JPH08157509A - 共重合体ラテックスの製造方法及びそれを含有してなる塗被紙用組成物と塗被紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （ａ）脂肪族共役ジエン系単量体２０〜６０
重量％、（ｂ）エチレン系不飽和酸単量体０．５〜１０
重量％、（ｃ）共重合可能なモノオレフィン系単量体３
０〜７９．５重量％からなる組成物１００重量部を、連
鎖移動剤（ｄ）α−メチルスチレンダイマー０．２〜３
重量部とチオ尿素０．００１〜０．０５重量部の存在下
で乳化重合することを特徴とする共重合体ラテックスの
製造方法、その共重合体ラテックスをバインダ−として
用いることを特徴とする塗被紙用組成物、及びそれを塗
工して得られる塗被紙。 【効果】 本発明の共重合体ラテックスの製造法は微小
固形分が少なく、それを用いた塗被紙用組成物を塗工し
た塗被紙は接着強度（ドライピック・ウェットピック）
及びブリスター適性の良好な紙である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な微小固形物の発
生を抑制した共重合体ラテックスの製造法及び該製造法
によって得られた共重合体ラテックスをバインダーとし
て用いてなる塗被紙用組成物及びそれを塗工してなる塗
被紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブタジエンを主成分とする、いわゆるブ
タジエン系共重合体ラテックスが紙塗工分野におけるバ
インダーとして広く用いられていることはよく知られて
いる。このバインダーに要求される性能は多岐にわたっ
ており、それに応じてブタジエン系共重合体ラテックス
の組成や構造を変えているのが一般的である。これらの
共重合体ラテックスは、一般に乳化重合によって製造さ
れるが、その際、共重合体ラテックスを構成する単量体
混合物の組成、各種添加剤の種類や量により若干の差は
見られるものの、共重合体ラテックス中に微小固形物が
発生するという問題があった。このような微小固形物
は、反応器に付着し、反応プロセスに種々の悪影響を与
えると共に、紙塗工分野においてもブレード塗工時のス
トリークトラブルやキャレンダー処理時のダスティン
グ、印刷時のブランケット汚れ等の問題が生じる。この
ように、共重合体ラテックス中の微小固形物は、様々な
弊害をもたらすため、通常、濾過工程などにより取り除
かれている。しかし、この濾過工程も複雑であり、また
取り除かれる微小固形物の量にも限界があるため、この
微小固形物を完全に取り除くことは極めて困難であり、
また生産性の低下を余儀なくされていた。一方、塗被紙
に対する印刷においては、印刷速度も高速化されてお
り、オフセット輪転印刷においても従来より優れた高速
印刷適性が求められるようになってきた。すなわち、塗
被紙用組成物においては、優れた印刷強度、耐ブリスタ
ー性が要求されている。これらの要求に対して塗被紙用
組成物のバインダーである共重合体ラテックスの更なる
開発が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は共重合
体ラテックスの製造時に発生する微小固形物をかぎりな
く低下させた共重合ラテックスを提供することである。
本発明の他の目的はオフセット輪転印刷適性が改良され
た共重合体ラテックスを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、接着強度とブリスター適性に優れた塗被紙
用組成物を見いだし、本発明を完成させるに至った。

【０００５】即ち、本発明は、（ａ）脂肪族共役ジエン
系単量体２０〜６０重量％、（ｂ）エチレン系不飽和酸
単量体０．５〜１０重量％、（ｃ）共重合可能なモノオ
レフィン系単量体３０〜７９．５重量％からなる組成物
１００重量部を、連鎖移動剤（ｄ）α−メチルスチレン
ダイマー０．２〜３重量部とチオ尿素０．００１〜０．
０５重量部の存在下で乳化重合することを特徴とする共
重合体ラテックスの製造方法、その製造方法によって得
られた共重合体ラテックスをバインダ−として含有する
塗被紙用組成物およびその塗被紙用組成物を塗工してな
る塗被紙である。

【０００６】本発明の塗被紙用組成物に用いられる共重
合体ラテックスの製造において、共重合体ラテックスを
構成する単量体のうち、（ａ）の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−クロロ−１，３−ブタジエン
等が挙げられ、単独あるいは２種以上を組合せて使用す
ることが出来る。これら単量体は共重合体に適度の弾性
を与えるものであり、その使用量は全単量体中２０〜６
０重量％である。

【０００７】（ｂ）のエチレン系不飽和酸単量体として
は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン
酸、フマ−ル酸及びマレイン酸などの不飽和カルボン酸
等が挙げられ、単独あるいは２種以上を組合せて使用す
ることが出来る。一般にこれらはラテックスの電解質安
定性や機械的安定性を付与するものである。その使用量
は全単量体中０．５〜１０重量％である。

【０００８】（ｃ）のその他共重合可能なモノオレフィ
ン系単量体として、スチレン、ビニルトルエン等の芳香
族ビニル系化合物；メチル（メタ）アクリレ−ト、エチ
ル（メタ）アクリレ−ト等の（メタ）アクリル酸エステ
ル類、ジエチルフマレ−ト、ヂメチルイタコネ−ト等の
エチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル化合物；
アクリロニトリル、 α−クロルアクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等のシアン化ビニル系化合物；アクリ
ルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−メチロ−ルアクリ
ルアミド等のエチレン系不飽和カルボン酸アミド及びそ
のＮ−置換化合物、２−ヒドロキシエチルアクリレ−
ト、２−ヒドロキシエチルメタアクリレ−ト、グリシジ
ルメタクリレ−ト等の官能性アルキルエステル化合物及
び酢酸ビニル等のビニルエステル類等が挙げられる。こ
れらは共重合体に適度な硬さやラテックスに安定性等を
与えるものであり、単独あるいは２種以上を組合せて使
用することが出来る。使用量は全単量体中３０〜７９．
５重量％である。

【０００９】連鎖移動剤（ｄ）α−メチルスチレンダイ
マーは異性体として、２，４−ジフェニル−４−メチル
−１−ペンテン，２，４−ジフェニル−４−メチル−２
−ペンラン及び１，１，３−トリメチル−３−フェニル
インダンがあるが、本発明で使用されるα−メチルスチ
レンダイマーとしては２，４−ジフェニル−４−メチル
−１−ペンテンの比率が６０重量％以上であることが好
ましく、更に好ましくは２，４−ジフェニル−４−メチ
ル−１−ペンテンの比率が８０重量％以上である。ま
た、α−メチルスチレンダイマーは公知である他の連鎖
移動剤を併用しても何ら差し支えない。この時に使用さ
れる連鎖移動剤としては、ｎ−ブチルメルカプタン、ｔ
−ブチルメルカプタン、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ
−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等のメルカプタン類、ジメチ
ルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジ
スルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド
等のキサントゲンジスルフィド類、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、
テトラブチルチウラムジスルフィド等のチウラムジスル
フィド類、四塩化炭素、臭化エチレン等のハロゲン化炭
素類、ペンタフェニルエタン等の炭化水素類、及びアク
ロレイン、メタクリロレイン、アリルアルコール、２−
エチルヘキシルグリコレート、ターピノーレン、α−テ
ルピネン、ジペンテン等が掲げられる。又これら公知の
連鎖移動剤は単独でも複数種併用しても構わない。α−
メチルスチレンダイマーの使用量は単量体１００重量部
に対し０．２〜３重量部である。３重量部を超えて使用
すると重合速度の低下が著しく、重合安定性が低下し製
造上の大きな弊害となる。α−メチルスチレンダイマー
は全単量体と共に添加しても、重合初期に添加しておい
てもかまわない。

【００１０】チオ尿素は、単量体１００重量部に対し
０．００１〜０．０５重量部使用する。この範囲外で
は、本発明の効果が認められない。

【００１１】本発明の塗被紙用組成物に用いられる共重
合体ラテックスの製造方法においては、前記した条件下
で単量体を重合せしめることを除けば、公知の乳化重合
法に従えばよく、特に限定されない。乳化剤としては高
級アルコ−ル硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、脂肪族スルホン酸塩等のアニオン性界面活性剤、
ポリエチレングリコ−ルのアルキルエステル型、アルキ
ルフェニルエ−テル型、アルキルエ−テル型等のノニオ
ン性界面活性剤、及びベタイン型等の両性界面活性剤を
単独または２種以上組み合わせて用いられる。これら界
面活性剤の使用量は得られる共重合体ラテックスの耐水
性を考慮すると、全単量体１００重量部当り１重量部以
下であることが望ましい。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
水溶性開始剤、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、あるいはレドックス系開始
剤が使用できる。

【００１２】本発明の塗被紙用組成物はバインダーとし
て上記のようにして得られる共重合体ラテックスを含有
し、通常は更に顔料、及び必要に応じて分散剤、耐水化
剤、粘度調整剤、青味剤、滑剤、消泡剤など種々の添加
剤を含むことが出来る。本発明で使用することが出来る
顔料としては、クレ−、炭酸カルシウム、水酸化アルミ
ニウム、酸化チタン、サチン白、水酸化バリウム、タル
クなどの無機顔料、ポリスチレン及びフェノ−ル樹脂な
どの有機顔料がある。また、バインダ−としては本発明
の共重合体ラテックスの他に必要に応じて、デンプン
類、カゼイン、ポリビニルアルコ−ル等の水溶性ポリマ
−、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出来る。本発明に用いる
共重合体ラテックスは、顔料に対して通常固形分で５〜
３０重量％の範囲で用いられる。

【００１３】本発明の塗被紙用組成物は接着強度とブリ
スター適性に優れており、オフセット輪転用塗被紙用と
して好適である。

【００１４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明について具体的
に説明する。なお実施例、比較例中の部数は特に断わり
のない限り重量％を意味する。 製造例１ 内容積５００リットルの攪拌機付き反応槽に次の原料を
仕込み、窒素置換を行なった後、攪拌しながら７０℃ま
で昇温を行った。 イオン交換水 １００ 重量部 重炭酸ナトリウム ０．１ 重量部 ラウリル硫酸ナトリウム ０．１５ 重量部 チオ尿素 ０．０１ 重量部 イタコン酸 ２ 重量部 一方、別の内容積５００リットルの攪拌機付きオートク
レーブにて（ａ）成分ブタジエン３０重量部、（ｃ）成
分スチレン５６重量部、メタクリル酸メチル５重量部、
アクリロニトリル５重量部、２−ヒドロキシエチルメタ
アクリレ−ト２重量部の単量体及び連鎖移動剤としてｔ
−ドデシルメルカプタン１．１重量部と（ｄ）α−メチ
ルスチレンダイマ−１．０重量部、イオン交換水４０重
量部とラウリル硫酸ソーダ０．１重量部を乳化して乳化
液とした。別に、過硫酸ナトリウム１重量部とイオン交
換水９重量部とラウリル硫酸ナトリウム０．１重量部を
混合溶解して水溶液とした。これらの乳化液と水溶液を
前記反応槽に一定速度で６時間かけ反応槽に添加した。
その重合転化率が９８％となった時点で冷却し反応を終
了させた。それまでの内温は７０℃に保った。得られた
ラテックスに重合禁止剤を添加し水酸化ナトリウム水溶
液にてｐＨ８．０に調整し、更にスチームストリッピン
グにより未反応の単量体及び低揮発成分を除去し、濃度
を５０％に調整して共重合体ラテックスＡを得た。共重
合体ラテックスＡの粒子径は１１５ｎｍであり、ゲル含
率（共重合体ラテックスフィルムのトルエン未溶解分）
は４８．６％であった。又、反応槽及び攪拌羽に付着し
た微小固形物を削り落とし重量を測定したところ２ｇで
あった。

【００１５】製造例２〜５、比較製造例１〜４ 共重合体ラテックスＡと同様にチオ尿素、ｔードデシル
メメカプタン、α−メチルスチレンダイマ−の量を表ー
１のごとく換え製造した。得られた共重合体ラテックス
はＢ〜Ｉとした。ラテックスＢ〜Ｅを本発明ラテック
ス、Ｆ〜Ｉは比較ラテックスである。これら得られたラ
テックスは以下の実施例、比較例に供した。

【００１６】実施例１〜５、比較例１〜４ 共重合体ラテックスＡ〜Ｉを用いて以下に示す配合処方
により塗被紙用組成物（以後カラーとも言う）を調整し
た。 《配合処方》 No-1カオリンクレー（ＵＷー９０） ６０ 重量部 重質炭カル （カービタル９０） ４０ 重量部 分散剤 （アロンＴー４０） ０．１ 重量部 水酸化ナトリウム ０．１ 重量部 滑剤 （ノプコートＣー１０４） ０．５ 重量部 耐水化剤 （スミレーズ７０３） ０．３ 重量部 酸化デンプン （コーンスターチＢ） ３ 重量部 共重合体ラテックス １０ 重量部 ─────────────────────────────── カラ−濃度 ６５％ 上記カラーを上質紙に片面塗工量が乾燥重量で１５ｇ／
ｍ²となる様にベンチコ−タ−を用い１０ｍ／分の速度
で塗工し、乾燥は１５０℃で行った。得られた塗被紙は
更に２０℃相対湿度６５％の条件にて一昼夜シーズニン
グを行い、その後６０℃線圧１５０ｋｇ／ｃｍの条件に
てスーパーキャレンダー処理を２回行い、これにて得ら
れた塗被紙を紙質試験に供した。

【００１７】試験方法は以下のとおりである。 （１）ドライピック強度試験 ＲＩ印刷適性試験機（明製作所製）を用い、インキ（東
洋インキＳＭＸタック１５）の印刷にて紙むけ状態を標
準品と比較し目視にて判定し５点法（５点を優、１点を
劣）で評価した。 （２）ウェットピック強度試験 ＲＩ印刷適性試験機（明製作所製）を用い、モルトンロ
ールにて紙面を湿らした後直ちにインキ（東洋インキＳ
ＭＸタック１５）で印刷を行い、紙むけ状態を標準品と
比較し目視にて判定し５点法（５点を優、１点を劣）で
評価した。 （３）ブリスター試験 オイルバスに試験紙を浸し火膨れが発生した時点の温度
で評価した。

【００１８】結果を表−２に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【発明の効果】表ー２の値は、 本発明の限定範囲内に
ある共重合体ラテックスは微小固形物も少なく、実施例
の塗被紙用組成物を塗工して得られた塗被紙はドライピ
ック強度、ウェットピック強度、ブリスター適性に優れ
ることを示し、本発明が塗被紙用組成物及びそれを用い
塗工した塗被紙は従来にない有用なものであることは明
かである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椎山 栄介 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）脂肪族共役ジエン系単量体２０〜
   ６０重量％、（ｂ）エチレン系不飽和酸単量体０．５〜
   １０重量％、（ｃ）共重合可能なモノオレフィン系単量
   体３０〜７９．５重量％からなる組成物１００重量部
   を、連鎖移動剤（ｄ）α−メチルスチレンダイマー０．
   ２〜３重量部とチオ尿素０．００１〜０．０５重量部の
   存在下で乳化重合することを特徴とする共重合体ラテッ
   クスの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の製造方法によって得られ
   た共重合体ラテックスをバインダ−として含有すること
   を特徴とする塗被紙用組成物。
3. 【請求項３】 請求項２記載の塗被紙用組成物を塗工し
   てなる塗被紙。