TWI585268B

TWI585268B - Paper surface sizing agent and paper coated with the sizing agent

Info

Publication number: TWI585268B
Application number: TW103105867A
Authority: TW
Inventors: Tsuyoshi Haraguchi; Teruaki Sato; Masahiko Suda; Kenichi Ono
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2017-06-01
Also published as: JP6090657B2; TW201441448A; JP2014163002A; CN104005264B; CN104005264A

Description

製紙用表面上漿劑及塗佈此上漿劑而得之紙

本發明關於一種製紙用表面上漿劑及塗佈此上漿劑而得之紙。

先前的製紙用表面上漿劑，已知可使用一種例如澱粉與含羧基乙烯性不飽和單體之水溶性接枝聚合物(參閱專利文獻1)。此外，紙用表面處理劑，已知可使用一種由苯乙烯類和含羧基乙烯性不飽和單體所構成之單體混合物、及由水分散性多糖類所構成之水溶性接枝聚合物(參閱專利文獻2)。此等聚合物，由於任一者皆為水溶性聚合物，以該聚合物作為主成份的製紙用表面上漿劑或紙用表面處理劑，一般而言會變成高黏度，以致在製品的操作使用時，特別是在製品的泵送時的作業性差。此外，該製紙用表面上漿劑或紙用表面處理劑，在提高紙的上漿效果(sizing effect)方面也有改善的空間。

有鑑於該問題，正在研討以乳化聚合物(聚合物乳化液 )或聚合物水分散液(聚合物分散液)為主成份的製紙用表面上漿劑。例如在專利文獻3，揭述一種在澱粉的存在下，將乙烯性不飽和單體加以乳化聚合而成的紙上漿(paper sizing)用微粒子聚合物分散液。在該聚合物分散液中，澱粉使用量是記載為10~40重量%(將該分散液的總固體成份設為100重量%)。然而，近年來隨著抄紙機械的高速化，對於製紙用表面上漿劑的機械穩定性的要求日益增加，但是若為該聚合物分散液，則該穩定性是不足夠。

如此，從確保在高速機械的機械穩定性，並且對於化學原料最近的顧慮環境的要求或低價格傾向的觀點，目前正在需要提高廉價的天然原料澱粉的使用比率。

〔先前技術文獻〕 (專利文獻)

專利文獻1：日本特公昭第61-56359號公報

專利文獻2：日本特開平第10-158993號公報

專利文獻3：日本特許第4202600號公報

本發明的目的在於提供一種製紙用表面上漿劑，其在適用於高速機械的高剪切力(shear force)塗佈方式(藉由使用閘輥(勻漿輥，gate roll)或上漿壓機(size press)等)的機械穩定性良好，在該塗佈時的發泡(foaming)也少，製品的操作使用作業性(handling working property)優異，且所獲得成紙的上漿效果優異。

本案發明人有鑑於前述各特性，著眼於所使用的澱粉的種類、其使用比例、不飽和單體的組成等而重複專心研討，結果發現使用一種在特定條件下所獲得的水性聚合物乳化液而成的製紙用表面上漿劑即可解決此技術問題，基於此發現而完成本發明。

亦即，本發明是一種製紙用表面上漿劑，其特徵在於：含有在澱粉、聚合引發劑及鏈轉移劑(chain transfer agent)的存在下，將不飽和單體加以乳化聚合所獲得的水性聚合物乳化液，其中，該澱粉是使用無機過氧化物將固有黏度調整成0.1~0.9的澱粉(A)，該不飽和單體是由苯乙烯類3~30重量%(將不飽和單體混合物(B)的總量設為100重量%)和(甲基)丙烯酸酯類70~97重量%所構成的不飽和單體混合物(B)，該聚合引發劑是由過氧化氫和重金屬鹽所構成的聚合引發劑(C)，並且，該含有的水性聚合物乳化液使用了前述澱粉(A)來進行乳化聚合而獲得，且相對於不飽和單體混合物(B)的總量100重量份，該澱粉(A)為80~200重量份。另外，本發明關於一種將該製紙用表面上漿劑塗佈於原紙而得之紙。

根據本發明，可提供一種製紙用表面上漿劑，其在高剪切力塗佈方式(藉由使用閘輥或上漿壓機等)中的機械穩定性良好，在該塗佈時的發泡也少，製品的操作使用作業性優異，且上漿效果優異。此外，本發明由於澱粉的使用比例高，從近來考慮及環境要求或低價格傾向的觀點，也為較佳。

本發明的製紙用表面上漿劑，其特徵在於：含有特定的水性聚合物乳化液。該水性聚合物乳化液是使得同時具備下列各要件並藉由乳化聚合所獲得者：(1)必須使用經以無機過氧化物將固有黏度調整成0.1~0.9的澱粉(A)(在下文中，稱為要件(1))；(2)必須使用由苯乙烯類3~30重量%(將不飽和單體(B)的總量設為100重量%)和(甲基)丙烯酸酯類70~97重量%所構成的不飽和單體混合物(B)(在下文中，稱為要件(2))；(3)必須使用由過氧化氫和重金屬鹽所構成的聚合引發劑(C)(在下文中，稱為要件(3))；以及(4)澱粉(A)的使用比例，相對於不飽和單體混合物(B )的總量100重量份為80~200重量份(在下文中，稱為要件(4))。

在本發明中，作為要件(1)，必須使用前述澱粉(A)的理由是可獲得在乳化聚合時的系統內聚合穩定性優異，而且為低黏度、製品的操作使用性(特別是在泵送時)的機械穩定性優異的水性聚合物乳化液的緣故。澱粉(A)的固有黏度更佳為0.1~0.6。

為了獲得澱粉(A)所使用的原料澱粉，並無特殊的限制，可使用各種習知的物質，例如除了由玉米、馬鈴薯、樹薯(tapioca)、小麥、米、西谷椰子(sago palm)、蠟狀玉米(waxy meize)所獲得的各種澱粉類以外，可列舉：陽離子化澱粉、氧化澱粉、磷酸改質澱粉、羧基甲基化澱粉、羥基乙基化澱粉、胺甲醯基乙基化澱粉、二醛化澱粉、醋酸改質澱粉等的澱粉衍生物等。

為了由前述原料澱粉調製澱粉(A)，則使得無機過氧化物作用於原料澱粉，藉由以氧化方式而使得該分子量降低成為前述的固有黏度範圍內來進行。前述無機過氧化物，並無特殊的限制，可使用例如次氯酸鹽(hypochlorite)、過氧二硫酸鹽(peroxodisulfate)(過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉等)、過氧化氫或如組合此等而成的氧化劑，進一步也可使用過氧化氫、與硫酸鐵和硫酸銅中的至少一種水溶性重金屬鹽的組合。在此等中，適合使用過硫酸銨、過硫酸鉀及過硫酸鈉中的至少任一種。澱粉(A)也不妨使用市售品，例如可獲自王子玉米澱粉(股)公司(Oji Cornstarch Co.,Ltd.)製、商品名「Oji Ace A」等。另外，將前述原料澱粉以澱粉酶(amylase)等的酵素(enzyme)加以處理而成的澱粉，由於所獲得的水性聚合物乳化液的布氏黏度(Brookfield viscosity)將增高，不適合作為要件(1)的澱粉。

作為要件(2)，必須使用不飽和單體混合物(B)的理由是由於可獲得上漿效果優異的水性聚合物乳化液的緣故。上漿效果優異的理由雖然尚不清楚，但是可推斷是由於由不飽和單體混合物(B)所構成的共聚物是疏水性高、並且在塗佈該表面上漿劑後的乾燥機乾燥時，該共聚物易於溶化展開的緣故。

作為不飽和單體混合物(B)的構成單體的苯乙烯類，可列舉：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯，從價格方面來考慮，則適合使用苯乙烯。另外，作為不飽和單體混合物(B)的構成單體的(甲基)丙烯酸酯類，並無特殊的限制，可使用各種習知的物質。作為該酯類，例如烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷酯等是適合，但是從所獲得水性聚合物乳化液的上漿效果的觀點，則較佳為(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，在此等中，最佳為(甲基) 丙烯酸異丁酯。

本發明的共聚物在不損及本發明的目的範圍內，也可併用可與構成前述共聚物的不飽和單體混合物(B)進行共聚合的其他任何不飽和單體。如此的任意不飽和單體可列舉：丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯醯胺、碳數為6~22的α-烯烴、乙烯基吡咯啶酮等。此外，該不飽和單體的使用比例，在前述共聚物中通常為少於20重量%，較佳為少於10重量%。

另外，在本發明中，作為不飽和單體混合物(B)的構成單體，離子性不飽和單體除外。例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、順丁烯二酸(馬來酸)、反丁烯二酸(富馬酸)、伊康酸等的陰離子性不飽和單體；(甲基)丙烯酸N,N-二烷基胺基烷酯、(甲基)丙烯酸N,N-二烷基胺基烷酯的四級化物(使用氯甲苯(benzyl chloride)等四級化劑的改質物)等的陽離子性不飽和單體是不適合使用。其理由是由於會導致共聚物的疏水性降低、上漿效果降低的緣故。

在要件2中，不僅是前述不飽和單體混合物(B)的構成單體的種類，甚至關於此等的使用比例也要設定在特定範圍內。亦即，將不飽和單體混合物(B)的總量將為100重量%，苯乙烯類的使用比例為3~30重量%，更佳為3~10重量%，此外，(甲基)丙烯酸酯類為70~97重量%，更佳為90~97重量%。若超過此等的使用比例時，則所獲得水性聚合物乳化液的上漿效果無法達到所欲的水準。

作為要件(3)，必須使用由過氧化氫及重金屬鹽所構成的聚合引發劑(C)的理由是所需製品的成本將降低、且上漿效果或分散穩定性優異的緣故。聚合引發劑(C)會導致該各性能優異的理由，雖然未必清楚，但是推斷是不飽和單體混合物(B)的反應迅速進行、使得製造時間縮短、同時水性聚合物乳化液中的未反應不飽和單體量減少的緣故。

前述重金屬鹽可列舉：鈰、錳、鐵、銅等的硫酸鹽等。聚合引發劑(C)的使用量，並無特殊的限制，可因應在不飽和單體混合物(B)中的該單體組成進行適當的決定，一般而言，相對於不飽和單體混合物(B)100重量份為約0.1~10重量份。在聚合引發劑(C)中的過氧化氫的使用比例通常為約95~99重量%。

在本發明中，於前述聚合時，在不損及本發明的目的的程度，可將其他習知的聚合引發劑、與聚合引發劑(C)併用。此外，在後續聚合步驟中，也可使用其他習知的聚合引發劑。其他習知的聚合引發劑可列舉：過硫酸銨、過硫酸鉀等的無機過氧化物；過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、月桂基過氧化物等的有機過氧化物；2,2’-偶氮雙異丁腈、二甲基-2,2’-偶氮雙異丁酸酯等。另外，在自由基聚合引發劑的情況，也可併用亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉等的還原劑，以使反應系統成為氧化還原系統(redox system)。

在本發明，在乳化聚合時，為調節聚合度以作成所欲的黏度，則需要使用鏈轉移劑。鏈轉移劑並無特殊的限制，可使用習知的物質，可列舉：例如2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、三級十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇、正辛基硫醇、氫硫基丙酸十二烷酯、異丙苯、四氯化碳、萜品油烯等、氫硫基乙醇、硫乙醇酸、及其鹽、戊醇等的醇類、聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧四亞甲基二醇、聚甘油、環氧乙烷與環氧丙烷的共聚合化合物等的聚醚類等。在此等中，從水性聚合物乳化液的分散穩定性的觀點，則較佳為2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。鏈轉移劑的使用量，相對於不飽和單體(B)的總量100份，通常為約0.01~3重量份。

作為要件(4)，相對於不飽和單體混合物(B)的總量100重量份，將澱粉(A)的使用比例作成為80~200重量份的理由是為了獲得一種將所獲得製品的成本或環境負荷抑制成較低且機械穩定性優異的水性聚合物乳化液的緣故。相對於不飽和單體混合物(B)的總量100重量份，澱粉(A)的使用比例為少於80重量份時，則所獲得水性聚合物乳化液的機械穩定性不足夠，另外，若超過200重量份時，則上漿效果會降低。

本發明的水性聚合物乳化液可以各種習知的方法來製造。例如在配備適當的加熱裝置與攪拌機的反應容器中進料澱粉(A)後，進料不飽和單體混合物(B)、聚合引發劑(C)、水、鏈轉移劑、及因應需要的後述的乳化劑，在攪拌下通常在40~150℃，進行約2~12小時的乳化聚合反應，藉此即可製造該水性聚合物乳化液。另外，前述單體混合物(B)的進料方法，可為總括進料、分開逐滴加入等任一方法皆可，或與聚合引發劑(C)或鏈轉移劑同時逐滴加入的方法。

另外，在乳化聚合時，在不損及本發明的目的範圍內，也可將各種習知的非離子性、或陰離子性或陽離子性的界面活性劑或反應性乳化劑以單獨或混合使用。該界面活性劑的使用量，相對於單體混合物(B)的總量，通常為10重量%以下，更佳為5重量%以下。若該使用量超過10重量%時，則所獲得乳化液的發泡性增強，以致作為塗佈液時，則有可能引起由於發泡造成的故障。非離子性界面活性劑可列舉：例如聚乙二醇、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯等。陰離子性界面活性劑可列舉：例如烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽、二烷基磺基琥珀酸酯鹽、烷基磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磺基琥珀酸鹽、聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚磺基琥珀酸酯鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽酯、α-烯烴磺酸鹽、萘磺酸福馬林縮合物、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯鹽等。陽離子性界面活性劑可列舉例如：烷基三甲基氯化銨，例如月桂基三甲基氯化銨、鯨蠟基三甲基氯化銨(西曲氯銨(cetrimonium chloride))、硬脂基三甲基氯化銨(steartrimonium chloride)、二十二烷基三甲基氯化銨(behentrimonium chloride)；二硬脂基二甲基氯化銨；二硬脂基二甲基氯化銨(distearyldimonium chloride)；鯨蠟基三甲基溴化銨；硬脂基三甲基溴化銨；綿羊油脂肪酸胺基丙基乙基二甲基銨硫酸乙酯(lanolin fatty acid aminopropylethyldimethylammonium ethyl sulfate)；硬脂基三甲基銨糖精(stearyltrimethylammonium saccharin)；鯨蠟基三甲基銨糖精；甲基丙烯醯氧基乙基三甲基氯化銨；二十二烷基三甲基銨硫酸甲酯(behenyltrimethylammonium methyl sulfate)；及，Quaternium-91。此外，反應性乳化劑可列舉：例如記載於日本專利特開第2003-293288號公報的在分子內具有聚合性官能基者。

如上述所獲得水性聚合物乳化液是呈微白濁狀的外觀，具有在濃度25重量%的pH值為1~8、布氏黏度(在25℃測定)為3~100mPa．s、及粒徑為40~100nm的特性。考慮機械穩定性、低發泡性、上漿效果等的平衡時，則該粒徑更佳為40~80nm。另外，所謂的「粒徑」是意指該乳化液粒子的平均一次粒徑，例如可以動態光散射法加以測定者。此外，該粒徑的測定儀器並無特殊的限制，可使用例如光散射粒徑解析裝置(製品名「ELSZ-2」、大塚電子(股)公司(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)製)。

本發明的製紙用表面上漿劑，在前述水性聚合物乳化液中，可因應需要摻合各種添加劑來調製。該添加劑可列舉：例如消泡劑、防腐劑、螯合劑、水溶性鋁系化合物等。

藉由添加水溶性鋁化合物，即可更進一步提高上漿效果。該水溶性鋁化合物並無特殊的限制，可使用習知的物質。例如較佳為使用選自硫酸鋁、氯化鋁、鹼性硫酸鋁、鹼性氯化鋁、硫酸矽酸鋁及此等的聚合物中的至少一種。在此等中，從成本方面來考慮，則特佳為硫酸鋁。

製紙用表面上漿劑/水溶性鋁系化合物的比例(各固體成份比)並無特殊的限制，但是從上漿效果的觀點，則較佳為5/95~95/5。另外，水溶性鋁系化合物可混合添加於製紙用表面上漿劑，或與含有製紙用表面上漿劑的塗佈液分開添加。

含有本發明的製紙用表面上漿劑的塗佈液，可將該製紙用表面上漿劑直接或加以稀釋來使用，但是因應需要可摻合各種添加劑。該添加劑可列舉：例如氧化澱粉、磷酸酯化澱粉、自改質澱粉、陽離子化澱粉、兩性澱粉等的澱粉類；羧基甲基纖維素等的纖維素類；聚乙烯醇類、聚丙烯醯胺類、褐藻酸鈉等的水溶性聚合物等的紙力增強劑、或防滑劑、防腐劑、防銹劑(rust-preventive agent)、pH值調整劑、消泡劑、增黏劑、填充劑、抗氧化劑、耐水化劑、造膜助劑、顏料、染料等。

本發明的製紙用表面上漿劑，在塗佈液中的固體成份濃度通常為約0.001~2重量%，在實用上，較佳為在0.05~0.5重量%的範圍內。

本發明的紙是將含有本發明的製紙表面上漿劑的塗佈液以各種習知的手段塗佈於原紙而成。

該原紙並無特殊的限制，通常可使用以木材纖維素纖維作為原料的未經塗佈的紙及紙板。另外，該原紙是由抄紙用紙漿所獲得者，該抄紙用紙漿可列舉：LBKP(闊葉樹漂白硫酸鹽紙漿：Laubholzer Bleached Kraft Pulp)、NBKP(針葉樹漂白硫酸鹽紙漿：Northern Bleached Kraft Pulp)等的化學紙漿；或GP(細磨木漿：Groundwood Pulp)、TMP(熱磨機械紙漿：ThermoMechanical Pulp)等的機械紙漿、廢紙紙漿(waste paper pulp)等。此外，關於內添於該原紙中的填料或上漿劑、紙力增強劑等的各種內添藥品也並無特殊的限制。

將本發明的表面上漿劑塗佈於前述原紙而成的紙的種類，可列舉：表格用紙、PPC(普通紙影印機：Plain Paper Copier)用紙、感熱記錄紙等的記錄用紙：銅版紙(art paper) 、玻璃粉紙(cast-coated paper)、高品質塗層紙(high-quality coated paper)等的塗層紙；牛皮紙(Kraft paper)、機製有光紙(單光紙)(machine glazed paper)等的包裝紙(wrapping paper)；其他則為筆記用紙(note paper)、書籍用紙、印刷用紙、新聞用紙等的各種洋紙(foreign paper；western paper)；馬尼拉板(manila board)、白硬紙板(white chipboard)、硬紙板(chipboard)等的紙箱用紙板(cardboard paper)及內襯(liner)或瓦楞芯(corrugating medium)等的紙板(cardboard paper)。

此外，本發明的製紙用表面上漿劑對於前述各種原紙可無特殊限制地適用習知的塗佈方法，例如含浸法(impregnation method)、上漿壓機法(size press method)、閘輥法(gate roll method)、塗佈棒法(bar coater method)、壓延法(calendering method)、噴霧法等。本發明的製紙用表面上漿劑由於如前所述，機械穩定性優異，在如高速機械的具有高剪切力塗佈方式(桿計量上漿壓印塗佈(rod metering size press coating)方式或閘輥塗佈(gate roll coating)方式等的轉印型機械塗佈手段)中也適合使用。

《實施例》

在下文中，列舉製造例、實施例及比較例更具體說明本發明，但是本發明並不限定於此等實施例。此外，只要沒有特別說明，「份」及「%」皆以重量為基準。

此外，各例中，布氏黏度是將試樣調整成25℃後的液體的使用布氏黏度計(東機產業(股)公司(Toki Sangyo Co.,Ltd.)製)的測定值；固有黏度是使用毛細管黏度計(烏伯樓德黏度計(Ubbelodhe))的測定值；粒徑是使用光散射粒徑解析裝置(製品名「ELSZ-2」、大塚電子(股)公司製)的測定值。

合成例1(澱粉水溶液(A)的合成)

在配備攪拌機、冷凝管(condenser)、氮氣導入管及溫度計的反應容器中，進料離子交換水400份、88%陽離子化澱粉(商品名「HI-CAT260」日本NSC(股)製)114份、過硫酸銨10份，在氮氣氣流下一邊攪拌，一邊在80~85℃進行保溫1小時。並且，加入特定量的水，將固體成份濃度調整成20%，獲得澱粉水溶液(A1)。澱粉水溶液(A1)在25℃的布氏黏度、固有黏度及pH值如表1所示。

(合成例2~5)

在合成例1中，除了將減黏劑(viscosity reducing agent)的無機過氧化物的種類及其使用量變更成如表1所示外，其餘則以與合成例1相同方式進行反應，獲得固體成份濃度20%的各種澱粉水溶液(A2)~(A5)。此等澱粉水溶液在25℃的布氏黏度、固有黏度及pH值如表1所示。另外，表1中，所謂的「Fe」是指硫酸鐵(II)七水合物[iron(II)sulfate heptahydrate]。

製造例1(水性聚合物乳化液(製紙用表面上漿劑)的合成)

在配備攪拌機、冷凝管、氮氣導入管、溫度計及滴液漏斗的反應容器中，進料澱粉水溶液(A1)500份、離子交換水80份、硫酸鐵(II)七水合物0.08重量份，將反應容器內的氧氣以氮氣充分取代後，一邊攪拌，一邊將系統內升溫至80℃。其次，將經混合苯乙烯20份、甲基丙烯酸異丁酯80份的不飽和單體混合物、與將35%濃度的過氧化氫水10份(相對於不飽和單體為3.5重量份)溶解於水100份的聚合引發劑水溶液，以歷時約2小時逐滴加入於系統內，並且保溫2小時以使反應完成。其次，在冷卻後，加入32%氫氧化鈉水溶液14份，並以水稀釋而獲得製紙用表面上漿劑。如此所獲得製紙用表面上漿劑是濃度為25%、在25℃的布氏黏度為5mPa．s、pH值為3.3、粒徑為75nm。

(製造例2~11及比較製造例1~10)

除了使用表2所示的澱粉水溶液的種類與使用量、及/或不飽和單體的種類與使用量、及/或引發劑的種類外，其餘則以與製造例1相同方式獲得各種製紙用表面上漿劑。所獲得各製紙用表面上漿劑的物性(非揮發性成份、黏度、pH值、粒徑)如表2所示。

(製造例12)

在1L燒杯中，對於在製造例1所獲得製紙用表面上漿劑100份，混合50%液體硫酸鋁50份(製紙用表面上漿劑/硫酸鋁的固體成份比率=50/50)後，以特定量的水加以稀釋，獲得在水溶性聚合物乳化液與硫酸礬土(硫酸鋁的別稱)中的總固體成份的濃度為25%、25℃的布氏黏度為5mPa‧s、pH值為2.2、粒徑為78nm的製紙用表面上漿劑。

表2中，AMSD代表2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、NDM代表正十二烷基硫醇、St代表苯乙烯、IBMA代表甲基丙烯酸異丁酯、BA代表丙烯酸丁酯、2EHA代表丙烯酸2-乙基己酯、AN代表丙烯腈、DM代表甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、AA代表丙烯酸、APS代表過硫酸銨、Fe代表硫酸鐵(II)七水合物、硫酸Al代表硫酸鋁．16水合物。

<塗佈液的調製>

將氧化澱粉(王子玉米澱粉(股)公司製、商品名「Oji Ace A」)以固體成份濃度15%進行糊化，用此來製備各種塗佈液，該各種塗佈液以固體成份濃度來計算，含有氧化澱粉5%、製紙用表面上漿劑0.2%。

<試驗用紙的製作>

使用閘輥塗佈機(gate roll coater)(SMT(股)公司(SMT Co.,Ltd.)製)，將前述塗佈液分別塗佈於中性高品質用紙(單位面積量為60g/m²、1μL液滴上漿度(droplet sizing degree)為5秒鐘)上。其次，將各塗層紙以旋轉式乾燥機進行乾燥(105℃、1分鐘)以獲得試驗用紙。

<液滴上漿度的測定>

使用經前述方法所獲得各試驗用紙，基於根據Japan TAPPI No.33的方法，在試驗用紙表面滴下1μL水，測定水滴被紙面吸收的時間，測定液滴上漿度(秒鐘)。數值愈大，意謂該上漿效果愈優良。結果如表3所示。

<發泡性的試驗>

將前述塗佈液加溫至50℃，以家庭用混合機處理2分鐘後，測定剛處理後的液面高度(初期的液面高度為60mm)。結果如表3所示。

<機械穩定性的測定(硬水系統)>

將前述塗佈液的硬度調整成30°dH，加溫至50℃，一邊維持該溫度，一邊使用二輥型輥的實驗室用上漿壓印器(laboratory size press)進行循環1小時，以下列基準目視評估凝集物的產生及二輥的污染。結果如表3所示。

◎：機械穩定性極其優異(無法確認到凝集物、輥也無污染)；○：機械穩定性優異(無法確認到凝集物、但是輥會稍微污染)；△：機械穩定性稍微差(可確認到少量的凝集物、輥會污染)； ×：機械穩定性差(可確認到多量的凝集物、輥會顯著污染)。

由表3即可明白，本發明的製紙用表面上漿劑，與比較用製紙用上漿劑相比較，在高剪切力塗佈方式(使用閘輥或上漿壓機等)中的機械穩定性良好，在該塗佈時的發泡也少，且上漿效果優異。

Claims

一種製紙用表面上漿劑，其特徵在於：含有在澱粉、聚合引發劑及鏈轉移劑的存在下，將不飽和單體加以乳化聚合所獲得的水性聚合物乳化液，其中，該澱粉是使用無機過氧化物將固有黏度調整成0.1~0.9的澱粉(A)，該不飽和單體是由苯乙烯類3~30重量%(將不飽和單體混合物(B)的總量設為100重量%)和(甲基)丙烯酸酯類70~97重量%所構成的不飽和單體混合物(B)，該聚合引發劑是由過氧化氫和重金屬鹽所構成的聚合引發劑(C)，並且，該含有的水性聚合物乳化液使用了前述澱粉(A)來進行乳化聚合而獲得，且相對於不飽和單體混合物(B)的總量100重量份，該澱粉(A)為80~200重量份。
如請求項1所述之製紙用表面上漿劑，其中，前述無機過氧化物是選自由過硫酸銨、過硫酸鉀及過硫酸鈉所構成的群組中的至少一種。
如請求項1或2所述之製紙用表面上漿劑，其中，前述鏈轉移劑是2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。
如請求項1或2所述之製紙用表面上漿劑，其中，聚合引發劑(C)是由過氧化氫、與硫酸鐵和硫酸銅中的至少一種水溶性重金屬鹽所構成，並且過氧化氫的使用比例為95~ 99重量%。
如請求項1或2所述之製紙用表面上漿劑，其中，前述水性聚合物乳化液的粒徑為40~100nm。
如請求項1或2所述之製紙用表面上漿劑，其中，前述(甲基)丙烯酸酯類是選自由(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯所構成的群組中的至少一種。
如請求項1或2所述之製紙用表面上漿劑，其中，前述製紙用表面上漿劑的布氏黏度(在固體成份濃度25重量%、溫度25℃的條件下進行測定)為3~100mPa．s。
如請求項1或2所述之製紙用表面上漿劑，其中，含有水溶性鋁系化合物，並且製紙用表面上漿劑/水溶性鋁系化合物的比例(各固體成份比)為5/95~95/5。
一種紙，其是將如請求項1~8所述之製紙用表面上漿劑塗佈於原紙而得之紙。