JP2002173889A

JP2002173889A - カチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤用分散剤

Info

Publication number: JP2002173889A
Application number: JP2000374146A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Chiba; 泰生千葉
Original assignee: Kindai Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kindai Kagaku Kogyo KK
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】広いｐＨ領域（抄造ｐＨ４．５〜８．０）で
優れたサイズ性能を発揮するカチオン型ロジンエマルジ
ョンサイズ剤を提供する。【解決手段】ポリアルキレンポリアミンと多塩基酸と
の縮合物の骨格に疎水基を導入してなるポリアミド樹脂
に有機酸あるいは無機酸を反応させるか、あるいはグリ
シジルトリメチルアンモニウムクロライドを導入し、必
要に応じて有機酸あるいは無機酸と反応させた樹脂を含
む分散剤を使用してロジン、α，β不飽和多塩基酸付加
ロジンまたはこれらのエステルもしくはアミド誘導体を
分散させてなるカチオン型エマルジョンサイズ剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なカチオン型
ロジンエマルジョンサイズ剤用分散剤に関し、特に広い
ｐＨ領域（抄造ｐＨ４．５〜８．０）で優れたサイズ性
能を発揮するカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤用
分散剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、紙の品質向上や省資源化による紙
のリサイクルの比率向上が押し進められている。また、
紙に使用する填料として従来主に使用されたタルク、カ
オリンなどが低価格填料である炭酸カルシウムに置換え
られている。この様な状況は、今後益々進むものと予想
される。そして、このような状況下においては、従来の
アニオン型ロジンエマルジョンサイズ剤では要求されて
いる程度の十分なサイズ効果が得られない。このため、
最近では中性抄造用または弱酸性抄造用などの名称で疎
水化ロジンを配合したサイズ剤が市場化されているが、
それでも所望の効果が得られない。

【０００３】このように、十分なサイズ効果が得られな
いことの主たる要因としては、サイズ剤がパルプ繊維に
定着されないことが挙げられる。即ち、最近のように炭
酸カルシウム含有紙のリサイクルが多くなってくると、
従来使用されている中性抄造用あるいは弱酸性用エマル
ジョンサイズ剤ではパルプ繊維に対する定着が不充分で
サイズ効果の面で対応が難しい。

【０００４】また、製紙メーカーでは炭酸カルシウム含
有紙のリサイクル比率が多くなりあるいは炭酸カルシウ
ムを填料とした場合、必要最少限のＡｌｕｍを添加（Ａ
ｌｕｍの多量添加は副生される石膏の析出あるいは発泡
要因となる）しなければならない。それに伴って、サイ
ズ剤の定着ｐＨの上昇により、サイズ剤のパルプ繊維に
対する定着性が低下する。

【０００５】このような現状から、特開平４−３３３６
９４号公報ではスチレン・アクリル系のカチオン型高分
子を用いたロジンエマルジョンサイズ剤が提案されてお
り、米国特許第５，３９３，３３８号明細書には強化ロ
ジンをポリアミド／エピクロルヒドリン／グリシジルト
リメチルアンモニウムクロライドを分散剤として分散し
てなるロジンエマルジョンサイズ剤が提案されている。

【０００６】しかし、これらの提案にかかるサイズ剤で
も未だに要求されている程度に十分なサイズ効果を発揮
できないのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、炭酸カルシウム含有紙、あるいは填料として炭酸カ
ルシウムを利用した場合に、必要最少限量のＡｌｕｍ量
で広いｐＨ範囲（ｐＨ４．５〜８．０）で、優れたサイ
ズ性能を発揮するカチオン型ロジンエマルジョンサイズ
剤および該サイズ剤を調製するための分散剤を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解消すべくサイズ剤のパルプ繊維への定着性を向上させ
ることを検討した結果、特定の分散剤を用いてなるカチ
オン型のロジンエマルジョンサイズ剤が、サイズ剤自身
が定着性を有し、前記目的を達成しうることを知見し、
本発明を完成するに至った。すなわち、分散剤としてポ
リアルキレンポリアミンと多塩基酸とのポリアミド縮合
物のみでは分散力を殆ど示さないが、この骨格に疎水性
物質を導入したところ一変して分散力が高まることを見
出した。また、当該疎水性物質導入ポリアミドにさらに
有機酸または無機酸を付加させたところさらに分散力が
高まった。別に、上記の疎水基導入ポリアミド樹脂にグ
リシジルトリメチルアンモニウムクロライドを導入する
事で一段と顕著に分散力が高まることを見出した。

【０００９】したがって、本発明はポリアルキレンポリ
アミンと多塩基酸との重縮合ポリマーにＣ₁₂〜₂₂飽和脂
肪酸および／またはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンを
縮合させてなるポリアミド樹脂にさらに有機酸または無
機酸を加えて四級アンモニウム塩を形成してなる樹脂を
含むことを特徴とするカチオン型ロジンエマルジョンサ
イズ剤用分散剤にある。

【００１０】さらに本発明は、上記のポリアミド樹脂に
グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドを反応さ
せて導入してなることを特徴とし、当該樹脂に必要に応
じて有機酸または無機酸を加えて四級塩を形成してなる
樹脂を含むカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤用分
散剤にある。

【００１１】さらに、本発明は上記の分散剤でロジンま
たはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンを分散させてなる
カチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤にある。ここ
で、分散させるロジンまたはα，β不飽和多塩基酸付加
ロジンは、多価アルコールもしくはＣ₁₂〜₂₂高級アルコ
ールによりエステル化したロジン誘導体の少なくとも１
種および／またはロジンまたはα，β不飽和多塩基酸付
加ロジンをアルカノールアミンもしくはＣ₁₂〜₂₂高級ア
ミンによりアミド化したロジン誘導体の少なくとも一種
を使用しても良い。また、カチオン型ロジンエマルジョ
ンサイズ剤にさらに水溶性アルミニウム化合物を含有さ
せてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明のカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤用
分散剤は、ポリアルキレンポリアミンと多塩基酸との重
縮合ポリマーに飽和脂肪酸および／またはα，β不飽和
多塩基酸付加ロジンを縮合させてなるポリアミド樹脂
に、さらに有機酸または無機酸を加えて四級アンモニウ
ム塩を形成してなる樹脂を含むことを特徴とする。

【００１３】本発明において使用することのできる前記
ポリアルキレンポリアミンには、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラアミン、ジプロピレントリアミ
ン、トリプロピレンテトラアミン、テトラエチレンペン
タアミンなどがある。

【００１４】本発明において用いられる前記多塩基酸と
しては、二塩基酸が好ましくは、例えば、アジピン酸、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが挙げられる。
前記重縮合ポリマーにおける前記ポリアルキレンポリア
ミンと前記多塩基酸との含有比率は選択するポリアルキ
レンポリアミンと多塩基酸との種類に依存して変動する
が、通常、モル比で２．０：１．０〜１．０：１．０の
範囲であり得る。

【００１５】前記不飽和脂肪酸は、Ｃ₁₂〜₂₂飽和脂肪酸
が好ましく、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、ラ
ウリン酸、ベヘン酸等が挙げられる。本発明において用
いられる前記α，β不飽和多塩基酸付加ロジンとして
は、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のα，β不飽
和多塩基酸を、ガムロジン、ウッドロジン、トールロジ
ン等のロジンに反応させて付加してなるもの等が挙げら
れる。

【００１６】前記ポリアミド樹脂における前記飽和脂肪
酸および／またはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンの縮
合割合は、使用するポリアルキレンポリアミンの種類に
依存して異なるが、前記重縮合ポリマーの繰り返し単位
の活性アミノ基に対して３％当量〜９０％当量、好まし
くは、５％当量〜７０％当量、さらに好ましくは、１０
％当量〜５０％当量である。

【００１７】前記有機酸としては、ギ酸、酢酸等が挙げ
られ、前記無機酸としては、硫酸、塩酸等が挙げられ
る。これらの有機酸は、ポリアルキレンポリアミンと多
塩基酸との重縮合ポリマーに飽和脂肪酸および／または
α，β不飽和多塩基酸付加ロジンを縮合させたポリアミ
ド樹脂中の残留する＞ＮＨ基に付加して第四級アンモニ
ウム塩を形成し、分散性を一層向上させる。

【００１８】前記有機酸または前記無機酸の付加割合
は、前記ポリアミド樹脂中の残留する＞ＮＨ基の数に依
存して変化するが、前記重縮合ポリマーの繰り返し単位
の活性アミノ基に対して３％当量〜９０％当量、好まし
くは、５％当量〜７０％当量、さらに好ましくは、１０
％当量〜５０％当量である。

【００１９】本発明の分散剤は、前記の第四級アンモニ
ウム塩を形成してなるポリアミド樹脂を固形分として２
５％〜５０％、好ましくは３０％〜４０％含む水分散液
等の形態で用いることができ、更に本発明の所望の効果
を損なわない程度に添加剤を添加しても良い。用いるこ
とができる添加剤としては、ポリビニルアルコール、ポ
リアクリルアマイド等が挙げられる。

【００２０】本発明の分散剤は、ポリアルキレンポリア
ミドと多塩基酸とを常法に従って重縮合させてポリアミ
ド骨格を形成し、更に、飽和脂肪酸および／またはα，
β不飽和多塩基酸付加ロジンを１５０〜２３０℃で２〜
４時間反応させて多塩基酸またはロジン導入ポリアミド
樹脂を形成し、これを３０℃〜６０℃の温水に投入して
固形分の濃度を調整して、さらに有機酸または無機酸を
加えて反応させて第四級アンモニウム塩を形成すること
により調製できる。得られる分散剤は固形分として２５
％〜５０％、好ましくは３０％〜４０％含むように調
製するのが好ましい。

【００２１】本発明の分散剤は、後述するように本発明
のカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤の分散剤とし
て用いることができる。そして、本発明の分散剤は、ロ
ジンまたはロジン誘導体に対して良好な分散性を有し、
所望の効果を有するサイズ剤を調製することができる。

【００２２】本発明のカチオン型ロジンエマルジョンサ
イズ剤用分散剤の別の態様は、前記ポリアミド樹脂にグ
リシジルトリメチルアンモニウムクロライドを反応させ
て導入してなることを特徴とする。さらに、必要に応じ
て、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド導入
後、有機酸または無機酸を加えて、第四級アンモニウム
塩を形成させることができる。

【００２３】前記グリシジルトリメチルアンモニウムク
ロライドの導入量は、使用するポリアルキレンポリアミ
ンの種類に依存して変動するが、前記ポリアミドの繰り
返し単位の活性アミノ基に対して、１０％当量〜１００
％当量、好ましくは、３０％当量〜５０％当量とするの
が好ましい。

【００２４】これによりグリシジルトリメチルアンモニ
ウムクロライドの導入後のポリアミド樹脂の構造は、ポ
リアミド樹脂の＞ＮＨ基とグリシジルトリメチルアンモ
ニウムクロライドとが反応して、当該グリシジルトリメ
チルアンモニウムクロライドが導入され、更に前記有機
酸または無機酸が加えられた場合、当該酸と主鎖の残留
する＞ＮＨ基とで第四級アンモニウム塩を形成できる。

【００２５】本発明の分散剤は、グリシジルトリメチル
アンモニウムクロライド導入ポリアミド樹脂を固形分と
して２０％〜４０％、好ましくは２５％〜３５％含む水
分散液等の形態で用いることができ、更に本発明の所望
の効果を損なわない程度に添加剤を添加しても良い。用
いることができる添加剤としては、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリルアマイド等が挙げられる。

【００２６】本発明の分散剤は、前述したようにポリア
ルキレンポリアミドと多塩基酸とを常法に従って重縮合
させてポリアミド骨格を形成し、更に、飽和脂肪酸およ
び／またはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンを１５０℃
〜２３０℃で２〜４時間反応させて飽和脂肪酸または
α，β不飽和多塩基酸付加ロジン導入ポリアミド樹脂を
形成し、これを３０℃〜６０℃の温水に投入して固形分
の濃度を調整した後、さらにグリシジルトリメチルアン
モニウムクロライドを加えて５０℃〜７０℃で３〜６時
間反応させグリシジルトリメチルアンモニウムクロライ
ドを導入することにより調製できる。さらに、必要に応
じて有機酸または無機酸を加えて第四級アンモニウム塩
を上述したようにして形成する。得られる分散剤は固形
分として２５％〜５０％、好ましくは３０％〜４０％含
むように調製するのが好ましい。

【００２７】本態様の分散剤も、最初の態様の分散剤と
同様に使用することができる。また、当該態様の分散剤
は、最初の態様の分散剤よりも更に向上された分散性を
有する。

【００２８】本発明のカチオン型ロジンエマルジョンサ
イズ剤は、本発明の分散剤で、ロジンまたはα，β不飽
和多塩基酸付加ロジンを分散させてなることを特徴とす
る。本発明において用いられるロジンにはガムロジン、
ウッドロジン、トールロジン等があり、α，β不飽和多
塩基酸付加ロジンは、前記重縮合ポリマーと縮合させる
のに使用したα，β不飽和多塩基酸付加ロジンと同様の
ものを使用でき、例えば、イタコン酸、マレイン酸、フ
マル酸等のα，β不飽和多塩基酸を、ガムロジン、ウッ
ドロジン、トールロジン等のロジンに反応させて付加し
てなるもの等が挙げられる。

【００２９】また、本発明のサイズ剤において、前記ロ
ジンまたは前記α，β不飽和多塩基酸付加ロジンは、本
発明の分散剤を用いて水中に分散させてエマルジョンを
形成させるが、各成分の使用量は、前記ロジンまたは前
記α，β不飽和多塩基酸付加ロジン対前記分散剤（固形
物換算）の重量割合が８０対２０、好ましくは９０対１
０であり、エマルジョンサイズ剤として固形分３０％〜
５０％、好ましくは３５％〜４５％とするのが好まし
い。

【００３０】本発明の分散剤で分散させるロジンまたは
α，β不飽和多塩基酸付加ロジンの代わりに、ロジンま
たはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンを多価アルコール
もしくはＣ₁₂〜₂₂高級アルコールによりエステル化した
ロジン誘導体の少なくとも一種および／またはロジンま
たはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンをアルカノールア
ミンもしくはＣ₁₂〜₂₂高級アミンによりアミド化したロ
ジン誘導体の少なくとも一種を使用することもできる。
すなわち、必要ならこれらの誘導体の二種以上を混合す
ることもできる。

【００３１】前記多価アルコールとしては、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン等を使用できる。前記高級ア
ルコールとしては、ラウリルアルコール、セチルアルコ
ール、ステアリルアルコール等を使用できる。

【００３２】前記アルカノールアミンとしては、ジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミン等を使用できる。
前記高級アミンとしては、モノラウリルアミン、モノセ
チルアミン、モノステアリルアミン、ジラウリルアミ
ン、ジセチルアミン、ジステアリルアミン等を使用でき
る。

【００３３】また、本発明のサイズ剤において、前記ロ
ジンエステル誘導体またはアミド誘導体は単独、あるい
は互いに混合して使用することができ、各成分の使用量
は、前記ロジンまたは前記α，β不飽和多塩基酸付加ロ
ジンの誘導体対前記分散剤（固形物換算）の重量割合が
８０対２０、好ましくは９０対１０であり、エマルジョ
ンサイズ剤として固形分３０％〜５０％、好ましくは３
５％〜４５％とするのが好ましい。

【００３４】本発明のカチオン型ロジンエマルジョンサ
イズ剤に、さらに水溶性アルミニウム化合物を含ませて
もよい。前記水溶性アルミニウム化合物としては、硫酸
アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等が挙げられる。

【００３５】また前記水溶性アルミニウム化合物の使用
量は、前記ロジンまたはα，β不飽和多塩基酸付加ロジ
ンあるいは前記誘導体１重量部に対して、０．１〜０．
４重量部、好ましく０．１５〜０．２５重量部とするの
が好ましい。

【００３６】また、本発明のサイズ剤は、上述の各成分
のみからなっていても良いが、更に必要に応じて脂肪酸
類、パラフィン類、石油樹脂等を添加しても良い。本発
明のサイズ剤は、上述の各成分を水中に順次投入し、更
に温水を投入して濃度調整し、攪拌する等して製造する
ことができる。

【００３７】本発明のサイズ剤は、必要に応じて、最終
エマルジョンサイズ剤の安定性を高めるためにロジンの
−ＣＯＯＨ基の解離を防止する目的で有機酸あるいは無
機酸を用いてｐＨ３．０〜６．０、好ましくはｐＨ４．
５〜６．０に調整することが望ましい。

【００３８】本発明のサイズ剤は、上述のように構成さ
れており、炭酸カルシウムを含有する場合でも、優れた
サイズ性能を発揮するものである。

【００３９】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
尚、以下の説明中、％は特に説明しない限り重量％を示
す。 <ロジンの変性> （１）α，β不飽和多塩基酸付加ロジン（変性ロジン
Ａ）の調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、コンデンサ
ーおよび攪拌機をセットし、ガムロジン７３６ｇを仕込
み加熱溶融させた後、系内の温度が１５０℃に達した点
で、無水マレイン酸６５ｇを投入し、さらに徐々に昇温
させて１９０℃〜２００℃で３時間反応を行い、変性ロ
ジンＡを得た。

【００４０】得られた変性ロジンの酸価（ＡＶ）＝２４
０、軟化点１０４℃であった。（２）α，β不飽和多塩基酸付加ロジンエステル誘導体
（変性ロジンＢ）の調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、コンデンサ
ーおよび攪拌機をセットし、ガムロジン５１０ｇを仕込
み加熱溶融させた後、系内の温度が１５０℃に達した点
で、無水マレイン酸９０ｇを投入し、さらに徐々に昇温
させて１９０℃〜２００℃で３時間反応を行った。その
後、ステアリルアルコール２３４ｇを徐々に添加し、１
９０℃〜２００℃で更に３０分間反応を行いエステル化
ロジンである変性ロジンＢを得た。

【００４１】得られた変性ロジンＢのＡＶ＝１６７、軟
化点９７℃であった。（３）α，β不飽和多塩基酸付加ロジンアミド誘導体
（変性ロジンＣ）の調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、冷却脱水装
置および攪拌機をセットし、ガムロジン７００ｇを仕込
み加熱溶融させた後、系内の温度が１５０℃に達した点
で、フマル酸６９．２ｇを投入し、さらに徐々に昇温さ
せて１９０℃〜２００℃で３時間反応を行った。その
後、３５ｇのトリエタノールアミンを徐々に添加し脱水
しながら２時間アミド化反応を行い、変性ロジンＣを得
た。

【００４２】得られた変性ロジンＣのＡＶ＝１９５、軟
化点１０５℃であった。（４）ロジンエステル誘導体（変性ロジンＤ）の調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、冷却減圧脱
水装置および攪拌機をセットし、ガムロジン７００ｇを
仕込み、加熱溶融させた後、系内の温度が１５０℃に達
した点で、グリセリン６３ｇを投入し脱水しながら２７
０℃〜２８０℃で４時間エステル化反応を行い、変性ロ
ジンＤを得た。

【００４３】得られた変性ロジンＤのＡＶ＝２５、ＯＨ
価＝１０、軟化点８５℃であった。（５）α，β不飽和多塩基酸付加ロジンアミド誘導体
（変性ロジンＥ）の調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、冷却脱水装
置および攪拌機をセットし、ガムロジン４２５ｇを仕込
み、加熱溶融させた後、系内の温度が１５０℃に達した
点で、無水マレイン酸７５ｇを投入し、さらに徐々に昇
温させて１９０℃〜２００℃で３時間反応を行った。反
応終了後、系内の温度１５０〜１６０℃とした後、モノ
ステアリルアミン１９５ｇを徐々に添加し、脱水しなが
ら系内の温度を２００℃〜２１０℃として２時間反応を
行い、変性ロジンＥを得た。

【００４４】得られた変性ロジンＥの物性はＡＶ＝１０
５、軟化点９８℃であった。＜分散剤の調製＞（１）分散剤Ａの調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、冷却脱水装
置および攪拌機をセットした後、ジエチレントリアミン
２９６．１ｇを仕込み、攪拌下アジピン酸３６５ｇを投
入した。系内を窒素雰囲気とした後、徐々に昇温させ脱
水しながら２１０℃〜２２０℃で３時間反応を行った。

【００４５】続いてステアリン酸１４２ｇを徐々に添加
し、同温度で２時間脱水反応を行い、ステアリン酸導入
ポリアミドを得た。得られたステアリン酸導入ポリアミ
ドのＡＶ＝２．５であった。反応終了後、得られた反応
溶液を４０℃の温水に投入分散して、固形分３０％に濃
度調節した。

【００４６】次いで、２リットル容量の四ツ口フラスコ
に得られた３０％ポリアミド樹脂９０３．３ｇと水１９
５．４ｇとを仕込み、恒温槽で系内の温度を６０℃に調
整し３０％硫酸８７ｇを加えて反応させ、濃度調整を行
い、固形分２５％の分散剤を得た。得られた分散剤のｐ
Ｈは４．５だった。（２）分散剤Ｂの調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、冷却脱水装
置および攪拌機をセットした後、トリエチレンテトラア
ミン２６２．８ｇを仕込み、続いてアジピン酸２１９ｇ
を投入した。系内の温度を、窒素雰囲気下で徐々に昇温
させ脱水しながら２００℃〜２１０℃で３時間反応を行
った。続いて、濃度１５％のマレイン化ロジン１９６．
１ｇを徐々に添加し同温度で２時間反応を行い、ロジン
導入ポリアミド樹脂を得た。得られた樹脂のＡＶ＝１
７．２であった。次いで、得られた樹脂反応液を４０℃
の温水に投入し、更に４０％硫酸４９０ｇを加えて反応
させ、固形分４０％の分散剤を得た。得られた分散剤の
ｐＨは５．０だった。（３）分散剤Ｃの調製１リットル容量の四ツ口フラスコに温度計、冷却脱水装
置および攪拌機をセットした後、ジエチレントリアミン
２９６．１ｇを仕込み、攪拌下アジピン酸３６５ｇを投
入した。系内を窒素雰囲気とした後、徐々に昇温させて
脱水しながら２１０℃〜２２０℃で３時間反応を行っ
た。

【００４７】続いてステアリン酸１４２ｇを徐々に添加
し、同温度で２時間脱水反応を行い、ステアリン酸導入
ポリアミドを得た。得られたステアリン酸導入ポリアミ
ドのＡＶ＝２．５であった。反応終了後、得られた反応
溶液を４０℃の温水に投入分散して、固形分３０％に濃
度調節した。

【００４８】次いで、２リットル容量の四ツ口フラスコ
に得られた３０％ポリアミド樹脂９０３．３ｇと水１９
５．４ｇとを仕込み、恒温槽で系内の温度を６０℃に調
整し、２４２ｇ（濃度７５％）のグリシジルトリメチル
アンモニウムクロライドを徐々に添加し同温度で４時間
反応を行った。さらに３０％硫酸８７ｇを加えて反応さ
せ、濃度調整を行い、固形分３０％の分散剤を得た。得
られた分散剤のｐＨは４．５だった。（４）分散剤Ｄ（アニオン型水溶性高分子分散剤）の調
製１リットル容量の四ツ口セパラブルフラスコに攪拌機、
温度計及び滴下装置をセットした後、水４１５ｇと２５
％ｓｏｌｉｄアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム４
０ｇ仕込み系内の温度を７０℃に調整した。次いで、重
合触媒である過硫酸アンモニウム０．５ｇを添加しスチ
レン９４ｇ、ｎ−ブチルメタクリレート１０ｇ、メタク
リル酸７０ｇおよびｎ−ドデシルメルカブタン２ｇの混
合液およびアクリルアマイド３５ｇを２時間にわたって
滴下し８０℃で３時間反応を行った。続いて、２５％ア
ンモニア水５６ｇ、水７８ｇを加えて固形分２５％、ｐ
Ｈ９．０、粘度１２０ｍＰａｓのアニオン型分散剤を得
た。＜ロジンエマルジョンサイズ剤の調製＞（１）サイズ剤Ａの調製１リットル容量のオートクレーブに変性ロジンＡ２８
８ｇを仕込み、加熱溶融させた後、系内の温度を１３０
℃に調整した。次いで、分散剤Ｃ６１．３ｇを徐々に
添加した後、８０℃の温水３３０ｇを徐々に添加し、そ
の後直ちに４０℃まで冷却し、固形分４５％、ｐＨ４．
５、粘度６５ｍＰａｓのカチオン型ロジンエマルジョン
サイズ剤を得た。得られたサイズ剤は良好な分散性を有
していた。（２）サイズ剤Ｂの調製１リットル容量のオートクレーブに変性ロジンＣ２８
８ｇを仕込み、加熱溶融させた後、系内の温度を１４０
℃に調整した。次いで、分散剤Ｂ６２．６ｇに氷酢酸
１０ｇを加えた混合物を６０℃に温調して徐々に添加し
た。添加終了後７０℃の温水４４２ｇを徐々に添加し、
固形分４０％、ｐＨ４．５、粘度６０ｍＰａｓのカチオ
ン型ロジンエマルジョンサイズ剤Ｂを得た。得られたサ
イズ剤は良好な分散性を有していた。（３）サイズ剤Ｃの調製１リットル容量のコンデンサー付乳化釜に変性ロジンＡ
１９１．６ｇと５２℃（１２５°Ｆ）（融点）パラフ
ィン１０ｇと変性ロジンＤ８６．４ｇとを仕込み、加
熱混合した。次いで、系内の温度を１２０℃とし、分散
剤Ｃ１０６ｇを徐々に添加した。続いて８０℃の温水
４０６ｇを添加し、固形分４０％、ｐＨ４．８、粘度４
０ｍＰａｓのカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤Ｃ
を得た。得られたサイズ剤は良好な分散性を有してい
た。（４）サイズ剤Ｄの調製変性ロジンとして、変性ロジンＢを用いた以外は、
（１）サイズ剤Ａの調製と同様にして固形分４０％、ｐ
Ｈ４．６、粘度７０ｍＰａｓのカチオン型ロジンエマル
ジョンサイズ剤Ｄを得た。得られたサイズ剤は良好な分
散性を有していた。（５）サイズ剤Ｅの調製変性ロジンとして、変性ロジンＥを用いた以外は、
（１）サイズ剤Ａの調製と同様にして固形分４５％、ｐ
Ｈ４．８、粘度９０ｍＰａｓのカチオン型ロジンエマル
ジョンサイズ剤Ｅを得た。得られたサイズ剤は良好な分
散性を有していた。（６）サイズ剤Ｆの調製攪拌機付１リットル容器にサイズ剤Ａを７４３．７ｇ仕
込み、攪拌下５０％Ａｌｕｍ１５５ｇに水２２６ｇ加え
た混合液を添加混合して、Ａｌｕｍ混合カチオン型ロジ
ンエマルジョンサイズ剤を得た。

【００４９】得られたＡｌｕｍ混合カチオン型ロジンエ
マルジョンサイズ剤の固形分は３５％、粘度３０ｍＰａ
ｓ、ｐＨ３．５だった。（７）サイズ剤Ｇの調製１リットル容量のオートクレーブに変性ロジンＡ２８
８ｇを仕込み加熱溶融し、系内の温度１３０℃に調整し
た。

【００５０】次いで、分散剤Ａ６２．６ｇに氷酢酸１
０ｇを加え、６０℃に調温した混合物を徐々に添加し
た。添加終了後、７０℃の温水４２２ｇを徐々に添加
し、固形分４０％、ｐＨ４．９、粘度４５ｍＰａｓのカ
チオン型エマルジョンサイズ剤を得た。（８）比較サイズ剤Ａ（アニオン型ロジンエマルジョン
サイズ剤）の調製１リットル容量のオートクレーブに、変性ロジンＡ２
０１．６ｇおよび変性ロジンＤ８６．４ｇを仕込み、
加熱混融させた後、系内の温度を１４０℃に調整した。
次いで、予め６０℃に温調した分散剤Ｄ（アニオン型水
溶性高分子分散剤）（固形分２５％）１４４ｇを徐々に
添加した後、６０℃の温水３３２ｇを徐々に添加し、ア
ニオン型ロジンエマルジョンサイズ剤を得た。

【００５１】得られたアニオン型ロジンエマルジョンサ
イズ剤は固形分４５％、ｐＨ５．８、粘度４５ｍＰａｓ
であった。（９）比較サイズ剤Ｂの調製１リットル容量のオートクレーブに変性ロジンＡ２８
８ｇを仕込み加熱溶融し、系内の温度１３０℃に調整し
た。

【００５２】次いで、分散剤Ａからステアリン酸成分を
縮合させなかったもの（固形分３０％）６１．３ｇに３
０％硫酸１０ｇを徐々に添加した後、８０℃の温水３２
０ｇを徐々に添加して分散させたが、変性ロジンＡを分
散できず、エマルジョンサイズ剤を形成できなかった。 <サイズ性能試験>得られた各サイズ剤について、下記の
（１）〜（３）の各条件でサイズ性能試験を行った。そ
れらの結果を以下に示す。評価は、それぞれ、下記の材
料にＡｌｕｍおよびサイズ剤を添加して、下記の抄紙工
程に準じて抄紙を行い抄紙した紙を用いて、下記のサイ
ズ剤測定方法によりサイズ度を測定することにより行っ
た。

【００５３】条件（１）原料：新聞ＤＩＰ（ｐＨ＝７．７９）叩解度：ＣＳＦ＝２３０ｍｌ坪量：９５ｇ／ｍ² Ａｌｕｍ添加量：１．０％ｓｏｌｉｄ（ｐＨ＝５．３
１）サイズ剤添加量：０．３％、０．５％（ｓｏｌｉｄ）乾燥条件：１０５℃−２分間（ロータリードライヤー使
用）抄紙工程：離解−５分−Ａｌｕｍ−１分−サイズ−１分
−希釈−１分−抄紙サイジング温度：４０℃ サイズ度測定方法：ＪＩＳＰ８１２２（ステキヒト法）試験結果０．３％０．５％サイズ剤Ａ１２．５３３．９サイズ剤Ｂ１４．３４２．５サイズ剤Ｃ１５．９４６．９サイズ剤Ｄ１２．５４０．１サイズ剤Ｅ１４．３４３．７サイズ剤Ｆ１４．２４３．７サイズ剤Ｇ１１．０３４．２比較サイズ剤Ａ２．６２１．３比較サイズ剤Ｂ − − 条件（２）原料：段ボール故紙（ｐＨ＝６．９）叩解度：ＣＳＦ＝４２０ｍｌ坪量：８０ｇ／ｍ² Ａｌｕｍ添加量：０．５％（ｐＨ：６．２）、１．０％
（ｐＨ：５．８）、１．５％（ｐＨ：５．４）（ｓｏｌ
ｉｄ）サイズ剤添加量：０．３％（ｓｏｌｉｄ）乾燥条件：１０５℃−２分間（ロータリードライヤー使
用）抄紙工程：離解−５分−Ａｌｕｍ−１分−サイズ−１分
−希釈−１分−抄紙サイジング温度：４０℃ サイズ度測定方法：ＪＩＳＰ８１２２（ステキヒト法）試験結果Ａｌｕｍ量０．５％１．０％１．５％ｐＨ６．２５．８５．４サイズ剤Ａ１１．６１８．２２９．９サイズ剤Ｂ１４．２２０．７３３．１サイズ剤Ｃ１３．９１９．１３１．６サイズ剤Ｄ１３．４１９．７３０．６サイズ剤Ｅ１４．１２０．３３１．９サイズ剤Ｆ１６．７２２．６３５．１サイズ剤Ｇ１２．０１７．８２７．８比較サイズ剤Ａ２．５７．９１２．９比較サイズ剤Ｂ − − − 条件（３）原料：Ｌ／Ｎ（７／３）ＢＫＰ叩解度：ＣＳＦ＝４４０ｍｌ坪量：６７ｇ／ｍ² Ａｌｕｍ添加量：１．０％（ｐＨ＝７．５）カチオン澱粉添加量：０．５％サイズ剤添加量：０．３％、０．５％（ｓｏｌｉｄ）填料添加量：１５％（タルク／軽炭＝１／１）乾燥工程：９０℃−２分間（ロータリードライヤー使
用）抄紙工程：離解−５分−Ａｌｕｍ−１分−カチオン澱粉
−１分−サイズ−１分−希釈−１分−抄紙サイジング温度：４０℃ サイズ度測定方法：ＪＩＳＰ８１２２（ステキヒト法）試験結果０．３％０．５％サイズ剤Ａ８．３１７．８サイズ剤Ｂ１０．７２１．４サイズ剤Ｃ１２．６２９．６サイズ剤Ｄ１１．９２３．７サイズ剤Ｅ１２．５２７．８サイズ剤Ｆ９．２１９．１サイズ剤Ｇ８．５１６．４比較サイズ剤Ａ３．１９．７比較サイズ剤Ｂ − −

【００５４】

【発明の効果】本発明の目的は、カチオン型ロジンエマ
ルジョンサイズ剤は、炭酸カルシウム含有紙、あるいは
填料として炭酸カルシウムを利用した場合に、更に必要
最少限量のAlを添加し広いｐＨ範囲（ｐＨ４．５〜８．
０）としても、優れたサイズ性能を発揮するものであ
る。

【００５５】また、本発明の分散剤は、前記カチオン型
ロジンエマルジョンサイズ剤を安定に得ることができる
ものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアルキレンポリアミンと多塩基酸と
の重縮合ポリマーにＣ₁₂〜₂₂飽和脂肪酸および／または
α，β不飽和多塩基酸付加ロジンを縮合させてなるポリ
アミド樹脂にさらに有機酸または無機酸を加えて四級ア
ンモニウム塩を形成してなる樹脂を含むことを特徴とす
るカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤用分散剤。
【請求項２】請求項１に記載のポリアミド樹脂にグリ
シジルトリメチルアンモニウムクロライドを反応させて
導入してなることを特徴とし、当該樹脂に必要に応じて
有機酸または無機酸を加えて四級塩を形成してなる樹脂
を含むカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤用分散
剤。
【請求項３】請求項１または２に記載の分散剤でロジ
ンまたはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンを分散させて
なるカチオン型ロジンエマルジョンサイズ剤。
【請求項４】請求項１または２に記載の分散剤で、ロ
ジンまたはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンを多価アル
コールもしくはＣ₁₂〜₂₂高級アルコールによりエステル
化したロジン誘導体の少なくとも一種および／またはロ
ジンまたはα，β不飽和多塩基酸付加ロジンをアルカノ
ールアミンもしくはＣ₁₂〜₂₂高級アミンによりアミド化
したロジン誘導体の少なくとも一種を分散させてなるカ
チオン型ロジンエマルジョンサイズ剤。
【請求項５】さらに水溶性アルミニウム化合物を含む
請求項３または４に記載のカチオン型ロジンエマルジョ
ンサイズ剤。