JPS59112094A - キヤスト塗工紙 - 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、キャスト塗工紙に関するものである。

更に詳しく述べるならば、本発明は、特定の性質を有す
る両性イオン性合成高分子共重合体を用いることにより
、カゼイン、大豆タンパク等の天然タンパク質系接着剤
の使用量全大巾に減少或は皆無にしたキャスト塗工紙に
関するものである。

従来技術 キャスト塗工紙の従来の製造方法としては、例えば米国
特許第１．７１９，１６６号明＠Ｅｉおよび特公昭３８
−２５１６０号公報に記載されているウェット法が知ら
れている。このウェット法においては、支持体表面に塗
布された湿潤状態にある水性塗料液の塗被層を、凝固さ
せることなく直接に金属ドラムの加熱された鏡面状表面
に加圧しながら密着させ、この密着状態のま＼塗被ｒ＠
を乾燥し、次に乾燥されたキャスト塗工紙が鏡面状表面
から剥離される。上記の操作によりキャスト塗工紙の塗
被面に鏡面レプリカが形成される。従来のウェット法に
おいては、塗被層の鏡面状表面からの剥離金かし、天然
タンパク質系接着剤を含有する塗料を用いても、このウ
ェット法では、キャストドラムの表面の温度が１００℃
を越えると、塗被層がドラム表面に接触した時点で、塗
料の突沸が生じ、塗被面を著しく損う結果となるため、
通常、キャストドラムの表面は８０〜９０℃に管理され
るのが一般的である。

また、米国特許第２，９１９．２０５号明ＭＵ書、特公
昭３８−１５．７５１号公報および特公昭４〇−７２０
７号公報には、ゲル化法と呼ばれるキャスト塗工紙の製
造法が開示されている。このゲル化法は、水性塗料を支
持体表面に塗布して塗被層を形成し、これを、酸などの
凝固剤上官む水溶液からなる凝固浴中に浸漬して、塗被
層を凝固し、この凝固塗被層を、加熱ドラムの鏡面状表
面に加圧密着させ、これを乾燥し、乾燥したキャスト塗
工紙をドラム表面から剥離する方法であるため、キャス
トドラムの表面温度’１ｌｏＯ℃以上の条件にすること
ができる。キャストドラムから塗被層を良好に剥離する
ために水性塗料中に天然タンパク未 質接涜剤が含れることが必要不可欠とされている。

しかし、天然タンパク質系接層剤ＶＣ！′ｉ、それが非
常に高価であり、かつ、品質の変動があるなどの問題点
があり、更に、その均一溶解のために、大量の熱エネル
ギーと、長時間を要し、しかも塗料調製工程間に、しば
しば凝集物を生成する現象、所謂、カゼインショック現
象、金主ずるなどの欠点がある○ 上記のような天然タンパク質接着剤の問題点を解消する
ために、いくつかの提案がなされている。

−例えば、特開昭５３−９４，３６７号公報、特開昭５
７−１６，９９６号公報、米国特許第４，０４８，３８
０号明細書、および米国特許第４，１０９，０５６号明
細書などには、天然タンパク質接着剤の代りに、デンプ
ン又はその変性物を用いることが提案されている。また
、米国特許第３，８３２，２１６号明細書および米国特
許第４，０２４，３１３３号明細書は、塗被層用接着剤
として合成高分子共重合体に用いることが提案されてい
る。

しかしながら、上記の提案の接着剤は、それを含む塗４
層のドラム鏡面状表面からの剥離性において、天然タン
パク質接着剤に劣っている。特に工業規模で、塗被層の
乾燥を長時間にわたって連続操業するとき、前記接着剤
を含む塗被層は、その一部がドラム鏡面状表１ぶ≧付着
するという致命的欠点を有している。また、上記接層剤
は、製品の品質、例えば耐水性、塗膜強度、その他の性
質においても、天然タンパク質接着剤より劣っており、
このため未だ工業的に実用さｎていない。

上述のような従来技術の実状に鑑み、キャスト塗工紙工
業界に２いては、天然タンパク質接着剤の使用量を減少
させ、その欠点を解消し、かつそれ以上の品質金石する
キャストドラムの出願が強く要望されていた。

発明の目的 本発明の目的は、天然タンパク質接層剤の便用ｔｅ減少
又は皆無にすることができ、加工性が良好で、しかも製
品品質のすぐれているキャスト塗工紙忙提供することに
ある。

発明の構成 本発明のキャスト塗工紙は、支持体と、その上に形成さ
れた接着剤金倉む塗被層とを有し、この塗被層が、支持
体上に塗布された、接着剤金倉む塗料液のＮｉを、凝固
することなしに、又は凝固した後に、金属ドラムの艶面
仕上げされた表面に力ロ圧密着し、乾燥して得られるキ
ャスト塗工紙であって、前記塗被層中の接層剤が、ｐＨ
３〜７の等電点を有する少くとも１種の両性イオン性合
成高分子共重合体ラテックスを含んでいること全特徴と
するものである。

本発明のキャスト塗工紙に用いられる塗被層用接着剤は
、特定の性質を有する両性イオン性合成高分子共重合体
ラテックスを含むものである。この共重合体は、アニオ
ン性官駆基と、カチオン性官能基の両者を併せ有するも
ので、例えば、％開昭５４−３０９１０号明細沓、およ
び米国特許第３．６７１．４７２号明細書に記載されて
込る方法によって製造することのできるものである。本
発明に用いられる共重合体は、ｐ、Ｅ（３−〜７、好ま
しくは４〜６の等′電点を有するもので、その等電点よ
り高いｐｌ（て゛ｆ′ｉ陰イオン性を示し、その等電点
より低いｐｆ（ではｉ＠イオン性金示す。

上記のような両性共重合体の共重合主成分としては、１
．３−ブタジェン、２−メチル−１，３−ブタジェンナ
トの脂肪族共役ジオレフィン単量Ｌ　ａびにスチレン、
α−メチルスチレン、モノクロルスチレン、ビニルトル
エンなどの芳香族ビニル化合物；アクリル酸メチル、メ
タクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、などのアクリル酸のおよびメタクリル酸のアルキル
エステル類；およびアクリロニトリル、メタクリロニト
リルなどのエチレン性不飽牙ロニトリル化合ｖｌＪなど
のようなモノオレフィン系単黴体などが泣含される。更
に、両性共重合体の共重合成分として、前記主成分とし
て用いられるモノオレフィン系単量体とともに、アクリ
ル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロ
キシプロピル、メタクリル醒−β−ヒドロキシエチル、
アクリルアミド５、メタクリルアミド、Ｎ−メチロール
アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリル
酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクロレイン
、アリルアルコールなどの親水在車量体上官んでいても
よい。

両性共重合体のアニオン性共重合成分としては、アクリ
ル酸、メタクリル蹟、クロトン酸、ケイ皮戯、イタコン
酸、フマル准、マレイン酸、ブテントリカルボン酸など
の不飽和カルボン酸：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ブチ
ルエステルなどの不飽和ジカルボン醗のモノアルキルエ
ステル；アクリル酸スルフオニチルＮａ塩、メタクリル
酸スルフオグロビルＮａ塩、アクリルアミドプロパンス
ルフォン酸などの不飽和スルフォン酸欠ｉ−ｔのアルカ
リ塩などのエチレン系不飽和酸単量体、？用いることが
できる。また、両性共重合体のカチオン・化共重合成分
としては、不飽和アミンとして　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　以下余白■　一般式 （式中Ｒ１はＨ又はメチル基、Ｒ２は０２〜１２のアル
キレン基、Ｒ３及びＲ４ｒｉＨ又はＣ１〜１□のアルキ
ル基、で表わされる単量体、例えば メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル
アミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチル−アミノ
エチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル
（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタン
アクリレート、シフ゛チルアミノエチル（メタ）アクリ
レ−ドナどのエチレン系不飽和カルボン酸のアミノアル
キルエステル：メチルアミノエチル（メタンアクリルア
ミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、
ジメチルアミノエチルビル（メタ）アクリルアミドなど
のエチレン系不飽和カルボン虚のアミノアルキルアミド
：アミノエチルビニルエーテル、メチルアミノエチルビ
ニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテルな
どのアミノアルキルビニルエーテル、などと及び ｏ　２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−メ
チル−５−ビニルピリジン、２，４−ジューチル−５−
ビニルピリジンナトのビニルピリジン類などのエチレン
系不飽和アミン（ｉ１″１吏用することができる。

しかしながら、得られる共重合体が、ｐＨ３〜７の範囲
内の等電点を示すことが必要である。

本発明に使用される代表的な両性共重合体としては、脂
肪族共役ジオレフィン単量体２０−５０重量係、エチレ
ン系不飽和酸単量体（アニオン注成分）０．５〜２０重
ｉ％、エチレン系不飽和アミン単敬体（カチオン性成分
）０，５〜２０重”ｉｌｒ％、およびモノオレフィン系
化合′物単量体１０−７４重量ｑｂｋ含む共重合物があ
る。

上述のような両性共重合物中の、エチレン系不飽和酸単
量体およびエチレン系不飽和アミン単量体は、それぞれ
、アニオン注成分およびカチオン並成分として、得られ
る両性ポリマーラテックスの等電点ヲ副整するための必
須成分でめる０画成分は、それぞ几０．５〜２０爪遺憾
、好ましくは１〜ｌＯ直量チ、の割合で用いられるが、
各々の使用量は、得らｎる両性共玉合性ラテックスに所
望の等定点を与えるように調節される。

両性共亜合体ラテックスを用いて調製された塗料液のｐ
Ｈは８〜１０、更に好ましくは、８．５〜９．５ｔｔｃ
Ａ監された後支持体表面１ｃ塗石されることが好ましい
。

上記の菟科液のｐＨｍ整にあたり、アンモニア全使用す
ると、ウェット法による塗被層乾燥工程において、加熱
ドラム上でアンモニアが揮散し、塗被１曽のｐＨが等電
点に近づく過程で塗被層が凝固し、塗被層のドラムのキ
ャスト表面からの剥離がスムーズに行われ、すぐＡ／を
結果が得られる。

また、アンモニアによりｐＨＡ整さｎた塗料液はｐＨが
改性域にある凝固液中でゲル化すると、特にすぐｎた結
果が得られる。

クスにおいて、その等電点ｐＨが、３よジも低い酸性側
にあるときは、ウェット法において、ｐＨ調整用のアン
モニアが揮散する過程における塗被層のゲル化、または
、グル化法において、酸類、又は、無機塩類を含む水性
凝固液中における塗被層のゲル化が十分に進行せず、こ
のため鏡面仕上げキャスト表面からの剥離性も不十分で
おって良好な結果を得ることができない。

また、共重合体ラテックスの等電点ｐＨが７より高く、
アルカリ性側にあるときは塗料液成分の分散状態が不安
定になる。

また、塗料液のｐＨが８より低くなると塗料液の分散状
態が不安定になりやすく、また、そのｐＨが１０よυ高
くなると塗料液の凝固性能が不十分となりやすいのでい
づれも好ましくない。

本発明に用いられる両性共重合体ラテックスは、両性イ
オン性を有するため、そｆ″Ｌを含む塗被層が酸性ｐＨ
域にある凝固液に浸漬さｎ、グル化するとき、共重合体
は陽性物質の特性を呈し、陰性の表面こ荷を有する顔料
粒子と、静電気的に結合することができるから、通常の
陰イオン性ラテックスまたは、非イオン性うテ・ソクス
にくらぺて、より効果的な溶接点を生成することができ
る０本発明において、塗料液中に含まれる顔料としては
クレー、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チ
タン、硫酸／くリウム、酸化亜鉛、サテンホワイト、プ
ラスチックピグメントなどを用いることができる。また
ポリリン酸塩などの分散剤、硫酸化ヒマシ油、高級脂肪
酸またはその塩、ワックスエマルジョンなどの離型剤、
）ＩＪｊｆルーｙオスフェードなどの消泡剤などを、必
要に応じ塗料液中に適宜添加して使用することができる
Ｏ本発明のキャスト塗工紙の塗被層に用いられる接着剤
は、前述の１種以上の両性共重合体ラテックスのみから
なるものであってもよいが、天然タンパク質、すなわち
、カゼインおよび／又は大豆タンパクなどを含んでいる
ことは、−向に差しつかえない０ 以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、も
ちろん本発明の範囲はこれらに限定されるものではない
。なお特に断らない限シ笑施例中の塗料成分の配合率は
、全固形分中の重量部により示される。

実施例−１ 塗工用カオリナイトクレー７６．８部、カゼイン４部（
カゼインに対し５％のアンモニアを含有へ下記の両イオ
ン性共重合体ラテックス１６部、分散剤ポリ燐酸塩１部
、離型剤として硫酸化ヒマシ油２部、消泡剤としてトリ
ブチルホスフェート０．２部から成る＃度４５％、ｐＨ
８，８の水性塗料液を調製した。

なお、本実施例の両イオン性共重合体ラテックスは １．３ブタジエン　　　　　　　　３６．５係（重量）
ス　　チ　　し　　ン　　　　　　　　　　５６．７価
（ｌ　）メタアクリル酸　　　　　　　　４．８ｑｂ（
＃　　）ジメチルアミノエチルメタクリレート　　　　
２．０４ＣＩ　　）ｔ−特開昭５４−３０９１０号記載
の方法に従って共重合して製造したもので、ｐＨ５，６
に等′ば点を有する５０係痰度（重量）のラテックスエ
マルジョンである。上記塗料液を米坪６０９／フ♂の原
紙のフェルト面に２２’ｌ／ｒｒ？の塗工量で塗布した
のち、これ全３壬ギ酸水溶液からなる凝固浴に浸漬して
塗料液層を凝固し、次いで、形成された塗被層を９５℃
に加熱されたキャストドラムのクロムメッキ表面に［Ｅ
着しシート水分５．５ｃ４に乾燥した。上記操作と数時
間にわたって連続して実施し、塗被層のギヤストドラム
からの剥離状態を観察した。

その結果、上記塗被層の剥離性は、塗料液中のカゼイン
配合率が４部という低い値であるにも拘らず、カゼイン
１０部、およびアニオン性スチレンブタジエンラテソク
ス（両性を示さず）１０部と、前述と同一の添加剤とを
含む塗料液を用いた場合と全く同一であった。また、剥
離の際に剥離不良を示す剥離音の発生は感知されず、塗
膜片のドラム表面上への付層は全く認められなかった。

得られたキャスト塗工紙は、すぐｎｆｃ鏡面を示し、表
面欠陥も認められず、その光沢度は８５％（７５度）で
あり、すぐれた印刷適性を示した。

一方、比較例として両イオン性を有さないアニオン性の
スチレンブタジエンラテックスヲ適用し、カゼイン４部
、ラテックス１６部を含有する他は上記と同様の組成の
をヤスト塗料を適用したところ、ドラムからシートが剥
離する際に激しい音を発し、ドラム表面に塗膜の付着が
生じ、得ら几たキャストコート紙の表面には無数のピン
ホールが発生していた。

実施例−２ 塗工用カオリナイトクレー７９．８部、実施例−１、に
記したものと同一の両イオン性ラテックス１７部を含み
、カゼインを含有しないほかは実施例−１と同様の組成
の水性塗料液を調製した。

なお、塗料のｐＨはアンモニアを加えてｐ　Ｈ８，６に
調節され、塗工時の塗料濃度は５２係とした０上記塗料
液全米坪６０　ｇ　／ｙ♂の原紙のフェルト面に２３９
Ｉｎ？の塗工量で塗布し、これを１０％ギ酸カルシウム
水溶液からなる凝固浴に浸漬して、凝固塗被層を形成し
念のち、実施例−１と同様のキャスト加工全行った。そ
の結果、本キャスト塗被層はカゼイン全含有しないにも
かかわらず、キャストドラムからの離型性に優れ、得ら
れた製品には表面欠陥もなかった。白紙品質、印刷品質
ともに良好なキャストコート紙が得られた。

一方、比較例として、両イオン性ラテックスの代りに等
電点を有さない通常のアニオン性スチレンブタジェンラ
テックスを適用する他は、上記と同様の組成のキャスト
塗料液を塗工したところ、キャストドラム表面に著しい
塗膜の付着が付し、加工全継続することができなかった
。

、実施例−３ キャスト塗料の接着剤として下記共重合成分および組成
からなる両性イオン性共重合体ラテックス、アニオン性
共重合ラテックス、およびカチオン性共重合うテックス
ヲ特開昭５４−３０９１０号記載の方法により調製した
。

以下余白 （１）　　　（２）　　　Ｇ（ｌ　　　（４）　　　（
５）　　　ｆ６）１．３−ブタジェン　３６．５　３６
．５　３６．５　３６．５　３６．５　３６．５スチレ
ン５７．１５７．１６１．１５８．１６１．５５８．７
メタクリル酸　　　　　　２．４　２．４　　　　４．
８イタコン阪　２．４　２．４ アクリルアミド　２．０ 等電点１）Ｈ４，８５，９６，５７，８なしなしこれら
のラテックス全周い、実施例２と同様の方法で塗料液を
調製し、同様の操作条件でキャスト加工を行った。

その結果、等電点ｐＨが３〜７の両性イオン性ラテック
ス（１）　、　（２）　、　（３）を使用した場合には
、得られた塗被層のキャストドラムから”の塗膜の離型
性が優秀で、得ら九た製品に表面欠陥もなく、白紙品質
、印刷品質ともに良好なキャスト塗工紙が得られた。

比べ例としての等紙魚ｐＨが７を超えた両性共重合体ラ
テックス（４）及び等′電点を有しないラテックス（５
）　、　（６）　’ｅ用いた場合には、得られた塗被層
のキャストドラムからの離型性が悪く、ドラム表面に著
しい塗膜の付着が生じ、〃ロエを継続して実施すること
ができなかった０ 発明の効果 本発明により、高価な天然タンパク質接層剤の使用を減
少又は省略することができ、しかも、加工性のすぐｎ７
′Ｃ塗料液き用いてすぐれた品質のΦヤスト塗工紙を得
ることができる。

特許出願人 王子製紙株式会社 日本ゼオン株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体と、その上に形成された接着剤を含む塗被層
   とを有し、この塗被層が、支持体上に塗布された接着剤
   を含む塗料液の層を、凝固させることなく、又は、凝固
   させた後に、金属ドラムの鏡面仕上げされた表面Ｋｍ圧
   密着し、乾燥して得られるキャスト塗工紙において、 前記塗被層中の接層剤が、ｐＨ３〜７の等定点を有する
   少くとも１種の両性イオン性合成高分子共重合体ラテッ
   クスを含んでいる、 ことを特徴とするキャスト塗工紙。 ２、前記塗料液が、ｐＨ８〜１０に調整されたものであ
   る、特許請求の範囲第１項記載のキャスト塗工紙。