JPS63120196A

JPS63120196A - 紙用塗工組成物

Info

Publication number: JPS63120196A
Application number: JP26490286A
Authority: JP
Inventors: 芳彦吉川; 西浦　脩; 剛池田; 薫近藤; 園部　寛史
Original assignee: Dick Hercules Kk
Current assignee: Dick Hercules Kk
Priority date: 1986-11-08
Filing date: 1986-11-08
Publication date: 1988-05-24
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2772791B2

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、紙用塗工組成物に係り、特にゲートロールコ
ータ−を用いた紙塗工用の組成物に関すする。

従来の技術印刷用紙にはアート紙およびコート紙のような塗工紙も
多く使用されているが、新聞紙、一般雑誌用紙のような
未塗工紙も多く使用されている。

しかし、近年、写真雑誌の普及に代表されるカラービジ
ュアル化時代のニーズに応えて、印刷はその住産性を向
上させるために高速化されているとともに、美麗な画質
に対する要望から精密な印刷が要求されており、雑誌等
に使用されていた未塗工紙の分野にも塗工剤を固型分で
数ｇ／、（ｌの微量塗工した微塗工紙が使用されるよう
になってきた。

この微塗工紙を作るには、例えば紙料をヘッドボックス
からワイヤーパートに供給して抄きあげ、これをプレス
パートで脱水し、それから乾燥する工程の後で、ゲート
ロールコータ−により塗工剤を塗工する例が挙げられる
。このゲートロールコータ−の一般的なものは、紙に塗
工剤を塗工するアプリケーターロール、このアプリケー
ターロールに塗工剤量をコントロールして供給するメタ
リングロールおよびバットから塗工剤をメタリングロー
ルに供給するファンテンロールからなり、これらが紙の
両面塗工のため両側に、いわばゲート状に配置されたも
のである。このようなゲートロールコータ−は、二本ロ
ールを使用したサイズプレス塗工に比べて高濃度の塗工
剤の塗工が可能であり、そのため乾燥を速く行うことが
できるので、高速塗工ができるというメリットがある。

また、塗工剤の紙に対する浸透が抑制され、できあがっ
た塗工紙の表面性に優れているというメリットもある。

また、このゲートロールコータ−は、塗工剤をブレード
でかきとるブレードコーターに比べて、装置が簡単で低
コストになり、その設置も容易であるという特色も有す
る。

しかしながら、このゲートロールコータの最大の欠点は
、例えばカオリンクレー４０重量部、炭酸カルシウム４
０Ｍ量部、スチレン−ブタジェン共重合体ラテックス１
２重量部、澱粉８重量部及び分散剤０．４重量部を主要
成分にする塗工剤は、アプリケーターロールから紙に塗
工剤が転移され、この転移されたコート剤が引き裂かれ
るときに、数ｍｍ程度の無数の連続したシミ状の斑模様
のパターンが発生し易いことである。このパターンが発
生すると、できあがった紙の表面の微細な平滑性が失わ
れ、この上に印刷が施されても美麗な印刷物が出来ず、
印刷物としての商品価値を低下させる。

上記はゲートロールコータ−で微塗工紙を製造する場合
について述べたが、ゲートロールコータ−でより塗工量
の多い塗工紙を製造する場合にも同様の問題があった。

発明が解決しようとする問題点以上説明したように、従来の特にゲートロールコータ−
で塗工された塗工紙は、パターン発生が避けられず、そ
の改善が望まれていた。

問題点を解決するための手段本発明は、上記問題点を解決するために、酸基又はその
塩を有する構造単位と、疎水性モノマーからなる構造単
位との重量比が７０〜２０　：３０〜８ｏである共重合
体を含有することを特徴とする紙用塗工組成物を提供す
るものである。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明においては、酸基又はその塩を有する構造単位と
、疎水性モノマーからなる構造単位とを有する共重合体
が用いられる。この疎水性モノマーとし”ζは、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベ
ンゼン、イソブチレン及び重合度２〜５のイソブチレン
オリゴマーの群、アルキル基の炭素数が１〜１８である
アクリル酸及びメタクリル酸のアルキルエステルの群、
及びアルキル基の炭素数が１〜１８であるマレイン酸、
フマル酸及びイタコン酸のジアルキルエステルの群のう
ちより１又は２以上の群から選ばれた１又は２以上の化
合物が挙げられる。

また、酸基又はその塩を有する構造単位は、例えば不飽
和カルボン酸を共重合成分にする共重合によって得られ
るが、この不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸の群、及びアルキル基の炭素数が１〜１８で
あるマレイン酸、フマル酸及びイタコン酸のモノアルキ
ルエステルの群のいずれかの群又は両方の群のうちより
選ばれた１又２以上の化合物が例示される。これらの化
合物の酸基は共重合させる前あるいは後のいずれにおい
て塩にしても良く、また、共重合体合成後ケン化するこ
ともできる。

これらの疎水性モノマーと酸基又はその塩を有する構造
単位の元のモノマーの配合割合は、重量比率で前者が３
０〜８０％、後者が’ＴＯ〜２０％が好ましく、疎水性
モノマーがこれより多くても、少なくても塗工ムラが発
生し、上記した如くゲートロールコータ−で塗工する際
にパターンが発生する。

本発明に使用される上記共重合体には、上記の例示した
もののほかに、さらに他の共重合可能な成分を共重合さ
せたものも含まれる。例えば、アクリルアミド、メタク
リルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ア
クリロニトリル等が例示される。これらの成分の１又２
以上は共重合体モノマー全体１００重量部に対して５０
ｆｆｉ量部以下、好ましくは３０重量部以下である。

上記共重合体を得るには、有機溶媒中に七ツマ−を均一
に熔解させて重合させる溶液重合法、モノマーを水中に
分散剤により分散させる懸濁重合法あるいは乳化重合法
が挙げられるが、特にｇ１重合法あるいは乳化重合法に
よる共重合体がゲートロールコータ−によるコーチイブ
の際の塗工ムラ防止には優れた効果を発揮する。なお、
懸濁重合法あるいは乳化重合法における分散剤としては
、天然樹脂エマルジョン、合成樹脂エマルジョン、ポリ
ビニルアルコール、微粉末及びコロイド状無機物、その
他の公知の乳化剤が使用できる。

本発明に用いられる共重合体は、溶媒に溶解又分散させ
て用いることもできるが、顔料、接着剤、その他必要に
応じて分散剤、ステアリン酸カルシウム等の滑剤、耐水
化剤、増粘剤、減粘剤、消泡剤、抑泡剤、防腐剤、防カ
ビ剤、保水剤、螢光増白剤、染料、導電剤などの各種助
剤も適宜併用することが好ましい。

顔料及び接着剤その他の助剤は、従来より公知のものが
使用できるが、固形分濃度、ｐＨ１その他の条件に併せ
て適宜量使用される。

この顔料の例としては、クレー、タルク、重質炭酸カル
シウム、軽質炭酸カルシウム、サチンホワイト、二酸化
チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、亜硫酸カ
ルシウム、合成シリカ、酸化亜鉛などの無機顔料および
スチレン系ポリマー、尿素系ポリマーなとの有機顔料が
あり、これらのうちの１種類または２種類以上を混合し
て使用することができる。

また、接着剤としては、例えば澱粉、変性澱粉（酸化澱
粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、酵素変性澱粉、
アルファー化澱粉、カチオン化澱粉等）、カゼイン、ゼ
ラチン、大豆タンパク、酵母タンパク、セルローズ誘導
体（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース等）等の天然高分子あるいはその誘導体、及び
スチレン−ブタジェン系樹脂、（メタ）アクリレート−
ブタジェン系樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂、ポリ
ビニルアルコール、酢酸ビニル系４８　ＪＪＷ　、アク
リルアミド系樹脂、スチレン−（メタ）アクリレート系
樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、エチレン−酢酸ビ
ニル系樹脂等の合成高分子化合物が例示され、これらを
単独又は２種以上混合して使用することができる。

、本発明に用いられる上記酸基又はその塩を有する構造
単位と、疎水性モノマーからなる構造単位とを有する共
重合体を顔料、接着剤とともに用いる場合には、たとえ
ば顔料の固型分１００　ｆｆｉ量部に対して接着剤を固
型分で１０〜５０重量部のとき、固型分で０．１〜５．
０重量部配合する例が示されるがこれに限らない。上記
共重合体が少なすぎると塗工ムラの発生を抑制すること
ができない。また、多すぎると、塗工ムラは発生しない
が、印刷時の印刷適性、特にインキ受理性が劣るように
なり、このような塗工紙はオフセット印刷用紙としては
不適当となる。

本発明の組成物の固型分濃度は、４０％〜７０％がゲー
トロールコータ−で塗布し、乾燥を速くする上で好まし
いが、これに限らない。

本発明の組成物を製造するには、例えば顔料を分散剤と
ともに水中で攪拌して分散させ、これに接着剤を加え、
さらに必要に応じて粘度調整剤等の助剤を加え、これに
予め製造しておいた上記酸基又はその塩を有する構造単
位と疎水性モノマーからなる構造単位とを有する共重合
体液を加え、攪拌する。そしてさらに必要に応じて苛性
ソーダ等でｐＨを調整して完成させる。しかし、これに
限らず顔料以外のものを混合しておき、これに顔料を入
れて混合しても良い。この際、顔料を微細化するように
混合しても良い。

本発明の組成物が例えばゲートロールコータ−により紙
に塗工されることにより、例えば４ｇ／ｍの微塗工紙が
得られが、これは酸基又はその塩を有する構造単位と疎
水性モノマーからなる構造単位を有する共重合体の存在
により塗工ムラを防止できる。これは、ゲートロールコ
ータ−のみならずサイズプレスコータ、ブレードコータ
による塗工の場合の塗工量の少ない微塗工紙にも顕著な
効果を示すが、より塗工量の多い塗工紙の場合にも有効
である。

実施例次に本発明を実施例に基づいて説明する。

下記実施例及び比較例に使用するために、予め酸基又は
その塩を有する構造単位と疎水性モノマーからなる構造
単位からなる共重合体樹脂液を次のように合成する。

実施例１のための樹脂液攪拌機、温度計および窒素導入管を備えた反応フラスコ
にモノマーとしてスチレン６２．４部、メタクリル酸３
４．４部を仕込み、分散剤としてドデシルベンゼンスル
ホン酸ソーダ３部を加え、さらに過硫酸アンモニウム２
．３部、ｎ−ドデシルメルカプタン２部、および水３９
９部を加え、８０℃で３時間反応を行ない乳化重合を完
結させた。

得られた重合物に２８％アンモニア水１２．１部、４８
．５％苛性カリ水溶液２３．１部を加えて中和し、さら
に水を加え固型分濃度２０％の水性分散液ａ−１を得た
。

実施例２のための樹脂液七ツマ−としてスチレン３１．２部、α−メチルスチレ
ン５．９部、ジビニルベンゼン６．５　ａ、メタクリル
酸５１．６部を仕込み、分散剤としてポリオキシエチレ
ン（ｎ＝６）ノニルフェノールエーテルの硫酸アンモニ
ウム塩２．８部を用いた以外は実施例１のための樹脂液
の場合と同様に反応および中和を行い固型分濃度２０％
の水性分散液ａ−２を得た。

実施例３のための樹脂液七ツマ−としてスチレン４１．６部、ブチルメタクリレ
ート２８．４部、モノドデシルマレート１１３．６部を
用いる以外は実施例１のための樹脂液の場合と同様に反
応および中和を行い固型分濃度２０％の水性分散液ａ−
３を得た。

実施例４のための樹脂液モノマーとしてジイソブチレン６７．２部、モノブチル
マレ−１−９１，２部を用いる以外は実施例１のための
樹脂液の場合と同様に反応および中和を行い固型分濃度
２０％の水性分散液ａ−４を得た。

実施例５のための樹脂液実施例１のための樹脂液の場合と同様の反応容器にメタ
クリル酸メチル１５０部、スチレンスルホン酸ソーダ１
．５部、水４６０．３部とラウリルスルホン酸ソーダ１
．５部を加え、過硫酸アンモニウム０．３部、酸性亜硫
酸ソーダ０．２部を添加し８０℃、７時間反応を行い、
固型分濃度２０％の微細粒子からなるエマルジョンを得
た。

得られたエマルジョン４８．４部、スチレン６２．４部
、メタクリル酸３４．４部と水３８８部を加え過硫酸ア
ンモニウム２．３部を添加し、８０℃で３時間重合を行
った。得られた重合物に２８％アンモニア水１２８１部
と４８．５％苛性カリ水溶液２３．１部を加えて中和し
固型分濃度２０％の水性分散液ａ−５を得た。

実施例６のための樹脂液実施例１のための樹脂液の場合と同様に反応容器にスチ
レン６２．４部、メタクリル酸３４．４部、１０％ＰＶ
Ａ　（、ポリビニルアルコール＞　９６．８部および水
２９０部を加えベンゾイルパーオキシド２．４部を添加
し、８０℃で３時間重合を行った。

得られた重合生成物を濾過し、充分水洗を行ったのち、
２８％アンモニア水１２．１部と４８．５％苛性カリ水
溶液２３．１部および水３９０部を加え、７０℃で１時
間加温し溶解せしめ固型分濃度２０％の水性分散液ａ−
６を得た。

実施例７のための樹脂液実施例１のための樹脂液の場合と同様の反応容器にスチ
レン６２．４部、メタクリル酸３４．４部、イソプロピ
ルアルコール９６．８部、アゾビスイソブチロニトリル
１．６部ｈｎ−ドデシルメルカプタン２部を加え８０°
Ｃで４時間溶液重合を行い、４８．５％苛性カリ水溶液
２３．１部と水４１６．５部を加えイソプロピルアルコ
ールを留去した。

得られた重合物に、２８％アンモニア水１２．１部を加
え、さらに水を加えて固型分濃度２０％の水性分散液ａ
−７を得た。　　。

実施例８のための樹脂液滴下ロートを装備した以外は実施例１のための樹脂液の
場合と同様の反応容器にジイソブチレン６７．２部、無
水マレイン酸３９．２部、トルエン１０６．４部を加え
、１１０℃に昇温した後、ｔ−ブチルパーオキシベンゾ
エート３部とトルエン２０部との混合液を滴下ロートに
て３０分を要して滴下した。さらに１１０℃で３時間反
応し、重合を完結させた。

重合完結後８０℃にて４８．５％苛性ソーダ水溶液３３
部、水２６８部を添加し、トルエンを留去した後、２８
％アンモニア水２４．３部を加え、さらに水を加えて固
型分濃度２０％の水性分散液ａ−８を得た。

比較例のための樹脂液実３１ｉ；例１のための樹脂液の場合と同様の反応容器
にスチレン２５部、メタクリル酸７５部、イソプロピル
アルコール１００部を用いる以外は実施例７のための樹
脂液の場合と同様に反応および中和を行ない固型分濃度
２０％の水性分散液ｂ−１を得た。

上記樹脂液を塗工ムラ防止剤として用いて実施例１〜８
の紙用塗工組成物を調製した。

実施例１〜８カオリンクレーおよび炭酸カルシウムを分散剤により水
中に分散せしめた後、あらかじめ糊化したリン酸エステ
ル化澱粉水溶液およびスチレン−ブタジェンラテックス
を加え、更に塗工ムラ防止剤として樹脂水溶液ａ−１〜
ａ−８をそれぞれ添加し、３０％苛性ソーダ水溶液およ
び水で該組成物をｐＨ９、固型分濃度６０％になるよう
に調製した。

尚、顔料、接着剤、分散剤、塗工ムラ防止剤の配合割合
は、第１表に示すとおりである。

比較例１塗工ムラ防止剤として比較例のための樹脂液ｂ−１を用
いた以外は、実施例１〜８と同様の操作を行い第１表に
示す紙用塗工組成物を得た。

比較例２第１表の実施例、比較例の配合における塗工ムラ防止剤
を全く用いなかった以外は実施例１〜８と同様の操作を
行い、第１表に示す紙用塗工組成物を得た。

ゲートロールコータ−による塗工試験実施例１〜８および比較例１．２で得られた紙用塗工組
成物をゲートロールコータ−を用いて３００ｆｆｌ／分
の塗ニスピードにて坪ｆｆ１７５ｇ　／　ｍの中質原紙
に８ｇ／　ｒ＋（の塗工量になるように塗工した。塗工
した紙は、温度６０℃線圧７５ｋ１ｇ／ｃｆｆｉなる条
件で２回カレンダー処理を行った。得られたコート紙は
２０℃、６５％Ｒ，）ｌ（相対湿度）なる条件で２４時
間コンディショニングを行ったのち、塗工ムラの観察、
グラビア印刷通性、さらにインキ受理性、ウェット・ピ
ンク、ドライ・ビック等のＲＩ印刷通性および白色度、
光沢度、平滑度、透気度等の紙質を測定した。さらに塗
工液の粘度についても測定した。

これらの測定結果を第２表に示す。

各試験方法は次のとおりである。

１）塗工液の粘度Ｂ型粘度計（型式二ＢＭ型、東京計器製作所部）を用い
て６０ｒｐｍにて塗工液の粘度を２５℃で測定した。

２）塗工ムラＲ■印刷機を使用し、少量のインキでヘタ印刷を行なっ
てインキ着肉の様子を観察し、塗工ムラの程度を５段階
評価し、５を「優」、１を「劣」とした。

３）グラビア印刷通性大蔵省型グラビア印刷試験機を使用し、１５％の網点の
ミスドツト発生率を観察した。数値の少ない方がグラビ
ア印刷通性に優っている。

４）インキ受理性ＲＩ印刷試験機を使用し、コート面を給水ロールで湿潤
させたのち印刷をして、インキの受理性を肉眼で観察し
、５を「優」とし、１を「劣」として５段階評価を行っ
た。

５）ウェット・ピンクＲＩ印刷試験機を使用し、コート面を給水ロールで湿潤
させたのち印刷をして、紙むけ状態を肉眼で観察し、ウ
ェット・ピック抵抗を５を「優」とし、１を「劣」とし
て５段階評価を行った。

６）ドライ・ピックＲＩ印刷試験機で印刷して、紙むけ状態を肉眼で観察し
、ドライ・ピック抵抗を上記ウェット・ピック抵抗と同
様に評価した。

（この頁以下余白）表１表２（ゲートローノイＬ口鵡錦關（この頁以下８白）上記結果より、実施例のものはいずれも、その粘度から
みれば、塗工する際の流動性、安定性を十分に備えてい
るのみならず、塗工ムラもなく、インキ受理性やウェッ
トピック抵抗にも優れていることを示す、これにくらべ
、比較例のものは塗工ムラの程度が大きいのみならず、
特にインキ受理性、ウェット・ビック抵抗に劣り、湿し
水を使用する平版印刷の紙に用いられた場合に優れた印
刷物を得られないことがある。

なお、酸基又はその塩を有する構造単位にはスチレンス
ルホン酸及びその塩のようなカルボン酸以外の酸及び塩
も使用できる。

発明の詳細な説明したように、本発明によれば、酸基又はその塩を
有する構造単位と、疎水性モノマーからなる構造単位を
有する共重合体を含有する紙用塗工組成物を提供できる
ので、これを例えばゲートロールコータ−により紙に塗
工すると、塗工ムラによるパターンの発生を防止するこ
とができる。

このように塗工ムラが防止されると、印刷時のインキの
受理性も向上し、紙のピック抵抗も増大するので、写真
雑誌のように高速印刷され、かつ美麗な画質を要求する
ような印刷物の紙としての価値を一段と高め、コート紙
と同じような優れた表面性を有する微塗工紙を提供する
ことができる。

昭和６１年１１月０８日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸基又はその塩を有する構造単位と、疎水性モノ
マーからなる構造単位との重量比が７０〜２０：３０〜
８０である共重合体を含有することを特徴とする紙用塗
工組成物。
（２）顔料１００重量部に対し接着剤を固形分で１０〜
５０重量部含有する液に上記共重合体を固形分で０．１
〜５．０重量部含有させることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の紙用塗工組成物。
（３）疎水性モノマーがスチレン、α−メチルスチレン
、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、イソブチレン及
び重合度２〜５のイソブチレンオリゴマーの群、アルキ
ル基の炭素数が１〜１８であるアクリル酸及びメタクリ
ル酸のアルキルエステルの群、及びアルキル基の炭素数
が１〜１８であるマレイン酸、フマル酸及びイタコン酸
のジアルキルエステルの群のうちより１又は２以上の群
から選ばれた１又は２以上の化合物であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の紙用塗工組
成物。
（４）酸基又はその塩を有する構造単位は不飽和カルボ
ン酸モノマーを共重合体成分とすることにより構成され
、この不飽和カルボン酸モノマーはアクリル酸、メタク
リル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸及びイ
タコン酸の群、及びアルキル基の炭素数が１〜１８であ
るマレイン酸、フマル酸及びイタコン酸のモノアルキル
エステルの群のいずれかの群又は両方の群のうちより選
ばれた１又２以上の化合物であることを特徴とする第１
項、第２項又は第３項記載の紙用塗工組成物。
（５）共重合体が乳化重合体又は懸濁重合体であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又
は第４項記載の紙用塗工組成物。
（６）紙用塗工組成物はゲートロールコーターにて塗工
するゲートロール紙用であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項、第２項、第３項、第４項又は第５項記載
の紙用塗工組成物。