JP2000239992A - 表面サイズ剤及び塗工紙の製造方法 - Google Patents

表面サイズ剤及び塗工紙の製造方法

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JP2000239992A
JP2000239992A JP11041801A JP4180199A JP2000239992A JP 2000239992 A JP2000239992 A JP 2000239992A JP 11041801 A JP11041801 A JP 11041801A JP 4180199 A JP4180199 A JP 4180199A JP 2000239992 A JP2000239992 A JP 2000239992A
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Japan
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meth
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water
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JP11041801A
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Seiichi Kusaka
聖一 日下
Takeshi Ikeda
剛 池田
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Japan PMC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な機械的安定性及び保存安定性、低発泡
性、及び優れたインクジェット適性を有する表面サイズ
剤の提供。 【解決手段】 疎水性モノマー(a1)と、少なくとも
1部が塩の形態を有するアニオン性モノマー(a2)
と、ノニオン性N−置換モノアルキル(メタ)アクリル
アミド(a3)をモノマー単位として含有する水溶性共
重合体塩[A]存在下で、疎水性モノマー(b1)又は疎
水性モノマー(b1)及びアニオン性モノマー(b2)
を乳化重合して得られた共重合体を含有する表面サイズ
剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は表面サイズ剤及び塗
工紙の製造方法に関し、さらに詳細には、特定の高分子
乳化分散剤を用いて乳化重合により得られる製紙用の表
面サイズ剤、及び前記表面サイズ剤を含有する塗工液を
紙に塗工する塗工紙の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からの製紙用表面サイズ剤として
は、スチレン−マレイン酸系共重合体、スチレン−(メ
タ)アクリル酸系共重合体、α−オレフィン−マレイン
酸系共重合体等のアルカリ金属塩の水溶液が知られてい
る。
【0003】スチレン−マレイン酸系共重合体を成分と
する表面サイズ剤は、硫酸バンドを多く使用した酸性紙
に対して良いサイズ効果を発現できるが、硫酸バンドを
使用しないか硫酸バンドの使用量の少ない中性紙ではサ
イズ性能が著しく劣る。
【0004】また表面塗工する際に、表面サイズ剤自体
の発泡が多いため、塗工液に消泡剤を多く添加する必要
がある。
【0005】スチレン−(メタ)アクリル酸系共重合体
を成分とする表面サイズ剤は、前記の中性紙に対して比
較的良好なステキヒトサイズ度を発現できるが、ペン書
きサイズ度が劣るため、筆記時に文字がにじむなどの問
題がある。
【0006】また塗工液の金属イオンに対する安定性が
著しく劣るため、粕の発生及び発泡が多い等の操業上の
問題が多い。
【0007】α−オレフィン−マレイン酸系共重合体を
成分とする表面サイズ剤は、良好なペン書きサイズ度を
示すが、PPC用紙に用いるとトナーの定着性が低く、
印刷用紙に用いるとインキの密着性が低いという問題が
ある。
【0008】また、高分子乳化剤存在下で乳化重合を行
って得られる表面サイズ剤としていくつかの特許が既に
先行技術として報告されている。
【0009】例えば特開平8−246391号公報に、
「(A)(1)カルボキシル基含有不飽和単量体及び
(2)疎水性不飽和単量体を含有してなる水溶性共重合
体100重量部を含む水溶液中で、(B)疎水性不飽和
単量体10〜500重量部を乳化重合して得られるエマ
ルションを含有してなる製紙用表面サイズ剤」が開示さ
れている。
【0010】この表面サイズ剤は、従来の溶液型表面サ
イズ剤と比較して、他の併用薬品との相溶性及び塗工液
中の溶存金属イオンに対する安定性または塗工液での発
泡性が改良されているもののその効果はまだ不十分であ
る。
【0011】さらに、特開平8−158292号公報に
は、「アニオン基を有するアクリルアミド系重合体
(A)と、疎水性ビニルモノマー(b1)と、アニオン
性ビニルモノマー及び/またはその塩類(b2)を必須
の成分として重合して得られる共重合体(B)を含み、
かつその配合重量比が(A):(B)=100:0.1
〜100であることを特徴とする表面紙質向上剤」が開
示されている。
【0012】しかし前記表面紙質向上剤は、いわば従来
から表面強度向上剤として塗工時に併用されるアニオン
性ポリアクリルアミドと従来から表面サイズ剤として使
用されるスチレン−メタクリル酸型水溶液との混合物か
らなり、その混合比を選択することによりサイズ性、イ
ンク受理性及び平滑性などの紙の表面物性を改善したも
のであるが、塗工液中の溶存金属イオンに対する安定
性、及び塗工液における低発泡性を満足させることはで
きない。
【0013】さらに最近では、インクジェット専用紙の
みならずPPC用紙にもインクジェット適性が要求され
るようになってきており、その適性を満たす紙を得るこ
とができる表面サイズ剤が望まれている。
【0014】尚、インクジェット適性としては、モノク
ロまたはカラーインクを用いたインクジェット方式で印
刷された画像に要求される、印字濃度、フェザリング、
裏抜け、境界にじみ等の特性を挙げることができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面サイズ
剤自体が機械的安定性及び保存安定性に優れ、表面サイ
ズ剤として使用したときに酸性紙から中性紙において、
サイズ性能を改善することができ、さらに情報用紙、特
にインクジェット用紙に対しても優れたインクジェット
適性を有し、表面サイズ剤を含有する塗工液の発泡性の
改善(発泡を少なくする。)、他の併用薬品との相溶性
及び溶存金属イオンに対し安定な製紙用表面サイズ剤を
提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、疎水性モノマーとア
ニオン性モノマーと特定のノニオン性N−置換モノアル
キル(メタ)アクリルアミドとを共重合してなる水溶性
共重合体塩の存在下で、疎水性モノマー単独または疎水
性モノマーとアニオン性モノマーとを含有するモノマー
成分を乳化重合することにより前記問題を克服できるこ
とを見いだし、これを契機として本願発明を完成するに
至った。
【0017】すなわち、前記請求項1に記載の発明は、
モノマー単位として、疎水性モノマー(a1)と、少な
くとも一部が塩の形態を有するアニオン性モノマー(a
2)と、下記の式
【0018】
【化2】 (R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は、炭素数
4以上のアルキル基を示す。)により示されるノニオン
性N−置換モノアルキル(メタ)アクリルアミド(a
3)とを含有してなる水溶性共重合体塩[A]の存在下
で、疎水性モノマー(b1)を乳化重合して得られた共
重合体を含有することを特徴とする表面サイズ剤であ
り、前記請求項2に記載の発明は、前記水溶性共重合体
塩[A]の存在下で、疎水性モノマー(b1)とアニオ
ン性モノマー(b2)とを含有するモノマー成分を乳化
重合して得られた共重合体を含有することを特徴とする
表面サイズ剤であり、前記請求項3に記載の発明は、前
記請求項1または請求項2に記載の表面サイズ剤におい
て、前記[A]成分が、モノマー単位として、35〜75
重量%の前記疎水性モノマー(a1)と15〜55重量
%の前記アニオン性モノマー(a2)と5〜20重量%
の前記ノニオン性N−置換モノアルキル(メタ)アクリ
ルアミド(a3)とを含有してなることを特徴とする表
面サイズ剤であり、前記請求項4に記載の発明は、前記
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の表面サイズ剤
を含有してなる塗工液を紙に塗工することを特徴とする
塗工紙の製造方法である。
【0019】
【発明の実施の形態】水溶性共重合体塩[A]を構成す
るモノマー単位としての疎水性モノマー(a1)として
は、実質的に水に不溶なビニルモノマーを挙げることが
でき、具体的にはスチレン、α−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、及びジビニルベンゼン等のスチレン類、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、プロピル(メタ)アクリレート、ノルマルブチル
(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレー
ト、ターシャリーブチル(メタ)アクリレート、オクチ
ル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)
アクリレート、及びデシル(メタ)アクリレート等のア
ルキル(メタ)アクリレート類、マレイン酸及びフマル
酸等の不飽和ジカルボン酸のジアルキルエステル類、並
びに酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル等のビニルエス
テル類等が挙げられる。
【0020】前記水溶性共重合体塩[A]においては、
モノマー単位として、これらの1種又は2種以上が含有
されている。
【0021】かかる疎水性モノマー(a1)のうち、ス
チレン類及びアルキル(メタ)アクリレート類がサイズ
性向上効果の面で特に好ましい。アルキル(メタ)アク
リレートの中でも炭素数1から6のものが好ましい。
【0022】前記水溶性共重合体塩[A]を構成するモ
ノマー単位としてのアニオン性モノマー(a2)として
は、カルボキシル基、スルホン酸基、及び燐酸エステル
基等のアニオン性基を有するモノマーを挙げることがで
きる。ここでアニオン性基は、後述するアルカリ化合物
と塩を形成する基であると言い換えることができる。
【0023】前記アニオン性モノマー(a2)として
は、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、及びシトラコ
ン酸等のα,β−不飽和カルボン酸類、並びにマレイン
酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノ
プロピル、マレイン酸モノブチル、フマル酸モノメチ
ル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、フマ
ル酸モノブチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モ
ノエチル、イタコン酸モノプロピル、及びイタコン酸モ
ノブチル等のα,β−不飽和ジカルボン酸半エステル類
等のカルボキシル基含有モノマー、ビニルスルホン酸、
(メタ)アリルスルホン酸、2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸及びスルホン化スチレン等の
スルホン酸基含有モノマー、ヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリレートのリン酸エステル等のリン酸エステル
基含有モノマー等、並びにこれらのアルカリ化合物によ
る塩が挙げられる。なお、本発明における水溶性共重合
体塩[A]中のアニオン性モノマー(a2)は、重合体
中でその一部又は全部が、アルカリ化合物による塩とな
っている。
【0024】前記水溶性共重合体塩[A]においては、
モノマー単位として、これらの1種又は2種以上が含有
されている。
【0025】かかるアニオン性モノマー(a2)のう
ち、カルボキシル基を有するモノマーが、最終的に得ら
れる表面サイズ剤の発泡性が低いという点で好ましい。
【0026】前記水溶性共重合体塩[A]を構成するモ
ノマー単位としてのノニオン性N−置換モノアルキル
(メタ)アクリルアミド(a3)としては、N−ターシ
ャリーブチル(メタ)アクリルアミド、N−ラウリル
(メタ)アクリルアミド、N−ターシャリーオクチル
(メタ)アクリルアミド、及びN−シクロヘキシル(メ
タ)アクリルアミド等のアルキル基の炭素数が4以上の
N−置換モノアルキル(メタ)アクリルアミド類等を挙
げることができる。
【0027】前記水溶性共重合体塩[A]においては、
モノマー単位として、これらの1種又は2種以上が含有
されていても良い。かかるノニオン性N−置換モノアル
キル(メタ)アクリルアミド(a3)は、アルキル基の
炭素数が4以上であり、好ましくは4〜12である。前
記ノニオン性N−置換モノアルキル(メタ)アクリルア
ミド(a3)としては、特にN−ターシャリーオクチル
(メタ)アクリルアミドが好ましい。前記水溶性共重合
体[A]においては、モノマー単位として、これらの1
種又は2種以上が含有されている。
【0028】前記水溶性共重合体塩[A]としては、モ
ノマー単位として、35〜75重量%の疎水性モノマー
(a1)と15〜55重量%のアニオン性モノマー(a
2)と5〜20重量%のノニオン性N−置換モノアルキ
ル(メタ)アクリルアミド(a3)とを含有する水溶性
共重合体塩が好ましい。水溶性共重合体塩における前記
モノマー単位の割合が前記範囲である表面サイズ剤は、
サイズ効果の向上が特に著しく、紙に塗工した時の塗工
液の発泡が少ないという特長を有している。
【0029】本発明では、得られる水溶性共重合体塩
[A]中に、本発明の目的を逸脱せず、しかもその効果
を保持しうる限度において、必要により、前記モノマー
(a1)、(a2)及び(a3)と共重合可能なモノマ
ーが、モノマー単位として含有されていても良い。
【0030】このようなモノマーとしては、例えば、
(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリル
アミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、及びN−
イソプロピル(メタ)アクリルアミド等の炭素数3以下
のアルキル基を有するノニオン性N−置換モノアルキル
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、
N,N−ジターシャリーブチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジラウリル(メタ)アクリルアミド、N,
N−ジターシャリーオクチル(メタ)アクリルアミド、
及びN,N−ジシクロヘキシル(メタ)アクリルアミド
等のN−置換ジアルキル(メタ)アクリルアミド類、ジ
アセトンアクリルアミド、並びにビニルピロリドン等の
ノニオン性モノマー、並びに(モノ−またはジ−アルキ
ル)アミノアルキル(メタ)アクリレート、(モノ−ま
たはジ−アルキル)アミノヒドロキシルアルキル(メ
タ)アクリレート、(モノ−またはジ−アルキル)アミ
ノアルキル(メタ)アクリルアミド、ビニルピリジン、
ビニルイミダゾール、及びジアリルアミン等のカチオン
性モノマー等を挙げることができる。
【0031】前記モノマーの使用量は、得られる水溶性
共重合体塩のサイズ性能及び乳化性能を低下させない範
囲であり、通常5重量%以下であり、好ましくは2重量
%以下である。
【0032】本発明における水溶性共重合体塩[A]の
製造方法としては、従来から公知の重合方法が適用で
き、例えば有機溶剤を使用して重合する溶液重合、溶剤
を使用しないで重合するバルク重合、及び低分子系また
は高分子系乳化剤を用いて水系で重合を行なう乳化重合
等が適用できる。
【0033】前記疎水性モノマー(a1)、少なくとも
一部が塩になっているアニオン性モノマー(a2)及び
ノニオン性N−置換モノアルキル(メタ)アクリルアミ
ド(a3)を重合させると水溶性共重合体塩を得ること
ができる。
【0034】又、前記疎水性モノマー(a1)、塩にな
っていないアニオン性モノマー(a2)及びノニオン性
N−置換モノアルキル(メタ)アクリルアミド(a3)
を共重合させ、得られた共重合体をアルカリ化合物で中
和することによっても、水溶性共重合体塩を得ることが
できる。このようにして水溶性共重合体塩を得ることが
好ましい。
【0035】中和反応に用いるアルカリ化合物として
は、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等のアルカリ
金属水酸化物、アンモニア、並びにメチルアミン及びジ
メチルアミン等のアミン塩基等が使用可能である。これ
らのアルカリ化合物の使用量は、本発明で使用するアニ
オン性モノマー(a2)のアニオン性基の当量即ちアニ
オン当量に対して、0.6〜1当量が好ましい。アルカ
リ化合物の使用量が0.6当量未満あるいは1当量を超
える場合には十分な分散性が得られず、疎水性モノマー
(b1)を乳化重合する際、及び疎水性モノマー(b
1)とアニオン性モノマー(b2)を含有するモノマー
成分を乳化重合する際の乳化重合性が劣る場合があるの
で好ましくない。1当量を越えて用いても、それ以上の
水溶性の向上は見られず、効率的ではない。
【0036】前記水溶性共重合体塩[A]の製造におい
てモノマーを添加する方法としては、全てのモノマーを
反応容器に一括で仕込んで重合する一括添加重合法、モ
ノマーの一部または全部を反応容器に分割して添加して
重合する分割添加重合法、及びモノマーの一部または全
部を反応容器に連続的に滴下しながら重合する連続滴下
重合法等を用いることができる。
【0037】重合時のモノマー濃度は、通常15〜50
重量%である。15重量%未満のモノマー濃度で重合
し、濃縮操作により、15重量%以上の濃度の共重合体
を得ることも可能であるが、経済性の点から好ましくは
ない。また、50重量%を超えるモノマー濃度で重合す
る場合は、重合熱の制御が困難となる。重合反応温度
は、通常40〜120℃、好ましくは50〜100℃で
あり、反応時間は、1〜20時間である。また、共重合
体の中和反応は、通常反応温度が60〜100℃であ
り、反応時間が0.5〜4時間である。
【0038】本発明の水溶性共重合体塩[A]を製造す
るにあたって使用する重合開始剤としては、過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム、及び過硫酸ナトリウムなど
の過硫酸塩、ターシャリーブチルハイドロパーオキサイ
ド等の過酸化物、これらの過硫酸塩又は過酸化物と還元
剤の組合せによるレドックス系重合触媒、並びに2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル及び2,2’−アゾ
ビス−2−メチルプロピオナミジンジヒドロクロリド等
のアゾ系触媒等を挙げることができるが、特にこれらの
限定されることはなく、他の公知慣用の重合開始剤も使
用できる。これらの重合開始剤は、2種以上併用しても
よい。
【0039】重合開始剤の使用量は、本発明に使用する
モノマーの合計量に対して、通常0.01〜5モル%で
ある。また、重合開始剤は、モノマーとともに反応容器
に一括で仕込んでもよく、連続滴下してもよい。
【0040】また、本発明における水溶性共重合体塩
[A]を製造するにあたって、公知の連鎖移動剤が使用
可能であり、具体的には、例えばノルマルオクチルメル
カプタン、ターシャリードデシルメルカプタン、ノルマ
ルドデシルメルカプタン、ノルマルオクタデシルメルカ
プタン、及びノルマルヘキサデシルメルカプタン等のア
ルキルメルカプタン系化合物、並びにチオグリコール酸
誘導体、メルカプトプロピオン酸誘導体、メルカプトエ
タノール、チオエタノール、チオリンゴ酸、及びチオサ
リチル酸等のメルカプタン誘導体等の連鎖移動剤(分子
量調整剤)が挙げられる。
【0041】これらの連鎖移動剤は、モノマーとともに
反応容器に一括で仕込んでもよく、連続滴下してもよ
い。これらの連鎖移動剤は、2種以上併用してもよい。
連鎖移動剤の使用量は、本発明に使用するモノマーの合
計量に対して、0.01〜2重量%の範囲が好ましい。
【0042】前記水溶性共重合体塩[A]を製造するに
あたって使用する乳化剤は、公知の乳化剤または分散剤
が使用でき、例えば低分子界面活性剤、重合性基を有す
る界面活性剤、及び高分子分散剤が挙げられる。
【0043】前記低分子界面活性剤としては、通常、乳
化重合に適用できるものが使用可能であり、ノニオン
性、アニオン性、及び両性の低分子界面活性剤、並びに
重合性基を有する界面活性剤が使用できる。
【0044】ノニオン性低分子界面活性剤としては、例
えばポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシア
ルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシプロピレンポリオ
キシエチレングリコールグリセリン脂肪酸エステル、ソ
ルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル、ショ糖脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂
肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、
脂肪酸ジエタノールアミド、及びポリオキシプロピレン
ポリオキシエチレングリコール等が挙げられる。
【0045】本発明においては、前記ノニオン性低分子
界面活性剤の1種を単独で使用することもできるし、ま
た、2種以上を併用することもできる。
【0046】アニオン性界面活性剤としては、ポリオキ
シアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシア
ルキレンモノスチリルフェニルエーテル、ポリオキシア
ルキレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシアル
キレンアルキルエーテル、及びポリオキシアルキレン脂
肪酸エステル等の化合物のリン酸エステル塩、スルホン
酸塩、コハク酸エステル塩、並びにスルホコハク酸エス
テル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ナフタレンス
ルホン酸ホルマリン縮合物塩、アルケニルコハク酸塩、
ロジン塩、強化ロジン塩、並びにヘキシルジフェニルエ
ーテルジスルホン酸、デシルジフェニルエーテルジスル
ホン酸、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸、及
びヘキサデシルジフェニルエーテルジスルホン酸等のア
ルキルジフェニルエーテルジスルホン酸系化合物、並び
に前記化合物の塩を挙げることができる。前記塩として
は、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩、
アンモニウム塩、並びにアミン塩等を例示できる。
【0047】本発明においては、前記アニオン性低分子
界面活性剤の1種を単独で使用することもできるし、ま
た、2種以上を併用することもできる。
【0048】両性界面活性剤は、アニオン性基とカチオ
ン性基とを有するものであり、1種単独でも使用でき、
2種以上でも使用できる。
【0049】重合性基を有する界面活性剤は、一般に反
応性乳化剤と称され、分子中に疎水基、親水基及び重合
性基を有する化合物を挙げることができる。
【0050】前記重合性基は、例えば、(メタ)アリル
基、1−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル
基、イソプロペニル基、ビニル基、(メタ)アクリロイ
ル基等の炭素−炭素二重結合を有する官能基を含む。
【0051】重合性基を有する界面活性剤としては、通
常乳化重合に適用できるものが使用可能であり、特に限
定されるものではないが、具体例として分子中に前記重
合性基を一つ以上有する、ポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシアルキレンアラルキルエーテ
ル、及びポリオキシアルキレンフェニルエーテル等の重
合性基含有ポリオキシアルキレンエーテル系化合物、並
びにポリオキシアルキレンモノスチリルフェニルエーテ
ル及びポリオキシアルキレンジスチリルフェニルエーテ
ル等のポリオキシアルキレンスチリルフェニルエーテル
系化合物を挙げることができる。
【0052】重合性基を有する界面活性剤としては、他
に、前記重合性基含有ポリオキシアルキレンエーテル系
化合物及び前記ポリオキシアルキレンスチリルフェニル
エーテル系化合物から誘導されるスルホン酸塩、硫酸エ
ステル塩、リン酸エステル塩及びスルホコハク酸エステ
ル塩、前記重合性基含有ポリオキシアルキレンエーテル
化合物から誘導される脂肪族カルボン酸塩及び芳香族カ
ルボン酸塩、酸性リン酸(メタ)アクリル酸エステル系
化合物、並びにロジン−グリシジル(メタ)アクリレー
ト系化合物等を例示できる。
【0053】本発明においては、前記重合性基を有する
界面活性剤を1種単独で使用することもできるし、また
その2種以上を併用することもできる。
【0054】前記高分子分散剤としては、特に限定しな
いが、基本的には疎水性基、非イオン性基及び/または
イオン性基をもつ合成高分子、及び一般の天然高分子分
散剤が使用できる。
【0055】合成高分子の一例を挙げれば、ポリビニル
アルコール及びその変成物、アニオン性のスチレン−
(メタ)アクリル酸系共重合体の部分または完全中和
物、並びにアニオン性またはカチオン性の(メタ)アク
リル酸エステル系共重合体及び(メタ)アクリルアミド
系共重合体を例示することができる。
【0056】天然高分子分散剤としては、例えばカゼイ
ン、レシチン、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロ
ース誘導体、澱粉、及び加工澱粉などが挙げられる。
【0057】本発明においては、前記高分子分散剤を1
種単独を使用することもできるし、またその2種以上を
併用することもできる。
【0058】本発明における水溶性共重合体塩[A]
は、重合生成液中で、通常、固形分濃度が15〜50重
量%として得られる。この水溶性共重合体塩[A]を含
有する重合生成液は、通常、15重量%の固形分濃度に
おける粘度(ブルックフィールド回転粘度計:25℃)
が10〜1,000cpsであり、pHが6〜10であ
る。
【0059】本発明の表面サイズ剤は、水溶性共重合体
塩[A]存在下で、疎水性モノマー(b1)単独、また
は前記疎水性モノマー(b1)とアニオン性モノマー
(b2)とを含有するモノマー成分を乳化重合すること
によって得ることができる。ここで、「疎水性モノマー
(b1)とアニオン性モノマー(b2)とを含有するモ
ノマー成分を乳化重合する」態様としては、前記疎水性
モノマー(b1)と前記アニオン性モノマー(b2)と
を含有するモノマー混合物を乳化重合させる態様の他
に、最初に前記疎水性モノマー(b1)及び前記アニオ
ン性モノマー(b2)の一方を乳化重合させ、次いで前
記疎水性モノマー(b1)及び前記アニオン性モノマー
(b2)の他方、並びに必要に応じて他のモノマーを添
加して前記乳化重合を継続する態様を挙げることができ
る。
【0060】本発明の表面サイズ剤の製造において、疎
水性モノマー(b1)を単独で用いる場合にはその単独
重量100重量部に対し、又は、前記疎水性モノマー
(b1)とアニオン性モノマー(b2)とを併用する場
合にはその合計重量100重量部に対し、水溶性共重合
体塩[A]を20〜500重量部含有することが、エマ
ルションの安定性から好ましく、特に、サイズ性能の面
からは前記水溶性共重合体塩[A]を100〜200重
量部含有することが好ましい。
【0061】疎水性モノマー(b1)及びアニオン性モ
ノマー(b2)を使用する場合は、サイズ性能及び機械
的安定性の面から、疎水性モノマー(b1)の使用量は
少なくとも95重量%であり、好ましくは98〜99.
9重量%であり、アニオン性モノマー(b2)の使用量
は、多くとも5重量%であり、好ましくは0.1〜2重
量%である。
【0062】疎水性モノマー(b1)としては、前記水
溶性共重合体塩[A]のところで述べた疎水性モノマー
(a1)と同様のモノマーが使用でき、具体的には、ス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、及びジ
ビニルベンゼン等のスチレン類、メチル(メタ)アクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、ノルマルブチル(メタ)アクリレー
ト、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリーブ
チル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレ
ート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、及び
デシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アク
リレート類、マレイン酸及びフマル酸等の不飽和ジカル
ボン酸のジアルキルエステル類、並びに酢酸ビニル及び
プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類等が挙げられ
る。前記疎水性モノマー(b1)は1種または2種以上
併用して使用される。かかる疎水性モノマー(b1)の
うち、スチレン類及びアルキル(メタ)アクリレート類
がサイズ性向上効果の面で特に好ましい。
【0063】アニオン性モノマー(b2)としては、前
記水溶性共重合体塩[A]のところで述べたアニオン性
モノマー(a2)と同様のモノマーが使用でき、具体的
には(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、シトラコン酸、クロトン酸、マレイン酸モノメ
チル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピ
ル、マレイン酸モノブチル、フマル酸モノメチル、フマ
ル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、フマル酸モノ
ブチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチ
ル、イタコン酸モノプロピル、及びイタコン酸モノブチ
ル等のカルボキシル基を有するモノマー、ビニルスルホ
ン酸、(メタ)アリルスルホン酸、2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸、スルホン化スチレン
等のスルホン酸基を有するモノマー、ヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレートのリン酸エステル等のリン酸エ
ステル基を有するモノマーを挙げることができる。これ
らは1種または2種以上を混合して使用することができ
る。かかるアニオン性モノマー(b2)のうち、(メ
タ)アクリル酸、マレイン酸、及びフマル酸が好まし
く、特に(メタ)アクリル酸が、得られる表面サイズ剤
の発泡性が低いという点で好ましい。
【0064】本発明では、必要により、前記疎水性モノ
マー(b1)及びアニオン性モノマー(b2)と共重合
しうるモノマーを、本発明の目的を逸脱せず、しかもそ
の効果を保持しうる限度において使用することができ
る。
【0065】このようなモノマーとしては、例えば、
(メタ)アクリルアミド、モノアルキル(メタ)アクリ
ルアミド、ジアルキル(メタ)アクリルアミド、ジアセ
トンアクリルアミド、及びビニルピロリドン等のノニオ
ン性モノマー、並びに(モノ−またはジ−アルキル)ア
ミノアルキル(メタ)アクリレート、(モノ−またはジ
−アルキル)アミノヒドロキシルアルキル(メタ)アク
リレート、(モノ−またはジ−アルキル)アミノアルキ
ル(メタ)アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルイ
ミダゾール、及びジアリルアミン等のカチオン性モノマ
ー等を挙げることができる。
【0066】前記モノマーの使用量は、本発明の表面サ
イズ剤のサイズ性能を低下させない範囲であり、通常5
重量%以下、好ましくは2重量%以下で併用することが
できる。前記モノマーを、5重量%を超えて使用する
と、本発明の表面サイズ剤の粘度が高くなり、本発明の
表面サイズ剤の機械的安定性が悪くなり、更に塗工液の
発泡が多くなる等の問題が生じる。
【0067】前記疎水性モノマー(b1)単独の乳化重
合、または疎水性モノマー(b1)とアニオン性モノマ
ー(b2)とを含有するモノマー成分の乳化重合におい
ては、従来から公知の乳化重合法を適用でき、例えば前
記疎水性モノマー(b1)と前記アニオン性モノマー
(b2)を、前記水溶性共重合体塩[A]の存在下で、
水中においてラジカル重合触媒によって乳化重合させる
手法を採用することができる。なお、前記乳化重合にお
いては、モノマーは実質的に全て重合して、前記疎水性
モノマー(b1)単独の乳化重合の場合には疎水性モノ
マー(b1)の単独重合体が生成し、前記疎水性モノマ
ー(b1)とアニオン性モノマー(b2)とを含有する
モノマー成分の乳化重合においては、モノマー単位とし
て前記疎水性モノマー(b1)と前記アニオン性モノマ
ー(b2)とを有する共重合体が生成する。
【0068】前記乳化重合におけるラジカル重合触媒と
しては、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、
及び過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩、ターシャリーブ
チルハイドロパーオキサイド等の過酸化物、これらの過
硫酸塩又は過酸化物と還元剤との組合せによるレドック
ス系重合触媒、並びに2, 2'−アゾビスイソブチロニ
トリル及び2,2'−アゾビス−2−メチルプロピオナ
ミジンジヒドロクロリド等のアゾ系触媒等を挙げること
ができるが、特にこれらに限定されることはなく、他の
公知慣用の重合開始剤も使用できる。これらの重合開始
剤は、2種以上使用してもよい。また、必要に応じて公
知の連鎖移動剤を適宜併用しても差し支えない。
【0069】前記疎水性モノマー(b1)の乳化重合、
及び前記疎水性モノマー(b1)とアニオン性モノマー
(b2)とを含有するモノマー成分の乳化重合を行うに
あたって、前記水溶性共重合体塩[A]の使用量は次の
通りである。即ち疎水性モノマー(b1)単独の乳化重
合においては、前記疎水性モノマー(b1)100重量
部に対して水溶性共重合体塩[A]を固形分で通常20
〜500重量部使用する。一方、疎水性モノマー(b
1)とアニオン性モノマー(b2)とを含有するモノマ
ー成分の乳化重合においては、前記モノマー成分として
用いられるモノマーの合計量100重量部に対して水溶
性共重合体塩[A]を固形分で通常20〜500重量部
を使用する。水溶性共重合体塩[A]の使用量が20重
量部未満であると、得られる表面サイズ剤の粒子径が大
きくなり過ぎる場合があるため好ましくない。一方、水
溶性共重合体塩[A]の使用量が500重量部より多い
場合においては、得られる表面サイズ剤の粒子径が更に
小さくなることはなく、また、紙に塗工する場合に表面
サイズ剤が発泡する場合があるため好ましくない。
【0070】また、疎水性モノマー(b1)を乳化重合
する際、及び疎水性モノマー(b1)とアニオン性モノ
マー(b2)とを含有するモノマー成分を乳化重合する
際、本発明の表面サイズ剤の性能を損なわない範囲であ
れば、水溶性共重合体塩[A]製造時に使用したような
公知の低分子界面活性剤及び高分子分散剤を併用しても
構わない。低分子界面活性剤及び高分子分散剤の使用量
は、疎水性モノマー(b1)を乳化重合するときにおい
ては、前記疎水性モノマーに対して10重量%以下であ
り、好ましくは5重量%以下であり、疎水性モノマー
(b1)とアニオン性モノマー(b2)とを含有するモ
ノマー成分を乳化重合するときにおいては、前記モノマ
ー成分におけるモノマーの合計量に対して10重量%以
下であり、好ましくは5重量%以下である。前記低分子
界面活性剤及び高分子分散剤の使用量が10重量%を越
える場合は、得られた表面サイズ剤の泡立ち性が強くな
り、塗工液としたときに泡によるトラブルを引き起こす
ことがある。
【0071】本発明の表面サイズ剤は、前記した特定の
モノマーを共重合して得られた特定の水溶性共重合体塩
[A]の存在下で、疎水性モノマー(b1)を乳化重合
し、又は疎水性モノマー(b1)とアニオン性モノマー
(b2)とを含有してなるモノマー成分を乳化重合して
得られた共重合体を含有する重合生成液として使用する
ことができる。
【0072】本発明の表面サイズ剤は、通常、固形分濃
度が25〜50重量%、固形分濃度が25重量%におけ
る粘度(ブルックフィールド回転粘度計:25℃)が1
0〜1,000cps、pHが6〜10に調整されるの
が好ましい。
【0073】本発明の表面サイズ剤の適用される原紙に
使用されるパルプとしては、クラフトパルプ及びサルフ
ァイトパルプなどの晒または未晒化学パルプ、砕木パル
プ、機械パルプ及びサーモメカニカルパルプなどの晒ま
たは未晒高収率パルプ、新聞古紙、雑誌古紙、並びに段
ボール古紙及び脱墨古紙などの古紙パルプを挙げること
ができる。
【0074】原紙を得るために、填料、染料、酸性抄紙
用ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系または
アルケニルコハク酸無水物系中性抄紙用サイズ剤、中性
抄紙用ロジン系サイズ剤等のサイズ剤、乾燥紙力増強
剤、湿潤紙力増強剤、歩留り向上剤、濾水性向上剤、消
泡剤などの添加物も、各々紙種に要求される物性を発現
するために、必要に応じて使用してもよい。填料として
は、クレー、タルク、酸化チタン、重質または軽質炭酸
カルシウム等が挙げられる。これらを単独で使用しても
よく、または2種以上併用して用いてもよい。
【0075】本発明の表面サイズ剤を塗工するための塗
工機としては、サイズプレス、フィルムプレス、ゲート
ロールコーター、シムサイザー、ブレードコーター、キ
ャレンダー、バーコーター、ナイフコーター、エアーナ
イフコーター、及びカーテンコーター等を用いることが
できる。また、スプレー塗工機により本発明の表面サイ
ズ剤を原紙表面に塗工することもできる。
【0076】本発明の表面サイズ剤を塗工する際に、酸
化澱粉、燐酸エステル化澱粉、酵素変性澱粉、及びカチ
オン化澱粉などの澱粉類、カルボキシメチルセルロース
等のセルロース類、並びにポリビニルアルコール類、ポ
リアクリルアミド類、及びアルギン酸ソーダ等の水溶性
高分子を塗工液に混合して使用することもできる。ま
た、他の表面サイズ剤、防滑剤、防腐剤、防錆剤、消泡
剤、粘度調整剤、染料、及び顔料等の添加物を併用して
もかまわない。
【0077】本発明の表面サイズ剤を前記原紙に塗工し
て得ることができるサイジング紙としては、PPC用
紙、インクジェット記録用紙、レーザープリンター用
紙、フォーム用紙、熱転写用紙、及び感熱記録用紙等の
記録用紙、アート紙、キャストコート紙、及び上質コー
ト紙等のコート紙、クラフト紙及び純白ロール紙等の包
装用紙、ノート用紙、書籍用紙、印刷用紙、及び新聞用
紙等の洋紙、マニラボール、白ボール、チップボール及
び高級白板等の紙器用板紙、並びにライナー等の板紙等
の酸性抄紙又は中性抄紙した各種原紙が挙げられる。
【0078】本発明の表面サイズ剤を塗工する際の塗工
液中の表面サイズ剤濃度は、通常、0.01〜5重量
%、好ましくは0. 05〜2重量%である。前記表面サ
イズ剤濃度が0.01重量%未満ではサイズ効果が不十
分である場合があり、5重量%を超えて使用してもサイ
ズ効果の向上はほとんどなく経済的に不利益であるため
好ましくない。
【0079】また、通常、表面サイズ剤の塗工量は、固
形分で0. 01〜1g/m2、好ましくは0. 01〜0.
1g/m2である。前記範囲内であると、特に良くサイ
ズ効果が発揮される。
【0080】
【実施例】以下に合成例、実施例、及び比較例を挙げて
本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。以下における「部」及
び「%」はいずれも重量基準による。
【0081】<水溶性共重合体塩[A]の製造方法> (合成例1)攪拌器、温度計、還流冷却管、及び窒素導
入管を備えた1リットルの四つ口フラスコに、水49
9.2部、スチレン100.6部、80%メタクリル酸
23.6部、N−ターシャリーオクチルアクリルアミド
6.3部、ノルマルドデシルメルカプタン0.64部、
47%ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸0.6
3部を仕込み、70℃に昇温した。次いで、反応系内の
酸素を充分に窒素ガスにて除去した後に、過硫酸アンモ
ニウム2.9部を加えた。20分後、反応系内の温度を
80℃まで昇温し、更に80℃で2時間反応させた。そ
の後、水320部と48.5%水酸化カリウム水溶液2
2.8部(中和当量0.9)を加え、pH8.7、固形
分濃度15.2%、粘度65cpsの水溶性共重合体塩
(A−1)溶液を得た。得られた水溶性共重合体塩(A
−1)溶液の組成及び性状を表1に示す。
【0082】(合成例2〜13)合成例1において、疎
水性モノマー(a1)、アニオン性モノマー(a2)、
ノニオン性N−置換モノアルキル(メタ)アクリルアミ
ド(a3)、中和当量を表1に示すような種類、配合比
に変えた以外は合成例1と同様にして水溶性共重合体塩
(A−2〜A−13)溶液を得た。得られた水溶性共重
合体塩溶液のモノマーの種類及び性状を表1に示す。
【0083】
【表1】 St:スチレン MMA:メチルメタクリレート MAA:メタクリル酸 NIPAM:N−イソプロピルアクリルアミド Nocta:N−tert−オクチルアクリルアミド DAAm:ジアセトンアクリルアミド AAm:アクリルアミド DMAAm:N,N−ジメチルアクリルアミド tBAAm:N−tert−ブチルアクリルアミド 当量:アニオン性モノマー(a2)のアニオン性基に対
する当量を示す。
【0084】(実施例1)合成例1と同様の反応器に、
水54.4部、合成例1の水溶性共重合体塩(A−1)
の水溶液820.3部(固形分として124.7部)、
スチレン62.3部、ノルマルブチルアクリレート6
2.3部、及び過硫酸アンモニウム0.6重量部を加
え、窒素気流下で混合攪拌しながら80℃に昇温した。
【0085】80℃で2時間保持して乳化重合反応を完
結させ、固形分濃度25%の表面サイズ剤を得た。
【0086】(実施例2〜17、比較例1〜5)水溶性
共重合体塩[A](以下「[A]成分」という。)溶液
の種類及び量、並びに疎水性モノマー(b1)及びアニ
オン性モノマー(b2)(以下「[B]成分とい
う。」)の種類及び組成比を表2及び表3に示すように
変えた他は実施例1と同様にして表面サイズ剤を得た。
【0087】
【表2】 BA:ブチルアクリレート St:スチレン MAA:メタクリル酸 DM:ジメチルアミノエチルメタクリレート AAm:アクリルアミド
【0088】
【表3】 BA:ブチルアクリレート St:スチレン MAA:メタクリル酸
【0089】(比較例6)実施例1における水溶性共重
合体塩[A]に代えて、市販のスチレン−アクリル系表
面サイズ剤SS315(日本PMC(株)製)を用いた
以外は、実施例1と同様にして表面サイズ剤を調製し
た。
【0090】(試験例1)酸性上質紙での評価 (1)酸性上質紙用原紙の製造 380mlカナディアン・スタンダード・フリーネスま
で叩解したパルプ(広葉樹対針葉樹のパルプ比が9対1
である混合パルプ)を2.5%の水性スラリーとし、こ
れに対パルプ15%(絶乾重量基準)のタルク(富士タ
ルク工業(株)製;NDタルク)を添加した。次いで、
対パルプ2%(絶乾重量基準)の硫酸バンド、対パルプ
0.3%(絶乾重量基準)の酸性紙用ロジンサイズ剤
(日本PMC(株)製;AL120)を順次添加した
後、pH4.5の希釈水でこのパルプスラリーを濃度
0.25%まで希釈した。その後、対パルプ0.01%
(絶乾重量基準)の歩留り向上剤(ハイモ社製;NR1
2MLS)を添加し、ノーブルアンドウッド抄紙機で、
坪量65g/m2となるように抄紙した。尚、この時の
抄紙pHは4.5であった。湿紙の乾燥は、ドラムドラ
イヤーを用いて100℃で80秒間の条件で行った。
【0091】(2)塗工液の調製方法 酸化澱粉(MS3800、日本食品化工(株)製)を濃
度10%に水で希釈し、95℃で糊化を行い、前記実施
例1〜17及び比較例1〜6の表面サイズ剤の何れか
を、酸化澱粉の固形分濃度が6%になり、前記表面サイ
ズ剤の固形分濃度が0. 3%になるように配合して塗工
液を調製し、得られた塗工液のpHを苛性ソーダまたは
硫酸でpH8またはpH6に調節した。
【0092】(3)酸性上質紙の製造と評価 前記(1)で抄造した原紙に、前記(2)で配合した塗
工液をサイズプレス装置にて塗工し、酸性上質紙を得
た。得られた試験紙を恒温恒湿(20℃、65%相対湿
度)環境下で24時間調湿し、ステキヒトサイズ度(J
IS P8122に準拠)及びペン書きサイズ度の測定
(J TAPPI 紙パルプ試験方法No.12−76
に準拠)を測定した。
【0093】評価結果を表4及び表5に示す。尚、ステ
キヒトサイズ度及びペン書きサイズ度は、何れも値が高
いほど良好であることを示す。
【0094】
【表4】
【0095】
【表5】
【0096】(試験例2)中性上質紙での評価 (1)中性上質用原紙の抄造 380mlカナディアン・スタンダード・フリーネスま
で叩解したパルプ(広葉樹対針葉樹のパルプ比が9対1
である混合パルプ)を2.5%の水性スラリーとし、こ
れに対パルプ2%(絶乾重量基準)の炭酸カルシウム
(奥多摩工業(株)製;TP121S)を添加した。次
いで、対パルプ0.5%(絶乾重量基準)の両性デンプ
ン(ナショナルスターチ社製;Cato3210)、及
び対パルプ0.08%(絶乾重量基準)のアルキルケテ
ンダイマー系サイズ剤(日本PMC(株)製;AS26
3)を順次に添加した後、pH7.5の希釈水でこのパ
ルプスラリーを濃度0.25%まで希釈した。その後、
希釈したパルプスラリーに対パルプ8%(絶乾重量基
準)の炭酸カルシウム(奥多摩工業(株)製;TP12
1S)、対パルプ0.01%(絶乾重量基準)の歩留り
向上剤(ハイモ社製;NR12MLS)を添加し、ノー
ブルアンドウッド抄紙機で、坪量65g/m2となるよ
うに抄紙した。尚、この時の抄紙pHは7.5であっ
た。湿紙の乾燥は、ドラムドライヤーを用いて100℃
で80秒間の条件で行った。
【0097】(2)塗工液の調製方法 酸化澱粉(MS3800 日本食品化工(株)製)を濃
度10%に水で希釈し、95℃で糊化を行い、前記実施
例1〜17及び比較例1〜6の表面サイズ剤の何れか
を、酸化澱粉の固形分濃度が6%になり、前記表面サイ
ズ剤の固形分濃度が0. 3%になるように配合して塗工
液を調製し、得られた塗工液のpHを苛性ソーダまたは
硫酸でpH8に調節した。
【0098】(3)中性上質紙の製造と評価 前記(1)で抄造した原紙に、前記(2)で配合した塗
工液をサイズプレス装置を用いて塗工し、中性上質紙を
得た。得られた試験紙を恒温恒湿(20℃、65%相対
湿度)環境下で24時間調湿し、試験例1と同様にし
て、ステキヒトサイズ度及びペン書きサイズ度の測定を
行った。結果を表6及び表7に示す。
【0099】
【表6】
【0100】
【表7】
【0101】(試験例3)インクジェット記録紙での評
価 (1)記録紙用中性原紙の抄造 380mlカナディアン・スタンダード・フリーネスま
で叩解したパルプ(広葉樹対針葉樹のパルプ比が9対1
である混合パルプ)を2.5%の水性スラリーとし、こ
れに対パルプ1%(絶乾重量基準)の炭酸カルシウム
(奥多摩工業(株)製;TP121S)と5%のタルク
(富士タルク工業(株)製;NDタルク)とを添加し
た。
【0102】次いで、対パルプ1. 0%(絶乾重量基
準)の硫酸バンド、対パルプ0. 5%(絶乾重量基準)
の両性デンプン(ナショナルスターチ社製;Cato3
210)及び対パルプ0. 3%(絶乾重量基準)の中性
紙用ロジンサイズ剤(日本PMC(株)製;CC16
7)を順次に添加した後、pH7.5の希釈水でこのパ
ルプスラリーを濃度0.25%まで希釈した。その後、
希釈したパルプスラリーに対パルプ4%(絶乾重量基
準)の炭酸カルシウム(奥多摩工業(株)製;TP12
1S)、対パルプ0.01%(絶乾重量基準)の歩留り
向上剤(ハイモ社製;NR12MLS)を添加し、ノー
ブルアンドウッド抄紙機で、坪量65g/m2となるよ
うに抄紙した。尚、この時の抄紙pHは7.5であっ
た。湿紙の乾燥は、ドラムドライヤーを用いて100℃
で80秒間の条件で行った。
【0103】(2)塗工液の調製方法 酸化澱粉(MS3800 日本食品化工(株)製)を濃
度10%に水で希釈し、95℃で糊化を行い、前記酸化
澱粉と、前記実施例1〜17及び比較例1〜6の表面サ
イズ剤の何れかと食塩とを、酸化澱粉の固形分濃度が5
%になり、前記表面サイズ剤の固形分濃度が0.25%
になり、食塩の固形分濃度が0. 25%になるように配
合した。
【0104】(3)記録紙の製造 前記(1)で抄造した記録紙用原紙に、前記(2)で配
合した塗工液をサイズプレスで塗工し、記録紙を得た。
得られた試験紙を恒温恒湿(20℃、65%相対湿度)
環境下で24時間調湿した。
【0105】(4)記録紙の評価 前記(3)で得られた試験紙のサイズ度試験及びインク
ジェット適性試験を行った。
【0106】(i) サイズ度の評価 試験例1におけるサイズ度の測定と同様にして、ステキ
ヒトサイズ度及びペン書きサイズ度を測定した。結果を
表8及び表9に示す。
【0107】(ii) インクジェット適性試験方法 インクジェット適性の評価は、前記(3)で得られた試
験紙をカレンダー処理した後、恒温恒湿(20℃、65
%相対湿度)環境下で24時間以上調湿を行った後、キ
ャノン(株)製バブルジェットプリンターであるBJ−
220JCを用いて以下の方法にて行った。結果を表8
及び表9に示す。
【0108】(a) 印字濃度試験 試験紙にベタ印刷をし、ベタ部分の印字濃度をマクベス
インク濃度計で測定した。数値が大きいほど印字濃度が
高いことを示す。
【0109】(b) フェザリング試験 試験紙に直交する線幅一定の直線及び文字を印字し、目
視にて直線及び文字の外縁のにじみを5段階で評価し
た。フェザリングの全くないものを5とし、インクがに
じんでしまって文字の判別がつかないものを1とした。
通常の使用に耐えうる印字品質は4以上である。
【0110】(c) 裏抜け試験 試験紙にベタ印刷をし、ベタ印字部分裏側のインクのに
じみ程度を、目視にて5段階で評価した。裏にインクが
にじんでいないものを5とし、ベタ部分が完全に裏抜け
したものを1とした。通常の使用に耐えうる印字品質
は、4以上である。
【0111】
【表8】
【0112】
【表9】
【0113】(試験例4)発泡性試験 (1)発泡性評価用試験液の調製 酸化澱粉(MS3800 日本食品化工(株)製)を濃
度10%に水で希釈し、95℃で糊化を行い、前記酸化
澱粉と、前記実施例1〜17及び比較例1〜6の表面サ
イズ剤の何れかと食塩とを、酸化澱粉の固形分濃度が5
%になり、前記表面サイズ剤の固形分濃度が0.25%
になり、食塩の固形分濃度が0. 25%になるように配
合した。
【0114】(2)塗工液の発泡性評価 前記(1)で配合した塗工液600gを内径7cm長さ
50cmのフォームセルに入れ、下記の条件で循環し、
泡の高さ(mm)を測定した。結果を表10及び表11
に示す。塗工液温度60℃、循環ポンプ流量9リットル
/分、循環時間3分。
【0115】尚、表10及び表11において、泡の高さ
の低い方が、発泡性が良好(発泡量が少ない)であるこ
とを示す。
【0116】(試験例5)機械的安定性試験 前記(1)で調製した塗工液50gをカップに入れ、温
度60℃、荷重20Kg、回転数800rpmにて10
分間マーロン式安定性試験を行った。生成した凝集物を
325メッシュ金網にてろ過して全固形分に対する析出
量を測定し百分率で表した。結果を表10及び表11に
示す。
【0117】
【表10】
【0118】
【表11】
【0119】表4及び表5の酸性上質紙での評価結果、
表6及び表7の中性上質紙での評価結果から、実施例の
表面サイズ剤は、塗工液pHの変化に対する影響が少な
く、ステキヒトサイズ度、ペン書きサイズ度が比較例の
表面サイズ剤に比べ良好であることがわかった。
【0120】表8及び表9のインクジェット記録用紙で
の評価結果から、実施例の表面サイズ剤は印字濃度、フ
ェザリング、裏抜け評価、ステキヒトサイズ度、ペン書
きサイズ度が比較例の表面サイズ剤に比べ良好であるこ
とがわかった。
【0121】表10及び表11の評価結果から、発泡性
は実施例の表面サイズ剤が比較例の表面サイズ剤に比べ
低く優れ、機械的安定性は実施例の表面サイズ剤が比較
例の表面サイズ剤より粕量が少なく優れることがわかっ
た。
【0122】
【発明の効果】本発明は、サイズ剤自体の機械的安定
性、低発泡性及び保存安定性に優れ、表面サイズ剤とし
て使用したとき、酸性紙から中性紙において、サイズ性
能を改善することができ、さらに情報用紙、特にインク
ジェット用紙に対しても優れたインクジェット適性を付
与し、なおかつ塗工液での発泡性が低く、他の併用薬品
との相溶性が良好な表面サイズ剤を提供することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4L055 AG63 AG71 AG72 AG73 AH13 EA32 GA05 GA06 GA08 GA09 GA11 GA12 GA13 GA16 GA17 GA19 GA20

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モノマー単位として、疎水性モノマー
    (a1)と、少なくとも一部が塩の形態を有するアニオ
    ン性モノマー(a2)と、下記の式 【化1】 (R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は、炭素数
    4以上のアルキル基を示す。)により示されるノニオン
    性N−置換モノアルキル(メタ)アクリルアミド(a
    3)とを含有してなる水溶性共重合体塩[A]の存在下
    で、疎水性モノマー(b1)を乳化重合して得られた共
    重合体を含有することを特徴とする表面サイズ剤。
  2. 【請求項2】 前記請求項1における水溶性共重合体塩
    [A]の存在下で、疎水性モノマー(b1)とアニオン
    性モノマー(b2)とを含有してなるモノマー成分を乳
    化重合して得られた共重合体を含有することを特徴とす
    る表面サイズ剤。
  3. 【請求項3】 水溶性共重合体塩[A]が、モノマー単
    位として、35〜75重量%の前記請求項1における疎
    水性モノマー(a1)と、15〜55重量%の前記請求
    項1におけるアニオン性モノマー(a2)と、5〜20
    重量%の前記請求項1におけるノニオン性N−置換モノ
    アルキル(メタ)アクリルアミド(a3)とを含有して
    なることを特徴とする請求項1または2に記載の表面サ
    イズ剤。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載の表面
    サイズ剤を含有してなる塗工液を紙に塗工することを特
    徴とする塗工紙の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008031622A (ja) * 2006-06-28 2008-02-14 Arakawa Chem Ind Co Ltd 製紙用表面サイズ剤
JP2008214815A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Arakawa Chem Ind Co Ltd 撥水剤用下塗り塗工液、撥水紙およびその製造方法
WO2013053840A3 (en) * 2011-10-14 2013-08-08 Basf Se Finely divided, starch-containing polymer dispersions, processes for their preparation and use as sizes in papermaking

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