JP2953134B2 - オフセット印刷用紙塗工組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速印刷時における接
着強度，印刷光沢およびインク乾燥性のバランスに極め
て優れたオフセット印刷用紙塗工組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】オフセット印刷用紙塗工組成物に要求さ
れる性能としては、接着強度，耐水強度、白紙光沢，印
刷光沢などがある。近年、塗工紙に対する需要の伸びは
著しく、特にオフセット印刷での高速印刷化の傾向に伴
い、従来の性能、特に接着強度および印刷光沢では不充
分である。

【０００３】接着強度とは、印刷時の顔料塗被紙面に対
する機械的な力に抗して顔料の脱落および塗工層の基紙
からの剥離を防止し、美麗な印刷を可能とする性質であ
る。このためには、顔料粒子相互間ならびに顔料塗被層
とその支持体である基紙との間の接着が強固であること
が必要である。このような紙表面の破壊は印刷スピード
が大きくなればなるほど、また重ね塗り回数が多くなれ
ばなるほど著しくなる。したがって、このようなハード
な条件に耐える塗工紙が要求されるが、そのためには使
用する顔料バインダーは、優れた接着力（接着強度）を
有するものでなくてはならない。

【０００４】さらにもう一つの性質は、印刷光沢であ
る。塗工紙の生産コストを下げる方法の一つとして、塗
工液の全固形分を高くする方法があるが、この全固形分
を高くするために炭酸カルシウムの配合割合を大きくす
ると塗工紙の印刷光沢が低下するという問題が生じるこ
とから、バインダーとしての共重合体ラテックスそのも
のの大幅な改善が必要とされる。

【０００５】また、インク乾燥性とは、印刷時に転移し
たインク中の低分子のビヒクル（溶剤、他）が、塗工層
中へ浸透し、早いインクのセット（固定）を可能とする
性質である。インク乾燥性がよいと、セットは早いが、
ビヒクルの浸透に伴ってインク顔料をも塗工層中に引き
寄せられ、紙の地合いの影響を受けて、印刷光沢が低下
する。そのため、インク乾燥性と印刷光沢とのバランス
の改良が必要である。

【０００６】このように、高速印刷化に伴い、従来のオ
フセット印刷用紙塗工用組成物では、接着強度，印刷光
沢，インク乾燥性の良好なバランスに欠け、その改良が
強く求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題を背景になされたもので、高速印刷時における
接着強度，印刷光沢およびインク乾燥性のバランスの優
れたオフセット印刷用紙塗工組成物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】本発明のオフセット印刷
用紙塗工組成物は、顔料１００重量部に対して、下記の
単量体成分（ａ）〜（ｅ）を乳化重合してなり、かつ、
トルエン不溶分が７０重量％以上である共重合体ラテッ
クスを１〜３０重量部（固形分換算）含有することを特
徴とする。 （ａ）脂肪族共役ジエン単量体 ３０〜６０重量％、 （ｂ）シアン化ビニル単量体 １５〜５０重量％、 （ｃ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体 ０．５〜１５重量％、 （ｄ）芳香族ビニル単量体 ０〜５０重量％、 （ｅ）上記（ａ）〜（ｄ）と共重合可能な他の単量体 ０〜６３．５重量％。

【０００９】以下、本発明について、詳細に説明する。

【００１０】本発明の共重合体ラテックスの単量体成分
について説明する。

【００１１】前記（ａ）脂肪族共役ジエン単量体として
は、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３
−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、イソ
プレン、クロロプレンなどを挙げることができ、特に好
ましくは１，３−ブタジエンである。この（ａ）成分
は、１種単独で使用することも、また２種以上を併用す
ることもできる。

【００１２】前記（ｂ）シアン化ビニル単量体として
は、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、
α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニト
リルなどを挙げることができ、好ましくはアクリロニト
リルとメタクリロニトリルである。

【００１３】前記（ｃ）エチレン系不飽和カルボン酸単
量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ク
ロトン酸などのモノカルボン酸類、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸などのジカルボン酸類、さらにマレイン
酸メチル、イタコン酸メチル、メタアクリルオキシエチ
ルアシッドヘキサハイドロフタレートなどのハーフエス
テル類などを挙げることができる。これらの（ｃ）成分
は１種単独でも、また２種以上を併用することもでき
る。

【００１４】前記（ｄ）芳香族ビニル単量体としては、
例えば、スチレン、α−メチルスチレン、４−メチルス
チレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４
−メトキシスチレン、２−ヒドロキシメチルスチレン、
４−エチルスチレン、４−エトキシスチレン、３，４−
ジメチルスチレン、２−クロロスチレン、３−クロロス
チレン、４−クロロ−３−メチルスチレン、４−ｔ−ブ
チルスチレン、２，４−ジクロロスチレン、２，６−ジ
クロロスチレン、１−ビニルナフタレン、ジビニルベン
ゼンなどが挙げられ、特にスチレンが好適に使用され
る。

【００１５】前記（ｅ）成分たる前記（ａ）〜（ｄ）成
分と共重合可能な他の単量体としては、例えばアクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロ
キシエチル、メタクリル酸グリシジルなどのアクリル酸
またはメタクリル酸のアルキルエステル化合物、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、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどのエチレ
ン性不飽和カルボン酸のアクリルアミドもしくはメタク
リルアミド化合物、酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニル
エステル類などが挙げられ、これらは１種または２種以
上で使用される。

【００１６】共重合体ラテックスの単量体組成は、
（ａ）成分たる脂肪族共役ジエン単量体は２０〜６０重
量％、好ましくは２５〜６０重量％、さらに好ましくは
３０〜６０重量％、特に好ましくは４０〜６０重量％で
ある。（ａ）成分が２０重量％未満であると、接着強度
が劣り、一方（ａ）成分が６０重量％を越えると、印刷
光沢が劣る。

【００１７】（ｂ）成分たるシアン化ビニル単量体は、
１０〜５０重量％、好ましくは１５〜４５重量％、さら
に好ましくは２１〜４５重量％、特に好ましくは２５〜
４５重量％である。（ｂ）成分が１０重量％未満である
と、印刷光沢が劣る。一方、（ｂ）成分が５０重量％を
越えると、接着強度が劣る。

【００１８】（ｃ）成分たるエチレン系不飽和カルボン
酸単量体は、０．５〜１５重量％、好ましくは１．０〜
１０重量％である。（ｃ）成分が０．５重量％未満であ
ると、共重合体ラテックスの機械的安定性が劣る。一
方、（ｃ）成分が１５重量％を越えると、共重合体ラテ
ックスの粘度が上昇し、取扱いにくくなり、操業性が劣
る。

【００１９】（ｄ）成分たる芳香族ビニル単量体は、０
〜５０重量％、好ましくは１〜３５重量％、特に好まし
くは１〜２５重量％である。（ｄ）成分が５０重量％を
越えると、接着強度，耐水強度が劣る。

【００２０】上記（ａ）〜（ｄ）成分と重合可能な他の
単量体たる（ｅ）成分は、０〜６３．５重量％、好まし
くは０〜３５重量％である。（ｅ）成分が６３．５重量
％を越えると、共重合体ラテックスの粘度が上昇し、取
扱いにくくなる。

【００２１】また、本発明の共重合体ラテックスのトル
エン不溶分は、通常７０重量％以上、好ましくは７６重
量％以上、特に好ましくは８０重量％以上、さらに好ま
しくは８１重量％以上である。トルエン不溶分が７０重
量％未満であると、接着強度が劣る。

【００２２】ここでの共重合体ラテックスのトルエン不
溶分は以下のようにして求めたものである。

【００２３】共重合体ラテックスをｐＨ８．０に調整し
た後、イソプロパノールで凝固し、この凝固物を洗浄乾
燥した後、所定量（約０．０３ｇ）の試料を所定量（１
００ｍｌ）のトルエンに２０時間浸漬する。その後、１
２０メッシュの金網で濾過して、得られる残存固形分の
全固形分に対する重量％を求める。

【００２４】本発明での共重合体ラテックスの粒子径
は、８００〜３，５００オングストロームが好ましく、
さらに好ましくは１，０００〜２，５００オングストロ
ームである。

【００２５】本発明で使用される単量体を乳化重合する
に際しては、公知の方法で水性媒体中で乳化剤，重合開
始剤，分子量調節剤などを用いて製造することができ
る。

【００２６】ここで、乳化剤としては、例えば両性界面
活性剤，アニオン性界面活性剤，あるいはノニオン性界
面活性剤が使用できる。

【００２７】ここで、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塩，硫酸エステル塩，スルホン
酸塩，リン酸エステル塩を、カチオン部分としてはアミ
ン塩，第４級アンモニウム塩を持つものが挙げられ、具
体的にはアルキルベタインの塩としてはラウリルベタイ
ン，ステアリルベタイン，ココアミドプロピルベタイ
ン，２−ウンデシル−ヒドロキシエチルイミダゾリウム
ベタインの各々の塩が、アミノ酸タイプのものとして
は、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，ジオクチルジ（アミノエチ
ル）グリシンの各々の塩が挙げられる。

【００２８】また、アニオン性界面活性剤としては、例
えば高級アルコールの硫酸エステル，アルキルベンゼン
スルホン酸塩，脂肪族スルホン酸塩などが挙げられる。
さらに、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などが用いられ
る。

【００２９】重合開始剤としては、過硫酸ナトリウム，
過硫酸カリウム，過硫酸アンモニウムなどの水溶性開始
剤；過硫化ベンゾイルおよび２，２´−アゾビスイソブ
チルニトリルなどのアゾニトリル化合物などの油溶性開
始剤；あるいはレドックス系開始剤などをそれぞれ単独
でもしくは組合せて使用できる。

【００３０】分子量調節剤，キレート剤，無機塩など
も、乳化重合として公知のものが用いられる。

【００３１】分子量調節剤としては、例えばクロロホル
ム，ブロモホルム，四臭化炭素などのハロゲン化炭化水
素；ｎ−ヘキシルメルカプタン，ｎ−オクチルメルカプ
タン，ｔ−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，ｎ−ステアリルメ
ルカプタンなどのメルカプタン類；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
ファイドなどのキサントゲン類；α−メチルスチレンダ
イマーやテトラエチルチウラムジスルフィドなど、通常
の乳化重合で使用可能なものをすべてを使用することが
できる。

【００３２】共重合方法としては、例えば単量体混合物
の一括仕込み方法、単量体混合物の一部を重合した後、
その残部を重合進行にしたがって断続的にもしくは連続
的に添加する方法でもよい。また、単量体混合物を重合
の初めより連続的に添加する方法も採ることができる。

【００３３】重合温度は、通常４０〜８０℃、重合時間
は、通常１０〜３０時間である。

【００３４】本発明の紙塗工用組成物において使用する
顔料としては、紙塗工用に一般に使用されている鉱物性
顔料や有機顔料を使用することができる。その代表例と
しては、クレイ，硫酸バリウム，酸化チタン，炭酸カル
シウム，サチンホワイトなどの無機顔料、ポリスチレ
ン，尿素，ホルマリン樹脂などの有機顔料などを挙げる
ことができる。

【００３５】本発明における共重合体ラテックスの使用
割合は、顔料１００重量部に対し、共重合体ラテックス
１〜３０重量部（固形分として）、好ましくは３〜２５
重量部である。共重合体ラテックスが１重量部未満であ
ると、接着強度およびインク乾燥性が低下し、一方３０
重量部を越えると、印刷光沢およびインク乾燥性が低下
する。

【００３６】本発明のオフセット印刷用紙塗工組成物に
おいては、顔料用接着剤として、上記共重合体ラテック
スにくわえてカゼイン，カゼイン変性物，澱粉，澱粉変
性物，ポリビニルアルコール，カルボキシメチルセルロ
ーズ，ヒドロキシエチルセルローズ，アルカリ増粘性エ
マルジョンなどの水溶性物質を必要に応じて組み合わせ
て使用することができる。

【００３７】本発明のオフセット印刷用紙塗工組成物に
は一般に使用されている種々の配合剤、例えば耐水性向
上剤，耐水化促進剤，顔料分散剤，粘度調節剤，着色顔
料，蛍光染料およびｐＨ調節剤を任意に配合することが
できる。

【００３８】本発明のオフセット印刷用紙塗工組成物
は、オフセット枚葉印刷機用に好適に使用されるが、そ
の他、オフセット輪転印刷機，凸版印刷，グラビア印刷
などの各種印刷用にも使用することができる。

【００３９】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約
されるものではない。なお、実施例において割合を示す
部および％は、それぞれ重量部および重量％を意味す
る。

【００４０】（共重合体ラテックスの製造） オートクレーブ中に水２００部，ドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム０．５部，過硫酸カリウム１．０部お
よび表１，表２ならびに表３に示す１段目成分を入れ、
７０℃にて３時間反応させ、重合転化率９８％以上で共
重合体ラテックスを得た。引き続き、表１，表２および
表３に示す２段目成分を添加し、さらに１０時間反応さ
せて、重合転化率９９％以上で、本発明の範囲に属する
共重合体ラテックス（Ａ）〜（Ｉ）および本発明の範囲
に属さない共重合体ラテックス（イ）〜（チ）を製造し
た。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】 得られた共重合体ラテックスの平均粒子径は、コールタ
ー社製のサブミクロンパーティクルアナライザー（モデ
ルＮ４）で、常法により求めた。 ［実施例１〜９，比較例１〜８］ 共重合体ラテックス（Ａ）〜（Ｉ）および（イ）〜
（チ）を用いて、下記の処方により紙塗工用組成物を調
製した。

【００４４】 配合； カオリナイトクレイー1) ７０．０部 炭酸カルシウム2) ３０．０部 分散剤3) ０．２部 水酸化ナトリウム ０．１部 でんぷん4) ４．０部 ラテックス（固形分として） １０．０部 水 全固形分が６０％となるように適当量添加 1)ＥＮＧＥＬ ＨＡＲＤ社製 ウルトラホワイト−９０ 2)富士カオリン社製 カルビタール９０ 3)東亜合成社製 アロンＴ−４０ 4)日本食品加工社製 ＭＳ−４６００ この塗工用組成物を塗被原紙上に、塗工量が片面１８．
０±０．５ｇ／ｍ2 となるように、電動式ブレードコー
ター（熊谷理器社製）で塗工し、１５０℃の電気式熱風
乾燥機にて１５秒間乾燥した。得られた塗工紙を２３
℃、５０％Ｒ．Ｈ．の室内条件にて一昼夜放置し、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。得られた塗工紙
について、その特性を次の方法により測定した。 Ｒ
Ｉドライピック：接着強度の指標ＲＩ印刷機で印刷した
ときのピッキングの程度を肉眼で判定し、５段階法で評
価した。点数の高いものほど良好である。数値は測定回
数６回の平均値で表示した。 印刷光沢： ＲＩ印刷機を使用してオフセット用インキをベタ塗り
し、村上式光沢計を使用して６０°の角度で測定した。 インク乾燥性 ＲＩ印刷機を使用してオフセット様インキをベタ塗り
し、時間を追ってインキの乾燥度合いを裏取り紙への転
移濃度を目視にて判定する。評価は４段階で表す。（◎
○△×）。

【００４５】上記の評価方法で評価した結果を表１，表
２および表３にそれぞれ示す。実施例１〜９は本発明の
範囲の共重合体ラテックスを用いたオフセット印刷用紙
塗工組成物であり、本発明の目的のもの、すなわち、接
着強度，印刷光沢およびインク乾燥性の特性がバランス
良く優れたものが得られた。

【００４６】一方、表３の結果から次のことが分かる。

【００４７】比較例１は、ブタジエンが本発明の範囲未
満の例であり、接着強度およびインク乾燥性が劣る。

【００４８】比較例２は、ブタジエンが本発明の範囲を
越えた例であり、印刷光沢，インク乾燥性が劣る。

【００４９】比較例３は、アクリロニトリルが本発明の
範囲未満の例であり、印刷光沢およびインク乾燥性が劣
る。

【００５０】比較例４は、アクリロニトリルが本発明の
範囲を越える例であり、接着強度およびインク乾燥性が
劣る。

【００５１】比較例５，６は、共重合体ラテックスのト
ルエン不溶分が本発明の範囲未満の例であり、接着強
度，インク乾燥性が劣る。

【００５２】

【発明の効果】本発明のオフセット印刷用紙塗工組成物
は、従来のオフセット印刷用紙塗工組成物では達成する
ことのできなかった、優れた接着強度，印刷光沢および
インク乾燥性を有しており、極めて工業的価値が高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 昭 東京都中央区築地２丁目11番24号 日本 合成ゴム株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−109470（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−269897（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−25222（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D21H 19/20 - 19/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料１００重量部に対して、下記の単量
   体成分（ａ）〜（ｅ）を乳化重合してなり、かつ、トル
   エン不溶分が７０重量％以上である共重合体ラテックス
   を１〜３０重量部（固形分換算）含有することを特徴と
   するオフセット印刷用紙塗工組成物。 （ａ）脂肪族共役ジエン単量体 ３０〜６０重量％、 （ｂ）シアン化ビニル単量体 １５〜５０重量％、 （ｃ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体 ０．５〜１５重量％、 （ｄ）芳香族ビニル単量体 ０〜５０重量％、 （ｅ）上記（ａ）〜（ｄ）と共重合可能な他の単量体 ０〜６３．５重量％。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記シアン化ビニル単量体の使用量は、２１〜４５重量
   ％であることを特徴とするオフセット印刷用紙塗工組成
   物。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記芳香族ビニル単量体の使用量は、１〜３５重量％で
   あることを特徴とするオフセット印刷用紙塗工組成物。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記脂肪族共役ジエン単量体は、４０〜６０重量％であ
   ることを特徴とするオフセット印刷用紙塗工組成物。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、 前記トルエン不溶分は、７６重量％以上であることを特
   徴とするオフセット印刷用紙塗工組成物。