JPH02269895A - 表面サイズ剤および該表面サイズ剤を用いてなる表面サイズ化方法 - Google Patents
表面サイズ剤および該表面サイズ剤を用いてなる表面サイズ化方法Info
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
してなる表面サイズ化方法に関する。さらに詳しくは、
サイズ効果が良好でありしかも低発泡性である表面サイ
ズ剤、ならびに該表面°サイズ剤を使用してなる表面サ
イズ化方法に関する。
またはα−オレフィン−マレイン酸系共重合体の水溶液
が知られているが、いずれもサイズ効果、低発泡性の点
で不充分である。そのため、これら表面サイズ剤を原紙
に塗布した場合には発泡による操業性低下が生じるとい
う不利があった。
−マレイン酸系重合体に着目して鋭意検討した結果、特
定のα−オレフィンと特定の(メタ)アクリル酸エステ
ルをそれぞれ特定比子で無水マレイン酸および無水マレ
ンン酸半エステルと共厄介して得られた水性重合体を使
用してなる表面サイズ剤が、従来公知の表面サイズ剤に
比べてはるかに低発泡性であり優れたサイズ効果を発現
しうることを見い出した。さらには、ト記水性重合体の
部分アミド化物を用いた場合には上記特徴の他に水への
溶解性にも優れるという驚くべき事実を見い出した。ま
た、上記水性重合体およびその部分アミド化物の製造に
際してに記(メタ)アクリル酸エステルの仕込時期等を
変化せしめることにより得られる水性重合体を使用して
なる表面サイズ剤を用いることにより、さらに顕著に発
泡性を改良しうることを見い出した。本発明はこわら事
実に基づき初めて完成されたものである。
その塩単位(但し、エステルは炭ぷ数4〜24の1価ア
ルコールのエステル)Ha)成分)1〜70モルt (b)α、β−不飽和ジカルボン酸またはその塩単位(
(b)成分) O〜70モルt (C) 2,4.4−1−ジメチル−1−ペンテン((
c)成分)5〜65モルtおよび (d) I成アルコールの炭素数が6以上のアクリル酸
エステルおよび/またはメタクリル酸エステル((d)
成分)5〜65モルt (e)・前記(a) 、 (b)および(C)成分と共
重合しうる不飽和単量体((e)成分)30モルを未満
から構成される水性重合体を有効成分とすることを特徴
とする表面サイズ剤、並びに (a)α、β−不飽和ジカルボン酸半エステルまたはそ
の塩獣位(但し、エステルは炭素数4〜24の 1価ア
ルコールのエステル)((a)成分)l〜70そルt (b)α、β−不飽和ジカルボン酸またはその塩単位(
(b)成分)0〜70モルt (c) 2,4.4−トリメチル−1−ペンテン((c
)成分)5〜65モルtおよび (d)構成アルコールの炭素数が6以、Lのアクリル酸
エステルおよび/またはメタクリル酸エステル((d)
1分) 5〜65モルt (e)前記(a) 、(b)および(C)成分と共重合
しうる不飽和単量体((e)成分)30モルを未満から
構成される水性重合体を有効成分とすることを特徴とす
る表面サイズ剤を使用することを特徴とする表面サイズ
化方法に係わる。
、β−不飽和ジカルボン酸半エステルまたはその塩学位
)において、半エステルを形成する炭素数4〜24の1
価アルコールとしては、以下゛の各種のものをあげるこ
とができる。例えば、ブチルアルコール、ペンデルアル
コール、ヘキシルアルコール、シクロヘキシルアルコー
ル、オクチルアルコール、2〜エチルヘキシルアルコー
ルサノール、デシルアルコール、ヘキサデシルアルコー
ル、オクタデシルアルコール、エイコシルチルアルコー
ルなどの脂肪族1価アルコール、ベンジルアルコールな
どの芳香族1価アルコール、およびこれらの2種以上の
混合物があげられる。これらのうも、サイズ効果および
泡立ちの点からは炭素数6〜】4の脂肪族1価アルコー
ルが好ましい。ここで、1価アルコールの炭素数が4未
満の場合には満足なサイズ効果および抑泡効果が得られ
ず、また24を越える場合には重合体の水溶性が乏しく
安定な水溶液が得られないためいずれも好ましくない。
分(α、β−不飽和ジカルボン酸またはその塩午位)と
しては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコ
ン酸等のジカルボン酸、該無水物または該ジカルボン酸
の塩を例示しうる。該ジカルボン酸のうち好ましいのは
マレイン酸、無水マレイン酸およびイタコン酸である。
類としては、ナトリウム塩またはカリウム塩等のアルカ
リ金属塩、アンモニウム塩、炭素数1〜12の脂肪族ア
ミン塩、アルカノールアミン塩等をあげることができる
。これら塩のうち好ましくはナトリウム塩、カリウム塩
、アンモニウム塩である。尚。
つかえない。
,4.4〜トリメチル−1−ベンゾンである。通常、イ
ソブチレンの2−環体であるジイソブチレンは、α型(
2,4,4−トリメチル−1−ベンゾン)およびβ型(
2,4,4−トリメチル−2−ペンテン)の2種類の混
合物として人Tしうるが、本発明のm今に供しうるのは
α型の2.4.4−トリメチル−■−ペンテンのみであ
る。但し、上記混合物たる市販ジイソブチレンを使用す
ることも可能であり、この場合゛には重合反応#慶にβ
型を留去すればよい。
構成アルコール成分の炭素数が6以りである(メタ)ア
クリル酸エステルである。具体的にはこれらのアルコー
ル成分がヘキシルアルコール、オクチルアルコール、2
−エチルヘキンルアルコール、ノニルアルコール、デシ
ルアルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアル
コール、ペンタデシルアルコール5ヘキサデシルアルコ
ール、オクタデシルアルコール、エイコシルアルコール
、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、−
・キサデシルアルコール アルコール、シクロヘキシルアルコール、ベンジルアル
コールなどで構成された各種を例示でき、これらを単独
でまたは組合せて使用しうる。得ら4る表面サイズ剤の
性能、特にサイズ剤の低発泡性等を考慮すれば、これら
のうち更に好ましくは構成アルコールの炭素数が8〜3
0のものとされる。構成アルコールの炭素数が6未満の
場合には発泡性が大となる。該炭素数の上限は特に制限
されないが、30を越える場合には原料人手の点て不利
がある。
和単一体(以下,(C)成分という。)としては、アク
リル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、アクリロニトリル、2−ヒドロキシエチルメタク
リレート等の水溶性qt it体、アクリレート、メタ
クリレート、スチレン。
レート等の油溶性単量体があげられ、これらは本発明の
目的を逸脱しない範囲で使用でき、通常は仝単墳体使用
世に対して30モルを未満とするのがよい。
び(e)の各種成分は以下の組成割合で用いられる。
くは5〜50モルtである。(a)成分の組成割合が
1そルtに満たない場合は満足なサイズ成製がえられず
、また70モルtを趙える場合には発泡性が大きくなる
ため好ましくない。(b)成分の組成割合は通常0〜7
0モルt1好ましくは5〜50モルtとされる。また、
(b)成分のうちlO〜90モルtが半アミド化されて
いることが得られる表面サイズ剤の水への溶解性の点か
ら好ましい。(C)成分の組成割合は通常5〜65そル
t、好ましくは10〜60モルtとされる。(c)成分
が5モルを未満の場りにはサイズ効果が低下する傾向に
あり、また65モルtを越える場合には発泡性が大きく
なる傾向かあるためいずれも好ましくない。(d)成分
、の組成割合は通常5〜65モルt、好ましくは10〜
60モルtとされろう(d)成分が5モルを未満の場合
には発泡性か大きくなる傾向にあり、また65モルtを
越える場合にはサイズ効果が低下する傾向があるためい
ずれも好ましくない。(e)成分の組成割合は通常30
モルを未満とされる。
下、好ましくは60を以下とするのがよい。
るのはもちろんのこと、重合体の製造後に行なうことも
できる。重合体中の半アミド基の看は特に制限はされな
いが、えられろ水性重合体の水への溶解性などの点から
(b)成分の10〜90モルt、好ましくは20〜80
モル零とするのがよい。半アミド化は、あらかじめ単量
体の段階で行ないつるのはもちろんのこと、重合体の製
造後に行なうこともできる。
)成分)を適当な重合開始剤の存在下、共重合せしめる
ことにより容易に製造することができる。重合方法とし
ては特に制限はされず、バルク重合、溶液重合等の各種
方法を適宜採用しうる。
の芳香族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン等の
低級ケトン、酢酸エチル、クロロホルム、ジメチルホル
ムアミド等を単独でまたは適宜組合せて使用することが
できる。重合開始剤の種類についても特に制限はされず
、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド
、ラウリルパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビス
イソブチロニトリル、アゾビスジメチルワレロニトリ、
IL/、その他レドックス触媒系のいずれをも採用する
ことができる。また重合に際しては゛、メルカプタン類
、第二級アルコール類等の1ilj*移動剤を用いるこ
ともできる。重合温度は通常80〜140 ℃程度、反
応時間は !〜10時間程度とされる。
するのがよい。
(d)成分および(e)成分を共重合させるにあたり、
(a)成分の仕込全量、(b)成分の什込全!訛、(C
)成分の仕込全量、(e)成分の仕込全量および(d)
成分の仕込全量の95重量を未満の蟹を同時にまたは好
ましくは滴下して仕込み、約80〜100tのΦ台率と
なるまで共重合させたのち(以下この段階を第一・段階
という)、残余の(d)成分を仕込み、共重合を完結さ
せる(以下この段階を第二段階という)のがよい。ここ
に、(d)成分成分割仕込みすることにより大幅に発泡
性が改良される。上記第−段階における(d)成分の仕
込量が9513(量tを越える場合にはえられた水性重
合体の発泡性が顕著に改良しうるとは言い難い。しかし
て該仕込量が5〜95mWIN、好ましくは20〜80
重、徴tとされる7第一段階における反応温度は80〜
140℃程度、反応時間は 1〜lO時間であり1.!
1を台率が約8011以上となるまで反応させた後、第
二段階に移行させる。第二段階で使用する(d)成分の
仕込量は95〜5重量t、好ましくは80〜20fi@
tである。第二段階での反応温度は80〜140 を程
度、反応時間は 1〜6時間程度である。
して、アンモニア、炭素数 1〜12の脂肪族アミン、
アルカノールアミンなどを所定41’FA加し、反応温
度20℃以2ヒ、好ましくは30〜100 ℃程度、反
応時間は0.5〜8時間程度、好ましくは9 、5〜3
時間の条件下に反応させればよい。えられた各種共重合
体を水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ
金属水酸化物、水酸化アン千ニウム、炭素数 1〜12
の脂肪族アミン、アルカノール。
和操作を行なえばよい。
、場合により水分散性重合体を容易に得ることができる
。該水性重合体の分?−量は、通常1.000〜t、o
oo、ooo程度、好ましくは2 、000〜100.
000の範囲とされる。分子量が1 、000未満の場
合には十分なサイズ効果が得られず、また1 、000
,000を趙える場合には重合体水溶液または分散液の
粘度が大きくなり作業性が劣る傾向がある。
とするものである。
限はされず、また、バルブ、填料、内添サイズ剤、抄紙
時のpl+、紙力増強剤、リテンションエイド等による
影響はほとんど受けない。たとえば、酸性条件下で抄紙
された上質紙原紙およびコート紙原紙、ア゛ルキルケテ
レダイマーあるいはアルケニル無水コハク酸などを内添
サイズした中性抄紙された上質紙原紙およびコート紙原
紙、ライナーなどの原紙があげられる。また回収故紙を
含有する原紙にも好適に使用できる。
ことはもちろんのこと、酸化デンプン、アルギン酸ソー
ダ、カルボキシメチルセルロース、アクリルアミド系ポ
リマー、ポリビニルアルコール等と併用することもでき
る。
従来公知の塗布方法、例えば含浸法、サイズプレス法、
カレンダー法、スプレー法により塗布される。その塗布
破は通常はo、aor〜5g/ば(固形分)、好ましく
は0.005〜Ig/ rn’である。
解性が良好であり、しかも泡立ちが少ないため実機への
適用が容易であり、加えて優れたサイズ性を有する成紙
が得られるという特長を発揮する。
明するが、本発明はこれら各個に限定されるものではな
い。なお、各例中、部および%は特記しない限りすべて
重機基準である。
を備えたフラスコに、無水マレイン酸78.4部(40
モルt)、無水マレイン酸のイソブチルアルコール半エ
ステル34.4部(10モル96)およびトルエン47
.3部を什込み、攪拌′?フ気流下に110℃まで昇温
した。
−1−ペンテンの含有率76’4 ) 117.li部
(411モル寓)および2−エチルへキシルアクリレー
ト36.9部(10モルt)を什込み、また別の滴下ロ
ートにt−ブチルパーオキシベンゾエート 11.4部
およびトルエン 40部を仕込んだ。これらを滴下ロー
トから約1.5時間を要してフラスコに滴ドし、還流下
に約1時間保温した。その櫟、t−ブチルパーオキシ−
2−エチルヘキサエート4.6部およびトルエン 20
部を約30分を要して滴下し、1時間保温した。
7.2部、所定計の水および28tアンモニア水98.
4部で中和することにより水溶性重合体水溶液を得、該
水溶性重合体を本発明の表面サイズ剤とした。このもの
の外観は淡黄色透明であり、不揮発分は20.5宅、
puは9.0 、25℃の粘度は310cpsであった
。
れか少なくとも一種を変化させた他は同様にして反応を
行ない各種表面サイズ剤を得た。
50モルg6)およびトルエン 5349部を仕込み、
攪拌窒素気流下に110℃まで昇温した。
−1−ペンテンのα有事78*)目7.6部(40モル
t)およびラウリルアクリレート48部(10モルt)
を仕込み、また別の滴下ロートにt−ブチルパーオキシ
ベンゾエート11.4部およびトルエン40部を仕込ん
だ。これらを滴下ロートから約1.5時間を墾してフラ
ス:1に滴下し、還流下に約1時間保温した。その後、
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサエート 4.
6部およびトルエン20部を約30分を要して滴下し、
1時間保温した。
よりイソブチルアルコール18.4部を仕込み、同温度
で4時間保温し、後エステル化反応を行った。更に、減
圧下にトルエンを留去し1重合物を水酸化ナトリウム
762部、所定量の水および2Hアンモニア水98.4
部で中和することにより/に溶性重合体水溶液を得、該
水溶性重合体を本発明の表面サイズ剤とした。このもの
の外観は淡黄色透明であり、不揮発分は20.5!k
、 pHは9.1.25℃の粘度は2300cpSであ
った。
全量を70〜80℃に加温したのち、炭酸アンモニウム
34.0部(NH3含存率60モルt)を添加した。同
温度で 1時間保温しアミド化反応を行なった。
4.8部、所定量の水および28亀アンモニア水45.
4部で中和することにより水溶性重合体水溶液を得、該
水溶性重合体を本発明の表面サイズ剤とした。このもの
の外観は黄色透明水溶液であり、不揮発分は20.54
k 、 pHは!1.1 、25℃の粘度は950cp
sであった。
部(40モルN)11!水マレイン酸のイソブチルアル
コール半エステル34.4部(10モル96)オよびト
ルエン53.9部を仕込み、攪拌g素気流゛ドに110
℃まで昇温した。
−1−ペンテンの含1f率76t; ) 117.6部
(40モル龜)およびラウリルアクリレート 33.6
部(7そル亀)を仕込み、また別の滴下ロートにL−ブ
チルパーオキシベンゾエート 11.4部およびトルエ
ン40部を什込んだ。これらを滴下ロートから約1.5
時間を要してフラスコに滴下し、還流下に約1時間保温
した。この時点での重合率は8596であった。その後
、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサエート4.
6部およびトルエン 20部を滴下ロートに仕込み、ま
た別の滴下ロートにラウリルメタクリレート 14.4
部(3そルt)を仕込み、これらを約30分を要して滴
下し、1時間保温した。
7.2部、所定量の水および289&アンモニア水98
,4部で中和することにより水性重合体を得、該水性重
合体を本発明の表面サイズ剤とした。このものの外観は
黄色エマルジョンであり。
℃の粘度は520CpSであった。
着を第1表に示すように変化させた他は同様にして反応
を行ない表面サイズ剤を得た。このものの外観は黄色エ
マルジョンであり、不揮発分は20.5!k 、 pH
は9.1 、25℃の粘度は700 cpsであった。
れか少なくとも一υを変化させた他は同様にして反応を
行ない各種表面サイズ剤を得た。
法により行なった。結果は第2表に示す。
ルプ添加率):タルク2H1強化ロジンサイズ剤(荒用
化学工業■製、商品名rサイズバインE J ) 0.
054k 、 @酸バンド 2.59F。
対バルブ添加率):炭酸カルシウム20t、アルケニル
糖水コハク酸系サイズ剤(荒川化学T業@製、商品名「
す、fズバインSA 850J )0.05* 、硫酸
バンド 0.5* 、カチオン化澱粉0.4t、アニオ
ン系歩留剤(荒用化学工X@製商品名「K訃50匂)
(1,(N!k(81表面サイジング 装 置 :ラボサイズプレス に面サイズ剤二酸化澱粉(固形分塗缶晴1.8g/rn
’)と本発明の表面サイズ剤(固形分塗ノロ贋は第2表
に記IIIIi)とを混合使用した。
分 (C)紙質評価 ステキヒトサイズ度 JIS P−8122による。
たサイズ液1000部を21の円筒形フラスコに入れ、
45℃に保温した。3枚羽根プロペラ付攪拌機で400
0rpm 、 10分間攪拌し発泡量を測定した。
ある特定の水性重合体を容昌にえることかできる。該水
性重合体を有効成分とする表面サイズ剤は、優れたサイ
ズ性能を発揮することはもとより、塗、し時の泡立ちは
ほとんどないため実機への通用が極めて容易となり、ま
た良好なサイズを有する成紙を容易に提供しうるという
効果を奥する。
Claims (5)
- (1)(a)α,β−不飽和ジカルボン酸半エステルま
たはその塩単位(但し、エステルは炭素数4〜24の1
価アルコールのエステル)((a)成分)1〜70モル
% (b)α,β−不飽和ジカルボン酸またはその塩単位(
(b)成分)0〜70モル、 (c)2,4,4−トリメチル−1−ペンテン((c)
成分)5〜65モル%および (d)構成アルコールの炭素数が6以下のアクリル酸エ
ステルおよび/またはメタクリル酸エステル((d)成
分)5〜65モル% (e)前記(a)、(b)および(c)成分と共重合し
うる不飽和単量体((e)成分)30モル%未満から構
成される水性重合体を有効成分とすることを特徴とする
表面サイズ剤。 - (2)前記(b)成分の10〜90モル%が半アミドで
ある請求項1記載の表面サイズ剤。 - (3)前記(a)成分、(b)成分、(c)成分、(d
)成分および(e)成分を共重合させるにあたり、(d
)成分の仕込全量、(b)成分の仕込全量、(c)成分
の仕込全量、(e)成分の仕込全量および(d)成分の
仕込全量の5〜95重量%の量を仕込み、約80〜10
0%の重合率となるまで共重合させたのち、残余の(d
)成分を仕込み共重合を完結させてえられた水性重合体
を有効成分とする請求項1または2記載の表面サイズ剤
。 - (4)(a)α,β−不飽和ジカルボン酸半エステルま
たはその塩単位(但し、エステルは炭素数4〜24の1
価アルコールのエステル)((a)成分)1〜70モル
、 (b)α,β−不飽和ジカルボン酸またはその塩単位(
(b)成分)0〜70モル、 (c)2,4,4−トリメチル−1−ペンテン((c)
成分)5〜65モル%および (d)構成アルコールの炭素数が6以上のアクリル酸エ
ステルおよび/またはメタクリル酸エステル((d)成
分)5〜85モル% (e)前記(a)、(b)および(c)成分と共重合し
うる不飽和単量体((c)成分)30モル%未満から構
成される水性重合体を有効成分とすることを特徴とする
表面サイズ剤を使用することを特徴とする表面サイズ化
方法。 - (5)表面サイズ剤が請求項2または3記載のものであ
る請求項4の表面サイズ化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1088222A JP2821901B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 表面サイズ剤および該表面サイズ剤を用いてなる表面サイズ化方法 |
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Publications (2)
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---|---|
JPH02269895A true JPH02269895A (ja) | 1990-11-05 |
JP2821901B2 JP2821901B2 (ja) | 1998-11-05 |
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JP1088222A Expired - Lifetime JP2821901B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 表面サイズ剤および該表面サイズ剤を用いてなる表面サイズ化方法 |
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JP (1) | JP2821901B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996008522A1 (fr) * | 1994-09-16 | 1996-03-21 | Arakawa Chemical Industries, Ltd. | Procede de production d'un copolymere styrene/(meth)acrylate multicomposant |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPS5978207A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-07 | Hitachi Chem Co Ltd | 新規な樹脂の製造法 |
JPS60993A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Nec Corp | 熱転写シ−ト |
JPS60146098A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-08-01 | 三洋化成工業株式会社 | 表面サイズ剤 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP1088222A patent/JP2821901B2/ja not_active Expired - Lifetime
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WO1996008522A1 (fr) * | 1994-09-16 | 1996-03-21 | Arakawa Chemical Industries, Ltd. | Procede de production d'un copolymere styrene/(meth)acrylate multicomposant |
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JP2821901B2 (ja) | 1998-11-05 |
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