JP2010511543A - インクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー、これの製造方法、及びこれを含むコーティング液 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Abstract
Description
<スチレン−ブタジエン系ラテックスの製造>
撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガスの引込口が設けられており、単量体、乳化剤、及び重合開始剤を連続的に投入できるように装置された10Lの加圧反応器を窒素に置換した後、投入される単量体総100重量部に対してブタジエン22重量部、スチレン62重量部、メチルメタクリレート10重量部、アクリロニトリル5重量部、メチルメタクリル酸1重量部、スチレン−ブタジエン系シード(スチレン75重量%及びブタジエン25重量%から乳化重合で製造)3.5重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5重量部、t−ドデシルメルカプタン0.3重量部、炭酸水素ナトリウム0.4重量部、及びイオン交換水105重量部とを投入した後、82℃まで温度を上げた。ここに重合開始剤の過硫酸カルシウム0.8重量部を投入して約300分間撹拌しながら重合してスチレン−ブタジエン系ラテックスを製造した。
インクジェット用紙用コーティング液を製造するためにシリカ100重量部、ポリビニルアルコール30重量部、前記製造されたスチレン−ブタジエン系ラテックス30重量部、カチオン添加剤(polyDADMAC)10重量部、及びイオン交換水1,050重量部とを投入し混合してコーティング液を製造した。
インクジェット用紙を製造するために前記製造されたコーティング液を紙(72gsmの市販原紙)の上に8g/m2の重さでコーティングし、これをオーブンで130℃、20秒の条件で乾燥した後、40℃、100kgf/cmの条件でカレンダーしてインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1から粒子サイズを調節するためにスチレン−ブタジエン系シードの投入量を1.5重量部で使用することを除いては、前記実施例1と同一の方法でスチレン−ブタジエン系ラテックス、コーティング液、及びインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1からガラス転移温度を調節するためにブタジエン18重量部、スチレン66重量部を使用したことを除いては、実施例1と同一の方法でスチレン−ブタジエン系ラテックス、コーティング液、及びインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1から粒子サイズ及びガラス転移温度を調節するためにブタジエン18重量部、スチレン66重量部、及びスチレン−ブタジエン系シード1.5重量部を使用したことを除いては、実施例1と同一の方法でスチレン−ブタジエン系ラテックス、コーティング液、及びインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1から製造されたスチレン−ブタジエン系ラテックスの代わりに現在インクジェット用で常用化されているポリビニルアセテート製品を使用してコーティング液及びインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1とガラス転移温度を比較するために、ブタジエン31重量部及びスチレン53重量部を使用したことを除いては、実施例1と同一の方法でスチレン−ブタジエン系ラテックス、コーティング液、及びインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1と粒子サイズ及びガラス転移温度を比較するために、ブタジエン31重量部、スチレン53重量部、及びスチレン−ブタジエン系シード13重量部を使用したことを除いては、実施例1と同一の方法でスチレン−ブタジエン系ラテックス、コーティング液、及びインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1と表面負電荷密度を比較するために、ブタジエン38重量部、スチレン46重量部、イタコン酸3.5重量部、スチレン−ブタジエン系シード13重量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.25重量部を使用したことを除いては、実施例1と同一の方法でスチレン−ブタジエン系ラテックス、コーティング液、及びインクジェット用紙を製造した。
前記実施例1と表面負電荷密度及び粒子サイズを比較するために、ブタジエン25重量部、スチレン59重量部、イタコン酸2.4重量部、及びスチレン−ブタジエン系シード8.5重量部を使用したことを除いては、比較例4と同一の方法でスチレン−ブタジエン系ラテックス、コーティング液、及びインクジェット用紙を製造した。
<スチレン−ブタジエン系ラテックスの物性>
前記実施例及び比較例から製造されたスチレン−ブタジエン系ラテックスの物性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表1に示した。
*ガラス転移温度:Differential Scanning Calorimeter(TA社製造)で窒素雰囲気下において20℃/minで温度を上げながら測定した。
*表面負電荷密度:Particle Charge Detector(Mutek社製造)を使用して測定した。
前記製造されたコーティング液の物性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表2に示した。
*保水性:ÅA-GWRで圧力2.0bar、60secの条件で測定した。
前記製造されたインクジェット用紙の物性はインクジェットプリンター(Epson Stylus 830)で印刷して下記の方法で測定し、その結果を下記の表3に示した。
*不透明度:Elrepho spectrophotometer(L&W社製造、TAPPI test method T519om-96)を使用して測定した。
*光沢度:Gloss meter(L&W社製造、TAPPI test method T480om-99)を使用して測定した。
*真円度:イメージ分析プログラムのImage-pro plus 4.1を使用して測定した。
*色濃度:Macbeth Ink Densitometer D19Cを使用して測定した。
*水堅牢度(Water fastness):印刷されたコーティング紙に対する色濃度を測定した後、これを蒸留水に1時間浸漬させた後、完全乾燥させて再び色濃度を測定して、初期色濃度に対する水に浸漬した後の色濃度値を%で示した。
*表面強度:IGT testerを使用して測定した。
Claims (17)
- インクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーであって、投入される単量体総100重量部を基準にしてエチレン性不飽和単量体を0.1乃至1.5重量部で含めて製造され、ガラス転移温度が20乃至50℃であることを特徴とするインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー。
- 前記スチレン−ブタジエン系ラテックスは、スチレン系単量体20乃至85重量部、ブタジエン系単量体10乃至70重量部、ビニルシアン系単量体0.5乃至15重量部、エチレン性不飽和単量体0.1乃至1.5重量部、及び前記単量体と共重合できる単量体1乃至25重量部とを含めてなることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー。
- 前記エチレン性不飽和単量体は不飽和カルボン酸及び1つ以上のカルボン酸基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステルからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー。
- 前記スチレン−ブタジエン系ラテックスは、これを製造するために投入される単量体総100重量部に対して粒子サイズが20乃至100nmのスチレン−ブタジエン系シード1乃至15重量部を含めて製造されることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー。
- 前記スチレン−ブタジエン系ラテックスは、粒子サイズが150乃至300nmであることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー。
- 前記スチレン−ブタジエン系ラテックスは、表面陰電荷密度が50乃至200μeq/gであることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダー。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーを含めてなることを特徴とするインクジェット用紙用コーティング液。
- 前記インクジェット用紙用コーティング液は、バインダーとして前記インクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーとポリビニルアルコール、無機顔料としてシリカ、及びカチオン添加剤としてポリダドマック(polyDADMAC)を含めてなることを特徴とする請求項7に記載のインクジェット用紙用コーティング液。
- 前記シリカ100重量部に対して、前記バインダー20乃至100重量部及び前記ポリダドマック(polyDADMAC)10乃至20重量部を含めてなることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット用紙用コーティング液。
- 前記インクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーと前記ポリビニルアルコールの重量比が5:1乃至1:5であることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット用紙用コーティング液。
- 前記インクジェット用紙用コーティング液は、粘度が10乃至300cPsであることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット用紙用コーティング液。
- 前記インクジェット用紙用コーティング液は保水性が50乃至1000g/m2であることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット用紙用コーティング液。
- 請求項7に記載のインクジェット用紙用コーティング液で処理されることを特徴とするインクジェット用紙。
- 投入される単量体総100重量部を基準にしてスチレン系単量体20乃至85重量部、ブタジエン系単量体10乃至70重量部、ビニルシアン系単量体0.5乃至15重量部、エチレン性不飽和単量体0.1乃至1.5重量部、及び前記単量体と共重合できる単量体1乃至25重量部とを重合させて製造することを特徴とするインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーの製造方法。
- 前記エチレン性不飽和単量体は、不飽和カルボン酸及び1つ以上のカルボキシル基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステルからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項14に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーの製造方法。
- 前記単量体総100重量部に対して連鎖移動剤0.1乃至5重量部をさらに含めてなることを特徴とする請求項14に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーの製造方法。
- 前記単量体総100重量部に対して粒子サイズが20乃至100nmのスチレン−ブタジエン系ラテックスシード1乃至15重量部を共に重合させることを特徴とする請求項14に記載のインクジェット用紙用スチレン−ブタジエン系ラテックスバインダーの製造方法。
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