JP4340995B2 - 紙塗工用組成物、並びにそれを塗工したクリアコート紙及びピグメントコート紙 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロース繊維を主体とする紙の白色度を向上させる紙塗工用組成物、その紙塗工用組成物を塗工したクリアコート紙、及びピグメントコート紙に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、環境問題から古紙の再利用が注目され、脱墨パルプ(DIP)を使用した多くの紙製品が流通している。特に、これまでは化学パルプを100%使用していた分野の紙においても、DIPを使用するケースが増えている。しかしながら、DIPを使用すると、紙の白色度が低下するという欠点が生じ、これを補うために、高価な蛍光染料を内添(パルプの水性スラリーに添加)や外添(紙の表面に塗工)で使用する必要がある。また、化学パルプを100%使用した上質紙においても、更に白色度を向上させることを目的に、高価な蛍光染料を内添(パルプの水性スラリーに添加)や外添(紙の表面に塗工)で使用する場合がある。
【0003】
紙の白色度を効率よく向上させる方法として、例えば特開平2−118199号公報には、蛍光染料とポリビニルアルコールを併用塗工する方法が記載されている。また、特開昭58−72153号公報では、ビスアミノ−スチルベンスルホン酸型蛍光染料と酸化澱粉をサイズプレスで併用塗工する方法が記載されている。
【0004】
しかしながら、これらの方法では、蛍光染料の使用量を増やしても、十分な白色度が得られず、経済的な面からも効率よく白色度を向上させることができなかった。
【0005】
そのため、少ない蛍光染料の使用量で、紙の白色度を効率良く上げる紙塗工用組成物及びこの紙塗工用組成物を塗工したクリアコート紙、ピグメントコート紙の出現が切望されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、少ない蛍光染料の使用量で、紙の白色度を効率良く上げることが可能な紙塗工用組成物、並びにこの紙塗工用組成物を塗工したクリアコート紙、及びピグメントコート紙を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、「蛍光染料(A)と、ポリアクリルアミド類(B)とを含有する紙塗工用組成物」、「蛍光染料(A)と、アンモニウム化合物(C)と、ポリアクリルアミド類(B)、ポリビニルアルコール類及び澱粉類からなる群より選択される少なくとも一種からなる高分子物質(D)とを含有する紙塗工用組成物」は、少ない蛍光染料の使用量で、紙の白色度を効率良く上げることが可能であること、及びこれらの紙塗工用組成物を塗工することで、白色度及び表面強度に優れたクリアコート紙、ピグメントコート紙が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明は、
(1)蛍光染料(A)と、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム及び酢酸アンモニウムより成る群から選択される少なくとも一種のアンモニウム化合物(C)と、アニオン性ポリアクリルアミド類(B)とを含有することを特徴とする紙塗工用組成物、
(2)前記アニオン性ポリアクリルアミド類(B)が、加水分解することによってアニオン性基を導入したアニオン性ポリアクリルアミド類であることを特徴とする上記(1)に記載の紙塗工用組成物、
(3)前記蛍光染料(A)が、ジアミノスチルベン型蛍光染料であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の紙塗工用組成物、
(4)顔料を含有することを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の紙塗工用組成物、
(5)上記(4)に記載の紙塗工用組成物を塗工してなることを特徴とするピグメントコート紙、
(6)上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の紙塗工用組成物を塗工してなることを特徴とするクリアコート紙、
を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に使用する(A)、(B)、(C)及び(D)について説明する。
【0010】
本発明に使用する蛍光染料(A)としては、ジアミノスチルベン型、イミダゾール型、オキサゾール型、トリアゾール型、クマリン型、ナフタルイミド型、及びピラゾリン型蛍光染料等が挙げられるが、ジアミノスチルベン型蛍光染料が好ましく、その中でも特に、4,4’−ジアミノスチルベン−2,2’−ジスルホン酸型の蛍光染料が好ましい。
【0011】
次に、本発明に使用するポリアクリルアミド類(B)について以下に示す。
【0012】
ポリアクリルアミド類(B)としては、アクリルアミド系モノマーの重合により得られるポリアクリルアミド系樹脂、並びにアクリルアミド系モノマーとノニオン性モノマー、アニオン性モノマー、カチオン性モノマー、及び架橋剤等の他のモノマーとの共重合により得られたところの、ノニオン性ポリアクリルアミド系樹脂、アニオン性ポリアクリルアミド系樹脂、カチオン性ポリアクリルアミド系樹脂、及び両性ポリアクリルアミド系樹脂等が挙げられ、更に、ポリアクリルアミド中に存在するカルバモイル基を酸又はアルカリ等の加水分解剤を用いて、加水分解したアニオン性ポリアクリルアミド系樹脂が挙げられる。
【0013】
これらのポリアクリルアミド類(B)のうち、アニオン性ポリアクリルアミド系樹脂が好ましく、特に、加水分解によって、アニオン性基を導入したアニオン性ポリアクリルアミド系樹脂が、加水分解の工程で発生したアンモニアがポリアクリルアミド系樹脂中に必然的に含まれるので、好ましい。
【0014】
上記アクリルアミド系モノマーとしては、アクリルアミド、及びメタクリルアミドが好ましく、またN−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN−t−オクチル(メタ)アクリルアミド等のN置換(メタ)アクリルアミドのいずれか一種以上をアクリルアミド、及びメタクリルアミドから選択される少なくとも一種と併用して使用することもできる。
【0015】
上記ノニオン性モノマーとしては、アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル、スチレン、スチレン誘導体、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、及びメチルビニルエーテル等が例示でき、これらを単独で又は二種以上を混合して使用することができる。
【0016】
ノニオン性モノマーの使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して0〜20重量%である。
【0017】
上記アニオン性モノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、及びクロトン酸等の不飽和モノカルボン酸、それらのナトリウム塩、及びカリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の塩類、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、及びシトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸無水物、それらのナトリウム塩、及びカリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の塩類、アコニット酸、3−ブテン−1,2,3−トリカルボン酸、及び4−ペンテン−1,2,4−トリカルボン酸等の不飽和トリカルボン酸、それらのナトリウム塩、及びカリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の塩類、1−ペンテン−1,1,4,4−テトラカルボン酸、4−ペンテン−1,2,3,4−テトラカルボン酸、3−ヘキセン−1,1,6,6−テトラカルボン酸等の不飽和テトラカルボン酸、それらのナトリウム塩、及びカリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の塩類、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等の不飽和スルホン酸、それらのナトリウム塩、及びカリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の塩類、ビニルホスホン酸、及びα−フェニルビニルホスホン酸等の不飽和ホスホン酸、並びにそれらのナトリウム塩、及びカリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の塩類等が挙げられる。これらを単独で又は二種以上を混合して使用することができる。
【0018】
アニオン性モノマーの使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して0〜40重量%である。
【0019】
上記カチオン性モノマーとしては、2−ヒドロキシ−N,N,N,N’,N’−ペンタメチル−N’−(3−(メタ)アクリロイルアミノプロピル)−1、3−プロパンジアンモニウムジクロライド、2−ヒドロキシ−N−ベンジル−N,N−ジエチル−N’,N’−ジメチル−N’−(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)−1,3−プロパンジアンモニウムジブロマイド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−エチル−N,N−ジメチル−(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)アンモニウムブロマイド、N−ベンジル−N,N−ジメチル−(3−(メタ)アクリロイルアミノプロピル)アンモニウムクロライド、ジアリルアミン、ビニルピリジン、及びビニルイミダゾール等が挙げられる。これらを単独で又は二種以上を混合して使用することができる。
【0020】
カチオン性モノマーの使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して0〜20重量%である。
【0021】
上記架橋剤としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、及びジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート類、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、及びN,N−ビスアクリルアミド酢酸等のビス(メタ)アクリルアミド類、アジピン酸ジビニル、ジアリルマレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアリルジメチルアンモニウム、及びグリシジル(メタ)アクリレート等の2官能性ビニルモノマー、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−S−トリアジン、トリアリルアミン、トリアリルイソシアヌレート、及びトリアリルトリメリテート等の3官能性ビニルモノマー、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラアリルピロメリレート、テトラアリルアミン塩、及びテトラアリルオキシエタン等の4官能性ビニルモノマー、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、及びトリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオンエート等の水溶性アジリジニル化合物、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、及び(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル等の水溶性の多官能エポキシ化合物、並びに3−(メタ)アクリロキシメチルトリメトキシシラン、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリフェノキシシラン、及び2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロピルトリアセトキシシラン等のシリコン系化合物等が例示でき、これらを単独で使用することができ、又はその二種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0022】
架橋剤の使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して0〜5重量%である。
【0023】
上記加水分解剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、及び水酸化マグネシウム等のアルカリ金属水酸化物、若しくはアルカリ土類金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、及び炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、及びジエチルアミン等のアミン塩基、硫酸、塩酸、硝酸、及び燐酸等の無機酸、並びに蟻酸、酢酸、プロピオン酸、及びメチル硫酸等の有機酸が使用可能であり、これらを単独で又は二種以上を混合して使用することができる。これらのなかでも水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又はアンモニアを用いた場合に、加水分解効率が高く、好ましい。加水分解剤は、ポリアクリルアミド類(B)の反応終了後、又は反応時間を短縮するためにコンバージョン95%以上の時点で添加するのが好ましい。また、加水分解剤の使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して0〜30重量%であり、好ましくは2〜15重量%である。
【0024】
また、本発明で使用するポリアクリルアミド類(B)は、特開平5−302298号公報記載の方法に従って、尿素類の存在下に重合して得ることもできる。
【0025】
前記尿素類としては、尿素、エチレン尿素、及びエチレンチオ尿素が挙げられ、これらを単独で又は二種以上を組み合わせて使用することもできる。これらの中でも、尿素を単独で使用することが経済的に好ましい。尿素類の使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して、5〜30重量%が好ましい。
【0026】
ポリアクリルアミド類(B)の製造は、所定の反応容器に、構成成分であるモノマーの合計濃度が5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%となるように仕込み、公知慣用の重合開始剤を使用し、反応温度40〜100℃、1〜10時間の条件下で行う。もちろん、使用するモノマー成分の特徴に合わせて、モノマーを連続滴下する、あるいはモノマーを分割して添加する等により反応を行うこともできる。
【0027】
ポリアクリルアミド類(B)の製造に使用する重合開始剤は、特に限定されるものではなく、公知慣用のものが使用される。ラジカル重合開始剤としては、例えば過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、及びジ−tert−ブチルパーオキサイド等の過酸化物、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム等の臭素酸塩、過ホウ素酸ナトリウム、過ホウ素酸カリウム、及び過ホウ素酸アンモニウム等の過ホウ素酸塩、過炭酸ナトリウム、過炭酸カリウム、及び過炭酸アンモニウム等の過炭酸塩、並びに過リン酸ナトリウム、過リン酸カリウム、及び過リン酸アンモニウム等の過リン酸塩等が例示できる。これらの開始剤は、単独又は二種以上併用してもよい。重合開始剤の使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して、通常0.01〜5重量%である。
【0028】
これらの重合開始剤は、還元剤と組み合わせてレドックス系重合開始剤としても使用できる。前記還元剤としては、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等の有機アミン、2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパン塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、及び4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸等のアゾ化合物、並びにアルドース等の還元糖類が例示できる。
【0029】
また、ポリアクリルアミド類(B)の分子量を調整する為、必要に応じて公知慣用の連鎖移動剤を使用してもよい。例えば、アリルアルコール、アリルアミン、(メタ)アリルスルホン酸及びそのアルカリ金属塩等のアリル化合物、メルカプトエタノール、チオグリコール酸及びそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、イソプロピルアルコール、並びに次亜リン酸ナトリウム等が挙げられる。これらの連鎖移動剤は、単独又は二種以上を併用してもよい。連鎖移動剤の使用量は、ポリアクリルアミド類(B)に使用するモノマーの合計量に対して、通常0〜10重量%である。
【0030】
ポリアクリルアミド類(B)は、固形分濃度が5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%の水溶液であり、25℃における粘度(ブルックフィールド回転粘度計)が10〜15,000mPa・sである。
【0031】
また、ポリアクリルアミド類(B)のpHは、反応終了後、酸又はアルカリを用いて適宜調整することができる。酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、及びリン酸等の無機酸、並びに蟻酸、酢酸、及びプロピオン酸等の有機酸が使用可能であり、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸化物、並びにアンモニア、メチルアミン、及びジメチルアミン等のアミン塩基が使用可能である。これらを単独又は二種以上を使用してもよい。なお、アルカリの中では、アンモニアが好ましい。
【0032】
本発明に使用するアンモニウム化合物(C)としては、無機系、及び有機系のアンモニウム化合物が挙げられる。無機系のアンモニウム化合物としては、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、及びリン酸アンモニウム等が挙げられ、有機系のアンモニウム化合物としては、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、サリチル酸アンモニウム、コハク酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム、フタル酸アンモニウム、及びクエン酸アンモニウム等が挙げられる。経済性、水への溶解性を考慮すると、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、及び酢酸アンモニウムが好ましい。また、これらのアンモニウム化合物を単独又は二種以上組み合わせて使用することもできる。
【0033】
本発明で使用する高分子物質(D)としては、ポリアクリルアミド類、ポリビニルアルコール類、及び澱粉類が挙げられるが、その中でも、ポリアクリルアミド類が特に好ましい。ポリアクリルアミド類については、前出のポリアクリルアミド類(B)と同様のものが使用可能である。
【0034】
次に本発明に使用するポリビニルアルコール類について示す。
ポリビニルアルコール類としては、様々な方法で製造したものを用いることができるが、通常はポリビニルエステルの加水分解あるいはアルコリシス(加アルコール分解)によって製造されたものが使用できる。このポリビニルエステルには、ビニルエステルの単独重合体、二種以上のビニルエステルを重合してなる共重合体、及びビニルエステルと他のエチレン性不飽和単量体との共重合体等が含まれる。ここでビニルエステルとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、及びピバリン酸ビニル等を単独又は二種以上使用できるが、なかでも工業的に製造され安価な酢酸ビニルが好適に使用できる。ビニルエステルと共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体としては、様々なものがあり、特に制限はないが、例えば、α−オレフィン、ハロゲン含有単量体、カルボン酸含有単量体、(メタ)アクリル酸エステル、ビニルエーテル、スルホン酸含有単量体、アミド基含有単量体、アミノ基含有単量体、第4級アンモニウム塩含有単量体、シリル基含有単量体、水酸基含有単量体、及びアセチル基含有単量体等が挙げられる。これらを単独又は二種以上を使用してもよい。
【0035】
上記ポリビニルアルコール類は、その重合度については特に制限がないが、通常は重合度300〜4000が好ましい。また、ポリビニルアルコール類のケン化度は、特に制限はないが、通常は60〜100モル%、好ましくは80〜100モル%、更に好ましくは95〜100モル%である。
【0036】
次に本発明に使用する澱粉類について示す。
澱粉類としては、コーン、ポテト、タピオカ、米、及び小麦粉等をベースにした加工澱粉を単独又は二種以上使用することができる。加工方法としては、様々な方法で製造したものを用いることができるが、通常は次亜塩素酸ナトリウム、及び過硫酸アンモニウム等の酸化剤により変性した酸化澱粉、酵素を用いて処理した酵素変性澱粉、3−クロロー2−ヒドロキシプロピルジメチルアミン等の3級化剤、及び3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級化剤により変性したカチオン化澱粉、カルボキシメチル澱粉、及びヒドロキシメチル澱粉等のエーテル化澱粉、エステル化澱粉、並びに酸性基とカチオン性基を両方有する両性澱粉等を単独又は二種以上使用できる。これらのうち、酸化澱粉が好ましい。
【0037】
上記の澱粉類は、その水溶液粘度について特に制限はないが、通常は25℃、固形分濃度10%水溶液のブルックフィールド型粘度計(60rpm)において、1〜1000mPa・s、好ましくは5〜500mPa・s、更に好ましくは10〜100mPa・sである。
【0038】
次に、本発明の紙塗工用組成物、クリアコート紙、ピグメントコート紙について説明する。
本発明の紙塗工用組成物には、必要に応じて各種添加剤を使用することができる。
【0039】
本発明のクリアコート紙とは、必要に応じて顔料以外の添加剤を添加した紙塗工用組成物を原紙に塗工することにより得られるものであり、添加剤として、防滑剤、離型剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、染料、撥水剤、及び表面サイズ剤等が使用可能である。また、原紙としては、新聞用紙、コート原紙、ライナー、コートボール原紙、白板、ワンプ、難燃原紙、葉書用紙、印刷筆記用紙、フォーム用紙、PPC用紙、インキジェット用紙、感熱紙、及び感圧紙の酸性又は中性抄紙した各種の上質紙、中質紙が使用できる。
【0040】
本発明のピグメントコート紙とは、顔料を必須成分として含む紙塗工用組成物を原紙に塗工して得られるものである。ここで用いられる顔料としては、クレー、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、サチンホワイト、亜硝酸カルシウム、合成シリカ、及び酸化亜鉛等の無機顔料、並びにスチレン系ポリマー、及び尿素系ポリマー等の有機顔料が挙げられる。これらの顔料のうち一種類を単独で、又は二種類以上を混合して使用することができる。この中でもクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、サチンホワイト、及び二酸化チタンを組み合わせて用いるのが好ましい。また、必要に応じて、バインダー、分散剤、滑剤、増粘剤、減粘剤、耐水化剤、消泡剤、抑泡剤、防腐剤、防カビ剤、保水剤、染料、導電剤、及びpH調整剤等の添加剤を単独又は二種以上紙塗工用組成物に添加することができる。ピグメントコート紙に用いる原紙としては、酸性、中性の上質紙、中質紙が使用可能であり、更に上記クリアコート紙を使用することも可能である。
【0041】
上記塗工は、通常用いられる塗工装置により原紙に塗工することができ、例えば、サイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、ナイフコーター、及びエアーナイフコーター等である。また、塗工後の乾燥は、例えば、ガスヒーター、電気ヒーター、蒸気加熱ヒーター、赤外線ヒーター、及び熱風乾燥ヒーター等、通常用いられる装置によって行うことができる。乾燥後、必要に応じてカレンダー仕上を行うことができる。
【0042】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより詳細に説明する。部、%はいずれも重量基準による。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0043】
合成例1(ポリアクリルアミド類(B)の合成)
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を付けた1リットルの四つ口フラスコに水403.5部、50%アクリルアミド水溶液269.2部、メタリルスルホン酸ナトリウム0.9部を仕込み、50℃に昇温した。次いで、フラスコ内を窒素ガスに置換した後、5%過硫酸アンモニウム水溶液4.3部と2%メタ重亜硫酸ナトリウム水溶液2.3部を加えた。30分後、反応系内の温度が90℃まで上昇し、更に80℃の温度で2時間反応させた。次いで、30%水酸化ナトリウム水溶液を37.9部加え、更に80℃で1.5時間反応させた後、水64.7部と、95%硫酸13.0部を加え、固形分濃度21.3%、pH8.6、粘度5,500mPa・s(25℃)のポリアクリルアミド類PAM−Aを得た。
【0044】
合成例2(ポリアクリルアミド類(B)の合成)
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素導入管をつけた1リットルの四つ口フラスコに水569.9部、50%アクリルアミド水溶液392.2部、メタリルスルホン酸ナトリウム1.8部を仕込み、50℃に昇温した。次いで、フラスコ内を窒素ガスに置換した後、5%過硫酸アンモニウム水溶液6.3部と2%メタ重亜硫酸ナトリウム水溶液3.3部を加えた。20分後、反応系内の温度が85℃まで上昇し、更に80℃の温度で2時間反応させた。その後、水20.8部を加え、固形分濃度21.1%、pH8.5 粘度4,600mPa・s(25℃)のポリアクリルアミド類PAM−Bを得た。
【0045】
合成例3(ポリアクリルアミド類(B)の合成)
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素導入管をつけた1リットルの四つ口フラスコに水457.7部、50%アクリルアミド水溶液273.1部、80%アクリル酸19.2部、メタリルスルホン酸ナトリウム1.2部を仕込み、50℃に昇温した。次いで、フラスコ内を窒素ガスに置換した後、5%過硫酸アンモニウム水溶液4.9部と2%メタ重亜硫酸ナトリウム水溶液2.5部を加えた。40分後、反応系内の温度が85℃まで上昇し、更に80℃の温度で2時間反応させた。その後、水17.8部と、30%水酸化ナトリウム25.3部を加え、固形分濃度21.3%、pH7.0、粘度5,300mPa・s(25℃)のポリアクリルアミド類PAM−Cを得た。
【0046】
合成例4(ポリアクリルアミド類(B)の合成)
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素導入管をつけた1リットルの四つ口フラスコに水101.5部と過硫酸アンモニウム4.6部を加え70℃まで昇温させた後、フラスコ内を窒素ガスに置換した。次いで、50%アクリルアミド水溶液270.2部、ジメチルアミノプロピルメタアクリレート15.7部、2−メルカプトエタノール3.1部の混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了後、20%過硫酸アンモニウム水溶液2.3部を加え、80℃で2時間反応を熟成させた。その後、水10.2部と、30%水酸化ナトリウム7.9部を加え、固形分濃度39.9%、pH7.5、粘度105mPa・s(25℃)のポリアクリルアミド類PAM−Dを得た。
【0047】
参考例1
合成例1で得られたポリアクリルアミド類PAM−A 14.1部(固形分3.0部)、蛍光染料(Kayaphor PAS:日本化薬株式会社製)0.8部を水で希釈し、紙塗工用組成物K‐1 100部を得た。なお、Kayaphor PASは、ジアミノスチルベン型蛍光染料である。
【0048】
この紙塗工用組成物K‐1を未塗工の中性上質紙(坪量80g/m2、白色度81.0%)に2ロールサイズプレスを用いて両面塗工し(ピックアップ量:約20g/m2)、ドラムドライヤー(80℃、50秒間)にて乾燥することで、クリアコート紙T‐1を得た。
【0049】
クリアコート紙T‐1を20℃、65RH%(相対湿度)の恒温恒湿室中で24時間調湿した後、白色度及び表面強度を測定した。測定結果を表1に示した。
【0050】
なお、白色度及び表面強度の測定方法を以下に示した。
【0051】
白色度:日本電色工業株式会社製 Z−Σ80を用いてクリアコート紙の白色度を測定した。
表面強度:RI印刷試験機にて、FINE INK. T.V.=18(大日本インキ化学工業製)を用いて印刷し、印刷後の紙むけ状態を肉眼で観察し、10を優とし、1を劣として10段階評価を行った。
【0052】
参考例2〜13、実施例1〜11、比較例1〜8
参考例1の紙塗工用組成物K‐1の代わりに、表1に示した紙塗工用組成物K‐2、K‐3、k‐1、k‐2を用いた以外は、参考例1と同様の方法により、クリアコート紙T‐2、T‐3、t‐1、t‐2を得た。
【0053】
更に、同様に表2〜4に示した紙塗工用組成物K‐4〜K‐13、k‐3及び未塗工の中性中質紙(坪量64g/m2、白色度68.8%)を用いて、クリアコート紙T‐4〜T‐13、t‐3を得た。同様に未塗工の中性上質紙(坪量64g/m2、白色度80.1%)に紙塗工用組成物K-14〜K-21、k-4を塗工してクリアコート紙T-14〜T-21、t-4を得た。また、未塗工の酸性上質紙(坪量70g/m2、白色度79.8%)を用いて紙塗工用組成物K-22〜K-24、k-5〜k-8を塗工してクリアコート紙T-22〜T-24、t-5〜t-8を得た。
【0054】
得られたクリアコート紙T‐2〜T‐24、t‐1〜t‐8を用いて、参考例1と同様の方法で、白色度、及び表面強度を測定した。測定結果を表1〜4に示した。
【0055】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
実施例12
上記(B)成分として合成例1で得られたポリアクリルアミド類PAM−A、上記(C)成分として硫酸アンモニウム及び上記(A)成分として蛍光染料(Kayaphor PAS:日本化薬株式会社製)を、下記に示す顔料、澱粉(上記高分子物質(D)成分に相当)及びその他添加物を含有するピグメントカラー組成物<1>100部に対して、それぞれ0.5部(固形分)、0.05部、0.5部加え、次いで、水及び30%水酸化ナトリウム水溶液を用いて、固形分濃度60%、pH9.0に調整し、顔料を含有する紙塗工用組成物N‐1を得た。この組成物を表5に示す。さらに、この紙塗工用組成物N‐1を酸性中質紙(坪量73g/m2、白色度70.9%)に、ワイヤーバーを用いて、片面塗工し、塗工後直ちに熱風乾燥(150℃、10秒間)することで、ピグメントコート紙P‐1を得た。ピグメントコート紙P‐1の固形分塗工量は、おおよそ20g/m2であった。ピグメントコート紙P‐1を20℃、65RH%(相対湿度)の恒温恒湿室中で24時間調湿した後に、Z−Σ80(日本電色工業株式会社製)を用いて白色度を測定した。結果を表5に示した。
【0056】
ピグメントカラー組成物<1>
「ウルトラホワイト90」 (米国エンゲルハルト・ミネラルズ社製のクレー) 50部
「FMT90」(ファイマテック社製の炭酸カルシウム) 50部
「T2076M」(JSR社製のラテックス) 10部
「MS−4600」(日本食品化工社製の澱粉) 5部
「アロンT−40」(東亜合成社製の分散剤) 0.05部
実施例13〜15、参考例14〜21、比較例9〜12
実施例12の紙塗工用組成物N‐1の代わりに、表5に示した紙塗工用組成物N‐2〜N‐7、n‐1を用いた以外は、実施例12と同様の方法により、ピグメントコート紙P‐2〜P‐7、p‐1を得た。
【0057】
また、ピグメントカラー組成物<1>の代わりに、下記のピグメントカラー組成物<2>、<3>を用いて表6、7に示した紙塗工用組成物N‐8〜N‐12、n‐2〜n‐4を調製した。更に、未塗工原紙として中性上質紙(坪量76g/m、白色度81.4%)を用いた以外は、実施例12と同様の方法で、ピグメントコート紙P‐8〜P‐12、p‐2〜p‐4を得た。
【0058】
得られたピグメントコート紙P‐2〜P‐12、p‐1〜p‐4を用いて、実施例12と同様の方法で、白色度を測定した。結果を表5〜7に示した。
【0059】
ピグメントカラー組成物<2>
「ウルトラホワイト90」 (米国エンゲルハルト・ミネラルズ社製のクレー) 30部
「FMT90」(ファイマテック社製の炭酸カルシウム) 70部
「T2076M」(JSR社製のラテックス) 10部
「MS−4600」(日本食品化工社製の澱粉) 5部
「アロンT−40」(東亜合成社製の分散剤) 0.05部
ピグメントカラー組成物<3>
「ウルトラホワイト90」 (米国エンゲルハルト・ミネラルズ社製のクレー) 60部
「FMT90」(ファイマテック社製の炭酸カルシウム) 40部
「T2076M」(JSR社製のラテックス) 10部
「アロンT−40」(東亜合成社製の分散剤) 0.05部
【0060】
【表5】
【表6】
【表7】
【発明の効果】
表1〜4から明らかなように、本発明の紙塗工用組成物は、中性上質紙、中性中質紙、酸性上質紙のいずれに用いた場合においても、比較例と比較して白色度及び表面強度に優れるクリアコート紙を得ることができる。表5〜7から明らかなように、本発明の紙塗工用組成物を紙に塗工することで、白色度に優れたピグメントコート紙を得ることができる。
Claims (6)
- 蛍光染料(A)と、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム及び酢酸アンモニウムより成る群から選択される少なくとも一種のアンモニウム化合物(C)と、アニオン性ポリアクリルアミド類(B)とを含有することを特徴とする紙塗工用組成物。
- 前記アニオン性ポリアクリルアミド類(B)が、加水分解することによってアニオン性基を導入したアニオン性ポリアクリルアミド類であることを特徴とする請求項1に記載の紙塗工用組成物。
- 前記蛍光染料(A)が、ジアミノスチルベン型蛍光染料であることを特徴とする請求項1又は2に記載の紙塗工用組成物。
- 顔料を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の紙塗工用組成物。
- 請求項4に記載の紙塗工用組成物を塗工してなることを特徴とするピグメントコート紙。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の紙塗工用組成物を塗工してなることを特徴とするクリアコート紙。
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