[发明专利]纸涂布流体及使用该纸涂布流体的涂布纸

说明书

技术领域

本发明涉及新型的纸涂布流体、及使用该纸涂布流体制成的涂布纸。更详细地说，涉及同时提高了保水性和粘度的纸涂布流体、以及使用该纸涂布流体制成的提高了涂膜表面特性及墨附着性的涂布纸。

背景技术

一般地，对于印刷用纸，为了改善其平滑性、光泽性、及印刷适性等，在其表面设有使用涂布流体(纸涂布流体)形成的涂布层(涂膜)。该涂布流体通常配制成将粘土、重质碳酸钙等的颜料及乳胶、淀粉等的粘合剂分散在水中而成的浆料。

在使用涂布流体制造印刷用纸(涂布纸)时，从配制罐向涂布机供给根据要求稀释到了适当的浓度的涂布流体，并连续地涂布在移动中的纸基材的表面。只要将涂布了的涂布流体的过剩部分用刀片等的涂布头除去，并进行干燥，就可得到形成有规定的膜厚的涂膜的涂布纸。此外，从纸基材的表面除去的过剩的涂布流体，通常被返回到配制罐，与新的涂布流体混合后再使用。

从涂布工序到干燥工序之间，水分被从形成于纸基材的表面的涂布流体层向纸基材吸收，颜料、粘合剂等成分向纸基材浸入。因此，容易出现得到的涂布纸的平滑性下降、涂膜不均匀等的表面特性下降、印刷适性降低的问题。已经知道这样的表面特性的下降主要起因于涂布流体的保水性不足。

此外，为了使刮刀涂布时的涂布源形成的涂布流体的涂布稳定化，或为了调节涂布量，希望提高涂布流体的粘度。另外，涂布流体的保水性或流变性的下降，成为导致刮刀涂布时渗色或条纹等的涂布纸表面质量下降的主要原因，因此不优选。

可是，为了调节粘度、流动性、及保水性等的涂布特性，通常在涂布流体中添加少量的羧甲基纤维素(CMC)或海藻酸钠等的高分子物质。如果为了抑制保水性的下降，而增加这些高分子物质的添加量，则高剪切粘度和涂布流体粘度的平衡会变差，涂布流体的流动性会下降。其结果，不能进行高速涂布，不仅生产率下降，而且得到的涂布纸的抗剥离性、印刷适性、平滑性等的表面特性也会下降。

为了克服这些问题，提出了代替CMC或海藻酸钠而使用丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物的纸涂布流体(参照专利文献1)。配合在该纸涂布流体中的丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物，与在此之前所用的高分子物质相比，以少量就能提高纸涂布流体的保水性、粘度、流动性，但不一定能得到足够的保水性。因此，难以抑制得到的涂布纸的表面特性的下降。此外，由于不一定能满足粘性，所以希望进一步降低高剪切粘度。

另外，要提高得到的涂布纸的物性，例如墨附着性，需要提高涂布流体的粘度。因此，提出了代替上述的丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物，配制了含有(a)甲基丙烯酸单元、(b)丙烯酸酯单元和/或甲基丙烯酸酯单元、以及(c)具有特定的化学结构的乙烯系不饱和单体单元的共聚物的增稠性纸涂布流体(参照专利文献2)。

此外，为了提高碳酸钙的分散性，公开了一种颜料分散剂、及使用了该颜料分散剂的涂布纸用颜料分散组合物，该颜料分散剂含有具有预定比例的α，β-不饱和羧酸结构单元的(共)聚合物，该α，β-不饱和羧酸结构单元中，10～99.99mol％的酸根以碱金属或碱土类金属盐的形式存在，0～89.99mol％的酸根为游离的酸根(参照专利文献3)。

还公开了一种使用了制纸用颜料分散剂的制纸用轻质碳酸钙浆料及使用了该浆料的印刷用涂布纸，所述制纸用颜料分散剂含有聚丙烯酸系聚合物和加聚物，该加聚物具有将单乙烯性不饱和羧酸系单体加成聚合在聚醚化合物上而成的结构(参照专利文献4)。

此外，公开了一种含有颜料及粘合剂作为基本成分的纸涂布流体，其中该纸涂布流体含有含(A)丙烯酸单元和/或甲基丙烯酸单元、(B)丙烯酸酯单元和/或甲基丙烯酸酯单元、以及(C)来自于用下述通式(2)和/或(3)表示的化合物的结构单元的共聚物作为保水剂，以提高保水性和粘性(参照专利文献5)。

[化学式1]

[化学式2]

(所述通式(2)及(3)中，R¹为氢原子或甲基、R²为二价烃基或羰基、R³为碳原子数为8～30的烃基、m为0或1、n为10～100的整数。)

但是，由于专利文献3中所公开的颜料分散剂、及专利文献4中所公开的制纸用轻质碳酸钙浆料是颜料分散剂，因此分子量低，不能期望保水效果，因而难以作为保水剂使用。另外，专利文献5中所公开的共聚物，如果与专利文献1中所公开的丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物相比，可提高保水性及粘性。但是，还难以使涂布流体的保水性及粘性达到足够的水平。因此，不一定能满足抑制表面特性和墨附着性的下降，希望进一步提高了保水性及粘性的涂布流体。