JPS63135594A - 紙用塗工組成物 - 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 本発明は紙用塗工組成物に係り、さらに詳しくは印刷用
塗工紙の印刷性能を向上させるようにした塗工組成物に
関する。

従来の技術 印刷用紙には新聞紙のような未塗工紙も用いられている
が、美麗な印刷を行なうために塗工紙も多く用いられて
いる。この塗工紙は抄き上げた紙にクレー、炭酸カルシ
ウム等の顔料、ラテックス、澱粉等の接着剤から主とし
てなる組成物を塗工したものである。

ところで、近年、印刷はその生産性を向上させるために
より高速になり、その印刷画質も例えば写真のような高
度なものが要求されることにより、精密になり、さらに
は色調に対する要求も高度化して多色化が図られるにつ
れて、印刷用塗工紙に対して益々高度な性能が求められ
ている。これらの性能には例えば印刷時のインキの付着
状態を示すインキ受理性が一般的なものとして挙げられ
るが、オフセット印刷では湿し水に対する耐水性、また
、グラビア印刷では印刷時に高速で印刷ローラ等に擦ら
れるときのこれに耐える表面強度の性能が特に要求され
る。

このような印刷時に必要な性能を紙に付与するために、
例えばメラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルム
アルデヒド樹脂もしくはポリアミド−尿素−ホルムアル
デヒド樹脂等のホルムアルデヒド樹脂、あるいはポリア
ミド−エピハロヒドリン樹脂等の如きカチオン性エポキ
シ変性ポリアミド樹脂を併用した塗工組成物はすでに知
られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記の樹脂を併用した組成物を塗工した
塗工紙は、表面強度の点ではまだ十分でなく、印刷の高
速化に伴って例えば紙むけ等の紙の表面強度不足に起因
する印刷トラブルが多くなってきている。この紙の表面
強度を向上させるには、塗工組成物中の澱粉やラテック
ス等の接着剤の含有量を増加させれば良いが、今度は反
対にインキ受理性が低下する。このように紙のインキ受
理性と表面強度の両方を高速印刷の場合にも満足させら
れるような塗工組成物はまだ知られておらず、その出現
が望まれζいた。

問題点を解決するための手段 本発明者等は、前記問題点を解決するために鋭意検討の
結果、インキ受理性及び表面強度に優れることは勿論の
こと、さらに耐水性にも優れる紙用塗工組成物を見出し
、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明は、顔料と接着剤と助剤を含有する紙
用塗工組成物において、キトサンを上記顔料１００重量
部に対し固形分で０．０５〜３０重葉部含有することを
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。

本発明で使用するキトサンは、一般式　（１）で表わさ
れる（１→４）−２−アセトアミド−２−デオキシ−β
−〇−グルカンの構造をもつキチンの脱アセチル化物で
ある。

キチンは甲殻類、昆虫類、菌類の支持組織を形成してお
り、工業的にはカニ、エビ等の甲殻から脱カルシウム処
理および脱タンパク質処理によって得られる。本発明で
使用するキトサンはキチンの脱アセチル化によって得ら
れる多糖類の一種であり、必要に応じて苛性ソーダ、塩
酸、亜硝酸、あるいは過酸化水素等を用いる既知の方法
により所定の粘度に調節したものを用いる。例えばキト
サンと同重量の酢酸で溶解した濃度０．５％水溶液の粘
度がブルックフィールド型粘度計で２５℃、６０回転の
測定値が５００センチポイズ以下のものが塗工の容易性
の点で好ましいが、これに限らない。

上記の脱アセチル化法には特に制限はなく、例えば、キ
チンを３０〜５０％のアルカリ水溶液中５０〜１３０℃
の温度で脱アセチル化することにより得ることができる
。キトサンの水溶液を得る点からは脱アセチル化度は５
０％以上が好ましい。さらに本発明で使用するキトサン
に化学修飾することもできる。例えば、ヒドロキシエチ
ル化、ヒドロキシプロピル化、カルボキシメチル化、リ
ン酸化、硫酸化、アルキル化、または３−クロロ−２−
ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモニウムクロライ
ド、グリシジルトリアルキルアンモニウムクロライト、
ジアルキルアミノアルキルクロライド等によるカチオン
化等の化学修飾が可能である。

本発明で使用するキトサンの使用方法に特に制限はない
が、キトサンの水溶液を用いることが最も簡単である。

例えばキトサンを無機酸或いは有機酸を用い、ｐ＋（６
，５以下に調節して水溶液にする例が挙げられる。

本発明においてキトサンの含有量は、顔料１００重量部
に対して固形分で０．０５〜３０重量部の範囲で加えら
れる。キトサン水溶液は単独で接着剤として加えること
もできるが、他の接着剤とともに用いることもでき、こ
の場合接着剤をキトサンで乳化した乳化液として用いる
こともでき、キトサン水溶液と接着剤を混合した混合液
でも良い。キトサンの含有量が０．０５重量部より少な
いと、効果が顕著でなく、また３０重量部より多過ぎる
と、塗工液を増粘させるので好ましくない。

本発明の塗工組成物の接着剤成分としては、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、セルロース誘導体（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）等の天然高分子化合物
あるいはその誘導体、およびスチレン−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
ニル系樹脂、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
示される。

本発明に使用される顔料としては、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、尿素系ポリマーなどの
有機顔料があり、これらのうちの１種類又は２種類以上
を混合して使用することができる。

本発明の紙用塗工組成物にはエポキシ基を有する化合物
を含有させることが特に耐水性を向上させる上で好まし
い。この化合物の例としては、例えばエチレングリコー
ルやグリセリン等の多価アルコールのポリグリシジルエ
ーテルあるいはポリアミドポリアミン−エピクロロヒド
リン樹脂等のポリアミドポリアミン−エピハロヒドリン
＋Ｍ　脂、ポリアミドポリアミン−尿素ホルムアルデヒ
ド−エビクロロヒドリン樹脂等のポリアミドポリアミン
−尿素ホルムアルデヒド−エビハロヒドリン樹脂が例示
される。これらエポキシ基を含有する化合物の添加によ
りエポキシ基とキトサンのアミノ基の反応が生じ耐水性
が向上すると考えられる。

本発明の紙用塗工組成物は、上記の顔料、接着剤、キト
サン、エポキシ基を有する化合物のほか、分散剤、滑剤
、耐水化剤、インキ受理性向上剤、増粘剤、減粘剤、消
泡剤、抑泡剤、防腐剤、防カビ剤、保水剤、蛍光増白剤
、染料、導電剤などの各種助剤も必要に応じて適宜配合
することができる。

本発明の紙用塗工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に分散させ、これに接着剤、エポキ
シ化合物を加え、さらに必要に応じて粘度調節剤等の助
剤を加え、これに予め調製しておいたキトサン液を加え
、攪拌する。そしてさらに必要に応じて苛性ソーダ等で
ｐＨを調節して完成させる。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。

本発明の紙用塗工組成物は、従来より公知の方法で基紙
上に塗工される。すなわち、ブレードコーター、エアー
ナイフコーク−、バーコーター、ロールコータ−、サイ
ズプレスコーター、ドクトルコーター、ブラシコーター
、カーテンコーター、グラビアコーター、キャストコー
ター、チャンブレックスコーター等通常用いられる方法
で塗工され、オンマシンコーティング、オフマシンコー
ティングのいずれであっても良い。また、一層塗工であ
っても多層塗工であっても良く、さらに片面塗工、両面
塗工のいずれでも可能である。

塗工後の乾燥は例えば、ガスヒーター、電気ヒーター、
蒸気加熱ヒーター、熱風加熱等の通常の方法で行われ、
乾燥後は必要に応じてスーパーカレンダー、水力レンダ
−、グロスカレンダーなどの仕上げ工程によって光沢を
付与することが可能であり、その他一般的な加工手段は
いずれも使用することができる。

本発明による塗工組成物を上記コーターで塗工した塗工
紙、例えばアート紙は特にインキ受理性、表面強度、さ
らに耐水性に優れ、美麗な印刷物を作成することができ
る。

実施例 次に本発明を実施例により説明する。

実施例１ カオリンクレー８０重量部と７５％炭酸カルシウムスラ
リー２６．７重量部（固形分で２０重量部）を分散剤０
．４重量部により３６重量部の水中に分散させた後、予
め糊化した酸化澱粉２０％水溶液２５重量部（固形分で
５重量部）、スチレン−ブタジエンラテックス４８％固
形分溶液２５重量部（固形分で１２重量部）及び予めキ
トサンを水中に分散させこのキトサン粉末と同重量の酢
酸を加えて溶解させた２％キトサン水溶液２５重量部（
固形分で０．５重量部）を加え、３０％水酸化ナトリウ
ム水溶液及び水で調節してｐＨ９、固形分濃度４５％に
なる塗工組成物を調製した。なお、顔料、接着剤、分散
剤等の各成分の配合割合は第１表に示し、配合原料の具
体的構造及び商品名は表の後に示す通りである。

実施例２ キトサンの種類を代えた以外は実施例１と同様にして塗
工組成物を調製した。

実施例３ 予め糊化した酸化澱粉水溶液を使用せず、キトサンの種
類を代えた以外は実施例１と同様にして塗工組成物を調
製した。

比較例１ キトサンを使用しなかった以外は実施例１と同様にして
塗工組成物を調製した。

比較例２ キトサンを使用せず、かつ予め糊化した酸化澱粉２０％
水溶液を３０重量部（固形分で６重量部）使用した以外
は実施例１と同様にして塗工組成物を調製した。

比較例３ キトサンを使用せず、かつスチレン−ブタジエンラテッ
クス４８％固形分溶液２９．２重量部（固形分で１４重
量部）使用した以外は実施例１と同様にして塗工組成物
を調製した。

実施例４〜１０ 実施例１において用いたキトサンの代わりに表２に示す
それぞれのキトサンをそれぞれの重量部用い、さらに表
２に示すそれぞれのエポキシ化合物をそれぞれの重量部
用いた以外は実施例１と同様にしてそれぞれ実施例４〜
１０の塗工組成物を調製した。

比較例４〜１０ 実施例４〜１０において、それぞれキトサンを使用しな
かった以外は同様にしてそれぞれ比較例４．５．６．８
．９．１０の塗工組成物を調製した（比較例７は比較例
５と同じ）。

なお、上記実施例２〜１０．比較例２〜１０についても
その配合を表１．２に示し、その原料を表の後に示す。

表中「キトサンａ−１」、「キトサンａ−２」は次のよ
うにして作成した。

「キトサンａ−１」の合成 温度計及び撹拌棒を備えた三つロフラスコに水４６０ｇ
を仕込み、市販のキトサン（君津化学工業株式会社製キ
ミツキトサンＦ２）１６．１ｇ（０，１グルコサミン単
位）を加えて良く攪拌し分散させた後、攪拌下に氷酢酸
１６．１ｇを加えてキトサンを溶解させた。亜硝酸ナト
リウム０．０６９ｇ（０，００１モル）を加えて４０℃
で３時間攪拌した後、■規定チオ硫酸ナトリウム水溶液
２ｇ（０，００２モル）を加えて反応を停止した。得ら
れたキトサン水溶液の固形分０．５％における粘度は４
．２ｃｐｓであった。水を減圧で留去して低分子量「キ
トサンａ−１」粉末を得た。

「キトサンａ−２」の合成 亜硝酸ナトリウム０．１０ｇ（０，００１５モル）を用
いた以外はキトサンａ−１の場合と同様の操作を行いキ
トサン水溶液を得た。このキトサン水溶液の固形分０．
５％における粘度は３．０ｃｐｓであった。水を減圧で
留去して低分子量「キトサンａ−２」粉末を得た。

上記で得られた塗工組成物について試験を行いその結果
を評価した。

く塗工試験および評価〉 上記実施例、比較例で得られたそれぞれの紙用塗工組成
物をアプリケーターを使用して、坪量７５ｇ／ｎ？の原
紙に塗工量が片面につき約１４ｇ／ｎ（となるように片
面塗工を行った。この塗工紙を１００℃で１分間、熱風
乾燥機中で乾燥させてから温度６０°Ｃ１線圧７５Ｋｇ
／　ｃｍの条件下で２回カレンダー処理を行なった。得
られた塗工紙は２０°Ｃ１６５％相対湿度下で２４時間
コンディショニングを行った後、インキ受理性、耐水性
及び表面強度を測定した。これらの測定方法を以下に示
し、その測定結果を実施例１〜３、比較例１〜３につい
ては表３、実施例４〜１０については表４、比較例４〜
１０については表５に示す。

■　インキ受理性 Ｒ１印刷試験機（明製作所製）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。

■　耐水性 コート面上にイオン交換水を約０．１ｍｊ！滴下し、指
先で３回、５回、１０回、１５回および２０回摩耗して
、それぞれの回数に応じた溶出部を黒紙に移行させ、そ
のさいの溶出量を肉眼で観察し、５を優とし、１を劣と
して５段階評価を行なった。

■　表面強度 Ｒ１印刷試験機で印刷して、紙むけ状態を肉眼で観察し
、５を優とし、１を劣として５段階評価を行った。

（この頁以下余白） 表１ （この頁以下余白） 表２ 注１クレー：米国エンゲルハルト・ミネラルズ社製ウル
トラホワイト９０ 注２炭酸カルシウム：冨士カオリン株式会社製カービタ
ル９０ 注３ラテックス二日本合成ゴム株式会社製注４澱粉二王
子コーンスターチ株式会社製王子エースＡ 注５キトサンはａ−１、ａ−２を除いて君津化学工業株
式会社製のキミツキトサンで各グレードの仕様は次の通
りである。

キミツキトサンＦ２　粘度３７ｃｐｓ　（固形分１％）
キミッキトサンＦ　　粘度５０ｃｐｓ　（固形分１％）
キミッキトサンＬ　　粘度５４ｃｐｓ　（固形分０．５
％）キミツキトサンＭ　　粘度］、７５ｃｐｓ　（固形
分０．５％）キミツキトサンＨ粘度２９０ｃｐｓ　（固
形分０．５％）なお、粘度はブルックフィールド型粘度
計、２５℃、６０回転の測定値である。

注６エボキシ化合物の内容は次の通りである。

カイメン５５７Ｈ：ディック・バーキュレス社製ポリア
ミドポリアミン−エピ クロロヒドリン樹脂 エビオールＥ４００　　：日本油脂株式会社製エチレン
グリコールジグ リシジルエーテル ブナコールＥＸ−３１３４長瀬産業株式会社製グリセリ
ンポリグリシジ ルエーテル 注７分散剤：東亜合成化学工業株式会社製アロンＴ−４
０ （この頁以下余白） 表３ 表４ 表５ 上記結果より、実施例１〜３のものは比較例１〜３のも
のに比べてインキ受理性、耐水性、表面強度のいずれも
良く、また、実施例４〜１０のものは比較例４〜７のも
のに比べて良く、さらに実施例１〜３のものより耐水性
が向上している。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、紙用塗工組成物に
キトサンを併用したので、塗工紙のインキ受理性、表面
強度が向上し、高速印刷を支障なく行なえるとともにそ
の刷り上がりも美麗に仕上げることができる。また、さ
らにエポキシ化合物を併用すると、さらに耐水性が向上
し、特に湿し水を使用するオフセット印刷に好適となる
。

昭和６１年１１月２８日 特許出願人　ディック・バーキュレス株式会社代　理　
人　弁理士　　　　佐　　野　　　忠手続？Ｃ石正書く
自発） 昭和６１年１２月２６１１ 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２８１．６８７号 ２、　発明の名称 紙用塗工組成物 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都中央区日本橋３丁目７番２０号 ディック・バーキュレス株式会社 代表者　川　井　−行 ４、代理人　　■１０５ 東京都港区西新橋２丁目２番１０号　三喜ビル５、補正
命令の日付　　自発 ６、補正により増加する発明の数　なし７、補正の対象 ８、　７１ｉ正の内容 （１）明細書第１８頁表２の下から２段目に１デナコー
ルＥＸ−３Ｊとあるを、 １−ブナコールＣに−３１３」と訂正する。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）顔料と接着剤と助剤を含有する紙用塗工組成物に
   おいて、キトサンを上記顔料１００重量部に対し固形分
   で０．０５〜３０重量部含有することを特徴とする紙用
   塗工組成物。
2. （２）キトサンはこれと同量の酢酸で溶解した０．５重
   量％水溶液のブルックフィールド型粘度計による２５℃
   、毎分６０回転における測定値が５００センチポイズ以
   下であ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. （３）助剤はエポキシ基を含有する化合物を含有し、か
   つこの化合物を顔料に対して固形分で０．０５〜１０重
   量部含有す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. （４）エポキシ基を含有する化合物が多価アルコールの
   ポリグリシジルエーテルであることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の紙用塗工組成物。
5. （５）エポキシ基を含有する化合物がポリアミドポリア
   ミン−エピハロヒドリン樹脂であることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の紙用塗工組成物。