JP3351105B2 - 紙用塗工組成物 - Google Patents
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Description
ーを含有する紙用塗工組成物に関するものである。更に
詳しくは、紙に対して優れた印刷適性及び印刷効果を付
与することができる紙用塗工組成物を提供しようとする
ものである。
広義の意味であり、狭義の意味でいう紙及び板紙を包含
する。
組成物を紙に塗布し、乾燥、カレンダー処理などの必要
な処理を施して得られる塗工紙は、その優れた印刷効果
などの特徴から、商業印刷物や雑誌・書籍などに広く用
いられているが、品質要求の高度化、印刷の高速化など
に伴って、塗工紙の品質改良努力が今もなお続けられて
いる。とりわけ印刷の多くを占めるオフセット印刷にお
いては、しめし水の影響下でのインキ受理性、ウエット
ピックなどの耐水性、輪転印刷での耐ブリスター性の改
良・向上が業界の重要な課題となっている。
−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹
脂、又はポリアミドポリ尿素−ホルムアルデヒド樹脂、
例えば特公昭44− 11667号公報や特公昭59− 32597号公
報等に示されるような耐水化剤や印刷適性向上剤などを
添加する手法が知られている。
向上剤などは、いずれも有効な特性を有する反面、一部
の特性において重大な欠点又は効果の不十分さが認めら
れることから、実用上必ずしも満足し得るものではな
い。
や尿素−ホルムアルデヒド樹脂などのアミノプラスト樹
脂は、作業時の、あるいは塗工紙からのホルムアルデヒ
ドの発生が多いのみならず、インキ受理性や耐ブリスタ
ー性の改良効果がほとんど得られないことや、塗工組成
物のpHが高くなると耐水化効果も発揮しにくくなると
いった問題がある。
脂は、耐水性の向上と同時にインキ受理性及び耐ブリス
ター性の向上に有効ではあるが、それらの向上度合は、
近年の塗工紙品質の高度化要求に対して必ずしも充分な
ものとは言い難かった。そこで一層の品質向上に向けた
努力がなされており、例えば特開昭 62-104995号公報、
特開平4−100997号公報、特開平4−263696号公報など
により、更なる改良が試みられている。しかし、その後
の塗工紙品質に対する要求の高度化に伴い、より一層の
高性能化が必要となってきている。
紙品質に対する要求に応え、紙に対してより高度のイン
キ受理性及び耐水性が付与できるなど、塗工紙の一層の
高品質化を図ることができる紙用塗工組成物を提供する
ことにある。
意研究を行った結果、特定の水溶性樹脂と特定のアミド
化合物との混合物又は反応物を含有する組成物が、紙に
対して優れた性能を付与することを見出し、本発明を完
成した。
成分 (I)、(II)及び(III) を必須成分として含有する紙
用塗工組成物を提供するものである。
ン、 (b) 尿素類、及び (c) アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジ
ハロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物 の三成分を反応させて得られる水溶性樹脂(A)と、 (x) α,β−不飽和カルボン酸系化合物、及び (y) 1級又は2級アミノ化合物 の二成分を反応させて得られるアミド化合物(B)との
混合物又は反応物である樹脂成分。
(a)、(b) 及び(c) に加えて、更に他の成分、例えば二
塩基性カルボン酸系化合物 (d)、活性水素を少なくとも
一つ有する脂環式アミン及び/又は脂環式エポキシ化合
物 (e)を反応させたものであってもよい。
る。
紙の塗工に従来から一般に用いられているものでよく、
白色無機顔料及び白色有機顔料を使用することができ
る。白色無機顔料としては、例えばカオリン、タルク、
炭酸カルシウム(重質又は軽質)、水酸化アルミニウ
ム、サチンホワイト、酸化チタンなどが挙げられる。ま
た白色有機顔料としては、例えばポリスチレン、メラミ
ン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹
脂などが挙げられる。これらの顔料は、それぞれ単独
で、あるいは2種以上混合して用いることができる。ま
た更には、有色の無機又は有機顔料を併用することもで
きる。
ら一般に用いられているものでよく、水溶性のバインダ
ーや水乳化系のバインダーを使用することができる。水
溶性バインダーとしては、例えば酸化でんぷんやリン酸
エステル化でんぷんをはじめとする無変性の、又は変性
されたでんぷん類、ポリビニルアルコール、カゼインや
ゼラチンをはじめとする水溶性プロテイン、カルボキシ
メチルセルロースをはじめとする変性セルロース類など
が挙げられる。また水乳化系バインダーとしては、例え
ばスチレン−ブタジエン系樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチ
レン−酢酸ビニル樹脂、メチルメタクリレート樹脂など
が挙げられる。これらの水性バインダーは、それぞれ単
独で、あるいは2種以上混合して用いることができる。
ンダー(II)に加えて、更に特定の樹脂成分(III) を併用
する。樹脂成分(III) は、水溶性樹脂(A)及びアミド
化合物(B)の混合物又は反応物である。
ミン又はポリアルキレンポリアミン、(b) 尿素類、並び
に(c) アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−
ジハロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物の少なくと
も三成分を反応させて得られるものである。水溶性樹脂
(A)がアミド化合物(B)とともに反応物を形成する
場合、水溶性樹脂(A)は、アミド化合物(B)が反応
する時点で形成されていればよい。例えばアミド化合物
(B)との反応系に導入する前に予め形成させておいて
もよい。また、例えばアミド化合物(B)との反応系内
で形成させてもよい。この場合には、成分(c)を用い
ることなく、又は一部用いて成分(a)、(b)等を反
応させたのち、アミド化合物(B)及び残りの成分
(c)を添加した反応系内で更に反応させて水溶性樹脂
(A)を形成させてもよい。
ンジアミン又はポリアルキレンポリアミン(a) として
は、例えばエチレンジアミン、1,2−プロパンジアミ
ン、1,3−プロパンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ンのような脂肪族ジアミン類、及びジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ン、イミノビスプロピルアミン、3−アザヘキサン−
1,6−ジアミン、4,7−ジアザデカン−1,10−
ジアミンのようなポリアルキレンポリアミン類が挙げら
れる。これらの中では、ジエチレントリアミン及びトリ
エチレンテトラミンが工業的に有利である。これらのア
ルキレンジアミン又はポリアルキレンポリアミン(a)
は、各々単独で用いることができ、また2種以上の混合
物として用いることもできる。
素、グアニル尿素、メチル尿素、ジメチル尿素などを挙
げることができる。尿素類(b) も、それぞれ単独で、あ
るいは2種以上の混合物として用いることができる。工
業的見地からは、尿素が好ましく用いられる。尿素類
(b) の使用量は、成分(a) のアミノ基1モルに対して、
0.3〜1モル、好ましくは0.5〜1モルである。
は、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒドやプロ
ピルアルデヒドのようなアルキルアルデヒド類、グリオ
キザール、プロパンジアールやブタンジアールのような
アルキルジアルデヒド類などが挙げられる。工業的に
は、ホルムアルデヒド及びグリオキザールが好ましい。
これらのアルデヒド類は、それぞれ単独で用いることも
できるし、また2種以上の混合物として用いることもで
きる。
れる。
2又は3を表す。エピハロヒドリン類の好ましい例とし
ては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリンなどが
挙げられる。これらのエピハロヒドリン類は、それぞれ
単独で用いてもよいし、2種以上の混合物として用いて
もよい。
一般式で示される。
かるα,γ−ジハロ−β−ヒドリン類としては、例えば
1,3−ジクロロ−2−プロパノールなどが挙げられ
る。
ロヒドリン類及びα,γ−ジハロ−β−ヒドリン類から
選ばれる化合物(c) を1種又は2種以上用いる。従って
これらは、もちろん単独で用いてもよいし、また2種以
上組み合わせて用いてもよい。例えば、アルデヒド類と
エピハロヒドリン類を組み合わせて用いることもできる
し、更には、アルデヒド類、エピハロヒドリン類及び
α,γ−ジハロ−β−ヒドリン類を組み合わせて用いる
こともできる。成分(c) の使用量は、成分(a) 1モルに
対して、0.1〜2モル、好ましくは0.2〜1モルであ
る。
アルキレンポリアミン(a) 、尿素類(b) 、並びにアルデ
ヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジハロ−β−
ヒドリン類から選ばれる化合物(c) の少なくとも三成分
を反応させることにより、本発明で用いる水溶性樹脂
(A)が得られる。また水溶性樹脂(A)は、これら三
成分に加えて、更に他の成分を反応させたものであって
もよい。好ましく用いられる追加の反応成分としては、
二塩基性カルボン酸系化合物(d) 及び活性水素を少なく
とも一つ有する脂環式アミン及び脂環式エポキシ化合物
から選ばれる脂環式化合物(e) が挙げられる。
中に2個のカルボキシル基を有するもの、又はそれから
誘導されるものであり、例えば遊離酸、エステル類、酸
無水物などである。
脂環式のいずれであってもよい。遊離酸としては、例え
ばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マ
レイン酸、フマール酸のような脂肪族ジカルボン酸、フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸のような芳香族ジ
カルボン酸、更にはテトラハイドロフタル酸、ヘキサハ
イドロフタル酸、シクロヘキサン−1,3−又は−1,
4−ジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、3−
又は4−メチルテトラハイドロフタル酸、3−又は4−
メチルヘキサハイドロフタル酸のような脂環式ジカルボ
ン酸が挙げられる。なお、脂環式基が不飽和結合を有
し、その不飽和結合の位置が明示されていない場合、そ
の不飽和結合の位置は任意であると理解されるべきであ
り、以下の説明においても同様である。
は、遊離酸であるこれらの二塩基性カルボン酸のほか、
そのエステル類(例えば、低級アルコールとのモノ−又
はジ−エステル類、グリコール類とのポリエステル
類)、酸無水物なども用いることもできる。
酸、無水フタル酸、テトラハイドロ無水フタル酸、ヘキ
サハイドロ無水フタル酸、3−又は4−メチルヘキサハ
イドロ無水フタル酸、3−又は4−メチルテトラハイド
ロ無水フタル酸などが挙げられる。
応生成物であるポリエステルも有利に使用されるが、中
でも、遊離カルボキシル基を有するものが好ましい。こ
こで用いるグリコール類としては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオールのようなア
ルキレングリコール類、シクロペンタンジオール、シク
ロヘキサンジオールのようなシクロアルキレングリコー
ル類、ブテンジオール、オクテンジオールのようなアル
ケニレングリコール類、ジエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコールのよう
なポリアルキレングリコール類、ビスフェノールAのエ
チレンオキシド付加物、水素化ビスフェノールAのエチ
レンオキシド付加物などを例示することができる。二塩
基性カルボン酸とグリコール類との反応にあたって、カ
ルボン酸過剰モル比で反応させれば、分子末端に遊離カ
ルボキシル基を有するポリエステルが得られる。
いる場合は、それぞれ単独で用いても、また2種以上を
組み合わせて用いてもよい。 二塩基性カルボン酸系化
合物(d) の使用量は、成分(a) 1モルに対して、1モル
以下、好ましくは0.5モル以下である。
くとも一つ有する脂環式アミンは、通常、環炭素数が5
〜12程度の脂環式環、好ましくはシクロヘキサン環を
有するとともに、1級又は2級のアミノ基を少なくとも
一つ有する化合物であり、ここでアミノ基は、脂環式環
に直接結合していてもよく、またアルキレンのような連
結基を介して間接的に脂環式環と結合していてもよい。
ミンの具体例としては、シクロヘキシルアミン、ジシク
ロヘキシルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、
1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシ
クロヘキサン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチ
ルジシクロヘキシルメタン、4,4′−ジアミノ−3,
3′−ジメチルビシクロヘキサン、イソホロンジアミ
ン、1,3−、1,2−又は1,4−ビス(アミノメチ
ル)シクロヘキサン、N−アミノプロピルシクロヘキシ
ルアミン、1,5−又は2,6−ビス(アミノメチル)
オクタハイドロ−4,7−メタノインデン、2,2−ビ
ス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(4−
アミノシクロヘキシル)メタン、4,4′−オキシビス
(シクロヘキシルアミン)、4,4′−スルホンビス
(シクロヘキシルアミン)、1,3,5−トリアミノシ
クロヘキサン、2,4′−又は4,4′−ジアミノ−
3,3′,5,5′−テトラメチルジシクロヘキシルメ
タン、メンタンジアミン、N−メチル−1,3−ジアミ
ノシクロヘキサン、N,N−ジメチル−1,3−ジアミ
ノシクロヘキサン、3−N−メチルアミノ−3,5,5
−トリメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチル
ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンなどが挙げら
れる。これらの脂環式アミンを用いる場合も、それぞれ
単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができ
る。
合物は、通常、環炭素数が5〜12程度の脂環式環、好
ましくはシクロヘキサン環に、直接又は間接にエポキシ
基が結合した化合物であり、ここで間接とは、例えばグ
リシジル基のようなエポキシ基を有する基が、脂環式環
に結合していることを意味する。
シクロヘキセンオキシド、ビニルシクロヘキセンジオキ
シド、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペ
ート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4
−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)−8,9−エポキ
シ−2,4−ジオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン、ジ
グリシジル ヘキサハイドロフタレート、2,2−ビス
(4−グリシジルオキシシクロヘキシル)プロパンなど
が挙げられる。これらの脂環式エポキシ化合物を用いる
場合も、各々単独で、又は2種以上を組み合わせて用い
ることができる。またもちろん、脂環式アミンと脂環式
エポキシ化合物を併用することもできる。脂環式化合物
(e) の使用量は、成分(a) 1モルに対して1モル以下、
好ましくは0.5モル以下である。
のようなアルキレンジアミン又はポリアルキレンポリア
ミン(a) 、尿素類(b) 、並びにアルデヒド類、エピハロ
ヒドリン類及びα,γ−ジハロ−β−ヒドリン類から選
ばれる化合物(c) の三成分を反応させることにより、あ
るいは任意に更に他の成分、例えば二塩基性カルボン酸
系化合物(d) 、活性水素を少なくとも一つ有する脂環式
アミン及び脂環式エポキシ化合物から選ばれる脂環式化
合物(e) を反応させることにより得られる。
り、本発明で用いるのに好適な水溶性樹脂(A)を得る
ことができる。
ンポリアミン、(b) 尿素類、(c) アルデヒド類、エピハ
ロヒドリン類及びα,γ−ジハロ−β−ヒドリン類から
選ばれる化合物、並びに所望ならば(e) 活性水素を少な
くとも一つ有する脂環式アミン及び脂環式エポキシ化合
物から選ばれる脂環式化合物。
限されるものでないが、例えば次の態様を採ることがで
きる。アルキレンジアミン又はポリアルキレンポリア
ミン(a) と尿素類(b) を脱アンモニア反応させ、次いで
アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジハ
ロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物(c) を反応させ
る。また、所望により脂環式アミン及び/又は脂環式エ
ポキシ化合物(e) を用いる場合は、の反応及び/又は
の反応の際に、これらの化合物の1種又は2種以上を
反応させればよい。
て仕込んで反応させてもよいし、また尿素類(b) の一部
を最初に仕込んでアルキレンジアミン又はポリアルキレ
ンポリアミン(a) と反応させたあと、残りの尿素類(b)
を加えて脱アンモニア反応を行うといったように、反応
を2段階で行うこともできる。の反応において、成分
(c) としてアルデヒド類を用いる場合は、酸性下で反応
を行うか、あるいは一旦アルカリ性下で反応させたあ
と、更に酸性下で反応を行うのが好ましい。一方、成分
(c) としてエピハロヒドリン類及び/又はα,γ−ジハ
ロ−β−ヒドリン類を用いる場合は、弱酸性ないしアル
カリ性、例えばpH5以上、更にはpH6〜9の範囲で
反応を行うのが好ましい。 また、水溶性樹脂(A)が
アミド化合物(B)とともに反応物を形成する場合に
は、の反応は、例えばの反応のあと、成分(c)の
全部を仕込んで行うこともできるし、の反応のあと、
最初に成分(c)の一部を仕込んで反応させ、次いで残
りの成分(c)をアミド化合物(B)とともに添加して
その系内で更に反応させて行うこともできる。また、
の反応のあと、成分(c)の全部をアミド化合物(B)
とともに添加し、その系内で行うこともできる。
って行うことができる。例えば、上記成分(a) 、(b) 及
び(c) の反応は、特開平4−100997号公報により公知で
あり、そこに記載の方法に準じて行うことができる。ま
た、上記成分(a) 、(b) 及び(c) に加えて、更に成分
(e) を用いる場合の反応は、特開平 4-263696 号公報及
び特開平4−333697号公報により公知であり、そこに記
載の方法に準じて行うことができる。
(A)は、次の成分を反応させることにより得られる。
ンポリアミン、(b) 尿素類、(c) アルデヒド類、エピハ
ロヒドリン類及びα,γ−ジハロ−β−ヒドリン類から
選ばれる化合物、(d) 二塩基性カルボン酸系化合物、並
びに所望ならば(e) 活性水素を少なくとも一つ有する脂
環式アミン及び脂環式エポキシ化合物から選ばれる脂環
式化合物。
り、特に制限されるものでないが、例えば次の態様を採
ることができる。アルキレンジアミン又はポリアルキ
レンポリアミン(a) 、尿素類(b) 及び二塩基性カルボン
酸系化合物(d) を、任意の順序で脱アンモニア反応及び
脱水縮合に供して、ポリアミドポリ尿素を生成させ、そ
の後アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−
ジハロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物(c) を反応
させる。また、所望により脂環式アミン及び/又は脂環
式エポキシ化合物(e) を用いる場合は、の反応及び/
又はの反応の際に、これらの化合物の1種又は2種以
上を反応させればよい。
(b) を一括して仕込んで反応させることも可能である
し、尿素類(b) の一部を最初に仕込んで脱アンモニア反
応を行い、後の段階で残りの尿素類(b) を加えて再度脱
アンモニア反応を行うという方法を採ることも可能であ
る。例えば、アルキレンジアミン又はポリアルキレンポ
リアミン(a) と二塩基性カルボン酸系化合物(d) を脱水
縮合させ、次に尿素類(b)を脱アンモニア反応させる方
法、尿素類(b) の一部をアルキレンジアミン又はポリア
ルキレンポリアミン(a) と脱アンモニア反応させたあ
と、二塩基性カルボン酸系化合物(d) を脱水縮合させ、
更に残りの尿素類(b) と脱アンモニア反応させる方法、
アルキレンジアミン又はポリアルキレンポリアミン(a)
及び二塩基性カルボン酸系化合物(d) に、尿素類(b) の
一部を加えて脱水及び脱アンモニア反応を行い、更に残
りの尿素類(b) を加えて脱アンモニア反応を行う方法な
どを採用することができる。またの反応においても、
成分(c) としてアルデヒド類を用いる場合は、酸性下で
反応を行うか、あるいは一旦アルカリ性下で反応させた
あと、更に酸性下で反応を行うのが好ましい。一方、成
分(c) としてエピハロヒドリン類及び/又はα,γ−ジ
ハロ−β−ヒドリン類を用いる場合は、弱酸性ないしア
ルカリ性、例えばpH5以上、更にはpH6〜9の範囲
で反応を行うのが好ましい。この場合にも、水溶性樹脂
(A)がアミド化合物(B)とともに反応物を形成する
場合のの反応は、例えばの反応のあと、成分(c)
の全部を仕込んで行うこともできるし、の反応のあ
と、最初に成分(c)の一部を仕込んで反応させ、次い
で残りの成分(c)をアミド化合物(B)とともに添加
してその系内で更に反応させて行うこともできる。ま
た、の反応のあと、成分(c)の全部をアミド化合物
(B)とともに添加し、その系内で行うこともできる。
って行うことができる。例えば、上記成分(a) 、(b) 、
(c) 及び(d) の反応は、特開昭55− 31837号公報、特開
昭57−167315号公報、特開昭62−104995号公報、特開昭
62−125092号公報、特開昭62−125093号公報、その他に
より公知であり、そこに記載の方法に準じて行うことが
できる。また、上記成分(a) 、(b) 、(c) 及び(d) に加
えて、更に成分(e) を用いる場合の反応は、特開平2−
216297号公報及び特開平2−221498公報により公知であ
り、そこに記載の方法に準じて行うことができる。
溶性樹脂(A)を特定のアミド化合物(B)との混合物
又は反応物として用いる。ここで用いるアミド化合物
(B)は、α,β−不飽和カルボン酸系化合物 (x)とア
ミノ化合物 (y)とを反応させることにより得られる。
不飽和カルボン酸系化合物 (x)は、遊離酸のほか、エス
テル類、酸無水物などが使用できる。具体的には、(メ
タ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、イタコ
ン酸、イタコン酸無水物、クロトン酸、クロトン酸メチ
ル等が挙げられる。
るアミノ化合物 (y)は、分子内に1級又は2級アミノ基
を有する化合物であるが、炭素数4以上のものが好まし
く、中でも炭素数4以上であり、かつ、二つ以上のアミ
ノ基を有するものが特に好ましい。アミノ基が二つ以上
ある場合には、1級又は2級アミノ基の他に3級アミノ
基を有するものも好ましい。
溶性樹脂(A)の合成に用いられるアルキレンジアミン
又はポリアルキレンポリアミン(a) 及び脂環式化合物
(e) に例示されるアミノ化合物が挙げられる。更に、ブ
チルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチ
ルアミン、シクロヘキシルアミン、2−エチルヘキシル
アミン、オクチルアミン、ベンジルアミン、ジイソプロ
ピルアミン、ジシクロヘキシルアミン、N−メチルシク
ロヘキシルアミン、N−メチルベンジルアミン等のモノ
アミン類、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジメ
チル−1,3−プロパンジアミン、N−メチルヘキサメ
チレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジアミン、キシリレンジアミン等のジアミン類、N−
エチルイミノビスエチルアミン、N−メチルイミノビス
プロピルアミン、N,N−ジメチルアミノエチルエチレ
ンジアミン等のポリアミン類が例示される。
ルボン酸系化合物 (x)とアミノ化合物 (y)とを、100
〜250℃、好ましくは130〜200℃で、生成する
水又はアルコールを系外に除去しながら2〜20時間反
応させることにより得ることができる。 また、両原料
化合物を10〜80℃で1〜5時間反応させたのち、1
00〜250℃に昇温して留出物を除去しながら更に2
〜15時間反応を行う方法も好ましい。なお、反応を行
うにあたり、硫酸、リン酸などの酸触媒を用いてもよ
い。
使用量は、アミノ化合物 (y)の1級又は2級アミノ基数
に対して、0.2〜0.5モル倍程度が好ましい。アミド化
合物(B)は、その70%水溶液の粘度が25℃におい
て1〜1000Pとなるものが好ましく、特に5〜50
0Pとなるものが好ましい。
(A)及びアミド化合物(B)は、両者の混合物又は反
応物である樹脂成分(III) として用いられる。
の反応物は、 両原料成分を20〜100℃で、1〜1
0時間反応させることにより得ることができる。また、
前述のように、水溶性樹脂(A)の構成成分のうちのア
ルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジハロ−
β−ヒドリン類から選ばれる化合物 (c)の一部又は全部
は、アミド化合物(B)と反応させる際に用いて反応さ
せることもできる。
顔料(I) 、水性バインダー(II)及び樹脂成分(III) を含
有するものである。
(I) と水性バインダー(II)との組成割合は、用途や目的
に応じて決定されるが、当業界で一般に採用されている
組成と特に異なるところはない。両者の好ましい組成割
合は、顔料(I) 100重量部に対し、水性バインダー(I
I)5〜200重量部程度、より好ましくは10〜50重
量部程度である。
に対し、固形分として0.05〜5重量部程度配合するの
が好ましく、より好ましくは0.1〜2重量部程度配合す
る。また、樹脂成分(III) が水溶性樹脂(A)とアミド
化合物(B)との混合物の場合には、アミド化合物
(B)は、樹脂成分(III) の固形分重量を基準として1
〜90重量%程度の範囲で配合するのが好ましく、更に
は3〜80重量%程度の範囲で配合するのがより好まし
い。
(I) 、水性バインダー(II)及び樹脂成分 (III) の添加
混合順序は任意であり、特に制限を受けないが、例えば
以下のような方法を採ることができる。樹脂成分(III)
が混合物の場合には、水溶性樹脂(A)及びアミド化
合物(B)の両成分を混合したのち、これを顔料(I)及
び水性バインダー(II)と混合する方法、両成分を予め
混合することなく顔料(I) 及び水性バインダー(II)に添
加混合する方法、一方の成分を顔料(I) (又は水性バ
インダー(II))と混合し、他方を水性バインダー(II)
(又は顔料(I) )と混合し、後に両者を混合する方法な
どを採用することにより、本発明の効果を達成すること
ができる。一方、樹脂成分(III) が反応物の場合には、
水溶性樹脂(A)及びアミド化合物(B)の両成分を反
応させたのち、これを顔料(I) 及び水性バインダー(II)
と混合する方法などを採用することができる。
分として、例えば分散剤、粘度・流動性調整剤、消泡
剤、防腐剤、潤滑剤、保水剤や、染料・有色顔料のよう
な着色剤などを、必要に応じて配合することができる。
の方法、例えばブレードコーター、エアーナイフコータ
ー、バーコーター、サイズプレスコーター、ゲートロー
ルコーター、キャストコーターなど、公知の各種コータ
ーを用いる方法により、紙基体に塗布される。その後必
要な乾燥を行い、更に必要に応じてスーパーカレンダー
などで平滑化処理を施すことにより、塗工紙を製造する
ことができる。
合物(B)を追加的に用いたことにより、顔料(I) 、水
性バインダー(II)及び水溶性樹脂(A)からなる塗工組
成物を用いた場合に比べ、改良された性能を示す塗工紙
が得られる。
するが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。例中、含有量又は添加量を表す%及び部は、特に断
らない限り重量基準である。また粘度及びpHは、25
℃において測定した値である。まず、実施例で用いる水
溶性樹脂を以下に示す合成例1〜3に従って合成した。
またアミド化合物は合成例4〜9に従って合成し、更に
水溶性樹脂とアミド化合物との反応物は合成例10〜1
3に従って調製した。
つ口フラスコに、トリエチレンテトラミン146.2g
(1.0モル)及び尿素30.0g(0.5モル)を仕込み、
内温140〜160℃で3.5時間加熱して脱アンモニア
反応を行った。 その後、アジピン酸73.1g(0.5モ
ル)を仕込み、内温を150〜160℃に保って、5時
間脱水アミド化反応を行った。次いで内温を130℃に
下げ、尿素120.1g(2.0モル)を仕込み、120〜
130℃で2時間脱アンモニア反応を行った。その後2
70gの水を加えて樹脂水溶液とした。更に37%ホル
マリン60.9g(0.75モル)を仕込み、70%硫酸で
系のpHを4〜5に調整し、内温70℃で4時間反応さ
せた。その後、苛性ソーダ水溶液でpHを6.5、濃度5
0%に調整して、粘度140cps の水溶性樹脂水溶液を
675g得た。
チレンテトラミン58.5g(0.4モル)及び尿素12.0
g(0.2モル)を仕込み、内温120〜140℃で3時
間加熱して脱アンモニア反応を行った。その後、ヘキサ
ハイドロフタル酸34.4g(0.2モル)を仕込み、内温
150〜160℃で5時間、脱水アミド化反応を行っ
た。次に内温が130℃になるまで冷却し、尿素48.0
g(0.8モル)を仕込み、温度120〜130℃で2時
間脱アンモニア反応を行った。反応後100℃まで冷却
し、水108gを加えて樹脂水溶液とした。 次いで、
37%ホルマリン32.4g(0.4モル)を加え、70%
硫酸で系のpHを5.1に合わせた。これを60℃に昇温
し、5時間反応させたあと冷却し、28%苛性ソーダ水
溶液で中和してpH7.1、濃度50%、粘度45cps の
水溶性樹脂水溶液を275g得た。
チレンテトラミン146.2g(1.0モル) 及び尿素18
0.2g(3.0モル) を仕込み、内温120〜140℃で
2時間加熱して脱アンモニア反応を行った。その後、水
150gを加えて樹脂水溶液とした。更に37%ホルマ
リン48.7g(0.6モル) を加え、内温70℃で4時間
反応させたあと、70%硫酸で系のpHを4.0に調整
し、再び内温を70℃に保ちながら4時間反応させた。
その後、苛性ソーダ水溶液でpHを7.0に調整して、濃
度60%、粘度210cps の水溶性樹脂水溶液を506
g得た。
び攪拌棒を備えた四つ口フラスコに、ヘキサメチレンジ
アミン232g(2.0モル)を仕込み、系内を40〜5
0℃に保ちつつ、メタクリル酸メチル150g(1.5モ
ル)を1時間かけて滴下し、更に60〜70℃で1時間
反応させた後、内温を120〜150℃として、メタノ
ールを留出させながら5時間反応を行った。反応終了後
水を加えて、濃度70%、粘度74Pのアミド化合物液
478gを得た。
N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン204g
(2.0モル)を仕込み、アクリル酸メチル86g(1.0
モル)を仕込んで、系内を100〜130℃に保ったま
ま、メタノールを留出させながら5時間反応を行った。
反応終了後水を加えて、濃度70%、粘度7.3Pのアミ
ド化合物液389gを得た。
3−ビスアミノメチルシクロヘキサン284g(2.0モ
ル)を仕込み、系内を30〜40℃に保ちつつ、メタク
リル酸103g(1.2モル)を1時間かけて滴下し、更
に40〜50℃で1時間反応させた後、内温を120〜
150℃として、水を留出させながら5時間反応を行っ
た。反応終了後水179gを加えて、70℃まで冷却
し、更にメタクリル酸メチル50g(0.5モル)を加え
て、60〜70℃で2時間反応させ、濃度70%、粘度
130Pのアミド化合物液598gを得た。
ホロンジアミン341g(2.0モル)を仕込み、系内を
30〜40℃に保ちつつ、アクリル酸メチル95g
(1.1モル)を1時間かけて滴下した。更に40〜50
℃で1時間反応させた後、内温を120〜150℃とし
て、メタノールを留出させつつ5時間反応を行った。反
応終了後水を加え、濃度70%、粘度22Pのアミド化
合物液573gを得た。
リレンジアミン272g(2.0モル)を仕込み、アクリ
ル酸72g(1.0モル)を仕込んで、系内を120〜1
50℃に保ったまま、水を留去させながら5時間反応を
行った。反応終了後水158gを加えて、70℃まで冷
却し、更にアクリル酸メチル43g(0.5モル)を加え
て、60〜70℃で2時間反応させ、濃度70%、粘度
180Pのアミド化合物液527gを得た。
ロヘキシルアミン99g(1.0モル)及びジエチレント
リアミン103g(1.0モル)を仕込み、系内を30〜
40℃に保ちつつ、アクリル酸メチル112g(1.3モ
ル)を1時間かけて滴下し、更に40〜50℃で1時間
反応させた後、内温を100〜130として、メタノー
ルを留出させながら5時間反応を行った。反応終了後水
を加えて、濃度70%、粘度18Pのアミド化合物液4
32gを得た。
例1と同様にして得た水溶性樹脂水溶液375g、合成
例4と同様にして得たアミド化合物液89g及び水36
gを仕込んで60〜70℃で2時間反応させ、濃度50
%、粘度200cps の樹脂成分液を得た。
成例3と同様にして得た水溶性樹脂水溶液333g、合
成例6と同様にして得たアミド化合物液71g及び水1
2gを仕込んで、合成例10と同様の条件下で反応さ
せ、 濃度60%、粘度330cps の樹脂成分液を得
た。
例2と同様にして得た水溶性樹脂水溶液350g、合成
例8と同様にして得たアミド化合物液107g、37%
ホルマリン4g及び水40gを仕込み、硫酸でpH5に
調整し、60〜70℃で4時間反応させ、濃度50%、
粘度58cps の樹脂成分液を得た。
液253g、合成例7と同様にして得たアミド化合物液
12g、37%ホルマリン8g及び水50gを用いて合
成例12と同様にして反応させ、濃度50%、粘度11
0cps の樹脂成分液を得た。
に、 合成例4で得たアミド化合物液7.5g及び水1.4
gを加え、硫酸でpHを7に調整し、濃度50%、粘度
190cps の樹脂成分液を得た。こうして得た樹脂成分
液を、表1に示したマスターカラーへ、顔料100部あ
たり樹脂成分液中の固形分0.5部の割合で添加した。
をそれぞれ変える以外は実施例1と同様にして、樹脂成
分液を調製した。水溶性樹脂とアミド化合物の種類及び
配合量、並びに得た樹脂成分液の物性値を、実施例1に
おけるものとともに表2にまとめた。また、こうして得
た樹脂成分液を、実施例1と同様、表1に示したマスタ
ーカラーへ、顔料100部あたり樹脂成分液中の固形分
0.5部の割合で添加した。
ラルズ社製クレー*2 カービタル90: 富士カオリン(株)製炭酸カル
シウム*3 スミレーズレジン DS-10: 住友化学工業(株)製
ポリアクリル酸系顔料分散剤*4 SN−307: 住友ダウ(株)製スチレンブタジ
エン系ラテックス*5 王子エースA: 王子ナショナル(株)製酸化でん
ぷん*6 配合比:固形分重量による割合で表した。
料100部あたり樹脂成分液中の固形分が0.5部の割合
となるよう、表1に示したマスターカラーに添加した。
性樹脂とアミド化合物を、両者を予め混合することなく
各々単独で、表5に示した割合で、顔料100部あたり
両樹脂の固形分合計0.5部の割合となるよう、表1に示
したマスターカラーに添加した。
施例1〜22で調製したそれぞれの組成物は、 総固形
分が60%、pHが約9.0となるように、各々水と10
%苛性ソーダ水溶液で調整した。得られたそれぞれの塗
工組成物について、以下の方法で物性値を測定し、その
結果を表3〜5に示した。
〔東亜電波工業(株)製〕を用い、調製直後の塗工組成
物のpHを25℃にて測定した。
製、BL型〕を用い、60rpm 、25℃で、調製直後の
塗工組成物の粘度を測定した。
それぞれの塗工組成物を、米坪量80g/m2の上質紙の
片面に、ワイヤーロッドを用いて、塗工量が14g/m2
となるように塗布した。塗布後ただちに、120℃にて
30秒間熱風乾燥し、次いで温度20℃、相対湿度65
%にて16時間調湿し、更に温度60℃、線圧60kg/
cmの条件で2回スーパーカレンダー処理を施して、塗工
紙を得た。
を、耐水性及びインキ受理性の試験に供し、試験結果を
表3乃至表5に示した。なお、試験方法は以下のとおり
である。
ールで湿潤させたあと印刷し、紙むけ状態を肉眼で観察
して判定した。判定基準は次のように行った。 耐水性 (劣)1〜5(優)
たあとに印刷し、インキの受理性を肉眼で観察して判定
した。判定基準は次のように行った。 インキ受理性 (劣)1〜5(優)
し、インキ受理性を肉眼で観察して判定した。判定基準
は次のように行った。 インキ受理性 (劣)1〜5(優)
合するが、反応はさせない。
せる。*2 調製法 Z: 水溶性樹脂及びアミド化合物を予め混
合することなく各々単独でマスターカラーに添加する。
成例1〜3で得られたそれぞれの水溶性樹脂水溶液を用
い、ポリアミドを添加することなく、比較例1〜3で
は、表1に示したマスターカラーに、顔料100部あた
り、合成例1〜3で得られたそれぞれの樹脂水溶液を固
形分0.5部の割合で添加した。また比較例4では、表1
に示したマスターカラーをそのまま用いた。
き、前記実施例と同様の方法で、固形分及びpHの調整
を行ったあと、それぞれの塗工組成物を用いて塗工紙を
作成し、同様の試験を行った。試験結果を表6に示し
た。
工紙は、インキ受理性及び耐水性に優れるなど、種々の
優れた有効な特性を有する。
Claims (9)
- 【請求項1】(I) 顔料、 (II) 水性バインダー、 (III) 少なくとも (a) アルキレンジアミン又はポリアルキレンポリアミ
ン、 (b) 尿素類、及び (c) アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジ
ハロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物 の三成分を反応させて得られる水溶性樹脂(A)と、 (x) α,β−不飽和カルボン酸系化合物、及び (y) 1級又は2級アミノ化合物 の二成分を反応させて得られるアミド化合物(B)との
混合物又は反応物である樹脂成分を含有することを特徴
とする紙用塗工組成物。 - 【請求項2】樹脂成分(III) が、水溶性樹脂(A)とア
ミド化合物(B)との混合物である請求項1記載の組成
物。 - 【請求項3】樹脂成分(III) が、水溶性樹脂(A)とア
ミド化合物(B)との反応物である請求項1記載の組成
物。 - 【請求項4】水溶性樹脂(A)が、 (a) アルキレンジアミン又はポリアルキレンポリアミ
ン、 (b) 尿素類、 (c) アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジ
ハロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物、及び (d) 二塩基性カルボン酸系化合物 を反応させて得られる樹脂である請求項1〜3のいずれ
かに記載の組成物。 - 【請求項5】成分(d) の二塩基性カルボン酸系化合物
が、遊離酸、エステル又は酸無水物である請求項4記載
の組成物。 - 【請求項6】水溶性樹脂(A)が、 (a) アルキレンジアミン又はポリアルキレンポリアミ
ン、 (b) 尿素類、 (c) アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジ
ハロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物、及び (e) 活性水素を少なくとも一つ有する脂環式アミン及び
脂環式エポキシ化合物から選ばれる脂環式化合物 を反応させて得られる樹脂である請求項1〜3のいずれ
かに記載の組成物。 - 【請求項7】水溶性樹脂(A)が、 (a) アルキレンジアミン又はポリアルキレンポリアミ
ン、 (b) 尿素類、 (c) アルデヒド類、エピハロヒドリン類及びα,γ−ジ
ハロ−β−ヒドリン類から選ばれる化合物、 (d) 二塩基性カルボン酸系化合物、及び (e) 活性水素を少なくとも一つ有する脂環式アミン及び
脂環式エポキシ化合物から選ばれる脂環式化合物 を反応させて得られる樹脂である請求項1〜3のいずれ
かに記載の組成物。 - 【請求項8】アミド化合物(B)が、 (x) α,β−不飽和カルボン酸系化合物、及び (y) 少なくとも一つの1級又は2級アミノ基を有する脂
環式アミン類 の二成分を反応させて得られるアミド化合物である請求
項1〜7のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項9】アミド化合物(B)が、 (x) α,β−不飽和カルボン酸系化合物、及び(y) 少な
くとも一つの1級又は2級アミノ基を有する芳香族アミ
ン類 の二成分を反応させて得られるアミド化合物である請求
項1〜7のいずれかに記載の組成物。
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