JPH03199494A

JPH03199494A - 塗被紙用組成物の製造方法及び塗工紙

Info

Publication number: JPH03199494A
Application number: JP33982589A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kaneda; 金田　勝美; Toshio Tanabe; 敏雄田辺; Katsunori Kitamura; 北村　勝徳
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1991-08-30
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: JP2747932B2

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］本発明は塗被紙用組成物に関し、新規な合成ゴムラテッ
クス系ピグメントを使用する事により、優れた光沢面お
よび印刷適性を有する塗工紙及びこれらが製造可能な塗
被紙用組成物の製造方法に関するものである。

［従来の技術］従来塗被紙用組成物には、主に使用する顔料としてカオ
リン、クレー、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト
、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、タルクやコロイタ
ルシリカ等の類の無機顔料、およびプラスチックピグメ
ントや白色尿素樹脂顔料等の類の有機顔料を使用し、通
常２種以上か併用される。

また接着剤としては水溶性高分子、例えばカゼイン、酸
化澱粉、リン酸エステル化澱粉、大豆蛋白、カルボキシ
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等を、
顔料１００重量部に対して１〜１０重量部と通常ＳＢＲ
ラテックス、ＭＢＲラテックス、或はＭＳＢＲラテック
スと称される、合成ゴム系ラテックスやアクリル系バイ
ンダー等を、５〜１５重量部併用する。尚、消泡剤、分
散剤、耐水化剤、防腐剤、着色剤、離型剤等の助剤を必
要に応じて添加する。

このようにして得られた塗被紙用組成物は、例えばエア
ーナイフコーター、プレートコーターロールコータ−、
バーコーター等の塗工装置によって塗工される、この峙
の塗被紙用組成物の固形分濃度は通常４０〜７０重量％
てあり、塗工原紙に片面あたり乾燥重量で５ｇ／ｍ′〜
２５ｇ／ｍ’塗工し商業用印刷物等として供している。

［発明が解決しようとする課題］近年塗工紙全般に高級化指向が強まり、より高光沢で印
刷効果に優れる塗工紙、即ち従来のアート紙を越えるア
ート紙、いわゆるスーパーアート紙の出現や、汎用ブレ
イドである超軽量コート紙いわゆるＵＬＷＣ等では不透
明度・剛度のみならず更に高い光沢が求められている。

従来より、塗工紙製造の艶出し工程ではスーパーカレン
ダーやマシンカレンダーが用いられ、より高光沢な塗工
紙を得るためにカレンダー圧のアップや温度アップの手
段がとられる。しかしながらこれらの操作により光沢は
向上する反面１紙の嵩高さが失われ、塗工紙の不透明性
・白色度・剛度・インキ受理性等の品質が低下し何ら解
決にはならない。

一方、顔料配合ではより高光沢な塗工紙を得るために最
近では有機顔料、主にプラスチックピグメントか使用さ
れているが、光沢は向上する反面接着強度が低下する。

又、低圧・低温度条件によるカレンダー処理では不透明
性・白色度・インキ受理址は向上するものの、更に高光
沢を発現させるには十分な結果は得られない。

［課題を解決するための手段］本発明は、顔料及び接着剤を主成分とする顔料塗工紙用
塗料において、該顔料として新規な合成ゴムラテックス
系ピグメントを用いることにより、高光沢て接着強度・
インキ受理性・不透明性・白色度等に優れた塗工紙を製
造することを可能にしたものである。

即ち１本発明に係る塗被紙用組成物の製造方法は、脂肪
族共役ジエン系単量体５〜２０重量部、シアン化ビニル
系単量体５〜３０重量部、その他共重合可能な単量体５
０〜９０重量部からなる単量体混合物（１００重量部）
を添加し、乳化重合して得られる合成ゴムラテックス系
ピグメントを用いることを特徴とする。

また本発明に係る塗被紙用組成物を塗工してなる塗工紙
は、脂肪族共役ジエン系単量体５〜２０重量部、シアン
化ビニル系単量体５〜３０重量部、その他共重合可能な
単量体５０〜９０重量部からなる単量体混合物（１００
重量部）を添加し、乳化重合して得られる合成ゴムラテ
ックス系ピグメントを用いることを特徴とする。

さらに本発明に係る塗被紙用組成物の製造方法及び塗工
紙の好ましい実施態様は、トルエン不溶解の含有量割合
（以下ゲル含有率と称す）が５０〜９５％で平均粒子径
が０．２〜０．６　ｇｍ　、更にガラス転移温度が５０
〜９０℃である合成ゴムラテックス系ピグメントを用い
ることである。

以下、本発明の詳細な説明する。

顔料として使用する合成ゴムラテックス系ピグメントを
構成する脂肪族共役ジエン系単量体を５〜２０重量部と
限定した理由は次の通りである。

即ち、脂肪族共役ジエン系単量体は、該ピグメントに適
度な変形性を付与し、塗工紙製造のカレンダー工程にお
いて低温・低圧条件で容易に平滑な面が得られ、光沢発
現性を向上させる。しかしながら、５重量部未満では該
ピグメントのガラス転移温度が高くなり光沢発現性が低
下し、従来のプラスチックピグメントと同程度の光沢し
か得られない。逆に２０重量部を越える場合はガラス転
移温度が低くなりすぎブロッキング性を生じ、カレンダ
ー処理を困難にする。更に光沢やインキ受理性か著しく
低下し、本発明の目的は達成されない。

次にシアン化ビニル系単量体を５〜３０重量部と限定し
た理由は次の通りである。シアン化ビニル系単量体は硬
質成分の−っでピグメントとして必要な硬さを付与する
が、これを共重合することにより耐溶剤性か上かり、印
刷時の光沢が著しく向上し、ｙにブロッキング性も著し
く向上する０本発明では、その目的達成のため５重量部
以上必要であるが、逆に３０重量部を越える場合はイン
キ受理性が低下し本発明の目的は達成されない。

その他共重合可能な単量体には芳香族ビニル系単量体、
エチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、
エチレン系不飽和酸単量体等がある。これらはピグメン
トとして必要な硬さや塗被液中ての分散安定性を与える
ものであり、これらの内一種類乃至二種類以上共重合す
ることは可能であるが、本発明の目的を達成するには得
られたピグメントのガラス転移温度か５０〜９０’Ｃで
あることか好ましい。

各単量体として、脂肪族共役ジエン系単量体には、ブタ
ジェン、イソプレン、２−クロロブタジェン等があり、
シアン化ビニル系単量体には、（メタ）アクリルニトリ
ル等があり、共重合可能な単量体としては、スチレン、
α−メチルスチレン、クロロスチレンやジメチルスチレ
ン等のモノオレフィン系芳香族単量体、（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、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシ
ル等のエチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル単
量体、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、マレ
イン酸、マレイン酸アルキルモノエステル、フマール酸
、フマール酸アルキルモノエステル、イタコン酸、イタ
コン酸アルキルモノエステル等のオレフィン系不飽和カ
ルボン酸単量体、その他（メタ）アクリル酸グリシジル
、（メタ〉アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アク
リル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリルアミド、
Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシ
メチル（メタ）アクリルアくド、酢酸ビニル等の単量体
がある。これらの単量体は単独乃至二種以上の組合せで
用いることができる。また、これらの単量体は例示であ
り、この外にも同様の作用機能を有する共重合可能な単
量体であれば使用することができる。

乳化剤としては、例えば、アルキルスルホネート、アル
キルベンゼンスルホネート、アルキルアリルスルホネー
ト、アルキルサルフェート、アルキルナフタレンスルホ
ネート、アルキルサクシネートスルホネート、ジフェニ
ルエーテルアルキルスルホネート等のアニオン性活性剤
や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン
脂肪族エステル等のノニオン性活性剤を単独または２種
以上併用にて使用することもできる。これら乳化剤の使
用量は、通常ラテックス全構戒重合体成分に対して５重
量％以下である。

重合開始剤としては、酸化剤、例えば、過硫酸のカリウ
ム、ナトリウムやアンモニウム塩、過酸化水素、ジイソ
ブチルベンゾイルバーオキサイド、キュメンハイドロパ
ーオキシド、ラウリルパーオキシド等の酸化剤か単独で
使用されたり、これらの酸化剤と亜硫酸ソーダ、重亜硫
酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ等の還元剤との併用、即ち、
レドックスシステムで用いることもできる。

得られたラテックスのゲル含有率は、ラテックスの造膜
性や接着力と関係が強く、ラテックスの重要な物性であ
る。通常、オフセット輪転印刷用顔料塗工紙の接着剤と
して用いるラテックスのゲル含有率は５０重量％以下で
あり、他の方式で印刷される顔料塗工紙の接着剤として
用いられるラテックスのゲル含有率は２５〜９５重量％
である０本発明において用いられる合成ゴムラテックス
系ピグメントのゲル含有率は、耐ブロッキング性と光沢
発現性向上の目的から５０〜９５％であることか好まし
い、ラテックスのゲル含＊率の調節は、乳化重合時にブ
チルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシ
ルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類や、四塩化
炭素、四臭化炭素、アルコール類等の連鎖移動剤を一種
又は二種以上用いて行う。

本発明において用いる合成ゴムラテックス系ピクメント
の重合は、温度５０〜１００℃、ゲージ圧力Ｏ〜１０Ｋ
ｇ／ｃｒｎ’の範囲で行われることが好ましく、用いら
れる七ツマ−及びその他の添加剤の添加は一括添加、分
割添加又は連続添加のいずれあ方法でも行うことかでき
る。また重合中の粒子の安定化を図る目的で保護コロイ
ド剤として、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を
添加してもよい。得られる合成ゴムラテックス系ピクメ
ントの粒子径は０．２〜０．６μ川であり、このように
限定した理由は、　０．２ｐａ＋未満では不透明度・白
色度か著しく低下し、　０．６ｇｍを越える場合は光沢
か著しく低下し、目的を遠戚することができないためで
ある。

本発明において、塗被紙用組成物に使用する顔料として
は、通常の顔料塗工紙に用いられるカオリン、クレー、
軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、酸化チタン
、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、硫酸バリウム
、酸化マグネシウム、タルクやコロイダルシリカ等の類
の無機顔料、及び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、通常二種以上が併用される。

また、本発明の合成ゴムラテックス系ピグメントは、顔
料１００重量部中、３〜３０重量部谷まれることを必須
とする。

本発明の合成ゴムラテックス系ピグメントは、接着性を
有する水溶性高分子、例えば、カゼイン、酸化澱粉、リ
ン酸エステル化澱粉、大豆蛋白、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース等を、顔料１００
重量部に対して少なくとも１重量部以上、好ましくは１
〜５重量部と、通常のＳＢＲラテックス、ＭＢＲラテッ
クス、ＭＳＢＲラテックス等を、顔料１００重量部に対
して少なくとも５重量部以上併用することが好ましく、
より好ましくは７〜１５重量部併用する。

尚、消泡剤、分散剤、耐水化剤、防腐剤、着色剤、離型
剤等の助剤を必要に応して添加することも有効である。

このようにして得られた塗被紙用組成物は、例えば、エ
アーナイフコーター、ブレードコーター　ロールコータ
−、バーコーター等の塗工装置によって、塗工されるが
、この時の塗被紙用組成物の固形分濃度は通常４０〜７
０重量％である。

また、原紙としては１例えば、一般の印刷用塗工紙用の
坪量３０〜３００ｇ／ｍ’の上質紙、中質紙、板紙等が
用いられる。これら原紙への塗被紙用組成物の塗工量は
、通常片面に乾燥重量で５〜２５ｇ／ｍ″塗工される。

前記の如く、本発明によって得られた合成ゴムラデック
ス系ピクメント、即ち、■脂肪族共役ジエン系単量体５
〜２０重量部、シアン化ヒ゛ニル系単量体５〜３０重量
部、その他共重合可能な単量体５０〜９０重量部からな
る単量体混合物（１００重量部）を添加し、乳化重合し
て得られる合成ゴムラテックス系ピグメント、及び■ト
ルエン不溶解の含有量割合（以下ゲル含有率と称す）が
５０〜９５％で平均粒子径が０．２〜０．６ル■、更に
ガラス転移温度が５０〜９０℃である合成ゴムラテック
ス系ピグメントを用いて成る塗被紙用組成物を公知の方
法で塗工し、スーパーカレンダー・マシンカレンダー掛
をすることにより、高光沢で且つ優れた印刷適正を宥す
る塗工紙が得られる。

［実施例］以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて更に詳述する
が、本発明はこれらにより何等限定されるものではない
。

尚、以下例中において用いる部及び％は特記しない限り
重量基準を示す。

先ず、本実施例において用いる合成ゴムラテツク系ピグ
メントの製造例を示し、次いで塗被紙用組成物の配合例
及び塗工紙製造例について示す。

或ゴムラテックス　ピグメントＡの窒素置換した撹拌機付オートクレーブ中に脱イオン水７
５部、ラウリル硫酸ソーダ０．０５部、過硫酸カリウム
０．６部を仕込み、７０℃に昇温した。

方、別の窒素置換した攪拌機付オートクレーブ中に脱イ
オン水４０部、ラウリル硫酸ソーダ０．３部、ターシャ
ルドデシルメルカプタン０．５部、及び重合体モノマー
としてブタジェン１５部、スチレン６５部、アクリロニ
トリル１５部、アクリル酸２部、イタコン酸１部及びア
クリルアミド２部の合計１００部を乳化分散し、７０℃
に昇温終了後、これら乳化液を５峙間連続添加で仕込み
、更に７０℃にて７時間重合を行い、重合率が９９％を
越えたので冷却し反応を停止した。

次いで２５％苛性ソーダ水溶液にてｐＨを８に調整し、
スチームストリッピングを行い未反応単量体を除去した
後、過剰の水をエバポレーターにて真空除去し、固形分
濃度を４８．０％に調整して、合成ゴムラテックス系ピ
グメントＡを得た。

合　ゴムラテックス系ピグメントＢ−Ｉの製造麹前記合成ゴムラテックス系ピグメントＡの製造例と同様
の操作にて本発明内の異る組成にて製造を行い、合成ゴ
ムラテックス系ピグメントＢ〜Ｉを得た。その組成、ゲ
ル含有率、粒子径、ガラス転移温度を表−１に示した。

本製造例は、本発明の塗被紙用組成物と比較対象のため
の合成ゴムラテックス系ピグメントである。即ち、製造
法は製造例Ａと同様であるが、組成等で本発明外のピグ
メントである０組成、ゲル含有率、粒子径、ガラス転移
温度を合せて表−１に示した。

尚、表−１に示す原料以外については、合成ゴムラテッ
クス系ピグメントＡの製造例と全て同じである。又、各
測定については粒子径はレーザードツプラー法でコール
タ−Ｎ４を用いて測定し、ガラス転移温度の測定はＤＳ
Ｃを用いて行った。

実施例　１カオリン（ＥＭＣ社製：　ＵＷ９０）　７０部、軽質炭
酸カルシウム（白石工業社製：ブリリアント１５）２０
部、分散剤としてアロンＴ−４０（東亜合成社製）０．
２部を加え、カラレス分散機を用いて水に分散し、濃度
７０％の顔料スラリーを調整した０次いで、これに接着
剤として、酸化澱粉（日本食品加工社製：　ＭＳ−３６
００）　２部と千判用ラテックス（三井東圧化学社製：
ボリラック７５５）　１５部及び本発明の合成ゴムラテ
ックス系ピグメントＡを１０部添加し、最後に水を加え
て固形分濃度６０％に調整して実施例１の塗被紙用組成
物（以下、実施例１塗料と称す）を得た。

実施例　２〜９実施例１において用いた合成ゴムラテックス系ピグメン
トＡの代りに、本発明の合成ゴムラテ・ンクス系ピグメ
ントＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、、Ｈ。

■等を用いる以外は、実施例１と同様の操作にて塗被紙
用組成物８種（以下、実施例２〜９塗料と称す）を得た
。尚、これら得られた各実施例の塗料と用いた合成ゴム
ラテックス系ピグメントのＮｏとの関係は表−２に示し
た。

比較例　１〜６実施例１において用いた合成ゴムラテックス系ピグメン
トＡの代りに、本発明外のピグメントＪ、に、Ｌ、Ｍ、
Ｎ、Ｏ等を用いる以外は、実施例１と同様の操作にて本
発明の比較対照用塗被紙用組成物６種（以下、比較例１
〜６塗料と称す）を得た。

汰こＩＪと１直刺上記実施例１〜９塗料及び比較例１〜６塗料を坪量１０
５ｇ／ｌｎ”の上質紙に片面の塗工量が乾碌重量で１５
ｇ／ｍ″となるように適切なりリアランスのアプリケー
ターバーにて手塗りにて塗工し、直ちにボックス型熱風
乾燥器にて１２０℃・２０秒にて乾燥を行った。更に得
られた塗工紙を２０℃相対湿度６５％の条件にて一昼夜
シーズニングを行い、その後、６０℃線圧１００Ｋｇ／
ｃ＋ｓ、６０℃線圧１：１０Ｋｇ／ｃｍ及び８０℃線圧
１００Ｋｇ／ｃｓの３条件にてスーパーカレンダー処理
を行い、各塗料に対して３種類の塗工紙を製造し、これ
を印刷適性試験に供した。試験結果は表−２に示す通り
である。

尚、光沢度はＪＩＳのＰ−８１４２に準して白紙光沢及
び印刷光沢を測定した。後者にはＲＩ印刷機により市販
オフセットインキを０．４＋＊ｉ使用して印刷を行った
後、−昼夜風乾し、これに供した。インキ受理性は、Ｒ
１印刷機により市販オフセットインキ０．４ｒｎｆＬと
少量の水を混練し、印刷を行い、インキ濃度の測定にて
評価した。接着強度は、ＲＩ印刷機により印刷を行い、
表面のピッキングの状態をｌＯ段階評価（１０は表面ピ
ッキング無く良好、１は表面全体にピッキンクが発生し
不良な基準とする少数点１位までの段階評価）にて判定
した。

［発明の効果］表−２の数値から明らかなように、本発明内にある実施
例の塗被紙用組成物により得られる塗工紙は、光沢・イ
ンキ受理性に優れ、高い接着強度を有することを示し、
本発明か塗工紙製造において極めて有用であることは明
らかである。

Claims

【特許請求の範囲】１、脂肪族共役ジエン系単量体５〜２０重量部、シアン
化ビニル系単量体５〜３０重量部、その他共重合可能な
単量体５８〜９０重量部からなる単量体混合物（１００
重量部）を添加し、乳化重合して得られる合成ゴムラテ
ックス系ピグメントを含む塗被紙用組成物の製造方法。２、トルエン不溶解の含有量割合（以下ゲル含有率と称
す）が５０〜９５％で平均粒子径が０．２〜０．６μｍ
、更にガラス転移温度が５０〜９０℃である合成ゴムラ
テックス系ピグメントを用いることを特徴とする請求項
１記載の塗被紙用組成物の製造方法。３、脂肪族共役ジエン系単量体５〜２０重量部、シアン
化ビニル系単量体５〜３０重量部、その他共重合可能な
単量体５０〜９０重量部からなる単量体混合物（１００
重量部）を添加し、乳化重合して得られる合成ゴムラテ
ックス系ピグメントを含む塗被紙用組成物を塗工してな
る塗工紙。４、トルエン不溶解の含有量割合（以下ゲル含有率と称
す）が５０〜９５％で平均粒子径が０．２〜０．６μｍ
、更にガラス転移温度が５０〜９０℃である合成ゴムラ
テックス系ピグメントを用いることを特徴とする請求項
３記載の塗被紙用組成物を塗工してなる塗工紙。