[發明專利]紙張涂布用丁苯膠乳及其制造方法

有效

• 申請號: 201210528659.5
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103159885A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 樸東國;徐在坤;金正根;李昌桓;李喜明;李勇俊
• 申請（專利權）人: 錦湖石油化學株式會社
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F236/06;C08F220/14;C08F220/44;C08F222/02;C08F220/06;C08F228/02;C08F2/24;D21H19/58
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

技術領域

本發明涉及用于紙張涂布的丁苯膠乳的制造方法，更詳細地說，涉及如下所述的丁苯膠乳及其制造方法：將堿類連續投入到聚合過程，改善種子膠乳的分散穩定性而提高種子聚合法的聚合穩定性，從而減少膠乳微結物，因此粘接力和機械穩定性優秀，在高剪切下流動性優秀，作為紙張涂布用材料則非常有用。

背景技術

紙張涂布液由顏料、粘合劑、添加劑構成。顏料主要組合粘土、碳酸鈣等來使用，作為添加劑使用分散劑、保水劑、潤滑劑、不溶粘料等。并且，作為粘合劑主要使用淀粉和膠乳。其中，膠乳是膠體粒子分散在水中而成的，具有通過干燥工藝形成薄膜而體現粘接力的機理。

關于一般的紙張涂布方法，有預先通過輥等來調節涂布膜的厚度之后將涂布液轉移到原紙的輥涂機（roll?coater）方式、和在原紙上涂布過量的涂布液之后刮掉而調節為一定的涂布膜厚度的刮刀涂布機（blade?coater）方式。用高溫的紅外線或熱風干燥機對通過如上所述的方式涂布的紙張進行干燥之后，實施壓光（calendering）而對紙張上賦予光澤。

最近的涂布技術，以效用（utility）減少和生產性提高為目的，有涂布液的高濃度化和涂布速度的高速化的趨勢，由此，重要的是涂布時的涂布液的流動性，特別是高剪切下的高速流動特性和機械穩定性。

另外，為了減少涂布紙制造成本，有減少膠乳使用量的趨勢，而為了提高膠乳的粘接力，將膠乳粒子大小制造得小的趨勢。但是，粒子大小越小，在制造過程中產生越多的膠乳微結物。在聚合體系內產生的微結物容易附著在反應器內部，很難調節聚合溫度，每個生產批次的粒子大小的變化嚴重，在儲存罐中混合時，帶來粒子分布變寬的結果。

在涂布到紙張上時這種微結物會產生條紋或輥污染，在涂布紙中會引起粘接力下降。不僅如此，粒子大小的不均勻性和寬的膠乳粒徑分布帶來減少紙張涂層內部的氣孔的結果，導致油墨干燥速度變慢，或油墨吸水性降低。即，為了作為用于提高高速流動性和粘接力的單元的膠乳小粒徑化，非常重要的是確保膠乳聚合穩定性。

一般為了抑制膠乳制造時產生微結物，作為一個方法雖然利用在聚合時或聚合后增加乳化劑用量，但是有可能產生很多形式的膠乳，會產生操作上的問題或降低涂布紙耐水性，因此不能說是充分的解決對策。作為另一個方法，在膠乳制造時提高酸性單體含量而能夠提高穩定性。但是，此時由于在膠乳粒子表面或水層上存在的大量的羧基，膠乳粘度上升而在傳輸、存儲等作業性上產生問題。

以外，作為紙張涂布用膠乳，在韓國專利公開第2002-50007中公開有丁苯膠乳的制造方法，其包括對于100重量份的苯乙烯和丁二烯的單體組合物，添加0.1至10重量份的以1：0.1至1：10的重量比來含有單官能性巰基類化合物和具有兩個以上巰基的多官能性巰基類化合物的鏈轉移劑而進行乳化聚合的步驟，在韓國專利公開第2005-4949號中也公開有使用如下所述的鏈轉移劑的技術：在核膠乳的外部被覆2～4層殼聚合物之后，單獨添加鏈轉移劑，從而調節膠乳最外層的凝膠含量和分子量。

但是，這種以往的紙張涂布用丁苯膠乳，雖然重點側重于粘接力改善和機械物性的改善，但是聚合穩定性并不好，不能有效地控制微結物的生成。

另外，在韓國專利公開第1997-61924號中公開有大粒子和小粒子復合構成的粒子復合型丁苯膠乳，其特征在于，由65～90重量%的使30～40nm大小的種子膠乳活性化而制造的130～250nm大小的大粒子和10～35重量%的投入上述種子膠乳而制造的40～100nm大小的小粒子構成，雖然改善高剪切領域中的作業性和機械穩定性等物性，但是由于彼此不同粒子間的異質感而不能解決涂布紙物性和油墨吸水性降低的問題。

另外，在韓國專利公開第2003-41575號中公開有紙張涂布用丁苯膠乳，其特征在于，膠乳含有：5～55重量%的1,3-丁二烯；40～94重量%的苯乙烯；1～15重量%的烯屬不飽和酸單體；0～10重量%的氰乙烯基單體；0～30重量%的其他能夠進行共聚的乙烯類單體；以及0.01～10重量%的甲代烯丙基磺酸鈉（sodium?methallyl?sulfonate），其含有0.2～10重量%的分子量調節劑，是能夠與構成組合物膠乳的單體進行共聚的離子單體，特別是公開有使用甲代烯丙基磺酸鈉而改善集聚現象或很多物性，但在該情況下，依然解決不了膠乳聚合穩定性改善效果不大，耐水強度降低得大，反應速度延遲的問題。

發明內容