロール汚れ防止剤、それを含有する塗工液組成物、お
よび該塗工液組成物が塗布された塗工紙または塗工板紙
（以下、塗工（板）紙と略記する）に関するものであ
る。本発明は、塗工層が形成された塗工（板）紙を仕上
げる工程で使用されるスーパーカレンダーやグロスカレ
ンダーなどのロール汚れ防止に優れた効果を発揮するば
かりでなく、塗工工程時に、塗工層が形成された塗工
（板）紙が接触する第１バッキングロール汚れの防止に
対しても極めて有効である。

【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、塗工紙および塗工板類の生産が著しく増大してい
る。その塗工速度および仕上げ速度のアップが日々計ら
れている。また、塗工（板）紙の薄物化傾向に伴い、腰
を維持し、白紙光沢および平滑度を出すために、スーパ
ーカレンダーロールおよびグロスカレンダーロール条件
が低圧化と高温化に移行している。これらの傾向に伴
い、各仕上げ用ロールでの汚れが、従来に増して発生し
やすくなっており、解決策が切望されている。各仕上げ
用ロール汚れの最大の原因は、塗工液組成物に使用され
ている合成共重合体ラテックスであり、それらの解決手
段として、例えば、ステアリン酸カルシウムやポリエチ
レンエマルジョン等の各種潤滑剤の使用量を増やすこと
や、合成共重合体ラテックスのべた付きの改良などが精
力的に行われている。また、塗工工程で発生する第１バ
ッキングロール汚れ対策としては、例えば、塗工液組成
物に使用されている天然バインダーと合成共重合体ラテ
ックス比率の最適化や、合成共重合体ラテックスのべた
付きの改良等が積極的に行われている。

【０００３】また、仕上げ用ロールの汚れ防止の目的で
はないが、塗工層形成前である潤滑状態の塗工面を有す
る塗工紙の塗工工程や乾燥工程で使用されるコーターや
ドライヤーに、クリアコーティング剤であるポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）が付着するのを防ぐ目的で、剥離
剤として高級脂肪族アミンのポリエチレングリコール誘
導体あるいはソルビタンの高級脂肪酸エステルを使用す
ることが知られている（特開昭６３−１１２７９５号公
報）。しかし、各仕上げ用ロール汚れに対し、各種潤滑
剤の増量は、確かに効果はあるものの、各種潤滑剤の大
半は、接着強度を付与していないため、表面強度すなわ
ちドライ強度や、耐水性すなわちウエット強度の低下を
もたらす。また、合成共重合体ラテックスの改良方法で
あるべた付き防止の手段の一つとして、ガラス転移温度
を上げることが行われている。確かに、ロール汚れは改
善されるものの、大幅なドライ強度の低下をもたらす。

【０００４】また、塗工工程で発生する第１バッキング
ロール汚れに対する対策の一つである天然バインダーと
合成共重合体ラテックス比率の最適化において、天然バ
インダー比率を上げると確かに改良される方向に行く
が、塗工液粘度が上がること、さらに、白紙光沢や平滑
性等の低下を招くなど、欠点が多い。さらに、合成共重
合体ラテックスの改良も、仕上げ用ロール汚れと同じ対
策をとるが、やはり大幅なドライ強度が低下するとい
う、同様な欠点を持っている。さらに、上記公報に記載
の剥離剤は、塗工面形成時に際し、水溶性であるＰＶＡ
が、コーターやドライヤーへ付着するのを改善するため
のものであって、本発明が対象とする、塗工層形成後の
塗工紙による各仕上げロールや第１バッキングロールの
汚れを防止するものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、仕上げロー
ルや第１バッキングロールの汚れ防止に有用なロール汚
れ防止剤、それを含有する塗工液組成物、および該塗工
液組成物が塗布された塗工紙または塗工板紙を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、塗工層形成
後の塗工（板）紙の仕上げ工程で使用されるスーパーカ
レンダーロールやグロスカレンダーロール汚れ防止、さ
らに、第１バッキングロール汚れの防止につき検討を重
ねた結果、汚れの最大の原因が合成共重合体ラテックス
にあること、さらに、特定の水分散体型のロール汚れ防
止剤が有効であること、また、これを含有してなる塗工
液組成物を塗布した塗工（板）紙は、白紙光沢および印
刷光沢が優れていることを見出し、本発明をなすに至っ
た。すなわち、本発明は、下記のとおりである。（１）グリシンベタイン（トリメチルグリシン）からな
るロール汚れ防止剤。（２）水１００重量部に対し、グリシンベタイン（トリ
メチルグリシン）１〜１６０重量部を含有することを特
徴とするロール汚れ防止剤。（３）グリシンベタイン（トリメチルグリシン）からな
る紙塗工液組成物。（４）顔料１００重量部に対し、合成共重合体ラテック
ス５〜２０重量部、天然バインダー１〜１０重量部、請
求項２記載のロール汚れ防止剤０．１〜１０重量部およ
び各種添加剤を含有してなることを特徴とする塗工液組
成物。（５）紙の片面または両面に、請求項４記載の塗工液組
成物が、固形分として１〜３０ｇ／ｍ²の厚みで塗布さ
れていることを特徴とする塗工紙。（６）板紙の片面または両面に、請求項４記載の塗工液
組成物が、固形分として１〜３０ｇ／ｍ²の厚みで塗布
されていることを特徴とする塗工板紙。

【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。グリシン
ベタイン（トリメチルグリシン）は、化学構造的には、
グリシンのアミノ基がトリメチル化された両イオン性物
質である。このグリシンベタイン（トリメチルグリシ
ン）の配合率は、水１００重量部に対し１〜１６０重量
部である。上記が１重量部未満では、ロール汚れ防止剤
として十分な性能が得られない。一方、１６０重量部を
越えると、ロール汚れ防止剤自体の相均一化や高粘度化
のために実用上使用し難い。本発明のロール汚れ防止剤
の製造の一般的な例としては、溶解槽に、所定量の水、
グリシンベタイン（トリメチルグリシン）を入れ、攪拌
しながら、必要に応じて水を加え、約１時間そのままの
状態を維持することによって目的のものが得られる。高
濃度液製造の場合は、ホモミキサーを用いて約４０００
ｒｐｍの回転数で攪拌を維持してもよい。

【０００８】本発明の塗工液組成物の組成は、顔料１０
０重量部に対し、合成共重合体ラテックス５〜２０重量
部、好ましくは６〜１４重量部である。合成共重合体ラ
テックスが５重量部未満では、ドライ強度やウエット強
度が大幅に低下し、２０重量部を越えると、インキ着色
性や白紙光沢が大幅に低下する。また、天然バインダー
１〜１０重量部、好ましくは２〜６重量部である。天然
バインダーが１重量部未満では、保水性および塗工面の
平滑性が低下し、１０重量部を越えると、塗工液粘度が
高くなりすぎ、塗工が困難になる。また、ロール汚れ防
止剤は０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜５重量
部である。ロール汚れ防止剤が０．１重量部未満では、
汚れ防止効果が出なくなり、１０重量部を越えると、塗
工液の泡が立ちすぎて、塗工面を荒らすばかりでなく、
塗工（板）紙の耐水性が落ちる。

【０００９】本発明のロール汚れ防止剤は、あらかじめ
合成共重合体ラテックス中に配合しても、充分効果は発
揮される。本発明の塗工液組成物に使用される合成共重
合体ラテックスは、例えば、ＳＢ系ラテックス、アクリ
ル系ラテックスおよび酢酸ビニル系ラテックスなどが挙
げられる。また、天然バインダーとしては、例えば、ス
ターチやカゼインなどが挙げられる。さらに、本発明の
塗工液組成物に使用される顔料には、例えば、カオリン
・クレー、炭酸カルシウム、酸化チタンおよびサチン白
などが挙げられる。本発明の塗工液組成物は、通常使用
されている各種添加剤、例えば、分散剤、中和剤、増粘
剤、殺菌剤、印刷向上剤（耐水化剤等を含む）および消
泡剤なども使用可能である。

【００１０】本発明のロール汚れ防止剤を含有する塗工
液組成物を、基材である紙、板紙などに塗布することに
より、アート紙、コート紙、軽量コート紙および微塗工
紙などの塗工紙、さらに、高級板紙やコート白ボールな
どの塗工板紙が得られる。塗工方法は限定されるもので
はないが、従来より公知の方法、例えば、ブレードコー
ター、エアーナイフコーター、ロールコーター、サイズ
プレスコーター、キャストコーターなど通常用いられて
いる方法で紙、板紙などに塗布し、通常の方法で必要な
乾燥を行い、さらに、必要に応じてスーパーカレンダー
処理を施すことにより、塗工（板）紙を製造することが
できる。塗布量は、片面または両面に対し、固形分とし
て１〜３０ｇ／ｍ²である。塗布量は、用途に応じて適
宜調整することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、実施例および比較例を挙
げ、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これ
らの実施例によってなんら限定されるものではない。（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。（２）ＲＩ印刷適性評価ドライピック強度ＲＩ印刷試験機（明製作所製）を用いて、印刷インク強
度（ＳＤスーパーデラックス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
−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。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。

【００１２】ウエットピック強度ＲＩ印刷試験機を用いて、塗工（板）紙表面を吸水ロー
ルで湿してから、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−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。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。吸水性ＲＩ印刷試験機を用いて、Ｎｏ．４ロールに藍インキを
所定量均一につけておく。次に、Ｎｏ．２ロールにゴム
ロールを設置し、回転させながら水を供給し（この場
合、Ｎｏ．４ロールは静止状態）、ベタ刷りを行う。印
刷状態を目視で観察し、濃く印刷されたものほど、吸水
性良好である。

【００１３】インキ着肉性ＲＩ印刷試験機を用いて、Ｎｏ．４ロールに藍インキを
所定量均一につけておく。次に、Ｎｏ．４ロールの金属
ロールとゴムロールを密着させ、水を供給する。さら
に、この２つのロールを離すと同時に、ベタ刷りを行
う。印刷状態を目視で観察し、濃く印刷されたものほ
ど、インク着肉性は良好である。インキセット性ＲＩ印刷試験機を用いて、塗工（板）紙表面を印刷イン
ク（ＳＤスーパーデラックス５０藍，東華色素社製）
０．４ｃｃでベタ刷りを行い、別の台紙に裏取りし、そ
の乾燥性を観察する。評価は５点相対評価法で行い、裏
取り台紙が薄いほど高得点とした。

【００１４】（３）白紙光沢塗工（板）紙表面を、村上式ＧＭ−２６Ｄ型光沢度計に
より、７５度−７５度で測定した。評価は、数字が高い
ほど良好である。（４）耐ベタツキ性（ロール汚れの目安）温度５０℃、湿度８０％の雰囲気中に２時間放置した塗
工面とアルミ箔とを重ねて、１００℃×２００ｋｇ／ｃ
ｍのミニスーパーに１回通した後のアルミ箔の汚れ状態
を観察する。劣 ×───△───○───◎ 良（５）洗浄性アダムス式ウエットラグ試験機に試料をセットし、所定
条件（荷重２００ｇ、回転数２０回、水温２５℃）にて
測定し、分校光度計にて濁度をみる。数字が小さいほ
ど、洗浄性は良い。

【００１５】

【実施例１】溶解槽に水７０部、グリシンベタイン（ト
リメチルグリシン）３０部を入れて攪拌し、溶け残りの
ないことを確認してロール汚れ防止剤を得た。

【実施例２】表１に示す配合で、ロール汚れ防止剤とし
て上記のグリシンベタイン（トリメチルグリシン）３０
％水溶液を用い、塗工液組成物を以下に述べる方法で調
製した。なお、この組成物は、印刷適性評価用のもので
ある。まず、クレー７０重量部、炭酸カルシウム３０重
量部、分散剤０．２重量部および中和剤０．１重量部を
所定の水で分散し、顔料スラリーを調製した。次に、あ
らかじめ溶液化しておいたスターチ３重量部とＳＢ系ラ
テックス１０重量部、さらに上記の方法で作製したロー
ル汚れ防止剤０．５重量部を加え、かき混ぜ混合した
後、適量の水を加えて最終固形分約６５重量％の塗工液
組成物を得た。

【００１６】

【実施例３】市販の上質紙に、上記実施例２で得られた
塗工液組成物を塗工量１３ｇ／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。次に、この塗工紙をスーパーカレンダー処理
（温度５０℃、線圧１５ｋｇ／ｃｍ、２回通紙）を施
し、温度２３℃、湿度６５℃の恒温恒湿室にて調製した
ものを試料として、各種測定を行った。結果を表２に示
す。

【比較例１】ロール汚れ防止剤を用いないこと以外は、
実施例２と同様にして塗工液組成物を調製し、試料を作
製した後、各種測定を行った。結果を表２に示す。

【比較例２】ロール汚れ防止剤として、市販のステアリ
ン酸カルシウム（潤滑剤）０．５重量部を用いた以外
は、実施例２と同様にして塗工液組成物を調製し、試料
を作製した後、各種測定を行った。結果を表２に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】本発明のロール汚れ防止剤は、塗工液組
成物に用いることにより、塗工（板）紙の実用物性を保
持しつつ、特に、吸水性・ウエット着肉性・洗浄性等を
良好にする。さらに、実用上好ましいことに比較的低粘
度である。したがって、本発明は、塗工層が形成された
塗工（板）紙の仕上げ工程で使用されるスーパーカレン
ダーやグロスカレンダーなどのロール汚れ防止に優れた
効果を発揮するばかりでなく、塗工工程時に、塗工層が
形成された塗工（板）紙が接触する第１パッキングロー
ル汚れの防止に対しても、極めて優れた効果を発揮す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グリシンベタイン（トリメチルグリシ
ン）からなるロール汚れ防止剤。
【請求項２】水１００重量部に対し、グリシンベタイ
ン（トリメチルグリシン）１〜１６０重量部を含有する
ことを特徴とするロール汚れ防止剤。
【請求項３】グリシンベタイン（トリメチルグリシ
ン）からなる塗工液組成物。
【請求項４】顔料１００重量部に対し、合成共重合体
ラテックス５〜２０重量部、天然バインダー１〜１０重
量部、請求項２記載のロール汚れ防止剤０．１〜１０重
量部および各種添加剤を含有してなることを特徴とする
塗工液組成物。
【請求項５】紙の片面または両面に、請求項４記載の
塗工液組成物が、固形分として１〜３０ｇ／ｍ²の厚み
で塗布されていることを特徴とする塗工紙。
【請求項６】板紙の片面または両面に、請求項４記載
の塗工液組成物が、固形分として１〜３０ｇ／ｍ²の厚
みで塗布されていることを特徴とする塗工板紙。