JP3238366B2 - グラビア印刷用紙塗工組成物 - Google Patents
グラビア印刷用紙塗工組成物Info
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Description
塗工組成物に関するものである。さらに、詳しくは、高
速塗工時における機械的安定性および塗工適性に優れ、
また得られた塗工紙が優れたグラビア印刷適性を示すグ
ラビア印刷用紙塗工組成物に関するものである。
たインキを紙へ刷り取るいわゆる凹版印刷であり、オフ
セット印刷(平版印刷)に比べインキの着肉量が多く、
階調再現性にも優れ、ボリューム感のある豊かな表現の
印刷物を得ることができる。そのため、近年の雑誌のカ
ラー化やビジュアル化と相まって急速に広まってきた。
するために、グラビア印刷適性に優れたグラビア印刷用
塗工紙(以下グラビア塗工紙という)が一般的に用いら
れている。グラビア塗工紙は、平滑性、クッション性、
吸油性等の改良により、印刷時、グラビア版の個々のイ
ンキセルからのインキ転写の欠落、いわゆるミスドッ
ト、をできるだけ少なくするように設計されており、他
の印刷方式用の塗工紙より、はるかにグラビア印刷適性
に優れるものであるが、近年の印刷スピードの高速化に
よりさらに優れたグラビア印刷適性が要求されるように
なってきた。
においても、生産性向上のために、従来より速いスピー
ドで塗工しようという試みがなされている。
ピードの増大に伴い塗料の流動性や保水性に起因するヘ
アーストリークやブリーディングといった操業上の問題
が発生しやすくなり、また、最終製品である塗工紙のグ
ラビア印刷適性も低下することから、これらの問題を解
決することが強く望まれている。
題点につき鋭意検討を重ねた結果、特定の単量体を乳化
重合してなる共重合体ラテックスをバインダーとして用
いてなるグラビア印刷用紙塗工組成物がきわめて高い性
能を有することを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
ーとしての共重合体ラテックスを含有するグラビア印刷
用紙塗工組成物において、該共重合体ラテックスが、 (a)脂肪族共役ジエン系単量体 40〜85重量部 (b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体 0.5〜10重量部 (c)不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体 0〜20重量部 (d)シアン化ビニル系単量体 3〜40重量部 (e)不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル単量体 0〜5重量部 (f)エチレン系不飽和カルボン酸アミド単量体 0〜5重量部 {(a)+(b)+(c)+(d)+(e)+(f)の
合計が100重量部}を乳化重合し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グラビア印刷用紙塗
工組成物を提供するものである。
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、2,3−ジメチル−1,3−ブタ
ジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、置換直鎖共
役ペンタジエン類、置換および側鎖共役ヘキサジエン類
などが挙げられ、これらを1種または2種以上使用する
ことができる。特に1,3−ブタジエンの使用が好まし
い。
満では印刷時に必要とされるミスドットが劣り、また8
5重量部を超えると耐ブロッキング適性(製品として塗
工紙を巻き取った際に、紙同士がくっついてはがれにく
くなるトラブルをブロッキングという。)や耐バッキン
グロール汚れ適性等が劣るために、好ましくない。さら
に好ましくは50〜80重量部である。
としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マ
レイン酸、フマール酸、イタコン酸などのモノまたはジ
カルボン酸(無水物)を挙げられ、これらを1種または
2種以上使用することができる。
5重量部未満ではグラビア印刷用紙塗工組成物の機械的
安定性が劣り、また10重量部を超えると共重合体ラテ
ックスの粘度が高くなり、共重合体ラテックス自身の取
り扱い上の問題を生じる。好ましくは1〜7重量部であ
り、更に好ましくは2〜6重量部である。
単量体としては、メチルアクリレート、メチルメタクリ
レート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、
ブチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメ
チルフマレート、ジエチルフマレート、ジメチルマレエ
ート、ジエチルマレエート、ジメチルイタコネート、モ
ノメチルフマレート、モノエチルフマレート、2−エチ
ルヘキシルアクリレート等が挙げられ、これらを1種ま
たは2種以上使用することもできる。特にメチルメタク
リレートの使用が好ましい。
が20重量部を超えると耐バッキングロール汚れ適性が
劣る。本発明の効果を十分発揮するためには、不飽和カ
ルボン酸アルキルエステル単量体は、1〜20重量部の
範囲で用いることが好ましく、1重量部未満では、得ら
れる紙塗工組成物の機械的安定性が劣る傾向にあるため
好ましくない。また、更に好ましくは2〜18重量部で
ある。
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が挙げ
られ、これらを1種または2種以上使用することができ
る。特にアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルの
使用が好ましい。
は、得られる塗工紙のグラビア印刷適性が劣るため好ま
しくない。また、40重量部を超えると耐バッキングロ
ール汚れ適性が劣る。好ましくは、3〜30重量部であ
り、更に好ましくは5〜25重量部である。
ルエステル単量体としては、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クリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタ
クリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキ
シブチルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、ジ−(エチレングリコール)
マレエート、ジ−(エチレングリコール)イタコネー
ト、2−ヒドロキシエチルマレエート、ビス(2−ヒド
ロキシエチル)マレエート、2−ヒドロキシエチルメチ
ルフマレートなどが挙げられ、これらを1種または2種
以上使用することもできる。特に2−ヒドロキシエチル
アクリレートの使用が好ましい。
テル単量体が5重量部を超えるとグラビア印刷用紙塗工
組成物の流動性が悪くなる。本発明の効果をよりいっそ
う発揮させるためには、不飽和カルボン酸ヒドロキシア
ルキルエステル単量体を0.5〜5重量部の範囲で用い
ることが好ましい。0.5重量部未満では、共重合体ラ
テックスの重合安定性が劣る傾向にあるため好ましくな
い。更に好ましくは1〜4重量部である。
単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、
N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタク
リルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなどが挙
げられ、これらを1種または2種以上使用することもで
きる。特にアクリルアミドまたはメタクリルアミドの使
用が好ましい。
を超えるとグラビア印刷用紙塗工組成物の流動性が悪く
なる。更に好ましくは4重量部以下である。本発明にお
ける共重合体ラテックスを構成する単量体は、前記の単
量体であることが必要である。前記以外の単量体、例え
ば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル系
単量体を用いると、グラビア印刷適性が劣る。この理由
については、明らかとはなっていないが、例えば、スチ
レンを単量体として併用した場合、共重合体自身が硬く
なり、かつ、極性が低下することが、グラビア印刷適性
を低下させている要因であると推定される。
化重合において、公知の連鎖移動剤、乳化剤、重合開始
剤、電解質、重合促進剤、キレート剤等を使用すること
ができる。
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等のアルキル
メルカプタン、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等のキサン
トゲン化合物や、テトラメチルチウラムジスルフィド、
テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウ
ラムモノスルフィド等のチウラム系化合物、2,6−ジ
−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェ
ノール等のフェノール系化合物、アリルアルコール等の
アリル化合物、ジクロルメタン、ジブロモメタン、四臭
化炭素等のハロゲン化炭化水素化合物、α−ベンジルオ
キシスチレン、α−ベンジルオキシアクリロニトリル、
α−ベンジルオキシアクリルアミド等のビニルエーテ
ル、トリフェニルエタン、ペンタフェニルエタン、アク
ロレイン、メタアクロレイン、チオグリコール酸、チオ
リンゴ酸、2−エチルヘキシルチオグリコレート、α−
メチルスチレンダイマー、ターピノーレン等が挙げら
れ、これらを1種または2種以上使用することができ
る。これらの連鎖移動剤は、通常、単量体100重量部
に対して0〜10重量部にて使用される。
テル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフ
ェニルエーテルスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、脂
肪族カルボン酸塩、非イオン性界面活性剤の硫酸エステ
ル塩等のアニオン性界面活性剤あるいはポリエチレング
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
が挙げられ、これらを1種又は2種以上使用することが
できる。
硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開
始剤、レドックス系重合開始剤、過酸化ベンゾイル等の
油溶性重合開始剤を適宜用いることができる。特に水溶
性重合開始剤の使用が好ましい。
ン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロヘプ
タン等の飽和炭化水素、ペンテン、ヘキセン、ヘプテ
ン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテ
ン、4−メチルシクロヘキセン、1−メチルシクロヘキ
セン等の不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素などの炭化水素化合物を使用して
も良い。
化重合時の単量体の添加方法については、特に制限はな
く、単量体混合物を一段階で反応器に添加する一段重
合、あるいは、単量体混合物を二段階で反応器に添加す
る二段重合、または、単量体混合物を多段階で反応器に
添加する多段階重合等いずれでも採用することができる
が、特に以下に示す方法にて乳化重合することが好まし
い。
40重量部、好ましくは5〜30重量部の単量体を添加
して重合し、さらに、二段目として、残りの単量体を連
続添加する重合法である。
含有量は、特に限定はされないが、5〜95重量%が好
ましい。更に好ましくは、20〜90重量%である。
均粒子径は、特に限定はされないが、80〜300nm
が好ましい。更に好ましくは、100〜250nmであ
る。
スフィルムのトルエンに対する不溶部の割合のことであ
り、具体的には、共重合体ラテックスを乾燥して、重量
既知の共重合体ラテックスフィルムをトルエンに浸せき
後、ろ過して乾燥重量を秤量し、共重合体の乾燥重量に
対する、共重合体のトルエン不溶部の乾燥重量の割合を
計算することにより求められる。
は、動的光散乱法により求めることができる。
前記の共重合体ラテックスに、顔料、さらに必要に応じ
てその他の結合剤、増粘剤、助剤とともに水性分散液と
して調整される。
対し、本発明の共重合体ラテックスが3〜20重量部、
好ましくは、4〜11重量部、配合される。
料としては、例えば、カオリンクレー、タルク、硫酸バ
リウム、酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛、サチンホワイトなどの無機顔料、ある
いはポリスチレンラテックスのような有機顔料が挙げら
れ、これらは単独または混合して使用される。
酸化澱粉、エステル化澱粉および酵素変性澱粉等の変性
澱粉、大豆蛋白、カゼインなどの天然バインダー、ある
いはポリビニルアルコールなどの水溶性合成バインダー
などを使用しても差し支えない。さらに、ポリ酢酸ビニ
ルラテックス、アクリル系ラテックス及びアルカリ可溶
性共重合体ラテックスなどの合成ラテックス等を本発明
の共重合体ラテックスと併用してもよいが、本発明の効
果を高く発揮させるためには、これらの使用割合は全共
重合体ラテックスの(固形分)50重量%未満に抑える
ことが望ましい。
整する際に、さらにその他の助剤、例えば分散剤(ピロ
リン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ヘキサ
メタリン酸ナトリウムなど)、消泡剤(ポリグリコー
ル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、シリコーンオイ
ルなど)、レベリング剤(ロート油、ジシアンジアミ
ド、尿素など)、防腐剤、離型剤(ステアリン酸カルシ
ウム、パラフィンエマルジョンなど)、蛍光染料、カラ
ー保水性向上剤(カルボキシメチルセルロース、アルギ
ン酸ナトリウムなど)を必要に応じて添加しても良い。
工紙へ塗布する方法には、公知の技術、例えばエアナイ
フコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バー
コーターなどのいずれの塗工機を使用しても差し支えな
い。また、塗工後、表面を乾燥し、カレンダーリングな
どにより仕上げる。
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これら
の実施例に限定されるものではない。なお実施例中、割
合を示す部および%は特に断りのない限り重量基準によ
るものである。また実施例、比較例における諸物性の評
価は次の方法に拠った。
8.0に調整する。次に、ガラス板上にその共重合体ラ
テックスを塗り、80℃の熱風乾燥機内で4時間乾燥し
て厚さ約0.5mmのラテックスフィルムを作成する。
その後、ラテックスフィルムを1.0g正確に秤量後、
400ccのトルエン中に入れ、48時間放置溶解し、
300メッシュの金網で濾過後、乾燥し、金網上のトル
エン不溶分(ゲル)を秤量し、ゲル含有量を算出する。
定に際しては、LPA−3000/3100(大塚電子
製)を使用した。
価 二重円筒型のハーキュレスハイシェアー粘度計(熊谷理
機工業社製)を使用した。内筒ボブFを用いて、高いせ
ん断速度を与える4000rpmにおける各グラビア印
刷用紙塗工組成物の見掛け粘度(cps)を測定した。
数値の低い方が見掛け粘度は低く、流動性が良い。
価 各グラビア印刷用紙塗工組成物について、AA−GWR
WATER RETENSION METER(KA
LTEC SCIENTIFIC INC社製)を用
い、100Kpaの圧力下での60秒後の脱水量を測定
した。値が小さいほど脱水量が少なく、保水性が良い。
性の評価 グラビア印刷用紙塗工組成物の固形分濃度を30重量%
に調整し、ロール式機械的安定性試験機(パダースタビ
リティーテスター)を用いて金属ロールとゴムロールの
間で機械的せん断を与え、ゴムロール上に凝固物が発生
するまでの時間を測定し、下記の4段階で評価した。 ◎・・・45分以上 (非常に良い) ○・・・30分以上45分未満 ( 良い ) △・・・20分以上30分未満 ( 少し悪い) ×・・・20分未満 (非常に悪い)
式グラビア印刷機を使用し、網点グラビア版を用いて印
刷を行い、ハーフトーン部のミスドットを数え、◎
(優)〜×(劣)に分類する。印刷部1cm2当たりの
ミスドット個数により、下記のように分類した。 0〜5個 ◎(優) 6〜10個 ○(良) 11〜20個 △(可) 21個以上 ×(不可)
枚重ねる。これを80℃、20kg/cm2の加温加圧
プレス機で10分間プレスし、その後室温にて1時間放
置する。プレスした試験片を1枚ずつ4回剥がし、剥が
す際にすべてが簡単に剥がれたものを○、剥がれにくい
ものが1〜3回あったら△、すべてが剥がれにくいか剥
がれないものがあったら×として評価した。
ート上にのせ、その上から約100℃に加熱した金属ロ
ールにより、線圧約20kg/cmの圧力にて圧着し
た。その後、塗工紙をゴムシートからはがし、NBRゴ
ムシート上の汚れの程度を肉眼で判定し、汚れないもの
を○、やや汚れたものを△、かなり汚れたものを×とし
て評価した。
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.0部、炭酸
ナトリウム0.2部、過硫酸カリウム1.0部を仕込
み、十分攪拌した後、表1〜表4に示す一段目の単量体
混合物および連鎖移動剤等を仕込んだ後、70℃で重合
を開始した。その後二段目の単量体混合物、連鎖移動剤
等を6時間かけて連続添加し、重合転化率が97%にな
るまで重合を継続し、終了した。 次いで、これら共重
合体ラテックスを水酸化ナトリウム水溶液でpHを5に
調整した後、水蒸気蒸留により未反応単量体および他の
低沸点化合物を除去し、共重合体ラテックスa−1〜a
−10、b−1〜b−9を得た。それぞれのゲル含有量
および数平均粒子径については、同表1〜表4に示す。
a−10、b−1〜b−9)を用いて、グラビア印刷用
紙塗工組成物(A−1〜A−10、B−1〜B−9)を
得た。各々のグラビア印刷用紙塗工組成物(A−1〜A
−10、B−1〜B−9)の、流動性、保水性および機
械的安定性について、上記記載の評価方法に従って評価
し、その結果を表5〜表6に示した。
0、B−1〜B−9)を用いて、各々坪量65g/m2
の塗工原紙に塗工量が片面12g/m2、両面24g/
m2になるようにブレード塗工して、各々のグラビア塗
工紙を得た。塗工の方法は、市販の熱風塗工乾燥機ML
C−100S型を用いて、各々のグラビア印刷用紙塗工
組成物を塗工し、グラビア塗工紙を作製した。なお、各
グラビア塗工紙の、塗工条件、乾燥条件、塗工紙の調湿
条件、スーパーカレンダー処理条件については、表11
に示した。各々のグラビア塗工紙の、グラビア印刷適
性、耐ブロッキング性および耐バッキングロール汚れ適
性については、上記記載の評価方法に従って評価し、そ
の結果を表5〜表6に示した。
(2)の処方に従って、共重合体ラテックス(a−1〜
a−10、b−1〜b−9)を用いて、グラビア印刷用
紙塗工組成物(C−1〜C−10、D−1〜D−9)を
得た。各々のグラビア印刷用紙塗工組成物(C−1〜C
−10、D−1〜D−9)の、流動性、保水性および機
械的安定性について、上記記載の評価方法に従って評価
し、その結果を表7〜表8に示した。
0、D−1〜D−9)を用いて、各々坪量65g/m2
の塗工原紙に塗工量が片面15g/m2、両面30g/
m2になるようにブレード塗工して、各々のグラビア塗
工紙を得た。各グラビア塗工紙の、塗工条件、乾燥条
件、塗工紙の調湿条件、スーパーカレンダー処理条件に
ついては、表11に示した。各々のグラビア塗工紙の、
グラビア印刷適性、耐ブロッキング性および耐バッキン
グロール汚れ適性について、上記記載の評価方法に従っ
て評価し、その結果を表7〜表8に示した。
a−10、b−1〜b−9)を用いて、グラビア印刷用
紙塗工組成物(E−1〜E−10、F−1〜F−9)を
得た。なお、ここで使用する共重合体ラテックス(a−
1〜a−10、b−1〜b−9)は、増粘剤(ASE−
75)をあらかじめ下記のような比率で混合しておいた
増粘剤入り共重合体ラテックス(x−1〜x−10、y
−1〜y−9)である。 共重合体ラテックス:増粘剤=60:1(固形分比率) 各々のグラビア印刷用紙塗工組成物(E−1〜E−1
0、F−1〜F−9)の、流動性、保水性および機械的
安定性について、上記記載の評価方法に従って評価し、
その結果を表9〜表10に示した。
ビア印刷用紙塗工組成物(E−1〜E−10、F−1〜
F−9)を用いて、各々坪量65g/m2の塗工原紙に
塗工量が片面13g/m2、両面26g/m2になるよ
うにブレード塗工して、各々のグラビア塗工紙を得た。
各グラビア塗工紙の、塗工条件、乾燥条件、塗工紙の調
湿条件、スーパーカレンダー処理条件については、表1
1に示した。各々のグラビア塗工紙の、グラビア印刷適
性、耐ブロッキング性および耐バッキングロール汚れ適
性について、上記記載の評価方法に従って評価し、その
結果を表9〜表10に示した。
は、機械的安定性、流動性および保水性に優れ、高速塗
工操業時においても、ヘアーストリークやブリーディン
グが少なく、また、バッキングロール汚れ適性も優れた
組成物である。さらに、本発明のグラビア印刷用紙塗工
組成物を塗工して得られたグラビア塗工紙は、優れたグ
ラビア印刷適性を示し、かつ、耐ブロッキング適性にも
優れた塗工紙である。
Claims (2)
- 【請求項1】顔料およびそのバインダーとしての共重合
体ラテックスを含有するグラビア印刷用紙塗工組成物に
おいて、該共重合体ラテックスが、 (a)脂肪族共役ジエン系単量体 40〜85重量部 (b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体 0.5〜10重量部 (c)不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体 0〜20重量部 (d)シアン化ビニル系単量体 3〜40重量部 (e)不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル単量体 0〜5重量部 (f)エチレン系不飽和カルボン酸アミド単量体 0〜5重量部 {(a)+(b)+(c)+(d)+(e)+(f)の
合計が100重量部}を乳化重合し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グラビア印刷用紙塗
工組成物。 - 【請求項2】共重合体ラテックスが、 (a)脂肪族共役ジエン系単量体 40〜85重量部 (b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体 1〜7重量部 (c)不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体 1〜20重量部 (d)シアン化ビニル系単量体 3〜30重量部 (e)不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル単量体 0.5〜5重量部 (f)エチレン系不飽和カルボン酸アミド単量体 0〜5重量部 {(a)+(b)+(c)+(d)+(e)+(f)の
合計が100重量部}を乳化重合して得られる共重合体
ラテックスである請求項1記載のグラビア印刷用紙塗工
組成物。
Priority Applications (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP36220597 | 1997-12-10 | ||
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JP5168610B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2013-03-21 | 日本エイアンドエル株式会社 | グラビア印刷用紙塗工用共重合体ラテックス |
-
1998
- 1998-01-06 JP JP01340698A patent/JP3238366B2/ja not_active Expired - Fee Related
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