JP3274760B2 - Aqueous dispersion of esterified rosin material - Google Patents

Aqueous dispersion of esterified rosin material

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JP3274760B2
JP3274760B2 JP35248693A JP35248693A JP3274760B2 JP 3274760 B2 JP3274760 B2 JP 3274760B2 JP 35248693 A JP35248693 A JP 35248693A JP 35248693 A JP35248693 A JP 35248693A JP 3274760 B2 JP3274760 B2 JP 3274760B2
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秀人 山田
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星光化学工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエステル化ロジン物質の
水性分散液に関するものであって、製紙用サイズ剤、水
性塗料、水性インク及び水性接着剤として用いるのに適
した、安定性に優れ、低発泡性の水中油型分散液に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an aqueous dispersion of an esterified rosin material, which is suitable for use as a papermaking sizing agent, an aqueous paint, an aqueous ink and an aqueous adhesive, and has excellent stability. It relates to a low foaming oil-in-water dispersion.

【0002】[0002]

【従来の技術】エステル化ロジン物質が微細な粒子で水
に安定に分散した水性分散液を得ることは、 エステル
化されていないロジン物質の水性分散液を得ることに比
べて、一般に極めて困難である。従来、エステル化ロジ
ン物質の水性分散液を取得する場合には、エステル化ロ
ジン物質を、ベンゼン、トルエン等の有機溶剤に溶解さ
せ、この溶液を界面活性剤が含まれた水中に、高圧乳化
装置を用いて分散乳化せしめ、しかる後有機溶剤を留去
させて水性分散液を得る方法(以下溶剤法という)と、
カゼインのアルカリ性物質による溶解液を保護コロイド
として、溶融エステル化ロジン物質を反転乳化する方法
(以下カゼイン法という)が主として利用されている。
しかし、前者の溶剤法にあっては、高価な高圧乳化装置
を使用しなければならないことに加えて、乳化工程後の
溶剤留去工程が煩雑であり、しかも、製品分散液中には
どうしても少量の有機溶剤が残留するので、取扱者の健
康管理の上でも、また防火の上でも難点がある。
2. Description of the Prior Art Obtaining an aqueous dispersion in which an esterified rosin substance is stably dispersed in water in fine particles is generally extremely difficult compared to obtaining an aqueous dispersion of a non-esterified rosin substance. is there. Conventionally, when obtaining an aqueous dispersion of an esterified rosin substance, the esterified rosin substance is dissolved in an organic solvent such as benzene or toluene, and this solution is placed in water containing a surfactant, using a high-pressure emulsifier. A method of obtaining an aqueous dispersion by dispersing and emulsifying using an organic solvent and thereafter distilling off the organic solvent (hereinafter referred to as a solvent method);
A method of inverting and emulsifying a molten esterified rosin substance using a solution of casein in an alkaline substance as a protective colloid (hereinafter referred to as casein method) is mainly used.
However, in the former solvent method, in addition to using an expensive high-pressure emulsifying apparatus, the solvent distillation step after the emulsification step is complicated, and in addition, a small amount is contained in the product dispersion. Since the organic solvent remains, there is a problem in the health care of the handler and in fire prevention.

【0003】一方、後者のカゼイン法は、保護コロイド
にカゼインを使用しているため、微生物の作用で製品分
散液が腐敗分解し易く、特に高温多湿になる夏期にはそ
の傾向が大きい。そして、上記2方法で得られる水性分
散液に共通する欠点として、それらの分散液に界面活性
剤やカゼインが含まれている関係で、使用に際して発泡
が著しいことが指摘されている。最近、ロジン又はロジ
ンのαβ不飽和酸付加物、もしくはそれらのエステル化
物を、特殊なポリマ−類を保護コロイドとして水に分散
させる提案がなされているが、保護コロイドとして使用
する特殊なポリマ−の製造自体が一般に難しい。そし
て、得られる分散液も分散粒子の粒径が0.3ミクロン
以上と粗大であるため、各種の用途において良好な性能
を発揮しないのが実情である。エステル化ロジン物質の
乳化技術の提案としては、特公昭57−5420号、特
開昭62−250297号、特開昭60−161472
号がある。
On the other hand, in the latter casein method, since casein is used as a protective colloid, the dispersion of the product is easily decomposed and decomposed by the action of microorganisms, and this tendency is particularly large in summer when the temperature is high and humid. As a drawback common to the aqueous dispersions obtained by the above two methods, it has been pointed out that foaming is remarkable during use because the dispersions contain a surfactant or casein. Recently, it has been proposed to disperse rosin or αβ unsaturated acid adduct of rosin or esterified product thereof in water as a special polymer as a protective colloid. Manufacturing itself is generally difficult. In addition, since the obtained dispersion liquid has a coarse particle diameter of 0.3 μm or more, good performance is not exhibited in various applications. Japanese Patent Publication No. Sho 57-5420, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-250297, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-161472 propose a technique for emulsifying an esterified rosin substance.
There is a number.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ロジンのエ
ステル化物又は強化ロジンのエステル化物が、0.3ミ
クロン以下の微細な粒径で水に安定に分散している水性
分散液を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an aqueous dispersion in which an esterified product of rosin or an esterified product of fortified rosin is stably dispersed in water with a fine particle size of 0.3 μm or less. To provide a liquid.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るエステル
ジン物質の水性分散液は、アニオン性又は両性の水分
散性ポリマーとアルキル置換又はアルケニル置換コハク
酸の水溶性塩とを併用して、ロジンのエステル化物及び
/又は強化ロジンのエステル化物を水に分散させたこと
を特徴とする。本発明の水性分散液に於いて、その分散
質はロジンのエステル化物及び/又は強化ロジンのエス
テル化物で構成される。ここで言う「ロジン」には、ガ
ムロジン、トールロジン、ウッドロジン、水添ロジン、
重合ロジン、(アルキル)フェノール・ホルマリン樹脂
変性ロジン、キシレン樹脂変性ロジン、アルデヒド変性
ロジン、スチレン変性ロジン等の各種のロジンが包含さ
れ、「強化ロジン」には、上記したロジンのαβ不飽和
酸付加物が包含される。ちなみに、αβ不飽和酸はディ
ールスアルダー反応によってロジンに付加せしめられる
が、その場合のαβ不飽和酸としては、アクリル酸、メ
タアクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール
酸、イタコン酸、無水イタコン酸等を例示することがで
きる。
The esterification according to the present invention
Aqueous dispersions of rosin material, a combination of a water-soluble salt of a water-dispersible polymer of anionic or amphoteric and alkyl-substituted or alkenyl-substituted succinic acids, esters of rosin and / or water esters of fortified rosin It is characterized by being dispersed. In the aqueous dispersion of the present invention, the dispersoid is composed of an ester of rosin and / or an ester of fortified rosin. Here, "rosin" includes gum rosin, tall rosin, wood rosin, hydrogenated rosin,
Various rosins such as polymerized rosin, (alkyl) phenol / formalin resin-modified rosin, xylene resin-modified rosin, aldehyde-modified rosin, and styrene-modified rosin are included, and the “reinforced rosin” includes the αβ unsaturated acid addition of the rosin described above. Things are included. Incidentally, although αβ unsaturated acid is allowed added to rosin by di <br/> Rusuaruda reaction, as the αβ-unsaturated acid in this case, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic Acids and itaconic anhydride can be exemplified.

【0006】また、「ロジンのエステル化物」及び「強
化ロジンのエステル化物」とは、上記したロジン又は強
化ロジンと、アルコール類とのエステル化反応によって
得られる生成物を指し、アルコール類としては、多価ア
ルコ−ル類、多価アミノアルコ−ル類、多価エポキシ化
合物、多価フェノ−ル類等が性能上多用される。多価ア
ルコ−ル類としてはエチレングリコ−ル、プロピレング
リコ−ル、ブタンジオ−ル、ペンチルグリコ−ル、ヘキ
サンジオ−ル、グリセリン、トリメチロ−ルプロパン、
トリメチロ−ルエタン、ソルビト−ル等が使用でき、多
価アミノアルコ−ル類としては、ジエタノ−ルアミン、
トリエタノ−ルアミン等が、多価エポキシ化合物として
は、ビスフェノ−ル類の各種エポキシ化物が、多価フェ
ノ−ル類としては、ビスフェノ−ル等がそれぞれ使用で
きる。念のため付言すれば、本発明で言うロジンのエス
テル化物及び強化ロジンのエステル化物(これらを総称
してエステル化ロジン物質とも言う)は、必ずしも完全
エステル化物を意味するものではなく、エステル化反応
時間等の経済的要因から、むしろ酸基の一部が残存した
部分エステル化物が大部分を占めることが多い。
[0006] The term "esterified rosin" and "esterified rosin" refer to products obtained by the esterification reaction of the above-mentioned rosin or fortified rosin with alcohols. Polyhydric alcohols, polyhydric amino alcohols, polyhydric epoxy compounds, polyhydric phenols and the like are frequently used in performance. Polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentyl glycol, hexanediol, glycerin, trimethylolpropane,
Trimethylolethane, sorbitol and the like can be used. Examples of polyvalent amino alcohols include diethanolamine,
Triethanolamine and the like can be used as polyhydric epoxy compounds, various epoxidized products of bisphenols, and as polyhydric phenols, bisphenol and the like can be used. It should be noted that the rosin esterified product and the fortified rosin esterified product (collectively referred to as esterified rosin substance) in the present invention do not necessarily mean a completely esterified product, but an esterification reaction. Due to economic factors such as time, the partial esterified product in which a part of the acid group remains is often occupied in large part.

【0007】上記したロジンのエステル化物及び/又は
強化ロジンのエステル化物を、微細な粒子で水に分散さ
せる分散剤として、本発明はアニオン性又は両性の水分
散性ポリマ−とアルキル置換又はアルケニル置換コハク
酸の水溶性塩とを併用する。第1の分散剤であるアニオ
ン性又は両性の水分散性ポリマ−は、スチレン及び/又
は(メタ)アクリル酸エステル類と、(メタ)アクリル
酸、マレイン酸、イタコン酸、スチレンスルホン酸等の
アニオン性モノマ−類又はその塩類とを共重合させる
か、さらにこれらモノマ−類と共に、ジアルキルアミノ
アルキル(メタ)アクリル酸エステル類、ジアルキルア
ミノアルキルアクリルアミド類、ビニルピリジン類、ビ
ニルイミダゾ−ル類等のカチオン性モノマー類又はその
塩類を共重合させることによって得ることができる。こ
の場合、上記したモノマーのいずれかと共重合可能な他
のモノマーを併用することも可能であって、この種のモ
ノマーとしては、アクリルアミド、N置換アクリルアミ
ド類、ビニルエステル類、ビニルトルエン等を挙げるこ
とができる。
As a dispersant for dispersing the above-mentioned esterified product of rosin and / or esterified product of fortified rosin in water as fine particles, the present invention relates to an anionic or amphoteric water-dispersible polymer and an alkyl- or alkenyl-substituted polymer. Use in combination with a water-soluble salt of succinic acid. The anionic or amphoteric water-dispersible polymer as the first dispersant includes styrene and / or (meth) acrylic acid esters and anions such as (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid and styrene sulfonic acid. Copolymerizable with a monomer or a salt thereof, or together with these monomers, a cation such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, dialkylaminoalkylacrylamide, vinylpyridine or vinylimidazole. It can be obtained by copolymerizing a reactive monomer or a salt thereof. In this case, it is also possible to use another monomer copolymerizable with any of the above-mentioned monomers in combination, and examples of this type of monomer include acrylamide, N-substituted acrylamides, vinyl esters, and vinyl toluene. Can be.

【0008】アニオン性又は両性の水分散性ポリマ−
は、乳化重合、溶液重合等の公知の任意の重合法によっ
て調製することができるが、いずれの方法で調製する場
合でも、これを本発明の分散剤として使用する場合に
は、その最終形態は水分散液とすることを可とする。一
方、第2の分散剤であるアルキル置換又はアルケニル置
換コハク酸の水溶性塩は、オレフィン類と無水マレイン
酸との付加反応によって得られるアルケニル置換コハク
酸又はその水素添加物を、苛性ソ−ダ、苛性カリで例示
されるアルカリ金属水酸化物、アンモニア、アミン類等
で鹸化して得ることができるが、なかでも、12以上の
炭素数を有し、2位以上の位置に二重結合を有する内部
オレフィンと、無水マレイン酸との付加反応によって得
られる反応生成物又はその水素添加物を、アルカリ金属
水酸化物、アンモニア、アミン類等で鹸化して得られる
水溶性塩が、エステル化ロジン物質を微細粒子で水に分
散させ、しかもその分散液の発泡性を抑制できる点で好
ましい。上記した第1の分散剤と第2の分散剤とは、そ
れぞれ個別に調製し、エステル化ロジン物質の水性分散
液を調製する直前に混合して使用するのが通常である
が、第2の分散剤の水溶液中で、第1の分散剤の原料で
あるモノマー混合物を乳化重合させ、これによって両分
散剤の混合液を調製しても差し支えない。
Anionic or amphoteric water-dispersible polymers
Can be prepared by any known polymerization method such as emulsion polymerization, solution polymerization, etc., and when prepared by any method, when this is used as the dispersant of the present invention, its final form is It can be made into an aqueous dispersion. On the other hand, a water-soluble salt of an alkyl-substituted or alkenyl-substituted succinic acid, which is a second dispersant, is prepared by adding an alkenyl-substituted succinic acid obtained by an addition reaction of an olefin with maleic anhydride or a hydrogenated product thereof to caustic soda. Can be obtained by saponification with an alkali metal hydroxide exemplified by caustic potash, ammonia, amines, etc., but among them, having at least 12 carbon atoms and having a double bond at the 2-position or higher position A water-soluble salt obtained by saponifying a reaction product obtained by an addition reaction between an internal olefin and maleic anhydride or a hydrogenated product thereof with an alkali metal hydroxide, ammonia, amines, or the like is an esterified rosin substance. Is dispersed in water as fine particles, and the foaming property of the dispersion is preferably suppressed. Usually, the first dispersant and the second dispersant are separately prepared and mixed and used immediately before preparing an aqueous dispersion of an esterified rosin substance. In a dispersant aqueous solution, a monomer mixture as a raw material of the first dispersant may be emulsion-polymerized to prepare a mixture of both dispersants.

【0009】本発明の水性分散液を調製するに際して、
エステル化ロジン物質に対する上記両分散剤の使用量に
は格別の限定はない。しかし、一般には、エステル化ロ
ジン物質100 重量部に対して、いずれも固形分として第
1の分散剤3〜25重量部、第2の分散剤1〜20重量
部を用いるのが好適である。そして、水性分散液調製の
具体的手段としては、エステル化ロジン物質の加熱溶融
液を攪拌しつつ、これに第1及び第2の分散剤を添加し
て先ず油中水型エマルジョンを形成せしめ、しかる後こ
れに熱水を添加して相反転せしめ、水中油型分散液を得
るのが一般的であるが、別法として前記した溶剤法が採
用できる外、加熱加圧下にホモジナイザ−を利用して機
械的に分散せしめることも、勿論可能である。
In preparing the aqueous dispersion of the present invention,
There is no particular limitation on the amount of both dispersants used for the esterified rosin material. However, in general, it is preferable to use 3 to 25 parts by weight of the first dispersant and 1 to 20 parts by weight of the second dispersant as solids with respect to 100 parts by weight of the esterified rosin substance. Then, as a specific means of preparing the aqueous dispersion, while stirring the heated melt of the esterified rosin substance, the first and second dispersants are added thereto to form a water-in-oil emulsion first, Thereafter, hot water is added to the mixture to invert the phase to obtain an oil-in-water dispersion, but as an alternative, the above-mentioned solvent method can be adopted, and a homogenizer is used under heat and pressure. It is, of course, possible to mechanically disperse them.

【0010】本発明の水性分散液にあっては、分散質で
あるエステル化ロジン物質が平均粒子径0.3ミクロン
以下の微細な粒子で、換言すれば、非常に大きな表面積
を有する粒子として水に安定に分散している関係で、製
紙工業に於ける中性乃至アルカリ性条件下での抄紙用サ
イズ剤として格段に優れた効果を発揮する。また、本発
明の水性分散液は耐水性が要求されるあらゆる用紙に、
内添又は外添で適用できるばかりではなく、インシュレ
ーションボード等の建材用耐水化剤としても優れ、さら
には、防湿、防滑、防食を目的としたコ−ト剤としても
各種基材に適用できる外、コンクリ−ト混和用防湿剤、
水性接着剤、水性インク塗料用バインダ−としても使用
することができる。さらに付け加えれば、本発明の水性
分散液は、これに上記した第1及び第2の分散剤以外の
分散剤を添加することによって、さらに優れた効果を発
揮する。この場合の分散剤としては、無水マレイン酸付
加石油樹脂の水溶性塩(アルカリ金属塩、アンモニウム
塩、有機アミン塩等)、ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド変性物の塩、リグニンスルホン酸塩、澱粉及び
その誘導体、水溶性多糖類等を例示することができ、特
に、石油樹脂マレイン化物の水溶性塩は本発明の第1及
び第2の分散剤と併用して非常に有用であり、耐水化剤
の用途に用いて優れた性能を発揮する。
In the aqueous dispersion of the present invention, the esterified rosin substance as the dispersoid is fine particles having an average particle diameter of 0.3 μm or less, in other words, water having a very large surface area. Because of the stable dispersion of the sizing agent, the sizing agent for papermaking under neutral or alkaline conditions in the papermaking industry exhibits a remarkably excellent effect. In addition, the aqueous dispersion of the present invention can be used on any paper requiring water resistance,
Not only can it be applied internally or externally, it is also excellent as a waterproofing agent for building materials such as insulation boards, and can be applied to various base materials as a coating agent for the purpose of preventing moisture, slip and corrosion. Outside, moisture admixture for concrete admixture,
It can also be used as a binder for aqueous adhesives and aqueous ink paints. In addition, the aqueous dispersion of the present invention exhibits more excellent effects by adding a dispersant other than the above-described first and second dispersants to the aqueous dispersion. Examples of the dispersant include water-soluble salts of maleic anhydride-added petroleum resin (eg, alkali metal salts, ammonium salts, and organic amine salts), salts of modified naphthalenesulfonic acid formaldehyde, ligninsulfonic acid salts, starch, and derivatives thereof. , Water-soluble polysaccharides and the like. Particularly, a water-soluble salt of a petroleum resin maleate is very useful in combination with the first and second dispersants of the present invention. Demonstrates excellent performance when used for

【0011】[0011]

【作用】本発明の水性分散液に於いて、エステル化ロジ
ン物質が微細な粒子で水に安定に分散するのは、第2の
分散剤のエステル化ロジン物質に対する格別の親和性
と、格段に優れた界面活性によって、エステル化ロジン
物質が微細な粒子で水中に分散せしめられ、第1の分散
剤の保護コロイド性によって、分散粒子の凝集が防止さ
れるためであると考えられる。
In the aqueous dispersion of the present invention, the stable dispersion of the esterified rosin substance in water in the form of fine particles is due to the exceptional affinity of the second dispersant for the esterified rosin substance, This is considered to be because the esterified rosin substance is dispersed in water in fine particles due to excellent surface activity, and aggregation of the dispersed particles is prevented by the protective colloid property of the first dispersant.

【0012】[0012]

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明
するが、本発明の技術的範囲がこれら実施例によって限
定されるものでないことは勿論である。尚、以下の記載
に於いて、特に断らない限り、%は重量%を、部は重量
部を示す。 製造例1 水288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−1
03、第一工業薬品(株)製)4.5部と、1.9%ド
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ水溶液30部を加え、
これにスチレン60部、アクリル酸ブチル15部、アク
リル酸12.5部、メタアクリル酸12.5部からなる
モノマー混合物と、さらに連鎖移動剤としてイソプロピ
ルアルコ−ル5部及びチオグリコール酸−2−エチルヘ
キシル4.5 部を加えて攪拌、次いで加温し、内温30℃
に於いて過硫酸アンモニウム2部と亜硫酸水素ナトリウ
ム2部を加えて加温を続け、40分で80℃まで昇温
し、80〜85で2時間重合を行った。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it goes without saying that the technical scope of the present invention is not limited by these Examples. In the following description, unless otherwise specified,% means% by weight and part means parts by weight. Production Example 1 A polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer (trade name: Epan U-1) was used as an emulsifier in 288 parts of water.
03, manufactured by Daiichi Kogyo Chemical Co., Ltd.) and 30 parts of a 1.9% aqueous solution of sodium dodecylbenzenesulfonate were added.
A monomer mixture comprising 60 parts of styrene, 15 parts of butyl acrylate, 12.5 parts of acrylic acid, and 12.5 parts of methacrylic acid, and 5 parts of isopropyl alcohol and thioglycolic acid-2-yl as a chain transfer agent. Add 4.5 parts of ethylhexyl, stir, and then warm to an internal temperature of 30 ° C.
, 2 parts of ammonium persulfate and 2 parts of sodium hydrogen sulfite were added, and heating was continued. The temperature was raised to 80 ° C in 40 minutes, and polymerization was performed at 80 to 85 for 2 hours.

【0013】次いで、これに24%の苛性ソ−ダ水溶液
10.6部を加えて30分間中和反応を行い、室温まで
冷却後、水を加えて固形分25%のアニオン性ポリマー
水溶液(以下これをWP−1とする)を得た。 製造例2 製造例1で使用したモノマ−混合物を、メタアクリル酸
メチル60部、アクリル酸−2−エチルヘキシル15部、ア
クリル酸12.5部、メタアクリル酸12.5部からなる混合物
に変える以外は製造例1と同様に操作して、固形分25%
のアニオン性ポリマー水溶液(以下これをWP−2とす
る)を得た。
Next, 10.6 parts of a 24% aqueous solution of caustic soda was added to the mixture, and a neutralization reaction was carried out for 30 minutes. This is referred to as WP-1). Preparation Example 2 Preparation Example 1 except that the monomer mixture used in Preparation Example 1 was changed to a mixture consisting of 60 parts of methyl methacrylate, 15 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 12.5 parts of acrylic acid, and 12.5 parts of methacrylic acid. Operate in the same manner as above to obtain a solid content of 25%
(Hereinafter referred to as WP-2).

【0014】製造例3 製造例1で得たアニオン性エマルジョン200 部にジメチ
ルアミノエチルアクリレート3部、スチレン5部、アク
リル酸ブチル4部及び連鎖移動剤としてチオグリセリン
0.25部を加えて加温し、40℃に於いて過硫酸アン
モニウム0.13部と亜硫酸水素ナトリウム0.13部
を加えて加温を続け、40分で80℃まで昇温し、80
〜85℃で4時間重合を行い、冷却後pHを7.0に調
整後、水を加えて固形分25%の両性ポリマ−水溶液
(以下これをWP−3とする)を得た。
Production Example 3 To 200 parts of the anionic emulsion obtained in Production Example 1, 3 parts of dimethylaminoethyl acrylate, 5 parts of styrene, 4 parts of butyl acrylate and 0.25 part of thioglycerin as a chain transfer agent were heated. Then, at 40 ° C., 0.13 part of ammonium persulfate and 0.13 part of sodium hydrogen sulfite were added and heating was continued, and the temperature was raised to 80 ° C. in 40 minutes.
Polymerization was carried out at 8585 ° C. for 4 hours, pH was adjusted to 7.0 after cooling, and water was added to obtain an amphoteric polymer aqueous solution having a solid content of 25% (hereinafter referred to as WP-3).

【0015】製造例4 炭素数が16であり、5位以内の位置に二重結合を有す
る内部オレフィンを55%含有する混合オレフィンに、
無水マレイン酸を付加してアルケニルコハク酸無水物を
得た。この酸無水物100部に、苛性ソーダ24部を水
166部に溶解した溶液を加えて80〜90℃に加温
し、酸無水物を溶液に溶解させた後、これを冷却して固
形分40%のアルケニルコハク酸ナトリウム塩水溶液(以
下これをAS−1とする)を得た。
Production Example 4 A mixed olefin containing 55% of an internal olefin having 16 carbon atoms and having a double bond within the 5-position,
Addition of maleic anhydride gave alkenyl succinic anhydride. A solution of 24 parts of caustic soda in 166 parts of water was added to 100 parts of the acid anhydride, and the mixture was heated to 80 to 90 ° C. to dissolve the acid anhydride in the solution. % Alkenyl succinic acid sodium salt aqueous solution (hereinafter referred to as AS-1).

【0016】製造例5 製造例4で使用したアルケニルコハク酸無水物100部
に、トリエタノールアミン65.5部を水229部に溶
解した溶液を加えて80〜90℃に加温し、酸無水物を
溶液に溶解させた後、これを冷却して固形分40%のア
ルケニルコハク酸エタノールアミン塩水溶液(以下これ
をAS−2とする)を得た。
Production Example 5 A solution of 65.5 parts of triethanolamine dissolved in 229 parts of water was added to 100 parts of the alkenyl succinic anhydride used in Production Example 4, and the mixture was heated to 80 to 90 ° C. After dissolving the product in the solution, the solution was cooled to obtain an aqueous solution of alkenyl succinic acid ethanolamine salt having a solid content of 40% (hereinafter referred to as AS-2).

【0017】製造例6 炭素数が16であり、2〜4位に二重結合を有する内部
オレフィンを75%含有する混合オレフィンに、無水マ
レイン酸を付加して製造したアルケニルコハク酸無水物
を得た。この酸無水物100部に、苛性ソ−ダ24部を
水166部に溶解した溶液を加え、80〜90℃に加温
後冷却して固形分40%のアルケニルコハク酸ナトリウ
ム塩水溶液(以下これをAS−3とする)を得た。
Production Example 6 Alkenyl succinic anhydride produced by adding maleic anhydride to a mixed olefin containing 75% of an internal olefin having 16 carbon atoms and having a double bond at the 2-position to 4-position is obtained. Was. A solution prepared by dissolving 24 parts of caustic soda in 166 parts of water was added to 100 parts of the acid anhydride, and the mixture was heated to 80 to 90 ° C. and cooled, and an aqueous solution of sodium alkenyl succinate having a solid content of 40% (hereinafter referred to as “this solution”). As AS-3).

【0018】製造例7 プロピレンの5量体に無水マレイン酸を付加せしめてア
ルケニルコハク酸無水物を得た。トリエタノールアミン
80部と水268部に溶解した溶液を、前記の酸無水物
100部に加え、80〜90℃に加温後、冷却して固形
分40%のアルケニルコハク酸エタノールアミン塩水溶
液(以下これをAS−4とする)を得た。
Production Example 7 Alkenyl succinic anhydride was obtained by adding maleic anhydride to a pentamer of propylene. A solution obtained by dissolving 80 parts of triethanolamine and 268 parts of water was added to 100 parts of the above acid anhydride, heated to 80 to 90 ° C., cooled, and cooled to an aqueous solution of alkenyl succinic acid ethanolamine salt having a solid content of 40% ( Hereinafter, this is referred to as AS-4).

【0019】製造例8 製造例7で使用したと同様のアルケニルコハク酸無水物
100部に、苛性ソ−ダ27部を水175部に溶解した
溶液を加え、80〜90℃に加温後冷却して固形分40
%のアルケニルコハク酸ナトリウム塩水溶液(以下これ
をAS−5とする)を得た。
Production Example 8 A solution prepared by dissolving 27 parts of caustic soda in 175 parts of water was added to 100 parts of the same alkenyl succinic anhydride as used in Production Example 7, heated to 80 to 90 ° C., and cooled. And solid content 40
% Alkenyl succinic acid sodium salt aqueous solution (hereinafter referred to as AS-5).

【0020】製造例9 石油樹脂(東邦化学(株)製”ハイレジン”)100部
を加熱溶融し、これに無水マレイン酸20部を加えて2
00℃で8時間反応させることにより、マレイン化石油
樹脂を得た。このマレイン化石油樹脂100部に、トリ
エタノールアミン50部を水200部に溶解した溶液を
加えて80〜90℃で7時間攪拌して固形分40%のマ
レイン化石油樹脂エタノールアミン塩水溶液(以下これ
をMP−1とする)を得た。
Production Example 9 100 parts of a petroleum resin ("Hi-Resin" manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) was heated and melted, and 20 parts of maleic anhydride was added thereto to obtain 2 parts.
By reacting at 00 ° C. for 8 hours, a maleated petroleum resin was obtained. A solution prepared by dissolving 50 parts of triethanolamine in 200 parts of water was added to 100 parts of the maleated petroleum resin, and the mixture was stirred at 80 to 90 ° C. for 7 hours. This is referred to as MP-1).

【0021】製造例10:エステル化ロジン物質の調製
その1 ロジン100部にグリセリン9.3部及びエステル化触
媒としての樹脂酸亜鉛0.25部を加えて加温し、25
0℃で16時間エステル化反応を行い、JIS法酸価1
3.4、JIS法による軟化点85℃のエステル化ロジ
ン物質(以下これをER−1とする)を得た。
Production Example 10: Preparation of esterified rosin substance (1) To 100 parts of rosin, 9.3 parts of glycerin and 0.25 part of zinc resinate as an esterification catalyst were added, and heated.
The esterification reaction was carried out at 0 ° C. for 16 hours, and the JIS method acid value 1
3.4 An esterified rosin substance having a softening point of 85 ° C. according to the JIS method (hereinafter referred to as ER-1) was obtained.

【0022】製造例11:エステル化ロジン物質の調製
その2 ロジン100部を加熱溶融して190℃に昇温後、攪拌
下に無水マレイン酸6部を加え、200℃で4時間反応
させた後、シクロヘキサンジメタノール12.6部、グ
リセリン1.8部及びエステル化触媒としての樹脂酸亜
鉛0.25部を加えて250℃で16時間エステル化反
応を行い、JIS法酸価63.4、JIS法による軟化
点9,0℃のエステル化ロジン物質(以下これをER−
2とする)を得た。
Production Example 11 Preparation of Esterified Rosin Material Part 2 100 parts of rosin was heated and melted, heated to 190 ° C., 6 parts of maleic anhydride was added with stirring, and reacted at 200 ° C. for 4 hours. , 12.6 parts of cyclohexanedimethanol, 1.8 parts of glycerin and 0.25 part of zinc resinate as an esterification catalyst were added thereto, and the mixture was subjected to an esterification reaction at 250 ° C. for 16 hours. Esterified rosin substance having a softening point of 9.0 ° C. (hereinafter referred to as ER-
2).

【0023】製造例12:エステル化ロジン物質の調製
その3 ロジン100部を加熱溶融して190℃に昇温後、攪拌
下にイタコン酸8部を加えて200℃で5時間反応せし
めた後、グリセリン7部及びエステル化触媒としての樹
脂酸亜鉛0.25部を加え、250℃で16時間エステ
ル化反応を行い、JIS法酸価59.1、JIS法によ
る軟化点95℃のエステル化ロジン物質(以下これをE
R−3とする)を得た。
Production Example 12 Preparation of Esterified Rosin Material Part 3 100 parts of rosin was heated and melted, and the temperature was raised to 190 ° C. After that, 8 parts of itaconic acid were added with stirring and reacted at 200 ° C. for 5 hours. 7 parts of glycerin and 0.25 part of zinc resinate as an esterification catalyst were added, and an esterification reaction was carried out at 250 ° C. for 16 hours to obtain an esterified rosin substance having an acid value of 59.1 according to JIS and a softening point of 95 ° C. according to JIS. (Hereafter this is called E
R-3).

【0024】実施例1 エステル化ロジン物質(ER−1)100部を加熱溶融
して150℃に昇温後、これに分散剤(WP−1)30
部と分散剤(AS−1)20部と水20部の混合液を激
しく撹拌しながら添加して油中水型分散液を形成せし
め、次いでこれに熱水を加えて水中油型分散液に相反転
させた後希釈し、固形分35%の本発明のエステル化ロ
ジン物質の水性分散液を得た。
Example 1 100 parts of an esterified rosin substance (ER-1) was heated and melted, and the temperature was raised to 150 ° C.
And a mixture of 20 parts of dispersant (AS-1) and 20 parts of water are added with vigorous stirring to form a water-in-oil dispersion, and then hot water is added thereto to form an oil-in-water dispersion. After phase inversion, the mixture was diluted to obtain an aqueous dispersion of the esterified rosin substance of the present invention having a solid content of 35%.

【0025】実施例2〜8及び比較例1〜5 使用するエステル化ロジン物質及び分散剤を、表1に示
すように変更した以外は実施例1と同様にして、各々固
形分35%のエステル化ロジン物質の水性分散液を得た。
Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 In the same manner as in Example 1 except that the esterified rosin substance and the dispersant used were changed as shown in Table 1, esters having a solid content of 35% were used. An aqueous dispersion of the activated rosin material was obtained.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】比較例6 エステル化ロジン物質(ER−1)100部をトルオ−
ル100部に溶解し、これに分散剤としてポリオキシエ
チレンジスチリルフェニルエーテル硫酸アンモニウム5
部を溶解した水300部を加え、攪拌乳化せしめた後、
高圧吐出型ホモジナイザ−を用いて300kg/cm2
でさらに乳化し、トルオ−ルを減圧留去し、濃度調整を
行って固形分35%のエステル化ロジン物質の水性分散
液を得た。
Comparative Example 6 100 parts of the esterified rosin substance (ER-1) was
Of polyoxyethylene distyryl phenyl ether ammonium sulfate 5 as a dispersant.
After adding 300 parts of dissolved water and emulsifying with stirring,
300 kg / cm 2 using a high pressure discharge type homogenizer
Then, the toluene was distilled off under reduced pressure and the concentration was adjusted to obtain an aqueous dispersion of an esterified rosin substance having a solid content of 35%.

【0028】比較例7 エステル化ロジン物質(ER−2)100部を加熱溶融
して150℃に昇温させた。ほう酸ソ−ダ3.7部を溶
解させた温水50部にカゼイン10部加えた溶液を、前
記の溶融エステル化ロジン物質に、激しく撹拌しながら
添加した後、温水を加えて希釈し、固形分35%のエス
テル化ロジン物質の水性分散液を得た。分散液の性能評
価上記した実施例及び比較例で得た各水性分散液につい
て、その性状並びにこれらを製紙用サイズ剤として使用
した場合のサイズ効果を下記の要領で評価した。
Comparative Example 7 100 parts of the esterified rosin substance (ER-2) was heated and melted and heated to 150 ° C. A solution obtained by adding 10 parts of casein to 50 parts of warm water in which 3.7 parts of boric acid soda was dissolved was added to the above-mentioned molten esterified rosin substance with vigorous stirring. An aqueous dispersion of 35% of the esterified rosin material was obtained. Evaluation of Performance of Dispersion The properties of the aqueous dispersions obtained in the above Examples and Comparative Examples and the size effect when these were used as paper sizing agents were evaluated in the following manner.

【0029】1)平均粒子径:分散液中の分散粒子の状
態を顕微鏡観察し、平均粒子径を測定した。 2)分散液の安定性:分散液を試験管に採り密栓し、4
0℃の恒温槽に1週間静置し、安定性(分離の有無)を
観察した。 3)サイズ効果:1%パルプスラリ−(L−BKP、C
SF450ml)に炭酸カルシウム(沈降性炭酸カルシ
ウム)を20%、カチオン澱粉(パ−ルガムHMS)を
1.0%、硫酸アルミニウム(Al2 (SO43・13
〜14H2O)を1.0%、エステル化ロジン物質水性
分散液を0.6 %(添加率はいずれも対気乾パルプ、
固形分重量%)を順次添加して、常法に従ってTAPP
Iスタンダ−ドシ−トマシンで抄紙した。湿紙は90℃
のロ−タリ−ドライヤ−で1分間乾燥して、坪量60g
/m2の成紙とした。これを20℃、湿度65%に於い
て24時間調湿後、JISのステキヒト法により、サイ
ズ効果を測定した。 4)発泡性試験:0.75%パルプスラリ−(L−BK
P、CSF450ml)800ccを共栓付き100c
c容のメスシリンダ−に採り、1%硫酸アルミニウム水
溶液0.5cc、1%エステル化ロジン物質水性分散液
2.5ccを添加して、上下に20回振とう後静置し、
10分後の下部透明水層の容量を測定した。発泡性の大
きいほど、パルプが浮上して下部透明水層の容量が大き
くなる。評価結果を表2に示す
1) Average particle diameter: The state of the dispersed particles in the dispersion was observed under a microscope, and the average particle diameter was measured. 2) Dispersion stability: Take the dispersion into a test tube, stopper tightly,
It was allowed to stand in a thermostat at 0 ° C. for one week, and the stability (presence or absence of separation) was observed. 3) Size effect: 1% pulp slurry (L-BKP, C
SF450ml) calcium carbonate (20% precipitated calcium carbonate), cationic starch (Pas - Rugamu HMS) 1.0%, aluminum sulfate (Al 2 (SO 4) 3 · 13
~14H 2 O) 1.0%, esterified rosin material aqueous dispersion 0.6% (addition rate are both Taikiinui pulp,
Solid content% by weight), and TAPP is added according to a conventional method.
Paper was made with an I-standard sheet machine. 90 ° C for wet paper
Dry with a rotary drier for 1 minute, and weigh 60 g
/ M 2 . This was conditioned at 20 ° C. and a humidity of 65% for 24 hours, and then the size effect was measured by the JIS Steicht method. 4) Foamability test: 0.75% pulp slurry (L-BK
P, CSF450ml) 800cc with stopper 100c
Take in a graduated cylinder of c volume, add 0.5 cc of 1% aqueous solution of aluminum sulfate, add 2.5 cc of 1% aqueous dispersion of esterified rosin substance, shake up and down 20 times, and let it stand.
After 10 minutes, the capacity of the lower transparent aqueous layer was measured. As the foaming property increases, the pulp floats and the capacity of the lower transparent water layer increases. Table 2 shows the evaluation results.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】表2より明らかなように、本発明のエステ
ル化ロジン物質水性分散液は、分散粒子が微細で安定で
あり、しかも発泡性が少なく、製紙用サイズ剤に使用し
て優れた効果を示す。
As is evident from Table 2, the aqueous dispersion of the esterified rosin substance of the present invention has fine and stable dispersed particles, has a low foaming property, and has an excellent effect when used as a sizing agent for papermaking. Show.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明に係るエステル化ロジン物質の水
性分散液は、従来の同種の水性分散液に比較して安定性
に優れているので、製紙用サイズ剤を初めとする各種の
用途に使用して極めて有用である。
The aqueous dispersion of the esterified rosin substance according to the present invention is more stable than conventional aqueous dispersions of the same kind, and is therefore suitable for various uses such as paper sizing agents. Very useful to use.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−140891(JP,A) 特開 平7−189174(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D21H 11/00 - 27/42 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-140891 (JP, A) JP-A-7-189174 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) D21H 11/00-27/42

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アニオン性又は両性の水分散性ポリマ−
と、アルキル置換又はアルケニル置換コハク酸の水溶性
塩とを併用して、ロジンのエステル化物及び/又は強化
ロジンのエステル化物を水に分散させたことを特徴とす
るエステル化ロジン物質の水性分散液。
1. An anionic or amphoteric water-dispersible polymer.
And a water-soluble salt of an alkyl-substituted or alkenyl-substituted succinic acid, wherein an esterified product of rosin and / or an esterified product of fortified rosin is dispersed in water. .
【請求項2】 ロジンのエステル化物及び/又は強化ロ
ジンのエステル化物が、ロジン又は強化ロジンと多価ア
ルコ−ルとの部分エステル化物であることを特徴とする
請求項1に記載の水性分散液。
2. The aqueous dispersion according to claim 1, wherein the rosin esterified product and / or the fortified rosin esterified product is a partially esterified product of rosin or fortified rosin and a polyhydric alcohol. .
【請求項3】 アルキル置換又はアルケニル置換コハク
酸の水溶性塩が、12以上の炭素数を有し、2位以上の
位置に二重結合を有する内部オレフィンと、無水マレイ
ン酸との付加反応によって得られる反応生成物又はその
水素添加物のアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミ
ン塩であることを特徴とする請求項1記載の水性分散
液。
3. A water-soluble salt of an alkyl-substituted or alkenyl-substituted succinic acid obtained by an addition reaction between an internal olefin having 12 or more carbon atoms and having a double bond at a 2-position or more and maleic anhydride. The aqueous dispersion according to claim 1, which is an alkali metal salt, an ammonium salt or an amine salt of the obtained reaction product or a hydrogenated product thereof.
【請求項4】 アニオン性又は両性の水分散性ポリマ−
が、スチレン及び/又は(メタ)アクリル酸エステル類
を含有するモノマー混合物の重合体であることを特徴と
する請求項1記載の水性分散液。
4. An anionic or amphoteric water-dispersible polymer.
Is a polymer of a monomer mixture containing styrene and / or (meth) acrylates.
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