JPS61123633A - ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂の製造方法及びこれを成分とする塗工紙塗料用耐水化剤 - Google Patents

ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂の製造方法及びこれを成分とする塗工紙塗料用耐水化剤

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JPS61123633A
JPS61123633A JP24329484A JP24329484A JPS61123633A JP S61123633 A JPS61123633 A JP S61123633A JP 24329484 A JP24329484 A JP 24329484A JP 24329484 A JP24329484 A JP 24329484A JP S61123633 A JPS61123633 A JP S61123633A
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JP
Japan
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polyamide polyamine
acid
water
epichlorohydrin
polyamide
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JP24329484A
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English (en)
Inventor
Seitaro Ando
安藤 征太郎
Norihisa Sato
佐藤 徳久
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Toho Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Toho Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/62Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

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】 本発明は水性バインダー金使用する塗工紙に優れた耐水
性を付与するとともにホルムアルデヒド等の有害物質の
発生がなくかつアニオン性の塗ニドポリアミンエピクロ
ルヒドリン樹脂を成分とする塗工紙塗料用耐水化剤に関
するものである。
塗工紙塗料用水性バインダーとしては、現在合成ゴムラ
テックス、デン粉、ポリビニルアルコール、カゼイン等
のものが使用されているが、これらのバインダーのみで
は塗工紙の耐水性が不十分な場合が多く、耐水性を補う
目的で耐水化剤が併用されている。
耐水化剤としては従来よりメラミン・ホルムアルデヒド
樹脂やポリアミドポリアミン・尿素・ホルムアルデヒド
樹脂等のアミノプラスト樹脂〜あるいはグリオキザール
、ジアルデヒドデン粉等が使用されている。しかし、メ
ラミン・ホルムアノとデヒド樹脂や、ポリアミドポリア
ミン・尿素・ホルムアルデヒド樹脂は塗工紙塗料がアル
カリ性の場合は効果が劣るという欠点を有しており、更
に塗工紙からホルムアルデヒドガスを発生するため環境
衛生上からも好ましくないものである。またグリオキザ
ール及びジアルデヒドデン粉は耐水効果が経時により低
下するとともに塗工紙を黄変させる欠点がある。
一方ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン型樹脂が
塗工紙用耐水化剤として使用し得ることは特公昭46−
7607号公報により公知となりており水性バインダー
に対して優れた耐水性を付与することが認められている
しかし特公昭46−7607号公報記載の方法で裏道し
たポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂はアニ
オン性ラテックスとの併用において、ラテックスに対す
る配合率が−い場合あるいは塗料のPHが一定値以下の
場合はラテックスを凝集させること1.ポリ燐酸塩又は
ポリアクリル酸塩等のアニオン性分散剤の分散効果の阻
害、更には塗料の粘度の上昇又は塗料のゲル化等の弊害
をもたらす欠点を有している。
本発明者らはこれら従来の欠点を改善し、耐水効果が優
れかつアニオン性の塗工用薬剤と併用可能な新らしい耐
水化剤を開発すべく鋭意検討の結果本発明に至った・ 即ち本発明は二塩基性カルボン酸とポリアルキレンポリ
アミンから得られるポリアミドポリアミンを水溶液中で
エピクロルヒドリンと反応させてポリアミドポリアミン
エピクロルヒドリン樹脂を製造する際に、ポリアミドポ
リアミンを予め酸で中和し酸性下でエピクロルヒドリン
を反応させるととf:特徴とするポリアミドポリアミン
エピクロルヒドリン樹脂の製造方法及びこれを成分とす
る塗工紙塗料用耐水化剤に関するものである。
本発明の方法により得られるポリアミドポリアミンエピ
クロルヒドリン樹脂は、原料のポリアミドポリアミン中
のアミノ基がエピクロルヒドリン反応後に於いても殆ん
どの部分が7ミノ基として存しており、四級アンモニウ
ム基に変性される割合が極端に少ないものである。
一方特公昭46−7607号公報記載の方法で得られる
ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリ;/樹脂は、本
発明の方法により得られる樹脂とは逆にアミン基として
残存する割合は極端に少なく、その大部分は四級アンモ
ニウム基に変性することが判明した。また反応終了後製
品を安定化させるために酸を加える例が記載されている
がこの場合は既にポリアミドポリアミンとエピクロルヒ
ドリンの反応が終了しておるため、これにより樹脂中の
四級アンモニウム基の生成率が影響をうけることはない
。更に、米国特許第3197427号、1’8J#J3
227671号にポリアミドポリアミンに酸を加えPI
(t8〜9,5にしてからエピクロルヒドリンと反応さ
せる方法が記載されている。しかしこの方法は加える酸
の量が少なく、四級アンモニウム基の生成を十分に抑制
するまでには至らないものである。
ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂中のアミ
ノ基の生成割合は反応生成物の酸価(JISK−007
0)及びアミン価(化粧品原料基準、ヤシ脂肪酸アマイ
ド純度試験−2)により測宥することができる。アミノ
基のうち塩を形成している部分は酸価により測定でき、
遊離アミノ基の部分はアミン価より測定することができ
る。−四級アンモニウム基を形成する部分はポリアミド
ポリアミン中のアミノ基のうち、最終製品で酸価及びア
ミン価で測定されないアミノ基に相当する部分である。
この方法を用いて分析を行ったところ、本発明の方法で
得られる樹脂は大部分がアミノ基から成り、一方特公昭
46−7607号公報等に記載の方法で得られる樹脂は
大部分が四級アンモニウム基から成っていることが確認
された。
ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂をアニオ
ン性2テ、クス又はポリ燐酸基、ポリアクリル酸塩等の
アニオン性分散剤と併用し、塗料用耐水化剤として使用
した場合、四級アンモニウム基が多い樹脂では、ラテッ
クスの凝集、分散剤の分散効果の阻害、更には塗料の粘
度の上昇、塗料のゲル化等の弊害をもたらすことになる
。一方アミン基の多い樹脂の場合は上記の弊害が起こる
ことがな(実用上問題なく塗料を調製できる。
本発明の方法によって得られたポリアミドポリアミンエ
ピクロルヒドリン樹脂の大部分はアミノ基から成るため
、この樹脂t−m料用耐用耐水化剤て使用した塗工紙塗
料は、塗料の調合も支障なく行え、塗料の粘度の上昇も
なく、塗料の分散性も良好であった。またこの塗料を用
いて作られた塗工紙は、−い耐水性を有するとともVC
j!!工面の光沢を向上させる効果を併せもち、また優
れた印刷適性を有していることが認められた。
次にポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂の製
造方法について詳細に説明する。
・ 本発明は先ず二塩基性カルボン酸とポリアルキレン
ポリアミンからポリアミドポリアミン水溶液造するがこ
れは従来より公知の方法による。即ち二塩基性カルボン
酸1モルに対してポリアルキレンポリアミン1〜1゜5
モルを130〜170℃で脱水縮合することにより製造
する。得られたポリアミドポリアミンは水に溶解後常温
で酸を加え中和する。加える酸の量はポリアミドポリア
ミ/水溶液(濃度30チ)のPHt−7以下とする蓋で
あり、好ましくはPH3〜6の範囲となる量である6な
お酸の量はポリアミドポリアミンのアミノ基l当量に対
して1当量を限度とするものであり、酸の量がポリアミ
ドポリアミンのアミノ基l当量より多い場合は過剰の酸
がエピクロルヒドリンと反応して副生物を生成し好まし
くない。一方PHが7以上の場合は四級アンモニウム基
の生成率が高くなり、塗料の分散効果を阻害し、塗料の
粘度の増大を招く結果となる。中和したポリアミドポリ
アミンとエピクロルヒドリンとの反応は、反応温度40
〜80℃、反応時間1−10時間の条件下で行う。エピ
クロルヒドリンのポリアミドポリアミンに対する反応モ
ル比はポリアミドポリアミンのアミノ基1当址に対して
0.5〜2.0モルの範囲であり、効果の面からは0.
8〜1.6モルが好ましい範囲である。
本発明に用いる二塩基性カルボン酸としてはコハク酸、
グルタル酸、アジピン酸、セパシン酸、マレイン酸、7
タル酸等があげられるが、効果の面からアジピン酸が好
ましい。ポリアルキレンポリアミンとしてはジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエデレン
ベンタミン、イミノビスプロピルアミン、エチレンプロ
ピレントリアミ/等があげられるがこのうちジエチレン
トリアミンが最も好ましいものである。ポリアミドポリ
アミンの中和に用いられる酸としては塩酸、#L酸、硝
酸、燐酸等の無機酸又はギ酸、酢酸、ゾロビオン酸等の
有機酸があげられるが塩酸及び硫酸等の無機酸が好まし
い。以下1実施g9をあげて本発明を更に詳しく説明す
る。
実施例1 温度計、攪拌棒、窒素ガス導入管及び凝縮器を備えた四
ロフラスコにアジピン酸584g及びジエチレントリア
ミン452gt−仕込み窒素ガスを導入しつつ攪拌し、
160〜165℃で8時間脱水網合反応を行いポリアミ
ドポリアミン892gを得た。本島のアミン価は306
であった。該ポリアミドポリアミンを150℃に冷却し
、70℃の温水2080gに溶解し濃度30%のポリア
ミドポリアミン水溶液を得た。本島のPHはio、。
で6つた。
次にポリアミドポリアミン水溶液612gを温度計攪拌
棒付き四ロフラスコに移し、水308gを加え25℃に
冷却後30%塩酸100 g (0,98モル)t−1
・5分要して滴下した。本島のPHは3.7であった。
4(Icに昇温しエピクロルヒドリン130g(1,4
モル)を155分要て滴下した後50〜55℃で5時間
反応を行いP H4,8、固形分30チの水溶性樹脂液
を得た。本島は酸価39.6、アミン価3,3であった
実施例2 実施例1で得たポリアミドポリアミン水溶液612gt
一温度計、攪拌棒付き四ロフラスコに移し、水402g
を加え25℃に冷却後浸硫@4Bg (0,49モル)
tls分要して滴下した。水晶のPHは3.6であった
。40℃に昇温しエピクロルヒドリン130 g (1
,4モル)を15分要して滴下した後55〜60℃で5
時間反応を行いPH4,6、固形分30%の水溶性側胆
液を得た。水晶は酸価39.3 、アミン価3.1であ
った。
実施例3 実施例1で得たポリアミドポリアミン水溶液612gを
温度計攪拌棒付き四ロフラスコに移し水243gを加え
25℃に冷却後35%塩酸94g (0,9モル)を1
5分要して滴下した。水晶のPHは5.0であった。4
0℃に昇温しエピクロルヒドリン102 g (1,1
モル)f:15分要して滴下した後50〜55℃で5時
間反応を行いPH&7、固形分30%の水溶性樹脂液を
得た。水晶は酸価36.2、アミン価8.7であった。
比較例 実施例1で得たポリアミドポリアミン水溶液612gf
:温度計攪拌棒付き四ロフラスコに移し水293gt加
え、40℃にしてエビクロルヒドリ7130 g (1
,4モル)を15分要して滴下した後50〜55℃で5
時間反応を行いP H7,6、固形分30%の水溶性樹
脂液を得た。水晶に35チ塩酸12gを加えP H4,
8とした。水晶は酸価1G、5、アミン価3.1であっ
た。実施1〜3及び比較例につき反応生成物中のアミノ
基、四級アンモニウム基の生成率を表1に示す。
表     1 巖計算値・・・原料(ポリアミドポリアミン、水、酸、
エピクロルヒドリン)混合時に想 定される酸価とアミン価の和 ◎計算式 1、 アミノ基生成率(%) 2、 四級アンモニウム基生成率(チ)= 100−7
ミノ基生成率(・%) 加工例1゜ 実施例1〜3及び比較例で得たポリアミドポリアミンエ
ピクロルヒドリン樹脂を表2!/c示す割合で配合し水
を加えて桧度45%とした塗工紙塗料を調製し塗料の粘
度を測定した。結果を表3に示す。(表2の数値はいず
れも固形分を表す。)表     2 クレー             75部炭酸カルシウ
ム         25I分散剤(ポリアクリル酸ソ
ーダ系)      0.5#スチレンブタジェン系ラ
テ、クス  8I酸化でんぷん          1
21耐水化剤             llアルカリ
             適 量表     3 実施例1〜3は塗料の粘度にほとんど影!#を与えなか
ったが、比較例では塗料が増粘しペースト状となった。
加工例2゜ 実施例1〜3及びポリアミドポリアミン・尿素・ホルム
アルデヒド樹脂、グリオキザールを耐水化剤とした加工
例1の血料t−g製した。塗料をワイヤーロワドパ−を
使用して75g/m”の原紙に16g/m”の塗工量を
目標にコーティングを行い、熱風乾燥機中で105℃、
3分間乾燥を行りた。
次に温度60℃、線圧70 Kg/amで2回スーパー
カレンダー処理した。得られたコート紙t−20℃、6
5%RHの恒温恒温室で24時間調湿後耐水性、白色度
、光沢度及びインキ着肉性の試験に供した。
(比較例を使用した塗料はペースト状となり紙に塗工で
きなかった。) 結果を表4に示す。
なお試験方法は下記の通りである。
((l  Wet Rub法 コート面に蒸留水を1滴滴下し八指し指で8回摩擦し、
溶出部分を黒色紙上圧転写し、溶出度合を肉眼で判定し
た。評価はl(劣)〜5(優)の5段階で行りた。
(ロ)Wst Pick法 IGT試験機を使用し、コート面を吸水ロールで湿潤さ
せた後直ちにインキロールで印刷シ、紙表面のむけ始め
を求めた。
(ハ) 白色度  ハンタ一式目色度計で測定した。
に) 光沢度  ハンタ一式光沢度計で測定した。
(ホ) インキ着肉性 R1試験機を使用し、コート面を給水ロールで湿潤させ
た後印刷し、インキの着肉性1−*察した。
(以下−白・°)パ パ讐、ノ 以上、本発明によって得たポリアミドポリアミンエピク
ロルヒドリン樹脂は塗料調合も支障なく行え、出来あが
りた塗料も厳科゛の分散が良好であり粘度の経時変化も
極めて少ない。
また本発明によるポリアミドポリアミンエピクロルヒド
リン樹脂は優れた耐水性、印刷適性を有していることが
認められた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)二塩基性カルボン酸とポリアルキレンポリアミン
    から得られるポリアミドポリアミンをエピクロルヒドリ
    ンと反応させてポリアミドポリアミンエピクロルヒドリ
    ン樹脂を製造する際にポリアミドポリアミンを予め酸で
    中和し酸性下でエピクロルヒドリンと反応させることを
    特徴とするポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹
    脂の製造方法。
  2. (2)ポリアミドポリアミンの中和に要する酸の量が中
    和ポリアミドポリアミン水溶液(濃度30%)のPHを
    7以下とする量であり、かつポリアミドポリアミンのア
    ミノ基1当量に対して1当量を限度とする量であること
    を特徴とする特許請求の範囲第一項記載のポリアミドポ
    リアミンエピクロルヒドリン樹脂の製造方法。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載の製造方法によって得
    られるポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂を
    成分とすることを特徴とする塗工紙塗料用耐水化剤。
JP24329484A 1984-11-20 1984-11-20 ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂の製造方法及びこれを成分とする塗工紙塗料用耐水化剤 Pending JPS61123633A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02170825A (ja) * 1988-12-23 1990-07-02 Sumitomo Chem Co Ltd 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法

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