JP2000290894A - 紙用コート剤 - Google Patents

紙用コート剤

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JP2000290894A
JP2000290894A JP11127489A JP12748999A JP2000290894A JP 2000290894 A JP2000290894 A JP 2000290894A JP 11127489 A JP11127489 A JP 11127489A JP 12748999 A JP12748999 A JP 12748999A JP 2000290894 A JP2000290894 A JP 2000290894A
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coating agent
coating
pva
aqueous solution
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Toshifumi Matsuoka
敏文 松岡
Hiroshi Noguchi
博司 野口
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Unitika Chemical Co Ltd
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Unitika Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙に塗工した場合、紙の表面強度を向上さ
せ、なおかつ印刷特性、特にカラーインキをべた塗りす
る様な際に鮮明で均一な色彩を表現することのできる紙
用コート剤を提供する。 【解決手段】 (A)ケン化度が60モル%以上で、2
0℃における4%水溶液粘度が1.5mPa・s以上で
あるポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対し
て、(B)界面活性剤0.1〜10重量部を配合してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙用コート剤に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリビニルアルコール(以下、P
VAと略記する)は、紙の表面強度、平滑度、光沢等の
表面特性を改良するためのクリアコート剤、顔料コーテ
ィングにおけるバインダーとして、またバリアー性を向
上させる剥離紙原紙用のアンダーコート剤として紙分野
において広く利用されてきた。
【0003】酸化でんぷん等の他のコート剤と比較する
と、PVAは皮膜形成性が良く、皮膜強度が高いため、
紙表面に平滑性の優れた皮膜を形成し、酸化でんぷんに
比べて2〜4倍の高い表面強度を得ることができ、特に
ライナー用、板紙用、製袋用等の紙のコート剤として非
常に有効であることが良く知られている。
【0004】しかしながら、PVAを含む紙用コーティ
ング液を紙の表面に塗工すると、一般的にはPVAが紙
の表面近くに集中して分布するため、表面強度、平滑
性、ガスバリアー性は向上するが、印刷時、特に高画質
カラー印刷の際にインクが紙表面のPVA層によっては
じかれたり、PVA層の厚さの微妙な差によりべた塗り
印刷時にインクの染み込みが変化するため、印刷色の濃
淡が生じたりして鮮明で均一な印刷ができないという欠
点があった。特に、最近は段ボールにもカラー印刷が施
されることが多くなってきており、印刷の鮮やかさ、均
一さが特に問題視されるようになってきている。
【0005】また、最近、環境保全や資源の有効化の観
点から、古紙の活用が叫ばれており、古紙の入った紙、
いわゆる再生紙における古紙利用率が高くなる傾向があ
る。しかし、古紙を使用すると、種々の疎水性物質の混
入がさけられないので、そのような再生紙に水溶性のコ
ート剤を用いると、疎水性物質の周辺部にピンホールが
発生し易く、印刷むらの原因となり易い。
【0006】上記のコート剤としてポリアクリルアミド
系(以下、PAMと略記する)のコート剤を用いると、
上記の印刷時の欠点はやや改善されるが、表面強度はP
VAには及ばず、さらにPAMはPVAと比較すると、
高価なコート剤であり経済性の面でも不利となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗工した紙
の表面強度等の表面特性の改善効果が高く、なおかつ印
刷時、特に高画質カラー印刷時に優れた発色性を示す紙
の表面コート剤を提供することを目的とするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、上記目
的を達成するものであって、(A)ケン化度が60モル
%以上で、20℃における4%水溶液粘度が1.5mP
a・s以上であるPVA系樹脂100重量部に対して、
(B)界面活性剤0.1〜5重量部を配合してなること
を特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。本発明で使用されるPVA系樹脂は、ケン化度
が60モル%以上で、20℃における4%水溶液粘度が
1.5mPa・s以上のものである。
【0010】ケン化度は60モル%以上、好ましくは7
0モル%以上、さらに好ましくは88モル%以上であっ
て、ケン化度が60モル%未満では水溶液が相分離を起
こし塗工が困難になる場合がある。20℃における4%
水溶液粘度は1.5mPa・s以上、好ましくは5mP
a・s以上である。20℃における4%水溶液粘度が
1.5mPa・s未満の場合には、塗工した紙の表面強
度の改善が小さい。
【0011】本発明に使用するPVA系樹脂は、脂肪族
ビニルエステルを塊状、溶液、懸濁あるいは乳化重合な
どの公知の方法で重合したものを、例えばメタノール等
のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル
類とアルコール類との混合溶媒中で、水酸化ナトリウム
などのアルカリ金属の水酸化物やナトリウムメチラート
などのアルコラート等をケン化触媒として用いた公知の
方法によってケン化することによって得られる。ケン化
物の乾燥、粉砕方法は公知の各種の方法で行われる。
【0012】上記の脂肪族ビニルエステル類としては、
ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリ
ン酸ビニルなどがあげられるが、工業的には酢酸ビニル
が望ましい。
【0013】また、上記のPVA系樹脂は、前記脂肪族
ビニルエステルと共重合可能な不飽和単量体と脂肪族ビ
ニルエステルとの共重合物であっても良い。脂肪族ビニ
ルエステルと共重合可能な不飽和単量体としては、例え
ば、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類やクロ
トン酸、アクリル酸等の不飽和−塩基酸またはその塩、
マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和二塩基酸
またはその塩、あるいはマレイン酸モノメチル、イタコ
ン酸モノメチル等の不飽和二塩基酸モノアルキルエステ
ル類、(メタ)アクリル酸エステル類、アクリルアミ
ド、ジアセトンアクリルアミド、ジメチルアクリルアミ
ド、N−メチロールアクリルアミド、N−ビニル−2−
ピロリドン等のアミド基含有単量体、ラウリルビニルエ
ーテル、ステアリルビニルエーテル等のアルキルビニル
エーテル、トリメトキシビニルシラン等のシリル基含有
単量体、アリルアルコール、ジメチルアリルアルコー
ル、イソプロペニルアリルアルコール等の水酸基含有単
量体、アリルアセテート、ジメチルアリルアセテート、
イソプロペニルアリルアセテート等のアセチル基含有単
量体、ビニルスルホン酸ソーダ、アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸ソーダ等のビニルスルホン酸
基含有単量体、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲ
ン含有単量体、スチレン等の芳香族系単量体を挙げるこ
とができるが、これに限らない。
【0014】本発明に使用されるPVA系樹脂は、ケン
化度の異なるもの、水溶液粘度の異なるもの、共重合変
性してないもの、共重合変性してあるものなど、種類の
異なるPVA系樹脂を2種類以上ブレンドして用いても
良い。またブレンドは、粉体の状態でも、また水溶液の
状態でも、さらにはケン化前のポリビニルエステルの状
態で行っても良い。
【0015】本発明に用いられる(B)界面活性剤は公
知の各種の構造の界面活性剤であって、例えば公知のカ
ルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エ
ステル塩等のアニオン性界面活性剤、第1級アミン塩、
第2級アミン塩、第3級アミン塩、第4級アミン塩等の
カチオン性界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン酸型等の
両性界面活性剤およびエチレングリコール型、アセチレ
ングリコール型、多価アルコール型等の非イオン性界面
活性剤、フッ素系界面活性剤等をあげることができる。
中でも、非イオン性界面活性剤が好ましい。さらには、
高級脂肪アルコールエチレングリコール付加物、脂肪酸
エチレングリコール付加物、ポリプロピレングリコール
エチレングリコール付加物等のポリエチレングリコール
型非イオン性界面活性剤がより好ましい。
【0016】本発明で用いられる界面活性剤は、20℃
における0.1%水溶液の表面張力が46dyne/c
m以下のものが好ましい。さらには、35dyne/c
m以下のものがより好ましい。
【0017】本発明において使用する界面活性剤の量
は、PVA100重量部に対して0.1〜10重量部で
あり、好ましくは1〜8重量部である。界面活性剤の使
用量が0.1重量部未満の場合には、カラー印刷時の発
色性の改善効果がみられず、10重量部を越えると、界
面活性剤の効果は頭打ちになり効果が上がらないため、
コスト面で不利であるとか、界面活性剤のブリードアウ
トが起こり、紙の強度や品質を低下するなどの悪影響が
現れる。
【0018】本発明の紙用コート剤は、一般には通常の
PVΛと同様に水に溶解して使用される。この際、
(A)PVA系樹脂と(B)界面活性剤の混合物を水に
投入して溶解してもよく、また(A)の水溶液に(B)
を添加してもよい。
【0019】本発明の紙用コート剤には、必要に応じて
可塑剤、消泡剤、防カビ剤、帯電防止剤等の公知の添加
剤を添加することもできる。さらに、本発明の効果を損
なわない範囲で他のコート剤、例えば、でんぷん類、カ
ラギーナンやアガロース−アガロペクチン、アルギン酸
ソーダ、キチン、キトサン等の多糖類、あるいはアクリ
ルエマルジョン、SBR等の各種合成樹脂エマルジョ
ン、無機顔料、有機顔料等を混合することができる。
【0020】本発明の紙用コート剤を塗工する紙として
は、特に制限はなく、例えば情報処理用紙、一般上質
紙、中質紙、グラビア紙、新聞紙等の印刷用紙、ライナ
ー用紙、マニラボール、白ボール等の板紙を挙げること
ができる。
【0021】かかる紙に該コート剤を塗工する場合の水
溶液の濃度としては、固形分として30重量%以下、好
ましくは1〜20重量%が適当である。
【0022】これを塗工するにあたっては、ゲートロー
ルコーター、サイズプレス、エアナイフコーター、ブレ
ードコーター等の公知の任意の方法が採用される。
【0023】本発明の紙用コート剤の塗工量は、特に制
限はないが、使用目的に応じて通常0.01〜30g/
程度塗工される。
【0024】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。
【0025】実施例1 (A)成分としてケン化度が98モル%、20℃におけ
る4%水溶液粘度が28mPa・sのPVA100重量
部と、(B)ポリエチレングリコール型界面活性剤(サ
ンモリン11、三洋化成(株)製)2重量部とを混合し
てコート剤を得た。このコート剤を水に分散させた後、
80℃で加温溶解し、濃度4%の水溶液に調製したもの
をコーティング液とした。このコーティング液を用いて
以下の方法により塗工紙を作製し、この塗工紙の評価試
験を行った。
【0026】塗工紙の作成方法コーティング液を未塗工
の上質紙(坪量65g/m)の片面に、コート剤の塗
工量が0.5g/mになるようにバーコーターを用い
て塗工した。塗工後、直ちにドラム乾燥機を用いて95
℃、2分間乾燥したものを、20℃、65%RHの雰囲
気中で2日間調湿して、塗工紙を作成した。
【0027】塗工紙の評価試験 (1).表面強度(ワックスを用いる紙の表面強さ試
験) JIS P 8129に準じて試験した。
【0028】(2).印刷適性 .色むら試験 ターナー社製の水性ポスターカラー(赤)を毛筆を用い
て塗工面にべた塗りした際の色むらを肉眼で観察し、次
の基準で評価した。 評価基準 ○:色むらがない △:やや色むらがある ×:色むらがはっきりと存在する .色彩計試験 Shin asahi フラワースタンプインキ(赤)
で直径3cmの丸べた印を押した際の印刷表面の赤色の
濃さを日本電飾工業(株)製の分光式色彩計SE−20
00にて測定した。 Δa:値が大きい方が色彩の赤方向のベクトルが大きい
ことを示す。
【0029】(3).総合評価 上記の評価より次の基準で総合評価を行った。 ○:表面強度、印刷適性とも優れている。 ×:表面強度、印刷適性の一方または両方が悪い。 上記の評価試験の結果は、表1に示すように、表面強度
が良好で、色むらも無く、濃い赤色が表現できたので、
優れた総合評価が得られた。
【0030】実施例2 実施例1のPVAに代えて、酢酸ビニルとマレイン酸モ
ノメチルとの共重合物をケン化して得られた変性PVA
(ケン化度 97モル%、20℃での4%水溶液粘度3
0mPa・s、マレイン酸モノメチルの変性度1.9モ
ル%)を用い、界面活性剤の量を0.5重量部にした以
外は実施例1と同様にしてコーティング液を作成し、試
験した。その結果は表1に示すように、優れたものであ
った。
【0031】実施例3 実施例1のPVAに代えてケン化度が80モル%、20
℃における4%水溶液粘度が5.1mPa・sのPVA
を用い、界面活性剤をポリエチレングリコール型界面活
性剤(ニューポールPE−61、三洋化成(株)製)8
重量部にした以外は実施例1と同様にしてコーティング
液を作成し、試験した。その結果は表1に示すように、
優れたものであった。
【0032】実施例4 実施例1の界面活性剤に代えて、アセチレングリコール
型界面活性剤(サーフィノール104E、日信化学
(株)製)を0.5重量部使用した以外は実施例1と同
様にしてコーティング液を作成し、試験した。その結果
は表1に示すように、優れたものであった。
【0033】実施例5 古紙を30%含む紙(坪量65g/m)を用いた以外
は実施例1と同様に試験を行った。その結果は表1に示
すように、優れたものであった。
【0034】比較例1 (A)成分としてケン化度が98モル%、20℃におけ
る4%水溶液粘度が28mPa・sのPVAを100重
量部を水に分散させた後、80℃で加温溶解し、濃度4
%の水溶液に調製したものをコーティング液とした。塗
工及び評価方法は実施例1と同様にして試験した。その
結果は表1に示すように、特に色むらが劣るものだっ
た。
【0035】比較例2 実施例1の(B)界面活性剤の量を0.05重量部にし
た以外は実施例1と同様にしてコーティング液を作成
し、試験した。その結果は表1に示すように、特に色む
らが劣るものだった。
【0036】比較例3 古紙を約30%含む紙(坪量65g/m)を用い、
(B)成分は用いなかった以外は実施例と同様にしてコ
ーティング液を作成し、試験した。その結果は表1に示
すように、特に色むらが劣るものだった。
【0037】比較例4 本発明のコート剤の代わりにでんぷんを糊化したものを
用いた場合について実施例1と同様にして試験した。そ
の結果は表1に示すように、特に強度が劣るものであっ
た。
【0038】
【表1】
【0039】
【発明の効果】本発明の紙用コート剤によれば、PVA
が紙の塗工面から中心部にかけて適度な濃度分布を持っ
て存在するようになるため、表面強度が向上し、特に層
間剥離が起こり難くなると同時に、印刷時、特にインク
をべた塗りするような場合においても色むらの少ない鮮
明で均一な印刷が可能となる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ケン化度が60モル%以上で、2
    0℃における4%水溶液粘度が1.5mPa・s以上で
    あるポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対し
    て、(B)界面活性剤0.1〜10重量部を配合してな
    ることを特徴とする紙用コート剤。
JP11127489A 1999-03-31 1999-03-31 紙用コート剤 Pending JP2000290894A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002321320A (ja) * 2001-04-26 2002-11-05 Toyobo Co Ltd 酸素ガスバリア性多層フィルム及びその製造方法
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Effective date: 20040525