JPS62117898A - 紙塗被組成物 - 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１紙塗被組成物に関し、詳しくは＃ｉ７Ａ性、
更には接着強度、耐水性、耐ブリスター性等の性質に優
れた紙塗被組成物に関する。

（従来技術） 従来からカルボキシ変性ブタジェン−スチレン共重合体
ラテックスは、単独あるいはカゼイン。

蛋白質、チン１ン、ポリビニルアルコール等の天然また
は合成バインダーと併用して紙の顔料塗彼加工月バイン
ダーとして広く使用されている。

これらカルボキシ変性ブタジェン−スチレン共重合本ラ
テックスと含有した紙塗被組成物で処理した顔ｆ５塗被
紙（コート紙）は、白色度、光沢等の覆りの性πに潰れ
ているため様々な用途に大１に使用されている。

近年、コート紙に対する需要の伸びは著しく。

それに伴って高速塗工化が一層進められ、更に塗工時の
乾燥エネルギー節減による低コスト化等の目的でカラー
・固形分の高濃度化も進められている。

これらＸ遠塗工化および高１．変化に伴い紙塗被組成物
にら種・マの性質が求められるようになった。

高速塗工においては、操業面からロール汚れのないこと
がより強く求められる。一方、高濃度化においては、紙
塗被！ｌ成物（カラー）の粘度が高くなって流動性が悪
化し２操業性が低下するという開運が生じる。この゛対
策としては、顔料面からは流乃往の良好なＷＬ粒子の重
質炭酸カルシウムの使用比率を上げる方法が、またバイ
ンダー面から１、、：　Ｉ？！ｊ粘乍用の大きいカゼイ
ン、デンプン等の天然の水溶性バインダーｉｔ！−減少
させて相対的にバインダーをラテックスリッチにする方
法が一般的に取られている（例えば、ＴＡＰＰＩ　　Ｃ
ｏ、ａｔｉｎｇ　　Ｃｏｒｉｆ’ｅｒｅｒ＋ｅｅ　　”
？’９９照）、シかし２これらの方法によってら改良効
果は十分でなく、生産の効率を高めるために、操業性の
優れた紙塗被組成物が要求されるようになって来ている
。

また、最近の印９ｊ物の急増によって、特にオフセット
印刷での高速印刷化の傾向に伴い、オフセーｒト用顔料
塗被紙および顔料バインダーには次のようなｆｆ：質が
要求されるようになって来ている。

その一つは、印刷時の顔ｑ塗披紙面に対する機械的な力
に抗して顔料の脱落および塗被層の基紙からの、ｉ’ｌ
ｉｌを防止し、美麗な印刷と可能とする性質である。こ
のためには、顔料粒子相互間ならびに１ｆＡｆ４塗被層
とその支持体である基紙との間の接着が強固であること
が−ｉ！−要がある。このような紙表面の破壊は印刷速
度が大きくなればなるほど、また重ね刷り回数が多くな
ればなるほど激しくなる。従って、それに耐える顔料ま
被酸が要求され。

そのためには使用する顔料バインダーは、優れた接着力
を有するものて゛なくてはならない。

もう一つの性質は、ｉ１水性で、ある、オフセット印刷
では、その印刷方式特有の「湿し水」を使用するが、そ
の湿時において印刷による機成的な力の抗する健さ、即
ち、耐水性を有することが要求される。

もう一つの性質は、耐ブリスター性である。特に１輪転
オフセット印刷の場合には、印刷方式の＋ｉ買上、高速
印刷の擾で高温かつ高速で乾燥するため、ｒ火ぶくれ（
ブリスター）」が発生しやすく、このブリスターが発生
すると印刷紙の商品価Ｔが大きく損なわれることになる
。このブリスターの発生は顔料バインダーが大きな要国
であるな？〉、使用する顔料バインダーはｆｌｈた耐ブ
リスター性ｆ！−有することが必要とされる。

（Ｆｅ明がＭ決しようとする問題点） 上述の通り、ｆｉ業性に優れ、更に接着強度、耐水性、
耐ブリスター性等の性質にも優れた塗被組成物は未だ得
られていない、従って、このような性？ｆを備え、現在
の印刷業界の要望に答えうる使道組成物の開発が望まれ
ていた。

従って、本発明は、操業性に優れ、更に接着強度２耐水
性、耐ブリスター性等の性質にら優れた値凍徂吸物そ提
供することを目的とするものである。

（問題点を稈決するための手段） 本発明者らは、ｉｉ官検討した結果　％記するラテＹク
ス（Ａ＞とラテックス（Ｂ）とを特定のｖ１合で・混合
して得られたラテックス混合物を使用すると上記目的が
達成できること分知り、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。

即ち５本発明は 指彷族共役ジエン２５−５０ｔｉｔ％、エチレン性不飽
和カルボン酸Ｏ，ラー１０．１ｉｆｆｉ％、およびこれ
らと共重合可能な他の単量＃４０−７４．５１１１】％
を重合して得られ、そのトルエン不溶分が１５−４５重
量？≦である共重合体のラテックス（ラテックス（Ａ）
）と 脂彷族共役ジエン２５−５０重量％、エチレン性不飽和
カルボン酸０．５−ｉｏ重量％、およびこれらと共重合
可能な他の単量体４０−７４．５重量％３重合して得ら
ｉ、そのトルエン不溶分が８０ｆｆｉ旦？６以上の共重
合体のラテックス（ラテックス（Ｂ））とを 固形分基準で合計量が１０・０重量部になるようにラテ
ックスＧＡ）７０−９５１１旦部に対してラテックス（
Ｂ）を３０−５重塁部加えてなるラテックス混合物と顔
料とを含有することを特徴とする紙ま″ｆｔ１．組成）
１に関するものである。

以下５本発明の詳細な説明する。

（ａ）ラテックス（Ａ） ラテックス（Ａ、　）の共重合体は、脂肪族共役ジエン
２５−５０重量％、エチレン性不飽和カルボン酸ｏ、５
−ｉｏ重量％およびこれらと共重合可能な池のｔｉ体４
Ｏ−７４，５型皿％とを乳化重合させて得られる。

脂肪族共役ジエンの代表的としては、ブタジェン、イソ
プレン、２−クロル−１，３−ブタジエ〉・・暮を挙げ
る二とかて゛きる。これらは、単独または２種以上Ｆ！
−岨み合わせて使用することができる。

その使Ｉ′！！割合は、共重合体に適度な弾性および脛
の硬さを与えるために２単量体の全重量基準で２５−５
０重量　％の範囲になくてはならない、２５重Ｘ％未満
では硬くて、えい共重合体が得られ、一方、うＯ１ｉ盈
９１Ｓ′を超えると柔らかくなりすぎ、耐水性が劣る。

好ましい使用割合は、２５−．４０重量％である。

エチレン性不飽和カルボン酸の代表例としては、アクリ
ル酸。メタクリル酸２クロトン酸２マレ・イン酸、フマ
ール酸、イタコン酸等のモノまたはジカルボン酸含挙げ
ることが出来る。更に、ジカルボン、酸無水物ら使用す
る事ができる。これらは、単独または２種以上を組み合
わせて使用することができる。その使用割合は、単量体
の全型ＪＥ基準で０．５−１０重塁％、好ましくはｉ−
７重量％である。０．５重量％来講では、接着力、ｉ械
的安定性が低下し、一方、ＩＯ重量％牙超えると、ラテ
ックスの粘度が高くなりすぎ、その取り扱い（ハンドリ
ング）が難しくなり、更には操業性が低下する。

上記の単量体と共重合可能な他の！ＥＬ量体の代表例と
しては、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
メタクリル醗メチル４２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジル
メタクリレート等のアクリル、酸あるいはメタクリル酸
のアルキルエステル項、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、Ｎ−メナロールアクリルアミド等のエチレン系不
飽和カルボン酸のアルキルアミド、アクリロニトリル、
メタアクリロニトリル等のシアン化ビニル化会物、酢酸
ビニル等のカルボン酸ビニルエステル等をψげることが
出来る。これらは、単独または２種以上を組み合わせて
使用することができる。これらの共重合可能なその他の
単量体は、共重合体に適度の硬さ、弾性および耐水性と
付与するために、！Ｌ量体の全重量基準て４０−７４う
１量％の割合で使用する。好ましい使用割合は。

５３−７４重量％である。

共重合体のトルエン不溶分は、１ラ一４５重量％の範囲
になくてはならない、１５重重旦未満では、接′ＩＦ強
度が劣り２更に操業性が低下する。一方、４ｓｔ量％を
超えると２耐ブリスター性が劣り好ましくない、なお、
好ましいトルエン不溶分は２０−４０重ｌ？≦である。

なお２本発明におけるトルエン不溶分とは、所謂ゲル含
量てｂす、後記実施例に記載した方法により１定された
ものである。

上記の単址木の乳化重合は、従来公知の方法によってお
こなうことができ、得られる共重合体のトルエン不溶分
が上記の範囲内にあるかぎり、その方法、条件等につい
ては、特に制限はない１例えば５水性媒体中で乳化剤、
′ｇ、合開始剤５重合連ｉＩ移動剤等の存在下に２常圧
または加圧下に、５０−９０’Ｃ程度の温度で行うこと
ができる。

乳化剤としては、アニオン性界面活性剤５非イオン性界
面活性剤を使用することができる２重合ｒＦＡ殆剤の代
表例としては、キュ／ンヒドロバーオキシド、ラウロイ
ルパーオキシド、ジイソブチルベンゾイルバーオキシド
等の有機過酸化物、３１！ｌ流酸カリウム、過硫酸ナト
リウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素
等の無機過酸化物等を挙げることができる。また５重合
連鎖移ｖＪ剤の代表例としては、ｔ−ドデシルメルカプ
タン５ｎ−ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノー
ルなどのメルカプタン類２タービノーレン、ジペンテン
、ｔ−テルピネンおよび少量の他の環状テルベン項より
なるテルペン混合物やクロロホルム２四塩化炭素等のハ
ロゲン化炭化水素などを挙げることができる。。

トルエン不溶分は、重合連貸移動刑の種類および量、エ
チレン系不飽和カルボン酸の種頷および量、！ｉ合開始
荊の種頷および量５重合温度等を適宜コントロールする
ことによって調整することができる。

（ｂ）ラテックス（Ｂ） ラテックス（Ｂ＞は、その共重合体のトルエン不溶分が
８０重量％以上、好ましくは８５重量％以上である。ラ
テックス（Ｂ）の単量体成分１重合方法などはラテック
ス（Ａ）に示した成分および方法が使用することができ
る。

ただし、ラテックス（Ｂ）における共重合体の脂肪族共
役ジエンの使用量、即ち含量は、ラテックスｉ′Ａ）に
おける共重合体中のそれよりも多いことが好ましく、特
に少なくとも２重量％多いことが好ましい、この理由は
、接着強度と耐ブリスター性の物性バランスが一段と優
れたものが得られるからである。この点からして、脂肪
族共役ジエンの好適な使用割合は、３０−４５．を旦％
である。

ラテックス＜Ｂ）における共重合体のトルエン不溶分は
、８０重量％以上、好ましくは８５重皿％以上である。

８０１量％未満では、接着強度。

操作性が低下して好ましくない、このようなトルエン不
溶分は、ラテックス・（Ａ＞の場合と同様にして調整す
る−１ことができる。

なお、ラテックス（Ａ）とラテックス（Ｂ　、）とにお
いて、ｔｉｌｌ成単量体およびそれらの使用割合は。

必ずしも同一である必要はなく、上記の条件が満たされ
るかぎり、異なる構成単量体、異なる使用割合であって
もよい。

（Ｃ）ラテックス（、Ａ）とラテックス（Ｂ）との使用
割合 本発明においては、ラテックス＜Ａ）とラテックス（ｉ
Ｂ　）とを混合して使用するが、この場合、固形分基準
で合計量が１００重量部になるようにラテックス（Ａ’
＞７０−９５重量部に対してラテックス（Ｂ）ｅ３０−
５重量部、好ましくはラテ・・／クス（、Ａ）７５−９
０１量部に対してラテックス（Ｂ）を２．５−１０重量
部の割合にて混合する。

ラテックス（Ｂ　）の使用量が５重量部未満であると、
本発明の効果が得られず、一方、３０重量部を超えると
耐ブリスター性の低下が大きく、好ましくない。

ラテックス（Ａ）とラテックス（Ｂ）とき混合した混合
ラテックスのトルエン不溶分は、好ましくは２０−６０
重Ｊｌ　ｑ＜、更に好ましくは２５−５５１１Ｌ１％で
ある。この範囲において、更に優れた効果を得ることが
できる。

（ｉ　ｄ　）祇塗ｍ組成物 本発明の紙塗肢組成物は、上記のラテックス（Ａ）とラ
テックス（Ｂ）とのラテックス混合物と、顔料とからな
るものである。この顔料は１紙塗被用に一般に使用され
ているｔ物性顔料であり、その代表例としては、クレイ
５覗酸バリウム、酸化チタン、炭酸カルシウム、す１〉
・ホワイト等を挙げることができる１本発明の混合ラテ
ックスは、これら顔料のバインダーとして使用するしの
であり、必要に応じてカゼイン２デンプン、ポリビニル
アルコール等の天然あるいは合成のバインダーと組み合
わせて使用することができる１本発明の祇霊被！ｌ成物
は、更に、−最に使用されている種々の配合剤５例えば
、耐水性向上剤、耐水化反応促進剤、顔料分散剤、粘度
、調節剤１着色顔料、蛍光染料、ｐ）（ｊＲ７ａ刑算を
任意に配合することができる。

本発明のラテックス混合物の顔料に対する使用量きは、
固形分基準で、顔ｆｉ１００重ｉ部に対して３−３０重
量部の範囲が好ましい。

（実施例） 次　に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが
１本発明はその要旨を超えない限りこれら実施例に間約
されるものではない、なお、部および％は、それぞれ重
量部および重量９≦を意味する。

要遣例 （ラテックス（Ａ）、（Ｂ）の製造） 撹持およしく温度Ｖ；艷可能なオートクレーブに。

表１に示す車、を体成分、連頒移動剤成分、過流駿カリ
ウム０４５部２アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．４部、水１５０部を仕込み窒素雰囲気下において、
温度と５０−８０℃内で適宜調節しながら１２時間反応
させて、表１に示すラテックス（Ａ−１）−（Ａ−５）
、（、ａ−１＞−（ａ、−４）、（’、Ｂ−１）　　（
Ｂ−４＞、および（ｂ−１）−（ｂ−３）を得た。これ
らラテックスの重合転化率はいずれら９９％以上て゛あ
った。

こｔｔらラテックスにおける共１１合体のトルエン不溶
分は、＞Ｘの方法によって測定し、その結果を表１に示
した。

（トルエン不溶分の１定法） 得られたラテ・ＹクスをｐＨ８，０に調繁した後。

インプロパツールで凝固させ、凝固物を洗浄してから乾
燥させた。その後、約０．３ｇの凝固物試料ｅ　Ｉｔ　
００　ｒｒ＋　ｌのトルエンに２０時間浸漬した債、ト
ルエン不溶分を測定し、試料に対する重量％で示す。

実施日１−７ 表１に示したラテ・７クス（Ａ＞、（Ｂ）からなる混合
ラテックスを用いて下記の処方により１紙塗被組成物牙
調製した。

混合ラテックス　　　　　　　　　１０部クレー（分散
刑としてビロリン 酸ソーダを０８５％含む）　　　　　８０部炭酸カルシ
ウム　　　　　　　　　１０部酸化澱粉　　　　　　　
　　　　　　５部水　（全固形分が６０？６になるよう
に添加した）これら紙塗ＴｔＬ組成物について２次　に
述べる方法により、操業性５接着強度、耐水性、耐ブリ
スター性を評価した。

（イ）ガムアップテスト二ロール汚れ性、！！］ち操業
性の措凛 塗工液分ガムアップテスターを用いてゴムロール間で練
り、樋械的せん断をかけてゴムロール上にａ２固物が発
生するまでの時間（分）を測定する。

時間が長いほうが操業性が優れていることを示す。

（ロ）ＲＩドライとックニ接着強度の指標ＲＩ印９１機
で印刷したときのピッキングの程度を肉眼で判定し、５
Ｖ！ｉ階法で評価した１点数の高いものほど接着強度は
良好である。＄１定＠数６回の平均値で示す。

（ハ＞　ＲＩウェットピック：耐水性の指標Ｒ【印別鷹
て゛モルトンロールを用いて湿し水を与えたときのピッ
キングの程度を肉眼で判定し。

５段階法で評価した０点数の高いものほど耐水性は良好
である。１１＠定回数６０の平均値を示した。

（ニ）耐ブリスター性 両面塗工した紙を調湿（約６％）シ、加熱したオイルバ
スに投げ込み、ブリスターが発生するときの最低温度を
示す、温度が高いほうが耐ブリスター性が良好である。

本発明の塗被組成物の：４［結果は表２に示した。

この評価結果から、本発明の塗被組成物は、操業性、接
着強度、耐水性および耐ブリスター性の特性バランスが
高水準にあることが理解される。

比較例１−１１ 混合ラテ〕、−クスとして、表３に示すような本発明の
範囲外のラテックスを使用した以外は、実施例１−７の
場合の同様にして、塗被組成物分調製し、その評価を行
った。結果は５表３に示す。

比較例１．４　　比較例１においては、ラテックス・（
Ａ’）の共重合体のブタジェン・（脂肪族共役ジエン）
含量が本発明の範囲未満であり−ｆｌｌＩ強度。

耐水性が劣る。比較例４では、同じブタジェン含量が本
発明の範囲を超えており、操業性、雨水性が劣っている
。

比較例２．３　　比較例２では、ラテックス（Ａ、）・
の共重合体のトルエン不溶分が本発明の範囲未満であり
、操業性、接着強度、耐水性が劣っている。

比較例３においては、同じトルエン不溶分が本宛・明の
範囲を超えており２耐ブリスター性が劣っている。

比較例５．７　　比Ｖ例５では、ラテックス（Ｂ）のブ
タジェン含量が本発明の範口未溝で夛〉す、接着強度、
耐水性が劣っている。比較例７では、同じブタジェン含
量が本発明の範、囲を超えており、掻業性、耐水性がお
どっている。

比Ｆ２ｔＷ６　　　　ラテックス（’Ｂ　＞の共重合体
のトルエン不溶分が本発明の範囲未満であり、操業性が
劣っている。

比ｖ１．例８．９．．ｉ０　　　ラテγり２（Ｂ）ｆｔ
配合しないで、本発明の範囲のラテックス（ＡＩ＞ｆｔ
独で用いた例であり、操業性が劣っている。

比較例１１　　本発明め範囲のラテックス（ｉＢ　＞５
：阜独で用いた例であり、耐ブリスター性、耐水性が劣
っている。

（発明の効果） 本発明の紙塗披組を物は、操業性に優れ、更に億肢紙の
印刷時の接着性、耐水性および耐ブリスター性に優れて
おり、工業的に有用ならのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 脂肪族共役ジエン２５−５０重量％、エチレン性不飽和
   カルボン酸０．５−１０重量％およびこれらと共重合可
   能な他の単量体４０−７４．５重量％を重合して得られ
   、そのトルエン不溶分が１５−４５重量％である共重合
   体のラテックス（ラテックス（Ａ））と 脂肪族共役ジエン２５−５０重量％、エチレン性不飽和
   カルボン酸０．５−１０重量％およびこれらと共重合可
   能な他の単量体４０−７４．５重量％を重合して得られ
   、そのトルエン不溶分が８０重量％以上の共重合体のラ
   テックス（ラテックス（Ｂ））とを 固形物基準で合計量が１００重量部になるようにラテッ
   クス（Ａ）７０−９５重量部に対してラテックス（Ｂ）
   を３０−５重量部加えてなるラテックス混合物と顔料と
   を含有する紙塗被組成物。