JPH09291495A - 紙用防滑剤もしくはサイズ剤 - Google Patents

紙用防滑剤もしくはサイズ剤

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JPH09291495A
JPH09291495A JP13116196A JP13116196A JPH09291495A JP H09291495 A JPH09291495 A JP H09291495A JP 13116196 A JP13116196 A JP 13116196A JP 13116196 A JP13116196 A JP 13116196A JP H09291495 A JPH09291495 A JP H09291495A
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JP
Japan
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agent
paper
emulsion
polymerization
polymer
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JP13116196A
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English (en)
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Yukiya Kobayashi
幸哉 小林
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙表面の滑り防止性に優れ、また、塗工紙の
サイズ性も良好で、水の吸収による紙力の低下を抑える
紙用防滑剤もしくはサイズ剤の提供。 【解決手段】 重合性2重結合を有するアニオン性重合
性乳化剤、不飽和カルボン酸、およびエチレン性モノマ
ーを必須構成単位として含有するTgが40℃以上のポ
リマーの水系エマルションからなる紙用防滑剤もしくは
サイズ剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紙用の防滑剤もしくは
サイズ剤に関する。
【0002】
【従来の技術】紙用の防滑剤は、たとえばダンボール紙
や板紙の表面に塗布して紙表面の滑りを防止し、紙製品
の荷くずれ等を防止するために使用されるものであり、
多くの場合サイズ性能も兼ね備えている。従来、紙に防
滑性を与える表面処理剤としては、N,N−ジアルキル
アミノアルキル(メタ)アクリル酸エステルを構成単位
として含む共重合体に4級化剤を反応させて得られる重
合体を乳化分散剤として用い、(メタ)アクリル酸エス
テルと、2官能性もしくは3官能性(メタ)アクリル酸
エステルまたは(メタ)アクリル酸とを共重合させて得
られる共重合体からなるもの(たとえば特開昭62−1
33199号公報)が知られている。また、サイズ性を
与える処理剤としては、重合性乳化剤を用い、ガラス転
移温度が10℃以下の共重合体を形成する酢酸ビニル、
(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミ
ド、ビニルスルホン酸塩、または更にこれらに不飽和カ
ルボン酸を含有するビニル系モノマー混合物を乳化重合
して得られる樹脂エマルション(たとえば特公平7−6
160号公報)等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の防滑剤はいまだ防滑性能が不充分であるうえ、サイズ
性能も低いため、さらに高性能のものが求められてい
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、さらに高
いレベルの防滑性およびサイズ性を有する紙用防滑剤兼
サイズ剤について鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
【0005】すなわち本発明は、重合性2重結合を有す
る重合性乳化剤(A)、カルボキシル基を含有するモノ
マー(B)、およびエチレン性モノマー(C)を必須構
成単位をとして有するポリマーで、該ポリマーのガラス
転移点が40℃以上であるポリマーの水系エマルション
からなる紙用防滑剤もしくはサイズ剤である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で使用される(A)として
は、以下の(a1)〜(a5)で分類される一般式で表
される化合物が含まれる。 (a1):アクリル系誘導体 [式中、R1はHまたはCH3、R2およびR3は炭素数4
〜20のアルキルまたはアルキレン基、Mはアルカリ金
属またはアンモニウム等] [式中、R1はHまたはCH3、R2およびR3は炭素数4
〜20のアルキルまたはアルキレン基、Mはアルカリ金
属またはアンモニウム等] [式中、R1およびR2はHまたはCH3、Mはアルカリ
金属またはアンモニウム等、nは2〜100の整数] [式中、R1およびR2はHまたはCH3、R3は炭素数1
〜20のアルキルまたはアルキレン基、nは1〜100
の整数] (a2):アリル系誘導体 [式中、Rは炭素数4〜20のアルキルまたはアルキレ
ン基、Mはアルカリ金属またはアンモニウム等] [式中、Rは炭素数4〜20のアルキルまたはアルキレ
ン基、Mはアルカリ金属またはアンモニウム等] [式中、Xはベンゼン環、R1、R2は炭素数1〜20の
アルキルまたはアルキレン基、R3はHまたはCH3、M
はアルカリ金属またはアンモニウム等、nは0〜100
の整数] [式中、R1、R2、R3はHまたはCH3、R4は炭素数
1〜20のアルキル、アルキルフェニル、またはアルキ
レン基、Mはアルカリ金属またはアンモニウム等、mお
よびnは1〜100の整数] [式中、R1、R2、R3はHまたはCH3、R4は炭素数
1〜20のアルキル、アルキルフェニル、またはアルキ
レン基、Mはアルカリ金属またはアンモニウム等、mお
よびnは1〜100の整数] [式中、Xはベンゼン環、R1、R2は炭素数1〜20の
アルキルまたはアルキレン基、R3はHまたはCH3、n
は1〜100の整数] (a3):マレイン酸系 [式中、Rは炭素数4〜20のアルキルまたはアルキレ
ン基、Mはアルカリ金属またはアンモニウム等] [式中、R1、R2はHまたはCH3、R3は炭素数1〜2
0のアルキルまたはアルキレン基、Mはアルカリ金属ま
たはアンモニウム等、mは1〜10の整数、nは1〜1
00の整数] [式中、R1はHまたはCH3、R2は炭素数4〜20の
アルキルまたはアルキレン基、Mはアルカリ金属または
アンモニウム等、nは1〜10の整数] (a4):イタコン酸系 [式中、Rは炭素数4〜20のアルキルまたはアルキレ
ン基、Mはアルカリ金属またはアンモニウム等、mおよ
びnは1〜10の整数] [式中、Rは炭素数4〜20のアルキルまたはアルキレ
ン基、Mはアルカリ金属またはアンモニウム等] [式中、R1、R2はHまたはCH3、R3は炭素数1〜2
0のアルキルまたはアルキレン基、Mはアルカリ金属ま
たはアンモニウム等、mは1〜10の整数、nは1〜1
00の整数] (a5):スチレン系 [式中、Xはベンゼン環、R1、R3はHまたはCH3
2は炭素数1〜20のアルキルまたはアルキレン基、
nは1〜100の整数] [式中、Xはベンゼン環、R1、R3はHまたはCH3
2は炭素数1〜20のアルキルまたはアルキレン基、
Mはアルカリ金属またはアンモニウム等、nは1〜10
0の整数]
【0007】本発明で使用される(B)としては、アク
リル酸、メタクリル酸、イタコン酸クロトン酸、無水マ
レイン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸
が挙げられる。これらは、2種以上を混合して使用する
ことができる。
【0008】本発明のポリマー中のカルボン酸は、その
ままの形でも良いし、アンモニアやアルカリ金属で中和
されていてもかまわない。防滑性およびサイズ性を出す
観点から、好ましいのは中和された形である。
【0009】本発明で使用される、エチレン性モノマー
(C)の具体例としては、たとえばスチレン、αーメチ
ルスチレンなどのスチレン類;(メタ)アクリロニトリ
ルなどのアクリロニトリル類;(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブ
チル、(メタ)アクリル酸ー2ーヒドロキシエチル等の
(メタ)アクリル酸エステル;酢酸ビニルなどのビニル
エステル;ブタジエン、イソプレンなどのジオレフィン
類;(メタ)アクリルアミド等の不飽和カルボン酸アミ
ド;およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。こ
れらのうち、防滑性を発現させる観点から好ましいの
は、スチレン類および/またはアクリロニトリル類であ
る。
【0010】また、(C)として、分子内に2重結合を
2個以上有する架橋性モノマーを併用することができ
る。これらの例としては、エチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリ
レート、ジビニルベンゼン、メチレンビスアクリルアミ
ド、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、テトラアリルエタン等が挙げられる。これらは2種
以上を混合して使用することがきる。
【0011】本発明において、ポリマー中の(A)/
(B)/(C)の重量比は通常0.2〜10/1〜30
/60〜98.8%である。また、防滑性能の観点から
好ましい範囲は0.5〜5/5〜20/75〜94.5
である。
【0012】該ポリマーのガラス転移点は、通常40℃
以上、好ましくは80〜150℃である。ガラス転移点
が40℃以上であると、防滑性を出す観点で好ましい。
なお、本発明におけるガラス転移温度(Tg)は、下記
式(2)で示されるFoxの方法により算出されるもの
とする。 1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn (2) [式中、Tgは共重合体のガラス転移温度(絶対温度表
示)、Tg1、Tg2・・・Tgnはそれぞれ重合体中の
各単量体成分の単独重合体でのガラス転移温度(絶対温
度表示)、W1、W2・・・Wnはそれぞれ各単量体成分
の重量分率を示す。]
【0013】該ポリマーの水系エマルションの製造法は
特に限定はないが、(A)を乳化剤として用い(B)お
よび(C)を水系溶媒中で、ラジカル重合開始剤の存在
下に乳化重合することにより得る方法が好ましい。本発
明で使用されるラジカル重合開始剤としては、下記の化
合物が挙げられる。2,2’−アゾビスイソブチロニト
リル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニ
トリル等の油溶性アゾ化合物;2,2’−アゾビス(2
−アミジノプロパン)もしくはその塩酸塩、4,4’−
アゾビス(4−シアノバレリン酸)もしくはそのアルカ
リ金属塩、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2
−ヒドロキシエトル)プロピオンアミド]などの水溶性
アゾ化合物;ベンゾイルオキシパーオキサイド、ジター
シャリイブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;過硫
酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等
の無機過酸化物等が挙げられる。
【0014】これらのうち好ましいものは、過硫酸カリ
ウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の無機
過酸化物等である。開始剤の使用量はモノマーの総重量
に対し通常0.01〜1重量%である。
【0015】本発明で使用される水系溶媒は主に水を意
味するが、該水としては蒸留水、イオン交換水、水道
水、工業用水などが必要に応じて使用される。また、該
水系溶媒には水以外に、たとえば低級アルコール、アセ
トン、エチレングリコール、セロソルブ類などの水溶性
の有機溶剤が含まれていてもよい。
【0016】本発明におけるポリマーの水系エマルショ
ンを製造するにあたり、必要によりさらに公知の他の添
加剤を存在させることもできる。他の添加剤としては、
例えば乳化を補助するための界面活性剤、得られる重合
体の分子量を調整するための連鎖移動剤等が挙げられ
る。
【0017】また、該エマルションには、必要によりさ
らに他の添加物を添加することも可能である。該添加物
としては、例えば安定剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤など
が挙げられる。
【0018】該エマルションのポリマー粒子の大きさは
特に限定はないが、防滑性能の観点から通常、0.01
〜0.5ミクロン、好ましくは0.03〜0.2ミクロ
ンである。
【0019】該ポリマーの水系エマルションの濃度は、
ポリマー重量が、通常エマルション全体の10〜70重
量%、好ましくは20〜60重量%である。
【0020】該水系エマルションの具体的製造方法とし
ては、通常の製造方法例えばバッチ式重合法、連続チュ
ーブ式重合法、半連続重合法などの方法が挙げられる。
バッチ式重合法の場合の重合方法としては、(A)、
(B)および(C)を一括して反応槽に仕込んで重合を
行う方法;(A)、(B)および(C)をそれぞれ個別
に滴下しつつ重合する方法;(B)と(C)との混合物
を(A)を含む水中に滴下しつつ重合する方法;等が挙
げられるが特に限定されない。
【0021】重合温度と時間は、モノマーの重合性と開
始剤の分解温度および半減期などにより選択されるが、
重合温度は通常30〜130℃、好ましくは50℃〜1
00℃であり、重合時間は通常1〜10時間である。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例お
よび比較例における「部」は重量部、「%」は重量%を
示す。
【0023】実施例1 加熱・冷却・攪拌および窒素通気が可能な反応容器に、
水300部、下式1で示される重合性乳化剤1を2部、
スチレン82部およびメタクリル酸16部を仕込み、2
00rpmで攪拌した。次に過硫酸ナトリウムを0.2
部仕込み攪拌をしつつ、窒素気流下70℃で2時間重合
を行った。重合にともない、重合系は次第に白濁し乳化
状態となった。重合終了後均一なエマルションが得ら
れ、反応率は99.0%であった。このエマルションを
アンモニア水で中和し、pHを8.0とした。得られた
ポリマーのTgは105℃であった。このエマルション
を塗工量が表1に示す量となるように段ボールライナー
紙に塗工し、滑り角度とコブサイズ度で性能を評価し
た。評価結果を表1に示す。なお、紙への塗工は、所定
濃度に希釈したエマルションをバーコーターにて行い、
乾燥はドラムドライヤーにて100℃、60秒間行っ
た。
【0024】実施例2 実施例1と同様の反応器に、水300部、重合性乳化剤
1を2部、スチレン55部、メタクリル酸メチル27部
およびメタクリル酸16部を仕込み、200rpmで攪
拌した。次に過硫酸ナトリウムを0.2部仕込み攪拌を
しつつ、窒素気流下70℃で2時間重合を行った。重合
にともない、重合系は次第に白濁し乳化状態となった。
重合終了後均一なエマルションが得られ、反応率は9
9.5%であった。このエマルションをアンモニア水で
中和し、pHを8.0とした。得られたポリマーのTg
は106℃であった。このエマルションを、実施例1と
同様の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
【0025】実施例3 実施例1と同様の反応器に、水300部、重合性乳化剤
1を2部、スチレン82部、メタクリル酸12部および
イタコン酸4部を仕込み、200rpmで攪拌した。次
に過硫酸ナトリウムを0.2部仕込み攪拌をしつつ、窒
素気流下70℃で2時間重合を行った。重合にともな
い、重合系は次第に白濁し乳化状態となった。重合終了
後均一なエマルションが得られ、反応率は99.2%で
あった。このエマルションをアンモニア水で中和し、p
Hを8.0とした。得られたポリマーのTgは107℃
であった。このエマルションを、実施例1と同様の方法
で評価した。評価結果を表1に示す。
【0026】実施例4 実施例1と同様の反応器に、水300部、下式2で示さ
れる重合性乳化剤2を3部、スチレン81部およびメタ
クリル酸16部を仕込み、200rpmで攪拌した。次
に過硫酸ナトリウム0.3部仕込み攪拌をしつつ、窒素
気流下80℃で2時間重合を行った。重合にともない、
重合系は次第に白濁し乳化状態となった。重合終了後均
一なエマルションが得られ、反応率は99.1%であっ
た。このエマルションをアンモニア水で中和し、pHを
8.0とした。得られたポリマーのTgは105℃であ
った。このエマルションを、実施例1と同様の方法で評
価した。評価結果を表1に示す。
【0027】比較例1 市販の段ボール用防滑剤(スチレン/アクリル系エマル
ションタイプ、カチオン系)を、実施例1と同様の方法
で評価した。評価結果を表1に示す。
【0028】比較例2 市販の段ボール用防滑剤(スチレン/アクリル系エマル
ションタイプ、アニオン系)を、実施例1と同様の方法
で評価した。評価結果を表1に示す。
【0029】比較例3 実施例1と同様の反応器に、水300部、重合性乳化剤
1を2部、スチレン98部を仕込み、200rpmで攪
拌した。次に過硫酸ナトリウムを0.2部仕込み攪拌を
しつつ、窒素気流下70℃で2時間重合を行った。重合
にともない、重合系は次第に白濁し乳化状態となった。
重合終了後均一なエマルションが得られ、反応率は9
9.0%であった。得られたポリマーのTgは100℃
であった。このエマルションを、実施例1と同様の方法
で評価した。評価結果を表1に示す。
【0030】
【表1】 注1:JIS P−8147の傾斜法に準拠して測定(数値が大きいほど防滑性 がよいことをしめす)。 注2:JIS P−8140に準拠して測定(数値が小さいほどサイズ性がよい ことを示す)。
【0031】
【発明の効果】本発明の紙用防滑剤もしくはサイズ剤は
下記の効果を有する。 (1)従来のものに比べ紙表面の滑り防止効果に優れ、
紙製品の荷くずれを防止する効果が大きい。 (2)従来のものに比べ紙サイズ性が良好であり、水の
吸収による紙力の低下を抑える効果に優れている。 上記効果を奏することから本発明の紙用防滑剤もしくは
サイズ剤は、ダンボール紙や板紙等の防滑剤兼サイズ剤
としてとして極めて有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 220:38 220:06) (C08F 212/06 218:12 220:06) (C08F 212/06 222:24 220:06)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重合性2重結合を有する重合性乳化剤
    (A)、カルボキシル基を含有するモノマー(B)、お
    よびエチレン性モノマー(C)を必須構成単位をとして
    有するポリマーで、該ポリマーのガラス転移点が40℃
    以上であるポリマーの水系エマルションからなる紙用防
    滑剤もしくはサイズ剤。
  2. 【請求項2】 (A)/(B)/(C)の重量比が0.
    2〜10/1〜30/60〜98.8である請求項1記
    載の防滑剤もしくはサイズ剤。
  3. 【請求項3】 (C)がスチレン類または(メタ)アク
    リロニトリル類からなる群から選ばれる1種または2種
    以上である、請求項1または2記載の紙用防滑剤もしく
    はサイズ剤。
  4. 【請求項4】 該エマルションが、(A)を乳化剤とし
    て用い(B)を水系溶媒中で、(C)の存在下に乳化重
    合することにより得られる請求項1〜3のいずれか記載
    の紙用防滑剤もしくはサイズ剤。
JP13116196A 1996-04-25 1996-04-25 紙用防滑剤もしくはサイズ剤 Pending JPH09291495A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072018A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Chuo Rika Kogyo Corp 重合体水性分散液及びこれを用いた床用光沢剤
JP2013527253A (ja) * 2009-12-23 2013-06-27 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド ネットワーク共重合体架橋エマルションならびにそれを含有する解乳化剤組成物

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