JPH1088496A - 紙艶出しコーティング剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光沢、耐ブロッキング性、耐水性が優れ、か
つ、安定性及びアルコール希釈性の良好な紙印刷物艶出
しプレス加工用の水系コーティング剤を提供することを
目的とする。 【解決手段】 スチレン、メタクリル酸アルキルエステ
ル等、および α，β−不飽和モノカルボン酸類を主成
分とし反応性界面活性剤存在下にて得たビニル共重合体
の存在下で、塩化ビニリデン、および、スチレン等を主
成分とするビニルモノマー混合物を乳化重合して得られ
る水性分散体からなる紙艶出しコーティング剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷を施した紙に
コーティング剤を塗布、乾燥した後、プレス加工して優
れた光沢、耐ブロッキング性及び耐水性を示し、かつ、
安定性及びアルコール希釈性の良好な紙艶出しコーティ
ング剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、印刷を施した紙にコーティン
グ剤を塗布、乾燥した後、プレス加工して艶出しするこ
とが行われている。このような紙印刷物の艶出しプレス
加工用のコーティング剤としては、塩化ビニル、酢酸ビ
ニル、（メタ）アクリル酸エステル、あるいはスチレン
系ビニルモノマーの単独重合体または共重合体などの合
成樹脂やニトロセルロースなどと有機溶剤とを主成分と
する溶剤型のものが用いられてきた。しかしながら、こ
れらでは、有機溶剤を使用しているために、火災の危険
性、環境汚染の危険性、有機溶剤の毒性などの問題点が
あった。

【０００３】なお、本明細書において、（メタ）アクリ
ル酸エステルと表記した場合は、アクリル酸エステルと
メタアクリル酸エステルの両者を表すものとする。この
ため、これらの問題がない水溶液型あるいは水分散体型
の水系紙艶出しコーティング剤が使われるようになっ
た。スチレン系ビニルモノマー、（メタ）アクリル酸エ
ステルなどの共重合体を主成分とする水溶液型あるいは
水分散体型の水系紙艶出しコーティング剤がその代表的
なものであるが、これらの紙印刷物の艶出しプレス加工
用のコーティング剤では、光沢、耐ブロッキング性、耐
水性が不十分であるという欠点があった。

【０００４】これらの水系紙艶出しコーティング剤の欠
点を改良した水系紙艶出しコーティング剤が、特開昭６
２−２８２０９６号公報に開示されている。このもの
は、光沢と耐ブロッキング性は改善されていたものの、
耐水性が不十分なものであった。一方、塩化ビニリデン
系共重合体を主成分とする水性分散体コーティング剤を
紙コートする例が特開昭５９−８２４９５号公報に記載
されている。しかし、この水性分散体コーティング剤を
水系紙艶出しコーティング剤として使用した場合、光
沢、耐ブロッキング性、耐水性は非常に優れているもの
の、安定性とアルコール希釈性が不十分であるという欠
点をかかえていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の紙印
刷物艶出しプレス加工用の水系コーティング剤の有する
上記の各欠点を改良した、光沢、耐ブロッキング性、耐
水性が優れ、かつ、安定性及びアルコール希釈性の良好
な水系紙艶出しコーティング剤を提供することを目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、卓越した性能を有する
紙艶出しコーティング剤を見い出し、本発明をなすに至
った。すなわち、本発明は、下記（Ａ）の存在下で、下
記（Ｂ）を乳化重合して得られる水性分散体からなり、
（Ａ）：（Ｂ）が５０：５０〜１５：８５（重量比）で
ある紙艶出しコーティング剤に関する。（Ａ）は、
（ａ）スチレン、（ｂ）（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニ
トリル、およびこれらの置換体からなる群から選ばれる
１種または２種以上、および（ｃ）α，β−不飽和ジカ
ルボン酸、および／またはα，β−不飽和モノカルボン
酸を主成分とし、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）の割合
がそれらの総和に対して、それぞれ５〜５０重量％、１
０〜８０重量％、および１０〜４０重量％の範囲にある
ビニルモノマー混合物を、（Ａ）と（Ｂ）の総和に対し
て０．５〜５．０重量％の反応性界面活性剤存在下、共
重合して得られるビニル共重合体であり、（Ｂ）は、
（ｄ）塩化ビニリデン、および（ｅ）スチレン、（メ
タ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリルア
ミド、（メタ）アクリロニトリル、およびこれらの置換
体からなる群から選ばれる１種または２種以上を主成分
とし、（ｄ）、（ｅ）の割合がそれぞれの総和に対し
て、それぞれ２０〜８０重量％、８０〜２０重量％の範
囲にあるビニルモノマー混合物である。

【０００７】本発明において、（Ａ）としては、（ａ）
スチレン、（ｂ）（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリ
ル、およびこれらの置換体からなる群から選ばれる１種
または２種以上、および（ｃ）α，β−不飽和ジカルボ
ン酸、および／またはα，β−不飽和モノカルボン酸を
主成分とし、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の割合がそれらの
総和に対して、それぞれ５〜５０重量％、１０〜８０重
量％、および１０〜４０重量％の範囲にあるビニルモノ
マー混合物を、（Ａ）と（Ｂ）の総和に対して０．５〜
５．０重量％の反応性界面活性剤存在下、共重合して得
られるビニル共重合体が用いられる。

【０００８】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の総和に占め
る（ａ）の割合は、５〜５０重量％であることが好まし
い。（ａ）の量が５重量％未満では、プレス加工後のコ
ーティング剤層のコーティング剤の軟化点が低くなり、
耐ブロッキング性及び光沢が劣り、５０重量％を超える
と、得られるビニル共重合体の水に対する溶解性が低く
なるのでアルコール希釈性が悪くなる。より好ましい量
は２０〜５０重量％であり、更に好ましい量は３０〜５
０重量％である。

【０００９】（ｂ）として用いられる（メタ）アクリル
酸アルキルエステルおよびこれらの置換体としては、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル
酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メ
タ）アクリル酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸イソア
ミル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アク
リル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オ
クチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、
（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどがあり、
（メタ）アクリルアミドおよびこれらの置換体として
は、（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−ブトキシ（メタ）アクリルアミド
などがある。

【００１０】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の総和に占め
る（ｂ）の割合は、１０〜８０重量％含むことが好まし
い。（ｂ）の量が１０重量％未満ではコーティング剤の
安定性が劣るようになり、８０重量％を超えると得られ
るビニル共重合体の水に対する溶解性が低くなるのでア
ルコール希釈性が悪くなる。より好ましい量は１５〜６
８重量％であり、更に好ましい量は２０〜５５重量％で
ある。

【００１１】（ｃ）として用いられるα，β−不飽和ジ
カルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸、イタコン
酸など、あるいはこれらの混合物があり、α，β−不飽
和モノカルボン酸としては、（メタ）アクリル酸、クロ
トン酸など、あるいは、これらの混合物がある。
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の総和に占める（ｃ）の割
合は、１０〜４０重量％含むことが好ましい。（ｃ）の
量が１０重量％未満では得られるビニル共重合体の水に
対する溶解性が低くなるのでアルコール希釈性が悪くな
り、４０重量％を超えると、プレス加工後のコーティン
グ剤層の耐水性が悪くなる。より好ましい量は１２〜３
５重量％であり、更に好ましい量は１５〜３０重量％で
ある。

【００１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を共重合する際に
は、（Ａ）、（Ｂ）の総和に対して０．５〜５．０重量
％の反応性界面活性剤を存在させる。反応性界面活性剤
とは、分子構造内にラジカル重合可能なエチレン性不飽
和基を有し、親水基と疎水基を同時に有する物質であ
り、一般にソープフリー重合に用いられるものをいう。
一例を示せば、スチレンスルホン酸ナトリウム、アルキ
ルアリルスルホコハク酸ナトリウム、２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム、ポリオ
キシエチレンアリルグリシジルノニルフェニルエーテル
の硫酸エステル塩、ビス（ポリオキシエチレン多環フェ
ニルエーテル）メタクリレート化硫酸エステル塩、メタ
クリロイロキシエチル硫酸ナトリウム、メタクリロイロ
キシポリオキシエチレン硫酸ナトリウム等が挙げられ
る。

【００１３】反応性界面活性剤の量が０．５重量％未満
では得られるビニル共重合体の水に対する溶解性が低く
なるのでアルコール希釈性が悪くなり、５重量％を超え
ると、プレス加工後のコーティング剤層の耐水性が悪く
なる。より好ましい量は０．６〜３重量％であり、更に
好ましい量は０．７〜２重量％である。ビニル共重合体
（Ａ）は、従来公知の重合方法で得ることができる。た
とえば、３０℃〜９０℃の範囲の通常の重合温度にて、
重合開始剤としては、たとえば、過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム等の過硫酸塩、過硫酸水素、ベンゾイル
パーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−
ブチルハイドロパーオキサイド等の過酸化物、アゾビス
イソブチロニトリル等が一般に用いられ、特に水溶性開
始剤及び水溶性のレドックス型開始剤が好適に使用でき
る。また、通常の重合に使用する乳化剤を併用してもよ
く、たとえば高級アルコール硫酸エステル塩、アルキル
ベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルサ
ルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェノール
エーテルサルフェート塩等の陰イオン性界面活性剤、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
ンアルキルフェノール、エチレンオキサイドプロピレン
オキサイドブロック共重合体、ソルビタン誘導体等の非
イオン性界面活性剤等を好適に使用できる。

【００１４】本発明において（Ｂ）としては、（ｄ）塩
化ビニリデン、および（ｅ）スチレン、（メタ）アクリ
ル酸アルキルエステル、（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリロニトリル、およびこれらの置換体からなる
群から選ばれる１種または２種以上を主成分とし、
（ｄ）、（ｅ）の割合がそれぞれの総和に対して、それ
ぞれ２０〜８０重量％、８０〜２０重量％の範囲にある
ビニルモノマー混合物が用いられる。

【００１５】（ｄ）、（ｅ）の総和に占める（ｄ）の割
合は、２０〜８０重量％含むことが好ましい。（ｄ）の
量が２０重量％未満ではプレス加工後のコーティング剤
層の光沢、耐水性が劣り、８０重量％を超えると得られ
るコーティング剤の安定性が劣るようになる。より好ま
しい量は３０〜８０重量％であり、更に好ましい量は４
０〜８０重量％である。

【００１６】（ｄ）として用いられる（メタ）アクリル
酸アルキルエステルおよびこれらの置換体としては、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル
酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メ
タ）アクリル酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸イソア
ミル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アク
リル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オ
クチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、
（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどがあり、
（メタ）アクリルアミドおよびこれらの置換体として
は、（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−ブトキシ（メタ）アクリルアミド
などがある。

【００１７】（ｄ）、（ｅ）の総和に占める（ｅ）の割
合は、２０〜８０重量％含むことが好ましい。（ｅ）の
量が２０重量％未満ではコーティング剤の安定性が劣る
ようになり、８０重量％を超えると耐水性、コーティン
グ剤層の光沢性が劣るようになる。より好ましい量は２
０〜７０重量％であり、更に好ましい量は２０〜６０重
量％である。

【００１８】（Ｂ）には、本発明の効果を阻害しない範
囲で、（ｄ）および（ｅ）と共重合可能な架橋性モノマ
ー、及び、酢酸ビニルなどの（ｄ）、（ｅ）以外のビニ
ルモノマーを添加できる。前記条件にて（Ａ）のビニル
共重合体を得た後、（Ａ）：（Ｂ）が５０：５０〜１
５：８５となるようにビニルモノマー混合物（Ｂ）を引
き続き重合して、水性分散体とする。（Ａ）の量が、
（Ａ）：（Ｂ）＝５０：５０より多い場合には、プレス
加工後のコーティング剤層の光沢、耐水性が低くなり、
（Ａ）：（Ｂ）＝１５：８５より少ない場合には、水性
分散体のアルコール希釈性が悪くなる。より好ましい量
は４０：６０〜１５：８５（重量比）であり、更に好ま
しい量は３０：７０〜１５：８５（重量比）である。

【００１９】本発明の紙艶出しコーティング剤には、上
記の水性分散体の他、必要に応じて、プレス加工後のプ
レス板からの離型性、耐摩耗性、および滑り性を付与す
るために、ノニオン型界面活性剤、りん酸エステル系な
どのアニオン型界面活性剤、ワックス、シリコーンオイ
ルなどを添加してもよい。本発明の紙艶出しコーティン
グ剤は、紙にフレキソ印刷、グラビア印刷、オフセット
印刷などを施した紙印刷物の印刷面に、オフセットイン
ライン方式、グラビア印刷方式、フレキソ印刷方式、ロ
ールコート方式などの塗装方式で、乾燥膜厚２〜６μｍ
程度に塗布され、５０〜８０℃、３〜５秒間程度乾燥さ
れた後、塗布面は艶出しのため、エンドレスプレス加工
機などの公知のプレス加工機で９０〜１２０℃、２００
〜３００ｋｇ／ｃｍ² 、ライン速度１０〜３０ｍ／分程
度でプレス加工される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を説明
する。例中、部とは重量部を、％は重量％を示す。な
お、塗膜の評価方法は次の通りである。 〔光沢〕ＪＩＳ Ｋ−５４００に準拠して、６０度鏡面
光沢を測定した。 〔耐ブロッキング性〕塗膜と塗膜とを重ね合わせて５０
℃、相対湿度８０％、荷重５００ｇ／ｃｍ² で２４時間
放置後の塗膜どうしの粘着程度の少なさで判定した。 〔アルコール希釈性〕イソプロピルアルコール／水（５
０／５０）を添加してラテックスの凝集の有無で確認し
た。 〔安定性〕紙艶出しコーティング剤の作成直後の粘度と
作成後１日後の粘度の変化率を測定し、５％未満を◎、
５〜２０％未満を○、２０〜５０％未満を△、５０％以
上を×とした。 〔耐水性〕塗膜面に水を滴下し、４時間後の塗膜の浸透
具合で判定した。

【００２１】

【実施例１】過硫酸アンモニウム１部、アルキルアリル
スルホコハク酸ナトリウム１．２部を水１４０部に添加
した後、７０℃に加熱し、スチレン／メタクリル酸メチ
ル／メタクリル酸（４５％／３５％／２０％）からなる
モノマー混合物２０部を滴下し、７０℃で１時間重合さ
せ、次いで、塩化ビニリデン／スチレン／アクリル酸エ
チル（７５％／１５％／１０％）からなるモノマー混合
物８０部および過硫酸アンモニウム０．２部を含む水１
０部を４時間で滴下し、さらに１時間重合させて乳白色
で安定な水性分散体を得た。

【００２２】得られた水性分散体の固形分は４０％であ
った（なお、以下の実施例、比較例においては得られた
水性分散体の固形分が４０％を超える場合には、水で希
釈してその固形分を４０％に調整した。）。次に、アン
モニア水にてｐＨ８．５に調整した。調整後の水性分散
体１００部に、りん酸エステル系界面活性剤１．２部お
よびポリエチレンワックス０．３部を添加して紙艶出し
コーティング剤とした。

【００２３】得られたコーティング剤をグラビア印刷に
より乾燥膜厚６μｍになるようにオフセット印刷紙の印
刷面に塗布し、６０℃で５秒間乾燥したのち、塗布面を
エンドレス加工機で１２０℃、２５０ｋｇ／ｃｍ² 、ラ
イン速度２５ｍ／分で艶出しプレス加工を行った。艶出
しプレス加工後の塗膜の評価結果を表３に示した。

【００２４】

【実施例２】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更し、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリ
ウムを１．５部に変更した以外は実施例１と同様の方法
にて紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同
様の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行っ
た。結果を表３に示した。

【００２５】

【実施例３】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更した以外は実施例１と同様の方法にて紙艶
出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同様の方法
にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行った。結果を
表３に示した。

【００２６】

【実施例４】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更し、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリ
ウム１．５部に変更した以外は実施例１と同様の方法に
て紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同様
の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行った。
結果を表３に示した。

【００２７】

【実施例５】実施例１における反応性界面活性剤をスチ
レンスルホン酸ナトリウム２．５部に変更した以外は実
施例１と同様の方法にて紙艶出しコーティング剤を得た
のち、実施例１と同様の方法にて艶出しプレス加工後の
塗膜の評価を行った。結果を表３に示した。

【００２８】

【実施例６】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更し、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリ
ウムを０．６５部に変更した以外は実施例１と同様の方
法にて紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と
同様の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行っ
た。結果を表３に示した。

【００２９】

【実施例７】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更し、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリ
ウムを２．５部に変更した以外は実施例１と同様の方法
にて紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同
様の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行っ
た。結果を表３に示した。

【００３０】

【実施例８】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更し、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリ
ウムを０．５部に変更した以外は実施例１と同様の方法
にて紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同
様の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行っ
た。結果を表３に示した。

【００３１】

【実施例９】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更し、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリ
ウムを４．５部に変更した以外は実施例１と同様の方法
にて紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同
様の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行っ
た。結果を表３に示した。

【００３２】

【比較例１〜４】実施例１におけるモノマー組成を表２
に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法にて
紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同様の
方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行った。結
果を表４に示した。

【００３３】

【比較例５】実施例１におけるモノマー組成を表１に示
すように変更し、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリ
ウムをドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．２部
に変更した以外は、実施例１と同様の方法にて紙艶出し
コーティング剤を得たのち、実施例１と同様の方法にて
艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行った。結果を表４
に示した。

【００３４】

【比較例６】実施例１におけるアルキルアリルスルホコ
ハク酸ナトリウムを６．０部に変更した以外は実施例１
と同様の方法にて紙艶出しコーティング剤を得たのち、
実施例１と同様の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の
評価を行った。結果を表４に示した。

【００３５】

【比較例７〜１０】実施例１におけるモノマー組成を表
１に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法に
て紙艶出しコーティング剤を得たのち、実施例１と同様
の方法にて艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行った。
結果を表４に示した。

【００３６】

【比較例１１】過硫酸アンモニウム１部、アルキルアリ
ルスルホコハク酸ナトリウム１．２部を水１４０部に添
加した後、７０℃に加熱し、塩化ビニリデン／スチレン
／アクリル酸エチル（７５％／１５％／１０％）からな
るモノマー混合物１００部および過硫酸アンモニウム
０．２部を含む水１０部を４時間で滴下し、さらに１時
間重合させて乳白色で安定な水性分散体を得た。

【００３７】次いで、実施例１と同様の方法にて紙艶出
しコーティング剤を得たのち、実施例１と同様の方法に
て艶出しプレス加工後の塗膜の評価を行った。結果を表
４に示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】

【発明の効果】本発明の紙艶出しコーティング剤は安定
性、アルコール希釈性が優れ、本発明の紙艶出しコーテ
ィング剤を塗布した加工紙は、光沢が非常に良好で耐ブ
ロッキング性がよく、耐水性に優れる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記（Ａ）の存在下で、下記（Ｂ）を乳
   化重合して得られる水性分散体からなり、（Ａ）：
   （Ｂ）が５０：５０〜１５：８５（重量比）である紙艶
   出しコーティング剤。 （Ａ）（ａ）スチレン、（ｂ）（メタ）アクリル酸アル
   キルエステル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アク
   リロニトリル、およびこれらの置換体からなる群から選
   ばれる１種または２種以上、および（ｃ）α，β−不飽
   和ジカルボン酸、および／またはα，β−不飽和モノカ
   ルボン酸を主成分とし、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）
   の割合がそれらの総和に対して、それぞれ５〜５０重量
   ％、１０〜８０重量％、および１０〜４０重量％の範囲
   にあるビニルモノマー混合物を、（Ａ）と（Ｂ）の総和
   に対して０．５〜５．０重量％の反応性界面活性剤存在
   下、共重合して得られるビニル共重合体。 （Ｂ）（ｄ）塩化ビニリデン、および（ｅ）スチレン、
   （メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリ
   ルアミド、（メタ）アクリロニトリル、およびこれらの
   置換体からなる群から選ばれる１種または２種以上を主
   成分とし、（ｄ）、（ｅ）の割合がそれぞれの総和に対
   して、それぞれ２０〜８０重量％、８０〜２０重量％の
   範囲にあるビニルモノマー混合物。