JPH0219592A - 製紙用サイズ剤組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
:I llj’j度で且つ貯蔵安定性、機械安定性に優
れるケテンダ1マー系す紙用リイズ剤組成物に関する。
イズ性、防水性、耐水性等の機能を付与するために1ノ
イジングが行われている。このサイジング方法としては
、カルボキシル基を有するロジンリーイズ剤と硫酸バン
ドを用いて、pH4,5〜6.5の閑性域でリーイジン
グする酸性サイジングが一般的に行われてきた。これに
対して、近年、填料として安価な炭酸カルシウムの利用
、炭酸カルシウムを含む損紙或は古紙の利用、抄紙用水
のクローズド化、紙の永久保存性付与等を目的として中
性サイズ剤を用いて、pH6,5〜9.0の中性ないし
弱アルカリ性域でサイジングする、いわゆる中性サイジ
ング方法が注目されてきている。
イズ剤としては、ケテンダイマー系化合物、置換環状ジ
カルボン酸無水物、カチオン性七ツマ−と疎水性七ツマ
−との共重合体、カチオン化石油樹脂、カヂオン化脂肪
酸アミド等が知られ−Cいるが、これらのうちケテンダ
イマー系化合物がリイズ効宋の点から多用されている。
j+にカチオン化澱粉を含む水・11連続相に分散けし
められた水・ビ1分散液として市販され、使用されてい
る。しかし、ケテンダイマー系化合物は、本来水と反応
し\゛)すく、安定な水性分散液を1−′iることは難
しい。例えば、貯蔵中に分散系が均一性を失い、ゲル化
したり或は析出物を生じる。さらには、リーイズ・[1
、防水性等の効果も減少するという問題点をイjする。
た水性分散液を得ることは、さらに困勤−′C必る9、 このツノ−アンダイマー系化合物の水性分散液の安定化
を【、1、かるために、特開昭62−1’、1397号
公報には、アルキルケテンダイマーとカチオン化澱粉に
水溶性金属を添加り−る方法か開示され=(にす、又、
特開昭60−258244号公報にはカヂオン性阜を有
するアクリルアミド系ポリマーを含む水゛[1連続相に
ケテンダイマー系化合物を分散する方法か開示されてい
るが、いづれも貯蔵安定性及び機械安定性に(I3いて
、なお不充分である。
物において従来法に比べより高)農度で且つ貯蔵安定性
及び機械安定性に優れる製紙用1ナイス剤組成物を提供
することにある。
1を重ねた結果、ケテンダイマー系化合物に少なくとも
一方にアニオン性基を含む保護コロイ]〜及び/又は分
散剤と水溶性アルミニウム塩を配合することにより目的
を達成できることを見出し、本発明に到達した。
系化合物と、 (式中、R1、R2は同−又は異なる炭素数8〜30の
炭化水素基を表す。) 少なくとも一方にアニオン性基を含む保13コロイド及
び/又は分散剤と、水溶性アルミニウム塩とを含有する
ことを特徴とする1シU紙用iナイズ剤組成物を提供1
゛るらのである。
上記一般式(1)で示される化合物でおり、公知の各種
ケテンダイマー系化合物はいずれも使用できる。」−記
一般式(1)中、R1、R2は炭素数8・〜30の同−
又は異なる炭化水素基を示すが、この炭化水素枯として
GJl、例えば、デシル、ドデシル、テトラアシル、l
\キ1ナデシル、オクタデシル、エイコブシル等のアル
キル基、デ1へラブセニル、ヘキ)ナデはニル、Aフタ
デセニル等のフルケニル阜、オクチルフェニル、ノニル
フェニル等のアルキル置換フェニル基、ノニルシクロヘ
キシル等のアルキル置換シクロアルキル基、フLニルエ
ヂル等のアラルキルW%が例示でき、これらのうちアル
ギル基が好ましい。これらのケテンダイマー系化合物は
、1種単独又は2種以上混合して用いられる。
及び/又は分散剤とは、保護コロイドもしくは分散剤の
どちらか一方又はその両方にアニオン性基を含んでいる
ものを単独又は混合して用いることを示すものであり、
好ましくは、保護コロイドとしてアクリルアミド系ポリ
マーを用いるものである。
アニオン性分散剤、 (3)アニオン性基を含まないアクリルアミド系ポリマ
ーとアニオン性分散剤 があげられる。
繰り返し単位かアクリルアミド又はメタクリルアミド或
はこれら両者から成る、水溶性又は水分散性ポリマーで
おる。ざらに詳しくは、■ アクリルアミド及び/又は
メタクリルアミドの申合体 ■ アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドとアニ
オン牲モノマーの共重合体 ■ アク1ノルアミド及び/又はメタクリルアミドとカ
オブーン性−[ツマ−の共重合体■ j′シクリルアミ
ド及び/又はメタクリルアミドとアニオン性−しツマ−
とカチオン性−Uツマ−の共重合体 である。これらのうち、アニオン性基を含むアクリルア
ミド系ポリマーである、■と■のポリマーは、アニオン
性分散剤を(jf用しても、或Ga; Lなくてもよい
が、アニオン性基をSまないアクリルアミド系ポリマー
で必る。■と■のポリマーは、アニオン性分散剤を1〕
1用する必要かある。ざらにこれらの七ツマ−に、共重
合体の水溶1([/水分散性を害さない程度の疎水性し
ツマ−を併用した共重合体ら、用いることができる。こ
れらの中で好ましり(ユ、アクリルアミド及び/又はメ
タクリルアミドとアニオン性−しツマ−とカヂΔン性七
ツマ−の共重合体であり、この組合体にアニオン性分散
剤を併用するのがさらに好ましい。
は、例えば、アニオン性七ツマ−として(は、(メタ)
アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シト
ラコン酸、クロトン酸等のカルホン酸基を有するモノマ
ー、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、2
−アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸、スル
ホン化スヂレン等のスルホン酸基を有するモノマー、或
はじドロキシアルキル(メタ)アクリレートのリン酸エ
ステル等のリン酸エステル基を有するモノマーが使用て
ぎる。カチオン性七ツマ−とじて、(七ノー又はジ−ア
ルキル)アミン(ヒドロキシ)アルギル(メタ)アクリ
レート、(七ノー又はジ−アルキル〉アミノアルキル(
メタ)アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダ
ゾール、ジアリルアミン等が使用でき、さらにはこれら
の第4級アンモニウム塩が使用できる。又、疎水性上ツ
マ−として、スヂレン或はその誘導体、アルキル(メタ
)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニ
ル又はプロピΔン酸ビにル等のビニルニスデル類、或は
メブルヒニルニ[−チル等が使用できる。これらの七ツ
マ−を1種又は2種以上適宜絹合わlて使用できる。
重合反応によって合成することができる1゜即ら、アク
リルアミド及び/又はメタクリルアミドと必要に応じて
アニオン性−しツマ−及び/又はカチオン性モノマーを
水、或はメタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール等の低級アルコル類、或はそれらの混合液中、ラジ
カル重合触媒の存在下に重合反応させることにより得ら
れる。
III酸カリウム、過硫酸ノトリウム等の過硫酸塩、こ
れら過硫酸塩と還元剤の組合Uによるレツドクス系重合
触媒、或は、2.2−−アゾビス−(2アミジノプロパ
ン)二塩酸塩、2,2−−7ゾビスイソブブロニトリル
等のアゾ系触媒を挙げることができる。また、必要に応
じて、公知の連鎖移動剤を適宜用いることも差し支えな
い。
水溶液の粘度は、20重量%水溶液で10〜5000t
ンチボイズ(但し、25°C1プルツク・フィールド粘
度h」、毎分60回転で測定)のものが好ましく、特に
上記粘度が100〜1000センヂボイズのものが好ま
しい。この粘度が10センヂポイズより低いとぎ、或は
、5000センヂポイズより高いときは、これを本願発
明の保護コロイド成分として用いた場合、貯蔵安定性、
機械安定性が上記粘度範囲のものを用いたものに比べ、
劣る傾向がおる。
ステル基及びそれらの塩からなる群より選ばれるものを
いい、これらは、1種或は2種以上混合して用いること
かできる。これらの中で、リグニンスルホン酸ナトリウ
ム、ナフタレンスルボン酸塩−ホルムアルデヒド縮合物
が好ましい。
れるケテンダイマー系化合物100重量部に対して2〜
100重但部、好ましくは5〜50重量部の割合で用い
るのがよい。2重量部未満では、乳化性か劣り、貯蔵安
定性、機械安定性を失い、又、1()0手早部を越える
と、経済的に不利益になるばかりではなく、リイズ効果
に悪影響を与える。又、アニオン性分散剤はケテンダイ
マー系化合物100重量部に対して、15重a部以下好
ましくは、0.1〜5重量部用いるのがよい。15重聞
部を越えて用いると、1ノイズ効果に悪影響を与える。
ウムの硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、蟻酸塩、醋酸温から選
ばれた1種又は2種以上の水溶性塩が使用できる。これ
らのうら、経済′n、及び、工業的に入手が容易である
ことから、硫酸アルミニウム、いわゆる硫酸バンドが好
ましい。
れるケテンダイマー系化合物100重量部に対してアル
ミニウム量として0.001〜1重量部、好ましくは0
.01〜0.5重量部の割合で用いるのがよい。0.0
01重量部未満ては、貯蔵安定性、機械安定性か劣り、
又、1重量部を越えると、凝集を起し易くなる。
′保澹コロイド、或は、ソルビタンエステル等のノニオ
ン性分散剤も、製紙用4ノ゛イズ剤組成物の安定性を害
しない程度に使用することができる。
により%造することができる。例えば、前記一般式(1
)で示されるケテンダイマー系化合物の融点以上の温度
てケテンダイマー系化合物とアクリルアミド系ポリマー
及σ/又はアニオン性分散剤と水溶性アルミニウム塩と
を水性溶媒中に混合して、ホモミギザー、高圧ホモジナ
イザー、超音波乳化機等の各種公知の乳化機で均一に分
散させることにより得られる。又、ケテンダイマー系化
合物とアクリルアミド系ポリマー及び/又はアニオン性
分散剤とを水性媒体中に混合し、均一に分散させたのち
、水溶性アルミニウム塩を混合することによっても17
られる。ざらに、ケテンダイマー系化合物とアクリルア
ミド系ポリマー及び/又はアニオン性分散剤と水溶性ア
ルミニウム塩とを水性媒体中に混合し、均一に分散させ
たのら、水溶性アルミニウム塩を追加混合することによ
っても17ることができる。製造に際して、水溶性アル
ミニウム塩は、水溶液の状態で加えることか好ましい。
物は、分散相の粒子径が10μ以下であり、15〜30
徂量%という温度で貯蔵安定性及び機械安定性か4へめ
で優れており、且つ優れた1ノイズ効果を発揮すること
かできる。
理由については、現在まだ解明されてはいない。しかし
ながら、今までアニオン性物質の存在下にカチオン性の
アルミニウムイオンが存在りると、凝集を起こしエマル
ジョンの安定性に害をりえると考えられていたのに対し
、逆に本発明では貯蔵安定性、機械安定性に優れるエマ
ルジョンである製紙用サイズ剤組成物が得られたという
ことは驚くべきことである。
て説明する。本発明製紙用リイズ剤組成物は、従来公知
の方法によって用いることができる。Vなりら、紙又は
板紙の製造工程において、紙層形成前の紙料に添加する
、いわゆる内添り゛イジング方法と、紙層形成後に塗布
或は含浸させることによる表面−リ゛イジング方法があ
る。内添リイジング方法と、表面−リイジング方法のい
ずれか一方を用いてもよく、また両方同時に用いてもJ
:い。
リイズ剤組成物をパルプの水性分散液に、パルプの乾燥
型箔に対して0.02〜3固型重量%、好ましくは0.
05〜2固型重量%添加づる。
1−パルプの晒或は未晒化学パルプ、砕氷パルプ、機械
パルプ、サーモメカニカルパルプ等の晒或は未晒高収率
パルプ、新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙、脱墨古紙
等の古紙パルプのいずれも使用することができる。
留り向上剤などの添加物も必要に応じて使用してもよい
。又、サイズプレス、ゲートロールコータ−、ビルブレ
ード、キレレンダ−等で、澱粉、ポリビニルアルコール
、染料、]−ティングカラ、表面iナイズ剤、防滑剤等
を必要に応じて塗イbすることも一向に差し支えない。
レス、グートロールコーター、ビルブレード、キ(・レ
ンダ−等で塗15する表面塗工液に本発明の製紙用ナイ
ズ剤組成物を、紙表面に0.005〜0.5g/′17
i(乾燥単量)塗イhされるように添加すればよい。
発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。な
お、以下実施例、比較例において%とあるのは、特に断
わりのない限り固型分重量%を意味し、又、部とあるの
は小量部を意味リ−る。
示す。
備えた1Mの四つ目フラスコに、50%アクリルアミド
水溶液290.7g、イタコン酸9.17g、ジメチル
アミノニブルメタクリレート36.94 Cl、イオン
交換水610.0g、イソプロピルアルコール9.4g
を仕込み、20%硫酸水溶液にてpH,Oに調整した。
した後、65℃まで昇温し、過硫酸アンモニウムの5%
水溶液8.1gを加え重合を開始した1、 その後78
°Cまで昇温し、1.5時間78℃に保持した後、過硫
酸アンモニウムの5%水溶液4.0gを追加し、更に1
.5時間同温度に保持して重合を完了さけた。得られた
ポリマーは、不揮発分20.3%、25°C・毎分60
回転で測定したプルツク・フィールド粘度(以下、粘度
という)920センチポイズ(以下、cpsという)
、pH4,2でおった。
外は、アクリルアミド系ポリマーの合成例1と同様の操
作で重合し、ポリマーP−2〜P−5を得た。なお、粘
1哀調整用のイソプロピルアルコールの41はその都度
適宜変更した。得られたポリマーの物性を表1に示す。
%及びステアリン酸クロライド60%の混合物を原料と
したもの) 100部、前記合成例によって得られた
ポリマーP−1を123部及びイオン交換水134部を
70℃に加熱し、ホモミキサーにて予儀分散ざ「た俊、
同温度に保ちながら高圧吐出型ホモジナイザーに250
に!J/rfflの剪断圧力で2回通して均一に分散さ
せた。イオン交換水150部を加えて35°C以下に冷
却した後、10%水溶液とした硫酸バンド(アルミニウ
ム98.9%含有)13.5gとイオン交換水を適邑加
え325メツシユの金網にて濾過して水性分散液の製紙
用Iナイズ剤組成物[−1を得た。この製紙用サイズ剤
組成物E−1は、不揮発分20.1%、粘度12.5C
DS 5pt13.5でめった。
を表2に−示すように変え、適宜アニオン性分散剤を併
用して、実施例1と同様の操作を行い、製紙用サイズ剤
組成物E−2〜E−10を得た。
に通す前、及び/又は後と適宜変更した。得られた製紙
用゛サイズ剤組成物E−2〜E−10の物性を表2に示
す。
RE−1〜RE−6を得た。得られた製紙用サイズ斉組
成物R[−1〜R[−6の配合及び物性を表2に示す。
剤組成物2種を比較例とし、物性を表2にボす。
ライド40%及びステアリン酸り[」ライト60%の混
合物を原料としたもの、アクリルアミド系化合物は表1
に記載したもの、アニΔン性分散剤はナフタレンスルボ
ン酸プトリウムーホルムアルデヒド縮合物(但し、実施
例6と比較例2についてはりゲニンスルホン酸す1〜リ
ウム〉、アルミニウム量は使用した硫酸ハンドのアルミ
ニウム分を8.9%として泪筒した値を示す。硫酸バン
ドの添加方法は、ホモジナイザー通過後に添加した。但
し、実施例3はホモジプイザー通過前に添加し、又実施
例5と実tJ色例8と比較例3についてはホモジプイリ
゛−通過前に半量添加しホモシナイリ゛−通過後に残り
の半量を追加した。
蔵安定性試験、機械安定性試験、及び4ノイズ効果試験
を行った応用例を示す。
月間保存し粘度変化を調べた。なお、粘度変化が大きい
程、貯蔵安定性が不良でおる事を示す。
に調整し、その507をマーロン法゛女定度試験機に〔
υいて、20に3/ctAの荷重下、回転速度1100
0ppで10分間攪拌し、この時生じた、100メツシ
ユ金網不通過の固型分重量を測定した。なお、試験開始
温度は25°Cである。この重量が多い程、粕発生か多
いことであり、機械安定性が不良でおる事を小ず。
2、ノノナディアン・スタンダード・フリーネス405
m1 )に、軽質炭酸カルシウム(タマパール121、
奥多摩工業社製)20%を添加し、2分間1¥i拌後、
カチオン化澱粉(ケート15、玉子ナショナル礼装)1
.0%、硫酸バンド0.5%を順次添加し更に2分間に
拌した。次いで、バルブスラリー)農度を0.24%に
希釈した後、上記で得た製紙用サイズ剤組成物のそれぞ
れ0.15%、歩留り向上剤(ハイレテン104、デイ
ック・バーキュレス) 0.02%を添加し、1分間
攪拌した後、ノープル・アンド・ウットネ1製手抄ぎ装
置にて坪量70’;j/rIiの湿紙を得た。なd3、
抄紙pl+は8.0であった。この湿紙を水分率59.
0%になるまでプレスした後、ドラムドライA7−で、
80°C170秒間乾燥した。乾燥直後、水分率3.5
%の紙を得た。この紙を、20°C1相対湿度65%の
雰囲気下で2411.IJ間調湿した後、ステキビ1ヘ
サ11度をJIS P−8122に準じて測定した。な
J3、上記川石、薬品の添加率は、乾燥バルブ小量に対
する固型分重量%でおる。
蔵安定性、機械安定性 に1受れる製紙用サイズ剤組成
物で必ることが明らかである。
物はケテンダイマー系化合物を用いたサイズ剤の特長を
維持()つつ、従来のものに比へ貯蔵安定性、機械安定
性が優れているという効果を有する。
ュレス株式会社代理人 弁理士 野 崎 錬 也
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、下記一般式(1)で表されるケテンダイマー系化合
物と、 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、R_1、R_2は同一又は異なる炭素数8〜3
0の炭化水素基を表す。) 少なくとも一方にアニオン性基を含む保護コロイド及び
/又は分散剤と、水溶性アルミニウム塩とを含有するこ
とを特徴とする製紙用サイズ剤組成物。 2、少なくとも一方にアニオン性基を含む保護コロイド
及び/又は分散剤が、 (1)アニオン性基を含むアクリルアミド系ポリマー、 (2)アニオン性基を含むアクリルアミド系ポリマーと
アニオン性分散剤、 (3)アニオン性基を含まないアクリルアミド系ポリマ
ーとアニオン性分散剤 のいずれかであり、且つ、ケテンダイマー系化合物10
0重量部に対して、アクリルアミド系ポリマー2〜10
0重量部、及びアニオン性分散剤0〜15重量部を含有
することを特徴とする請求項1記載の製紙用サイズ剤組
成物。 3、水溶性アルミニウム塩が、アルミニウムの硫酸塩、
塩酸塩、硝酸塩、蟻酸塩、酢酸塩から選ばれた1種又は
2種以上の水溶性塩であり、且つ、ケテンダイマー系化
合物100重量部に対して、水溶性アルミニウム塩をア
ルミニウム量として0.001〜1重量部含有すること
を特徴とする請求項1記載の製紙用サイズ剤組成物。
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---|---|---|---|
JP63165052A JP2610488B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 製紙用サイズ剤組成物 |
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