JP2905539B2 - キャスト塗被液組成物 - Google Patents

キャスト塗被液組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はキャスト塗被液組成物に関し、特に光沢、照
りに極めて優れ、かつ印刷適性に優れたキャスト塗被紙
を効率よく得るためのキャスト塗被液組成物に関するも
のである。
「従来の技術」 キャスト塗被紙は顔料及び接着剤を主成分とするキャ
スト塗被液を基紙に塗工した後、湿潤状態にある塗被層
を、鏡面仕上げした加熱ドラムの表面に圧着、乾燥させ
て鏡面を写し取ることにより製造されている。
このようにして得られたキャスト塗被紙はスーパーキ
ャレンダー仕上げされた通常の塗被紙に比較して高い白
紙光沢(以下、単に光沢と言う)と優れた表面平滑性が
得られるために印刷効果に優れており、特に高級感を要
望される印刷物、或いは高級な紙器等に利用されてい
る。
しかしながら、最近の印刷物或いは紙器等の高級化に
伴い、通常の塗被紙やキャスト塗被紙に透明な樹脂を印
刷等により塗布したニス引き紙や、表面にポリエチレン
等のプラスチックフィルムを貼り合わせたラミネート紙
が広く出回っている。ニス引き紙やラミネート紙の場合
には、通常、その上に印刷インキでは印刷することがで
きないため、印刷後にニス引きやラミネートをせねばな
らない等、工程上及びコストの点で不利であるが、これ
らの紙に対し現状のキャスト塗被紙の光沢、照りは十分
とは言い難く、キャスト塗被紙のより一層の光沢、照り
の改善が望まれている。
従来、キャスト塗被液組成物は塗被用顔料及び接着剤
を主成分とし、接着剤には合成系接着剤と天然系接着剤
とが併用され、通常、顔料100重量部に対して5〜50重
量部の割合で配合される。このように塗被層の主体は塗
被用顔料であるため、印刷インキの吸収或いは保持性に
は優れるものの、光沢、照りにおいてはニス引き紙やラ
ミネート紙に匹敵できるものではない。
なお、キャスト塗被層の光沢、照りの向上は、塗被液
組成物中の接着剤量を増やすことである程度可能ではあ
るが、ニス引き紙やラミネート紙並にはなり得ないだけ
でなく、本来、塗被用顔料と接着剤を主成分とするた
め、10〜40g/m2といった多量の固形分塗被量が必要な上
に、接着剤を増やすことで塗被層の多孔性が失われ、塗
被層の蒸気透過性の低下に伴い、離型性が悪化し生産速
度の大幅な低下や、キャスト塗被紙の特徴である印刷適
性、特にインキセット性が極端に悪化する等の問題が生
じる。
キャスト塗被紙の光沢、照りをニス引き紙やラミネー
ト紙並にするためには、塗被用顔料を減らし、従来より
接着剤と押して利用されている合成系或いは天然系の成
膜性物質や、その他の成膜性物質をキャスト塗被液の主
成分とすればよいことは容易に想像されるが、実際には
鏡面ドラム面からの離型性や印刷適性に劣る等の難点が
伴うため、白紙品質、印刷適性及び離型性の全てを同時
に満足するものが得られないのが実情である。
例えば、離型性を改善するために、当業界公知の離型
剤或いは顔料が添加されるが、離型剤の添加だけでは満
足なレベルまで離型性を改善することができず、顔料を
離型性が改善される程度まで添加すると光沢、照りが低
下するという問題が生じる。また、印刷適性、特にイン
キセット性を高めるためには、成膜性物質により形成さ
れたキャスト塗被層がインキのベヒクル成分を容易に吸
収できるようにポーラスであることが必要であり、ポー
ラスな層となる程度まで顔料を添加するとやはり光沢、
照りが低下する。
特公昭48−38005号に、顔料及び接着剤を主成分とす
る塗被層を鏡面ドラムに圧接する直前に0.1〜20%の成
膜性物質を含む水性液で処理する方法が開示されてい
る。この方法は、インキの吸収、保持等の印刷適性はあ
くまで顔料及び接着剤を主成分とする塗被層が受持ち、
この塗被層表面上に成膜性物質を加えて光沢、照りを高
めようとするものであるが、印刷適性を満足するレベル
とするには、塗被層のポーラス性を損なわない範囲でし
か成膜性物質を加えることができず、所望とする十分な
光沢や照りを得ることができない。他方、光沢、照りを
十分なものとするために成膜性物質量を増やすと、塗被
層表面上に完全な成膜性物質層が形成されることにな
り、この成膜性物質層が同時に印刷適性、及び離型性に
も優れていることが要求されるわけであるが、該開示例
にはこのような性質及び具体例については何らの言及も
なされていない。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、ニス引き紙やラミネート紙等と同様に極め
て優れた光沢、照りが得られ、かつ印刷適性及び離型性
に優れたキャスト塗被紙を得るための、成膜性物質を主
成分とするキャスト塗被液組成物を提供するものであ
る。
「問題点を解決するための手段」 本発明は、主成分としてエチレン性不飽和結合を有す
るモノマーを重合してなる重合体と平均粒子径が3〜10
0nmのコロイダルシリカとが重量比で100:15〜100:300の
範囲で含有されることを特徴とするキャスト塗被液組成
物である。
「作用」 本発明者等は、成膜性物質を主成分とするキャスト塗
被液組成物について鋭意検討を進めた結果、特定のモノ
マー成分を重合してなる重合体とコロイダルシリカを主
成分とすることにより、光沢、照り、印刷適性、離型性
を同時に満足させることができることを見出し、遂に本
発明を完成するに至った。
即ち、本発明は主成分としてエチレン性不飽和結合を
有するモノマーを重合してなる重合体と平均粒子径が3
〜100nmのコロイダルシリカとを重量比で100:15〜100:3
00の範囲で含有するキャスト塗被液組成物であり、主成
分の一つであるエチレン性不飽和結合を有するモノマー
(以下、エチレン性モノマーという)を重合してなる重
合体としては、例えばアルキル基炭素数が1〜18個のア
クリル酸エステル、アルキル基炭素数が1〜18個のメタ
クリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリル
アミド、N−メチロールアクリルアミド、エチレン、ブ
タジエン等のエチレン性モノマーを重合して得られる重
合体である。なお、重合体は、必要に応じて二種類以上
のエチレン性モノマーを併用した共重合体であっても良
いし、さらにこれら重合体或いは共重合体の置換誘導体
でもよい。
置換誘導体としては、例えばカルボキシル化したも
の、又はそれをアルカリ反応性にしたもの等が例示され
る。
特に、印刷適性に優れる点ではアクリル酸エステル、
或いはメタクリル酸エステルをエチレン性モノマーとし
て選択したものが挙げられ、さらに好ましいものとして
は(メタ)アクリル酸エステルとスチレンを併用したも
のが挙げられる。
さらに、いま1つの主成分であるコロイダルシリカ
は、粒子径が3〜100nmであり、水に分散させた形の水
性コロイダルシリカと有機溶媒に分散可能な形にしたも
のがあり、通常前者の水性コロイダルシリカが使用され
る。
コロイダルシリカは塗被用顔料に比べ粒子径が3〜10
0nmと小さいので、キャスト塗被液組成物として重合体
成分と供に用いた場合、光沢、照りを低下させる度合が
小さく、さらに離型性及び印刷適性の改善効果に著しく
優れている。離型性及び印刷適性が改善される理由とし
ては、塗被液が塗布されて乾燥する際、コロイダルシル
イカのヒドロキシル基同志が脱水縮合してシロキサン結
合(Si−O−Si)を形成し、強固な三次元網目構造を形
成して重合体フィルムの硬度が上がる結果、鏡面ドラム
に対する重合体フィルムの密着性が乾燥とともに急激に
低下して離型性が改善されること、同時にミクロポーラ
スな重合体フィルム層が形成されることにより印刷適性
の優れたものになると推定される。
また、重合体成分とシリカ成分との重合比は100:15〜
100:300であることが好ましい。因みに、シリカ成分15
以下であるとコロイダルシリカを混合した効果が殆ど得
られず、300を越えると光沢、照りが低下し好ましくな
い。
コロイダルシリカは重合体成分とSi−O−R(R:重合
体成分)結合によって複合体になった形で使用してもよ
い。特に、コロイダルシリカの存在下でエチレン性モノ
マーを従来の乳化重合法で重合して得られる複合体で、
例えば特開昭59−71316号、特開昭60−127371号に記載
される如き複合体は、コロイダルシリカを重合体と複合
体化せずに使用した場合に比べ、光沢、照り、印刷適性
及び離型性に優れるほか、印刷後インキが十分乾燥した
後に、印刷面同志或いは印刷面と白紙面が擦れて、印刷
面が傷ついたり白紙面がインキで汚れたりする、所謂擦
れ汚れも優れており、好ましく用いられる。
また、上記複合体にコロイダルシリカをさらに混合し
て使用してもよい。重合体のTgが0℃以上が離型性、耐
ブロッキング性に優れるだけでなく、擦れ汚れにも優れ
る点で好ましく、より好ましくはTgが30℃以上がよい。
本発明においては、上述の如き重合体成分とコロイダ
ルシリカだけでキャスト塗被液組成物とすることもでき
るが、その効果を損なわない範囲で必要に応じて離型性
改良のための離型剤やカゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等
の蛋白類等を併用することもできる。又、白色度、イン
キ受理性、耐ブロッキング適性、粘度、流動性等を調節
するために、一般に塗被紙及びキャスト塗被紙の製造に
用いられている顔料、分散剤、増粘剤、消泡剤、着色
剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤を適宜添加するこ
ともできる。
離型剤としては、例えばステアリン酸、オレイン酸等
の脂肪酸及びそのアンモニウム塩や金属塩、マイクロク
リスタリンワックス、ポリエチレンエマルジョン等の炭
化水素類、セチルアルコール、ステアリルアルコール等
の高級アルコール、含フッ素界面活性剤等各種界面活性
剤、ロート油、レシチン、四フッ化エチレンポリマーや
エチレン−四フッ化エチレンポリマー等のフッソ系ポリ
マー等が例示される。
顔料としては、例えばクレー、カオリン、水酸化アル
ミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウ
ム、酸化亜鉛、サチンホワイト、硫酸カルシウム、タル
ク、プラスチックピグメント等が例示される。
また、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化亜
鉛、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸マグネシウム、
硫酸第1鉄、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、第1
燐酸ナトリウム、燐酸アンモニウム、燐酸カルシウム、
蟻酸ナトリウム、蟻酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、
酢酸カリウム、モノクロル酢酸ナトリウム、マロン酸ナ
トリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、クエン
酸ナトリウム、クエン酸カリウム、乳酸ナトリウム、グ
ルコン酸ナトリウム、アジピン酸ナトリウム、メチルア
ミン、ジエタノールアミン、ジエチレントリアミン、ジ
イソプロピルアミン等の無機酸や有機酸のアンモニウム
塩や金属塩、及びアミン等を光沢付与助剤として直接或
いはキレート乃至は錯塩の形で添加することもできる。
「実施例」 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、
勿論、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、例中の部は特に断らない限り、重量部を示す。
実施例1〜8及び比較例1〜4 市販のコート紙127g/m2に第1表に示す組成の固形分
濃度が30%のキャスト塗被液をバーコーティング方式に
より塗被し、直ちに70℃の鏡面ドラムに圧接して乾燥塗
被量が3g/m2になるように調節してキャスト塗被紙を得
た。得られたキャスト塗被紙の光沢、目視照り、インキ
セット、擦れ汚れ評価及びキャスト時のドラム面からの
離型性(離型の難易性)を第1表に示した。
なお、上記の評価についてはそれぞれ下記の如き方法
で評価試験を行った。
〔光沢〕:JIS−P8142に準じて測定した。
〔目視照り〕:目視により判定した。
◎;極めて良好 ○;良好 △;やや劣る 〔インキセット性〕:RI印刷試験機により印刷インキ
(ニューチャンピオン F Gloss/大日本インキ化学工業
製)を用いて各キャスト塗被紙に印刷し、印刷直後及び
5分後に台紙を重ね合わせ、台紙に転移したインキ濃度
で判断した。
◎;5分後にはほとんど転移しない。
○;印刷直後の転移濃度に対し、5分後の転移濃度が半
分程度である。
△;印刷直後の転移濃度に対し、5分後の転移濃度がや
や薄くなっている。
×;印刷直後と5分後の転移濃度にはほとんど差がな
い。
〔擦れ汚れ〕:RI印刷試験機により印刷インキ(ニュー
チャンピオン F Gloss/大日本インキ化学工業製)を用
いて印刷し、一昼夜乾燥させた後、印刷面と白紙面とを
一定圧力で接触させて擦り合わせた後の白紙面の汚れ具
合いで判断した。
○;僅かに汚れるが実用上全く問題ない。
△;やや汚れる。
〔離型性〕:キャスト鏡面ドラム面からの剥がれ具合で
判断した。
◎;自然に剥離する。
○;自然の剥離ではないが、剥がすのにほとんど力を要
しない。
△;自然の剥離ではないが、剥がすのに多少の力を要す
る。
×;全く剥離せず、無理に剥がそうとすると紙が破れ
る。
「効果」 第1表の結果から明らかなように、本発明のキャスト
塗被液組成物を用いて得られたキャスト塗被紙は光沢、
照りに極めれ優れ、且つ印刷適性及び離型性に優れたも
のであった。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D21H 19/40

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主成分としてエチレン性不飽和結合を有す
    るモノマーを重合してなる重合体と平均粒子径が3〜10
    0nmのコロイダルシリカとが重量比で100:15〜100:300の
    範囲で含有されることを特徴とするキャスト塗被液組成
    物。
  2. 【請求項2】コロイダルシリカの少なくとも一部が請求
    項(1)記載の重合体とSi−O−R結合(R:重合体成
    分)によって重合体と複合体を形成してなる請求項
    (1)記載のキャスト塗被液組成物。
  3. 【請求項3】エチレン性不飽和結合を有するモノマーが
    アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びスチレ
    ンのうち、少なくとも一種以上からなる請求項(1)又
    は(2)記載のキャスト塗被液組成物。
  4. 【請求項4】重合体のガラス転移温度(Tg)が0℃以上
    である請求項(1)、(2)又は(3)記載のキャスト
    塗被液組成物。
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