JP3190065B2 - 塗被紙用組成物 - Google Patents
塗被紙用組成物Info
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Description
ター性に優れる塗皮紙用組成物に関するものである。
更に詳しくは、ケトン系化合物等の有機溶媒を単量体と
同時に添加し重合してなる共重合体ラテックス及び顔料
を含有してなる塗被紙用組成物に関するものである。
に伴い、オフセット輪転印刷機の普及が著しい。 この
印刷方式は、枚葉オフセット印刷と比較し、印刷直後に
高温高速乾燥を行うために、乾燥時の紙中の水分蒸発に
ともなう皮膨れ(ブリスター)防止が必要とされ、オフ
セット輪転印刷用塗被紙(以下塗工紙とも言う)では、
耐ブリスター性は極めて重要な要求特性の一つである。
従来よりこれを満足させるために種々の提案がなされて
いる。 例えば、特公昭57−10237号では、バイ
ンダーであるラテックスにおいて、このゲル含有率を連
鎖移動剤の量で調整する手段が取られている。しかしな
がら、耐ブリスター性と他の要求品質特性である接着強
度は、負の相関にあり、これらのバランスの良い特性を
得るのは極めて困難である。
背景をもとに、接着強度と耐ブリスター性のバランスに
優れた特性を持つ塗被紙用組成物を提供するものであ
る。
問題点を解決するために鋭意研究の結果、脂肪族共役ジ
エン系単量体共重合ラテックスの製造の際に、ケトン系
化合物等の有機溶媒を単量体と混合添加することによ
り、接着強度と耐ブリスター性のバランスに優れるラテ
ックスが得られることを見いだし本発明を完成させるに
至った。すなわち、本発明は次のとおりである。 (イ)脂肪族共役ジエン系単量体とその他共重合可能な
単量体を乳化重合せしめて得られる共重合体ラテックス
を含有してなる塗被紙用組成物であって、該共重合体ラ
テックスが、全反応系中1〜30重量%のケトン系化合
物、およびアルコール系化合物の群から選ばれた1種又
は2種以上の有機溶媒を、単量体と同時に連続添加し、
乳化重合せしめて得られる共重合体ラテックスであるこ
とを特徴とする接着強度及び耐ブリスター性に優れる塗
被紙用組成物。 (ロ)脂肪族共役ジエン系単量体が、全単量体混合物1
00重量部に対して、20〜60重量部含有することを
特徴とする上記(イ)の塗被紙用組成物。 (ハ)脂肪族共役ジエン系単量体が、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
エンである上記(イ)の塗被紙用組成物。 (ニ)その他共重合可能な単量体が、全単量体混合物1
00重量部に対して、芳香族ビニル系単量体15〜70
重量部、エチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル
単量体5〜50重量部、エチレン系不飽和酸単量体1〜
10重量部、シアン化ビニル系単量体0〜40重量部お
よび他の単量体1〜5重量部からなる上記(イ)の塗被
紙用組成物。 (ホ)芳香族ビニル系単量体が、スチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエンであることを特徴とする上記
(ニ)の塗被紙用組成物。 (ヘ)エチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル単
量体が、メチルアクリレート、エチルアクリレート等の
アクリル酸エステル類、メチルメタアクリレート等のメ
タクリル酸エステル類及びジエチルフマレート、ジメチ
ルイタコネートであることを特徴とする上記(ニ)の塗
被紙用組成物。 (ト)エチレン系不飽和酸単量体がアクリル酸、メタア
クリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマール酸及びマ
レイン酸、イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モ
ノブチルエステル、マレイン酸モノプロピルエステル、
2-スルホエチルアクリレート、スチレンスルホン酸、ア
クリルアミドプロパンスルホン酸であることを特徴とす
る上記(ニ)の塗被紙用組成物。 (チ)シアン化ビニル系単量体が、アクリロニトリル、
α- クロルアクリロニトリル、メタアクリロニトリルで
あることを特徴とする上記(ニ)の塗被紙用組成物。 (リ)他の単量体が、アクリルアミド、メタアクリルア
ミド、N-メチロールアクリルアミド、2-ヒドロキシエチ
ルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタアクリレー
ト、グリシジルメタアクリレート、酢酸ビニルであるこ
とを特徴とする上記(ニ)の塗被紙用組成物。
本発明に用いる共重合体ラテックスは、脂肪族共役ジエ
ン系単量体とこれと共重合可能な下記の単量体とを、下
記有機溶媒と同時添加し、乳化重合せしめて得られる。
有機溶媒の添加方法としては、単量体と混合添加、又
は、非混合添加では単量体と同時添加を必須とし、これ
に従う限りでは、一括添加、間欠添加、あるいは連続添
加いずれの場合も可能である。 しかしながら、重合初
期の重合媒体又は単量体乳化水等の水相中に完全溶解し
添加するのでは本発明の目的は達成されない。本発明に
用いられる有機溶媒には、例えば、ケトン系化合物とし
て、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、
メチルイソブチルケトン等、アルコール系化合物として
は、iso-プロパノール、n-(iso-、sec-、t-)ブタノー
ル等が挙げられる。又その使用量は、反応系中1〜30
重量%の範囲が適当である。 1%未満では本発明の目
的は達成されない。 また30%を越えると重合中の安
定性が損なわれコアギュラムの発生原因となる。
は、前記した条件下で、有機溶媒を反応容器に添加し乳
化重合することが特徴であり、その他は、公知の乳化重
合法に従えば特に限定されない。本発明の塗被用紙組成
物に用いられる共重合体ラテックスを構成する単量体の
内、脂肪族共役ジエン系単量体としては、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
タジエン等が挙げられ、これら単独であるいは2種以上
を組合せ使用することが出来る。これら単量体は共重合
体に適度の弾性を与えるものであり、その使用量は全単
量体混合物100重量部中20〜60重量部である。
20重量部未満では共重合体ラテックスのガラス転移温
度が高くなり、接着力が低下し、60重量部を越えると
剛度及び耐水性が低下する。 好ましくは25〜50重
量部である。その他共重合可能な単量体としては、芳香
族ビニル系単量体、エチレン系不飽和カルボン酸アルキ
ルエステル単量体、エチレン系不飽和酸単量体、シアン
化ビニル系単量体等が挙げられる。芳香族ビニル系単量
体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルト
ルエン等が挙げられ、共重合体に適度の硬さ及び耐水性
を与えるものである。 その使用量は、全単量体100
重量部中15〜70重量部であり、15重量部未満では
剛度及び耐水性が不足し、70重量部を越えると接着力
が低下する。 好ましくは25〜50重量部である。エ
チレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体とし
ては、メチルアクリレート、エチルアクリレート等のア
クリル酸エステル類、メチルメタアクリレート等のメタ
クリル酸エステル類及びジエチルフマレート、ジメチル
イタコネート等が挙げられ、単独又は2種以上を組合せ
使用することが出来る。これらの単量体は、インキ転移
性を向上させるために必要で、全単量体混合物100重
量部中5〜50重量部の範囲で使用される。 5重量部
未満ではインキ転移性が不足し、50重量部を越えると
耐水性、接着力が低下する。 好ましくは10〜40重
量部である。
リル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フ
マール酸及びマレイン酸などの不飽和カルボン酸、更に
イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエ
ステル及びマレイン酸モノプロピルエステル等の不飽和
ジカルボン酸のモノアルキルエステル類、2-スルホエチ
ルアクリレート、スチレンスルホン酸、アクリルアミド
プロパンスルホン酸等の不飽和スルホン酸等が挙げら
れ、単独であるいは2種以上を組合せ使用することが出
来る。これらの単量体は、共重合体ラテックスの顔料及
び原紙への接着力を高めると同時に、共重合体ラテック
スの機械的安定性を向上させるもので、その使用量は全
単量体混合物100重量部中1〜10重量部である。
1重量部未満ではその目的を達成することは困難であ
り、10重量部を越えると、共重合体ラテックスの粘度
が高くなり作業性が低下するばかりでなく耐水性も低下
する。 好ましくは1〜6重量部である。シアン化ビニ
ル系単量体としては、アクリロニトリル、α- クロルア
クリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられ、
単独であるいは2種以上を組合せ使用することが出来
る。これらの単量体は、塗工紙の印刷時の光沢を向上さ
せるために使用され、全単量体混合物100重量部中0
〜40重量部の範囲で使用される。 40重量部を越え
ると、接着力及びインキ転移性が著しく低下する。 好
ましくは2〜20重量部である。その他共重合可能な他
の単量体としては、アクリルアミド、メタアクリルアミ
ド、N-メチロールアクリルアミド等のエチレン系不飽和
カルボン酸アミド及びそのN置換化合物、2-ヒドロキシ
エチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタアクリレ
ート、グリシジルメタアクリレート等の官能性アルキル
エステル化合物及び酢酸ビニル等のビニルエステル類等
が挙げられ、これらの単量体の1種以上を全単量体10
0重量部中1〜5重量部の範囲で使用することが出来
る。
テル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族スルホン
酸塩等のアニオン性界面活性剤、ポリエチレングリコー
ルのアルキルエステル型、アルキルフェニルエーテル
型、アルキルエーテル型等のノニオン性界面活性剤、及
びベタイン型等の両性界面活性剤が単独または2種以上
組み合わせて用いられる。 これら界面活性剤の使用量
は得られる共重合体ラテックスの耐水性を考慮すると、
全単量体混合物100重量部当り1重量部以下であるこ
とが望ましい。重合開始剤としては、過硫酸カリウム、
過流酸アンモニウム、過流酸ソ−ダ等の水溶性開始剤、
過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等の油
溶性開始剤、あるいはレドックス系開始剤が使用でき
る。連鎖移動剤としては、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等のメル
カプタン類、テトラエチルチウラムスルフィド等のスル
フィド類があり、これらを単独または2種以上を併用し
てもよい。本発明の塗被紙用組成物は共重合体ラテック
スと顔料以外に、分散剤、耐水化剤、粘度調整剤、消泡
剤など種々の添加剤を含むことが出来る。本発明で使用
することが出来る顔料としては、クレー、炭酸カルシュ
ウム、水酸化アルミニュウム、チタン白、サチン白、タ
ルクなどの無機顔料、ポリスチレン及びフェノール樹脂
などの有機顔料があるが、中でもカオリナイトクレーが
望ましい。又、バインダーとしては本発明の共重合体ラ
テックスの他に必要に応じて、デンプン、カゼイン、ポ
リビニルアルコール等の水溶性ポリマー、ポリ酢酸ビニ
ル、アクリル酸エステル共重合体などのラテックスを併
用することが出来る。本発明の共重合体ラテックスは、
顔料(固形分)に対して通常5〜30重量部(固形分)
の範囲で用いられる。以下に実施例を挙げて本発明につ
いて具体的に説明する。 なお実施例、比較例中の部数
及び%は特に断わりのない限り重量部及び重量%を意味
する。
組成を仕込み十分混合し、窒素置換にて脱酸素を行なっ
た。 水 100 重量部 重炭酸ソーダ 0.1 重量部 ラウリル硫酸ソーダ 0.1 重量部 過硫酸カリウム 1 重量部 イタコン酸 1 重量部第1表 に単量体組成と用いた有機溶媒を示した。この組
成中、疎水性単量体(ブタジエン、スチレン、メチルメ
タアクリレート、アクリロニトリル)とt-DMと有機溶
媒であるメチルエチルケトン混合物をタンク1に入れ、
水溶性単量体と純水とラウリル硫酸ソーダ混合物をタン
ク2に入れ、これらを一定速度で6時間かけオートクレ
ーブに添加した。 原料の添加終了後、更に3時間反応
させ計9時間で反応を終了した。 原料の添加開始時よ
り重合終了までオートクレーブの内温は75℃に保っ
た。重合終了後、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整
したの後、スチームストリッピングにより未反応の単量
体及び残留有機溶媒を除去し、この共重合体ラテックス
を本発明ラテックスAとする。 (共重合体ラテックスB〜F、K〜Qの製造) 製造例2〜6、比較製造例11〜17 製造例1と同様な方法で、第1表に示す単量体組成と有
機溶媒により共重合体ラテックスB〜F、K〜Qを製造
した。 ラテックスB〜Fを本発明の実施例用のラテッ
クスに、K〜Qを比較例用のラテックスに使用する。以
上の如くして製造した共重合体ラテックスは、重合終了
後水酸化ナトリウムでpH8.0に調整したの後スチー
ムストリッピングにより未反応の単量体及び残留容器溶
媒を除去し、以下の実施例に供した。
いて、以下に示す配合処方により塗被紙用組成物を調整
した後、下記の方法により塗被紙を製造し評価試験を行
った。その結果を表2に示す。 《配合処方》 No-1カオリンクレー 70 重量部 重質炭カル 30 重量部 分散剤 0.3 重量部 NaOH 0.1 重量部 酸化デンプン 4 重量部 共重合体ラテックス 13 重量部 カラ−濃度 62% 上記組成物を更に、次に示す条件にて試験用塗被紙を調
整した。 (1)強度試験用塗被紙の調整 上記塗被組成物を、上質紙に片面塗工量が乾燥重量で1
5g/m2となる様に、適切なワイヤーバーにて手塗りにて
塗工し、直ちに、ボックス型熱風乾燥機にて、120℃
/20秒乾燥を行う。 得られた塗被紙は、更に20℃
相対湿度65%の条件にて一昼夜シーズニングを行う。
その後60℃線圧100kg/cm の条件にてスーパーキ
ャレンダー処理を2回行い、これにて得られた塗被紙を
強度試験に供した。 (2)ブリスター試験用塗被紙の調整 上記塗被組成物を、上質紙に片面塗工量が乾燥重量で1
5g/m2となる様に、適切なワイヤーバーにて手塗りにて
塗工し、直ちに、ボックス型熱風乾燥機にて、120℃
/20秒乾燥を行う。 同様の操作にて両面塗工を行
い、得られた塗被紙は更に20℃相対湿度65%の条件
にて一昼夜シーズニングを行う。その後60℃線圧10
0kg/cm の条件にてスーパーキャレンダー処理を2回行
い、これにて得られた塗被紙をブリスター試験に供し
た。得られた塗被紙は、以下に示す試験法に従って評価
を行い、その結果を表−2に示す。 1)ドライピック強度試験 RI印刷適性試験機(明製作所製)を用い、タックイン
キ(東洋インキSMXタック15)の印刷にて紙むけ状
態を目視にて判定し、10点法(10点を優、1点を
劣)で評価した。 2)ブリスター試験 150℃〜200℃のオイルバス塗被紙をどず漬けし発
生するブリスターの数で採点をし(ブリスター無し=
5)試験片20個の平均で評価した。
様に塗被紙用組成物を調整した後、実施例と同様に塗被
紙を製造し評価試験を行った。 その結果を第2表に実
施例と併せて示した。
塗被紙は、接着強度、耐ブリスター性に優れる事を示
し、本発明が塗被紙用組成物として従来にない有用なも
のであることは表−2から明かである。
Claims (9)
- 【請求項1】 脂肪族共役ジエン系単量体とその他共
重合可能な単量体を乳化重合せしめて得られる共重合体
ラテックスを含有してなる塗被紙用組成物であって、該
共重合体ラテックスが、全反応系中1〜30重量%のケ
トン系化合物、およびアルコール系化合物の群から選ば
れた1種又は2種以上の有機溶媒を、単量体と同時に連
続添加し、乳化重合せしめて得られる共重合体ラテック
スであることを特徴とする塗被紙用組成物。 - 【請求項2】 脂肪族共役ジエン系単量体が、全単量体
混合物100重量部に対して、20〜60重量部含有す
ることを特徴とする請求項1記載の塗被紙用組成物。 - 【請求項3】 脂肪族共役ジエン系単量体が、1,3-ブタ
ジエン、 2- メチル-1,3- ブタジエン、 2- クロロ-1,3
- ブタジエンである請求項1記載の塗被紙用組成物。 - 【請求項4】 その他共重合可能な単量体が、全単量体
混合物100重量部に対して、芳香族ビニル系単量体1
5〜70重量部、エチレン系不飽和カルボン酸アルキル
エステル単量体5〜50重量部、エチレン系不飽和酸単
量体1〜10重量部、シアン化ビニル系単量体0〜40
重量部および他の単量体1〜5重量部からなる請求項1
記載の塗被紙用組成物。 - 【請求項5】 芳香族ビニル系単量体が、スチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエンであることを特徴と
する請求項4記載の塗被紙用組成物。 - 【請求項6】 エチレン系不飽和カルボン酸アルキルエ
ステル単量体が、メチルアクリレート、エチルアクリレ
ート等のアクリル酸エステル類、メチルメタアクリレー
ト等のメタクリル酸エステル類及びジエチルフマレー
ト、ジメチルイタコネートであることを特徴とする請求
項4記載の塗被紙用組成物。 - 【請求項7】 エチレン系不飽和酸単量体がアクリル
酸、メタアクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマー
ル酸及びマレイン酸、イタコン酸モノエチルエステル、
フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸モノプロピル
エステル、2-スルホエチルアクリレート、スチレンスル
ホン酸、アクリルアミドプロパンスルホン酸であること
を特徴とする請求項4記載の塗被紙用組成物。 - 【請求項8】 シアン化ビニル系単量体が、アクリロニ
トリル、α- クロルアクリロニトリル、メタアクリロニ
トリルであることを特徴とする請求項4記載の塗被紙用
組成物。 - 【請求項9】 他の単量体が、アクリルアミド、メタア
クリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、2-ヒドロ
キシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタアク
リレート、グリシジルメタアクリレート、酢酸ビニルで
あることを特徴とする請求項4記載の塗被紙用組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16970791A JP3190065B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 塗被紙用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16970791A JP3190065B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 塗被紙用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05132899A JPH05132899A (ja) | 1993-05-28 |
JP3190065B2 true JP3190065B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=15891381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16970791A Expired - Lifetime JP3190065B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 塗被紙用組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3190065B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP16970791A patent/JP3190065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05132899A (ja) | 1993-05-28 |
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