JP2011225631A - Copolymer latex composition, paper-enameling composition, and enamel paper - Google Patents
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Abstract
【課題】塗工紙用途に使用された場合に、該塗工紙のピック強度及び湿潤ピック強度を向上させ、塗工紙を再利用する工程における離解性にも優れた、共重合体ラデックス組成物を提供する。
【解決手段】(イ)(a)共役ジエン系単量体30〜60質量%、(b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体0.5〜7質量%、(c)その他の共重合可能な単量体33〜69.5質量%(但し該(a)、該(b)、及び該(c)の合計量は100質量%)からなる単量体混合物を乳化重合して得られる共重合体ラテックス100質量部(固形分換算)、(ロ)ハロシアノアセトアミド系化合物0.003〜0.1質量部、及び(ハ)アルコール系化合物0.01〜0.8質量部、を含んでなる共重合体ラテックス組成物。
【選択図】なしCopolymer radex composition which improves pick strength and wet pick strength of coated paper when used for coated paper and has excellent disintegration in the process of reusing coated paper Offer things.
SOLUTION: (a) (a) Conjugated diene monomer 30 to 60% by mass, (b) Ethylene unsaturated carboxylic acid monomer 0.5 to 7% by mass, (c) Other copolymerizable Copolymer obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture comprising 33 to 69.5% by mass of a monomer (provided that the total amount of (a), (b), and (c) is 100% by mass). Including 100 parts by weight of polymer latex (in terms of solid content), (b) 0.003 to 0.1 parts by weight of a halocyanoacetamide compound, and (c) 0.01 to 0.8 parts by weight of an alcohol compound. A copolymer latex composition.
[Selection figure] None
Description
本発明は、塗工紙用顔料バインダー、カーペットバッキング剤、接着剤、粘着剤、繊維結合剤及び塗料などに用いられる共重合体ラテックスに関する。これらの中でも特に塗工紙用顔料バインダーとして好適に用いられる共重合体ラテックスに関する。更に詳しくは、塗工紙の接着強度(ピック強度及び湿潤ピック強度)及び離解性に優れる共重合体ラテックスに関する。 The present invention relates to a copolymer latex used for pigment binders for coated paper, carpet backing agents, adhesives, pressure-sensitive adhesives, fiber binders, paints, and the like. Of these, it particularly relates to a copolymer latex suitably used as a pigment binder for coated paper. More specifically, the present invention relates to a copolymer latex excellent in adhesive strength (pick strength and wet pick strength) and disaggregation property of coated paper.
共重合体ラテックスは例えば、紙塗工用顔料バインダー、各種接着剤及び粘着剤、不織布や人工皮革などの繊維結合用バインダーあるいは塗料など広範な用途に用いられている。これらの用途に用いられる共重合体ラテックスには、基材や配合される顔料などに対する優れた接着力が要求される。 Copolymer latexes are used in a wide range of applications such as pigment binders for paper coating, various adhesives and pressure-sensitive adhesives, fiber-binding binders such as nonwoven fabrics and artificial leather, and paints. Copolymer latex used for these applications is required to have excellent adhesion to substrates and pigments to be blended.
塗工紙は、例えば、紙の印刷適性の向上及び光沢などの光学特性の向上を目的として、抄造された原紙表面に、カオリンクレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、タルク、酸化チタンなどの顔料、それらのバインダーとしての共重合体ラテックス、及び粘度調整剤又は補助バインダーとしての水溶性高分子(スターチ、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなど)を好ましい主構成成分とする紙塗工用組成物(紙塗工剤)が塗工されて形成されているものである。顔料バインダーとして用いられる共重合体ラテックスの性質は、これを利用した塗工紙の表面強度や印刷品質、塗工紙の離解性に大きな影響を及ぼすことが知られている。 Coated paper, for example, for the purpose of improving the printability of paper and improving the optical properties such as gloss, pigments such as kaolin clay, calcium carbonate, satin white, talc, titanium oxide, etc. A paper coating composition (paper coating agent) comprising a copolymer latex as a binder and a water-soluble polymer (starch, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, etc.) as a viscosity modifier or an auxiliary binder as preferred main constituents ) Is formed by coating. It is known that the properties of the copolymer latex used as a pigment binder have a great influence on the surface strength and print quality of coated paper using this, and the disintegration of the coated paper.
ここで、バインダーとしての共重合ラテックスとしては、従来からスチレンとブタジエンを主要モノマー成分として乳化重合により形成されたスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス、いわゆるSBラテックスが汎用的に用いられている。 Here, as the copolymer latex as the binder, a styrene-butadiene copolymer latex formed by emulsion polymerization using styrene and butadiene as main monomer components, so-called SB latex has been conventionally used.
近年、印刷の高速化や高度化が進み塗工紙及び顔料バインダーに対する要求水準はますます高度化している。特にインクのタックによる紙表面の破壊に対する抵抗性、いわゆるドライピック強度の向上や、湿し水の存在下に印刷を行う時に重要となる、水を塗布した時のインクピック抵抗性である湿潤ピック強度の向上が求められている。更には塗工紙の生産コストを抑制する目的で、比較的高コストの原材料であるラテックスの使用割合を減らす意味でも、ラテックスの接着強度の向上が望まれている。 In recent years, printing speeds and sophistication have progressed, and the required level for coated paper and pigment binders has become increasingly sophisticated. In particular, resistance to destruction of the paper surface due to ink tack, so-called dry pick strength improvement, and wet pick that is ink pick resistance when water is applied, which is important when printing in the presence of dampening water. There is a need for improved strength. Furthermore, in order to reduce the production cost of the coated paper, an improvement in the adhesive strength of the latex is also desired in order to reduce the usage rate of the latex, which is a relatively expensive raw material.
また、環境問題への対応や生産コストを抑制する目的で塗工紙を再利用することが求められる。そのため、塗工紙の塗工成分が原紙のパルプから離脱、分散しやすいという離解性に対する要求が高まっている。さらに、抄紙工程の乾燥用ロール汚れに対する抵抗性は離解性と相関していることが知られており、操業性の観点からも離解性の向上が望まれている。 In addition, it is required to reuse the coated paper for the purpose of dealing with environmental problems and suppressing production costs. For this reason, there is an increasing demand for disaggregation property that the coating component of the coated paper is easy to be detached and dispersed from the pulp of the base paper. Furthermore, it is known that the resistance to soiling of the roll for drying in the paper making process correlates with the disaggregation property, and the improvement of the disaggregation property is desired from the viewpoint of operability.
このような事情のもと、特許文献1(特開平10−007706号公報)には、乳化剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩とを併用し、数平均粒子径100nm以下の共重合体ラテックスを得ることにより、高いピック強度を得る方法が提案されている。 Under such circumstances, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-007706) describes a copolymer having an alkylbenzene sulfonate and an alkyl diphenyl ether disulfonate as emulsifiers, and having a number average particle diameter of 100 nm or less. A method of obtaining high pick strength by obtaining latex has been proposed.
また、特許文献2(特開平07−316212号公報)には、特定の組成の単量体をα−メチルスチレンダイマーの存在下で乳化重合するに際し、一段目と二段目に用いる水の量をある一定範囲に設定して数平均粒子径を60〜160nmの範囲にすることにより、ピック強度と湿潤ピック強度を向上させる方法が提案されている。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-316212) describes the amount of water used in the first and second stages in the emulsion polymerization of a monomer having a specific composition in the presence of α-methylstyrene dimer. Has been proposed to improve the pick strength and the wet pick strength by setting the number average particle size within a range of 60 to 160 nm by setting the value to a certain range.
特許文献3(特開2008−144058号公報)においては、特定の組成の単量体をα−メチルスチレンダイマーの存在下で乳化重合することでピック強度を向上させる方法が提案されている。 Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-144058) proposes a method of improving pick strength by emulsion polymerization of a monomer having a specific composition in the presence of α-methylstyrene dimer.
特許文献4(特開平11−012979号公報)においては、酵素変性により特定の粘度に至るまで粘度を低下せしめたカチオン化澱粉を紙力増強剤として使用することにより、優れたピック強度と離解性を向上させる方法が提案されている。 In Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-012979), excellent pick strength and disaggregation properties are obtained by using cationized starch whose viscosity has been lowered to a specific viscosity by enzyme modification as a paper strength enhancer. A method for improving the above has been proposed.
しかしながら、特許文献1に記載の方法においては、比較的アルキルベンゼンスルホン酸塩の使用量が多いため耐水性が低下し、良好な湿潤ピック強度が得られない場合がある。 However, in the method described in Patent Document 1, since the amount of alkylbenzene sulfonate used is relatively large, the water resistance decreases, and good wet pick strength may not be obtained.
特許文献2に記載の方法においては、離解性の観点からなお改善の余地がある。 In the method described in Patent Document 2, there is still room for improvement from the viewpoint of disaggregation.
また、特許文献3に記載の方法においては、湿潤ピック強度或いは離解性の観点からなお改善の余地がある。 Further, the method described in Patent Document 3 still has room for improvement from the viewpoint of wet pick strength or disaggregation.
特許文献4に記載の方法においては、湿潤ピック強度の観点からなお改善の余地がある。 In the method described in Patent Document 4, there is still room for improvement from the viewpoint of wet pick strength.
本発明は、以上のような状況から、塗工紙のピック強度及び湿潤ピック強度を向上させることができ、塗工紙の損紙を再利用する工程における離解性に秀でた共重合体ラテックスを提供することを課題とする。 The present invention can improve the pick strength and wet pick strength of coated paper from the above situation, and is a copolymer latex excellent in disintegration in the process of reusing waste paper of coated paper. It is an issue to provide.
本発明者等は前記課題を解決するために鋭意研究した結果、特定の組成の共重合体ラテックスと、特定量のハロシアノアセトアミド系化合物及びアルコール系化合物とを含んでなる共重合体ラテックス組成物が上記課題を解決しうることを見出し、さらに研究を進めて本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a copolymer latex composition comprising a copolymer latex having a specific composition and a specific amount of a halocyanoacetamide compound and an alcohol compound. Has found that the above-mentioned problems can be solved, and further research has been made to complete the present invention.
即ち本発明は、以下の通りである。
[1](イ)(a)共役ジエン系単量体30〜60質量%、(b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体0.5〜7質量%、及び(c)その他の共重合可能な単量体33〜69.5質量%(但し、該(a)、該(b)、及び該(c)の合計量は100質量%)からなる単量体混合物を乳化重合して得られる共重合体ラテックス100質量部(固形分換算)、(ロ)ハロシアノアセトアミド系化合物:0.003〜0.1質量部、及び(ハ)アルコール系化合物0.01〜0.8質量部、を含んでなる共重合体ラテックス組成物。
[2]前記(ロ)成分が、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミドである、上記[1]記載の共重合体ラテックス組成物。
[3]前記(ハ)成分が、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びジエチレングリコールからなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物である、上記[1]又は[2]記載の共重合体ラテックス組成物。
[4]前記乳化重合は、乳化重合の途中に重合温度の降温が行われる、上記[1]から[3]のいずれかに記載の共重合体ラテックス組成物。
[5]上記[1]から[4]のいずれかに記載の共重合体ラテックス組成物を含む紙塗工用組成物。
[6]上記[5]に記載の紙塗工用組成物を用いて製造される塗工紙。
That is, the present invention is as follows.
[1] (A) (a) 30-60% by mass of conjugated diene monomer, (b) 0.5-7% by mass of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and (c) other copolymerizable Obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture comprising 33 to 69.5% by mass of a monomer (provided that the total amount of (a), (b), and (c) is 100% by mass). 100 parts by mass of copolymer latex (in terms of solid content), (b) halocyanoacetamide compound: 0.003 to 0.1 part by mass, and (c) 0.01 to 0.8 part by mass of alcohol compound. A copolymer latex composition comprising.
[2] The copolymer latex composition according to the above [1], wherein the component (b) is 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide.
[3] The copolymer latex composition according to the above [1] or [2], wherein the component (c) is one or more compounds selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, and diethylene glycol. object.
[4] The copolymer latex composition according to any one of [1] to [3], wherein the emulsion polymerization is performed during the emulsion polymerization.
[5] A paper coating composition comprising the copolymer latex composition according to any one of [1] to [4].
[6] A coated paper produced using the paper coating composition described in [5] above.
本発明の共重合体ラテックス組成物によれば、塗工紙のピック強度、湿潤ピック強度及び離解性を向上させる共重合体ラテックスを提供することができる。 According to the copolymer latex composition of the present invention, it is possible to provide a copolymer latex that improves the pick strength, wet pick strength and disaggregation properties of coated paper.
すなわち、共重合体ラテックスを製造するに際し、原料単量体の組成を特定範囲に限定するとともに、この共重合体ラテックスと、特定量のハロシアノアセトアミド系化合物及びアルコール系化合物とを含んでなる共重合体ラテックス組成物とすることこそ、本発明の本質が存するのである。 That is, when the copolymer latex is produced, the composition of the raw material monomer is limited to a specific range, and the copolymer latex and a copolymer comprising a specific amount of a halocyanoacetamide compound and an alcohol compound are included. It is the essence of the present invention that it is a polymer latex composition.
また、本発明の紙塗工用組成物及び塗工紙によれば、塗工紙のピック強度、湿潤ピック強度及び離解性を著しく優れるものにすることができる。 Moreover, according to the paper coating composition and the coated paper of the present invention, the pick strength, wet pick strength and disaggregation property of the coated paper can be remarkably improved.
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and is based on ordinary knowledge of a person skilled in the art without departing from the gist of the present invention. It should be understood that modifications and improvements as appropriate to the following embodiments also fall within the scope of the present invention.
本発明の共重合体ラテックス組成物は、(イ)(a)共役ジエン系単量体30〜60質量%、(b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体0.5〜7質量%、及び(c)その他の共重合可能な単量体33〜69.5質量%(但し(a)、(b)、及び(c)の合計量は100質量%)からなる単量体混合物を乳化重合して得られる共重合体ラテックス100質量部(固形分換算)、(ロ)ハロシアノアセトアミド系化合物:0.003〜0.1質量部、及び(ハ)アルコール系化合物0.01〜0.8質量部、を含んでなる共重合体ラテックス組成物である。以下、これらについて順次説明する。
共重合体ラテックス(イ)
The copolymer latex composition of the present invention comprises (a) (a) 30 to 60% by mass of a conjugated diene monomer, (b) 0.5 to 7% by mass of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and (C) Emulsion polymerization of a monomer mixture composed of 33 to 69.5% by mass of other copolymerizable monomers (however, the total amount of (a), (b), and (c) is 100% by mass) Copolymer latex 100 parts by mass (in terms of solid content), (b) halocyanoacetamide compound: 0.003 to 0.1 part by mass, and (c) alcohol compound 0.01 to 0.8. It is a copolymer latex composition comprising parts by weight. Hereinafter, these will be sequentially described.
Copolymer latex (I)
本発明の共重合体ラテックス組成物を構成する共重合体ラテックス(イ)は、(a)共役ジエン系単量体30〜60質量%、(b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体0.5〜7質量%、及びその他の共重合可能な単量体33〜69.5質量%(但し、(a)、(b)、及び(c)の合計量は100質量部)からなる単量体混合物を乳化重合して得られる。
共役ジエン系単量体(a)
The copolymer latex (a) constituting the copolymer latex composition of the present invention comprises (a) 30 to 60% by mass of a conjugated diene monomer and (b) an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer. 5 to 7% by mass, and other copolymerizable monomers 33 to 69.5% by mass (however, the total amount of (a), (b), and (c) is 100 parts by mass) Obtained by emulsion polymerization of the body mixture.
Conjugated diene monomer (a)
共重合体ラテックス(イ)の必須成分である共役ジエン系単量体(a)は共重合体に柔軟性を与え、ピック強度、衝撃吸収性を与えるために有効な成分であり、該共重合体を構成する全単量体(すなわち、単量体(a)、(b)及び(c)の合計)を100質量%とした場合、30〜60質量%、好ましくは35〜55質量%、より好ましくは38〜53質量%の割合で用いられる。この範囲の割合で用いられることによって、共重合体ラテックスは優れたピック強度を発現し、かつ優れた耐湿潤ベタツキ性を発現する。使用される共役ジエン系単量体(a)の好ましい例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、2−クロロ−1,3−ブタジエンなどが挙げられ、これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。 The conjugated diene monomer (a), which is an essential component of the copolymer latex (a), is an effective component for imparting flexibility to the copolymer and providing pick strength and impact absorption. When all the monomers constituting the coalescence (that is, the total of the monomers (a), (b) and (c)) are 100% by mass, 30 to 60% by mass, preferably 35 to 55% by mass, More preferably, it is used in a proportion of 38 to 53% by mass. When used in a proportion within this range, the copolymer latex exhibits excellent pick strength and excellent wet-stickiness resistance. Preferable examples of the conjugated diene monomer (a) to be used include 1,3-butadiene, isoprene, 2-chloro-1,3-butadiene and the like, and these are one kind alone or two kinds. The above is used in combination.
エチレン系不飽和カルボン酸単量体(b)
エチレン系不飽和カルボン酸単量体(b)は、塗工紙のピック強度の向上と共重合体ラテックスの分散安定性を確保するために必須の成分で、共重合体ラテックスの共重合体を構成する全単量体(すなわち、単量体(a)、(b)、及び(c)の合計)を100質量%とした場合、0.5〜7質量%、好ましくは1〜5質量%、最も好ましくは1.5〜4.5質量%の割合で用いられる。該エチレン系不飽和カルボン酸単量体をこの割合で用いることにより、共重合体ラテックスに必要な分散安定性が付与され、また共重合体ラテックスの粘度が適正化されて取扱いに支障が来たされない。エチレン系不飽和カルボン酸単量体(b)の好ましい例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などの単量体が挙げられ、これらはそれぞれ1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
Ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (b)
The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (b) is an essential component for improving the pick strength of the coated paper and ensuring the dispersion stability of the copolymer latex. When the total amount of the constituent monomers (that is, the sum of the monomers (a), (b), and (c)) is 100% by mass, 0.5 to 7% by mass, preferably 1 to 5% by mass Most preferably, it is used in a proportion of 1.5 to 4.5% by mass. By using the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer in this ratio, the required dispersion stability was imparted to the copolymer latex, and the viscosity of the copolymer latex was optimized, which hindered handling. Not. Preferable examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer (b) include monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid. Two or more types are used in combination.
その他の共重合可能な単量体(c)
また、他の原料として、上記(a)〜(b)単量体と共重合可能なその他の単量体(c)を含む。この単量体(c)を適宜選択することにより、共重合体ラテックスにさまざまな特性を付与できる。その他の共重合可能な単量体(c)の好ましい例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどのアクリル酸アルキルエステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸アルキルエステル類、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチルなどのヒドロキシアルキルエステル類、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチルなどのアミノアルキルエステル類、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンなどのピリジン類、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのグリシジルエステル類、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、グリシジ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などのアミド類、酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類、塩化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、p−スチレンスルホン酸及びそのナトリウム塩などが挙げられ、これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Other copolymerizable monomers (c)
Moreover, the other monomer (c) copolymerizable with the said (a)-(b) monomer is included as another raw material. Various properties can be imparted to the copolymer latex by appropriately selecting the monomer (c). Preferred examples of the other copolymerizable monomer (c) include aromatic vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, and p-methylstyrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, and acrylic. Alkyl acrylates such as butyl acid and 2-ethylhexyl acrylate, alkyl methacrylates such as methyl methacrylate and butyl methacrylate, and hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate Aminoalkyl esters such as aminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl acrylate and diethylaminoethyl acrylate, pyridines such as 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine, glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. Gills, acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, glycidylmethacrylamide, amides such as N, N-butoxymethylacrylamide, vinyl acetates such as vinyl acetate , Vinyl halides such as vinyl chloride, p-styrenesulfonic acid and its sodium salt, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記共重合体ラテックス(イ)を乳化重合するに当たり、その重合温度に関しては、重合中に重合温度の降温が行われる工程を含むことが好ましい。ここで言う降温とは、任意の20分間において重合温度が0.1℃以上降下していることを指すものである。また、好ましくは本発明においては、前記降温における温度の降下速度が1〜10℃/hrの範囲内である。更に好ましくは降下速度は、2〜5℃/hrの範囲内であり、最も好ましくは2.5〜4℃/hrの範囲内である。重合温度の降下速度をこの範囲とすることにより、ピック強度及び機械的安定性の一層良好な共重合体ラテックスが得られ、かつ量産を考慮した大型実機設備においても温度コントロールが困難になることがない。 In emulsion polymerization of the copolymer latex (a), it is preferable that the polymerization temperature includes a step of lowering the polymerization temperature during the polymerization. The temperature decrease referred to here indicates that the polymerization temperature has dropped by 0.1 ° C. or more in an arbitrary 20 minutes. Preferably, in the present invention, the rate of temperature decrease during the temperature decrease is in the range of 1 to 10 ° C./hr. More preferably, the rate of descent is in the range of 2-5 ° C./hr, most preferably in the range of 2.5-4 ° C./hr. By setting the rate of decrease in the polymerization temperature within this range, a copolymer latex with better pick strength and mechanical stability can be obtained, and temperature control may be difficult even in large-scale actual equipment considering mass production. Absent.
前記共重合体ラテックス(イ)の乳化重合においては上記各成分の他、乳化剤、ラジカル開始剤、連鎖移動剤、各種重合調整剤などを適宜配合し得る。
このような乳化剤としては、アニオン、カチオン、両性若しくは非イオン性の界面活性剤、又は反応性乳化剤を用いることができる。
これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することも可能である。
In the emulsion polymerization of the copolymer latex (i), an emulsifier, a radical initiator, a chain transfer agent, various polymerization regulators and the like can be appropriately blended in addition to the above components.
As such an emulsifier, an anionic, cationic, amphoteric or nonionic surfactant, or a reactive emulsifier can be used.
These can be used alone or in combination of two or more.
好ましい界面活性剤の例としては、例えば、脂肪族セッケン、ロジン酸セッケン、アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩などのアニオン性界面活性剤;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アルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマーなどのノニオン性界面活性剤、などが挙げられる。 Examples of preferable surfactants include, for example, anionic surfactants such as aliphatic soaps, rosin acid soaps, alkyl sulfosuccinates, polyoxyethylene alkyl sulfates; polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers And nonionic surfactants such as polyoxyethyleneoxypropylene block copolymers.
また、乳化分散させるための乳化分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、その他の界面活性剤や両性界面活性剤などが挙げられる。
このような乳化分散可能な各種分散は1種を単独で、あるいは複数組み合わせて使用することが可能である。
Examples of the emulsifying dispersant for emulsifying and dispersing include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, other surfactants, and amphoteric surfactants. Is mentioned.
Such various dispersions that can be emulsified and dispersed can be used singly or in combination.
ラジカル開始剤は、熱又は還元剤の存在下でラジカル分解して単量体の付加重合を開始させるものであり、本発明においては無機系開始剤、有機系開始剤のいずれも使用することが可能である。好ましい例としてはペルオキソ二硫酸塩、過酸化物、アゾビス化合物などがあり、具体的にはペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、t−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化ベンゾイル、2,2−アゾビスブチロニトリル及びクメンハイドロパーオキサイドなどが挙げられ、これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また酸性亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸やその塩、エリソルビン酸やその塩及びロンガリットなどの還元剤を重合開始剤と組み合わせて用いる、いわゆるレドックス重合法を用いることもできる。 A radical initiator is one that initiates addition polymerization of a monomer by radical decomposition in the presence of heat or a reducing agent. In the present invention, either an inorganic initiator or an organic initiator may be used. Is possible. Preferable examples include peroxodisulfate, peroxide, azobis compound, etc., specifically potassium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide 2,2-azobisbutyronitrile, cumene hydroperoxide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. A so-called redox polymerization method using a reducing agent such as acidic sodium sulfite, ascorbic acid or a salt thereof, erythorbic acid or a salt thereof, or Rongalite in combination with a polymerization initiator can also be used.
前記共重合体ラテックス(イ)を製造するに当たっては、ラジカル重合で通常用いられる公知の連鎖移動剤や重合遅延剤を用いることが可能である。連鎖移動剤や重合遅延剤の好ましい例としては、核置換α−メチルスチレンの二量体であるα−メチルスチレンダイマー、n−ブチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン及びt−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン類、テトラメチルチウラジウムジスルフィド及びテトラエチルチウラジウムジスルフィドなどのジスルフィド類、四塩化炭素及び四臭化炭素などのハロゲン化誘導体、並びに2−エチルヘキシルチオグリコレートなどが挙げられ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 In producing the copolymer latex (a), it is possible to use a known chain transfer agent or polymerization retarder usually used in radical polymerization. Preferred examples of chain transfer agents and polymerization retarders include α-methylstyrene dimer, n-butyl mercaptan, t-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, and n-lauryl mercaptan, which are dimers of nucleus-substituted α-methylstyrene. And mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, disulfides such as tetramethylthuradium disulfide and tetraethylthuradium disulfide, halogenated derivatives such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide, and 2-ethylhexylthioglycolate. These can be used alone or in combination of two or more.
前記共重合体ラテックス(イ)を製造する場合の重合温度は、通常40〜100℃の範囲であるが、生産効率と、得られる共重合体ラテックスを使用した塗工紙のピック強度等の品質の観点からは、重合開始時の重合温度は、55〜85℃の範囲内が好ましく、より好ましくは60〜80℃、更に好ましくは70〜80℃の範囲内である。 The polymerization temperature for producing the copolymer latex (a) is usually in the range of 40 to 100 ° C., but the production efficiency and quality such as pick strength of the coated paper using the resulting copolymer latex. From the above viewpoint, the polymerization temperature at the start of the polymerization is preferably in the range of 55 to 85 ° C, more preferably 60 to 80 ° C, still more preferably in the range of 70 to 80 ° C.
前記共重合体ラテックス(イ)を製造する場合の重合固形分濃度は、生産効率と、乳化重合時の粒子径制御の観点から、好ましくは35〜60質量%であり、より好ましくは40〜50質量%である。ここにいう固形分濃度とは、共重合体ラテックスを乾燥することにより得られる固形分質量の、乾燥前の共重合体ラテックス質量に対する割合を言う。 The polymerization solid content concentration in the case of producing the copolymer latex (i) is preferably 35 to 60% by mass, more preferably 40 to 50% from the viewpoints of production efficiency and particle size control during emulsion polymerization. % By mass. The solid content concentration here refers to the ratio of the solid mass obtained by drying the copolymer latex to the mass of the copolymer latex before drying.
前記共重合体ラテックス(イ)の製造に際しては、粒子径の調整のため公知のシード重合法を用いることも可能であり、シードを作製後同一反応系内で共重合体ラテックスの重合を行うインターナルシード法、及び別途作製したシードを用いるエクスターナルシード法などの方法を適宜選択して用いることができる。 In the production of the copolymer latex (a), a known seed polymerization method can be used to adjust the particle diameter, and after the seed is prepared, the copolymer latex is polymerized in the same reaction system. A method such as a seed method or an external seed method using a separately prepared seed can be appropriately selected and used.
前記共重合体ラテックス(イ)のトルエン不溶分は、80〜96質量%の範囲にあることが好ましく、より好ましくは85〜95質量%の範囲にあり、最も好ましくは89〜93質量%の範囲にある。該トルエン不溶分の量をこれらの範囲とすることにより共重合体ラテックスの耐湿潤ベタツキ性が一層向上し、バッキングロール汚れ等のロール汚れトラブルを回避することと、優れたピック強度、湿潤ピック強度、印刷光沢をより顕著に達成することが可能となる。共重合体ラテックスのトルエン不溶分の調整は、重合反応中に使用する連鎖移動剤の使用量を調整することにより可能である。前記連鎖移動剤の重合系内への添加方法としては、一括添加、回分的添加、及び連続的添加のいずれでもよく、これらを組み合わせてもよい。 The toluene-insoluble content of the copolymer latex (a) is preferably in the range of 80 to 96% by mass, more preferably in the range of 85 to 95% by mass, and most preferably in the range of 89 to 93% by mass. It is in. By making the amount of the toluene insolubles within these ranges, the wet-sticking resistance of the copolymer latex is further improved, and it is possible to avoid problems of roll dirt such as backing roll dirt, and excellent pick strength and wet pick strength. Thus, it becomes possible to achieve the printing gloss more remarkably. The toluene-insoluble content of the copolymer latex can be adjusted by adjusting the amount of chain transfer agent used during the polymerization reaction. As a method for adding the chain transfer agent into the polymerization system, any of batch addition, batch addition, and continuous addition may be used, or these may be combined.
また、前記共重合体ラテックス(イ)の粒子径は、60〜130nmであることが好ましい。該粒子径は、より好ましくは70〜110nmであり、最も好ましくは80〜100nmである。この範囲の粒子径に設定することにより、共重合体ラテックスの粘度を好適な範囲に調整することが可能であり、作業性の低下を防ぐことができる。この範囲の粒子径に設定することにより、更には、一層優れたピック強度、湿潤ピック強度、を達成することが可能となる。 Moreover, it is preferable that the particle diameter of the said copolymer latex (I) is 60-130 nm. The particle diameter is more preferably 70 to 110 nm, and most preferably 80 to 100 nm. By setting the particle diameter within this range, the viscosity of the copolymer latex can be adjusted to a suitable range, and the workability can be prevented from being lowered. By setting the particle diameter within this range, it is possible to achieve further excellent pick strength and wet pick strength.
前記共重合体ラテックス(イ)には、必要に応じて公知の各種重合調整剤を用いることができる。これらはたとえばpH調整剤及びキレート剤などであり、pH調整剤の好ましい例としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸水素ナトリウム及びリン酸水素二ナトリウムなどが挙げられ、キレート剤の好ましい例としてはエチレンジアミン四酢酸ナトリウムなどが挙げられる。 For the copolymer latex (a), various known polymerization regulators can be used as necessary. These are, for example, pH adjusters and chelating agents, and preferred examples of pH adjusting agents include sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, sodium hydrogen carbonate and disodium hydrogen phosphate. Preferable examples include sodium ethylenediaminetetraacetate.
共重合体ラテックス(イ)の、最終製品としての固形分濃度についても特に制限はなく、該固形分濃度は通常30〜60質量%の範囲に希釈又は濃縮して調製される。 There is no restriction | limiting in particular also about solid content concentration as final product of copolymer latex (i), This solid content concentration is normally prepared by diluting or concentrating in the range of 30-60 mass%.
ハロシアノアセトアミド系化合物(ロ)
ハロシアノアセトアミド系化合物(ロ)は、塗工紙の離解性の向上を確保するために必須の成分で、共重合体ラテックス(イ)100質量部(固形分換算)に対し、0.003〜0.1質量部、好ましくは0.005〜0.08質量部、最も好ましくは0.01〜0.06質量部の割合で用いられる。ハロシアノアセトアミド系化合物(ロ)をこの割合で用いることにより、共重合体ラテックスは優れた離解性を発現し、かつ優れた耐湿潤ベタツキ性を発現する。ハロシアノアセトアミド系化合物(ロ)は、好ましくは、少なくとも1のハロゲノ基と少なくとも1のシアノ基とを有するカルボン酸アミド化合物であり、その好ましい例としては、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド、2−クロロ−3−ニトリロプロピオンアミド、2−ブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド、2,2−ジクロロ−3−ニトリロプロピオンアミド、N−メチル−2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミドが挙げられ、その中でも最も好ましいのは2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミドである。
Halocyanoacetamide compounds (b)
The halocyanoacetamide-based compound (b) is an essential component for ensuring improved disintegration of the coated paper, and is 0.003 to 100 parts by mass (in terms of solid content) of the copolymer latex (i). It is used in a proportion of 0.1 parts by mass, preferably 0.005 to 0.08 parts by mass, and most preferably 0.01 to 0.06 parts by mass. By using the halocyanoacetamide-based compound (b) at this ratio, the copolymer latex exhibits excellent disaggregation and also exhibits excellent wet tack resistance. The halocyanoacetamide compound (b) is preferably a carboxylic acid amide compound having at least one halogeno group and at least one cyano group, and preferred examples thereof include 2,2-dibromo-3-nitrilopropion. Amide, 2-chloro-3-nitrilopropionamide, 2-bromo-3-nitrilopropionamide, 2,2-dichloro-3-nitrilopropionamide, N-methyl-2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide Among them, 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide is most preferable.
アルコール系化合物(ハ)
アルコール系化合物(ハ)は、塗工紙のピック強度の向上を確保するために必須の成分で、共重合体ラテックス(イ)100質量部(固形分換算)に対し、0.01〜0.8質量部、好ましくは0.03〜0.6質量部、最も好ましくは0.05〜0.4質量部の割合で用いられる。アルコール系化合物(ハ)をこの割合で用いることにより、共重合体ラテックスは優れたピック強度を発現し、かつ優れた耐湿潤ベタツキ性を発現する。アルコール系化合物(ハ)は、好ましくは、少なくとも1のヒドロキシ基を有する炭化水素化合物であり、その好ましい例としては、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコール類などが挙げられ、その中でも最も好ましいのはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールである。これらはそれぞれ1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。
Alcohol compounds (C)
The alcohol-based compound (C) is an essential component for ensuring improvement in pick strength of the coated paper, and is 0.01 to 0.00% relative to 100 parts by mass (in terms of solid content) of the copolymer latex (I). 8 parts by mass, preferably 0.03 to 0.6 parts by mass, most preferably 0.05 to 0.4 parts by mass. By using the alcohol compound (c) at this ratio, the copolymer latex exhibits excellent pick strength and excellent wet stickiness resistance. The alcohol compound (c) is preferably a hydrocarbon compound having at least one hydroxy group, and preferred examples thereof include alcohols such as isopropyl alcohol and benzyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and dipropylene. Examples include glycols such as glycol, tetramethylene glycol, and polypropylene glycol. Among them, ethylene glycol, propylene glycol, and diethylene glycol are most preferable. Each of these may be used alone or in combination of two or more.
共重合体ラテックス組成物
本発明の共重合体ラテックス組成物は上述の共重合体ラテックス(イ)、ハロシアノアセトアミド化合物(b)、及びアルコール系化合物(ハ)を上述の割合で含んでなる組成物である。従って、当該組成物は上記(イ)、(ロ)、及び(ハ)のみで構成されていても良いし、それ以外の成分を含んでいても良い。
Copolymer Latex Composition The copolymer latex composition of the present invention comprises the above-described copolymer latex (i), halocyanoacetamide compound (b), and alcohol compound (c) in the above-mentioned proportions. It is a thing. Therefore, the said composition may be comprised only by said (I), (B), and (C), and may contain the other component.
本発明の共重合体ラテックス組成物には、その効果を大きく損ねない限り、必要に応じて各種添加剤を添加すること、あるいは他のラテックスを混合して用いることが可能であり、例えば分散剤、消泡剤、老化防止剤、耐水化剤、殺菌剤、印刷適性向上剤及び滑剤などを添加することが可能であり、アルカリ感応型ラテックス又は有機顔料などを混合して用いることもできる。 In the copolymer latex composition of the present invention, various additives can be added as necessary, or other latexes can be mixed and used as long as the effect is not greatly impaired. It is possible to add antifoaming agents, anti-aging agents, water-proofing agents, bactericides, printing suitability improvers, lubricants, and the like, and alkali-sensitive latex or organic pigments can also be mixed and used.
次に、本発明の共重合体ラテックス組成物を用いる方法について説明する。
まず、本発明の共重合体ラテックス組成物を塗工紙用のバインダーとして使用する場合について説明するに、かかる場合には、まず紙塗工用組成物を調製する。該紙塗工用組成物は、通常行われている実施態様で製造することができる。すなわち、例えば、分散剤を溶解させた水中に、カオリンクレー、炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト及びタルクなどの無機顔料、並びにプラスチックピグメントやバインダーピグメントとして知られる有機顔料から選ばれる顔料、澱粉、カゼイン、ポリビニルアルコール及びカルボキシメチルセルロースなどから選ばれる水溶性高分子、並びに増粘剤、染料、消泡剤、防腐剤、耐水化剤、滑剤、印刷適性向上剤、pH調整剤及び保水剤などから選ばれる各種添加剤とともに共重合体ラテックス組成物を添加して混合し、均一な分散液(紙塗工用組成物)とする。
Next, a method using the copolymer latex composition of the present invention will be described.
First, the case where the copolymer latex composition of the present invention is used as a binder for coated paper will be described. In such a case, a paper coating composition is first prepared. The composition for paper coating can be produced in a conventional manner. That is, for example, pigments selected from inorganic pigments such as kaolin clay, calcium carbonate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, satin white and talc, and organic pigments known as plastic pigments and binder pigments in water in which a dispersant is dissolved. , Starch, casein, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, and the like, and thickeners, dyes, antifoaming agents, preservatives, water resistance agents, lubricants, printability improvers, pH adjusters, and water retention agents A copolymer latex composition is added and mixed together with various additives selected from the above to obtain a uniform dispersion (composition for paper coating).
顔料と共重合体ラテックス組成物との使用割合は、紙塗工用組成物の使用目的によって適宜決定することができるが、顔料100質量部に対して共重合体ラテックス組成物3〜30質量部(固形分換算)を用いることが好ましい。そして、この紙塗工用組成物は、各種ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター及びバーコーターなどを用いる通常の方法によって原紙に塗工することができるが、かかる塗工においてはブレードコーターを用いることが好ましい。塗工形態も、原紙に対し片面、又は表裏の両面に塗工されうるものであり、また片面当たりの塗工回数についても1回であるシングル塗工の他、2回の塗工工程を行ういわゆるダブル塗工に供することもできる。この場合、本発明の共重合体ラテックス組成物はその下塗り用紙塗工用組成物、及び上塗り用紙塗工用組成物のいずれにも用いることができる。 The use ratio of the pigment and the copolymer latex composition can be appropriately determined depending on the purpose of use of the paper coating composition, but the copolymer latex composition is 3 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. It is preferable to use (in terms of solid content). The composition for paper coating can be applied to the base paper by a usual method using various blade coaters, roll coaters, air knife coaters, bar coaters, etc. In such coating, a blade coater is used. It is preferable. The coating form can also be applied to one side or both front and back sides of the base paper, and the number of times of coating per side is one, and the coating process is performed twice. It can also be used for so-called double coating. In this case, the copolymer latex composition of the present invention can be used for both the undercoat paper coating composition and the topcoat paper coating composition.
なお、前述の紙塗工用組成物を塗工原紙の表面に塗工処理して、印刷用塗工紙又は印刷用塗工板紙を得ることができる。この印刷用塗工紙又は印刷用塗工板紙は、オフセット枚葉式印刷用紙、オフセット輪転式印刷用紙、グラビア式印刷用紙、フレキソ印刷用紙及び凸版式印刷用紙などの各種印刷用紙及び各種印刷用板紙に好適に用いられる。 In addition, the above-mentioned composition for paper coating can be coated on the surface of the coating base paper to obtain a coated paper for printing or a coated paper board for printing. This printing coated paper or printing coated paperboard includes various types of printing paper such as offset sheet-fed printing paper, offset rotary printing paper, gravure printing paper, flexographic printing paper and letterpress printing paper, and various printing paperboards. Is preferably used.
また、本発明の共重合体ラテックス組成物は、紙のコーティング剤、カーペットバッキング剤の他、接着剤及び各種塗料にも用いることができる。 The copolymer latex composition of the present invention can be used for adhesives and various paints in addition to paper coating agents and carpet backing agents.
次に、実施例及び比較例を挙げて本実施の形態をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
なお、各物性の評価は、下記の通りの方法で行った。
評価(1)塗工紙物性(ピック強度)
RI印刷試験機(明製作所製)を用いて、印刷インク(ティーアンドケイ東華社製SDスーパーデラックス50紅B;タック18)0.4ccを塗工紙サンプルに重ね刷りし、ゴムロールに現れたピッキング状態を別の台紙に裏取りし、その状態を観察した。
Next, the present embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Each physical property was evaluated by the following method.
Evaluation (1) Physical properties of coated paper (pick strength)
Using an RI printing tester (Meiji Seisakusho), 0.4 cc of printing ink (SD Super Deluxe 50 Red B; Tack 18) manufactured by T & K Toka Co., Ltd. was overprinted on the coated paper sample, and picking appeared on the rubber roll. The state was backed on another mount and the state was observed.
評価は相対的な10点評価法とし、ピッキング現象の少ないものほど高得点とした。
評価(2)塗工紙物性(湿潤ピック強度)
RI印刷試験機(明製作所製)を用いてスリーブロールで塗工紙表面に給水し、その直後に印刷インク(ティーアンドケイ東華社製SDスーパーデラックス50紅B;タック15)0.4cc1回刷りし、ゴムロールに現れたピッキング状態を別の台紙に裏取りし、その状態を観察した。
The evaluation was a relative 10-point evaluation method, and the higher the score, the smaller the picking phenomenon.
Evaluation (2) Physical properties of coated paper (wet pick strength)
Water was applied to the coated paper surface with a sleeve roll using an RI printing tester (Meiji Seisakusho), and immediately after that printing ink (SD Super Deluxe 50 Crimson B; Tack 15 manufactured by T & K Toka Co., Ltd.) 0.4 cc was printed once. Then, the picking state appearing on the rubber roll was backed on another mount and the state was observed.
評価は相対的な10点評価法とし、ピッキング現象の少ないものほど高得点とした。
評価(3)塗工紙物性(離解性)
3cm2に裂いた塗工紙片20gを980gの水中に入れ撹拌機(プライミクス社製ROBOMICS)を用いて3000rpmで撹拌し、紙片が完全に離解するまでの時間を測定。
The evaluation was a relative 10-point evaluation method, and the higher the score, the smaller the picking phenomenon.
Evaluation (3) Physical properties of coated paper (disaggregation)
20 g of coated paper piece split into 3 cm 2 was placed in 980 g of water and stirred at 3000 rpm using a stirrer (ROBOMICS manufactured by Primics Co.), and the time until the paper piece completely disaggregated was measured.
評価は相対的な10点評価法とし、離解するまでの時間が短いものほど高得点とした。
表1〜4の記載内容から、本実施の形態の共重合体ラテックスを使用した場合、塗工紙のピック強度、湿潤ピック強度、離解性はいずれも高いレベルにあった。
The evaluation was a relative 10-point evaluation method, and the shorter the time until disaggregation, the higher the score.
From the description in Tables 1 to 4, when the copolymer latex of the present embodiment was used, the pick strength, wet pick strength, and disaggregation property of the coated paper were all at high levels.
[実施例1]
共重合体ラテックス組成物の調製
表1に示した重合初期原料、並びに第一工程に記載の単量体及び連鎖移動剤の混合物のうち15質量%を撹拌装置と温度調節用ジャケットを取り付けた耐圧反応容器に入れ、内温を78℃に調節した。
その後、ペルオキソ二硫酸ナトリウム0.8質量部を添加して重合を開始した。その15分後、第一工程に記載の単量体及び連鎖移動剤混合物のうち残りの85質量%を3時間かけて反応器に添加し、ペルオキソ二硫酸ナトリウム添加30分後から、表1記載の水溶液を一定速度で第一工程終了まで添加した。
[Example 1]
Preparation of copolymer latex composition 15% by mass of the initial raw material for polymerization shown in Table 1 and the mixture of the monomer and chain transfer agent described in the first step was pressure-resistant with a stirrer and a temperature control jacket attached. The reaction vessel was placed and the internal temperature was adjusted to 78 ° C.
Thereafter, 0.8 part by mass of sodium peroxodisulfate was added to initiate polymerization. 15 minutes later, the remaining 85% by mass of the monomer and chain transfer agent mixture described in the first step was added to the reactor over 3 hours, and after 30 minutes from the addition of sodium peroxodisulfate, Table 1 Was added at a constant rate until the end of the first step.
第一工程終了と同時に、表1に示した第二工程に記載の単量体及び連鎖移動剤を2時間かけて連続添加した。 Simultaneously with the completion of the first step, the monomer and chain transfer agent described in the second step shown in Table 1 were continuously added over 2 hours.
第二重合工程用の単量体及び連鎖移動剤混合物の連続添加開始時点から、重合温度即ち耐圧反応器の内温の降温を降下速度2.9℃/hrで開始し、重合温度が70℃になった時点で降温を終了した。また、第二工程開始30分後から1時間かけて表1に示したイタコン酸を用いた15質量%水溶液を一定速度で連続的に添加した。
単量体添加が終わって一時間後から一時間かけて95℃まで温度を上昇させ、その後40分間95℃で維持し、共重合体ラテックスを得た。
得られたラテックスは、200メッシュ金網で濾過し、共重合体ラテックスに対して水酸化ナトリウム水溶液を添加することでpHを7.5に調整した。
From the start of continuous addition of the monomer and chain transfer agent mixture for the second polymerization step, the polymerization temperature, that is, the internal temperature of the pressure-resistant reactor is started at a rate of 2.9 ° C / hr, and the polymerization temperature is 70 ° C. When it became, temperature reduction was finished. Moreover, 15 mass% aqueous solution using itaconic acid shown in Table 1 was continuously added at a constant rate over 1 hour after 30 minutes from the start of the second step.
The temperature was raised to 95 ° C. over 1 hour after the addition of the monomer was completed, and then maintained at 95 ° C. for 40 minutes to obtain a copolymer latex.
The obtained latex was filtered through a 200-mesh wire mesh, and the pH was adjusted to 7.5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution to the copolymer latex.
スチームストリッピング法により未反応単量体を除去し、さらに濃縮後、水酸化ナトリウム水溶液を加え、この共重合体ラテックスに表1記載の量の2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド及びエチレングリコールを添加後、最終的に固形分濃度50%、pH8に調整した。
得られた共重合体ラテックス組成物をラテックス組成物Aとした。これから、後述の塗工紙の調製記載の方法で塗工紙を調整し、その塗工紙物性を評価し、表3に記載した。
Unreacted monomer was removed by a steam stripping method, and after further concentration, an aqueous sodium hydroxide solution was added. The amount of 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide and ethylene listed in Table 1 was added to this copolymer latex. After the addition of glycol, the solid content was finally adjusted to 50% and pH 8.
The obtained copolymer latex composition was designated as latex composition A. From this, the coated paper was prepared by the method described in the preparation of coated paper described below, and the physical properties of the coated paper were evaluated.
[実施例2〜7]表1記載の配合量をもって実施例1と同様の方法で重合を行い、さらに表1記載のハロシアノアセトアミド系化合物及びアルコール系化合物を添加することでラテックス組成物B、C、D、E、F、Gを得た。なお、実施例4は重合温度の降温を行わなかった。
塗工紙物性を評価し、表3に記載した。
[Examples 2-7] Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 with the blending amounts described in Table 1, and latex composition B by adding halocyanoacetamide compounds and alcohol compounds described in Table 1; C, D, E, F, G were obtained. In Example 4, the polymerization temperature was not lowered.
The coated paper physical properties were evaluated and listed in Table 3.
[比較例1〜7]表2記載の事項(配合量、及び重合温度の降下速度)以外は、実施例1と同様の方法で重合を行い、ラテックス組成物H、I、J、K、L、M、Nを得た。
塗工紙物性を評価し、表4に記載した。
[Comparative Examples 1-7] Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except for the matters described in Table 2 (blending amount and rate of decrease in polymerization temperature), and latex compositions H, I, J, K, L , M, N were obtained.
The physical properties of the coated paper were evaluated and listed in Table 4.
塗工紙の調製
まず、共重合体ラテックスを除く以下の構成材料でマスターカラーを調製した。
Preparation of coated paper First, a master color was prepared with the following constituent materials excluding copolymer latex.
微粒カオリンクレー:50質量部
粗粒カオリンクレー:10質量部
重質炭酸カルシウム(微粒):30質量部
重質炭酸カルシウム(粗粒):10質量部
ポリアクリル酸ナトリウム:0.2質量部
水酸化ナトリウム:0.1質量部
リン酸エステル化でんぷん:2.5質量部
水(塗工液の全固形分が68質量%となるように添加)
なお、微粒カオリンクレーとしては、ハイドラグロス90(米国、J.M.HUBER社製;粒子径2μm以下の割合=96質量%以上)、粗粒カオリンクレーとしては、ハイドラスパース(米国、J.M.HUBER社製;粒子径2μm以下の割合=80〜82質量%)、微粒重質炭酸カルシウムとしてはカービタル97(イメリスミネラルズ・ジャパン社製;粒子径2μm以下の割合=97質量%以上)、粗粒重質炭酸カルシウムとしてはカービタル75(イメリスミネラルズ・ジャパン社製;粒子径2μm以下の割合=75質量%)、ポリアクリル酸ナトリウムとしてはアロンT−40(東亞合成社製)及びリン酸エステル化でんぷんとしてはMS−4600(日本食品加工社製)をそれぞれ使用した。
Fine kaolin clay: 50 parts by weight Coarse grain kaolin clay: 10 parts by weight Heavy calcium carbonate (fine particles): 30 parts by weight Heavy calcium carbonate (coarse particles): 10 parts by weight Sodium polyacrylate: 0.2 parts by weight Hydroxylation Sodium: 0.1 parts by mass Phosphate esterified starch: 2.5 parts by mass Water (added so that the total solid content of the coating liquid is 68% by mass)
The fine kaolin clay is Hydra Gloss 90 (US, manufactured by JM HUBER; the ratio of particle diameter is 2 μm or less = 96 mass% or more), and the coarse kaolin clay is Hydra Sparse (US, JM). Manufactured by HUBER; ratio of particle size of 2 μm or less = 80 to 82% by mass), as fine heavy calcium carbonate, Carbital 97 (manufactured by Imeris Minerals Japan; ratio of particle size of 2 μm or less = 97% by mass or more), The coarse heavy calcium carbonate is Carbital 75 (Imeris Minerals Japan Co., Ltd .; the ratio of particle size 2 μm or less = 75 mass%), and the sodium polyacrylate is Aron T-40 (Toagosei Co., Ltd.) and phosphoric acid. MS-4600 (manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.) was used as the esterified starch.
このマスターカラーを目開き50μmの金属網に通過させて濾過した後、小分けし、各々のマスターカラーに、顔料100質量部当たり10質量部の割合で前記共重合体ラテックス組成物の調製において調製した共重合体ラテックスA〜Nのいずれか(表3又は4に従い選択される)、及び最終固形分が64質量%になるよう水を、それぞれ添加し混合して塗工カラーを得た。
次いで、上記塗工カラーを塗工量が片面13g/m2になるよう、坪量74g/m2の塗工原紙にブレードコーターで塗工し、乾燥した。
その後、ロール温度50℃、線圧147000N/mでスーパーカレンダー処理を行い、塗工紙を得た。
得られた塗工紙を印刷試験(上記の評価(1)〜(3))に用いた。
The master color was filtered through a metal mesh having an opening of 50 μm, and then subdivided, and each master color was prepared in the preparation of the copolymer latex composition at a ratio of 10 parts by mass per 100 parts by mass of the pigment. One of the copolymer latexes A to N (selected according to Table 3 or 4) and water were added and mixed so that the final solid content was 64% by mass to obtain a coating color.
Next, the coating color was coated on a coated base paper having a basis weight of 74 g / m 2 with a blade coater so that the coating amount was 13 g / m 2 on one side, and dried.
Thereafter, super calendering was performed at a roll temperature of 50 ° C. and a linear pressure of 147000 N / m to obtain coated paper.
The obtained coated paper was used for a printing test (the above evaluations (1) to (3)).
本発明によって得られる共重合体ラテックスは、紙塗工における顔料バインダー、カーペットバッキング剤、接着剤、繊維結合剤及び塗料などに好ましく用いられる。 The copolymer latex obtained by the present invention is preferably used for pigment binders, carpet backing agents, adhesives, fiber binders and paints in paper coating.
更に、本発明で得られる共重合体ラテックスは、高いピック強度、湿潤ピック強度、及び離解性を持つ塗工紙を与え得るため、印刷用塗工紙分野で好適に用いられる。 Furthermore, since the copolymer latex obtained in the present invention can provide a coated paper having high pick strength, wet pick strength, and disaggregation property, it is preferably used in the field of coated paper for printing.
Claims (6)
(ロ)ハロシアノアセトアミド系化合物0.003〜0.1質量部、及び
(ハ)アルコール系化合物0.01〜0.8質量部、
を含んでなる共重合体ラテックス組成物。 (A) (a) 30-60% by mass of conjugated diene monomer, (b) 0.5-7% by mass of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and (c) other copolymerizable monomers Copolymer latex obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture comprising 33 to 69.5% by mass of the product (provided that the total amount of (a), (b) and (c) is 100% by mass) 100 parts by mass (in terms of solid content)
(B) 0.003 to 0.1 parts by mass of a halocyanoacetamide compound, and (c) 0.01 to 0.8 parts by mass of an alcohol compound,
A copolymer latex composition comprising:
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