JP2011195974A - Composition for coating paper, and coated paper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙塗工用組成物及び塗工紙に関するものである。詳しくは、流動性、保水性、粘度安定性に優れる紙塗工用組成物であって、該紙塗工用組成物を塗工して得られる塗工紙が、ドライピック強度、白紙光沢に優れる紙塗工用組成物及びその塗工紙に関するものである。 The present invention relates to a paper coating composition and coated paper. Specifically, it is a paper coating composition excellent in fluidity, water retention and viscosity stability, and the coated paper obtained by coating the paper coating composition has a dry pick strength and white paper gloss. The present invention relates to an excellent paper coating composition and its coated paper.
近年、塗工紙は、その印刷効果が高い等の理由から、非常に数多くの印刷物に利用されている。季刊、月間紙等の定期刊行物の中にも、全ての頁に塗工紙が使用される場合もかなり増えている。特に、メールオーダービジネスにおけるダイレクトメールや商品カタログ等においては、そのほとんどが全ての頁に塗工紙を使用している。
一般に紙塗工用組成物は、クレーや炭酸カルシウムなどの白色顔料を水に分散した顔料分散液、顔料同士および顔料を原紙に接着固定するためのバインダー、およびその他の添加剤によって構成される水性塗料である。バインダーとしてはスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスに代表されるような合成エマルションバインダーやデンプン、カゼインに代表されるような天然バインダーが使用される。その中でもスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスは、品質設計の自由度が大きく、今日では紙塗工用組成物に最も適したバインダーとして広く使用されており、スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスの性能が紙塗工用組成物の性能や塗工紙作成時の操業性あるいは最終的な塗工紙製品の表面強度、印刷光沢などの品質に影響することが知られている。
In recent years, coated paper has been used in a large number of printed materials because of its high printing effect. Even in periodicals such as quarterly and monthly papers, the use of coated paper on all pages has increased considerably. In particular, most direct mails and product catalogs in the mail order business use coated paper for all pages.
In general, a paper coating composition is a water dispersion composed of a pigment dispersion in which a white pigment such as clay or calcium carbonate is dispersed in water, a binder for adhering and fixing the pigments to each other and a base paper, and other additives. It is a paint. As the binder, a synthetic emulsion binder represented by styrene-butadiene copolymer latex and a natural binder represented by starch and casein are used. Among them, styrene-butadiene copolymer latex has a large degree of freedom in quality design, and is widely used as the most suitable binder for paper coating compositions today, and the performance of styrene-butadiene copolymer latex. However, it is known that it affects the performance of the composition for paper coating, the operability at the time of preparing the coated paper, or the quality of the final coated paper product, such as the surface strength and printing gloss.
一方、近年においては、コスト合理化がますます進められる中、顔料として高価なカオリンから安価な炭酸カルシウムへの配合比率が増す傾向にあり、このような処方に適した紙塗工用組成物が求められている。紙塗工用組成物中の炭酸カルシウム配合比率が増えることによる白紙光沢の低下については、炭酸カルシウム顔料の粒度を細かくすることで対策するケースが多く、それに伴い低下する印刷時強度をラテックスの性能向上によりカバーするなどラテックスが塗工紙に及ぼす影響はますます重要視されている。
また、紙塗工用組成物中の炭酸カルシウム配合比率が増すと、組成物の安定性が損なわれ凝集物が発生したり、組成物の保水性が劣ることなどによる操業汚れが懸念される。そのため、組成物の機械的安定性の改良や、汚れが付着しても簡単に洗い流す事のできる組成物の再分散性の向上、組成物の保水性の向上などが塗工操業性において重要な課題となっている。
On the other hand, in recent years, as the cost rationalization has been promoted more and more, the blending ratio from expensive kaolin as a pigment to inexpensive calcium carbonate tends to increase, and there is a need for a paper coating composition suitable for such a formulation. It has been. There are many cases where measures to reduce the glossiness of white paper due to the increase in the proportion of calcium carbonate in the paper coating composition are made by reducing the particle size of the calcium carbonate pigment. The effect of latex on coated paper, such as covering by improvement, is becoming increasingly important.
Moreover, when the calcium carbonate blending ratio in the paper coating composition is increased, the stability of the composition is impaired and aggregates are generated, and there is a concern about operational stains due to poor water retention of the composition. Therefore, improvement in the mechanical stability of the composition, improvement in the redispersibility of the composition that can be easily washed away even if dirt is attached, improvement in water retention of the composition, etc. are important in coating operability. It has become a challenge.
上記課題を解決するため、例えば特開昭５８−１３７９８号公報（特許文献１）には、紙・板紙塗被用組成物に、全顔料中沈降性炭酸カルシウムを１０−７０重量％と、アルカリ感応型共重合体ラテックスを含有し、ｐＨを８−１３に調整した該組成物におけるハーキュレス粘度と組成物濃度の積が特定範囲にあることで、印刷適性、白紙光沢、塗工性などが改良されるとの技術開示がある。
また、特開平２００９−６８１２９号公報（特許文献２）には、炭酸カルシウムを９０重量％以上含有する紙塗工用組成物において、組成と粒子径を規定した共重合体ラテックスを使用することで、高炭酸カルシウム処方であるにもかかわらず、保水性に優れ、白紙光沢が改良されるとの技術開示がある。
さらに、特開平２００９−６８１３０号公報（特許文献３）には、炭酸カルシウムを９０重量％以上含有する紙塗工用組成物において、表面酸密度を規定した共重合体ラテックスを使用することで、ドライピック強度をはじめとする印刷適性に優れる塗工紙が得られるとの技術開示がある。
しかし、これらの様々な改良技術は、未だ炭酸カルシウムの配合比率を増やした紙塗工用組成物に要求される性能を十分に満足するレベルには至っておらず、特にラテックスについて更なる改良が強く求められていた。
In order to solve the above-mentioned problems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-13798 (Patent Document 1) discloses a composition for paper / paperboard coating, 10-70% by weight of precipitated calcium carbonate in all pigments, The product of the Hercules viscosity and the composition concentration in the composition containing a sensitive copolymer latex and adjusted to pH 8-13 is in a specific range, improving printability, white paper gloss, coatability, etc. There is a technical disclosure.
JP-A-2009-68129 (Patent Document 2) uses a copolymer latex in which the composition and particle diameter are defined in a paper coating composition containing 90% by weight or more of calcium carbonate. In spite of the high calcium carbonate formulation, there is a technical disclosure that the water retention is excellent and the gloss of white paper is improved.
Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-68130 (Patent Document 3), in a composition for paper coating containing 90% by weight or more of calcium carbonate, by using a copolymer latex that defines a surface acid density, There is a technical disclosure that a coated paper having excellent printability including dry pick strength can be obtained.
However, these various improved technologies have not yet reached a level that sufficiently satisfies the performance required for a paper coating composition in which the blending ratio of calcium carbonate is increased. It was sought after.
本発明は、流動性、保水性、粘度安定性に優れた紙塗工用組成物であって、該紙塗工用組成物を塗工して得られる塗工紙のドライピック強度、白紙光沢に優れる紙塗工用組成物及び塗工紙を提供することを目的とするものである。 The present invention is a paper coating composition excellent in fluidity, water retention, and viscosity stability, and the dry pick strength, blank gloss of coated paper obtained by coating the paper coating composition An object of the present invention is to provide a paper coating composition and a coated paper which are excellent in the above.
すなわち本発明は、全顔料１００重量％中炭酸カルシウムを４０重量％を超えて含有する紙塗工用組成物であって、脂肪族共役ジエン系単量体２０〜７０重量％、シアン化ビニル単量体１〜５０重量％、エチレン系不飽和カルボン酸単量体０．１〜２０重量％およびこれらと共重合可能な他の単量体０〜７８．９重量％（単量体合計１００重量％）を乳化重合して得られる非アルカリ感応型の共重合体ラテックスを含有し、かつ該組成物のｐＨが９．６以上であることを特徴とする紙塗工用組成物を提供するものである。 That is, the present invention relates to a paper coating composition containing calcium carbonate in an amount of more than 40% by weight in 100% by weight of the total pigment, comprising 20 to 70% by weight of an aliphatic conjugated diene monomer and a vinyl cyanide monomer. 1 to 50% by weight of monomer, 0.1 to 20% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and 0 to 78.9% by weight of other monomers copolymerizable therewith (100% in total of monomers) %)) And a non-alkali-sensitive copolymer latex obtained by emulsion polymerization, and the composition has a pH of 9.6 or more. It is.
本発明によれば、流動性、保水性、粘度安定性に優れる紙塗工用組成物が得られ、該紙塗工用組成物を紙に塗工することにより、ドライピック強度、白紙光沢に優れる塗工紙を提供するものである。 According to the present invention, a paper coating composition having excellent fluidity, water retention, and viscosity stability is obtained. By applying the paper coating composition to paper, dry pick strength and white paper gloss can be obtained. It provides excellent coated paper.
本発明の紙塗工用組成物に使用する共重合体ラテックスは、非アルカリ感応型の共重合体ラテックスである。非アルカリ感応型共重合体ラテックスとは、ｐＨがアルカリ領域になった場合に、粘度変化が鋭敏ではない共重合体ラテックスであり、一般にソールバインダーとして使用されているようなアルカリ領域で顕著な粘度上昇を示すアルカリ感応型共重合体ラテックスではないことを意味する。この非アルカリ感応型共重合体ラテックスは、脂肪族共役ジエン系単量体、シアン化ビニル単量体、エチレン系不飽和カルボン酸単量体およびこれらと共重合可能な他の単量体を乳化重合して得られる。
脂肪族共役ジエン系単量体としては、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換および側鎖共役ヘキサジエン類などが挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。特に１，３−ブタジエンの使用が好ましい。
The copolymer latex used in the paper coating composition of the present invention is a non-alkali sensitive copolymer latex. Non-alkali-sensitive copolymer latex is a copolymer latex that is not sensitive to changes in viscosity when the pH is in the alkaline region, and has a remarkable viscosity in the alkaline region that is generally used as a sole binder. This means that it is not an alkali-sensitive copolymer latex that shows an increase. This non-alkali-sensitive copolymer latex emulsifies aliphatic conjugated diene monomers, vinyl cyanide monomers, ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers and other monomers copolymerizable therewith. Obtained by polymerization.
Aliphatic conjugated diene monomers include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, substituted Examples thereof include linear conjugated pentadienes, substituted and side chain conjugated hexadienes and the like, and these can be used alone or in combination. In particular, the use of 1,3-butadiene is preferred.
シアン化ビニル単量体としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリルなどが挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。特にアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルの使用が好ましい。 Examples of the vinyl cyanide monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethylacrylonitrile, and the like, and one or more of these can be used. In particular, the use of acrylonitrile or methacrylonitrile is preferred.
エチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの１塩基酸または２塩基酸（無水物）を挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。 Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include monobasic acids or dibasic acids (anhydrides) such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid. Or 2 or more types can be used.
上記脂肪族共役ジエン系単量体、シアン化ビニル単量体およびエチレン系不飽和カルボン酸単量体と共重合可能な他の単量体としては、アルケニル芳香族単量体、不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体、不飽和カルボン酸アミド単量体等が挙げられる。 Examples of other monomers copolymerizable with the above aliphatic conjugated diene monomers, vinyl cyanide monomers and ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers include alkenyl aromatic monomers and unsaturated carboxylic acids. Examples thereof include alkyl ester monomers, unsaturated monomers containing a hydroxyalkyl group, and unsaturated carboxylic acid amide monomers.
アルケニル芳香族単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルα−メチルスチレン、ビニルトルエンおよびジビニルベンゼン等が挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。特にスチレンの使用が好ましい。 Examples of the alkenyl aromatic monomer include styrene, α-methylstyrene, methyl α-methylstyrene, vinyltoluene and divinylbenzene, and these can be used alone or in combination. In particular, use of styrene is preferable.
不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、ジメチルマレエート、ジエチルマレエート、ジメチルイタコネート、モノメチルフマレート、モノエチルフマレート、２−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。特にメチルメタクリレートの使用が好ましい。 Examples of unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dimethyl maleate, diethyl maleate, dimethyl itaconate, Examples thereof include monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like can be used alone or in combination. In particular, the use of methyl methacrylate is preferred.
ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体としては、β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジ−（エチレングリコール）マレエート、ジ−（エチレングリコール）イタコネート、２−ヒドロキシエチルマレエート、ビス（２−ヒドロキシエチル）マレエート、２−ヒドロキシエチルメチルフマレートなどが挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。特にβ−ヒドロキシエチルアクリレートの使用が好ましい。 Examples of unsaturated monomers containing a hydroxyalkyl group include β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate, and 3-chloro-2-hydroxypropyl. Methacrylate, di- (ethylene glycol) maleate, di- (ethylene glycol) itaconate, 2-hydroxyethyl maleate, bis (2-hydroxyethyl) maleate, 2-hydroxyethyl methyl fumarate, and the like. Or 2 or more types can be used. In particular, the use of β-hydroxyethyl acrylate is preferred.
不飽和カルボン酸アミド単量体としては、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−メチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどが挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。特にアクリルアミドまたはメタクリルアミドの使用が好ましい。 Examples of the unsaturated carboxylic acid amide monomer include acrylamide, methacrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, and the like, and one or more of these may be used. it can. Particularly preferred is the use of acrylamide or methacrylamide.
さらに、上記単量体の他に、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等、通常の乳化重合において使用される単量体は何れも使用可能である。 Further, in addition to the above monomers, any of the monomers used in ordinary emulsion polymerization such as ethylene, propylene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, vinylidene chloride can be used.
上記の単量体組成は、脂肪族共役ジエン系単量体２０〜７０重量％、シアン化ビニル単量体１〜５０重量％、エチレン系不飽和カルボン酸単量体０．１〜２０重量％およびこれらと共重合可能な他の単量体０〜７８．９重量％（単量体合計１００重量％）の範囲であることが必要である。 The monomer composition is 20 to 70% by weight of aliphatic conjugated diene monomer, 1 to 50% by weight of vinyl cyanide monomer, and 0.1 to 20% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer. And it is necessary to be in the range of 0 to 78.9% by weight of other monomers copolymerizable with these (total monomer of 100% by weight).
脂肪族共役ジエン系単量体が２０重量％未満では塗工紙の印刷時の強度が劣り、また７０重量％を超えるとラテックスフィルムのベタツキ性（粘着性）が劣り、塗工紙作成時の塗工操業性、特にバッキングロール等へ付着しやすくなるなど、悪影響を及ぼす。好ましくは３０〜６０重量％である。 If the aliphatic conjugated diene monomer is less than 20% by weight, the strength at the time of printing of the coated paper is inferior, and if it exceeds 70% by weight, the stickiness (adhesiveness) of the latex film is inferior. Adverse effects such as coating operability, especially easy adhesion to backing rolls. Preferably it is 30 to 60% by weight.
シアン化ビニル単量体が１重量％未満では塗工紙の印刷時強度の特にドライピック強度とインキセット性が劣り、また５０重量％を超えると塗工紙の印刷時強度の特にウェットピック強度と白紙光沢が低下する。好ましくは、１０〜４５重量％である。 If the vinyl cyanide monomer is less than 1% by weight, the dry pick strength and ink setting properties of the coated paper are particularly poor, and if it exceeds 50% by weight, the wet pick strength of the coated paper is particularly strong. And the glossiness of the white paper decreases. Preferably, it is 10 to 45% by weight.
エチレン系不飽和カルボン酸単量体が０．１重量％未満では、共重合体ラテックス自身および紙塗工用組成物の機械的安定性が劣り、また２０重量％を超えると塗工紙の白紙光沢が低下するとともにラテックス自身の粘度も高くなりすぎ、送液ポンプによるラテックスの輸送搬送性が劣るなど取り扱い性が悪化する。好ましくは１〜１５重量％である。 If the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer is less than 0.1% by weight, the mechanical stability of the copolymer latex itself and the paper coating composition is inferior. The gloss is lowered and the viscosity of the latex itself is too high, and the handling property is deteriorated, for example, the transportability of the latex by the liquid feeding pump is inferior. Preferably, it is 1 to 15% by weight.
共重合可能な他の単量体が７８．９重量％を超えると、塗工紙のドライピック強度が低下する。好ましくは１０〜６０重量％である。 When the copolymerizable monomer exceeds 78.9% by weight, the dry pick strength of the coated paper is lowered. Preferably it is 10 to 60% by weight.
本発明の紙塗工用組成物に使用する共重合体ラテックスは、全単量体の組成が上記範囲内で、異なる単量体組成からなる少なくとも３段の重合工程を有するものであることがさらに好ましい。詳しくはその単量体組成が、１段目に脂肪族共役ジエン系単量体１．５〜２４重量％、シアン化ビニル単量体５．１〜２５重量％、エチレン系不飽和カルボン酸単量体４．１〜２０重量％およびこれらと共重合可能な他の単量体０〜２３．３重量％から構成される単量体合計１３〜３４重量％を重合し、２段目以降に脂肪族共役ジエン系単量体１０〜６０重量％、シアン化ビニル単量体５〜３０重量％、エチレン系不飽和カルボン酸単量体０〜１３重量％およびこれらと共重合可能な他の単量体０〜７２重量％から構成される単量体合計６６〜８７重量％を重合することを特徴とする。このような多段重合による共重合体ラテックスを使用することで、塗工紙のドライピック強度と白紙光沢のバランスがさらに良好になるため好ましい。
また、エチレン系不飽和カルボン酸単量体は、全使用量の６０重量％以上を1段目の重合工程で添加し、最終段階には添加されないことが、塗工紙の印刷時強度の発現性が良い傾向があることから好ましい。
The copolymer latex used in the paper coating composition of the present invention has at least three polymerization steps consisting of different monomer compositions within the above-mentioned range. Further preferred. Specifically, the monomer composition is 1.5 to 24% by weight of aliphatic conjugated diene monomer, 5.1 to 25% by weight of vinyl cyanide monomer, and ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer. A total of 13 to 34% by weight of monomers composed of 4.1 to 20% by weight of monomer and 0 to 23.3% by weight of other monomers copolymerizable therewith, 10 to 60% by weight of aliphatic conjugated diene monomer, 5 to 30% by weight of vinyl cyanide monomer, 0 to 13% by weight of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and other monomers copolymerizable therewith A total of 66 to 87% by weight of monomers composed of 0 to 72% by weight of monomer is polymerized. Use of such a copolymer latex by multistage polymerization is preferable because the balance between the dry pick strength of the coated paper and the gloss of the white paper is further improved.
In addition, 60% by weight or more of the total amount of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer is added in the first stage polymerization process, and it is not added in the final stage. It is preferable because of its tendency to be good.
１段目の脂肪族共役ジエン系単量体が１．５重量％未満では塗工紙のドライピック強度が、また２４重量％を超えると塗工紙のウェットピック強度が劣り、好ましくない。 If the first-stage aliphatic conjugated diene monomer is less than 1.5% by weight, the dry pick strength of the coated paper is unfavorable, and if it exceeds 24% by weight, the wet pick strength of the coated paper is inferior.
１段目のシアン化ビニル単量体が５．１重量％未満では、紙塗工用組成物の流動性と塗工紙のドライピック強度、インキセット性が劣る傾向にあり、また２５重量％を超えると印刷時に必要とされるウェットピック強度などの湿潤接着性が劣る傾向にあるため好ましくない。 When the first stage vinyl cyanide monomer is less than 5.1% by weight, the fluidity of the paper coating composition, the dry pick strength of the coated paper, and the ink setting property tend to be inferior, and 25% by weight. Exceeding this is not preferable because wet adhesion such as wet pick strength required during printing tends to be inferior.
１段目のエチレン系不飽和カルボン酸単量体が４．１重量％未満では紙塗工用組成物の再分散性及び塗工紙のドライピック強度、インキセット性が劣る傾向にあり、また２０重量％を超えると塗工紙の白紙光沢が低下するとともにラテックス自身の粘度も高くなりすぎ、送液ポンプによるラテックスの輸送搬送性が劣るなど取り扱い性が悪化するため好ましくない。 If the first stage ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer is less than 4.1% by weight, the redispersibility of the paper coating composition, the dry pick strength of the coated paper, and the ink setting properties tend to be inferior. If it exceeds 20% by weight, the glossiness of the white paper of the coated paper is lowered and the viscosity of the latex itself becomes too high, and the transportability of the latex by the liquid feed pump is inferior.
１段目の共重合可能な他の単量体が２３．３重量％を超えると塗工紙のドライピック強度が低下する傾向にあるため好ましくない。 If the amount of the other copolymerizable monomer in the first stage exceeds 23.3% by weight, the dry pick strength of the coated paper tends to decrease, such being undesirable.
１段目の単量体合計が１３重量％未満では紙塗工用組成物の粘度安定性と流動性が劣り、また３４重量％を超えると塗工紙の印刷時の強度が低下する。 When the total amount of monomers at the first stage is less than 13% by weight, the viscosity stability and fluidity of the paper coating composition are poor, and when it exceeds 34% by weight, the strength at the time of printing of the coated paper is lowered.
２段目以降の脂肪族共役ジエン系単量体が１０重量％未満では塗工紙のドライピック強度が、また６０重量％を超えると紙塗工用組成物の流動性が劣り、塗工紙のウェットピック強度が劣る傾向にあり、好ましくない。 If the aliphatic conjugated diene monomer in the second and subsequent stages is less than 10% by weight, the dry pick strength of the coated paper is too high. If it exceeds 60% by weight, the fluidity of the paper coating composition is poor, and the coated paper is poor. The wet pick strength tends to be inferior.
２段目以降のシアン化ビニル系単量体が５重量％未満では塗工紙の印刷時の強度が低下する傾向があり、３０重量％を超えると塗工紙の印刷時の強度と白紙光沢が低下する傾向があるため好ましくない。 If the amount of vinyl cyanide monomer in the second and subsequent stages is less than 5% by weight, the strength during printing of the coated paper tends to decrease, and if it exceeds 30% by weight, the strength during printing of the coated paper and the gloss of white paper Is not preferable because of a tendency to decrease.
２段目以降のエチレン系不飽和カルボン酸単量体が１３重量％を超えるとラテックス自身の粘度が高くなりすぎ、送液ポンプによるラテックスの輸送搬送性が劣るなど取り扱い性が悪化するため好ましくない。 If the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer in the second and subsequent stages exceeds 13% by weight, the viscosity of the latex itself becomes too high, and the transportability of the latex by the liquid feed pump is inferior, and the handleability deteriorates. .
２段目以降の共重合可能な他の単量体が７２重量％を超えるとドライピック強度が低下する傾向にあるため好ましくない。 If the second and subsequent copolymerizable monomers exceed 72% by weight, the dry pick strength tends to decrease, such being undesirable.
本発明の紙塗工用組成物に使用する共重合体ラテックスの重合には、公知の乳化剤（界面活性剤）を使用することができる。例えば、高級アルコールの硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、脂肪族カルボン酸塩、デヒドロアビエチン酸塩、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、非イオン性界面活性剤の硫酸エステル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が挙げられ、これらを１種又は２種以上使用することができる。 A known emulsifier (surfactant) can be used for the polymerization of the copolymer latex used in the paper coating composition of the present invention. For example, sulfate esters of higher alcohols, alkylbenzene sulfonates, alkyl diphenyl ether disulfonates, aliphatic sulfonates, aliphatic carboxylates, dehydroabietic acid salts, formalin condensates of naphthalene sulfonic acid, nonionic surface activity Nonionic surfactants such as anionic surfactants such as sulfuric acid ester salts, polyethylene glycol alkyl ester type, alkylphenyl ether type, alkyl ether type, etc., and one or more of these should be used Can do.
上記共重合体ラテックスの重合には、公知の連鎖移動剤（分子量調整剤）を制限されることなく使用することができる。例えば、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｔ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ステアリルメルカプタン等のアルキルメルカプタン、ジメチルキサントゲンジサルファイド、ジイソプロピルキサントゲンジサルファイド等のキサントゲン化合物、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のチウラム系化合物、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール等のフェノール系化合物、アリルアルコール等のアリル化合物、ジクロルメタン、ジブロモメタン、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素化合物、α−ベンジルオキシスチレン、α−ベンジルオキシアクリロニトリル、α−ベンジルオキシアクリルアミド等のビニルエーテル、トリフェニルエタン、ペンタフェニルエタン、アクロレイン、メタアクロレイン、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、２−エチルヘキシルチオグリコレート、ターピノレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられ、これらを１種または２種以上使用することができる。より好ましくはｔ−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマーが挙げられる。上記連鎖移動剤の使用量については、なんら制限はないが、例えば単量体１００重量部に対して０．０５〜１０重量部、より好ましくは０．１〜５重量部使用する。 In the polymerization of the copolymer latex, a known chain transfer agent (molecular weight adjusting agent) can be used without limitation. For example, xanthogen compounds such as alkyl mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, t-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-stearyl mercaptan, dimethylxanthogen disulfide, diisopropylxanthogen disulfide, etc. Thiuram compounds such as tetramethyl thiuram disulfide, tetraethyl thiuram disulfide, tetramethyl thiuram monosulfide, phenol compounds such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, styrenated phenol, and allyl compounds such as allyl alcohol , Halogenated hydrocarbon compounds such as dichloromethane, dibromomethane, carbon tetrabromide, α-benzyloxystyrene, α-benzyloxyacrylonitrile And vinyl ethers such as ril, α-benzyloxyacrylamide, triphenylethane, pentaphenylethane, acrolein, methacrolein, thioglycolic acid, thiomalic acid, 2-ethylhexyl thioglycolate, terpinolene, α-methylstyrene dimer, etc. One or more of these can be used. More preferred are alkyl mercaptans such as t-dodecyl mercaptan and α-methylstyrene dimer. Although there is no restriction | limiting about the usage-amount of the said chain transfer agent, For example, 0.05-10 weight part is used with respect to 100 weight part of monomers, More preferably, 0.1-5 weight part is used.
上記共重合体ラテックスの重合には、公知の重合開始剤として、過硫酸リチウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性重合開始剤、クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、t−ブチルハイドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等の油溶性重合開始剤を適宜用いることができる。特に過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイドの使用が好ましい。重合開始剤の量は特に制限されないが、単量体組成、重合反応系のｐＨ、他の添加剤などの組み合わせを考慮して適宜調整される。 For polymerization of the copolymer latex, known polymerization initiators include water-soluble polymerization initiators such as lithium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, t- Oil-soluble polymerization initiators such as butyl hydroperoxide, acetyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide can be appropriately used. In particular, it is preferable to use potassium persulfate, sodium persulfate, cumene hydroperoxide, or t-butyl hydroperoxide. The amount of the polymerization initiator is not particularly limited, but is appropriately adjusted in consideration of a combination of the monomer composition, the pH of the polymerization reaction system, and other additives.
上記共重合体ラテックスの重合において好ましく用いられる還元剤の具体例としては、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜ニチオン酸塩、ニチオン酸塩、チオ硫酸塩、ホルムアルデヒドスルホン酸塩、ベンズアルデヒドスルホン酸塩、また、Ｌ−アスコルビン酸、エリソルビン酸、酒石酸、クエン酸などのカルボン酸類及びその塩、更にはデキストロース、サッカロースなどの還元糖類、更にはジメチルアニリン、トリエタノールアミンなどのアミン類が挙げられる。特にＬ−アスコルビン酸、エリソルビン酸、が好ましい。 Specific examples of the reducing agent preferably used in the polymerization of the copolymer latex include sulfite, bisulfite, pyrosulfite, nitrite, nithionate, thiosulfate, formaldehyde sulfonate, and benzaldehyde sulfone. Acid salts, carboxylic acids such as L-ascorbic acid, erythorbic acid, tartaric acid and citric acid and salts thereof, and reducing sugars such as dextrose and saccharose, and amines such as dimethylaniline and triethanolamine . In particular, L-ascorbic acid and erythorbic acid are preferable.
上記共重合体ラテックスの重合には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の飽和炭化水素、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、４−メチルシクロヘキセン、１−メチルシクロヘキセン等の不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などの炭化水素化合物を使用することができる。特に、沸点が適度に低く、重合終了後に水蒸気蒸留などによって回収、再利用しやすいシクロヘキセンやトルエンが、本発明の目的とは異なるものの、環境問題の観点から好適である。 For polymerization of the copolymer latex, saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, cycloheptane, pentene, hexene, heptene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, 4-methylcyclohexene, 1-methylcyclohexene, etc. Hydrocarbon compounds such as unsaturated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene can be used. In particular, cyclohexene and toluene, which have a moderately low boiling point and can be easily recovered and reused by steam distillation after the completion of polymerization, are suitable from the viewpoint of environmental problems, although they are different from the object of the present invention.
本発明の紙塗工用組成物に使用される共重合体ラテックスの重合には、必要に応じて酸素補足剤、キレート剤、分散剤等の公知の添加剤を用いることも差し支えなく、これらは種類、使用量ともに特に限定されず、適宜適量使用することが出来る。更には消泡剤、老化防止剤、防腐剤、抗菌剤、難燃剤、紫外線吸収剤などの公知の添加剤を用いることも差し支えなく、これらも種類、使用量ともに特に限定されず、適宜適量使用することが出来る。また、上記共重合体ラテックスは、その使用目的に応じて他のラテックスと適宜適量ブレンドすることもできる。 For copolymerization of the copolymer latex used in the paper coating composition of the present invention, known additives such as oxygen scavengers, chelating agents, and dispersing agents may be used as necessary. Neither the type nor the amount used is particularly limited, and an appropriate amount can be used as appropriate. Furthermore, known additives such as antifoaming agents, anti-aging agents, antiseptics, antibacterial agents, flame retardants, and UV absorbers may be used. I can do it. The copolymer latex can be appropriately blended with other latexes depending on the purpose of use.
上記共重合体ラテックスの製造にあたって、単量体ならびにその他の成分の添加方法については特に制限されるものではなく、一括添加方法、分割添加方法、連続添加方法、パワーフィード方法の何れでも採用することができる。また、本発明においては、一段重合、二段重合又は多段階重合、シード重合等何れも採用することができるが、二段以上の多段階重合が好ましい。 In the production of the copolymer latex, the method for adding the monomer and other components is not particularly limited, and any of batch addition method, divided addition method, continuous addition method, and power feed method may be adopted. Can do. In the present invention, any one-stage polymerization, two-stage polymerization or multi-stage polymerization, seed polymerization, etc. can be employed, but two-stage or more multi-stage polymerization is preferred.
本発明の紙塗工用組成物に使用される共重合体ラテックスの粒子径は、特に制限はないが、５０〜１５０ｎｍであることが好ましい。数平均粒子径が５０ｎｍ未満では白紙光沢が劣り、また１５０ｎｍを超えると塗工紙の印刷時強度が発現しにくく好ましくない。好ましくは７０〜１３０ｎｍである。 The particle diameter of the copolymer latex used in the paper coating composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50 to 150 nm. If the number average particle diameter is less than 50 nm, the glossiness of white paper is inferior, and if it exceeds 150 nm, the strength of the coated paper during printing is not easily exhibited. Preferably it is 70-130 nm.
本発明の紙塗工用組成物に使用される共重合体ラテックスのゲル含量にはなんら制限はないが、ゲル含量が５０〜１００重量％が好ましい。ゲル含量が５０重量％未満では塗工紙のドライピック強度が低下する傾向にある。特に好ましくは７０〜９９重量％である。 The gel content of the copolymer latex used in the paper coating composition of the present invention is not limited, but the gel content is preferably 50 to 100% by weight. If the gel content is less than 50% by weight, the dry pick strength of the coated paper tends to decrease. Particularly preferred is 70 to 99% by weight.
本発明の紙塗工用組成物は、全顔料１００重量％中に炭酸カルシウムを４０重量％を超えて含有するものであるが、その他の顔料として、例えば、カオリンクレー、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、サチンホワイトなどの無機顔料、あるいはポリスチレンラテックスのような有機顔料をそれぞれ単独または混合して使用することもできる。
炭酸カルシウムの含有量が４０重量％以下の場合は、紙塗工用組成物の粘度安定性、流動性、塗工紙のドライピック強度が低下する。
また、紙塗工用組成物中の共重合体ラテックスの含有量は顔料１００重量部（固形分）に対して１〜３０重量部（固形分）を使用することが好ましい。さらに好ましくは1〜２０重量部（固形分）である。共重合体ラテックスの含有量が１重量部以下では顔料を充分に接着できず好ましくなく、３０重量部を超えると白紙光沢が低下して好ましくない。
The paper coating composition of the present invention contains calcium carbonate in an amount of more than 40% by weight in 100% by weight of the total pigment, but other pigments include, for example, kaolin clay, talc, barium sulfate, oxidation Inorganic pigments such as titanium, aluminum hydroxide, zinc oxide, and satin white, or organic pigments such as polystyrene latex can be used alone or in combination.
When the content of calcium carbonate is 40% by weight or less, the viscosity stability, fluidity, and dry pick strength of the coated paper are lowered.
The content of the copolymer latex in the paper coating composition is preferably 1 to 30 parts by weight (solid content) with respect to 100 parts by weight (solid content) of the pigment. More preferably, it is 1-20 weight part (solid content). When the content of the copolymer latex is 1 part by weight or less, the pigment cannot be sufficiently adhered, which is not preferable.
また、必要に応じて澱粉、酸化澱粉、エステル化澱粉等の変性澱粉、大豆蛋白、カゼインなどの天然バインダー、あるいは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の水溶性合成バインダーなどを使用しても差し支えない。さらに、ポリ酢酸ビニルラテックス、アクリル系ラテックスなどの合成ラテックス等を本発明に使用する上記共重合体ラテックスと併用してもよい。 If necessary, modified starches such as starch, oxidized starch and esterified starch, natural binders such as soybean protein and casein, or water-soluble synthetic binders such as polyvinyl alcohol and carboxymethyl cellulose may be used. Furthermore, synthetic latex such as polyvinyl acetate latex and acrylic latex may be used in combination with the copolymer latex used in the present invention.
本発明の紙塗工用組成物を調整する際には、さらにその他の助剤、例えば分散剤（ピロリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムなど）、消泡剤（ポリグリコール、脂肪酸エステル、リン酸エステル、シリコーンオイルなど）、レベリング剤（ロート油、ジシアンジアミド、尿素など）、防腐剤、離型剤（ステアリン酸カルシウム、パラフィンエマルジョンなど）、蛍光染料、カラー保水性向上剤（アルギン酸ナトリウムなど）を必要に応じて添加しても良い。 In preparing the paper coating composition of the present invention, further auxiliary agents such as dispersants (sodium pyrophosphate, sodium polyacrylate, sodium hexametaphosphate, etc.), antifoaming agents (polyglycol, fatty acid ester) , Phosphate esters, silicone oils, etc.), leveling agents (funnel oil, dicyandiamide, urea, etc.), preservatives, mold release agents (calcium stearate, paraffin emulsion, etc.), fluorescent dyes, color water retention agents (sodium alginate, etc.) May be added as necessary.
本願発明の紙塗工用組成物のｐＨは、９．６以上に調整することが必要である。ｐＨが９．６未満では、塗工紙のドライピック強度と白紙光沢の発現効果が小さい。好ましくはｐＨ９．８〜１３であり、より好ましくは９．９〜１２である。
なお、ｐＨを調整するためのアルカリ水溶液は特に制限はないが、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアの水溶液などが挙げられる。
The pH of the paper coating composition of the present invention needs to be adjusted to 9.6 or higher. When the pH is less than 9.6, the dry pick strength and white paper gloss effect of the coated paper are small. Preferably it is pH 9.8-13, More preferably, it is 9.9-12.
The alkaline aqueous solution for adjusting the pH is not particularly limited, and examples thereof include an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia.
さらに、紙塗工用組成物を塗工用紙へ塗布する方法には、公知の技術、例えばエアナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーターなどのいずれの塗工機を使用しても差し支えない。また、塗工後、表面を乾燥し、カレンダーリングなどにより仕上げる。 Further, any known technique such as an air knife coater, blade coater, roll coater or bar coater may be used as a method for applying the paper coating composition to the coated paper. Also, after coating, the surface is dried and finished by calendaring or the like.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。なお実施例中、割合を示す部および％は特に断りのない限り重量基準によるものである。また実施例における諸物性の評価は次の方法に拠った。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples, unless the summary is exceeded. In the examples, parts and percentages indicating percentages are based on weight unless otherwise specified. In addition, various physical properties in the examples were evaluated by the following methods.
共重合体ラテックスのゲル含有量の測定
温度４０℃、湿度８５％の雰囲気にてラテックスフィルムを作成する。その後ラテックスフィルムを約１ｇ秤量しＸｇとする。これを４００ｍｌのトルエンに入れ４８時間膨潤溶解させる。その後、これを秤量済みの３００メッシュの金網で濾過し、その後トルエンを蒸発乾燥させ、その乾燥後重量からメッシュ重量を減じて、試料の乾燥後重量を秤量しＹｇとする。
ゲル含量（％）＝Ｙ／Ｘ＊１００
A latex film is prepared in an atmosphere at a measurement temperature of 40 ° C. and a humidity of 85% for the gel content of the copolymer latex . Thereafter, about 1 g of the latex film is weighed to obtain Xg. This is put into 400 ml of toluene and swelled and dissolved for 48 hours. Thereafter, this is filtered through a weighed 300 mesh wire net, and then toluene is evaporated to dryness. The mesh weight is subtracted from the weight after drying, and the weight after drying of the sample is weighed to obtain Yg.
Gel content (%) = Y / X * 100
紙塗工用組成物の粘度安定性の評価
上記にて得られた紙塗工用組成物の作製直後の粘度と室温放置１日後の粘度を測定し、下記のとおり評価した。
Ｒ ＝ ｜作製直後粘度−室温放置１日後粘度｜／作製直後粘度
◎：０≦Ｒ≦２ ：経時安定性が非常に良好
○：２≦Ｒ≦４ ：経時安定性が良好
△：４＜Ｒ≦８ ：経時安定性が悪い
×：８＜Ｒ ：経時安定性が非常に悪い
Evaluation of Viscosity Stability of Paper Coating Composition The viscosity immediately after preparation of the paper coating composition obtained above and the viscosity after 1 day at room temperature were measured and evaluated as follows.
R = | viscosity immediately after preparation-viscosity after 1 day at room temperature | / viscosity immediately after preparation ◎: 0 ≦ R ≦ 2: very good temporal stability ○: 2 ≦ R ≦ 4: good temporal stability Δ: 4 <R ≦ 8: Stability over time is poor ×: 8 <R: Stability over time is very poor
紙塗工用組成物の流動性の評価
二重円筒型のハーキュレスハイシェアー粘度計（熊谷理機工業社製）を使用した。内筒ボブＦを用いて、高せん断速度を与える６０００ｒｐｍにおける各紙塗工用組成物の見掛け粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。数値の低い方が見掛け粘度は低く、流動性が良い。各実験における実施例及び比較例の紙塗工用組成物の見掛け粘度の測定値において、最も低いものを流動性が良好として◎、最も高いものを流動性が劣るとして×とし、下記のように４段階にて評価した。ただし、◎と○のようにワンランクの幅は最低２ｍＰａ・ｓ以上とした。
（優）◎ ＞ ○ ＞ △ ＞ ×（劣）
Evaluation of fluidity of the composition for paper coating A double-cylinder Hercules high shear viscometer (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) was used. Using the inner cylinder Bob F, the apparent viscosity (mPa · s) of each paper coating composition at 6000 rpm giving a high shear rate was measured. The lower the value, the lower the apparent viscosity and the better the fluidity. In the measured values of the apparent viscosity of the paper coating compositions of the examples and comparative examples in each experiment, the lowest one is considered as good fluidity ◎, the highest one as poor fluidity as x, as follows: Evaluation was made in 4 stages. However, the width of one rank, such as ◎ and ○, was at least 2 mPa · s.
(Excellent) ◎>○>△> × (poor)
塗工紙のドライピック強度の評価
ＲＩ印刷機で各実験における塗工紙試料を同時に印刷した際のピッキングの程度を肉眼で判定し、５級（優）から１級（劣）まで相対的に目視評価した。
Evaluation of dry pick strength of coated paper Judges the degree of picking when the coated paper sample in each experiment is simultaneously printed with an RI printer, and relatively compares from grade 5 (excellent) to grade 1 (inferior) Visual evaluation was made.
共重合体ラテックスの合成（Ａ、Ｉ）の合成
耐圧製の重合反応器に、重合水１５０部、過硫酸カリウム１部を仕込み、十分攪拌した後、表１および表２に示す各単量体および他の化合物を加えて７０℃に昇温して重合を開始し、最終重合転化率が９７％を越えた時点で重合を終了した。
次いで、得られた共重合体ラテックスを、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムを用いてｐＨを７に調製し、水蒸気蒸留により未反応単量体および他の低沸点化合物を除去し、共重合体ラテックスＡとＩを得た。
Synthesis of copolymer latex (A, I) In a polymerization pressure-resistant polymerization reactor, 150 parts of polymerization water and 1 part of potassium persulfate were charged and stirred sufficiently, and then the monomers shown in Tables 1 and 2 were used. And other compounds were added and the temperature was raised to 70 ° C. to initiate the polymerization, and the polymerization was terminated when the final polymerization conversion rate exceeded 97%.
Next, the copolymer latex obtained was adjusted to pH 7 using sodium hydroxide and potassium hydroxide, and unreacted monomers and other low-boiling compounds were removed by steam distillation to obtain a copolymer latex. A and I were obtained.
共重合体ラテックス（Ｂ、Ｃ、Ｊ、Ｋ）の合成
耐圧製の重合反応器に、重合水１５０部、過硫酸カリウム１部を仕込み、十分攪拌した後、表１および表２の１段目に示す各単量体および他の化合物を加えて７０℃に昇温して重合を開始し、２段目の重合については、１段目の重合転化率が５０％を越えた時点で２段目の各単量体および他の化合物を加えて重合し、最終重合転化率が９５％を越えた時点で重合を終了した。
次いで、得られた共重合体ラテックスを、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムを用いてｐＨを７に調製し、水蒸気蒸留により未反応単量体および他の低沸点化合物を除去し、共重合体ラテックスＢ、Ｃ、Ｊ、Ｋを得た。
Synthesis of copolymer latex (B, C, J, K) In a polymerization reactor made of pressure resistant, 150 parts of polymerization water and 1 part of potassium persulfate were charged and stirred sufficiently. The monomers and other compounds shown in the above were added and the temperature was raised to 70 ° C. to initiate the polymerization. For the second stage polymerization, the second stage polymerization was performed when the first stage polymerization conversion exceeded 50%. The respective monomers and other compounds of the eye were added for polymerization, and the polymerization was terminated when the final polymerization conversion rate exceeded 95%.
Next, the copolymer latex obtained was adjusted to pH 7 using sodium hydroxide and potassium hydroxide, and unreacted monomers and other low-boiling compounds were removed by steam distillation to obtain a copolymer latex. B, C, J and K were obtained.
共重合体ラテックス（Ｄ〜Ｈ、Ｌ〜Ｒ）の合成
耐圧製の重合反応器に、重合水１５０部、過硫酸カリウム１部を仕込み、十分攪拌した後、表１〜３の１段目に示す各単量体および他の化合物を加えて７０℃に昇温して重合を開始した。２段目の重合については、１段目の重合転化率が５０％を越えた時点で２段目の各単量体および他の化合物を加えて重合し、３段目の重合については、２段目までの重合転化率が８０％を越えた時点で３段目の各単量体および他の化合物を加えて重合し、最終重合転化率が９５％を越えた時点で重合を終了した。
次いで、得られた共重合体ラテックスを、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムを用いてｐＨを７に調製し、水蒸気蒸留により未反応単量体および他の低沸点化合物を除去し、共重合体ラテックスＤ〜Ｈ、Ｌ〜Ｒを得た。
Synthesis of copolymer latex (D to H, L to R) In a polymerization reactor made of pressure resistant, 150 parts of polymerization water and 1 part of potassium persulfate were charged and stirred sufficiently. Each monomer and other compounds shown were added and the temperature was raised to 70 ° C. to initiate polymerization. For the second stage polymerization, when the first stage polymerization conversion rate exceeds 50%, the second stage monomers and other compounds are added and polymerized. When the polymerization conversion up to the stage exceeded 80%, the monomers and other compounds of the third stage were added and polymerized, and when the final polymerization conversion exceeded 95%, the polymerization was terminated.
Next, the copolymer latex obtained was adjusted to pH 7 using sodium hydroxide and potassium hydroxide, and unreacted monomers and other low-boiling compounds were removed by steam distillation to obtain a copolymer latex. DH and LR were obtained.
紙塗工用組成物の作製と評価
実験１
表４に示した配合処方に従って、共重合体ラテックスとしてＡを用い、紙塗工用組成物１〜４を作成した。ｐＨの調整は水酸化ナトリウムを用いた。得られた紙塗工用組成物の物性を表５に示した。
実験２
表４の配合処方１において、共重合体ラテックスはＢを用い、水酸化ナトリウムによってｐＨを調整し、紙塗工用組成物５〜１２を作成した。得られた紙塗工用組成物の物性を表６に示した。
実験３
表３の配合処方２において、共重合体ラテックスＡ〜Ｒを用い、水酸化ナトリウムでｐＨが１０〜１０．５になるように調整し、紙塗工用組成物１３〜３０を作成した。得られた紙塗工用組成物の物性を表７及び８に示した。
Preparation and evaluation of composition for paper coating
Experiment 1
According to the formulation shown in Table 4, compositions A to 1-4 were prepared using A as the copolymer latex. Sodium hydroxide was used to adjust the pH. Table 5 shows the physical properties of the resulting paper coating composition.
Experiment 2
In the compounding prescription 1 of Table 4, copolymer latex used B, adjusted pH with sodium hydroxide, and created the paper coating compositions 5-12. The physical properties of the obtained paper coating composition are shown in Table 6.
Experiment 3
In the compounding prescription 2 of Table 3, copolymer latex A-R was used, it adjusted so that pH might be set to 10-10.5 with sodium hydroxide, and the composition 13-30 for paper coating was created. The physical properties of the obtained paper coating composition are shown in Tables 7 and 8.
塗工紙の作製と評価
塗工原紙（坪量５５ｇ／ｍ２）に、上記の紙塗工用組成物１〜３０を片面あたりの塗被量が１２±０．５g／ｍ２となるようにワイヤーバーを用いて塗工し乾燥した後、線圧６０ｋｇ／ｃｍ、温度５０℃の条件でカレンダー処理を行って塗工紙を得た。得られた塗工紙を各試験に供して評価し、その結果を表５〜８に示した。
Preparation and Evaluation of Coated Paper Wire to the coated base paper (basis weight 55 g / m2) so that the coating amount per side of the above paper coating compositions 1 to 30 is 12 ± 0.5 g / m2. After coating using a bar and drying, calendering was performed under conditions of a linear pressure of 60 kg / cm and a temperature of 50 ° C. to obtain coated paper. The obtained coated paper was subjected to each test and evaluated, and the results are shown in Tables 5-8.
表５〜８に示すとおり、本発明による紙塗工用組成物はいずれも粘度安定性、流動性に優れ、得られた塗工紙のドライピック強度や白紙光沢も良好である。 As shown in Tables 5 to 8, the paper coating compositions according to the present invention are all excellent in viscosity stability and fluidity, and the resulting coated paper has good dry pick strength and white paper gloss.
上記のとおり、本発明の紙塗工用組成物は、流動性、保水性、粘度安定性に優れており、ドライピック強度、白紙光沢に優れる塗工紙を提供することが可能となり、有用である。 As described above, the paper coating composition of the present invention is excellent in fluidity, water retention, and viscosity stability, and can provide a coated paper excellent in dry pick strength and white paper gloss. is there.
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