JPH01229893A - 塗料組成物および該組成物を塗工してなるキャスコート紙 - Google Patents

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
を塗工してなるキャ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塗料組成物およびそ
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〕

中ヤストコート紙の製法にはウェットキャスト法、ｒル
化キャスト法、リウェツトキャスト法等がある。ウェッ
トキャ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シ、ｒ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
スト法とは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。従って
、高光沢のアート紙が乾燥状態でスー・（−カレンダー
がけされるのに対し、キャストコート紙はいずれの方法
によっても湿債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中ヤ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面欠陥の少ないキャストコ
ート紙を待るには高度な技術を必要とした。特に、高速
生産のため中ヤストドラムからの塗工紙面の離型速度を
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
短く一一即ち強い乾燥条件によシ、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
午ヤスト法では塗工層のｒル化の中で多量の水分を原紙
層中に移行させることが困難となり、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キャストドラム上で
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膜にピッ
クアップによるピントとけ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？ン酸を七ツ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ｓ−ｒ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１１掘−
−噂−４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っ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
ることにある。

〔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重量部および二次粒子形成性ラテックス（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ＮａＣ２，Ｎａ２５ｏ４゜ＺｎＯ、ＭｇＯからなる群
より選ばれた１徨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
う選ばれた１１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
ャストコート紙が提供される。

本発明は、接着剤としてゴム系ラテックス（Ｂ）と二次
粒子形成能を有するラテックス（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
あシ、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キャストコー
ト紙面にピットの発生か多くなる。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系ラテッ
クス（Ｂ）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面強度が低く実用の印刷
に耐えなく、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ピットの
発生も多く本発明の目的である高速生産が困難になるこ
とにある。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重量部に対して二次粒子
形成性ラテックス（Ｃ）の使用量を３−１２重量部と限
定した理由は以下の通りである。即ち、二次粒子形成性
ラテックス（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、光沢が低
くなシ、ピットの発生も多くなる。一方、二次粒子形成
性ラテックス多く発生する。好ましい二次粒子形成性ラ
テックス（Ｃ）使用量は４−１０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）及び二次粒子形成性ラテックス（Ｃ）の各各が上記
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１８−４
０重置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。

本発明において用いるゴム系ラテックス（Ｂ）とは、ブ
タツエンとスチレン或はメチルメタアクリレートを主成
分とし、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、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非イオン親水
性単量体およびアクリル酸、イタコン酸、メタクリル酸
等の陰イオン性単量体を合計で２重量％以上、好ましく
は２重量％以上１０重量％未満を含むゴム系エマルショ
ンの総称である。ゾタゾエン以外に或いはブタジェンと
供に、イソプレン、２−クロロプタゾエン等のジエン系
単量体も使用できる。

ツエン系単量体およびスチレン或はメチルメタアクリレ
ート以外の共重合単量体成分として、α−メチルスチレ
ン、クロロスチレン、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、
アクリル酸ブチル、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、メタクリル酊２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸グリシジル、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、アクリロニトリル、メタアクリ
ロニトリル、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二次粒子形成性ラテックス（Ｃ
）とは、上記ゴム系ラテックス（Ｂ）の成分として記述
した単量体成分からなるが、非イオン親水性単量体と陰
イオン性単量体の合計量は２重量％未満であシ、好まし
くは０１５Ｍ１％以上２重量％未満である。これらの非
イオン親水性単量体や陰イオン性単量体の量を２重量％
未満、好ましくは０．５重ｉ−−以上２重Ｉｋ俤未満の
範囲で調節することＫより二次粒子の粒径を任意に調節
することができる。

本発明に用いられるゴム系ラテックス（Ｂ）及び二次粒
子形成性ラテックス（Ｃ）の粒子径は通常０、１−０．
３μｍであシ、またこれら合成バインダーは、ｇ　ＩＪ
ママ−分子量および架橋度と関連する乾燥フィルムのト
ルエン不溶要分（通常ダル含有率と称す）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。

本発明に於て、添加剤としてＮａＣｔ＃　Ｎａ、５Ｏ４
１ＺｎＯ、ＭｇＯからなる群よ＃）選ばれた１種以上の
無機物とカルシウム、亜鉛、マグネシウム等のだ酸塩或
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）および二次粒子
形成性ラテックス（Ｃ）を主成分とする塗料の調製の段
階で少量添加され、選択的な凝集および会合作用を起こ
す。これら無機物及び有機酸塩の組合せはＮａＣｔ、　
Ｎａ２ＳＯ４，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
ことによシ、得られるコート紙の透気性が良く、高速生
産によってもピ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キャストコート面が得ら
れる。好ましくは、ＮａＣＺ　＊　Ｎａ２５ｏ４からな
る群から選択した１種の無機塩、ＺｎＯ、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、
マグネシウム等のだ酸塩或は酢酸塩からなる群より選ん
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、二次粒子形成性ラテックス
（Ｃ）が選択的に会合しその粒子径が０．５−１．５μ
ｍに増大する量が適楢である。通常、顔料１００重量部
に対して、無機物の添加量は０．１−７１ｉ量部であシ
、有機酸塩は０．１−３．！諺部である。

本発明のラテックス（Ｂ）および（Ｃ）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
はグーノ圧でＯ−１０’Ｑ／ｃｒｒＬ”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。

ま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中ジエチルセル
ロース、カルゲキシメチルセルロース、ポリビニールア
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蓋を多くすると
粒子径が小さくなり、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級メルカプタン等のメルカプタン類や四塩化炭素、
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
．１−０．３μｍのゴム系ラテックス（Ｂ）或は二次粒
子形成性ラテックス（Ｃ）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、サテンホ
ワイト、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛
、酸化マグネシウム等の無機顔料及びプラスチックピグ
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宜使用すること
が出来る。塗料中における二次粒予形成性ラテックス（
Ｃ）の粒子の会合状態を安定に保持するため安定剤とし
て塗料組成物中ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチ
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。

本発明のキャ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〔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キャストコート
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重量部および二次粒子形成性ラテックス（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ＮａＣ６゜Ｎａ２５ｏ４１　ＺｎＯ＋　
ＭｇＯからなる群より選ばれた１社以上の無機物とカル
シウム、亜鉛、マグネシウム等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ことによシ得られたキャ
ストコート紙は、表面強度および光沢が優れビットのな
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ル化キャスト法による
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シ何等限定をうけるものでは
ない。尚これらに於ける部、俤は特記のない限＃）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
よび二次粒子形成性ラテックス（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１２０ｍ、
　　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４５部、メチルメタクリレート８部および官能基上ツ
マ−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７０℃にて重合を行い重合開始後１５時間で重合率が
９８チ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０．１５μｍであった。

〈二次粒子形成性ラテックス（Ｃ）の製造例〉窒素置換
したオートクレーブ中に脱イオン水１２０ｉ１５、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部とターシャリドデシルメルカプタン０．
４部と単量体成分としてフタジエン２５部、スチレン６
４部、メチルメタクリレート７部、メタクリル酸３部、
メチロールメタクリルアミド１部の合計１００部を仕込
み７０℃にて重合を行い重合開始後１３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に調整し二次粒子形成性ラテックス（Ｃ）
を得た。尚、粒子径は０．１９μｍであったＯ く塗料の調製〉 ２８％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部に相当）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（ＥＭＣ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部と二
次粒子形成性ラテックス（Ｃ）を固形分で７部加えた。

次いで塩化ナトリウムを０３部、酸化亜鉛を３部、酢酸
カルシウムを０．７部をそれぞれ添加し、最後にアンモ
ニアで−８，０に調整し塗料固形分を４０優に調整して
本願発明のキャストコート紙用塗料組成物−１を得た。

尚塗料粘度はブルックフィールド粘度計で２５℃、６０
　ｒ、ｐ、ｍの条件で測定した結果は４５　ｃｐｓであ
った。これら塗料組成物−１の原料配合割合及び物性等
を表−１に示した。

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）と二次粒子形成性ラテックス（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−１に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−ＩＣ）ｔ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−１に於て、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）および二次粒子形成性ラテック
ス（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
−１に於て添加剤として無機物を併用せず単に酢酸カル
／ラ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１０および１１ 本比較例ではゴム系ラテックス（Ｂ）と二次粒子形成性
ラテックス（Ｃ）との合成パイ／グーの併用の有用性を
一層明確にするため、ラテックス（Ｂ）と（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−１において酢酸カル
シウムの使用量を変え、用いたラテックス（Ｂ）と（Ｃ
）をそれぞれ単独で合計量の同一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−１１を得た。これらの塗料固形分濃
度、ブルッ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６４
．　ＯｉＰ／ｒｎ”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２５ノ／’ｍ”
になるように塗工し乾燥後再湿液を与えてキャストドラ
ムに通した。キャスティングは径１２０　Ｑ　ｒｒｘ、
プＬ／ス線圧５０　ｋｇ／　ｃｍ、表面温度９５−１０
０℃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。ま
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および
３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ＪＩＳのＰ−８１４２に準じて測定した。

表面強度はＲＩ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う１０段階
評価（１０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１
０水準に分割して評価した）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）Ｋよ
シ測定した。

〔発明の効果〕

表−２の数値が示すように、本発明の限定範囲にある実
施例の塗料組成物は高速生産にも拘らず、これＫよった
中ヤストコート紙は光沢、インク受理性、表面強度及び
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
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重量部および二次粒子
   形成性ラテックス（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１８−４
   ０重量部含有し、さらにＮａＣｌ、Ｎａ＿２ＳＯ＿４、
   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。