JP2957663B2 - 紙用コーテイング剤 - Google Patents
紙用コーテイング剤Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は紙用コーテイング剤に関し、特に表面強度お
よび空気、油あるいは有機溶剤の吸収や透過性が小さい
性質すなわちバリヤー性を高度なレベルで紙に付与する
性質を有する紙用コーテイング剤に関する。
よび空気、油あるいは有機溶剤の吸収や透過性が小さい
性質すなわちバリヤー性を高度なレベルで紙に付与する
性質を有する紙用コーテイング剤に関する。
［従来の技術］ 従来よりポリビニルアルコール（以下PVAと略記す
る）は紙の表面強度、平滑度、光沢あるいはバリヤー性
の向上等表面特性を改善するためのクリアーコーテイン
グ剤として、また顔料コーテイングにおけるバインダー
として広く使用されている。PVAは、造膜性および強度
において他の糊剤の追随を許さぬ優れた性能を有するこ
とが広く知られている。
る）は紙の表面強度、平滑度、光沢あるいはバリヤー性
の向上等表面特性を改善するためのクリアーコーテイン
グ剤として、また顔料コーテイングにおけるバインダー
として広く使用されている。PVAは、造膜性および強度
において他の糊剤の追随を許さぬ優れた性能を有するこ
とが広く知られている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら近年、パルプ原料中にしめる南方材比率
の増加にともなう表面強度の低下傾向、あるいは印刷速
度の高速化傾向のもとで、表面強度等紙の表面押性を更
に高くするPVAが要求されており、更には近年大きな発
展を見ているバリヤー紙に対して更に高いバリヤー性を
付与しうるPVAが要求されているが従来のPVAではこれら
の要求を十分に満足させることはできないという欠点が
あつた。
の増加にともなう表面強度の低下傾向、あるいは印刷速
度の高速化傾向のもとで、表面強度等紙の表面押性を更
に高くするPVAが要求されており、更には近年大きな発
展を見ているバリヤー紙に対して更に高いバリヤー性を
付与しうるPVAが要求されているが従来のPVAではこれら
の要求を十分に満足させることはできないという欠点が
あつた。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者はかかる欠点を改良すべく鋭意研究した結
果、ピバリン酸ビニル／酢酸ビニルの共重合比率（モル
比）が100/0〜10/90の重合体をけん化することによって
得られるけん化度50モル％以上のPVA系重合体を含有す
る組成物を紙用コーテイング剤として用いる場合、紙の
表面強度、印刷適性、バリヤー性などの表面特性が顕著
に向上しうることを見出し本発明を完成するに到つた。
果、ピバリン酸ビニル／酢酸ビニルの共重合比率（モル
比）が100/0〜10/90の重合体をけん化することによって
得られるけん化度50モル％以上のPVA系重合体を含有す
る組成物を紙用コーテイング剤として用いる場合、紙の
表面強度、印刷適性、バリヤー性などの表面特性が顕著
に向上しうることを見出し本発明を完成するに到つた。
本発明に用いられるピバリン酸ビニル単位を有する重
合体をけん化することによつて得られるPVA系重合体と
は、ピバリン酸ビニルの重合体またはピバリン酸ビニル
と酢酸ビニルとの共重合体から選ばれる一種または二種
をけん化することによつて得られるポリビニルアルコー
ル系重合体であり、そのけん化度（ピバリン酸ビニル成
分またはピバリン酸ビニルと酢酸ビニルの合計の成分の
けん化度）は50モル％以上であることが好ましく、さら
に好ましくは60〜100モル％、最適には80〜100モル％で
ある。けん化度が50モル％未満の場合には水溶性が低下
するため好ましくない。重合度としては特に制限はない
が好ましくは100〜10,000、さらに好ましくは300〜5,00
0である。
合体をけん化することによつて得られるPVA系重合体と
は、ピバリン酸ビニルの重合体またはピバリン酸ビニル
と酢酸ビニルとの共重合体から選ばれる一種または二種
をけん化することによつて得られるポリビニルアルコー
ル系重合体であり、そのけん化度（ピバリン酸ビニル成
分またはピバリン酸ビニルと酢酸ビニルの合計の成分の
けん化度）は50モル％以上であることが好ましく、さら
に好ましくは60〜100モル％、最適には80〜100モル％で
ある。けん化度が50モル％未満の場合には水溶性が低下
するため好ましくない。重合度としては特に制限はない
が好ましくは100〜10,000、さらに好ましくは300〜5,00
0である。
ピバリン酸ビニルと酢酸ビニルとの共重合体における
共重合比率（モル比）は、ピバリン酸ビニル／酢酸ビニ
ル＝100/0〜10/90である。
共重合比率（モル比）は、ピバリン酸ビニル／酢酸ビニ
ル＝100/0〜10/90である。
本発明において用いられる重合体の重合方法としては
従来公知の方法、例えば塊状重合、溶液重合、懸濁重
合、エマルジヨン重合のいずれの方法も採用し得る。さ
らに重合プロセスとしては回分法、半回分法、連続法い
ずれのプロセスにおいても製造可能である。重合で使用
される開始剤は通常公知のラジカル重合開始剤が用いら
れる。たとえば、2,2′−アゾビスイチブチロニトリ
ル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、2,2′−ア
ゾビス（４−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリ
ル）、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、過硫酸
カリウム等が挙げられる。重合温度は通常10〜90℃の範
囲から選ばれる。
従来公知の方法、例えば塊状重合、溶液重合、懸濁重
合、エマルジヨン重合のいずれの方法も採用し得る。さ
らに重合プロセスとしては回分法、半回分法、連続法い
ずれのプロセスにおいても製造可能である。重合で使用
される開始剤は通常公知のラジカル重合開始剤が用いら
れる。たとえば、2,2′−アゾビスイチブチロニトリ
ル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、2,2′−ア
ゾビス（４−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリ
ル）、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、過硫酸
カリウム等が挙げられる。重合温度は通常10〜90℃の範
囲から選ばれる。
又、かかる重合を行なうに当つては上記２成分以外に
かかる単量体と共重合可能な他の不飽和単量体、例えば
スチレン、アルキルビニルエーテル、バーサチツク酸ビ
ニル、（メタ）アクリルアミド、ジメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ビニルピロリドン、エチレン、プロピレン、α
−ヘキセン、α−オクテン等のオレフイン、（メタ）ア
クリル酸、クロトン酸、（無水）マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸等の不飽和酸、及びそのアルキルエステ
ル、アルカリ塩、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
パンスルホン酸等のスルホン酸含有単量体及びそのアル
カリ塩、トリメチル−３−（１−アクリルアミド−1,1
−ジメチルプロピル）アンモニウムクロリド、トリメチ
ル−３−（１−アクリルアミドプロピル）アンモニウム
クロリド、１−ビニル−２−メチルイミダゾールおよび
その４級化物等のカチオン性単量体等を少割合で存在さ
せることも可能である。
かかる単量体と共重合可能な他の不飽和単量体、例えば
スチレン、アルキルビニルエーテル、バーサチツク酸ビ
ニル、（メタ）アクリルアミド、ジメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ビニルピロリドン、エチレン、プロピレン、α
−ヘキセン、α−オクテン等のオレフイン、（メタ）ア
クリル酸、クロトン酸、（無水）マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸等の不飽和酸、及びそのアルキルエステ
ル、アルカリ塩、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
パンスルホン酸等のスルホン酸含有単量体及びそのアル
カリ塩、トリメチル−３−（１−アクリルアミド−1,1
−ジメチルプロピル）アンモニウムクロリド、トリメチ
ル−３−（１−アクリルアミドプロピル）アンモニウム
クロリド、１−ビニル−２−メチルイミダゾールおよび
その４級化物等のカチオン性単量体等を少割合で存在さ
せることも可能である。
こうして得られた共重合体は次いでけん化される。け
ん化反応は通常共重合体をアルコール溶液として実施
し、アルコリシスにより反応を行なわしめるのが有利で
ある。
ん化反応は通常共重合体をアルコール溶液として実施
し、アルコリシスにより反応を行なわしめるのが有利で
ある。
またアルコールにテトラハイドロフラン、ジオキサン
等のエーテル、トルエン等の芳香族化合物、アセトン等
のケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル等有
機溶媒を任意に含有せしめていてもよい。ケン化触媒と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属の水酸化物、ナトリウムメチラート、カリウムメ
チラートなどのアルコラートあるいはアンモニアなどの
アルカリ性触媒が用いられ、また塩酸、硫酸などの酸触
媒もまた用いられ得る。
等のエーテル、トルエン等の芳香族化合物、アセトン等
のケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル等有
機溶媒を任意に含有せしめていてもよい。ケン化触媒と
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属の水酸化物、ナトリウムメチラート、カリウムメ
チラートなどのアルコラートあるいはアンモニアなどの
アルカリ性触媒が用いられ、また塩酸、硫酸などの酸触
媒もまた用いられ得る。
本発明において用いられるPVA系重合体を水に溶解す
るにあたつては、通常該PVA系重合体を水に分散後、常
圧下あるいは加圧下で撹拌しながら加温することによつ
て均一な水溶液を得ることができる。
るにあたつては、通常該PVA系重合体を水に分散後、常
圧下あるいは加圧下で撹拌しながら加温することによつ
て均一な水溶液を得ることができる。
本発明のコーテイング液は前述のごとく上記PVA系重
合体を水に溶解することによつて調製することができる
が、この場合、上記PVA系重合体の濃度は作業性等を考
慮して通常は0.2〜30重量％程度の範囲内から選ばれ
る。
合体を水に溶解することによつて調製することができる
が、この場合、上記PVA系重合体の濃度は作業性等を考
慮して通常は0.2〜30重量％程度の範囲内から選ばれ
る。
上記コーテイング液には必要に応じてグリオキザー
ル、尿素樹脂等の耐水化剤、グリコール類やグリセチン
等の可塑剤、アンモニア、カセイソーダ、炭酸ソーダあ
るいはリン酸等のpH調節剤、消泡剤、離型剤、界面活性
剤等公知の添加剤を添加することもできる。更に他のコ
ーテイング剤例えばPVA、変性PVA（例えば、カルボキシ
ル基変性PVA、スルホン酸基変性PVA、アクリルアミド変
性PVA、カチオン基変性PVA、長鎖アルキル基変性PV
A）、澱粉、変性澱粉、カゼイン、CMCあるいは合成樹脂
エマルジヨン（スチレン−ブタジエンラテツクス、ポリ
アクリル酸エステルエマルジヨン、酢酸ビニル−アクリ
ル酸エステル共重合エマルジヨン、酢酸ビニル−エチレ
ン共重合エマルジヨン）等を混合することもできる。
ル、尿素樹脂等の耐水化剤、グリコール類やグリセチン
等の可塑剤、アンモニア、カセイソーダ、炭酸ソーダあ
るいはリン酸等のpH調節剤、消泡剤、離型剤、界面活性
剤等公知の添加剤を添加することもできる。更に他のコ
ーテイング剤例えばPVA、変性PVA（例えば、カルボキシ
ル基変性PVA、スルホン酸基変性PVA、アクリルアミド変
性PVA、カチオン基変性PVA、長鎖アルキル基変性PV
A）、澱粉、変性澱粉、カゼイン、CMCあるいは合成樹脂
エマルジヨン（スチレン−ブタジエンラテツクス、ポリ
アクリル酸エステルエマルジヨン、酢酸ビニル−アクリ
ル酸エステル共重合エマルジヨン、酢酸ビニル−エチレ
ン共重合エマルジヨン）等を混合することもできる。
又前記コーテイング液は一般に紙のクリヤーコーテイ
ングに好適に用いられるが、適宜クレー、炭酸カルシウ
ム、二酸化チタン、サチン白等の顔料を添加して顔料コ
ーテイングに用いることもできる。顔料コーテイングに
用いる場合は、本発明において用いられる上記PVA系重
合体は顔料100部に対して通常３〜10部使用され、コー
テイング液の固形分濃度は30〜63％の範囲から選択する
のが好適である。
ングに好適に用いられるが、適宜クレー、炭酸カルシウ
ム、二酸化チタン、サチン白等の顔料を添加して顔料コ
ーテイングに用いることもできる。顔料コーテイングに
用いる場合は、本発明において用いられる上記PVA系重
合体は顔料100部に対して通常３〜10部使用され、コー
テイング液の固形分濃度は30〜63％の範囲から選択する
のが好適である。
本発明の紙用コーテイング剤を塗工する紙としては特
に制限はないが、例えばマニラボール、白ボール、ライ
ナー等の板紙、一般上質紙、中質紙、グラビア用紙、新
聞用紙等の印刷用紙などに好適に用いられる。
に制限はないが、例えばマニラボール、白ボール、ライ
ナー等の板紙、一般上質紙、中質紙、グラビア用紙、新
聞用紙等の印刷用紙などに好適に用いられる。
かかる紙に前記コーテイング液を塗工するにあたつて
は、サイズプレスコーター、ロールコーター、エヤナイ
フコーター、ブレードコーター等公知の任意の方法が採
用される。塗工量は目的により広範囲となり特に制限は
ないが、固形分で0.1〜30g/m2程度が通常実施される。
は、サイズプレスコーター、ロールコーター、エヤナイ
フコーター、ブレードコーター等公知の任意の方法が採
用される。塗工量は目的により広範囲となり特に制限は
ないが、固形分で0.1〜30g/m2程度が通常実施される。
［作 用］ 本発明の紙用のコーテイング剤は、紙に塗工した場合
前述の如く、表面強度、印刷適性、バリヤー性等紙の表
面特性を顕著に向上しうる性能を有している。かかる性
能が発揮される理由については充分解明されている訳で
はないが、本発明において用いられる。PVA系重合体
は、水素結合性が強く紙のセルロース遷移、顔料および
該PVA系重合体の水酸基と水素結合等によつて強固に結
合するため優れた性能が発現されるものと推定される。
前述の如く、表面強度、印刷適性、バリヤー性等紙の表
面特性を顕著に向上しうる性能を有している。かかる性
能が発揮される理由については充分解明されている訳で
はないが、本発明において用いられる。PVA系重合体
は、水素結合性が強く紙のセルロース遷移、顔料および
該PVA系重合体の水酸基と水素結合等によつて強固に結
合するため優れた性能が発現されるものと推定される。
以下、実施例により本発明の紙用コーテイング剤につ
いて更にくわしく説明する。以下「部」又は％とあるの
断りのないかぎり重量規準である。
いて更にくわしく説明する。以下「部」又は％とあるの
断りのないかぎり重量規準である。
実施例１〜５および比較例１〜３ 水96部に第１表に示すPVA系重合体４部を加えて加熱
しPVA系重合体濃度4.0％のコーテイング液を調製した。
このコーテイング液を試験用サイズプレス機（熊谷理機
工業製）を用いて50℃において、坪量64g/m2の上質紙に
対してサイズプレスを実施した。サイズプレスはニツプ
圧18kg/cmで60m/分で実施した。サイズプレス塗工によ
る塗工量はPVA系重合体の固形分として1.0g/m2（両面）
であつた。
しPVA系重合体濃度4.0％のコーテイング液を調製した。
このコーテイング液を試験用サイズプレス機（熊谷理機
工業製）を用いて50℃において、坪量64g/m2の上質紙に
対してサイズプレスを実施した。サイズプレスはニツプ
圧18kg/cmで60m/分で実施した。サイズプレス塗工によ
る塗工量はPVA系重合体の固形分として1.0g/m2（両面）
であつた。
得られた塗工紙を温度20℃、相対湿度60％の恒温室で
72時間調湿後、その性質を測定した。その結果を第１表
に示す。
72時間調湿後、その性質を測定した。その結果を第１表
に示す。
第１表より、本発明のコーテイング剤を使用した塗工
紙は表面強度、透気性、印刷適性においてきわめて高い
物性を与えることが明らかである。
紙は表面強度、透気性、印刷適性においてきわめて高い
物性を与えることが明らかである。
実施例６ 実施例１で用いられたPVA系重合体と比較例２で用い
られたPVAとを10/90の重量比率で混合して用いる以外は
実施例１と同様に行つた。結果を第２表に示す。
られたPVAとを10/90の重量比率で混合して用いる以外は
実施例１と同様に行つた。結果を第２表に示す。
実施例７ 実施例５で用いられたPVA系重合体と酸化でん粉とを3
0/70の重量比率で用いて、坪量80g/m2の上質紙に塗布す
る以外は実施例１と同様に行つた。結果を第２表に示
す。
0/70の重量比率で用いて、坪量80g/m2の上質紙に塗布す
る以外は実施例１と同様に行つた。結果を第２表に示
す。
比較例４ 実施例７で用いられた酸化でん粉を単独で用いる以外
は実施例７と同様に行つた。結果を併せて第２表に示
す。
は実施例７と同様に行つた。結果を併せて第２表に示
す。
注 （１） 表面強度;IGT印刷適正試験機を用いて、IG
TビツクオイルＭ（大日本インキ化学工業株式会社）の
インクを用いて、印圧35kg/cm、スプリング駆動Ｂによ
り実施した。数値の大きいほぼ表面強度が高いことを示
す、 （２） 透気度；王研式透気度測定機により測定し
た。数値が大きいほどバリヤー性が高いことを示す。
TビツクオイルＭ（大日本インキ化学工業株式会社）の
インクを用いて、印圧35kg/cm、スプリング駆動Ｂによ
り実施した。数値の大きいほぼ表面強度が高いことを示
す、 （２） 透気度；王研式透気度測定機により測定し
た。数値が大きいほどバリヤー性が高いことを示す。
（３） 印刷適性；スナツプドライインク（大日本
インク化学工業株式会社）をRI印刷適性試験機を用いて
５μの厚さに塗り、そのインク受理性、印刷光沢等を総
合的に評価し、優、良、可の３段階で判定を実施した。
インク化学工業株式会社）をRI印刷適性試験機を用いて
５μの厚さに塗り、そのインク受理性、印刷光沢等を総
合的に評価し、優、良、可の３段階で判定を実施した。
実施例８および比較例５ ピバリン酸ビニル10モル％、酢酸ビニル90モル％の共
重合体をけん化して得られるけん化度98.5モル％、重合
度4,500のPVA系重合体を水に溶解し、濃度１％のコーテ
イング液を調製した。このコーテイング液をデイツクソ
ンコーターを用いて10m/分の速度で坪量300g/m2の白ボ
ール紙上に塗布量0.4g/m2となるように塗布し、次いで
表面温度60℃、線圧100kg/cm、速度10m/minの条件下で
カレンダーロール（チルド銅／チルド銅の２段ロール）
で仕上げを行なつた。尚比較例５として比較例２で用い
たPVAを使用して実施例８と同様の操作を行ない塗工紙
を得た。
重合体をけん化して得られるけん化度98.5モル％、重合
度4,500のPVA系重合体を水に溶解し、濃度１％のコーテ
イング液を調製した。このコーテイング液をデイツクソ
ンコーターを用いて10m/分の速度で坪量300g/m2の白ボ
ール紙上に塗布量0.4g/m2となるように塗布し、次いで
表面温度60℃、線圧100kg/cm、速度10m/minの条件下で
カレンダーロール（チルド銅／チルド銅の２段ロール）
で仕上げを行なつた。尚比較例５として比較例２で用い
たPVAを使用して実施例８と同様の操作を行ない塗工紙
を得た。
次に得られた塗工紙を温度20℃、相対湿度60％の恒温
室で72時間調湿後、その物性を測定した。結果を第３表
に示す。
室で72時間調湿後、その物性を測定した。結果を第３表
に示す。
第３表より、本発明のコーテイング組成物を使用した
塗工紙は表面強度、テーパー耐摩耗強度、コツプ吸水
度、印刷適性においてきわめて高い物性を与えることが
明らかである。
塗工紙は表面強度、テーパー耐摩耗強度、コツプ吸水
度、印刷適性においてきわめて高い物性を与えることが
明らかである。
注 （４） 表面強度；実施例１の注（１）と同様にし
て行なつた。
て行なつた。
（５） テーパー耐摩耗強度;TAPPI標準法T476によ
る、数値が小さいほど耐摩耗強度が高いことを示す。
る、数値が小さいほど耐摩耗強度が高いことを示す。
（６） コツプ吸水度;JIS−Ｐ−8140により水と紙
が接触する時間を60秒とした。数値が小さいほど耐水性
が高いことを示す。
が接触する時間を60秒とした。数値が小さいほど耐水性
が高いことを示す。
（７） 印刷適性；実施例１の注（３）と同様にし
て行なつた。
て行なつた。
［発明の効果］ 本発明の紙用コーテイング剤を用いることにより、紙
の表面強度、印刷適性、バリヤー性が顕著に向上する。
の表面強度、印刷適性、バリヤー性が顕著に向上する。
Claims (1)
- 【請求項１】ピバリン酸ビニル／酢酸ビニルの共重合比
率（モル比）が100/0〜10/90の重合体をけん化すること
によって得られるけん化度50モル％以上のポリビニルア
ルコール系重合体を含有する紙用コーテイング剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23176690A JP2957663B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 紙用コーテイング剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23176690A JP2957663B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 紙用コーテイング剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04119199A JPH04119199A (ja) | 1992-04-20 |
| JP2957663B2 true JP2957663B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16928697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23176690A Expired - Fee Related JP2957663B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 紙用コーテイング剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957663B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU746839B2 (en) * | 1998-05-29 | 2002-05-02 | Oji Paper Co. Ltd. | Coated paper for printing and method of production thereof |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP23176690A patent/JP2957663B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04119199A (ja) | 1992-04-20 |
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