JPS5845444B2 - Kamihifukuyou Yuukiganryyouno Seizouhouhou - Google Patents

Kamihifukuyou Yuukiganryyouno Seizouhouhou

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Publication number
JPS5845444B2
JPS5845444B2 JP8350775A JP8350775A JPS5845444B2 JP S5845444 B2 JPS5845444 B2 JP S5845444B2 JP 8350775 A JP8350775 A JP 8350775A JP 8350775 A JP8350775 A JP 8350775A JP S5845444 B2 JPS5845444 B2 JP S5845444B2
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JP
Japan
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weight
polymerization
monomer
latex
parts
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Application number
JP8350775A
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Japanese (ja)
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Inventor
弘信 篠原
正寛 杉江
嘉亨 石橋
英二郎 田上
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JSR Corp
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Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、乳化剤を含まないポリスチレン系紙被覆用有
機顔料の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing an emulsifier-free organic pigment for coating polystyrene paper.

さらに詳しくは、本発明は水性媒体中で乳化剤の不存在
下にメタクリル酸とスチレンもしくはスチレンを主成分
とする単量体とを共重合し、紙被覆用有機顔料として好
適に使用し得るポリスチレン系重合体ラテックスを提供
するものである。
More specifically, the present invention involves the copolymerization of methacrylic acid and styrene or a monomer containing styrene as a main component in an aqueous medium in the absence of an emulsifier. A polymer latex is provided.

従来紙被覆用顔料として、クレ一または二酸化チタンの
如き無機顔料が主に用いられてきたが、近年、印刷用紙
等の紙質への要求が高まると共に、紙被覆用顔料の使用
量が増し、これに伴ない被覆紙を用いた印刷物等の重量
増が無視できなくなった。
Conventionally, inorganic pigments such as clay or titanium dioxide have been mainly used as pigments for paper coatings, but in recent years, as demands for paper quality such as printing paper have increased, the amount of pigments used for paper coatings has increased. As a result, the weight increase of printed materials using coated paper cannot be ignored.

そこで被覆紙の軽量化を図るために、無機顔料に比較し
て低密度のポリマーが有機顔料として用いられるように
なった。
Therefore, in order to reduce the weight of coated paper, polymers with lower density than inorganic pigments have been used as organic pigments.

このような有機顔料としては、乳化重合法で製造される
重合体ラテックスが提案されているが、重合の際用いら
れる乳化剤が被覆紙の耐水強度を低下させる欠点があっ
た。
As such an organic pigment, a polymer latex produced by an emulsion polymerization method has been proposed, but it has the drawback that the emulsifier used during polymerization reduces the water resistance strength of the coated paper.

乳化重合法は工業的に重要な重合法の一つであるが、安
定な重合体ラテックスを得るためには乳化剤や保護コロ
イドが使用される。
Emulsion polymerization is one of the industrially important polymerization methods, and emulsifiers and protective colloids are used to obtain stable polymer latex.

特に疎水性単量体であるスチレンやブタジェンなどの重
合にあたっては、生成ラテックスの安定性保持だけでな
く、重合反応自体を行なうためにも乳化剤の使用が不可
欠とされており、通常1〜数係の界面活性剤が使われて
いる。
In particular, when polymerizing hydrophobic monomers such as styrene and butadiene, it is essential to use an emulsifier not only to maintain the stability of the latex produced, but also to carry out the polymerization reaction itself, and it usually has a coefficient of 1 to several. surfactants are used.

しかし、重合反応に使用された乳化剤は必然的に重合体
ラテックスの中に混入してラテックスに発泡性を与え、
また前述の如く、乾燥皮膜の耐水強度を低下させるほか
、着色をもたらしたり、接着性を減少したりするなどの
欠点がある。
However, the emulsifier used in the polymerization reaction is inevitably mixed into the polymer latex and gives the latex foaming properties.
Further, as mentioned above, in addition to reducing the water resistance of the dried film, it also has disadvantages such as causing coloration and reducing adhesiveness.

従って乳化剤使用量はできるだけ少なくすることが望ま
れてきた。
Therefore, it has been desired to reduce the amount of emulsifier used as much as possible.

また、ポリスチレン系重合体ラテックスを紙被覆用有機
顔料として使用することの有用性は特公昭46−652
4号公報によって公知である。
In addition, the usefulness of using polystyrene polymer latex as an organic pigment for paper coating was published in Japanese Patent Publication No. 46-652.
It is known from Publication No. 4.

即ち、有機顔料を含む組成物を紙に塗工するときは紙を
軽量化し、高度の光沢を有する不透明白色顔料として挙
動する。
That is, when a composition containing an organic pigment is applied to paper, it reduces the weight of the paper and behaves as an opaque white pigment with a high degree of gloss.

同公報には有機顔料の製造方法についての詳細な記載は
ないが、同じ出願人の米国特許第3819557号明細
書では重合時に乳化剤を使用してポリスチレン系重合体
ラテックスを製造する態様が述べられている。
Although this publication does not contain a detailed description of the method for producing organic pigments, U.S. Patent No. 3,819,557 by the same applicant describes an embodiment in which polystyrene polymer latex is produced using an emulsifier during polymerization. There is.

しかし、このような従来の方法に従って乳化剤の存在下
に製造したポリスチレン系重合体ラテックスを使用する
と、耐水性の劣った塗膜しか得られない。
However, when polystyrene polymer latex produced in the presence of an emulsifier according to such conventional methods is used, only coating films with poor water resistance are obtained.

また乳化剤を使用した場合、重合体ラテックスの表面張
力は小さくなり、重合体ラテックスの製造中、あるいは
塗工液の調製工程で発泡するため作業性が低下する欠点
がある。
In addition, when an emulsifier is used, the surface tension of the polymer latex decreases and foaming occurs during the production of the polymer latex or during the preparation process of the coating solution, resulting in a decrease in workability.

重合体ラテックスの表面張力は50 dyne/crr
L以上、望ましくは60dyne/cm以上である場合
に低発泡性となり、作業性が極めて良好となる。
The surface tension of polymer latex is 50 dyne/crr
If it is at least L, preferably at least 60 dyne/cm, the foaming property will be low and the workability will be extremely good.

乳化剤を用いずに各種単量体を重合または共重合してラ
テックスを得る方法は、すでに松本ら(高分子化学l旦
481(1965) 、山崎(第22同高分子討論会5
7DO1,57DO2)、特開昭49−30472号公
報、C,W、CESKA(J 、 Appl 。
The method of obtaining latex by polymerizing or copolymerizing various monomers without using an emulsifier has already been reported by Matsumoto et al.
7DO1, 57DO2), JP-A-49-30472, C, W, CESKA (J, Appl.

Polymer Sci、、18 427〜437(1
974))などにより知られている。
Polymer Sci, 18 427-437 (1
974)).

しかしこれらの方法では重合中のラテックスの安定性が
悪く凝固物を生じやすい、粒子径を0.3μ以上にコン
トロールできない。
However, with these methods, the stability of the latex during polymerization is poor and coagulation is likely to occur, and the particle size cannot be controlled to 0.3 μm or more.

重合時間が長く生産性が悪いなどの欠点がある。It has drawbacks such as long polymerization time and poor productivity.

本発明者らは、安定で粒子径の揃った、紙被覆用有機顔
料として好適に使用し得るポリスチレン系重合体ラテッ
クスの製造方法について種々検討した結果、特定組成比
のメタクリル酸とスチレン、もしくはスチレンを主成分
とする単量体との混合物を、比較的多量のアルキルメル
カプタンの存在下乳化剤を含有しない水性媒体中に連続
的に添加して重合するとき、重合体の粒子径が大きく、
かつ粒子径が揃っており、安定で表面張力の高い重合体
ラテックスが得られ、この重合体粒子を紙被覆用有機顔
料として用いるとき、無機顔料の一部または全部を代替
でき、塗膜にすぐれた光学的性質を付与し、塗膜の耐水
性がすぐれていること、またこれらの顔料分散液が低発
泡性であるため良好な作業性を示すことを見出した。
As a result of various studies on the production method of polystyrene polymer latex which is stable and has a uniform particle size and can be suitably used as an organic pigment for paper coating, the present inventors found that methacrylic acid and styrene in a specific composition ratio, or styrene When polymerizing by continuously adding a mixture with a monomer mainly composed of
Moreover, the particle size is uniform, and a stable polymer latex with high surface tension can be obtained. When this polymer particle is used as an organic pigment for paper coating, it can replace part or all of the inorganic pigment, and it has an excellent coating film. It has been found that these pigment dispersions have excellent optical properties and have excellent water resistance, and that these pigment dispersions exhibit good workability due to their low foaming properties.

本発明はこれらの知見に基づいて達成されたもので、メ
タクリル酸3〜8重量饅およびスチレンもしくはスチレ
ンを主成分とする単量体97〜92重量φからなる単量
体混合物100重量部に、0.5〜2.5重量部のアル
キルメルカプタンを混合し、混合液を過硫酸塩を含む5
0〜100℃の水性媒体中に3〜8時間にわたって連続
的に添加して重合させることを特徴とする乳化剤を含ま
ない紙被覆用有機顔料の製造方法である。
The present invention was achieved based on these findings, and 100 parts by weight of a monomer mixture consisting of 3 to 8 parts by weight of methacrylic acid and 97 to 92 parts by weight of styrene or a monomer mainly composed of styrene, 0.5 to 2.5 parts by weight of alkyl mercaptan are mixed, and the mixture is mixed with 5 parts by weight containing persulfate.
This is a method for producing an organic pigment for paper coating, which does not contain an emulsifier, and is characterized in that it is continuously added to an aqueous medium at a temperature of 0 to 100°C for 3 to 8 hours and polymerized.

バインダーと無機顔料の混合物を紙被覆用に用いるとき
、無機顔料の一部または全部を有機顔料で代替して、軽
量で、白色光沢の優れた被覆で、かつ有機顔料の欠点で
ある耐水性の低下の少ない被覆を得ることは、本発明の
方法によって製造したポリスチレン系重合体ラテックス
を有機顔料として使用することによって初めて達成され
たのである。
When a mixture of a binder and an inorganic pigment is used for paper coating, part or all of the inorganic pigment can be replaced with an organic pigment to provide a coating that is lightweight and has excellent white gloss, while also improving water resistance, which is a disadvantage of organic pigments. Obtaining a coating with little degradation was achieved for the first time by using the polystyrene polymer latex produced by the method of the invention as an organic pigment.

即ち、本発明によれば表面張力が高く、安定で、比較的
粒子径が大きく、かつ粒子径の揃ったポリスチレン系重
合体ラテックスを安定に製造するこができ、これを有機
顔料として使用したバインダ、無機顔料との混合物より
なる塗ia+−a耐水性、機械的性質、光学的性質に優
れており、また重合体ラテックスは重合体濃度約60重
量袈まで安定である。
That is, according to the present invention, it is possible to stably produce a polystyrene polymer latex that has a high surface tension, is stable, has a relatively large particle size, and has a uniform particle size, and a binder using this as an organic pigment can be produced. The IA+-A coating, which is made of a mixture with inorganic pigments, has excellent water resistance, mechanical properties, and optical properties, and the polymer latex is stable up to a polymer concentration of about 60% by weight.

本発明において、メタクリル酸はポリスチレン系重合体
ラテックスを製造する上で不可欠であり、これが含まれ
ない場合はスチレンもしくはスチレンを主成分とする疎
水性単量体の重合は重合速度が著しく遅くなる。
In the present invention, methacrylic acid is essential for producing polystyrene polymer latex, and if methacrylic acid is not included, the polymerization rate of styrene or a hydrophobic monomer mainly composed of styrene will be extremely slow.

メタクリル酸の使用量が全単量体の3重量多未満では、
重合中に凝固物が生成しやすくなり、また8重量袈より
多くなると凝固物が生成しやすくなり、かつメタクリル
酸の使用量が増大すると重合体の粒子径は小さくなり、
また被覆の耐水強度が低下して有機顔料としての効果が
なくなる。
If the amount of methacrylic acid used is less than 3 weights of all monomers,
Coagulates tend to form during polymerization, and when the weight exceeds 8 weight, coagulates tend to form, and when the amount of methacrylic acid used increases, the particle size of the polymer becomes smaller.
Furthermore, the water resistance of the coating decreases and it loses its effectiveness as an organic pigment.

従ってメタクリル酸の使用量は全単量体の3〜8重量φ
が適当である。
Therefore, the amount of methacrylic acid used is 3 to 8 weight φ of the total monomers.
is appropriate.

メタクリル酸以外のα。β−不飽オ0カルボン酸の場合
、安定な重合体ラテックスを得るためには100重量部
上の使用が必要であり、この重合体を用いた被覆は耐水
強度が著しく低下する欠点がある。
α other than methacrylic acid. In the case of β-unsaturated oxycarboxylic acid, it is necessary to use 100 parts by weight in order to obtain a stable polymer latex, and coatings using this polymer have the drawback of significantly lowering the water resistance strength.

メタクリル酸と共重合される単量体のうちスチレンは有
機顔料の熱変形温度を高め、さらに粒子の屈折率を高く
するために使用される。
Among the monomers copolymerized with methacrylic acid, styrene is used to increase the heat distortion temperature of the organic pigment and further increase the refractive index of the particles.

屈折率は高いほど塗膜の白色度など光学的性質は優れて
いる。
The higher the refractive index, the better the optical properties such as the whiteness of the coating film.

重合に用いられる単量体は、メタクリル酸とスチレンの
みでもよいが、これらと共重合する第三の単量体を併用
してもよい。
The monomers used in the polymerization may be only methacrylic acid and styrene, but a third monomer copolymerizable with these may be used in combination.

第三の単量体としてはビニルトルエン、α−メチルスチ
レン、クロルスチレン、ジビニルベンゼンなど芳香族ビ
ニル化合物の外、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル
、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、ブタジェン
などが使用される。
As the third monomer, aromatic vinyl compounds such as vinyltoluene, α-methylstyrene, chlorostyrene, and divinylbenzene, as well as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, acrylonitrile, butadiene, and the like are used.

第三の単量体は生成重合体の熱変形温度を50’C以上
に維持するため、スチレンの20重量φ程度以内の量で
使用される。
The third monomer is used in an amount within about 20 weight φ of styrene in order to maintain the heat distortion temperature of the resulting polymer at 50'C or higher.

第三の単量体の使用目的は、ラテックスの安定性の向上
のほかに、所定の熱変形温度の粒子を得ることである。
The purpose of using the third monomer, in addition to improving the stability of the latex, is to obtain particles with a certain heat distortion temperature.

熱変形温度は塗工時の乾燥温度より高いこと、好ましく
は50℃以上であることが望まれる。
It is desired that the heat distortion temperature is higher than the drying temperature during coating, preferably 50°C or higher.

重合に用いられる水の量は単量体100重量部当り90
0〜60重量部、望ましくは230〜60重量部が用い
られる。
The amount of water used for polymerization is 90 parts by weight per 100 parts by weight of monomer.
0 to 60 parts by weight, preferably 230 to 60 parts by weight are used.

次にこれら単量体混合物にアルキルメルカプタンが混合
される。
Next, an alkyl mercaptan is mixed into these monomer mixtures.

アルキルメルカプタンの使用量は単量体混合物1.00
重量部に対して0.5〜2.5重量部である。
The amount of alkyl mercaptan used is 1.00 of the monomer mixture.
The amount is 0.5 to 2.5 parts by weight.

アルキルメルカプタンは重合体ラテックスを安定に製造
するために必要である。
Alkyl mercaptans are necessary to stably produce polymer latexes.

0.5重量部未満では重合中に凝固物が生成し、2.5
重量部を起える量を加えても重合中に凝固物が生成しや
すくなる。
If it is less than 0.5 parts by weight, coagulates will be formed during polymerization, and 2.5 parts by weight will result.
Even if an amount that raises parts by weight is added, coagulum is likely to be formed during polymerization.

アルキルメルカプタンは、具体的にはter t−ドデ
シルメルカプタン、n −ドデシルメルカプタンなどの
長鎖アルキルメルカプタンが好ましく、通常連鎖移動剤
として使用される低級アルキルキサントゲン、ハロゲン
化炭化水素では安定な重合体ラテックスは生成しない。
Specifically, the alkyl mercaptan is preferably a long-chain alkyl mercaptan such as tert-dodecyl mercaptan or n-dodecyl mercaptan, and a stable polymer latex is not suitable for lower alkyl xanthogens and halogenated hydrocarbons, which are usually used as chain transfer agents. Not generated.

単量体とアルキルメルカプタンの混合物は、過硫酸塩を
含む温度50−100℃の水中に3〜8時間にわたって
連続的に添加され重合される。
The mixture of monomer and alkyl mercaptan is continuously added to water containing persulfate at a temperature of 50-100° C. over a period of 3 to 8 hours and polymerized.

過硫酸塩としては過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム
などがあげられる。
Examples of persulfates include ammonium persulfate and potassium persulfate.

また、過硫酸塩にチオ硫酸ソーダ、塩化第一鉄などの還
元剤を加えることもできる。
Further, a reducing agent such as sodium thiosulfate or ferrous chloride can be added to the persulfate.

過硫酸塩の量は単量体100重量部に対し0.3〜3重
量部が用いられる。
The amount of persulfate used is 0.3 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer.

水性媒体の温度は50−100℃、好ましくは60〜9
0℃である。
The temperature of the aqueous medium is 50-100°C, preferably 60-9
It is 0°C.

50’Cより低い温度では重合速度が遅く、また重合中
に凝固物が生成する。
At temperatures lower than 50'C, the polymerization rate is slow and coagulum is formed during polymerization.

単量体とアルキルメルカプクンの混合物は連続的に添加
することが必要である。
It is necessary to add the mixture of monomer and alkylmercapkun continuously.

混合物を3時間未満に添加し終ると凝固物が生成する。A coagulum forms when the mixture is added for less than 3 hours.

また、時に全量を加えると多量の凝固物が生成する。Also, sometimes when the entire amount is added, a large amount of coagulum is generated.

単量体の添加時間は長いほど重合体粒子は大きくなるが
8時間を超える時間をかけることは重合時間が長くなる
だけで無意味であるばかりか凝固物も生威しやすくなる
The longer the monomer addition time, the larger the polymer particles will be, but adding a time longer than 8 hours will not only lengthen the polymerization time and be meaningless, but also cause coagulation to occur.

単量体とアルキルメルカプタンとの混合物の添加は連続
的に行なわれる。
The addition of the mixture of monomer and alkyl mercaptan is carried out continuously.

添加は重合溶液の液面上より滴下または流下して行なっ
てもよいし、また液面下より注入してもよい。
The addition may be carried out by dropping or flowing down from above the surface of the polymerization solution, or may be injected from below the surface of the polymerization solution.

また混合物の添加は所定の時間内に均等に、かつ連続的
に行なわれるか、場合により実質的に連続添加と見做し
得る程度に間欠的に添加してもよい。
Further, the mixture may be added evenly and continuously within a predetermined period of time, or may be added intermittently to the extent that it can be considered as substantially continuous addition.

以上の工程で生成した重合体ラテックスの粒子径は、顔
料として要求される0、3μ以上であり、かつ粒子径は
揃っており、ラテックスの表面張力は高いにもかかわら
す安定である。
The particle size of the polymer latex produced in the above process is 0.3μ or more, which is required for a pigment, and the particle size is uniform, and the latex is stable despite its high surface tension.

また重合はラテックス中の重合体濃度が100重量部上
、望ましくは30〜60重量饅になるように調整して行
なわれる。
The polymerization is carried out by adjusting the polymer concentration in the latex to 100 parts by weight or more, preferably 30 to 60 parts by weight.

重合終了後において、必要ならば脱型量体のためのスト
リッピング、もしくは濃度調整のための希釈または濃縮
を行なうことができる。
After the polymerization is completed, stripping for demolding the polymer or dilution or concentration for adjusting the concentration can be carried out if necessary.

重合体ラテックスを用いて紙被覆組成物を調製するにあ
たって、重合体ラテックスはpH2〜3の酸性側にある
のでバインダーと、または更に無機顔料と混合する前に
、混合時の安定性を増すために必要に応じてアンモニア
、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどの塩基性
物質を加えてpH7〜10に調節することが行なわれる
When preparing a paper coating composition using a polymer latex, the polymer latex is on the acidic side of pH 2-3, so before mixing with the binder or even with the inorganic pigment, in order to increase the stability during mixing, If necessary, a basic substance such as ammonia, sodium hydroxide or potassium hydroxide may be added to adjust the pH to 7-10.

本発明の有機顔料を紙被覆用組成物として使用するにあ
たって、バインダーとしては殿粉、変性殿粉、大豆たん
白、カゼインなどの天然バインダ、スチレン−ブタジェ
ン共重合体ラテックス、カルボキシ変性共重合体ラテッ
クス、ポリ酢酸ビニルラテックス、ポリクロロプレン、
ラテックス、ポリビニルアルコールなどの合成バインダ
ーであり、単独または混合して使用される。
When using the organic pigment of the present invention as a paper coating composition, binders include starch, modified starch, soybean protein, natural binders such as casein, styrene-butadiene copolymer latex, and carboxy-modified copolymer latex. , polyvinyl acetate latex, polychloroprene,
Synthetic binders such as latex and polyvinyl alcohol, used alone or in combination.

無機顔料としては、カオリンクレー、炭酸カルシウム、
酸化チタン(ルチル、アナターゼ)などが使用される。
Inorganic pigments include kaolin clay, calcium carbonate,
Titanium oxide (rutile, anatase), etc. are used.

顔料とバインダーとの混合比は通常乾燥重量の比で10
0対5〜25である。
The mixing ratio of pigment and binder is usually 10 in terms of dry weight.
0 to 5-25.

顔料中、有機顔料と無機顔料の混合比は乾燥重量の比で
l/99〜10010の間で用いられる。
In the pigment, the mixing ratio of organic pigment and inorganic pigment used is between 1/99 and 10010 in dry weight ratio.

紙基質への塗被は公知の技術、例えばエアーナイフ、ト
レーリングブレード、インバーテツドブレード、ロール
コータ−により行なわれる。
Coating the paper substrate is carried out by known techniques, such as air knives, trailing blades, inverted blades, roll coaters.

被覆後表面を乾燥し、カレンダーリングなどにより仕上
げる。
After coating, the surface is dried and finished by calendering, etc.

塗工、乾燥および仕上げの温度は有機顔料の軟化温度を
超えてはならない。
Application, drying and finishing temperatures must not exceed the softening temperature of the organic pigment.

また、有機顔料がバインダーにより軟化しないことも必
要である。
It is also necessary that the organic pigment is not softened by the binder.

次に本発明を実症例によって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制
約されるものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail using actual examples, but the present invention is not limited to these examples unless the gist thereof is exceeded.

実施例 l 攪拌機、冷却コイル、温度検出器、ジャケットなどを装
備したステンレス製反応器(容量1OOl)を窒素置換
して水51kyを仕込み、攪拌しながら温度を80°C
にした。
Example 1 A stainless steel reactor (capacity 1OOl) equipped with a stirrer, cooling coil, temperature detector, jacket, etc. was replaced with nitrogen and 51ky of water was charged, and the temperature was raised to 80°C while stirring.
I made it.

水1.5ユに過硫酸アンモニウム0.15に9を溶解し
て反応器に仕込み、続いてスチレン28.5 kg、メ
タクリル酸1.5に9、tertドデシルメルカプタン
0.3 kyの混合物を5時間かけて反応器に連続的に
添加した。
A solution of 0.15 to 9 ammonium persulfate in 1.5 units of water was charged into a reactor, followed by a mixture of 28.5 kg of styrene, 1.5 to 9 of methacrylic acid, and 0.3 ky of tert dodecyl mercaptan for 5 hours. was added continuously to the reactor.

モノマー添加終了後反応器の温度を90°Cに上げ、さ
らに3時謝植合させた。
After the monomer addition was completed, the temperature of the reactor was raised to 90°C, and inoculation was continued for an additional 3 hours.

得られた重合体ラテックスの固形分濃度は36.9優、
pH1,9であり、転化率too饅であった。
The solid content concentration of the obtained polymer latex was 36.9 or more.
The pH was 1.9, and the conversion rate was too high.

このラテックスを200メツシユのステンレス製金網で
濾過してその残渣を測定したところ、凝固物は重合体1
00g当り0.026Fで非常に少なかった。
When this latex was filtered through a 200-mesh stainless steel wire mesh and the residue was measured, it was found that the coagulated product was polymer 1.
It was very low at 0.026F per 00g.

またアンモニア水(濃度28%)でpH8,3にしたと
きの表面張力は66.7dyne/crrLであった。
Further, the surface tension when the pH was adjusted to 8.3 with ammonia water (concentration 28%) was 66.7 dyne/crrL.

電子顕微鏡により求めた平均粒子径は0.63μで粒子
径はよく揃っていた。
The average particle size determined by electron microscopy was 0.63μ, and the particle sizes were well aligned.

(以下これをラテックスAと称する。(Hereinafter, this will be referred to as latex A.

)本発明の有機顔料の性能を測定するに際し、乳化剤の
影響をみるために本発明の有機顔料に通常の乳化剤を添
加したもの及び市販有機顔料の性能を測定した。
) When measuring the performance of the organic pigment of the present invention, the performance of the organic pigment of the present invention to which a conventional emulsifier was added and a commercially available organic pigment were measured in order to examine the influence of the emulsifier.

紙被覆用配合組成物の配合および有機顔料サンプルの調
整条件を表1、表2に示した。
The formulation of the paper coating composition and the conditions for preparing the organic pigment sample are shown in Tables 1 and 2.

サンプル(2)〜(5)は比較サンプル ※ ラウリルアルコール硫酸エステルの Na塩 これらの配合組成物をバーコーターで上質紙に11.0
±1.1になるように塗布し、120’C。
Samples (2) to (5) are comparative samples * Na salt of lauryl alcohol sulfate These blended compositions were coated on high-quality paper with a bar coater at 11.0
Apply to a temperature of ±1.1 and heat at 120'C.

1分間乾燥して70 ’C115kg/CI?Lの条件
でカレンダー通しを2回行なった。
Dry for 1 minute and 70'C115kg/CI? Calendar running was performed twice under L conditions.

通常の被覆紙評価方法に従って試験した結果を表3に示
した。
Table 3 shows the results of testing according to the usual coated paper evaluation method.

表3から明らかなように、有機顔料を使用しない従来法
の配合Aの評価結果に比較して有機顔料を併用したもの
は白紙光沢において著しく優れているが、耐水強度が劣
っている。
As is clear from Table 3, compared to the evaluation results of Formulation A of the conventional method that does not use organic pigments, those that use organic pigments in combination are significantly superior in white paper gloss, but are inferior in water resistance strength.

特に乳化剤を添加したサンプル(2) 、 (3) 、
(4)では、添加した乳化剤量に比例して耐水強度が
低下しているのがわかる。
Especially samples with added emulsifier (2), (3),
In (4), it can be seen that the water resistance strength decreases in proportion to the amount of emulsifier added.

また市販有機顔料も耐水強度が劣っているが、本発明の
有機顔料を用いたときは耐水強度の低下が少なく、すぐ
れていることがわかる。
Further, commercially available organic pigments also have poor water resistance, but when the organic pigment of the present invention is used, there is little decrease in water resistance, indicating that the water resistance is excellent.

実施例 2 メルカプタン量の比較 攪拌機、冷却管、温度計材のガラス製11セパラブル4
つロフラスコを窒素置換して、水476gを仕込みso
’cに温度を上昇させた。
Example 2 Comparison of mercaptan amount Stirrer, cooling pipe, thermometer made of glass 11 Separable 4
Replace the two-flask with nitrogen and add 476g of water.
The temperature was raised to 'c.

次に過硫酸アンモニウム1.4gを水1.4gに溶解さ
せて仕込んだ。
Next, 1.4 g of ammonium persulfate was dissolved in 1.4 g of water and charged.

続いてスチレン2665i’(95重量%)、メタクリ
ル酸14F(5重量%)、tert−ドデシルメルカプ
タン(重量)を混合したモノマー溶液を3時間かけて、
連続的に反応器に添加した。
Next, a monomer solution containing styrene 2665i' (95% by weight), methacrylic acid 14F (5% by weight), and tert-dodecylmercaptan (by weight) was added over 3 hours.
continuously added to the reactor.

七ツマー添加終了後90℃に温度を上げさらに2時間重
合させた。
After the addition of the 7-mer, the temperature was raised to 90°C and polymerization was continued for an additional 2 hours.

得うしたエマルジョンを200メツシユのステンレス製
金網で濾過して生成凝固物の量を求めた。
The resulting emulsion was filtered through a 200-mesh stainless steel wire gauze to determine the amount of coagulum produced.

結果を表4に示した。The results are shown in Table 4.

表4よりメルカプタンの量は0.5〜2.5PHMの範
囲内にて重合安定性がよいことがわかる。
Table 4 shows that polymerization stability is good when the amount of mercaptan is within the range of 0.5 to 2.5 PHM.

なお、実験番号り、2.7は比較例である。Note that experiment number 2.7 is a comparative example.

実施例 3 メタクリル酸量の比較 実施例2と同様な11セパラブルフラスコを窒素置換し
、水476gを仕込み80℃に温度を上昇させた。
Example 3 Comparison of methacrylic acid amount A 11 separable flask similar to that in Example 2 was purged with nitrogen, 476 g of water was charged, and the temperature was raised to 80°C.

過硫酸アンモニウム1.4gを水14cI**に溶解さ
せて仕込んだ。
1.4 g of ammonium persulfate was dissolved in 14 cI** of water and charged.

続いてスチレン、メタクリル酸の混合物281とter
t−ドデシルメルカプタン2.8gを混合し、5時間
かけて連続的に反応器に添加した。
Subsequently, a mixture of styrene and methacrylic acid 281 and ter
2.8 g of t-dodecyl mercaptan was mixed and added continuously to the reactor over 5 hours.

モノマー添加終了後90’Cに温度を上げさらに2時間
重合させた。
After the monomer addition was completed, the temperature was raised to 90'C and polymerization was continued for an additional 2 hours.

得られたラテックスを200メツシユのステンレス製金
網で涙過して生成凝固物の量を求めた。
The obtained latex was filtered through a 200-mesh stainless steel wire gauze to determine the amount of formed coagulum.

結果を表5に示した。The results are shown in Table 5.

表5よりメタクリル酸の量は3〜8重量φがよいことが
わかる。
From Table 5, it can be seen that the amount of methacrylic acid is preferably 3 to 8 weight φ.

なお、実験番号8,12は比較例である。Note that experiment numbers 8 and 12 are comparative examples.

実施例 4 モノマー浴液添加時間の比較 実施例2と同様な11セパラブルフラスコを窒素置換し
、水476gを仕込み80℃に温度を上昇させた。
Example 4 Comparison of monomer bath addition time A 11 separable flask similar to Example 2 was purged with nitrogen, 476 g of water was charged, and the temperature was raised to 80°C.

次に過硫酸アンモニウム1.4gを水14gに溶解させ
て仕込んだ。
Next, 1.4 g of ammonium persulfate was dissolved in 14 g of water and charged.

続いてスチレン266g1メタクリル酸14g、ter
t−ドデシルメルカプタン2.8gを混合して、所定時
間かけて連続的に反応器に添加した。
Next, 266 g of styrene 14 g of methacrylic acid, ter
2.8 g of t-dodecyl mercaptan was mixed and added continuously to the reactor over a predetermined period of time.

モノマー添加終了後90℃に温度を上げ、さらに2時間
重合させた。
After the monomer addition was completed, the temperature was raised to 90° C. and polymerization was continued for an additional 2 hours.

得られたエマルジョンの性状を表6に示した。Table 6 shows the properties of the obtained emulsion.

表6よりモノマー添加時間は3〜8時間がよいことがわ
かる。
Table 6 shows that the monomer addition time is preferably 3 to 8 hours.

なお、実験番号13,14.18は比較例である。Note that experiment numbers 13, 14, and 18 are comparative examples.

実施例 5 第3モノマーの使用例 実施例2と同様なllセパラブルフラスコを窒素置換し
、水476gを仕込みso’cに温度を上昇させた。
Example 5 Example of use of third monomer A 11 separable flask similar to Example 2 was purged with nitrogen, 476 g of water was charged, and the temperature was raised to SO'C.

次に過硫酸アンモニウム1.4gを水1=H’に溶解さ
せて仕込んだ。
Next, 1.4 g of ammonium persulfate was dissolved in 1=H' of water and charged.

続いてスチレン252?(90重量φ)、メタクリル酸
メチル14F(5重量φ)、メタクリル酸14 F (
5重量%)、tert−ドデシルメルカプタン2.1を
混合して、4時間かけて連続的に反応器に添加した。
Next is Styrene 252? (90 weight φ), methyl methacrylate 14F (5 weight φ), methacrylic acid 14F (
5% by weight) and 2.1 liters of tert-dodecyl mercaptan were mixed and added continuously to the reactor over 4 hours.

モノマー添加終了後90’Cに温度を上げ、さらに2時
間重合させた。
After the monomer addition was completed, the temperature was raised to 90'C and polymerization was continued for an additional 2 hours.

転化率は100%であった。200メツシユのステンレ
ス製金網で濾過してその残渣を測定したところ、凝固物
はポリマー1oog当りo、o65Fであった。
The conversion rate was 100%. When the residue was measured by filtration through a 200-mesh stainless steel wire gauze, the coagulated product was 0.065 F/oog of polymer.

また、28φのアンモニア水でpH7,7にした時の表
面張力は57 dyne/crIL1 平均粒子径は0
.45μであった。
Also, when the pH is adjusted to 7.7 with 28φ ammonia water, the surface tension is 57 dyne/crIL1 and the average particle size is 0.
.. It was 45μ.

このラテックスをサンプル(6)とする。This latex is designated as sample (6).

同様な重合操作で滴下モノマー組成をスチレン252g
(90重量係)、アクリル酸エチル14g(5重量咎)
、メタクリル酸14 ’i (5重量%)、tert−
ドデシルメルカプタン2.8gとして重合した。
Using the same polymerization procedure, the monomer composition dropped was changed to 252 g of styrene.
(90 weight), ethyl acrylate 14g (5 weight)
, methacrylic acid 14'i (5% by weight), tert-
Polymerization was carried out as 2.8 g of dodecyl mercaptan.

得られたラテックスの転化率は100%で、生成凝固物
0.07:l(ポリマー101当り)であった。
The conversion of the latex obtained was 100%, with a product coagulum of 0.07:l (per 101 polymer).

28饅のアンモニア水でpH8,1にした時の表面張力
は57 dyne/crnで、平均粒子径は0.42μ
であった。
When the pH was adjusted to 8.1 with 28 cups of ammonia water, the surface tension was 57 dyne/crn and the average particle size was 0.42μ.
Met.

このラテックスをサンプノ頃7)とする。This latex is called Sampu no Koro 7).

〔有機顔料の性能比較〕 有機顔料としての性能比較を実施例1と同じ方法で試験
した。
[Comparison of performance of organic pigments] Comparison of performance as organic pigments was conducted in the same manner as in Example 1.

すなわち実施例■の配合C,Dでサンプノ区6)、サン
プル(7)を試験した。
That is, Sampno 6) and sample (7) were tested using formulations C and D of Example (2).

結果を表7に示した。比較例 l 内容積340TLlの耐圧ビンを窒素置換して表8の重
合配合物を仕込み、70℃で6時間重合させた。
The results are shown in Table 7. Comparative Example 1 A pressure-resistant bottle having an internal volume of 340 TLl was purged with nitrogen, and the polymerization composition shown in Table 8 was charged therein and polymerized at 70° C. for 6 hours.

このようにアルキルメルカプタンを用いず、かつ単量体
を重合開始時に一度に添加する方式による重合方法で重
合すると重合安定性か悪く、得られたラテックスの粒子
径も小さいことがわかる。
It can be seen that when polymerization is carried out using a method in which monomers are added all at once at the start of polymerization without using alkyl mercaptan, the polymerization stability is poor and the particle size of the obtained latex is also small.

比較例 2 メタクリル酸のかわりにアクリル酸を用いた例実施例2
と同様な11セパラブルフラスコを窒素置換して水47
6gを仕込み、80°Cに温度を上昇させた。
Comparative Example 2 Example using acrylic acid instead of methacrylic acid Example 2
11 Separable flask similar to 11 was replaced with nitrogen and water was added to 47
6g was charged and the temperature was raised to 80°C.

次に過硫酸アンモニウム1,4gを水オ*14gに溶解
させて仕込んだ。
Next, 1.4 g of ammonium persulfate was dissolved in 14 g of water and added.

続いてスチレン、アクリル酸の混合物281i’とte
rt−ドデシルメルカプタン2.8gを混合して4時間
かけて連続的に反応器に添加した。
Subsequently, a mixture of styrene and acrylic acid 281i' and te
2.8 g of rt-dodecyl mercaptan was mixed and added continuously to the reactor over 4 hours.

モノマー添加終了後90℃に温度を上げさらに2時間重
合させた。
After the monomer addition was completed, the temperature was raised to 90°C and polymerization was continued for an additional 2 hours.

得られたラテックスを200メツシユのステンレス製金
網で濾過して生成凝固物の量を求めた。
The obtained latex was filtered through a 200-mesh stainless steel wire gauze to determine the amount of coagulum produced.

結果を表9に示した。The results are shown in Table 9.

表9よりメタクリル酸の代わりにアクリル酸を用いると
重合安定性が劣り凝固物か生成しやすくなることがわか
る。
Table 9 shows that when acrylic acid is used instead of methacrylic acid, polymerization stability is poor and coagulation is likely to occur.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 メタクリル酸3〜8重量φおよびスチレンもしくは
スチレンを主成分とする単量体97〜92重量φからな
る単量体混合物100重量部に、0.5〜2.5重量部
のアルキルメルカプタンを混合し、混合液を過硫酸塩を
含む50〜■OO℃の水性媒体中に3〜8時間にわたっ
て連続的に添加して重合させることを特徴とする乳化剤
を含まない紙被覆用有機顔料の製造方法。
1. Mix 0.5 to 2.5 parts by weight of alkyl mercaptan to 100 parts by weight of a monomer mixture consisting of 3 to 8 parts by weight of methacrylic acid and 97 to 92 parts by weight of styrene or a monomer mainly composed of styrene. A method for producing an organic pigment for paper coating that does not contain an emulsifier, characterized in that the mixed solution is continuously added to an aqueous medium containing a persulfate at a temperature of 50 to 100°C for polymerization over a period of 3 to 8 hours. .
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