JPS6059193A - 加工紙の表面保護層形成剤 - 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】 本発明は加工紙の表面保護層形成剤に関し、特に、アク
リルアミドまたはメタアクリルアミド４５〜８５重量％
と　−。

−アクリル酸若しくはメタアク リル酸の低級アルキルエステル若しくはヒドロキシ低級
アルキルエステルの一種５〜２０重量％と近年、情報機
器や省力化機械等の発達に伴い各種の情報記録紙が開発
され実用に供されておシ、中でも感熱記録紙はコンピー
−ターのアウトプット、電車などのプリンタ一部分、各
種自動計測機器のレコーダ一部分、ファクシミリ、複写
機、自動券売機、その他の分野に於いて多用され、その
需要は盛んである。一方、これら記録紙に対して要求さ
れる性能も年々厳しくなっており、例えば感熱記録紙に
ついて言えば、スティッキングや発色性等の感熱特性だ
けでなく、油、水、可塑剤などの化学薬品等によシ発色
部が消失したシ滲んだシしない、言わば耐油、耐水保存
性とも言うべき性能が要求されるようになってきた。即
ち、感熱記録紙はクリスタルバイオレットラクトン等の
ロイコ染料系の発色剤、ビスフェノールＡ等の顕色剤及
びワックス等の充填剤等を水に分散させ、これに有機高
分子物質からなるバインダーを加えて感熱塗被液とし、
これを上質の原紙の表面に塗布して感熱層を形成するこ
とによって製造され、使用時にプリント用機器等の熱ヘ
ッドによシ該感熱層が発色するものであるため、記録紙
の発色部分が可塑剤や油に接触するような用途に用いら
れた場合、その可塑剤や油が発色した発色剤と反応して
これを消失させる難点があることが知られている。また
、水や水性液に接触する用途に用いられた場合は、水が
感熱層に浸透してバインダーが溶解し、発色部がはげる
ことも指摘されている。

感熱記録紙に於けるかかる難点を克服するため、従来は
耐油、耐水保存性を向上させる手段として・感熱塗被液
の配合時にバインダー、ワックス等の使用量を発色性を
損ねない程度に増加して感熱層を作ることが試みられて
いる。しかし、このような方法では耐油、耐水保存性の
向上は小さく、実用上充分であるとは言い難い。

本発明者らは加工紙、特にロイコ染料系の感熱記録紙の
耐油、耐水保存性の付与に優れた性能を有する表面保護
層形成剤を開発すべく種々検討を重ねた結果、アクリル
アミドまたはメタアクリル酸塩またはアミン塩とし、こ
れにエポキシ基を有する加橋剤を配合した水溶液を有効
成分として含有する塗被液をその表面に塗布することに
よシ、加工紙本来の性能を損ねることなく所期の目的を
達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至ったＯ 即ち、本発明はアクリルアミドまたはメタアクリルアミ
ド４５〜８５重量％と　− アクリル酸若しくは メタアクリル酸の低級アルキルエステル若しくはヒドロ
キシ低級アルキルエステルの少なくとも一種１０〜５０
重量％とカルビキシル基を有するビニル単量体の少なく
とも一種５〜２０重量％の共重ごモニウム塩またはアミ
ン塩の水溶液にエポキシ基を有する架橋剤を配合したこ
とを特徴とする加工紙の表面保護層形成剤を提供せんと
するものである。

以下、本発明について更に詳しく説明する。

本発明の加工紙の表面保護層形成剤に於いて、ペースと
なる重合物は共重合成分としてＡ）アクリルアミドまた
はメタアクリルアミド４５〜８５重量％、Ｂ）チナナ°
−２− ＋ゴアルキル基の炭素数が１〜４のアクＩＪ　）し酸若
しくはメタアクリル酸アルキルエステルまたはアルキル
基の炭素数が１〜４のアクリル酸若しくはメタアクリル
酸ヒドロキシアルキルエステルの一本発明者らは、加工
紙の保護層形成剤として加工紙本来の特性、特に感熱記
録紙に於いては、かぶりのないこと、スティッキングの
ないこと、発色感度が高いこと等の特性を損ねることな
く、所期の目的を達成するだめにはそのベースとなる重
合物の性質として、感熱層との接着力が高いこと、油及
び可塑剤の浸透性のないこと、水溶性ではあるが、不必
要に易溶性ではなく、加工紙に塗布されて乾燥後は水に
溶は難いこと、更に軟化温度が高いこと等が必要である
との考えを基本に分子設計を行ない、重合体組成として
アクリルアミド又はメタアクリルアミドの１種以上を主
成分とすることによシ水溶性を賦与し、これに共重合可
能な水溶性ではあるが、重合体になると疎水性となる≠
丑舟（、低級アルキル基、ヒドロキシ低級アルキル基を
有する他の構造的、物性的に類似の単量。

体を共重合して重合体側鎖にゲ子ザ→ｈ低級アノノキル
基、ヒドロキシ低級アルキル基を導入すると−とによシ
、耐水性の向上を計るとともに、油）可塑剤等の浸透性
を防止し、更に軟化温度の低下も防止し、表面保護層形
成剤としての性能を高めだミンによシ中和して共重合体
中にカル７ンモニウム塩またはアミン塩を導入するとと
Ｋより親水性を高めてＢ）成分単量体の共重合体中の重
量比を高めることを可能にし、更に耐水性及び耐油性を
向上を計ったものである。また更に、この共重合体にエ
ポキシ基を有する架橋剤を使用することによシ、上記共
重合体中のカル？ン酸アンモニウム塩またはアミ／塩が
架橋剤のエポキシ基と架橋反応して三次元網目構造とな
シ、油、可塑剤。

水等の浸透を防止して、表面保護層形成剤としての性能
を一層高めることができる。共重合体中の各単量体の重
量比については耐水性及び耐油性の向上からはＢ）成分
単量体の比を増し、更に架橋剤との反応点を多くするた
めにの成分単量体の比も増せば良いが、余Ｄ　Ｂ）成分
単量体の比を高めると、共重合体の水溶性が低下し水溶
液が得られなくなること、また共重合体間の交叉結合が
起シ、高粘度化、グル化を生ずること、一方、余Ｄ　Ｃ
）成分単量体の比を高めると、共重合体の現水性が強く
なって耐水性が乏しくなることによシ所望の共重合体を
得ることができない◎ 本発明の共重合物の製造については特に制限はないが、
例えば下記の如き方法にょシ調製することが好ましい。

しかし勿論他の方法によって製造されたものであっても
良い。

即ち、Ａ）成分、　Ｂ）成分及びＣ）成分を混合した単
量体合計の濃度が５０〜６５重量％の水溶液を重合開始
剤として過酸化物を予め加えた沸騰若しくは、一定温度
Ｋｌ！ＩＩ御した水中に２〜４時間位要して定量的に滴
下して反応させ、更に２〜４時間位熟成して反応を完結
させる。単量体水溶液と重合開始剤を加えた水との比率
は重合体濃度が２５〜４０重量％となるよう調整するこ
とが好ましい。

重合開始剤として用いられる過酸化物は必ずしも制限は
ないが、通常は例えば、過酸化水素、ターシャリ−グチ
ルハイドロパーオキサイド、過硫酸アンモニウム、過硫
酸カリウム等の水溶性のものが好適である。重合開始剤
の使用量については特に制限はないが、通常は単量体に
対して過酸化物０．１〜２．０重量％程度用いるのが望
ましい。重合温度についても特に制限はないが、反応速
度を高めること及び共重合体の単量体組成分布を均一に
する点から高いことが望ましく、特に反応液の沸点が最
も効果的であシ、また冷却の必要もないため好ましい。

塗被液用ベース重合物として塗布されて加工紙上に形成
された高分子表面保護層が、充分な強度及び耐油、耐水
性を有するためには重合体の分子量は高い方が良いが、
一方塗被液自体としては余シ高分子量では粘度が高く、
作業性が乏しくなる。比較的皮膜強度が高く、耐油、耐
水性を有し、且つ作業性の良好な共重合体液として例え
ば常温１０チ水溶液粘度として５０〜５００ｃｐ程度が
適当であシ、共重合体水溶液をこの範囲の粘度になるよ
うに調製するには重合開始剤使用量は、前記範囲内とす
る必要がある。尚、仕込み時の単量体水溶液と水との比
率は重合の結果得られる共重合体水溶液の粘度を好適な
範囲に調製し、且つ重合速度を高め、適当な所要時間で
重合を完結する視点から前記範囲が選ばれる。エポキシ
基を有する架橋剤の種類は水溶性であシ、且つ上記共重
合物の水溶液と混合したときに、水溶液では長時間安定
であるが、これを加工紙に塗布し、乾燥して表面保護層
としたときには、常温でも架橋反応が進み、高温では短
時間で架橋反応が完結す　。

る特性を持つことが必要であるとの観点からポリエチレ
ングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンジグ
リシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシノ
ルエ〜チル等の非イオン性の水溶性ポリエＩキシ化合物
、アクリル酸若しくはメタアクリル酸のグリシジルエス
テルとアクリルアミド等の水溶性共重合体、ポリアミド
ポリアミンのエピクロルヒドリン付加物のようなカチオ
ン性の水溶性エポキシ化合物が選ばれる。しかし、これ
らの具体例は本発明を限定するものではない。

上記共重合物と架橋剤とが混合されると、双方が反応し
て、粘度が上昇するため、混合して調製された塗被液は
、塗工時の作業性に好適な粘度範囲にある時間が限られ
るため、その可使時間内に使用する加工紙に塗布される
のが好ましい。共重合物と架橋剤との混合比は、混合塗
被液の可使時ｆＩＪＪと、加工紙の表面上に塗布されて
保護層となったときの性能とのバランスから１０／２〜
ｌＯ／７が好適であ）、このときの可使時間は概ね１８
〜１００時間である。

表面保護層形成用塗被液を製造する上において本発明の
共重合物の水溶液の他、必要に応じ、他の高分子化合物
、及び顔料、ワックス等の充填剤を適宜配合することも
出来る。

本発明の加工紙の表面保護層形成剤を使用される加工紙
には、感熱記録紙、写真紙及び各種情報記録紙等が掲げ
られ、特にロイコ染料系の感熱記録紙に実用的に優れて
いる。

本発明の加工紙の表面保護層形成剤塗被液の塗布は特に
制限はないが、通常は例えば、塗布すべき加工紙の表面
上にワイヤーバー、ロールコータ−等を用いて乾燥後の
表面保護層の厚さが１〜５μｍ位になるようになされ、
使用する加工紙に適合した条件、例えば感熱記録紙では
、６０〜７５℃の温度において、３０秒〜５分間で乾燥
される。

以下本発明の紙用表面保護層形成剤について代表的な例
を示し更に具体的に説明する。物論、本発明はこれら実
施例に制限されるものではない。

実施例１ イ）表面保護層形成剤の製造方法 攪拌器、還流冷却器付きの反応器に水１２９部を入れ、
攪拌及び加熱にょ多温度を沸点に上昇さアクリル酸１４
部及び水１４０部を混合した単量体水溶液を、４時間で
全量が滴下されるような速度で滴下して反応させ、全量
が滴下された後に４時間熟成させて反応を完結させた。

このときの共重合物の濃度は３５重量％となるが、これ
を水で希釈して共重合物の濃度が１０重級係の水溶液に
調製し、濃アンモニア水で中和して水溶液のＰＨを６８
とした。更にグリセリンフグリシノルエーテル１４部を
加えて溶解し、表面保護層形成剤とした。この水溶液の
温度２０℃における粘度は２００ｃｐであう、可使時間
は３０時間であった。

口）塗被液の製造及び加工紙への塗布 ■）表面保護層形成剤１００部に炭酸カルシウム２０部
を塗被液とし、これをロイコ染料系の感熱記録紙にワイ
ヤーパーを用いて塗布し、乾燥して表面保護層の厚さが
２μｍの感熱記録紙を得た。

Ｈ）表面保護層形成剤をカラー写真紙にスプレーコート
し、乾燥して表面保護層の厚さが１μｍのカラー写真紙
を得た。

・・）耐油、耐水性試験 ■）口）の１）で得た感熱記録紙を常温で７日間熟成後
熱ヘッドによシ印字し、この表面上にテンプラ油及びフ
タル酸ジオクチルをそれぞれ塗シ、２４時間後に印字の
濃度を測定したが変化はなかった。また同じ感熱記録紙
を水中に浸漬し、２４時間後に指でなぞったが印字はは
げなかった。

Ｈ）口）のＵ）で得た写真紙を常温で７日間熟成後表面
上にテンプラ油及びフタル酸ジオクチルをそれぞれ塗り
、２４時間後に色調を比較したが化は認められなかった
。また同じ写真紙を水中に浸漬し、２４時間後に指でな
ぞったが、写真紙表面に変化はなかった。

比較のため本発明の表面保護層形成剤を塗布しないロイ
コ染料系の感熱記録紙及びカラー写真紙についても上記
と同様な試験をしたが上記のような耐油、耐水効果は認
められなかった。

実施例２〜６ 以下に示す各種表面保護層形成剤についても、実施例に
ついても、実施例１と同様に、塗被液を調製して、ロイ
コ染料系感熱記録紙及びカラー写真紙それぞれに塗布し
、乾燥して同様な試験を行なったか、いずれも実施例１
と同様な性能を有する冑１０部／アクリル酸１０部共重
合体のトリメチルアミン塩の１０重量％水溶液１００部
にポリエチレンク！／コール（分子量４００）のノブリ
ンノルエーテル２部を溶解した水溶液（温度２０℃の粘
度１４０ｃｐ、可使時間２４時間） ３）アクリルアミド７５部／メタアクリル酸ヒドロキシ
エチル２０部／メタアクリル酸５部共重合にアクリルア
ミド８０部／メタアクリル酸グリンノル２０部共重合体
の１０重量％水溶液２５部を混合した水溶液（温度２０
℃の粘度２５０　ｃｐ−、可使時間４８時間） ４）アクリルアミド６５部／メタアクリル酸２−ヒドロ
キシプロピル２０部／メタアクリル酸メチル５部／アク
リル酸１０部共重合体のアンモニウム塩の１０重量％水
溶液１００部に一リアミドポリアミンエピクロルヒドリ
ン樹脂の３０重量％水溶液（７’イツクバ一キーレス社
製カイメン６６７）１０部を混合した水溶液（温度２０
℃の粘度２００５）アクリルアミド６０部／−１０ル の１０重量％水溶液１００部にポリアミドポリアミンエ
ピクロルヒドリン樹脂の３０重量％水溶液（ディックバ
ーキュレス社製カイメン６６７）７部を混合した水溶液
（温度２０℃の粘度１８０　ｃｐ。

可使時間２４時間） ６）アクリルアミド５ｏ部／メタアクリル酸２−ヒドロ
キシゾロビル３０部／アクリル酸エチル１０部／アクリ
ル酸１０部共重合体のアンモニウム塩の１０重量％水溶
液１００部にポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン
樹脂の３０重量％水溶液（７ｊイツクバ一キユレス社製
カイメン６６７）１０部を混合した水溶液（２０℃の粘
度１７ｏｃｐ、可使時間２０時間） 代　理　人　菊　地　精　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ａ）アクリルアミドまたはメタアクリルアミド４５〜８
   ５重量％、Ｂ）−２ ←−−アクリル酸若しくはメタアク リル酸の低級アルキルエステル若しくはヒドロキシ低級
   アルキルエステルの少なくとも一種１０〜５０重量％及
   びＣ）カルはキシル基を有するビニルポキン基を有する
   架橋剤を配合してなる加工紙の表面保護層形成剤