JPS638439A

JPS638439A - 紙塗工用組成物

Info

Publication number: JPS638439A
Application number: JP15223686A
Authority: JP
Inventors: Masuhiko Nakanishi; 中西　益彦; Toyohiro Shimada; 島田　豊広
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-06-28
Filing date: 1986-06-28
Publication date: 1988-01-14

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、シートオフセント印刷塗工紙を製造するに際
し、非常に優れた耐パツキングロール汚れ適性を有し、
かつ、印刷紙として非常に優れた接着強度と印刷光沢を
与える合成共重合体ラテックス及ヒこの合成共重合体ラ
テックスを用いたシートオフセント印刷紙被覆用塗工組
成物に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、多色印刷された雑誌類及びパンフレット類の需要
が急増している。この印刷物に使用されている大半の紙
は、両面塗工された塗工紙である。

両面塗工方式としては、ロールコータ−、エアーナイフ
コーター、ブレードコーター等がある。両面塗工の場合
、ロールコータ−以外は、装置の構造上コータ一部分が
別々に設置されている。それぞれを第１コーター及び第
２コーターと俗称している。まず第１コーターで片面塗
工され、かつ、乾燥された塗工紙は、塗工面が第２コー
ターのバフキングロールに接触した状態でもう一方の面
が塗工される。ところが第２コーターのバンキングロー
ルの回転速度と塗工紙の塗工速度とは必ずしも同一でな
いため、摩擦が生じる。その結果、塗工紙表層の剥離が
発生し、パツキングロール汚れの原因の一つとなる。こ
の汚れが激しくなると、塗工紙に影響を与え、平滑性及
び白紙光沢の低下をもたらし、塗工紙の商品価値を著し
く低下させるばかりか、コーター全体を停止させ、パツ
キングロールを洗浄せざるを得ない。そのため当然生産
性の大幅なダウンを来す。このようなトラブルを防止す
る装置として、バフキングロールにフロークリーンドク
ターを投置する製紙メーカーが増えて来た。この装置は
、バフキングロールに付着した付着物をフロークリーン
ドクターとパツキングロール間に存在する洗浄水で洗浄
する。ところが付着物が多いと、洗浄性が不十分となり
、バンキングロールに付着している付着物により、フロ
ークリーンドクターが押上げられる結果、パツキングロ
ールに洗浄水が多量に付き、塗工表層が取られ、却って
バッキングロール汚れが促進され、品質上のトラブル及
び大幅な生産性のダウンをもたらす。

ところで、耐バッキングロール汚れ適性を向上させる手
段として、合成共重合体ラテックスフィルムの再分散性
を上げる、合成共重合体ラテフクスの耐水性を上げる、
合成共重合体ラテフクスの耐ベタツキ性を上げる等があ
る。特にシートオフセント印刷紙被覆用組成物に使用さ
れる合成共重合体ラテックスは、一般に、接着強度を上
げる必要性から、バフキングロールに使用されているゴ
ムロールとのベタツキ性が高い。この耐ベタツキ性を上
げる手段について、いろいろ試みられて来たが、従来の
合成共重合体ラテックスでは、なかなか満足するものが
得られなかった。

次に、特公昭５４−６５７５号公報には、ブタジェン、
スチレン又はスチレンと他の共重合可能なビニル単量体
の混合物及びエチレン系不飽和カルボン酸の適当な範囲
の組成からなる共重合体で、しかも該共重合体ラテック
スがその三次元構造の含有の度合を示す有機溶剤不溶分
（以下ゲル含有量と云う）がある一定の範囲内にある場
合に該共重合体ラテックスを含む紙被覆組成物の接着力
及び耐水性が著しく向上することが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

耐ベタツキ性を向上させる手段として、合成共重合体ラ
テフクスのフィルム成膜温度を高める方法があるが、こ
の方法は、接着強度をかなり低下させるために、接着強
度を必要とするシートオフセット印刷紙用塗工紙として
は、不適当である。

又、コーバインダーとして使用しているスターチの使用
量を増やし、耐ベタツキ性を上げることによる、耐パツ
キンクロール汚れ適性の向上が経験的に認められている
。しかし、この方法は、耐水性を低下させるため、やは
りシートオフセント印刷紙用塗工紙には、不適当である
。

又、特公昭５４−６５７５号公報の実施例１のＡ及びＢ
を作成し、耐ベタツキ性について検討した結果、未だ不
十分であることが分かった。

本発明者らは、シートオフセット印刷紙として、接着強
度と印刷光沢を維持し、かつ、塗工紙製造時の耐バッキ
ングロール汚れ通性の一つの向上手段である耐ベタツキ
性に優れた合成異型合体ラテックスについて鋭意検討し
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、脂肪族共役ジオレフィン系単量体３４〜４５
重量部、エチレン系不飽和カルボン酸単量体１〜６重量
部、シアン化ビニル系単量体２〜１３重量部及びこれら
と共重合し得る他のモノオレフィン系単量体３６〜６３
重量部、更に脂肪族共役ジオレフィン系単量体に対する
シアン化ビニル系単量体の重量比率が０．０６〜０．３
である単量体混合物を乳化重合させて得られる合成共重
合体ラテックスであって、ラテックス粒子径の均一度が
１．１以下で、数平均粒子径が０．１〜０．２μの範囲
にあり、かつ、トルエンに対する不溶解部分が８５〜９
５％であることを特徴とする合成共重合体ラテックス、
及び、該合成共重合体ラテックスを主たる接着剤として
含有するシートオフセット印刷紙被覆用組成物に関する
ものである。

本発明の合成共重合体ラテックスに使用される脂肪族共
役ジオレフィン系単量体は、適度な弾性を与えると共に
、耐水性と耐ベタツキ性に多大な影響を与える。この単
量体には、例えば、ブタジェンやイソプレン等があり、
３４重量部未満では、十分な弾性が得られず、接着強度
が劣る。一方４５重量部を超えると、耐水性と耐ベタツ
キ性が急激に低下する。

本発明の合成共重合体ラテックスに使用されるエチレン
系不飽和カルボン酸単量体は、ラテックスの機械的安定
性と接着強度に多大な影響を与える。この単量体には、
例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマ
ール酸、イタコン酸及びジカルボン酸の無水物又はモノ
アルキルエステル等がある。１重量部未満では、十分な
機械的安定性及び塗工層の接着強度が得られない。一方
６ＭＮ部を超えると、塗工液粘度が上がり過ぎて実用に
は適さない。

本発明の合成共重合体ラテックスに使用されるシアン化
ビニル系単量体は、印刷光沢と耐ベタツキ性に多大な影
響を与える。この単量体には、例えばアクリロニトリル
やメタクリレートリル等があり、２重量部未満では、印
刷光沢と耐ベタツキ性に効果が認められない。一方１３
重量部を超えると、白紙光沢と接着強度が急激に低下す
る。

本発明の合成共重合体ラテックスに使用される共重合可
能なモノオレフィン系単量体は、適度な剛性を与えると
共に、接着強度に多大な影響を与える。この単量体には
、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、及びビニル
トルエン等で例示される芳香族単量体、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、ロープチルアクリレート及
び２−エチルへキシルアクリレート等で例示されるアク
リレート系単量体、メチルメタクリレート、エチルメタ
クリレート及びプロピルメタクリレート等で例示される
メタクリレート系単量体等であり、３６重量部未満では
、剛性が不足し、接着強度が低下する。一方６３重量部
を超えると、剛性が上がりすぎ、やはり接着強度が低下
する。

本発明の合成共重合体ラテックスに使用される脂肪族ジ
オレフィン系単量体に対するシアン化ビニル系単量体の
重量比率は、耐ベタツキ性、白紙光沢及び印刷光沢に多
大な影響を与える。この重量比率が０．０６未満では、
耐ベタツキ性が低下すると共に印刷光沢の効果も認めら
れない。一方０．３を超えると白紙光沢が急激に低下す
る。

本発明のラテックス粒子径の均一度とは、重量平均粒子
径（ｄｙ）と数平均粒子径（ｄ〜）との比ｄ□ｄ−Ｌ（
≧１）を意味する。この値は１．１以下が望ましい。１
．１を超えると耐ベタツキ性と耐水性が低下する。又、
数平均粒子径は、接着強度、耐水性、白紙光沢及び印刷
光沢に多大な影響を与える。０．１　μ未満では、塗工
層中の合成共重合体ラテックスのマイグレーションが大
きく白紙光沢が低下する。一方０．２μを超えると、接
着強度、耐水性及び印刷光沢がかなり低下する。

本発明の合成共重合体ラテックスフィルムのトルエンに
対する不溶解部分は、本発明の主眼である耐バフキング
ロール汚れ適性の目安である耐ベタツキ性に多大な影響
を与えると共に、接着強度、印刷光沢及び耐水性にも影
響を与える。このゲル含有量は、例えば、重合温度、使
用する単量体のＮ類及び粒子径等に影響されるが、最も
影響されるものは、分子量調整剤である。この分子量調
整剤として、例えば、ｔ−ドデシルメルカプタン、四塩
化炭素、ブロモホルム及びチオグリコール酸等がある。

又、この分子量調整剤は、１種及び２種以上でも当然使
用可能である。ゲル含有量は８５〜９５％である。８５
％未満では、耐ベタツキ性がかなり低下すると共に印刷
光沢と耐水性が劣る。一方９５％を超えると、接着強度
と耐水性とが極端に低下する。

本発明の合成共重合体ラテックスを得るための必須な重
合方法は、シード（種）重合方法である。

この方法には、インターナルシード方式と言って、使用
する単量体混合物の一部を予め重合器に添加し、重合が
ある程度進んだ段階で、残りの単量体混合物を添加する
。又、エクスターナルシード方式と言って、超微粒子径
ラテックスを予め作成し、所定量を重合器に添加した後
、単量体混合物を添加する。何れの場合も重合温度は、
中高温度、即ち、５０〜１００℃が望ましい。又、単量
体混合物の添加方法は、バッチ式及び連続式の何れも使
用できる。

本発明の合成共重合体ラテックスに使用される乳化剤は
、アニオン性のものが一般的である。例えば高級アルコ
ールの硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩及
び脂肪族スルホン酸塩等がある。又、重合開始剤は、例
えば過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アン
モニウム等の水溶性開始剤、過酸化ベンゾイル及びアゾ
ビスイソブチロニトリル等の油溶性開始剤及び酸化触媒
と次亜硫酸ナトリウム及びホルムアルデヒドのスルホン
酸塩等の還元剤とを併用する所謂レドックス型触媒等が
ある。更に必要に応じて、キレート剤及び無機塩も当然
使用可能である。

本発明に共用可能な他の接着剤としては、澱粉類、カゼ
イン、アラビアゴム及びポリビニルアルコール等がある
。又、顔料としては、クレー、二酸化チタン、サチン白
及び炭酸カルシウム等がある。更に各種添加剤、例えば
消泡剤、耐水化剤、滑剤及び分散剤等も当然使用可能で
ある。

本発明の合成共重合体ラテックスをシートオフセット印
刷紙被覆用塗工組成物中の接着剤として使用した場合、
顔料１００重量部に対して８〜２５重量部が好ましい。

８重量部未満では、塗工層の接着強度と耐水性が低下す
るばかりか、印刷光沢も著しく低下する。一方２Ｓ重量
部を超えるとインク着肉性と白紙光沢が、著しく低下す
る。

〔発明の効果〕

本発明の特異な合成共重合体ラテックスをシートオフセ
ット印刷紙被覆用塗工組成物の接着剤として使用するこ
とにより、極めて優れた接着強度と印刷光沢を有した塗
工紙を得ると共に、塗工紙製造時の耐バフキングロール
汚れ通性が極めて優れていることが分かる。

〔実施例〕

次に実施例を示す。なお、例中の各種物性の測定方法は
、次に示すとおりである。

■合成共重合体ラテックスフィルムのトルエンに対する
不溶解部分（％）：イ、ポリプロピレンフィルム上にＮｏ、２６ワイヤーバ
ーでラテックスを塗工し、２３℃、６５％ＲＨの恒温恒
湿室中で２４時間乾燥する。このラテックスフィルムの
厚さは約３０μである。

口、天秤で約０．５　ｇの上記ラテックスフィルムを正
確に秤量し、３００ｃｃのトルエンに浸し、震盪器（ヤ
マト往復型）で室温にて約６時間攪拌し、２００メツシ
ユの金網で濾過し、金網に残った残留物を′乾燥し、秤
量する。

ハ、不溶解部分は、次式によって求める。

■耐ベタツキ性（耐パツキングロール汚れ適性の目安）ガラス板上にＮｏ、２６ワイヤーバーで合成共重合体ラ
テックスを塗工し、１５０℃で６０秒乾燥する。

次に５０℃の恒温室に作成した資料を３０分置く。

一定の指圧により、指に粘着する程度を判定する。

良←−−◎□△□×−−→劣 ■ラテックスの粒子径：希釈した合成共重合体ラテックスを未処理のまま四酸化
オスミウム（Ｏｓ　０４　）で硬化させ、透過式電子顕
微鏡を用いて写真を撮り、次式によって数平均粒子径、
重量平均粒子径及び均一度を求める。

Σｆｉｄｉ数平均粒子径（ｃ＋、）−□ Σｆｉ Σｆｉ　ｄ＋重量平均粒子径（ｄｗ）＝□ Σｆｌｄｔ均一度−ｄｙ　／　　ｄ　−（≧１） ■塗工液の粘度：塗工液粘度をＢＬ型粘度計（６０ｒｐｍ　Ｎｏ、４）で
測定する。

■接着強度：ＲＩ−ＩＩ型印刷機（明製作所製）により、タックＮｏ
、１５の試験用インクを使用し、数回重ね刷りを行う。

印刷面の破壊の程度を肉眼にて判定する。数字が小さい
程良好である。

■耐水性：ＲＩ−ＩＩ型印刷機（明製作所製）を用いてモルトンロ
ールで塗工紙表面上に給水を行い、その直後にタックＮ
ｏ、　１５の試験用インクで印刷し、印刷面の破壊の程
度を肉眼にて判定する。数字が小さい程良好である。

■白紙光沢：村上式ＧＭ−２６Ｄ型光沢度針を使用し、７５°の測定
角で測定する。数字が大きい程良好である。

■印刷光沢：Ｒ１−ＩＩ型印刷機（明製作所製）を用い、市販のオフ
セント印刷インキ（紅）を０．６　ｃｃ使用して１回印
刷する。２４時間恒温室に置き、村上式ＧＭ−２６０型
光度計を使用して、６０°の測定角で測定する。数字が
大きい程良好である。

■に＆Ｎインク受理性（インク着肉性の目安）所定の方
法で作成された塗工紙にに＆Ｎインクを付ける。２分後
、テンシュペーパで余分なに＆Ｎインクをふき取る。次
式によってに＆Ｎインク受理性を評価する。数字が大き
い程良好である。

Ｋ＆Ｎインク受理性（％）実施例Ａ−Ｅ　　比較例１〜１２７Ｉ！容のオートクレーブに水８０重量部、アルキルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム０．１　ｉ歪部、フマール
酸２重量部及びスチレン−アクリル酸変性シードラテッ
クス（数平均粒子径０．０３μ）１．２重量部を仕込む
。次にブタジェン３６重量部、スチレン４５重量部、メ
チルメタクリレート１０重量部、アクリロニトリル７重
量部、及び四塩化炭素５Ｍ量部の混合物と水３０重量部
、過硫酸カリウム１．２重量部、アルキルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム０．１重量部及び苛性カリ０．３重量
部を別々に作成し、８０℃の重合温度で夫々を別個に６
時間追添した。

その後２時間そのままの状態に保った。この合成共重合
体ラテックスの重合率は、９９％であった。

直ちにストリッピングを行い、苛性ソーダでｐｎを８．
０に合わせ合成共重合体ラテックスＡを得た。

この合成共重合体ラテックスＡの均一度は、１．０２で
あり、数平均粒子径は、０．１５μであった。

以下第１表に示す単量体混合物と分子量調整剤を用いて
同様な方法で合成共重合体ラテフクスＢ〜Ｅ及び１〜１
２を得た。これらの均一度は、すべて１．０２以下であ
り、数平均粒子径は第１表に示した。

比較例１３〜１４７β容のオートクレーブに水１２０　重ｆｆｉ部、アル
キルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．６　ｔＬＭｔ部
、単量体として、ブタジェン３６重量部、フマール酸２
重量部、スチレン４５重量部、メチルメタクリレート１
０重量部、アクリロニトリル７重量部及び分子量調整剤
として、四塩化炭素５重量部、更にｐＨ調整剤として苛
性カリ０．３重量部、開始剤として過硫酸カリウム１．
３重量部を一括添加し、８０℃の重合温度で８時間反応
させた。重合率は９８％であった。直ちにストリッピン
グを行い、苛性ソーダでｐＨを８．０に合わせ合成重合
体ラテックス１３を得た。この合成共重合体ラテフクス
の均一度は１．４であり、数平均粒子径は０．１５μで
あった。又、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの
使用量を０．４重量部にし、かつ、第１表に示す単量体
混合物と分子量調整剤以外は、比較例１３と全く同じ条
件で合成共重合体ラテックス１４を得た。この合成共重
合体ラテックスの重合率は９８％で、均一度は１．５、
さら数平均粒子径は０．７μであった。

以上実施例Ａ−Ｅ及び比較例１〜１４の合成共重合体ラ
テックスを用いて次のような処方で試験片を作成した。

塗工液組成物　　　　　　　　　　重量部カオリン・ク
レー（ＩＩＷ−９０）８０重ｉ炭酸カルシウム（ニスカ
ロン＃１５００）　　２０分散剤（ＤｉｓｐｅｘＴ−４
０）　　　　　　　　　　　　０．３変性澱粉（玉子エ
ース−Ａ）　　　　　　　　　４合成共重合体ラテック
ス　　　　　　　　　１２固形分が夫々６２重量％にな
るように塗工液を調整し、市販の上質紙に片面１３〜１
４ｇ／ｍになるように、バーにて塗工し、乾燥機で乾燥
した（１５０℃×３０秒）。次にスーパーカレンダー処
理（５０℃、２００　Ｋｇ／ｃｍ、２回通し）を行い、
各種特性を測定する試験片とした。その結果を第２表に
示す。

（以下余白）第２表より、比較例１は、低ブタジェン量のもので、接
着強度、耐水性及び印刷光沢が明らかに低下している。

比較例２ば、高ブタジェン量のもので、耐水性と耐ベタ
ツキ性が劣る。比較例３は低カルボン酸量のもので、接
着強度と耐ベタツキ性が劣る。比較例４は、高カルボン
酸量のもので、塗工液粘度が高く、しかも白紙光沢が低
下する。

比較例５は、低アクリロニトリル量のもので、接着強度
、印刷光沢及び耐ベタツキ性が劣る。比較例６は、高ア
クリロニトリル量のもので、接着強度と白紙光沢がかな
り低下する。比較例７は、低不溶解部分のもので、耐水
性と耐ベタツキ性が劣る。比較例８は、高不溶解部分の
もので、接着強度と耐水性がかなり低下する。比較例９
は、小粒子径のもので、接着強度と耐水性が低下するば
かりか、白紙光沢がかなり低下する。比較例１０は、大
粒子径のもので、耐水性、印刷光沢及び耐ベタツキ性が
低下する。比較例１１は、低アクリロニトリル／ブタジ
ェン重量比率のもので、接着強度、印刷光沢及び耐ベタ
ツキ性が劣る。比較例１２は、高アクリロニトリル／ブ
タジェンＭ量比率のもので、接着強度、耐水性及び白紙
光沢が劣る。比較例１３と１４は、粒子径の均一度の値
が高い（粒子径分布が大きい）もので、耐水性と耐ベタ
ツキ性が劣る。

実施例Ｆ　比較例１５実施例ＡとＥの合成共重合体ラテックスを使用し、上記
塗工液中の合成共重合体ラテックスの使用量を第３表に
示す如くに代えた場合の各種特性値について第３表にそ
の結果を示す。なお、試験片の作成方法は上記方法と全
く同じである。

（以下余白）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）脂肪族共役ジオレフィン系単量体３４〜４５重量
部、エチレン系不飽和カルボン酸単量体１〜６重量部、
シアン化ビニル系単量体２〜１３重量部及びこれらと共
重合し得る他のモノオレフィン系単量体３６〜６３重量
部、更に脂肪族共役ジオレフィン系単量体に対するシア
ン化ビニル系単量体の重量比率が０．０６〜０．３であ
る単量体混合物を乳化重合させて得られる合成共重合体
ラテックスであって、ラテックス粒子径の均一度が１．
１以下で、数平均粒子径が０．１〜０．２μの範囲にあ
り、かつ、トルエンに対する不溶解部分が８５〜９５％
であることを特徴とする合成共重合体ラテックス。
（２）脂肪族共役ジオレフィン系単量体３４〜４５重量
部、エチレン系不飽和カルボン酸単量体１〜６重量部、
シアン化ビニル系単量体２〜１３重量部及びこれらと共
重合し得る他のモノオレフィン系単量体３６〜６３重量
部、更に脂肪族共役ジオレフィン系単量体に対するシア
ン化ビニル系単量体の重量比率が０．０６〜０．３であ
る単量体混合物を乳化重合させて得られる合成共重合体
ラテックスであって、ラテックス粒子径の均一度が１．
１以下で、数平均粒子径が０．１〜０．２μの範囲にあ
り、かつ、トルエンに対する不溶解部分が８５〜９５％
である合成共重合体ラテックスを主たる接着剤として含
有するシートオフセット印刷紙被覆用組成物。