JPH01223171A - 塗料組成物および該組成物を塗工してなるキャストコート紙 - Google Patents

塗料組成物および該組成物を塗工してなるキャストコート紙

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JPH01223171A
JPH01223171A JP63047498A JP4749888A JPH01223171A JP H01223171 A JPH01223171 A JP H01223171A JP 63047498 A JP63047498 A JP 63047498A JP 4749888 A JP4749888 A JP 4749888A JP H01223171 A JPH01223171 A JP H01223171A
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黒田 信雄
Itsuro Yamamoto
山本 逸朗
Noriaki Matsuda
松田 紀昭
Katsumi Kaneda
金田 勝美
Akio Hiugaji
日向寺 昭夫
Akio Tanaka
田中 顕雄
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はキャストコート紙用塗料組成物および該組成物
を塗工してなる中ヤストコート紙に関し、特に表面強度
、インク受理性および光沢に於て優れ、しかも高速生産
が可能なりウェットキャスト法用の鰭組成物およびそれ
を用いたキャストコート紙に関するものである。
〔従来の技術〕
キャストコート紙の製法にはウェットキャスト法、グル
化キャスト法、リウェツトキャスト法等がある。ウェッ
ト中ヤスト法とは顔料と接着剤を含む水性塗料を原紙に
塗布後湿潤状態で高温鏡面ドラム(以後キャストドラム
と称する)へ密着し乾燥する方法であり、グル化キャス
ト法とは水性塗料に凝固剤を添加し原紙に塗布後湿潤状
態でキャストドラム上で密着乾燥する方法もしくは水性
塗料を原紙に塗布後に凝固剤を塗布し湿潤状態でキャス
トドラム上で密着乾燥する方法である。リウェツトキャ
スト法・とけ水性塗料を原紙に塗布し−旦乾燥後に再湿
潤してキャストドラムで密着乾燥する方法である。従り
て、高光沢のアート紙が乾燥状態でスーツターカレンダ
ーがけされるOK対し、キャストコート紙はいずれの方
法によっても湿潤状態即ち塗工層が可塑性の高い状態で
平滑化されるので、平滑性が高くよシ高光沢の塗工面が
得られる。
しかしながら、水を多量に含んだ塗工面をキャストドラ
ム面へ密着し乾燥させた後、キャストドラム面から塗工
面を抵抗なく離型させることが、高光沢性を有し欠陥の
ない塗工面を得る上で重要な要件である。従来、高光沢
性を付与するためのキャストドラムへの密着性の良さは
逆に離型性が大幅に低下する問題を生じるため、高光沢
を有し且つピンホール等の塗工面欠陥の少ないキャスト
コート紙を得るには高度な技術を必要とした。特に、高
速生産のためキャストドラムからの塗工面の離型速度を
大きくすると離型抵抗も大きくなシ、時としてドラムに
塗膜が付着し部分的にピックアップされ(以後この結果
生じた塗工面の欠陥をピットと称する)、無欠陥で均一
な光沢を有する塗工面は得られなかった。高速生産時の
もう一つのそれだけ塗工紙がドラム上に滞留する時間が
短く、ム、即ち、ウェットキャスト法では塗料の沸騰が
起こシ塗工層が破壊され、またrル化ギヤスト法では塗
工層のrル化の中で多量の水分を厚紙層中に移行させる
ことが困難となシ、均一な面形成が阻害される。特にリ
ウェツトキャスト法では、−旦塗工層が乾燥されてから
再湿し塗工面の可塑化をはかるので、前記三方法と比較
して面形成のため中ヤストドラム上で高い圧力下に置か
れるが、高速運転時は水がドラム表面と塗膜との間に溜
シを形成することがしばしばあ)、更にこの溜シのるピ
ットとは異なるタイプのピットが形成され、キャストコ
ート紙面上に欠陥を著しく発生させた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
そこで、キャストコート紙の上記問題を少しでも解決し
塗工面品質を維持しながら高速生産を可能にするため、
顔料と不飽和カルがン酸を官能基モノマー成分として含
有するラテックスおよびカゼイン等の接着剤を主成分と
する塗料に亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等の硫酸
塩、硝酸塩、蟻酸塩、酢酸塩等を凝固剤として添加する
方法(特公昭60−146097 )が提案されている
。この方法は用いている凝固剤の金属イオンが共重合ラ
テックスのカル?キシル基に作用し、塗工層が乾燥され
る時点で凝固作用を起こし塗工層を多孔質にし、その結
果、リウェツトキャスト法で再湿潤され加熱ドラムに圧
接された際に発生した蒸気水分の透過を容易にするとし
ている、しかしこの方法を用いても得られたキャストコ
ート紙の表面強度は低く未だその生産速度の向上は不十
分なものであった。
従って、本発明の目的はキャストコート紙の製メー5早
巳中相ミ比較的生産速度の高いりウェット法に於て、従
来にない高速生産によりても離型性に優れピット発生が
なく高光沢および良好なる表面強度とインク受理性を有
するキャストコート紙を得ることが可能な塗料組成物お
よび該組成物を塗工してなるキャストコート紙を提供す
るととKある。
〔問題点を解決するための手段〕
前記問題点を解決するものとして、顔料および接着剤を
主成分として含有してなるキャストコート紙用塗料にお
いて、該顔料100重量部に対して、カゼイン(A)を
2−15重量部、ゴム系ラテックス(B)を固形分で6
−18重量部およびアクリルエマルシ1ン(C)を固形
分で3−12重量部、かつ(A) 、 (B)および(
C)の接着剤を合計18−40重量部含有し、さらにN
aCt、 Na25o4+ ZnO*MgOからなる群
より選ばれた1種以上の無機物およびカルシウム、亜鉛
、マグネシウムのだ酸塩あるいは酢酸塩からなる群より
選ばれた1種以上の有機酸塩を含有してなるキャストコ
ート紙用塗料組成物および該組成物を塗工してなるキャ
ストコ−ト紙が提供される。
本発明は、接着剤として凝集性の異なる合成バインダー
のがム系ラテックス(B)とアクリルエマルシ璽ン(C
)をカゼインと共に用い、しかも助剤として凝固力の異
なる無機物と有機酸塩を添加混合したコート紙用塗料組
成物を用いて、表面強度とインク受理性の良好な高光沢
のキャストコート紙を高速生産で得られることを可能に
したものである。
本発明において用いるカゼイン(A)は、通常顔料塗工
紙のバインダーとして使用されているミルクカゼインで
あル、顔料100重量部に対して2重量部未満の使用で
は塗料のキャストコート紙のドラム面からの離型性が不
良で本発明の目的である高速生産が困難になシ、15重
量部を越えると塗工層の通気性が悪化し中ヤストコート
紙面にビットの発生が多くなる。好ましいカゼイン(A
)量は4−12重量部である。
本発明に於て、顔料100重量部に対してゴムラテック
スCB)の使用量を6−18重量部と限定した理由は、
ゴム系ラテックス(B)の使用量が6重量部未満では得
られたキャストコート紙の表頁強度が低く実用の印刷に
耐えなく、ゴム系ラテックス(B)の使用量が18重量
部を越えるとキャストコート紙のドラム面からの剥離性
が著しく低下すると共にビットの発生も多く本発明の目
的である高速生産が困難になるととKある。好ましいゴ
ム系ラテックス(B)の使用量は7−16重量部である
また本発明に於て、顔料100重量部に対してアクリル
エマルシ曹ン(C)の使用量を3−12重量部と限定し
た理由は、アクリルエマルシ曹ン(C)の使用量が3重
量部未満であるとキャストコート紙のドラム面への密着
性が不良で、光沢度が低くなシ、ビットの発生も多くな
シ、一方アクリルエマルション(C)の使用量が12重
量部を越えるとキャストコート紙の印刷適性におけるイ
ンキ受理性が低下し良好なる印刷面が得られないことに
よる。好ましいアクリルエマルシ曹ン(C)使用量は4
−1O重量部である。
本発明に於ては、カゼイン(A) 、ゴム系ラテックス
(B)及びアクリルエマルシ箇ン(C)の各々が上記限
定範囲にあシながら、しかも(A) 、 (B)及び(
C)の接着剤合計量が顔料100重量部に対して1g−
40重量部と限定した理由は、接着剤合計量が18重量
部未満では得られたキャストコート紙の表面強度が不良
で実用の印刷に耐えなく、また全接着剤量が40重量部
を越えた場合キャストコート紙のドラム面からの剥離性
が不良で高速生産が困難になることにある。好ましい全
接着剤量は20−35重量部である。
本発明に於て用いるコ9ム系ラテックス(B)とは、ブ
タジェンとスチレン或はメタクリル酸メチルを主成分と
するゴム系エマルシ璽ンの総称である。
!タジエン以外に、イノプレン、2−クロロツタジエン
等もジエン系単量体として併用でき、ジエン系単量体お
よびスチレン或はアクリル酸メチル以外の共重合単量体
成分として、α−メチルスチレン、りμロスチレン、ジ
メチルスチレン等の芳香族アルケニル化合物とアクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
2−エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、
メタクリル酸ヒドロキシグロビル、メタクリル酸グリシ
ジル等のアクリル酸エステル類、アクリルアミド、N−
メチロールアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリ
ルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールメタクリ
ルアミド、N−メトキシメチルメタクリルアミド等のア
クリルアミド類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、フマール酸アルキルエステル、イタコン酸アルキル
エステル等の不飽和カルがン酸及びそのエステル類、ア
クリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル類
、酢酸ビニル等のモノオレフィン系不飽和化合物を単量
体として用いるが、これら単量体成分は2種以上の組合
せで用いることもできる。
また本発明に於て用いるアクリルエマルシ璽ン(C)と
は、上記ゴム系ラテックス(B)の成分として記述した
単量体成分においてジエン系単量体を除く芳香族アルケ
ニル化合物、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類
、不飽和カルがン酸及びそのエステル類、ニトリル類、
酢酸ビニル等のモノオレフィン系不飽和化合物等の単量
体を(共)重合成分として重合したものである。これら
単量体および共重合成分単量体はいずれも2種以上の組
合せで用いることができる。
本発明に用いられるゴム系ラテックス(B)及びアクリ
ルエマルション(C)の粒子径は通常0.1−0.3μ
mであシ、またこれら合成バインダーはポリマーの分子
量および架橋度と関連する乾燥フィルムのトルエン不溶
解分(通常rル含有率と称す)をある程度以上含有する
ことが好ましく、本発明の目的である高速生産性を確保
するためには15重量−以上が好ましい。
本発IIAK於て、添加剤としてNaCts Na25
o4#ZnO、MgOからなる群よル選ばれた1種以上
の無機物とカルシウム、亜鉛、マグネシウム等のギ酸塩
或は酢酸塩からなる群より選ばれた1種以上の有機酸塩
の両者を併用することが重要である。これらは、顔料、
カゼイン(A)、ゴム系ラテックス(B)およびアクリ
ルエマルシ菖ン(C)を主成分とする塗料の調製の段階
で少量添加され、選択的な凝集作用を起こす。これら無
機物および有機酸塩の組合せは、NaCt、 Na2S
O4,ZnO、MgOからなる群から選ばれた1種以上
の無機物とカルシウム、亜鉛、マグネシウム等のギ酸塩
或は酢酸塩からなる群から選ばれた1種以上の有機酸塩
を組み合わせることKよ〕、得られるコート紙の透気性
が良く、高速生産によりてもビットのない光沢および表
面強度の優れたしかもインク受理性の良好なる中ヤスト
コート面が得られる。好ましくは、NaCt。
Na25o4からなる群から選択した1種の無機物、Z
nO、MgOからなる群より選んだ1種の酸化物および
カルシウム、亜鉛、マグネシウム等のギ酸塩或は酢酸塩
からなる群よ)選んだ1種の有機酸塩の3種の組合せで
ある。
これら無機物および有機酸塩の使用量は、合成バインダ
ーとして用いた粒子径0.1−0.3μ寓のアクリルエ
マルション(C)が選択的に凝集しその粒子径が0.5
−1.5μ倶に増大する量が適当である。
通常、顔料100重量部に対して、無機物の添加量は0
.1−7重量部であシ、有機酸塩は0.1−3重量部で
ある。
本発明の合成バインダーの製造には、前記単量体を用い
、重合開始触媒として通常の開始剤例えば過硫酸カリウ
ム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性
の過酸化物或はこれらと重亜硫酸ソーダ、亜硫酸ソーダ
、チオ硫酸ソーダ等の水溶性の還元剤との併用も可能で
ある。単量体類の重合温度は通常50−100℃で、そ
の圧力はゲージ圧でO−10kg7an”の範囲で行わ
れる。
用いられる全単量体の添加は一括添加、分割添加または
連続添加のいずれの方法でもできる。tた重合中の粒子
の安定化のため例えばアルキルベンゼンスルホン酸ソー
ダ、アルキル硫酸ソーダ、アルキルアルコール硫酸ソー
ダ等の乳化剤やヒドロキシエチルセルロース、カルが中
ジメチルセルロース、?リビニールアルコール等の保護
コロイド剤を添加することも出来る。このとき乳化剤の
全単量体に対する添加量を多くすると粒子径が小さくな
)、少なくする程粒子径は大きくなる。また分子量の調
節剤としてはアルキルメルカプタン、第3級メルカグタ
ン等のメルカプタン類十四塩化炭素、高級アルコール等
を用いて行うことができる。従って上記の如き構成およ
び製造方法で本発明に用いる粒子径0.1−0.3mの
ゴム系ラテックJ(B)或ハアクリルエマルシ曹ン(C
)の合成バインダーは自在に調製することができる。
本発明において使用する顔料は、通常塗工紙に使用され
るクレー、炭酸カルシウム、チタンホワイト、サチンホ
ワイト、水酸化アルζニウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛
、酸化マグネシウム等の類の無機顔料及びグラスチック
ぜグメント、白色尿素樹脂顔料等の類の有機顔料は全て
使用することができ、本発明の目的では特に顔料の選択
に制約はない。
また本発明の塗料組成物にステアリン酸マグネシウム、
ステアリン酸亜鉛等の公知の離型剤を適室側用すること
が出来る。塗料中におけるアクリルエマルシロン(C)
の粒子の凝集状態を安定に保持するため安定剤として塗
料組成物中に/91’=ルアルコール、とドロ中ジエチ
ルセルロース等の保護コロイド剤、陰イオン界面活性剤
、非イオン界面活性剤等を添加することも出来る。
本発明の中ヤストコート紙は原紙にこのようにして得ら
れた本発明の塗料組成物をエアーナイフコーター、ロー
ルコーp+、2L/−トコ−ター等(2)−’シ替蚤キ
諷る公知の塗工装置を用いて塗工〔作 用〕 前記詳細説明の如く、本発明によって得られた塗料組成
物即ち顔料および接着剤を主成分とした中ヤストコート
紙用塗料において、顔料100重量部に対してカゼイン
(A) 2−15重量部、ゴム系ラテックス(B) 6
−18重量部およびアクリルエマルシロン(C) 3−
12重量部を使用し、且つ(A) 、 (B)および(
C)の接着剤゛合計量が18−40重量部からなる塗料
の調製過程でNaC6j Na25o4sZnOe M
gOからなる群より選ばれた1種以上の無機物とカルシ
ウム、亜鉛、マグネシウム等のギ酸塩あるいは酢酸塩か
らなる群より選ばれた1種以上の有機酸塩とを添加混合
することを特徴とする塗料組成物を公知の方法で塗工し
キャストドラムで密着乾燥するととKよシ得られたキャ
ストコート紙は、表面強度および光沢が優れ♂ットのな
い均一な面品質を有し、かつインク受理性に優れ、しか
も透気性および離型性が優れているので高速生産も可能
である。尚本発明の塗料組成物はりウェットキャスト法
以外のウェットキャスト法およびrル化中ヤスト法によ
るキャストコート紙用塗料としても有用である。
以下実施例及び比較例等をあげ更に詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例によ)同等限定をうけるものでは
ない。尚これらに於ける部、チは特記のない限シ重量基
準である。
実施例1 先ず本実施例において用いるゴム系ラテックス(B)お
よびアクリルエマルシロン(C)の製造例を示し、次い
で塗料の調製例について示す。
くゴム系ラテックス(B)の製造例〉 窒素置換したオートクレーブ中に脱イオン水120部、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.2部、過硫酸カ
リウム0.8部、ターシャリドデシルメルカプタン0.
6部と単量体組成としてブタジェン40部、スチレン4
5部、メチルメタクリレート8部および官能基モノマー
としてアクリル酸2部、アクリルアミド2部とヒドロキ
シエチルメタクリレート3部の合計100部を仕込み7
0℃にて重合を行い重合開始後15時間で重合率が98
−を越えたので反応を停止し冷却後、水酸化ナトリウム
にて−を7に調整しゴム系ラテックス(B)を得た。尚
粒子径は0.15μ漢でありた。
<アクリルエマルシロン(C)のm造例>窒素置換した
三つロガラス製反応器中に脱イオン水120部、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ0.1部、過硫酸アンモニ
ウム0.8部と単量体組成としてブチルアクリレート4
0部、スチレン50部、メチルメタクリレート7部、メ
タクリル酸3部の合計100部を仕込み70℃にて重合
を行い重合開始後8時間で重合率が97チを越えたので
反応を停止し冷却後アンモニア水溶液にて−を7に調整
しアクリルエマルシロン(C)l!た。
尚粒子径は0.18#$であった。
〈塗料の調製〉 28’jのアンモニア水0.9部、ミルクカゼイン9部
および水50.1部を用い、加熱溶解して得たカゼイン
水溶液60部(固形分換算で9部Kpm)と水100部
をカラレスミキサー中に投入し攪拌下に炭酸カルシウム
(奥多摩工業製: TP−222H8)40部およびカ
オリン(腹C製: UW−90) 60部を加え混合分
散した後ゴム系ラテックス(B)を固形分で12部とア
クリルエマルシロン(C)を固形分で7部加えた。次い
で塩化ナトリウムを0.3部、酸化亜鉛を3部、酢酸カ
ルシウムを0.7部をそれぞれ固形分量添加し、最後に
アンモニアで−8,0に調整し塗料固形分を401sK
調整して本願発明のキャストコート紙用塗料組成物−1
を得た。
尚塗料粘度はツルツクフィールド粘度針で25℃、6 
Q rJ、I!lの条件で測定した結果は38 cps
でありた。これら塗料組成物−1の原料配合割合及び物
性等を表−IK示した。
実施例2−10 実施例−1に於て用いたカゼイン量、ゴム系ラテックス
(B)とアクリルエマルシロン(C)の添加量および併
用割合更に塩化ナトリウム、酸化亜鉛および酢酸カルシ
ウムの添加量を表−IK示したように変更した以外は実
施例−1と全く同一要領および条件にて塗料組成物−2
から塗料組成物−101での各々の塗料組成物を得た。
これらの組成物の固形分濃度およびブルックフィールド
粘度を実施例−1と同一方法にて測定して、その結果も
表−1に示した。
比較例1−9 実施例−IK於て、塩化ナトリウム、酸化亜鉛、および
酢酸カルシウムの使用量を変更し、用いたカゼイン量、
ゴム系ラテックス(B)およびアクリルエマルシ璽ン(
C)の使用量と合計量が表−1に示すように本発明の範
囲外である他は実施例1と全く同一要領および条件にて
比較塗料組成物−1から比較塗料組成物−8までの各々
の比較塗料組成物を得た。尚比較例−9は実施例−IK
於て添加剤として無機物を併用せず単に酢酸カルシウム
を使用した以外は実施例−1と全く同一要領および条件
にて比較塗料組成物−9を得た。これら塗料の固形分濃
度およびブルックフィールド粘度も表−1に示した。
比較例1Oおよび11 本比較例ではゴム系ラテックス(B)とアクリルエマル
シロン(C)との合成バインダーの併用の有用性を一層
明確にするため、ゴム系ラテックス(B)とアクリルエ
マルシ璽ン<C>をそれぞれ単独で用いた場合を例示す
る。即ち表−1に示すように、実施例−Iにおいて酢酸
カルシウムの使用量を変え、用いたゴム系ラテックス(
B)とアクリルエマルシ璽ン(C)をそれぞれ単独で合
計量と同−量用いる以外は実施例−1と同−要領及び条
件にて比較塗料組成物−10および比較塗料組成物−1
1を得た。これらの塗料固形分濃度、ツルツクフィール
ド粘度も表−1に示した。
応用例 上記実施例及び比較例で得られた塗料組成物を坪量e 
4. OJF−/−の原紙を用いて、エアーナイフコー
ターにて各々の塗料組成物が乾燥重量で25P/m” 
Kなるように璋工し乾燥後再湿液を与えて中ヤストドラ
ムに通した。キャスティングは径1200s+s、ブレ
ス線圧50 kf / (IK、表面温度95−100
℃のドラムを用いて、離型性が良くコート紙面にビット
の認められないキャスティング最大速度を求めた。tた
キャスト前の塗工紙の透気度を測定し、更に得られたキ
ャストコート紙については光沢度、表面強度およびイン
ク受理性の評価を行い、これらの結果を表−2に示した
尚透気度は王研式透気度試験機にて測定し、光沢度はJ
ISのP−8142に準じて測定した。表面強度はR1
印刷試験機(明製作所製)によシ印刷を行い、表面のピ
ッキング状態の目視観察によルlO段階評filj(1
0は表面にピッキング無しで最も良好、1は表面全体に
ピッキングが発生し最も不良とし、この間を10水準に
分けて評価した)した。インク受理性は上記RI印刷試
験機によシ印刷を行った後の印刷面のインク受理濃度を
マクベス式インク濃度計(東京電色製)によシ測定した
〔発明の効果〕
表−2の数値が示すように1本願発明の限定範囲に弗る
実施例の塗料組成物は高速生産にも拘らず、これによっ
たキャストコート紙は光沢、インク受理性、表面強度お
よび透気度においてバランスの取れた優れた品質を有す
る。このことから本発明がキャストコート紙の塗料組成
物として従来にない非常に有用な塗料組成物であること
は明らかである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)顔料および接着剤を主成分として含有してなるキ
    ャストコート紙用塗料において、該顔料100重量部に
    対して、カゼイン(A)を2−15重量部、ゴム系ラテ
    ックス(B)を固形分で6−18重量部およびアクリル
    エマルション(C)を固形分で3−12重量部、かつ(
    A)、(B)および(C)の接着剤を合計18−40重
    量部含有し、さらにNaCl、Na_2SO_4、Zn
    O、MgOからなる群より選ばれた1種以上の無機物お
    よびカルシウム、亜鉛、マグネシウムのギ酸塩あるいは
    酢酸塩からなる群より選ばれた1種以上の有機酸塩を含
    有してなるキャストコート紙用塗料組成物。
  2. (2)請求項1記載の組成物を塗工してなるキャストコ
    ート紙
JP63047498A 1988-03-02 1988-03-02 塗料組成物および該組成物を塗工してなるキヤスコート紙 Expired - Fee Related JPH0826273B2 (ja)

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