JP2574186B2 - Composition for paper coating - Google Patents
Composition for paper coatingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、紙塗工用組成物に関する。更に詳しくは、
塗工操業性に優れ、かつ、塗工紙表面平滑性、塗工紙表
面強度等の印刷適性に優れた塗工紙を与える紙塗工用組
成物に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a paper coating composition. More specifically,
The present invention relates to a paper coating composition which is excellent in coating operability and provides coated paper having excellent printability such as coated paper surface smoothness and coated paper surface strength.
[従来の技術] 紙及び板紙に水性顔料組成物を塗被することにより種
々の利点が生ずるが、その主なものは光沢、白色度及び
不透明度の光学的な性質を改善することによる商品価値
の付与並びに表面平滑性及びインク受理性等を改善する
ことによる印刷適性の向上である。BACKGROUND OF THE INVENTION Coating paper and paperboard with an aqueous pigment composition provides various advantages, the main one being commercial value by improving the optical properties of gloss, whiteness and opacity. And improving printability by improving surface smoothness and ink acceptability.
従来の水性顔料組成物においては、顔料としてクレ
ー、炭酸カルシウム、サチン白、酸化チタン等を用い、
結合剤としてスチレン−ブタジエン系共重合体ラテック
スと澱粉、カゼイン、カルボキシメチルセルロース等の
水溶性天然高分子とを併用していた。しかし、これらの
水溶性天然高分子が剛直なポリマーであるため、塗工紙
表面平滑性が向上しにくいという問題があった。In the conventional aqueous pigment composition, clay, calcium carbonate, satin white, titanium oxide and the like as a pigment,
A styrene-butadiene copolymer latex and a water-soluble natural polymer such as starch, casein, carboxymethyl cellulose and the like were used in combination as a binder. However, since these water-soluble natural polymers are rigid polymers, there is a problem that it is difficult to improve the surface smoothness of coated paper.
このため、近年、これらの剛直な水溶性天然高分子に
代えて、アルカリ増粘性スチレン−ブタジエン系共重合
体ラテックスを使用することにより、塗料粘性を付与す
る検討が行われてきた。Therefore, in recent years, studies have been made to impart paint viscosity by using an alkali-thickened styrene-butadiene copolymer latex instead of these rigid water-soluble natural polymers.
[発明が解決しようとする課題] しかし、塗料粘性の付与のために、天然高分子である
澱粉、カゼンイン、カルボキシメチルセルロース等に代
えて、アルカリ可溶性ラテックスを用いた場合、塗料の
保水性は向上するもののpHの変化に対する塗料粘度の変
動が大きく作業性に問題を生じていた。また、アルカリ
膨潤共重合体ラテックスを使用した場合は、十分な塗料
粘度が得られず、所定の塗工量コントロールが困難であ
った。このため、これらの問題を引き起こすことなく、
塗料に粘性を付与し得る方法が求められていた。[Problems to be Solved by the Invention] However, when an alkali-soluble latex is used in place of natural polymers such as starch, kazenin, carboxymethylcellulose, etc. to impart viscosity of the paint, the water retention of the paint is improved. However, the viscosity of the paint greatly changed with the change in pH, causing a problem in workability. Further, when the alkali swelling copolymer latex was used, a sufficient coating viscosity was not obtained, and it was difficult to control a predetermined coating amount. Therefore, without causing these problems,
There has been a demand for a method capable of imparting viscosity to a paint.
本発明者らは上記課題を達成するため、鋭意研究を重
ねた結果、特定の組成のラテックスを特定の比率で混合
したアルカリ増粘型ラテックスを結合剤として使用する
ことにより、塗料pHに依存することなく、安定した塗料
年生が得られ、これにより塗工作業性が著しく改善され
ることを見出し、この知見に基いて本発明を完成するに
至った。The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result of using as a binder an alkali-thickened latex mixed with a specific ratio of a latex having a specific composition as a binder, the present invention depends on the paint pH. Without this, it was found that a stable coating aging was obtained, and that the coating workability was remarkably improved, and the present invention was completed based on this finding.
[課題を解決するための手段] かくして、本発明によれば、 結合剤を主成分とする水性分散液と顔料とを含有する
紙塗工用組成物において、 水性分散液が、固形分重量比率で、10〜60%のアルカ
リ不溶性共重合体ラテックス(A)、30〜88%のアルカ
リ膨潤性共重合体ラテックス(B)及び2〜10%のアル
カリ可溶性共重合体ラテックス(C)より成る混合ラテ
ックスを含有し、 該アルカリ水溶性共重合体ラテックス(A)が エチレン系不飽和カルボン酸単量体;0.5〜3.5重量% 脂肪族共役ジオレフィン単量体;20〜60重量% 芳香族ビニル単量体;20〜60重量% その他のモノオレフィン単量体;0〜4重量% から構成される単量体混合物を乳化重合してなり、 該アルカリ膨潤性共重合体ラテックス(B)が エチレン不飽和カルボン酸単量体;3.5〜10重量% 脂肪族共役ジオレフィン単量体;20〜60重量% 芳香族ビニル単量体;20〜60重量% その他のモノオレフィン単量体;0〜40重量% から構成される単量体混合物を乳化重合してなり、 該アルカリ可溶性共重合体ラテックス(C)がエチレ
ン系不飽和カルボン酸単量体;5〜30重量% 芳香族ビニル単量体;0〜50重量% その他のモノオレフィン単量体;20〜80重量% から構成される単量体混合物を乳化重合してなることを
特徴とする紙塗工用組成物が提供される。[Means for Solving the Problems] Thus, according to the present invention, in a paper coating composition containing an aqueous dispersion containing a binder as a main component and a pigment, the aqueous dispersion comprises a solid content weight ratio And a mixture comprising 10 to 60% of an alkali-insoluble copolymer latex (A), 30 to 88% of an alkali swellable copolymer latex (B) and 2 to 10% of an alkali-soluble copolymer latex (C). A latex (A) containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer; 0.5 to 3.5% by weight of an aliphatic conjugated diolefin monomer; 20 to 60% by weight of an aromatic vinyl monomer. 20 to 60% by weight of other monomeric monomer; 0 to 4% by weight of emulsion-polymerized monomer mixture, wherein the alkali-swellable copolymer latex (B) is ethylene-free. Saturated carboxylic acid monomer; 3.5-10 weight % Aliphatic conjugated diolefin monomer; 20-60% by weight Aromatic vinyl monomer; 20-60% by weight Other monoolefin monomer; Emulsifies a monomer mixture consisting of 0-40% by weight The alkali-soluble copolymer latex (C) is obtained by polymerization, and the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer; 5 to 30% by weight aromatic vinyl monomer; 0 to 50% by weight other monoolefin monomer The present invention provides a paper coating composition obtained by emulsion-polymerizing a monomer mixture composed of 20 to 80% by weight.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(アルカリ不溶性共重合体ラテックス(A)) 本発明に用いるアルカリ不溶性共重合体ラテックス
(A)とは、アルカリにより溶解又は膨潤しないラテッ
クスである。即ち、下式により定義する吸光度変化率が
80以上、140%以下のラテックスである。アルカリ不溶
性共重合体ラテックス(A)は、pHにより粒径が変化せ
ず、pHによる吸光度の変化が小さい。(Alkali-insoluble copolymer latex (A)) The alkali-insoluble copolymer latex (A) used in the present invention is a latex that does not dissolve or swell with alkali. That is, the absorbance change rate defined by the following equation is
Latex of 80% or more and 140% or less. The particle size of the alkali-insoluble copolymer latex (A) does not change with pH, and the change in absorbance with pH is small.
(なお、吸光度は、ラテックス濃度を0.03%とし、波長
500nmに於いて測定する。) アルカリ不溶性共重合体ラテックス(A)の合成に使
用する、エチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、
アクリル酸、メタクリル層等のモノカルボン酸;フマル
酸、マレイン酸、イタコン酸等のポリカルボン酸;マレ
イン酸モノエチル等のポリカルボン酸部分エステル等を
例示することができる。これらのエチレン系不飽和カル
ボン酸単量体は二種以上を併用してもよい。エチレン系
不飽和カルボン酸単量体は単量体混合物中0.5〜3.5重量
%を用いる。0.5重量%未満では接着力及びラテックス
の機械的安定性が低下し、他方、3.5重量%を超えると
ラテックスの粘度が高くなりすぎる。 (Note that the absorbance is 0.03% for latex concentration, wavelength
Measure at 500 nm. The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used for the synthesis of the alkali-insoluble copolymer latex (A) includes:
Monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid layers; polycarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and itaconic acid; and polycarboxylic acid partial esters such as monoethyl maleate can be exemplified. Two or more of these ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers may be used in combination. The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer is used in an amount of 0.5 to 3.5% by weight in the monomer mixture. If it is less than 0.5% by weight, the adhesive strength and the mechanical stability of the latex decrease, while if it exceeds 3.5% by weight, the viscosity of the latex becomes too high.
脂肪族共役ジオレフィン単量体の例としては、1,3−
ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、及び2−
クロロ−1,3−ブタジエン等が挙げられる。これらの使
用割合は、単量体混合物中20〜60重量%の範囲である。
20重量%未満では共重合体が硬くなりすぎ、顔料結合力
が低下する。60重量%を超えると耐水性が低下する。好
ましい範囲は30〜55重量%である。Examples of the aliphatic conjugated diolefin monomer include 1,3-
Butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, and 2-
Chloro-1,3-butadiene and the like. These proportions are in the range from 20 to 60% by weight in the monomer mixture.
If it is less than 20% by weight, the copolymer becomes too hard, and the pigment bonding strength is reduced. If it exceeds 60% by weight, the water resistance will decrease. The preferred range is 30-55% by weight.
芳香族ビニル単量体の具体例としては、スチレン、α
−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルス
チレン、4−メチルスチレン、2,4−ジイソプロピルス
チレン、2,4−ジメチルスチレン、4−t−ブチルスチ
レン、5−t−ブチル−2−メチルスチレン、モノクロ
ロスチレン、ジクロロスチレン、モノフルオロスチレ
ン、ヒドロキシメチルスチレン等を示すことができる
が、特にスチレンが好ましい。芳香族ビニル単量体の使
用割合は20〜60重量%、好ましくは25〜55重量%の範囲
である。20重量%未満では耐水性が低下し、60重量%を
超える場合には、顔料結合力が低下する。Specific examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, α
-Methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 4-t-butylstyrene, 5-t-butyl-2-methylstyrene And monochlorostyrene, dichlorostyrene, monofluorostyrene, hydroxymethylstyrene and the like, and styrene is particularly preferred. The proportion of the aromatic vinyl monomer used is in the range of 20 to 60% by weight, preferably 25 to 55% by weight. If it is less than 20% by weight, the water resistance decreases, and if it exceeds 60% by weight, the pigment bonding strength decreases.
アルカリ不溶性共重合体ラテックス(A)の合成に
は、上記各単量体と共重合可能な各種のモノオレフィン
単量体を使用することができる。その例としては、アク
リル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヒド
ロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等のアク
リル酸又はメタクリル酸のエステル;アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル等のエチレン系ニトリル化合
物;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロー
ルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等の不飽
和アミド化合物;アクロレイン、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル等のビニル系単量体が挙げられる。これらは最終的に
得られる共重合体ラテックスの特性を損なわない範囲で
使用することができるが、通常は、単量体混合物中0〜
40重量%の範囲である。。For the synthesis of the alkali-insoluble copolymer latex (A), various monoolefin monomers copolymerizable with the above monomers can be used. Examples thereof include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, and the like of acrylic acid or methacrylic acid such as hydroxyethyl methacrylate. Esters; Ethylene nitrile compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated amide compounds such as acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide and diacetone acrylamide; vinyl monomers such as acrolein, vinyl chloride and vinyl acetate. Can be These can be used in a range that does not impair the properties of the finally obtained copolymer latex.
It is in the range of 40% by weight. .
(アルカリ膨潤性共重合体ラテックス(B)) 本発明に用いるアルカリ膨潤性共重合体ラテックス
(B)とは、アルカリによって粒子が膨潤・肥大化する
ラテックスであって、前記吸光度変化率が140%を超え
るものである。(Alkali-swellable copolymer latex (B)) The alkali-swellable copolymer latex (B) used in the present invention is a latex in which particles swell and enlarge due to alkali, and the absorbance change rate is 140%. Is more than
アルカリ膨潤性共重合体ラテックス(B)の合成に
は、アルカリ不溶性共重合体ラテックス(A)の合成に
使用するものと同様のエチレン系不飽和カルボン酸単量
体、脂肪族共役ジオレフィン単量体及び芳香族ビニル単
量体を使用することができる。For the synthesis of the alkali-swellable copolymer latex (B), the same ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and aliphatic conjugated diolefin as those used for the synthesis of the alkali-insoluble copolymer latex (A) are used. Body and aromatic vinyl monomers can be used.
エチレン系不飽和カルボン酸単量体の使用量は、単量
体混合物中3.5〜10重量%である。3.5重量%未満ではラ
テックスの機械的安定性が低下し、また、アルカリによ
るラテックスの膨潤性の不足により充分な塗料粘度が得
られない。他方、10重量%を超えると、耐水性が低下す
る。The amount of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used is 3.5 to 10% by weight in the monomer mixture. If the amount is less than 3.5% by weight, the mechanical stability of the latex decreases, and a sufficient paint viscosity cannot be obtained due to insufficient swelling of the latex due to alkali. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the water resistance decreases.
脂肪族共役ジオレフィン単量体の使用量は、単量体混
合物中20〜60重量%である。20重量%未満では共重合体
が硬くなりすぎ、顔料結合力が低下する。他方、6重量
%を超えると耐水性が低下する。好ましくは30〜50重量
%の範囲である。The amount of the aliphatic conjugated diolefin monomer used is 20 to 60% by weight in the monomer mixture. If it is less than 20% by weight, the copolymer becomes too hard, and the pigment bonding strength is reduced. On the other hand, if it exceeds 6% by weight, the water resistance is reduced. Preferably it is in the range of 30 to 50% by weight.
芳香族ビニル単量体の使用量は単量体混合物中20〜60
重量%、好ましくは25〜55重量%の範囲である。20重量
%未満では耐水性が低下し、60重量%を超える場合には
顔料結合力が低下する。The amount of the aromatic vinyl monomer used is 20 to 60 in the monomer mixture.
%, Preferably in the range of 25-55% by weight. If it is less than 20% by weight, the water resistance decreases, and if it exceeds 60% by weight, the pigment binding strength decreases.
アルカリ膨潤性共重合体ラテックス(B)の合成に
は、上記各単量体と共重合可能な各種のモノオレフィン
単量体を使用することができる。その例としては、アク
リル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヒド
ロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等のアク
リル酸又はメタクリル酸のエステル;アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル等のエチレン系ニトリル化合
物;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロー
ルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等の不飽
和アミド化合物;アクロレイン、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル等のビニル系単量体が挙げられる。これらの単量体は
最終的に得られる共重合体ラテックスの特性を損なわな
い範囲で使用することができるが、通常は、単量体混合
物中0〜40重量%の範囲である。In the synthesis of the alkali swellable copolymer latex (B), various monoolefin monomers copolymerizable with the above monomers can be used. Examples thereof include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, and the like of acrylic acid or methacrylic acid such as hydroxyethyl methacrylate. Esters; Ethylene nitrile compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated amide compounds such as acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide and diacetone acrylamide; vinyl monomers such as acrolein, vinyl chloride and vinyl acetate. Can be These monomers can be used in a range that does not impair the properties of the finally obtained copolymer latex, but are usually in the range of 0 to 40% by weight in the monomer mixture.
(アルカリ可溶性共重合体ラテックス(C)) 本発明において用いるアルカリ可溶性共重合体ラテッ
クス(C)とは、アルカリにより粒子が溶解するラテッ
クスである。即ち、前記吸光度変化率が80%未満のもの
である。(Alkali-soluble copolymer latex (C)) The alkali-soluble copolymer latex (C) used in the present invention is a latex in which particles are dissolved by alkali. That is, the rate of change in absorbance is less than 80%.
アルカリ可溶性共重合体ラテックス(C)の合成に
は、アルカリ不溶性共重合体ラテックス(A)の合成に
使用するものと同様のエチレン系不飽和カルボン酸単量
体及び芳香族ビニル単量体を使用することができる。For the synthesis of the alkali-soluble copolymer latex (C), the same ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and aromatic vinyl monomer as those used for the synthesis of the alkali-insoluble copolymer latex (A) are used. can do.
エチレン系不飽和カルボン酸単量体の使用量は、単量
体混合物中5〜30重量%、好ましくは10〜25重量%であ
る。5重量%未満ではラテックスがアルカリ可溶性とな
らず、30重量%を超えると、ラテックス製造時の重合安
定性が低下する。The amount of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used is 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25% by weight in the monomer mixture. If it is less than 5% by weight, the latex will not be soluble in alkali, and if it exceeds 30% by weight, the polymerization stability during latex production will be reduced.
芳香族ビニル単量体の使用量は単量体混合物中0〜50
重量%の範囲である。50重量%を超える場合には顔料結
合力が低下する。The amount of the aromatic vinyl monomer used is 0 to 50 in the monomer mixture.
% By weight. If it exceeds 50% by weight, the pigment bonding strength will be reduced.
アルカリ可溶性共重合体ラテックス(C)の合成に
は、上記各単量体と共重合可能な各種のモノオレフィン
単量体を使用することができる。その例としては、アク
リル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヒド
ロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等のアク
リル酸又はメタクリル酸のエステル;アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル等のエチレン系ニトリル化合
物;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロー
ルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等の不飽
和アミド化合物;アクロレイン、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル等のビニル系単量体が挙げられる。これらの単量体は
最終的に得られる共重合体ラテックスの特性を損なわな
い範囲で使用することができるが、通常は、単量体混合
物中20〜70重量%の範囲である。For the synthesis of the alkali-soluble copolymer latex (C), various monoolefin monomers copolymerizable with the above monomers can be used. Examples thereof include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, and the like of acrylic acid or methacrylic acid such as hydroxyethyl methacrylate. Esters; Ethylene nitrile compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated amide compounds such as acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide and diacetone acrylamide; vinyl monomers such as acrolein, vinyl chloride and vinyl acetate. Can be These monomers can be used in a range that does not impair the properties of the finally obtained copolymer latex, but are usually in the range of 20 to 70% by weight in the monomer mixture.
(各ラテックスの製造方法) 本発明において使用する各共重合体ラテックスは、公
知の方法に従い前記の単量体混合物を乳化重合する事に
より得られる。なお、アルカリ膨潤性共重合体ラテック
スは、例えば、重合後半にエチレン系不飽和カルボン酸
単量体の含有率の高い成分を重合する方法(特開昭56−
15498号等)、重合前半にエチレン系不飽和カルボン酸
単量体の含有率の高い成分を重合する方法(特開昭60−
162897等)等が挙げられるが、塗料粘度のpH依存性か
ら、後者の方法が好ましい。(Method for Producing Each Latex) Each copolymer latex used in the present invention can be obtained by emulsion polymerization of the monomer mixture according to a known method. Incidentally, the alkali swellable copolymer latex is prepared, for example, by a method of polymerizing a component having a high content of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer in the latter half of the polymerization (Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 15498), a method of polymerizing a component having a high content of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer in the first half of the polymerization (JP-A-60-1985).
162897), but the latter method is preferred from the viewpoint of the pH dependence of the viscosity of the paint.
重合開始剤は、特に限定されないが、過硫酸塩、過酸
化物、アゾ化合物、レドックス触媒等を用いることがで
きる。好ましくは、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の水溶性の過硫酸塩を単独又
はレドックス系で使用する。The polymerization initiator is not particularly limited, but a persulfate, a peroxide, an azo compound, a redox catalyst, or the like can be used. Preferably, water-soluble persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate are used alone or in a redox system.
乳化剤としては、アニオン性乳化剤及び/又は非イオ
ン性乳化剤を使用するが、これらに限定されない。As the emulsifier, an anionic emulsifier and / or a nonionic emulsifier is used, but is not limited thereto.
共重合体の分子量を調節するために、連鎖移動剤、例
えばn−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類;四
塩化炭素;チオグリコール酸;ジテルペン、ターピノー
レン、γ−テルピネン類を用いることができる。In order to adjust the molecular weight of the copolymer, a chain transfer agent, for example, mercaptans such as n-dodecyl mercaptan; carbon tetrachloride; thioglycolic acid; diterpenes, terpinolene, and γ-terpinenes can be used.
(水性分散液) 本発明において使用する水性分散液は、上記アルカリ
不溶性共重合体ラテックス(A):10〜60%、アルカリ
膨潤性共重合体ラテックス(B):30〜80%及びアルカ
リ可溶性共重合体ラテックス(C):2〜10%の固形分重
量比率の、混合ラテックスを含有するものである。(Aqueous Dispersion) The aqueous dispersion used in the present invention comprises the alkali-insoluble copolymer latex (A): 10 to 60%, the alkali-swellable copolymer latex (B): 30 to 80%, and the alkali-soluble copolymer. Polymer latex (C): A mixed latex containing 2 to 10% by weight of solid content.
この混合ラテックスにおいて、アルカリ不溶性共重合
体ラテックス(A)の混合比率が10%未満であると塗工
紙表面強度が低くなりすぎ、60%を超えるとアルカリ増
粘性が低く、塗工適性に問題が生じる。また、アルカリ
膨潤性共重合体ラテックス(B)の混合比率が30%未満
であると塗料pHの変動による塗料粘度の変化が大きす
ぎ、88%を超えると塗工紙表面強度が低くなりすぎる。
更に、アルカリ可溶性共重合体ラテックス(C)の混合
比率が2%未満であると充分な塗料保水性がえられず、
10%を超えると塗工紙表面強度が低くなりすぎる。In this mixed latex, if the mixing ratio of the alkali-insoluble copolymer latex (A) is less than 10%, the surface strength of the coated paper becomes too low, and if it exceeds 60%, the alkali thickening is low and there is a problem in coating suitability. Occurs. On the other hand, if the mixing ratio of the alkali swellable copolymer latex (B) is less than 30%, the change in paint viscosity due to a change in paint pH is too large, and if it exceeds 88%, the coated paper surface strength is too low.
Further, if the mixing ratio of the alkali-soluble copolymer latex (C) is less than 2%, sufficient water retention of the paint cannot be obtained,
If it exceeds 10%, the coated paper surface strength will be too low.
上記アルカリ不溶性共重合体ラテックス(A)、アル
カリ膨潤性共重合体ラテックス(B)及びアルカリ可溶
性共重合体ラテックス(C)を混合する方法には、特に
制限はない。The method of mixing the alkali-insoluble copolymer latex (A), alkali-swellable copolymer latex (B) and alkali-soluble copolymer latex (C) is not particularly limited.
本発明において使用する水性分散液には、必要に応じ
て、耐水化剤、分散剤、消泡剤等を添加することができ
る。If necessary, a water-proofing agent, a dispersant, an antifoaming agent, and the like can be added to the aqueous dispersion used in the present invention.
(顔料) 本発明においては、紙塗被用に一般に使用されている
鉱物性顔料が使用できる。その具体例としては、クレ
イ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、硫酸バリウム、サチンホワイト及びタルク等が挙げ
られる。また、ポリスチレン、フェノール樹脂等の有機
顔料を用いることもできる。(Pigment) In the present invention, mineral pigments generally used for paper coating can be used. Specific examples thereof include clay, calcium carbonate, aluminum hydroxide, titanium oxide, barium sulfate, satin white, and talc. Further, organic pigments such as polystyrene and phenol resin can also be used.
(紙塗工用組成物) 本発明の紙塗工用組成物は、上記水性分散液と顔料と
を任意の方法で混合することによって得ることができ
る。(Paper Coating Composition) The paper coating composition of the present invention can be obtained by mixing the aqueous dispersion and a pigment by any method.
本発明の紙塗工用組成物において、水分分散液の使用
量は、固形分換算で、顔料100重量部に対して5〜30重
量部、好ましくは5〜25重量部である。5重量部未満で
は塗工紙の表面強度が低下し、30重量部を超えると着肉
性が悪くなる。In the paper coating composition of the present invention, the amount of the water dispersion used is 5 to 30 parts by weight, preferably 5 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment in terms of solid content. If the amount is less than 5 parts by weight, the surface strength of the coated paper decreases, and if it exceeds 30 parts by weight, the inking property is deteriorated.
本発明の紙塗工用組成物には、必要に応じて、顔料及
び結合剤の他に、一般に使用される各種配合剤、例え
ば、顔料分散剤、pH調整剤、耐水化剤、消泡剤、界面活
性剤、蛍光染料及び滑剤等を、含有させることができ
る。In the paper coating composition of the present invention, if necessary, in addition to the pigment and the binder, various commonly used compounding agents, for example, a pigment dispersant, a pH adjuster, a waterproofing agent, a defoaming agent , A surfactant, a fluorescent dye, a lubricant, and the like.
また、本発明の紙塗工用組成物においては、澱粉やカ
ゼイン等の水溶性天然高分子及びカルボキシメチルセル
ロース、メチルセルロース、アルギン酸ソーダその他の
合成系増粘剤の使用は不要であるが、必要に応じて併用
することは可能である。Further, in the paper coating composition of the present invention, the use of water-soluble natural polymers such as starch and casein and carboxymethylcellulose, methylcellulose, sodium alginate and other synthetic thickeners are unnecessary, but if necessary. It is possible to use them together.
(発明の効果) かくして、本発明によれば、塗工操業性に優れ、また
塗工紙表面平滑性、塗工紙表面強度等の印刷適性に優れ
た塗工紙を与える紙塗工用組成物を提供することができ
る。(Effects of the Invention) Thus, according to the present invention, a paper coating composition which provides a coated paper excellent in coating operability and excellent in printability such as coated paper surface smoothness and coated paper surface strength. Things can be provided.
(実施例) 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
なお、本実施例中の部及び%は特に断りのない限り重量
基準である。また、ラテックスの使用量及び混合比率は
固形分換算である。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
The parts and percentages in the examples are on a weight basis unless otherwise specified. The amount of the latex used and the mixing ratio are in terms of solid content.
本実施例における紙塗工用組成物の配合組成は第1表
のとおりである。The composition of the paper coating composition in this example is as shown in Table 1.
また、本実施例における各物性の測定法は以下のとお
りである。 The method for measuring each physical property in this example is as follows.
(1)ラテックス及び紙塗工用組成物の粘度(cp) BL型粘度計(60rpm、No.3及びNo.4スピンドル)を使
用して20℃で測定する。(1) Viscosity of latex and paper coating composition (cp) Measured at 20 ° C. using a BL type viscometer (60 rpm, No. 3 and No. 4 spindle).
(2)ラテックス及び紙塗工用組成物のpH25℃において
測定する。(2) The latex and the composition for paper coating are measured at pH 25 ° C.
(3)ドライピック RI型印刷試験機(明製作所製)により、オフセット用
インクを使用して4回重ね刷りを行ない、皮むけの程度
を肉眼にて判定し、5点法(5:優→1:劣)で評価した。(3) Dry pick RI-type printing tester (manufactured by Akira Seisakusho) performs overprinting four times using offset ink, determines the degree of peeling with the naked eye, and uses the 5-point method (5: excellent → 1: poor).
(4)ウエットピック RI型印刷試験機(明製作所製)により、モルトンロー
ルで試験片上に水を塗布した後、オフセット用インクを
使用してベタ刷りを行ない、皮むけの程度を肉眼にて判
定し、5点法(5:優→1:劣)で評価した。(4) Using a wet topic RI type printing test machine (manufactured by Meisho Seisakusho), apply water to the test piece with a Molton roll, then perform solid printing using offset ink, and visually determine the degree of peeling. And evaluated according to the 5-point method (5: excellent → 1: poor).
(5)白紙光沢 グロスメーター(村上色彩研究所製)により、75度−
75度反射率を測定する。(5) White paper gloss 75 degrees by gloss meter (Murakami Color Research Laboratory)
Measure the 75 degree reflectance.
(6)印刷光沢 RI型印刷試験機(明製作所製)により、オフセット用
インクを使用してベタ刷りを行ない、ベタ刷りの部分に
ついて、グロスメーター(村上色彩研究所製)により、
75度−75度反射率を測定する。(6) Gloss of printing Solid printing was performed using an offset ink with an RI type printing test machine (manufactured by Meiji Seisakusho), and the solid printing portion was measured with a gloss meter (manufactured by Murakami Color Research Laboratory).
Measure the 75-75 degree reflectance.
重量例1 (アルカリ不溶性共重合体ラテックスの重合) 撹拌機付きタンクに水200部、ドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム1部及び過硫酸カリウム0.1部を仕込
み、80℃に昇温した。次いで、この中に、スチレン43
部、メタクリル酸メチル20部、メタクリル酸2部及びブ
タジエン35部から成る単量体混合物を、2時間にわたっ
て連続添加した。添加終了後、2時間反応を続行したと
ころ、重合転化率99%であった。得られたラテックスA1
の粒径は150nm、pHは2.5であった。このラテックスA1の
吸光度変化率は、105%であった。同様にして、第2表
に示すアルカリ不溶性共重合体ラテックスを得た。Weight Example 1 (Polymerization of alkali-insoluble copolymer latex) A tank equipped with a stirrer was charged with 200 parts of water, 1 part of sodium dodecylbenzenesulfonate and 0.1 part of potassium persulfate, and heated to 80 ° C. Then, in this, styrene 43
Parts, 20 parts of methyl methacrylate, 2 parts of methacrylic acid and 35 parts of butadiene were continuously added over 2 hours. After completion of the addition, the reaction was continued for 2 hours. As a result, the polymerization conversion was 99%. Latex A1 obtained
Had a particle size of 150 nm and a pH of 2.5. The rate of change in absorbance of this latex A1 was 105%. Similarly, an alkali-insoluble copolymer latex shown in Table 2 was obtained.
重合例2 (アルカリ膨潤性共重合体ラテックスの重合) 単量体混合物の組成を、スチレン40部、メタクリル酸
メチル20部、メタクリル酸5部及びブタジエン35部とす
るほかは、重合例1と同様にして、重合転化率99%で、
粒径150nm、pH2.5のラテックスB1を得た。このラテック
スB1の吸光度変化率は153%であった。同様にして、第
3表に示すアルカリ膨潤性共重合体ラテックスを得た。 Polymerization Example 2 (Polymerization of alkali-swellable copolymer latex) Same as Polymerization Example 1 except that the composition of the monomer mixture was 40 parts of styrene, 20 parts of methyl methacrylate, 5 parts of methacrylic acid and 35 parts of butadiene. With a polymerization conversion of 99%,
Latex B1 having a particle size of 150 nm and a pH of 2.5 was obtained. The rate of change in absorbance of this latex B1 was 153%. Similarly, an alkali swellable copolymer latex shown in Table 3 was obtained.
重合例3 (アルカリ可溶性共重合体ラテックスの重合) 撹拌機付きタンクに水200部、ドデシルベンデンスル
ホン酸ナトリウム1部及び過硫酸カリウム0.1部を仕込
み、80℃に昇温した。次いで、この中に、スチレン10
部、メタクリル酸メチル50部、酢酸ビニル20部及びアク
リル酸20部から成る単量体混合物を、1時間にわたって
連続添加した。添加終了後、1時間反応を続行したとこ
ろ、重合転化率99%であった。得られたラテックスC1の
粒径は150nm、pHは2.5であった。このラテックスC1の吸
光度変化率は20%であった。同様にして、第4表に示す
アルカリ可溶性共重合体ラテックスを得た。 Polymerization Example 3 (Polymerization of alkali-soluble copolymer latex) A tank equipped with a stirrer was charged with 200 parts of water, 1 part of sodium dodecylbendensulfonate and 0.1 part of potassium persulfate, and heated to 80 ° C. Then, in this, styrene 10
Parts, 50 parts of methyl methacrylate, 20 parts of vinyl acetate and 20 parts of acrylic acid were continuously added over 1 hour. After the completion of the addition, the reaction was continued for 1 hour. As a result, the polymerization conversion was 99%. The particle size of the obtained latex C1 was 150 nm, and the pH was 2.5. The rate of change in absorbance of this latex C1 was 20%. Similarly, an alkali-soluble copolymer latex shown in Table 4 was obtained.
実施例1 ラテックスA1、ラテックスB1及びラテックスC1を第5
表に示す比率で混合して混合ラテックスを調製した。こ
の混合ラテックスを用いて、全固形分45%の紙塗工用組
成物を調製した。この組成物のpHを水酸化ナトリウムで
7.5〜13.0に調整したときの粘度挙動及びこの組成物を
使用して得た塗工紙物性を第5表に示した。 Example 1 Latex A1, Latex B1, and Latex C1
The mixed latex was prepared by mixing at the ratios shown in the table. Using this mixed latex, a paper coating composition having a total solid content of 45% was prepared. The pH of this composition is adjusted with sodium hydroxide
Table 5 shows the viscosity behavior when adjusted to 7.5 to 13.0 and the physical properties of coated paper obtained using this composition.
第5表の結果から、混合ラテックスの組成が本発明で
規定する範囲を外れるときは、組成物の粘度が上がらず
(実験番号4)、あるいは粘度変化が大きすぎて(実験
番号5)塗工が極めて困難であり、いずれの場合にも充
分な塗工紙物性が得られないのに対して、本発の紙塗工
用組成物は良好な塗工紙物性を与えることが分かる。 From the results in Table 5, when the composition of the mixed latex is out of the range specified in the present invention, the viscosity of the composition does not increase (Experiment No. 4) or the viscosity change is too large (Experiment No. 5). Is extremely difficult, and in any case, sufficient physical properties of coated paper cannot be obtained. On the other hand, it can be seen that the composition for paper coating of the present invention provides good physical properties of coated paper.
実施例2 アルカリ不溶性共重合体ラテックスとして、第2表に
示す組成のものを使用するほかは、実施例1と同様の実
験を行なった。結果を第6表に示す。Example 2 The same experiment as in Example 1 was performed, except that the alkali-insoluble copolymer latex having the composition shown in Table 2 was used. The results are shown in Table 6.
第6表の結果から、本発明によれば優れた塗工紙物性
が得られるのに対して、アルカリ不溶性共重合体ラテッ
クスの共重合体組成が本発明で規定する範囲外のとき
は、塗工紙物性が劣ることが分かる。 From the results in Table 6, it can be seen that, according to the present invention, excellent coated paper properties can be obtained, but when the copolymer composition of the alkali-insoluble copolymer latex is out of the range specified in the present invention, It can be seen that the physical properties of the paper are inferior.
実施例3 アルカリ膨潤性共重合体ラテックスとして、第3表に
示す組成のものを使用するほかは、実施例1と同様の実
験を行なった。結果を第7表に示す。Example 3 The same experiment as in Example 1 was performed except that the alkali swellable copolymer latex having the composition shown in Table 3 was used. The results are shown in Table 7.
第7表の結果から、本発明によれば優れた塗工紙物性
が得られるのに対して、アルカリ膨潤性共重合体ラテッ
クスの共重合体組成が本発明で規定する範囲外のとき
は、塗工紙物性が劣ることが分かる。 From the results in Table 7, while excellent coated paper properties are obtained according to the present invention, when the copolymer composition of the alkali swellable copolymer latex is out of the range specified in the present invention, It can be seen that the physical properties of the coated paper are inferior.
実施例4 アルカリ可溶性共重合体ラテックスとして、第4表に
示す組成のものを使用するほかは、実施例1と同様の実
験を行なった。結果を第8表に示す。Example 4 The same experiment as in Example 1 was performed, except that the alkali-soluble copolymer latex having the composition shown in Table 4 was used. The results are shown in Table 8.
第8表の結果から、本発明によれば優れた塗工紙物性
が得られるのに対して、アルカリ可溶性共重合体ラテッ
クスの共重合体組成が本発明で規定する範囲外のとき
は、塗工紙物性が劣ることが分かる。 From the results in Table 8, it can be seen that excellent coated paper properties can be obtained according to the present invention, whereas when the copolymer composition of the alkali-soluble copolymer latex is out of the range specified in the present invention, It can be seen that the physical properties of the paper are inferior.
Claims (2)
を含有する紙塗工用組成物において、 水性分散液が、固形分重量比率で、10〜60%のアルカリ
水溶性共重合体ラテックス(A)、30〜88%のアルカリ
膨潤性共重合体ラテックス(B)及び2〜10%のアルカ
リ可溶性共重合体ラテックス(C)より成る混合ラテッ
クスを含有し、 該アルカリ不溶性共重合体ラテックス(A)がエチレン
系不飽和カルボン酸単量体;0.5〜3.5重量% 脂肪族共役ジオレフィン単量体;20〜60重量% 芳香族ビニル単量体;20〜60重量% その他のモノオレフィン単量体;0〜4重量% から構成される単量体混合物を乳化重合してなり、 該アルカリ膨潤性共重合体ラテックス(B)が エチレン系不飽和カルボン酸単量体;3.5〜10重量% 脂肪族共役ジオレフィン単量体;20〜60重量% 芳香族ビニル単量体;20〜60重量% その他のモノオレフィン単量体;0〜40重量% から構成される単量体混合物を乳化重合してなり、 該アルカリ可溶性共重合体ラテックス(C)がエチレン
系不飽和カルボン酸単量体;5〜30重量% 芳香族ビニル単量体;0〜50重量% その他のモノオレフィン単量体;20〜80重量% から構成される単量体混合物を乳化重合してなることを
特徴とする紙塗工用組成物。1. A paper coating composition comprising an aqueous dispersion containing a binder as a main component and a pigment, wherein the aqueous dispersion has an alkali water-soluble copolymer having a solid content of 10 to 60% by weight. A mixed latex consisting of a combined latex (A), 30 to 88% of an alkali-swellable copolymer latex (B) and 2 to 10% of an alkali-soluble copolymer latex (C), wherein the alkali-insoluble copolymer is Latex (A) is ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer; 0.5 to 3.5% by weight Aliphatic conjugated diolefin monomer; 20 to 60% by weight Aromatic vinyl monomer; 20 to 60% by weight Other monoolefin A monomer mixture composed of 0-4% by weight of the monomer; emulsion-polymerized, and the alkali-swellable copolymer latex (B) is an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer; % Aliphatic conjugated diolefin monomer; 20-60% by weight Emulsion polymerization of a monomer mixture consisting of an aromatic vinyl monomer; 20 to 60% by weight of another monoolefin monomer; 0 to 40% by weight; the alkali-soluble copolymer latex (C) Is a monomer mixture composed of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer; 5 to 30% by weight of an aromatic vinyl monomer; 0 to 50% by weight of another monoolefin monomer; A paper coating composition obtained by emulsion polymerization.
で5〜30重量部の水性分散液とを含有することを特徴と
する請求項(1)の紙塗工用組成物。2. A paper coating composition according to claim 1, which contains 100 parts by weight of a paper coating paper pigment and 5 to 30 parts by weight of an aqueous dispersion in terms of solid content. .
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