JPH09279500A - 紙用防滑剤もしくはサイズ剤 - Google Patents

紙用防滑剤もしくはサイズ剤

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JPH09279500A
JPH09279500A JP11969396A JP11969396A JPH09279500A JP H09279500 A JPH09279500 A JP H09279500A JP 11969396 A JP11969396 A JP 11969396A JP 11969396 A JP11969396 A JP 11969396A JP H09279500 A JPH09279500 A JP H09279500A
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JP
Japan
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agent
sizing agent
emulsion
paper
antislip
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JP11969396A
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English (en)
Inventor
Yukiya Kobayashi
幸哉 小林
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙表面の滑り防止性に優れ、また、塗工紙の
サイズ性も良好で、水の吸収による紙力の低下を抑える
紙用防滑剤もしくはサイズ剤の提供。 【解決手段】 重合性2重結合を有する第4級アンモニ
ウム塩およびエチレン性モノマーを必須構成単位として
含有するポリマーの水系エマルションからなる紙用防滑
剤もしくはサイズ剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紙用の防滑剤もしくは
サイズ剤に関する。
【0002】
【従来の技術】紙用の防滑剤は、たとえばダンボール紙
や板紙の表面に塗布して紙表面の滑りを防止し、紙製品
の荷くずれ等を防止するために使用されるものであり、
多くの場合サイズ性能も兼ね備えている。従来、紙に防
滑性を与える表面処理剤としては、スチレンまたはスチ
レン誘導体とこれと共重合可能なビニル系モノマーと
を、乳化剤としてカチオン性乳化剤のみを使用して乳化
共重合した物で、この共重合体のTgが0〜40℃であ
る乳化分散液からなるもの(たとえば特公昭60−14
39号公報)等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の防滑剤はいまだ防滑性能が不充分であるうえ、サイズ
性能も低いため、さらに高性能のものが求められてい
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、さらに高
いレベルの防滑性およびサイズ性を有する紙用防滑剤兼
サイズ剤について鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
【0005】すなわち本発明は、下記一般式(1)で表
される、重合性2重結合を有する第4級アンモニウム塩
(A)およびエチレン性モノマー(B)を必須構成単位
として含有するポリマーの水系エマルションからなる紙
用防滑剤もしくはサイズ剤である。 〔式中、R1およびR2は炭素数1〜4のアルキル基、R
3は炭素数8〜20のアルキルまたはアルケニル基、X
はCl、BrまたはIを表す。〕
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で使用される重合性2重結
合を有する第4級アンモニウム塩(A)としては、ジメ
チルラウリルアリルアンモニウムクロライドやジメチル
ステアリルアリルアンモニウムクロライド等があげられ
る。
【0007】本発明で使用される、エチレン性モノマー
(B)の具体例としては、たとえばスチレン、αーメチ
ルスチレンなどの芳香族オレフィン;酢酸ビニルなどの
ビニルエステル;ブタジエン、イソプレンなどのジオレ
フィン類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリ
ル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アク
リル酸ー2ーヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸
エステル;(メタ)アクリロニトリルなどのビニルニト
リル;(メタ)アクリルアミド等の不飽和カルボン酸ア
ミド;およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0008】また、(B)として、分子内に2重結合を
2個以上有する架橋性モノマーを併用することができ
る。これらの例としては、エチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリ
レート、ジビニルベンゼン、メチレンビスアクリルアミ
ド、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、テトラアリルエタン等が挙げられる。これらは2種
以上を混合して使用することがきる。
【0009】本発明において、ポリマー中の(A)と
(B)の重量比は防滑性能の観点から通常0.2〜10
重量%、好ましくは0.5〜5重量%である。
【0010】該ポリマーのガラス転移点は、通常40℃
以上、好ましくは80℃以上である。ガラス転移点が4
0℃以上であると、防滑性を出す観点で好ましい。な
お、本発明におけるガラス転移温度(Tg)は、下記式
(2)で示されるFoxの方法により算出されるものと
する。 1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn (2) [式中、Tgは共重合体のガラス転移温度(絶対温度表
示)、Tg1、Tg2・・・Tgnはそれぞれ重合体中の
各単量体成分の単独重合体でのガラス転移温度(絶対温
度表示)、W1、W2・・・Wnはそれぞれ各単量体成分
の重量分率を示す。]
【0011】該ポリマーの水系エマルションの製造法は
特に限定はないが、(A)を乳化剤として用い(B)を
水系溶媒中で、ラジカル重合開始剤(C)の存在下に乳
化重合することにより得る方法が好ましい。本発明で使
用されるラジカル重合開始剤(C)としては、下記(c
1)〜(c5)の化合物が挙げられる。 (c1):2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル
等の油溶性アゾ化合物。 (c2):2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)もしくはその塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シ
アノバレリン酸)もしくはそのアルカリ金属塩、2,
2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)
プロパン]もしくはその塩酸塩、2,2’−アゾビス
[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエトル)プロピオ
ンアミド]などの水溶性アゾ化合物。 (c3):ベンゾイルオキシパーオキサイド、ジターシ
ャリイブチルパーオキサイド等の有機過酸化物。 (c4):過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸
アンモニウム等の無機過酸化物。 (c5):(c4)と還元性物質(亜硫酸ナトリウム、
ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノ安息香酸
等)とを組み合わせたレドックス開始剤。
【0012】これらのうち好ましいものは(c2)であ
り、特に好ましいものは2,2’−アゾビス(2−アミ
ジノプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2
−イミダゾリン−2−イル)プロパン]もしくはその塩
酸塩および2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2
−ヒドロキシエトル)プロピオンアミド]である。
(C)の使用量は(B)の量に対し通常0.001〜2
重量%である。
【0013】本発明で使用される水系溶媒は主に水を意
味するが、該水としては蒸留水、イオン交換水、水道
水、工業用水などが必要に応じて使用される。また、該
水系溶媒には水以外に、たとえば低級アルコール、アセ
トン、エチレングリコール、セロソルブ類などの水溶性
の有機溶剤が含まれていてもよい。
【0014】本発明におけるポリマーの水系エマルショ
ンを製造するにあたり、必要によりさらに公知の他の添
加剤を存在させることもできる。他の添加剤としては、
例えば乳化を補助するための界面活性剤、得られる重合
体の分子量を調整するための連鎖移動剤等が挙げられ
る。
【0015】また、該エマルションには、必要によりさ
らに他の添加物を添加することも可能である。該添加物
としては、例えば安定剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤など
が挙げられる。
【0016】該エマルションのポリマー粒子の大きさは
特に限定はないが、防滑性能の観点から通常、0.01
〜1ミクロン、好ましくは0.03〜0.5ミクロンで
ある。
【0017】該ポリマーの水系エマルションの濃度は、
ポリマー重量が、通常エマルション全体の10〜70重
量%、好ましくは20〜60重量%である。
【0018】該水系エマルションの具体的製造方法とし
ては、通常の製造方法例えばバッチ式重合法、連続チュ
ーブ式重合法、半連続重合法などの方法が挙げられる。
バッチ式重合法の場合の重合方法としては、(A)、
(B)および(C)を一括して反応槽に仕込んで重合を
行う方法;(A)、(B)および(C)をそれぞれ個別
に滴下しつつ重合する方法;(B)と(C)との混合物
を(A)を含む水中に滴下しつつ重合する方法;等が挙
げられるが特に限定されない。
【0019】重合温度と時間は、モノマーの重合性と開
始剤の分解温度および半減期などにより選択されるが、
重合温度は通常30〜130℃、好ましくは50℃〜1
00℃であり、重合時間は通常1〜10時間である。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例お
よび比較例における「部」は重量部、「%」は重量%を
示す。
【0021】実施例1 加熱・冷却・攪拌および窒素通気が可能な反応容器に、
水300部、ジメチルラウリルアリルアンモニウムクロ
ライド3部、メタクリル酸メチル68部およびスチレン
29部を仕込み、200rpmで攪拌した。次に2,
2’−アゾビスアミジノプロパン塩酸塩を0.5部仕込
み攪拌をしつつ、窒素気流下70℃で2時間重合を行っ
た。重合にともない、重合系は次第に白濁し乳化状態と
なった。重合終了後均一なエマルションが得られ、反応
率は99.7%であった。得られたポリマーのTgは1
04℃であった。このエマルションを塗工量が表1に示
す量となるように段ボールライナー紙に塗工し、滑り角
度とコブサイズ度で性能を評価した。評価結果を表1に
示す。なお、紙への塗工は、所定濃度に希釈したエマル
ションをバーコーターにて行い、乾燥はドラムドライヤ
ーにて100℃、60秒間行った。
【0022】実施例2 実施例1と同様の反応器に、水300部、ジメチルステ
アリルアリルアンモニウムクロライド3部、メタクリル
酸メチル68部およびスチレン29部を仕込み、200
rpmで攪拌した。次に2,2’−アゾビスアミジノプ
ロパン塩酸塩を0.5部仕込み攪拌をしつつ、窒素気流
下70℃で2時間重合を行った。重合にともない、重合
系は次第に白濁し乳化状態となった。重合終了後均一な
エマルションが得られ、反応率は99.5%であった。
得られたポリマーのTgは104℃であった。このエマ
ルションを、実施例1と同様の方法で評価した。評価結
果を表1に示す。
【0023】実施例3 実施例1と同様の反応器に、水300部、ジメチルラウ
リルアリルアンモニウムクロライド3部、メタクリル酸
メチル68部およびスチレン29部を仕込み、200r
pmで攪拌した。次に2,2’−アゾビス[2−メチル
−N−(2−ヒドロキシエトル)プロピオンアミド]を
0.5部仕込み攪拌をしつつ、窒素気流下80℃で2時
間重合を行った。重合にともない、重合系は次第に白濁
し乳化状態となった。重合終了後均一なエマルションが
得られ、反応率は99.5%であった。得られたポリマ
ーのTgは104℃であった。このエマルションを、実
施例1と同様の方法で評価した。評価結果を表1に示
す。
【0024】実施例4 実施例1と同様の反応器に、水300部、ジメチルラウ
リルアリルアンモニウムクロライド3部、スチレン60
部およびアクリロニトリル37部を仕込み、200rp
mで攪拌した。次に2,2’−アゾビスアミジノプロパ
ン塩酸塩を0.5部仕込み攪拌をしつつ、窒素気流下7
0℃で2時間重合を行った。重合にともない、重合系は
次第に白濁し乳化状態となった。重合終了後均一なエマ
ルションが得られ、反応率は99%であった。得られた
ポリマーのTgは109℃であった。このエマルション
を、実施例1と同様の方法で評価した。評価結果を表1
に示す。
【0025】比較例1 市販の段ボール用防滑剤(ポリスチレン系エマルション
タイプ、カチオン系)を、実施例1と同様の方法で評価
した。評価結果を表1に示す。
【0026】比較例2 実施例1と同様の反応器に、水300部、ラウリルトリ
メチルアンモニウムクロライド3部、メタクリル酸メチ
ル68部およびスチレン29部を仕込み、200rpm
で攪拌した。次に2,2’−アゾビスアミジノプロパン
塩酸塩を0.5部仕込み攪拌をしつつ、窒素気流下70
℃で2時間重合を行った。重合にともない、重合系は次
第に白濁し乳化状態となった。重合終了後均一なエマル
ションが得られ、反応率は99.5%であった。得られ
たポリマーのTgは104℃であった。このエマルショ
ンを、実施例1と同様の方法で評価した。評価結果を表
1に示す。
【0027】
【表1】 注1:JIS P−8147の傾斜法に準拠して測定(数値が大きいほど防滑性 がよいことをしめす)。 注2:JIS P−8140に準拠して測定(数値が小さいほどサイズ性がよい ことを示す)。
【0028】
【発明の効果】本発明の紙用防滑剤もしくはサイズ剤は
下記の効果を有する。 (1)従来のものに比べ紙表面の滑り防止効果に優れ、
紙製品の荷くずれを防止する効果が大きい。 (2)従来のものに比べ紙サイズ性が良好であり、水の
吸収による紙力の低下を抑える効果に優れている。 上記効果を奏することから本発明の紙用防滑剤もしくは
サイズ剤は、ダンボール紙や板紙等の防滑剤兼サイズ剤
としてとして極めて有用である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される、重合性2
    重結合を有する第4級アンモニウム塩(A)およびエチ
    レン性モノマー(B)を必須構成単位として含有するポ
    リマーの水系エマルションからなる紙用防滑剤もしくは
    サイズ剤。 〔式中、R1およびR2は炭素数1〜4のアルキル基、R
    3は炭素数8〜20のアルキルまたはアルケニル基、X
    はCl、BrまたはIを表す。〕
  2. 【請求項2】 該ポリマーのガラス転移点が40℃以上
    である請求項1記載の防滑剤もしくはサイズ剤。
  3. 【請求項3】 (A)と(B)の重量比が(0.2〜1
    0):100である請求項1または2記載の防滑剤もし
    くはサイズ剤。
  4. 【請求項4】 該エマルションが、(A)を乳化剤とし
    て用いエチレン性モノマー(B)を水系溶媒中で、ラジ
    カル重合開始剤(C)の存在下に乳化重合することによ
    り得られる請求項1〜3のいずれか記載の紙用防滑剤も
    しくはサイズ剤。
  5. 【請求項5】 (C)が分子内に、酸で中和されたアミ
    ノ基、アミド基またはイミダゾリン基を含有するアゾ系
    ラジカル重合開始剤である請求項4記載の防滑剤もしく
    はサイズ剤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140316092A1 (en) * 2011-07-26 2014-10-23 Beijing Junlun Runzhong Science & Technology Co., Limited Amphiphilic macromolecule and use thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140316092A1 (en) * 2011-07-26 2014-10-23 Beijing Junlun Runzhong Science & Technology Co., Limited Amphiphilic macromolecule and use thereof
US9738741B2 (en) * 2011-07-26 2017-08-22 Beijing Junlun Runzhong Science & Technology Co., Limited Amphiphilic macromolecule and use thereof

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