共聚物胶乳、其制造方法及纸涂布用组合物技术

本发明专利技术提供通过具有由不同的单体组成构成的至少2段聚合工序的聚合而得的共聚物胶乳，且该共聚物胶乳由第1段和第2段的单体组成在规定范围内的单体组合物进行聚合而得，其特征是，将固体成分调节至50％、液温调节至25℃时的E型粘度的速度梯度依赖性满足式(1)：B/A＝0.50～1.1，(1)式中，A表示速度梯度2sec-1的E型粘度，B表示速度梯度10sec-1的E型粘度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及共聚物胶乳、其制造方法及纸涂布用组合物。具体涉及制造工序中凝集物或附着物的产生少，且胶乳粘度低，运输性、保管及储藏稳定性等良好的共聚物胶乳及纸涂布用组合物。还涉及纸涂布用共聚物胶乳及纸涂布用组合物，该纸涂布用共聚物胶乳是在纸涂布用组合物中被用作粘合剂的共聚物胶乳，将含有该胶乳的纸涂布用组合物涂布于纸而得的涂布纸的白纸光泽、印刷光泽及印刷时的强度优良。还涉及纸涂布用共聚物胶乳、其制造方法及含有该共聚物胶乳的纸涂布用组合物，该纸涂布用共聚物胶乳是在纸涂布用组合物中被用作粘合剂的共聚物胶乳，在涂布纸制造工序中的涂布作业性优良，且涂布纸的印刷时强度优良。
技术介绍
众所周知，羧基改性丁二烯系共聚物胶乳被广泛用作以纸加工领域或地毯的背面上浆等为代表的各种粘合剂。对应各用途对粘合剂所要求的性能多种多样，为了与之相对应，想办法改变共聚物胶乳的组成及结构，以便能够发挥粘接强度的改善及粘附性的降低等性能。另一方面，由于是粘合剂，即，所谓的“粘接剂”，因此也会导致制造工序中的不良问题。可例举例如在各设备内的附着问题或运输时的凝集物增大、在配管内的固化等。特别是在纸加工领域，近年来在涂布纸的制造中也进行低成本化，对在涂料混合物中较高价的共聚物胶乳而言，由于提高胶乳的性能，使掺合份数相应地减少，有助于大大减少制造成本，因此使胶乳的印刷时强度提高等胶乳对涂布纸品质及涂布纸的制造成本带来的影响越来越被重视。此外，一般要提高印刷时的强度重要的是通过减小胶乳的粒径来增加粘接表面积，或通过增加官能团量来确保涂料的稳定性，充分发挥粘接剂的效果。但另一面，胶乳粘度上升，导致在共聚物胶乳的制造阶段或运输工序、保管工序以及纸涂布用组合物的调合工序中，共聚物胶乳难以操作的事例不断增加，因而在保持高品质的同时如何降低胶乳粘度就成为问题。为了解决上述课题，例如在日本专利特开平3-182504号公报中介绍了如下的技术通过在特定组成的种子胶乳及α-甲基苯乙烯二聚物的存在下将特定组成单体组合物聚合的制造方法而制得的胶乳的微细凝固物的产生少，稳定性优良。还有，在日本专利特开平11-117189号公报中揭示了如下的技术通过在聚合工序中分开使用不同的2种乳化剂而得的纸涂布用共聚物胶乳的聚合残渣少，能够稳定且有效地制造，使用该胶乳的涂布纸物性优良。但是，这些各种改良技术尚不足以兼得涂布纸所要求的良好的印刷时强度和共聚物胶乳的操作性，在保持更高品质的状态下如何降低胶乳的粘度就成为大的课题。此外，近年来，由于其印刷效果好等理由，涂布纸被用于非常多的印刷物。在季刊、 月刊等定期刊物中，在所有页均使用涂布纸的情况也大大增加。特别是，邮购业务中的直递广告或商品目录等基本上所有页都使用涂布纸。一般，纸涂布用组合物是由将白土或碳酸钙等白色颜料分散于水而得的颜料分散液、用于将颜料彼此间粘接固定及将颜料粘接固定于原纸上的粘合剂及其他添加剂构成的水性涂料。作为粘合剂使用以苯乙烯-丁二烯系共聚物胶乳为代表的合成乳化液粘合剂或以淀粉、酪蛋白为代表的天然粘合剂。其中，苯乙烯-丁二烯系共聚物胶乳的品质设计的自由度大，目前被广泛用作最适合于纸涂布用组合物的粘合剂，已知苯乙烯-丁二烯系共聚物胶乳的性能影响纸涂布用组合物的性能及涂布纸制造时的作业性或最终的涂布纸制品的印刷光泽、表面强度等品质。涂布纸的品质中尤其对最终制品的外观有较大影响的白纸光泽及印刷光泽是非常重要的项目。涂布纸的光泽由涂布纸表面及油墨皮膜表面的光的正反射率表示，因此如果涂布纸表面及油墨皮膜表面平滑则光泽变高。这就说明涂布层所使用的颜料起到非常重要的作用。一般，由于共聚物胶乳等粘合剂是阻碍颜料的取向的要因，因此添加后可见涂布纸表面变粗糙，有白纸光泽降低的倾向。另一方面，对于印刷光泽而言，由于油墨中的载色剂(vehicle)越难以被涂布纸表面吸收油墨皮膜干燥得就越慢而形成更平滑的油墨皮膜表面，因此一般增加共聚物胶乳等粘合剂来减少涂布纸的空隙，提高印刷光泽。所以，白纸光泽和印刷光泽为相反的物性，难以同时改善。再加之随着印刷的高速化，也要求改善涂布纸印刷时的强度，为了解决这些课题，提出了各种各样的技术方案。例如，在日本专利特开2001-31727中介绍了通过使用特定组成范围的共聚物胶乳来改善涂布纸的白纸光泽、印刷光泽、粘接强度等的技术。例如，在日本专利特开 2005-139577中揭示了利用pH为2 6、碱金属含量为特定量以下的特定组成的共聚物胶乳来获得涂布作业性优良且白纸光泽、印刷光泽、表面平滑性、表面强度优良的涂布纸的技术。还有，在日本专利特开2007-204513号公报中介绍了通过将胶乳所含的挥发性成分中的苯乙烯二聚体、苯乙烯三聚体的量控制在200ppm以下来得到臭气被抑制且白纸光泽、印刷光泽、油墨干燥性、表面强度优良的共聚物胶乳的技术。另一方面，涂布纸的制造方法中，通过在一般的无机颜料中并用中空塑料颜料，可以使白纸光泽提高。但是，如果添加中空塑料原料则油墨干燥性变快，所以存在难以显现印刷光泽的倾向，因此在日本专利特开2006-37312号公报中揭示了通过在2层涂布中的底涂层用的纸涂布用组合物中含有中空塑料颜料和重质碳酸钙而获得白纸光泽及印刷光泽良好的涂布层的技术。但是，这些改良技术尚未达到充分满足涂布纸所要求的白纸光泽和印刷光泽的性能的水平，且由于中空塑料颜料虽然对白纸光泽的影响大但涂料成本大幅升高，因此非常迫切地需要从共聚物胶乳这一方面作更大的改良。还有，关于涂布纸制造时的作业性的改善，例如在日本专利特开平11-50390号公报中介绍了通过在含有30重量％以上的特定粒径范围的重质碳酸钙的纸涂布用组合物中使用特定粒径范围的共聚物胶乳的纸涂布用组合物来获得刮涂的高速涂布性优良且基本无光泽不均的高品质印刷用涂布纸的技术。关于涂布纸制品的表面强度等的品质改善，例如在日本专利特开2006-152484号公报中介绍了通过使用平均粒径150mm以下的由多段聚合而得的核壳型共聚物胶乳来获得印刷光泽良好且油墨设置(4 >々力〃卜)、油墨干燥性良好的消光涂布纸的技术。在日本专利特开平9-31894号公报中揭示了通过使用在聚合的最初的加料段将含不饱和二羧酸及甲基丙烯酸的全部用量的单体混合物聚合后、在第2段以后聚合而得的共聚物胶乳的纸涂布用组合物而获得印刷时的表面强度、耐水性、勻墨性(4 >々着肉性)、耐起泡性优良的胶印用涂布纸的技术。还有，在日本专利特开2008-248446号公报中介绍了通过规定共聚物胶乳的膜对大豆油的接触角能够提供印刷时的表面强度、印刷光泽、油墨设置等印刷适应性优良的涂布纸的技术，要获得该共聚物胶乳，最好采用多段聚合。但是，这些各种各样的改良技术尚未实现能够对应日益高速化的涂布设备的纸涂布用组合物所要求的涂布作业性及涂布纸物性，特别是非常迫切地需要从胶乳方面作进一步的改良。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供制造工序中的附着或凝集物产生少、粒子的稳定性优良而使得藉此生产效率提高且胶乳粘度低、运输性优良的共聚物胶乳。此外，本专利技术的目的是提供能够获得白纸光泽、印刷光泽优良且印刷时强度良好的涂布纸的纸涂布用共聚物胶乳及纸涂布用组合物。此外，本专利技术的目的是提供胶乳膜的粘附性优良(即，不易粘附)且纸涂布用本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．共聚物胶乳，它是通过具有由不同的单体组成构成的至少２段聚合工序的聚合而得的共聚物胶乳，且在第１段是脂肪族共轭二烯系单体１．５～２４重量％、丙烯腈系单体５．１～２５重量％、乙烯系不饱和羧酸单体３．１～２０重量％及能够与它们共聚的其他单体０～２２．３重量％构成的单体合计为１３～３２重量％，全部单体合计１００重量％，在第２段以后是脂肪族共轭二烯系单体１０～６０重量％、丙烯腈系单体５～３０重量％、乙烯系不饱和羧酸单体０～１３重量％及能够与它们共聚的其他单体０～７２重量％构成的单体合计为６８～８７重量％，全部单体合计１００重量％，其特征在于，该共聚物胶乳的固体成分调整为５０％、液温调整为２５℃时的Ｅ型粘度的速度梯度依赖性满足下式（１）：Ｂ／Ａ＝０．５０～１．１　　　　　　……（１）式中，Ａ表示速度梯度２ｓｅｃ－１的Ｅ型粘度，Ｂ表示速度梯度１０ｓｅｃ－１的Ｅ型粘度。

【技术特征摘要】
2010.02.26 JP 2010-041206;2010.03.17 JP 2010-061671.共聚物胶乳，它是通过具有由不同的单体组成构成的至少2段聚合工序的聚合而得的共聚物胶乳，且在第1段是脂肪族共轭二烯系单体1. 5 M重量％、丙烯腈系单体5. 1 25重量％、乙烯系不饱和羧酸单体3. 1 20重量％及能够与它们共聚的其他单体0 22. 3 重量％构成的单体合计为13 32重量％，全部单体合计100重量％，在第2段以后是脂肪族共轭二烯系单体10 60重量％、丙烯腈系单体5 30重量％、乙烯系不饱和羧酸单体 0 13重量％及能够与它们共聚的其他单体0 72重量％构成的单体合计为68 87重量％，全部单体合计100重量％，其特征在于，该共聚物胶乳的固体成分调整为50%、液温调整为25°C时的E型粘度的速度梯度依赖性满足下式(1)B/A = 0. 50 1. 1......(1)式中，A表示速度梯度kec—1的E型粘度，B表示速度梯度lOsec—1的E型粘度。2.如权利要求1所述的共聚物胶乳，其特征在于，具有由不同的单体组成构成的至少3 段聚合工序，在第1段将脂肪族共轭二烯系单体1. 5 M重量％、丙烯腈系单体5. 1 25 重量％、乙烯系不饱和羧酸单体4. 1 20重量％及能够与它们共聚的其他单体0 21. 3 重量％构成的单体合计13 32重量％聚合，在第2段以后将脂肪族共轭二烯系单体10 60重量％、丙烯腈系单体5 30重量％、乙烯系不饱和羧酸单体0 13重量％及能够与它们共聚的其他单体0 72重量％构成的单体合计68 87重量％聚合。3.如权利要求1所述的共聚物胶乳，其特征在于，乙烯系不饱和羧酸单体的全部用量的60重量％以上在第1段的聚合工序添加，且在最终段的聚合工序中不添加。4.如权利要求1所述的共聚物胶乳，其特征在于，被用作纸涂布用共聚物胶乳。5.如权利要求4所述的共聚物胶乳，其特征在于，以干燥重量计为Ug/m2士lg/m2的涂布量将该共聚物胶乳涂布于透明基材后干燥而得的膜的按J...

【专利技术属性】
技术研发人员：细谷隆史，中森弘，木户正树，
申请(专利权)人：日本AL株式会社，
类型：发明
国别省市：JP