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
- Publication number
- JP3247917B2 JP3247917B2 JP13897993A JP13897993A JP3247917B2 JP 3247917 B2 JP3247917 B2 JP 3247917B2 JP 13897993 A JP13897993 A JP 13897993A JP 13897993 A JP13897993 A JP 13897993A JP 3247917 B2 JP3247917 B2 JP 3247917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emulsion
- rosin
- parts
- sizing agent
- papermaking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100543051C (zh) | 细粒状两性聚合物水分散体及其制备方法和用途 | |
JP3744566B2 (ja) | 製紙用ロジン系エマルションサイズ剤及び紙サイジング方法 | |
JPH0253555B2 (ja) | ||
JPH03227481A (ja) | 製紙用サイズ剤組成物およびサイジング方法 | |
US5954921A (en) | Paper-sizing agents containing aqueous, solvent-free dispersions of cationic polymers and method of preparing sized paper by using these agents | |
JP3247917B2 (ja) | 製紙用エマルジョンサイズ剤 | |
EP0548835B1 (en) | Emulsified alkenylsuccinic acid sizing agent | |
JP3928416B2 (ja) | ロジン系エマルション組成物、紙のサイジング方法及び紙 | |
CN108431331B (zh) | 生产施胶剂组合物的方法,施胶剂组合物及其用途 | |
JP2002317394A (ja) | 新聞用紙用のロジン系エマルション組成物、新聞用紙の製造方法及び新聞用紙 | |
WO1993005231A1 (en) | Rosin emulsion size for papermaking | |
JP3281027B2 (ja) | ロジン物質用乳化分散剤及びその分散剤を含有する製紙用ロジン系エマルジョンサイズ剤 | |
JP5268210B2 (ja) | ロジン系エマルション組成物、紙のサイジング方法及び紙 | |
JPH11286889A (ja) | 製紙用ロジン系エマルジョンサイズ剤及び紙サイジング方法 | |
JP4817561B2 (ja) | 製紙用表面サイズ剤及びその製造方法 | |
JP2709658B2 (ja) | 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 | |
JP3102958B2 (ja) | 製紙用サイズ剤 | |
JP3258293B2 (ja) | 製紙用サイズ剤及び該サイズ剤を用いた紙のサイジング方法 | |
JPH0233393A (ja) | 製紙用ロジン系エマルジョンサイズ剤 | |
JPH05239797A (ja) | 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 | |
JP2761953B2 (ja) | ロジン系エマルジョンサイズ剤の製造法 | |
JP4385431B2 (ja) | 製紙用カチオン性エマルションサイズ剤、その製造方法、サイジング方法及びサイジングされた紙 | |
JP2003062443A (ja) | 高分子系乳化分散剤、当該乳化分散剤を用いたロジン系エマルションサイズ剤 | |
JPH0924265A (ja) | ロジン系エマルジョンサイズ剤用乳化分散剤およびそれを用いてなるロジン系エマルジョンサイズ剤 | |
JP5138482B2 (ja) | ロジンエマルションサイズ剤用分散剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |