JP4748922B2 - 紙サイズ用組成物 - Google Patents
紙サイズ用組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4748922B2 JP4748922B2 JP2002536138A JP2002536138A JP4748922B2 JP 4748922 B2 JP4748922 B2 JP 4748922B2 JP 2002536138 A JP2002536138 A JP 2002536138A JP 2002536138 A JP2002536138 A JP 2002536138A JP 4748922 B2 JP4748922 B2 JP 4748922B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- salt
- aluminum
- sizing agent
- present
- 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
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/71—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes
- D21H17/74—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes of organic and inorganic material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
- D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
- D21H17/14—Carboxylic acids; Derivatives thereof
- D21H17/15—Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
- D21H17/16—Addition products thereof with hydrocarbons
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
- D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
- D21H17/17—Ketenes, e.g. ketene dimers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/23—Lignins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
- D21H17/29—Starch cationic
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/66—Salts, e.g. alums
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
1.発明の分野
本発明は、a)サイズ剤、b)分散剤系、及びc)無機塩を含む紙サイズ用組成物、及びそのような組成物を使用して紙をサイズ処理する方法、及びそのようなサイズ組成物を使用して製造した製品に関する。
【0002】
2.発明の背景
セルロース反応性サイズ剤、例えばアルキルケテンダイマー(AKD)は、サイズ用分散配合物として製紙産業において広く使用されている。そのような薬剤の有用性は、紙のセルロース成分上のヒドロキシル基に直接結合するそれらの能力に由来する。しばしば、これらのサイズ配合物において、サイズ剤、例えばAKDは、カチオン性澱粉及び/叉はリグノスルホネートを含む分散剤系と組み合わされる。そのような分散剤の例はEdwardsへの米国特許第4861376号、Savinaへの米国特許第3223544号に見いだすことができ、これらは参照によって全体においてここに組み込まれる。
【0003】
無機塩、例えばみょうばん叉はアルミニウム含有塩の製紙方法における有用性も長年知られている。実際に、これらの塩は水切れを促進することによって機械の生産性を著しく改善する。一般に、塩の濃度が高い程、水切れ能力が良い。
【0004】
AKD分散剤及び無機塩、例えばみょうばんのような無機サイズ剤の組合せは価値のある組合せてあり、サイズ能力及び水切れ能力を与える。そのような組合せの例は、ナカガワらへの米国特許第5145522号、及びLyrmalmらへの5627224号に示されており、これらの開示は参照によってここに組み込まれる。しかしこの組合せが遭遇する問題は、有機サイズ剤が無機塩と全く適合性でなく、有機サイズ用分散物の液相中での無機塩の濃度があまりに高いと析出することである。
【0005】
従って、無機塩及び有機サイズ剤と適合性である分散剤系への本技術における必要性が存在する。多くの分散剤系が文献に記述されている。例えば、米国特許第5627224号には、AKDの分散剤中でポリアルミニウム化合物を組み込むために両性ポリマーが単独の分散剤として使用されている。例えば、米国特許第5627224号には、両性のポリマーが、AKDの分散物中にポリアルミニウム化合物を組み込むための単一の分散剤として使用されている。しかし、有機サイズ剤及び無機塩を含む組成物の良好な安定性を達成することは困難である。
【0006】
発明の概要
上述の見地から、改善された安定性を有するサイズ用分散剤を提供することが本発明の目的である。
【0007】
水切れ能力を高めるサイズ用分散剤を提供することが本発明のさらなる目的である。
有機サイズ剤及び無機塩を種々の濃度(高い無機塩の濃度を含む)で含むサイズ用分散剤を提供することが本発明のさらなる目的である。
【0008】
本発明は、(a)セルロース反応性サイズ剤、(b)第1の分散剤及び第2の分散剤を含む分散剤系、及び(c)無機塩を含む組成物、該組成物を製造・使用する方法、並びに該組成物を含む製品に関する。
【0009】
本発明は、セルロース反応性サイズ剤;アニオン性分散剤、及び少なくとも1種のカチオン性分散剤又は非イオン性分散剤を含む分散剤系;セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約5.5重量%のアルミニウムに等しいか又はそれより高い濃度で元素を含む少なくとも1種の塩を含む水性組成物の提供によって達成される。好ましい態様において、セルロース反応性サイズ剤は、ケテンダイマー及びケテンマルチマーの少なくとも1種を含み、さらに好ましくはケテンダイマーはアルケニルケテンダイマー及びアルキルケテンダイマーの少なくとも1種を含む。他の好ましい態様において、セルロース反応性サイズ剤はアルケニルコハク酸無水物及び無水ステアリン酸の少なくとも1種を含む。
【0010】
セルロース反応性サイズ剤は、約12〜約22の炭素原子を含む有機エポキシド、約12〜約22の炭素原子を含むアシルハライド、約12〜約22の炭素原子を含む脂肪酸からの無水脂肪酸、又は約12〜約22の炭素原子を含む有機イソシアネートを含み得る。
【0011】
好ましくは、式Iのケテンダイマー又はケテンマルチマーを含む。
【0012】
【化2】
【0013】
(式中、nは0〜約20の整数であり、R及びR2は同じか又は異なり、約6〜約24の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基であり、そしてR1は約2〜約40の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基である)。好ましくはnは0〜約6であり、さらに好ましくはnは0〜約3であり、最も好ましくはnは0である。Rは約10〜約20の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基であり得、好ましくはRは約14〜約16の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基である。R2は好ましくは約10〜約20の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基であり得、さらに好ましくはR2は約14〜約16の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基である。好ましくはR1は約4〜20の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基である。
【0014】
アニオン性分散剤はサルフェート又はスルホネートを含むポリマー分散剤を含み得る。そのようなアニオン性分散剤はナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、フェノールスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、フェノール硫酸ナトリムのホルムアルデヒド縮合物、及びリグノスルホネートを含み、好ましくはリグノスルホン酸ナトリウムを含む。好ましくは、リグノスルホン酸ナトリウムは、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として、約5.9重量%未満、さらに好ましくは約5重量%未満、さらに好ましくは約4.5重量%未満、さらに好ましくは約4重量%未満、そして最も好ましくは約3.6重量%未満のスルホネートの硫黄を有する疎水性リグノスルホン酸ナトリウムを含む、
アニオン性分散剤はセルロース反応性サイズ剤の約0.02〜約20重量%、さらに好ましくは約0.4〜約7重量%、そして最も好ましくは約0.9〜約3重量%の量で存在し得る。
【0015】
好ましい組成物は、カチオン性分散剤を含み、カチオン性分散剤はカチオン性変性澱粉、カチオン性変性グアー(guar)、叉は低電荷カチオン性ポリマーを含む。好ましくは、該組成物はカチオン性変性澱粉を、セルロース反応性サイズ剤の重量の約0.4〜約40重量%、さらに好ましくは約2〜約100重量%、そして最も好ましくは約10〜約30重量%の量で含む。
【0016】
該塩は、周期表のI、II、III、IV、V、及び遷移元素、並びにこれらの組合せから選択される金属を含む。好ましくは、該塩はアルミニウム、マグネシウム、カルシウム又はバリウムを含む。好ましくは、組成物は、式Alx(SO4)y(H2O)Z(式中、xは1〜3、yは1〜4、そしてzは0〜20である)のアルミニウム塩を含む。好ましくはアルミニウム塩は硫酸アルミニウムである。アルミニウム塩は式Aln(OH)mX3n-m(式中、Xは負のイオンであり、n及びmは0より大きい整数であり、そして3n-mは0より大きい)を有する。そのような塩において、負のイオンは好ましくは、塩素イオン又は酢酸イオンを含み、アルミニウム塩は塩化ポリアルミニウムを含む。
【0017】
本発明の一面において、該塩はセルロース反応性サイズ剤の重量を基準として約5.5重量%〜約10重量%のアルミニウムに等しい量で存在し得る。さらに好ましくは、該塩はセルロース反応性サイズ剤の重量を基準として約6重量%〜約8重量%のアルミニウムに等しい量で存在し得る。
【0018】
本発明はさらに、セルロース反応性サイズ剤、
変性リグノスルホン酸ナトリウムと、カチオン性分散剤、非イオン性分散剤及びそれらの組合せの少なくとも1種とを含む分散剤系、及び
セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約0.2重量のアルミニウム以上の量で元素を含む少なくとも1種の塩
を含む水性組成物を提供することによってさらに達成される。そのような組成物において、該塩はセルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約0.4重量%のアルミニウムに等しいかまたはそれより高い量で存在し得る。好ましくは、該塩はセルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約1.5重量%のアルミニウムに等しいかまたはそれより高い、さらに好ましくは約3重量%のアルミニウムに等しいかまたはそれより高い、さらに好ましくは約4.4重量%のアルミニウムに等しいかまたはそれより高い、さらに好ましくは約5.5重量%のアルミニウムに等しいかまたはそれより高い、そして最も好ましくは約6重量%のアルミニウムに等しいかまたはそれより高い量で存在する。
【0019】
この組成物はセルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約40重量%に等しいか又はそれより低い、さらに好ましくは、約30重量%に等しいか又はそれより低い、さらに好ましくは、約20重量%に等しいか又はそれより低い、さらに好ましくは、約15重量%に等しいか又はそれより低い、さらに好ましくは、約12重量%に等しいか又はそれより低い、さらに好ましくは、約10重量%に等しいか又はそれより低い、さらに好ましくは、約8重量%のアルミニウムに等しいか又はそれより低い量で塩を含み得る。
【0020】
本組成物は該塩を、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約0.2〜約40重量%、さらに好ましくは約0.4〜約30重量%、さらに好ましくは約1.5〜約20重量%、さらに好ましくは約3〜約15重量%、さらに好ましくは約4.4〜約12重量%、さらに好ましくは約5.5〜約10重量%、そして最も好ましくは約6〜約8重量%のアルミニウムに等しい量で含み得る。
【0021】
本発明はさらに、ケテンダイマー及びケテンマルチマーの少なくとも1種、変性リグノスルホン酸ナトリウム及びカチオン性変性澱粉を含む分散剤系、並びに硫酸アルミニウムを含む水性組成物の提供によって達成される。
【0022】
本発明はまた、セルロース反応性サイズ剤;アニオン性分散剤と、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系;並びにセルロース反応性サイズ剤の重量を基準として5.5重量%に等しいか又はそれより高いアルミニウムの量で元素を含む少なくとも1種の塩を組み合わせることによって製造される、紙製品をサイズ処理するための水性組成物によって達成される。
【0023】
本発明はさらに、セルロース反応性サイズ剤;アニオン性分散剤と、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系;及びセルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、5.5重量%のアルミニウム以上の量で1種の元素を含む少なくとも1種の塩;をセルロース材料に加えることを含む、セルロース系製品をサイズ処理するための方法によって達成される。
【0024】
本発明はまた、セルロース系製品をサイズ処理するためのキットであって、該キットが、
セルロース反応性サイズ剤、
アニオン性分散剤と、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系、及び
セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約5.5重量%のアルミニウム以上の量で元素を含む少なくとも1種の塩
を含む、前記のキットによって達成される。
【0025】
発明の詳細な説明
本発明は、無機塩、分散剤系及びセルロース反応性サイズ剤、例えばケテンダイマーを含む紙のサイズ用組成物を提供する。本発明のサイズ用組成物は、高濃度の無機塩の環境下においてさえ安定である。無機塩を含むサイズ組成物は、分散剤と共に、反応性サイズ剤の作用を促進し、そして製紙中の改善された水切れ効率を提供する。
【0026】
他に示さない限り、ここに述べる全ての百分率、部数、比率等は重量による。さらに、本出願中の全ての百分率値は他に示さない限り与えられた試料の100%を基準として計算される。従って、例えば、30%は試料の100重量部あたりの30重量部を示す。
【0027】
他に述べない限り、化合物又は成分への言及は、化合物又は成分それ自体、並びに他の化合物又は成分との組合せ、例えば化合物の混合物を示す。例えば、セルロース反応性サイズ剤という用語は、使用する場合には、セルロース反応性サイズ剤を単独で、及び/又はセルロース反応性サイズ剤サイズ剤の組合せを含むことが意味され、そして無機塩という用語は無機塩類を単独及び/又は無機塩の組合せを含むことを意味する。
【0028】
ここで使用する場合、「ヒドロカルビル」は、脂肪族、脂環式、及び芳香族化合物を含むと理解される。ヒドロカルビル基はアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アルアルキル、及びアルカリール(アルキルアリール)基を含むと理解される。さらに、「ヒドロカルビル」は非置換のヒドロカルビル基及び置換のヒドロカルビル基を含むと理解され、後者は炭素及び水素以外の追加の置換基を含む炭化水素部分をいう。
【0029】
ここで使用する場合は、用語「安定な」とは、請求される組成物が少なくとも3つの基準に適合することを意味する:1)組成物が少なくとも2週間の老化期間の間ゲル化しないことを意味し、2)水性組成物が少なくとも2週間の老化期間中5000センチポイズ未満の粘度を維持し、そして3)水性組成物が少なくとも2週間の老化期間中に別々の層に分離しない。
【0030】
第1の基準はゲル化の非存在である。ここで使用するとき、ゲル又はゲル化とは組成物が機械的力の運動下で固体様の挙動を示すことを意味する。ゲル化は次のように試験されるべきである。組成物の製造直後に2つの試料を100gの瓶中に入れる。第1の瓶をただちにゲル化について試験する。ゲル化のための単純な試験は試料を15°にゆっくりと傾けて観察することによってなされる。もし試料が流れなければゲル化しているとみなされる。第2の瓶を32℃で2週間の貯蔵後にゲル化について試験する。ゲル化は室温で測定される。
【0031】
第2の基準は粘度である。好ましくは、試料の粘度は5000センチポイズ未満、さらに好ましくは4000センチポイズ未満、さらに好ましくは3000センチポイズ未満、さらに好ましくは1000センチポイズ未満、さらに好ましくは500センチポイズ未満、さらに好ましくは300センチポイズ未満、そして最も好ましくは200センチポイズ未満である。粘度はブルックフィールドDV-II粘度計を使用して決定される。スピンドル及び速度(RPM)の選択は本技術の当業者によって容易に決定される。粘度は以下のように試験されるべきである。組成物の製造直後に、2つの100gの試料を100gの瓶中に入れる。第1の瓶を直後に粘度について試験する。第2の瓶は32℃で2週間貯蔵後にその粘度について試験する。試験前に、各試料瓶は室温になるように放置されるべきである。
【0032】
第3の基準は分離であり、これは水性組成物の底の全固形分として測定される。底の全固形分(bottom total solid : BTS%)は、25℃で2週間の老化内に20%より多く変化してはならない。さらに好ましくは底の全固形分は15%より多く変化してはならず、さらに好ましくは10%より多く変化してはならず、そして最も好ましくは5%より多く変化してはならない。
【0033】
底の全固形分は以下のように試験されるべきである。組成物の製造直後に2つの100gの試料を100gの瓶に入れる。第1の瓶を直後に底の全固形分について試験する。第2の瓶を25℃に2週間の老化させた後その底の全固形分について試験する。底の全固形分は、各試料の「底」から一定量をピペットでサンプリングすることによって決定される。このサンプリングは好ましくは、ピペットを試料の100g瓶の底にふれさせ、約2gの試料を引き抜くことによって実施される。この約2gの試料から、1.5gをアルミニウム秤量皿上に置く。この1.5gのピペットで採取した試料を120℃のオーブン内で約45分間加熱する。分散物中の非揮発性含有物の百分率を、乾燥後に残った塊を測定することによって決定する。試料の100g瓶の底から得た試料の残留百分率を「底の全固形分」、BTS%と呼ぶ。老化中の百分率の変化は、老化していない試料からの底の全固形分に対する老化試料からの底の全固形分を比較することによって計算される。
【0034】
安定性の基準の上記の説明において、2週間の老化期間は好ましいと考えられる。さらに好ましくは、基準は、少なくとも1カ月後にも満たされ、さらに好ましくは基準は3カ月後にも満たされる。最も好ましくは6カ月後に安定性基準が満たされる。
【0035】
本発明の組成物は、(a)セルロース反応性サイズ剤、(b)第1のアニオン性分散剤、並びにカチオンまたは非イオン分散剤から選択される少なくとも1種を含む第2の分散剤、並びに(c)、無機塩を含む。成分(a)、(b)及び(c)の詳細は以下で扱う。
【0036】
セルロース反応性サイズ剤
本発明において使用するために適したセルロース反応性サイズ剤は、好ましくはセルロースのヒドロキシル基との反応によって共有化学結合を形成できると考えられるサイズ剤を含む。本発明において使用するために適したセルロース反応性サイズ剤(好ましくは疎水性)は、撥水剤として最終製品中において機能し得る。
【0037】
好ましいセルロース反応性サイズ剤は、ケテンダイマー及びマルチマー、例えばアルキルケテンダイマー(AKD)及びアルケニルケテンダイマー;アルケニルコハク酸無水物(ASA)、無水ステアリン酸;約12〜約22の炭素原子を含む有機エポキシド;約12〜約22の炭素原子を含むアシルハライド;約12〜約22の炭素原子を含む脂肪酸からの無水脂肪酸;及び約12〜約22の炭素原子を含む有機イソシアネートを含むがこれらに限定されない。
【0038】
本発明に従い使用されるケテンダイマー及びマルチマーは好ましくは式Iを有する。
【0039】
【化3】
【0040】
(式中、nは0〜20、又はそれ以上の整数であり、好ましくは0〜6であり、さらに好ましくは0〜3であり、最も好ましくは0である。R及びR2は同じか又は異なり、約6〜約24、好ましくは約10〜約20、さらに好ましくは約14〜約16の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基である。R1は約2〜約40、好ましくは約4〜約20の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基である。好ましくはR及びR2の少なくとも約25%が不飽和である。
【0041】
好ましくは、ケテンダイマーは(a)オクチル、デシル、ドデシル、テラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル、テトラコシル、フェニル、ベンジル、β−ナフチル、及びシクロヘキシルケテンダイマー、及び/又は(b)有機酸から調製されるケテンダイマーを含み、有機酸は例えばモンタン酸、ナフテン酸、9,10-デシレン酸、9,10-ドデシレン酸、パルミトオレイン酸、オレイン酸、リシノール酸、リノール酸、エレオステアリン酸、並びにココナツ油、ババスー油、パーム仁油、パーム油、オリーブ油、ピーナッツ油、ナタネ油、牛脂、ラード、くじらの脂肪中に見いだされる天然脂肪酸の混合物、並びに上記の脂肪酸の混合物である。最も好ましくはケテンダイマーは、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル、テトラコシル、フェニル、ベンジル、β−ナフチル、及びシクロヘキシルケテンダイマーより成る群から選択される。
【0042】
アルキルケテンダイマーは長年商業的に使用されており、そして飽和の直鎖脂肪酸塩化物からつくられたアルキルケテンの二量化によって調製されている。最も広く使用されているものは、パルミチン酸及び/又はステアリン酸から製造される。これらの材料の水性分散物はデラウエア州ウイルミントンのHercules IncorporatedからHercon(R)紙用サイズ剤として入手できる。
【0043】
本発明の方法において使用するためのケテンマルチマーは上式I(nは少なくとも1の整数であり、R及びR2は同じか又は異なり、約6〜約24、好ましくは約10〜約20、さらに好ましくは約14〜約16の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分岐のアルキル基であり、そしてR1は約2〜約40、好ましくは約4〜約8又は28〜40の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分岐のアルキレン基である)を有する。
【0044】
ケテンマルチマーは欧州特許出願公開番号0,629,741 A1、米国特許第5685815号、及びPCT国際公開番号WO 97/30218号に記述され、これらの文献は参照によってその全体においてここに組み込まれる。
【0045】
本発明において使用するためのケテンダイマー及びマルチマーは、25℃において固体であるか又は固体ではない(実質的に結晶質でも半結晶質でもまたは蝋様固体でもなく、すなわち融解熱無しに加熱時に流れる)。
【0046】
ケテンダイマー及びマルチマーは上式I(nは好ましくは0〜6、さらに好ましくは0〜3、そして最も好ましくは0であり、R及びR2は同じでも異なってもよく、6〜24の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分岐のアルキル基であり、R1は2〜40、好ましくは4〜32の炭素原子を有する飽和又は不飽和の直鎖又は分岐のアルキレン基である)の化合物の混合物であり得、化合物の混合物中でR及びR2基の少なくとも25%が不飽和である。
【0047】
ケテンダイマー及びマルチマーはケテンダイマー又はマルチマー化合物の混合物を含むことができ、これら不飽和モノカルボン脂肪酸を含む反応混合物の反応生成物である。反応混合物はさらに、飽和モノカルボン酸及びジカルボン酸を含み得る。好ましくは、ダイマー又はマルチマーの混合物を製造するための反応混合物は、少なくとも25%の不飽和モノカルボン脂肪酸、さらに好ましくは少なくとも70重量%の不飽和モノカルボン脂肪酸を含む。
【0048】
反応混合物中に含まれる不飽和モノカルボン脂肪酸は好ましくは10〜26の炭素原子、さらに好ましくは14〜22の炭素原子、そして最も好ましくは16〜18の炭素原子を有する。これらの酸は、例えば、オレイン酸、リノール酸、ドデセン酸、テトラデセン酸(ミリストオレイン酸)、ヘキサデセン酸(パルミトオレイン酸)、オクタデカジエン酸(リノールエライジン酸)、オクダセカトリエン酸(リノレン酸)、エイコセン酸(ガドレン酸)、エイコサテトラエン酸(アラキドン酸)、シス-1,3-ドコセン酸(エルカ酸)、トランス-1、3-ドコセン酸(ブラシジン酸)、及びドコサペンタエン酸(クルパノドン酸)、並びにこれらの酸ハロゲン化物、好ましくは塩化物を含む。1種以上のモノカルボン酸が使用し得る。好ましい不飽和モノカルボン脂肪酸は、オレイン酸、リノレン酸及びパルミトオレイン酸、及びこれらの酸ハロゲン化物である。最も好ましい不飽和モノカルボン脂肪酸はオレイン酸及びリノール酸、及びこれらの酸ハロゲン化物である。
【0049】
本発明において使用するためのケテンダイマー及びマルチマーを製造するための飽和のモノカルボン脂肪酸は好ましくは10〜26の炭素原子、さらに好ましくは14〜22の炭素原子、そして最も好ましくは16〜18の炭素原子を有する。これらの酸は、例えばステアリン酸、イソテアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ペンタデカン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、及びベヘニン酸、並びにこれらのハロゲン化物、好ましくは塩化物を含む。1種以上の飽和モノカルボン脂肪酸も使用し得る。好ましい酸はパルミチン及びステアリン酸である。
【0050】
本発明において使用するためのケテンマルチマーを製造するためん使用されるアルキルジカルボン酸は好ましくは、6〜44、さらに好ましくは9〜10、22、又は36の炭素原子を含む。そのようなジカルボン酸は、例えばセバシン酸、アゼライン酸、1,10-ドデカン二酸、スベリン酸、ブラシジン酸、ドコサン二酸、及びC36ダイマー酸、例えばオハイオ州シンシナティーのHenkel-Emeryから入手できるEMPOL 1008、並びにこれらのハロゲン化物、好ましくは塩化物を含む。1種以上の他のジカルボン酸も使用できる。9〜10の炭素原子を有するジカルボン酸が好ましい。最も好ましいジカルボン酸はセバシン酸及びアゼライン酸である。
【0051】
本発明において使用するためのケテンマルチマーの調製においてジカルボン酸が使用されるときは、ジカルボン酸のモノカルボン酸(飽和及び不飽和の合計)に対する最大モル比は好ましくは約5である。さらに好ましくは最大値は約4であり、最も好ましい最大値は約2である。ダイマー及びマルチマー化合物の混合物は、標準的なケテンダイマーの製造のために既知の方法を使用して製造できる。最初の工程において、酸ハロゲン化物、好ましくは酸塩化物は、脂肪酸の混合物又は脂肪酸とジカルボン酸の混合物から、PCl3または他のハロゲン化剤、好ましくは塩素化剤を使用して形成される。酸ハロゲン化物は次に第3アミン(トリアルキルアミン及び環式アルキルアミンを含む)、好ましくはトリエチルアミンの存在下にケテンに転化される。ケテン部分は次に二量化されて望まれる化合物を形成する。
【0052】
ケテンダイマー及びマルチマーは米国特許第5685815号、PCT国際公開番号WO 97/30218号に開示され、これらの文献の各々は参照によってその全体においてここに組み込まれる。ケテンダイマーは、これもHercules IncorporatedからPrecis(R)サイズ剤として入手できる。
【0053】
本発明に従うアルキルコハク酸無水物(ASA)は好ましくは側鎖の無水コハク酸基を含む不飽和炭化水素鎖を含む。それらはアルファオレフィンで出発する2工程法で通常製造される。オレフィンは最初にアルファ位置から二重結合をランダムに移動することによって異性化される。第2の工程において、異性化されたオレフィンは無水マレイン酸と反応させられて式IIを有する最終のASAを与える。
【0054】
【化4】
【0055】
無水マレイン酸と反応させるために使用される典型的なオレフィンは、約8〜約22の炭素原子を含むアルケニル、シクロアルケニル及びアルアルケニル化合物を含む。具体例はイソオクタデセニルコハク酸無水物、n−オクタデセニルコハク酸無水物、n−ヘキサデセニルコハク酸無水物、n−ドデシルコハク酸無水物、i−ドデセニルコハク酸無水物、n−ドデセニルコハク酸無水物、及びn−オクテニルコハク酸無水物を含む。
【0056】
アルケニルコハク酸は米国特許第4040900号(参照によってここにその全体において組み込まれる)、及びC.E Farley及びR.B. Wasserによって"The Sizing of Paper, Second Edition, W.F. Reynolds編, Tappi Press, 1989, 51-62頁に開示されている。種々のアルケニルコハク酸無水物が、ルイジアナ州バトンルージュのAlbemarle Corporationから商業的に入手できる。本発明において使用するためのアルケニルコハク酸無水物は好ましくは25℃において液体である。さらに好ましくはそれらは20℃において液体である。
【0057】
セルロース反応性サイズ剤の量は好ましくは、組成物にサイズ効果を与えるために十分な量である。下限において、組成物中のセルロース反応性サイズ剤の量は好ましくは、水性組成物の重量の約1重量%より高く、さらに好ましくは水性組成物の重量の約5重量%より高く、そして最も好ましくは水性組成物の重量の約7重量%より高い。上限において、セルロース反応性サイズ剤の量は好ましくは、水性組成物の重量の約50重量%未満、さらに好ましくは水性組成物の30重量%未満、そして最も好ましくは水性組成物の約15重量%未満である。範囲で示すと、組成物中のセルロース反応性サイズ剤の量は好ましくは水性組成物の重量の約1〜約50重量%、さらに好ましくは水性組成物の重量の約5〜約30重量%、そして最も好ましくは水性組成物の重量の約7〜約15重量%である。
【0058】
分散剤系
本組成物はさらに分散剤系を含み、これは好ましくは組成物を安定にするのに役立つ。この分散剤系は第1及び第2の分散剤を含む。用語「第1」及び「第2」は、記載が容易さのために使用され、いかなる意味においても限定とはみなされない。第1の分散剤は少なくとも1種のアニオン性分散剤を含む。適切なアニオン性分散剤は、スルホネート及びサルフェートをその官能基として含むポリマー分散剤を含むがこれらに限定されない。そのようなアニオン性分散剤の例は、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、フェノールスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、フェノール硫酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、並びにリグノスルホン酸ナトリウム及び変性したリグノスルホン酸ナトリウムを含むリグノスルホネートを含むがこれらに限定されない。
【0059】
特に好ましいアニオン性分散剤は、大量の無機塩の存在下でも組成物に安定性を与えるものである。好ましくは、アニオン性分散剤は少なくとも1種のリグノスルホネートを含む。好ましくはリグノスルホネートは、通常のリグノスルホネート、例えばNorlig 12F (R) (ウイスコンシン州、Lignotech, USA Inc.)、と比較して増加された疎水性を示すリグノスルホネートを含み、従って未変性のリグノスルホネートと比較してより大きい疎水性値へと移行された親水性−疎水性バランス(HLB)を有する。好ましいリグノスルホネートは疎水性のリグノスルホネートである。リグノスルホネートの疎水性の増加は、多くの方法によって達成できるが、好ましくはリグノスルホネート中のスルホネートの硫黄の重量%を減じることによって達成される。リグノスルホネートを変性する(特にスルホネートの硫黄を減じるための)方法の一般的な説明は、”A Working Chemist’s Guide to the Chemistry of Lignosulphonates”, pages 1−12, Reed Inc., Chemical Division (カナダ、ケベック)に記載されており、これは参照によってここに組み込まれる。
【0060】
好ましいリグノスルホネートは、リグノスルホン酸ナトリウであり、これは約5.9重量%未満、さらに好ましくは約5重量%未満、さらに好ましくは約4.5重量%未満、さらに好ましくは約4重量%未満、そして最も好ましくは約3.6重量%未満のスルホネートの硫黄を、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として含む。好ましくは、リグノスルホン酸ナトリウムは約0.5重量%より高い、さらに好ましくは約1.5重量%より高い、そして最も好ましくは約2.5重量%より高いスルホネートの硫黄を、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として含む。好ましいリグノスルホン酸ナトリウムは約0.5〜約5.9重量%、さらに好ましくは約1.5〜約5重量%、そして最も好ましくは約2.5〜約4重量%のスルホネートの硫黄を、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として含む。
【0061】
適切なリグノスルホン酸ナトリウムの分子量は好ましくは、約2000g/モルより高く、さらに好ましくは約5000g/モルより高く、そして最も好ましくは約10000g/モルより高い。適切なリグノスルホン酸ナトリウムは好ましくは、約150000g/モル未満の、さらに好ましくは約120000g/モル未満、そして最も好ましくは80000g/モル未満の分子量を有する。好ましいリグノスルホン酸ナトリウムは、約2000〜約150000g/モル、さらに好ましくは約5000〜約120000g/モル、そして最も好ましくは約10000〜約80000g/モルの分子量の範囲である。
【0062】
好ましくは、アニオン性分散剤は、水性組成物の重量の約0.01重量%より多い量、さらに好ましくは約0.05重量%より多い量、そして最も好ましくは約0.1重量%より多い量で使用される。好ましくは、アニオン性分散剤は、水性組成物の約10重量%未満、さらに好ましくは5重量%未満、そして最も好ましくは3重量%未満の量で使用される。好ましくはアニオン性分散剤の、水性組成物の重量を基準として、約0.01〜約10重量%、さらに好ましくは約0.05〜約5重量%、そして最も好ましくは約0.1〜約3重量%の範囲である。
【0063】
アニオン性分散剤の量は、セルロース反応性サイズ剤の重量の百分率として示され得る。好ましくは、アニオン性分散剤はサイズ剤の重量の約0.02〜約20重量%、さらに好ましくは約0.40〜約7重量%、そして最も好ましくは約0.90〜約3重量%である。
【0064】
高い疎水性を有する適切なリグノスルホン酸ナトリウムの例は、Dynasperse LCD(R) (ウイスコンシン州のLignotech USA Inc.)であり、リグノスルホン酸ナトリウムの例はNorlig 12F(R)(ウイスコンシン州のLignotech USA Inc.)である。
【0065】
分散剤系はさらに、第2の分散剤(これは安定化剤として働き得る)を含む。第2の分散剤は好適には、アニオン性分散剤でないもの、すなわちカチオン性及び/又は非イオン性分散剤を含む。カチオン性分散剤は、正味のカチオン電荷を有する分散剤である。カチオン性分散剤は、カチオン性変性澱粉及びグアー、低荷電カチオンポリマーを含むがこれらに限定されない。低荷電カチオンポリマーは、ポリマー中の51%未満の繰返し単位がカチオン電荷を帯び、繰返し単位の残部が電荷を有しないか又はアニオン電荷を帯びるようなポリマーを含むが、ポリマーの正味の電荷がカチオン性電荷であることを条件とする。低荷電カチオンポリマーの例は、Kymene(R) 557H、LX、SLX、及びULX(デラウエア州ウイルミントンのHercues Incorporated、これらはポリアミノポリアミド-エピクロロヒドリン樹脂である)、並びにMerquat 550(ペンシルベニア州、ピッツバーグのCalgon Corporation)を含む。ポリアミノポリアミド-エピクロロヒドリン樹脂はBullらへの米国特許第4470742号、Bowerらへの5714552号、Millerらへの5171795号、及びBowerへの5614597号に記述され、各々の全内容は参照によってここに組み込まれる。サイズ組成物中でのカチオンポリマーの使用は一般に、米国特許第4243481号、4240935号、4279794号、4295931号、4317756号、及び4522686号(全てDumasへのもの)に記述され、それぞれの全内容は参照によってここに組み込まれる。非イオン性分散剤は、水溶性非イオン性ポリマー、例えば澱粉及びポリエチレングリコールを含むがこれらに限定されない。第2の分散剤は好ましくは、カチオン性変性澱粉を含む。
【0066】
第2の分散剤は好ましくは約0.2重量%より多く、さらに好ましくは約0.5重量%より多く、そして最も好ましくは1重量%より多く使用される。好ましくは、第2の分散剤は20重量%未満、さらに好ましくは5重量%未満、そして最も好ましくは3.5重量%未満の量で使用される。好ましくは第2の分散剤の量は、水性組成物の重量を基準として約0.2〜20重量%、さらに好ましくは約0.5〜5重量%、そして最も好ましくは約1〜約3.5重量%の範囲である。
【0067】
第2の分散剤の量はセルロース反応性サイズ剤の重量の百分率として示されることができる。好ましくは、第2の分散剤はセルロース反応性サイズ剤の重量の約0.4〜約400重量%、さらに好ましくはセルロース反応性サイズ剤の約2〜約100重量%、そして最も好ましくはセルロース反応性サイズ剤の約10〜約30重量%である。
【0068】
好ましくは第2の分散剤は澱粉を含み、これはいかなる水溶性カチオン澱粉をも含むが、これらに限定されない。好ましい澱粉はカチオン性蝋様トウモロコシ澱粉(第3又は第4アミノ基のいずれかがが電荷の源となっているもの)を含む。澱粉の好ましい粘度範囲は低い〜中等である。
【0069】
澱粉溶液の粘度は、澱粉を水中で95℃で30分間、pH4.5〜6で調理することによって得られる。ここで使用するとき、中等の粘度とは、10重量%の澱粉溶液と使用して38℃において、100rpmで2番スピンドルで測定して、約101〜約2000センチポイズのブルックフィールド粘度を意味する。ここで使用するとき、低粘度とは10重量%の澱粉溶液を使用して38℃において、100rpmで2番スピンドルで測定して、約1〜約100センチポイズのブルックフィールド粘度を意味する。好ましい澱粉の例はイリノイ州のA.E. Staley manufacturing Companyによって製造されたSta lok(R) 140である。
【0070】
無機塩
本発明の組成物は塩、好ましくは無機塩を含む。好ましくは、塩は脱水を改善する化合物である。好ましい無機塩はこの機能を実施するが、無機塩は組成物中で他の機能をも行い得る。例えば、無機塩はサイズ剤の歩留りを改善するために働き得る。
【0071】
好ましくは、無機塩は金属塩を含み、これはアルカリ土類金属(周期表の第II族)塩、アルカリ金属(周期表の第I族)塩、又は(周期表の)遷移金属から形成された塩、又は(周期表の)第III、IV、及びV族の金属から形成された塩であり得る。マグネシウム、バリウム、アルミニウム及びカルシウムの塩を含む、いかなる数の塩類もこれに関して有用であるが、好ましくはアンモニウム塩及びカルシウム塩から選択される。適切なアルミニウム塩は、式Alx(SO4)y(H2O)Z(式中、xは1〜3、yは1〜4、そしてzは0〜20である)の硫酸アルミニウムを含むがこれらに限定されない。みょうばんと呼ばれる適切な硫酸アルミニウムは商業的に入手できる(ニュージャージー州のGeneral Chemical Corporation)。他のアルミニウム塩は、式Aln(OH)mX3n-m(式中、Xは塩素又は酢酸のような負のイオンであり、n及びmは0より大きい整数であり、そして3n-mは0より大きい)のアルミニウム塩を含むポリアルミニウム化合物を含む。Xが塩素であるときは、塩は塩化ポリアルミニウム(PAC)である。本発明において使用するためのカルシウム塩は好ましくは、式CaYn(Yは塩素又は酢酸のような負のイオンである、そしてnは1〜2である)を有する。塩の混合物も使用し得る。
【0072】
アルミニウム塩を使用する場合、量は好ましくは、水性組成物の重量を基準として、約0.02〜約2重量%のアルミニウム元素、さらに好ましくは約0.04重量%〜約1.5重量%、そして最も好ましくは約0.08重量%〜約0.8重量%のアルミニウム元素である。カルシウム塩が使用される場合には、この量は、水性組成物の重量を基準として約0.04〜約4.4重量%、さらに好ましくは約0.1〜約3.3重量%、そして最も好ましくは約0.2〜約2重量%のカルシウム元素である。
【0073】
アルミニウム元素の量は、存在する場合には、使用するセルロース反応性サイズ剤の重量の百分率として示すことができる。好ましくは、アルミニウム元素は、セルロース反応性サイズ剤の重量の、約0.2重量%より大、さらに好ましくは約0.4重量%より大、さらに好ましくは約1.5重量%より大、さらに好ましくは約3重量%より大、さらに好ましくは約4.4重量%より大、さらに好ましくは約5.5重量%より大、そして最も好ましくは約6重量%より大の量で存在する。好ましくは、アルミニウム元素はセルロース反応性サイズ剤の重量の約40重量%未満、さらに好ましくは約30重量%未満、さらに好ましくは約20重量%未満、さらに好ましくは約15重量%未満、さらに好ましくは約12重量%未満、さらに好ましくは約10重量%未満、そして最も好ましくは約8重量%未満の量で存在する。範囲として示すと、アルミニウム元素はセルロース反応性サイズ剤の約0.2〜約40重量%、さらに好ましくは約0.4〜約30重量%、さらに好ましくは約1.5〜約20重量%、さらに好ましくは約3〜約15重量%、さらに好ましくは約4.4〜約12重量%、さらに好ましくは約5.5〜約10重量%、そして最も好ましくは約6〜8重量%の量で存在する。
【0074】
本発明に従って使用される金属塩の量は、そのアルミニウムへの当量によって決定できる。この開示の目的のために、アルミニウム当量は、塩中の金属元素の原子量の荷電に対する比を計算することによって決定される。例えば、アルミニウムは27の原子量及び3+の価数を有するが、これは9、すなわち27/3の原子量対電荷の比に変換される。カルシウムは40の原子量及び2+の電荷を有し、原子量対荷電の比は20である。アルミニウムに対するカルシウムの当量を決定するには、カルシウムの原子量対電荷の比である20を、アルミニウムの原子量の電荷に対する比である9で割り、2.2となる。得られた数値2.2は、アルミニウムの重量に当量のカルシウムの重量を決定するための乗数である。このように、もし1gのアルミニウムが必要であれば、2.2gのカルシウムが等しいものである。他の例として、マグネシウム(24/2=12)のための乗数は1.3(12/9)であり、ナトリウム(23/1=23)のための乗数は2.6(23/9)であり、ベリリウム(9/2=4.5)のための乗数は0.5(4.5/9)であり、そしてリチウム(6.9/1=6.9)のための乗数は0.77(6.9/9)である。これらの変換は全ての金属に適用できる。この当量式を使用することによって、望まれる効果を達成するためにどのような数の異なる無機塩を組み合わせることもできる。
【0075】
一例として、以下の実施例1を考えてみる。みょうばん(硫酸アルミニウム、Al2(SO4)3・14H2O,分子量594)の48.5%溶液445.6gを222.8gのAKD(セルロース反応性サイズ剤)を有する試料に加える。このみょうばんの量は19.6gのアルミニウムを含む(445.6×0.485=216.116、216.116gの硫酸アルミニウム×54gのアルミニウム/594gの硫酸アルミニウム=19.6gのアルミニウム)。上述の変換を使用して、アルミニウムの量は43.2gのカルシウム(19.6×2.2)、25.5gのマグネシウム(19.6×1.3)、9.8gのベリリウム(19.6×0.5)、及び15.1gのリチウム(19.6×0.77)に等しい。このように、ほとんど困難なく、1つの無機塩を他で容易に置換でき、または異なる塩を組み合わせることができる。さらに、当量を計算する際に、塩の非金属部分は考慮されるべきではない。例えば、硫酸アルミニウムにおいて、硫酸の原子量対電荷の比は考慮されない。
【0076】
従って、ここで使用するとき、アルミニウムの量に対する「当量」である元素の量は、上述の変換式を使用して当量な量である。例えば、カルシウム、マグネシウム、又はバリウムの量(アルミニウムのX重量%に等しい)は、上述の変換式を使用して決定される。要約すると、これはアルミニウムのグラム数を、X重量%のアルミニウムで決定することを必要とする。アルミニウムのグラム数から、X重量%のアルミニウムに当量のカルシウム、マグネシウム又はバリウムの量を決定するための単純な変換がなされる。
【0077】
そしてもちろん、アルミニウムの量に等しいアルミニウムの量は同じ量である。「6重量%のアルミニウムに等しいアルミニウムの量」は、6重量%のアルミニウムである。この明らかに明白な事実はここで明確性の問題として示す。
【0078】
この変換の単純な方法は、アルミニウムの量に関係する量にもあてはまる。例えば、ここで使用する場合には、アルミニウムの量「よりも大」、又は「未満」である元素の量は、前述の変換式を使用した、「より大」又は「未満」の量である。例えば、X重量%のアルミニウムより多いカルシウム、マグネシウム又はバリウムの量は、上述の変換を使用して決定される。要約すると、このことは、X重量%のアルミニウムで、アルミニウムのグラム数を決定することが必要である。アルミニウムのグラム数から、X重量%のアルミニウムより多いカルシウム、マグネシウム又はバリウムの量を決定する単純な変換が実施される。
【0079】
製紙技術において慣用の他の成分、例えば殺生物剤、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタン、非イオン性界面活性剤、光学的増白剤、歩留り向上剤、及び水切助剤等がそれらの通常の範囲で使用でき、そして上述の組成物と適合性であることが見いだされるか又は予期される。水は全組成物を100%にするために使用される。
【0080】
本発明は、サイズ用分散物を製紙工程のウエットエンドにおいてパルプスラリーに加えるという内部サイズ処理、又はサイズ用分散物がプレス又はコーターにおいて施される表面サイズ処理において使用し得る。本発明は、この2つのサイズ処理系の一方または両方において使用し得る。例えば、1つの部分は木材パルプと内部的に混合され、そして第2の部分はサイズプレスで施される(製紙において通常の実施である)。
【0081】
さらなる困難なく、本技術における当業者は、これまでの説明を使用して、本発明をその完全な範囲まで利用できる。以下の好ましい具体例は単に例示であり、そしていかなる意味においても開示の残りを限定するものと解釈されるべきではない。全ての部数又は百分率は他に示さない限り重量による。
【0082】
上述の、及び下記の全ての特許及び出願の全開示は、ここに完全に記載されているかのごとく参照によって組み込まれる。
【0083】
実施例1
サイズ用分散物の製造
AKDサイズ用分散物を次のように製造した。約6%のスルホネートの硫黄を含む5.6gの未変性リグノスルホン酸ナトリウム(Norlig 12F(R) Lignotech USA Inc.ウイスコンシン州)、及び1269.2gの水をジェット・クッカーに加えた。Norlig 12F(R)が完全に溶解するまで攪拌を実施した。55.8gのカチオン性澱粉(イリノイ州のA.E.Staley Mfg. Co.のSta Lok 169(R))をクッカーに加えた。クッカーを95℃に60分間水蒸気加熱し、調理中クッカー内部に攪拌を適用した。形成された混合物は混合された分散剤系であった。この混合物を次に70℃に冷却し、そし222.8gのAKD(デラウエア州Hercules IncorporatedのAquapel 364(R))及び1.2gの殺生物剤(ジョージア州のVinings Indus.のAMA 424(R))を加えた。70℃において攪拌を5分間加えた。次にこの混合物を211kg/cm2の圧力下で15M Gaulin Laboratory Homogenizer(ミネソタ州のGaulin Corporation)でホモジナイズし、次に迅速に25℃に冷却した。冷却後、AKDサイズ用分散物(I)を、48.5%のみょうばん溶液(ニュージャージー州のGeneral Chemica Co.)445.6gを加えることによって調製した。
【0084】
実施例2
サイズ用分散物の製造
同様に、本発明に従う、比較的高い疎水性を示す、リグノスルホン酸ナトリウムを使用して製造されたAKSサイズ用分散物を以下のように製造した。約3.6重量%のスルホネートの硫黄を含むリグノスルホン酸ナトリウム(ウイスコンシン州Lignotech USA Inc.のDynasperse LCD(R))5.6g、及び1269.2gの水をジェットクッカーに加えた。Dynasperse LCD(R)が完全に溶解するまで攪拌を実施した。55.8gのカチオン性澱粉(イリノイ州のA.E.Staley Mfg. Co.のSta Lok 169(R))をクッカーに加えた。クッカーを95℃に60分間水蒸気加熱し、調理中クッカー内部に攪拌を加えた。形成された混合物は混合された分散剤系であった。この混合物を次に70℃に冷却し、そし222.8gのAKD(デラウエア州Hercules IncorporatedのAquapel 364(R))及び1.2gの殺生物剤(ジョージア州のVinings Indus.のAMA 424(R))を加えた。70℃において攪拌を5分間加えた。次にこの混合物を211kg/cm2の圧力下で15M Gaulin Laboratory Homogenizer(ミネソタ州のGaulin Corporation)でホモジナイズし、次に迅速に25℃に冷却した。冷却後、AKDサイズ用分散物(II)を、48.5%のみょうばん溶液(ニュージャージー州のGeneral Chemica Co.)445.6gを攪拌しながら加えることによって調製した。同様に、AKD分散物(III)を222.8gのみょうばん溶液を加えることによって製造し、そして分散物(IV)を89.1gのみょうばん溶液を加えることによって調製した。サイズ分散物(V)も、Dynasperse LCD(R)を加えなかったことを除き、分散物(II)と同様に調製した。サイズ用分散物(VI)は、カチオン性澱粉を加えなかったことを除き分散物(II)と同様に調製した。
【0085】
実施例3
実施例1及び2において調製した分散物を使用して粘度安定性試験を実施した。粘度を1番スピンドルを使用して60RPMで、ブルックフィールドDV-II粘度計を使用して測定した。分散物の粘度は分散物が製造された直後に測定された。次に粘度を32℃での2週間の老化後に再度測定した。結果を表1にまとめた。分散物の粘度は、混合分散剤系押し用した試料I〜IVについては安定であるが、カチオン性澱粉又はDynasperse LCD(R)を単一の分散剤として別々に使用した試料V及びVIについては分散物はゲル化、又は分離した。
【0086】
【表1】
【0087】
実施例4
実施例1及び2において製造した分散物を使用して層化安定性試験を実施した。典型的には、1.5gの分散物をアルミニウム皿の上におき、150℃のオーブン内で45分間加熱した。そのような加熱法によって測定された分散物の非揮発分含量の百分率を「底の全固形分%(BTS%)」と呼ぶ。分散物のBTS%を分散物を製造した直後に測定した。次に100gの分散物を100gのガラス瓶中に入れた。ビンの底からの試料のBTS%は、25℃における2週間の老化後に再度測定された。2種のBTS%のデータの間の差が小さいと、分散物は層化から安定であるとみなされる。結果を表2にまとめた。未変性のリグノスルホン酸ナトリウム及びカチオン性澱粉の混合分散物システムからつく作られた分散物Iは2週間の老化後に高度の層化を有した。しかし、疎水性リグノスルホン酸ナトリウム及びカチオン性澱粉の混合分散物システムからつく作られた試料II〜IVは層化から安定であった。単一の分散剤としてのカチオン性澱粉からつくられた分散物Vは低い層化を有したが、表1に示しように粘度安定性試験に不合格であった。単一の分散剤として疎水性リグニンスルホン酸ナトリウムからつくられた分散物IVは分離した。
【0088】
【表2】
【0089】
実施例2でつくられた分散物II、III、及びIV、並びにHercules Incorporatedによって製造された対照試料のHercon 70(R)紙用サイズ分散物を、水切れ効率試験を行うために使用した。試験を、SCAN-C21:65に記述される方法に従ってカナダ標準濾水度(CSF)テスターで実施した。リサイクルした古い段ボール容器(OCC)パルプ(400CSFへリファイニング)を水中で混合して0.2%のスラリーをつくった。サイズ分散物を、乾燥パルプ重量を基準として0.04%のAKDとして加えた。0.50%のSta lok 400(R)(イリノイ州のA.E.Staley manufacturing Co.)、及び0.025%のReten 1523H(R)(デラウエア州のHercules Incorporated)もスラリーに加えた。スラリーのpHを7.0に調節した。混合物の濾水度(CSF)を測定し、結果を表3にまとめた。対照のHercon 70(R)と比較して、分散物II〜IVは水切れについて有意な改善を示した。
【0090】
【表3】
【0091】
実施例6
実施例2の分散物II、III、及びIV、並びに対照試料のHercon 70(R)を使用してパイロット製紙機上にで内部的にサイズ処理された紙を製造した。紙を、350のカナダ濾水度に叩解したリサイクルした古い段ポール容器(OCC)からつくり、そして7.0のpHで40ポンド/3000フィート2の坪量を有するシートへと形成した。この紙のシートをリールで5.0重量%水分まで乾燥した。ファンポンプでの希釈の直前に、サイズ分散物をこの厚い素材に加えた。添加量は乾燥した紙の重量を基準として、0.0225〜0.068%である。38.0%の硫酸ナトリウム(ミネソタ州のHaviland Chemical Co.)、0.15%のみょうばん(ニュージャージー州のGeneral Chemical Corp)及び0.025%のReten-1523H(R)(Hercules Incorporated)もこの製紙のために使用した。この紙のシートをリールで5.0重量%水分まで乾燥した。ハーキュリーズサイズテスト(HST)を使用してサイズについて試験した。HSTテストにおいて、サイズ処理した紙のシートを1%の蟻酸及び1.2%のナフトールグリーンBを含むインキ溶液下に敷く。溶液の反対側上の紙の反射率を最初に測定し、そして次に、インキの浸透によってそれが下がっていくのをモニターする。HST時間(秒)は、反射率が初期値の80%に減じられるのにかかる時間である。表4はサイズ処理した結果をまとめる。表4の結果は、分散物II〜IVが、高いAKD添加及び低いAKD添加量の両方において、対照のHercon 70(R)よりも有意に高いサイズ効果を有した。
【0092】
【表4】
【0093】
以上の説明から、本技術の当業者は容易に、本発明の本質的な特徴を理解でき、そして本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それを種々の用法及び条件に適合させるために種々の変更及び修正を行うことができる。
[本発明の態様]
1.セルロース反応性サイズ剤;
リグノスルホン酸ナトリウムであって、該リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約5.9重量%未満の該スルホン酸塩の硫黄を有するリグノスルホン酸ナトリウムと、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系;及び
少なくとも1種の金属元素を含む少なくとも1種の塩;
を含む水性組成物。
2.リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約5重量%未満のスルホン酸塩の硫黄を含む、1に記載の組成物。
3.リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約4.5重量%未満のスルホン酸塩の硫黄を含む、2に記載の組成物。
4.リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約4重量%未満のスルホン酸塩の硫黄を含む、3に記載の組成物。
5.リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約3.6重量%未満のスルホン酸塩の硫黄を含む、4に記載の組成物。
6.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約0.2重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、1に記載の組成物。
7.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約0.4重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、6に記載の組成物。
8.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約1.5重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、7に記載の組成物。
9.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約3重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、8に記載の組成物。
10.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約4.4重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、9に記載の組成物。
11.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約5.5重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、10に記載の組成物。
12.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約6重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、11に記載の組成物。
13.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約40重量%のアルミニウム以下の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、1に記載の組成物。
14.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約30重量%のアルミニウム以下の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、13に記載の組成物。
15.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約20重量%のアルミニウム以下の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、14に記載の組成物。
16.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約15重量%のアルミニウム以下の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、15に記載の組成物。
17.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約12重量%のアルミニウム以下の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、16に記載の組成物。
18.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約10重量%のアルミニウム以下の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、17に記載の組成物。
19.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約8重量%のアルミニウム以下の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、18に記載の組成物。
20.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約0.2重量%〜約40重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、4に記載の組成物。
21.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約0.4重量%〜約30重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、20に記載の組成物。
22.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約1.5重量%〜約20重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、21に記載の組成物。
23.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約3重量%〜約15重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、22に記載の組成物。
24.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約4.4重量%〜約12重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、23に記載の組成物。
25.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約5.5重量%〜約10重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、24に記載の組成物。
26.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約6重量%〜約8重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、25に記載の組成物。
27.セルロース反応性サイズ剤;
アニオン性分散剤と、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系;及び
少なくとも1種の金属元素を含む少なくとも1種の塩;
を含む水性組成物であって、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約5.5重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、前記の水性組成物。
28.該セルロース反応性サイズ剤が、ケテンダイマー及びケテンマルチマーの少なくとも1種を含む、27に記載の組成物。
29.ケテンダイマーがアルケニルケテンダイマー及びアルキルケテンダイマーの少なくとも1種を含む、28に記載の組成物。
30.セルロース反応性サイズ剤がアルケニルコハク酸無水物及び無水ステアリン酸の少なくとも1種を含む、27に記載の組成物。
31.セルロース反応性サイズ剤が、約12〜約22の炭素原子を含む有機エポキシド、約12〜約22の炭素原子を含むアシルハライド、約12〜約22の炭素原子を含む脂肪酸からの無水脂肪酸、又は約12〜約22の炭素原子を含む有機イソシアネートを含む、27に記載の組成物。
32.ケテンダイマーまたはケテンマルチマーが式I
【化5】
(式中、nは0〜約20の整数であり、R及びR2は同じか又は異なり、約6〜約24の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基であり、そしてR1は約2〜約40の炭素原子を有する飽和又は不飽和のヒドロカルビル基である)の化合物を含む、28に記載の組成物。
33.nが0〜約6である、32に記載の組成物。
34.nが0〜約3である、33に記載の組成物。
35.nが0である、34に記載の組成物。
36.Rが約10〜20の炭素原子を有する飽和又は不飽和ヒドロカルビル基である、32に記載の組成物。
37.Rが約14〜16の炭素原子を有する飽和又は不飽和ヒドロカルビル基である、36に記載の組成物。
38.R2が約10〜20の炭素原子を有する飽和又は不飽和ヒドロカルビル基である、32に記載の組成物。
39.R2が約14〜16の炭素原子を有する飽和又は不飽和ヒドロカルビル基である、38に記載の組成物。
40.R1が約4〜20の炭素原子を有する飽和又は不飽和ヒドロカルビル基である、32に記載の組成物。
41.アニオン性分散剤がサルフェート又はスルホネートを含むポリマー分散剤を含む、27に記載の組成物。
42.アニオン性分散剤が、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、フェノールスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、フェノール硫酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、及びリグノスルホネートを含む、27に記載の組成物。
43.リグノスルホネートが疎水性リグノスルホネートを含む、42に記載の組成物。
44.疎水性リグノスルホネートが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約5.9重量%未満のスルホネートの硫黄を有する疎水性リグノスルホン酸ナトリウムを含む、43に記載の組成物。
45.疎水性リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約5重量%未満のスルホネートの硫黄を有する疎水性リグノスルホン酸ナトリウムを含む、44に記載の組成物。
46.疎水性リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約4.5重量%未満のスルホネートの硫黄を有する疎水性リグノスルホン酸ナトリウムを含む、45に記載の組成物。
47.疎水性リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約4重量%未満のスルホネートの硫黄を有する疎水性リグノスルホン酸ナトリウムを含む、46に記載の組成物。
48.疎水性リグノスルホン酸ナトリウムが、リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として約3.6重量%未満のスルホネートの硫黄を有する疎水性リグノスルホン酸ナトリウムを含む、47に記載の組成物。
49.アニオン性分散剤が、セルロース反応性サイズ剤の重量の約0.02〜約20重量%の量で存在する、27に記載の組成物。
50.アニオン性分散剤が、セルロース反応性サイズ剤の重量の約0.4〜約7重量%の量で存在する、49に記載の組成物。
51.アニオン性分散剤が、セルロース反応性サイズ剤の重量の約0.9〜約3重量%の量で存在する、50に記載の組成物。
52.カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種がカチオン性分散剤を含む、27に記載の組成物。
53.カチオン性分散剤がカチオン性変性澱粉、カチオン性変性グアー、又は低荷電カチオン性ポリマーを含む、52に記載の組成物。
54.カチオン性変性澱粉を、セルロース反応性サイズ剤の重量の約0.4〜約400重量%の量で含む、53に記載の組成物。
55.カチオン性変性澱粉を、セルロース反応性サイズ剤の重量の約2〜約100重量%の量で含む、54に記載の組成物。
56.カチオン性変性澱粉を、セルロース反応性サイズ剤の重量の約10〜約30重量%の量で含む、55に記載の組成物。
57.カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種が非イオン性分散剤を含む、27に記載の組成物。
58.該塩が、周期表のI,II,III,IV,V族、及び遷移元素の少なくとも1種の金属を含む、27に記載の組成物。
59.該塩がアルミニウム、マグネシウム、カルシウム及びバリウムの少なくとも1種を含む、58に記載の組成物。
60.該塩が、式Alx(SO4)y(H2O)Z(式中、xは1〜3、yは1〜4、そしてzは0〜20である)のアルミニウム塩を含む、59に記載の組成物。
61.アルミニウム塩が硫酸アルミニウムである、60に記載の組成物。
62.該塩が、式Aln(OH)mX3n−m(式中、Xは負のイオンであり、n及びmは0より大きい整数であり、そして3n−mは0より大きい)のアルミニウム塩を含む、59に記載の組成物。
63.負のイオンが塩素イオン又は酢酸イオンを含む、62に記載の組成物。
64.アルミニウム塩が塩化ポリアルミニウムを含む、63に記載の組成物。
65.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約5.5重量%〜約10重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、27に記載の組成物。
66.該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、約6重量%〜約8重量%のアルミニウムに等しい量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、65に記載の組成物。
67.ケテンダイマー及びケテンマルチマーの少なくとも1種;
疎水性リグノスルホン酸ナトリウム及びカチオン性変性澱粉を含む分散剤系;並びに
硫酸アルミニウム;
を含む水性組成物。
68.セルロース反応性サイズ剤;
アニオン性分散剤と、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系;及び
少なくとも1種の金属元素を含む少なくとも1種の塩;
を組み合わせることによって製造される、紙製品をサイズ処理するための水性組成物であって、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、5.5重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、前記の組成物。
69.セルロース反応性サイズ剤;
アニオン性分散剤と、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系;及び
少なくとも1種の金属元素を含む少なくとも1種の塩;
をセルロース材料に添加することを含む、セルロース系製品をサイズ処理する方法であって、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、5.5重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、
前記の方法。
70.セルロース材料がパルプを含む、69に記載の方法。
71.セルロース材料が紙製品の表面を含む、69に記載の方法。
72.セルロース系製品をサイズ処理するためのキットであって、該キットが、
セルロース反応性サイズ剤;
アニオン性分散剤と、カチオン性分散剤及び非イオン性分散剤の少なくとも1種とを含む分散剤系;及び
少なくとも1種の金属元素を含む少なくとも1種の塩;
を含み、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、5.5重量%のアルミニウム以上の量で少なくとも1つの金属元素が存在するような量で存在する、前記のキット。
Claims (8)
- セルロース反応性サイズ剤;
リグノスルホン酸ナトリウムであって、該リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として5重量%以下の該スルホン酸塩の硫黄を有するリグノスルホン酸ナトリウムと、カチオン性分散剤とを含む分散剤系;及び
アルミニウム元素を含む少なくとも1種の塩;
を含み、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、1.5重量%以上のアルミニウム元素が存在する量で存在する、
水性組成物。 - 該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、5.5重量%以上のアルミニウム元素が存在する量で存在する、請求項1に記載の水性組成物。
- 該セルロース反応性サイズ剤が、ケテンダイマー及びケテンマルチマーの少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載の組成物。
- ケテンダイマー及びケテンマルチマーの少なくとも1種;
リグノスルホン酸ナトリウムであって、該リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として5重量%以下の該スルホン酸塩の硫黄を有するリグノスルホン酸ナトリウム、及びカチオン性変性澱粉を含む分散剤系;並びに
硫酸アルミニウム;
を含み、
該硫酸アルミニウムが、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、1.5重量%以上のアルミニウム元素が存在する量で存在する、
水性組成物。 - セルロース反応性サイズ剤;
リグノスルホン酸ナトリウムであって、該リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として5重量%以下の該スルホン酸塩の硫黄を有するリグノスルホン酸ナトリウムと、カチオン性分散剤とを含む分散剤系;及び
アルミニウム元素を含む少なくとも1種の塩;
を組み合わせることによって製造される、紙製品をサイズ処理するための水性組成物であって、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、1.5重量%以上のアルミニウム元素が存在する量で存在する、前記の組成物。 - セルロース反応性サイズ剤;
リグノスルホン酸ナトリウムであって、該リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として5重量%以下の該スルホン酸塩の硫黄を有するリグノスルホン酸ナトリウムと、カチオン性分散剤とを含む分散剤系;及び
アルミニウム元素を含む少なくとも1種の塩;
をセルロース材料に添加することを含む、セルロース系製品をサイズ処理する方法であって、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、1.5重量%以上のアルミニウム元素が存在する量で存在する、前記の方法。 - セルロース系製品をサイズ処理するためのキットであって、該キットが、
セルロース反応性サイズ剤;
リグノスルホン酸ナトリウムであって、該リグノスルホン酸ナトリウムの全重量を基準として5重量%以下の該スルホン酸塩の硫黄を有するリグノスルホン酸ナトリウムと、カチオン性分散剤とを含む分散剤系;及び
アルミニウム元素を含む少なくとも1種の塩;
を含み、
該塩が、セルロース反応性サイズ剤の重量を基準として、1.5重量%以上のアルミニウム元素が存在する量で存在する、前記のキット。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2000/009762 WO2002033172A1 (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Paper sizing composition |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004511680A JP2004511680A (ja) | 2004-04-15 |
JP2004511680A5 JP2004511680A5 (ja) | 2007-06-14 |
JP4748922B2 true JP4748922B2 (ja) | 2011-08-17 |
Family
ID=21741267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002536138A Expired - Fee Related JP4748922B2 (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 紙サイズ用組成物 |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP1659220A3 (ja) |
JP (1) | JP4748922B2 (ja) |
KR (1) | KR100648124B1 (ja) |
CN (1) | CN1262710C (ja) |
AT (1) | ATE339550T1 (ja) |
AU (1) | AU2000243425A1 (ja) |
BR (1) | BR0017209B1 (ja) |
CA (1) | CA2405765C (ja) |
DE (1) | DE60030778T2 (ja) |
ES (1) | ES2267524T3 (ja) |
MX (1) | MXPA02009957A (ja) |
PL (1) | PL208342B1 (ja) |
PT (1) | PT1272708E (ja) |
WO (1) | WO2002033172A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050022956A1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-03 | Georgia-Pacific Resins Corporation | Anionic-cationic polymer blend for surface size |
HU226098B1 (en) * | 2004-02-11 | 2008-04-28 | Technofill Kereskedelmi Es Szo | Method for surface treating of corrugated papers in order to increase strenght |
AT503093B1 (de) * | 2005-12-23 | 2008-02-15 | Kemira Chemie Ges Mbh | Papierleimungsemulsion, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung |
WO2008074333A1 (en) | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Coloplast A/S | A pressure sensitive adhesive composition comprising salt |
EP2014829A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-14 | Sugar Industry Innovation Pty Ltd | A method for coating a paper product |
AT506695B1 (de) | 2008-11-14 | 2009-11-15 | Kemira Chemie Ges Mbh | Zusammensetzung zur papierleimung |
US20110017417A1 (en) * | 2009-07-23 | 2011-01-27 | Ehrhardt Susan M | Sizing Composition for Hot Penetrant Resistance |
JP5754584B2 (ja) * | 2010-05-27 | 2015-07-29 | 荒川化学工業株式会社 | 製紙用表面サイズ剤、表面サイズ塗工液および紙 |
CN102251433A (zh) * | 2011-07-06 | 2011-11-23 | 延边石岘白麓纸业股份有限公司 | 一种纸的制备方法 |
CN104120628A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-29 | 陆振飞 | 一种造纸用施胶剂的制作方法 |
CN106917324B (zh) * | 2015-12-25 | 2019-11-08 | 艺康美国股份有限公司 | 一种造纸施胶方法及其制备的纸张 |
US11041273B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-06-22 | Sca Forest Products Ab | Method of preparing a sizing boost additive |
CN107476124B (zh) * | 2017-09-08 | 2019-10-18 | 青岛科技大学 | 一种w/o/w型akd多重乳液的制备方法 |
EP3561177A1 (en) | 2018-04-26 | 2019-10-30 | Sca Forest Products AB | Method of producing hydrophobic paper |
CN111118951B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-06-24 | 上海东升新材料有限公司 | 一种淀粉乳化剂、制备方法及采用该乳化剂制备的阴离子akd表面施胶剂 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0219592A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-23 | Dic Hercules Chem Inc | 製紙用サイズ剤組成物 |
JPH02264099A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-10-26 | Hercules Inc | 高固形分アルキルケテンダイマー分散液 |
JPH02293493A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-12-04 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | ケテンダイマー系製紙用サイズ剤 |
JPH0359191A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-14 | Dic Hercules Chem Inc | 製紙用サイズ剤組成物 |
JP2000509448A (ja) * | 1997-02-05 | 2000-07-25 | アクゾ ノーベル エヌ.ブイ. | 紙のサイジング |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3223544A (en) * | 1963-03-19 | 1965-12-14 | American Cyanamid Co | Manufacture of cationic paper sizing ketene dimer emulsions |
US4069217A (en) * | 1976-03-29 | 1978-01-17 | American Can Company | Solubilized lignosulfonate derivatives |
SE502545C2 (sv) * | 1992-07-07 | 1995-11-13 | Eka Nobel Ab | Vattenhaltiga kompositioner för limning av papper samt förfarande för framställning av papper |
CA2124102A1 (en) * | 1993-05-28 | 1994-11-29 | David L. Elliott | Cellulosic, modified lignin and cationic polymer composition and process for making improved paper or paperboard |
SE9501765D0 (sv) * | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Eka Nobel Ab | Sizing dispersions |
SE9704932D0 (sv) * | 1997-02-05 | 1997-12-30 | Akzo Nobel Nv | Aqueous dispersions of hydrophobic material |
-
2000
- 2000-04-12 EP EP05026182A patent/EP1659220A3/en not_active Withdrawn
- 2000-04-12 PT PT00923270T patent/PT1272708E/pt unknown
- 2000-04-12 PL PL358583A patent/PL208342B1/pl unknown
- 2000-04-12 BR BRPI0017209-0A patent/BR0017209B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-04-12 MX MXPA02009957A patent/MXPA02009957A/es active IP Right Grant
- 2000-04-12 KR KR1020027013666A patent/KR100648124B1/ko active IP Right Grant
- 2000-04-12 JP JP2002536138A patent/JP4748922B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-12 ES ES00923270T patent/ES2267524T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-12 WO PCT/US2000/009762 patent/WO2002033172A1/en active IP Right Grant
- 2000-04-12 CN CNB008196435A patent/CN1262710C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-12 AT AT00923270T patent/ATE339550T1/de active
- 2000-04-12 CA CA002405765A patent/CA2405765C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-12 DE DE60030778T patent/DE60030778T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-12 AU AU2000243425A patent/AU2000243425A1/en not_active Abandoned
- 2000-04-12 EP EP00923270A patent/EP1272708B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0219592A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-23 | Dic Hercules Chem Inc | 製紙用サイズ剤組成物 |
JPH02264099A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-10-26 | Hercules Inc | 高固形分アルキルケテンダイマー分散液 |
JPH02293493A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-12-04 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | ケテンダイマー系製紙用サイズ剤 |
JPH0359191A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-14 | Dic Hercules Chem Inc | 製紙用サイズ剤組成物 |
JP2000509448A (ja) * | 1997-02-05 | 2000-07-25 | アクゾ ノーベル エヌ.ブイ. | 紙のサイジング |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100648124B1 (ko) | 2006-11-24 |
MXPA02009957A (es) | 2006-01-18 |
EP1659220A3 (en) | 2009-04-08 |
BR0017209A (pt) | 2003-02-18 |
EP1659220A2 (en) | 2006-05-24 |
DE60030778D1 (de) | 2006-10-26 |
ES2267524T3 (es) | 2007-03-16 |
CN1262710C (zh) | 2006-07-05 |
EP1272708A1 (en) | 2003-01-08 |
CA2405765A1 (en) | 2002-04-25 |
DE60030778T2 (de) | 2007-09-06 |
PL208342B1 (pl) | 2011-04-29 |
PL358583A1 (en) | 2004-08-09 |
KR20020087140A (ko) | 2002-11-21 |
WO2002033172A1 (en) | 2002-04-25 |
CN1454274A (zh) | 2003-11-05 |
AU2000243425A1 (en) | 2002-04-29 |
PT1272708E (pt) | 2006-12-29 |
JP2004511680A (ja) | 2004-04-15 |
ATE339550T1 (de) | 2006-10-15 |
EP1272708B1 (en) | 2006-09-13 |
CA2405765C (en) | 2008-12-23 |
BR0017209B1 (pt) | 2011-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6268414B1 (en) | Paper sizing composition | |
JP4748922B2 (ja) | 紙サイズ用組成物 | |
RU2230085C2 (ru) | Водная композиция, включающая ионогенный полимер и промотирующую вязкость добавку, способ нанесения на бумагу покрытия на основе водной композиции и бумага с покрытием | |
AU740437B2 (en) | Paper size dispersions | |
KR101882542B1 (ko) | 사이징 조성물 | |
CS264115B2 (en) | Emulsion size on the base of alkenylsuccinic acid anhydride | |
US6414055B1 (en) | Method for preparing aqueous size composition | |
RU2238359C2 (ru) | Композиция для проклейки бумаги | |
CN1782227A (zh) | 纸张施胶组合物 | |
NZ614875B2 (en) | Sizing compositions | |
MXPA00009871A (en) | Paper size dispersions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070410 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070410 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091027 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100126 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100202 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100226 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100305 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100329 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110420 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110517 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4748922 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |