JP2009174106A - Rosin based emulsion type sizing agent and paper - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sizing agent reducing aggregation, and destruction of emulsion caused from interaction with a cationic substance such as calcium etc., while maintaining characteristics of a copolymer composed of styrenes and (meth)acrylate as the main component, such as excellent emulsion stability, storage stability, and to provide a paper obtained by using the same. <P>SOLUTION: The rosin based emulsion type sizing agent includes: a partial or total neutralized product (A') of the copolymer (A) having an anionic functional group which exhibits 0 to 3.0×10<SP>-5</SP>N/cm of difference between maximum and minimum value of surface tension in 1 wt.% aqueous solution of the neutralized product with 0-300° dH of hardness on the neutralized product of partial or total neutralization, 40-90 mg/KOH/g of hydroxyl value and 200-300 mgKOH/g of acid value; and a rosin based resin (B). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロジン系エマルジョン型サイズ剤および当該ロジン系エマルジョン型サイズ剤を用いて得られる紙に関する。 The present invention relates to a rosin emulsion type sizing agent and paper obtained using the rosin emulsion type sizing agent.

近年、紙の製造工程においては(1)安価填料である炭酸カルシウム利用による抄紙pHの上昇、(2)古紙使用比率のアップ、更には(3)抄紙排水低減のための抄紙系クローズド化により製紙薬品の効果が発現し難い状況に変化してきている。サイズ剤についても同様で、特に溶存カルシウムイオンの増加による抄紙用水硬度の上昇はエマルジョンサイズ剤粒子の凝集や破壊を引き起こし、パルプ繊維へのサイズ剤の分散定着を著しく阻害しサイズ効果を低下させる。これまでロジン系エマルジョン型サイズ剤は良好なサイズ効果や取り扱いの容易さから紙、板紙用のサイズ剤として広く使用されてきたが、抄紙環境の変化をうけて抄紙用水硬度が多様に変化しても安定したサイズ効果が得られるロジン系エマルジョンサイズ剤が求められている。   In recent years, in the paper manufacturing process, (1) increase in papermaking pH due to the use of calcium carbonate, a low-cost filler, (2) increase in used paper ratio, and (3) closed papermaking to reduce papermaking wastewater. It is changing to the situation where the effect of the medicine is hard to express. The same applies to the sizing agent. In particular, the increase in water hardness for papermaking due to an increase in dissolved calcium ions causes aggregation and breakage of the emulsion sizing agent particles, remarkably hinders the dispersion and fixing of the sizing agent to the pulp fiber and reduces the size effect. So far, rosin emulsion type sizing agents have been widely used as sizing agents for paper and paperboard because of their good sizing effect and ease of handling, but due to changes in the papermaking environment, the water hardness for papermaking has changed variously. However, there is a need for a rosin emulsion sizing agent that can provide a stable size effect.

ロジン系エマルジョンサイズ剤は、ロジン系樹脂を、乳化分散剤等を用いて乳化させることにより得られる。通常、乳化分散剤はロジン系樹脂を微小な粒子として分散安定化させるために使用される。ここで乳化分散剤のイオン性により粒子電位の正負が決定されることが知られているが、製紙工程で一般的に使用される安価なカチオン性薬品である硫酸アルミニウム、カチオン化澱粉などがパルプ繊維へのサイズ剤の定着剤として機能するためロジンエマルジョンサイズ剤としてはマイナスの粒子電荷を有したアニオン性エマルジョンサイズ剤が一般的である。 The rosin emulsion sizing agent can be obtained by emulsifying a rosin resin using an emulsifying dispersant or the like. Usually, the emulsifying dispersant is used to stabilize the dispersion of the rosin resin as fine particles. Here, it is known that the polarity of the particle potential is determined by the ionicity of the emulsifying dispersant, but aluminum sulfate, cationized starch, etc., which are inexpensive cationic chemicals generally used in the papermaking process, are pulp. An anionic emulsion sizing agent having a negative particle charge is generally used as the rosin emulsion sizing agent because it functions as a fixing agent for the sizing agent on the fiber.

これまで、粒子電位をマイナス側とするためにカルボキシル基等のアニオン性官能基を含有させた高分子乳化剤が種々提案されている。具体的には、例えば、スチレン類−(メタ)アクリル酸を主基材としたアニオン性共重合体をロジン類の乳化分散剤として使用することにより乳化安定性、貯蔵安定性、もしくは凍結解凍安定性が向上するとの提案がなされている。(特許文献1〜3参照)これらはスチレン類−(メタ)アクリル酸を主基材とする共重合体の特性により乳化性や安定性が向上しているものの、抄紙用水硬度の多様な変化に対応するものではない。 Various polymer emulsifiers containing an anionic functional group such as a carboxyl group have been proposed so far in order to make the particle potential negative. Specifically, for example, by using an anionic copolymer mainly composed of styrenes- (meth) acrylic acid as an emulsifying dispersant for rosins, emulsion stability, storage stability, or freeze-thaw stability Proposals have been made to improve performance. (Refer to Patent Documents 1 to 3) Although these have improved emulsifiability and stability due to the properties of copolymers based on styrenes- (meth) acrylic acid, they have various changes in water hardness for papermaking. It does not correspond.

硬水中でのロジン系エマルジョン型サイズ剤の希釈安定性を向上させる手段として(メタ)アクリルアミドを主基材とした共重合体が提案されており(特許文献4参照)、また、広い抄紙pH域に対応できる(メタ)アクリルアミド系共重合体が提案されている(特許文献5参照)が、何れも乳化性と貯蔵安定性では、スチレン類−(メタ)アクリル酸を主基材としたアニオン性共重合体に劣るものであった。 As a means for improving the dilution stability of rosin emulsion type sizing agents in hard water, a copolymer based on (meth) acrylamide has been proposed (see Patent Document 4), and a wide papermaking pH range. (Meth) acrylamide copolymer is proposed (see Patent Document 5), but both have emulsifying properties and storage stability, and are anionic with styrenes- (meth) acrylic acid as the main base material. It was inferior to a copolymer.

スチレン類−(メタ)アクリル酸系を主基材とする共重合体と硬水希釈安定性の向上に寄与する(メタ)アクリルアミドを組み合わせて機能向上を図ったものとして、スチレン類−(メタ)アクリル酸系共重合体に(メタ)アクリルアミドをグラフトした共重合体(特許文献6参照)、スチレン類−(メタ)アクリル酸系共重合体に(メタ)アクリルアミド系モノマーを5〜30wt%併用した共重合体が乳化分散剤として提案されている(特許文献7参照)が、重合反応が煩雑であったり、基本的に重合性が悪いスチレン類と(メタ)アクリルアミドを重合させるため特定のモノマーの併用が不可欠であり何れも十分とはいえない。 Styrenes- (meth) acrylic is a combination of styrenes- (meth) acrylic acid-based copolymers and (meth) acrylamide that contributes to improving the stability of diluting hard water. A copolymer obtained by grafting (meth) acrylamide to an acid copolymer (see Patent Document 6), and a copolymer obtained by using 5 to 30 wt% of a (meth) acrylamide monomer in combination with a styrene- (meth) acrylic acid copolymer. A polymer has been proposed as an emulsifying dispersant (see Patent Document 7), but the polymerization reaction is complicated or a combination of specific monomers for polymerizing styrenes and (meth) acrylamide which are basically poorly polymerizable. Is indispensable and neither is enough.

特許第2135746号公報Japanese Patent No. 2135746 特許第2934803号公報Japanese Patent No. 2934803 特開2001−327848号公報JP 2001-327848 A 特開平11−286889号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-286889 特許第3277841号公報Japanese Patent No. 3277841 特許第3382006号公報Japanese Patent No. 3382006 特許第3928416号公報Japanese Patent No. 3928416

上述したように紙の製造環境は多様に変化しており、抄紙用水硬度も20〜200°dHの幅で、抄紙マシンにより異なり、また抄紙pHも異なるため、この様な抄造条件下でも抄紙系内で希釈分散安定性に優れ、サイズ効果が安定で且つ凝集物等が発生しないロジン系エマルジョン型サイズ剤が求められている。本発明は、乳化安定性、貯蔵安定性に優れるスチレン類−(メタ)アクリル酸を主基材とする共重合体の特長を維持しながら、カルシウム等のカチオン性物質との相互作用によるエマルジョンの破壊や凝集物の生成が少なくできるサイズ剤、およびこれを用いて得られる紙を提供することにある。 As described above, the paper manufacturing environment has been changed in various ways, and the water hardness for papermaking is in the range of 20 to 200 ° dH, varies depending on the papermaking machine, and the papermaking pH also varies. Even under such papermaking conditions, the papermaking system Among them, there is a need for a rosin emulsion type sizing agent that is excellent in dilution dispersion stability, has a stable size effect, and does not generate aggregates. The present invention maintains the characteristics of a copolymer based on styrenes (meth) acrylic acid, which is excellent in emulsion stability and storage stability, while maintaining the characteristics of the emulsion by interaction with a cationic substance such as calcium. An object of the present invention is to provide a sizing agent that can reduce the generation of breakage and agglomerates, and a paper obtained using the sizing agent.

本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討したところ、特定の高分子およびロジン系樹脂を含有するロジン系エマルジョン型サイズ剤を用いることにより、前記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by using a rosin emulsion type sizing agent containing a specific polymer and a rosin resin. Completed the invention.

すなわち、本発明は、下記共重合体(A)の部分中和物または全中和物(A´)ならびにロジン系樹脂(B)を含有するロジン系エマルジョン型サイズ剤に関する。なお、共重合体(A)は、部分中和または全中和した際の中和物を、硬度0〜300°dHである中和物の1重量%水溶液とした際の表面張力値の最大値と最小値の差が0〜3.0×10−5N/cmの範囲を示し、水酸基価が40〜90mgKOH/g、酸価が200〜300mgKOH/gであるアニオン性官能基を有する共重合体である。また、本発明は、当該ロジン系エマルジョンサイズ剤を用いて得られた紙に関する。 That is, the present invention relates to a rosin emulsion type sizing agent containing the partially neutralized product or the total neutralized product (A ′) of the following copolymer (A) and the rosin resin (B). The copolymer (A) has a maximum surface tension value when the neutralized product after partial neutralization or total neutralization is a 1% by weight aqueous solution of a neutralized product having a hardness of 0 to 300 ° dH. The difference between the value and the minimum value is in the range of 0 to 3.0 × 10 −5 N / cm, the hydroxyl value is 40 to 90 mgKOH / g, and the acid value is 200 to 300 mgKOH / g. It is a polymer. The present invention also relates to a paper obtained using the rosin emulsion sizing agent.

本発明によれば、硬水への希釈安定性に優れ、かつ乳化安定性にも優れていることから貯蔵安定性にも優れている。さらに幅広い抄紙pH範囲(特に中性域(pH6〜8))で成紙に優れたサイズ効果を付与することができるロジン系エマルジョン型サイズ剤を提供することができる。また、本発明のロジン系エマルジョン型サイズ剤は、パルプに対する定着性に優れているため硫酸アルミニウム等の使用量を低減することができる。さらに、本発明のロジン系エマルジョン型サイズ剤は、高温抄紙の場合、用水の硬度が高い場合、古紙増配の場合、抄紙系のクローズド化で夾雑物質が増加するような場合であってもサイズ効果を高く維持することができる。また、静置安定性、保存安定性に優れ、皮張りの生成量が少なく、皮張りの水に対する分散性も良好である。さらに機械安定性、低発泡性にも優れることから、抄紙系での発泡や汚れが少なく弱酸性から中性抄紙系でのサイズ効果が従来のサイズ剤と同等以上の効果を示すサイズ剤、これを用いたサイジング紙及びサイジング方法を提供することができる。 According to the present invention, it is excellent in storage stability because it is excellent in dilution stability into hard water and also in emulsion stability. Furthermore, a rosin emulsion type sizing agent capable of imparting an excellent sizing effect to the resultant paper in a wider papermaking pH range (particularly in the neutral range (pH 6 to 8)) can be provided. In addition, since the rosin emulsion type sizing agent of the present invention has excellent fixability to pulp, the amount of aluminum sulfate and the like used can be reduced. Furthermore, the rosin emulsion type sizing agent of the present invention has a size effect even in the case of high temperature papermaking, when the water hardness is high, in the case of increased wastepaper distribution, and even when contaminants increase due to the papermaking system being closed. Can be kept high. Moreover, it is excellent in stationary stability and storage stability, has a small amount of skin formation, and has good dispersibility in skin water. In addition, because it is also excellent in mechanical stability and low foaming properties, it has little foaming and dirt in the papermaking system, and a sizing agent that has the same or better sizing effect than the conventional sizing agent in the weakly acidic to neutral papermaking system. A sizing paper and a sizing method can be provided.

本発明のロジン系エマルジョン型サイズ剤は、部分中和または全中和した際の中和物を、硬度0〜300°dHである中和物の1重量%水溶液とした際の表面張力値の最大値と最小値の差が0〜3.0×10−5N/cmの範囲を示し、水酸基価が40〜90mgKOH/g、酸価が200〜300mgKOH/gであるアニオン性官能基を有する共重合体(A)(以下、(A)成分という)の部分中和物または全中和物(A´)(以下、(A´)成分)およびロジン系樹脂(B)(以下、(B)成分という)を含有することを特徴とする。 The rosin emulsion type sizing agent of the present invention has a surface tension value when the neutralized product after partial neutralization or total neutralization is a 1% by weight aqueous solution of a neutralized product having a hardness of 0 to 300 ° dH. The difference between the maximum value and the minimum value is in the range of 0 to 3.0 × 10 −5 N / cm, and has an anionic functional group having a hydroxyl value of 40 to 90 mgKOH / g and an acid value of 200 to 300 mgKOH / g Copolymer (A) (hereinafter referred to as component (A)) partially or completely neutralized product (A ′) (hereinafter referred to as component (A ′)) and rosin resin (B) (hereinafter referred to as (B ) Component)).

(A)成分としては、部分中和または全中和した際の中和物を、硬度0〜300°dHである中和物の1重量%水溶液とした際の表面張力値の最大値と最小値の差が0〜3.0×10−5N/cmの範囲を示し、水酸基価が40〜90mgKOH/g、酸価が200〜300mgKOH/gであるアニオン性官能基を有する共重合体であれば特に限定されず公知のものを使用することができる。なお、硬度は、水100g中に含まれるカルシウムおよび/またはマグネシウムの量(ミリグラム)を、酸化カルシウム(CaO) の量に換算したものであり、10mg/Lを1°dHとした値である。また、表面張力は、1重量%水溶液を適量シャーレに取り、協和CBVP式表面張力計A−3型(協和科学(株)製)を使用し測定した値である。 As the component (A), the maximum and minimum surface tension values when the neutralized product after partial neutralization or total neutralization is a 1% by weight aqueous solution of a neutralized product having a hardness of 0 to 300 ° dH. A copolymer having an anionic functional group having a value difference of 0 to 3.0 × 10 −5 N / cm, a hydroxyl value of 40 to 90 mgKOH / g, and an acid value of 200 to 300 mgKOH / g. If it is, it will not specifically limit, A well-known thing can be used. The hardness is a value obtained by converting the amount (milligram) of calcium and / or magnesium contained in 100 g of water into the amount of calcium oxide (CaO), and 10 mg / L is 1 ° dH. The surface tension is a value measured using a Kyowa CBVP surface tension meter A-3 type (manufactured by Kyowa Kagaku Co., Ltd.) taking an appropriate amount of a 1% by weight aqueous solution in a petri dish.

水酸基価は、[1/((A)成分を構成するモノマーの平均分子量)×(水酸基含有モノマーのモル%×水酸基含有モノマー中の水酸基数)×(KOHの式量)/100]×1000により計算した値であり、酸価は、[1/((A)成分を構成するモノマーの平均分子量)×(カルボン酸基含有モノマーのモル%×カルボン酸基含有モノマー中のカルボン酸基数)×(KOHの式量)/100]×1000により計算した値である。なお、(A)成分を構成するモノマーの平均分子量は、(A)成分を構成するそれぞれのモノマーの分子量に構成するモノマーのモル分率を乗じたものを合計した値である。例えば、(A)成分が(A1)、(A2)、(A3)の3成分を共重合させて得られる場合には、(A)成分を構成するモノマーの平均分子量は、(MA1A1)+(MA2A2)+(MA3A3)で表される。(MA1は、(A1)モノマーの分子量、xA1は、(A1)モノマーのモル分率を表す。なお、MA2、MA3はそれぞれ(A2)モノマーの分子量、(A3)モノマーの分子量を表す。)当該(A)成分の水酸基価が40mgKOH/g未満の場合には、硬水への希釈安定性の点で好ましくなく、水酸基価が90mgKOH/gを超える場合には、乳化性、サイズ効果の点で好ましくない。また、当該(A)成分の酸価が200mgKOH/g未満の場合には、乳化性、サイズ効果の点で好ましくなく、酸価が300mgKOH/gを超える場合には、硬水への希釈安定性の点で好ましくない。 The hydroxyl value is [1 / (average molecular weight of the monomer constituting the component (A)) × (mol% of the hydroxyl group-containing monomer × number of hydroxyl groups in the hydroxyl group-containing monomer) × (KOH formula weight) / 100] × 1000. It is a calculated value, and the acid value is [1 / (average molecular weight of monomers constituting component (A)) × (mol% of carboxylic acid group-containing monomer × number of carboxylic acid groups in carboxylic acid group-containing monomer) × ( KOH formula weight) / 100] × 1000. In addition, the average molecular weight of the monomer which comprises (A) component is the value which totaled what multiplied the molar fraction of the monomer which comprises the molecular weight of each monomer which comprises (A) component. For example, when the component (A) is obtained by copolymerizing three components (A1), (A2), and (A3), the average molecular weight of the monomer constituting the component (A) is (M A1 x A1 ) + (M A2 x A2 ) + (M A3 x A3 ). (M A1 represents the molecular weight of (A1) monomer, and x A1 represents the molar fraction of (A1) monomer. M A2 and M A3 represent (A2) molecular weight of monomer and (A3) molecular weight of monomer, respectively. When the hydroxyl value of the component (A) is less than 40 mgKOH / g, it is not preferable in terms of dilution stability in hard water, and when the hydroxyl value exceeds 90 mgKOH / g, the emulsifiability and the size effect This is not preferable. In addition, when the acid value of the component (A) is less than 200 mgKOH / g, it is not preferable in terms of emulsifying properties and size effects, and when the acid value exceeds 300 mgKOH / g, the dilution stability to hard water is poor. It is not preferable in terms.

具体的には、(A)成分は、例えば、水酸基含有(メタ)アクリレート類(a1)(以下、(a1)成分という)およびカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a2)(以下、(a2)成分という)を必須成分として含有する重合成分を共重合させることにより得られる。 Specifically, the component (A) includes, for example, a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a1) (hereinafter referred to as the (a1) component) and a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a2) (hereinafter referred to as ( It is obtained by copolymerizing a polymerization component containing a) component) as an essential component.

(a1)成分としては、分子中に水酸基を有する(メタ)アクリレートであれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコールおよびヒドロキシエチル(メタ)アリルエーテルなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。(a1)成分としては、共重合体(A)に適度な乳化性を付与するため水酸基以外に疎水性基を持つヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましい。 The component (a1) is not particularly limited as long as it is a (meth) acrylate having a hydroxyl group in the molecule, and known components can be used. Specifically, for example, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, (meth) allyl alcohol and hydroxy Examples include ethyl (meth) allyl ether. These may be used alone or in combination of two or more. As the component (a1), hydroxypropyl (meth) acrylate and hydroxybutyl (meth) acrylate having a hydrophobic group in addition to the hydroxyl group are preferable in order to impart appropriate emulsifying properties to the copolymer (A).

(a2)成分としては、分子中にカルボン酸基を有するエチレン性不飽和単量体であれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。これらは1種を単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。(a2)成分としては、(a1)成分との共重合性の点から(メタ)アクリル酸、イタコン酸が好ましい。 The component (a2) is not particularly limited as long as it is an ethylenically unsaturated monomer having a carboxylic acid group in the molecule, and known components can be used. Specific examples include (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, and citraconic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more. As the component (a2), (meth) acrylic acid and itaconic acid are preferable from the viewpoint of copolymerization with the component (a1).

なお、重合成分には、前記(a1)成分または(a2)成分と共重合することができる(a1)成分、(a2)成分以外のラジカル重合性化合物(a3)(以下、(a3)成分という)を用いても良い。(a3)成分としては、例えば、芳香族系モノマー、(a1)成分以外のアルキル(メタ)アクリレート類、カルボン酸ビニルエステル類、(メタ)アクリルスルホン酸類およびその塩、アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、などが挙げられる。芳香族系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。(a1)成分以外のアルキル(メタ)アクリレート類としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられる。カルボン酸ビニルエステル類としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等などが挙げられる。 The polymerization component includes a radical polymerizable compound (a3) other than the component (a1) and the component (a2) that can be copolymerized with the component (a1) or the component (a2) (hereinafter referred to as component (a3)). ) May be used. Examples of the component (a3) include aromatic monomers, alkyl (meth) acrylates other than the component (a1), carboxylic acid vinyl esters, (meth) acrylsulfonic acids and salts thereof, acrylonitrile, (meth) acrylamide, Etc. Examples of the aromatic monomer include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene and the like. Examples of the alkyl (meth) acrylates other than the component (a1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and the like. Is mentioned. Examples of the carboxylic acid vinyl esters include vinyl acetate and vinyl propionate.

(A)成分を得るために用いられる各成分の使用量は、特に限定されないが、通常、(a1)成分を5〜20mol%程度(好ましくは、8〜17mol%)、(a2)成分を20〜50mol%程度(好ましくは、25〜45mol%)とすることが好ましい。なお、(a3)成分の使用量は、30〜75mol%程度(好ましくは、35〜50mol%)とすることが好ましい。 (A) Although the usage-amount of each component used in order to obtain a component is not specifically limited, Usually, (a1) component is about 5-20 mol% (preferably 8-17 mol%), (a2) component 20 It is preferable to be about ˜50 mol% (preferably 25 to 45 mol%). In addition, it is preferable that the usage-amount of (a3) component shall be about 30-75 mol% (preferably 35-50 mol%).

(A)成分は、前記(a1)成分および(a2)成分、必要に応じてさらに(a3)成分を含有する重合成分をラジカル重合させることにより得られる。重合法は特に限定されず、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等の各種公知の方法を採用できる。溶液重合による場合には、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルイソブチルケトン等の溶媒を使用できる。乳化重合方法で使用する乳化剤としては特に制限はされず、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤などの各種の界面活性剤を使用できる。アニオン性界面活性剤としては、たとえばジアルキルスルホコハク酸塩、アルカンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸エステル塩、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、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エーテル硫酸エステル塩、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を例示でき、ノニオン性界面活性剤としては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及びこれら界面活性剤にビニル基またはアリル基、プロペニル基を導入した反応性界面活性剤等を例示できる。これら界面活性剤は1種または2種以上を適宜選択して使用することができ、その使用量は全仕込単量体の量に対して通常は0.1〜10重量%程度とされる。また、前記重合で使用する重合開始剤としては特に限定はされず、過硫酸塩類、過酸化物、アゾ化合物、レドックス系開始剤などの各種のものを使用でき、分子量を調節するために公知の連鎖移動剤であるイソプロピルアルコール、四塩化炭素、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、クメン、チオグリコール酸エステル、アルキルメルカプタン、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン等を適宜使用することもできる。 The component (A) can be obtained by radical polymerization of the component (a1) and the component (a2), and if necessary, a polymerization component containing the component (a3). The polymerization method is not particularly limited, and various known methods such as solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization can be employed. In the case of solution polymerization, a solvent such as isopropyl alcohol, ethyl alcohol, or methyl isobutyl ketone can be used. The emulsifier used in the emulsion polymerization method is not particularly limited, and various surfactants such as an anionic surfactant and a nonionic surfactant can be used. Examples of the anionic surfactant include dialkyl sulfosuccinate, alkane sulfonate, α-olefin sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether sulfosuccinate, polyoxyethylene styryl phenyl ether sulfosuccinate, naphthalene sulfonate. Formalin condensate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, etc. can be exemplified, and nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene styryl phenyl ether, polyoxyethylene Examples thereof include sorbitan fatty acid esters and reactive surfactants obtained by introducing a vinyl group, an allyl group, or a propenyl group into these surfactants. One or more of these surfactants can be appropriately selected and used, and the amount used is usually about 0.1 to 10% by weight based on the amount of all charged monomers. In addition, the polymerization initiator used in the polymerization is not particularly limited, and various types such as persulfates, peroxides, azo compounds, redox initiators can be used, and are known for adjusting the molecular weight. Chain transfer agents such as isopropyl alcohol, carbon tetrachloride, ethylbenzene, isopropylbenzene, cumene, thioglycolic acid ester, alkyl mercaptan, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, and the like can also be used as appropriate.

重合により得られた(A)成分の分子量は、ロジン物質(反応生成物)の分散能と直接相関するため通常は重量平均分子量(ゲルパーメーションクロマトグラフィー法によるスチレン換算値)が1,000〜200,000、好ましくは1,000〜100,000である。1,000以上とすることによりエマルジョンの機械的安定性が向上するため好ましく、200,000以下とすることにより所望の粘度とすることができるため好ましい。なお、(A)成分は通常塩基性化合物を用いて、(A)成分が水溶液に溶解分散する程度の部分中和または全中和し、(A´)成分として用いられる。中和に用いられる塩基性化合物としては特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物の他、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン等のアミン化合物等を用いることができる。なお、中和は完全に行ってもよく、部分的に行っても良い。   Since the molecular weight of the component (A) obtained by polymerization is directly correlated with the dispersibility of the rosin substance (reaction product), the weight average molecular weight (styrene conversion value by gel permeation chromatography) is usually 1,000 to 200,000, preferably 1,000 to 100,000. Setting it to 1,000 or more is preferable because the mechanical stability of the emulsion is improved, and setting it to 200,000 or less is preferable because a desired viscosity can be obtained. The component (A) is usually used as a component (A ′) by using a basic compound and partially neutralizing or completely neutralizing the component (A) so as to be dissolved and dispersed in an aqueous solution. Although it does not specifically limit as a basic compound used for neutralization, For example, amine compounds, such as ammonia, a trimethylamine, a triethylamine, ethanolamine, etc. other than alkali metal compounds, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, can be used. . The neutralization may be performed completely or partially.

本発明に用いられる(B)成分としては、公知のロジン類、ロジンエステル類などが挙げられる。ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の原料ロジン、原料ロジンを水素化して得られる水素化ロジン、原料ロジンを不均化させて得られる不均化ロジン、原料ロジンを重合させて得られる重合ロジン、原料ロジンをフェノール類で変性させることにより得られるフェノール変性ロジン、原料ロジンをα,β−不飽和カルボン酸等で変性させることにより得られるα,β−不飽和カルボン酸変性ロジンなどが挙げられる。α,β−不飽和カルボン酸変性に用いられるα,β−不飽和カルボン酸等としては、無水マレイン酸、マレイン酸、炭素数1〜4程度の低級アルコールと無水マレイン酸から得られるマレイン酸モノエステル類またはマレイン酸ジエステル類、フマル酸、N−アルキルマレイミド類、イタコン酸、イタコン酸無水物、アクリル酸等を例示できる。これらのなかでも無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル類、フマル酸、イタコン酸、イタコン酸無水物が好ましい。α,β−不飽和カルボン酸の使用量は、通常、ロジン類1モル部に対して1モル部以下、好ましくは0.05〜0.75モル部程度、特に好ましくは0.10〜0.70モル部程度である。変性反応は通常、温度150〜300℃程度で、0.5〜24時間程度行う。なお、水素化、不均化、変性等の各操作は、2種以上を組み合わせて行っても良い。2種以上の操作を組み合わせる場合には、所望とする樹脂の種類に応じて、適宜操作の順序を決定すれば良い。なお、後述するロジンエステル類に水素化、不均化、変性等の各種操作を行っても良い。 Examples of the component (B) used in the present invention include known rosins and rosin esters. As rosins, raw rosin such as gum rosin, wood rosin, tall oil rosin, hydrogenated rosin obtained by hydrogenating raw rosin, disproportionated rosin obtained by disproportionating raw rosin, and raw rosin are polymerized. Polymerized rosin obtained, phenol-modified rosin obtained by modifying raw material rosin with phenols, α, β-unsaturated carboxylic acid-modified rosin obtained by modifying raw material rosin with α, β-unsaturated carboxylic acid, etc. Etc. Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid used for the modification of the α, β-unsaturated carboxylic acid include maleic anhydride, maleic acid, monohydric maleic acid obtained from maleic anhydride and a lower alcohol having about 1 to 4 carbon atoms. Examples thereof include esters or maleic diesters, fumaric acid, N-alkylmaleimides, itaconic acid, itaconic anhydride, acrylic acid and the like. Among these, maleic anhydride, maleic acid, maleic acid monoesters, fumaric acid, itaconic acid, and itaconic anhydride are preferable. The amount of α, β-unsaturated carboxylic acid to be used is usually 1 mol part or less, preferably about 0.05 to 0.75 mol part, particularly preferably 0.10 to 0.00. About 70 mol parts. The modification reaction is usually performed at a temperature of about 150 to 300 ° C. for about 0.5 to 24 hours. In addition, you may perform each operation, such as hydrogenation, disproportionation, and modification | denaturation, combining 2 or more types. When combining two or more types of operations, the order of operations may be determined as appropriate according to the type of resin desired. Various operations such as hydrogenation, disproportionation, and modification may be performed on rosin esters described later.

ロジンエステル類は、アルコール類とロジン類をエステル化反応させることにより得られる。アルコール類としては特に限定されず、公知のものを用いることができる。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の1価のアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等の2価のアルコール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの3価のアルコール類、ペンタエリスリトール、ジグリセリンなどの4価のアルコール類、ジペンタエリスリトールなどの6価のアルコール等が挙げられる(以下、2価以上のアルコールを多価アルコールという場合がある)。これらアルコール類は1種を単独で用いてもよく2種以上を混合して用いても良い。なお、ロジン類と多価アルコールの使用量は、ロジン類のカルボキシル基に対する多価アルコールの水酸基の当量比[−OH(eq)/−COOH(eq)]が、通常0.1〜1.5、好ましくは0.1〜1.0になる範囲とされ、ロジンエステルとして完全エステル化物を製造できる他、未反応ロジン類を含むロジンエステルを製造することもできる。当量比が0.1未満の場合にはロジンエステルの割合が少なくなり、得られるサイズ剤の中性領域でのサイズ効果の向上が十分でなくなる場合がある。また、当量比が1.5を超える場合には、生成するロジンエステルに遊離の水酸基が多量に残存するため、サイズ剤として用いた場合に残存水酸基に起因して、サイズ効果が低下する場合がある。なお、ロジンエステル類としては、ロジングリセリンエステル、ロジンペンタエリスリトールエステルが、性能、コスト、安全性の点から好ましい。なお、ロジンエステル類は、通常、両者を仕込んだ後、多価アルコールの沸点に応じて常圧、減圧又は加圧下に、温度150〜300℃程度で、3〜40時間程度攪拌しながら脱水縮合を行う。また、反応に際して必要ならば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の溶剤を使用して、共沸下に脱水縮合させることもできる。 Rosin esters are obtained by esterifying alcohols and rosins. It does not specifically limit as alcohol, A well-known thing can be used. Specifically, for example, monovalent alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, divalent alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and neopentyl glycol, 3 such as glycerin, trimethylolethane, and trimethylolpropane. Valent alcohols, tetravalent alcohols such as pentaerythritol and diglycerin, and hexavalent alcohols such as dipentaerythritol (hereinafter, dihydric or higher alcohols may be referred to as polyhydric alcohols). These alcohols may be used alone or in combination of two or more. The amount of rosins and polyhydric alcohol used is such that the equivalent ratio of the hydroxyl group of the polyhydric alcohol to the carboxyl group of the rosins [—OH (eq) / — COOH (eq)] is usually 0.1 to 1.5. In addition to being able to produce a completely esterified product as a rosin ester, a rosin ester containing unreacted rosins can also be produced. When the equivalent ratio is less than 0.1, the ratio of the rosin ester decreases, and the size effect in the neutral region of the obtained sizing agent may not be sufficiently improved. In addition, when the equivalent ratio exceeds 1.5, a large amount of free hydroxyl groups remain in the rosin ester to be produced, and therefore when used as a sizing agent, the size effect may be reduced due to the residual hydroxyl groups. is there. As rosin esters, rosin glycerin ester and rosin pentaerythritol ester are preferable from the viewpoint of performance, cost, and safety. In addition, rosin esters are usually subjected to dehydration condensation while stirring at a temperature of about 150 to 300 ° C. for about 3 to 40 hours under normal pressure, reduced pressure or increased pressure according to the boiling point of the polyhydric alcohol after charging both. I do. Further, if necessary in the reaction, dehydration condensation can be carried out azeotropically using a solvent such as benzene, toluene and xylene.

ロジン類と、ロジンエステル類を混合して使用する場合には、ロジンエステル類の含有量は(B)成分中20〜90重量%とすることが好ましい。ロジンエステル類の含有量を20〜90重量%とすることで、中性領域でのサイズ効果を著しく向上させることができるため好ましい。 When the rosins and rosin esters are mixed and used, the content of the rosin esters is preferably 20 to 90% by weight in the component (B). The content of rosin esters is preferably 20 to 90% by weight because the size effect in the neutral region can be remarkably improved.

本発明のロジン系エマルジョン型サイズ剤は、(A´)成分と(B)成分を用い、例えば、特公昭53−4866号公報(溶融高圧乳化法)、特公昭53−22090号公報(溶剤高圧乳化法)または特開昭52−77206号、特公昭58−4938号公報(反転乳化法)等の公知の方法により製造することができる。   The rosin emulsion type sizing agent of the present invention uses the component (A ′) and the component (B). For example, JP-B 53-4866 (melting and high-pressure emulsification method), JP-B 53-22090 (solvent high-pressure) Emulsification method) or known methods such as JP-A-52-77206 and JP-B-58-4938 (reversal emulsification method).

溶剤高圧乳化法による場合には、あらかじめ水に不溶な有機溶剤に溶解させた(B)成分に対して(A´)成分と水、必要に応じて水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、低級アミン等のアルカリ物質を加え、ホモジナイザー、ピストン型高圧乳化機、超音波乳化機等を使用して乳化し、次いで上記有機溶剤を留去する。なお、共重合体の添加時期は特に制限はされず、少量のアルカリもしくは界面活性剤を用いて乳化した場合には、乳化機を通した後でも、また溶剤留去後でも問題なく、いずれも良好な水性エマルジョンを収得しうる。   In the case of the solvent high-pressure emulsification method, the (A ′) component and water with respect to the (B) component previously dissolved in an organic solvent insoluble in water, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, lower An alkali substance such as amine is added, and the mixture is emulsified using a homogenizer, a piston type high-pressure emulsifier, an ultrasonic emulsifier or the like, and then the organic solvent is distilled off. The addition time of the copolymer is not particularly limited, and when emulsified with a small amount of alkali or surfactant, there is no problem even after passing through an emulsifier or after distilling off the solvent. A good aqueous emulsion can be obtained.

また、反転法による場合には、(B)成分を通常90〜160℃程度に加熱攪拌して溶融し、(A´)の水溶液または該水性エマルジョンと所定量の熱水とを添加して相反転させ、ロジン物質が分散相であり水が連続相であるエマルジョンを形成させる。   When the reversal method is used, the component (B) is usually heated and stirred at about 90 to 160 ° C. to melt, and the aqueous solution (A ′) or the aqueous emulsion and a predetermined amount of hot water are added to the phase. Invert to form an emulsion in which the rosin material is the dispersed phase and water is the continuous phase.

上記溶剤高圧乳化、反転乳化に際しては、分散剤たる共重合体(A´)成分は通常ロジン物質を含む分散相全体に対して固形分換算で1〜30重量%程度、下限としては好ましくは2重量%、上限としては好ましくは20重量%の範囲とする。1重量%以上とすることで分散が良好となる。また30重量%を超えて使用するのは経済的でない。なお、所望により、得られたこれらのエマルジョンは、水またはアルカリ水で希釈して、該エマルジョンのpHを調整することができる。 In the solvent high-pressure emulsification and inversion emulsification, the copolymer (A ′) component as a dispersing agent is usually about 1 to 30% by weight in terms of solid content with respect to the entire dispersed phase containing the rosin substance, and preferably 2 The upper limit is preferably 20% by weight. Dispersion becomes favorable by setting it as 1 weight% or more. Moreover, it is not economical to use over 30 weight%. If desired, these obtained emulsions can be diluted with water or alkaline water to adjust the pH of the emulsion.

また、上記溶剤高圧乳化、反転乳化に際しては、前記共重合体に加えて発泡性、サイズ効果に悪影響を与えない範囲で界面活性剤を添加することもできる。該界面活性剤としては、前述の共重合体の乳化重合時に使用した各種のものを使用できる。   In the solvent high-pressure emulsification and inversion emulsification, a surfactant can be added in addition to the copolymer as long as the foamability and the size effect are not adversely affected. As the surfactant, various types used in the emulsion polymerization of the above-mentioned copolymer can be used.

得られた本発明のロジン系エマルジョン型サイズ剤は通常10〜70重量%程度、下限として好ましくは30重量%、上限としては好ましくは55重量%の固形分を有する。また、レーザー回折・散乱法による平均粒子径は、0.2〜0.7μm程度で均一な水性エマルジョンである。該水性エマルジョンは乳白色の外観を呈し、通常2.0〜7.5のpHを有する。また、該水性エマルジョンは室温において少なくとも6ケ月間安定であり、沈殿を生ずることもない。また、硬水における希釈安定性が優れているので河川、水道、井戸等の水を用いても充分に希釈することができ、パルプの水分散液によく分散され、しかもその希釈液は長時間安定であり、極めて低発泡性でもある。さらに、機械的安定性が良好である。   The obtained rosin emulsion type sizing agent of the present invention usually has a solid content of about 10 to 70% by weight, preferably 30% by weight as the lower limit and preferably 55% by weight as the upper limit. Moreover, the average particle diameter by a laser diffraction / scattering method is about 0.2-0.7 micrometer, and is a uniform aqueous emulsion. The aqueous emulsion has a milky white appearance and usually has a pH of 2.0 to 7.5. The aqueous emulsion is stable at room temperature for at least 6 months and does not cause precipitation. In addition, since it has excellent dilution stability in hard water, it can be sufficiently diluted even in the water of rivers, waterworks, wells, etc., and is well dispersed in the water dispersion of pulp, and the dilution is stable for a long time. It is also extremely low foaming. Furthermore, the mechanical stability is good.

本発明により得られたロジン系エマルジョン型サイズ剤は、100〜300°dHの硬水を用いて希釈されたサイズ剤固形分0.164重量%の希釈液が、25℃にて一日静置保管後の上澄み部の濁度測定(McVan社製:ANALITE NEPHELOMETER
MODEL 152)において100〜5,000NTUの値を示すものである。
The rosin emulsion type sizing agent obtained by the present invention is a sizing agent solid content 0.164% by weight diluted with hard water of 100 to 300 ° dH, and stored at 25 ° C. for one day. Turbidity measurement of the supernatant part after (McVan made: ANALITE NEPHELOMETER
In MODEL 152), a value of 100 to 5,000 NTU is shown.

本発明の紙は、前記製紙用エマルジョンサイズ剤を、例えばパルプの水分散液に硫酸アルミニウム等の定着剤とともに添加しpH4〜8でサイジングする方法またはパルプの水分散液にカチオン性の定着剤等とともに添加し、pH4〜8で抄造する方法により製造することができる。幅広い抄紙pH範囲で成紙に優れたサイズ効果を付与することができる。填料を用いる場合には、タルク、クレー、カオリン等の珪酸塩や二酸化チタン、炭酸カルシウム等の無機填料、尿素−ホルマリン樹脂等の有機填料の一種を単独でまたは二種以上を併用して使用できる。この場合、製紙用エマルジョンサイズ剤はパルプに対して通常0.05〜3重量%程度(乾燥重量基準)で使用される。   The paper of the present invention is prepared by adding the above-mentioned emulsion sizing agent for papermaking to a water dispersion of pulp together with a fixing agent such as aluminum sulfate and sizing at pH 4 to 8, or a cationic fixing agent in a water dispersion of pulp. And can be produced by a method of making paper at pH 4-8. An excellent sizing effect can be imparted to the resultant paper in a wide papermaking pH range. When using fillers, silicates such as talc, clay and kaolin, inorganic fillers such as titanium dioxide and calcium carbonate, and organic fillers such as urea-formalin resin can be used alone or in combination of two or more. . In this case, the emulsion sizing agent for papermaking is usually used at about 0.05 to 3% by weight (dry weight basis) with respect to the pulp.

以下、実施例及び比較例をあげて本発明方法を更に詳しく説明するが、本発明がこれらに限定されないことはもとよりである。なお、実施例中、表記の無い限り単位%は重量%を示す。 Hereinafter, the method of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. In the examples, unless otherwise indicated, the unit% indicates% by weight.

製造例1
攪拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに界面活性剤(ハイテノールLA−10、第一工業製薬(株)製)4.0g(対モノマー総量1.0重量%)、ヒドロキシブチルアクリレート43.7g(8.0モル%)、80%メタクリル酸158.5g(38.9モル%)、イタコン酸19.7g(4.0モル%)、メタリルスルホン酸ナトリウム31.7g(5.3モル%)、スチレン140.0g(35.5モル%)、α−メチルスチレン26.4g(5.9モル%)、ブチルアクリレート11.6g(2.4モル%)、イオン交換水1090.0g、連鎖移動剤として、α−メチルスチレンダイマー16.0g(対モノマー総量4.0重量%)を仕込み、この混合液を攪拌しながら窒素ガスバブリング下で60℃まで昇温した。重合開始剤として過硫酸アンモニウム(APS)16.0g(対モノマー総量4.0重量%)を加え、90℃まで昇温し、100分間保持した後、後重合用の触媒として過硫酸アンモニウム(APS)4.0g(対モノマー総量1.0重量%)を更に加え、さらに60分間90℃で保持した。次いで48%水酸化ナトリウム水溶液146.5g(メタクリル酸、イタコン酸のカルボン酸基を99モル%中和)を加え、メタクリル酸、イタコン酸の中和を行い、イオン交換水を加えて固形分25.2%、粘度53mPa・s、pH9.4、水酸基価42.5mgKOH/g、酸価249.1mgKOH/gの共重合体溶液を製造した。なお、粘度の測定にはB型粘度計、pHの測定はpH METER F−14(HORIBA製)を用い、25℃で測定した(以下、粘度の測定条件は同じ)。また、水酸基価は[1/((A)成分を構成するモノマーの平均分子量)×(水酸基含有モノマーのモル%×水酸基含有モノマー中の水酸基数)×(KOHの式量)/100]×1000により計算した値であり、酸価は、[1/((A)成分を構成するモノマーの平均分子量)×(カルボン酸基含有モノマーのモル%×カルボン酸基含有モノマー中のカルボン酸基数)×(KOHの式量)/100]×1000により計算した値である。本共重合体溶液(製造例1)はそのまま乳化分散剤として使用した。
Production Example 1
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, 4.0 g of surfactant (Haitenol LA-10, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) (total amount of monomers: 1.0) %), Hydroxybutyl acrylate 43.7 g (8.0 mol%), 80% methacrylic acid 158.5 g (38.9 mol%), itaconic acid 19.7 g (4.0 mol%), methallylsulfonic acid 31.7 g (5.3 mol%) of sodium, 140.0 g (35.5 mol%) of styrene, 26.4 g (5.9 mol%) of α-methylstyrene, 11.6 g (2.4 mol%) of butyl acrylate ), 1090.0 g of ion-exchanged water, and 16.0 g of α-methylstyrene dimer (4.0% by weight based on the total amount of monomers) as a chain transfer agent were added, and the mixture was stirred under nitrogen gas bubbling while stirring. The temperature was raised to 0 ° C. As a polymerization initiator, 16.0 g of ammonium persulfate (APS) (based on the total amount of monomers of 4.0% by weight) was added, and the temperature was raised to 90 ° C. and held for 100 minutes. Then, ammonium persulfate (APS) 4 was used as a catalyst for post-polymerization. 0.0 g (1.0% by weight of the total amount of monomers) was further added, and the mixture was further maintained at 90 ° C. for 60 minutes. Next, 146.5 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution (99 mol% neutralization of carboxylic acid groups of methacrylic acid and itaconic acid) was added, methacrylic acid and itaconic acid were neutralized, and ion exchanged water was added to obtain a solid content of 25 A copolymer solution having a viscosity of 53%, a viscosity of 53 mPa · s, a pH of 9.4, a hydroxyl value of 42.5 mgKOH / g, and an acid value of 249.1 mgKOH / g was produced. The viscosity was measured using a B-type viscometer, and the pH was measured using pH METER F-14 (manufactured by HORIBA) at 25 ° C. (hereinafter, the viscosity measurement conditions are the same). The hydroxyl value is [1 / (average molecular weight of the monomer constituting the component (A)) × (mol% of the hydroxyl group-containing monomer × number of hydroxyl groups in the hydroxyl group-containing monomer) × (KOH formula weight) / 100] × 1000. The acid value is calculated by the following formula: [1 / (average molecular weight of the monomer constituting the component (A)) × (mol% of the carboxylic acid group-containing monomer × number of carboxylic acid groups in the carboxylic acid group-containing monomer) × It is a value calculated by (formula amount of KOH) / 100] × 1000. This copolymer solution (Production Example 1) was used as an emulsifying dispersant as it was.

製造例2〜7および10〜11
製造例1において、各モノマーの配合組成を表1に示す通りに変更した以外は同様の方法で行い、製造例2〜7、及び11は固形分25%、製造例10は固形分22%の共重合体溶液である乳化分散剤を得た。なお、製造例6、製造例10に関しては、メタクリル酸、イタコン酸のカルボン酸基の中和に48%水酸化カリウム水溶液を用いた。
Production Examples 2-7 and 10-11
In Production Example 1, the same method was used except that the composition of each monomer was changed as shown in Table 1. Production Examples 2 to 7 and 11 had a solid content of 25%, and Production Example 10 had a solid content of 22%. An emulsifying dispersant as a copolymer solution was obtained. For Production Example 6 and Production Example 10, a 48% aqueous potassium hydroxide solution was used to neutralize the carboxylic acid groups of methacrylic acid and itaconic acid.

製造例8〜9
製造例1において、各モノマーの配合組成を表1に示す通り変更し、連鎖移動剤としてn−ドデシルメルカプタン(対モノマー総量2.0重量%)、開始剤の過硫酸アンモニウム(APS)量を、対モノマー総量に対し、前重合時5.0重量%、後重合時2.0重量%とした以外は同様の方法で行い、製造例8は固形分25%、製造例9は固形分22%の共重合体溶液である乳化分散剤を得た。中和剤に関しても表1に示す通りである。
Production Examples 8-9
In Production Example 1, the composition of each monomer was changed as shown in Table 1, and n-dodecyl mercaptan (as a total monomer amount: 2.0% by weight) as a chain transfer agent and the amount of ammonium persulfate (APS) as an initiator were compared with each other. Except for the total amount of monomers, 5.0% by weight at the time of pre-polymerization and 2.0% by weight at the time of the post-polymerization, the same method was used. Production Example 8 had a solid content of 25% and Production Example 9 had a solid content of 22%. An emulsifying dispersant as a copolymer solution was obtained. The neutralizing agent is as shown in Table 1.

製造例12
攪拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコにアクリルアミド205.0g(66.0モル%)、ブチルアクリレート44.8g(8.0モル%)、イタコン酸136.4g(24.0モル%)、メタリルスルホン酸ナトリウム13.8g(2.0モル%)、イオン交換水630.5g、イソプロピルアルコール548.1g、連鎖移動剤として、n−ドデシルメルカプタン2.4g(対モノマー総量0.6重量%)を仕込み、この混合液を攪拌しながら窒素ガスバブリング下で、50℃まで昇温した。重合開始剤として過硫酸アンモニウム(APS)8.8g(対モノマー総量2.2重量%)を加え、80℃まで昇温し、3時間保持した。次いでイソプロピルアルコールの留去を行い、イオン交換水を加えて固形分25.3%、粘度1200mPa・s、pH4.3、水酸基価0mgKOH/g、酸価294.1mgKOH/gの共重合体溶液(製造例12)を製造した。
Production Example 12
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, acrylamide 205.0 g (66.0 mol%), butyl acrylate 44.8 g (8.0 mol%), itaconic acid 136. 4 g (24.0 mol%), sodium methallylsulfonate 13.8 g (2.0 mol%), ion-exchanged water 630.5 g, isopropyl alcohol 548.1 g, n-dodecyl mercaptan 2.4 g as a chain transfer agent (Total monomer amount 0.6% by weight) was charged, and this mixture was stirred and heated to 50 ° C. under nitrogen gas bubbling. As a polymerization initiator, 8.8 g of ammonium persulfate (APS) (based on the total amount of monomers of 2.2% by weight) was added, and the temperature was raised to 80 ° C. and held for 3 hours. Next, isopropyl alcohol was distilled off, and ion-exchanged water was added thereto to obtain a copolymer solution having a solid content of 25.3%, a viscosity of 1200 mPa · s, a pH of 4.3, a hydroxyl value of 0 mgKOH / g, and an acid value of 294.1 mgKOH / g. Production Example 12) was produced.

製造例13
攪拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに界面活性剤(ハイテノールLA−10、第一工業製薬(株)製)4.0g(対モノマー総量1.0重量%)、アクリルアミド52.0g(17.7モル%)、メタクリル酸159.8g(35.9モル%)、イタコン酸19.9g(3.7モル%)、メタリルスルホン酸ナトリウム32.1g(4.9モル%)、スチレン131.0g(30.4モル%)、α−メチルスチレン24.9g(5.1モル%)、ブチルアクリレート12.2g(2.3モル%)、イオン交換水1090.0g、連鎖移動剤として、α−メチルスチレンダイマー16.0g(対モノマー総量4.0重量%)を仕込み、この混合液を攪拌しながら窒素ガスバブリング下で60℃まで昇温した。重合開始剤として過硫酸アンモニウム(APS)16.0g(対モノマー総量4.0重量%)を加え、90℃まで昇温し、100分間保持した後、後重合用の触媒として過硫酸アンモニウム(APS)4.0g(対モノマー総量1.0重量%)を更に加え、さらに90℃、60分間で保持した。次いで48%水酸化ナトリウム水溶液149.2g(メタクリル酸、イタコン酸のカルボン酸基の99モル%中和)を加え、メタクリル酸、イタコン酸の中和を行い、イオン交換水を加えて固形分25.0%、粘度110mPa・s、pH9.2、水酸基価0mgKOH/g、酸価251.2mgKOH/gの共重合体溶液を製造した。共重合体溶液(製造例13)をそのまま乳化分散剤として使用した。
Production Example 13
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, 4.0 g of surfactant (Haitenol LA-10, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) (total amount of monomers: 1.0) Weight%), acrylamide 52.0 g (17.7 mol%), methacrylic acid 159.8 g (35.9 mol%), itaconic acid 19.9 g (3.7 mol%), sodium methallylsulfonate 32.1 g (4.9 mol%), styrene 131.0 g (30.4 mol%), α-methylstyrene 24.9 g (5.1 mol%), butyl acrylate 12.2 g (2.3 mol%), ion exchange 1090.0 g of water and 16.0 g of α-methylstyrene dimer (4.0% by weight of the total monomer) were charged as a chain transfer agent, and the mixture was heated to 60 ° C. under nitrogen gas bubbling while stirring. As a polymerization initiator, 16.0 g of ammonium persulfate (APS) (based on the total amount of monomers of 4.0% by weight) was added, and the temperature was raised to 90 ° C. and held for 100 minutes. Then, ammonium persulfate (APS) 4 was used as a catalyst for post-polymerization. Further, 0.0 g (1.0% by weight of the total amount of monomers) was added, and the mixture was further maintained at 90 ° C. for 60 minutes. Next, 149.2 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution (neutralization of 99 mol% of carboxylic acid groups of methacrylic acid and itaconic acid) was added, methacrylic acid and itaconic acid were neutralized, and ion exchanged water was added to obtain a solid content of 25 A copolymer solution having a viscosity of 110%, a viscosity of 110 mPa · s, a pH of 9.2, a hydroxyl value of 0 mgKOH / g, and an acid value of 251.2 mgKOH / g was produced. The copolymer solution (Production Example 13) was used as it was as an emulsifying dispersant.

Figure 2009174106
表中、HPAは、ヒドロキシプロピルアクリレート、HBAは、ヒドロキシブチルアクリレート、GMAは、グリセリンモノアクリレート、MAAは、メタクリル酸、IAは、イタコン酸、Stは、スチレン、αMeStは、アルファメチルスチレン、MMAは、メタクリル酸メチル、BAは、アクリル酸ブチル、BMAは、メタクリル酸ブチル、SMASは、メタリルスルホン酸ナトリウム、AMは、アクリルアミドを表す。また、中和の欄の種は中和の際に用いたアルカリ化合物の種類を、率は、共重合体が有する酸性基のモルに対し、使用したアルカリ成分のモルの割合[{(使用したアルカリ成分のモル数)/(共重合体が有する酸性基のモル数)}×100で表される値]を表す。
Figure 2009174106
In the table, HPA is hydroxypropyl acrylate, HBA is hydroxybutyl acrylate, GMA is glycerol monoacrylate, MAA is methacrylic acid, IA is itaconic acid, St is styrene, αMeSt is alphamethylstyrene, MMA is , Methyl methacrylate, BA is butyl acrylate, BMA is butyl methacrylate, SMAS is sodium methallyl sulfonate, and AM is acrylamide. Further, the type in the column of neutralization is the type of alkali compound used in the neutralization, and the rate is the ratio of the molar amount of the alkaline component used to the molar amount of the acidic group of the copolymer [{(used (Number of moles of alkali component) / (number of moles of acidic group of copolymer)} × 100].

製造例1〜13で得られた共重合体(A)、その中和物(A´)の物性値等を表2に示す。なお、水酸基価、酸価は、中和前の共重合体(A)のモノマー構成成分から計算される値であり、固形分、粘度、pH、表面張力は、中和物(A´)として測定したものである。 Table 2 shows the physical properties and the like of the copolymer (A) obtained in Production Examples 1 to 13 and the neutralized product (A ′) thereof. The hydroxyl value and acid value are values calculated from the monomer components of the copolymer (A) before neutralization, and the solid content, viscosity, pH, and surface tension are as neutralized product (A ′). It is measured.

Figure 2009174106
表中、水酸基価の単位は(mgKOH/g)、酸価の単位は(mgKOH/g)、固形分の単位は(重量%)、表面張力の単位は(N/cm(×10−5))である。
Figure 2009174106
In the table, the unit of hydroxyl value is (mgKOH / g), the unit of acid value is (mgKOH / g), the unit of solid content is (% by weight), and the unit of surface tension is (N / cm (× 10 −5 )). ).

上記製造例で得られた共重合体(A´)について下記表面張力試験を行った。
(表面張力試験)
塩化カルシウム水溶液を使用し、0°dH、100°dH、200°dH、300°dHとなる上記製造例で得られた共重合体(A´)の1重量%水溶液を作製した。
各水溶液を適量シャーレに取り、協和CBVP式表面張力計A−3型(協和化学(株)製)を使用し表面張力値を測定した(単位:N/cm(×10−5))その結果を表2に示す。
The following surface tension test was performed on the copolymer (A ′) obtained in the above production example.
(Surface tension test)
Using a calcium chloride aqueous solution, a 1% by weight aqueous solution of the copolymer (A ′) obtained in the above production example having 0 ° dH, 100 ° dH, 200 ° dH, and 300 ° dH was prepared.
An appropriate amount of each aqueous solution was taken in a petri dish, and the surface tension value was measured using a Kyowa CBVP surface tension meter A-3 type (manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) (unit: N / cm (× 10 −5 )). Is shown in Table 2.

製造例14(ガムロジンのフマル酸強化物(1)の製造例)
160℃の溶融状態にある酸価170mgKOH/gのガムロジン675.0gにフマル酸47.0gを加えて、190〜220℃で2時間加熱加温し、ガムロジンのフマル酸強化物(1)を得た。この強化物のフマル酸の付加率は7%で、酸価は205mgKOH/gであった。
Production Example 14 (Production Example of Gum Rosin Fumaric Acid Reinforcement (1))
47.0 g of fumaric acid was added to 675.0 g of gum rosin having an acid value of 170 mg KOH / g in a molten state at 160 ° C., and heated and heated at 190 to 220 ° C. for 2 hours to obtain a fumaric acid-reinforced product of gum rosin (1). It was. The addition rate of fumaric acid in this strengthened product was 7%, and the acid value was 205 mgKOH / g.

製造例15(ロジンエステル化物(2)の製造例)
攪拌機、温度計、窒素導入管、分水器及び冷却器を備えたフラスコに、酸価170のガムロジン664.2gとグリセリン55.6g(仕込みモル比 OH/COOH=0.90)、また、酸化防止剤としてノクラック300(OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL製)1.0g、及び触媒としてパラトルエンスルホン酸0.1gを仕込み、窒素気流下270℃まで加熱し、攪拌下、同温度で15時間反応させ、酸価16mgKOH/gのロジンエステル化物(2)を得た。
Production Example 15 (Production Example of Rosin Esterified Compound (2))
In a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube, a water separator and a condenser, 664.2 g of gum rosin having an acid value of 170 and 55.6 g of glycerin (feed molar ratio OH / COOH = 0.90) and oxidation 1.0 g NOCLACK 300 (manufactured by OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL) as an inhibitor and 0.1 g paratoluenesulfonic acid as a catalyst were heated to 270 ° C. in a nitrogen stream, reacted at the same temperature for 15 hours under stirring, and acid A rosin esterified product (2) having a value of 16 mgKOH / g was obtained.

実施例1
上記製造例14で得られたガムロジンのフマル酸強化物(1)240gと上記製造例15で得られたロジンエステル化物(2)60gを約160℃に加熱溶融し、攪拌しながら製造例1で得られた共重合体水溶液を、共重合体水溶液中に含まれる総固形分が19.5gとなる量を滴下して混合し、W/O形態とし、これに熱水を添加して安定なO/Wエマルジョンとした後、室温まで冷却した。上記共重合体溶液(製造例1)を用いて得られたエマルジョンの固形分濃度は50.3%、エマルション粘度は30mPa・s、平均粒子径は0.49μmであった。各共重合体溶液を用いた時の各エマルジョンの物性を表3に示す。なお、粘度の測定にはB型粘度計を用い、25℃で測定した。(以下、粘度の測定条件は同様に行った)。平均粒子径は、レーザー回折・散乱法による粒子径測定装置LASER DIFFRACTION PARTICLE SIZE ANALYZER SALD−2000J(SHIMADZU製)で測定した(以下、粒子径の測定条件は同様に行った)。
Example 1
240 g of the fumaric acid-reinforced product of gum rosin (1) obtained in Production Example 14 and 60 g of the rosin esterified product (2) obtained in Production Example 15 were heated and melted to about 160 ° C. and stirred in Production Example 1. The obtained aqueous copolymer solution was added dropwise and mixed in such an amount that the total solid content contained in the aqueous copolymer solution was 19.5 g to obtain a W / O form. After making it an O / W emulsion, it was cooled to room temperature. The emulsion obtained using the copolymer solution (Production Example 1) had a solid content concentration of 50.3%, an emulsion viscosity of 30 mPa · s, and an average particle size of 0.49 μm. Table 3 shows the physical properties of each emulsion when each copolymer solution was used. The viscosity was measured at 25 ° C. using a B-type viscometer. (Hereafter, the viscosity measurement conditions were the same). The average particle size was measured with a particle size measuring apparatus LASER DIFFRACTION PARTICLE SIZE ANALYZER SALD-2000J (manufactured by SHIMADZU) by laser diffraction / scattering method (hereinafter, the measurement conditions of the particle size were the same).

実施例2〜6、実施例8、比較例3、比較例6
実施例1において用いた製造例1で得られた共重合体水溶液を表3に示すように変更した以外は同様にしてロジンエマルジョン型サイズ剤を調製した。
Examples 2-6, Example 8, Comparative Example 3, Comparative Example 6
A rosin emulsion type sizing agent was prepared in the same manner except that the aqueous copolymer solution obtained in Production Example 1 used in Example 1 was changed as shown in Table 3.

実施例7
約160℃に加熱溶融した製造例14で得られたガムロジンのフマル酸強化物(1)と製造例15で得られたロジンエステル化物(2)の混合物に、製造例6で得られた共重合体水溶液を、共重合体水溶液中に含まれる総固形分が18.0gとなるように滴下混合する他は実施例1と同様にして、固形分濃度50%のロジンエマルジョン型サイズ剤を得た。
Example 7
The mixture of the fumaric acid fortified product of gum rosin (1) obtained in Production Example 14 and the rosin esterified product (2) obtained in Production Example 15 which was heated and melted at about 160 ° C. was added to the co-polymer obtained in Production Example 6. A rosin emulsion type sizing agent having a solid content concentration of 50% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous solution was dropped and mixed so that the total solid content contained in the aqueous copolymer solution was 18.0 g. .

比較例1
約160℃に加熱溶融した製造例14で得られたガムロジンのフマル酸強化物(1)と製造例15で得られたロジンエステル化物(2)の混合物に、製造例8で得られた共重合体水溶液を、共重合体水溶液中に含まれる総固形分が21.0gとなるように滴下混合する以外は実施例1と同様にして、固形分濃度50%のロジンエマルジョン型サイズ剤を得た。
Comparative Example 1
The mixture of the fumaric acid fortified product (1) of gum rosin obtained in Production Example 14 heated and melted at about 160 ° C. and the rosin esterified product (2) obtained in Production Example 15 was added to the copolymer obtained in Production Example 8. A rosin emulsion type sizing agent having a solid content concentration of 50% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the combined aqueous solution was dropped and mixed so that the total solid content in the aqueous copolymer solution was 21.0 g. .

比較例2および4
比較例1において用いた製造例8で得られた共重合体水溶液を表3に示すように変更した以外は同様にしてロジンエマルジョン型サイズ剤を調製した。
Comparative Examples 2 and 4
A rosin emulsion type sizing agent was prepared in the same manner except that the aqueous copolymer solution obtained in Production Example 8 used in Comparative Example 1 was changed as shown in Table 3.

比較例5
約160℃に加熱溶融した製造例14で得られたガムロジンのフマル酸強化物(1)と製造例15で得られたロジンエステル化物(2)の混合物に、製造例12で得られた共重合体水溶液を、共重合体水溶液中に含まれる総固形分が25.5gとなるように滴下混合する以外は同様の方法で行い固形分濃度50%のロジンエマルジョン型サイズ剤を得た。
Comparative Example 5
The mixture of the gum rosin fumaric acid-reinforced product (1) obtained in Production Example 14 and melted at about 160 ° C. and the rosin esterified product (2) obtained in Production Example 15 was added to the co-polymer obtained in Production Example 12. A rosin emulsion type sizing agent having a solid content concentration of 50% was obtained in the same manner except that the aqueous solution was dropped and mixed so that the total solid content in the aqueous copolymer solution was 25.5 g.

実施例、比較例で得られたロジンエマルジョン型サイズ剤の性状を表3に示した。
また、各ロジンエマルジョン型サイズ剤について以下の実験を行った。結果を表3および表4に示す。
Properties of the rosin emulsion type sizing agents obtained in Examples and Comparative Examples are shown in Table 3.
The following experiment was conducted for each rosin emulsion type sizing agent. The results are shown in Table 3 and Table 4.

機械的安定性試験
実施例、比較例で得られたロジンエマルジョン型サイズ剤50gを試験用容器に入れ、温度25℃、荷重10kg、回転数800rpmにて5分間マーロン式安定性試験を行った。生成した凝集物を350メッシュ金網にて濾別して全固形分に対する析出量を測定し百分率で表した。その結果を表3に示した。使用機器はMARON(1000 rpm)(新星産業(株)製)。
Mechanical Stability Test 50 g of the rosin emulsion type sizing agent obtained in Examples and Comparative Examples was placed in a test container, and a Marlon stability test was performed for 5 minutes at a temperature of 25 ° C., a load of 10 kg, and a rotation speed of 800 rpm. The produced agglomerates were filtered with a 350 mesh wire mesh, and the amount of precipitation with respect to the total solid content was measured and expressed as a percentage. The results are shown in Table 3. The equipment used is MARON (1000 rpm) (manufactured by Shinsei Sangyo Co., Ltd.).

静置安定性試験
実施例、比較例で得られたロジンエマルジョン型サイズ剤100gをマヨネーズ瓶に入れ、室温で2ヶ月静置後、350メッシュ金網で全量濾過し、全固形分に対する濾過残渣量を測定した(ppm)。その結果を表3に示した。
100g of rosin emulsion type sizing agents obtained in the static stability test examples and comparative examples are put in a mayonnaise bottle, left to stand at room temperature for 2 months, and then filtered through a 350 mesh wire net to determine the amount of filtration residue relative to the total solid content. Measured (ppm). The results are shown in Table 3.

Figure 2009174106
表中、使用量の単位は(固形分重量%)、固形分の単位は(重量%)、粘度の単位は(mPa・s)、粒子径の単位は(μm)、機械安定性の単位は(%)、静置安定性の単位は(ppm)である。
Figure 2009174106
In the table, the amount used is (solid weight%), the solid content is (wt%), the viscosity is (mPa · s), the particle size is (μm), and the mechanical stability is (%), The unit of stationary stability is (ppm).

濁度測定試験
実施例、比較例で得られた各ロジンエマルジョン型サイズ剤溶液を、0°dH、100°dH、200°dH、300°dH各硬度の塩化カルシウム水溶液でロジンエマルジョンサイズ剤固形分が0.164重量%となるように希釈し、24時間室温で静置した後、希釈液の上澄み液の濁度(NTU)をMcVan社製:ANALITE NEPHELOMETER MODEL 152を用いて測定した。その結果を表4に示した。
Each rosin emulsion type sizing solution obtained in the turbidity measurement test examples and comparative examples was solidified with a rosin emulsion sizing agent solid solution with an aqueous calcium chloride solution having a hardness of 0 ° dH, 100 ° dH, 200 ° dH, and 300 ° dH. Was diluted to 0.164% by weight and allowed to stand at room temperature for 24 hours, and then the turbidity (NTU) of the supernatant of the diluted solution was measured using a product made by McVan: ANALITE NEPHELOMETER MODEL 152. The results are shown in Table 4.

手抄き試験
段ボール古紙(灰分12%含有)をパルプ濃度2.0%になる量の水道水を加えビーターを用いて500mlカナディアン・スタンダード・フリーネスまで叩解した。
叩解したパルプスラリーを更に水道水で希釈しパルプ濃度1.0%に調整した。
このパルプスラリーに対パルプ1.0%(絶乾重量基準)の硫酸バンドを添加した後、サイズ剤固形分として対パルプ0.6%(絶乾重量基準)となるように実施例、比較例で調製したロジンエマルジョン型サイズ剤(100°dH、200°dH、300°dHの各硬度の塩化カルシウム水溶液にそれぞれ添加し一定の時間攪拌したもの)を添加した後、抄紙機(Tappi Standard Sheet Machine(丸型))で、坪量110g/mとなるように抄紙した。なお、この時の抄紙pHは6.2であった。手抄きした湿紙を線圧5.5kg/cm、送り速度2m/minの条件のロールプレス機で脱水した。湿紙の乾燥は、回転式ドライヤーを用いて80℃で150秒間の条件で行った。得られた試験紙を恒温恒湿(23℃、50%相対湿度)環境下で24時間調湿した後、Cobb吸水度を測定した。Cobb吸水度測定方法はJIS −P8140に準ずる。その結果を表4に示した。
Hand-drawn test cardboard waste paper (containing 12% ash) was added to tap water with a pulp concentration of 2.0% and beaten to 500 ml Canadian Standard Freeness using a beater.
The beaten pulp slurry was further diluted with tap water to adjust the pulp concentration to 1.0%.
After adding a 1.0% sulfuric acid band to the pulp slurry (based on the absolute dry weight), Examples and Comparative Examples so that the solid content of the sizing agent is 0.6% relative to the pulp (based on the absolute dry weight). After adding the rosin emulsion type sizing agent (added to each of calcium chloride aqueous solutions of 100 ° dH, 200 ° dH, and 300 ° dH and stirred for a certain period of time), a paper machine (Tappi Standard Sheet Machine) was prepared. (Round type)), the paper was made to have a basis weight of 110 g / m 2 . The papermaking pH at this time was 6.2. The hand-wetted wet paper was dehydrated with a roll press machine under conditions of a linear pressure of 5.5 kg / cm and a feed rate of 2 m / min. The wet paper was dried at 80 ° C. for 150 seconds using a rotary dryer. The obtained test paper was conditioned for 24 hours in a constant temperature and humidity (23 ° C., 50% relative humidity) environment, and then the Cobb water absorption was measured. The Cobb water absorption measurement method conforms to JIS-P8140. The results are shown in Table 4.

発泡性試験
上記実施例、比較例で調製した各ロジンエマルジョン型サイズ剤溶液を、100°dH、200°dH、300°dH各硬度の塩化カルシウム水溶液で25重量%に希釈し、マヨネーズ瓶に40gとり、液面高さを測定後、激しく振り混ぜた後、1分間静置した。静置後の液面の高さを測定し以下の式で発泡性(%)を算出した。その結果を表4に示した。(発泡性)=[(静置後の液面の高さ)/(攪拌前の液面高さ)]×100
Foamability test Each rosin emulsion type sizing solution prepared in the above Examples and Comparative Examples was diluted to 25% by weight with an aqueous calcium chloride solution having a hardness of 100 ° dH, 200 ° dH, and 300 ° dH, and 40 g in a mayonnaise bottle. After measuring the liquid level, it was shaken vigorously and allowed to stand for 1 minute. The height of the liquid level after standing was measured, and foamability (%) was calculated by the following formula. The results are shown in Table 4. (Foaming property) = [(Liquid level after standing) / (Liquid level before stirring)] × 100

Figure 2009174106
Figure 2009174106

評価例はいずれも、固形分濃度50%においても静置安定性(皮張り量、エマルジョンの固形分粒子の沈降)に問題はなく、エマルジョン粘度も50mPa・s以下と実用上問題のないエマルジョンであった。しかし、比較評価例1〜6では静置安定性、サイズ性能に問題があり、特に、乳化分散力の足りない比較評価例5ではレーザー回折・散乱法による平均粒子径が2μmを超えており、静置安定性、サイズ性能は著しく劣っていた。一方、比較評価例6は、乳化分散力は十分であるが、エマルジョン粘度が170mPa・s(固形分濃度50%)と高く、皮張りが発生し易く静置安定性が劣るため実用上の取り扱いに問題が生じると考えられる。各硬度でのサイズ性能においては評価例の方が比較評価例より優れており、硬度が高くなるに連れてその差が大きいことは明らかである。また、エマルジョンの発泡性においても評価例は比較評価例に比べて低発泡性を示すことが明らかである。
In all of the evaluation examples, there is no problem in the stationary stability (skinning amount, sedimentation of solid particles in the emulsion) even at a solid content concentration of 50%, and the emulsion viscosity is 50 mPa · s or less, and there is no practical problem. there were. However, Comparative Evaluation Examples 1 to 6 have problems in stationary stability and size performance. In particular, in Comparative Evaluation Example 5 where the emulsifying and dispersing power is insufficient, the average particle diameter by the laser diffraction / scattering method exceeds 2 μm, The stationary stability and size performance were extremely inferior. On the other hand, Comparative Evaluation Example 6 has a sufficient emulsifying and dispersing power, but the emulsion viscosity is as high as 170 mPa · s (solid content concentration 50%), and it is easy to cause skinning and is inferior in static stability. It is thought that problems will occur. In the size performance at each hardness, the evaluation example is superior to the comparative evaluation example, and it is clear that the difference increases as the hardness increases. Further, it is clear that the evaluation example shows low foaming property as compared with the comparative evaluation example also in the foamability of the emulsion.

Claims (7)

下記共重合体(A)の部分中和物または全中和物(A´)およびロジン系樹脂(B)を含有するロジン系エマルジョン型サイズ剤。
共重合体(A):部分中和または全中和した際の中和物を、硬度0〜300°dHである中和物の1重量%水溶液とした際の表面張力値の最大値と最小値の差が0〜3.0×10−5N/cmの範囲を示し、水酸基価が40〜90mgKOH/g、酸価が200〜300mgKOH/gであるアニオン性官能基を有する共重合体。
A rosin emulsion type sizing agent comprising a partially neutralized product or a total neutralized product (A ′) of the following copolymer (A) and a rosin resin (B).
Copolymer (A): Maximum and minimum surface tension values when the neutralized product after partial neutralization or total neutralization is a 1% by weight aqueous solution of a neutralized product having a hardness of 0 to 300 ° dH. A copolymer having an anionic functional group having a value difference of 0 to 3.0 × 10 −5 N / cm, a hydroxyl value of 40 to 90 mgKOH / g, and an acid value of 200 to 300 mgKOH / g.
共重合体(A)が、水酸基含有(メタ)アクリレート類(a1)およびカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a2)を必須成分とした重合成分の共重合体である請求項1に記載のロジン系エマルジョン型サイズ剤。 The copolymer (A) is a copolymer of a polymerization component comprising a hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a1) and a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a2) as essential components. Rosin emulsion type sizing agent. 水酸基含有(メタ)アクリレート類(a1)が、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコールおよびヒドロキシエチル(メタ)アリルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載のロジン系エマルジョン型サイズ剤。 Hydroxyl group-containing (meth) acrylates (a1) are hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, (meta 3. The rosin emulsion type sizing agent according to claim 2, which is at least one selected from the group consisting of allyl alcohol and hydroxyethyl (meth) allyl ether. カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a2)が、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸および無水シトラコン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項2または3に記載のロジン系エマルジョンサイズ剤。 The carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a2) is selected from the group consisting of (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid and citraconic anhydride The rosin emulsion sizing agent according to claim 2 or 3, wherein the rosin emulsion sizing agent is at least one. ロジン系エマルジョン型サイズ剤のレーザー回折・散乱法による平均粒子径が0.2〜0.7μmである請求項1〜4のいずれかに記載のロジン系エマルジョン型サイズ剤。 The rosin emulsion type sizing agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the rosin emulsion type sizing agent has an average particle size of 0.2 to 0.7 µm as measured by a laser diffraction / scattering method. 硬度100〜300°dHの範囲の硬水で希釈された0.164重量%水溶液の一日静置後の上澄み部の濁度が、100〜5,000NTUの値を示す請求項1〜5のいずれかに記載のロジン系エマルジョン型サイズ剤。 6. The turbidity of the supernatant after standing for one day in a 0.164 wt% aqueous solution diluted with hard water having a hardness in the range of 100 to 300 ° dH shows a value of 100 to 5,000 NTU. A rosin emulsion type sizing agent according to claim 1. 請求項1〜6のいずれかに記載のロジン系エマルジョン型サイズ剤を用いて得られた紙。
Paper obtained by using the rosin emulsion type sizing agent according to any one of claims 1 to 6.
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