JPS61207693A - 紙のコ−テイング用バインダ−の耐水化剤 - Google Patents

紙のコ−テイング用バインダ−の耐水化剤

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JPS61207693A
JPS61207693A JP4842685A JP4842685A JPS61207693A JP S61207693 A JPS61207693 A JP S61207693A JP 4842685 A JP4842685 A JP 4842685A JP 4842685 A JP4842685 A JP 4842685A JP S61207693 A JPS61207693 A JP S61207693A
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JP
Japan
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water
general formula
formulas
paper
tables
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JP4842685A
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English (en)
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植田 政良
小間 弘司
健二 下田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Carlit Co Ltd
Original Assignee
Japan Carlit Co Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は紙のコーティング用パイン〆一の耐水他剤に関
するものである。更に詳しくは、オフセット印刷適性、
耐水性の優れたコート紙用耐水化剤に関する。
〔従来の技術〕
紙コーテイング用バインダーとしては従来酸化デンプン
、カチオンデンプン、合成ゴムラテックス、カゼイン、
ポリビニルアルコール及びその誘導体や合成樹脂エマル
ションなどがある。該バインダーは一般的に耐水性がと
ぼしい欠点を有しておシ、メラミン・ホルムアルデヒド
樹脂や尿素・ホルムアルデヒド樹脂などの耐水化剤が併
用されるのが普通である。耐水化剤の種類は数多く市販
されているが、それぞれ一長一短をもっている。
これらに代わるものとして特公昭56−43157に記
載されているポリビニルアミド誘導体は、pH3〜10
の範囲で耐水化効果を示し、印刷適性の優れたコート紙
を提供するが、製造法がやや複雑であること、価格的に
もやや高価となることなどの欠点を有していた。また、
ある種のコーティングカラーの−は10以上になること
があり、よシ高い−でも使用できる耐水化剤が望まれて
いた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明はpH3〜11.5とさらに広い範囲で耐水化効
果および乾燥、湿潤表面強度を改善し、又製造が容易で
あシ、安価な紙のコーティング用バインダーの耐水化剤
を提供せんとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち本発明は一般式A、B、C,D、gで示される
構造単位がA、B、C,D、El:の順にモル比p:q
:r:s:t(p、q、r、s、tはq/(p+q )
= o、 1〜t、o、r/(p+q+r+s+t )
= 0.001〜0.05、s/r=o、5〜3.0、
t/(p+q+t) =Q、1〜0.9左なるような数
)で線状に配列した熱硬化性ポリビニルアミド・スチレ
ン誘導体を主成分とする紙のコーティング用バインダー
の耐水化剤である。
1、 f31 ’1 一般式A          一般式B一般式〇 一般式D           一般式E(式中R1〜
R6は■又はCH,、R6,R,は炭素数1〜3のアル
キル基、XはO2,Br又は!、YはNO,イオン又は
Ctイオンを示す。) 本発明の紙のコーティング用耐水化剤は一般式(II)
のカチオン性モノマーとビニルアミドモノマー及びスチ
レン系モノマー、アニオン柱上ツマ−とを通常の重合法
によシ共重合させて下記一般式(III)の両イオン性
ポリビニルアミド・スチレン共重合体とし、次いで該重
合体にグリオキサールを反応させて製造される。
(式中R3はH又はCH3、R6,R,は炭素数1〜3
のアルキル基、XはCL 、 Br又は■、YはNo3
イオン又はCtイオンを示す。) シ ゝH−7 (式中R1〜R5、R6−R7、x、yは式(1)と同
義、1)’l r + @ r Lは線状に配列してい
る各繰返し単位のモル比でr/(p’+r )= 0.
001〜0.05、s/r = 0.5〜3.0、t/
(p’+t)=0.1〜0.9となるような数。)両イ
オン性ポリビニルアミド・スチレン共重合体における該
カチオン性モノマーの共重合比が0.1〜5モルチ、好
ましくは1〜2モルチ、アニオン性モノマーの共重合比
がカチオン性モノマーのモル数に対し0.5〜3.0、
好ましくは0.7〜2.O。
スチレン系モノマーの共重合比がビニルアミドモノマー
のモル数に対し0.1〜2.8、好ましくは0.3〜1
.6、及び該共重合体中へのグリオキサールの添加反応
量が該共重合体中のアミド基1モルに対して0.1〜1
.0、好ましくは0.2〜0.5モルで十分に紙の耐水
性を増強する。また、安価なスチレンの共重合比が大き
いので経済的であシ、処理−3〜J1.5の範囲でほぼ
同程度の耐水効果を発揮し、印刷適性を著しく向上せし
める。
一般式(If)のカチオン性モノマーは、米国特許第3
678098号明細書に開示されているような方法で製
造される。たとえばメタクリル酸2−ジメチルアミノエ
チルの塩酸塩にエピクロルヒドリンを水溶媒中、pH2
〜6.25〜80℃で3〜10時間反応させると、90
4以上の高収率で得られる。
一般式(II)の両イオン性ポリビニルアミド・スチレ
ン共重合体は、一般式(…)のカチオン性モノマーとビ
ニルアミドモノマーとアニオン性モノマー及びスチレン
系モノマーとを通常の重合法によシ共重合させて製造さ
れる。たとえば水溶媒中。
空気中pH2,5〜460.50〜90℃で1〜3時間
重合して得られる。この際該共重合体水溶液の粘度を下
げて取扱い易くするため、及び該共重合体水溶液にグリ
オキサールを添加し反応させ【得られる本発明の熱硬化
性ポリビニルアミド・スチレン共重合体水溶液の保存安
定性を良くするためにイソプロパツールなどの重合度調
節剤を使用することもある。
重合開始剤は過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウムなど
の水溶性ラジカル重合開始剤ならどれを用いてもよい。
次に一般式(1)で示される熱硬化性ポリビニルアミド
・スチレン共重合体の製造法について述べる。前述の特
公昭56−43157号公報に記載の方法ではグリオキ
サールを反応せしめる前にポリビニルアミド共重合体の
20〜25重量%水溶液を水酸化ナトリウムでpH8〜
10に調整した後、予めpH7に調整した10重量%グ
リオキサールを添加し、その後60℃で1時間反応させ
る方法をとっていたが、本発明による紙のコーティング
用耐水化剤の製造では全く−を調整する必要がなく、一
般式(n[)で示されるポリビニルアミド・スチレン共
重合体の製造において、重合終了直前に一未調整のグリ
オキサールの所定量を添加し、その後80〜90℃で5
〜30分間反応させるだけでよい。ここで一般式Aとし
ては、アクリルアミド、メタクリルアミドが使用できる
が、工業的にはアクリルアミドの使用が好都合である。
また、一般式〇としては、アクリル酸やメタクリル酸な
どが好ましく、一般式Eとしては、スチレンあるいはα
−メチルスチレンが使えるが、工業的にはスチレンが有
利である。
本発明の紙のコーティング用耐水化剤は単独で使用され
るほか、デンプンやポリビニルアルコールなどと併用し
てもよい。ここでコーティングに用いられる顔料として
は通常の紙コーテイングに用いられるものはいずれも適
用され、たとえばクレー、硫酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、サテンホワイト、酸化チタン、酸化亜鉛等が用いら
れる。
又コーティングを行なうにあたっては、通常ロールコー
タ−、ブレードコーター、エアーナイフコーター等がい
ずれも使用できる。
〔効 果〕
本発明の紙のコーティング用耐水化剤はホルマリンなど
を発生することなく、またpH3〜11.5と広い声範
囲で耐水化効果を発揮し、あわせて乾燥および湿潤表面
強度を改善することから優れた印刷適性効果を示す。
〔実施例〕
次に実施例をあげて本発明を更に詳細に説明する。ただ
し例中チは重量%、部は重量部である。
実施例1 メタクリル酸2−ジメチルアミノエチ/L/249と水
12.9の混合溶液を6N−硝酸で中和後、該溶液にエ
ピクロルヒドリン14pを添加し、50℃で8時間反応
させて前記構造式(II)をもつカチオン性モノマー溶
液を得、水で希釈して25%溶液とした。
次に反応器に水130g、上記の25%カチオン性七ツ
マー溶液4.5g、アクリルアミド12.6.9 。
スチレン8.4g、アクリル酸0.4g、過硫酸アンモ
ニウム0.29を入れ、70℃に昇温し、1時間加熱攪
拌する。次に90℃で2時間加熱攪拌した後20%グリ
オキサール溶液17.1 /iを添加し、10分間反応
させ室温まで冷却し、μ3.4.10cps (25℃
)15%エマルシ冒ン溶液を得た。
実施例2 ジムロート、スターラー、温度計を備えた11の4つロ
フラスコに水772g、ジメチルアミノエチルメタクリ
レート・エピクロルヒドリン硝酸塩の25チ溶液4.5
I、アクリルアミド67.2g、スチレンis、Hr、
アクリル酸1.0 、li’ 、過硫酸アンモニウム1
.0.9’を入れた後、内温を70′C:まで昇温し、
1時間反応させた後、90℃まで昇温後2時間反応させ
、次いで10%グリオキサール137Iを添加し、90
℃で10分間反応させた。
室温まで冷却して固形分101pH3,5、乳白色のエ
マルシlン溶液約1000Jilを得た。
実施例3 実施例2と同様の装置に水746!i、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート・エピクロルヒドリン硝酸塩の2
5%溶液1B、9、アクリルアミド33、69、スチレ
ン50.417 、アクリル酸1.09、過硫酸アンモ
ニウム1.0#を入れた後、内温を70℃まで昇温し、
1時間反応させた後、90℃まで昇温後2時間反応させ
、次いで10%グリオキサール137gを添加し、90
℃で10分間反応させた。室温まで冷却して固形分1o
チ、−3,6、乳白色のエマルシ冒ン溶液約1000g
を得た。
実施例4〜6 (1)顔料の分散 水66部にヘキサメタリン酸ソーダ(分散剤)0、3部
を溶解し、該溶液にカオリンクレー100部を加えてミ
キサーで完全に分散させ60%の顔料分散液を得た。
(2)酸化デンプンの溶解 酸化デンプンに水を加えて濃度20%になるように溶解
した。
(3)  紙コーテイング用組成物の調製上記の顔料分
散液と酸化デンプン溶液を第1表の組成となるように混
合後、28%アンモニア水でpH10,5に調製した。
該分散液に市販のメラミン・ホルムアルデヒド樹脂、グ
リオキサール、および実施例1〜3で調整したエマルシ
ョン溶液を第1表に示す組成になるように添加して、全
固形分が45チになるように水で濃度調整して夫々の紙
コーテイング用組成物を得た。
(4)紙加工法 コーティングロッドを使用して7297m2の原紙に1
5 l1m  を目標にしてコーティングを行ない、1
05℃の熱風乾燥機で3分間乾燥後、コートした紙をス
ー・臂−カレンダー掛けした。スー・ぐ−カレンダーの
条件は60℃、線圧70曝らで2回処理した。得られた
片面コート紙は20℃、65%RHの恒温恒湿室に24
時間以上保存後、紙質測定試験に供した。
(5)紙質測定試験 IGT表面強度試験 スプリング加速、印圧50kII、インキはIPfイン
キ44を使用。
耐水性試験 下端が水中に漬っているゴムローラーの上端に試験紙(
幅15■×長さ90 ttm )をのせ(接触面はコー
ト面)、該試験紙の一方の端を固定し、他端に1511
の荷重をかけて該ローラーを定速回転(50rpm )
させて10秒間接触、摩擦し、水中 ″に溶出した紙コ
ーテイング用組成物の量を比濁法で測定した。
判定の基準は次の様に表わした。
(1)劣〜(5)優の5段階評価 (6)結果 結果を第1表に示す。耐水化剤として実施例1〜3で調
製したエマルションを用いるとグリオキサール、メラミ
ン・ホルムアルデヒド樹脂を用いた場合よシも、表面強
度、耐水性ともに優れていた。
実施例7〜9 (1)顔料の分散 水66部にヘキサメタリン酸ソーダ0.5部を溶解し、
該溶液にカオリンクレー85部、炭酸カルシウム10部
、酸化チタン5部を加えてミキサーで完全に分散させ6
0%の顔料分散液を得喪。
(2)酸化デンプンの溶解 実施例4と同様にして、酸化デンプンの2096溶液を
得た。
(3)  紙コーテイング用組成物の調製上記の顔料分
散液、酸化デンプン溶液及び市販のSBラテックスを第
2表の組成となるように混合後、5N−NaOHでpi
−111,0に調整した。該混合液に市販のメラミン・
ホルムアルデヒド樹脂、グリオキサール、又は実施例1
〜3で調製したエマルション溶液を第2表に示す組成に
なるように添加して、全固形分が45%になるように水
で濃度調整して夫々の紙コーティング用組歳物を得た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式A、B、C、D、Eで示される構造単位がA、B
    、C、D、Eの順にモル比p:q:r:s:t(p、q
    、r、s、tはq/(p+q)=0.1〜1.0、r/
    (p+q+r+s+t)・0.001〜0.05、s/
    r=0.5〜3.0、t/(p+q+t)=0.1〜0
    .9となるような数)で線状に配列した熱硬化性ポリビ
    ニルアミド・スチレン誘導体を主成分とする紙のコーテ
    ィング用バインダーの耐水化剤。 一般式A▲数式、化学式、表等があります▼、 一般式B▲数式、化学式、表等があります▼、 一般式C▲数式、化学式、表等があります▼、 一般式D▲数式、化学式、表等があります▼、 一般式E▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R_1〜R_5はH又はCH_3、R_6、R_
    7は炭素数1〜3のアルキル基、XはCl、Br又はI
    、YはNO_3イオン又はClイオンを示す。)
JP4842685A 1985-03-13 1985-03-13 紙のコ−テイング用バインダ−の耐水化剤 Pending JPS61207693A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63120194A (ja) * 1986-11-08 1988-05-24 住友化学工業株式会社 紙用塗工組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63120194A (ja) * 1986-11-08 1988-05-24 住友化学工業株式会社 紙用塗工組成物

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