JP4766311B2 - 紙加工用樹脂エマルジョンの製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献1で得られる乳化重合体は、これを含浸させて加工紙を製造する際のサイズプレス性などの機械的安定性が向上してはいるが未だ不十分であり、また、加工紙の耐熱黄変性及び強度などの特性も未だ不満足なものであった。
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)の使用量がかかる範囲であれば、サイズプレス性に優れ、樹脂の粘度が適度となり、含浸法などの加工適性に優れ、製造工程トラブルを生じない。
これらの中でも、共重合性及び重合安定性が良好であることから、アルキルメタクリレートが好ましい。
参考文献;J.Brandup, E.H.Immergut,E.A.Grulke : Polymer Handbook:JOHNWILEY & SONS,INC
また、特に断らない限り、「%」は重量%を、「部」は重量部を夫々表すものとする。
尚、本発明で用いた測定方法及び評価方法は以下に記載の通りである。
樹脂エマルジョン中の分散粒子の平均粒子径(体積基準での50%メジアン径)の値(単位;nm)を粒度分布測定装置(日機装株式会社製、マイクロトラックUPA型)にて測定した。
試験濾紙の強度及び耐熱黄変性は、以下の方法に従い、濾紙に配合液を付着させ、試験濾紙を作成し、評価を行った。
(1)試験片の作成
固形分を水にて20%に希釈調整し、マングル含浸付着方法で濾紙に付着加工し、下記乾燥条件にて乾燥後、得られた試験濾紙を用いて試験片(2.5cm×10cm)を作成し、試験片の濾紙強度をドライ条件及びウェット条件にて測定した。
乾燥条件;熱風乾燥機中100℃にて5分間乾燥後、次いで120℃にて1分間乾燥。
(2)濾紙強度の測定
ドライ条件での強度 ;試験片を乾燥直後に、引張り試験機にて速度300mm/分で測定し、単位(kg/2.5cm)で表記した。
ウェット条件での強度;試験片を常温水に30分浸漬後、引張り試験機にて速度300mm/分で測定し、単位(kg/2.5cm)で表記した。
前記した試験濾紙を用いて同様に試験片を作成し、熱風乾燥機中200℃にて10分間乾燥後の状態を目視観察し、下記の評価基準に従い評価した。
○;変化なし
△;微黄色に変色
×;クリーム色に変色
使用機器;サイズプレス試験機(熊谷理機工業株式会社製)
試験方法;固形分を水にて20%に希釈調整し、サイズプレス試験機のローラーを連続稼動させ、希釈液を40℃に加温し、一定流量で循環させ、ローラーに付着物(スカム)が出るまでの時間を目視及び指触により判定した。
ローラーに付着物(スカム)が出るまでの時間(hr)を表1に示した。
乳化剤の品名 注1) 組成 注2) HLB 注3) EO付加モル数 注4)
ノイゲンXL−50 POEDE 11.6 5
ノイゲンXL−160 POEDE 16.3 16
ノイゲンXL−400 POEDE 18.4 40
ノイゲンXL−1000 POEDE 20.0 100
注2)POEDE;ポリオキシエチレンデシルエーテル
注3)HLB;親水性親油性比
注4)EO ;エチレンオキシド
(1)乳化液の調製
容器に、乳化剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)としてノイゲンXL−1000〔第一工業製薬株式会社製〕25部と、ノイゲンXL−160〔第一工業製薬株式会社製〕5部、及び脱イオン水225部を入れ、均一に溶解した後、エチルアクリレート(B)430部、その他のエチレン性不飽和単量体としてメチルメタクリレート60部、及び酸モノマーとしてアクリル酸5部、イタコン酸5部を加えて乳化を行い、乳化液を得た。
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、ノイゲンXL−50〔第一工業製薬株式会社製〕1.5部と、脱イオン水355部を入れ、窒素を吹き込みながら60℃まで昇温した。攪拌下、過硫酸ナトリウム水溶液4部(有効成分2.5%)とメタ重亜硫酸ソーダ水溶液4部(有効成分2.5%)を添加し、0.15%硫酸第一鉄水溶液3.2部を添加し、次いで前記(1)で調整した乳化液を15.6部仕込み、60℃に保ちながら30分間重合させた。引き続き、残りの乳化液の全部と、過硫酸ナトリウム水溶液36部(有効成分2.5%)、及びメタ重亜硫酸ソーダ水溶液36部を、別々の滴下漏斗から反応温度を60℃に保ちながら4時間かけて滴下して重合を行った。
滴下終了後、60℃にて2時間攪拌した後、内容物を冷却し、pHが7.0になるように水酸化ナトリウム水溶液(有効成分10%)で調整した。これを200メッシュ金網で濾過し、本発明の紙加工用の樹脂エマルジョンを得た。ここで得られた樹脂エマルジョンは、固形分濃度45%、粘度150mPa・s、分散粒子の平均粒子径は250nmであり、計算Tg=−8℃であった。
(1)乳化液の調製
容器に、乳化剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)としてノイゲンXL−1000〔第一工業製薬株式会社製〕50部と、ノイゲンXL−160〔第一工業製薬株式会社製〕10部、及び脱イオン水225部を入れ、均一に溶解した後、エチルアクリレート(B)400部、その他のエチレン性不飽和単量体としてメチルメタクリレート65部、酸モノマーとしてアクリル酸10部、及びアクリエステルSL〔三菱レイヨン株式会社製〕(C)25部を加えて乳化を行い、乳化液を得た。
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、ノイゲンXL−50を1.5部と、脱イオン水385部を入れ、窒素を吹き込みながら60℃まで昇温した。攪拌下、過硫酸ナトリウム水溶液4部(有効成分2.5%)とメタ重亜硫酸ソーダ水溶液4部(有効成分2.5%)を添加し、0.15%硫酸第一鉄水溶液3.2部を添加し、次いで前記(1)で調整した乳化液を15.6部仕込み、60℃に保ちながら30分間重合させた。引き続き、残りの乳化液の全部と、過硫酸ナトリウム水溶液36部(有効成分2.5%)、及びメタ重亜硫酸ソーダ水溶液36部を、別々の滴下漏斗から反応温度を60℃に保ちながら4時間かけて滴下して重合を行った。
滴下終了後、60℃にて2時間攪拌した後、内容物を冷却し、pHが7.0になるように水酸化ナトリウム水溶液(有効成分10%)で調整した。これを200メッシュ金網で濾過し、本発明の紙加工用の樹脂エマルジョンを得た。ここで得られた樹脂エマルジョンは、固形分濃度45%、粘度300mPa・s、分散粒子の平均粒子径は250nmであり、計算Tg=−10℃であった。
(1)乳化液の調製
容器に、乳化剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)としてノイゲンXL−1000〔第一工業製薬株式会社製〕25部と、ノイゲンXL−160〔第一工業製薬株式会社製〕5部、及び脱イオン水225部を入れ、均一に溶解した後、エチルアクリレート(B)275部、ブチルアクリレート(D)135部、その他のエチレン性不飽和単量体としてメチルメタクリレート55部、酸モノマーとしてアクリル酸10部、及びアクリエステルSL〔三菱レイヨン株式会社製〕(C)25部を加えて乳化を行い、乳化液を得た。
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、ノイゲンXL−50を1.5部と、脱イオン水355部を入れ、窒素を吹き込みながら60℃まで昇温した。攪拌下、過硫酸ナトリウム水溶液4部(有効成分2.5%)とメタ重亜硫酸ソーダ水溶液4部(有効成分2.5%)を添加し、0.15%硫酸第一鉄水溶液3.2部を添加し、次いで前記(1)で調整した乳化液を15.6部仕込み、60℃に保ちながら30分間重合させた。引き続き、残りの乳化液の全部と、過硫酸ナトリウム水溶液36部(有効成分2.5%)、及びメタ重亜硫酸ソーダ水溶液36部を、別々の滴下漏斗から反応温度を60℃に保ちながら4時間かけて滴下して重合を行った。
滴下終了後、60℃にて2時間攪拌した後、内容物を冷却し、pHが7.0になるように水酸化ナトリウム水溶液(有効成分10%)で調整した。これを200メッシュ金網で濾過し、本発明の紙加工用の樹脂エマルジョンを得た。ここで得られた樹脂エマルジョンは、固形分濃度45%、粘度400mPa・s、分散粒子の平均粒子径は250nmであり、計算Tg=−19℃であった。
(1)乳化液の調製
容器に、乳化剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)としてノイゲンXL−1000〔第一工業製薬株式会社製〕10部と、ノイゲンXL−160〔第一工業製薬株式会社製〕5部、ノイゲンXL−400〔第一工業製薬株式会社製〕15部、及び脱イオン水225部を入れ、均一に溶解した後、エチルアクリレート(B)50部、ブチルアクリレート(D)350部、その他のエチレン性不飽和単量体としてメチルメタクリレート85.5部、酸モノマーとしてアクリル酸10部、及びアクリエステルSL〔三菱レイヨン株式会社製〕(C)4.5部を加えて乳化を行い、乳化液を得た。
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、ノイゲンXL−50を1.5部と、脱イオン水385部を入れ、窒素を吹き込みながら60℃まで昇温した。攪拌下、過硫酸ナトリウム水溶液4部(有効成分2.5%)とメタ重亜硫酸ソーダ水溶液4部(有効成分2.5%)を添加し、0.15%硫酸第一鉄水溶液3.2部を添加し、次いで前記(1)で調整した乳化液を15.6部仕込み、60℃に保ちながら30分間重合させた。引き続き、残りの乳化液の全部と、過硫酸ナトリウム水溶液36部(有効成分2.5%)、及びメタ重亜硫酸ソーダ水溶液36部を、別々の滴下漏斗から反応温度を60℃に保ちながら4時間かけて滴下して重合を行った。
滴下終了後、60℃にて2時間攪拌した後、内容物を冷却し、pHが7.0になるように水酸化ナトリウム水溶液(有効成分10%)で調整した。これを200メッシュ金網で濾過し、本発明の紙加工用の樹脂エマルジョンを得た。ここで得られた樹脂エマルジョンは、固形分濃度45%、粘度300mPa・s、分散粒子の平均粒子径は250nmであり、計算Tg=−24℃であった。
(1)乳化液の調製
容器に、乳化剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)としてノイゲンXL−1000〔第一工業製薬株式会社製〕10部と、ノイゲンXL−160〔第一工業製薬株式会社製〕5部、ノイゲンXL−400〔第一工業製薬株式会社製〕15部、及び脱イオン水225部を入れ、均一に溶解した後、ブチルアクリレート(D)285部、その他のエチレン性不飽和単量体としてメチルメタクリレート200.5部、酸モノマーとしてアクリル酸10部、及びアクリエステルSL〔三菱レイヨン株式会社製〕(C)4.5部を加えて乳化を行い、乳化液を得た。
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、ノイゲンXL−50を1.5部と、脱イオン水355部を入れ、窒素を吹き込みながら60℃まで昇温した。攪拌下、過硫酸ナトリウム水溶液4部(有効成分2.5%)とメタ重亜硫酸ソーダ水溶液4部(有効成分2.5%)を添加し、0.15%硫酸第一鉄水溶液3.2部を添加し、次いで前記(1)で調整した乳化液を15.6部仕込み、60℃に保ちながら30分間重合させた。引き続き、残りの乳化液の全部と、過硫酸ナトリウム水溶液36部(有効成分2.5%)、及びメタ重亜硫酸ソーダ水溶液36部を、別々の滴下漏斗から反応温度を60℃に保ちながら4時間かけて滴下して重合を行った。
滴下終了後、60℃にて2時間攪拌した後、内容物を冷却し、pHが7.0になるように水酸化ナトリウム水溶液(有効成分10%)で調整した。これを200メッシュ金網で濾過し、本発明の紙加工用の樹脂エマルジョンを得た。ここで得られた樹脂エマルジョンは、固形分濃度45%、粘度200mPa・s、分散粒子の平均粒子径は280nmであり、計算Tg=0℃であった。
(1)乳化液の調製
容器に、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸アンモニウムの58.0%溶液1.725部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの70%溶液14.3部、ポリオキシエチレンアルキルベータメチルスチデニルエーテル(エチレングリコール付加モル数約50)を5部、及び脱イオン水187.5部を入れ、均一に溶解した後、エチルアクリレート(B)271.5部、ブチルアクリレート(D)193.5部、アクリロニトリル25部、及び酸モノマーとしてイタコン酸10部を加えて乳化を行い、乳化液を得た。
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、脱イオン水229部を入れ、窒素を吹き込みながら60℃まで昇温した。攪拌下、過硫酸ナトリウム水溶液4部(有効成分2.5%)とメタ重亜硫酸ソーダ水溶液4部(有効成分2.5%)と0.15%硫酸第一鉄水溶液3.2部を添加し、次いで乳化液を15.6部仕込み、60℃を保ちながら30分間重合させた。引き続き、残りの乳化液の全部と、過硫酸ナトリウム水溶液36部(有効成分2.5%)メタ重亜硫酸ソーダ水溶液36部を、別々の滴下漏斗を使用して反応温度を60℃に保ちながら4時間かけて滴下して重合した。
滴下終了後、60℃にて2時間攪拌した後、内容物を冷却し、pHが7.0になるように水酸化ナトリウム水溶液(有効成分10%)で調整した。これを200メッシュ金網で濾過し、樹脂エマルジョンを得た。ここで得られた樹脂エマルジョンは、固形分濃度55%、粘度800mPa・s、分散粒子の平均粒子径は200nmであり、計算Tg=−25℃であった。
Claims (4)
- 一分子中にオキシエチレン単位を平均50個〜150個有するポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)の存在下で、メチルアクリレート及び/又はエチルアクリレートである単量体(B)をエチレン性不飽和単量体類の合計量に対して30〜90重量%含有し、かつ炭素原子数8〜15のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートである単量体(C)を1〜10重量%含有するエチレン性不飽和単量体類を乳化重合することを特徴とする紙加工用樹脂エマルジョンの製造方法であって、前記紙加工用樹脂エマルジョンに用いるコポリマーが、−20〜20℃の範囲の計算ガラス転移温度を有することを特徴とする紙加工用樹脂エマルジョンの製造方法。
- 前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)がポリオキシエチレンデシルエーテルである、請求項1に記載の紙加工用樹脂エマルジョンの製造方法。
- 前記エチレン性不飽和単量体類が、更にブチル(メタ)アクリレート(D)を含有するものである請求項1に記載の紙加工用樹脂エマルジョンの製造方法。
- 前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル(A)を、前記エチレン性不飽和単量体の合計100重量部に対して、5〜8重量部の範囲で存在させる請求項1〜3のいずれか一項に記載の紙加工用樹脂エマルジョンの製造方法。
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