JPH07166494A - 塗被紙用組成物及びそれを塗工してなる塗被紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】（ａ）脂肪族共役ジエン系単量体２０〜６０
重量部、（ｂ）エチレン系不飽和酸単量体１〜１０ 重
量部、（ｃ）共重合可能なモノオレフィン系単量体３０
〜７９ 重量部よりなる単量体組成物に連鎖移動剤とし
て（ｄ）α−メチルスチレンダイマー０．５〜３ 重量
部、（ｅ）炭素数４ないし１２のアルキルメルカプタン
０．２〜３ 重量部、（ｆ）水溶性アリール化合物０．
５〜３ 重量部を用いて製造された共重合体ラテックス
であって、該ラテックスのトルエン不溶解含率が１０〜
７０％であり、且つその粒子径が１５０ｎｍ以下である
共重合体ラテックスをバインダーとして用いることを特
徴とする塗被紙用組成物。 【効果】 本発明の塗被紙用組成物は、優れた高速塗工
適性を有し、ドライ強度・ウェット強度・耐ブリスター
性を有する塗工紙が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた高速塗工適性を
有し、接着強度及び耐ブリスター性に優れたオフセット
印刷用塗工紙を得るための塗被紙用組成物及びそれを塗
工してなる塗被紙に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする問題点】近年、
印刷業界において印刷の高速化にともないオフセット輪
転印刷機の普及が著しく、オフセット輪転印刷用塗工紙
の伸びも同様に大きい。この印刷方式は枚葉オフセット
印刷と比較し印刷直後に高温高速乾燥を行うために乾燥
時の紙中の水分蒸発にともなう皮膨れ（ブリスター）防
止が必要とされ、オフセット輪転印刷用塗被紙（以下塗
工紙とも言う）では、耐ブリスター性は極めて重要な要
求特性の一つである。又、バブル経済崩壊後の昨今の状
況では製紙メーカーでは幅ひろの新マシンを高速で操業
し生産性の悪い旧マシンを停止することで生産の合理化
が図られており高速塗工対応も重要な課題である。一般
的に高速塗工では高セン断応力が働くためブレード圧を
あげる結果となり、これはブリーディング等のトラブル
原因となる。そこで高速塗工においてはブレード圧のア
ップ抑制を目的とした高セン断速度下における塗料の粘
度の低減は重要な課題となる。一方、この様な高速塗工
適性を有するオフセット輪転用塗工紙の塗料の市場ニー
ズに対し、従来では耐ブリスター性を満足させるために
バインダーであるラテックスにおいてはこのゲル含有率
を連鎖移動剤の量で調整する手段が提案されており、例
えば、特開昭４９−３５６０５号公報等がある。更に近
年環境保護問題から連鎖移動剤として従来より使用され
てきたに四塩化炭素が規制を受けるためにこれに替わる
連鎖移動剤として特開平３−１０９４７０号公報等では
α−メチルスチレンダイマーが提案されている。

【０００３】しかしながら、耐ブリスター性と他の要求
品質特性である接着強度は負の相関にあり、これらのバ
ランスの良い特性を得るのは極めて困難である。又、高
速塗工に対する塗料粘度の低減策として、顔料面からは
重質炭酸カルシウムの多量使用や、バインダ−面からは
天然バインダ−であるスタ−チ等の減少や、合成バイン
ダ−であるカルボキシ変性ラテックスに於いては、特開
昭５８−６００９１号公報に開示するように、１３０ｎ
ｍ以下の小粒径ラテックスを用いることが提案されてい
る。しかしながら近年の高速塗工対応の要求に対して
は、それでも充分とはいえない。更に、これらラテック
スの小粒径化は塗工層の透気性が低下し耐ブリスター性
を悪化させることとなり、高速塗工用オフセット輪転用
塗工紙の塗料として総合的に満足を得るためには極めて
困難である。

【０００４】

【問題を解決するための手段】そこで本発明者らはこれ
らのオフセット輪転印刷適性及び高速塗工適性を改良す
べく研究を重ねた結果、接着強度と耐ブリスター性に優
れ高セン断速度下において低粘度特性を有する塗被紙用
組成物を見いだし、本発明を完成させるに至った。

【０００５】即ち、本発明は、（ａ）脂肪族共役ジエン
系単量体２０〜６０ 重量部、（ｂ）エチレン系不飽和
酸単量体１〜１０ 重量部、（ｃ）共重合可能なモノオ
レフィン系単量体３０〜７９ 重量部よりなる単量体組
成物に連鎖移動剤として（ｄ）α−メチルスチレンダイ
マー０．５〜３ 重量部、（ｅ）炭素数４ないし１２の
アルキルメルカプタン０．２〜３ 重量部、（ｆ）水溶
性アリール化合物０．５〜３ 重量部を用いて製造され
た共重合体ラテックスであって、該ラテックスのトルエ
ン不溶解含率が１０〜７０％であり、且つその粒子径が
１５０ｎｍ以下である共重合体ラテックスをバインダー
として用いることを特徴とする塗被紙用組成物であり、
さらには該塗被紙用組成物を塗工してなる塗被紙でもあ
る。

【０００６】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の塗被紙用組成物に用いられる共重合体ラテ
ックスの製造においては、連鎖移動剤としてα−メチル
スチレンダイマー（ｄ）、炭素数４ないし１２のアルキ
ルメルカプタン（ｅ）、水溶性アリール化合物（ｆ）を
組み合わせて用いることを必須とする。ここで（ｅ）の
化合物として具体的には、ｎ−ブチルメルカプタン、ｔ
−ブチルメルカプタン、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ
ーオクチルメルカプタン、ｎードデシルメルカプタン、
ｔ−ドデシルメルカプタンが挙げられ、（ｆ）の化合物
としては具体的には、アリルアルコール、アリルアミ
ン、アリルスルフォン酸ソーダ（カリウム）、メタアリ
ルスルフォン酸ソーダ（カリウム）等が挙げられる。使
用量は単量体１００重量部に対し連鎖移動剤としてα−
メチルスチレンダイマーを０．５〜３重量部、炭素数４
ないし１２のアルキルメルカプタン０．２〜３重量部、
水溶性アリル化合物を０．５〜３重量部であり、この範
囲外では本発明の効果が認められない。これらのメカニ
ズムは明かではないが、これらは何れも連鎖移動効果は
あるが、その効果及び作用の仕方が異なり、これらを組
み合わせることにより異なる分子構造を形成することに
よるものと思われる。更にα−メチルスチレンダイマー
は重合速度を低下させる作用があり多量に使用すると重
合安定性が低下し製造上の大きな弊害となる。

【０００７】本発明の塗被紙用組成物に用いられる共重
合体ラテックスを構成する単量体のうち、（ａ）の脂肪
族共役ジエン系単量体としては、1.3-ブタジエン、 2-
メチル-1.3-ブタジエン、2-クロロ-1.3-ブタジエン等が
挙げられ、これら単独であるいは２種以上を組合せ使用
することが出来る。これら単量体は共重合体に適度の弾
性を与えるものであり、その使用量は全単量体混合物１
００重量部中２０〜６０重量部である。（ｂ）のエチレ
ン系不飽和酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、イタコン酸、フマ−ル酸及びマレイン
酸などの不飽和カルボン酸、更にイタコン酸モノエチル
エステル、フマル酸モノブチルエステル及びマレイン酸
モノプロピルエステル等の不飽和ジカルボン酸のモノア
ルキルエステル類、2-スルホエチルアクリレ−ト、スチ
レンスルホン酸、アクリルアミドプロパンスルホン酸等
の不飽和スルホン酸等が挙げられ、ラテックスの電解質
安定性や機械的安定性を付与するものである。その使用
量は全単量体混合物１００重量部中１〜１０重量部であ
る。（ｃ）のその他共重合可能なモノオレフィン系単量
体として、スチレン、、ビニルトルエン等の芳香族ビニ
ル系化合物；メチルアクリレ−ト、エチルアクリレ−ト
等のアクリル酸エステル類、メチルメタアクリレ−ト等
のメタクリル酸エステル類、ジエチルフマレ−ト、ヂメ
チルイタコネ−ト等のエチレン系不飽和カルボン酸アル
キルエステル化合物；アクリロニトリル、 α−クロル
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビ
ニル系化合物；アクリルアミド、メタアクリルアミド、
N-メチロ−ルアクリルアミド等のエチレン系不飽和カル
ボン酸アミド及びそのＮ置換化合物、 2-ヒドロキシエ
チルアクリレ−ト、2-ヒドロキシエチルメタアクリレ−
ト、グリシジルメタクリレ−ト等の官能性アルキルエス
テル化合物及び酢酸ビニル等のビニルエステル類等が挙
げられ、共重合体に適度な硬さやラテックスに安定性等
を与えるものであり、単独あるいは２種以上を組合せ使
用することが出来る。使用量は全単量体混合物１００重
量部中３０〜７９重量部である。

【０００８】本発明の塗被紙用組成物に用いられる共重
合体ラテックスの製造においては、前記した条件下で単
量体を重合せしめることを除けば、公知の乳化重合法に
従えば特に限定されない。乳化剤としては高級アルコ−
ル硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪
族スルホン酸塩等のアニオン性界面活性剤、ポリエチレ
ングリコ−ルのアルキルエステル型、アルキルフェニル
エ−テル型、アルキルエ−テル型等のノニオン性界面活
性剤、及びベタイン型等の両性界面活性剤が単独または
２種以上組み合わせて用いられる。

【０００９】これら界面活性剤の使用量は得られる共重
合体ラテックスの耐水性を考慮すると、全単量体混合物
１００重量部当り１重量部以下であることが望ましい。
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過流酸アンモニ
ウム、過流酸ソ−ダ等の水溶性開始剤、過酸化ベンゾイ
ル、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性開始剤、あ
るいはレドックス系開始剤が使用できる。

【００１０】本発明の塗被紙用組成物は共重合体ラテッ
クスと顔料以外に、分散剤、耐水化剤、粘度調整剤、消
泡剤など種々の添加剤を含むことが出来る。本発明で使
用することが出来る顔料としては、クレ−、炭酸カルシ
ュウム、水酸化アルミニュウム、チタン白、サチン白、
タルクなどの無機顔料、ポリスチレン及びフェノ−ル樹
脂などの有機顔料があるが、中でもカオリナイトクレ−
が望ましい。又、バインダ−としては本発明の共重合体
ラテックスの他に必要に応じて、デンプン、カゼイン、
ポリビニルアルコ−ル等の水溶性ポリマ−、ポリ酢酸ビ
ニル、アクリル酸エステル共重合体などのラテックスを
併用することが出来る。本発明に用いる共重合体ラテッ
クスは、顔料（固形分）に対して通常５〜３０重量部
（固形分）の範囲で用いられる。

【００１１】

【実施例】以下、共重合体ラテックスの製造例及び実施
例を挙げて本発明について具体的に説明する。なお、製
造例、実施例、比較例中の部数は特に断わりのない限り
重量部を意味する。 １．共重合体ラテックスの製造例 製造例１ 内容積１００リットルの撹拌機付きオートクレーブ（Ａ）に
次の組成を仕込み十分混合し、窒素置換にて脱酸素を行
なった後、７０℃まで昇温を行った。 水 １００ 重量部 重炭酸ソーダ ０．１ 重量部 ラウリル硫酸ソーダ ０．２ 重量部 過硫酸カリウム ２ 重量部 イタコン酸 １ 重量部 一方、内容積１００リットルの撹拌機付きオートクレーブ
（Ｂ）に表−１に示す単量体及び連鎖移動剤と純水４０
重量部とラウリル硫酸ソーダ０．３重量部乳化し、昇温
後乳化液を一定速度で６時間かけオートクレーブ（Ａ）
に添加した。原料の添加終了後、重合率が９８％となっ
た時点で冷却し反応を終了とした。得られたラテックス
はＮａＯＨ水溶液にてｐＨ８．０に調整し、更にスチー
ムストリッピングにより未反応の単量体及び低揮発成分
を除去し、共重合体ラテックスＡをえた。

【００１２】製造例２〜１０及び比較製造例１１〜１６ 製造例１と同様な方法で初期仕込のラウリルスルフォン
酸ソーダの量を種々変化させ、表１に示す組成にて共重
合体ラテックスＢ〜Ｐを製造した。共重合体ラテックス
Ｂ〜Ｊは本発明に使用されるラテックスであり、共重合
体ラテックスＫ〜Ｐは比較に用いるラテックスである。
また、各ラテックスを常温乾燥してえたフィルムを２４
時間トルエンに浸漬し、不溶解分を重量割合より求め、
それをゲル含率とした。また、粒子径はコールター社製
コールターん４型サブミクロン粒子分析装置を用い測定
を行った。その結果を表１に示す。以上のラテックスは
以下の実施例及び比較例に供した。

【００１３】実施例１〜１０及び比較例１〜６ 先に製造した共重合体ラテックスＡ〜Ｐを用いて、以下
に示す配合処方により塗被紙用組成物（以後カラーとも
言う）を調整した。ラテックス名と実施例及び比較例と
の関係は表２に示す通りである。 《配合処方》 No-1カオリンクレー ７０ 重量部 重質炭カル ３０ 重量部 分散剤 ０．３ 重量部 ＮａＯＨ ０．１ 重量部 酸化デンプン ４ 重量部 共重合体ラテックス １３ 重量部 ───────────────────── カラ−濃度 ６２％ 得られたカラーは以下に示す方法により試験用塗被紙を
調整し、各試験方法にて、それぞれの値を求め、結果を
表２に示した。

【００１４】試験用塗被紙の調整 上記カラーを上質紙に片面塗工量が乾燥重量で１５g/m²
となる様に適切なワイヤ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機にて１２０℃・２０秒乾燥
を行う。得られた塗被紙は更に２０℃相対湿度６５％の
条件にて一昼夜シーズニングを行う。その後６０℃線圧
１００kg/cm の条件にてスーパーキャレンダー処理を２
回行い、これにて得られた塗被紙を以下に示す試験方法
により、各値を求めた。

【００１５】試験用塗被紙の試験方法 （１）ハイシェアー粘度 （株）熊谷理器社製ハーキュレスタイプハイビスコメー
ターを用い、Ｅボブｍａｘ８８００rpmで測定を行い、
これよりセン断速度が１．６×１０⁵sec^-1における塗料
粘度を算出した。 （２）ブリスター試験 １５０℃〜２００℃のオイルバスに各塗被紙をどぶ漬け
し、発生するブリスターの数で５段階（ブリスター無し
＝５、ブリスター多数＝１とし、その中間をそれぞれブ
リスターの数に応じて、２乃至４の数値を当てはめ
る。）で評価採点し、試験片２０個の平均値を求めた。 （３）ドライピック強度試験 ＲＩ印刷適性試験機（明製作所製）を用い、タックイン
キ（東洋インキＳＭＸタック１５）の印刷にて紙むけ状
態を標準品と比較し目視にて判定し１０点法（１０点を
優、１点を劣）で評価した。 （４）ウェットピック強度試験 ＲＩ印刷適性試験機（明製作所製）を用い、モルトンロ
ールにて紙面を湿らした後直ちにタックインキ（東洋イ
ンキＳＭＸタック１５）で印刷を行い、紙むけ状態を標
準品と比較し目視にて判定し１０点法（１０点を優、１
点を劣）で評価した。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【発明の効果】本発明による塗被紙用組成物は、優れた
高速塗工適性を有し、また該塗被紙用組成物を塗工して
得られた塗被紙はドライ強度・ウェット強度・耐ブリス
ター性に優れており、工業的に有用なものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）脂肪族共役ジエン系単量体２０〜６
   ０ 重量部、（ｂ）エチレン系不飽和酸単量体１〜１０
   重量部、（ｃ）共重合可能なモノオレフィン系単量体
   ３０〜７９ 重量部よりなる単量体組成物に連鎖移動剤
   として（ｄ）α−メチルスチレンダイマー０．５〜３
   重量部、（ｅ）炭素数４ないし１２のアルキルメルカプ
   タン０．２〜３ 重量部、（ｆ）水溶性アリール化合物
   ０．５〜３ 重量部を用いて製造された共重合体ラテッ
   クスであって、該ラテックスのトルエン不溶解含率が１
   ０〜７０％であり、且つその粒子径が１５０ｎｍ以下で
   ある共重合体ラテックスをバインダーとして用いること
   を特徴とする塗被紙用組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載の塗被紙用組成物を塗工して
   なる塗被紙。