JPH0672397B2 - 紙の表面に光沢を付与する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は紙の表面に優れた光沢を付与し、更に耐摩耗
性、耐スクラッチ性、耐水性等諸性能を向上させる方法
に関するものである。

［従来の技術］ 近時化粧箱、本やマッチの表紙、カレンダー等において
は印刷面の上から樹脂溶液を塗布、乾燥することによ
り、光沢付与、デラックス感の付与を行うことが広く行
われている。かかるツヤニス塗料の目的に用いる樹脂と
して最近ではスチレン−アクリル系共重合体の水性溶液
が使用されているが、二元共重合体のままで用いられる
ことは少く、例えば特開昭50−119031号公報等などで提
案される様に水酸基を有するビニル系単量体を前記共重
合体中に導入する等、その物性改善のために工夫がなさ
れているものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら最近の印刷技術の飛躍的な発展に伴い、紙
にはあらゆる種類の色を自由にかつ細かく表現できるよ
うになっている半面、これらを更に前記ツヤニス塗料を
用いて光沢を付与しようとすると最早充分に対応しきれ
なくなりつつあるのが現状である。即ち、印刷業界にお
いては １）より高度かつ均一なムラのない光沢を必要とするこ
と ２）印刷紙面上のあらゆる種類の色の印刷インキに対し
ても優れた密着性を示すこと ３）輸送時などの摩擦によっても光沢を損じない優れた
耐摩耗性を有すること等の諸物性の更なる向上が求めら
れているのである。

［問題点を解決するための手段］ しかるに本発明者らがかねてより最近の高度な要求を満
足すべく鋭意研究を続けてきた結果、 （ａ）スチレン及び／又は（メタ）アクリル酸エステル
50〜89.9重量％、 （ｂ）水酸基又はアルコキシ基を含有するアミド系モノ
マー0.1〜6.0重量％ （ｃ）酸性モノマー10〜20重量％ （ｄ）その他の共重合可能なモノマー０〜39.9重量％ よりなる共重合体の水性溶液を印刷面に塗布した後、乾
燥することにより上記した１）,2）,3）の諸物性が著し
く向上することを見出し、本発明を完成するに到った。

本発明において用いる共重合体の必須成分である（ｂ）
成分及び（ｃ）成分は以下に述べる様にモノマー種自体
は前記特開昭50−119031号公報に開示のあるものである
が、本発明においては単に該必須成分を使用すれば良い
というものではなく、特定の量範囲の使用、即ち（ｂ）
成分においては0.1〜6.0重量％という少量を使用し、か
つ（ｃ）成分においては10〜20重量％という多量を併用
することによって初めて、各々を単独で使用した時は勿
論、前記特開昭50−119031号公報に開示される効果から
は想像できない様な相乗的な効果が得られるものであ
る。

以下、本発明にて使用する共重合体について各（ａ）〜
（ｂ）成分に分けて説明する。

本発明においては（ａ）スチレン又は（メタ）アクリル
酸エステルの少くとも一方が共重合体の主成分である。
（ａ）成分が前記量範囲よりも少いと共重合体の軟化温
度が低下して塗布する際の作業性が悪くなったり、塗布
面の光沢が低下する傾向があり、好ましくない。（メ
タ）アクリル酸エステルとしては炭素数１〜８のアルキ
ルエステルが望ましく、代表的にはアクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシルな
どが挙げられるが、特にメタクリル酸メチルが好ましく
使用される。

（ｂ）水酸基又はアルコキシ基を有するアミド系モノマ
ーは共重合体中0.1〜6.0重量％、好ましくは0.5〜6.0重
量％でなければならない。かかる範囲以外ではたとえ他
の共重合体成分が本発明の範囲内であってに物性面、光
沢性、密着性、耐摩耗性の他、耐水性、耐溶剤性等のバ
ランスが崩れ、本発明の目的を達成することは不可能で
ある。又、モノマー種としても例えば２−ヒドロキシエ
チルアクリル酸エステルの如く単に水酸基を有している
モノマーでは効果を認めることはできず、必ずアミド基
を含むものでなければならない。かかる（ｂ）成分の具
体的な例としてはＮ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−
メチロールメタクリルアミド、Ｎ−エチロールアクリル
アミド、Ｎ−エチロールメタクリルアミド、N,N−ジメ
チロールアクリルアミド、N,N−ジエチロールメタクリ
ルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メ
トキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルア
クリルアミド、Ｎ−エトシキメチルメタクリルアミド、
Ｎ−（ｎ−プロポキシ）メチルアクリルアミド、Ｎ−
（ｎ−プロポキシ）メチルメタクリルアミド、Ｎ−（ｎ
−ブトキシ）メチルアクリルアミド、Ｎ−（ｎ−ブトキ
シ）メチルメタクリルアミド等が挙げられるが中心でも
Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタク
リルアミド、Ｎ−（ｎ−ブトキシ）メチルアクリルアミ
ド、Ｎ−（ｎ−ブトキシ）メチルメタクリルアミドの使
用が好ましい。

（ｃ）酸性モノマーは共重合体中10〜20重量％、より好
ましくは10〜15重量％の範囲である。かかる範囲であっ
てかつ（ｂ）成分と併用した時のみ本願の顕著な効果が
得られるのであり、10重量％より少いと光沢、密着性が
低下し、20重量％より多すぎると耐水性、耐溶剤性等の
物性の低下をもたらす。（ｃ）成分としてはアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル
酸、イコタン酸、アコニチン酸及びこられの無水物、ア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩等が例示される。

（ｄ）その他の共重合可能なモノマーは共重合体中39.9
重量％未満であれば任意のものが使用できるが、かかる
範囲以上に使用すると効果はおろか実用に供し得ないも
のとなる。かかる（ｄ）成分の例としてはジメチルアミ
ノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレ
ート、ブチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタク
リレート、ジブチルアミノエチルメタクリレート、２−
ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルイミ
ダゾール、２−メチル−Ｎ−ビニルイミダゾール、２−
エチル−５−ビニルピリジン、ジメチルアリルアミン、
ジアリルアミン等の他、酢酸ビニル、ビニルトルエン、
バーサチック酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、グリシ
ジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ヒドロ
キシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタク
リレート、ヒドロキシルエチルアクリレート、ヒドロキ
シルプロピルアクリレート等も使用可能であるが、かか
る中でも時にジメチルアミノエチルメタクリレート、ジ
エチルアミノエチルメタクリレートを10重量％以下、よ
り好ましくは0.5〜8.0重量％程度使用したものは諸性能
のバランスの向上及び水溶液の安定性などに有用であ
る。

上記共重合体は塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、
懸濁重合法等任意の方法で製造できるが、通常トルエ
ン、キシレン、酢酸エチル等の溶媒中で不活性ガス導入
下、重合開始剤存在下に加熱する溶液重合法が一般的で
ある。

重合開始剤としては、アゾ系重合開始剤、例えばアゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビスメチルバレロニトリル
など過酸化物系重合開始剤、例えばアセチルパーオキシ
ド、ブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシドなど
が任意に使用できる。

得られた共重合体はそのままあるいは必要に応じてアル
カリ水溶液、アンモニア水溶液で中和・水溶性化した
後、通常樹脂固形分濃度で30〜60重量％の水性溶液とし
て紙表面に塗布される。塗布手段としてはロール塗り
法、ハケ塗り法、カーテンフローコート、スプレーコー
ト、ドクターコートなど任意の手段が採用される。塗布
量は通常乾燥後の膜厚が３〜20μとなる様に適宜調節さ
れるが印刷面を美麗にかつ完全に保護さえすれば特に限
定はない。

塗布後は温度50〜100℃にて乾燥を行う。乾燥手段は公
知の方法が適宜採用される。

本発明の方法によればかかる段階で密着性、光沢に優れ
た透明な塗膜を得ることができるが、更に優れた艶のあ
る塗膜を得たい場合、乾燥後の塗面にホットプレスを施
す。ホットプレスは印刷紙の上に塗布して得られた樹脂
面にステンレス製、アルミニウム製等の鏡面板を重ね、
これを適当枚数交互に積んで約70〜150℃でホットプレ
スするか、或は鏡面板をエンドレスベルト状にしてホッ
トローラー間を通すことにより連続的な加工を行う如く
する。

本発明の方法によれば、かかるホットプレスの際に問題
となっていた鏡面板からの紙の剥離も極めてスムーズに
行えるという操作上の利点もある。

尚、本発明の方法を採用する場合、密着性、光沢、耐摩
耗性等の優れた諸物性を低下させない範囲でならば、本
発明において使用する共重合体を他の樹脂とブレンドし
て使用することは何等差し支えない。かかる樹脂として
は、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル系樹
脂、アクリル系樹脂などが前記共重合体に対して０〜50
重量％程度ブレンドされる。

［実施例］ 次に実施例を挙げて本発明の方法を更に説明する。以下
「部」、「％」とあるのは特に断わりのない限り重量基
準である。

実施例１ スチレン60％、メタクリル酸メチル25％及びＮ−メチロ
ールアクリルアミド５％、アクリル酸10％よりなる共重
合体100部にアンモニア水溶液を添加して溶解・中和し
た後、樹脂固形分濃度50％の水性溶液を調製した。これ
をハンドアプリケーターを用いて厚さ1mmの印刷ボール
紙（同心円状に赤黄黒の３色が印刷されたもの）上に膜
厚10μとなるように塗布し、80℃にて10秒間熱風乾燥し
た。得られた被膜について後述する如き試験を行い、そ
の性能を評価した。

結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１においてスチレン、メチルメタクリレート、Ｎ
−メチロールアクリルアミド、アクリル酸の共重合割合
を各々10％,72％,3％,15％とした以外は同様にして性能
評価を行った。

結果を第１表に示す。

実施例３ スチレン60％、メチルメタクリレート25％、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミド0.5％、ジメチルアミノエチルメタ
クリレート4.5％、アクリル酸10％よりなる組成の共重
合体を使用した以外は、実施例１と同様にして性能評価
を行った。

結果を第１表に示す。

実施例４ スチレン62％、メチルメタクリレート25％、Ｎ−ブトキ
シアクリルアミド３％、無水マレイン酸10％よりなる組
成の共重合体にアンモニア水溶液を添加して溶解し、樹
脂濃度35％となる様に調製した。

この水溶液を実施例１に準じて印刷面に塗布し、塗膜の
性能を評価した。

結果を第１表に示す。

実施例５〜７ 実施例１において使用したＮ−メチロールアクリルアミ
ドの代わりにＮ−メチロールメタクリルアミド（実施例
５）、Ｎ−ブトキシアクリルアミド（実施例６）、Ｎ−
ブトキシメタクリルアミド（実施例７）を使用した以外
は同例と同様にして実験を行った。

結果を第１表に示す。

対照例1,2 実施例１において共重合成分としてＮ−メチロールアク
リルアミドを使用せず（対照例１）、アクリル酸を使用
せず（対照例２）に同様の実験を行った。

結果を第１表に示す。

対照例３〜５ 共重合体組成がスチレン65％、メタクリル酸メチル20
％、Ｎ−メチロールアクリルアミド15％（対照例３）、
スチレン60％、メタクリル酸メチル23％、Ｎ−メチロー
ルアクリルアミド12％、アクリル酸５％（対照例４）、
スチレン61％、メタクリル酸メチル30％、Ｎ−メチロー
ルアクリルアミド５％、アクリル酸４％（対照例５）実
施例１において共重合成分としてＮ−メチロールアクリ
ルアミドに代えて２−ヒドロキシエチルメタクリルレー
ト５％を使用（対照例６）のものを用いて実施例１に準
じて同様の実験を行った。

結果を第１表に示す。

性能の評価は以下の方法によった。

・スクラッチ密着：クリップで塗布面をこすった時の塗
膜のハガレの程度を5:全く変化なし、4:殆ど変化なし、
3:少々ハガレ有:2:ハガレが目立つ、1:全面的にハガレ
有で示した。

・テープ密着：塗布面にセロテープを貼り、急速に剥離
した時の塗膜のハガレの程度を5:全面的に基材（紙層）
よりはがれる、4:大部分が基材よりはがれる、3:一部基
材よりはがれる、2:大部分が塗布面よりはがれる、1:全
面的に塗布面よりはがれる、で示した。

・艶：外観目視によって５段階評価を行った。

・光沢：光沢計60°−60°反射による。

・耐摩耗：テーバー摩耗試験機、荷重500g×100回転の
条件下にて結果は摩耗重量（ｇ）×1,000の値で示し
た。

・耐ブロッキング性：温度50℃、相対湿度90％にて400g
/cm²荷重で６時間放置後、塗布面同志を重ね合せ、手で
急速に剥離した時のブロッキングの程度を5:非常に剥離
良好、4:容易に剥離、3:僅かにブロッキング、2:ブロッ
キングが多い、1:全面的にブロッキングで示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）スチレン及び／又は（メタ）アクリ
   ル酸エステル50〜89.9重量％、 （ｂ）水酸基又はアルコキシ基を含有するアミド系モノ
   マー0.1〜6.0重量％ （ｃ）酸性モノマー10〜20重量％ （ｄ）その他の共重合可能なモノマー０〜39.9重量％ よりなる共重合体の水性溶液を印刷面に塗布した後、乾
   燥することを特徴とする紙の表面に光沢を付与する方
   法。