【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は紙サイズ剤混合物に関し、詳しくはサ
イズ効果が高く、しかも実用性にすぐれた紙サイ
ズ剤混合物に関する。
紙サイズ剤としてロジンのほかカルボキシメチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、ワツクス
エマルジヨン、アルキルケテンダイマーなどが用
いられており、さらに最近は置換環式ジカルボン
酸無水物も用いられている。この置換環式ジカル
ボン酸無水物をサイズ剤として使用する場合に併
用する乳化剤についても種々のものが知られてい
る。
しかしながら、従来の乳化剤を用いる場合はホ
モジナイザーを使用して高速撹拌を行なつてエマ
ルジヨンとすることが必要であり、非常に不便で
あつた。
本発明の目的は、上記の欠点を解消した特定の
サイズ剤と特定の乳化剤よりなる紙サイズ剤混合
物を提供することである。
本発明は、一般式
（こゝでArはアラルキル基、ｍは１〜５の整数、
ｎは10〜80の整数を示す。）で表わされるポリオ
キシエチレンアラルキルフエニルエーテルと置換
環式ジカルボン酸無水物からなる紙サイズ剤混合
物である。
上記一般式(1)で示されるポリオキシエチレンア
ラルキルフエニルエーテルは紙サイズ剤用の新規
な乳化剤であり、具体的には下記式で表わされる
ポリオキシエチレンα−メチルベンジルフエニル
エーテル
（こゝでｍとｎは上記と同じ）や下記式で表わさ
れるポリオキシエチレンフエネチルフエニルエー
テル
（こゝでｍとｎは上記と同じ）などがある。この
乳化剤としてはHLB値が14.5〜18のものが好ま
しく、16.5〜17.5のものがより好ましい。HLB値
の調整は性質の異なる２種以上の物質を適当な割
合で配合することによつて行なうことができる。
次に、サイズ剤である置換環式ジカルボン酸無
水物としてはたとえば次式で示されるものがあ
る。
（こゝでＲはジメチレン、トリメチレン、R′は
炭素数５個以上のアルキル、アルケニル、アラル
キル、アラルケニルを示す。）や
（こゝでRx、RyはC4〜C10のアルキルを示す。）
上記のサイズ剤と乳化剤の配合割合については
サイズ剤100重量部当り乳化剤３〜20重量部が適
当である。この配合物を50〜100℃の温度で混合
した後、冷却することによつて各成分が分散した
本発明の混合物が得られる。
本発明の紙サイズ剤混合物の使用法について説
明すると、まず該混合物にサイズ剤濃度が20％に
なるまでは水を徐々に加えて撹拌しエマルジヨン
を形成せしめる。次いで、0.5％まで希釈する。
この際、従来の如くホモジナイザーを用いて高速
撹拌をする必要がない。次に、たとえば0.5％
LBKP（Laubholz Bleached Kraft Pulp）など
のパルプスラリーに該エマルジヨンを加え、さら
に定着剤（煮沸陽イオン性でん粉など）や歩留り
向上剤（陽イオン性ポリアクリルアミド樹脂な
ど）を適量加えたのち抄紙する。その後、100〜
130℃で１〜30分間乾燥し、必要に応じて調湿し
て製品を得る。この製品のサイズ度を測定してサ
イズ効果を求める。
本発明の紙サイズ剤混合物を用いると低速撹拌
で所望のエマルジヨンを得ることができるので実
用性に富み、しかも高いサイズ効果が得られる。
次に、本発明を実施例によつて説明する。
実施例 １
炭素数11〜18のイソブチレンオリゴマーに無水
マレイン酸を210℃、５時間の反応条件で付加さ
せて合成した置換環式ジカルボン酸無水物10ｇに
対して、前記一般式(1)においてｍ＝２、ｎ＝19で
分子量1137、HLB値14.7であるポリオキシエチ
レンアラルキルフエニルエーテル（乳化剤Ａ）
26.5重量％とｍ＝２、ｎ＝64で分子量3117、
HLB値18.1であるポリオキシエチレンアラルキ
ルフエニルエーテル（乳化剤Ｂ）73.5重量％を配
合してHLB値17.2に調整した乳化剤0.75ｇを添加
した後、不活性ガス（アルゴン）雰囲気で70〜80
℃に加熱して十分に混合した。その後、室温以下
に冷却し撹拌翼で紙サイズ剤混合物を撹拌しなが
ら水を徐々に加えて均一に分散した20％濃度のサ
イズ剤エマルジヨンを調製した。さらに水で希釈
して0.5％濃度のサイズ剤エマルジヨンとして紙
のサイジングを行なつた。この紙サイズ剤エマル
ジヨンを製紙用サイズ剤として使用し、サイズ度
をJIS P8122に準拠してステキヒト法で評価し
た。結果を表−１に示す。なお、サイジング処理
は以下の方法により行なつた。
叩解度350ml（JIS P8121のカナダ標準形）の
LBKPを0.5％のパルプスラリーとし、これに紙
サイズ剤エマルジヨンを添加して均一に分散させ
た後、手すき機（JIS P8209）で坪量60ｇ／m2に
なるように抄紙した。この抄紙を110℃で３分間
回転乾燥機により乾燥したのち20℃、65％RHの
恒温恒湿の雰囲気で24時間調湿した。なお、定着
剤として煮沸陽イオン性でん粉を、歩留り向上剤
として陽イオン性ポリアクリルアミド樹脂を使用
した
The present invention relates to a paper sizing mixture, and more particularly to a paper sizing mixture that has a high sizing effect and is highly practical. In addition to rosin, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, wax emulsion, alkyl ketene dimer, and the like are used as paper sizing agents, and more recently, substituted cyclic dicarboxylic acid anhydrides have also been used. Various emulsifiers are also known to be used in conjunction with the substituted cyclic dicarboxylic anhydride as a sizing agent. However, when conventional emulsifiers are used, it is necessary to perform high-speed stirring using a homogenizer to form an emulsion, which is very inconvenient. The object of the present invention is to provide a paper sizing agent mixture consisting of a specific sizing agent and a specific emulsifier, which eliminates the above-mentioned drawbacks. The present invention is based on the general formula (Here, Ar is an aralkyl group, m is an integer from 1 to 5,
n represents an integer of 10 to 80. ) is a paper sizing agent mixture consisting of polyoxyethylene aralkyl phenyl ether represented by the following formula and a substituted cyclic dicarboxylic acid anhydride. Polyoxyethylene aralkyl phenyl ether represented by the above general formula (1) is a new emulsifier for paper sizing agents, specifically polyoxyethylene α-methylbenzyl phenyl ether represented by the following formula. (where m and n are the same as above) or polyoxyethylene phenethyl phenyl ether represented by the following formula: (Here, m and n are the same as above). The emulsifier preferably has an HLB value of 14.5 to 18, more preferably 16.5 to 17.5. The HLB value can be adjusted by blending two or more substances with different properties in an appropriate ratio. Next, examples of the substituted cyclic dicarboxylic acid anhydride which is a sizing agent include those represented by the following formula. (Here, R represents dimethylene, trimethylene, and R' represents alkyl, alkenyl, aralkyl, or aralkenyl having 5 or more carbon atoms.) (Here, Rx and Ry represent C4 to C10 alkyl.) Regarding the mixing ratio of the above-mentioned sizing agent and emulsifier, it is appropriate to use 3 to 20 parts by weight of the emulsifier per 100 parts by weight of the sizing agent. By mixing this blend at a temperature of 50 to 100°C and cooling it, a mixture of the present invention in which each component is dispersed can be obtained. To explain how to use the paper sizing mixture of the present invention, water is gradually added to the mixture until the sizing agent concentration reaches 20%, and the mixture is stirred to form an emulsion. Then dilute to 0.5%.
At this time, there is no need to perform high-speed stirring using a homogenizer as in the prior art. Then for example 0.5%
The emulsion is added to a pulp slurry such as LBKP (Laubholz Bleached Kraft Pulp), and an appropriate amount of a fixing agent (boiled cationic starch, etc.) and a retention agent (cationic polyacrylamide resin, etc.) are added, and then paper is made. Then 100~
Dry at 130°C for 1 to 30 minutes and adjust the humidity as necessary to obtain a product. Measure the size degree of this product to find the size effect. When the paper sizing agent mixture of the present invention is used, a desired emulsion can be obtained with low-speed stirring, so it is highly practical and a high sizing effect can be obtained. Next, the present invention will be explained with reference to examples. Example 1 For 10 g of a substituted cyclic dicarboxylic acid anhydride synthesized by adding maleic anhydride to an isobutylene oligomer having 11 to 18 carbon atoms under reaction conditions of 210°C and 5 hours, = 2, n = 19, molecular weight 1137, HLB value 14.7 polyoxyethylene aralkyl phenyl ether (emulsifier A)
26.5% by weight, m=2, n=64, molecular weight 3117,
After adding 0.75 g of an emulsifier adjusted to an HLB value of 17.2 by blending 73.5% by weight of polyoxyethylene aralkyl phenyl ether (emulsifier B) with an HLB value of 18.1, 70 to 80
℃ and thoroughly mixed. Thereafter, the paper sizing agent mixture was cooled to room temperature or below, and water was gradually added while stirring the paper sizing agent mixture with a stirring blade to prepare a uniformly dispersed sizing agent emulsion with a concentration of 20%. It was further diluted with water and used as a 0.5% sizing emulsion for paper sizing. This paper sizing agent emulsion was used as a sizing agent for paper manufacturing, and the degree of sizing was evaluated by the Stekicht method in accordance with JIS P8122. The results are shown in Table-1. Note that the sizing process was performed by the following method. Beating degree 350ml (Canadian standard form of JIS P8121)
LBKP was made into a 0.5% pulp slurry, a paper sizing agent emulsion was added thereto, and the slurry was uniformly dispersed, and then paper was made into paper with a basis weight of 60 g/m 2 using a hand-sheeting machine (JIS P8209). This paper was dried in a rotary dryer at 110°C for 3 minutes, and then kept in a constant temperature and humidity atmosphere of 20°C and 65% RH for 24 hours. In addition, boiled cationic starch was used as a fixing agent and cationic polyacrylamide resin was used as a retention agent.
【表】
＊ パルプ重量に対する％、以下の表も同
じ
実施例 ２
炭素数15〜20の内部オレフインに無水マレイン
酸を付加させて合成した置換環式ジカルボン酸無
水物（商品名：フアイブラン−68）10ｇに対し
て、実施例１における乳化剤A29.4重量％と乳化
剤B70.6重量％を配合してHLB値17.1に調整した
乳化剤0.75ｇを加え、以下実施例１と同様にして
エマルジヨン化、サイジング処理、サイズ度評価
を行なつた。結果を表−２に示す。[Table] *% of pulp weight, the table below is also the same.
Example 2 Emulsifier A29.4 in Example 1 was added to 10 g of a substituted cyclic dicarboxylic anhydride (trade name: Fiberan-68) synthesized by adding maleic anhydride to an internal olefin having 15 to 20 carbon atoms. % by weight and 70.6% by weight of emulsifier B to give an HLB value of 17.1.0.75 g of emulsifier was added, and emulsion treatment, sizing treatment, and sizing evaluation were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table-2.
【表】
比較例 １
陽イオン性でん粉10ｇと水90mlを混ぜ95〜97℃
で15分間煮沸して得た煮沸陽イオン性でん粉に実
施例１で用いた置換環式ジカルボン酸無水物５ｇ
を加え、以下実施例１と同様にして処理した。結
果を表−３に示す。[Table] Comparative example 1 Mix 10 g of cationic starch and 90 ml of water at 95-97℃
5 g of the substituted cyclic dicarboxylic acid anhydride used in Example 1 was added to the boiled cationic starch obtained by boiling for 15 minutes at
was added, and the following treatment was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table-3.
【表】
比較例 ２
実施例１の置換環式ジカルボン酸無水物10ｇに
ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル（エ
チレンオキシド付加モル数：11）を0.75ｇ添加し
たのち以下実施例１と同様にして処理した。結果
を表−４に示す。[Table] Comparative Example 2 0.75 g of polyoxyethylene nonyl phenyl ether (number of moles of ethylene oxide added: 11) was added to 10 g of the substituted cyclic dicarboxylic acid anhydride of Example 1, and then treated in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 4.
【表】【table】