JPH01111094A - 製紙用サイズ剤組成物 - Google Patents
製紙用サイズ剤組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は製紙用サイズ剤組成物に関する。更に詳しくは
、特定の水溶性ポリマーを使用し、ケテン二量体を安定
に分散させた中性抄紙用サイズ剤に関する。
、特定の水溶性ポリマーを使用し、ケテン二量体を安定
に分散させた中性抄紙用サイズ剤に関する。
従来より製紙用サイズ剤としてロジンもしくは強化ロジ
ン(マレイン化ロジン)が広く利用されている。しかし
ながら、このロジン系サイズ剤は硫酸アルミニウムによ
る定着を必要とする為、多くの問題を有している。即ち
、硫酸アルミニウムによる定着は、抄造時の抄造水のp
Hが低い(酸性)為、抄紙機械の損傷が大きく紙の印刷
適性を悪くし、更に紙の長期保存による変色の虞れがあ
る等の欠点が指摘されてきた。
ン(マレイン化ロジン)が広く利用されている。しかし
ながら、このロジン系サイズ剤は硫酸アルミニウムによ
る定着を必要とする為、多くの問題を有している。即ち
、硫酸アルミニウムによる定着は、抄造時の抄造水のp
Hが低い(酸性)為、抄紙機械の損傷が大きく紙の印刷
適性を悪くし、更に紙の長期保存による変色の虞れがあ
る等の欠点が指摘されてきた。
又、填料として炭酸カルシウムを使用した時、炭酸カル
シウムが酸性溶液中で分解する為、ロジン系サイズ剤は
使用出来ない。炭酸カルシウムは安価であり、白色度も
高い為、紙の填料と 1して使用すれば、有効である
ことは判っているものの上記の理由によりその使用が極
めて制限されているのが現状である。この為、上記欠点
を克服した、紙質を劣化させず、炭酸カルシウムの使用
可能な中性サイズ剤の開発が望まれていた; 近年この目的を達成すべく、種々の中性サイズ剤が提案
されているが、中でもケテン二量体を水にコロイド状に
分散したサイズ剤が最も有望であると考えられており、
数多くの特許が出願されている。
シウムが酸性溶液中で分解する為、ロジン系サイズ剤は
使用出来ない。炭酸カルシウムは安価であり、白色度も
高い為、紙の填料と 1して使用すれば、有効である
ことは判っているものの上記の理由によりその使用が極
めて制限されているのが現状である。この為、上記欠点
を克服した、紙質を劣化させず、炭酸カルシウムの使用
可能な中性サイズ剤の開発が望まれていた; 近年この目的を達成すべく、種々の中性サイズ剤が提案
されているが、中でもケテン二量体を水にコロイド状に
分散したサイズ剤が最も有望であると考えられており、
数多くの特許が出願されている。
ケテン二量体用の分散剤(保護コロイド剤)としては、
陽イオン性分散剤が多く使用されており、例えば、カチ
オン化澱粉やポリアルキレンポリアミドのエピハロヒド
リン変性物(特開昭48−48702号公報)、ポリエ
チレンイミン、ポリビニルピリジン、カチオン性ポリウ
レタン樹脂等(特開昭55−132799号公報)等を
挙げるこ6とが出来る。
陽イオン性分散剤が多く使用されており、例えば、カチ
オン化澱粉やポリアルキレンポリアミドのエピハロヒド
リン変性物(特開昭48−48702号公報)、ポリエ
チレンイミン、ポリビニルピリジン、カチオン性ポリウ
レタン樹脂等(特開昭55−132799号公報)等を
挙げるこ6とが出来る。
:発明が解決しようとする問題点〕
しかじな途ら、これら多くの研究努力にもかかわらず、
ケテン二量体系サイズ剤はサイズ効果の発現に時間がか
かるという欠点を有している。
ケテン二量体系サイズ剤はサイズ効果の発現に時間がか
かるという欠点を有している。
一般にケテン二量体系サイズ剤を使用した場合、抄造直
後のサイズ性能が悪く、使用したサイズ剤の量に比べて
充分なサイズ性能を得るには経時が必要であると言われ
ている。この問題は一般にはサイズ効果の立ち上がりが
悪いという表現で指摘されているが、この立ち上がりの
悪さは特に次の様な欠点につながることは容易に想像さ
れる。即ち、塗工紙の場合、塗工の工程における吸液量
を制御するために内添サイズ剤が使用されている。現在
、塗工は、抄紙から連続的に行われることが多く、この
場合には、湿紙が乾燥された直後(抄造直後)にサイズ
効果が発現しないと全く役に立たない。ケテン二量体系
サイズ剤には、中性領域で使用できる、低添加量でサイ
ズ効果が出る、高サイズ紙が得られる等の優れた性能が
あるにもかかわらず、上記の理由によりその使用が制限
されているのが現状である。
後のサイズ性能が悪く、使用したサイズ剤の量に比べて
充分なサイズ性能を得るには経時が必要であると言われ
ている。この問題は一般にはサイズ効果の立ち上がりが
悪いという表現で指摘されているが、この立ち上がりの
悪さは特に次の様な欠点につながることは容易に想像さ
れる。即ち、塗工紙の場合、塗工の工程における吸液量
を制御するために内添サイズ剤が使用されている。現在
、塗工は、抄紙から連続的に行われることが多く、この
場合には、湿紙が乾燥された直後(抄造直後)にサイズ
効果が発現しないと全く役に立たない。ケテン二量体系
サイズ剤には、中性領域で使用できる、低添加量でサイ
ズ効果が出る、高サイズ紙が得られる等の優れた性能が
あるにもかかわらず、上記の理由によりその使用が制限
されているのが現状である。
従って、製紙業界ではサイズ性能の立ち上がりが良く、
優れたサイズ性能効果を持つサイズ剤の開発が望まれて
いる。
優れたサイズ性能効果を持つサイズ剤の開発が望まれて
いる。
上記の様な状況に鑑み、本発明者らは、サイズ性能の立
ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つ、ケテン
二量体系製紙用すイズ剤組底物を見出すべく鋭意研究の
結果、ある特定の化合物から構成された水溶性共重合物
をケテン二量体と共に水中に配合するとサイズ性能の立
ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つサイズ剤
組成物が得られることを見出し、本発明を完成させた。
ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つ、ケテン
二量体系製紙用すイズ剤組底物を見出すべく鋭意研究の
結果、ある特定の化合物から構成された水溶性共重合物
をケテン二量体と共に水中に配合するとサイズ性能の立
ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つサイズ剤
組成物が得られることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は炭素数4〜28のアルキル基と重合可能
な官能基とを有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)
を必須成分として含む水溶性共重合物及びケテン二量体
とを含有することを特徴とする製紙用サイズ剤組成物を
提供するものである。
な官能基とを有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)
を必須成分として含む水溶性共重合物及びケテン二量体
とを含有することを特徴とする製紙用サイズ剤組成物を
提供するものである。
本発明を構成する必須成分の一つである水溶性共重合物
(以下水溶性ポリマーと記す)は炭 ゛素数4〜2
8のアルキル基と重合可能な官能基とを存する長鎖アル
キル基含有モノマー(A)が共重合された水溶性ポリマ
ーであって、共重合可能で、炭素数4〜28のアルキル
基を有しないカチオン性ビニルモノマー(B)及び共重
合可能で、炭素数4〜28のアルキル基、イオン性基の
何れも有しない非イオン性七ツマ−(C) とを共重
合して得られる。
(以下水溶性ポリマーと記す)は炭 ゛素数4〜2
8のアルキル基と重合可能な官能基とを存する長鎖アル
キル基含有モノマー(A)が共重合された水溶性ポリマ
ーであって、共重合可能で、炭素数4〜28のアルキル
基を有しないカチオン性ビニルモノマー(B)及び共重
合可能で、炭素数4〜28のアルキル基、イオン性基の
何れも有しない非イオン性七ツマ−(C) とを共重
合して得られる。
該水溶性ポリマー中の各モノマーの成分の比率も重要で
あり、(A)は3〜15モル%、(B)は15〜50モ
ル%、(C) は35〜82モル%であるのが好適であ
る。各モノマーの成分比率が上記範囲の水溶性ポリマー
を含有する製紙用サイズ剤組成物の中でζ−電位が+5
0mV〜+150mVであるものは優れたサイズ性能効
果を持つ。即ちサイズ性能の立ち上がりが良い。またさ
らに本発明の製紙用サイズ剤組成物は分散安定性、貯蔵
安定性、機械的安定性も良好である。
あり、(A)は3〜15モル%、(B)は15〜50モ
ル%、(C) は35〜82モル%であるのが好適であ
る。各モノマーの成分比率が上記範囲の水溶性ポリマー
を含有する製紙用サイズ剤組成物の中でζ−電位が+5
0mV〜+150mVであるものは優れたサイズ性能効
果を持つ。即ちサイズ性能の立ち上がりが良い。またさ
らに本発明の製紙用サイズ剤組成物は分散安定性、貯蔵
安定性、機械的安定性も良好である。
本発明の作用についてはまだ明らかではないが以下の様
に推定される。即ち、サイズ効果はサイズ剤の表面電位
(ここでは特にζ−電位)と密接に関与しており、サイ
ズ剤のく一電位が高いとヘテロ凝集理論によりバルブ中
のマイナスイオンであるカルボキシル基、水酸基又は填
料にサイズ剤が吸着しやすくなり、その結果サイズ性能
の立ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つと考
えられる。本発明のサイズ剤はζ−電位が+50mV〜
+150mVでしかも特徴のあるユニットを持っている
ため上記の様な理由から非常に高いサイズ性能が得られ
る。
に推定される。即ち、サイズ効果はサイズ剤の表面電位
(ここでは特にζ−電位)と密接に関与しており、サイ
ズ剤のく一電位が高いとヘテロ凝集理論によりバルブ中
のマイナスイオンであるカルボキシル基、水酸基又は填
料にサイズ剤が吸着しやすくなり、その結果サイズ性能
の立ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つと考
えられる。本発明のサイズ剤はζ−電位が+50mV〜
+150mVでしかも特徴のあるユニットを持っている
ため上記の様な理由から非常に高いサイズ性能が得られ
る。
本発明に係わるケテン二量体としては、特開昭48−4
8102号公報、特開昭52−110906号公報、特
開昭52−118010号公報、特開昭55−9899
7号公報、特開昭55−116898号公報等に開示さ
れている公知のケテン二量体をいずれも使用できる。
8102号公報、特開昭52−110906号公報、特
開昭52−118010号公報、特開昭55−9899
7号公報、特開昭55−116898号公報等に開示さ
れている公知のケテン二量体をいずれも使用できる。
該ケテン二量体は次の一般式で表わされる。
R−CH2−C=0
R”−CH=C−0
上式中、R及びR”は各々炭素数8〜24、好ましくは
12〜22の炭化水素基を示す。これら炭化水素基とし
ては、例えばオクチノペデシル、ドデシル、テトラデシ
ル、ヘキサデシノペオクタデシル、エイコシル基等のア
ルキル基、オクテニル、デセニル、ドデセニル、テトラ
デセニル、ヘキサデセニノペオクタデセニル、エイコシ
ル基等のアルケニル基、オクタフェニル、ノニルフェニ
ル、ドデシルフェニル基等のアルカリール基等が例示で
き、これらのうちアルキル基が好ましい。上記ケテン二
量体は1種単独でもまた2種以上混合しても使用できる
。
12〜22の炭化水素基を示す。これら炭化水素基とし
ては、例えばオクチノペデシル、ドデシル、テトラデシ
ル、ヘキサデシノペオクタデシル、エイコシル基等のア
ルキル基、オクテニル、デセニル、ドデセニル、テトラ
デセニル、ヘキサデセニノペオクタデセニル、エイコシ
ル基等のアルケニル基、オクタフェニル、ノニルフェニ
ル、ドデシルフェニル基等のアルカリール基等が例示で
き、これらのうちアルキル基が好ましい。上記ケテン二
量体は1種単独でもまた2種以上混合しても使用できる
。
本発明に係わる炭素数4〜28のアルキル基と重合可能
な官能基とを有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)
としては、カチオン性、非イオン性の二種類がある。
な官能基とを有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)
としては、カチオン性、非イオン性の二種類がある。
カチオン性のものとしては、下記一般式(1)、(2)
、(3)で表わされる炭素数4〜28のアルキル基を持
つ四級アンモニウム塩でアクリル酸又はメタクリル酸、
好ましくはメタクリル酸系の重合性の良い長鎖アルキル
基含有モノマーが例示される。
、(3)で表わされる炭素数4〜28のアルキル基を持
つ四級アンモニウム塩でアクリル酸又はメタクリル酸、
好ましくはメタクリル酸系の重合性の良い長鎖アルキル
基含有モノマーが例示される。
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、R2及
びR5は炭素数1〜3の低級アルキル基を表わし、R1
は炭素数4〜28のアルキル基を表わし、Yは酸素原子
又は−NH−を表わし、Z及びZoは炭素数1〜4のア
ルキレン基又は炭素数2〜4のヒドロキシアルキレン基
を表わし、Xはハロゲン原子又は酸残基を表わす。) 一般式(1)、(2)又は(3)で表わされる化合物と
しては2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロ
ピル−N、 N、 N−ジメチルアルキル(C4〜C2
@)アンモニウム塩、2′−メタクリロイルオキシエチ
ル−N、N−ジメチル−2−ヒドロキシ−3−アルキル
(C1〜C2a)プロピルアンモニウム塩、2°−ヒド
ロキシ−3゛−メタクリロイルオキシプロピル−N、N
−ジメチル−3−アルキル(04〜C28)オキシプロ
ピルアンモニウム塩等を挙げることができる。
びR5は炭素数1〜3の低級アルキル基を表わし、R1
は炭素数4〜28のアルキル基を表わし、Yは酸素原子
又は−NH−を表わし、Z及びZoは炭素数1〜4のア
ルキレン基又は炭素数2〜4のヒドロキシアルキレン基
を表わし、Xはハロゲン原子又は酸残基を表わす。) 一般式(1)、(2)又は(3)で表わされる化合物と
しては2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロ
ピル−N、 N、 N−ジメチルアルキル(C4〜C2
@)アンモニウム塩、2′−メタクリロイルオキシエチ
ル−N、N−ジメチル−2−ヒドロキシ−3−アルキル
(C1〜C2a)プロピルアンモニウム塩、2°−ヒド
ロキシ−3゛−メタクリロイルオキシプロピル−N、N
−ジメチル−3−アルキル(04〜C28)オキシプロ
ピルアンモニウム塩等を挙げることができる。
本発明に係わる炭素数4〜28の炭化水素基と重合可能
な官能基とを有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)
のうち非イオン性長鎖アルキル基含有モノマーとしては
下記一般式(4)で表わされるものが例示される。
な官能基とを有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)
のうち非イオン性長鎖アルキル基含有モノマーとしては
下記一般式(4)で表わされるものが例示される。
I
CHs=C−C−Y−R* (
4)(式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、R
4は炭素数4〜28の炭化水素基を表わし、Yは酸素原
子又は−NH−を表わす。) 一般式(4)で表わされる化合物としてはアルキル(C
,〜28)アクリレート、アルキル(C,〜28)メタ
クリレート、アルキル(C4〜28)アクリルアミド、
アルキル(C4〜28)メタクリルアミド等を挙げろこ
とができる。
4)(式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、R
4は炭素数4〜28の炭化水素基を表わし、Yは酸素原
子又は−NH−を表わす。) 一般式(4)で表わされる化合物としてはアルキル(C
,〜28)アクリレート、アルキル(C,〜28)メタ
クリレート、アルキル(C4〜28)アクリルアミド、
アルキル(C4〜28)メタクリルアミド等を挙げろこ
とができる。
本発明に係わるカチオン性ビニルモノマー(B)として
は、下記一般式(5)、 (6)で表わされる(メタ)
アクリルアミド又は(メタ)アクリレート系カチオン性
モノマーが好ましい。
は、下記一般式(5)、 (6)で表わされる(メタ)
アクリルアミド又は(メタ)アクリレート系カチオン性
モノマーが好ましい。
OR,R3゜
X 、X
XX X
(式中、R1は水素原子又はメチル基を表わし、R2,
R,、R,°、 R3° ra 2I+及びR5″は炭
素数1〜3のアルキル基を表わし、R5は水素原子、炭
素数1〜3のアルキル基又は炭素数2〜4のヒドロキシ
アルキル基を表わし、Yは酸素原子又は−Nl(−を表
わし、Z、 l”、 Z”及びZo”は炭素数1〜4の
アルキレン基又は炭素数2〜4のヒドロキシアルキレン
基を表わし、nは0又は1、Xはハロゲン原子又は酸残
基を表わす。) 前記一般式(5)で表わされる化合物はビス第四アンモ
ニウム塩モノマーであり、この化合物は重合性官能基を
有するアミンモノマー、たとえばN、N−ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレ−)、N、N−ジメチルアミ
ノプロピル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチルア
ミノプロピル(メタ)アクリレ−)、N、N−ジメチル
アミノ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート
、N、N−ジエチルアミノ−2−ヒドロキシプロピル(
メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類
、N、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミド、N、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリ
ルアミド、N、N−ジエチルアミノプロピル(メタ)ア
クリルアミド等の置換(メタ)アクリルアミド類をジメ
チルアミノエチルクロライド塩酸塩、ジエチルアミノエ
チルクロライド塩酸塩、ジエチルアミノプロピルクロラ
イド塩酸塩等により四級化して得られる。
R,、R,°、 R3° ra 2I+及びR5″は炭
素数1〜3のアルキル基を表わし、R5は水素原子、炭
素数1〜3のアルキル基又は炭素数2〜4のヒドロキシ
アルキル基を表わし、Yは酸素原子又は−Nl(−を表
わし、Z、 l”、 Z”及びZo”は炭素数1〜4の
アルキレン基又は炭素数2〜4のヒドロキシアルキレン
基を表わし、nは0又は1、Xはハロゲン原子又は酸残
基を表わす。) 前記一般式(5)で表わされる化合物はビス第四アンモ
ニウム塩モノマーであり、この化合物は重合性官能基を
有するアミンモノマー、たとえばN、N−ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレ−)、N、N−ジメチルアミ
ノプロピル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチルア
ミノプロピル(メタ)アクリレ−)、N、N−ジメチル
アミノ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート
、N、N−ジエチルアミノ−2−ヒドロキシプロピル(
メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類
、N、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミド、N、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリ
ルアミド、N、N−ジエチルアミノプロピル(メタ)ア
クリルアミド等の置換(メタ)アクリルアミド類をジメ
チルアミノエチルクロライド塩酸塩、ジエチルアミノエ
チルクロライド塩酸塩、ジエチルアミノプロピルクロラ
イド塩酸塩等により四級化して得られる。
前記一般式(6)で表わされる化合物はトリス第四アン
モニウム塩モノマーであり、このトリス体は上記ビス第
四アンモニウム塩モノマーを、例えばN−(3−クロロ
−2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムクロ
ライ)’、N−(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル
)トリメチルアンモニウムクロライド、N−(3−クロ
ロ−2−ヒドロキシプロピル)トリエチルアンモニウム
クロライド等により四級化して得られる。
モニウム塩モノマーであり、このトリス体は上記ビス第
四アンモニウム塩モノマーを、例えばN−(3−クロロ
−2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムクロ
ライ)’、N−(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル
)トリメチルアンモニウムクロライド、N−(3−クロ
ロ−2−ヒドロキシプロピル)トリエチルアンモニウム
クロライド等により四級化して得られる。
本発明に係わる非イオン性モノマー(C) としてはア
クリルアミド、メタクリルアミド、N−ビニル−2−ピ
ロリドン、2−ヒドロキシエチルメタクリート、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコール
モノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール
メタクリレート、ジアセトンアクリルアミド、N、N−
ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル及びメタク
リロニトリル等を挙げることができる。
クリルアミド、メタクリルアミド、N−ビニル−2−ピ
ロリドン、2−ヒドロキシエチルメタクリート、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコール
モノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール
メタクリレート、ジアセトンアクリルアミド、N、N−
ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル及びメタク
リロニトリル等を挙げることができる。
本発明に係わる水溶性ポリマーは前記モノマー(A)及
び(B)及び(C)の混合物を溶媒中ラジカル開始剤の
存在下で重合せしめることによって得ることができる。
び(B)及び(C)の混合物を溶媒中ラジカル開始剤の
存在下で重合せしめることによって得ることができる。
溶媒としてはメタノール、エタノール、インプロパツー
ル、ブタノール、メチルエチルケトン、トルエン、水等
及びこれらの混合溶媒が使用できる。ラジカル重合開始
剤としては用いた溶媒に可溶なものを選択すれば良い。
ル、ブタノール、メチルエチルケトン、トルエン、水等
及びこれらの混合溶媒が使用できる。ラジカル重合開始
剤としては用いた溶媒に可溶なものを選択すれば良い。
例えば2,2°−アゾビスイソブチルニドIJ )へ2
.2°−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル
)、2.2°−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸
塩等が使用できる。重合温度はラジカル開始剤の分解温
度により設定される。
.2°−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル
)、2.2°−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸
塩等が使用できる。重合温度はラジカル開始剤の分解温
度により設定される。
本発明の製紙用サイズ剤組成物を得るには、まず上記の
水溶性ポリマーを1〜30重量%、好ましくは2〜10
重量%水中に溶解し昇温する。
水溶性ポリマーを1〜30重量%、好ましくは2〜10
重量%水中に溶解し昇温する。
昇温されたポリマー水溶液中に溶解したケテン二量体を
5〜35重量%、好ましくは10〜30重量%混合分散
する。この分散時の温度は100℃以下、好ましくは8
0℃以下であることが望ましい。
5〜35重量%、好ましくは10〜30重量%混合分散
する。この分散時の温度は100℃以下、好ましくは8
0℃以下であることが望ましい。
あまり高温であるとケテン二量体は水と反応してサイズ
効果を有しない反応生成物を与える恐れがある。又本発
明のサイズ剤組成物のサイズ性能、分散安定性、貯蔵安
定性、機械的安定性を損なわない範囲において、他の分
散剤あるいは乳化剤を添加することは何ら差支えない。
効果を有しない反応生成物を与える恐れがある。又本発
明のサイズ剤組成物のサイズ性能、分散安定性、貯蔵安
定性、機械的安定性を損なわない範囲において、他の分
散剤あるいは乳化剤を添加することは何ら差支えない。
本発明のサイズ剤組成物分散液中に分散されたケテン二
量体の粒径は一般に5ミクロン以下が望ましい。例えば
本発明になるサイズ剤組成物は水に分散された状態で用
いられるが、水中に分散されたサイズ剤粒子の粒径は5
ミクロン以下、好ましくは1ミクロン以下であることが
望ましい。粒径が5ミクロンより大きい場合には分散液
の安定性が損なわれたり、サイズ効果が劣ったりする恐
れがある。サイズ剤粒子の分散にはホモミキサー、超音
波乳化機、高圧吐出型ホモジナイザー等が使用できる。
量体の粒径は一般に5ミクロン以下が望ましい。例えば
本発明になるサイズ剤組成物は水に分散された状態で用
いられるが、水中に分散されたサイズ剤粒子の粒径は5
ミクロン以下、好ましくは1ミクロン以下であることが
望ましい。粒径が5ミクロンより大きい場合には分散液
の安定性が損なわれたり、サイズ効果が劣ったりする恐
れがある。サイズ剤粒子の分散にはホモミキサー、超音
波乳化機、高圧吐出型ホモジナイザー等が使用できる。
本発明のサイズ剤を歩留りよく使用するために、定着剤
の使用が有効であるが、その定着剤としてはカチオン性
ポリマーが好ましい。定着剤として使用されるカチオン
性ポリマーの好ましい例としては、カチオン化澱粉、カ
チオン化セルロース、ポリアミド−エピハロヒドリン系
ポリマー、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン及
びその四級化物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレ
ート及びその四級化物、ポリジエチルアミノエチルメタ
クリレート及びその四級化物、またこれらカチオン性モ
ノマーとアクリルアミドとの共重合物等を挙げることが
できる。
の使用が有効であるが、その定着剤としてはカチオン性
ポリマーが好ましい。定着剤として使用されるカチオン
性ポリマーの好ましい例としては、カチオン化澱粉、カ
チオン化セルロース、ポリアミド−エピハロヒドリン系
ポリマー、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン及
びその四級化物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレ
ート及びその四級化物、ポリジエチルアミノエチルメタ
クリレート及びその四級化物、またこれらカチオン性モ
ノマーとアクリルアミドとの共重合物等を挙げることが
できる。
本発明の実施にあたって、本発明のサイズ剤組成物はパ
ルプ重量に対する固型分として0.01〜2重量%、好
ましくは0.05〜1重量%添加される。これらのサイ
ズ剤の添加水準は目的とする紙に要求されるサイズ度に
応じて加減されることは言うまでもない。
ルプ重量に対する固型分として0.01〜2重量%、好
ましくは0.05〜1重量%添加される。これらのサイ
ズ剤の添加水準は目的とする紙に要求されるサイズ度に
応じて加減されることは言うまでもない。
本発明に係わる製紙用サイズ剤組成物はサイズ性能の立
ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つものであ
る。
ち上がりが良く、優れたサイズ性能効果を持つものであ
る。
以下に本発明をモノマー製造例、ポリマー製造例及び実
施例をもって詳細に説明するが、本発明はこれら実施例
等に制約されるものではない。尚、例中の部は重量基準
である。
施例をもって詳細に説明するが、本発明はこれら実施例
等に制約されるものではない。尚、例中の部は重量基準
である。
(カチオンモノマー(B)製造例)
モノマー製造例1
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド250部に水8
9.1部を加え、70℃まで昇温した後、ジメチルアミ
ノエチルクロリド酸塩酸232.8部を水232.8部
で溶解させた溶液を5分で滴下した。
9.1部を加え、70℃まで昇温した後、ジメチルアミ
ノエチルクロリド酸塩酸232.8部を水232.8部
で溶解させた溶液を5分で滴下した。
この溶液を70℃で5時間反応させた後、冷却し、反応
終了品を得た。この反応終了品の一部を凍結乾燥により
、水を除去し、下記の式で表わされるカチオンモノマー
1を得た。
終了品を得た。この反応終了品の一部を凍結乾燥により
、水を除去し、下記の式で表わされるカチオンモノマー
1を得た。
C113C113
モノマー製造例2
モノマー製造例1で得られた反応終了品190部を70
℃に昇温した後、グリシジルトリメチルアンモニウムク
ロリド60部を水2567部で溶解させた溶液を5分で
滴下した。この溶液を70℃で12時間反応させた後、
冷却し、凍結乾燥することにより、下記の式で表わされ
るカチオンモノマー2を得た。
℃に昇温した後、グリシジルトリメチルアンモニウムク
ロリド60部を水2567部で溶解させた溶液を5分で
滴下した。この溶液を70℃で12時間反応させた後、
冷却し、凍結乾燥することにより、下記の式で表わされ
るカチオンモノマー2を得た。
モノマー製造例3
ジメチルアミノエチルメタクリレート250部に水75
.4部を加え、70℃まで昇温した後、ジエチルアミノ
エチルクロリド塩酸塩273.7部を水273、7部に
溶解させた溶液を5分で滴下した。
.4部を加え、70℃まで昇温した後、ジエチルアミノ
エチルクロリド塩酸塩273.7部を水273、7部に
溶解させた溶液を5分で滴下した。
この溶液を70℃で5時間反応させた後、冷却し、反応
終了品を得た。この反応終了品の一部を凍結乾燥により
水を除去し、下記の式で表わされるカチオンモノマー3
を得た。
終了品を得た。この反応終了品の一部を凍結乾燥により
水を除去し、下記の式で表わされるカチオンモノマー3
を得た。
モノマー製造例4
モノマー製造例3で得られた反応終了品190部を70
℃に昇温した後、グリシジルトリエチルアンモニウムク
ロリド52.5部を水35部で溶解させた溶液を5分で
滴下した。この溶液を70℃で12時間反応させた後、
冷却し、凍結乾燥することにより、下記の式で表わされ
るカチオンモノマー4を得た。
℃に昇温した後、グリシジルトリエチルアンモニウムク
ロリド52.5部を水35部で溶解させた溶液を5分で
滴下した。この溶液を70℃で12時間反応させた後、
冷却し、凍結乾燥することにより、下記の式で表わされ
るカチオンモノマー4を得た。
(水溶性ポリマーの合成)
製造例1
予め加熱還流させておいたイソプロピルアルコール70
部に2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピ
ルジメチルステアリルアンモニウムクロライド4.7部
、カチオンモノマー(1) 17.8部、アクリルアミ
ド9.1部及び2−2°−アゾビスイソブチロニトリル
0.5部を含むイソプロピルアルコール溶液56.4部
を2時間かけて滴下した。滴下後3時間反応液を加熱還
流した後、水200gを加えて稀釈し、イソプロピルア
ルコールを留去し、濃度調節し固型分20.0%の水溶
液を得た。
部に2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピ
ルジメチルステアリルアンモニウムクロライド4.7部
、カチオンモノマー(1) 17.8部、アクリルアミ
ド9.1部及び2−2°−アゾビスイソブチロニトリル
0.5部を含むイソプロピルアルコール溶液56.4部
を2時間かけて滴下した。滴下後3時間反応液を加熱還
流した後、水200gを加えて稀釈し、イソプロピルア
ルコールを留去し、濃度調節し固型分20.0%の水溶
液を得た。
製造例2〜7及び比較製造例1
全仕込み量に対しモノマー量を2部wt%として仕込み
、モノマー組成を表1に示すように変化させ、製造例1
と同様の方法で各種ポリマーを得た。表1中の()内の
数字は各モノマーの仕込みモル%を表わす。
、モノマー組成を表1に示すように変化させ、製造例1
と同様の方法で各種ポリマーを得た。表1中の()内の
数字は各モノマーの仕込みモル%を表わす。
(サイズ剤組成物の調整)
実施例1〜12、比較例1〜3
製造例1〜7及び比較製造例1で製造された水溶性ポリ
マー、カチオン澱粉を水に溶解し、加温後これに表2で
示されるケテン二量体を加えて70℃で融解し、高圧吐
出型ホモジナイザーで圧力200kg/c+++2にて
乳化し、更に冷却してサイズ剤組成物を得た。得られた
サイズ剤組成物の組成を表3に示す。
マー、カチオン澱粉を水に溶解し、加温後これに表2で
示されるケテン二量体を加えて70℃で融解し、高圧吐
出型ホモジナイザーで圧力200kg/c+++2にて
乳化し、更に冷却してサイズ剤組成物を得た。得られた
サイズ剤組成物の組成を表3に示す。
表 2 ケテン二量体の脂肪酸組成
(サイズ剤粒子のζ−電位の測定)
サイズ剤粒子のζ−電位は電気泳動法にて測定した。サ
イズ剤をイ芽ン交換水で40ppmに調整し、これをゼ
ータ−メーター(ランクブラザーズ社製、英国)、印加
電圧40Vで泳動速度を測定してこれよりζ−電位を算
出した。得られたサイズ剤粒子のζ−電位を表3に示す
。
イズ剤をイ芽ン交換水で40ppmに調整し、これをゼ
ータ−メーター(ランクブラザーズ社製、英国)、印加
電圧40Vで泳動速度を測定してこれよりζ−電位を算
出した。得られたサイズ剤粒子のζ−電位を表3に示す
。
(サイズ性能比較)
抄紙条件
本試験に用いた成紙は以下に示す通りの条件下で製造し
た。
た。
パルプ:LBKP(カナデイアンスタンダードフリーネ
ス400mg) サイズ剤添加量=0.1%(パルプ重量に対する固型分
) 定着剤二0.5%(パルプ重量に対する固型分)カチオ
ン化澱粉(市販品) 填 料:12%(紙中目標)重質炭酸カルシウム(市販
品) 歩留向上剤: 0.02%(パルプ重量に対する固型分
)カチオン性ポリアクリル アミド系高分子(市販品) 定着時p)I:8.0 添加順序:パルプ一定着剤−サイズ剤−填料−歩留向上
剤 抄 造:タラピー角型手抄き機 プレス: 3.5kgw/cm2x 2分間乾 燥二回
転式ドラムドライヤー、80℃×40秒間 秤量: 70g/m’ サイズ性能試験 サイズ性能試験は次に示す方法にて行った。
ス400mg) サイズ剤添加量=0.1%(パルプ重量に対する固型分
) 定着剤二0.5%(パルプ重量に対する固型分)カチオ
ン化澱粉(市販品) 填 料:12%(紙中目標)重質炭酸カルシウム(市販
品) 歩留向上剤: 0.02%(パルプ重量に対する固型分
)カチオン性ポリアクリル アミド系高分子(市販品) 定着時p)I:8.0 添加順序:パルプ一定着剤−サイズ剤−填料−歩留向上
剤 抄 造:タラピー角型手抄き機 プレス: 3.5kgw/cm2x 2分間乾 燥二回
転式ドラムドライヤー、80℃×40秒間 秤量: 70g/m’ サイズ性能試験 サイズ性能試験は次に示す方法にて行った。
サイズ性能試験:ステッキヒト法(JIS P−812
2)に準拠。
2)に準拠。
試験紙の四方を上方に折り曲げて母型にし、2%NH4
SCN水溶液上に浮かべる。浮かべると同時に上方より
1%FeC15水溶液を一滴試験紙上に落とし、雨水溶
液が紙に浸透して接しチオシアン酸鉄の赤い斑点が3つ
出現するまでの時間(秒)を測定した。
SCN水溶液上に浮かべる。浮かべると同時に上方より
1%FeC15水溶液を一滴試験紙上に落とし、雨水溶
液が紙に浸透して接しチオシアン酸鉄の赤い斑点が3つ
出現するまでの時間(秒)を測定した。
上記の条件にて抄造した紙のサイズ度を抄造直後、1日
調湿(20℃、60%RH)後に測定した試験結果を表
4〜示す。
調湿(20℃、60%RH)後に測定した試験結果を表
4〜示す。
抄造直後のサイズ度は、サイズ効果の立ち上がりの良否
を示し、数値の高いもの程良である。
を示し、数値の高いもの程良である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 炭素数4〜28のアルキル基と重合可能な官能基と
を有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)3〜15モ
ル%、共重合可能で、炭素数4〜28のアルキル基を有
しないカチオン性ビニルモノマー(B)15〜50モル
%、及び共重合可能で、炭素数4〜28のアルキル基、
イオン性基の何れをも有しない非イオン性モノマー(C
)35〜82モル%とからなる水溶性共重合物及びケテ
ン二量体を含有しゼータ電位が+50mV〜+150m
Vである製紙用サイズ剤組成物。 2 炭素数4〜28のアルキル基と重合可能な官能基と
を有する長鎖アルキル基含有モノマー(A)が下記一般
式(1)、(2)、(3)で表わされるカチオン性化合
物、及び一般式(4)で表わされる非イオン性化合物か
ら選ばれた1種又は2種以上である特許請求の範囲第1
項記載の製紙用サイズ剤組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) ▲数式、化学式、表等があります▼(2) ▲数式、化学式、表等があります▼(3) ▲数式、化学式、表等があります▼(4) (式中、R_1は水素原子又はメチル基を表わし、R_
2及びR_3は炭素数1〜3の低級アルキル基を表わし
、R_4は炭素数4〜28のアルキル基を表わし、Yは
酸素原子又は−NH−を表わし、Z及びZ’は炭素数1
〜4のアルキレン基又は炭素数2〜4のヒドロキシアル
キレン基を表わし、Xはハロゲン原子又は酸残基を表わ
す。) 3 カチオン性ビニルモノマー(B)が下記一般式(5
)、(6)で表わされる化合物である特許請求の範囲第
1項記載の製紙用サイズ剤組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼(5) ▲数式、化学式、表等があります▼(6) (式中、R_1は水素原子又はメチル基を表わし、R_
2、R_3、R_2′、R_3′、R_2″及びR_3
″は炭素数1〜3のアルキル基を表わし、R_5は水素
原子、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数2〜4のヒ
ドロキシアルキル基を表わし、Yは酸素原子又は−NH
−を表わし、Z、Z′、Z″及びZ″′炭素数1〜4の
アルキレン基又は炭素数2〜4のヒドロキシアルキレン
基を表わし、nは0又は1、Xはハロゲン原子又は酸残
基を表わす。) 4 非イオン性モノマー(C)がアクリルアミド、メタ
クリルアミド、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルア
クリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレー
ト、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、
N,N−ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリル
アミド、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルより
成る群から選ばれた1種又は2種以上の化合物である特
許請求の範囲第1項記載の製紙用サイズ剤組成物。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26585787A JPH01111094A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 製紙用サイズ剤組成物 |
JP5214398A JPH06192994A (ja) | 1987-10-21 | 1993-08-30 | 製紙用サイズ剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26585787A JPH01111094A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 製紙用サイズ剤組成物 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5214398A Division JPH06192994A (ja) | 1987-10-21 | 1993-08-30 | 製紙用サイズ剤組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01111094A true JPH01111094A (ja) | 1989-04-27 |
JPH0461119B2 JPH0461119B2 (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=17423048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26585787A Granted JPH01111094A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 製紙用サイズ剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01111094A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2005528438A (ja) * | 2002-06-04 | 2005-09-22 | ローディア インコーポレイティド | 数個のカチオン基を含むモノマー化合物、それを製造する方法及びそれに由来する単位を含むポリマー |
CN107011192A (zh) * | 2017-04-22 | 2017-08-04 | 西南石油大学 | 一种超长碳链双亲水头基疏水单体及其制备方法 |
WO2017169873A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 東レ株式会社 | 共重合体、湿潤剤、医療デバイスおよびその製造方法 |
Citations (6)
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-
1987
- 1987-10-21 JP JP26585787A patent/JPH01111094A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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JP2011006688A (ja) * | 2002-06-04 | 2011-01-13 | Rhodia Inc | 数個のカチオン基を含むモノマー化合物及びそれに由来する単位を含むポリマー |
WO2017169873A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 東レ株式会社 | 共重合体、湿潤剤、医療デバイスおよびその製造方法 |
JPWO2017169873A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2019-02-07 | 東レ株式会社 | 共重合体、湿潤剤、医療デバイスおよびその製造方法 |
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CN107011192A (zh) * | 2017-04-22 | 2017-08-04 | 西南石油大学 | 一种超长碳链双亲水头基疏水单体及其制备方法 |
CN107011192B (zh) * | 2017-04-22 | 2019-01-01 | 西南石油大学 | 一种超长碳链双亲水头基疏水单体及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0461119B2 (ja) | 1992-09-29 |
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