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JP5811839B2 - Paper-making surface sizing agent, paper-making surface coating liquid containing the same, and paper obtained by coating these - Google Patents

Paper-making surface sizing agent, paper-making surface coating liquid containing the same, and paper obtained by coating these Download PDF

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JP5811839B2
JP5811839B2 JP2011287317A JP2011287317A JP5811839B2 JP 5811839 B2 JP5811839 B2 JP 5811839B2 JP 2011287317 A JP2011287317 A JP 2011287317A JP 2011287317 A JP2011287317 A JP 2011287317A JP 5811839 B2 JP5811839 B2 JP 5811839B2
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Description

本発明は製紙用表面サイズ剤、特に、エマルジョン型の製紙用表面サイズ剤、これを用いた製紙用表面塗工液、およびこれらを塗工して得られる紙、に関する。 The present invention relates to a surface sizing agent for papermaking, in particular, an emulsion-type surface sizing agent for papermaking, a surface coating liquid for papermaking using the same, and paper obtained by coating them.

一般に、製紙用エマルジョン型の表面サイズ剤は、水溶液型とエマルジョン型とに大別できるが、後者は固形分(不揮発分)を高く設定しても比較的低粘度であり、ハンドリング性に長け、塗工液の発泡性も比較的小さい等の利点を有する。 In general, the emulsion type surface sizing agent for papermaking can be broadly classified into an aqueous solution type and an emulsion type, but the latter has a relatively low viscosity even when the solid content (non-volatile content) is set high, and has excellent handling properties. There is an advantage that the foamability of the coating liquid is relatively small.

しかし、エマルジョン型表面サイズ剤は機械的シェアに対して不安定であるため、サイズプレス方式などの強い剪断力がかかる塗工方式で紙に塗工した場合にエマルジョンが破壊されて粕や発泡が生じたり、塗工ムラ等を生じ操業性を低下させ、その結果、サイズ効果が低下する等の問題がある。特に工業用水など金属イオンが溶存する硬水を用いた場合にはこの問題が顕著となる。   However, emulsion type surface sizing agents are unstable with respect to mechanical share, so when coated on paper with a coating method that applies a strong shearing force, such as a size press method, the emulsion is destroyed and wrinkles and foaming occur. There are problems such as occurrence of coating, uneven coating, etc., resulting in reduced operability and, as a result, reduced size effect. In particular, when hard water in which metal ions are dissolved, such as industrial water, is used.

エマルジョン型の表面サイズ剤の機械的シェアに対する安定性を向上させる手段としては次のようなものが知られている。   The following are known as means for improving the stability of the emulsion type surface sizing agent against the mechanical share.

特許文献1では、(A)(1)カルボキシル基含有不飽和単量体および(2)疎水性不飽和単量体を含有してなる水溶性共重合体を特定の高分子乳化剤を保護コロイドとして使用し、水溶性媒体中で、(B)疎水性不飽和単量体を乳化重合して得られるエマルジ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。   In Patent Document 1, a water-soluble copolymer containing (A) (1) a carboxyl group-containing unsaturated monomer and (2) a hydrophobic unsaturated monomer is used as a protective colloid. A paper surface sizing agent comprising an emulsion obtained by emulsion polymerization of a hydrophobic unsaturated monomer (B) in an aqueous medium is disclosed.

特許文献2では、セラックのアルカリ塩の存在下、非イオン性親水性不飽和単量体、疎水性不飽和単量体、要すればアニオン性不飽和単量体を重合することにより得られる表面サイズ剤が開示されている。   In Patent Document 2, a surface obtained by polymerizing a nonionic hydrophilic unsaturated monomer, a hydrophobic unsaturated monomer, and optionally an anionic unsaturated monomer in the presence of an alkali salt of shellac. A sizing agent is disclosed.

これらの表面サイズ剤は、機械的シェアに対する安定性は改善され、サイズ性能も優れるものの、これを用いて実際に塗工液を調製した場合、併用される酸化デンプン等の水溶性高分子との相互作用により、得られる塗工液の泡立ちが多いという弊害がある。さらに、高分子乳化剤の使用は、製品コストを高めるという問題もある。   Although these surface sizing agents have improved stability against mechanical share and excellent size performance, when a coating liquid is actually prepared using this, it is used together with a water-soluble polymer such as oxidized starch. Due to the interaction, there is an adverse effect that the resulting coating liquid has a lot of foaming. Furthermore, the use of a polymer emulsifier has a problem of increasing the product cost.

特許文献3では、上記の保護コロイドを使用せずに機械的安定性に優れた表面サイズ剤として、スチレン類、アクリルアミド類、アクリルエステル類を主成分に乳化重合したエマルジョンが開示されている。該エマルジョンは塗布液の発泡は小さいものの、紙に塗工した後の紙の乾燥工程において、エマルジョンの溶け広がりが不十分であるためにサイズ性能の点では満足できるものではなかった。   Patent Document 3 discloses an emulsion obtained by emulsion polymerization using styrenes, acrylamides, and acrylic esters as main components as a surface sizing agent having excellent mechanical stability without using the protective colloid. In the emulsion, although the foaming of the coating solution was small, in the paper drying process after coating on the paper, the emulsion did not sufficiently melt and spread, so that the size performance was not satisfactory.

特開平8−246391号公報JP-A-8-246391 特開平12−136499号公報JP-A-12-136499 特開昭50−4308号公報JP 50-4308 A

本発明は、サイズ性能および機械的安定性に優れ、かつ、紙へ塗工する際の塗工液の発泡が小さい(以下、低発泡性という)、エマルジョン型の表面サイズ剤を提供することを目的とする。 The present invention provides an emulsion-type surface sizing agent that is excellent in size performance and mechanical stability, and has a small foaming (hereinafter referred to as low foaming property) of a coating solution when applied to paper. Objective.

本出願人は前記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、高分子乳化剤や天然樹脂のアルカリ塩などを保護コロイドとして使用せずに、スチレン類、(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリルエステル類を特定割合で含む単量体成分を、連鎖移動剤と界面活性剤を用いて乳化重合して得られるエマルジョン型の製紙用表面サイズ剤が、前記課題を解決し得ることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present applicant has found that styrenes, (meth) acrylamides, (meth) acrylic esters, without using polymer emulsifiers or alkali salts of natural resins as protective colloids. It has been found that an emulsion-type surface sizing agent for papermaking obtained by emulsion polymerization of a monomer component containing a specific amount in a specific ratio using a chain transfer agent and a surfactant can solve the above problems.

即ち、本発明は、スチレン類5〜40重量%、(メタ)アクリルアミド類10〜50重量%、(メタ)アクリル酸エステル類35〜85重量%含有する不飽和単量体を連鎖移動剤と界面活性剤を使用して乳化重合させて得られるエマルジョンを含有してなるものであって、前記エマルジョンに含まれる共重合体のガラス転移温度(Tg)が25℃以下である製紙用表面サイズ剤、これを含有する製紙用表面塗工液、およびにこれらを塗工して得られる紙、に関する。
That is, the present invention provides an interface between a chain transfer agent and an unsaturated monomer containing 5 to 40% by weight of styrene, 10 to 50% by weight of (meth) acrylamides, and 35 to 85% by weight of (meth) acrylic acid esters. A surface sizing agent for papermaking comprising an emulsion obtained by emulsion polymerization using an activator , wherein the glass transition temperature (Tg) of the copolymer contained in the emulsion is 25 ° C. or less , The present invention relates to a surface coating solution for papermaking containing the same, and paper obtained by coating them.

本発明の製紙用エマルジョン型サイズ剤は、高いサイズ性能を維持したままで、機械的安定性に優れるので、強い剪断力を伴う塗工方式においても粕を生じにくく、特に、粕が発生しやすい硬水で希釈した場合に好適である。しかも、本発明の製紙用エマルジョン型サイズ剤に、他の水溶性高分子を添加して得られた塗工液は、発泡が少ないという特徴もある。 The emulsion type sizing agent for papermaking of the present invention is excellent in mechanical stability while maintaining high size performance, so that it is difficult to cause wrinkles even in a coating method with a strong shearing force, and particularly wrinkles are likely to occur. It is suitable when diluted with hard water. In addition, the coating liquid obtained by adding another water-soluble polymer to the paper emulsion type sizing agent of the present invention is also characterized by low foaming.

本発明の製紙用エマルジョン型表面サイズ剤(以下、表面サイズ剤という)は、スチレン類5〜40重量%、(メタ)アクリルアミド類10〜50重量%、(メタ)アクリル酸エステル類35〜85重量%含有する不飽和単量体を連鎖移動剤と界面活性剤を用いて乳化重合させて得られるエマルジョンを含むものである。   The emulsion type surface sizing agent for papermaking of the present invention (hereinafter referred to as surface sizing agent) is 5 to 40% by weight of styrenes, 10 to 50% by weight of (meth) acrylamides, and 35 to 85% by weight of (meth) acrylic acid esters. It contains an emulsion obtained by emulsion polymerization of an unsaturated monomer containing 1% using a chain transfer agent and a surfactant.

本発明で使用するスチレン類としては、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、アセトキシスチレン、ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、クロロビニルトルエン等が挙げられる。これらスチレン類は1種を単独で、または2種以上を併用することができる。これらスチレン類の中でもサイズ効果の観点より、スチレンが好ましい。スチレン類の使用割合は、不飽和単量体の総量に対して、通常、5〜40重量%であり、好ましくは10〜30重量%である。スチレン類の使用量が5重量%未満であると、エマルジョンの疎水性が低くなり、サイズ性能が低下し、40重量%を超えるとエマルジョンのガラス転移温度(以下、Tgという)が高くなりすぎ、表面サイズ剤を紙に塗工した後の紙の乾燥工程において、エマルジョンの溶け広がりが不十分であるためにサイズ効果が低下する。   Examples of styrenes used in the present invention include styrene, α-methyl styrene, t-butyl styrene, dimethyl styrene, acetoxy styrene, hydroxy styrene, vinyl toluene, chlorovinyl toluene, and the like. These styrenes can be used alone or in combination of two or more. Among these styrenes, styrene is preferable from the viewpoint of size effect. The proportion of styrene used is usually 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on the total amount of unsaturated monomers. When the amount of styrene used is less than 5% by weight, the hydrophobicity of the emulsion is lowered and the size performance is lowered, and when it exceeds 40% by weight, the glass transition temperature (hereinafter referred to as Tg) of the emulsion becomes too high. In the paper drying process after the surface sizing agent is applied to the paper, the size effect is reduced due to insufficient dissolution and spreading of the emulsion.

本発明で使用する(メタ)アクリルアミド類は、アクリルアミド、メタアクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。これら(メタ)アクリルアミド類は1種を単独で、または2種以上を併用することができる。これら(メタ)アクリルアミド類の中でも機械的安定性の観点より、(メタ)アクリルアミドが好ましい。(メタ)アクリルアミド類の使用割合は、不飽和単量体の総量に対して、通常、(メタ)アクリルアミド類10〜50重量%、好ましくは、10〜20重量%である。
(メタ)アクリルアミド類の使用割合が、10重量%未満であると機械的シェアーに対する安定性が不十分であり、50重量%を超えると、エマルジョンの親水性が高くなり、サイズ性能が低下する。
Examples of (meth) acrylamides used in the present invention include acrylamide, methacrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, diethylaminoethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and diethylaminopropyl (meth) acrylamide. . These (meth) acrylamides can be used alone or in combination of two or more. Among these (meth) acrylamides, (meth) acrylamide is preferable from the viewpoint of mechanical stability. The use ratio of (meth) acrylamides is usually 10 to 50% by weight, preferably 10 to 20% by weight, based on the total amount of unsaturated monomers.
If the use ratio of (meth) acrylamides is less than 10% by weight, the stability against mechanical shear is insufficient, and if it exceeds 50% by weight, the hydrophilicity of the emulsion increases and the size performance decreases.

本発明で使用する(メタ)アクリル酸エステル類は、(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)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸N−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデセニル、(メタ)アクリル酸イコシル、(メタ)アクリル酸ドコシル(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。これら(メタ)アクリルエステル類は1種を単独で、または2種以上を併用することができる。
これら(メタ)アクリルエステル類の中でもTgが低いものを選択すれば、後述するTgの低いエマルジョンを得やすい点で有利である。この観点から、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、および(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル類の使用割合は、不飽和単量体の総量に対して、通常、35〜85重量%、好ましくは50〜80重量%である。(メタ)アクリルエステル類の使用量が35重量%未満であるとエマルジョンのTgが高くなりすぎ、85重量%を超えると疎水性が低くなり、いずれの場合にもサイズ効果が低下する。
(Meth) acrylates used in the present invention are methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate. , Tert-butyl (meth) acrylate, N-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, ( Examples include octadecyl (meth) acrylate, octadecenyl (meth) acrylate, icosyl (meth) acrylate, docosyl (meth) acrylate (cyclopentyl) methacrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. These (meth) acrylic esters can be used alone or in combination of two or more.
Among these (meth) acrylic esters, if one having a low Tg is selected, it is advantageous in that an emulsion having a low Tg described later can be easily obtained. From this viewpoint, ethyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate are preferable. The use ratio of (meth) acrylic acid esters is usually 35 to 85% by weight, preferably 50 to 80% by weight, based on the total amount of unsaturated monomers. When the amount of (meth) acrylic ester used is less than 35% by weight, the Tg of the emulsion becomes too high, and when it exceeds 85% by weight, the hydrophobicity is lowered, and in any case, the size effect is lowered.

エマルジョンの調製に使用する不飽和単量体組成は、サイズ効果の観点から、重合により得られる共重合体のTgがより低くなるように、具体的には、25℃以下、好ましくは、−40℃〜0℃となるようにするのが望ましい。共重合体のTgを低くすることで、表面サイズ剤(エマルジョン)が紙に塗工された後の乾燥工程において、エマルジョンが紙へ溶け広がりやすくなり、より良好なサイズ効果を示す。なお、本発明において、Tgは次のFOX式により算出される計算値である。
<FOX式>
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+…+Wi/Tgi+…+Wn/Tgn
〔上記FOX式は、n種の単量体からなる重合体を構成する各モノマーのホモポリマーのTgをTgi(K)とし、各モノマーの質量分率を、Wiとしており、(W1+W2+…+Wi+…Wn=1)である。〕
The unsaturated monomer composition used for the preparation of the emulsion is specifically 25 ° C. or less, preferably −40 so that the Tg of the copolymer obtained by polymerization is lower from the viewpoint of the size effect. It is desirable that the temperature be 0 ° C to 0 ° C. By lowering the Tg of the copolymer, in the drying step after the surface sizing agent (emulsion) is coated on the paper, the emulsion is likely to dissolve and spread on the paper, and a better sizing effect is exhibited. In the present invention, Tg is a calculated value calculated by the following FOX equation.
<FOX type>
1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 + ... + Wi / Tgi + ... + Wn / Tgn
[In the above FOX formula, Tg of the homopolymer of each monomer constituting the polymer composed of n monomers is Tgi (K), and the mass fraction of each monomer is Wi, and (W1 + W2 + ... + Wi + ... Wn = 1). ]

本発明のエマルジョンは、上記単量体組成を満たす限りにおいて、必要によりこれらと共重合可能なその他の単量体を併用することができる。その他の単量体としては、不飽和カルボン酸類、α−オレフィン類、(メタ)アクリルニトリル等のニトリル系単量体類を併用することができる。 As long as the emulsion of this invention satisfy | fills the said monomer composition, the other monomer copolymerizable with these can be used together as needed. As other monomers, nitrile monomers such as unsaturated carboxylic acids, α-olefins, and (meth) acrylonitrile can be used in combination.

上記不飽和カルボン酸の具体例としては、アクリル酸、(無水)マレイン酸(無水マレイン酸またはマレイン酸をいう。以下、「無水」というときは同様である。)、マレイン酸中和塩、マレイン酸半エステル、マレイン酸半エステル中和塩、(無水)イタコン酸、イタコン酸中和塩、イタコン酸半エステル、イタコン酸半エステル中和塩、(無水)シトラコン酸、シトラコン酸中和塩、シトラコン酸半エステル、シトラコン酸半エステル中和塩などが挙げられ、1種を単独で、あるいは2種以上を併用することができる。なお、これらの中でも、サイズ効果を考慮すると、マレイン酸、マレイン酸中和塩、マレイン酸半エステル、マレイン酸半エステル中和塩からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。   Specific examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, (anhydrous) maleic acid (referred to as maleic anhydride or maleic acid, hereinafter the same applies when referred to as “anhydrous”), maleic acid neutralized salt, maleic acid. Acid half ester, maleic acid half ester neutralized salt, (anhydrous) itaconic acid, itaconic acid neutralized salt, itaconic acid half ester, itaconic acid half ester neutralized salt, (anhydrous) citraconic acid, citraconic acid neutralized salt, citracone Acid half ester, citraconic acid half ester neutralized salt, and the like can be mentioned, and one kind can be used alone, or two or more kinds can be used in combination. Among these, considering the size effect, at least one selected from the group consisting of maleic acid, maleic acid neutralized salt, maleic acid half ester, and maleic acid half ester neutralized salt is preferable.

なお、前記中和塩の形成に用いる中和剤としては、アルカリ金属類〔水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等〕、アンモニア類〔アンモニア、炭酸アンモニウム等〕、炭素数1〜12程度の脂肪族アミン類〔モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、モノブチルアミン等〕、脂環族アミン類〔シクロヘキシルアミン等〕、芳香族アミン類〔アニリン等〕などが挙げられ、1種を単独で、あるいは2種以上を用いることができる。 The neutralizing agent used to form the neutralized salt includes alkali metals (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.), ammonia (ammonia, ammonium carbonate, etc.), aliphatic amines having about 1 to 12 carbon atoms. (Monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, monobutylamine, etc.), alicyclic amines (cyclohexylamine, etc.), aromatic amines (aniline, etc.) and the like. Or 2 or more types can be used.

また、前記半エステルとは、前記不飽和カルボン酸類(エステル結合を形成しうるものに限る)と、炭素数1〜18程度のアルキル基(直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい)を有するアルコールとをエステル化反応させたものをいう。当該アルキル基の具体例としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、パルミチル基、ステアリル基等が挙げられる。 The half ester is any of the unsaturated carboxylic acids (limited to those capable of forming an ester bond) and an alkyl group having about 1 to 18 carbon atoms (linear, branched or cyclic). Or an alcohol having an esterification reaction. Specific examples of the alkyl group include, for example, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, neopentyl, n-hexyl, and cyclohexyl. Group, 2-ethylhexyl group, decyl group, palmityl group, stearyl group and the like.

α−オレフィン類としては、各種公知のものを特に制限なく使用することができ、このものは直鎖状、分岐状、または環状のいずれかの形態であればよく、また、構成炭素数は5〜22程度であればよい。具体例としては、分岐状αオレフィン〔ジイソブチレン(2,4,4−トリメチルペンテン−1および/または2,4,4−トリメチルペンテン−2をいう)、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等〕、構成炭素数が5〜22程度、好ましくは12〜18の直鎖状α−オレフィン〔1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、1−テトラコセン、1−トリアコンテン等〕、環状α−オレフィン〔シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサン、4−ビニルシクロヘキセン、シクロペンテン、メチルシクロペンテン等〕などが挙げられ、1種を単独で、あるいは2種以上を併用することができる。これらのなかでも、前記不飽和カルボン酸類との重合性や、エマルジョン粒子の分散性、サイズ効果等を考慮すると、分岐状αオレフィンおよび/または直鎖状α−オレフィンが、特に、ジイソブチレンおよび/または構成炭素数が5〜22程度、好ましくは12〜18の直鎖状α−オレフィンが好ましい。 As the α-olefins, various known ones can be used without particular limitation, and these may be any of linear, branched, or cyclic forms, and the number of constituent carbon atoms is 5 It may be about ˜22. Specific examples include branched α-olefins [diisobutylene (refers to 2,4,4-trimethylpentene-1 and / or 2,4,4-trimethylpentene-2), 3-methyl-1-butene, 3- Methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, etc.], a linear α-olefin having about 5 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 18 [1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicocene, 1-tetracocene, 1-triacontene, etc.], cyclic α-olefin [cyclohexene, methylcyclohexene, vinylcyclohexane, 4-vinylcyclohexene, cyclopentene , Methylcyclopentene, etc.] and the like can be used alone or in combination of two or more. Kill. Among these, taking into consideration the polymerizability with the unsaturated carboxylic acids, the dispersibility of the emulsion particles, the size effect, etc., branched α-olefins and / or linear α-olefins are particularly diisobutylene and / or Alternatively, a linear α-olefin having about 5 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 18 carbon atoms is preferable.

本発明のエマルジョンは、前記不飽和単量体を連鎖移動剤と界面活性剤を用いて乳化重合して得られるものである。
本発明で使用する連鎖移動剤は、該エマルジョンの乳化分散性に寄与し、得られる表面サイズ剤の粘度を適切な範囲とすることができる。
The emulsion of the present invention is obtained by emulsion polymerization of the unsaturated monomer using a chain transfer agent and a surfactant.
The chain transfer agent used in the present invention contributes to the emulsification dispersibility of the emulsion, and the viscosity of the resulting surface sizing agent can be in an appropriate range.

本発明で使用する連鎖移動剤はとしては、公知のものを特に制限なく使用することができる。好ましくは、例えば、エタンチオール、プロパンチオールなどの非重合型チオール類またはこれらの中和塩、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、ジメチルジチオカルバミン酸などのチオール酸類またはこれらの中和塩、イソプロパノールなどの第2級アルコール類、次亜リン酸ナトリウム塩などの次亜リン酸塩類、および下記一般式(1)の化合物など水溶性(25℃における水への溶解度が0.1g/100g以上)の連鎖移動剤が挙げられる。 As a chain transfer agent used by this invention, a well-known thing can be especially used without a restriction | limiting. Preferably, for example, non-polymerized thiols such as ethanethiol and propanethiol or neutralized salts thereof, thiolic acids such as thioglycolic acid, thiomalic acid, dimethyldithiocarbamic acid or neutralized salts thereof, and second such as isopropanol Water-soluble chain transfer agent (solubility in water at 25 ° C. of 0.1 g / 100 g or more) such as secondary alcohols such as secondary alcohols, hypophosphites such as sodium hypophosphite, and compounds of the following general formula (1) Is mentioned.

(式中、Rは水素またはメチル基を、nは1〜4の整数を、Zは水素又はアルカリ金属原子を示す。)一般式(1)の化合物の具体例としては、アリルスルホン酸、アリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸アンモニウム塩が挙げられる。これら水溶性連鎖移動剤の中でも、一般式(1)で示される(メタ)アリルスルホン酸基を有するものが、エマルジョンの乳化分散性を高め、サイズ効果に優れるという点でより好ましい。 (In the formula, R represents hydrogen or a methyl group, n represents an integer of 1 to 4, and Z represents hydrogen or an alkali metal atom.) Specific examples of the compound of the general formula (1) include allyl sulfonic acid and allyl. Examples include sodium sulfonate, methallyl sulfonic acid, sodium methallyl sulfonate, and ammonium methallyl sulfonate. Among these water-soluble chain transfer agents, those having a (meth) allyl sulfonic acid group represented by the general formula (1) are more preferable in terms of enhancing the emulsifying dispersibility of the emulsion and being excellent in size effect.

また、水溶性以外のもの、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタンクメン、ブロムトリクロルメタン、2−メルカプトベンゾチアゾールなども連鎖移動剤として使用することができる。
連鎖移動剤の使用量は、不飽和単量体の総量に対して、通常0.01〜5重量%程度であり、より好ましくは、1.5〜3.0重量%である。連鎖移動剤の使用量が、0.01重量%未満であると、乳化分散性が十分でなく、5重量%を超えると十分なサイズ効果が得られない。
Other than water-soluble substances such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, bromotrichloromethane, 2-mercaptobenzothiazole and the like can also be used as a chain transfer agent.
The amount of chain transfer agent used is usually about 0.01 to 5% by weight, more preferably 1.5 to 3.0% by weight, based on the total amount of unsaturated monomers. When the amount of the chain transfer agent used is less than 0.01% by weight, the emulsifying dispersibility is insufficient, and when it exceeds 5% by weight, a sufficient size effect cannot be obtained.

本発明で使用する界面活性剤としては、公知のアニオン性、カチオン性、ノニオン性の界面活性剤を使用することができるが、各種モノマー成分を共重合させて得られる高分子乳化剤や、セラックなどの天然樹脂由来のものは含まれない。高分子乳化剤や、天然樹脂由来のものを用いて得られる表面サイズ剤は、酸化デンプンなどとともに混合され塗工液とした際に発泡を生じやすくなるため、本発明における界面活性剤には適さない。
アニオン性界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテルスルホコハク酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩エステル、α―オレフィンスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルニメチルベンジルアンモニウムクロライド〕、ノニオン性界面活性剤としては、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等などが挙げられる。本発明で使用する界面活性剤としては、得られるエマルジョンの機械的安定性とサイズ効果を向上させる観点から、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩から選ばれる少なくとも1種のアニオン性界面活性剤、またはアルキルトリメチルアンモニウムクロライドなどの第四級アンモニウム塩を有するカチオン性の界面活性剤が好ましい。界面活性剤の使用量としては、不飽和単量体の総量に対して、通常0.1〜10重量%程度、好ましくは0.5〜5重量%である。界面活性剤の使用量が、0.1重量%未満の場合、安定したエマルジョンを形成させることができず、5重量%を超えると塗工液が発泡を生じやすくなる。
As the surfactant used in the present invention, known anionic, cationic, and nonionic surfactants can be used, and polymeric emulsifiers obtained by copolymerizing various monomer components, shellac, etc. Those derived from natural resins are excluded. A surface sizing agent obtained using a polymer emulsifier or one derived from a natural resin is not suitable for the surfactant in the present invention because it tends to cause foaming when mixed with oxidized starch or the like to form a coating solution. .
Examples of anionic surfactants include alkyl sulfates, alkyl sulfate esters, alkyl benzene sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates, dialkyl sulfosuccinate esters, alkyl sulfonates, Polyoxyethylene alkyl ether sulfosuccinate, polyoxyethylene styryl phenyl ether sulfosuccinate ester salt, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, α-olefin sulfonate, naphthalene sulfonate formalin condensate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether Examples thereof include sulfate ester salts.
Examples of cationic surfactants include alkyltrimethylammonium chloride, alkyldimethylethylammonium ethyl sulfate, dialkyldimethylammonium chloride, and alkylnimethylbenzylammonium chloride. Nonionic surfactants include polyethylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, Examples include polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene styryl phenyl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and the like. As the surfactant used in the present invention, from the viewpoint of improving the mechanical stability and size effect of the obtained emulsion, at least one anionic property selected from alkyl sulfate ester salts and polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salts is used. A surfactant or a cationic surfactant having a quaternary ammonium salt such as alkyltrimethylammonium chloride is preferred. As the usage-amount of surfactant, it is about 0.1 to 10 weight% normally with respect to the total amount of an unsaturated monomer, Preferably it is 0.5 to 5 weight%. If the amount of the surfactant used is less than 0.1% by weight, a stable emulsion cannot be formed, and if it exceeds 5% by weight, the coating liquid tends to foam.

本発明で使用するラジカル重合開始剤としては、例えば、無機過酸化物類〔過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等〕、有機過酸化物類〔t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド等〕、アゾ系化合物〔2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等〕などが挙げられ、1種を単独で、あるいは2種以上を用いることができる。また、その使用量は、通常、不飽和単量体の総量を100重量部とした場合において、0.01〜10重量部程度、好ましくは0.5〜3重量部である。 Examples of the radical polymerization initiator used in the present invention include inorganic peroxides [hydrogen peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, etc.], organic peroxides [t-butylperoxybenzoate, dicumyl peroxide, etc. , Lauryl peroxide, etc.], azo compounds [2,2′-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, etc.] and the like. More than seeds can be used. Moreover, the usage-amount is about 0.01-10 weight part normally when the total amount of an unsaturated monomer is 100 weight part, Preferably it is 0.5-3 weight part.

本発明のエマルジョン(表面サイズ剤)の製造方法は、公知の乳化重合法により行えばよい。例えば、所定の反応容器に前記不飽和単量体、連鎖移動剤、界面活性剤及び水を加え、攪拌下、所定の温度まで加温し、ラジカル重合開始剤を滴下させる方法により製造することができる。また、前記不飽和単量体は所定の反応容器に連鎖移動剤、界面活性剤及び水を加えた後、ラジカル重合開始剤とともに滴下させても良い。反応系内における不飽和単量体の濃度は、通常5〜60重量%程度であり、温度40〜100℃程度、好ましくは50〜90℃で、1〜10時間程度反応させればよい。 What is necessary is just to perform the manufacturing method of the emulsion (surface sizing agent) of this invention by the well-known emulsion polymerization method. For example, the unsaturated monomer, chain transfer agent, surfactant and water can be added to a predetermined reaction vessel, heated to a predetermined temperature with stirring, and then produced by dropping a radical polymerization initiator. it can. Further, the unsaturated monomer may be dropped together with a radical polymerization initiator after adding a chain transfer agent, a surfactant and water to a predetermined reaction vessel. The concentration of the unsaturated monomer in the reaction system is usually about 5 to 60% by weight, and the reaction may be carried out at a temperature of about 40 to 100 ° C., preferably 50 to 90 ° C. for about 1 to 10 hours.

本発明に用いるラジカル重合開始剤としては、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物、水性のアゾ系開始剤等の水溶性のラジカル重合開始剤、又は前記過硫酸塩等と亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム等の還元剤とを組み合わせた形のレドックス系重合開始剤等があげられる。前記開始剤の使用量は不飽和単量体の総量に対して0.05〜5重量%程度、好ましくは0.1〜3重量%とするのがよい。 Examples of the radical polymerization initiator used in the present invention include inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, potassium persulfate, and ammonium persulfate, water-soluble radical polymerization initiators such as an aqueous azo-based initiator, and the persulfates. And a redox polymerization initiator in the form of a combination of a reducing agent such as sodium hydrogen sulfite and sodium thiosulfate. The initiator is used in an amount of about 0.05 to 5% by weight, preferably 0.1 to 3% by weight, based on the total amount of unsaturated monomers.

こうして得られたエマルジョンは、不揮発分濃度が通常15〜30重量%、pHが通常8.0〜10.0、および粒子径が通常50〜300nm程度、好ましくは70〜110nmである。なお、「粒子径」とは、エマルジョン粒子の平均一次粒子径をいい、動的光散乱法により測定された値である。粒子径が大きくなり過ぎると、サイズ効果は低下する傾向にある。   The emulsion thus obtained has a non-volatile concentration of usually 15 to 30% by weight, a pH of usually 8.0 to 10.0, and a particle size of usually about 50 to 300 nm, preferably 70 to 110 nm. “Particle diameter” refers to the average primary particle diameter of emulsion particles, and is a value measured by a dynamic light scattering method. If the particle size becomes too large, the size effect tends to decrease.

本発明の表面サイズ剤は、前記エマルジョンをそのまま表面サイズ剤として、直接原紙表面に塗工して使用することもできるが、エマルジョンに各種添加剤、例えば、主として紙力増強剤として使用されるカルボキシメチルセルロース等のセルロース類、ポリビニルアルコール類、ポリアクリルアミド類、アルギン酸ソーダ等の水溶性高分子や、防滑剤、防腐剤、防錆剤、pH調整剤、消泡剤(シリコン系消泡剤等)、増粘剤、充填剤、酸化防止剤、耐水化剤、造膜助剤、顔料、染料等を添加し、水に溶解、希釈させて塗工液を調製し、これを原紙表面に塗工して使用すること、すなわち製紙用表面塗工液として使用することもできる。塗工液中における表面サイズ剤(エマルジョン)の使用量は、不揮発分濃度で、通常0.01〜2重量%程度、水溶性高分子の使用量は、不揮発分濃度で、通常0.001〜1重量%程度である。 The surface sizing agent of the present invention can be used by directly coating the surface of the base paper as the surface sizing agent, but various additives such as carboxy used mainly as a paper strength enhancer. Celluloses such as methylcellulose, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohols, polyacrylamides, sodium alginate, anti-slip agents, antiseptics, rust preventives, pH adjusters, antifoaming agents (silicon antifoaming agents, etc.), Add a thickener, filler, antioxidant, waterproofing agent, film-forming aid, pigment, dye, etc., dissolve in water, dilute to prepare a coating solution, and apply it to the base paper surface. Can be used as a paper coating surface coating solution. The amount of surface sizing agent (emulsion) used in the coating liquid is a non-volatile concentration, usually about 0.01 to 2% by weight, and the amount of water-soluble polymer used is a non-volatile concentration, usually 0.001 to 1. About 1% by weight.

塗工手段は特に限定されず、例えば、サイズプレス法、ゲートロール法、バーコーター法、カレンダー法、スプレー法等の各種手段が挙げられる。本発明の製紙用表面サイズ剤は機械的安定性に優れるので、2ロールサイズプレス塗工方式、ロッドメタリングサイズプレス塗工方式やゲートロール塗工方式などの各種塗工マシンで使用可能である。なお、塗布量(不揮発分換算)は通常、0.001〜2g/m2、好ましくは0.01〜0.5g/m2である。 The coating means is not particularly limited, and examples thereof include various means such as a size press method, a gate roll method, a bar coater method, a calendar method, and a spray method. Since the surface sizing agent for papermaking of the present invention is excellent in mechanical stability, it can be used in various coating machines such as a two-roll size press coating method, a rod metalling size press coating method, and a gate roll coating method. . The coating amount (in terms of nonvolatile content) is usually 0.001 to 2 g / m2, preferably 0.01 to 0.5 g / m2.

原紙は特に限定されず、例えば、木材セルロース繊維を原料とする未塗工の紙を用いることができる。また、原紙の原料たる抄紙用パルプとしては、LBKP、NBKP等の化学パルプや、GP、TMP等の機械パルプ、その他古紙パルプ等が挙げられる。また、当該原紙中には、内添サイズ剤や填料、紙力剤等の薬品が含まれていてもよい。 The base paper is not particularly limited, and for example, uncoated paper made from wood cellulose fibers can be used. Examples of the papermaking pulp as a raw material for the base paper include chemical pulps such as LBKP and NBKP, mechanical pulps such as GP and TMP, and other waste paper pulps. Further, the base paper may contain chemicals such as an internal sizing agent, a filler, and a paper strength agent.

得られた紙は、記録用紙〔フォーム用紙、PPC用紙、感熱記録原紙、感圧記録原紙等〕、コート紙〔アート紙、キャストコート紙、上質コート紙等〕、包装用紙〔クラフト紙、純白ロール紙等〕、洋紙〔ノート用紙、書籍用紙、印刷用紙、新聞用紙等〕、板紙〔マニラボール、白ボール、チップボール、ライナー等〕などの用途に供される。   The obtained paper includes recording paper (form paper, PPC paper, thermal recording base paper, pressure sensitive recording base paper, etc.), coated paper (art paper, cast coated paper, high quality coated paper, etc.), packaging paper (craft paper, pure white roll) Paper, etc.], western paper [note paper, book paper, printing paper, newsprint paper, etc.], paperboard [manila ball, white ball, chip ball, liner, etc.].

以下、参考例および比較例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお各例中、部および%は特記しない限りすべて重量基準である。
また、各例中、粘度はB型粘度計(東機産業(株)製)による測定値を、粒子径はレーザー粒径解析装置(製品名「LPA−3000/3100」、大塚電子(株)製)による測定値である。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In each example, all parts and% are based on weight unless otherwise specified.
In each example, the viscosity is a value measured by a B-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), and the particle size is a laser particle size analyzer (product name “LPA-3000 / 3100”, Otsuka Electronics Co., Ltd.). Measured value).

実施例1
撹拌機、冷却管、2つの滴下ロート、窒素導入管および温度計を備えた反応容器に、アニオン性界面活性剤(商品名:「ハイテノールLA10」、第一工業製薬(株)製)1部、軟水370部、スチレン20部、2エチルヘキシルアクリレート60部、アクリルアミド20部、メタクリルスルホン酸ナトリウム1.5部を窒素雰囲気下で加熱攪拌し、75℃まで上昇させた。次いで、過硫酸アンモニウム2.3部を仕込み、2時間保温して、乳化重合を完結させた。その後、得られた組成物を、共重合体の不揮発分濃度が20%になるように水で希釈し、10%水酸化ナトリウム水溶液にてpHを8.2に調整した。こうして得られたエマルジョンは、pH8.2、25℃における粘度測定値が68mPa・s、光散乱粒子径98nmであった。該エマルジョンの組成と物性を表1に示す。
Example 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling tube, two dropping funnels, a nitrogen introduction tube and a thermometer, an anionic surfactant (trade name: “Hitenol LA10”, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 370 parts of soft water, 20 parts of styrene, 60 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 20 parts of acrylamide, and 1.5 parts of sodium methacryl sulfonate were heated and stirred in a nitrogen atmosphere and raised to 75 ° C. Next, 2.3 parts of ammonium persulfate was charged and kept warm for 2 hours to complete the emulsion polymerization. Thereafter, the obtained composition was diluted with water so that the non-volatile content of the copolymer was 20%, and the pH was adjusted to 8.2 with a 10% aqueous sodium hydroxide solution. The emulsion thus obtained had a measured viscosity at pH 8.2, 25 ° C. of 68 mPa · s, and a light scattering particle diameter of 98 nm. The composition and physical properties of the emulsion are shown in Table 1.

実施例2〜
用いるモノマーの種類とその使用量を表1に示すように変えた他は実施例1と同様にして、製紙用サイズ剤を製造した。
Example 2-8
A sizing agent for papermaking was produced in the same manner as in Example 1 except that the type of monomer used and the amount used were changed as shown in Table 1.

比較例1
撹拌機、冷却管、2つの滴下ロート、窒素導入管および温度計を備えた反応容器に、スチレン50部、80%アクリル酸50部、軟水50部、イソプロピルアルコール50部、過硫酸アンモニウム4部を仕込み、窒素雰囲気下で加熱攪拌し、80まで上昇させた。更に、系を5時間保温し重合を完結させた。その後、48%水酸化ナトリウム21部、軟水133部を加え中和し、イソプロピルアルコールを留去させた。得られた共重合体を、25%アンモニア水12部により分散させ、濃度20%になるように水で希釈した。こうして、pH8.3、25℃における粘度測定値が75mPa・sの水溶性ポリマーを得た。これを高分子乳化剤として、次の合成に使用した。
撹拌機、冷却管、2つの滴下ロート、窒素導入管および温度計を備えた反応容器に、アニオン性界面活性剤(商品名:「ハイテノールLA10」、第一工業製薬(株)製)1部、
軟水370部、スチレン20部、2エチルヘキシルアクリレート60部、アクリルアミド20部、メタクリルスルホン酸ナトリウム1.5部、前記高分子乳化剤20部を窒素雰囲気下で加熱攪拌し、75℃まで上昇させた。次いで、過硫酸アンモニウム2.3部を仕込み、2時間保温して、乳化重合を完結させた。その後、得られた組成物を、共重合体の不揮発分濃度が20%になるように水で希釈し、10%水酸化ナトリウム水溶液にてpHを9.1に調整した。こうして得られたエマルジョンは、pH8.5、25℃における粘度測定値が158mPa・s、光散乱粒子径105nmであった。該エマルジョンの組成と物性を表1に示す。
Comparative Example 1
A reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling tube, two dropping funnels, a nitrogen introducing tube and a thermometer was charged with 50 parts of styrene, 50 parts of 80% acrylic acid, 50 parts of soft water, 50 parts of isopropyl alcohol, and 4 parts of ammonium persulfate. The mixture was heated and stirred under a nitrogen atmosphere and raised to 80. Further, the system was kept warm for 5 hours to complete the polymerization. Thereafter, 21 parts of 48% sodium hydroxide and 133 parts of soft water were added for neutralization, and isopropyl alcohol was distilled off. The obtained copolymer was dispersed with 12 parts of 25% aqueous ammonia and diluted with water to a concentration of 20%. Thus, a water-soluble polymer having a viscosity measurement value of 75 mPa · s at pH 8.3 and 25 ° C. was obtained. This was used as a polymer emulsifier in the next synthesis.
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling tube, two dropping funnels, a nitrogen introduction tube and a thermometer, an anionic surfactant (trade name: “Hitenol LA10”, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) ,
370 parts of soft water, 20 parts of styrene, 60 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 20 parts of acrylamide, 1.5 parts of sodium methacryl sulfonate, and 20 parts of the polymer emulsifier were heated and stirred in a nitrogen atmosphere and raised to 75 ° C. Next, 2.3 parts of ammonium persulfate was charged and kept warm for 2 hours to complete the emulsion polymerization. Thereafter, the obtained composition was diluted with water so that the nonvolatile content concentration of the copolymer was 20%, and the pH was adjusted to 9.1 with a 10% aqueous sodium hydroxide solution. The emulsion thus obtained had a measured viscosity at pH 8.5, 25 ° C. of 158 mPa · s and a light scattering particle diameter of 105 nm. The composition and physical properties of the emulsion are shown in Table 1.

比較例2〜6
用いるモノマーの種類とその使用量を、それぞれ表1に示すように変えた他は合成例1と同様にして、エマルジョンを製造した。
Comparative Examples 2-6
Emulsions were produced in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types of monomers used and the amounts used were changed as shown in Table 1.

表1中、各記号は以下の通りである。
SMAS:メタリルスルホン酸ナトリウム
AM:アクリルアミド
St:スチレン
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
BA:アクリル酸ブチル
(I):ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩(商品名:ハイテノールLA10、第一工業製薬(株)製)
(II):アルキル硫酸エステル塩(商品名:モノゲンY−100、第一工業製薬(株)製)(III):ラウリルトリメチルアンモニウム塩(商品名:カチオーゲンTML、第一工業製薬(株)製)
(III):ラウリルトリメチルアンモニウム塩(商品名:カチオーゲンTML、第一工業製薬(株)製)
(IV):ポリオキシアルキレントリデシルエーテル(商品名:ノイゲンTDX−50、第一工業製薬(株)製)
In Table 1, each symbol is as follows.
SMAS: sodium methallyl sulfonate AM: acrylamide St: styrene 2EHA: 2-ethylhexyl acrylate BA: butyl acrylate
(I): Polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester (trade name: Hightenol LA10, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
(II): Alkyl sulfate ester salt (trade name: Monogen Y-100, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) (III): Lauryltrimethylammonium salt (trade name: Catiogen TML, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
(III): Lauryltrimethylammonium salt (trade name: Catiogen TML, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
(IV): Polyoxyalkylene tridecyl ether (trade name: Neugen TDX-50, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)

<塗工液の調製>
実施例1〜および比較例1〜6の各表面サイズ剤のそれぞれについて、18%で糊化を行った酸化澱粉(商品名「王子エースA」:王子コンスターチ(株)製)、および水を混合し、該酸化澱粉の不揮発分濃度が約10.0%、該エマルジョンの不揮発分濃度が約1.5%となる塗工液を調製した。得られた各塗工液を、以下の方法により、サイズ効果および塗工液の発泡性および機械的安定性について評価試験を行った。その結果を表2に示す。
<Preparation of coating solution>
For each of the surface sizing agents of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 6, oxidized starch (trade name “Oji Ace A” manufactured by Oji Constarch Co., Ltd.), which was gelatinized at 18%, and water By mixing, a coating solution was prepared in which the non-volatile content of the oxidized starch was about 10.0% and the non-volatile content of the emulsion was about 1.5%. Each of the obtained coating liquids was subjected to an evaluation test for the size effect and the foamability and mechanical stability of the coating liquid by the following methods. The results are shown in Table 2.

<サイズ効果>
ゲートロール塗工機(SMT(株)製)を用いて、各塗工液を、それぞれ中性中質紙(坪量54g/m2、ドロップサイズ度9秒)に塗工した。次いで、各途工紙を回転式ドライヤーにて乾燥(105℃、1分間)させ、試験用紙を得た。得られた試験紙のドロップサイズ度を以下の方法により測定し、サイズ効果を評価した。
<Size effect>
Using a gate roll coating machine (manufactured by SMT Co., Ltd.), each coating solution was applied to neutral medium paper (basis weight 54 g / m 2, drop size 9 seconds). Next, each processed paper was dried with a rotary dryer (105 ° C., 1 minute) to obtain a test paper. The drop size of the obtained test paper was measured by the following method to evaluate the size effect.

<ドロップサイズ度の測定>
前記方法で得られた各試験用紙を用い、Japan TAPPI No.33に準拠した方法に基づき、試験用紙表面に水1μlを滴下し、水滴が紙面に吸収されるまでの時間を測定し、ドロップサイズ(秒)を測定した。数値が大きいほどサイズ効果に優れることを意味する。結果を表2に示す。
<Measurement of drop size>
Using each test paper obtained by the above method, Japan TAPPI No. Based on the method according to No. 33, 1 μl of water was dropped on the test paper surface, the time until the water droplet was absorbed by the paper surface was measured, and the drop size (seconds) was measured. The larger the value, the better the size effect. The results are shown in Table 2.

<発泡性の試験>
各塗工液にシリコン系消泡剤(商品名「DKQ1−071」:東レ・ダウコーニング(株)製)を50ppm添加した後、50℃に加温し、家庭用ミキサーで2分間処理した後に、処理直後の液面の高さの増加量を測定した。結果を表2に示す。
<Foaming test>
After adding 50 ppm of silicon-based antifoaming agent (trade name “DKQ1-071” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) to each coating liquid, heating to 50 ° C. and treating with a home mixer for 2 minutes The amount of increase in the liquid level immediately after the treatment was measured. The results are shown in Table 2.

<機械的安定性の測定(硬水系)>
硬度40°dHの水を用いて各塗工液を2倍希釈し、それぞれ酸化澱粉の不揮発分濃度が1.25%、エマルジョンの不揮発分濃度が0.05%となる組成とした。次いで、当該組成の塗工液を、2ロールサイズプレスにおいて一時間循環させ、凝集物の発生および2本のロールの汚れを以下の規準にて目視評価した。結果を表2に示す。
◎:機械的安定性に極めて優れる(凝集物は確認できず、ロールの汚れもない)
○:機械的安定性に優れる(凝集物は確認できないが、ロールが微妙に汚れる)
△:機械的安定性がやや劣る(少量の凝集物が確認でき、ロールが汚れる)
×:機械的安定性が劣る(多量の凝集物が確認でき、ロールが著しく汚れる)
<Measurement of mechanical stability (hard water)>
Each coating solution was diluted 2-fold with water having a hardness of 40 ° dH to have a composition in which the non-volatile content of the oxidized starch was 1.25% and the non-volatile content of the emulsion was 0.05%. Subsequently, the coating liquid of the said composition was circulated for 1 hour in a 2 roll size press, and generation | occurrence | production of the aggregate and the stain | pollution | contamination of two rolls were visually evaluated on the following references | standards. The results are shown in Table 2.
A: Extremely excellent in mechanical stability (no agglomerates can be confirmed and there is no dirt on the roll)
○: Excellent in mechanical stability (Agglomerates cannot be confirmed, but the roll is slightly stained)
Δ: Slightly inferior in mechanical stability (a small amount of agglomerates can be confirmed and the roll becomes dirty)
X: Mechanical stability is inferior (a large amount of agglomerates can be confirmed, and the roll becomes extremely dirty)

Claims (9)

スチレン類5〜40重量%、(メタ)アクリルアミド類10〜50重量%、および(メタ)アクリル酸エステル類35〜85重量%含有する不飽和単量体を、連鎖移動剤と界面活性剤を使用して乳化重合させて得られるエマルジョンを含有してなるものであって、前記エマルジョンに含まれる共重合体のガラス転移温度(Tg)が25℃以下である製紙用表面サイズ剤。 A chain transfer agent and a surfactant are used for unsaturated monomers containing 5 to 40% by weight of styrene, 10 to 50% by weight of (meth) acrylamides, and 35 to 85% by weight of (meth) acrylic acid esters. A surface sizing agent for papermaking , comprising an emulsion obtained by emulsion polymerization , wherein the glass transition temperature (Tg) of the copolymer contained in the emulsion is 25 ° C. or lower . 前記(メタ)アクリル酸エステル類がアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルから選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to claim 1, wherein the (meth) acrylic acid ester is at least one selected from ethyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. 前記界面活性剤がアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩からなる群より選ばれる少なくとも1種のアニオン性界面活性剤である請求項1または2に記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to claim 1 or 2 , wherein the surfactant is at least one anionic surfactant selected from the group consisting of an alkyl sulfate ester salt and a polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt. 前記界面活性剤が第四級アンモニウム塩を有するカチオン性界面活性剤である請求項1〜のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to any one of claims 1 to 3 , wherein the surfactant is a cationic surfactant having a quaternary ammonium salt. 前記連鎖移動剤が水溶性連鎖移動剤である請求項1〜のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤。 The paper transfer surface sizing agent according to any one of claims 1 to 4 , wherein the chain transfer agent is a water-soluble chain transfer agent. 前記水溶性連鎖移動剤が下記一般式(1)で表される化合物である請求項に記載の製紙用表面サイズ剤。
(式中、Rは水素またはメチル基を、nは1〜4の整数を、Zは水素又はアルカリ金属原子を示す。)
The surface sizing agent for papermaking according to claim 5 , wherein the water-soluble chain transfer agent is a compound represented by the following general formula (1).
(In the formula, R represents hydrogen or a methyl group, n represents an integer of 1 to 4, and Z represents hydrogen or an alkali metal atom.)
前記エマルジョンの粒子径が50〜300nmである請求項1〜のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to any one of claims 1 to 6 , wherein the emulsion has a particle size of 50 to 300 nm. 請求項1〜のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤と水溶性高分子とを含有してなる製紙用表面塗工液。 The papermaking surface coating solution comprising a papermaking surface sizing agent and a water-soluble polymer according to any one of claims 1-7. 請求項1〜のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤または請求項に記載の製紙用表面塗工液を塗工して得られる紙。
A paper obtained by coating the surface sizing agent for papermaking according to any one of claims 1 to 7 or the surface coating liquid for papermaking according to claim 8 .
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