特許 5677976 コーティングカラー組成物及びそれを塗布した紙又は板紙

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5677976

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月25日

(54)【発明の名称】コーティングカラー組成物及びそれを塗布した紙又は板紙

(51)【国際特許分類】

   D21H 19/54 20060101AFI20150205BHJP

   D21H 19/58 20060101ALI20150205BHJP

   C09D 125/14 20060101ALI20150205BHJP

   C09D 109/08 20060101ALI20150205BHJP

   C09D 131/04 20060101ALI20150205BHJP

   C09D 125/16 20060101ALI20150205BHJP

   C09D 103/02 20060101ALI20150205BHJP

   C09D 5/02 20060101ALI20150205BHJP

   C09D 151/02 20060101ALI20150205BHJP

【ＦＩ】

   D21H19/54

   D21H19/58

   C09D125/14

   C09D109/08

   C09D131/04

   C09D125/16

   C09D103/02

   C09D5/02

   C09D151/02

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2011-541527(P2011-541527)

(86)(22)【出願日】2009年12月18日

(65)【公表番号】特表2012-512969(P2012-512969A)

(43)【公表日】2012年6月7日

(86)【国際出願番号】FI2009051012

(87)【国際公開番号】WO2010070205

(87)【国際公開日】20100624

【審査請求日】2012年9月12日

(31)【優先権主張番号】20086213

(32)【優先日】2008年12月18日

(33)【優先権主張国】FI

(73)【特許権者】

【識別番号】504186286

【氏名又は名称】ケミラ ユルキネン オサケイティエ

【氏名又は名称原語表記】ＫＥＭＩＲＡ ＯＹＪ

(74)【代理人】

【識別番号】100077919

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 義雄

(72)【発明者】

【氏名】アールグレン、ジョンニ

(72)【発明者】

【氏名】マトゥラ、アンティ

(72)【発明者】

【氏名】トゥルッキ、タルヤ

【審査官】 長谷川 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３２２１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０４５６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｄ１／００−１０／００

１０１／００−２０１／１０

Ｄ２１Ｂ１／００−１／３８

Ｄ２１Ｃ１／００−１１／１４

Ｄ２１Ｄ１／００−９９／００

Ｄ２１Ｆ１／００−１３／１２

Ｄ２１Ｇ１／００−９／００

Ｄ２１Ｈ１１／００−２７／４２

Ｄ２１Ｊ１／００−７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

顔料、
スチレンブタジエンラテックス、スチレンアクリレートラテックス又はポリビニルアセテートラテックスである、ラテックスバインダー、
任意成分として、コーティング組成物に用いられる公知の添加物、及び
デンプンの存在下でエチレン系不飽和モノマーを共重合させることにより得た、該デンプンを含むスチレンアクリレート共重合体であって、平均粒径が８０ｎｍ未満（＜８０ｎｍ）のバインダー代替物
を含むことを特徴とする、固形分含量が６０〜７４％の、紙用及び／又は板紙用のコーティングカラー組成物。

【請求項2】

バインダー代替物の平均粒径が４０〜７０ｎｍである請求項１に記載のコーティングカラー組成物。

【請求項3】

バインダー代替物が
（ａ）スチレンモノマー又は置換スチレンモノマーと
（ｂ）Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルアクリレート又はＣ_１〜Ｃ_４−アルキルメタクリレート又はそれらの混合物からなる群から選ばれたアクリレートモノマー
との共重合体である請求項１に記載のコーティングカラー組成物。

【請求項4】

前記スチレンモノマー又は置換スチレンモノマーは、α−メチルスチレン又はビニルトルエン又はそれらの混合物からなる請求項３に記載のコーティングカラー組成物。

【請求項5】

アクリレートモノマーがｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、２−ブチルアクリレート、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート及びプロピルメタクリレートからなる群から選ばれたものである請求項３に記載のコーティングカラー組成物。

【請求項6】

１００部の顔料、
０〜１２部のラテックスバインダー、
１．５〜９部のバインダー代替物、及び
０〜３部の公知添加物
を含み、ラテックスバインダーとバインダー代替物との合計量が少なくとも５部である請求項１に記載のコーティングカラー組成物。

【請求項7】

さらに、補助バインダーとしてデンプンを含み、
１００部の顔料、
４〜１２部の補助バインダーとしてのデンプン、
３〜６部のラテックスバインダー、
２〜４部のバインダー代替物、及び
０〜３部の公知添加物
を含む請求項１に記載のコーティングカラー組成物。

【請求項8】

１００部の顔料、
４〜５部のラテックスバインダー、
２〜３部のバインダー代替物、及び
０〜３部の公知添加物
を含む請求項１に記載のコーティングカラー組成物。

【請求項9】

顔料が炭酸カルシウム、カオリン、仮焼カオリン、タルク、二酸化チタン、石こう、チョーク、サチン白、硫酸バリウム、ケイ酸アルミニウムナトリウム、水酸化アルミニウム又はこれらの混合物のいずれかである請求項１乃至８のいずれかに記載のコーティングカラー組成物。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれかに記載のコーティングカラー組成物を被覆したことを特徴とする紙又は板紙。

【請求項11】

紙の上へ塗布したコーティングの被覆量が５〜３０ｇ／ｍ^２／紙面の範囲である請求項１０に記載の紙又は板紙。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コーティングカラー組成物に、また本書末尾に掲げた請求の範囲の各請求項の前文に記載された紙又は板紙に関する。また、本発明はスチレンアクリレート共重合体の使用に関する。

【背景技術】

【0002】

紙及び板紙には、種々の特性、中でも、強さ、印刷特性及び外観、例えば、平滑性及び光沢性を改良する目的で、様々なコーティングカラー塗料が塗布される。従来用いられているコーティング組成物には、主成分として顔料及びバインダーが含まれており、さらに補助バインダー、防腐剤、分散剤、消泡剤、潤滑剤、硬化剤、光学光沢剤のような添加物が含まれることがある。

【0003】

バインダーがコーティング組成物中で果たすべき役割は顔料の粒子同士を結合させ、また、顔料粒子を原紙に結合させることである。さらに、バインダーはコーティング組成物のレオロジー特性に影響を与えることがある。バインダーの中でも代表的な合成バインダーはブタジエン、スチレン、ビニルアセテート、ブチルアクリレート及びアクリル酸のモノマーを用いて合成したポリマーである。かかるポリマーの分散物は従来からラテックスバインダーと呼ばれているものであり、その粒径は約０．１〜０．２μｍである。ラテックスバインダーは合成化合物配合物であることから、場合によっては、比較的高価である。従って、そのコーティング組成物の諸特性及び最終的に得られる塗工紙（コーテッドペーパー）の特性を損ねることなく、コーティング組成物のバインダーの使用量を最小限に抑えることが有利である。

【0004】

表面サイズ剤としてのスチレン／アクリレート共重合体はすでに知られている。例えば、米国特許第６，４２６，３８１号には表面サイズ処理に使用することができるスチレン／（メタ）アクリレート共重合体が記載されている。

【0005】

ＪＰ５８／１１５１９６には、スチレンとアクリレートをデンプンの存在下でグラフト共重合させることによって製造される水溶性の紙力増強剤が開示されている。紙力増強剤は紙の強度及びサイズ度を改良するものとして記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第６，４２６，３８１号

【特許文献2】特開昭５８−１１５１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は従来技術の不利益を最小に抑えることができ、あるいは解消することさえもできるコーティングカラー組成物を提供することにある。

【0008】

また、本発明の目的は塗工紙（ｃｏａｔｅｄ ｐａｐｅｒ）又は塗工板紙（ｃｏａｔｅｄ ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ）の強度特性を改良するコーティングカラー組成物を提供することにある。

【0009】

本発明の更なる目的は、塗工紙の強度特性を低下させることなく、バインダーの使用量を減少することができるコーティングカラー組成物を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

このような発明の目的は、特許請求の範囲の独立請求項に明記した下記の特徴事項を具備する方法及び装置を用いることにより達成できる。

【0011】

本発明に係る代表的な紙用及び／又は板紙用のコーティングカラー組成物は、
顔料、
任意成分として、コーティング組成物に用いられる公知の添加物、及び
スチレンアクリレート共重合体を含み、平均粒径が１００ｎｍ以下（≦１００ｎｍ）のバインダー代替物
を含むことを特徴とする。

【0012】

本発明に係る代表的な紙又は板紙は本発明に係るコーティングカラー組成物が塗布されている。

【発明を実施するための形態】

【0013】

今や、驚くべきは、スチレンとアクリレートとの共重合体から構成され、小さいある特定の粒径を有するバインダー代替物を使用することによって、コーティングカラー組成物に用いられてきた従来のラテックスバインダーの全部又はその一部を置換することができ、同時に、強度特性が改良された塗工紙を製造することもできることが発見されたことである。また、塗工紙の強度に大きく影響することなく、従来から用いられてきたバインダー使用量を低減することも可能である。バインダー代替物をコーティング組成物において、主たるバインダーとして、又は唯一のバインダーとして用いる場合には、表面強度特性が明らかに向上した塗工紙を製造することも可能である。その一方、従来から用いてきたバインダーの一部を当該バインダー代替物で代用する場合には、紙の強度特性を害することなく、全バインダーの使用量を容易に２０〜３０％減少させることができることが分かった。バインダー全体の使用量の減少を実現することは、当然、バインダーに関連するコストの削減を可能とすることになる。

【0014】

粒径の小さいスチレンアクリレート共重合体が最終的に得られる塗工紙の強度特性に効果をもたらすことは、驚くべきことである。かかる効果は表面積が増大したことによるものであると理論的制約を受けることなく推測できる。

【0015】

バインダー代替物として使用するスチレンアクリレート共重合体の合成はエチレン系不飽和モノマーを共重合させることによって行うことができる。スチレンモノマーの適切な例としては、スチレン及び置換されたスチレン、例えば、α−メチルスチレン又はビニルトルエン又はこれらの混合物が挙げられ、また、アクリレートモノマーの適切な例としては、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルアクリレート、Ｃ_１〜Ｃ_４−アルキルメタクリレート又はこれらの混合物、例えば、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート又は２−ブチルアクリレート及びこれらに相当するブチルメタクリレート；メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、少なくとも2つの異性体ブチルアクリレートの混合物が好ましく、ｎ−ブチルアクリレートとメチルメタクリレートとの混合物が特に好ましい。本発明の一つの最も好適な態様では、ｎ−ブチルアクリレートとｔｅｒｔ−ブチルアクリレートとの混合物を重合プロセスに使用している。２つのモノマーの混合物については、それらの混合比は１０：９０乃至９０：１０であってもよい。

【0016】

バインダー代替物はデンプンを含むスチレンアクリレート共重合体であることが好ましい。スチレンアクリレート共重合体の製造は米国特許第６，４２６，３８１号に記載の方法に準じて行うことができる。すなわち、デンプンの存在下でエチレン系不飽和モノマーのフリーラジカル乳化共重合で製造することができる。デンプンとしては適切な天然デンプンであればよく、例えば、ジャガイモ、米、トウモロコシ、ワクシーコーン、小麦、大麦（ｂａｒｉｅｙ）又はタピオカデンプンが挙げられ、ジャガイモデンプンが好ましい。アミロペクチン含有量が８０％を超える（＞８０％）、好適には９５％を超える（＞９５％）デンプンが有利である。デンプンはまた変性されたデンプンであってもよく、例えば、アニオン化デンプン、カチオン化デンプン又は分解デンプンであってもよい。アニオン化デンプンはカルボキシレート基又はフォスフェート基などのアニオン基を含み、一方、カチオン化デンプンは第４アンモニウム基などのカチオン基を有する。１グルコース単位当たり平均してデンプン中に存在するアニオン基／カチオン基の数を示す置換度（ＤＳ）は一般的には０．０１〜０．２０である。アニオン基及びカチオン基の双方を有する両性デンプンもスチレンアクリレート共重合体を製造する際に使用してもよい。分解デンプンはデンプンを酸化分解、熱分解、酸分解又は酵素分解することによって、好ましくは酸化分解することによって、得られる。酸化剤としては、次亜塩素酸塩、ペルオキソ二硫酸塩、過酸化水素又はこれらの混合物を用いることができる。分解デンプンの平均分子量（Ｍｎ）は一般的には５００〜１００００である。分子量は公知のゲルクロマトグラフィー法によって測定することができる。その固有粘度は、例えば、公知の粘度測定法により測定でき、一般的には０．０５〜０．１２ｄｌ／ｇである。

【0017】

本発明の一態様によれば、デンプンの代わりに、遊離のヒドロキシ基を有するその他の多糖類を使用して本発明に用いるスチレンアクリレートを得ることも可能である。多糖類には、例えば、アミロース、アミロペクチン、カラギーン（ｃａｒｒａｇｅｅｎ）、セルロース、キトサン、キチン、デキストリン、グアーガム（ｇｕａｒａｎｅ）及びその他のガラクトマンナン、アラビアゴム、ヘミセルロース成分、及びプルランがある。上記列挙した多糖類のうちでデキストリンがより好ましく、この場合には、スチレンアクリレート共重合体はデキストリンを含むことになる。

【0018】

バインダー代替物は固形分含量が１０〜５０％、好ましくは２０〜５０％、さらに好ましくは２１〜２９％、最も好ましくは３５〜４０％の水性ポリマー分散液の形態で使用することができる。固形分の含有量が高いとコーティング組成物中の水の量を最小限に抑えることができるので有利である。

【0019】

本発明の一態様によれば、水分散液としてのバインダー代替物の平均粒径は少なくとも２０ｎｍ、好ましくは少なくとも２５ｎｍ、さらに好ましくは少なくとも３０ｎｍ、さらにもっと好ましくは少なくとも３５ｎｍ、最も好ましくは少なくとも４０ｎｍであり、かつ、９０ｎｍ未満、好ましくは８０ｎｍ未満、さらに好ましくは７０ｎｍ未満、さらにもっと好ましくは６０ｎｍ未満、最も好ましくは５０ｎｍ未満である。通常、バインダー代替物の平均粒径は１００ｎｍ未満（＜１００ｎｍ）である。本発明の一態様によれば、水分散液としてのバインダー代替物の平均粒径は、２０〜１００ｎｍ、好ましくは３０〜８０ｎｍ、さらに好ましくは４０〜７０ｎｍ、最も好ましくは６０〜７０ｎｍの範囲にある。バインダー代替物の平均粒径は、例えば、マルヴァーン・ゼータマスター（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｍａｓｔｅｒ）装置を使用して光子相関分光法により測定することができる。

【0020】

本発明の一態様によれば、コーティング組成物は、バインダー代替物の他に、ラテックスバインダーをも含む。本発明で使用できる代表的な合成ラテックスバインダーは当業界で知られているラテックスであり、例えば、スチレンブタジエン（ＳＢ）ラテックス、スチレンアクリレート（ＳＡ）ラテックス又はポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）ラテックスがある。ラテックスバインダーはコーティング組成物の主たるバインダーとして考えることができ、ラテックスバインダーの使用量は本発明のバインダー代替物を使用することによって削減される。

【0021】

本発明の一態様によれば、コーティング組成物は、バインダー代替物及び想定される主バインダーに加えて、デンプンバインダーも含みうる。当該デンプンはアニオンデンプン又はカチオンデンプンのいずれであってもよい。

【0022】

本発明に使用できる代表的な顔料としては炭酸カルシウム、カオリン、仮焼カオリン、タルク、二酸化チタン、石こう、チョーク、サチン白、硫酸バリウム、ケイ酸アルミニウムナトリウム、水酸化アルミニウム又はこれらの混合物のいずれかである。炭酸カルシウムは重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）又は沈降性炭酸カルシウム（ＰＣＣ）又はこれらの混合物であってもよい。顔料としては炭酸カルシウムが好ましい。コーティング組成物に使用する顔料の粒径Ｄ_５０は一般には５μｍ未満（＜５μｍ）の範囲である。

【0023】

本明細書では、コーティングカラー混合物の組成を表すには、本技術分野の慣例のとおり、顔料の全量を１００の値とし、その他の成分の量は顔料全体の量に対する量（ｐｐｈ）として算出している。全成分の割合は活性物質として記述する。

【0024】

本発明の一態様によれば、バインダー代替物は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、デンプン、カゼイン又はタンパク質のような、従来から用いられている補助バインダーとともに使用することができる。コーティング組成物中の補助バインダーの量は通常０．０５〜３部である。デンプンを使用する場合には、その使用量は０．０５〜１２部、好ましくは０．１〜１０部である。

【0025】

本発明に係るコーティングカラー組成物には、当該組成物の特性又は取扱性を改良するために、あるいは所望の機能性を組成物に付与するために、従来から用いられている添加物を少量加えることが可能である。想定される添加物としては、例えば、防腐剤、分散剤、消泡剤、潤滑剤、硬化剤、蛍光増白剤がある。添加剤の使用量は通常０〜３部である。

【0026】

本発明の一態様によれば、コーティングカラー組成物は、
１００部の顔料、
０〜１２部のバインダー、好ましくはラテックスバインダー、
１．５〜９部のバインダー代替物、及び
０〜３部の公知の添加物
を含み、バインダーとバインダー代替物との合計量は少なくとも５部である。
なお、本発明について、添加物とは、顔料、バインダー代替物及びバインダー以外のものをいう。

【0027】

本発明の他の態様によれば、コーティングカラー組成物は、
１００部の顔料、
４〜１２部のデンプン、
３〜６部のバインダー、好ましくはラテックスバインダー、
２〜４部のバインダー代替物、及び
０〜３部の公知添加物
を含む。
なお、本発明について、バインダーとはデンプンを含まないものとする。

【0028】

本発明の別の態様によれば、コーティングカラー組成物は、
１００部の顔料、
４〜５部のバインダー、
２〜３部のバインダー代替物、及び
０〜３部の公知添加物
を含む。

【0029】

本発明に係るコーティングカラー組成物は従来から用いられている方法で製造することができる。すなわち、顔料スラリーを分散物の形態のバインダー代替物と慣例のとおり加えられる想定される添加物と混合する。バインダー代替物に加えて、従来から用いられているバインダーを使用する場合には、当該バインダーも慣例どおりコーティングカラー組成物に加える。本発明に係るバインダー代替物を使用する場合には、現存する装置及び手順を用いることができるので、装置を大幅に改造する必要がないのである。

【0030】

本発明に係るコーティングカラー組成物の固形分含量は、一般に、６０〜７４％、好ましくは６３〜７２％、さらに好ましくは６５〜７１％であり、粘度は２５００ｍＰａｓ未満（＜２５００ｍＰａｓ）であり、一般的には１０００〜２０００ｍＰａｓである。粘度の測定はブルックフィールド粘度計、ＤＶ−ＩＩ形式を用い、速度１００ｒｐｍでスピンドル３又は４を用いて測定する。

【0031】

本発明の一態様によれば、コーティングカラー組成物は、紙又は板紙の表面上へ単一層又は多層の被覆層として塗布される。用いることのできる塗布方法にはブレード、ロッド、フィルム転送（ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｆｅｒ）又はエアブラッシュ塗布法がある。塗布する被覆量（コート量）は好ましくは５〜３０g／m^２／sideの範囲である。一つの塗布被覆層では、被覆量は一般的に５〜１６g／m^２／side、さらに好ましくは６〜１４g／m^２／side、最も好ましくは８〜１２g／m^２／sideである。

【実施例】

【0032】

本発明の具体例を次の実施例により説明する。ただし、これら実施例は本発明を限定するものではない。

【0033】

アニオン化デンプンの存在下での、スチレンアクリレート共重合体を含むバインダー代替物の製造（一般的説明）
６７ｇの酸化分解したジャガイモデンプン（Ｐｅｒｆｅｃｔａｍｙ（登録商標）Ａ４６９２）を常に撹拌しながら還流冷却器が付いた２リットルの三つ口フラスコ内で脱イオン水５３６ｇに分散させる。８５℃の温度まで加熱することによってデンプンを溶解させ、続いてＦｅＳＯ_４x７Ｈ_２Ｏ（０．７２ｍｍｏｌ）の１％水溶液２０．０ｇ及び３５％過酸化水素４．０ｇを連続して添加する。

【0034】

１５分後にデンプンの分解が完了する。モノマーからなる溶液及び開始剤溶液を８５℃で一定の供給量で９０分の間で同時に、しかし、別個に計量する。モノマー溶液は８６．６ｇのスチレン、４３．３ｇのｎ−ブチルアクリレート及び４３．３ｇのtert−ブチルアクリレートを含む。開始剤溶液は４．３ｇの過酸化水素（３５％）及び１２７ｇの水を含む。重合反応は窒素雰囲気で行う。

【0035】

計量完了１０分後、さらにｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド０．７ｇを添加して、その後活性化させる。そして、さらに６０分間撹拌する。その後、室温まで冷却する。１００μｍフィルターでろ過する。ｐHは２０％水酸化ナトリウム溶液で６に調整する。

【0036】

固形分が２４．９％で濁度がA＝０．３８０（１：１０に希釈、６６０nm）の重合体分散物を得る。マルヴァーン・ゼータマスターを使って測定した、その平均粒径は６１．３ｎｍである。

【0037】

被覆試験

【0038】

比較試験

【0039】

表１に示すコーティングカラー組成物を使って市販のスチレンブタジエン及びスチレンアクリレート・ラテックスについて試験する。コーティングカラーを調製し、そして研究室用のコーティングとして使うために５０％固形分まで希釈する。紙の試料にドローダウン（ｄｒａｗｄｏｗｎ）被覆する。表面強さをＩＧＴ−装置（ＩＧＴテスティングシステムズ）で測定する。測定結果を表２にまとめる。

【0040】

【表1】

【0041】

【表2】

【0042】

上記２つの市販ラテックスは同様な表面強さの結果を与える。

【0043】

試験１
研究室規模の試験を行う。バインダー代替物１はアニオン化デンプンの存在下で重合させて得たスチレンアクリレート共重合体からなり、バインダー代替物２はカチオン化デンプンの存在下で重合させて得たスチレンアクリレート共重合体からなる。バインダー代替物１は上述した一般的説明に従って調製する。バインダー代替物１の固形分含量は２４％であり、バインダー代替物２の固形分含量は２５％である。市販のスチレンブタジエンをコーティング組成物の主バインダーとして使用する。コーティングカラー組成物にあっては、バインダー代替物の種類だけが変更されている。コーティングカラー組成物はディアフ（Ｄｉａｆ）研究室用溶解器を使って調製し、５０％の固形分含量まで希釈する。コーティングカラー組成物を表１に示す。

【0044】

【表3】

【0045】

ＳＢラテックスとバインダー代替物（４．５＋３部）の混合物を使用する。試験したコーティングカラー組成物は、すべて、固形分含量が６７％であり、ブルックフィールド（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）１００粘度が約２０００ｍＰａｓ以下である。静的保水値の測定を、ÅＡ‐ＧＷＲ装置、型式４（製造元：ＤＴ−ペーパーサイエンス社）を使用し、時間３０分圧力０．３バールの条件下で行った。静的保水値は参考例と同様なものである。

【0046】

このバインダー代替物を使用すると参考組成物と同様の高いせん断粘度をもつコーティングカラー組成物が得られる。紙試料にドローダウン（ｄｒａｗｄｏｗｎ）被覆する。塗工紙（コーテッドペーパー）試料の表面強さの測定をＩＧＴ ＡＩＣ２−５装置を用いて標準手順スキャン−ピー（SCAN−P）６３：９０に準じて行う。表面強さの測定結果を表２に示す。

【0047】

【表4】

【0048】

バインダー代替物を３部使用することによりＳＢ−ラテックスの使用量を５０％だけ減少することができ、その場合でも塗工紙試料は同様な表面強さを示すことが表２から分かる。

【0049】

試験２
オプチブレード（ＯｐｔｉＢｌａｄｅ）コーターを用いバインダー代替物１を使用して試験を行う。原紙に予備コートする。塗布した被覆量（コート量）は１１ｇ／ｍ^２である。別のバインダー組成物を表３に示す。これらコーティングカラー組成物はすべて、通常のコーティングカラー添加物（表には掲げていない）を同量で含有している。

【0050】

【表5】

【0051】

すべての組成物が何も問題なく塗布装置で取り扱うことができる。ブレード圧はすべての組成物について同程度である。参考組成物は最も低いブルックフィールド粘度を有している。

【0052】

試験組成物を被覆した紙試料のカレンダー仕上げをオプチロード・ツインライン（Ｏｐｔｉｌｏａｄ Ｔｗｉｎｌｉｎｅ）で行う。カレンダー仕上げの速度は８００ｍ／ｍｉｎ、ロール温度は１２０℃である。

【0053】

その後、塗工紙試料に対して５色（Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｂ、Ｃ）のカラー印刷を、一定の濃度、８０００枚／時の速度でマン・ローランド（Ｍａｎ Ｒｏｌａｎｄ）３００印刷機を用いて行う。表４には印刷した紙試料を視覚評価した結果を示す。次の評価で等級づけを行う。1=非常に良好、２＝良好、３＝普通、４＝悪い、５＝非常に悪い

【0054】

【表6】

【0055】

紙試料についてのパイリング（ｐｉｌｉｎｇ）及び紙むけ（ｐｉｃｋｉｎｇ）についても解析した。その結果を表５に示す。等級づけは次のとおりである。０＝良好、１〜３＝不足なし、４＝悪い、５＝非常に悪い。全塗工紙試料は耐パイリング性が良好で、紙むけ特性が不足しないものであった。走行性（ｒｕｎｎａｂｉｌｉｔｙ）についても全試料が良好であった。

【0056】

【表7】

【0057】

印刷した紙試料の解析を行い、印刷試験からの平均的結果を表６にまとめた。

【0058】

【表8】

【0059】

上記結果は、印刷と紙の光沢性、平滑性、摩擦落ち（ｒｕｂ‐ｏｆｆ）、Ｃ５０％、Ｍ５０％及びＣ１００％上のまだら染め（ｍｏｔｔｌｉｎｇ）の点で、参考試料とバインダー代替物１を含む試料とは顕著な相違はない。４部のＳＢラテックスと２部のバインダー代替物１を含む全バインダー含有量が最も少ない試料が参考試料よりも裏移り（ｓｅｔ−ｏｆｆ）試験で著しく速い結果を示す。

【0060】

ＩＧＴ表面強さについての縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＣＤ）の結果は表７にまとめている。

【0061】

【表9】

【0062】

この結果から、合成バインダー分の全量を９部から６部へと減少しても、印刷結果は依然として満足できるものであることが理解できる。

【0063】

試験３
バインダー代替物とデンプンとの両立性を試験する。カチオン化デンプンの存在下で重合させて得られたスチレンアクリレート共重合体を含むバインダー代替物１及びアニオン化デンプンの存在下で重合させて得られたスチレンアクリレート共重合体を含むバインダー代替物２について研究室試験を行う。バインダー代替物１の固形分含量は２４％であり、バインダー代替物２の固形分含量は２５％である。ここで使用したコーティングカラー組成物の配合を表８に示す。

【0064】

【表10】

【0065】

コーティングカラー組成物についての試験結果を表９にまとめる。組成物Ａはバインダー代替物１を含んでおり、一方、組成物Ｂはバインダー代替物１を含んでいた。

【0066】

【表11】

【0067】

バインダー代替物１は参考例として使用するＳＢラテックスとコーティングカラー組成物に同様の粘度を付与する。バインダー代替物２を含むコーティングカラー組成物の粘度は参考組成物よりも高い値である。参考カラーは高せん断粘度が最も低い。バインダー代替物１はバインダー代替物２に比してコーティングカラー組成物に低い粘度を付与する。粘度の値は全ての試験コーティング組成物について良好であり、又は許容できるものである。

【0068】

本発明に係るコーティング組成物についての静的保水（ＷＲ）値は参考組成物についての静的保水（ＷＲ）値よりも良好であることが表９のデータから理解することができる。

【0069】

試験コーティング組成物を紙試料にドローダウン（ｄｒａｗｄｏｗｎ）被覆する。表面強さを測定し、その結果を表１０に表わす。

【0070】

【表12】

【0071】

試験したコーティングカラー組成物の表面強さは同等である。

【0072】

現時点で最も実際的なかつ好適な具体例と考えられるものについて本発明を説明したが、本発明を前述した具体例に限定してはならないことは理解すべきである。また、本発明は本願特許請求の範囲に規定する技術的範囲内で各種の変形例及び均等な技術的解決策をも包含することを意図している。