JP2000110097A - 防カール性加工紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 紙基材の一面に樹脂加工が施され、他面
にカール防止層が形成された防カール性加工紙におい
て、上記カール防止層を、 （Ａ）ガラス転移温度が上記樹脂加工に使用した樹脂の
ガラス転移温度の±３０℃以内である樹脂１００重量部 （Ｂ）針状又は円板状の無機粉末２０〜３００重量部 を含有するコーティング剤にて形成したことを特徴とす
る防カール性加工紙。 【効果】 本発明の防カール性加工紙によれば、湿度変
化や高湿度環境下においてもカールの発生を大幅に抑制
し、実用上極めて有用な加工紙を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、離型紙、コート
紙、ワックス加工紙、グラシン紙、記録紙及び各種複合
紙等の一方の面に樹脂加工が施され、他方の面にカール
防止層が形成された防カール性加工紙に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
離型紙、コート紙、ワックス加工紙、グラシン紙、記録
紙などにおいて、紙基材の片面に樹脂加工が施されたも
のが用いられているが、樹脂加工されていない紙基材の
他面は、湿気等の変化によりカールしやすいため、カー
ル防止層を設けてカール防止を図っている。このカール
防止層の形成方法としては、 ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロー
ス、ゼラチン等の水溶性高分子でカール防止層を形成す
る、 ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロー
ス、ゼラチン等の水溶性高分子とシリカ、炭酸カルシウ
ム等の無機粉末からカール防止層を形成する、 スチレン・マレイン酸共重合体、スチレン・ブタジエ
ン共重合体、アクリル酸エステル共重合体等の高分子樹
脂とイソシアネート系、トリアジン系等の架橋剤からカ
ール防止層を形成する、 高分子樹脂にパラフィンワックスを混合するか、ポリ
オレフィン樹脂を使用しカール防止層に防湿性を付与す
るなどの方法が知られている。

【０００３】しかし、上記いずれの方法でもカール防止
効果は完全ではなく、未だ十分な防湿効果が得られず、
湿度変化や高湿度環境下において加工紙がカールしてし
まうという問題を解消するに至っていない。

【０００４】本発明は、上記要望に応えるためになされ
たもので、湿度変化や高湿度環境下においてもカールの
発生を大幅に抑制した防カール性加工紙を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、加工紙の樹脂加工面に使用される樹脂とガラス転
移温度において一定の相関関係を有する樹脂と針状又は
円板状の無機粉末を用いてカール防止層を形成すること
により、得られる加工紙のカールの発生が大幅に低減す
ることを見出し、本発明をなすに至ったものである。

【０００６】即ち本発明は、紙基材の一面に樹脂加工が
施され、他面にカール防止層が形成された防カール性加
工紙において、上記カール防止層を、 （Ａ）ガラス転移温度が上記樹脂加工に使用した樹脂の
ガラス転移温度の±３０℃以内である樹脂１００重量部 （Ｂ）針状又は円板状の無機粉末２０〜３００重量部 を含有するコーティング剤にて形成したことを特徴とす
る防カール性加工紙を提供する。

【０００７】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の防カール性加工紙は、紙基材の一面に樹脂加工
が施されていると共に、他面にカール防止層が形成され
たものである。

【０００８】ここで、紙基材としては、離型紙、コート
紙、ワックス加工紙、グラシン紙、記録紙、各種複合紙
など、加工紙の種類に応じて通常使用される基材が用い
られる。

【０００９】また、本発明において、上記紙基材に対す
る樹脂加工の組成、方法などは、加工紙の種類などに応
じて適宜選定され、特に限定されないが、一般的には塩
化ビニル系樹脂、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、
酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、エチレン酢酸ビニ
ル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等の樹脂塗料を塗布又
は浸漬して紙基材の一面（樹脂加工すべき面）に塗膜を
形成する等の方法により樹脂加工される。また、樹脂加
工用樹脂のガラス転移温度は通常−２０℃〜８０℃程度
の範囲にあり、−２０℃未満では塗膜が柔らかく粘着感
を帯びたり、８０℃を超えると造膜がしずらかったり、
塗膜が硬くなりすぎる場合がある。

【００１０】本発明の防カール性加工紙において樹脂加
工面と反対側の面（非樹脂加工面）には、カール防止層
が設けられる。本発明のカール防止層は、（Ａ）樹脂加
工に使用された樹脂のガラス転移温度の±３０℃の温度
範囲以内にガラス転移温度を有する樹脂と、（Ｂ）針状
又は円板状の無機粉末とを含有するコーティング剤によ
り形成される。

【００１１】（Ａ）成分の樹脂は、樹脂加工に使用され
た樹脂に対応して、樹脂加工用樹脂のガラス転移温度の
±３０℃以内、好ましくは±２５℃の温度範囲以内にガ
ラス転移温度を有するものが使用される。ガラス転移温
度が±３０℃の温度範囲を超えると、紙の両面の樹脂の
収縮率が大きく異なるため、カールし易くなる。

【００１２】なお、本発明において、ガラス転移温度は
次の式より求めたものである。 １／Ｔｇ＝Σ（Ｗｉ／Ｔｇｉ） Ｔｇ ：樹脂のガラス転移温度（絶対温度表示） Ｔｇｉ：単量体成分（ｉ）の単独重合体のガラス転移温
度（絶対温度表示） Ｗｉ ：樹脂中の成分（ｉ）の重量分率

【００１３】ここで、樹脂が共重合体の場合、共重合体
の各構成成分のＷｉ／Ｔｇｉの総和が１／Ｔｇとなる。

【００１４】樹脂（Ａ）は、各種単量体の付加重合、付
加縮合、開環重合等の重合反応を懸濁重合、乳化重合、
溶液重合等、通常の重合方法により重合することにより
得られるが、乳化重合により重合体のエマルジョンを形
成するのがカール防止層の形成作業上特に好ましい。

【００１５】本発明のカール防止層に用いられる重合体
エマルジョンを製造するための単量体は、得られる共重
合体のガラス転移温度が前記の特定範囲に入るように選
択されるのであれば如何なる単量体も使用できるが、主
な単量体としては、塩化ビニル、メチル（メタ）アクリ
レート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メ
タ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソ
ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリ
レート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メ
タ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリ
レート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル
（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル
酸、無水マレイン酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ
ート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミ
ド、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、ジメチルア
ミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アク
リレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、グリ
シジル（メタ）アクリレート、グリシジルアリルエーテ
ル、アクリロニトリル、ジビニルベンゼン、アリル（メ
タ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アク
リレート等が例示され、これらの中から１種又は２種以
上を組み合わせて用いることができる。その中でも、塩
化ビニル、メチルメタクリレート、ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、スチレン、酢酸
ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、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から
２種以上組み合わせて得られる共重合体がよい。なお、
（メタ）アクリレートはアクリレートとメタクリレート
の総称である。

【００１６】本発明において、上記のごとき単量体を重
合するに際しては、公知の乳化重合法を採用することが
好ましい。即ち、上記単量体を混合し、これに乳化剤、
重合開始剤等を加えて水系で乳化重合を行えばよく、一
括仕込して重合する方法、各成分を連続供給しながら重
合する方法などの各種の方法が適用できる。

【００１７】乳化重合用の乳化剤としては、アルキル又
はアルキルアリル硫酸塩、アルキル又はアルキルアリル
スルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等のアニオ
ン性乳化剤、アルキルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、アルキルベンジルアンモニウムクロライド等のカチ
オン性乳化剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオ
キシエチレンカルボン酸エステル等のノニオン性乳化
剤、及び分子中にビニル基を持つ各イオン性の反応性乳
化剤などが例示される。乳化剤の使用量は平均粒子径、
粒子径分布、エマルジョンの物理的・化学的安定性、乾
燥後皮膜の耐水性などを考慮して適宜設定されるが、通
常、単量体の合計量１００重量部に対して１〜１０重量
部程度である。

【００１８】本発明の（Ａ）成分を製造するためのラジ
カル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム等の過硫酸塩、過酸化水素水、ｔ−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、アゾビスアミジノプロパンの塩酸
塩等の水溶性タイプ、ベンゾイルパーオキサイド、キュ
メンハイドロパーオキサイド、ジブチルパーオキサイ
ド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、クミル
パーオキシネオデカノエート、クミルパーオキシオクト
エート、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性タイプ
等を使用することができる。更に必要に応じ、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアニリン、酸性亜硫酸ナトリウム、ロンガリッ
ト、Ｌ−アスコルビン酸等の還元剤を併用したレドック
ス系のものも使用することができる。これら重合開始剤
の使用量は適宜設定するが、一般には単量体の合計量１
００重量部に対して０．０１〜５重量部、好ましくは
０．０５〜２重量部である。

【００１９】乳化重合時の反応条件は、適宜設定するこ
とができるが、単量体／水の重量比は通常０．２〜２．
５、重合温度は通常１０〜９０℃、重合時間は通常３〜
４０時間程度である。なお、得られるエマルジョンの固
形分濃度は４０〜７０重量％、特に４０〜６０重量％に
調整することが塗膜形成作業性の点から好ましい。

【００２０】なお、重合反応開始時或いは終了後に塩基
性物質を加えてｐＨを調整することにより、エマルジョ
ンの重合安定性、凍結安定性、機械的安定性、化学的安
定性等を向上させることができる。この場合、得られる
エマルジョンのｐＨが６〜１１となるように調整するこ
とが好ましく、塩基性物質としては、アンモニア、エチ
ルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノー
ルアミン、苛性ソーダ、苛性カリ等を使用することがで
きる。

【００２１】本発明の（Ｂ）無機粉末としては、珪酸マ
グネシウム、アルミナ、炭化珪素等の各種金属酸化物、
珪素系化合物等が使用され、その形状が針状又は円板状
のものである。その長さ又は直径が０．１〜１０００μ
ｍ、特に０．１〜１００μｍの範囲にあるものがカール
防止能の点から好ましく、例えば針状結晶の含水珪酸マ
グネシウム組成を持つＳｅｐｉｏｌｉｔｅ粘土であるエ
ードプラスＳＰ（水澤化学社製商品名、長さ５〜１０μ
ｍ）及びエードプラスＭＬ−５０Ｄ（水澤化学社製商品
名、長さ３０〜５０μｍ）、針状結晶のアルミナ水和物
ナノウイスカーＡ−３６１（森六社製商品名、長さ０．
１〜２．５μｍ）、針状結晶の炭化珪素ウイスカーＳＣ
Ｗ（タテホ化学社製商品名、長さ１０〜４０μｍ）など
が挙げられる。

【００２２】（Ｂ）成分の無機粉末の配合量は、上述の
（Ａ）成分（エマルジョンならば固形分換算）１００重
量部に対して２０〜３００重量部であり、好ましくは３
０〜２５０重量部である。２０重量部未満ではカール防
止層の収縮が大きくなり、複合紙にカールが生じやすく
なり、また３００重量部を超えるとカール防止層の強度
が小さくなり、同様にカールが生じやすくなる。

【００２３】本発明のカール防止層を形成するコーティ
ング剤は、上記（Ａ）及び（Ｂ）成分に必要に応じて充
填剤、顔料、滑材、着色剤、増粘剤、レベリン剤、界面
活性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、消臭剤、芳香剤な
どの添加剤を配合し、これを羽根型、ディスパー型、ホ
モミキサー型などの一般的撹拌機を使用して攪拌混合し
て塗料の状態に調製することができる。

【００２４】得られたコーティング剤は一方の面が樹脂
加工されている紙基材の非樹脂加工面に、適量（例えば
１０〜１５０ｇ／ｃｍ²程度）をスプレー塗布、刷毛塗
り等の公知の方法により塗布し、約９０〜１５０℃で乾
燥処理しカール防止層を形成することができる。

【００２５】

【実施例】以下、合成例、実施例及び比較例を挙げて本
発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定
されるものではない。なお、以下、「部」は「重量部」
を表わし、「％」は「重量％」を表わす。

【００２６】［合成例１］（エマルジョンＰ１の合成） 撹拌機、温度計及び窒素ガス導入口を備えた耐圧重合器
内に、窒素置換後、脱イオン水７５０部、酢酸ビニル２
９０部、アクリル酸１０部、ブチルアクリレート２００
部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ２０部、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル２０部を仕込み、
更に重合器内を減圧にして塩化ビニル５００部を仕込
み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら６０℃に昇温させ
た。次に、過硫酸アンモニウム５部を脱イオン水１００
部に溶解した水溶液を圧入して反応を開始させ、重合器
内温を６０℃に保持しながら２０時間反応を行い、３０
℃まで冷却して重合を終了した。得られたエマルジョン
（以下、エマルジョンＰ１という）の固形分濃度は５
４．５％であった。

【００２７】［合成例２，３，６］（エマルジョンＰ
２，３，６の合成） 合成例１と同様にして表１に示される単量体の種類及び
仕込量（％）で共重合させて固形分濃度５０〜５５％の
共重合体（エマルジョンＰ２，３，６）を得た。

【００２８】［合成例４］（エマルジョンＰ４の合成） 撹拌機、コンデンサー、温度計及び窒素ガス導入口を備
えた重合器内に、脱イオン水４３０部を仕込み、窒素置
換後８０℃に昇温させた。次に、脱イオン水５００部、
ラウリル硫酸ナトリウム２０部、ポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル５０部、メチルメタクリレート６
５０部、２−エチルヘキシルアクリレート３００部、ア
クリル酸２０部、グリシジルメタクリレート３０部をホ
モジナイザーで混合乳化させた液と過硫酸アンモニウム
５部を脱イオン水１００部に溶解した液とを、別々に上
記重合器へ撹拌下８０℃で７時間を要して均一に滴下
し、更に８０℃に保持しながら２時間反応を行い、３０
℃まで冷却して重合を終了した。得られたエマルジョン
Ｐ４の固形分濃度は５０．１％であった。

【００２９】［合成例５，７，８］（エマルジョンＰ
５，７，８の合成） 合成例４と同様にして表１に示される単量体の種類及び
仕込量（％）で共重合させて固形分濃度５０〜５５％の
共重合体（エマルジョンＰ５，７，８）を得た。

【００３０】

【表１】

【００３１】なお、表１中の各単量体の右欄の温度表示
は、そのホモポリマーのガラス転移温度である。

【００３２】［実施例１〜５、比較例１〜５］まず市販
上質紙（サイズ：Ａ４版）の一方の面に合成例１で得ら
れたエマルジョンをウエット５０ｇ／ｍ²塗布し、１３
０℃で３分間乾燥して加工紙を作製した。次に、合成例
１〜８で得られたエマルジョンを使用し、表２の配合表
に従って無機粉末をディスパー型撹拌機で混合して塗料
を作製し、この塗料を先の加工紙の裏面（合成例１のエ
マルジョンをコートした面の反対面）にウエット３０ｇ
／ｍ²塗布し、１３０℃で３分間乾燥したものを試験片
とした。

【００３３】なお、カール性の測定は下記のようにして
行い、その結果を表２に示した。カール性 試験片を１０ｃｍ角に裁断したものを２３℃×６５％Ｒ
Ｈ及び４０℃×８０％ＲＨの雰囲気下にそれぞれ７２時
間放置し、カールの状態を肉眼で観察し、下記の基準に
従って判定した。 ○：カールがほとんど無い。 △：少しカール有り。 ×：カールが大きい。

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】本発明の防カール性加工紙によれば、湿
度変化や高湿度環境下においてもカールの発生を大幅に
抑制し、実用上極めて有用な加工紙を得ることができ
る。

フロントページの続き (72)発明者 清水 一郎 福井県武生市北府２丁目17番33号 日信化 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4L055 AG17 AG27 AG30 AG63 AG64 AG68 AG71 AG94 AH02 AH37 AJ02 AJ04 EA20 EA32 FA18 GA08 GA19 GA29 GA43

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙基材の一面に樹脂加工が施され、他面
   にカール防止層が形成された防カール性加工紙におい
   て、上記カール防止層を、（Ａ）ガラス転移温度が上記
   樹脂加工に使用した樹脂のガラス転移温度の±３０℃以
   内である樹脂１００重量部（Ｂ）針状又は円板状の無機
   粉末２０〜３００重量部を含有するコーティング剤にて
   形成したことを特徴とする防カール性加工紙。