JPS63295792A - 塗被紙用組成物 - 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〕 本発明は紙の不透明性及び剛性向上を付与する塗被紙用
組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来、塗被紙用組成物は、主にカオリン、クレー、炭酸
カルシウム、水酸化アルミニウム、サテンホワイト、酸
化チタン等の塗被紙用顔料を１００重量部及びバインダ
ーとして水溶性高分子、例えばカゼイン、澱粉、ポリビ
ニルアルコール等を２〜１５重量部と合成樹脂ラテック
スが８〜１５部から成っているものが多い０合成樹脂ラ
テックスとしては、現在ＳＢＲすなわちスチレン−ブタ
ジェン系ラテックスが主流で、平均粒子径が１０００〜
３０００人の合成ゴムラテックスが主に使用されている
。これらの塗被紙用組成物を、通常塗工原紙の片面あた
り８ｇ／ｎｆ〜２０ｇ／　ｒｄ塗工し、商業用印刷用紙
として供している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、近年塗工紙の薄物指向と塗工量の微量化により
塗工原紙片面あたり３ｇ／ｒｒｆ〜７ｇ／ｒｒｌのいわ
ゆる微塗工紙が出現している。この塗工紙の軽量化によ
り紙の不透明度の低下及び剛度（腰）の低下が大きく、
印刷作業性及び印刷物の外観が著しくｌ員なわれてしま
う。

本発明は上記軽量化に伴う問題である不透明度や剛度を
向上しながら従来の印刷適性を塗被紙に付与する組成物
を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的は、少な（とも顔料及びバインダーを
含む塗被紙用組成物において、バイダー中の２０〜５０
重世％がガラス転移温度が５０゛Ｃ以上で、平均粒子径
が４０００人から７０００人である重合体エマルシラン
であることを特徴とする塗被紙用組成物により達成され
る。

本発明において使用する重合体のガラス転移温度（以下
Ｔｇと称する）は５０℃以上であることが必要であり、
５０℃未満では紙の不透明度、剛度が向上しない。

またその平均粒子径は４０００〜７０００人である。平
均粒子径４０００人未満の場合には不透明度の発現が著
しく低下する。また７０００人を超えると塗被組成物の
高速剪断下での粘性が悪化し、塗工適性が不良となるの
で好ましくない、好ましくは４５００人〜６０００人で
ある。

本発明の重合体の重合成分としては用いる単量体として
は例えば次のようなものが挙げられる。

モノオレフィン系不飽和化合物として、例えばアクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸２エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル
、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸２エチルヘキシル、メタク
リル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチ
ル、メタクリル酸グリシジル、アクリルアミド、メタク
リルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メト
キシメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリル
アミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸アルキルエ
ステル、イタコン酸アルキルエステル、アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル、酢酸ビニル等、又芳香族ア
ルケニル化合物として、例えばスチレン、アルファメチ
ルスチレン、クロロスチレン、ジメチルスチレン、ジビ
ニルベンゼン等があり、これらの単量体は１種又は２種
以上の組み合わせで用いることができる。

またジオレフィン系不飽和化合物として、例えばブタジ
ェン、イソプレン、２−クロロブタジェン等の共役ビニ
ル基を持つ単量体も使用可能であるが、これら共役ジエ
ンは全単量体成分の２０重量％を超えて用いることはで
きない、２０重量％を超えて共重合するとＴｇが５０℃
未満となって不透明度の発現性が見られず、剛度の向上
もなくなる。好ましくは１８重量％以下である。

本発明の方法においては重合開始触媒として通常のラジ
カル開始剤、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム
、過硫酸アンモニウム等の水溶性の過酸化物或いはこれ
らと、例えば重亜硫酸ソーダ、亜硫酸ソーダ、千オ硫酸
ソーダ等のレドックス系の水溶性還元剤とを併用するこ
とが出来る。

反応は通常５０〜１００℃の温度、Ｏ〜１０にｇ　／　
ｃｄの圧力の範囲で行われる。全単量体の添加は一括添
加、分割添加、又は連続添加する。また重合中、粒子の
安定化のため例えばアルキルベンゼンスルホン酸ソーダ
、アルキル硫酸ソーダ、アルキルアルコール硫酸ソーダ
等の乳化剤やヒドロキシエチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、ポリビニルアルコール等の保護コロ
イド等を添加する、この時、乳化剤の添加量を少なくす
ると粒子径が大きくなり、多くする程粒子径が小さくな
る。

また分子量の調節としては、アルキルメルカプタン、第
３級メルカプタン等のメルカプタン類や四塩化炭素、高
級アルコール等を用いて行う。

本発明は上記の如き構成による製造方法で重合種の組成
、分子量により本発明の平均粒子径４０００人から７０
００人の組成分を自在に設定する事が出来る。

本発明にある合成樹脂エマルションが全バインダー中の
含有量を２０〜５０重量％と限定したのは以下の理由に
よる。即ち、合成樹脂エマルションが２０重量％未満の
場合には、塗被紙の不透明度及び剛度が不十分であり、
５０重量％を超える場合には塗被紙の表面強度が不十分
である。全バインダー中の合成樹脂エマルション量の好
ましい割合は２０〜４０重量％である。

尚、塗被紙組成物には顔料、バインダーの他に分散剤、
消泡剤、着色顔料、螢光染料、ＰＨ”Ｊ節剤、防腐剤等
種々の添加剤が使用される事が多く、本願発明において
も添加使用できることは言うまでもない。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示す。以下において％及び部は
特記しない限り重量基準による。

製造例１．２及び３ 窒素置換したオートクレーブ中に第１表で示した単量体
組成で、単量体合計１００部に対し脱イオン水１２０部
、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．２部、過硫酸
カリウム０．５部、ドデシルメルカプタン０，１部を仕
込み７０℃にて重合を行い、重合開始後１６時間で重合
率が９８％を越えたので反応を停止し、冷却後水酸化ナ
トリウムにてｐＨを８に調整し合成樹脂エマルション製
造例１．２及び３を得た。これらの物性を第１表に示し
た。

製造例４．５及び製造比較例１ 窒素置換したオートクレーブ中に第１表で示した単量体
組成で、単量体合計１００部に対し脱イオン水１２０部
、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．１５部、過硫
酸カリウム０．５部、ドデシルメルカプタン０．２部を
仕込み７０℃にて重合を行い、重合開始後１６時間で重
合率が９８％を越えたので反応を停止し、冷却後水酸化
ナトリウムにてｐＨを８に調整し、合成樹脂エマルショ
ン製造例４．５及び製造比較例１を得た。これらの物性
を第１表に示した。

製造比較例２．３ 窒素置換したオートクレーブ中に第１表で示した単量体
組成で、単量体合計１００部に対し脱イオン水１２０部
、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．３部、過硫酸
カリウム０．５部、ドデシルメルカプタン０．３部を仕
込み７０℃にて重合を行い、重合開始後１５時間で重合
率が９８％を越えたので反応を停止し、冷却後水酸化ナ
トリウムにてｐＨを８に調整し合成樹脂エマルション製
造比較例２および３を得た。これらの物性を第１表に示
した。

向、ＰＨはＰＨメーターにより測定した。粘度は合成樹
脂エマルションの温度を２５℃に調節し、ブルックフィ
ールド粘度計６Ｏｒ、ｐ、−にて測定した。固形分はア
ルミカップ上で１５０℃１５分間乾燥し、不渾発分を測
定した。

平均粒子径は電子Ｉｇｉ微鏡耳鏡写真り１００個の粒子
径を実測し平均値を求めた。Ｔｇは示差走査熱量計にて
測定した。

第１表 これら合成樹脂エマルションを用い第２表に示すＶ！被
砥用組成物の配合処分にて、実施例１〜７および比較例
１〜５の塗工液を調整した。これらの配合処方と合成樹
脂エマルシランとの組み合わせ、及びそれらの粘性につ
いて第３表に示した。

また塗被紙の物性測定結果を第４表に示した。

第２表 尚、この数値は固形分重量部数であり、これらの配合処
分によった塗工液は調整水を用いて全て固形分を６４％
に調整した。ここでカオリンとは輸入および国産の紙塗
工用クレーて特級、−級、二級等が使用できる０本紀合
では開９０（−級）とＩＴ（二級）〔共にＥｎｇｅｌｈ
ａｒｄ社製〕を使用した。炭カルとは重質および軽質等
の紙塗工用炭酸カルシウムが使用できる０本紀合ではカ
ービタル９０（重質）〔富士カオリン■製〕およびブリ
リアント１５（軽質）〔白石工業■製〕を使用した０分
散剤としてはポリカルボン酸系の市販品や燐酸ソーダ系
等が使用できる０本紀合ではアロンＴ−４０（ポリカル
ボン酸系）〔東亜合成■製〕を使用した。変性澱粉とは
コーンスターチやポテトスターチ等及びこれらの部分酸
化変性物またはリン酸エステル等で変性されたものが使
用できる。本配合ではコーンエースＢ（酸化変性澱粉）
〔玉子ナショナル■製］を使用した。市販ＳＢＲとは顔
料塗工用スチレンおよびメチルメタクリレート系ラテッ
クスのいづれも使用できる０本紀合ではブタジエン３０
部スチレン２５部、メチルメタクリレート３０部、アア
リロニトリルｌＯ部を主成分とするラテックス〔Ｋワラ
ツク６１４　　平均粒子径１６００　Ａ　　三升東庄化
声■製〕を使用した。

第３表 尚、第３表の低速時粘度はプルツクフィルド粘度計の６
Ｏｒｐｍで測定した粘度（ＣＰＳ）であり、高速前断時
粘度はハイシアービスコメーター（熊谷理器製）で４４
０Ｏｒｐｍにて測定した粘度である。塗工紙の作成は６
４．０ｇ／ｎ（の市販上質紙に１万分の４インチのアプ
リケーターバーにて塗工後、直ちに熱風乾燥機にて１０
５℃２０秒の乾燥を行う、これを恒温恒温室（２１℃６
５％）にて−昼夜シーズニングの後、スーパーキャレン
ダーにより６０℃線圧１００Ｋｇ／ｃｍに通紙して得た
。

第４表 得られた塗工紙の光沢はＪＩＳ　Ｐ−８１４２に準じ測
定した。不透明度はＪＩＳ　Ｐ−８１３８に準じ測定し
た、剛度はＪＡＰＡＮ　ＴＡＰＰＩ　５４３　ｐｍ−８
４紙のこわさくＧｕｒｌｅｙ型こわさ試験機）に準じて
それぞれ測定した。さらに表面強度はＲ１印刷試験機（
明製作所製）により印刷を行い、表面のピッキング状態
の観察により５段階評価（５：良好→ｌ：不良）した、
印刷後の光沢はＪＩＳ　Ｐ−８１４２に準じ測定し、印
刷後のち不透明度はＪＩＳ　Ｐ−８１３８に準じ測定を
行った。

〔発明の効果〕

製造比較例１および塗工紙比較例１で示す様に合成樹脂
エマルションの平均粒子径が７０００人を超えると高速
剪断時の粘度が著しく上昇すると共に、表面強度が大巾
に低下する。

製造比較例２および塗工紙比較例２で示す様に合成樹脂
エマルションの平均粒子径が４０００人未満では、不透
明の向上が見られない、また製造比較例３及び塗工紙比
較例３で示す様に共役ビニル基を持つ単量体ブタジェン
の共重合量が２０％を越えると、不透明度及び剛度の発
現が見られない。

実施例塗工紙においては、白紙不透明度、印刷不透明度
が明らかに向上しており、かつ剛度も向上している。こ
れは本発明が印刷用紙の塗被組成物として従来にない非
常に有用な塗被紙用組成物であることは明らかである。

三井東圧化学株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも顔料及びバインダーを含む塗被紙用組成物に
   おいて、バイダー中の２０〜５０重量％がガラス転移温
   度が５０℃以上で、平均粒子径が４０００Åから７００
   ０Åである重合体エマルションであることを特徴とする
   塗被紙用組成物。