JP3247917B2 - 製紙用エマルジョンサイズ剤 - Google Patents
製紙用エマルジョンサイズ剤Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロジン系物質と芳香族系
石油樹脂をサイジング有効成分として併用した製紙用の
エマルジョンサイズ剤に関する。
石油樹脂をサイジング有効成分として併用した製紙用の
エマルジョンサイズ剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、製紙業界にあっては、酸性抄紙か
ら中性抄紙への転換が急速に進んでいる。これに伴い、
使用するサイズ剤もロジン系物質等を完全鹸化した溶液
型のサイズ剤から、エマルジョン型サイズ剤への転換が
なされつつある。エマルジョンサイズ剤の製造法として
は、高圧乳化法、溶剤法及び反転法が知られている。ま
た、サイジング有効成分として、ロジン系物質と石油樹
脂を併用した公知例は、特公昭５３−２３４０２号公報
に見ることができ、ここでは溶剤法でエマルジョンサイ
ズ剤を製造するに際して、溶剤除去工程でのエマルジョ
ン破壊を防止するために、石油樹脂の混用が提唱されて
いる。そして、特開昭６１−１５１２６５号公報等に
は、ロジンが高価で入手し難いことから、入手の容易な
石油樹脂をロジンの一部に代替させたサイズ剤が提案さ
れている。このほか、特公昭４８−２７２０３号、特公
昭５７−２９５９８号公報等には、マレイン化石油樹脂
をアルカリ金属化合物又はアミン等で鹸化して得たサイ
ズ剤を、カチオン性定着剤と併用する中性サイジング法
が紹介されている。
ら中性抄紙への転換が急速に進んでいる。これに伴い、
使用するサイズ剤もロジン系物質等を完全鹸化した溶液
型のサイズ剤から、エマルジョン型サイズ剤への転換が
なされつつある。エマルジョンサイズ剤の製造法として
は、高圧乳化法、溶剤法及び反転法が知られている。ま
た、サイジング有効成分として、ロジン系物質と石油樹
脂を併用した公知例は、特公昭５３−２３４０２号公報
に見ることができ、ここでは溶剤法でエマルジョンサイ
ズ剤を製造するに際して、溶剤除去工程でのエマルジョ
ン破壊を防止するために、石油樹脂の混用が提唱されて
いる。そして、特開昭６１−１５１２６５号公報等に
は、ロジンが高価で入手し難いことから、入手の容易な
石油樹脂をロジンの一部に代替させたサイズ剤が提案さ
れている。このほか、特公昭４８−２７２０３号、特公
昭５７−２９５９８号公報等には、マレイン化石油樹脂
をアルカリ金属化合物又はアミン等で鹸化して得たサイ
ズ剤を、カチオン性定着剤と併用する中性サイジング法
が紹介されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】抄紙ｐＨを問わなけれ
ば、現存するエマルジョンサイズ剤の中では、石油樹脂
などを配合していないロジン系エマルジョンサイズ剤
が、安定したサイズ効果が得られる点で一般に好ましい
とされている。しかし、従来のロジン系エマルジョンサ
イズ剤は、抄紙ｐＨが中性〜アルカリ性になると、充分
なサイズ効果を発現しない欠点があり、特にｐＨ６．５
以上の抄紙条件では使用量をかなり増加させても、成紙
に満足できる程のサイズ効果を付与することができな
い。しかして、本発明は抄紙条件が酸性である場合は言
うまでもなく、たとえ抄紙条件が中性〜アルカリ性であ
っても、優れたサイズ効果を発揮するエマルジョンサイ
ズ剤を提供する。
ば、現存するエマルジョンサイズ剤の中では、石油樹脂
などを配合していないロジン系エマルジョンサイズ剤
が、安定したサイズ効果が得られる点で一般に好ましい
とされている。しかし、従来のロジン系エマルジョンサ
イズ剤は、抄紙ｐＨが中性〜アルカリ性になると、充分
なサイズ効果を発現しない欠点があり、特にｐＨ６．５
以上の抄紙条件では使用量をかなり増加させても、成紙
に満足できる程のサイズ効果を付与することができな
い。しかして、本発明は抄紙条件が酸性である場合は言
うまでもなく、たとえ抄紙条件が中性〜アルカリ性であ
っても、優れたサイズ効果を発揮するエマルジョンサイ
ズ剤を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の技
術的課題を解決できる新しいエマスジョンサイズ剤の開
発すべき研究を重ねた結果、サイジング有効成分をして
ロジン系物質と芳香族系石油樹脂とを併用し、この有効
成分を特定な四元共重合体の水溶性塩で乳化すること
で、所期のエマルジョンサイズ剤が得られることを見出
した。すなわち、本発明に係るエマルジョンサイズ剤
は、ロジン系物質対芳香族系石油樹脂の重量比が５〜9
0：95〜10の範囲にある両者の混合物が、スチレン系モ
ノマ−、（メタ）アクリル酸エステル、アクリル酸及び
メタクリル酸からなる四元共重合体のアルカリ塩水溶液
で乳化されていることを特徴とする。本発明に於いて、
ロジン系物質とは生ロジン、重合ロジン、マレイン化ロ
ジン、フマ−ル化ロジン、アクリル化ロジン、フェノ−
ル変性ロジン等を意味するが、これらの中では、マレイ
ン化ロジン、フマ−ル化ロジン等の所謂強化ロジンが最
も好ましい。石油樹脂は脂肪族系のものと、芳香族系の
ものに大別されるが、本発明では芳香族系の石油樹脂が
使用される。一般に、芳香族系石油樹脂は、ナフサ分解
油のＣ5 〜Ｃ9 留分を重合することによって製造され、
その重合体には少量の脂肪族化合物が共重合成分として
含まれているのが通例である。本発明で使用する芳香族
系石油樹脂は、軟化点40〜 150℃、分子量 500〜2000程
度のものが適している。ロジン系物質と芳香族系石油樹
脂との配合比は、ロジン系物質５〜90重量部、芳香族系
石油樹脂95〜10重量部の範囲で選ぶことができるが、こ
の配合比はロジン系物質70〜90重量部、芳香族系石油樹
脂30〜10重量部であることが特に好ましい。本発明のエ
マルジョンサイズ剤は、その疎水性物質全体の20重量％
以下であることを条件として、上記したロジン系物質及
び芳香族系石油樹脂以外の疎水性物質を含有することが
でき、そうした他の疎水性物資には、例えば、ロジンエ
ステル類、ロジン金属石鹸、フェノ−ル樹脂変性強化ロ
ジン、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、マレイン化
石油樹脂、パラフィンワックス、ＡＫＤ、ＡＳＡ等が包
含される。
術的課題を解決できる新しいエマスジョンサイズ剤の開
発すべき研究を重ねた結果、サイジング有効成分をして
ロジン系物質と芳香族系石油樹脂とを併用し、この有効
成分を特定な四元共重合体の水溶性塩で乳化すること
で、所期のエマルジョンサイズ剤が得られることを見出
した。すなわち、本発明に係るエマルジョンサイズ剤
は、ロジン系物質対芳香族系石油樹脂の重量比が５〜9
0：95〜10の範囲にある両者の混合物が、スチレン系モ
ノマ−、（メタ）アクリル酸エステル、アクリル酸及び
メタクリル酸からなる四元共重合体のアルカリ塩水溶液
で乳化されていることを特徴とする。本発明に於いて、
ロジン系物質とは生ロジン、重合ロジン、マレイン化ロ
ジン、フマ−ル化ロジン、アクリル化ロジン、フェノ−
ル変性ロジン等を意味するが、これらの中では、マレイ
ン化ロジン、フマ−ル化ロジン等の所謂強化ロジンが最
も好ましい。石油樹脂は脂肪族系のものと、芳香族系の
ものに大別されるが、本発明では芳香族系の石油樹脂が
使用される。一般に、芳香族系石油樹脂は、ナフサ分解
油のＣ5 〜Ｃ9 留分を重合することによって製造され、
その重合体には少量の脂肪族化合物が共重合成分として
含まれているのが通例である。本発明で使用する芳香族
系石油樹脂は、軟化点40〜 150℃、分子量 500〜2000程
度のものが適している。ロジン系物質と芳香族系石油樹
脂との配合比は、ロジン系物質５〜90重量部、芳香族系
石油樹脂95〜10重量部の範囲で選ぶことができるが、こ
の配合比はロジン系物質70〜90重量部、芳香族系石油樹
脂30〜10重量部であることが特に好ましい。本発明のエ
マルジョンサイズ剤は、その疎水性物質全体の20重量％
以下であることを条件として、上記したロジン系物質及
び芳香族系石油樹脂以外の疎水性物質を含有することが
でき、そうした他の疎水性物資には、例えば、ロジンエ
ステル類、ロジン金属石鹸、フェノ−ル樹脂変性強化ロ
ジン、テルペン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、マレイン化
石油樹脂、パラフィンワックス、ＡＫＤ、ＡＳＡ等が包
含される。
【０００５】ロジン系物質及び芳香族系石油樹脂を水に
乳化させるための分散剤として、本発明ではスチレン系
モノマー、（メタ）アクリル酸エステル、アクリル酸及
びメタクリル酸からなる四元共重合体のアルカリ塩水溶
液が使用される。スチレン系モノマーとしては、スチレ
ン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、β−メチル
スチレン、イソプロペニルトルエン等の１種又は２種以
上が使用可能であるが、スチレンの使用が最も好まし
い。（メタ）アクリル酸エステルは、一般式：ＣＨ ２ ＝
ＣＲ １ −ＣＯＯＲ ２ で表わされ（ただし、Ｒ １ は水素又
はメチル基を示し、Ｒ ２ は炭素数１〜１８の直鎖又は分
岐アルキル基もしくはフェノキシアルキル基を示す）、
中でもＲ ２ が炭素数４〜８のアルキル基である（メタ）
アクリル酸エステルが好ましい。
乳化させるための分散剤として、本発明ではスチレン系
モノマー、（メタ）アクリル酸エステル、アクリル酸及
びメタクリル酸からなる四元共重合体のアルカリ塩水溶
液が使用される。スチレン系モノマーとしては、スチレ
ン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、β−メチル
スチレン、イソプロペニルトルエン等の１種又は２種以
上が使用可能であるが、スチレンの使用が最も好まし
い。（メタ）アクリル酸エステルは、一般式：ＣＨ ２ ＝
ＣＲ １ −ＣＯＯＲ ２ で表わされ（ただし、Ｒ １ は水素又
はメチル基を示し、Ｒ ２ は炭素数１〜１８の直鎖又は分
岐アルキル基もしくはフェノキシアルキル基を示す）、
中でもＲ ２ が炭素数４〜８のアルキル基である（メタ）
アクリル酸エステルが好ましい。
【０００６】上記の四元共重合体を構成する各モノマ−
重量％は、スチレン系モノマ−50〜70％、（メタ）アク
リル酸エステル10〜30％、アクリル酸10〜15％、メタク
リル酸10〜15％の範囲にある。各モノマ−の量が上記の
範囲を逸脱した場合には、得られる四元共重合体のアル
カリ塩水溶液に、充分な分散能を期待することができな
い。また、アクリル酸とメタクリル酸の比率は、４／６
〜６／４の範囲にあることが好ましい。四元共重合体は
通常の重合法で調製することができるが、特に乳化重合
法が好ましい。乳化重合用乳化剤としては、一般に分子
量1000以下のアニオン性界面活性剤及び／又はノイオン
性界面活性剤を使用するのが通常であるが、本発明のモ
ノマ−四成分を乳化重合するに当っては、分子量2000〜
15000程度のポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
ブロック共重合体を使用するのが最適である。乳化重合
は常法とおり、重合開始剤として過硫酸塩類、過酸化水
素等を全モノマ−重量に対して１〜５％程度使用する。
この場合、必要に応じて亜硫酸塩等の還元剤を併用する
ことができ、場合によっては油溶性のパ−オキサイド化
合物を併用することもできる。さらに、生成共重合体の
分子量を調整する目的で、メルカプタン類、チオグリコ
−ル酸エステル類、四塩化炭素、イソプロピルアルコ−
ル等の連鎖移動剤を、重合条件に合わせて適当量使用す
ることができる。乳化重合開始時に反応系に加える水の
量は、反応混合物全体の65〜90重量％、好ましくは70〜
75重量％の範囲に維持し、50〜95℃で重合反応を完了さ
せることで目的とする四元共重合体を調製することがで
きる。本発明で使用する分散剤は、上記の四元共重合体
を常法に従って中和することで調製される。中和剤とし
ては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア
水、各種のアミン類で例示されるアルカリ性化合物が使
用される。中和の度合は中和当量の50〜 100％とするの
が適当である。こうして得られる四元共重合体のアルカ
リ塩は、通常、水溶液乃至エマルジョンの状態にある。
重量％は、スチレン系モノマ−50〜70％、（メタ）アク
リル酸エステル10〜30％、アクリル酸10〜15％、メタク
リル酸10〜15％の範囲にある。各モノマ−の量が上記の
範囲を逸脱した場合には、得られる四元共重合体のアル
カリ塩水溶液に、充分な分散能を期待することができな
い。また、アクリル酸とメタクリル酸の比率は、４／６
〜６／４の範囲にあることが好ましい。四元共重合体は
通常の重合法で調製することができるが、特に乳化重合
法が好ましい。乳化重合用乳化剤としては、一般に分子
量1000以下のアニオン性界面活性剤及び／又はノイオン
性界面活性剤を使用するのが通常であるが、本発明のモ
ノマ−四成分を乳化重合するに当っては、分子量2000〜
15000程度のポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
ブロック共重合体を使用するのが最適である。乳化重合
は常法とおり、重合開始剤として過硫酸塩類、過酸化水
素等を全モノマ−重量に対して１〜５％程度使用する。
この場合、必要に応じて亜硫酸塩等の還元剤を併用する
ことができ、場合によっては油溶性のパ−オキサイド化
合物を併用することもできる。さらに、生成共重合体の
分子量を調整する目的で、メルカプタン類、チオグリコ
−ル酸エステル類、四塩化炭素、イソプロピルアルコ−
ル等の連鎖移動剤を、重合条件に合わせて適当量使用す
ることができる。乳化重合開始時に反応系に加える水の
量は、反応混合物全体の65〜90重量％、好ましくは70〜
75重量％の範囲に維持し、50〜95℃で重合反応を完了さ
せることで目的とする四元共重合体を調製することがで
きる。本発明で使用する分散剤は、上記の四元共重合体
を常法に従って中和することで調製される。中和剤とし
ては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア
水、各種のアミン類で例示されるアルカリ性化合物が使
用される。中和の度合は中和当量の50〜 100％とするの
が適当である。こうして得られる四元共重合体のアルカ
リ塩は、通常、水溶液乃至エマルジョンの状態にある。
【０００７】本発明で使用する四元共重合体のアルカリ
塩は、ロジン系物質及び芳香族系石油樹脂等を水に乳化
分散させる能力に富んでいるので、本発明のエマルジョ
ンサイズ剤を調製するに際しては、相反転法、溶剤法の
いずれを採用する場合でも、他種の分散剤を使用する必
要はない。しかし、エマルジョン調製に際して乳化対象
物である疎水性物質の 0.1〜 1.0重量％の範囲であれ
ば、他種の分散剤を使用しても差し支えない。使用可能
な他種の分散剤を例示すると、高級アルコ−ル、アルキ
ルフェノ−ル、アルキルアリ−ルフェノ−ル又はポリス
チレン化フェノ−ルのポリオキシエチレンスルホコハク
酸半エステル塩、アルキルフェノ−ル、アルキルアリ−
ルフェノ−ル又はポリスチレン化フェノ−ルのポリオキ
シエチレン硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等の界面活性剤系分
散剤を挙げることができる。
塩は、ロジン系物質及び芳香族系石油樹脂等を水に乳化
分散させる能力に富んでいるので、本発明のエマルジョ
ンサイズ剤を調製するに際しては、相反転法、溶剤法の
いずれを採用する場合でも、他種の分散剤を使用する必
要はない。しかし、エマルジョン調製に際して乳化対象
物である疎水性物質の 0.1〜 1.0重量％の範囲であれ
ば、他種の分散剤を使用しても差し支えない。使用可能
な他種の分散剤を例示すると、高級アルコ−ル、アルキ
ルフェノ−ル、アルキルアリ−ルフェノ−ル又はポリス
チレン化フェノ−ルのポリオキシエチレンスルホコハク
酸半エステル塩、アルキルフェノ−ル、アルキルアリ−
ルフェノ−ル又はポリスチレン化フェノ−ルのポリオキ
シエチレン硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等の界面活性剤系分
散剤を挙げることができる。
【０００８】本発明のエマルジョンサイズ剤は、相反転
法又は溶剤法のいずれでも調製することができるが、相
反転法でこれを調製する場合の典型例を示せば、次の通
りである。ロジン系物質と芳香族系石油樹脂の混合物を
加熱溶融し、この溶融物を撹拌しながらこれに前記した
四元共重合体のアルカリ塩水溶液を滴下して、まず均質
なＷ／Ｏ型エマルジョンを調製する。この場合、アルカ
リ塩水溶液の総量は、溶融物の30〜60重量％の範囲とす
ることが好ましい。また、アルカリ塩水溶液の滴下に際
しては、溶融物の温度をその融点より20℃以上高い温度
に維持し、アルカリ塩水溶液の滴下が終了した時のエマ
ルジョンの温度がおよそ 100℃前後になるよう調節する
ことが好ましい。こうして調製されたＷ／Ｏ型エマルジ
ョンを激しく撹拌しながらこれに90〜95℃の温水を加え
て相反転せしめることにより、所期のＯ／Ｗ型エマルジ
ョンを得ることができる。
法又は溶剤法のいずれでも調製することができるが、相
反転法でこれを調製する場合の典型例を示せば、次の通
りである。ロジン系物質と芳香族系石油樹脂の混合物を
加熱溶融し、この溶融物を撹拌しながらこれに前記した
四元共重合体のアルカリ塩水溶液を滴下して、まず均質
なＷ／Ｏ型エマルジョンを調製する。この場合、アルカ
リ塩水溶液の総量は、溶融物の30〜60重量％の範囲とす
ることが好ましい。また、アルカリ塩水溶液の滴下に際
しては、溶融物の温度をその融点より20℃以上高い温度
に維持し、アルカリ塩水溶液の滴下が終了した時のエマ
ルジョンの温度がおよそ 100℃前後になるよう調節する
ことが好ましい。こうして調製されたＷ／Ｏ型エマルジ
ョンを激しく撹拌しながらこれに90〜95℃の温水を加え
て相反転せしめることにより、所期のＯ／Ｗ型エマルジ
ョンを得ることができる。
【０００９】
【作用】本発明のエマルジョンサイズ剤は、サイジング
有効成分としてロジン系物質と芳香族系石油樹脂を含有
し、このサイジング有効成分が上記した四元共重合体の
アルカリ塩によって、ほぼ均一粒径の微細粒子の状態で
水に分散せしめられているため、酸性抄紙の場合は勿
論、中性〜アルカリ性抄紙の場合でも良好なサイズ効果
を発現する。これはロジン系物質の極性基が酸性ｐＨ域
ではアルミニウムイオンと結合配向し、アルカリ性ｐＨ
域では芳香族系石油樹脂の強い疎水性で補われ、全体と
して疎水性が有効的に作用するためと推定される。
有効成分としてロジン系物質と芳香族系石油樹脂を含有
し、このサイジング有効成分が上記した四元共重合体の
アルカリ塩によって、ほぼ均一粒径の微細粒子の状態で
水に分散せしめられているため、酸性抄紙の場合は勿
論、中性〜アルカリ性抄紙の場合でも良好なサイズ効果
を発現する。これはロジン系物質の極性基が酸性ｐＨ域
ではアルミニウムイオンと結合配向し、アルカリ性ｐＨ
域では芳香族系石油樹脂の強い疎水性で補われ、全体と
して疎水性が有効的に作用するためと推定される。
【００１０】
【実施例】強化ロジン［Ａ］の調製 ロジン１００部を加熱溶融し、１９０℃に昇温した。こ
れを撹拌しながらフマール酸１１部を加えて２００℃で
反応させ、未反応フマール酸が実質的に存在しなくなっ
たことを確認して反応を終了した。こうして得られた強
化ロジンの酸価は２４０であり、融点は１００℃であっ
た。 芳香族系石油樹脂［Ｂ］ 商品名ハイレッツＴ−４８０Ｘ（三井石油化学（株）
製）を使用。 分散剤［Ｃ］の調製 水３２０部に乳化剤としてポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンブロックポリマー（商品名エパンＵ−１０
３；第一工業製薬（株）製）５部及びドデシルベンゼン
スルホン酸ソーダ０．３部を溶解し、これにスチレン６
０部、ブチルアクリレート１５部、アクリル酸１２．５
部、メタクリル酸１２．５部、イソプロピルアルコール
５部、ドデシルメルカプタン３部を混合した。次いで、
ＡＰＳ２部、ＳＢＳ２部を内温３０℃で加え、４０分間
で８０℃に昇温し、さらに８０〜９０℃で５時間反応を
続けて重合を完了させた。重台終了後、ＫＯＨ６．７部
及びＮａＯＨ４．８部を含む水２２部を加えて中和し
た。これは中和度７５モル％に相当する。次に減圧蒸留
を行って留分４０ｇでこれを終了し、冷却後追加水を加
えて固形分２５％に調整し、ｐＨ８．２の分散剤［Ｃ］
を調製した。 分散剤［Ｄ］の調製 分散剤［Ｃ］の調製に於いて、ブチルアクリレート１５
部の代りに２−エチルヘキシルアクリレート１５部を使
用した以外は、分散剤［Ｃ］と全く同様の方法で固形分
２５％の分散剤［Ｄ］を調製した。このもののｐＨは
８．２であった。 分散剤［Ｅ］の調製 分散剤［Ｄ］の調製に於いて、スチレン、２−エチルヘ
キシルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸の使用
部数を、記載順に５５／１５／１５／１５と変更した以
外は、分散剤［Ｄ］と全く同様の方法で固形分２５％の
分散剤［Ｅ］を調製した。このもののｐＨは２４％苛性
ソーダにて８．２に調節した。 分散剤［Ｆ］の調製 分散剤［Ｃ］の調製に於いて、ブチルアクリレート１５
部の代りにフェノキシエチルアクリレート１５部を使用
した以外は、分散剤［Ｃ］と全く同様の方法で固形分２
５％の分散剤［Ｄ］を調製した。このもののｐＨは８．
２であった。 相反転法によるエマルジョンサイズ剤の調製 強化ロジン［Ａ］９０部、石油樹脂［Ｂ］１０部の合計
１００部の樹脂を１６０℃に加熱溶融して混合した。次
いで、分散剤［Ｃ］６０部を徐々に添加し、水を還流さ
せた。内温が低下するので加熱を継続し９８℃に保持し
ながら分散剤の全量を加え、撹拌を続けて均質化し、Ｗ
／Ｏ型エマルジョンを得た。しかる後、このエマルジョ
ンに９０℃の温水７０部を徐々に加えて相反転させるこ
とにより、均一な微細粒子を含有するＯ／Ｗ型エマルジ
ョンサイズ剤Ｓ−１を得た。 溶剤法によるエマルジョンサイズ剤の調製 強化ロジン［Ａ］５部、石油樹脂［Ｂ］９５部の合計１
００部の樹脂をトルエン１００部に完全に溶解させ、こ
のトルエン溶液に固形分濃度２５％の分散剤［Ｃ］と水
との混合物２００部を加え、得られた混合物をマントン
ガウリン乳化機に、乳化圧３００ｋｇ／ｃｍ ２ で３回通
して機械乳化を行い、その後、トルエンが実質的に留去
するまで減圧蒸留を続けてエマルジョンサイズ剤Ｓ−６
を調製した。
れを撹拌しながらフマール酸１１部を加えて２００℃で
反応させ、未反応フマール酸が実質的に存在しなくなっ
たことを確認して反応を終了した。こうして得られた強
化ロジンの酸価は２４０であり、融点は１００℃であっ
た。 芳香族系石油樹脂［Ｂ］ 商品名ハイレッツＴ−４８０Ｘ（三井石油化学（株）
製）を使用。 分散剤［Ｃ］の調製 水３２０部に乳化剤としてポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンブロックポリマー（商品名エパンＵ−１０
３；第一工業製薬（株）製）５部及びドデシルベンゼン
スルホン酸ソーダ０．３部を溶解し、これにスチレン６
０部、ブチルアクリレート１５部、アクリル酸１２．５
部、メタクリル酸１２．５部、イソプロピルアルコール
５部、ドデシルメルカプタン３部を混合した。次いで、
ＡＰＳ２部、ＳＢＳ２部を内温３０℃で加え、４０分間
で８０℃に昇温し、さらに８０〜９０℃で５時間反応を
続けて重合を完了させた。重台終了後、ＫＯＨ６．７部
及びＮａＯＨ４．８部を含む水２２部を加えて中和し
た。これは中和度７５モル％に相当する。次に減圧蒸留
を行って留分４０ｇでこれを終了し、冷却後追加水を加
えて固形分２５％に調整し、ｐＨ８．２の分散剤［Ｃ］
を調製した。 分散剤［Ｄ］の調製 分散剤［Ｃ］の調製に於いて、ブチルアクリレート１５
部の代りに２−エチルヘキシルアクリレート１５部を使
用した以外は、分散剤［Ｃ］と全く同様の方法で固形分
２５％の分散剤［Ｄ］を調製した。このもののｐＨは
８．２であった。 分散剤［Ｅ］の調製 分散剤［Ｄ］の調製に於いて、スチレン、２−エチルヘ
キシルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸の使用
部数を、記載順に５５／１５／１５／１５と変更した以
外は、分散剤［Ｄ］と全く同様の方法で固形分２５％の
分散剤［Ｅ］を調製した。このもののｐＨは２４％苛性
ソーダにて８．２に調節した。 分散剤［Ｆ］の調製 分散剤［Ｃ］の調製に於いて、ブチルアクリレート１５
部の代りにフェノキシエチルアクリレート１５部を使用
した以外は、分散剤［Ｃ］と全く同様の方法で固形分２
５％の分散剤［Ｄ］を調製した。このもののｐＨは８．
２であった。 相反転法によるエマルジョンサイズ剤の調製 強化ロジン［Ａ］９０部、石油樹脂［Ｂ］１０部の合計
１００部の樹脂を１６０℃に加熱溶融して混合した。次
いで、分散剤［Ｃ］６０部を徐々に添加し、水を還流さ
せた。内温が低下するので加熱を継続し９８℃に保持し
ながら分散剤の全量を加え、撹拌を続けて均質化し、Ｗ
／Ｏ型エマルジョンを得た。しかる後、このエマルジョ
ンに９０℃の温水７０部を徐々に加えて相反転させるこ
とにより、均一な微細粒子を含有するＯ／Ｗ型エマルジ
ョンサイズ剤Ｓ−１を得た。 溶剤法によるエマルジョンサイズ剤の調製 強化ロジン［Ａ］５部、石油樹脂［Ｂ］９５部の合計１
００部の樹脂をトルエン１００部に完全に溶解させ、こ
のトルエン溶液に固形分濃度２５％の分散剤［Ｃ］と水
との混合物２００部を加え、得られた混合物をマントン
ガウリン乳化機に、乳化圧３００ｋｇ／ｃｍ ２ で３回通
して機械乳化を行い、その後、トルエンが実質的に留去
するまで減圧蒸留を続けてエマルジョンサイズ剤Ｓ−６
を調製した。
【００１１】樹脂の配合及び使用する分散剤を変えた以
外は上に示した相反転法及び溶剤法に準じて表１に示す
エマルジョンサイズ剤を得た。表１に於いて、エマルジ
ョンの透過度は、脱イオン水を使用してエマルジョンを
固形分濃度 0.05 ％に希釈し、回折格子型光電比色計
（Spectronic 20 ；島津製作所）にて、波長560 nmの光
透過率を測定し、脱イオン水単味の光透過率を 100％と
した場合の相対値で示した。この値が高い程エマルジョ
ンに分散している粒子の粒径が微細である。
外は上に示した相反転法及び溶剤法に準じて表１に示す
エマルジョンサイズ剤を得た。表１に於いて、エマルジ
ョンの透過度は、脱イオン水を使用してエマルジョンを
固形分濃度 0.05 ％に希釈し、回折格子型光電比色計
（Spectronic 20 ；島津製作所）にて、波長560 nmの光
透過率を測定し、脱イオン水単味の光透過率を 100％と
した場合の相対値で示した。この値が高い程エマルジョ
ンに分散している粒子の粒径が微細である。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示す各エマルジョンサイズ剤のサイ
ズ効果を、次の方法で評価した。 ［サイズ効果試験方法］ 酸性抄紙 Ｎ／Ｌ−ＢＫＰ（Ｎ／Ｌ比＝３／７）（ＣＳＦ：４００
ｍｌ）の濃度２．４％パルプスラリーに、絶乾パルプ重
量に対して３０％のタルクを加え、硫酸バンド（２％又
は０．５％）、エマルジョンサイズ剤を順次添加して調
成パルプスラリーを得た。次いで定着時と同一のｐＨの
水にてこれを１％スラリーに希釈後、カチオン性高分子
ＰＡＭ系歩留剤（０．００７％）を添加混合して常法に
従い、ＴＡＰＰＩシートマシンにより手抄きし（抄紙用
水は定着時と同一のｐＨの水道水）、プレス圧３．５ｋ
ｇ／ｃｍ ２ で５分間搾水（湿紙水分６０％）、ドラムド
ライヤー（表面温度９０℃）で１分間乾燥して成紙坪量
６０ｇ／ｍ ２ の手抄紙を得た。 中性抄紙 Ｌ−ＢＫＰ（ＣＳＦ：４００ｍｌ）の濃度２．４％パル
プスラリーに、絶乾パルプ重量に対して１０％の重質炭
酸カルシウムを加え、次いでエマルジョンサイズ剤（１
％）、硫酸バンド（所定量）、カチオン澱粉（１％）、
カチオン性高分子ＰＡＭ系歩留剤（０．０３％）を順次
添加して調成パルプスラリーとし、これを手抄きした。
手抄き条件は上の酸性抄紙と同様とした。得られた手抄
紙は成紙坪量６５ｇ／ｍ ２ であった。こうして得られた
各手抄紐について、ＪＩＳ Ｐ−８１２２にてステキヒ
トサイズ度を測定した。結果を表２に示す。
ズ効果を、次の方法で評価した。 ［サイズ効果試験方法］ 酸性抄紙 Ｎ／Ｌ−ＢＫＰ（Ｎ／Ｌ比＝３／７）（ＣＳＦ：４００
ｍｌ）の濃度２．４％パルプスラリーに、絶乾パルプ重
量に対して３０％のタルクを加え、硫酸バンド（２％又
は０．５％）、エマルジョンサイズ剤を順次添加して調
成パルプスラリーを得た。次いで定着時と同一のｐＨの
水にてこれを１％スラリーに希釈後、カチオン性高分子
ＰＡＭ系歩留剤（０．００７％）を添加混合して常法に
従い、ＴＡＰＰＩシートマシンにより手抄きし（抄紙用
水は定着時と同一のｐＨの水道水）、プレス圧３．５ｋ
ｇ／ｃｍ ２ で５分間搾水（湿紙水分６０％）、ドラムド
ライヤー（表面温度９０℃）で１分間乾燥して成紙坪量
６０ｇ／ｍ ２ の手抄紙を得た。 中性抄紙 Ｌ−ＢＫＰ（ＣＳＦ：４００ｍｌ）の濃度２．４％パル
プスラリーに、絶乾パルプ重量に対して１０％の重質炭
酸カルシウムを加え、次いでエマルジョンサイズ剤（１
％）、硫酸バンド（所定量）、カチオン澱粉（１％）、
カチオン性高分子ＰＡＭ系歩留剤（０．０３％）を順次
添加して調成パルプスラリーとし、これを手抄きした。
手抄き条件は上の酸性抄紙と同様とした。得られた手抄
紙は成紙坪量６５ｇ／ｍ ２ であった。こうして得られた
各手抄紐について、ＪＩＳ Ｐ−８１２２にてステキヒ
トサイズ度を測定した。結果を表２に示す。
【００１４】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−120894（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93329（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21H 11/00 - 27/42
Claims (2)
- 【請求項１】 ロジン系物質対芳香族系石油樹脂の重量
比が５〜90：95〜10の範囲にある両者の混合物を、スチ
レン系モノマ−、（メタ）アクリル酸エステル、アクリ
ル酸及びメタクリル酸からなる四元共重合体のアルカリ
塩水溶液で乳化してなる製紙用エマルジョンサイズ剤。 - 【請求項２】 前記四元共重合体を構成するモノマ−の
重量％が、スチレン系モノマ−50〜70％、（メタ）アク
リル酸エステル10〜30％、アクリル酸10〜15％、メタク
リル酸10〜15％の範囲にあり、アクリル酸対メタクリル
酸の比率が４／６〜６／４の範囲にある請求項１記載の
製紙用エマルジョンザイス剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13897993A JP3247917B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 製紙用エマルジョンサイズ剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13897993A JP3247917B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 製紙用エマルジョンサイズ剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330496A JPH06330496A (ja) | 1994-11-29 |
| JP3247917B2 true JP3247917B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=15234647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13897993A Expired - Fee Related JP3247917B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 製紙用エマルジョンサイズ剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3247917B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6257026B2 (ja) * | 2013-08-22 | 2018-01-10 | ハイモ株式会社 | サイズ定着方法 |
-
1993
- 1993-05-18 JP JP13897993A patent/JP3247917B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06330496A (ja) | 1994-11-29 |
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