JP2613482B2 - ロジン系エマルジョンサイズ剤用乳化分散剤及びサイズ剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロジン系エマルジョンサイズ剤用乳化分散
剤、及びこの乳化分散剤を用いた製紙用サイズ剤に関す
るものである。 〔従来の技術〕 従来の製紙用ロジン系エマルジョンサイズ剤では、ロ
ジン系物質の乳化分散剤として、鹸化ロジン、アニオン
系界面活性剤、カゼイン等を用いている。しかしなが
ら、鹸化ロジンやアニオン系界面活性剤、例えば、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩（特開
昭60−133052号）、ポリオキシエチレンジスチリルフェ
ニルエーテルスルホコハク酸エステル塩（特公昭59−48
064号）等を使用したロジン系エマルジョンサイズ剤の
場合、抄紙工程における発泡性のため作業性を悪化さ
せ、サイズ効果の低下を招く原因となっている。また、
天然物より抽出されたカゼインを分散剤とした場合、抄
紙工程での発泡性自体は改善されるものの、細かい粒子
のエマルジョンが得られないため、サイズ性が不充分で
あり、また腐敗等による経時安定性に問題がある。 この他、幾つかの合成高分子系乳化分散剤も提案され
ている（特開昭61−108796号、同平１−104897号、同平
１−203031号、同平１−203032号）が、これらはロジン
系物質の乳化分散剤としての性能が不充分であり、製造
されたエマルジョンは粒子が粗く、その安定性自体に大
きな問題が残る。さらに、機械的剪断力を受けた際の安
定性や硬水希釈時の安定性、及び抄紙工程における発泡
性によるサイズ効果の低下など、多くの欠点がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 以上の実情に鑑み、本発明はロジン系物質の乳化分散
時、エマルジョン粒子が極めて微細で優れた分散安定性
を示し、しかも分散液が低粘度で取り扱い易く、加えて
硬水希釈時の分散安定性に優れ、抄紙工程における泡立
ちが低く、酸性から中性にかけての広範囲のpH領域にお
いて従来のロジン系エマルジョンサイジングに卓越する
サイズ効果を発現しうる新規なロジン系エマルジョンサ
イズ剤用乳化分散剤及び製紙用ロジン系エマルジョンサ
イズ剤を提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 （１） 概要 以上の課題を達成するため、本発明に係るロジン系エ
マルジョンサイズ剤用乳化分散剤は、2,4−ジフェニル
−４−メチル−１−ペンテン（ａ）を必須の連鎖移動剤
とし、スチレン系単量体（ｂ）と、（メタ）アクリル酸
及び／又はその塩（ｃ）との共重合体及び／又はその中
和物からなることを特徴とする。 以下、発明の構成に関連する主要な事項につき項分け
して記述する。 （２） 連鎖移動剤（ａ） 本発明における連鎖移動剤（ａ）である2,4−ジフェ
ニル−４−メチル−１−ペンテンをビニルエステル系単
量体を重合する際の連鎖移動剤として使用することによ
り（共）重合体の分子量制御が可能であることは公知で
ある（特公昭56−45490号、特開昭58−217511及び同昭5
9−81322号）。しかるに研究の結果、上記化合物（ａ）
を共重合体（乳化分散剤）の分子量制御に使用すること
により、チオール、ハロゲン化炭化水素、アミン、ニト
ロ化合物、アルコール、スルフィド、スルホキシド、ス
ルホン、ジスルフィド等、他の連鎖移動剤を使用した場
合と比較して、共重合体（乳化分散剤）の分子量分布の
幅が狭くなり、その結果、ロジン系物質の乳化分散に好
適な分子量範囲内に適確に合致させることができ、この
ため、該共重合体を用いてロジン系物質を乳化、分散さ
せた場合、分散体粒子の極めて微細なエマルジョン製造
が可能となるので、分散安定性が非常に良好で、経時的
な沈降物や凝集物の殆どない優れたエマルジョンサイズ
剤を創製できることが見出された。かくして得られたエ
マルジョンは、粘度が低いため取扱いが容易であると共
に、硬水希釈時の分散安定性に優れ、抄紙工程における
発泡性が低く、かつ酸性から中性にかけての広範囲のpH
領域において有効であるなど、従来のサイズ剤にない卓
越したサイズ効果をもつロジン系エマルジョンサイズ剤
である。 2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（ａ）
の合成時には、副生物として2,4−ジフェニル−４−メ
チル−２−ペンテンや1,1,3−トリメチル−３−フェニ
ルインダン等を副生することが多いが、これらの副生物
にも連鎖移動剤として効果があるので、（ａ）はこれら
の副生物との混合物であってもよい。 本発明中の共重合体（乳化分散剤）の合成に際して
は、（ａ）以外の連鎖移動剤を併用することも可能であ
る。（ａ）以外の連鎖移動剤として、例えば、メタンチ
オール、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチ
オール、オクタンチオール、ドデカンチオール、ベンゼ
ンチオール、トルエンチオール、α−ナフタレンチオー
ル、β−ナフタレンチオール、メルカプトメタノール、
メルカプトエタノール、メルカプトプロパノール、メル
カプトブタノール、チオグリコール酸又はこのメチル、
エチル、プロピル、ブチル、ｎ−オクチル、２−エチル
ヘキシル、ドデシル、ベンジルエステル、β−チオプロ
ピオン酸又はこのメチル、エチル、プロピル、ブチル、
ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、ドデシル、ベンジ
ルエステル、β−メルカプトプロピオン酸メトキシブチ
ル、トリメチロールプロパン−トリス（β−チオプロピ
オネート）などのメルカプタン類、四塩化炭素、四臭化
炭素、ブロモトリクロロエタン、ブロモベンゼンなどの
ハロゲン化炭化水素類、トリメチルアミン、トリエチル
アミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N,N
−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリンなどのア
ミン類、ｍ−ジニトロベンゼンなどのニトロ化合物、se
c−ブチルアルコールなどのアルコール類、アルデヒド
類、スルフィド類、スルホキシド類、スルホン類その
他、クメン、アントラセン、アリル化合物などを挙げる
ことができる。 （３） 単量体成分（ｂ） 本発明に係る共重合体（乳化分散剤）を構成する単量
体において、単量体（ｂ）は、 一般式、 （式中R₁は水素又はメチル基を、R₂は水素、CH₃、CH₂CH
₃、CH（CH₃）_２、Ｃ（CH₃）_３を示す。またR₂はフェニ
ル基の２〜６位のいずれの位置にあっても良い） で表される単量体からなる群から選ばれた１種類以上の
単量体であり、例えば、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ｏ−,m−,p−メチルスチレン、ｏ−,m−,p−エチル
スチレン、ｏ−,m−,p−イソプロピルスチレン、ｏ−,m
−,p−tert−ブチルスチレン、等があげられ、特にスチ
レン、α−メチルスチレン、ｍ−,p−メチルスチレンが
好ましい。 （４） 単量体成分（ｃ） 本発明に係る共重合体（乳化分散剤）を構成する単量
体において、成分（ｃ）は、 一般式 （式中R₃は水素又はメチル基を、Ｍは水素、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、アンモニウム、有機塩基類を示
す） で表わされる単量体からなる群から選ばれた１種類以上
の単量体であり、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
及び／又はこれらを塩基性物質で中和して得られる塩が
挙げられ、塩基性物質として、例えば、リチウム、ナト
リウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アンモ
ニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エ
チレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、ピリジン、アニリン、シクロヘキシルアミ
ン、モルホリンなどが挙げられるが、特にアクリル酸、
メタクリル酸、及び／又はこれらのリチウム塩、ナトリ
ウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、モノエタノール
アミン塩及びシクロヘキシルアミン塩が好ましい。 （５） 他の単量体成分（ｄ） 本発明共重合体は、上記（ａ）〜（ｃ）の基本成分以
外に、種々の親水性共重合成分を含むことができる。親
水性の単量体の例としては、酢酸ビニルなどのビニルエ
ステル系単量体、（メタ）アクリロニトリルなどのニト
リル系単量体、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール
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、メサコン酸、無水メサコン酸などのジカ
ボン酸（及び無水物）系単量体の他、更に以下の例を提
示できる。 ジカルボン酸モノエステル糸単量体：マレイン酸モノメ
チル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピ
ル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノｎ−オクチ
ル、マレイン酸モノ２−エチルヘキシル、マレイン酸モ
ノドデシル、マレイン酸モノオクタデシル、マレイン酸
モノオクタデセニル、マレイン酸モノシクロヘキシル、
マレイン酸モノベンジル、フマール酸モノメチル、フマ
ール酸モノエチル、フマール酸モノプロピル、フマール
酸モノブチル、フマール酸モノｎ−オクチル、フマール
酸モノ２−エチルヘキシル、フマール酸モノドデシル、
フマール酸モノオクタデシル、フマール酸モノオクタデ
セニル、フマール酸モノシクロヘキシル、フマール酸モ
ノベンジル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエ
チル、イタコン酸モノプロピル、イタコン酸モノブチ
ル、イタコン酸モノｎ−オクチル、イタコン酸モノ２−
エチルヘキシル、イタコン酸モノオクタデシル、イタコ
ン酸モノドデシル、イタコン酸モノシクロヘキシル、イ
タコン酸モノオクタデセニル、イタコン酸モノベンジル
等。 スルホン酸系モノマー：スチレンスルホン酸、α−メチ
ルスチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、２−（メ
タ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、
（メタ）アリルアミド−Ｎ−メチルスルホン酸、（メ
タ）アクリルアミドフェニルプロパンスルホン酸、（メ
タ）アリルスルホン酸、（メタ）アクリル酸スルホエチ
ル、（メタ）アクリル酸スルホプロピル、（メタ）アク
リル酸スルホ２−ヒドロキシプロピル等。 硫酸エステル系単量体：（メタ）アクリル酸ヒドロキシ
エチルの硫酸エステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシ
プロピル硫酸エステル、（メタ）アクリル酸ポリオキシ
アルキレン硫酸エステル、硫酸（メタ）アリルエステ
ル、アリロキシポリオキシアルキレン硫酸エステル等。 アミド系単量体：（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロ
ール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
オクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキシメチル（メタ）
アクリルアミド、Ｎ−プロポキシメチル（メタ）アクリ
ルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミ
ド、N,N−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリルミド、
（メタ）アクリルアミドグリコール酸等。 アミノアルキル系単量体：（メタ）アクリル酸アミノエ
チル、（メタ）アクリル酸アミノプロピル、（メタ）ア
クリル酸アミノブチル、（メタ）アクリル酸Ｎ−メチル
アミノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ−メチルアミノプ
ロピル、（メタ）アクリル酸Ｎ−メチルアミノブチル、
（メタ）アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、（メ
タ）アクリル酸N,N−ジメチルアミノプロピル、（メ
タ）アクリル酸N,N−ジメチルアミノブチル、（メタ）
アクリル酸N,N−ジエチルアミノエチル、（メタ）アク
リル酸N,N−ジエチルアミノプロピル、（メタ）アクリ
ル酸N,N−ジエチルアミノブチル等。 ヒドロキシアルキル系単量体：（メタ）アクリル酸ヒド
ロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピ
ル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル、グリセリン
モノ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（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、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、
（メタ）アリルアルコール等。 ポリオキシアルキレン系単量体：ポリオキシアルキレン
（メタ）アクリル酸エステル、ポリオキシアルキレング
リセリン（メタ）アクリル酸エステル、ポリオキシアル
キレンモノアルキル（メタ）アクリル酸エステル、ポリ
オキシアルキレンモノアルケニル（メタ）アクリル酸エ
ステル、ポリオキシアルキレン（メタ）アリルエーテ
ル、ポリオキシアルキレングリセリン（メタ）アリルエ
ーテル等。 なお、ここでポリオキシアルキレンの原料であるアル
キレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシドなどが挙げられ、これら
の群から選ばれる１種類以上の化合物が使用される。ア
ルキレンオキシドの繰り返し単位は１〜50であって、結
合形式はランダム、交互、ブロックのいずれでもよい。
また、アルキル基、アルケニル基の炭素原子数は１〜４
個である。 以上に挙げた単量体（ｄ）の中で、特に酢酸ビニル、
（メタ）アクリロニトリル、マレイン酸、無水マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸、無水イタコン酸、マレイ
ン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モ
ノプロピル、マレイン酸モノブチル、フマール酸モノメ
チル、フマール酸モノエチル、フマール酸モノプロピ
ル、フマール酸モノブチル、スチレンスルホン酸、ビニ
ルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチ
ルプロパンスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、
（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルの硫酸エステ
ル、硫酸（メタ）アリルエステル、（メタ）アクリルア
ミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリルアミドグリコール酸及び（メタ）アクリル
酸ヒドロキシアルキルエステルが好ましく、特に酢酸ビ
ニル、（メタ）アクリロニトリル、マレイン酸、無水マ
レイン酸、フマール酸、イタコン酸、スチレンスルホン
酸、ビニルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、（メタ）
アクリル酸ヒドロキシエチルが好適である。 本単量体（ｄ）は単独又は２種類以上の混合物であっ
てもよく、また、酸型の単量体は成分（ｃ）で挙げたも
のと同様な塩であってもよい。 （６） 共重合体 以上の単量体から構成される本発明共重合体（乳化分
散剤）は、重合反応終了後、単量体（ｃ）（（４）項参
照）で挙げたような塩基性化合物で中和して塩にしても
よく、重合前に部分中和又は完全中和してもよい。ま
た、共重合体中のエステル結合及びアミド結合は重合後
に加水分解してもよい。 連鎖移動剤（ａ）の量は、0.01〜20重量％、好ましく
は0.01〜10重量％である。0.01重量％未満では共重合体
の分子量が大となり過ぎ、また20重量％を越えると重合
率の低下が見られる。 単量体（ｂ）の量は0.1〜90重量％で、好ましくは５
〜80重量％であり、単量体（ｃ）の量は10〜90重量％
で、好ましくは20〜80重量％であり、単量体（ｄ）の量
は40重量％以下、好ましくは30重量％以下である。 共重合体の平均分子量は、1,000〜300,000、好ましく
は5,000〜100,000である。 共重合体を構成する単量体は、ランダム、交互、ブロ
ック、グラフトのうち、どの形式で結合してもよい。 （７） 重合方法 本発明中の共重合体（乳化分散剤）においてその重合
方法は、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合法の
いずれか、好ましくは前三者の方法である。重合用溶媒
（媒体）としては、水及び有機溶剤、例えばベンゼン、
トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、クロ
ロメタン、クロロエタン、メタノール、エタノール、イ
ソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケト
ン、ジオキサンなどが挙げられる。 重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキシド、tert
−ブチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、クミ
ルパーオキシド、tert−ブチルヒドロパーオキシド、ク
メンヒドロパーオキシド、アゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2′−アゾビス−（2,4−ジメチルバレロニトリ
ル）、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリ
ウム、過硫酸カリウム、2,2′−アゾビス−（２−アミ
ジノプロパン）−ヒドロクロライド、レドックス系開始
剤（過酸化水素−塩化第一鉄、過硫酸アンモニウム−酸
性亜硫酸ナトリウム他）などのラジカル供与剤を例示で
きる。 また乳化重合用の乳化剤としては、脂肪酸塩、ロジン
酸塩、硫酸化脂肪酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩、アルキルスルホ脂肪酸エステル塩、ジアルキルス
ルホコハク酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテルスルホコハク酸モノエステル塩、ポリオキシ
アルキレンアルケニルエーテルスルホコハク酸モノエス
テル塩、ポリオキシアルキレンアリールエーテルスルホ
コハク酸モノエステル塩、アルキルジフェニルエーテル
ジスルホン酸塩、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステル塩、
アルキル硫酸エステル塩、アルケニル硫酸エステル塩、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル
塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸エス
テル塩、ポリオキシアルキレンアリールエーテル硫酸エ
ステル塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアル
キレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシ
アルキレンアルケニルエーテルリン酸エステル塩、ポリ
オキシアルキレンアリールエーテルリン酸エステル塩な
どのアニオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアル
キルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテ
ル、ポリオキシアルキレンアリールエーテル、ポリオキ
シアルキレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシア
ルキレンアルキルエステル、ポリオキシアルキレンアル
ケニルエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアリー
ルエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、N,
N−ジヒドロキシエチルアルキルアミド、ポリオキシア
ルキレンアルキルアミド、グリセリン脂肪酸エステル、
ポリグセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂
肪酸エステル、ポリオキシアルキレンペンタエリスリト
ールアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖
脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンショ糖脂肪酸エ
ステル、ポリオキシアルキレンなどの非イオン性界面活
性剤、アルキルアミン塩、アルキルアンモニウム塩、ア
ルキルアラルキルアンモニウム塩、アルキルピリジニウ
ム塩、アルキルピコリニウム塩などのカチオン性界面活
性剤、アミノ酸型、ベタイン型、スルホン酸型、硫酸エ
ステル型、リン酸エステル型などの両性界面活性剤、カ
ゼイン、β−ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合
物、ポリカルボン酸塩、スチレン−マレイン酸共重合体
塩などの高分子型界面活性剤などが挙げられ、以上の界
面活性剤は併用可能である。 共重合体の重合にあたっては、連鎖移動剤、単量体、
重合開始剤及び界面活性剤からなる混合物の総量が全体
の５〜80重量％、好ましくは10〜70重量％、残部が媒体
（水、有機溶剤）となるようにする。重合温度は40〜20
0℃、好ましくは60〜160℃である。 （８） ロジン系物質 ロジン系物質としては、ガムロジン、ウッドロジン、
トール油ロジンなどのロジン及びこれらの水素添加物、
不均化物、重合物、アルデヒド変性物などのロジン誘導
体、更に、これらロジン、ロジン誘導体（ｅ）と を含有する酸性化合物（ジエノフィル）の付加化合物
（ｆ）が挙げられ、これらの群から選ばれる１種類以上
の化合物であり、好ましくは、（ｅ）の量が０〜95重量
％、（ｆ）の量が５〜100重量％の混合物である。 （９） ロジン系エマルジョンサイズ剤 本発明の共重合体（乳化分散剤）を用いてロジン系エ
マルジョンサイズ剤を得る方法としては、有機溶剤を使
用する方法と有機溶剤なしで転相乳化する方法とがある
が、後者の方が製造コスト面からは有利である。 前者の方法の例としては、先ずロジン系物質を有機溶
剤に溶解し、必要に応じ少量の塩基性化合物を含む水と
共にホモジナイザーで乳化してエマルジョンを調製、次
に減圧下にエマルジョン中の有機溶剤を留去した後、共
重合体（乳化分散剤）を添加し、70℃以下で熱処理して
エマルジョンサイズ剤を得る。この場合、共重合体はホ
モジナイズする以前に添加してもよい。 次に後者の転相乳化法の例としては、先ず、ロジン系
物質を溶融温度で共重合体（乳化分散剤）と混合し、撹
拌下で必要に応じ塩基性化合物を含む水を添加して油中
水型（W/O）エマルジョンサイズを形成させた後、更に
水を滴下して転相させ、水中油型（O/W）型のエマルジ
ョンサイズ剤を得る。この場合、ホモジナイザーを使用
して転相させてもよい。また、共重合体の他に前記
（７）項中乳化重合用乳化剤として挙げたような界面活
性剤を併用することも可能である。 かくして得られた本発明のロジン系エマルジョンサイ
ズ剤は、ロジン系物質が１〜70重量％、本発明の共重合
体（乳化分散剤）が0.2〜30重量％、水が30〜99重量％
の組成物である。 〔作用〕 本発明の乳化分散剤（共重合体）を使用することによ
りロジン系物質のエマルジョン粒子は極めて微細とな
り、分散安定性が非常に良好で、かつ低粘度で取り扱い
の容易なサイズ剤が得られる。 近年、合成高分子系乳化分散剤が幾つか提案されてい
るが、これらと比較し、連鎖移動剤として2,4−ジフェ
ニル−４−メチル−１−ペンテンを使用する本発明の乳
化分散剤は上記諸点で優れている。また、本発明のロジ
ン系エマルジョンサイズ剤は、硬水希釈時の分散安定性
に優れ、抄紙工程において問題となる泡立ちが低く、酸
性から中性にかけての広範囲のpH領域において従来のロ
ジン系エマルジョンサイジングでは不可能であったよう
な優れたサイズ効果の発現を可能とする。 〔実施例〕 以下、実施例及び比較例により本発明の具体的な実施
形態及び効果につき記述するが、本発明の技術的範囲
は、これらの例示によって限定されるものではない。 重合例１ 2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン5g、ス
チレン30g、α−メチルスチレン30g、メタクリル酸40
g、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エ
ステルアンモニウム塩5g、ジ２−エチルヘキシルスルホ
コハク酸エステルナトリウム塩5g、過硫酸アンモニウム
0.3g、過酸化水素1g、及び水400gを混合し、80℃で６時
間撹拌後、48％の水酸化カリウム54.3gを加え、25℃ま
で冷却した 得られた共重合体の平均分子量は10,000で
あった。 比較重合例１−ａ 重合例１の2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テン5gを１−ブタンチオール1gに替えて同様に重合さ
せ、平均分子量10,000の共重合体を得た。 比較重合例１−ｂ 重合例１の2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テン5gを四臭化炭素10gに替えて同様に重合させ、平均
分子量10,000の共重合体を得た。 以上の重合剤１及び比較重合例１−ａ、１−ｂにて得
られた３種類の共重合体は、単量体組成、重合方法、平
均分子量などが同一で、連鎖移動剤のみが異なる乳化分
散剤である。 重合例２ 2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン1g、ス
チレン40g、α−メチルスチレン20g、アクリル酸ヒドロ
キシエチル10g、無水マレイン酸10g、アクリル酸20g、
ベンゾイルパーオキシド3g、メチルエチルケトン100gを
混合し、50℃で12時間撹拌後、減圧下にメチルエチルケ
トンを回収し、残渣に28％アンモニア水24.2gと水200g
を加えて25℃まで冷却した。得られた共重合体の平均分
子量は50,000であった。 比較重合例２−ａ 重合例２の2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テン1gをアントラセン8gに替えて同様に重合させ、平均
分子量50,000の共重合体を得た。 比較重合例２−ｂ 重合例２の2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テン1gをｍ−ジニトロベンゼン20gに替えて同様に重合
し、平均分子量50,000の共重合体を得た。 以上の重合例２、比較重合例２−ａ、２−ｂで得られ
た３種類の共重合体は、単量体組成、重合方法、平均分
子量などが同一で、連鎖移動剤のみが異なる乳化分散剤
である。 重合例３ 2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン10g、ス
チレン50g、酢酸ビニル10g、ｐ−メチルスチレン10g、
アクルアミド10g、アクリル酸12g、２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸8g、ポリオキシエチレ
ンドデシルエーテルリン酸エステル20g、ポリエチレン
グリコール10g、アゾビスイソブチロニトリル1g、2,2′
−アゾビス−（２−アミジノプロパン）−ヒドロクロラ
イド1g、イソプロピルアルコール50g及び水500gを混合
し、70℃で８時間撹拌後、減圧下にイソプロピルアルコ
ールを回収し、モノエタノールアミン12.4gを加えて25
℃まで冷却した。得られた共重合体の平均分子量は5,00
0であった。 比較重合例３−ａ 重合例３の2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テン10gをチオグリコール酸6gに替えて同様に重合さ
せ、平均分子量5,000の共重合体を得た。 比較重合例３−ｂ 重合例３の2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テン10gをN,N−ジエチルアニリン20gに替えて同様に重
合させ、平均分子量5,000の共重合体を得た。 以上の如くにして得られた重合例３、比較重合例３−
ａ ３−ｂの３種類の共重合体は、単量体組成、重合方
法、平均分子量などが同一で、連鎖移動剤のみが異なる
分散剤である。 重合例４ 2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン0.1g、
スチレン30g、α−メチルスチレン20g、アクリロニトリ
ル20g、フマール酸モノメチル18g、メタクリル酸12g、
ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド30g、ポリ
オキシエチレンジスチリルフェニルエーテル10g、2,2′
−アゾビス（２−アミジノプロパン）−ヒドロクロライ
ド1g、水700gを混合し、70℃で５時間撹拌後、10％水酸
化リチウム64.8gを加えて25℃まで冷却した。得られた
共重合体の平均分子量は200,000であった。 重合例５ 2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン20g、ス
チレン40g、Ｎ−メチロールアクリルアミド10g、ビニル
スルホン酸5g、イタコン酸5g、アクリル酸40g、ポリオ
キシエチレンジノニルフェニルエーテルスルホコハク酸
モノエステルナトリウム塩5g、過硫酸ナトリウム10g、
水250gを混合し、90℃で３時間撹拌後、48％水酸化ナト
リウム54.0gを加えて25℃まで冷却した。得られた共重
合体の平均分子量は1,200であった。 参考例１（ロジン系物質の調製例１） ホルムアルデヒド処理トール油ロジン93gを加熱溶融
させた後、溶融物にフマール酸7gを加え、200℃で３時
間撹拌して強化ロジンを得た。 参考例２（ロジン系物質の調製例２） ガムロジン93gを加熱溶融させた後、溶融物に無水マ
レイン酸7gを加え、200℃で３時間撹拌して強化ロジン
を得た。 分散例１ 参考例１の強化ロジン190gを150℃に加熱、溶融させ
た後、撹拌下に重合例１の共重合体10g（固形分換算）
を添加してW/O型のエマルジョンとし、95〜100℃の熱水
を徐々に加えてO/W型に転相させ、更に熱水を加えた
後、25℃まで冷却した。得られたエマルジョン（サイズ
剤）の固形分は50重量％であり、固形分中の共重合体含
量は、５重量％であった。 比較分散例１−ａ 分散例１中の共重合体を比較重合例１−ａの共重合体
に替えて同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量50重
量％、固形分中の共重合体含量５重量％のエマルジョン
（対照サイズ剤）を得た。 比較分散例１−ｂ 分散例１中の共重合体を比較重合例１−ｂの共重合体
に替えて同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量50重
量％、固形分中の共重合体含量５重量％のエマルジョン
（対照サイズ剤）を得た。 比較分散例１−ｃ 分散例１の中の共重合体をポリオキシエチレンジスチ
リルフェニルエーテルスルホコハク酸モノエステルナト
リウム塩10gに替えて、同様に強化ロジンを分散させ、
固形分含量50重量％、固形分中の界面活性剤５重量％の
エマルジョン（対照サイズ剤）を得た。 分散例２ 参考例１の強化ロジン196gをトルエン200g中に溶解
し、重合例２の共重合体4g（固形分換算）と水とを添加
してホモジナイザーで乳化させた後、減圧下にトルエン
を留去した。得られたエマルジョン（サイズ剤）の固形
分含量は40重量％であり、固形分中の共重合体含量は、
２重量％であった。 比較分散例２−ａ 分散例２中の共重合体を比較重合例２−ａの共重合体
に替えて同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量40重
量％、固形分中の共重合体含量２重量％のエマルジョン
（対照サイズ剤）を得た。 比較分散例２−ｂ 分散例２中の共重合体を比較重合例２−ｂの共重合体
に替えて同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量40重
量％、固形分中の共重合体含量２重量％のエマルジョン
（対照サイズ剤）を得た。 比較分散剤２−ｃ 分散例２中の共重合体をポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩に替えて、
同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量40重量％、固
形分中の界面活性剤量が２重量％のエマルジョン（対照
サイズ剤）を得た。 分散例３ 参考例２の強化ロジン184gを150℃に加熱、溶融させ
た後、重合例３の共重合体16g（固形分換算）を添加し
てW/O型のエマルジョンとし、95〜100℃の熱水を徐々に
加えてO/W型に転相させ、更に熱水を加えた後、25℃ま
で冷却した。得られたエマルジョン（サイズ剤）の固形
分含量は50重量％であり、固形分中の共重合体含量は８
重量％であった。 比較分散例３−ａ 分散例３の中の共重合体を比較重合例３−ａの共重合
体に替えて同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量50
重量％、固形分中の共重合体含量８重量％のエマルジョ
ン（サイズ剤）を得た。 比較分散例３−ｂ 分散例３中の共重合体を比較重合例３−ｂの共重合体
に替えて同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量50重
量％、固形分中の共重合体量が８重量％のエマルジョン
（対照サイズ剤）を得た。 比較分散例３−ｃ 分散例３中の共重合体をドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム塩に替えて、同様に強化ロジンを分散させ、
固形分含量50重量％、固形分中の界面活性剤量が８重量
％のエマルジョン（対照サイズ剤）を得た。 分散例４ 分散例１中の共重合体を重合例４の共重合体に替えて
同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量50重量％、固
形分中の共重合体含量５重量％のエマルジョン（対照サ
イズ剤）を得た。 分散例５ 分散例１中の共重合体を重合例５の共重合体に替えて
同様に強化ロジンを分散させ、固形分含量50重量％、固
形分中の共重合体含量５重量％のエマルジョン（対照サ
イズ剤）を得た。 以上の各分散例及び比較分散例により得られたサイズ
剤及び対照サイズ剤の粒子径、粘度、機械的安定性、貯
蔵安定性及び硬水稀釈安定性を下表−１に、発泡性試験
及びサイズ性能試験の結果を下表−２に夫々一括して示
す。なお、各特性の測定法は下記の通りである。 表−１ （１） 粒子径：動的光散乱光電分光光度計 （２） 粘度:B型粘度計（25℃） （３） 機械的安定性：マーロン式安定性試験機（荷重
5kg,1000rpm×10min,200メッシュオン） （４） 貯蔵安定性:30日後の凝集物量を測定（40℃） （５） 硬水希釈安定性：硬度200゜DHの硬水にエマル
ジョンを１滴入れたときの状態（25℃）分散○、凝集× 表−２ （１） 発泡性試験 （イ） 合成硬水の調製 ８％硫酸アルミニウム水溶液0.24gにイオン交換水1,0
00gを加え、硫酸でpH4.5に調整した後、硫酸ナトリウム
を用いて電気伝導度1,000μΩに調整した。 （ロ） 試験法 上記合成硬水にて被検サイズ剤を５％（サイズ剤固形
分換算）に希釈し、これを200ml共栓付シリンダーに100
ml入れて10回強く振り、直後と５分放置後の泡の量（m
l）を測定した。 （２） サイズ性能試験 2.4％パルプスラリー（Ｎ剤:L剤＝1:1）にクレー10％
（対パルプ）を加え、撹拌下に被検サイズ剤を添加後、
硫酸バン土２％（対パルプ）を添加して（pH5）抄紙し
た。これを20℃、60％の恒温恒質状態で24時間放置後、
JIS規定の方法によりステキヒトサイズ度を測定した。

【発明の効果】 以上説明し、かつ実証した如く、本発明は、ロジン系
物質を乳化分散させたときの分散状態が極めて微細かつ
優れた分散安定性を示し、しかも分散液が低粘度で取り
扱い易く、加えて硬水希釈時の分散安定性に優れるのみ
でなく、抄紙工程における泡立ちが低く、酸性から中性
にかけての広範囲のpH領域において従来のロジン系エマ
ルジョンサイジングに卓越するサイズ効果を発現しうる
新規なロジン系エマルジョンサイズ剤用乳化分散剤及び
サイズ剤を提供しえたことにより製紙工程の改善に貢献
しうる。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】2,4−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
   テン（ａ）を必須の連鎖移動剤とし、スチレン系単量体
   （ｂ）と、（メタ）アクリル酸及び／又はその塩（ｃ）
   との共重合体及び／又はその中和物からなることを特徴
   とするロジン系エマルジョンサイズ剤用乳化分散剤。
2. 【請求項２】連鎖移動剤（ａ）の量が0.01〜20重量％、
   単量体（ｂ）の量が１〜90重量％、単量体（ｃ）の量が
   10〜90重量％である共重合体で、かつその平均分子量
   が、1,000〜300,000である共重合体及び／又はその中和
   物からなる請求項１記載の乳化分散剤。
3. 【請求項３】共重合体を構成する単量体として、更にビ
   ニルエステル系、ニトリル系、ジカルボン酸（塩）系、
   ジカルボン酸モノエステル（塩）系、スルホン酸（塩）
   系、硫酸エステル（塩）系、アミド系、アミノアルキル
   系、ヒドロキシアルキル系及びポリオキシアルキレン系
   単量体からなる群から選ばれる１種類以上の単量体
   （ｄ）を含む請求項１記載の乳化分散剤。
4. 【請求項４】連鎖移動剤（ａ）の量が0.01〜20重量％、
   単量体（ｂ）の量が１〜90重量％、単量体（ｃ）の量が
   10〜90重量％、単量体（ｄ）の量が０〜40重量％である
   共重合体で、かつその平均分子量が1,000〜300,000であ
   る共重合体及び／又はその中和物からなる請求項３記載
   の乳化分散剤。
5. 【請求項５】単量体（ｂ）が、一般式 かつ単量体（ｃ）が、一般式 （式中R₁、R₃は水素又はメチル基を、R₂は水素、CH₃、C
   H₂CH₃、CH（CH₃）₂,C（CH₃）_３を、Ｍは水素、アルカリ
   金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機塩基類
   を示す。またR₂はフェニル基の２〜６位のいずれの位置
   にあっても良い） で表される単量体からなる群から選ばれた１種類以上の
   単量体であり、かつ共重合体の中和物が、アルカリ金属
   塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩若しくは有機
   塩基類の塩の単独又は混合物である請求項１〜４記載の
   乳化分散剤。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の分散剤
   と、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン及びこ
   れらの水素添加物、不均化物、重合物、アルデヒド変性
   物中から選ばれた１種類以上のロジン（ｅ）と、 を含有する酸性化合物と上記（ｅ）との付加化合物
   （ｆ）からなる群から選ばれたロジン系物質と、水とか
   らなることを特徴とする製紙用ロジン系エマルジョンサ
   イズ剤。
7. 【請求項７】ロジン系物質の量が１〜70重量％、請求項
   １〜５項のいずれかに記載の分散剤の量が0.2〜30重量
   ％、水の量が30〜99重量％である請求項６記載のサイズ
   剤。