【実施例】
【0065】
(実施例1)
〈顔料塗工液用添加剤の製造〉
攪拌機、温度計、還流冷却管および窒素導入管を付けた1リットルの四つ口フラスコにジメチルアミノエチルメタクリレート20質量部、スチレン18質量部、イソブチルメタクリレート57質量部、無水マレイン酸5質量部、n-ドデシルメルカプタン1質量部、及びイソプロピルアルコール30質量部を仕込み、85℃まで加熱した。そして開始剤として2,2‘−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)1質量部を添加し、窒素フローしながら90℃で3時間重合することにより樹脂溶液を得た。
【0066】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸7質量部とを加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。
【0067】
次に、得られた水系樹脂液を85℃まで昇温した後、水系樹脂液全量に対して、エピクロルヒドリン10質量部(ジメチルアミノエチルメタクリレートモノマー全量に対して85モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の85モル%を4級化した。そして、4級化処理された水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Aを得た。顔料塗工液用添加剤A中の樹脂の重量平均分子量(M
w)をGPCで測定したところ約3万であった。なお、Mwはポリスチレン換算値である。また、顔料塗工液用添加剤Aの平均粒子径をダイナミック光散乱光度計〈DLS−700,大塚電子(株)製〉を用いて、動的光散乱法に
より測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0068】
〈顔料塗工液の製造〉
0.2質量部(固形分)の顔料塗工液用添加剤Aを含有する水溶液に、重質炭酸カルシウム(カービタル90,IMERYS製)100質量部を添加し、攪拌混合して顔料分散液を得た。そして、得られた顔料分散液に、燐酸エステル化澱粉(MS−4600,日食製)5質量部及びSBRラテックス(JSR0696,JSR製)10質量部を添加し、攪拌混合した。そして、最終固形分濃度65質量%の顔料塗工液を調製した。
【0069】
〈印刷用塗工紙の製造及び評価〉
塗工用原紙(坪量55g/m
2)に顔料塗工液を片面あたり10g/m
2(固形分)になるようにバーコーターで塗工したのち、熱風乾燥機を用いて110℃,60秒間の条件で乾燥した。そして、得られた塗工紙をロール表面温度55℃,ロール線圧49kN/m,処理速度20m/min、2回通紙の条件でスーパーカレンダーでカレンダ加工した。カレンダ加工後の塗工紙を温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間調湿した後、以下の評価方法により評価した。
【0070】
(塗工紙の評価方法)
光沢度計(日本電色工業株式会社製、型式:VG−2000)を用いて入射角/受光角75°の条件により測定した結果を75°白紙光沢度とした。次にRI試験機(明製作所製、型式:RI−2)を用いてオフ輪用印刷インキ(墨、インキ盛り量1.0ml)を印刷し、温度23℃、相対湿度50%の条件下で6時間放置してインキを乾燥させた。そして光沢度計を用いて75°印刷光沢度を測定し、さらに印刷濃度をマクベス濃度計(型式:RD920)を用いて測定した。結果を表1に示す。
【0071】
(実施例2)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0072】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸11質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。
【0073】
次に、得られた水系樹脂液を85℃に昇温した後、水系樹脂液全量に対して、エピクロルヒドリン9質量部(ジメチルアミノエチルメタクリレートモノマー全量に対して48モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の48モル%を4級化した。そして、4級化処理された水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Bを得た。顔料塗工液用添加剤B中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ4万であった。また、顔料塗工液用添加剤Bの平均粒子径を測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0074】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Bを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0075】
(実施例3)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0076】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸9質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。次に、得られた水系樹脂液を85℃に昇温した後、水系樹脂液全量に対して、エピクロルヒドリン5質量部(ジメチルアミノエチルメタクリレートモノマー全量に対して34モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の34モル%を4級化した。そして、4級化処理された水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Cを得た。顔料塗工液用添加剤C中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ2万であった。また、顔料塗工液用添加剤Cの平均粒子径を測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0077】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Cを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0078】
(実施例4)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、3級アミノ基を有するラジカル反応性モノマーとして、ジメチルアミノエチルメタクリレートの代わりにジメチルアミノプロピルアクリルアミドモノマーを用い、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0079】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸12質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。次に、得られた水系樹脂液を85℃に昇温した後、水系樹脂液全量に対して、エピクロルヒドリン12質量部(ジメチルアミノプロピルアクリルアミドモノマー全量に対して58モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の58モル%を4級化した。そして、4級化処理された水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Dを得た。顔料塗工液用添加剤D中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ4万であった。また、顔料塗工液用添加剤Dの平均粒子径を測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0080】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Dを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0081】
(実施例5)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0082】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸8質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。次に、得られた水系樹脂液を85℃に昇温した後、水系樹脂液全量に対して、エピクロルヒドリン6質量部(ジメチルアミノエチルメタクリレートモノマー全量に対して44モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の44モル%を4級化した。そして、4級化処理された水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Eを得た。顔料塗工液用添加剤E中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ3万であった。また、顔料塗工液用添加剤Eの平均粒子径を測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0083】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Eを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0084】
(実施例6)
顔料塗工液用添加剤Aの配合割合を、重質炭酸カルシウム100質量部に対して、0.2質量部配合する代わりに、0.5質量部配合した以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0085】
(比較例1)
顔料塗工液用添加剤を配合しなかった以外は実施例1と同様にして印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。具体的には、重質炭酸カルシウム(カービタル90,IMERYS製)100質量部と所定量の水を混合し、攪拌混合することにより顔料分散液を得た。そして、得られた顔料分散液に、燐酸エステル化澱粉(MS−4600,日食製)5質量部及びSBRラテックス(JSR0696,JSR製)10質量部を添加し、攪拌混合した。そして、最終固形分濃度65質量%の顔料塗工液を調製した。
【0086】
得られた顔料塗工液を用いて実施例1と同様にして、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0087】
(比較例2)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、3級アミノ基を有するラジカル反応性モノマーを用いない表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0088】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と25%アンモニア水16質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。得られた水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Fを得た。顔料塗工液用添加剤F中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ6万であった。また、顔料塗工液用添加剤Fの平均粒子径を測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0089】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Fを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0090】
(比較例3)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0091】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸7質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。次に、得られた水系樹脂液を85℃に昇温した後、水系樹脂液全量に対して、エピクロルヒドリン2質量部(ジメチルアミノエチルメタクリレートモノマー全量に対して15モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の15モル%を4級化した。そして、4級化処理された水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Gを得た。顔料塗工液用添加剤G中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ3万であった。また、顔料塗工液用添加剤Gの平均粒子径を測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0092】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Gを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0093】
(比較例4)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0094】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸8質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。そして、得られた水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Hを得た。顔料塗工液用添加剤H中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ3万であった。また、顔料塗工液用添加剤Hの平均粒子径を測定したところ、検出限界である30nm未満であり、平均粒子径を測定することができなかった。
【0095】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Hを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0096】
(比較例5)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、実施例1と同様のモノマー組成で乳化重合を行い、ポリマーエマルジョンを得た。具体的には、攪拌機、温度計、還流冷却管および窒素導入管を付けた1リットルの四つ口フラスコに、ジメチルアミノエチルメタクリレート20質量部、スチレン18重量部、無水マレイン酸5質量部、イソブチルメタクリレート57質量部、n-ドデシルメルカプタン1質量部、水200質量部とドデシルトリメチルアンモニウムクロライド(界面活性剤)10質量部を仕込み、85℃まで加熱した。そして開始剤として2,2‘−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド1質量部を添加し、窒素フローしながら90℃で3時間重合することによりポリマーエマルジョンを得た。
【0097】
次に、得られたポリマーエマルジョンを85℃に調整して、ポリマーエマルジョン全量に対して、エピクロルヒドリン10質量部(ジメチルアミノエチルメタクリレートモノマー全量に対して85モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の85モル%を4級化した。そして、4級化処理されたポリマーエマルジョンを冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Iを得た。得られた顔料塗工液用添加剤中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ10万であった。また、得られた顔料塗工液用添加剤Iの平均粒子径を測定したところ平均粒子径が120nmであった。
【0098】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Iを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0099】
(比較例6)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は、比較例5と同様に乳化重合し、ポリマーエマルジョンを得た。
【0100】
次に、得られたポリマーエマルジョンを85℃に調整して、ポリマーエマルジョン全量に対して、エピクロルヒドリン21質量部(ジメチルアミノエチルメタクリレートモノマー全量に対して75モル%)を添加して3時間反応させることにより、樹脂中のジメチルアミノ基の75モル%を4級化した。そして、4級化処理されたポリマーエマルジョンを冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Jを得た。得られた顔料塗工液用添加剤中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ10万であった。また、得られた顔料塗工液用添加剤Jの平均粒子径を測定したところ平均粒子径が100nmであった。
【0101】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Jを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Jを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0102】
(比較例7)
「顔料塗工液用添加剤の製造」において、表1に記載のモノマー組成で重合を行った以外は実施例1と同様にして樹脂溶液を得た。
【0103】
次に、得られた樹脂溶液を常温まで冷却した後、樹脂溶液全量に対して水200質量部と酢酸15質量部を加えて撹拌混合することにより樹脂を水溶化し、さらに、加熱することによりイソプロピルアルコールを除去して水系樹脂液を得た。そして、得られた水系樹脂液を冷却した後、水で希釈することにより固形分20質量%の顔料塗工液用添加剤Kを得た。顔料塗工液用添加剤H中の樹脂の重量平均分子量(M
w)はGPCで測定したところ5万であった。また、顔料塗工液用添加剤Hの平均粒子径を測定したところ、検出限界以下と考えられ、平均粒子径を測定することができなかった。
【0104】
そして、顔料塗工液用添加剤Aを用いる代わりに顔料塗工液用添加剤Kを用いた以外は実施例1と同様にして、顔料塗工液を製造し、印刷用塗工紙の製造及び評価を行った。結果を表1に示す。
【0105】
【表1】
【0106】
表1の結果から、実施例1〜5の印刷用塗工紙においては、いずれも印刷光沢度が73%以上であり、インキ着肉性を示すマクベス濃度も2.33以上であり、本発明に係る添加剤を配合しなかった比較例1に比べて印刷光沢及びインキ着肉性が高かった。また、3級アミノ基を有する共重合単位を含有しない共重合体を含有する添加剤を配合して得られた比較例2の印刷用塗工紙においては、印刷光沢度が改善されなかった。また、3級アミノ基を有する共重合単位を含有する共重合体において、4級化率が低い比較例3の共重合体または4級化しなかった比較例4の共重合体を含有する添加剤を配合して得られた印刷用塗工紙においても、印刷光沢度がほとんど改善されなかった。また、実施例1と同じ共重合体の組成であるが、乳化重合で得られた添加剤を配合して得られた比較例5の印刷用塗工紙においても、印刷光沢度がほとんど改善されなかった。