JP2004315976A - Composition for coating paper and method for producing coated paper - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙塗工用組成物及び塗工紙の製造方法に関する。更に詳しくは、カーテン塗工を用いて塗工でき、生産性（高速塗工性、高固形分塗工性）に優れ、品質（塗工欠陥なく、被覆性、紙面感）に優れた塗工紙が得られる紙塗工用組成物に関する。また、この紙塗工用組成物を用いた塗工方法であって、品質に優れた塗工紙をカーテン塗工を用いて生産性良く製造できる塗工紙の製造方法に関する。
本発明は、紙業分野及び印刷分野等において広く用いることができる。また、本発明は、オフセット印刷用紙（高速オフセット印刷用紙等）、グラビア印刷用紙、凸版印刷用紙、ノンカーボン紙、インクジェット紙、感熱紙、電子写真用紙、感熱プリンター用紙及び熱転写プリンター用紙、美術書用紙、雑誌表紙用紙、書籍の口絵用紙、ポスター用紙、カタログ用紙、カレンダー用紙、パンフレット用紙、雑誌本文用紙、雑誌カラーページ用紙、チラシ用紙、絵葉書用紙及びカード用紙等に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、紙の外観や印刷適性を改良するために、カオリンや炭酸カルシウム等の白色顔料と水性バインダを主成分とする塗料を塗工した塗工紙が製造されている。近年、雑誌のビジュアル化や新聞の折り込み広告、チラシ等の増加により、塗工紙の生産量は大きく増加してきた。これらの塗工紙は、今日主にブレードコーター、ゲートロールコーター、メータリングサイズプレスで塗工され製造されている。このような塗工紙を製造するに当たっては、特にコスト面から少ない塗工量でいかに原紙を良好に被覆するかが大きな課題となる。被覆性を良好にするためには、塗料の原紙への押し込みが少なく、塗工層を嵩高にすることが肝要である。しかし、上記のコーターを使用した場合、その機構上、塗工液はかなり原紙に押し込まれ、塗工層は嵩高くなり難いという問題がある。
【０００３】
一方、カーテン塗工は、いわゆる非接触型の塗工方式であるので、塗工液は原紙に押し込まれることはなく、その結果、塗工層は嵩高になり、良好な被覆性を与えることが知られている。また、紙へのストレスがかからないので、塗工時の紙切れが生じにくく、坪量が低く薄い原紙や、添料が多く強度の低い原紙でも塗工が可能である。かかる観点から、塗工方法としてカーテン塗工を用いることにより、塗工紙を製造することが検討されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０５−１５４４３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来、カーテン塗工は、ノンカーボン紙やインクジェット紙等の特殊紙の一部に使用されているだけで、一般的な塗工紙の製造に用いられていない。これは、主に次の理由による。
カーテン塗工では、塗料の塗工原紙への押し込みが少ないため、塗工原紙の表面形状の影響を受けて塗工欠点を生じ易い。塗工欠点とは塗工紙表面において顔料が塗工されていない微小な空孔であり、紙面感ムラや印刷ムラ等の品質の低下を引き起こす原因となる。この塗工欠点は固形分が多いほど、また、塗工速度が大きいほど増大する。塗工速度を小さくすれば塗工欠点を低減できるが生産性も同時に低下する。同様に、固形分を少なくしても低減できるが、乾燥負荷が増大するため乾燥のために大きな設備投資を要し、コスト的に生産性を低下させる要因となる。更に、固形分を少なくした場合には、塗工原紙に過度に浸透し易くなるために、カーテン塗工のメリットである良好な被覆性を損ない易くなる。即ち、高生産性と高品質とをバランス良く得ることが難しい。
【０００６】
また、カーテン塗工において高速塗工が困難である理由として、パドリングによる塗工不良も挙げられる。パドリングとは流下する塗料膜と塗工原紙との接触点近傍に塗料の遊離（大小の液滴）が発生するものである。パドリングを生じると波紋様の塗工不良を生じ、その部位は全て損紙となり、甚大な損害をもたらすと共に、紙切れの発生や汚れの発生など、生産効率及び作業性の面での被害も大きい。このパドリングは塗料粘度が低いほど、また、塗工速度が大きいほど生じ易い。塗料粘度を高くすればパドリングは低減できるが、良好なカーテン膜が形成され難く、形成されたとしても塗工原紙上で良好な延び及び広がりが得られ難い。このため、逆に上記の塗工欠陥（塗工欠点及び塗工不良等）を生じ易くなる等、品質を低下させる原因となる。また、塗工速度を小さくしても低減できるが上記と同様に生産性も同時に低下することとなる。
このような課題に対して、上記特許文献１では、塗料のレイノルズ数を所定範囲とすることで改善を試みている。しかし、更に、高い生産性及び品質が求められている。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、生産性良く（高速塗工性及び高固形分）カーテン塗工でき、優れた品質（低塗工欠陥、良被覆性及び良紙面感）の塗工紙が得られる紙塗工用組成物を提供することを目的とする。また、この紙塗工用組成物が塗工され、優れた品質の塗工紙を提供することを目的とする。更に、この紙塗工用組成物を用いた塗工方法であって、優れた品質の塗工紙をカーテン塗工を用いて生産性良く製造できる塗工紙の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、カーテン塗工に用いる紙塗工用組成物について検討を行った。その結果、前述のようにカーテン塗工は、特殊紙への塗工方式として確立され、その塗工速度は、通常２００ｍ／分以下と比較的小さく、用いる紙塗工用組成物の表面張力について静的な特性を考慮するだけで十分であった。このため経験的に静的表面張力値がおよそ４０ｍＮ／ｍ以下となるように調製されていた。しかし、高速塗工する場合は、塗工面の形成が極めて短時間で成されるため、流動状態から静止状態に至るまでの間の極初期の表面張力値が塗工に大きく影響を及ぼすことが分かった。この知見に基づき本発明を完成させた。
【０００９】
本発明は、以下に示す通りである。
（１）粘度が５０〜１５００ｍＰａ・ｓであり、且つ、表面寿命１０ｍｓにおける動的表面張力値が２５〜６５ｍＮ／ｍであるカーテン塗工に用いることを特徴とする紙塗工用組成物。
（２）湿潤剤（Ｃ）を含有する上記（１）記載の紙塗工用組成物。
（３）更に、顔料（Ａ）及び共重合体ラテックス（Ｂ）を含有し、該顔料（Ａ）全量を１００質量部とした場合に、該共重合体ラテックス（Ｂ）の固形分含有量は５〜３０質量部、上記湿潤剤（Ｃ）の含有量は０．０１〜２質量部である上記（２）記載の紙塗工用組成物。
（４）上記湿潤剤（Ｃ）は、アニオン性界面活性剤である上記（２）又は（３）記載の紙塗工用組成物。
（５）上記共重合体ラテックス（Ｂ）は、脂肪族共役ジエン系単量体（ｂ１）３０〜６０質量％、エチレン系不飽和カルボン酸単量体（ｂ２）０．１〜７質量％、並びに、上記脂肪族共役ジエン系単量体（ｂ１）及び上記エチレン系不飽和カルボン単量体（ｂ２）と共重合可能な他の単量体（ｂ３）３３〜６９．９質量％を乳化重合して得られるものである上記（３）又は（４）に記載の紙塗工用組成物。
（６）上記顔料（Ａ）は、２μｍ未満の粒子径である成分を９５〜９９質量％含有する微粒クレー（ａ１）、及び、２μｍ未満の粒子径である成分を８０〜８９質量％含有する高アスペクトクレー（ａ２）を含有し、
上記微粒クレー（ａ１）及び上記高アスペクトクレー（ａ２）の含有量の比（（ａ１）／（ａ２））が１／３〜５／１であり、且つ、上記顔料（Ａ）全体を１００質量％とした場合に、該微粒クレー（ａ１）及び該高アスペクトクレー（ａ２）を合計で４０質量％以上含有する上記（３）乃至（５）のいずれかに記載の紙塗工用組成物。
（７）固形分が５０〜７０質量％である上記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の紙塗工用組成物。
（８）上記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の紙塗工用組成物を、塗工原紙の表面に塗工速度６００〜２８００ｍ／分でカーテン塗工する塗工工程と、該塗工工程の後に塗工された該紙塗工用組成物を乾燥させる乾燥工程とを備えることを特徴とする塗工紙の製造方法。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の紙塗工用組成物によると、高速でカーテン塗工を行うことができ、優れた品質の塗工紙を得ることができる。
湿潤剤（Ｃ）を含有することにより、高速でカーテン塗工を行うことができ、優れた品質の塗工紙を得ることができる。
顔料（Ａ）、共重合体ラテックス（Ｂ）及び湿潤剤（Ｃ）を各々所定範囲で含有する場合は、より確実に高速でカーテン塗工を行うことができ、特に優れた品質の塗工紙を得ることができる。
湿潤剤（Ｃ）が、アニオン性界面活性剤である場合は、特に高速で塗工した場合にも優れた品質の塗工紙を得ることができる。
共重合体ラテックス（Ｂ）が、所定範囲量の脂肪族共役ジエン系単量体（ｂ１）、エチレン系不飽和カルボン酸単量体（ｂ２）、並びに、他の単量体（ｂ３）を乳化重合して得られるものである場合は、少量であっても優れたバインダ機能を発揮でき、特に接着性に優れた紙塗工用組成物が得られる。また、これにより得られる塗工紙は白紙光沢及び印刷光沢（印刷後の光沢）に優れたものとなる。
顔料（Ａ）が、所定の微粒クレー（ａ１）及び所定の高アスペクトクレー（ａ２）を合計で所定量以上含有し、クレー（ａ１）及びクレー（ａ２）の含有量の比が所定範囲である場合は、特に被覆性に優れた塗工層を得ることができ、白紙光沢及び印刷光沢に優れる塗工紙を得ることができる。
固形分が５０〜７０質量％である場合は、特に良好なカーテン膜を形成でき効率よく優れた面質の塗工紙を得ることができる。更に、乾燥負荷を低減できるため生産性に優れる。
本発明の塗工紙の製造方法によると、高い生産性で、上記の優れた品質の塗工紙を効率よく製造できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下詳細に説明する。
〈１〉本紙塗工用組成物の物性
上記「粘度」は、５０〜１５００ｍＰａ・ｓ（好ましくは５０〜１２００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは５０〜１０００ｍＰａ・ｓ）である。５０ｍＰａ・ｓ未満であると、高速塗工時にパドリングを生じ易く、また、塗工原紙に紙塗工用組成物が過度に浸透し、良好な被覆が得られ難くなる。一方、１５００ｍＰａ・ｓを超えると、高速塗工時及び高固形分では塗工欠点を生じ易くなるため好ましくない。
【００１２】
上記「動的表面張力値」は、表面寿命１０ｍｓにおいて２５〜６５ｍＮ／ｍ（好ましくは２５〜６０ｍＮ／ｍ、より好ましくは２５〜５５ｍＮ／ｍ）である。２５ｍＮ／ｍ未満であると、塗工原紙に紙塗工用組成物が過度に浸透し、良好な被覆が得られ難くなる。また、紙塗工用組成物が発泡し易くなり、気泡による塗工欠陥（塗工欠点及び塗工不良等）を生じることとなる。一方、６５ｍＮ／ｍを超えると、高速塗工時には塗工原紙への濡れ性が十分に得られず塗工欠陥を生じ易くなり、また、パドリングを生じ易くなる。この動的表面張力値は、最大泡圧法により測定した値であり、また、「表面寿命」とは、この測定において泡の表面が形成されてからの経過時間である。従って、短い表面寿命で測定を行う程、紙塗工用組成物が流動状態から静止状態へと移行する間のより流動状態に近い極初期の状態、即ち、動的な表面張力特性を測定することとなる。この動的表面張力値は、例えば、クルス社製の動的表面張力計である形式「ＢＰ−２」を用いて測定できる。
【００１３】
この粘度の好ましい範囲と動的表面張力値の好ましい範囲とは各々の組合せとすることができる。即ち、例えば、粘度が５０〜１２００ｍＰａ・ｓであり、表面寿命１０ｍｓにおける動的表面張力値が２５〜６０ｍＮ／ｍであることが好ましい。更に、粘度が５０〜１０００ｍＰａ・ｓであり、表面寿命１０ｍｓにおける動的表面張力値が２５〜５５ｍＮ／ｍであることがより好ましい。
上記範囲の粘度及び動的表面張力値を有することにより、本発明の紙塗工用組成物は６００〜２８００ｍ／分（更には８００〜２５００ｍ／分、特に１０００〜２５００ｍ／分、より特に１１００〜２３００ｍ／分）の高速で塗工不良をほとんど生じることなく塗工することができる。
【００１４】
上記「固形分」は、本発明の紙塗工用組成物中に含まれる固形分の割合である。この固形分は紙塗工用組成物を構成する材料及びその配合等により適宜選択することが好ましいが、５０質量％以上（より好ましくは５５質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上）であることが好ましい。５０質量％以上であることで高速塗工しても良好な被覆を得ることができ、優れた面質の塗工紙を効率的に製造できる。また、７０質量％以下（より好ましくは６７質量％以下）であることが好ましい。７０質量％以下であることにより、カラー粘度の増加が抑制され、安定したカーテン膜を得ることができる。これらの固形分の上限及び下限は各々の組合せとすることができる。即ち、例えば、５０〜７０質量％であることが好ましく、５５〜７０質量％であることがより好ましく、５５〜６７質量％であることが更に好ましく、６０〜６７質量％であることが特に好ましい。本発明の紙塗工用組成物では、前述の所定の動的表面張力を有するため、固形分が多い場合であっても、高速で塗工を行うことができるからである。この固形分とは加熱蒸発残分のことである。
【００１５】
〈２〉本紙塗工用組成物の構成
本発明の紙塗工用組成物は、粘度が５０〜１５００ｍＰａ・ｓであり、且つ、表面寿命１０ｍｓにおける動的表面張力値が２５〜６５ｍＮ／ｍであればよく、この組成物を構成する成分は特に限定されないが、通常、湿潤剤（Ｃ）、顔料（Ａ）及び共重合体ラテックス（Ｂ）を含有する。
【００１６】
［１］湿潤剤（Ｃ）
上記「湿潤剤（Ｃ）」は、主として本発明の紙塗工用組成物において前述の動的表面張力特性を発現させる成分である。この湿潤剤は、この特性を発現させることができるものであれば特に限定されないが、通常、アニオン性界面活性剤を用いる。また、分子中の直鎖部分（親油基）の炭素数は１８以下（より好ましくは１０〜１５、更に好ましくは１２又は１３）であることが好ましい。更に、例えば、芳香環を有する場合は、直鎖部分の炭素数が１８以下（より好ましくは１０〜１５、更に好ましくは１２又は１３）であり、且つ、総炭素数は５０以下（通常１６以上）であることが好ましい。これらのアニオン性界面活性剤は、紙塗工用組成物中における移動速度が速いためである。湿潤剤として機能するアニオン性界面活性剤としては、スルホン酸系界面活性剤、硫酸エステル系界面活性剤及びカルボン酸系界面活性剤等を挙げることができる。
上記スルホン酸系界面活性剤としては、アルキルスルホン酸、スルホコハク酸、アルキルアリルスルホン酸、エステルスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、及びＮ−アシルスルホン酸等（これら全てについてその塩を含む）が挙げられる。また、硫酸エステル系界面活性剤としては、アルキルアリルエーテル硫酸、エーテル硫酸、硫酸化油、エステル硫酸、アルキル硫酸及びアミド硫酸等（これら全てについてその塩を含む）が挙げられる。更に、カルボン酸系界面活性剤としては、脂肪酸｛その塩を含む（脂肪酸セッケン）｝、ロジン酸｛その塩を含む（ロジン酸セッケン）｝、Ｎ−アシルカルボン酸（その塩を含む）及びエーテルカルボン酸（その塩を含む）等が挙げられる。
これらのなかでも、スルホン酸系界面活性剤及び硫酸エステル系界面活性剤のうちの少なくとも一方が好ましい。更に、スルホン酸系界面活性剤のなかでもアルキルスルホン酸、アルキルアリルスルホン酸及びエステルスルホン酸のうちの少なくともいずれかが好ましく、硫酸エステル系界面活性剤のなかでもアルキルアリルエーテル硫酸及びエーテル硫酸のうちの少なくとも一方が好ましい。
これらの湿潤剤は１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
この湿潤剤（Ｃ）の本紙塗工用組成物中における含有量は、特に限定されないが、通常、上記顔料（Ａ）を１００質量部とした場合に、０．０１〜２質量部（好ましくは０．０１〜１．５質量部、より好ましくは０．０２〜１質量部）である。０．０１質量部以上であれば効果的に動的表面張力を低下させることができ、前記の動的表面張力特性を十分に発現させられる。また、これにより顔料（Ａ）と塗工原紙との馴染みが向上し、パドリング現象の発生を効果的に抑制できる。２質量部以下であれば、本紙塗工用組成物を塗工原紙に塗工した際に、組成物が塗工原紙内へ沈み込むことを効果的に防止でき、良好な被覆状態を保持できる。また、本紙塗工用組成物内に気泡を生じることが効果的に防止され、塗工欠陥を防止できる。
【００１８】
［２］顔料（Ａ）
上記「顔料（Ａ）」の種類は特に限定されないが、微粒クレー（ａ１）、高アスペクトクレー（ａ２）及びその他の顔料（ａ３）が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
上記「微粒クレー」とは、２μｍ未満の粒子径である成分を９５〜９９質量％含有する顔料をいう。この粒径分布は、ＴＡＰＰＩ ＴＥＳＴ ＭＥＴＨＯＤＳ
Ｔ６４９ ｃｍ−９０に従うものである。
この微粒クレーとしては、ハイドラグロス、ハイドラグロス９０、ハイドラグロス９２、ハイドララックス９１、ヒューバグロス、ヒューバグロス２０００、ジャパングロス、ハイドラグレーズ（以上、ヒューバ社製）、ミラーグロス、ミラーグロス９１、ミラーグロスＪ、ウルトラグロス９０（以上エンゲルハード社製）、アルファファイン、ＤＢグレーズ（以上、イメリス社製）、カオファイン、カオファイン９０（以上、シール社製）、アマゾンＳＤ、アマゾンプレミアム（以上、カダム社製）等が挙げられる。これらのなかでもアマゾンＳＤ及びアマゾンプレミアムが好ましい。これらは１種のみ用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００１９】
上記「高アスペクトクレー」とは、２μｍ未満の粒子径である成分を８０〜８９質量％含有する顔料をいう。この粒径分布は、ＴＡＰＰＩ ＴＥＳＴ ＭＥＴＨＯＤＳ Ｔ６４９ ｃｍ−９０に従うものである。
この高アスペクトクレーとしては、カバーグロス、ハイドラプレート（以上、ヒューバ社製）、ニュークレー、ミラクリプスＰＧ、エクリプス６５０（以上、エンゲルハード社製）、ＤＢプレート（以上イメリス社製）、カオホワイト（以上、シール社製）、カピムＮＰ、カピムＤＧ（以上リオカピム社製）、センチュリーＨＣ（パラピグメント社製）等が挙げられる。これらのなかでもカピムＮＰ、カピムＤＧ及びセンチュリーＨＣが好ましい。これらは１種のみ用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００２０】
その他の顔料（ａ３）としては、上記微粒クレー及び高アスペクトクレーを除く無機系顔料及び有機系顔料等が挙げられる。これらは単独でもよく、併用してもよい。
上記無機系顔料としては、炭酸カルシウム、カオリン、硫酸バリウム、酸化チタン、サチンホワイト、タルク、水酸化アルミニウム及び酸化亜鉛等が挙げられる。有機系顔料としては、中空重合体粒子、ポリスチレン重合体粒子及び尿素ホルマリン樹脂粒子等の有機顔料等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
これら各種顔料は各々単独で用いてもよいが、混合して用いることが好ましい。混合して用いる場合、（１）微粒クレーと高アスペクトクレーとのみを混合して用いてもよく、（２）微粒クレーと高アスペクトクレーとその他の顔料とを混合して用いてもよい。
上記（１）の混合にて用いる場合及び上記（２）の混合にて用いる場合の、微粒クレーと高アスペクトクレーとの混合割合は特に限定されないが、質量基準で、微粒クレー／高アスペクトクレーが１／３〜５／１となることが好ましい。この割合が１／３以上であることにより顔料の高速流動性が良好となり、塗工欠点の発生を効果的に抑制できる。また、この割合が５／１以下であることにより塗工層の被覆性を特に良好なものとすることができる。
また、上記（２）の混合にて用いる場合は、顔料（Ａ）全量を１００質量％とした場合に、微粒クレー（ａ１）及び高アスペクトクレー（ａ２）を合計で４０質量％以上（より好ましくは６０質量％以上）含有することが好ましい。この割合を上記範囲とすることにより、塗工欠点を効果的に抑制でき、被覆性を十分に向上させることができ、これらのバランスに優れた紙塗工用組成物を得ることができる。
【００２２】
［３］共重合体ラテックス（Ｂ）
上記「共重合体ラテックス（Ｂ）」は、これを含有することにより、顔料（Ａ）同士を接着し、更に、顔料（Ａ）を塗工原紙に接着することができる。これにより、印刷時のピッキング及びパイリングによる版汚れ、並びに、ブランケット汚れを防止できる。この共重合体ラテックスの物性は特に限定されないが、含有される共重合体粒子の平均粒径は５０〜１５０ｎｍ（好ましくは６０〜１３０ｎｍ）であることが好ましい。５０ｎｍ以上であることにより粒子が安定化して凝集が抑制され、１５０ｎｍ以下であることにより塗膜の強度が向上するからである。また、トルエン不溶分量は、６０〜９９質量％（より好ましくは７５〜９８質量％）であることが好ましい。６０質量％以上であることにより塗膜の強度が向上し、９９質量％以下であることにより成膜性が向上し、その結果、塗工原紙と塗膜との接着力が向上するからである。更に、共重合体ラテックス（Ｂ）の固形分含有量は、通常、５〜３０質量％である。
【００２３】
共重合体ラテックス（Ｂ）の構成は特に限定されないが、脂肪族共役ジエン系単量体（ｂ１）、エチレン系不飽和カルボン酸単量体（ｂ２）、並びに単量体（ｂ１）及び単量体（ｂ２）と共重合可能な他の単量体（ｂ３）が共重合されて得られるものであることが好ましい。この単量体（ｂ１）、単量体（ｂ２）及び単量体（ｂ３）が共重合されて得られる共重合体ラテックスを用いることで、表面強度、耐水性、剛度、インク乾燥性、印刷光沢及びべとつき防止性を高いレベルでバランス良く得ることができ、特に表面強度は少量の使用量においても優れるからである。
【００２４】
上記「脂肪族共役ジエン系単量体（ｂ１）」としては、炭素数４〜７のものが好ましく、更には１，３−ブタジエン構造を有するものがより好ましい。１，３−ブタジエン構造を有するものとしては、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，２−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、及び、これらのハロゲン化物（例えば、２−クロロ−１，３−ブタジエン等）を挙げることができる。なかでも、１，３−ブタジエンが好ましい。これらは１種のみでもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
上記「エチレン系不飽和カルボン酸単量体（ｂ２）」としては、炭素数３〜７のものが好ましく、モノカルボン酸、ジカルボン酸及びジカルボン酸のハーフエステル化合物等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうちモノカルボン酸としてはアクリル酸及びメタクリル酸等が挙げられる。ジカルボン酸としてはフマル酸、マレイン酸及びイタコン酸等が挙げられる。ジカルボン酸のハーフエステル化合物としてはフマル酸メチル、マレイン酸メチル、イタコン酸メチル、フマル酸エチル、マレイン酸エチル及びイタコン酸エチル等が挙げられる。更に、水系媒体中においてジカルボン酸となるカルボン酸無水物を用いることもできる。カルボン酸無水物としては、マレイン酸無水物等が挙げられる。これらは１種のみでもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
上記「他の単量体（ｂ３）」としては、単量体（ｂ１）及び単量体（ｂ２）と共重合できるものであれば特に限定されないが、通常、ビニル系化合物を用いる。ビニル系化合物としては、芳香族ビニル化合物、アルキル（メタ）アクリレート系化合物、シアン化ビニル系化合物、アクリルアミド系化合物、酢酸ビニル及びＮ−メチロールアクリルアミド等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
これらのうち芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン及びクロロスチレン等が挙げられ、なかでもスチレンが好ましい。アルキル（メタ）アクリレート系化合物としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート及び２−シアノエチル（メタ）アクリレート等が挙げられ、なかでもメチルメタアクリレートが好ましい。シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル及びメタクリロニトリル等が挙げられ、なかでもアクリロニトリルが好ましい。アクリルアミド系化合物としてはアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びＮ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。これらは１種のみでもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
これらの単量体を混合する割合は特に限定されないが、単量体（ｂ１）、単量体（ｂ２）及び単量体（ｂ３）の合計を１００質量％とした場合に、単量体（ｂ１）が３０〜６０質量％、単量体（ｂ２）が０．１〜７質量％、且つ単量体（ｂ３）が３３〜６９．９質量％あることが好ましい。更に、単量体（ｂ１）が３５〜５５質量％、単量体（ｂ２）が０．５〜５質量％、且つ単量体（ｂ３）が４０〜６４．５質量％あることがより好ましい。
単量体（ｂ１）の割合が上記範囲にあることで、カラー粘度を好適な範囲に維持し易く、また、塗膜の強度を十分に向上させられる。単量体（ｂ２）の割合が上記範囲にあることで、共重合体ラテックスを構成する粒子の凝集を効果的に抑制でき、また、ラテックス粘度、カラー粘度を好適な範囲に維持し易い。単量体（ｂ３）の割合が上記範囲にあることで、単量体（ｂ１）及び単量体（ｂ２）の各々の割合を上記範囲とすることができるため好ましい。
【００２８】
また、これらの単量体を重合する方法は特に限定されないが、重合により直接にラテックスを得ることができるため乳化重合を用いることが好ましい。また、乳化重合を行う際には、通常、水性媒体を用いる。更に、この乳化重合の際には、通常、乳化剤、重合開始剤及び分子量調節剤を用いる。その他、キレート化剤及び無機電解質（例えば、ｐＨ調節目的等）などを用いることができる。
【００２９】
上記乳化剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及び両性界面活性剤等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
アニオン性界面活性剤としては、スルホン酸系界面活性剤、硫酸エステル系界面活性剤、カルボン酸系界面活性剤及びリン酸エステル系界面活性剤等が挙げられる。このうちスルホン酸系界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸（その塩を含む）及び脂肪族スルホン酸（その塩を含む）等が挙げられる。また、硫酸エステル系界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステル、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの硫酸エステル等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
ノニオン性界面活性剤としては、通常のポリエチレングリコールのアルキルエステル型、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
両性界面活性剤としては、アニオン部分としてカルボン酸、硫酸エステル、スルホン酸及び燐酸エステル（これらの塩を含む）を、カチオン部分としてアミン及び第４級アンモニウムを持つもの（これらの塩を含む）が挙げられる。具体的には、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン等のベタイン類、ラウリル−β−アラニン、ステアリル−β−アラニン、ラウリルジ（アミノエチル）グリシン、オクチルジ（アミノエチル）グリシン等のアミノ酸タイプのもの等が挙げられる。これらのなかでもアルキルベンゼンスルホン酸が好ましく、更にはドデシルベンゼンスルホン酸がより好ましい。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
これらの界面活性剤のなかでも、アニオン性界面活性剤が好ましく、更には、スルホン酸系界面活性剤がより好ましく、アルキルベンゼンスルホン酸が特に好ましい。
【００３１】
上記重合開始剤としては、水溶性重合開始剤、油溶性重合開始剤及びこれらと還元剤とを併存させるレドックス系重合開始剤等が挙げられる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等が挙げられる。油溶性重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、ラウリルパーオキサイド及び２，２’−アゾビスイソブチルニトリル等が挙げられる。これらの水溶性重合開始剤及び油溶性重合開始剤は、１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。また、レドックス系重合開始剤に用いる還元剤としては、エルソルビン酸（その塩を含む）、アスコルビン酸（その塩を含む）、糖類、亜硫酸水素塩、チオ硫酸水素塩及びメルカプタン等が挙げられる。これらの還元剤は１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
上記分子量調節剤としては、クロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−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、チオグリコール酸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、ジイソプロピルキサントゲンジサルフィド等のキサントゲン類、ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー及び１，１−ジフェニルエチレン等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
上記キレート化剤としては、エチレンジアミン四酢酸塩等が挙げられる。また、上記無機電解質が得られる無機塩としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
【００３３】
また、乳化重合を行う際の単量体の添加方法は特に限定されないが、例えば、単量体の一部を重合した後、残りの単量体を複数回に分けて添加して行うことができる。また、単量体の一部を重合した後、残りの単量体を連続的に添加して行うことができる。更に、当初から連続的に単量体を添加して行うことができる。
更に、重合温度は特に限定されないが、通常、２０〜８５℃（好ましくは２５〜８０℃）である。また、重合時間は、通常、１０〜３０時間である。
【００３４】
この共重合体ラテックス（Ｂ）の本紙塗工用組成物中における含有量（共重合体ラテックスを構成する固形分の含有量である。）は、特に限定されないが、通常、上記顔料（Ａ）を１００質量部とした場合に、５〜３０質量部（好ましくは７〜３０質量部、より好ましくは７〜２０質量部）である。５質量部以上であれば十分に顔料を塗工原紙に対して接着することができ、３０質量部以下であれば不透明度、白色度、白紙光沢等を効果的に向上させることができる。
【００３５】
［４］その他の成分
本紙塗工用組成物には、上記顔料（Ａ）、共重合体ラテックス（Ｂ）及び湿潤剤（Ｃ）以外にも他の成分を含有することができる。他の成分としては、粘度調節剤（Ｄ）、消泡剤、耐水性改良剤、顔料分散剤、ｐＨ調節剤、着色顔料及び蛍光染料等が挙げられる。尚、これらのうち、消泡剤及び顔料分散剤として界面活性剤を用いることができるが、これらに用いられる界面活性剤は、前記湿潤剤として用いる界面活性剤と比べて、動的表面張力を小さくする効果が非常に小さいものであることにおいて異なる。
【００３６】
上記粘度調節剤（Ｄ）の種類は特に限定されないが、通常、水溶性のものを用いる。粘度調節剤（Ｄ）としては、例えば、各種水溶性重合体、カゼイン、カゼイン変性物、澱粉及び澱粉変性物等を挙げることができる。このうち、水溶性重合体としては、ポリカルボン酸系、ポリエーテル系、変性ポリカルボン酸系、ウレタン変性ポリエーテル系、変性ポリアクリル系及び会合性ポリアクリル系等の水溶性重合体、ポリビニルアルコール及びカルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。
この粘度調節剤（Ｄ）の本紙塗工用組成物中における含有量は、特に限定されないが、通常、上記顔料（Ａ）を１００質量部とした場合に、０．０１〜４質量部（好ましくは０．０１〜３質量部、より好ましくは０．０１〜２質量部）である。０．０１質量部以上であれば十分な粘度調整効果が発揮され、高速での塗工時にもパドリングを生じ難く、且つ、塗工原紙への過度な浸透を防止でき、優れた被覆性を得易い。４質量部以下であれば、過度な粘度調整効果が発揮されることもなく、特にカーテン塗工時には安定したカーテンを得易く、塗工欠陥も効果的に防止できる。
【００３７】
上記消泡剤としては、シリコーン系、シリコーンコンパウンド系、疎水シリカ系、金属石鹸系、ワックス系、ワックスエマルジョン系、ポリエーテル系、及び、アセチレン化合物系等の各種消泡剤が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。消泡剤を含有する場合、その含有量は特に限定されないが、顔料（Ａ）全量を１００質量部とした場合に０．０１〜２質量部（更には０．０５〜０．５質量部）とすることができる。
【００３８】
上記顔料分散剤としては、ポリカルボン酸塩系、ポリ燐酸塩系、ピロ燐酸系塩、ヘキサメタ燐酸塩系、ポリイソプレンスルフォン酸系塩、及び、縮合ナフタレンスルフォン酸塩系等の各種顔料分散剤が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。顔料分散剤を含有する場合、その含有量は特に限定されないが、顔料（Ａ）全量を１００質量部とした場合に０．０１〜３質量部（更には０．０５〜１質量部）とすることができる。
【００３９】
上記耐水性改良剤としては、ジルコニウム化合物系、ポリアミド樹脂系、ポリアミン樹脂系、メラミン樹脂系、ポリアミドポリ尿素樹脂系、及び、ポリアミンポリ尿素樹脂系等の各種体水性改良剤が挙げられる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。顔料分散剤を含有する場合、その含有量は特に限定されないが、顔料（Ａ）全量を１００質量部とした場合に０．０１〜３質量部（更には０．０５〜１質量部）とすることができる。
【００４０】
ｐＨ調節剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び、アンモニア水溶液等（各々塗工用組成物中においては解離状態）の各種ｐＨ調節剤を挙げることができる。これらは１種のみであってもよく、２種以上を併用してもよい。顔料分散剤を含有する場合、その含有量は特に限定されないが、顔料（Ａ）全量を１００質量部とした場合に０．０１〜２質量部（更には０．０５〜１質量部）とすることができる。
【００４１】
［５］各成分の含有割合
前記顔料（Ａ）、共重合体ラテックス（Ｂ）及び湿潤剤（Ｃ）の含有量は、各々の組合せとすることができる。即ち、本紙塗工用組成物中における顔料（Ａ）を１００質量部とした場合に、共重合体ラテックス（Ｂ）を５〜３０質量部、湿潤剤（Ｃ）を０．０１〜２質量部とすることが好ましい。また、共重合体ラテックス（Ｂ）を５〜２５質量部、湿潤剤（Ｃ）を０．０１〜１．５質量部とすることがより好ましい。更に、共重合体ラテックス（Ｂ）を５〜２０質量部、湿潤剤（Ｃ）を０．０２〜１質量部とすることが特に好ましい。
更に、粘度調節剤（Ｄ）を含有する場合は、本紙塗工用組成物中における顔料（Ａ）を１００質量部とした場合に、共重合体ラテックス（Ｂ）を５〜３０質量部、湿潤剤（Ｃ）を０．０１〜２質量部、粘度調節剤（Ｄ）を０．０１〜４質量部とすることが好ましい。また、共重合体ラテックス（Ｂ）を５〜２５質量部、湿潤剤（Ｃ）を０．０１〜１．５質量部、粘度調節剤（Ｄ）を０．０１〜３．５質量部とすることがより好ましい。更に、共重合体ラテックス（Ｂ）を５〜２０質量部、湿潤剤（Ｃ）を０．０２〜１質量部、粘度調節剤（Ｄ）を０．０１〜３質量部とすることが特に好ましい。
更に、本紙塗工用組成物全体を１００質量％とした場合に、これら顔料（Ａ）、共重合体ラテックス（Ｂ）及び湿潤剤（Ｃ）は合計で、通常、４．５質量％以上である。即ち、顔料（Ａ）、共重合体ラテックス（Ｂ）及び湿潤剤（Ｃ）を除く他の成分｛粘度調節剤（Ｄ）上記［５］に示した各材料及び共重合体ラテックス中に含有される媒体等｝は９５．５質量％以下であることが好ましい。
【００４２】
〈３〉塗工紙の製造方法
本発明の塗工紙は、その塗工速度に関係なく製造することができるが、本発明の製造方法は、塗工原紙の表面に塗工速度６００〜２８００ｍ／分でカーテン塗工する塗工工程と、塗工された紙塗工用組成物を乾燥させる乾燥工程と、を備える。
上記「塗工工程」は、カーテン塗工を用いて行う工程である。このカーテン塗工における塗工条件は、塗工速度を６００〜２８００ｍ／分とすること以外に特に限定されない。
上記「塗工速度」は、紙塗工用組成物を被塗工面（通常、塗工原紙である）に塗工する際の被塗工面が進行する速度を表す。この塗工速度は、塗工不良を生じることなく塗工できれば特に限定されないが、塗工速度は大きいほど生産性に優れるため好ましい。本発明の製造方法では、上記範囲の粘度及び動的表面張力値がを有することにより、塗工速度は６００〜２８００ｍ／分（更には８００〜２５００ｍ／分、特に１０００〜２５００ｍ／分、より特に１１００〜２３００ｍ／分）とすることができる。塗工速度が６００ｍ／分以上であることにより、特に良好なカーテン膜を形成でき、優れた品質の塗工紙を得易い。また、２８００ｍ／分以下であれば、パドリングを生じることなく塗工を行うことができる。更に、この塗工速度は固形分が５０〜７０質量％の範囲にあっても達することができる。
上記「乾燥工程」は、どのような方法により行うものであってもよく、従来公知の方法及び条件とすることができる。
【００４３】
更に、本発明の製造方法では、この塗工工程及び乾燥工程以外にも他の工程を備えることができる。他の工程としては、表面の平滑性を調節するカレンダー処理を行うカレンダー処理工程、同様に表面の平滑性を調節するピグメント塗工工程、並びに、表面強度調節及び水吸収性調節を行う表面サイズ処理工程等を挙げることができる。
上記カレンダー処理工程は、塗工原紙、塗工工程及び乾燥工程を終えた後の紙、並びに、塗工原紙及び塗工工程及び乾燥工程を終えた後の紙の両方に施すことができる。カレンダー処理としては、スーパーカレンダー、マシンカレンダー及びソフトニップカレンダー等を用いることができる。これらは１種のみを施してもよく、２種以上を施してもよい。
上記ピグメント塗工工程は、塗工原紙に施すことができる。ピグメント塗工にはサイズプレス、ゲートロールコーター、メータードサイズプレス、ブレードコーター及びロッドブレードコーター等を用いることができる。また、上記表面サイズ処理工程は、塗工原紙に施すことができる。表面サイズ処理工程には通常、ゲートロールコーター、サイズプレス及びメータードサイズプレスコーター等を用いることができる。
【００４４】
〈４〉塗工紙
本発明の製造方法により得られる塗工紙は、塗工原紙と塗工層とを備え、塗工層は塗工原紙の表面の少なくとも一面に形成され、本発明の紙塗工用組成物を用いて形成されたものである。
上記塗工原紙は、本発明の紙塗工用組成物を塗工するものであり、パルプの種類は特に限定されず、例えば、器械パルプ、化学パルプ及び古紙パルプ（ＤＩＰ）等を用いることができる。また、この塗工原紙には、内添剤として顔料（炭酸カルシウム、クレー及びタルク等）、サイズ剤（アルキルケテンダイマー、ロジン酸石鹸及び硫酸バンド等）、紙力増強剤（カチオン澱粉及びポリアクリルアミド等）及び嵩高剤等のうちの少なくとも１種が用いられていてもよい。更に、上記塗工原紙の表面には、サイズプレス、ゲートロールコーター又はメータードサイズプレス等を用いて表面サイズ剤（アクリルアミド又はアクリル−スチレンポリマー等）が塗布されていてもよい。
上記塗工層は、塗工原紙の表面に塗工された本発明の紙塗工用組成物が乾燥されてなる層である。この層の厚さは特に限定されないが、通常、２〜３０μｍである。
また、この塗工紙には、塗工層の特性が十分に活かされるように、カレンダー処理を行うことができる。カレンダー処理を行うことで、平滑性及び光沢度を十分に引き出すことができる。カレンダー処理としては、スーパーカレンダー、マシンカレンダー及びソフトニップカレンダー等が挙げられる。これらは１種のみを施してもよく、２種以上を施してもよい。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］共重合体ラテックス１〜５
（１）共重合体ラテックスの製造
撹拌機を備え、温度調節の可能なオートクレーブ中に、水２００質量部、過硫酸ナトリウム１質量部を仕込み、次いで、表１に示す「初期」の欄に示した各化合物を一括で仕込み、６０℃で１時間反応させた。その後、表１に示す「１段」の欄に示した各化合物を毎時間１０質量部の添加速度で連続的に添加し重合を継続させた。更に、表１に示す「２段」の欄に示した各化合物を毎時間１０質量部の添加速度で連続的に添加し重合を継続させた。２段の欄に示した各化合物の添加を終えた後は７０℃で６時間反応を続行させて各共重合体ラテックス１〜５を得た。得られた各共重合体ラテックスの重合転化率は９８％であった。
【００４６】
（２）共重合体ラテックスの特性測定
上記（１）で得られた各共重合体ラテックスを構成する共重合体粒子の平均粒子径をレーザー光散乱粒径測定器（大塚電子株式会社製、形式「ＬＰＡ−３１００ ＰＡＲ−３」）を用いて直接測定した。この結果を表１に示した。
また、以下のようにして各共重合体ラテックスを構成する固形分のトルエン不溶分を求め表１に示した。即ち、得られた各共重合体ラテックスのｐＨを８．０に調製した後、イソプロパノールで凝固し、次いで、凝固物を濾別し、洗浄し、乾燥した。その後、乾燥凝固物のうちの所定量（約０．０３ｇ）を、室温で１００ｍｌのトルエンに２０時間浸漬し、静置した。２０時間経過後に１２０メッシュの金網で濾過して残存固形分を濾別した、乾燥残存固形分の質量を求め、当初浸漬した乾燥凝固物の質量に対する乾燥残存固形分の質量割合（質量％）を算出した。
更に、示差走査型熱分析装置（セイコー電子工業株式会社製、形式「ＥＸＴＲＥ６０００」）を用いてガラス転移点（℃）を測定し、表１に示した。
【００４７】
【表１】
［２］紙塗工用組成物（実施例１〜５及び比較例１〜５）
（１）紙塗工用組成物の製造
上記［１］で得られた各共重合体ラテックス１〜５を用い、表２及び表３に示す材料を、顔料、ラテックス、増粘剤、湿潤剤の順で添加し、コーレス型分散機を用いて混合して紙塗工用組成物（実施例１〜５及び比較例１〜５）を得た。尚、表２及び表３に示す各材料は以下のものを用いた。
微粒クレー（ａ１）；アマゾンＳＤ（ブラジル カダム社製）、２μｍ未満の粒子径である成分が約９０質量％以上
高アスペクトクレー（ａ２）；センチュリーＨＣ（ブラジル パラピグメント社製）、２μｍ未満の粒子径である成分が約９０質量％
炭酸カルシウム；カービタル９０（白石カルシウム株式会社製）
中空重合体粒子；ＡＥ８５１（ジェイエスアール株式会社製、中空重合体粒子含有ラテックス、表中の配合量は固形分換算である）
湿潤剤；ＳＮ９２９Ｓ（サンノプコ株式会社製）
粘度調節剤（増粘剤）；ＳＮ９８０（サンノプコ株式会社製）
【００４９】
（２）紙塗工用組成物の物性の測定
▲１▼動的表面張力値の測定
動的表面張力計（クルス社製、形式「ＢＰ−２」）を用い、表面寿命３０ｍｓ〜１０００ｍｓまでの間を１０点／ｄｅｃａｄｅの間隔で測定し、得られた１５〜２０点のデータをグラフ化し、このグラフに基づき最小二乗法で外捜して表面寿命１０ｍｓにおける動的表面張力値を求めた。
【００５０】
▲２▼粘度の測定
上記［２］で調製した紙塗工用組成物を、２５℃に調整した水槽で２時間調温し、温度が十分に一定となったことを確認した後、粘度計（ＴＯＫＩＭＥＣ ＩＮＣ製 品名「デジタルビスコメーター ＤＶ Ｍ−ＢＩＩ型」）を用い、６０回転における見かけ粘度を、測定開始から１分に測定した。
【００５１】
（３）塗工性の評価
パイロットカーテンコータ（ＳＭＴ社製）を用い、各紙塗工用組成物（実施例１〜５及び比較例１〜５）を表２及び表３に示す固形分で塗工原紙であるグラフォセット（三菱製紙販売）上に、塗工量が８．０±０．５ｇ／ｍ２となるように塗工した。この際、塗工速度を２００ｍ／分刻みで徐々に上げてゆき、パドリングが発生しない最高速度を測定した。得られた最高塗工速度を表２及び表３に示した。
【００５２】
（４）得られた塗工紙の評価
上記（３）において塗工した各塗工紙を温度２３℃、湿度５０％の恒温恒湿槽に１昼夜放置した。その後、線圧１００ｋｇ／ｃｍ、ロール温度５０℃の条件でスーパーカレンダー処理を４回行った。このカレンダー処理を行った後の各塗工紙について以下の評価を行った。
【００５３】
▲１▼塗工欠点の評価（バーンアウトテスト）
各塗工紙を、５％の塩化アンモニウム水溶液とイソプロパノールとを５０：５０の比率で混ぜた混合液に浸し、２００℃で３分間加熱して繊維を着色した。着色された各塗工紙の表面の一ヶ所を無作為に選択し、この部分を光学顕微鏡で５０倍に拡大して観察した。各視野において検出された塗工欠点を以下の「○」、「△」及び「×」の基準に従い評価し、その結果を表２及び表３に示した。
「○」・・・塗工欠点を見つけることができない。
「△」・・・直径０．０５ｍｍ以上の大きな塗工欠点を見つけることができた、及び／又は、直径０．０１〜０．０５ｍｍの比較的小さな塗工欠点が散見された。
「×」・・・直径０．０５ｍｍ以上の大きな塗工欠点が散見された、及び／又は、直径０．０１〜０．０５ｍｍの比較的小さな塗工欠点が多数見られた。
【００５４】
▲２▼ドライピック強度
ＲＩ−ＩＩ印刷機（明製作所製）を用い、ピッキング試験用インキを用いて印刷を行った際のピッキング（インキのタックにより塗工紙の表面が部分的に剥がされる現象）の程度を肉眼で下記５段階を基準（その中間値まで）に評価した。した。測定は各塗工紙において６回行い、各印刷後における評価値の平均値を算出し、表２及び表３に示した。
１；全くピッキングを生じていない。
２；ピッキングが散見される。
３；顕著にピッキングが認められる（ピック面積は半分に達していない）。
４；ピッキング面積が半分に達している。
５；評価不能（破れ等を生じたため）
▲３▼ウェットピック強度
ＲＩ−Ｉ印刷機（明製作所製）を用い、水で湿らせた布を巻いた１段目のロール（モルトンロール）で各塗工紙の表面を湿らせた後、ピッキング試験用インキの付いた２段目のロールで上記▲２▼と同じ条件の印刷を行った。その後、上記▲２▼と同じ基準でピッキングの程度を評価した。測定は各塗工紙において６回行い、各印刷後における評価値の平均値を算出し、表２及び表３に示した。
【００５５】
▲４▼白紙光沢
未印刷の塗工紙の表面を村上式光沢計を用いて入射角７５度及び反射角７５度で光沢度を測定した。測定は６回行い、得られた光沢度から平均値を算出した。この結果を表２及び表３に示す。光沢度は数値が大きいほど良好である。
▲５▼印刷光沢
上記▲２▼及び上記▲３▼と同じＲＩ−Ｉ印刷機を用い、塗工紙表面にオフセット用インクをベタ塗りした。得られた印刷紙の表面の光沢度を、入射角６０度及び反射角６０度とした以外は上記▲４▼と同様に測定した。測定は６回行い、得られた光沢度から平均値を算出した。この結果を表２及び表３に示す。光沢度は数値が大きいほど良好である。
【００５６】
【表２】
【表３】
（５）結果
【００５９】
表３の結果より、比較例１及び比較例２の各紙塗工用組成物は、粘度を大きくするために加えた粘度調節剤（Ｄ）の配合量が実施例１よりも多いこと以外は、配合成分及び配合量は実施例１と同じである。しかし、比較例１の紙塗工用組成物の粘度は２２００ｍＰａ・ｓであり、比較例２の紙塗工用組成物の粘度は１６００ｍＰａ・ｓであり、いずれも１５００ｍＰａ・ｓを超えている。このため比較例１では塗工速度２００ｍ／分を超えるとパドリングが発生し、比較例２では１４００ｍ／分を超えるとパドリングが発生した。また、最高塗工速度で得られた塗工紙には塗工欠点もそれぞれ確認され、ドライピック強度は実施例１の３３〜７６％、ウェットピック強度は実施例１の５８〜７７％といずれも劣っていることが分かる。また、印刷光沢は比較的良好であるものの、白紙光沢は実施例１の７９％と劣っていることが分かる。
【００６０】
比較例３の紙塗工用組成物は、粘度を小さくするために粘度調節剤（Ｄ）を配合していない以外は、配合成分及び配合量は実施例１と同じである。しかし、比較例３の紙塗工用組成物の粘度は４０ｍＰａ・ｓであり、５０ｍＰａ・ｓ未満であるため塗工速度３００ｍ／分を超えるとパドリングが発生した。また、最高塗工速度で得られた塗工紙に、塗工欠点は認められず、ウェットピック強度は比較的良好であったものの、ドライピック強度は実施例１の２２％と劣っている。また、白紙光沢は実施例１の７４％、印刷光沢は実施例１の８６％と劣っていることが分かる。
【００６１】
比較例４の紙塗工用組成物は、動的表面張力を大きくするために湿潤剤（Ｃ）を含有しないこと以外は、配合成分及び配合量は実施例１と同じである。しかし、比較例４の紙塗工用組成物の粘度は６８ｍＮ／ｍであり、６５ｍＮ／ｍを超えるため塗工速度８００ｍ／分を超えるとパドリングが発生した。また、最高塗工速度で得られた塗工紙は、各強度は良好であり、印刷光沢も良好であるものの、白紙光沢は実施例１の８０％と劣っている。また、塗工欠点が認められた。
【００６２】
比較例５の紙塗工用組成物は、動的表面張力を小さくするために湿潤剤（Ｃ）を過度に配合していること以外は、配合成分及び配合量は実施例１と同じである。しかし、比較例５の紙塗工用組成物の粘度は２０ｍＮ／ｍであり、２５ｍＮ／ｍ未満であるため塗工速度４００ｍ／分を超えるとパドリングが発生した。また、最高塗工速度で得られた塗工紙は、ドライピック強度は良好であるものの、ウェットピック強度が７０％と劣っている。更に、白紙光沢は実施例１の８０％、印刷光沢は実施例１の８９％と劣っている。また、塗工欠点も認められた。
【００６３】
これらの比較例に対して、表２の結果より、実施例１の紙塗工用組成物では、粘度及び動的表面張力値が本発明の範囲内にあるために、固形分が６０質量％と高濃度であっても、パドリングを生じることなく２１００ｍ／分の高速においても塗工を行うことができた。また、最高塗工速度で得られた塗工紙には塗工欠点は認められず、ドライピック強度は４．６、ウェットピック強度４．３、白紙光沢６３及び印刷光沢７７．６といずれも優れた値であった。
また、実施例２では、１８００ｍ／分の高速塗工を行うことができ、最高塗工速度で得られた塗工紙には塗工欠点は認められず、ドライピック強度は４．４、ウェットピック強度３．９、白紙光沢６８．５及び印刷光沢７６．５といずれも優れた値であった。
【００６４】
更に、実施例３では、２０００ｍ／分の高速塗工を行うことができ、最高塗工速度で得られた塗工紙には塗工欠点は認められず、ドライピック強度は４．０、ウェットピック強度４．８、白紙光沢６２．８及び印刷光沢７９．２といずれも優れた値であった。
また、実施例４では、１８００ｍ／分の高速塗工を行うことができ、最高塗工速度で得られた塗工紙には塗工欠点は認められず、ドライピック強度は４．５、ウェットピック強度４．０、白紙光沢６４．５及び印刷光沢８０．４といずれも優れた値であった。
更に、実施例５では、２１００ｍ／分の高速塗工を行うことができ、最高塗工速度で得られた塗工紙には塗工欠点は認められず、ドライピック強度は３．９、ウェットピック強度４．１、白紙光沢７１．２及び印刷光沢８３．３といずれも優れた値であった。
即ち、各物性が本発明の範囲内にある実施例１〜５は、１８００〜２１００ｍ／分という高速塗工を行うことができ、この高速塗工においても塗工欠点を生じることなく、各種特性をバランス良く備えた塗工紙を製造できることが分かる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper coating composition and a method for producing a coated paper. More specifically, it can be coated using curtain coating, and has excellent productivity (high-speed coating property, high solid content coating property) and excellent quality (without coating defects, coatability, and paper texture). The present invention relates to a paper coating composition from which paper can be obtained. The present invention also relates to a coating method using the paper coating composition, wherein the coated paper is excellent in quality and can be manufactured with high productivity using curtain coating.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in the paper industry, printing field, and the like. The present invention also relates to offset printing paper (high-speed offset printing paper, etc.), gravure printing paper, letterpress printing paper, non-carbon paper, inkjet paper, thermal paper, electrophotographic paper, thermal printer paper and thermal transfer printer paper, art book paper. , Magazine cover paper, book pictorial paper, poster paper, catalog paper, calendar paper, brochure paper, magazine text paper, magazine color page paper, flyer paper, postcard paper and card paper.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, coated paper coated with a paint containing a white pigment such as kaolin or calcium carbonate and an aqueous binder as main components has been manufactured in order to improve the appearance and printability of paper. In recent years, the production of coated paper has greatly increased due to the increase in magazine visualization, newspaper insert advertisements, flyers, and the like. Today, these coated papers are mainly coated and manufactured by blade coaters, gate roll coaters, and metering size presses. In producing such a coated paper, it is a major issue how to coat the base paper satisfactorily with a small coating amount from the viewpoint of cost. In order to improve the coating property, it is important that the coating material is hardly pushed into the base paper and the coating layer is made bulky. However, when the above-mentioned coater is used, there is a problem that the coating liquid is considerably pushed into the base paper due to its mechanism, and the coating layer is hardly bulky.
[0003]
On the other hand, since curtain coating is a so-called non-contact type coating method, the coating liquid is not pushed into the base paper, and as a result, the coating layer becomes bulky and can provide good coating properties. Are known. Further, since no stress is applied to the paper, the paper is hardly broken during coating, and the coating can be performed on a thin base paper having a low basis weight or a low strength with a large amount of additives. From such a viewpoint, production of coated paper by using curtain coating as a coating method has been studied.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 05-154435 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the past, curtain coating has been used only for a part of special paper such as non-carbon paper and ink jet paper, and has not been used for production of general coated paper. This is mainly due to the following reasons.
In the curtain coating, since the paint is hardly pushed into the coating base paper, coating defects are easily caused by the influence of the surface shape of the coating base paper. The coating defects are minute pores on the surface of the coated paper on which no pigment is coated, and cause deterioration in quality such as unevenness of paper surface and uneven printing. This coating defect increases as the solid content increases and the coating speed increases. If the coating speed is reduced, coating defects can be reduced, but productivity also decreases at the same time. Similarly, the solid content can be reduced even if the solid content is reduced, but the drying load increases, so that a large capital investment is required for drying, which is a factor that lowers productivity in terms of cost. Furthermore, when the solid content is reduced, it is easy to excessively penetrate into the base paper for coating, so that the good coating property, which is a merit of curtain coating, tends to be impaired. That is, it is difficult to obtain high productivity and high quality in a well-balanced manner.
[0006]
Another reason that high-speed coating is difficult in curtain coating is coating failure due to paddling. Paddling is the generation of paint release (large and small droplets) near the contact point between the falling paint film and the coating base paper. When paddling occurs, a ripple-like coating failure occurs, and all of the portions become waste paper, causing enormous damage, as well as severe damage in terms of production efficiency and workability such as occurrence of paper breakage and dirt. This paddling is more likely to occur as the paint viscosity is lower and the coating speed is higher. If the paint viscosity is increased, paddling can be reduced, but it is difficult to form a good curtain film, and even if it is formed, it is difficult to obtain good elongation and spread on the coated base paper. For this reason, conversely, the above-mentioned coating defects (coating defects, coating defects, etc.) are likely to occur, which causes deterioration in quality. In addition, even if the coating speed is reduced, the coating rate can be reduced, but the productivity also decreases as described above.
In order to solve such a problem, Patent Document 1 described above attempts to improve the paint by setting the Reynolds number of the paint to a predetermined range. However, furthermore, high productivity and quality are required.
[0007]
The present invention solves the above-mentioned problems, and can perform curtain coating with good productivity (high-speed coating property and high solid content), and coating with excellent quality (low coating defect, good covering property, and good paper surface feeling). An object of the present invention is to provide a paper coating composition from which paper can be obtained. It is another object of the present invention to provide a paper coated with the paper coating composition and having excellent quality. Further, it is an object of the present invention to provide a coating method using the composition for paper coating, wherein the method is capable of producing coated paper of excellent quality with high productivity using curtain coating. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have studied a paper coating composition used for curtain coating. As a result, as described above, curtain coating is established as a coating method for specialty paper, and the coating speed is relatively small, usually 200 m / min or less, and the surface tension of the used paper coating composition is reduced. It was sufficient to consider the static properties. For this reason, it has been empirically prepared to have a static surface tension value of about 40 mN / m or less. However, in the case of high-speed coating, since the coating surface is formed in a very short time, the surface tension value at the very initial stage from the flow state to the stationary state may greatly affect the coating. Do you get it. The present invention has been completed based on this finding.
[0009]
The present invention is as described below.
(1) A paper coating composition which is used for curtain coating having a viscosity of 50 to 1500 mPa · s and a dynamic surface tension value of 25 to 65 mN / m at a surface life of 10 ms.
(2) The paper coating composition according to the above (1), containing the wetting agent (C).
(3) When the pigment (A) further contains the pigment (A) and the copolymer latex (B) and the total amount of the pigment (A) is 100 parts by mass, the solid content of the copolymer latex (B) is The composition for paper coating according to the above (2), wherein the content of the wetting agent (C) is from 5 to 30 parts by mass and from 0.01 to 2 parts by mass.
(4) The paper coating composition according to (2) or (3), wherein the wetting agent (C) is an anionic surfactant.
(5) The copolymer latex (B) comprises 30 to 60% by mass of an aliphatic conjugated diene monomer (b1), 0.1 to 7% by mass of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (b2), Emulsion polymerization of 33 to 69.9% by mass of another monomer (b3) copolymerizable with the aliphatic conjugated diene monomer (b1) and the ethylenically unsaturated carboxylic monomer (b2). The paper coating composition according to the above (3) or (4), which is obtained by:
(6) The pigment (A) contains 95 to 99% by mass of a component having a particle size of less than 2 μm, and 80 to 89% by mass of a component having a particle size of less than 2 μm. Contains high aspect clay (a2),
The content ratio ((a1) / (a2)) of the fine clay (a1) and the high aspect clay (a2) is 1/3 to 5/1, and the entire pigment (A) is 100% by mass. %, Wherein the fine clay (a1) and the high aspect clay (a2) are contained in a total amount of 40% by mass or more, according to any one of the above (3) to (5).
(7) The paper coating composition according to any one of the above (1) to (6), wherein the solid content is 50 to 70% by mass.
(8) A coating step of curtain-coating the paper coating composition according to any one of the above (1) to (7) on a surface of a coating base paper at a coating speed of 600 to 2800 m / min. A drying step of drying the paper coating composition applied after the coating step.
[0010]
【The invention's effect】
According to the paper coating composition of the present invention, curtain coating can be performed at high speed, and coated paper of excellent quality can be obtained.
By containing the wetting agent (C), curtain coating can be performed at high speed, and coated paper of excellent quality can be obtained.
When the pigment (A), the copolymer latex (B) and the wetting agent (C) are contained in respective predetermined ranges, curtain coating can be performed more reliably at high speed, and coated paper of particularly excellent quality. Can be obtained.
When the wetting agent (C) is an anionic surfactant, a coated paper of excellent quality can be obtained even when coated at a high speed.
The copolymer latex (B) emulsifies a predetermined amount of the aliphatic conjugated diene monomer (b1), the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (b2), and another monomer (b3). When it is obtained by polymerization, an excellent binder function can be exhibited even in a small amount, and a paper coating composition having particularly excellent adhesiveness can be obtained. In addition, the coated paper obtained thereby has excellent white paper gloss and print gloss (gloss after printing).
The pigment (A) contains the predetermined fine clay (a1) and the predetermined high aspect clay (a2) in total in a predetermined amount or more, and the ratio of the contents of the clay (a1) and the clay (a2) is within a predetermined range. In this case, a coating layer having particularly excellent coatability can be obtained, and a coated paper having excellent white paper gloss and print gloss can be obtained.
When the solid content is 50 to 70% by mass, a particularly good curtain film can be formed and a coated paper having excellent surface quality can be obtained efficiently. Further, since the drying load can be reduced, the productivity is excellent.
According to the method for producing coated paper of the present invention, coated paper of the above-described excellent quality can be efficiently produced with high productivity.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
<1> Physical properties of the paper coating composition
The “viscosity” is 50 to 1500 mPa · s (preferably 50 to 1200 mPa · s, more preferably 50 to 1000 mPa · s). If it is less than 50 mPa · s, paddling tends to occur during high-speed coating, and the paper coating composition excessively penetrates into the base paper for coating, making it difficult to obtain a good coating. On the other hand, if it exceeds 1500 mPa · s, coating defects are likely to occur at the time of high-speed coating and at a high solid content, which is not preferable.
[0012]
The “dynamic surface tension value” is 25 to 65 mN / m (preferably 25 to 60 mN / m, more preferably 25 to 55 mN / m) at a surface life of 10 ms. When it is less than 25 mN / m, the paper coating composition excessively penetrates into the base paper for coating, and it becomes difficult to obtain a good coating. In addition, the paper coating composition easily foams, and coating defects (such as coating defects and coating defects) due to air bubbles will occur. On the other hand, when it exceeds 65 mN / m, sufficient wettability to the coating base paper cannot be obtained at the time of high-speed coating, so that coating defects tend to occur and paddling tends to occur. The dynamic surface tension value is a value measured by the maximum foam pressure method, and the “surface life” is the elapsed time from the formation of the foam surface in this measurement. Therefore, as the measurement is performed with a shorter surface life, the very initial state closer to the flowing state during the transition of the paper coating composition from the flowing state to the stationary state, that is, the dynamic surface tension characteristic is measured. It will be. The dynamic surface tension value can be measured using, for example, a model “BP-2” which is a dynamic surface tension meter manufactured by Cruz.
[0013]
The preferred range of the viscosity and the preferred range of the dynamic surface tension value can be a combination of each. That is, for example, the viscosity is preferably 50 to 1200 mPa · s, and the dynamic surface tension value at a surface life of 10 ms is preferably 25 to 60 mN / m. More preferably, the viscosity is 50 to 1000 mPa · s, and the dynamic surface tension value at a surface life of 10 ms is 25 to 55 mN / m.
By having the viscosity and the dynamic surface tension value in the above ranges, the composition for paper coating of the present invention has a viscosity of 600 to 2800 m / min (further 800 to 2500 m / min, particularly 1000 to 2500 m / min, more particularly 1100 to 100 m / min). The coating can be performed at a high speed of 2300 m / min) with almost no coating failure.
[0014]
The above “solid content” is a ratio of a solid content contained in the paper coating composition of the present invention. The solid content is preferably appropriately selected depending on the materials constituting the paper coating composition and the composition thereof, but is preferably 50% by mass or more (more preferably 55% by mass or more, further preferably 60% by mass or more). Is preferred. When the content is 50% by mass or more, a good coating can be obtained even at a high-speed coating, and a coated paper having excellent surface quality can be efficiently produced. Moreover, it is preferable that it is 70 mass% or less (more preferably, 67 mass% or less). When the content is 70% by mass or less, an increase in color viscosity is suppressed, and a stable curtain film can be obtained. The upper limit and the lower limit of these solid contents can be a combination of each. That is, for example, it is preferably 50 to 70% by mass, more preferably 55 to 70% by mass, still more preferably 55 to 67% by mass, and particularly preferably 60 to 67% by mass. . This is because the paper coating composition of the present invention has the above-mentioned predetermined dynamic surface tension, so that high-speed coating can be performed even when the solid content is large. This solid content is the residue after heating and evaporation.
[0015]
<2> Composition of the paper coating composition
The paper coating composition of the present invention may have a viscosity of 50 to 1500 mPa · s and a dynamic surface tension value at a surface life of 10 ms of 25 to 65 mN / m. Is not particularly limited, but usually contains a wetting agent (C), a pigment (A), and a copolymer latex (B).
[0016]
[1] Wetting agent (C)
The above-mentioned "wetting agent (C)" is a component which mainly exhibits the above-mentioned dynamic surface tension characteristics in the paper coating composition of the present invention. The wetting agent is not particularly limited as long as it can exhibit this property. Usually, an anionic surfactant is used. Further, the number of carbon atoms in the linear portion (lipophilic group) in the molecule is preferably 18 or less (more preferably 10 to 15, more preferably 12 or 13). Furthermore, for example, in the case of having an aromatic ring, the number of carbon atoms in the straight chain portion is 18 or less (more preferably 10 to 15, and still more preferably 12 or 13), and the total carbon number is 50 or less (usually 16 or more). ) Is preferable. This is because these anionic surfactants have a high moving speed in the paper coating composition. Examples of the anionic surfactant that functions as a wetting agent include a sulfonic acid surfactant, a sulfate ester surfactant, and a carboxylic acid surfactant.
Examples of the sulfonic acid-based surfactant include alkyl sulfonic acid, sulfosuccinic acid, alkyl allyl sulfonic acid, ester sulfonic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, and N-acyl sulfonic acid (all of which include salts thereof). . Examples of the sulfate-based surfactant include alkyl allyl ether sulfuric acid, ether sulfuric acid, sulfated oil, ester sulfuric acid, alkyl sulfuric acid, and amide sulfuric acid (all of which include salts thereof). Examples of the carboxylic acid surfactants include fatty acids {including salts thereof (fatty acid soaps)}, rosin acids {including salts thereof (rosin acid soaps)}, N-acylcarboxylic acids (including salts thereof) and ethers. Carboxylic acids (including their salts);
Among these, at least one of a sulfonic acid surfactant and a sulfate ester surfactant is preferable. Further, among sulfonic acid surfactants, at least one of alkyl sulfonic acid, alkyl allyl sulfonic acid and ester sulfonic acid is preferable, and among sulfate surfactants, alkyl allyl ether sulfuric acid and ether sulfuric acid are preferable. At least one is preferred.
These wetting agents may be used alone or in combination of two or more.
[0017]
The content of the wetting agent (C) in the paper coating composition is not particularly limited, but is usually 0.01 to 2 parts by mass (preferably 100 parts by mass of the pigment (A)). 0.01 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.02 to 1 part by mass). When the content is 0.01 parts by mass or more, the dynamic surface tension can be effectively reduced, and the dynamic surface tension characteristics can be sufficiently exhibited. In addition, the affinity between the pigment (A) and the base paper for coating is improved, and the occurrence of the paddling phenomenon can be effectively suppressed. When it is 2 parts by mass or less, when the composition for paper coating is applied to a base paper for coating, the composition can be effectively prevented from sinking into the base paper for coating, and a good coated state can be maintained. . Further, generation of air bubbles in the paper coating composition is effectively prevented, and coating defects can be prevented.
[0018]
[2] Pigment (A)
The type of the "pigment (A)" is not particularly limited, and examples thereof include a fine clay (a1), a high aspect clay (a2), and another pigment (a3). These may be used alone or in combination of two or more.
The “fine clay” refers to a pigment containing 95 to 99% by mass of a component having a particle diameter of less than 2 μm. This particle size distribution is based on TAPPI TEST METHODS.
It conforms to T649 cm-90.
Examples of the fine clay include hydra gross, hydra gross 90, hydra gross 92, hydra lux 91, huega gross, hu ga gross 2000, Japan gross, hydra glaze (all made by Huva), mirror gross, mirror gross 91, mirror gross J, Ultra Gloss 90 (from Engelhard), Alpha Fine, DB Glaze (from Imelis), Kao Fine, Kao Fine 90 (from Seal), Amazon SD, Amazon Premium (from Kadam) Manufactured). Among these, Amazon SD and Amazon Premium are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
[0019]
The “high aspect clay” refers to a pigment containing 80 to 89% by mass of a component having a particle size of less than 2 μm. This particle size distribution complies with TAPPI TEST METHODS T649 cm-90.
Examples of the high aspect clay include cover gloss, hydra plate (manufactured by Huba), New Clay, Miracrips PG, Eclipse 650 (manufactured by Engelhard), DB plate (manufactured by Imeris), and Khao White (manufactured by Imelis) , Capim NP, Capim DG (above manufactured by Rio Capim), Century HC (manufactured by Para Pigment), and the like. Of these, Kapim NP, Kapim DG and Century HC are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
[0020]
Examples of other pigments (a3) include inorganic pigments and organic pigments other than the fine clay and high aspect clay. These may be used alone or in combination.
Examples of the inorganic pigment include calcium carbonate, kaolin, barium sulfate, titanium oxide, satin white, talc, aluminum hydroxide, zinc oxide, and the like. Examples of the organic pigment include organic pigments such as hollow polymer particles, polystyrene polymer particles, and urea formalin resin particles. These may be used alone or in combination of two or more.
[0021]
These pigments may be used alone, but are preferably used in combination. When used by mixing, only (1) fine clay and high aspect clay may be mixed and used, or (2) fine clay, high aspect clay and other pigments may be mixed and used.
The mixing ratio between the fine clay and the high aspect clay in the case of using in the mixing of the above (1) and in the case of using the mixing of the above (2) is not particularly limited. It is preferably 1/3 to 5/1. When the ratio is 1/3 or more, the high-speed fluidity of the pigment is improved, and the occurrence of coating defects can be effectively suppressed. Further, when the ratio is 5/1 or less, the coatability of the coating layer can be made particularly good.
When used in the mixing of the above (2), the total amount of the fine clay (a1) and the high aspect clay (a2) is 40% by mass or more (more preferably, when the total amount of the pigment (A) is 100% by mass). Is preferably 60% by mass or more). By setting this ratio in the above range, coating defects can be effectively suppressed, coatability can be sufficiently improved, and a paper coating composition having an excellent balance between them can be obtained.
[0022]
[3] Copolymer latex (B)
By containing the above “copolymer latex (B)”, the pigment (A) can be adhered to each other, and further, the pigment (A) can be adhered to the coated base paper. As a result, plate contamination due to picking and piling during printing and blanket contamination can be prevented. The physical properties of the copolymer latex are not particularly limited, but the average particle size of the contained copolymer particles is preferably 50 to 150 nm (preferably 60 to 130 nm). When the particle size is 50 nm or more, the particles are stabilized and aggregation is suppressed, and when the particle size is 150 nm or less, the strength of the coating film is improved. Further, the toluene-insoluble content is preferably 60 to 99% by mass (more preferably 75 to 98% by mass). When the content is 60% by mass or more, the strength of the coating film is improved, and when the content is 99% by mass or less, the film forming property is improved, and as a result, the adhesive force between the base paper for coating and the coating film is improved. . Further, the solid content of the copolymer latex (B) is usually 5 to 30% by mass.
[0023]
Although the constitution of the copolymer latex (B) is not particularly limited, the aliphatic conjugated diene monomer (b1), the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (b2), the monomer (b1) and the monomer Preferably, the monomer (b3) is obtained by copolymerizing another monomer (b3) copolymerizable with the compound (b2). By using a copolymer latex obtained by copolymerizing the monomer (b1), the monomer (b2) and the monomer (b3), surface strength, water resistance, rigidity, ink drying property, printing This is because gloss and anti-stickiness can be obtained at a high level in a well-balanced manner, and the surface strength is particularly excellent even with a small amount of use.
[0024]
The “aliphatic conjugated diene monomer (b1)” preferably has 4 to 7 carbon atoms, and more preferably has a 1,3-butadiene structure. Those having a 1,3-butadiene structure include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,2-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, and 2-ethyl- Examples thereof include 1,3-butadiene and halides thereof (for example, 2-chloro-1,3-butadiene and the like). Among them, 1,3-butadiene is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
[0025]
The “ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (b2)” preferably has 3 to 7 carbon atoms, and examples thereof include monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, and half-ester compounds of dicarboxylic acids. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, examples of the monocarboxylic acid include acrylic acid and methacrylic acid. Examples of the dicarboxylic acid include fumaric acid, maleic acid, and itaconic acid. Examples of the half-ester compound of dicarboxylic acid include methyl fumarate, methyl maleate, methyl itaconate, ethyl fumarate, ethyl maleate and ethyl itaconate. Further, a carboxylic anhydride which becomes a dicarboxylic acid in an aqueous medium can be used. Examples of the carboxylic anhydride include maleic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.
[0026]
The “other monomer (b3)” is not particularly limited as long as it can be copolymerized with the monomer (b1) and the monomer (b2), but usually a vinyl compound is used. Examples of the vinyl compound include an aromatic vinyl compound, an alkyl (meth) acrylate compound, a vinyl cyanide compound, an acrylamide compound, vinyl acetate, and N-methylolacrylamide. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, and chlorostyrene, among which styrene is preferred. Examples of the alkyl (meth) acrylate compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, and benzyl ( Examples thereof include (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and 2-cyanoethyl (meth) acrylate, and among them, methyl methacrylate is preferable. Examples of the vinyl cyanide compound include acrylonitrile and methacrylonitrile, among which acrylonitrile is preferable. Examples of the acrylamide-based compound include acrylamide, methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, and N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide. These may be used alone or in combination of two or more.
[0027]
The mixing ratio of these monomers is not particularly limited, but when the total of the monomers (b1), (b2) and (b3) is 100% by mass, Preferably, b1) is 30 to 60% by mass, monomer (b2) is 0.1 to 7% by mass, and monomer (b3) is 33 to 69.9% by mass. More preferably, the monomer (b1) is 35 to 55% by mass, the monomer (b2) is 0.5 to 5% by mass, and the monomer (b3) is 40 to 64.5% by mass. .
When the proportion of the monomer (b1) is in the above range, the color viscosity can be easily maintained in a suitable range, and the strength of the coating film can be sufficiently improved. When the ratio of the monomer (b2) is in the above range, aggregation of particles constituting the copolymer latex can be effectively suppressed, and the viscosity of the latex and the color viscosity can be easily maintained in a suitable range. It is preferable that the proportion of the monomer (b3) is within the above range, since the proportion of each of the monomer (b1) and the monomer (b2) can be within the above range.
[0028]
The method for polymerizing these monomers is not particularly limited, but it is preferable to use emulsion polymerization since a latex can be directly obtained by polymerization. When performing emulsion polymerization, an aqueous medium is usually used. Further, at the time of this emulsion polymerization, usually, an emulsifier, a polymerization initiator and a molecular weight regulator are used. In addition, a chelating agent and an inorganic electrolyte (for example, for the purpose of pH adjustment) can be used.
[0029]
Examples of the emulsifier include an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the anionic surfactant include a sulfonic acid surfactant, a sulfate ester surfactant, a carboxylic acid surfactant, and a phosphate ester surfactant. Among them, examples of the sulfonic acid surfactant include alkylbenzenesulfonic acid (including its salt) and aliphatic sulfonic acid (including its salt). Examples of the sulfate-based surfactant include a sulfate of a higher alcohol and a sulfate of a polyethylene glycol alkyl ether. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the nonionic surfactant include ordinary alkyl ester type, alkyl ether type, and alkyl phenyl ether type of polyethylene glycol. These may be used alone or in combination of two or more.
[0030]
Examples of the amphoteric surfactant include those having a carboxylic acid, a sulfate, a sulfonic acid and a phosphoric acid ester (including these salts) as an anionic moiety, and an amine and a quaternary ammonium (including these salts) as a cationic moiety. No. Specific examples include betaines such as lauryl betaine and stearyl betaine, and amino acids such as lauryl-β-alanine, stearyl-β-alanine, lauryl di (aminoethyl) glycine, and octyl di (aminoethyl) glycine. . Of these, alkylbenzenesulfonic acid is preferred, and dodecylbenzenesulfonic acid is more preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these surfactants, anionic surfactants are preferred, sulfonic acid surfactants are more preferred, and alkylbenzene sulfonic acid is particularly preferred.
[0031]
Examples of the above-mentioned polymerization initiator include a water-soluble polymerization initiator, an oil-soluble polymerization initiator, and a redox-based polymerization initiator in which these and a reducing agent coexist. Examples of the water-soluble polymerization initiator include sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate. Examples of the oil-soluble polymerization initiator include benzoyl peroxide, lauryl peroxide, and 2,2'-azobisisobutylnitrile. These water-soluble polymerization initiators and oil-soluble polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Examples of the reducing agent used for the redox-based polymerization initiator include ersorbic acid (including its salt), ascorbic acid (including its salt), saccharides, bisulfite, hydrogen thiosulfate, and mercaptan. These reducing agents may be used alone or in combination of two or more.
[0032]
Examples of the molecular weight regulator include halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrabromide, mercaptans such as n-hexylmercaptan, n-octylmercaptan, n-dodecylmercaptan, t-dodecylmercaptan, thioglycolic acid, and dimethyl. Examples thereof include xanthogens such as xanthogen disulfide and diisopropylxanthogen disulfide, terpinolene, α-methylstyrene dimer, and 1,1-diphenylethylene. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the chelating agent include ethylenediaminetetraacetate. Examples of the inorganic salt from which the above-mentioned inorganic electrolyte is obtained include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium hydrogen carbonate.
[0033]
Further, the method of adding the monomer when performing the emulsion polymerization is not particularly limited, for example, after polymerizing a part of the monomer, it may be performed by adding the remaining monomer in a plurality of times. it can. In addition, after a part of the monomer is polymerized, the remaining monomer can be continuously added. Further, it can be carried out by continuously adding the monomer from the beginning.
Further, the polymerization temperature is not particularly limited, but is usually 20 to 85 ° C (preferably 25 to 80 ° C). Further, the polymerization time is usually 10 to 30 hours.
[0034]
The content of the copolymer latex (B) in the paper coating composition (the content of the solid component constituting the copolymer latex) is not particularly limited, but is usually the pigment (A). Is 100 parts by mass, 5 to 30 parts by mass (preferably 7 to 30 parts by mass, more preferably 7 to 20 parts by mass). When the amount is 5 parts by mass or more, the pigment can be sufficiently adhered to the base paper for coating, and when the amount is 30 parts by mass or less, opacity, whiteness, glossiness of white paper, and the like can be effectively improved.
[0035]
[4] Other components
The present paper coating composition may contain other components in addition to the pigment (A), the copolymer latex (B) and the wetting agent (C). Other components include a viscosity adjuster (D), an antifoaming agent, a water resistance improver, a pigment dispersant, a pH adjuster, a coloring pigment, a fluorescent dye, and the like. Among these, surfactants can be used as an antifoaming agent and a pigment dispersant, but the surfactant used for these has a lower dynamic surface tension than the surfactant used as the wetting agent. The difference is that the reducing effect is very small.
[0036]
The type of the viscosity modifier (D) is not particularly limited, but usually a water-soluble one is used. Examples of the viscosity modifier (D) include various water-soluble polymers, casein, casein modified products, starch, and starch modified products. Among them, water-soluble polymers include water-soluble polymers such as polycarboxylic acid type, polyether type, modified polycarboxylic acid type, urethane modified polyether type, modified polyacrylic type and associative polyacrylic type, and polyvinyl alcohol. And carboxymethyl cellulose. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of the viscosity modifier (D) in the paper coating composition is not particularly limited, but is usually 0.01 to 4 parts by mass (preferably 100 parts by mass of the pigment (A)). Is 0.01 to 3 parts by mass, more preferably 0.01 to 2 parts by mass. When the amount is 0.01 parts by mass or more, a sufficient viscosity adjusting effect is exhibited, paddling hardly occurs even at high speed coating, and excessive penetration into coating base paper can be prevented, and excellent coatability is obtained. easy. When the amount is 4 parts by mass or less, an excessive effect of adjusting the viscosity is not exhibited, and a stable curtain is easily obtained particularly at the time of curtain coating, and coating defects can be effectively prevented.
[0037]
Examples of the defoaming agent include various defoaming agents such as a silicone type, a silicone compound type, a hydrophobic silica type, a metal soap type, a wax type, a wax emulsion type, a polyether type and an acetylene compound type. These may be used alone or in combination of two or more. When the antifoaming agent is contained, its content is not particularly limited, but when the total amount of the pigment (A) is 100 parts by mass, 0.01 to 2 parts by mass (furthermore, 0.05 to 0.5 part by mass). It can be.
[0038]
Examples of the pigment dispersant include various pigment dispersants such as polycarboxylates, polyphosphates, pyrophosphates, hexametaphosphates, polyisoprenesulfonates, and condensed naphthalenesulfonates. No. These may be used alone or in combination of two or more. When a pigment dispersant is contained, its content is not particularly limited, but is 0.01 to 3 parts by mass (further 0.05 to 1 part by mass) when the total amount of the pigment (A) is 100 parts by mass. be able to.
[0039]
Examples of the water resistance improver include various body water improvers such as a zirconium compound, a polyamide resin, a polyamine resin, a melamine resin, a polyamide polyurea resin, and a polyamine polyurea resin. These may be used alone or in combination of two or more. When a pigment dispersant is contained, its content is not particularly limited, but is 0.01 to 3 parts by mass (further 0.05 to 1 part by mass) when the total amount of the pigment (A) is 100 parts by mass. be able to.
[0040]
Examples of the pH adjuster include various pH adjusters such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and an aqueous ammonia solution (each in a dissociated state in the coating composition). These may be used alone or in combination of two or more. When the pigment dispersant is contained, its content is not particularly limited, but is 0.01 to 2 parts by mass (further 0.05 to 1 part by mass) when the total amount of the pigment (A) is 100 parts by mass. be able to.
[0041]
[5] Content ratio of each component
The contents of the pigment (A), the copolymer latex (B) and the wetting agent (C) can be a combination of each. That is, when the pigment (A) in the paper coating composition is 100 parts by mass, the copolymer latex (B) is 5 to 30 parts by mass, and the wetting agent (C) is 0.01 to 2 parts by mass. It is preferable that Further, it is more preferable that the copolymer latex (B) is 5 to 25 parts by mass and the wetting agent (C) is 0.01 to 1.5 parts by mass. Further, it is particularly preferable that the copolymer latex (B) is 5 to 20 parts by mass and the wetting agent (C) is 0.02 to 1 part by mass.
Furthermore, when the viscosity modifier (D) is contained, 5 to 30 parts by mass of the copolymer latex (B) and 5 parts by mass of the copolymer latex (B) are used when the pigment (A) in the paper coating composition is 100 parts by mass. The amount of the agent (C) is preferably 0.01 to 2 parts by mass, and the amount of the viscosity modifier (D) is preferably 0.01 to 4 parts by mass. Further, the copolymer latex (B) is 5 to 25 parts by mass, the wetting agent (C) is 0.01 to 1.5 parts by mass, and the viscosity modifier (D) is 0.01 to 3.5 parts by mass. Is more preferable. Furthermore, it is particularly preferable that the copolymer latex (B) is 5 to 20 parts by mass, the wetting agent (C) is 0.02 to 1 part by mass, and the viscosity modifier (D) is 0.01 to 3 parts by mass. .
Further, when the whole paper coating composition is 100% by mass, the pigment (A), the copolymer latex (B) and the wetting agent (C) are usually added in a total amount of 4.5% by mass or more. is there. That is, other components except the pigment (A), the copolymer latex (B) and the wetting agent (C)） the viscosity modifier (D) are contained in the respective materials and the copolymer latex described in the above [5]. Is preferably 95.5% by mass or less.
[0042]
<3> Manufacturing method of coated paper
The coated paper of the present invention can be produced irrespective of the coating speed, but the production method of the present invention is a coating method in which the surface of the coating base paper is curtain-coated at a coating speed of 600 to 2800 m / min. And a drying step of drying the coated paper coating composition.
The “coating step” is a step performed using curtain coating. The coating conditions in this curtain coating are not particularly limited, except that the coating speed is 600 to 2800 m / min.
The “coating speed” represents the speed at which the surface to be coated advances when the paper coating composition is applied to the surface to be coated (usually, a coating base paper). The coating speed is not particularly limited as long as coating can be performed without causing coating defects, but a higher coating speed is preferable because productivity is higher. In the production method of the present invention, the coating speed is 600 to 2800 m / min (further 800 to 2500 m / min, particularly 1000 to 2500 m / min, more particularly 1100-2300 m / min). When the coating speed is 600 m / min or more, a particularly good curtain film can be formed, and coated paper of excellent quality can be easily obtained. In addition, if it is 2800 m / min or less, coating can be performed without generating paddling. Furthermore, this coating speed can be reached even when the solid content is in the range of 50 to 70% by mass.
The “drying step” may be performed by any method, and may be a conventionally known method and condition.
[0043]
Further, the manufacturing method of the present invention may include other steps in addition to the coating step and the drying step. Other steps include a calendering step of performing a calendaring process to adjust the surface smoothness, a pigment coating step of similarly adjusting the surface smoothness, and a surface sizing process of adjusting the surface strength and water absorption. And the like.
The calendering step can be performed on both the coated base paper, the paper after the coating step and the drying step, and the coated base paper and the paper after the coating step and the drying step. As the calendar processing, a super calendar, a machine calendar, a soft nip calendar, or the like can be used. These may be applied alone or in combination of two or more.
The pigment coating step can be performed on a coating base paper. For the pigment coating, a size press, a gate roll coater, a metered size press, a blade coater, a rod blade coater, or the like can be used. The surface sizing step can be performed on a coated base paper. In the surface sizing process, a gate roll coater, a size press, a metered size press coater, or the like can be generally used.
[0044]
<4> Coated paper
Coated paper obtained by the production method of the present invention comprises a coating base paper and a coating layer, the coating layer is formed on at least one surface of the coating base paper, the paper coating composition of the present invention It is formed by using.
The coating base paper is used for coating the paper coating composition of the present invention, and the type of pulp is not particularly limited. For example, instrument pulp, chemical pulp, waste paper pulp (DIP), or the like may be used. it can. The coated base paper also contains pigments (such as calcium carbonate, clay and talc), sizing agents (such as alkyl ketene dimer, rosin acid soap and sulfate band) as internal additives, and paper strength enhancers (cationic starch and polyacrylamide). And the like, and at least one of bulking agents and the like may be used. Further, the surface of the coated base paper may be coated with a surface sizing agent (eg, acrylamide or acryl-styrene polymer) using a size press, a gate roll coater, a metered size press, or the like.
The coating layer is a layer formed by drying the paper coating composition of the present invention applied to the surface of the coating base paper. The thickness of this layer is not particularly limited, but is usually 2 to 30 μm.
The coated paper may be subjected to a calender treatment so that the properties of the coated layer can be fully utilized. By performing the calendar process, the smoothness and glossiness can be sufficiently brought out. Examples of the calendar processing include a super calendar, a machine calendar, and a soft nip calendar. These may be applied alone or in combination of two or more.
[0045]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[1] Copolymer latex 1-5
(1) Production of copolymer latex
200 parts by mass of water and 1 part by mass of sodium persulfate were charged into an autoclave equipped with a stirrer and capable of controlling the temperature, and then each compound shown in the column of “Initial” shown in Table 1 was charged all at once. The reaction was performed at a temperature of 1 ° C. for 1 hour. Thereafter, the compounds shown in the column of "1st stage" shown in Table 1 were continuously added at an addition rate of 10 parts by mass per hour to continue the polymerization. Further, the respective compounds shown in the column of "two stages" shown in Table 1 were continuously added at an addition rate of 10 parts by mass per hour to continue the polymerization. After completion of the addition of each compound shown in the second column, the reaction was continued at 70 ° C. for 6 hours to obtain copolymer latexes 1 to 5. The polymerization conversion of each obtained copolymer latex was 98%.
[0046]
(2) Measurement of properties of copolymer latex
The average particle diameter of the copolymer particles constituting each copolymer latex obtained in the above (1) was measured using a laser light scattering particle size measuring instrument (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., type “LPA-3100 PAR-3”). And measured directly. The results are shown in Table 1.
In addition, the toluene-insoluble content of the solid components constituting each copolymer latex was determined and shown in Table 1 as follows. That is, after adjusting the pH of each obtained copolymer latex to 8.0, it was coagulated with isopropanol, and then the coagulated product was separated by filtration, washed, and dried. Thereafter, a predetermined amount (about 0.03 g) of the dried coagulated product was immersed in 100 ml of toluene at room temperature for 20 hours and allowed to stand. After the elapse of 20 hours, the residual solid content was separated by filtration through a 120-mesh wire gauze, and the mass of the dry residual solid content was determined. Calculated.
Furthermore, the glass transition point (° C.) was measured using a differential scanning thermal analyzer (model “EXTRE6000”, manufactured by Seiko Instruments Inc.), and the results are shown in Table 1.
[0047]
[Table 1]
[2] Composition for paper coating (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5)
(1) Production of a composition for paper coating
Using each of the copolymer latexes 1 to 5 obtained in the above [1], the materials shown in Tables 2 and 3 were added in the order of pigment, latex, thickener, and wetting agent, and a Coreless disperser was added. The mixture was used to obtain a paper coating composition (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5). The following materials were used as the materials shown in Tables 2 and 3.
Fine-grained clay (a1); Amazon SD (manufactured by Kadam, Brazil), components having a particle diameter of less than 2 μm are about 90% by mass or more.
High aspect clay (a2); Century HC (manufactured by Para Pigment Co., Ltd.), about 90% by mass of a component having a particle diameter of less than 2 μm
Calcium carbonate; Carbital 90 (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.)
Hollow polymer particles: AE851 (manufactured by JSR Co., Ltd., latex containing hollow polymer particles, the blending amount in the table is a solid content conversion)
Wetting agent: SN929S (manufactured by San Nopco Co., Ltd.)
Viscosity modifier (thickener); SN980 (manufactured by San Nopco)
[0049]
(2) Measurement of physical properties of paper coating composition
(1) Measurement of dynamic surface tension value
Using a dynamic surface tensiometer (manufactured by Cruz, model "BP-2"), the surface life was measured from 30 ms to 1000 ms at an interval of 10 points / decade, and the obtained data of 15 to 20 points was graphed. Based on this graph, a dynamic surface tension value at a surface life of 10 ms was obtained by performing an external search by the least square method.
[0050]
(2) Measurement of viscosity
The composition for paper coating prepared in the above [2] was heated in a water tank adjusted to 25 ° C. for 2 hours, and after confirming that the temperature was sufficiently constant, a viscometer (product name “TOKIMEC INC”) Using a digital viscometer DV M-BII type "), the apparent viscosity at 60 rotations was measured 1 minute from the start of the measurement.
[0051]
(3) Evaluation of coatability
Using a pilot curtain coater (manufactured by SMT), each of the paper coating compositions (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5) was coated with a solid content shown in Tables 2 and 3 to obtain a coating base paper, Grafoset (Mitsubishi). Papermaking sales) and the coating amount is 8.0 ± 0.5 g / m 2 It was applied so that At this time, the coating speed was gradually increased at intervals of 200 m / min, and the maximum speed at which paddling did not occur was measured. Tables 2 and 3 show the obtained maximum coating speeds.
[0052]
(4) Evaluation of the obtained coated paper
Each coated paper coated in the above (3) was left in a thermo-hygrostat at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% for 24 hours. Thereafter, a super calender treatment was performed four times under the conditions of a linear pressure of 100 kg / cm and a roll temperature of 50 ° C. The following evaluation was performed on each coated paper after the calendering treatment.
[0053]
(1) Evaluation of coating defects (burnout test)
Each coated paper was immersed in a mixture of a 5% aqueous ammonium chloride solution and isopropanol at a ratio of 50:50, and heated at 200 ° C. for 3 minutes to color the fibers. One spot on the surface of each colored coated paper was randomly selected, and this portion was observed with an optical microscope at a magnification of 50 times. The coating defects detected in each visual field were evaluated according to the following criteria of “○”, “△” and “×”, and the results are shown in Tables 2 and 3.
"O": No coating defect can be found.
“△”: A large coating defect having a diameter of 0.05 mm or more could be found, and / or a relatively small coating defect having a diameter of 0.01 to 0.05 mm was found.
“×”: Large coating defects having a diameter of 0.05 mm or more were scattered, and / or a large number of relatively small coating defects having a diameter of 0.01 to 0.05 mm were observed.
[0054]
(2) Dry pick strength
Using an RI-II printing machine (manufactured by Mei Seisakusho), the degree of picking (a phenomenon in which the surface of the coated paper is partially peeled off by ink tacking) when printing is performed using the ink for picking test is visually observed. The following five grades were evaluated on the basis (up to the intermediate value). did. The measurement was performed six times on each coated paper, and the average of the evaluation values after each printing was calculated. The results are shown in Tables 2 and 3.
1: No picking occurred.
2: Picking is scattered.
3: Picking is remarkably observed (the pick area has not reached half).
4: The picking area has reached half.
5: Unable to evaluate (because a break occurred)
(3) Wet pick strength
Using a RI-I printing machine (manufactured by Akira Seisakusho), the surface of each coated paper was moistened with the first roll (moulton roll) wound with a cloth moistened with water, and then the ink for picking test was applied. Using the second roll, printing was performed under the same conditions as in (2) above. Thereafter, the degree of picking was evaluated based on the same criteria as in (2) above. The measurement was performed six times on each coated paper, and the average of the evaluation values after each printing was calculated. The results are shown in Tables 2 and 3.
[0055]
▲ 4 ▼ Blank gloss
The gloss of the surface of the unprinted coated paper was measured at an incident angle of 75 degrees and a reflection angle of 75 degrees using a Murakami gloss meter. The measurement was performed six times, and the average value was calculated from the obtained glossiness. The results are shown in Tables 2 and 3. The larger the value of gloss, the better.
▲ 5 ▼ Print gloss
Using the same RI-I printing machine as in (2) and (3), the offset ink was solid-coated on the surface of the coated paper. The glossiness of the surface of the obtained printing paper was measured in the same manner as in (4) above, except that the incident angle was 60 degrees and the reflection angle was 60 degrees. The measurement was performed six times, and the average value was calculated from the obtained glossiness. The results are shown in Tables 2 and 3. The larger the value of gloss, the better.
[0056]
[Table 2]
[Table 3]
(5) Result
[0059]
From the results in Table 3, the respective paper coating compositions of Comparative Examples 1 and 2 were different from Example 1 in that the amount of the viscosity modifier (D) added to increase the viscosity was larger than that in Example 1. The components and amounts are the same as in Example 1. However, the viscosity of the paper coating composition of Comparative Example 1 was 2200 mPa · s, and the viscosity of the paper coating composition of Comparative Example 2 was 1600 mPa · s, all of which exceeded 1500 mPa · s. Therefore, in Comparative Example 1, paddling occurred when the coating speed exceeded 200 m / min, and in Comparative Example 2, paddling occurred when the coating speed exceeded 1400 m / min. The coating paper obtained at the maximum coating speed also had coating defects, and the dry pick strength was 33 to 76% in Example 1 and the wet pick strength was 58 to 77% in Example 1. Is also inferior. Further, it can be seen that the printing gloss is relatively good, but the white paper gloss is inferior to 79% of Example 1.
[0060]
The composition and amount of the paper coating composition of Comparative Example 3 were the same as in Example 1 except that the viscosity modifier (D) was not blended to reduce the viscosity. However, the viscosity of the paper coating composition of Comparative Example 3 was 40 mPa · s, which was less than 50 mPa · s, so paddling occurred when the coating speed exceeded 300 m / min. Further, the coated paper obtained at the highest coating speed did not show any coating defects, and the wet pick strength was relatively good, but the dry pick strength was inferior to 22% of Example 1. Further, it can be seen that the blank gloss is inferior to that of Example 1 at 74%, and the print gloss is 86% of Example 1 and inferior.
[0061]
The composition and amount of the paper coating composition of Comparative Example 4 were the same as in Example 1 except that the composition did not contain a wetting agent (C) to increase the dynamic surface tension. However, the viscosity of the paper coating composition of Comparative Example 4 was 68 mN / m, and exceeded 65 mN / m, so paddling occurred when the coating speed exceeded 800 m / min. The coated paper obtained at the maximum coating speed had good strength and good print gloss, but the white paper gloss was inferior to that of Example 1 at 80%. In addition, coating defects were observed.
[0062]
The composition and amount of the paper coating composition of Comparative Example 5 were the same as in Example 1, except that the wetting agent (C) was excessively mixed in order to reduce the dynamic surface tension. . However, since the viscosity of the paper coating composition of Comparative Example 5 was 20 mN / m and was less than 25 mN / m, paddling occurred when the coating speed exceeded 400 m / min. The coated paper obtained at the highest coating speed has good dry pick strength, but poor wet pick strength of 70%. Further, the white paper gloss is inferior to that of Example 1 at 80%, and the print gloss is inferior to 89% of Example 1. In addition, coating defects were also observed.
[0063]
For these comparative examples, the results in Table 2 show that the paper coating composition of Example 1 had a solid content of 60% by mass because the viscosity and the dynamic surface tension value were within the range of the present invention. Even at a high concentration, coating could be performed at a high speed of 2100 m / min without paddling. The coated paper obtained at the highest coating speed did not show any coating defects, and had a dry pick strength of 4.6, a wet pick strength of 4.3, a blank gloss of 63 and a print gloss of 77.6. Excellent value.
In Example 2, high-speed coating at 1800 m / min could be performed, and no coating defects were observed on the coated paper obtained at the maximum coating speed. The dry pick strength was 4.4, and the wet pick strength was 4.4. The pick strength was 3.9, blank paper gloss was 68.5, and print gloss was 76.5, all of which were excellent values.
[0064]
Furthermore, in Example 3, high-speed coating could be performed at 2000 m / min, no coating defects were observed in the coated paper obtained at the maximum coating speed, the dry pick strength was 4.0, and the wet pick strength was 4.0. The pick strength was 4.8, blank paper gloss was 62.8, and print gloss was 79.2, all of which were excellent values.
In Example 4, high-speed coating at 1800 m / min could be performed, and no coating defects were observed on the coated paper obtained at the maximum coating speed. The dry pick strength was 4.5, and the wet pick strength was 4.5. The pick strength was 4.0, the white paper gloss was 64.5, and the print gloss was 80.4, all of which were excellent values.
Furthermore, in Example 5, high-speed coating could be performed at 2100 m / min, no coating defects were observed in the coated paper obtained at the maximum coating speed, the dry pick strength was 3.9, and the wet pick strength was 3.9. The pick strength was 4.1, the white paper gloss was 71.2, and the print gloss was 83.3, all of which were excellent values.
That is, in Examples 1 to 5 in which each physical property is within the range of the present invention, high-speed coating of 1800 to 2100 m / min can be performed. It can be seen that a coated paper having a good balance can be produced.
Claims (8)
上記微粒クレー（ａ１）及び上記高アスペクトクレー（ａ２）の含有量の比（（ａ１）／（ａ２））が１／３〜５／１であり、且つ、上記顔料（Ａ）全体を１００質量％とした場合に、該微粒クレー（ａ１）及び該高アスペクトクレー（ａ２）を合計で４０質量％以上含有する請求項３乃至５のいずれかに記載の紙塗工用組成物。The pigment (A) is a fine clay (a1) containing 95 to 99% by mass of a component having a particle size of less than 2 μm, and a high aspect clay containing 80 to 89% by mass of a component having a particle size of less than 2 μm. (A2)
The content ratio ((a1) / (a2)) of the fine clay (a1) and the high aspect clay (a2) is 1/3 to 5/1, and the entire pigment (A) is 100% by mass. The paper coating composition according to any one of claims 3 to 5, wherein the total amount of the fine-grained clay (a1) and the high-aspect clay (a2) is 40% by mass or more, when expressed as%.
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