JPS60252799A - 紙被覆用組成物 - 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〕 本発明は紙被覆用組成物に関し、特に、オフセット印刷
法による多色印刷において良好なインキ転移性を有する
印刷用紙を得ることができ、しかも優れた塗工性を有す
る紙被覆用組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

近年出版用あるいは包装用として大量の顔料塗被紙、顔
料塗被板紙が使用されている。このように紙に顔料塗被
を行なうことの目的は、主として印刷効果を高めて商品
価値を高めようとすることにある。印刷法としては凸版
印刷法、平版印刷法、凹版印刷法の３方式があるが、こ
のうち最も一般的に使用されている方式は平版印刷法す
なわちオフセット印刷法である。

オフセント印刷法に関しては、その印刷用紙について、
原紙、塗被用組成物、塗工方法等が永年にわたって研究
され、印刷１時および印刷物についての種々の問題の改
善がなされてきているが、現在も大きな問題の１つとし
て挙げられるものに多色印刷におけるインキ転移性の問
題があり、このインキ転移性の問題は、近年の印刷め高
速化に伴いまずます重要になってきている。

オフセット印刷法による多色印刷におけるインキ転移性
とは、多色印刷の２色目以後のインキの紙に対する転移
の優劣の問題であり、通常印刷用紙の特性によって定ま
る。すなわちインキ転移性の悪い塗被紙または塗被板紙
を用いた場合には、２色目以後のインキの転移が不充分
となる結果意図した印刷効果が得られず、結局印刷物と
しての商品価値が低下してしまう。そしてオフセット印
刷法においてはこの印刷法特をの湿し水が関与するため
、紙の吸水性が当該紙の２色目以後のインキ転移性に大
きな影響を与える。すなわち紙の吸水性が良好であるこ
とが必要で吸水性が悪い場合には１色目の印刷における
湿し水による水分が紙面に残り、これによって２色目以
後のインキ転移性が悪くなる。

一般に印刷用紙のインキ転移性を高めるためには、例え
ば、 ■紙被覆用組成物における顔料結合剤（バインダー）の
比率をできるだけ下げる手段、■非板状粒子の顔料を併
用して顔料粒子間の空隙率を高める手段、 ■親水性の大きい顔料または結合剤を用いる手段 等が有効であり、これらは単独であるいは組合せて実施
される。

しかしながらこれらの手段を用いた場合には、当該紙の
耐水性が低下するようになり、その結果、印刷時にウェ
ットビックの発生あるいはパイリングと呼ばれる版汚れ
の発生等のトラブルが生し、重大な支障を招く原因とな
る。

一方、紙被覆用組成物の塗工処理は近年高速化が図られ
ており、使用人る塗被液は作業性の良好なものであるこ
とが必要である。具体的には塗被液の粘度が低いこと、
および塗被液の発泡性が低いことが要求されている。塗
被液が多くの泡を含むときは、塗工時に重大な支障をき
たし、得られる塗被紙は塗被層に微小な空洞を有するも
のとなって強度その他の物性を低下させる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は、良好なインキ転移性を有する紙を得るこ
とができ、しかも粘度が低くかつ発泡性が小さくて良好
な作業性を有する塗被液を得ることのできろ紙被覆用組
成物を提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明の特徴とするところは、結合剤と顔料とを含有す
る紙被覆用組成物において、２０〜５５重量％の脂肪族
共役ジオレフィンと、０．５〜１０重量％のエチレン系
不飽和酸単量体と、４５〜８０重量％のエチレン系不飽
和酸以外のビニル単量体とを共重合せしめて得られる共
重合体ラテックスＡの１００重量部（固形分換算）に対
し、５１０〜９０重量％のアミノ基を少なくとも１個有
するエチレン系単量体と、１０〜９０重量％のエチレン
系不飽和酸単量体と、０〜４０重量％のエチレン系不飽
和酸以外のビニル単量体とを共重合せしめて得られる水
溶性共重合体Ｂを０．５〜８重量部配合して成るラテッ
クス組成物を含有する点にある。

以下本発明について具体的に説明する。

本発明゛においては、２０〜５５重景％の脂肪族共役ジ
オレフィンと、０．５〜１０重量％のエチレン系不飽和
酸単量体と、４５〜８０重量％のエチレン系不飽和酸以
外のビニル単量体とより成る重合組成物Ａを共重合せし
めることにより共重合体ラテックス八を得、固形分換算
で１００重量部の当該共重合体ラテックスＡに対し、 １級アミノ基、２級アミノ基および３級アミノ基のうち
のアミノ基を少なくとも１個有する１０−９０重量％の
エチレン系単量体と、１０〜９０重量％のエチレン系不
飽和酸単量体と、必要に応じて４０重景％以下の割合と
されるエチレン系不飽和酸以外のビニル単量体とより成
る重合組成物Ｂを共重合せしめることにより得た水溶性
共重合体Ｂを０．５〜８重量部の割合で混合してラテッ
クス組成物を作り、このラテックス組成物を結合剤とし
てその５〜３０重量部を顔料１００重量部に対して加え
て紙被覆用組成物とする。

以上において、共重合体ラテックスＡは公知の乳化重合
技術を用いて製造することができる。共重合体ラテック
スＡを得るための重合組成物Ａにおいて、脂肪族共役ジ
オレフィンの割合が２０重預％より少ない場合あるいは
５５重量％を越える場合は、ラテックス組成物の顔料結
合能力が低下し、また最終的に得られる紙被覆用組成物
を塗被した紙は耐水接着強度が低下するためオフセット
印刷用紙として好ましいものを得ることができない。本
発明において用いられる脂肪族共役ジオレフィンの具体
例としては、１．３−ブタジェン、２−メチル−１，３
−ブタジェン、２−クロ・ロー１，３−ブタジェン等を
挙げることができる。

前記重合組成物Ａにおけるエチレン系不飽和酸単量体は
、顔料粒子同志あるいは塗被されたときに顔料と原紙と
の接着ツノを高める作用を有し、またラテックスのコロ
イドとしての安定性を向上させる作用を有するために必
須の成分である。このエチレン系不飽和酸単量体の重合
組成物Ａにおける割合が０．５重量％未満の場合には、
上述の効果を得ることが困難であり、１０重量％を越え
るとラテックス組成物の粘度が高くなって紙被覆用組成
物の結合剤としては不適当なものとなる。エチレン系不
飽和酸単量体の具体例としては、アクリル酸、メタアク
リル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、マレイン
酸、フマル酸等を挙げることができる。

前記重合組成物Ａにおけるエチレン系不飽和酸以外のビ
ニル単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルス
チレン、モノクロルスチレン、゛ｐ−メチルスチレン等
の芳香族ビニル化合物、アクリル酸メチル、メタアクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ヒドロキシ
エチル等のアクリル酸あるいはメタアクリル酸のエステ
ル、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のエチ
レン系ニトリル等を挙げることができる。

本発明において、上記共重合体ラテックスＡと共にラテ
ックス組成物を組成する水溶性共重合体Ｂは、良好なイ
ンキ転移性を得るのに必須の成分である。この共重合体
Ｂは、少なくとも１個のアミノ基を有するエチレン系単
量体と、エチレン系不飽和酸単量体と、必要に応じて話
力Ｕされるエチレン系不飽和酸以外のビニル単量体とを
共重合させて得られ、望ましくは平均分子量がｉ　、　
ｏｏｏから２０　、０００の範囲内にあるものである。

この共重合体Ｂは通常のラジカル重合反応によって共重
合せしめることにより製造することができる。

この重合組成物Ｂにおいてはアミノ基を含有するエチレ
ン系単量体の割合が１０重量％以上であるｈ−が必要で
、それ未満の場合には塗被紙のインキ転移性を良好なも
のとすることができない。

またこのエチレン系単量体のアミノ基は１級アミノ基、
２級アミノ基または３級アミノ基のうちの何れでもよい
が１級アミノ基または２級アミン基であると塗被紙のイ
ンキ転移性が一層向上するので好ましい。この°アミノ
基を含有するエチレン系単量体の具体例としては、２−
アミノエチルヒニルエーテル、ジメチルアミノエチルメ
タアクリレート、ジエ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等通常の
アミノ基含有単量体を挙げることができる。

前記重合組成物Ｂにおいては、得られる共重合体を水溶
性のものとするために、エチレン系不飽和酸単量体が１
０重重景以上含有されることが必要である。ここにエチ
レン系不飽和酸単量体の具体例としては、アクリル酸、
メタアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、
マレイン酸、フマル酸等を挙げることができる。

更に前記重合組成物Ｂには、エチレン系不飽和酸以外の
ビニル単量体を含有せしめることができるが、その割合
は４０重量％以下である。このビニル単量体の具体例と
しては、スチレン、α−メチルスチレン、モノクロルス
チレン、ｐ−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、
アクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ヒドロキシエチル等のアクリル酸あ
るいはメタアクリル酸のエステル、アクリロニトリル、
メクアクリロニトリル等のエチレン系ニトリル等を挙げ
ることができる。

また水溶性共重合体Ｂは、望ましくは平均分子量が１，
０００から２０．０００の範囲内にあるものであり、分
子量が過小であると発泡し易くなり、また過大であると
塗被液の粘度が高くなって良好な作業性を得ることがで
きない。

以上の水溶性共重合体Ｂの共重合体ラテックスＡに対す
る割合は、共重合体ラテックスへの１００重量部（固形
分換算）に対して０．５〜８重量部であり、０．５重量
部未満では塗被紙に良好なインキ転移性を得ることがで
きず、８重量部を越えるときには塗被紙の耐水性が劣っ
たものとなり、また塗被液の粘度が高いものとなって良
好な作業性が得られなくなる。

以上のような共重合体ラテックスＡおよび水溶性共重合
体Ｂより成るラテックス組成物ば、更に下記に定義され
るゲル化点がｐ）１４〜６の範囲内にあるこ、とが好ま
しい。即ちこの条件を満たず場合には、塗被紙のインキ
転移性が一層良好となる。

上記のゲル化点の測定は次のようにして行う。

■ミカエリ（Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ）の緩衝液（日本化学
全編「化学便覧基礎編（改定２版）」昭和５０年６月２
０日発行１４９５頁参照）を作成する。この場合に、必
要に応じて、Ａ液とＢ液の混合比率の差を「化学便覧」
に示されたものより小さくして、各緩衝液のｐ＋１域を
狭いものとすることができる。

■内容積６０ｃｃの透明容器に緩衝液を約１．Ｏｍｌ採
る。

■固形分濃度を４０重量％に調整したラテックス組成物
を１滴（約０．１ｍ１）加えて十分に混合する。

■約３０分間温度２５°Ｃの恒温室中で静置した後再度
十分に混合し、凝固物発生の有無を観察する。

上記の操作をｐＨの高い緩衝液から順次低いものを用い
るようにして繰り返し、凝固物が発生した最高ｐｌ＋の
緩衝液のｐＨをもって当該ラテックス組成物のゲル化点
とする。

本発明の紙被覆用組成物を得るに際しては、共重合体ラ
テックスＡと水溶性共重合体Ｂとを混合した後、この混
合物を顔料分散液に加えて紙被覆用組成物を得るように
してもよいし、あるいは共重合体ラテックスＡと水溶性
共重合体Ｂとを別々に顔料分散液に加えて紙被覆用組成
物を得るようにしてもよい。

本発明において用いられる顔料としては、クレー、炭酸
カルシウム、水酸化アルミニウム、チタン白、硫酸バリ
ウム、シチン白等の鉱物性の顔料が好ましいがこれらを
主体としてポリスチレン等の有機顔料を用いてもよく、
これらは単独であるいは２種以上の混合物として用いら
れる。この顔料１００重量部に対し、結合剤として上記
ラテックス組成物が５〜３０重量部の範囲で用いられる
。

更に澱粉、カセイン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸
ビニルラテックス等を添加することができる。

また本発明組成物には分散剤、粘度調整剤、保水剤、耐
水化剤、染料、消泡剤、防腐剤等を必要に応じて含有せ
しめることができる。特に得られる紙被覆用組成物の粘
度を一層低いものとするときには、エチレンオキサイド
−プロピレンオキザイドから成るブロックポリマーを添
加することが効果的である。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、各々特定の物質より成る共重合
体ラテックスＡおよび水溶性共重合体Ｂを特定の割合で
配合して成るものであるため、後述する実施例の説明か
らも明かなように塗被紙に良好なインキ転移性を付与す
ることができ、しかも塗被液における粘度が低い上発泡
性が小さくて塗工作業を高い作業効率で実施することが
できて良好な塗被結果を得ることができる。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明するが本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。

■）共重合体ラテックスＡ 容量１００βの攪拌機を備えた温度調節可能な加圧反応
器（以下単に「反応器」という。）を窒素置換し、これ
に水８５重量部、マレイン酸２重量部、過硫酸カリウム
０．９３重量部、リン酸カリウム０．７重量部、エチレ
ンジアミン・４酢酸ナトリウム塩０；０６重量部、アル
キルベンゼンスルボン酸ナトリウム０．０６重量部およ
びｎ−ドデシルメルカプタン０．５重量部を仕込み、攪
拌しながら昇温した。

処方ブタジエン４０重量部と、スチレン３８重量部とメ
チルメタアクリレート２０重量部とをモノマー調製タン
クに仕込むと共に、アルキルベンゼンスルボン酸ナトリ
ウム０．４５重量部を水４５重量部に熔解した水溶液を
乳化剤水溶液タンクに仕込み、両者をそれぞれ定量ポン
プにより乳化装置に送って連続的に乳化して重合組成物
を調製した。前記反応器内の温度が７０°Ｃに達した後
、この温度を維持しながら重合組成物を連続的に反応器
に導入し、合計１０時間で導入を終了した。反応開始後
１３時間で重合率は９９％に到達した。

斯くして得られたラテックスに濃度５％の水酸化カリウ
ム水溶液を加えてρ１１６．０に調整し、水英気蒸留に
より残留千ツマ−を除去し、さらに加熱減圧濃縮し固形
分濃度を５０重量％に調整して共重合体ラテックスＡ−
１を得た。

同様にして、組成の異なるラテックスを合成し、第１表
に示した千ツマー組成による共重合体ラテックスＡ−２
、ａ〜１およびａ−２を得た。

第　１　表 ２）水溶性共重合体Ｂ 容量１１の攪拌機を備えたフラスコを窒素置換した後、
これにアクリル酸５０重量部、ジメチルアミノエチルメ
タアクリレ−１・５０重量部、水８００重量部を仕込ん
だ。次に濃度１０％の水酸化ナトリウム溶液によりρ１
１を７．２に調整した後、過硫酸カリウム２．０重量部
を加えて６０°Ｃに昇温しで２４時間撹拌しながら重合
して水溶性共重合体Ｂ−１を得た。

同様にして、第２表に示した千ツマー組成による水溶性
共重合体Ｂ−２〜Ｂ−５を得た。

なお、下記水溶性アミノ化合物ｂ−１は比較のためのも
のである。

ｂ−１ラウリルシ（アミノエチル）グリシン（ＲＮＨ０
２１１４ＮｌｌＣ２１１４ＮＨＣＩＩ□Ｃ００Ｉ＋）三
重化成工業（掬「レボン１５」 第２表 単位は重量部である。

ＤＭＡ　ニジメチルアミノエチルメタアクリレートＡＶ
Ｅ：２−アミノエチルヒニルエーテルＢＡＭ：ｔ−ブチ
ルアミノエチルメタアクリレートＭＭＡ　：メチルメタ
アクリレー１・ ＥＡニエチルアクリレ−１・ ＭＡ：メチルアクリレート ３）紙被覆用組成物の調製およびその性能評価上述の共
重合体ラテックスＡおよび水溶性共重合体Ｂを用い、第
３表の処方に従い、本発明の紙被覆用組成物試料１〜試
料６、および比較用組成物比較試料１〜比較試料５を調
製した。即ち水に分散剤を溶解した後、コーレス分散機
でクレー、炭酸カルシウムを徐々に加えて攪拌分散させ
た。

一方酸化澱粉をクソキンダ溶解し、これを」二記顔料分
散液に加えて分散させ、最後に共重合体ラテックスおよ
び水溶性共重合体または水溶性アミノ化合物を添加して
分散し、最終固形分を６２重量％に８周整した。

第３表 ＊ば第４表にその数値を示す。

試料および比較試料の各々におけるラテックス組成物の
具体的組成および割合、ならびにそのゲル化点を第４表
に示す。第４表中、水溶性共重合体Ｂおよび水溶性アミ
ノ化合物すについての割合は、共重合体ラテックスＡの
１００重量部に対する重量部の数値である。

得られた合計１１種の組成物の各々をアプリケーターで
塗工用原紙（１０４ｇ／ｍ２）に１９８±Ｉｇ／ｍ２に
なるよう塗被し、そのｔ＆温度１２（Ｍｃで１０秒間乾
燥し、更に温度７０　’Ｃ１圧力１００　ＫＢ／ｃｍ　
（７）条件で２回カレンダー加工を施した。斯くして得
られた塗被紙を通常の塗被紙評価法に従って試験した。

結果を第５表に示す。

第５表の評価項目についての測定は下記のように実施し
た。

■接着強度 ＲＩ−１型印刷試験機およびＩＰＩインギ＃６を用いて
４回印刷し、ピンキングの生した状態を目視観察し、５
段階相対評価をした。（５点法、数値大のものが良。以
下において同し。）■耐水接着強度 Ｒ１−１型印刷試験機およびＩＰ＋インキ＃４を用い、
モルトンロールで湿し水をっ−げた後印刷し、発生した
ピッキングの状態を目視観察し、５段階相対評価をした
。

■　イ　ン　キ　転　移　性 Ｒ１−’Ｉ型印刷試験機および東洋キングウルトラ＃６
１７を使用し、モルトンロールで湿し水をっけた後印刷
し、インキ転移の良否を目視観察により５段階相対評価
をした。

■粘度 各試料の調製直後において、ブルックフィールド粘度計
により６０ｒｐｍで測定した。

■発泡性 各試料を固形分４０重量％に希釈した後、ジュースミキ
サーで３分間発泡させた。そして泡含有゛−率を下記の
式により算出した。

×　１００ 第５表の結果から明かなように、本発明に係る試料１〜
試料６によれば、何れも優れた効果を有していて優れた
塗被紙を得ることができ、しかも粘度が低い上発泡性が
小さくて良好な作業性の塗被液を得ることができる。

また、比較試料の結果については次のように分析される
。

比較試料１：耐水接着強度および接着強度の点で劣って
おり、これは共重合体ラテックスＡのための重合組成物
において脂肪族共役ジオレフィンの割合が低過ぎるから
である。

比較試料２：耐水接着強度および接着強度の点で劣って
おり、これは共重合体ラテックスＡのための重合組成物
において脂肪族共役ジオレフィンの割合が過剰だからで
ある。

比較試料３：インキ転移性の点で劣っており、これは水
溶性共重合体Ｂの使用割合が低過ぎるからである。

比較試料４：耐水接着強度の点で劣っており、これは水
溶性共重合体Ｂの使用割合が過剰たからである。

比較試料５：発泡性が高くて塗工性の点で著しく劣って
おり、これは水溶性共重合体でなくてポリマーでない水
溶性アミノ化合物を用いたからである。

第４表 第５表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）結合剤と顔料とを含有する紙被覆用組成物において
   、２０〜５５重量％の脂肪族共役ジオレフィンと、０．
   ５〜ＩＯ重量％のエチレン系不飽和酸単量体と、４５〜
   ８０重景％のエチレン系不飽和酸以外のビニル単量体と
   を共重合せしめて得られる共重合体ラテツクスＡの１０
   ０重量部（固形分換算）に対し、 １０〜９０重量％のアミノ基を少なくとも１個有するエ
   チレン系単量体と、１０〜９０重量％のエチレン系不飽
   和酸単量体と、０〜４０重量％のエチレン系不飽和酸以
   外のビニル単量体とを共重合せしめて得られる水溶性共
   重合体Ｂを０．５〜８重量部配合して成るラテックス組
   成物を含有することを特徴とする紙被覆用組成物。 ２）水溶性共重合体Ｂの有するアミノ基が１級または２
   級のアミノ基であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の紙被覆用組成物。 ３）ラテックス組成物のゲル化点がｐ１１４〜６の範囲
   内にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の紙被覆用組成物。