JPS588200A - 紙被覆用潤滑剤およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は紙被覆用潤滑剤、詳しくは顔料および接着剤を
主体とする紙被覆剤に用いられる潤滑剤に関するもので
ある。

従来、紙被覆用潤滑剤として、脂肪酸金属塩、ワックス
エマルション、硫酸化波、Ｂ’ｆｌ　肪Ｍ　”　ｘ　チ
ル。

ポリエチレンクリコールおよびポリエチレングリコール
エステル等が使用されてきた。こｎらの潤滑剤は紙被覆
塗料の流動特性を改善すると共にカレンダ−掛は時の離
型性の向上、カレンダー掛は時および紙裁断時のクステ
ィングの防止効果等の潤滑効果を有しているが被覆紙の
白紙光沢および印刷光沢向上に関しては十分な効果を上
げることができないという欠点を有している。本発明者
らは平滑性、離型性、ダスティング防止効果に優れると
共に白紙光沢および印刷光沢向上効果の優れた潤滑剤を
開発すべく研究を重ねた結果、本発明に到達した。すな
わち本発明は、炭素数８〜８６のカルボン酸塩とスチレ
ン系重合体を含有することを特徴とする紙被覆用潤滑剤
である。

本発明において使用するカルボン酸金属塩としてはラウ
リル醒、ミリスチン酸、パルミチン酸。

ステア、リン酸、オレインｉ、リノール酸、アラキ゛ン
酸および、ベヘン酸等の脂肪酸；アゼライン酸。

セバシン酸およびダイマー酸等の２塩基酸；ジオキシス
テアリン酸等のオキシカルボン酸な、どの塩があげられ
る。塩としてはナトリウム塩およびカリウム塩のような
アルカリ金鵬塩；マグネシウム塩、カルシウム塩および
バリウム塩のようなアルカリ土類金属塩：亜鉛塩；アル
ミニウム塩；アンモニウム塩などをあげることができる
。こゎらのうちで好ましいものはラウリン酸、ミリスチ
ン酸。

パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸およびダイマ
ー酸のカルシウム塩であ・る。

本舛明において使用するスチレン系重合体とは。

スチレンおよび／またはスチレン誘導体（以後スチレン
類と称する。）を主体とする重合体または共重合体を意
味する！スチレン誘導体としてはα−メチルスチレン、
クロルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンセン等
の芳香族ビニル化合物をあげることができる。スチレン
類と他のビニル系単重体との共重合体も使用できる。他
のビニル系単量体としては（イタ）アクリル酸（アクリ
ル酸およびメタアクリル酸を表わす。以下、同様の表現
を用いる。）マレイン酸、イタコン酸およびフマール酸
等の不飽和カルボン酸類；（メ、り）アクリル酸メチル
、（メタ）アクリル酸ブチル、７（メタ）アクリル酸エ
チル、（メタ）アクリル酸・２ヒドロキシエチル、（メ
タ）アクリル酸シクロヘキシル等の（メタ）アクリル酸
のエステル′類；酢２酸ビニル等のビニルエステル類；
（メタ）アクリルアミド等のアミド類；（メタ）アクリ
ロニトリル等のビニルシアン化合物などをあげることが
できる。こ口らスチレン類以外のビニル系単量体は全単
量体の３０モル％以下（とくに２０モル％以下）で使用
するのが好ましい。３０モル％より多い場合には白紙光
沢および印刷光沢向上効果が少なくなってくる。これら
のスチレン系重合体の中で好ましいものはスチレン類（
とくにスチレン、α−メーチルス≠レン）の重合体なら
びに上記スチレン類と不飽和カルボン酸〔とくに（メタ
）アクリル酸およびイタコン酸〕および（メタ）アクリ
ル酸エステル〔とくに（メタ）アクリル酸エチル、（メ
タ）アクリル酸ブチル〕の少くとも一極を含む共重合体
である。

スチレン重合体の重量平均分子量は１，０００〜７０，
０００が好ましく、特に２，０００〜５０，０００が好
ましい。分子量が１，０００〜７０，０００のスチレン
系重合体と脂肪酸塩とを併用する場合に相乗効果を発揮
し、優れた潤滑性を示すと共に白紙光沢、印刷光沢向上
効果を示す。分子量が１０００より小さい場合には潤滑
性能が低下する。また分子量が７０，０００より大きい
場合には白紙光沢、印刷光沢向上効果が少くなる。プラ
スチックピクメントとして使用）れている分子量がｉｏ
ｏ、ｏｏｏ程度具上の渦分子量スチレン重合体は脂肪酸
塩と併用した場合時に優口た光沢同上効果は認めら口な
い。プラスチックピグメントとして使用されるスチレン
重合体は、スーパカレンター等による６０〜１００℃、
　５０〜２００ｋｇ／ｃｍ２の仕上げ条件下でフィルム
形成性を有さないが本発明のスチレン系重合体は、上記
仕上げ条件下で軟化し、フィルム形成性を有している。

スチレン系重合体の製造は通常の方法で行なうことがで
きる。たとえば水、単量体（混合物）９重合開始剤、連
鎖移動剤、乳化剤等の混合物を５０〜１５０℃で常圧ま
たは加圧下に重合する乳化重合法；単量体（混合物）を
浴媒（たとえはジベンジルエーテル、キシレン）中に＠
解し、重合−始剤の存在下又は不存在下〔こ７０℃〜１
５０℃で重合する溶液重合法：その他通常行なわ口てい
る懸濁重合法などをあげることができる。乳化重合法に
おける乳化剤とじてはポリオキシエチレンノニル　フェ
ノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
等の非イオン界面活性剤、ラウリルアルコールの硫酸エ
ステル塩。

トテシルベンゼシスルホン酸ナトリウム、ドテシルジフ
ェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等のアニオン界
面活性剤等が用いら口る。乳化剤の使用量は通常、単量
体１００部に対し１〜２０部使用される。連鎖移動剤と
してはドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等
の長鎖アルキルメルカプタン、四塩化炭素、′トリクロ
ルブロムメタン等のハ占ゲン化炭化水素等が用（′）ら
れる。こ口らのうち好ましいものは長鎖メルカプタン類
である。

使用量は通常単量体１００部に対して０．２〜８．０部
。

好ましくは０．５〜５，０部使用される。重合開始剤と
してはたとえば過硫酸ナトリウム、過硫酸カリ２ウム、
過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が使用ムワる。

カルボン酸塩とスチレン系重合体の混合割合は重合比で
通常９．５〜１０：５〜９０、好ましくは９０〜♀０：
１０〜８０　　である。カーボン酸塩が９５より大では
光沢同上効果が小さくなり、１０未満では離型性。

り’２ティング防止等の潤滑性能が低下する。

カルボン酸塩とスチレン系重合体との混合物の製造方法
としては、カルボン酸塩の微粉末とスチレン系重合体の
微粉末とを混合する方法、カルボン酸塩の水分散液と乳
化重合法等によって得られたスチレン系重合体分散液と
を混合する方法、溶液重合法等で拘られたスチレン系重
合体を乳化剤ノ存在下に水に乳化分散させたものとカル
ボン酸塩の水分散液とを混合する方法などがあげられる
。

スチレン系重合体を水に乳化分散させる場合の乳化剤と
してはポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンスチレン化クミルフェノールエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン
界面活性剤、ドデシル７ベンセンスルホン酸ナトリウム
−、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム塩等の
アニオン界面活性剤などが使用されろ。′この際必要に
応じてトルエン、キシレン等のスチレン系重合体の１ｌ
ｌｉＪ溶な有機溶謀を一部併用することもできる。

さらに、カルボン酸塩とスチレン系重合体との混合物の
製造方法としては、カルボン酸とスチレン系重合体との
混合物（とくに混合浴融物）を界面活性剤の存在下Ｅこ
一塩基〔アルカリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛または
アルミニウム（以下、金塊水酸化物と称する。）の水酸
化物またはアンモニア〕の水溶数または水懸濁液とを混
合してカルポジ酸塩を製造すると同時にカルボン酸塩と
スチレン系重合体との混合物を得る方法があげられる。

本製盾方法において使用さｎる界面活性剤としては、ポ
リオキシエチレンノニルフェノールエーテル、ポリオキ
シエチレンドテシル・フェノールエーテル、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スチレ
ン化クミルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンモ
ノアルキルエステル、ポリオキシエチレンジアルキルエ
ステルなどの非イオン界面粘性剤。ドテシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、ドテシルジフェニルエーテルジス
ルホン酸ナトリウム、ラウリルアルコール硫酸エステル
ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン
酸エステルナトリウムなどのアニオン界面活性剤などが
あげられる。これらのうちで好ましいものはポリオキシ
エチレンノニルフェノールエーテル、ポリオキシエチレ
ンスチレン化クミルフェノールエーテル、ドテシルベン
ゼンスルホシ酸ナトリウム等である。界面活性剤の使用
砿ハ、ｉｔ！ｉ　帛カルボン酸壇とスチレン系電合体と
の合計量に対して１〜２０重量％であり、好ましくは２
〜１５％である。カルボン酸と金属水酸化物との物０．
８〜１．４　　当量、好ましくは０．９〜１．２当量で
ある。カルボン酸とアンモニアの便用比率はカルボン酸
１当量に対し、て０．８〜１．２当量、好ましくは０．
９〜１．１当重である。混合は常圧または加圧下で行い
、混合の温度は通常６０〜１６０℃、好ましくは８０〜
１５０℃である。′混合方法としては金属水酸化物また
はアンモニアと水との混合液にカルボン酸を投入してい
（方法、カルボン酸に金属水酸化物またはアンモニアと
水との混合液券投入していく方法その他、たとえはライ
ン中で、カルボン酸ト金属水酸化吻またはアンモニアと
水との混合液を連続的ｌこ混合していく方法などがあげ
らゎる。界面活性剤は、カルボン酸中に混合する方法、
金塊水酸化物またはアンモニアと水との混合液中に混合
する方法、独立に投入していく方法など任意の方法を用
いることができる。混合装置としては、たとえばプロペ
ラ型攪拌機、二一ダープレンターホモジエナイサー、′
西ロイドミル、フロージェットミキサー、ラインミキサ
ーなどをあげることができ任意の混合装置を使用するこ
とができる。

さらに、本発明の潤滑剤の製造方法としては。

上記方法においてカルボン酸とスチレン系重合体との混
合物としてカルボン酸中でスチレン類を主体とする単重
外混合物を重合させたものを用いる方法もあげら口る。

カルボン酸とスチレン系単量体との使用量は通常生成す
るカルボン酸塩とスチレン系重合体の重量比率が９５〜
１０：５〜９０．好ましくは９０〜２０　：　１０〜８
０　　となるように用いらｎる。

重合は重合開始剤、連鎖移動剤の存在下または不存傘下
に行うことができる。重合開始剤としては過酸化ベンゾ
イル、過酸化ラウ□ロイル、ジ・ターシャリープチルペ
ルオキシドレような過酸化物。

アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物があげ
られる・重合開始剤は単量体１００部に対して０〜１０
部、好ましくは０〜７部使用される。連鎖移動剤としで
はドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等の長
鎖アルキルメルカプタン。

四塩化炭素、トリクロルフロムメタン等のハロゲンジベ
ンジルエアテル、キシレン、トルエン等ノ溶媒を使用し
重合終了後留去してもよい。重合温度は通常５０℃〜１
８０℃、好ましくは６０℃〜１５０℃である。

本発明の―滑剤はワックスエマル、ジョン、ポリエチレ
ンエマルション、脂肪ｈエステル、ｍ酸化油、ポリエチ
レングリコールおよびそのエステル等の潤滑剤と併用す
ることも可能である。こゎらの使用量は本発明の潤滑剤
（カルボン酸塩およびスチレン系重合体）に対して５０
重量％未満であるコトカ好ましい゛。５０重量％以上を
加えると潤滑効果、光沢向上効果が低ｆする。　１ また本発明の潤滑剤においてトリエタノールアミン、ジ
ェタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パツール、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、
２−アミノ−２エチル−１，８−プロパンジオール等の
アミノアルコール類、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキ
サイド等の第４級アンモニウム塩等の光沢付与剤を添加
することもＯＪ能である。これらの添加量は本発明の潤
滑剤（カルボン酸塩およびスチレン系重合体）に対して
８０重量％未満であることが好ましい。８０重−漱％以
上を加えると潤滑効果が低下する。

本発明の潤滑剤は唄料および接着剤を主体とする紙被覆
塗料に添加して使用される。顔料としては無機唄料たと
えばクレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、サチンホワ
イト、硫酸バリウム、タルク、酸化亜鉛；有機顔料たと
えばプラスチック顔料（特公昭４６−６５２４号公報記
載のポリスチレン）およびこれらの併用が挙げらｎる。

接着剤（バインダー）としては天然バインダー、合成バ
インダー゛およびこれらの混合物が使尻できる。天然バ
インダーとしてはデンプン、変性テンブン、大豆蛋白質
・カセインが挙げられる。合成バインダーとしてはスチ
レンブタジェンラテックス；アクリル樹脂エマルジョン
、特に少量の共重合したエチレン性不飽和カルボン酸を
含む重合体の水性懸濁液；フタジエンとアクリロ１ニト
リル、ビニルアセテートとアクリレート、ブタジェンと
メチルメタアクリレート、塩化くニルと塩化ヒニリテン
の共重合体、ブタンエン、メチルメタアクリレート、ビ
ニルアセテート、クロロブレン、塩化ビニルおよびブチ
ルメタアクリレートの均質重合体、同様Ｉこホリヒニル
アルコールの如き水性媒質中に少なくとも部分的にｉ５
Ｊ溶性の重合性材料のラテックスが挙げられる。

本発明の潤滑剤（カルボン酸塩およびスチレン系重合体
ンの使用量は顔料１００部に対して通常、０．１〜２０
．０部、好ましくは０．２〜１５．０部である。

０．１部未満の場合には潤滑性、光沢向上効果共に不足
し、２０．０部より多い場合には枝番紙が滑りすぎる１
唄向が出るため１ましくない。

本発明の潤滑剤を用いた紙被覆剤は通常水性分散液の形
で使用さ口、必要に応じてその他の添加剤、例えば分散
剤（ビロリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウ
ム、ポリアクリル酸ナトリウムなど）、消泡剤、（脂肪
酸エステル、リン酸エステル、ポリグリコール、シリコ
ン化合物など）レベリング剤（尿素、ジシアンジアミド
など）、保水剤、ｍ１ｉｌｌｌ性改良ＭＣカルボキシメ
チルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ヒドロキシエ
チルセルロースなど）、１ＩＩＦｌ水化剤（尿素、樹脂
、メラミン樹脂、グリオキザールなど）、防腐剤（ホル
マリンなど）、蛍光染料等が添加される。

仮覆剤は知られた技術１例えばエアナイフコーター、ト
レーリングブレードコーター、インノく−テイトブレー
ドコーター、ロールコータ、アプリケーターにより紙基
質に適用することができる。

ｈａｔ後乾燥し必要に応じカレンダーリングまたＩｔス
ス−−カレンターリング仕上を行う。被覆の温度は通常
１０〜６０℃、乾燥温度は通常９０〜１３０℃。

カレンダーリンク、スーパーカレンターリングの温度は
６０〜１００℃である。

本発明の潤滑剤は紙被覆−塗料の流動特性の改善。

カレンター掛は時の離型性の向上およびダスティングの
防止１紙裁断時のダスティングの防止等の優わた潤滑効
果を有すると共に、従来の潤滑剤では得ら口なかった被
覆紙の白紙光沢ならびに印刷光沢向上効果をもっている
。

以下実施例により本発明１１町するが、本発明はこ口に
限定されるものではない。

製造例１ 平均分子量５０００の低分子量ポリスチレン（ハイマー
５Ｆ−９５三洋化成工業（株ン製）をジェットミルを用
いて平均粒径１．５ミクロンに微粉砕した。この微粉砕
した低分子量ポリス２チレンＸＯＯｇ、ノニルフェノー
ルエチレンオキサイド１０モル付加物８ｇおよび水９７
ｇをステアリン酸カルシウムの５０％。

水分散液（ノブコートＣｌＯ４、サンノブコ（株）　製
）２００ｇに４０〜５０℃にて加え、―温度で１時間攪
拌して固形分５０％の均一な白色スラリーを得た。これ
を潤滑剤１とする。

製造例２ ステアリン酸５６８ｇ、スチレン１００ｇおよびアクリ
ル酸５ｇを攪拌器、温度計、還流冷却管を付けた４ツロ
フラスコに仕込み、窒素置換した後１４０〜１４５℃醗
こ加熱し同温度で４時間熱重合した０この重合物をゲル
バーメーションクロマトグラフざ一法（ＧＰＣ法）で分
子量を測定した結果重量平均分子量はｉ　ｏ、ｏ　ｏ　
ｏであつ１こ。＾速攪拌機を備えた加圧反応装置に水酸
化カルシウム７４．１ｇ　、水６６０ｇ、オクチルフェ
ノールエチレンオキサイド１０モル付加物２５ｇ　、ド
テシルベンセンス、し□ホ、酸ナトリウム１０ｇを仕込
み１２０〜１８０℃にて均一に攪拌した。この混合物中
に先に重合したステアリン酸およびスチレン、アクリル
酸共重合体を１８０〜１４０℃攪拌下に２時向を要して
加圧反応装置内に圧入した。圧入終了後１２０〜１８０
℃にて８０分間攪拌し、次で３０℃まで冷却して固形分
５０％の均一な白色スラリーを得た。これを潤滑剤２と
する。

製造例３ オレイ゛ン酸５６６　ｇ　、平均分子量Ｂ、ｏｏｏ　　
の低分子量ボリスチレーン（）箇マー５Ｔ−１２０三洋
化成工業（休）製）７００ｇ、ラウリルアルコールエチ
レンオキサイド エーテルシスルホン酸ナトリウム２０ｇとを高速攪拌機
と備えｔコ加圧反応装置蚤こ仕込み１２０〜１３０℃を
ζ加熱した。水酸化カルシウム７４、ＩＮ　、ノニルフ
ェノールエチレンオキサイド１０モル付加物１５ｇ　、
　水１　８４５ｇの混合物を激しく攪拌しながら−、１
２０〜１８０℃にて加圧反応装置内に１時間を要して圧
入し，た。

圧入終了後同温度で８０分間攪拌゛し、次で８０℃まで
冷却し得ら口たスラリーをフーロジエ゛ノドミキサーに
通して、固形分５０％の均一な白色スラリーを得た。こ
口を潤滑剤８とする。

使用例１〜８ Ａｌカオリン（　ＥＭＣ社製ＣＷ−９０　）７０部，軽
質微粒子炭酸カルシウム８０部（奥多摩工業社製ＴＰ−
２２２）３０部。

酸化でん粉　　　　　　　６部，カルボキシ変成スチレ
ンーブタジェン共重合体 ラテックス１［日本合成ゴム製ＪＳＲ−０６９１（Ａ）
３１２部分散ＭＣサンノブコ製ＳＮディスパーサント５
０４０　）０．８部 消泡剤（サンノブコ製ノブコＤＦ−１２２）　０．１　
部および潤滑剤１．５部を混合し希釈水を加えて固形分
濃度６０％の塗被紙用組成物を調製した。この塗被紙用
組成物を手動式ブレードコーターを用いて塗被紙用原紙
【こコート量が１９ｇ／ｍ２となるように塗工し、乾燥
、スーパーカレンダー処理を行いコート紙を作成した。

コート紙め紙品質を評価した結果を表１に示す。

（注１） 上記塗被紙用組成物にさらにカルボキシ変成スチレン−
ブタジェン共重合体１０部を加えたものを塗被紙原紙に
塗工し、乾燥後スーパーカレンター処理を行った。この
時のスーパーカレンダーの汚れを肉眼にて判定した。

１、事件の表示 紙被覆用潤滑剤およびその製法 ８、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称サンノプコ株式会社 ４、代理人 ５、油圧の対象 願書鮫および明細書の発明の詳細な説明の欄・ ６、補正の内容 別紙の通り （１）願書を、　　　　　　　　　　特許法第３８条た
だし書きの規定による特許出願をこ訂正する。（ぐ昨鱈
侶・社用・・すζ軟木ｆ−づり牧２ジ（２）　　明細書
第９皐６〜７行の［アルミニウム（以下金属水酸化物と
称する。）の水酸化物］を「アルミニウムの水酸化物（
以下、金属水酸化物と称する。）」に訂正する。

（３）同第１６貝下から７行目の［８ｐ−９５ＪをＩ”
５Ｔ−９５Ｊに訂正する。

（４）同第１８貝下から４行目の［Ｃ！Ｗ−９０４を［
ＵＷ−９０ｊに訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１７炭素数８〜８６のカルボン酸塩とスチレン系重合
   体を含有することを特徴とする紙被覆用潤滑剤。 （２）　　スチレン系重合体が分子量１，０００〜７０
   ，０００のスチレン類を主体とする重合体である特許請
   求の範囲第１項記載の繊滑剤。 （３）　　該カルボン酸塩がステアリン酸、オレイン酸
   、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸およびダイ
   マー酸のカルシウム塩、亜ａ塩。 アルミニウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩および
   アンモニウム塩よりなる群から選らばれた少くとも一種
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の潤滑剤
   。 （４）該カルボン酸塩とスチレン系重合体のｉｔ比が９
   ５〜１０・５〜９０である特許請求の範囲第１〜８項の
   何れか記載の潤滑剤。 （５）界面活性剤と水との存在下、炭素数８〜８６のカ
   ルボン酸とスチレン系重合体との混合物と塩基とを６０
   ℃〜１６０℃で混合することを特徴とするカルボン酸塩
   とスチレン系重合体を含有する紙被覆用潤滑剤の製造方
   法。 （６）　　該混合物が混合溶融物である特許請求の範囲
   第５項記載の潤滑剤の製造方法。 （７）該混合物がカルホン酸の存在下、スチレン類を主
   体とする単量体を重合させたものである特許請求の範囲
   第５項記載の潤滑剤の製造方法。