JPH0689520B2

JPH0689520B2 - 紙の透明化処理剤

Info

Publication number: JPH0689520B2
Application number: JP20657190A
Authority: JP
Inventors: 純一辰巳; 正也稲波; 学九鬼
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1994-11-09
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPH0491296A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は紙の透明化処理剤に関する。

（従来の技術）透明紙は従来より各種用途に使用されているが、近年、
複写機の発達普及にともない、コピー用紙としての透明
紙の需要が増大してきた。

透明紙としては、（ａ）パルプ繊維を高度に叩解して抄
造したナチュラルトレペ、（ｂ）上質紙に透明化処理剤
である樹脂を含有させた含浸トレペ、（ｃ）合成樹脂フ
ィルムをベースとした合成紙などが一般に知られてい
る。

これら透明紙の要求性能としては、（１）透明性が良好
で透明ムラがないこと、（２）寸法安定性が良いこと、
（３）強度（特に引裂き強度）が大きいこと、（４）筆
記性、折りたたみ性が良好であること、（５）廉価であ
ることなどが挙げられる。

これら透明紙の性能については、一般に以下のように把
握されており、いずれも一長一短がある。すなわち、前
記（ａ）のナチュラルトレペは、叩解により繊維のフィ
ブリル化を促進しているため繊維の強度が低く、更には
透明性、寸法安定性の点でも充分ではない。前記（ｂ）
の含浸トレペは強度や寸法安定性の点ではほとんど問題
はないが、透明性、透明ムラの点では不十分である。前
記（ｃ）の合成紙は、透明性、強度、寸法安定性の点で
は優れるが、筆記性、折りたたみ性、価格の点で問題が
ある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、高叩解度パルプに比べて強度が大でありしか
も廉価である点に着目し、比較的叩解度の低い一般上質
紙に容易に適用できる前記含浸トレペに着目し、従来の
含浸トレぺに認められる前記の不十分な点を解消せんと
するものである。すなわち、含浸性が良好であり成紙に
透明ムラを生じさせることなく、しかも優れた透明性、
筆記性などの各種要求性能を付与しうる含浸トレペ用の
透明化処理剤を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明者らは前記技術的背景に鑑みて、従来の含浸トレ
ペの技術課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、乳化
重合してなる特定の共重合体水性分散液を用いた場合に
は前記課題を解決しうることを見い出し、本発明を完成
するに至った。

すなわち本発明は、アニオン系および／またはノニオン
系界面活性剤の存在下に、（イ）スチレン、α−メチル
スチレンおよびメチルメタクリレートから選らばれた１
種以上のモノマー（以下、モノマー（イ）という）50〜
80重量％、（ロ）ヒドロキシル基含有共重合性モノマー
（以下、モノマー（ロ）という）５〜40重量％、（ハ）
共重合性カルボン酸モノマー（以下、モノマー（ハ）と
いう）０〜５重量％および（ニ）その他のα、β−エチ
レン性不飽和モノマー（以下、モノマー（ニ）という）
０〜45重量％からなるモノアー混合物を乳化重合せしめ
てなる共重合体水性分散液であって、その最低造膜温度
が30〜80℃、粒子径が0.01〜0.2μｍであるものを有効
成分とすることを特徴とする紙の透明化処理剤に関わ
る。

本発明の紙の透明化処理剤は、比較的叩解度の低い廉価
な一般上質紙に容易に適用でき、含浸性が良好であり、
得られる透明紙に対して透明ムラを生じさせることな
く、更には優れた透明性、筆記性などの各種要求性能を
付与しうるという利点がある。

上記のように本発明では、特定モノマー混合物を乳化重
合せしめてなる特定の共重合体水性分散液を有効成分と
する透明化処理剤を使用することが必須とされ、該透明
化処理剤を用いて初めて本発明目的が達成される。

従来公知の紙の透明化処理剤として、アルキルベンゼン
スルホン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
塩などの界面活性剤を使用してなる共重合体分散液が知
られている。該公知の共重合体分散液を塗布してえられ
る透明紙は、透明度が55％程度でありおおむね透明性が
良好であり一応実用に共されているが、更に透明度が60
％以上で透明ムラの点でもより良好な透明紙の開発が望
まれている。しかして、本発明では前記特定の共重合体
水性分散液を使用することにより、斯界の要望に応えん
とするものである。

以下、本発明の構成につき説明する。

本発明では主要モノマー成分として前記モノマー（イ）
の少なくとも１種を使用することが必須とされる。モノ
マー（１）は得られる共重合体水性分散液を最低造膜温
度（以下、MFTという）に影響するため、硬いモノマー
成分として使用される。そのためモノマー（イ）の使用
量は一定範囲に制限され、全モノマーに対して50〜80重
量％程度、好ましくは55〜75重量％である。該使用量が
前記範囲外となる場合には、目的とするMFTの共重合体
水性分散液は得られない。

前記モノマー（ロ）は、必須構成モノマーとされ、得ら
れる共重合体水性分散液の含浸性、得られる透明紙の透
明性や透明ムラに大きく影響する。かかる因果関係は明
確ではないが、該モノマーを使用することにより生成共
重合体分子内に水酸基が導入されることを起因して、生
成共重合体分子と紙との相互作用が高められ、含浸性、
透明性、透明ムラの点で優れた結果が与えられものと推
測される。該モノマーの具体例としては、２−ヒドロキ
シエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチ
ルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート
などが例示できる。該モノマーの使用量は前記観点から
その使用量が制限され、全モノマーに対して５〜40重量
％程度、好ましくは10〜30重量％である。

前記モノマー（ハ）は必須構成モノマーではないが、共
重合体水性分散液の安定性、粒子径などをより考慮すれ
ば一定範囲内で使用することができる。モノマー（ハ）
としては、例えばアクリル酸、・メタクリル酸、クロト
ン酸などの一塩基酸や、マレイン酸、フマル酸、イタコ
ン酸など不飽和二塩基酸，その無水物、そのハーフエス
テルが挙げられる。該モノマーの使用量は全モノマーに
対して５重量％以下とされる。５重量％を越える場合に
は製品の粘度が高くなっり粒子径が細かくなり過ぎるた
め、含浸性が低下したり、透明性や透明ムラの点でも劣
るという不利が有る。

前記モノマー（ニ）は必須構成モノマーではないが、共
重合体水性分散液のMFTの調整や安定性の観点から使用
することができる。該モノマーとしては、例えばモノマ
ー（イ）以外のアクリル酸エステルもしくはメタクリル
酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド、メチ
ルロールアクリルアミド、酢酸ビニル、ビニルバーサテ
ート、プロピオン酸ビニルなどを例示できる。また、ジ
メチルアミドエチルメタクリレート、ジエチルアミノエ
チルメタクリレート、ジエチルアミノプロピルメタクリ
レート、ジメチルアミノエチルアクリルアミドなどのカ
チオン性モノマーなども例示できる。該モノマーの使用
量は前記観点からその使用量が制限され、前モノマーに
対して０〜45重量％程度、好ましくは０〜40重量％であ
る。

本発明では、乳化重合法により共重合体水性分散液を得
るため、界面活性剤の使用が必須となる。ここに、界面
活性剤としてはアニオン性またはノニオン性の各種公知
のものを制限なく使用することができる。アニオン性界
面活性剤としては、例えばアルキル硫酸ソーダ、アルキ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル硫酸ソーダ、アルキルスルホン酸ソー
ダ、ポリキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸
ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エ
ステルなどが挙げられる。ノニオン性界面活性剤として
は、例えばポリエチレングリコール、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテルなどを例示しうる。これらはいずれも単独
でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。
該界面活性剤の使用量は、乳化重量時の安定性、得られ
る共重合体性分散液の安定性、該水性分散液を用いて得
られる透明紙のサイズなどを考慮して決定されねばなら
なず、通常は全モノマーに対して0.2〜10重量％程度、
好ましくは0.5〜５重量％とされる。0.2重量％未満の場
合には乳化重合時に凝集物が発生したり、得られる共重
合体水性分散液の安定性が低下するため好ましくない。
また10重量％を越える場合には得られる透明紙のサイズ
性低下や離解時の発泡などの不利を生じる。

本発明の共重合体水性分散液の製造法については特に制
限はされず、前記界面活性剤水溶液の存在下に前記モノ
マー混合物を乳化重合せしめる公知の乳化重合法をその
まま採用すれば足りる。モノマー混合物の供給方法は同
時、分割、滴下のうちから所望の仕込方法を採用しう
る。重合触媒としては過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウ
ム、水溶性アゾ系重合開始剤などの公知の水溶性重合開
始剤を使用でき、更には還元剤と組み合わせたレドック
ス系を採用することも出来る。また必要によりメルカプ
タン類、ブロモトリクロロメタン、チオグリコール酸−
２−エチルヘキシルなど公知の連鎖移動剤などを併用し
ても良い。重合反応温度は通常40〜95℃程度、反応時間
は１〜10時間程度とされる。重合反応終了後は、反応系
内に水および必要によりアンモニア、有機アミン、アル
カリ金属水酸化物などの中和剤を加えることにより共重
合体水性分散液を収得しうる。なお、有機アミンとして
は、例えばトリエチレンアミン、トリエタノールアミ
ン、ジメチルアミノエタノール、２−メチル−２−アミ
ノプロパノールなどがあり、またアルカリ金属水酸化物
としては水酸基ナトリウム、水酸化カリウムなどを例示
しうる。

こうして調整された共重合体水性分散液は、そのMFTが3
0〜80℃であり、また粒子径が0.01〜0.2μｍであるのが
適当とされる。MFTが30℃に満たない場合には得られる
透明紙の透明性、透明ムラの点で劣り、またキャレンダ
ー掛けに際して該ロールとの付着トラブルが発生しやす
くなる。80℃を越える場合にはキャレンダー掛け時に透
明化処理剤たる共重合体分散物が十分に熱溶融せず透明
性が低下するため好ましくない。粒子径が前記範囲外の
場合にはいずれも含浸性が低下し好ましくない。なお、
えられる共重合体水性分散液のpHは特に制限はされない
が、通常は６〜12程度とされる。

上記のようにして得られる該共重合体水性分散液は、そ
のままでまたは適宜希釈することにより透明化処理剤と
して使用できる。希釈剤としては水の他、メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコールなどの低級アルコ
ールの使用が可能であるが、該低級アルコールの使用量
は製品に対して通常20重量％程度未満とするのがよい。
なお、該低級アルコールは反応後に添加する場合に限ら
ず、反応前からあらかじめ添加しておくことも出来る。

かかる本発明の透明化処理剤の適用方法としては、該処
理剤を坪量20〜100g/m²程度の一般上質紙に対して、通
常固形分換算で５〜150重合％程度、好ましくは10〜100
重量％となるよう塗布または含浸されることにより実施
しうる。

（実施例）以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。尚、各例中、部及び％は特記しない限りすべて重量
基準である。

実施例１還流冷却器、温度計及び攪拌機を備えた反応容器に、ド
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ２部及び水165部を仕
込み、80℃まで昇温後、スチレン78部、アクリル酸２−
エチルヘキシル15部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル５部及びメタクリル酸２部からなるモノマー混合物並
びに過硫酸アンモニウム0.5部、炭酸水素ナトリウム0.5
部及び水24部からなる水溶液を、３時間かけて滴下し、
その後２時間保温し重合を行い、更に28％アンモニア水
1.4部を加え中和し、平均粒子径0.08μｍ、不揮発分35.
2、粘度7cps、pH8.0、MFT65℃の透明化処理剤Ａを得
た。

実施例２実施例１と同様の反応容器に、ラウリル硫酸ソーダ２
部、水160部及びイソプロピルアルコール５部を仕込
み、80℃まで昇温後、スチレン62部、メタクリル酸メチ
ル10部、アクリル酸２−エチルヘキシル15部、アクリル
酸２−ヒドロキシエチル10部及びメタクリル酸３部から
なるモノマー混合物並びに過硫酸アンモニウム0.5部、
炭酸水素ナトリウム0.5部及び水24部からなる水溶液
を、３時間かけて滴下し、その後２時間保温し重合を行
い、更に28％アンモニア水2.1部を加え中和し、平均粒
子径0.07μｍ、不揮発分35.0％、粘度8cps、pH8.0、MFT
50℃の透明化処理剤Ｂを得た。

実施例３実施例１と同様の反応容器に、第一工業製薬（株）製ア
ニオン系乳化剤ハイテノール08（ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸ソーダ）２部、ノニオン系乳化剤ノ
イゲンEA160（ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル）１部及び水169部を仕込み、80℃まで昇温時
後、スチレン40部、メタクリル酸メチル部15部、アクリ
ル酸ブチル20部及びメタクリル酸２−ヒドロキシエチル
25部からなるモノマー混合物並びに過硫酸アンモニウム
0.5部、炭酸水素ナトリウム0.5部及び水24部からなる水
溶液を、３時間かけて滴下し、その後２時間保温し重合
を行い、平均粒子径0.13μｍ、不揮発分35.3％、粘度13
cps、pH7.2、MFT40℃の透明化処理剤Ｃを得た。

実施例４実施例１と同様の反応容器に、第一工業製薬（株）製ア
ニオン系乳化剤プライサーフA215C（ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルリン酸エステル）２部、水165部を
仕込み、80℃まで昇温後、スチレン78部、アクリル酸２
−ヒドロキシプロピル20部及びアクリル酸２部からなる
モノマー混合物並びに過硫酸アンモニウム0.5部、炭酸
水素ナトリウム0.5部及び水24部からなる水溶液を、３
時間かけて滴下し、その後２時間保温し重合を行い、更
に28％アンモニア水1.7部を加え中和し、平均粒子径0.0
7μｍ、不揮発分35.1％、粘度9cps、pH9.2、MFT57℃の
透明化処理剤Ｄを得た。

実施例５実施例１と同様の反応容器に、ドデシベルベンゼンスル
ホン酸ソーダ３部、水166部仕込み、80℃まで昇温後、
スチレン40部、メタクリル酸メチル27部、メタクリル酸
２−ヒドロキシエチル20部、アクリル酸２−エチルヘキ
シル10部及びアクリル酸３部からなるモノマー混合物並
びに過硫酸アンモニウム0.5部、炭酸水素ナトリウム0.5
部及び水24部からなる水溶液を、３時間かけて滴下し、
その後２時間保温し重合を行い、更に28％アンモニア水
2.5部を加えて中和し、平均粒子径0.06μｍ、不揮発分3
5.2％、粘度10cps、pH8.0、MFT70℃の透明化処理剤Ｅを
得た。

比較例１実施例１と同様の反応容器に、ハイテノール082部、水1
66部を仕込み、80℃まで昇温後、スチレン70部、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル25部、メタクリル酸２−ヒドロ
キシエチル３部及びアクリル酸２部からならモノマー混
合物並びに過硫酸アンモニウム0.5部、炭化水素ナトリ
ウム0.5部及び水24部からなる水溶液を、３時間かけて
滴下し、その後２時間保温し重合を行い、更に28％アン
モニア水1.7部を加え中和し、平均粒子径0.07μｍ、不
揮発分34.5％、粘度8cps、pH7.9、MFT45℃の透明化処理
剤Ｆを得た。

比較例２実施例１と同様の反応容器に、ラウリル硫酸ソーダ３
部、水168部を仕込み、80℃まで昇温後、スチレン78
部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル20部及びアクリ
ル酸２部からならモノマー混合物並びに過硫酸アンモニ
ウム0.5部、炭化水素ナトリウム0.5部及び水24部からな
る水溶液を、３時間かけて滴下し、その後２時間保温し
重合を行い、更に28％アンモニア水1.4部を加え中和
し、平均粒子径0.08μｍ、不揮発分34.5％、粘度8cps、
pH7.9、MFT90℃の透明化処理剤Ｇを得た。

比較例３実施例１と同様の反応容器に、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ソーダ２部、水164部を仕込み、80℃まで昇温後、
スチレン45部、アクリル酸２−エチルヘキシル42部、メ
タクリル酸２−ヒドロキシエチル10部及びアクリル酸３
部からならモノマー混合物並びに過硫酸アンモニウム0.
5部、炭化水素ナトリウム0.5部及び水24部からなる水溶
液を、３時間かけて滴下し、その後２時間保温し重合を
行い、更に28％アンモニア水2.5部を加えて中和し、平
均粒子径0.06μｍ、不揮発分35.0％、粘度8cps、pH8.
1、MFT15℃の透明化処理剤Ｈを得た。

透透明紙の調整坪量50.0g/cm²、透明度32.0％の上質紙に、実施例１〜
５及び比較例１〜３で得られた透明化処理剤Ａ〜Ｈをそ
れぞれ含浸させ乾燥させたのち、100℃、10kg/cm²条件
下にてカレンダーがけをおこない、透明紙を得た。尚、
比較例３で得た透明化処理剤Ｈを含浸させた透明紙はカ
レンダーがけ時にロールに付着するトラブルを発生し
た。

評価方法透明性：光電池式透明度計を用い450nmにて測定透明ムラ：目視による優、良、不良の３段階評価含浸性：含浸前の上質紙を透過化処理剤に浮かべ、紙
全体が均一に含浸されるまでに要した時間で評価上記評価結果は第１表に示す。

（発明の効果）本発明の透明化処理剤は含浸性に優れ、透明ムラのない
優れた透明性を有する透明紙（含浸トレペ）を収得でき
る。また該透明紙は強度、筆記性、寸法安定性などの一
般的特性にも優れるなどの特長を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 220/14 ＭＭＣ 7242−4ＪＤ２１Ｈ 19/20 // Ｃ０８Ｆ 220/28 ＭＭＭ 7242−4Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アニオン系および／またはノニオン系界面
活性剤の存在下に、（イ）スチレン、α−メチルスチレンおよびメチルメタ
クリレートから選ばれた１種以上のモノマー50〜80重量
％、（ロ）ヒドロキシル基含有共重合性モノマー５〜40重量
％および（ハ）共重合性カルボン酸モノマー０〜５重量％、（ニ）その他のα，β−エチレン性不飽和モノマー０〜
45重量％からなるモノマー混合物を乳化重合せしめてなる共重合
体水性分散液であって、その最低造膜温度が30〜80℃、
粒子径が0.01〜0.2μｍであるものを有効成分とするこ
とを特徴とする紙の透明化処理剤。
【請求項２】前記界面活性剤の使用量が前記モノマー混
合物100重量部に対して0.2〜10部である請求項１記載の
透明化処理剤。