JP2009243004A - Copolymer latex for coating paper - Google Patents

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Kazuhiko Inoue
一彦 井上
Masayuki Fujiwaki
正之 藤脇
Hideo Hosaka
英生 保坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide copolymer latexes simultaneously improved in both blister resistance and adhesive strength of coated paper to a high level, having excellent wet stickiness and redispersibility of a composition for coating paper, and having sufficient suppressing effects on stains of backing rolls. <P>SOLUTION: The two kinds of copolymer latexes are obtained by carrying out emulsion polymerization of an aliphatic conjugated diene-based monomer, an ethylenically unsaturated acid monomer, vinyl cyanides, and other copolymerizable monomers, and regulating the latexes to different particle diameters and gel contents within specific ranges. A composition for the coated paper contains the copolymer latexes. When the composition for the coated paper containing the copolymer latexes is used, the coated paper having the excellent blister resistance, adhesive strength, and roll stain preventing performances is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、塗工紙における顔料バインダーに用いられる紙塗工用共重合体ラテックス、その共重合体ラテックスを含有する紙塗工用組成物に関するものである。さらに詳しくは、高い接着強度(ドライ強度及びウエット強度)と塗工操業性とを両立し、さらには塗工紙の耐ブリスター性と光沢性能に優れる紙塗工用共重合体ラテックス、紙塗工用組成物、オフセット印刷用塗工紙に関する。   The present invention relates to a paper coating copolymer latex used as a pigment binder in coated paper, and a paper coating composition containing the copolymer latex. More specifically, copolymer latex for paper coating, paper coating, which has both high adhesive strength (dry strength and wet strength) and coating operability, and excellent blister resistance and gloss performance of coated paper. The present invention relates to a coating composition and a coated paper for offset printing.

共重合体ラテックスは、塗工紙における顔料バインダー、カーペットバッキング剤、各種接着剤および粘着剤、繊維結合剤ならびに塗料など広範な用途に用いられてきた。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 latex has been used in a wide range of applications such as pigment binders in coated paper, carpet backing agents, various adhesives and tackifiers, fiber binders 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、抄造された紙の表面の平滑性を高め、光沢や印刷適正を向上させる目的で、原紙にカオリンクレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、タルク、酸化チタンなどの無機顔料およびプラスチック顔料などの有機顔料を塗布しており、これらの顔料のバインダーとしてジエン系共重合体ラテックスが一般的に用いられている。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に大きな影響を及ぼすことが知られている。   Coated paper is used to improve the smoothness of the surface of the paper and improve the gloss and printability. The base paper contains inorganic pigments such as kaolin clay, calcium carbonate, satin white, talc, titanium oxide, and plastic pigments. An organic pigment is applied, and a diene copolymer latex is generally used as a binder for these pigments. It is known that the properties of the copolymer latex used as a pigment binder have a great influence on the surface strength of coated paper using this.

近年、カラー印刷された雑誌類やパンフレット、広告等の需要の増大に伴い、印刷速度の高速化が進められており、特にインクのタックによる紙の表面の破壊に対する抵抗性(いわゆるドライ強度及びウエット強度)の改善が以前にも増して要求されるようになった。また、塗工紙を生産する製紙メーカーにとっては、製品のコストダウンが主要課題の1つでもあり、共重合体ラテックスの使用割合を減らすことが要求され、この観点でも共重合体ラテックスの持つ性能としての接着強度(ドライ強度及びウエット強度)の改善が望まれている。   In recent years, with the increasing demand for color-printed magazines, pamphlets, advertisements, etc., the printing speed has been increased, especially resistance to the destruction of the paper surface due to ink tack (so-called dry strength and wetness). (Strength) has been required to be improved. In addition, reducing the cost of products is one of the main issues for paper manufacturers that produce coated paper, and it is required to reduce the proportion of copolymer latex used. Improvement of the adhesive strength (dry strength and wet strength) is desired.

また、印刷工程の高速化に伴い、オフセット輪転印刷機の普及が著しい。この印刷方式は、枚葉オフセット印刷と比較し、印刷直後に高温高速乾燥を行うために、乾燥時の紙中の水分蒸発に伴う火ぶくれ(ブリスター)防止が必要とされ、オフセット輪転印刷用塗工紙では、耐ブリスター性は極めて重要な要求特性の1つである。しかし、耐ブリスター性と、接着強度は、負の相関にあり、これらの特性間のバランスを十分に向上させることが益々重要となる。   Also, with the speeding up of the printing process, the use of offset rotary printing presses is remarkable. Compared with sheet-fed offset printing, this printing method requires high-temperature and high-speed drying immediately after printing, so it is necessary to prevent blistering caused by water evaporation in the paper during drying. For coated papers, blister resistance is one of the most important required properties. However, the blister resistance and the adhesive strength have a negative correlation, and it is increasingly important to sufficiently improve the balance between these properties.

従来、この課題を克服するために、共重合体ラテックスの製造時に使用される連鎖移動剤により、生成するラテックスポリマーのゲル含量を50−90%に調節する方法が知られている(特許文献1)。   Conventionally, in order to overcome this problem, a method is known in which the gel content of a latex polymer to be produced is adjusted to 50 to 90% by a chain transfer agent used in the production of a copolymer latex (Patent Document 1). ).

しかし、塗工紙の接着強度は、バインダーとして添加される共重合体ラテックスのゲル含量が高いほど良好となるのに対して、耐ブリスター性はゲル含量が低いほど良好となることが認められており、接着強度と耐ブリスター性の両方を同時に高い水準に向上させる手段として、前記技術は、十分に満足しうるものではない。   However, it is recognized that the adhesive strength of the coated paper is better as the gel content of the copolymer latex added as a binder is higher, whereas the blister resistance is better as the gel content is lower. Therefore, the technique is not sufficiently satisfactory as a means for simultaneously improving both the adhesive strength and the blister resistance to a high level.

耐ブリスター性と、接着強度を向上させる技術として、異なる粒子径、ゲル含量の共重合体ラテックスを配合する方法が開示されている(特許文献2)。しかし、前記技術についても、印刷強度と耐ブリスター性を十分に満足しうるものではない。   As a technique for improving blister resistance and adhesive strength, a method of blending copolymer latexes having different particle diameters and gel contents is disclosed (Patent Document 2). However, the above technique is not sufficient to satisfy the printing strength and the blister resistance.

一方、塗工紙の製造は、先に述べた共重合体ラテックスを主バインダーとする塗工液が、原紙にフラッデドニップロールやジェットファウンテン方式によってアプリケートされ、ブレード等によって余分な塗工液が掻き取られ、塗工液の所定量を塗布し、乾燥するのが一般的な方法である。塗工紙は表裏両面に印刷されることが多く、このため塗工紙の生産では、原紙の片面(表面)に塗布乾燥後、もう一方の面(裏面)に同様な方法で処理が行われる。   On the other hand, in the manufacture of coated paper, the coating liquid containing the copolymer latex as the main binder described above is applied to the base paper by the flooded nip roll or jet fountain method, and the excess coating liquid is applied by a blade or the like. It is a common method to scrape off, apply a predetermined amount of the coating liquid, and dry. Coated paper is often printed on both the front and back sides. For this reason, in the production of coated paper, after coating and drying on one side (front side) of the base paper, the other side (back side) is processed in the same way. .

このブレードによる計量の際に塗工紙はブレードとバッキングロールとの間で高いシェアーと圧力を受け、特に裏面塗工時に表面の塗工層表層部分がバッキングロールに転移する、いわゆるバッキングロール汚れを発生することがあり、汚れの発生が著しくなると原紙の紙切れや頻繁な研磨によるロール洗浄の必要が生じ、生産性が低下する。この塗工操業性の改良には、一旦塗布・乾燥された塗工用組成物の、ロールへの転移を少なくすることが必要であり、共重合体ラテックスの粘着性を低減させることが有用であるとされている(特許文献3)。   When weighing with this blade, the coated paper receives a high shear and pressure between the blade and the backing roll, and in particular, the surface of the coating layer on the front surface is transferred to the backing roll during backside coating. If the occurrence of stains becomes significant, it becomes necessary to perform roll cleaning by cutting out of the base paper or frequent polishing, thereby reducing productivity. In order to improve the coating operability, it is necessary to reduce the transfer of the coating composition once applied and dried to the roll, and it is useful to reduce the adhesiveness of the copolymer latex. (Patent Document 3).

またバッキングロール汚れに対する別の対策の考え方として、一旦バッキングロールに転移した異物を、フロークリン水により容易に洗浄・除去させるという方法がある。即ち、紙塗工用組成物の水に対する再分散性を向上させることも有用とされている(特許文献3)。   Further, as another idea for countermeasures against dirt on the backing roll, there is a method in which foreign matters once transferred to the backing roll are easily washed and removed with flow clean water. That is, it is also useful to improve the redispersibility of a paper coating composition in water (Patent Document 3).

前記課題を解決するために、特定量の共役ジエン、エチレン系モノカルボン酸、エチレン系ジカルボン酸、及び共重合可能な他の単量体よりなる単量体を2段階以上の特定の工程に分割して共重合体を得ることが開示されている(特許文献3)。   In order to solve the above-mentioned problem, a monomer composed of a specific amount of conjugated diene, ethylene monocarboxylic acid, ethylene dicarboxylic acid, and another copolymerizable monomer is divided into two or more specific processes. To obtain a copolymer (Patent Document 3).

しかし、特許文献3の方法では、耐ベタツキ性、ラテックスの再分散性が十分ではない。   However, the method of Patent Document 3 does not have sufficient stickiness resistance and latex redispersibility.

特開平10−330408号公報JP-A-10-330408 特開平8−325994号公報JP-A-8-325994 特開2002−234903号公報JP 2002-234903 A

本発明は、塗工紙の耐ブリスター性と接着強度の両方を同時に高い水準に向上させ、さらにウエットベタツキ性、紙塗工用組成物としたときの再分散性に優れてバッキングロール汚れの十分な抑制効果を有する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 improves both the blister resistance and adhesive strength of coated paper to a high level at the same time, and also has excellent wet stickiness and redispersibility when used as a paper coating composition, and sufficient backing roll dirt is obtained. It is an object of the present invention to provide a copolymer latex having an excellent suppressing effect.

本発明者らは、これらの問題を解決するために鋭意研究の結果、まず、バッキングロールにはフロークリン水と呼ばれる少量の洗浄水がロール上に連続的に流されているため、共重合体ラテックスの粘着性については、水を介した状態でのベタツキ性、即ち、ウエットベタツキ性の向上が特に有効であることを見出し、さらに、バッキングロール汚れに対する対策であるウエットベタツキ性と再分散性はゲル含量が高いものほど良好であるが、ゲル含量が低いほど良好となる耐ブリスター性とは負の相関にあり、両方を高い水準で向上させるために、2種類の共重合体ラテックスを特定の割合で混合することにより、これを含有してなる塗工紙用組成物が、耐ブリスター性と接着強度の両方を同時に高い水準に向上させ、さらにウエットベタツキ性、紙塗工用組成物の再分散性に優れてバッキングロール汚れの十分な抑制効果を有する共重合体ラテックスを提供しうることを見いだし、本発明を完成させるに至った。   As a result of diligent research to solve these problems, the present inventors firstly made a copolymer because a small amount of washing water called flow clean water was continuously flowed over the roll on the backing roll. Regarding the stickiness of latex, it has been found that the improvement of stickiness through water, that is, the improvement of wet stickiness, is particularly effective. The higher the gel content, the better, but the lower the gel content, the better the blister resistance, which is negatively correlated. By mixing at a ratio, the composition for coated paper containing this improves both the blister resistance and the adhesive strength to a high level at the same time. Woody, found that excellent redispersibility of the paper coating composition can provide a copolymer latex having a sufficient effect of suppressing backing roll contamination, and have completed the present invention.

即ち、本発明は下記の通りである。
〔1〕 下記の共重合体ラテックス(A)と共重合体ラテックス(B)を固形分重量比で(A)/(B)=25/75〜5/95の割合で混合してなることを特徴とする紙塗工用共重合体ラテックス。
共重合体ラテックス(A):平均粒子径が110〜220nmでかつゲル含量が40%以下であり、かつ、ガラス転移領域の温度範囲が10〜45℃である共重合体ラテックス。
共重合体ラテックス(B):平均粒子径が120nm以下でかつゲル含量が60%以上の共重合体ラテックス。
〔2〕 前記共重合体ラテックス(A)が、下記の(a)から(d)からなる単量体を合計で100重量部となるように乳化重合して得られた共重合体ラテックスであることを特徴とする〔1〕に記載の紙塗工用共重合体ラテックス。
(a)脂肪族共役ジエン系単量体 20〜50重量部
(b)エチレン系不飽和酸単量体 0.5〜10重量部
(c)シアン化ビニル類 5〜30重量部
(d)その他共重合可能な単量体 10〜74.5重量部
〔3〕 前記(c)シアン化ビニル類が、アクリロニトリルであることを特徴とする〔2〕に記載の紙塗工用共重合体ラテックス。
〔4〕 前記乳化重合は、下記の工程(I)および工程(II)により行うことを特徴とする〔2〕または〔3〕に記載の紙塗工用共重合体ラテックス。
(I)単量体(a)の一部量、単量体(c)の一部量、単量体(d)の一部量および単量体(b)の全量を一括添加して重合する工程
(II)単量体(a)の残量、単量体(c)の残量、単量体(d)の残量を1段階または2段階以上に分けて連続添加して重合する工程
〔5〕 〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の紙塗工用共重合体ラテックスを含有することを特徴とする紙塗工用組成物。
〔6〕 〔5〕に記載の紙塗工用組成物を原紙の表面に塗工したことを特徴とするオフセット印刷用塗工紙。
That is, the present invention is as follows.
[1] The following copolymer latex (A) and copolymer latex (B) are mixed at a solid content weight ratio of (A) / (B) = 25/75 to 5/95. A copolymer latex for paper coating.
Copolymer latex (A): A copolymer latex having an average particle size of 110 to 220 nm, a gel content of 40% or less, and a glass transition region temperature range of 10 to 45 ° C.
Copolymer latex (B): A copolymer latex having an average particle size of 120 nm or less and a gel content of 60% or more.
[2] The copolymer latex (A) is a copolymer latex obtained by emulsion polymerization so that the monomers (a) to (d) below are 100 parts by weight in total. Copolymer latex for paper coating as described in [1] characterized by the above-mentioned.
(A) Aliphatic conjugated diene monomer 20 to 50 parts by weight (b) Ethylene unsaturated acid monomer 0.5 to 10 parts by weight (c) Vinyl cyanides 5 to 30 parts by weight (d) Others Copolymerizable monomer 10-74.5 parts by weight [3] The copolymer latex for paper coating according to [2], wherein the (c) vinyl cyanide is acrylonitrile.
[4] The copolymer latex for paper coating according to [2] or [3], wherein the emulsion polymerization is performed by the following step (I) and step (II).
(I) Polymerization by adding a partial amount of monomer (a), a partial amount of monomer (c), a partial amount of monomer (d) and a total amount of monomer (b). (II) The monomer (a) residual amount, the monomer (c) residual amount, and the monomer (d) residual amount are added in one step or two or more steps and polymerized by continuous addition. Step [5] A paper coating composition comprising the copolymer latex for paper coating according to any one of [1] to [4].
[6] A coated paper for offset printing, wherein the paper coating composition according to [5] is coated on the surface of a base paper.

本発明によれば、紙に塗工した場合に、耐ブリスター性、接着強度およびロール汚れ防止性能のいずれにもバランスよく優れた塗工紙を得ることができる紙塗工用共重合体ラテックス、これを利用した紙塗工用組成物およびオフセット印刷用塗工紙が提供される。   According to the present invention, when coated on paper, a copolymer latex for paper coating capable of obtaining an excellent coated paper with good balance in all of blister resistance, adhesive strength and roll dirt prevention performance, A paper coating composition and an offset printing coated paper using the same are provided.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の紙塗工用共重合体ラテックスは、共重合体ラテックス(A)と共重合体ラテックス(B)を固形分重量比で(A)/(B)=25/75〜5/95の割合で混合してなることを特徴とする。   The copolymer latex for paper coating of the present invention comprises a copolymer latex (A) and a copolymer latex (B) (A) / (B) = 25/75 to 5/95 as a solid content weight ratio. It is characterized by being mixed at a ratio.

共重合体ラテックス(A)は、平均粒子径が110〜220nmでかつゲル含量が40%以下であり、ガラス転移領域の温度範囲が10〜45℃である共重合体ラテックスである。   The copolymer latex (A) is a copolymer latex having an average particle size of 110 to 220 nm, a gel content of 40% or less, and a glass transition region temperature range of 10 to 45 ° C.

共重合体を構成する単量体としては、得られる共重合体ラテックス(A)が上記の範囲を満たすものであれば特に限定されないが、一般的には、(a)脂肪族共役ジエン系単量体、(b)エチレン系不飽和酸単量体、(c)シアン化ビニル類、(d)その他共重合可能な単量体が挙げられる。   The monomer constituting the copolymer is not particularly limited as long as the obtained copolymer latex (A) satisfies the above range, but in general, (a) an aliphatic conjugated diene monomer. Monomer, (b) ethylenically unsaturated acid monomer, (c) vinyl cyanides, and (d) other copolymerizable monomers.

(a)脂肪族共役ジエン系単量体の例としては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン等をあげることができ、特に1,3−ブタジエンが好適に使用される。単量体(a)の配合割合は、単量体(a)〜(d)の合計量を100重量部として20〜50重量部であることが好ましく、25〜40重量部であることが特に好ましい。この使用量が前記範囲よりも少ない場合は十分な接着強度が得られないおそれがあり、また多すぎると耐水性、接着強度およびロール汚れ防止性能が低下するおそれがあるので好ましくない。   Examples of the (a) aliphatic conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, and the like. , 3-butadiene is preferably used. The blending ratio of the monomer (a) is preferably 20 to 50 parts by weight, particularly 25 to 40 parts by weight, where the total amount of the monomers (a) to (d) is 100 parts by weight. preferable. If the amount used is less than the above range, sufficient adhesive strength may not be obtained, and if it is too large, water resistance, adhesive strength and roll dirt prevention performance may be deteriorated.

(b)エチレン系不飽和酸単量体の例としては、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸類、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸類およびその無水物、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、ハーフエステル類、スチレンスルホン酸、2−スルホエチルアクリレート、アクリルアミドプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有不飽和単量体およびその塩等が挙げられる。このうち、ジカルボン酸類及びその無水物、メタクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル酸エステル類が好ましい。単量体(b)の配合割合は、単量体(a)〜(d)の合計量を100重量部として0.5〜10重量部であることが好ましく、3〜7重量部であることが特に好ましい。この使用量が前記範囲外では、共重合体ラテックスの安定性、接着強度が不十分であったり、また共重合体ラテックスおよびこれを含有する塗工紙用組成物の粘度またはハイシェア粘度が高くなりすぎ作業性に劣る場合がある。   (B) Examples of the ethylenically unsaturated acid monomer include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid, dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid, and anhydrides thereof. ) Sulphonic acids such as methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic esters such as butyl (meth) acrylate, half esters, styrene sulfonic acid, 2-sulfoethyl acrylate, acrylamide propane sulfonic acid, etc. And group-containing unsaturated monomers and salts thereof. Of these, dicarboxylic acids and anhydrides thereof and (meth) acrylic acid esters such as methyl methacrylate are preferred. The blending ratio of the monomer (b) is preferably 0.5 to 10 parts by weight, preferably 3 to 7 parts by weight, where the total amount of the monomers (a) to (d) is 100 parts by weight. Is particularly preferred. When the amount used is outside the above range, the stability and adhesive strength of the copolymer latex are insufficient, and the viscosity or high shear viscosity of the copolymer latex and the coated paper composition containing the copolymer latex are high. The workability may be inferior.

(c)シアン化ビニル類の例としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられ、本発明では、アクリロニトリルが好ましい。   Examples of (c) vinyl cyanides include (meth) acrylonitrile and the like, and acrylonitrile is preferred in the present invention.

単量体(c)の配合割合は、単量体(a)〜(d)の合計量を100重量部として5〜30重量部であることが好ましく、10〜20重量部であることが特に好ましい。   The blending ratio of the monomer (c) is preferably 5 to 30 parts by weight, particularly 10 to 20 parts by weight, where the total amount of the monomers (a) to (d) is 100 parts by weight. preferable.

(d)その他共重合可能な単量体は、上記の単量体(a)、(b)および(c)の少なくとも1つまたは2つ以上と共重合可能な単量体を意味する。その例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体を挙げることができる。このうち、特に芳香族ビニル単量体としてはスチレンが好適に使用される。   (D) The other copolymerizable monomer means a monomer copolymerizable with at least one or two or more of the above-mentioned monomers (a), (b) and (c). Examples thereof include aromatic vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, and p-methylstyrene. Of these, styrene is preferably used as the aromatic vinyl monomer.

さらに、(d)その他共重合可能な単量体の例として、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のエチレン系不飽和カルボン酸アミドおよびそのN−置換化合物、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル等の水酸基含有不飽和単量体類、(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有不飽和単量体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類等が挙げられる。   Furthermore, (d) Other examples of copolymerizable monomers include (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide and other ethylenically unsaturated carboxylic acid amides and N-substituted compounds thereof, (meth) acrylic acid Examples thereof include hydroxyl group-containing unsaturated monomers such as 2-hydroxyethyl, glycidyl group-containing unsaturated monomers such as glycidyl (meth) acrylate, and vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate.

単量体(d)の配合割合は、単量体(a)〜(d)の合計量を100重量部として10〜74.5重量部であることが好ましく、40〜60重量部であることが特に好ましい。   The blending ratio of the monomer (d) is preferably 10 to 74.5 parts by weight, and 40 to 60 parts by weight, where the total amount of the monomers (a) to (d) is 100 parts by weight. Is particularly preferred.

単量体(c)と単量体(d)の配合割合は、合計で、単量体(a)〜(d)の合計量を100重量部として40〜79.5重量部であることが好ましい。この使用量が前記範囲外では、十分な接着強度が得られなかったり、光沢発現性やインキ乾燥性が不十分になる恐れがある。   The blending ratio of the monomer (c) and the monomer (d) is 40 to 79.5 parts by weight with the total amount of the monomers (a) to (d) being 100 parts by weight. preferable. If the amount used is outside the above range, sufficient adhesive strength may not be obtained, and glossiness and ink drying properties may be insufficient.

本発明において、共重合体ラテックス(A)の製法は特には限定されないが、乳化重合によることが好ましい。原料となる単量体については上述したとおりである。共重合体の乳化重合は、例えば、攪拌機を備えると共に温度調整可能なオートクレーブ中に、水、前記各単量体(a)(b)(c)(d)、乳化剤、及び重合開始剤を添加して行うことができる。   In the present invention, the method for producing the copolymer latex (A) is not particularly limited, but is preferably by emulsion polymerization. The monomer as a raw material is as described above. In the emulsion polymerization of the copolymer, for example, water, the respective monomers (a), (b), (c), (d), an emulsifier, and a polymerization initiator are added to an autoclave equipped with a stirrer and capable of adjusting the temperature. Can be done.

単量体の添加は、二段階以上の工程に分割して行うことが好ましい。例えば、下記の2工程(I)および(II)により行うことができる。
(I)単量体(a)の一部量、単量体(c)の一部量、単量体(d)の一部量および単量体(b)の全量を一括添加して重合する工程
(II)単量体(a)の残量、単量体(c)の残量、単量体(d)の残量を1段階または2段階以上に分けて連続添加して重合する工程
The addition of the monomer is preferably carried out in two or more steps. For example, it can be performed by the following two steps (I) and (II).
(I) Polymerization by adding a partial amount of monomer (a), a partial amount of monomer (c), a partial amount of monomer (d) and a total amount of monomer (b). (II) The monomer (a) residual amount, the monomer (c) residual amount, and the monomer (d) residual amount are added in one step or two or more steps and polymerized by continuous addition. Process

工程(I)(第一工程)においては、単量体(a)の一部量、単量体(c)の一部量、単量体(d)の一部量、および単量体(b)の全量を一括添加し、重合反応を行う。第一工程において、添加する単量体(a)、(c)および(d)としては、全工程で添加する全量の10重量%〜20重量%が好ましく、特に好ましくは14重量%〜16重量%である。各単量体を2種類以上用いる場合には、各単量体によって異なる添加率としてもよい。反応温度は、55℃〜65℃が好ましく、特に59℃〜61℃が好ましい。   In step (I) (first step), a partial amount of monomer (a), a partial amount of monomer (c), a partial amount of monomer (d), and a monomer ( The whole amount of b) is added all at once and a polymerization reaction is performed. In the first step, the monomers (a), (c) and (d) to be added are preferably 10% by weight to 20% by weight, particularly preferably 14% by weight to 16% by weight, based on the total amount added in all steps. %. When using 2 or more types of each monomer, it is good also as an addition rate which changes with each monomer. The reaction temperature is preferably 55 ° C to 65 ° C, particularly preferably 59 ° C to 61 ° C.

続く、工程(II)(第二工程)においては、第一工程で添加しなかった残りの単量体(a)と単量体(c)と単量体(d)を、ポンプ等を用いて、連続的に追加し重合反応を行う。反応の温度は、工程(I)よりも好ましくは5〜20℃、より好ましくは5〜15℃(10℃程度)高温であることが好ましい。連続添加時間は、4〜6時間が好ましく、特には5時間前後であることが好ましい。連続添加にかける時間が、短すぎると、ラテックス粒子の構造は、一括添加した場合と近いものになるので、好ましくない。
本発明では、上記のように重合反応を二段階とすることにより、第一工程でラテックス粒子のコア部分を作り、第二工程で、コア部分の外側に少しずつ単量体を付加でき、ラテックス粒子は、ソフトコアハードシェル構造になるものと推測される。
In the subsequent step (II) (second step), the remaining monomer (a), monomer (c) and monomer (d) which were not added in the first step are used with a pump or the like. The polymerization reaction is continuously added. The reaction temperature is preferably 5 to 20 ° C., more preferably 5 to 15 ° C. (about 10 ° C.) higher than in step (I). The continuous addition time is preferably 4 to 6 hours, and particularly preferably around 5 hours. If the time for continuous addition is too short, the structure of the latex particles is close to that of the batch addition, which is not preferable.
In the present invention, by making the polymerization reaction into two stages as described above, the core part of the latex particles can be made in the first step, and the monomer can be added little by little to the outside of the core part in the second step. The particles are presumed to have a soft core hard shell structure.

工程(II)は各単量体の所定量を一段階で連続添加してもよいし、二段階以上に分割しても良い。また、二段階以上に分割する場合、連続添加の前半の工程と後半の工程で、単量体(c)の添加量を変えても良い。工程(II)を二段階に分割する場合は、単量体(a)と単量体(d)は、工程(I)および工程(II)の前半の添加量の合計量と、工程(II)の後半の添加量とが等量となるように添加することもできるが、添加割合が〔工程(I)+工程(II)の前半〕/〔工程(II)の後半〕=40/60となることが好ましい。   In step (II), a predetermined amount of each monomer may be continuously added in one step, or may be divided into two or more steps. Moreover, when dividing | segmenting into two or more steps, you may change the addition amount of a monomer (c) by the process of the first half of continuous addition, and the process of the second half. When the step (II) is divided into two steps, the monomer (a) and the monomer (d) are added to the total amount of the first half of the step (I) and the step (II) and the step (II). Can be added so that the addition amount in the second half of the second step is equal), but the addition ratio is [step (I) + first half of step (II)] / [second half of step (II)] = 40/60 It is preferable that

一方、単量体(c)の連続添加する工程、すなわち工程(II)を二段階に分割した場合、単量体(c)の好ましい添加量は、以下の通りである。   On the other hand, when the step of continuously adding the monomer (c), that is, when the step (II) is divided into two stages, the preferable addition amount of the monomer (c) is as follows.

まず、(第一工程(一括添加)と第二工程(連続添加)の前半)/第二工程(連続添加)の後半=100/0〜50/50が好ましく、特に好ましくは、前半/後半=95/5〜85/15である。   First, (the first half of the first step (collective addition) and the second step (continuous addition)) / second half of the second step (continuous addition) = 100/0 to 50/50 is preferable, and particularly preferably, the first half / second half = 95/5 to 85/15.

また、単量体(c)の第一工程(一括添加工程)と第二工程(連続添加)の前半の添加比率は、第一工程の添加量10/50〜20/50に対し第二工程の前半の添加量30/50〜40/50の範囲とすることが好ましい。特に、第一工程が15/50で第二工程の前半が35/50が最も好ましい。例えば、第一工程の添加比率と第二工程の前半の添加比率が15/50、35/50で、かつ(第一工程(一括添加)と第二工程(連続添加)の前半)/第二工程(連続添加)の後半=95/5であった場合、単量体(c)の添加量全体に対する各工程での添加比率は、以下の式で算出される。
(式1−1)第一工程(一括添加)の添加率x(%)=95×15/50
(式1−2)第二工程(連続添加)の前半の添加率y(%)=95×35/50
(式1−3)第二工程(連続添加)の後半の添加率z(%)=100−(x+y)
Moreover, the addition ratio in the first half of the first step (collective addition step) and the second step (continuous addition) of the monomer (c) is the second step with respect to the addition amount of 10/50 to 20/50 in the first step. The addition amount in the first half is preferably in the range of 30/50 to 40/50. In particular, the first step is 15/50 and the first half of the second step is most preferably 35/50. For example, the addition ratio of the first step and the first half of the second step are 15/50 and 35/50, and (the first half of the first step (collective addition) and the second step (continuous addition)) / second When the latter half of the step (continuous addition) = 95/5, the addition ratio in each step relative to the total amount of the monomer (c) added is calculated by the following equation.
(Formula 1-1) Addition rate x (%) in the first step (collective addition) = 95 × 15/50
(Formula 1-2) Addition rate y (%) in the first half of the second step (continuous addition) = 95 × 35/50
(Formula 1-3) Addition rate z (%) in the latter half of the second step (continuous addition) = 100− (x + y)

工程(II)において、単量体(c)の連続添加を少なくとも二段階に分けることにより、共重合体ラテックス(A)のコアシェル構造を、ラテックス粒子の内側(コア部分)に向けて外側から次第に柔らかくなる連続異層型構造とすることができると推測する。連続異相型構造となることにより、外部からの衝撃を吸収しやすくなり、強度の低下を抑制できるものと推測する。そのため、本発明においては、単量体(c)を二段階に分割して連続添加する方法が、より好ましい。   In step (II), the continuous addition of the monomer (c) is divided into at least two steps, whereby the core-shell structure of the copolymer latex (A) is gradually increased from the outside toward the inside (core portion) of the latex particles. It is assumed that a continuous different layer type structure that becomes soft can be obtained. It is assumed that the continuous heterophasic structure makes it easy to absorb external impacts and suppresses a decrease in strength. Therefore, in the present invention, a method of continuously adding the monomer (c) in two stages is more preferable.

本発明において共重合体ラテックス(A)の乳化共重合に使用される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、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩、過酸化水素等の水溶性開始剤、あるいはこれらと重亜硫酸ナトリウム、アミン類等の還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤が好適であり、水溶性のアゾ系開始剤、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性開始剤等も使用できる。また、重合状態を調整するために、重合抑制剤を使用することもできる。   As the polymerization initiator used for the emulsion copolymerization of the copolymer latex (A) in the present invention, persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate and sodium persulfate, water-soluble initiators such as hydrogen peroxide, Alternatively, a redox initiator in which these are combined with a reducing agent such as sodium bisulfite or amines is suitable, and an oil-soluble initiator such as a water-soluble azo initiator, benzoyl peroxide, or azobisisobutyronitrile. Etc. can also be used. Moreover, in order to adjust a polymerization state, a polymerization inhibitor can also be used.

また、乳化共重合する際に、生成する共重合体ラテックス(A)の粒子径を調節するとともに、共重合体ラテックスに十分な安定性を付与するために乳化剤を使用することができる。使用される乳化剤の例としては、高級アルコールの硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテル(ジ)スルホン酸塩等のアニオン性界面活性剤、ポリエチレングリコールのアルキルエステル型、アルキルフェニルエーテル型、アルキルエーテル型等のノニオン性界面活性剤、およびベタイン型等の両性界面活性剤が単独または2種類以上組み合わせて用いられる。乳化剤の添加量は、通常、各単量体の合計100重量部に対して0.1〜1.0重量部、中でも0.2〜0.8重量部、好ましくは0.2〜0.6重量部の範囲で定めることができる。共重合体ラテックスの平均粒子径を大きくするためには、乳化剤を減配することが好ましく、例えば0.2〜0.5重量部、好ましくは0.2〜0.4重量部とすることができる。一方、共重合体ラテックスの平均粒子径を小さくするためには、乳化剤を増配することが好ましく、例えば0.5〜1.0重量部、好ましくは0.6〜0.8重量部とすることができる。尚、共重合体ラテックス(A)の製造における乳化剤の添加時期は重合開始時が好ましく、また、前記した単量体を分割添加する場合の乳化剤の乳化重合における添加も工程(I)における一括添加が好ましい。   Moreover, an emulsifier can be used in order to give sufficient stability to copolymer latex while adjusting the particle diameter of the copolymer latex (A) to produce | generate at the time of emulsion copolymerization. Examples of emulsifiers used include sulfuric acid esters of higher alcohols, alkylbenzene sulfonates, aliphatic sulfonates, anionic surfactants such as alkyl diphenyl ether (di) sulfonates, polyethylene glycol alkyl ester types, alkyls Nonionic surfactants such as phenyl ether type and alkyl ether type, and amphoteric surfactants such as betaine type are used alone or in combination of two or more. The amount of the emulsifier is usually 0.1 to 1.0 parts by weight, particularly 0.2 to 0.8 parts by weight, preferably 0.2 to 0.6 parts by weight based on 100 parts by weight of each monomer. It can be determined in the range of parts by weight. In order to increase the average particle size of the copolymer latex, it is preferable to reduce the amount of the emulsifier, for example, 0.2 to 0.5 parts by weight, preferably 0.2 to 0.4 parts by weight. . On the other hand, in order to reduce the average particle size of the copolymer latex, it is preferable to increase the emulsifier, for example, 0.5 to 1.0 part by weight, preferably 0.6 to 0.8 part by weight. Can do. In addition, the addition time of the emulsifier in the production of the copolymer latex (A) is preferably at the start of the polymerization, and the addition of the emulsifier in the emulsion polymerization in the case where the above-described monomer is added in a divided manner is also a batch addition in the step (I). Is preferred.

本発明の共重合体ラテックス(A)の製造に使用する連鎖移動剤の例としては、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸およびそのエステル等の硫黄元素含有化合物、テトラエチルチウラムスルフィド等のスルフィド類、四塩化炭素等のハロゲン化アルキル類、ターピノーレン等のテルペノイド類、α−メチルスチレンダイマー等の一般に乳化共重合反応における分子量の調節に用いられる連鎖移動剤を単独あるいは二種類以上の混合物として使用できる。共重合体ラテックス(A)の製造における連鎖移動剤の添加時期は重合開始時が好ましく、また、前記した単量体を分割添加する場合の連鎖移動剤の乳化重合における添加は、単量体(a)、(c)及び(d)と共に分割添加することが好ましい。分割添加する際の添加比率については、工程(I)/工程(II)=10〜20/80〜90が好ましく、14〜16/84〜86がより好ましい。更に、工程(II)を2段階以上に分割して行う場合、例えば工程(II)における添加量を前半/後半で30〜50/50〜70が好ましく、35〜45/55〜65がより好ましい。連鎖移動剤の添加量は、通常、各単量体の合計100部に対して0.5〜4.0重量部、好ましくは1.0〜3.0重量部の範囲で定めることができる。   Examples of the chain transfer agent used for the production of the copolymer latex (A) of the present invention include sulfur such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, mercaptoethanol, mercaptopropionic acid and esters thereof. Chain transfer agents generally used for adjusting the molecular weight in emulsion copolymerization reactions such as element-containing compounds, sulfides such as tetraethylthiuram sulfide, alkyl halides such as carbon tetrachloride, terpenoids such as terpinolene, α-methylstyrene dimer, etc. Can be used alone or as a mixture of two or more. The chain transfer agent is preferably added at the start of polymerization in the production of the copolymer latex (A), and the addition of the chain transfer agent in the emulsion polymerization in the case where the above-described monomer is added in a divided manner is carried out by the monomer ( It is preferable to add by adding together with a), (c) and (d). About the addition ratio at the time of carrying out divided addition, process (I) / process (II) = 10-20 / 80-90 is preferable, and 14-16 / 84-86 is more preferable. Furthermore, when performing process (II) by dividing into two or more steps, for example, the addition amount in process (II) is preferably 30-50 / 50-70 in the first half / second half, and more preferably 35-45 / 55-65. . The addition amount of the chain transfer agent can be generally determined in the range of 0.5 to 4.0 parts by weight, preferably 1.0 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts in total of each monomer.

本発明の共重合体ラテックス(A)の平均粒子径は、110nm〜220nm、好ましくは130〜210nmであることが好ましい。平均粒子径は、乳化剤の配合量や種類によって、調整することが可能である。粒子径を上記の範囲にするためには、例えば、各単量体の合計100部に対して、乳化剤を0.2〜1.0部添加すればよい。   The average particle diameter of the copolymer latex (A) of the present invention is 110 nm to 220 nm, preferably 130 to 210 nm. The average particle diameter can be adjusted depending on the amount and type of emulsifier. In order to make a particle diameter into said range, what is necessary is just to add 0.2-1.0 part of emulsifiers with respect to a total of 100 parts of each monomer, for example.

本発明の共重合体ラテックス(A)のゲル含量は40%以下であり、20%以下であることが好ましい。下限は特に規定されないが、通常は10%以上である。なおゲル含量は、以下の(式2)により算出されるものであり、測定方法は後述する。ゲル含量のコントロールは連鎖移動剤の量や種類を変える等公知の方法で行うことができる。例えば、上記記載の連鎖移動剤を増加させることで、ゲル含量を低くする等の調整をすることが出来る。   The gel content of the copolymer latex (A) of the present invention is 40% or less, preferably 20% or less. The lower limit is not particularly defined, but is usually 10% or more. The gel content is calculated by the following (Formula 2), and the measurement method will be described later. The gel content can be controlled by a known method such as changing the amount or type of the chain transfer agent. For example, by increasing the chain transfer agent described above, it is possible to make adjustments such as lowering the gel content.

Figure 2009243004
Figure 2009243004

本発明の共重合体ラテックス(A)のガラス転移領域の温度範囲は、10〜45℃が好ましく、特に好ましくは、20〜40℃である。本発明におけるガラス転移領域の温度範囲とは、ガラス転移開始点からガラス転移終了点までの温度差をいう。   The temperature range of the glass transition region of the copolymer latex (A) of the present invention is preferably 10 to 45 ° C, particularly preferably 20 to 40 ° C. The temperature range of the glass transition region in the present invention refers to a temperature difference from the glass transition start point to the glass transition end point.

本発明者らの研究により、共重合体ラテックスの粒子構造が、印刷強度に影響することが分かっており、共重合体ラテックス自体に強度を付加するため、その粒子構造を外部からの衝撃を緩和できるような構造に変化させることで、ラテックス自体に強度を付与し、印刷強度の低下を抑制できることを見出した。すなわち、ラテックス粒子の内側が柔らかく、外側が硬いソフトコアハードシェル構造または、ラテックス粒子の内側(コア部分)に向けて外側から次第に柔らかくなる連続異層型構造が、適していることを見出した。特に、本発明においては、連続異層型構造の粒子構造が、うまく衝撃を吸収することが出来、強度も高くなるため、好ましい。そして、そのような構造にするためには、ガラス転移領域の温度範囲を10〜45℃にすればよい。ガラス転移領域の温度範囲が、10〜45℃以外の範囲では、塗工紙用組成物の耐ブリスター性および接着強度が低くなる。   Our research has shown that the particle structure of the copolymer latex has an effect on the printing strength. To add strength to the copolymer latex itself, the particle structure mitigates external impacts. It has been found that by changing to a structure that can be applied, strength is imparted to the latex itself and a decrease in printing strength can be suppressed. That is, it has been found that a soft core hard shell structure in which the inside of the latex particles is soft and the outside is hard, or a continuous different layer structure in which the latex particles gradually soften from the outside toward the inside (core portion) of the latex particles is suitable. In particular, in the present invention, a particle structure having a continuous heterogeneous structure is preferable because it can absorb impact well and increase strength. And in order to make such a structure, what is necessary is just to make the temperature range of a glass transition area | region into 10-45 degreeC. When the temperature range of the glass transition region is in a range other than 10 to 45 ° C., the blister resistance and adhesive strength of the coated paper composition are low.

共重合体ラテックス(B)としては、平均粒子径が120nm以下でかつゲル含量が60%以上の共重合体ラテックスが挙げられる。   Examples of the copolymer latex (B) include copolymer latex having an average particle size of 120 nm or less and a gel content of 60% or more.

共重合体の単量体としては、上記の範囲を満たすものであれば特に限定されないが、一般的には、本発明の共重合体ラテックス(A)と同様な単量体を用いることができるすなわち、(a)脂肪族共役ジエン系単量体、(b)エチレン系不飽和酸単量体、(c)シアン化ビニル類、(d)その他共重合可能な単量体を単量体として用いることが好ましい。単量体(a)〜(d)の具体例については、すでに共重合体ラテックス(A)について説明したとおりである。また、単量体(a)の添加量は20〜50重量部であることが好ましく、特に、25〜40重量部であることが好ましい。単量体(b)の添加量は0.5〜10重量部であることが好ましく、特に、3〜7重量部であることが好ましい。単量体(c)の添加量は5〜30重量部であることが好ましく、特に、10〜20重量部であることが好ましい。単量体(d)の添加量は、10〜74.5重量部であることが好ましく、特に、40〜60重量部であることが好ましい。尚、上記の添加量は、4つの単量体の合計を100重量部とした場合で表している。   The copolymer monomer is not particularly limited as long as it satisfies the above range, but generally, the same monomer as the copolymer latex (A) of the present invention can be used. That is, (a) an aliphatic conjugated diene monomer, (b) an ethylenically unsaturated acid monomer, (c) vinyl cyanides, (d) other copolymerizable monomers as monomers It is preferable to use it. Specific examples of the monomers (a) to (d) are as already described for the copolymer latex (A). Moreover, it is preferable that the addition amount of a monomer (a) is 20-50 weight part, and it is especially preferable that it is 25-40 weight part. The addition amount of the monomer (b) is preferably 0.5 to 10 parts by weight, and particularly preferably 3 to 7 parts by weight. The addition amount of the monomer (c) is preferably 5 to 30 parts by weight, and particularly preferably 10 to 20 parts by weight. The addition amount of the monomer (d) is preferably 10 to 74.5 parts by weight, and particularly preferably 40 to 60 parts by weight. In addition, said addition amount is represented when the sum total of four monomers is 100 weight part.

共重合体ラテックス(B)の製造は、乳化重合によることが好ましく、上記の単量体(a)〜(d)を用いる場合には、一括添加によることもできるし、分割添加によることもできる。分割添加による乳化重合の場合には、共重合体ラテックス(A)の製造の場合と同様の工程(I)および(II)の二段階で重合を進めることが好ましい。乳化重合において添加できる乳化剤、重合開始剤についても、共重合体ラテックス(A)と同様である。乳化剤の添加量は、単量体の合計量を100重量部とした場合に0.5〜2.0重量部であることが好ましく、0.6〜1.2重量部であることが好ましい。重合開始剤の添加量は、0.5〜1.5重量部であることが好ましく、0.8〜1.2重量部であることが好ましい。   The copolymer latex (B) is preferably produced by emulsion polymerization. When the above monomers (a) to (d) are used, they can be added all at once or by divided addition. . In the case of emulsion polymerization by divided addition, it is preferable to proceed the polymerization in two steps (I) and (II) similar to those in the production of the copolymer latex (A). The emulsifier and the polymerization initiator that can be added in the emulsion polymerization are the same as those of the copolymer latex (A). The amount of the emulsifier added is preferably 0.5 to 2.0 parts by weight and more preferably 0.6 to 1.2 parts by weight when the total amount of the monomers is 100 parts by weight. The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.5 to 1.5 parts by weight, and preferably 0.8 to 1.2 parts by weight.

本発明において共重合体ラテックス(B)の平均粒子径は、120nm以下、特に110nm以下であることが好ましい。下限は特に限定されないが、50nm以上であることが好ましい。平均粒子径の調整は、本発明の共重合体ラテックス(A)と同様に乳化剤の添加量の調整によることができる。粒子径を上記の範囲にするためには、例えば、各単量体の合計100部に対して、乳化剤を0.6部以上添加すればよい。   In the present invention, the average particle size of the copolymer latex (B) is preferably 120 nm or less, particularly preferably 110 nm or less. Although a minimum is not specifically limited, It is preferable that it is 50 nm or more. The average particle diameter can be adjusted by adjusting the amount of the emulsifier added in the same manner as the copolymer latex (A) of the present invention. In order to make a particle diameter into said range, what is necessary is just to add an emulsifier 0.6 parts or more with respect to a total of 100 parts of each monomer, for example.

本発明において共重合体ラテックス(B)のゲル含量は60%以上、好ましくは70%以上であることが好ましい。また上限は特に規定されないが通常は95%以下である。なおゲル含量は、前記の(式2)により算出されるものであり、ゲル含量のコントロールは連鎖移動剤の量や種類を変える等公知の方法で行うことができる。例えば、上記記載の連鎖移動剤を増加させることで、ゲル含量を低くする等の調整をすることが出来る。   In the present invention, the copolymer latex (B) has a gel content of 60% or more, preferably 70% or more. The upper limit is not particularly specified, but is usually 95% or less. The gel content is calculated by the above (Formula 2), and the gel content can be controlled by a known method such as changing the amount or type of the chain transfer agent. For example, by increasing the chain transfer agent described above, it is possible to make adjustments such as lowering the gel content.

本発明において共重合体ラテックス(A)と(B)の平均粒子径は、前記の範囲、すなわち、(A)の平均粒子径DA(nm)および(B)の平均粒子径DB(nm)が、110≦DA≦220、DB≦120の関係を満たすことが好ましい。この関係を満たさないと、塗工紙用組成物の耐ブリスター性および接着強度が不十分になる等の問題を生じることがある。   In the present invention, the average particle diameter of the copolymer latex (A) and (B) is within the above range, that is, the average particle diameter DA (nm) of (A) and the average particle diameter DB (nm) of (B). 110 ≦ DA ≦ 220 and DB ≦ 120 are preferably satisfied. If this relationship is not satisfied, problems such as insufficient blister resistance and adhesive strength of the coated paper composition may occur.

本発明において共重合体ラテックス(A)および(B)のゲル含量GA(%)およびGB(%)は、GA≦40、GB≧60の関係を満たすことが好ましい。上記範囲外では、ロール汚れ防止性能が低下したり、塗工紙用組成物の耐ブリスター性および接着強度が不十分になる等の問題を生じることがある。   In the present invention, the gel contents GA (%) and GB (%) of the copolymer latexes (A) and (B) preferably satisfy the relationship of GA ≦ 40 and GB ≧ 60. Outside the above range, roll dirt prevention performance may be deteriorated, and problems such as insufficient blister resistance and adhesive strength of the coated paper composition may occur.

本発明において共重合体ラテックス(A)および(B)の混合比率は、固形分重量比で、(A)/(B)=25/75〜5/95の範囲にあることが好ましく、20/80〜10/90の範囲にあることが特に好ましい。上記範囲外では、ロール汚れ防止性能が低下したり、塗工紙用組成物の耐ブリスター性および接着強度が不十分になる等の問題を生じることがある。   In the present invention, the mixing ratio of the copolymer latex (A) and (B) is preferably in the range of (A) / (B) = 25/75 to 5/95 in terms of the solid content weight ratio, A range of 80 to 10/90 is particularly preferable. Outside the above range, roll dirt prevention performance may be deteriorated, and problems such as insufficient blister resistance and adhesive strength of the coated paper composition may occur.

上記本発明の共重合体ラテックスは、紙塗工用のラテックスとして用いることができ、紙塗工用組成物として利用することができる。紙塗工用組成物とした場合は、本発明の紙塗工用ラテックスのほかに適宜他の添加物を添加することができる。例えば顔料として、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛等の無機顔料、ポリスチレン、SBRおよびフェノール樹脂等の有機顔料が単独あるいは二種以上の組み合わせで使用されうる。その他、分散剤、耐水化剤、粘度調整剤、消泡剤、保水剤、染料、蛍光染料、滑剤、pH調節剤、界面活性剤、防腐剤、その他助剤、添加剤類等を必要に応じて添加することが出来る。   The copolymer latex of the present invention can be used as a paper coating latex and can be used as a paper coating composition. In the case of a paper coating composition, other additives can be appropriately added in addition to the paper coating latex of the present invention. For example, as pigments, kaolin, clay, calcium carbonate, satin white, inorganic pigments such as titanium oxide, aluminum hydroxide, barium sulfate, and zinc oxide, and organic pigments such as polystyrene, SBR, and phenol resin can be used alone or in combination of two or more. Can be used. Other dispersants, water resistance agents, viscosity modifiers, antifoaming agents, water retention agents, dyes, fluorescent dyes, lubricants, pH regulators, surfactants, preservatives, other auxiliaries, additives, etc. as required Can be added.

また、本発明の紙塗工用組成物におけるバインダーとしては、必要に応じて、デンプン、カゼイン、ポリビニルアルコールなどの水溶性ポリマー、ポリ酢酸ビニル、アクリル酸エステル共重合体などのラテックスを併用することができる。   In addition, as a binder in the paper coating composition of the present invention, if necessary, a water-soluble polymer such as starch, casein or polyvinyl alcohol, or a latex such as polyvinyl acetate or an acrylate copolymer may be used in combination. Can do.

本発明の紙塗工用組成物における紙塗工用共重合体ラテックスの含有割合は特に限定されないが、顔料(固形分)に対して、通常5〜30重量部(固形分)の範囲で適宜定めることができる。   Although the content rate of the copolymer latex for paper coating in the paper coating composition of this invention is not specifically limited, It is suitably in the range of 5-30 weight part (solid content) normally with respect to a pigment (solid content). Can be determined.

本発明の紙塗工用組成物は、原紙の表面に塗工してオフセット印刷用塗工紙として利用することができる。   The paper coating composition of the present invention can be applied to the surface of a base paper and used as a coated paper for offset printing.

本発明において塗工用原紙には、通常のパルプ、填料等が配合される。
本発明において原紙に配合されるパルプの種類等は特に限定されない。例えば、広葉樹クラフトパルプ(以下、LBKPとする)、針葉樹クラフトパルプ(以下、NBKPとする)、サーモメカニカルパルプ、砕木パルプ、古紙パルプ等が使用される。また、原紙に配合される填料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、水和珪酸、ホワイトカーボン、酸化チタン、合成樹脂填料などの公知の填料を使用することができる。これら填料は、紙料スラリーの抄紙適性や強度特性を調節する目的で、単独または2種以上を混合して使用しても良い。填料の使用量は、パルプ重量に対して3〜20重量%が好ましい。さらに必要に応じて、硫酸バンド、サイズ剤、紙力増強剤、歩留まり向上剤、着色顔料、染料、消泡剤などを含有してもよい。
In the present invention, normal pulp, filler and the like are blended in the base paper for coating.
In the present invention, the type of pulp blended into the base paper is not particularly limited. For example, hardwood kraft pulp (hereinafter referred to as LBKP), softwood kraft pulp (hereinafter referred to as NBKP), thermomechanical pulp, groundwood pulp, waste paper pulp and the like are used. Further, as fillers to be blended in the base paper, known fillers such as heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, kaolin, clay, talc, hydrated silicic acid, white carbon, titanium oxide, synthetic resin filler, etc. can be used. . These fillers may be used alone or in admixture of two or more for the purpose of adjusting papermaking suitability and strength characteristics of the paper stock slurry. The amount of filler used is preferably 3 to 20% by weight based on the pulp weight. Further, if necessary, a sulfuric acid band, a sizing agent, a paper strength enhancer, a yield improver, a color pigment, a dye, an antifoaming agent, and the like may be contained.

原紙の抄紙方法については特に限定されるものではなく、ギャップフォーマーマシン、トップワイヤー等を含む長網マシン、丸網マシン等を用いて、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙方式で抄紙した原紙のいずれであってもよく、もちろん、メカニカルパルプを含む中質原紙も使用できる。また、必要に応じて原紙をスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の平滑化処理を前以って施しておくこともできる。また、サイズプレス、ゲートロールコーター、ビルブレード等を用いて、澱粉、ポリビニルアルコールなどを予備塗工した原紙も使用できる。   There is no particular limitation on the paper making method of the base paper, and the base paper made by an acid paper making machine, a neutral paper making method, or an alkaline paper making method using a gap former machine, a long net machine including a top wire, or a round netting machine. Of course, medium base paper including mechanical pulp can also be used. Further, if necessary, the base paper can be subjected to a smoothing process such as a super calendar or a soft calendar in advance. Further, a base paper preliminarily coated with starch, polyvinyl alcohol or the like using a size press, a gate roll coater, a bill blade or the like can also be used.

原紙としては、一般の塗工紙に用いられる坪量が25〜400g/m2程度の塗工原紙を用いることができるが、好ましくは坪量が30〜100g/m2の塗工原紙である。 As the base paper, a coated base paper having a basis weight of about 25 to 400 g / m 2 used for general coated paper can be used, but a base paper having a basis weight of 30 to 100 g / m 2 is preferable. .

本発明おいて、表面強度向上の目的で、塗工原紙に澱粉を主成分とする表面処理剤の塗布を行ってもよい。澱粉としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉等の、表面処理剤として通常使用されるものを単独、あるいはこれらの混合物を使用することができる。澱粉の塗布量は、0.2〜2.5g/m2が好ましく、より好ましくは、0.3〜2.0g/m2である。また、表面処理剤の中には、澱粉のほかに耐水化、表面強度向上を目的とした紙力増強剤やサイズ性付与を目的とした外添サイズ剤を添加することができる。表面処理剤は2ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、およびロッドメタリングサイズプレスコーターなどのフィルム転写型ロールコーター等の塗工機によって塗布することができる。塗工機はゲートロールコーターなどのフィルム転写型ロールコーターを使用することが好ましい。フィルム転写型ロールコーターで塗工した場合、2ロールサイズプレスコーターと比較して表面処理剤が紙表面に留まりやすいため、低塗布量で高い表面強度をもつ塗工紙が得られ、塗布量を低くすることで折り部の強度低下はより小さくなる。 In the present invention, for the purpose of improving the surface strength, a surface treatment agent mainly composed of starch may be applied to the coated base paper. As the starch, those usually used as a surface treating agent such as oxidized starch, hydroxyethyl etherified starch, enzyme-modified starch and the like can be used alone or a mixture thereof. The coating amount of starch is preferably 0.2 to 2.5 g / m 2 , more preferably 0.3 to 2.0 g / m 2 . In addition to starch, a paper strength enhancer for the purpose of water resistance and surface strength improvement and an external sizing agent for the purpose of imparting size can be added to the surface treatment agent. The surface treatment agent can be applied by a coating machine such as a two-roll size press coater, a film transfer type roll coater such as a gate roll coater, a blade metering size press coater, and a rod metalling size press coater. The coating machine is preferably a film transfer type roll coater such as a gate roll coater. When coated with a film transfer type roll coater, the surface treatment agent tends to stay on the paper surface compared to a two-roll size press coater, resulting in a coated paper having a high surface strength with a low coating amount. By lowering, the strength reduction of the folded portion becomes smaller.

また、塗工層に含有される顔料としてはとくに限定されるものではなく、塗工紙用に従来から用いられている、カオリン、クレー、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料、プラスチックピグメントなどの有機顔料を、必要に応じて1種類以上を選択して使用できる。   The pigment contained in the coating layer is not particularly limited, and conventionally used for coated paper, kaolin, clay, delaminated clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, Select one or more inorganic pigments such as talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicate, colloidal silica, and satin white, and organic pigments such as plastic pigment as required. Can be used.

さらに助剤として必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、着色剤、離型剤、流動変性剤、耐水化剤、防腐剤、印刷適性向上剤など、通常の塗工紙用塗料組成物に配合される各種助剤が適宜使用される。   In addition, if necessary as a auxiliaries, it is possible to apply ordinary coatings such as dispersants, thickeners, water retention agents, antifoaming agents, colorants, mold release agents, flow modifiers, water resistance agents, preservatives, and printability improvers. Various auxiliaries blended in the coating composition for industrial paper are appropriately used.

調製された塗料組成物を原紙に塗工するための方法としては、2ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、およびブレードメタリングサイズプレスコーターおよびロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー、JFサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、フラデッドニップ/ブレードコーター、ジェットファウンテン/ブレードコーター、ショートドウェルタイムアプリケート式コーターの他、ブレードの替わりにグルーブドロッド、プレーンロッド等を用いたロッドメタリングコーターや、エアナイフコーター、カーテンコーターまたはダイコーター等の公知のコーターにより塗工することができる。塗工量は、原紙の片面あたり5〜30g/m2が好ましく、より好ましくは15〜25g/m2である。塗工層は必要に応じて1層あるいは2層以上の層を設け、多層とすることも可能である。なお、多層にする場合、各の塗工液は同一組成である必要はなく、とくに限定されるものではない。また、白紙光沢、平滑性向上、および印刷光沢度向上等のため、乾燥された塗工紙を平滑化などの表面処理を行う。表面処理の方法としては弾性ロールにコットンロールを用いたスーパーカレンダーや、弾性ロールに合成樹脂ロールを用いたソフトニップカレンダー、ブラシ掛け等公知の表面処理装置を用いることができる。 As a method for coating the prepared coating composition on the base paper, a two-roll size press coater, a gate roll coater, a blade metalling size press coater, a rod metalling size press coater, a shim sizer, a JF sizer, etc. In addition to film transfer type roll coater, flooded nip / blade coater, jet fountain / blade coater, short dwell time application type coater, rod metering coater using grooved rod, plain rod etc. instead of blade, It can coat with well-known coaters, such as an air knife coater, a curtain coater, or a die coater. The coating amount is preferably 5 to 30 g / m 2 , more preferably 15 to 25 g / m 2 per side of the base paper. The coating layer can be multi-layered by providing one layer or two or more layers as required. In addition, when making it into a multilayer, each coating liquid does not need to be the same composition, and is not specifically limited. In addition, in order to improve white paper gloss, smoothness, and print gloss, surface treatment such as smoothing the dried coated paper is performed. As the surface treatment method, a known surface treatment apparatus such as a super calender using a cotton roll as an elastic roll, a soft nip calender using a synthetic resin roll as an elastic roll, or brushing can be used.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples.

[製造例1〜製造例4] 二段階反応による共重合体ラテックスa−1〜a−4の製造
第一工程において、攪拌機を備えると共に温度調整可能なオートクレーブ中に、水、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、連鎖移動剤としてt−ドデシルメルカプタン、及び重合開始剤として過硫酸カリウム、各単量体を表1に示す割合で一括添加し、60℃で1時間重合反応を行った後、第二工程として、70℃に昇温後、残りの単量体を、ポンプを使用して、ポンプ流量2.9ml/分で連続的に添加して、すべての単量体を添加し終わるまで(5時間)、重合反応を行った。共重合体ラテックスa−1〜a−4のそれぞれの組成および物性評価の結果を表1に示す。
[Production Example 1 to Production Example 4] Production of copolymer latex a-1 to a-4 by two-step reaction In the first step, water and an emulsifier capable of adjusting the temperature, water, and dodecylbenzenesulfone as an emulsifier Sodium sulfate, t-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent, potassium persulfate as a polymerization initiator, and monomers are added together at a ratio shown in Table 1, and after carrying out a polymerization reaction at 60 ° C. for 1 hour, As a process, after the temperature was raised to 70 ° C., the remaining monomer was continuously added using a pump at a pump flow rate of 2.9 ml / min until all the monomers were added (5 Time), the polymerization reaction was carried out. Table 1 shows the composition and physical property evaluation results of copolymer latex a-1 to a-4.

Figure 2009243004
Figure 2009243004

[製造例5〜製造例7] 三段階反応による共重合体a−5〜a−7の製造
第一工程において、攪拌機を備えると共に温度調整可能なオートクレーブ中に、水、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、連鎖移動剤としてt−ドデシルメルカプタン、及び重合開始剤として過硫酸カリウム、各単量体を表2に示す割合で一括添加し、60℃で1時間重合反応を行った後、第二工程として、70℃に昇温後、表2に示す割合で単量体をポンプを使用して、ポンプ流量2.9ml/分で連続的に添加して、すべての単量体を添加し終わるまで(2時間)、重合反応を行った。その後、第三工程として、残りの単量体をポンプを使用して、ポンプ流量2.9ml/分で連続的に添加して、すべての単量体を添加し終わるまで(3時間)、重合反応を行った。共重合体ラテックスa−5〜a−7のそれぞれの組成および物性評価の結果を表2に示す。
[Production Example 5 to Production Example 7] Production of Copolymers a-5 to a-7 by Three-Step Reaction In the first step, water and dodecylbenzenesulfonic acid as an emulsifier in an autoclave equipped with a stirrer and adjustable in temperature Sodium, t-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent, potassium persulfate as a polymerization initiator, each monomer are added together at a ratio shown in Table 2, and a polymerization reaction is performed at 60 ° C. for 1 hour, followed by a second step. As shown in Table 2, after the temperature was raised to 70 ° C., the monomer was continuously added at a pump flow rate of 2.9 ml / min at the rate shown in Table 2 until all the monomers had been added. (2 hours), the polymerization reaction was carried out. Thereafter, as a third step, the remaining monomer is continuously added using a pump at a pump flow rate of 2.9 ml / min until polymerization is completed (3 hours). Reaction was performed. Table 2 shows the composition and physical property evaluation results of copolymer latex a-5 to a-7.

Figure 2009243004
Figure 2009243004

[製造例8〜製造例10] 二段階反応による共重合体ラテックスa−8〜a−10の製造
第一工程において、攪拌機を備えると共に温度調整可能なオートクレーブ中に、水、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、連鎖移動剤としてt−ドデシルメルカプタン、及び重合開始剤として過硫酸カリウム、各単量体を表3に示す割合で一括添加し、60℃で1時間重合反応を行った後、第二工程として、70℃に昇温後、残りの単量体を、ポンプを使用して、ポンプ流量2.9ml/分で連続的に添加して、すべての単量体を添加し終わるまで(5時間)、重合反応を行った。共重合体ラテックスa−8〜a−10のそれぞれの組成および物性評価の結果を表3に示す。
[Production Example 8 to Production Example 10] Production of copolymer latex a-8 to a-10 by a two-stage reaction In the first step, water and dodecylbenzenesulfone as an emulsifier were provided in an autoclave equipped with a stirrer and adjustable in temperature. After adding sodium acetate, t-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent, and potassium persulfate as a polymerization initiator at a ratio shown in Table 3 and carrying out a polymerization reaction at 60 ° C. for 1 hour, As a process, after the temperature was raised to 70 ° C., the remaining monomer was continuously added using a pump at a pump flow rate of 2.9 ml / min until all the monomers were added (5 Time), the polymerization reaction was carried out. Table 3 shows the composition and physical property evaluation results of copolymer latex a-8 to a-10.

[製造例11] 三段階反応による共重合体ラテックスa−11の製造
第一工程において、攪拌機を備えると共に温度調整可能なオートクレーブ中に、水、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、連鎖移動剤としてt−ドデシルメルカプタン、及び重合開始剤として過硫酸カリウム、各単量体を表3に示す割合で一括添加し、60℃で1時間重合反応を行った後、第二工程として、70℃に昇温後、表2に示す割合で単量体をポンプを使用して、ポンプ流量2.9ml/分で連続的に添加して、すべての単量体を添加し終わるまで(2時間)、重合反応を行った。その後、第三工程として、単量体(c)の残量をポンプを使用して、ポンプ流量2.9ml/分で連続的に添加して、すべて添加し終わるまで(3時間)、重合反応を行った。共重合体ラテックスa−11の組成および物性評価の結果を表3に示す。
[Production Example 11] Production of copolymer latex a-11 by a three-step reaction In the first step, water, sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, and t as a chain transfer agent were provided in an autoclave equipped with a stirrer and adjustable in temperature. -Dodecyl mercaptan, potassium persulfate as a polymerization initiator, and monomers were added together at the ratios shown in Table 3, and after performing a polymerization reaction at 60 ° C for 1 hour, the temperature was raised to 70 ° C as the second step. Thereafter, the monomer was continuously added at a pump flow rate of 2.9 ml / min using the pump at the rate shown in Table 2 until the addition of all the monomers was completed (2 hours). Went. Thereafter, as a third step, the remaining amount of the monomer (c) is continuously added at a pump flow rate of 2.9 ml / min using a pump, until the addition is completed (3 hours). Went. Table 3 shows the composition and physical property evaluation results of copolymer latex a-11.

Figure 2009243004
Figure 2009243004

[製造例12] 二段階反応による共重合体ラテックスb−1の製造
第一工程において、攪拌機を備えると共に温度調整可能なオートクレーブ中に、水、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、連鎖移動剤としてt−ドデシルメルカプタン、及び重合開始剤として過硫酸カリウム、各単量体を表4に示す割合で一括添加し、60℃で1時間重合反応を行った後、第二工程として、70℃に昇温後、残りの単量体を、ポンプを使用して、ポンプ流量2.9ml/分で連続的に添加して、すべての単量体を添加し終わるまで(5時間)、重合反応を行った。共重合体ラテックスb−1の組成および物性評価の結果を表4に示す。
[Production Example 12] Production of copolymer latex b-1 by two-stage reaction In the first step, water, sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, t as a chain transfer agent in an autoclave equipped with a stirrer and adjustable in temperature. -Dodecyl mercaptan, potassium persulfate as a polymerization initiator, and monomers were added together at the ratios shown in Table 4 and the polymerization reaction was performed at 60 ° C for 1 hour, and then the temperature was raised to 70 ° C as the second step. Thereafter, the remaining monomer was continuously added at a pump flow rate of 2.9 ml / min using a pump, and the polymerization reaction was carried out until all the monomers had been added (5 hours). . Table 4 shows the composition and physical property evaluation results of copolymer latex b-1.

Figure 2009243004
Figure 2009243004

尚、表1〜4に示す各共重合体ラテックスの物性評価は、下記のようにして行った。   In addition, physical property evaluation of each copolymer latex shown in Tables 1-4 was performed as follows.

[1.粒子径]
光散乱法粒度分布計(ゼータサイザー 3000HSA(MALNERN社製))により、平均粒子径を測定した。
[1. Particle size]
The average particle size was measured with a light scattering particle size distribution meter (Zeta Sizer 3000HSA (manufactured by MALNERN)).

[2.ゲル含量]
乾燥機100℃にて、共重合体ラテックスを乾燥させ、ラテックスフィルムを作製する。その後ラテックスフィルム1.0グラムを正確に秤量後、100ccのトルエンに入れ24時間放置溶解し濾過後、乾燥し、トルエン不溶分(ゲル)を測定し、前記式(2)に基づきゲル含量を算出する。
[2. Gel content]
The copolymer latex is dried at 100 ° C. in a dryer to produce a latex film. Thereafter, 1.0 gram of latex film was accurately weighed, placed in 100 cc of toluene, dissolved for 24 hours, filtered, dried, measured for toluene insoluble matter (gel), and the gel content was calculated based on the formula (2). To do.

[3.ガラス転移温度]
乾燥機100℃にて、共重合体ラテックスを乾燥させ、ラテックスフィルムを作製し、このフィルムを示差走査熱量計(セイコー インスツルメント社製DSC−6200)を用いて、昇温速度30℃/minで測定した。ガラス転移温度は、DSC曲線をさらに温度で微分した、DSC曲線のピーク位置をもってガラス転移温度とした。
[3. Glass-transition temperature]
The copolymer latex was dried at 100 ° C. in a dryer to prepare a latex film, and this film was heated at a rate of temperature increase of 30 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC-6200 manufactured by Seiko Instruments Inc.). Measured with The glass transition temperature was defined as the glass transition temperature based on the DSC curve peak position obtained by differentiating the DSC curve with temperature.

[4.ガラス転移領域温度範囲]
ガラス転移開始点からガラス転移終了点までの温度差を、示差走査熱量計(セイコー インスツルメント社製DSC−6200)を用いて得られたチャートから以下の式で算出する。(図1の矢印の領域に相当する)
[4. Glass transition region temperature range]
The temperature difference from the glass transition start point to the glass transition end point is calculated by the following formula from a chart obtained using a differential scanning calorimeter (DSC-6200 manufactured by Seiko Instruments Inc.). (Corresponding to the area of the arrow in FIG. 1)

(式3)ガラス転移領域温度範囲(℃)=ガラス転移終了点−ガラス転移開始点
なお、図1には共重合体a−5のガラス転移温度およびガラス転移領域を示す。
(Formula 3) Glass transition region temperature range (° C.) = Glass transition end point−glass transition start point FIG. 1 shows the glass transition temperature and glass transition region of copolymer a-5.

[実施例1−8、比較例1−5]
製造例で製造した共重合体a−1〜a−11とb−1を表5と表6に示す割合で配合し、得られる共重合体ラテックスの性能評価を行った。性能評価の結果は表5と表6に示す。
[Example 1-8, Comparative Example 1-5]
Copolymers a-1 to a-11 and b-1 produced in Production Examples were blended in the proportions shown in Tables 5 and 6, and performance evaluation of the resulting copolymer latex was performed. The results of performance evaluation are shown in Tables 5 and 6.

性能評価に用いた塗工液の配合処方は、以下の通りである。   The formulation of the coating solution used for performance evaluation is as follows.

(塗工液の配合処方)
カオリンクレー 70重量部
重質炭酸カルシウム 30重量部
分散剤 0.3重量部
NaOH 0.1重量部
酸化澱粉 3重量部
共重合体ラテックス 12重量部
塗工液濃度 65%
(Formulation of coating liquid)
Kaolin clay 70 parts by weight Heavy calcium carbonate 30 parts by weight Dispersant 0.3 parts by weight NaOH 0.1 part by weight Oxidized starch 3 parts by weight Copolymer latex 12 parts by weight Coating solution concentration 65%

尚、表5と表6に示す各共重合体ラテックスの物性評価は、下記のようにして行った。   The physical properties of each copolymer latex shown in Tables 5 and 6 were evaluated as follows.

[1.再分散性]
ゴム板にマイヤーバーを用い、共重合体ラテックスを塗布し、乾燥機80℃30秒にて乾燥後、水につけて軽く擦りラテックスフィルムの塗工層の落ちやすさを二重丸、○、△、×の4段階で評価する。バッキングロール表面に取られた塗工層の洗浄しやすさの指標である。
[1. Redispersibility]
Using a Meyer bar on a rubber plate, applying a copolymer latex, drying at 80 ° C. for 30 seconds in a dryer, and then lightly rubbing it on water, the ease of falling off the coating layer of the latex film is double circle, ○, △ , X is evaluated in 4 stages. It is an index of the ease of cleaning the coating layer taken on the backing roll surface.

[2.ウエットベタツキ性]
OHPシートにマイヤーバーを用い、共重合体ラテックスを塗布し、乾燥機130℃にて乾燥後、濡れた状態の黒ケント紙と重ねて、60℃のカレンダーロールに通し、黒ケント紙へのフィルムの取られ方を二重丸、○、△、×の4段階で評価する。塗工層とバッキングロールの粘着性の指標である。
[2. Wet stickiness]
Use a Meyer bar on the OHP sheet, apply a copolymer latex, dry it at 130 ° C in a dryer, and then overlay it with wet black Kent paper and pass it through a 60 ° C calendar roll to take the film onto the black Kent paper. The method of evaluation is evaluated in four stages: double circle, ○, Δ, and ×. It is an index of the adhesion between the coating layer and the backing roll.

[3.ドライ強度]
上記塗工液を、坪量30g/m2となるように両面ブレードで塗工し、23℃、50%RHの恒温恒湿室にて12時間調湿した。これをスーパーカレンダーで、ロール温度50℃、線圧147000N/mの条件で片面2回ずつ通紙し、塗工紙のサンプルを得た。
[3. Dry strength]
The coating solution was applied with a double-sided blade so that the basis weight was 30 g / m 2, and was conditioned for 12 hours in a constant temperature and humidity chamber at 23 ° C. and 50% RH. This was passed through a super calender twice on each side under conditions of a roll temperature of 50 ° C. and a linear pressure of 147000 N / m to obtain a sample of coated paper.

塗工紙を、RI−II型印刷機(明製作所製)及び、東京インキ社製のピッキングテスト用インキ(TV−24)を用いて印刷を行い、印刷面のピッキングの程度を目視で1(劣)〜5(優)の5段階で評価する。評価が3以上であれば実用上問題ない。   The coated paper is printed using an RI-II type printing machine (Made Seisakusho) and a picking test ink (TV-24) manufactured by Tokyo Ink Co., Ltd., and the degree of picking on the printed surface is visually 1 ( Evaluation is made in 5 stages, from inferior to 5 (excellent). If the evaluation is 3 or more, there is no practical problem.

[4.ウエット強度]
3で作成した塗工紙を、RI−I型印刷機(明製作所製)及び、東京インキ社製のピッキングテスト用インキ(TV−24)を用いて、塗工サンプルが水に濡れた状態で印刷を行い、印刷面のピッキングの程度を目視で1(劣)〜5(優)の5段階で評価する。評価が3以上であれば実用上問題ない。
[4. Wet strength]
Using the RI-I type printing machine (Meiji Seisakusho) and Tokyo Ink Co., Ltd. picking test ink (TV-24), the coated sample was wetted with water. Printing is performed, and the degree of picking of the printed surface is visually evaluated in five stages from 1 (poor) to 5 (excellent). If the evaluation is 3 or more, there is no practical problem.

[5.耐ブリスター性]
3で作成した塗工紙を、RI−II型印刷機(明製作所製)及び、東洋インキ社製のオフセット印刷用インキ(商品名TKハイユニティSOY617墨MZ)を用いて試験片の両面の印刷を行った。印刷後の試験片を、恒温室(20℃、50%RH)で24時間調湿した後、出力可変のヒーティングガンの熱風で3秒加熱し、ブリスターが発生する熱風の最低温度を求めた。
[5. Blister resistance]
Printing on both sides of the test piece using the RI-II printing machine (Made Seisakusho) and offset printing ink (trade name TK High Unity SOY617 Black MZ) manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. Went. The test specimen after printing was conditioned in a temperature-controlled room (20 ° C., 50% RH) for 24 hours, and then heated with hot air from a variable output heating gun for 3 seconds to determine the lowest temperature of the hot air generated by the blister. .

[6.インキ乾燥性]
3で作成した塗工紙を、RI−II型印刷機(明製作所製)及び、東洋インキ社製のオフセット印刷用インキ(商品名TKハイユニティSOY617墨MZ)を用いて試験片に印刷し、1分後に転写紙に転写を行い、白色度計によりインキの乾燥性を測定した。尚、ここでインキ乾燥性の値が低いほど、インキ乾燥性が速いことを表す。
[6. Ink drying property]
The coated paper prepared in step 3 is printed on a test piece using an RI-II type printing machine (Made Seisakusho) and offset printing ink (trade name TK High Unity SOY617 Black MZ) manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. After 1 minute, transfer was performed on transfer paper, and the drying property of the ink was measured with a whiteness meter. Here, the lower the value of the ink drying property, the faster the ink drying property.

Figure 2009243004
Figure 2009243004

Figure 2009243004
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実施例1〜8で得られる共重合体ラテックスは、比較例1〜5のものと比較して、高い耐ブリスター性と接着強度を持ち、さらに優れたウエットベタツキ性と再分散性を兼ね備えていることを確認できる。   The copolymer latex obtained in Examples 1 to 8 has higher blister resistance and adhesive strength than those of Comparative Examples 1 to 5, and further has excellent wet stickiness and redispersibility. I can confirm that.

特に、実施例5〜6および8より、共重合体ラテックス(A)のガラス転移温度の温度範囲が20℃〜40℃であれば、さらに高い耐ブリスター性と接着強度を有していることが確認できる。   In particular, from Examples 5 to 6 and 8, if the temperature range of the glass transition temperature of the copolymer latex (A) is 20 ° C. to 40 ° C., it has higher blister resistance and adhesive strength. I can confirm.

比較例2より、共重合体ラテックス(A)の混合割合が30%を超えると、ウエットベタツキ性が低下する。比較例3より、共重合体ラテックス(A)のゲル含量が40%を超えると、ウエット強度が低下する。比較例4より、共重合体ラテックス(A)の粒子径が小さすぎると、耐ブリスター性が低下する。比較例5より、共重合体ラテックス(A)の粒子径が大きすぎると、ドライ強度およびウエット強度が低下する。   From Comparative Example 2, when the mixing ratio of the copolymer latex (A) exceeds 30%, the wet stickiness decreases. From Comparative Example 3, when the gel content of the copolymer latex (A) exceeds 40%, the wet strength decreases. From the comparative example 4, when the particle diameter of copolymer latex (A) is too small, blister resistance will fall. From Comparative Example 5, when the particle size of the copolymer latex (A) is too large, the dry strength and the wet strength are lowered.

共重合体ラテックス(A)のガラス転移温度およびガラス転移領域の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the glass transition temperature and glass transition area | region of copolymer latex (A).

Claims (6)

下記の共重合体ラテックス(A)と共重合体ラテックス(B)を固形分重量比で(A)/(B)=25/75〜5/95の割合で混合してなることを特徴とする紙塗工用共重合体ラテックス。
共重合体ラテックス(A):平均粒子径が110〜220nmでかつゲル含量が40%以下であり、かつ、ガラス転移領域の温度範囲が10〜45℃である共重合体ラテックス。
共重合体ラテックス(B):平均粒子径が120nm以下でかつゲル含量が60%以上の共重合体ラテックス。
The following copolymer latex (A) and copolymer latex (B) are mixed at a solid content weight ratio of (A) / (B) = 25/75 to 5/95. Copolymer latex for paper coating.
Copolymer latex (A): A copolymer latex having an average particle size of 110 to 220 nm, a gel content of 40% or less, and a glass transition region temperature range of 10 to 45 ° C.
Copolymer latex (B): A copolymer latex having an average particle size of 120 nm or less and a gel content of 60% or more.
前記共重合体ラテックス(A)が、下記の(a)から(d)からなる単量体を合計で100重量部となるように乳化重合して得られた共重合体ラテックスであることを特徴とする請求項1に記載の紙塗工用共重合体ラテックス。
(a)脂肪族共役ジエン系単量体 20〜50重量部
(b)エチレン系不飽和酸単量体 0.5〜10重量部
(c)シアン化ビニル類 5〜30重量部
(d)その他共重合可能な単量体 10〜74.5重量部
The copolymer latex (A) is a copolymer latex obtained by emulsion polymerization so that the monomers consisting of the following (a) to (d) become 100 parts by weight in total. The copolymer latex for paper coating according to claim 1.
(A) Aliphatic conjugated diene monomer 20 to 50 parts by weight (b) Ethylene unsaturated acid monomer 0.5 to 10 parts by weight (c) Vinyl cyanides 5 to 30 parts by weight (d) Others 10-74.5 parts by weight of copolymerizable monomer
前記(c)シアン化ビニル類が、アクリロニトリルであることを特徴とする請求項2に記載の紙塗工用共重合体ラテックス。   The copolymer latex for paper coating according to claim 2, wherein the vinyl cyanide (c) is acrylonitrile. 前記乳化重合は、下記の工程(I)および工程(II)により行うことを特徴とする請求項2または3に記載の紙塗工用共重合体ラテックス。
(I)単量体(a)の一部量、単量体(c)の一部量、単量体(d)の一部量および単量体(b)の全量を一括添加して重合する工程
(II)単量体(a)の残量、単量体(c)の残量、単量体(d)の残量を1段階または2段階以上に分けて連続添加して重合する工程
The copolymer latex for paper coating according to claim 2 or 3, wherein the emulsion polymerization is performed by the following step (I) and step (II).
(I) Polymerization by adding a partial amount of monomer (a), a partial amount of monomer (c), a partial amount of monomer (d) and a total amount of monomer (b). (II) The monomer (a) residual amount, the monomer (c) residual amount, and the monomer (d) residual amount are added in one step or two or more steps and polymerized by continuous addition. Process
請求項1〜4のいずれか一項に記載の紙塗工用共重合体ラテックスを含有することを特徴とする紙塗工用組成物。   A composition for paper coating, comprising the copolymer latex for paper coating according to any one of claims 1 to 4. 請求項5に記載の紙塗工用組成物を原紙の表面に塗工したことを特徴とするオフセット印刷用塗工紙。   A coated paper for offset printing, wherein the paper coating composition according to claim 5 is coated on the surface of a base paper.
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