JPH0242954B2 - - Google Patents

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JPH0242954B2
JPH0242954B2 JP57015044A JP1504482A JPH0242954B2 JP H0242954 B2 JPH0242954 B2 JP H0242954B2 JP 57015044 A JP57015044 A JP 57015044A JP 1504482 A JP1504482 A JP 1504482A JP H0242954 B2 JPH0242954 B2 JP H0242954B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、乳化剤として、N,N−ジメチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート、スチレンおよ
びアクリロニトリルから、化学的に均一な方法
で、構成された第四級化ターポリマーの存在で重
合した、アクリロニトリルまたはメタクリロニト
リルおよびアクリレートまたはメタクリレートの
コポリマーに基づく、水性コロイド分散紙サイズ
剤に関する。 陽イオン性紙サイズ剤は、塩の形で存在しかつ
無水マレイン酸と他のコモノマーに基づくポリ陽
イオンを、水性エマルジヨンホモポリマーまたは
エマルジヨンコポリマーと混合することによつて
製造できることは知られている(ドイツ国公開明
細書第1621688号参照)。しかしながら、このよう
にして製造された混合物は一般に不安定であり、
そして沈降物を析出する傾向がある。この沈降物
は、なかでも、紙を不均質にサイズするので、製
紙のとき混乱作用を与える。 ドイツ国公開明細書第2814527号は、エピハロ
ゲンヒドリンで第四級化したポリマーの陽イオン
性乳化剤の存在で、N,N−ジメチルアミノアル
キル(メタ)アクリレートと置換または非置換の
スチレンからの紙のサイズ剤の製造を記載してお
り、任意に次の式の補助乳化剤を加えている: R−O−(CH2−CH2−O)oSO3 M () 式中 Rは高級脂肪族または環式脂肪族の炭化水素を
表わし、 M は1価の金属の陽イオンまたはアンモニウ
ムイオンを表わし、そして nは整数≧2を表わす。 疎水性モノマー、たとえば、スチレン、スチレ
ン誘導体、アクリレートおよび/またはメタクリ
レートは、水性媒質中でこれらのポリマーの乳化
剤の存在で重合される。好ましい実施態様におい
て、23.5重量%のジメチルアミノエチルメタクリ
レートと76.5重量%のスチレンとの混合物をイソ
プロパノール中で重合する。次いで、この混合物
を酢酸で酸性にし、水中に溶かし、その後80〜85
℃の温度においてエピクロロヒドロリンで第四級
化する。次いで、このように製造された乳化可能
なポリ陽イオンをスチレンと2−エチルヘキシル
アクリレートとの混合物(3;1の重量比)の水
性エマルジヨン重合に使用し、乳化剤対モノマー
混合物の重量比は1:2である。M=NH4の化
合物(1)を陰イオン性補助分散剤として使用し、そ
して水性過酸化水素を開始剤として使用する。こ
のようにして得られるポリマーは、光学的にくも
つた分散液であるが、それにもかかわらず比較的
に安定である。しかしながら、ポリマーの陽イオ
ン性乳化剤成分中の塩基性モノマーの含量を20重
量%以下に減少することが必要であるとき、この
分散液は非常に急速にいつそう粗く分割し、いつ
そう不安定となり、そしてポリマー沈澱物となる
傾向がある。生ずるポリマー析出物はサイズ効果
をかなり低下し、そして製紙の間作業を乱す。 アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルを
アクリレートまたはメタクリレートと特別のポリ
マーの陽イオン性乳化剤の存在で水性系中で重合
するとき、安定なコロイド分散の、ほとんど透明
な溶液が得られることが、今やわかつた。これら
の乳化剤は、最高40重量%の塩基性コモノマーを
含有するN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)
アクリレート、スチレンおよびアクリロニトリル
の化学的に非常に均一に構成された第四級化生成
物である。 平均粒子直径が15〜200nmであるコロイド分
散溶液の形である本発明による紙のサイズ剤は、 (a) 7〜40重量%、好ましくは8〜20重量%の
N,N−ジメチルアミノエチルアクリレートお
よび/またはメタクリレート、 (b) 45〜80重量%のスチレン、および (c) 4〜40重量%、好ましくは5〜35重量%のア
クリロニトリル から成る水溶性陽イオン性の化学的に均一に構
成されたターポリマーを、水性媒質中に溶か
し、ここで成分(a)〜(c)の合計は常に100重量%
であり、そしてターポリマーのN,N−ジメチ
ルアミノ基の少なくとも10%は第四級化されて
おり、そして残部はプロトン化されており、そ
して次のモノマー混合物に基づいて、10〜70重
量%のこの乳化剤の存在で、 (d) 5〜95重量%、好ましくは10〜90重量%のア
クリロニトリルまたはメタクリロニトリル、お
よび (e) 5〜95重量%、好ましくは10〜90重量%のア
クリル酸および/またはメタクリル酸のC1
C12−アルキルエステル を乳化し、ここで成分(d)および(e)の合計は100重
量%であり、そしてこのようにして得られたエマ
ルジヨンを20〜150℃の温度においてラジカル開
始エマルジヨン重合することによつて得られる。 ポリマーの陽イオン性乳化剤と(d)および(e)のモ
ノマー混合物との間の重量比は、好ましくは1:
4〜1:1である。 本発明による紙サイズ剤は、また、前述の陽イ
オン性乳化剤に加えて、前記陽イオン性乳化剤に
基づいて、1〜40重量%、好ましくは3〜20重量
%の陽イオン性および/または非イオン性の補助
乳化剤を使用することによつて得られ、前記イオ
ンを発生しない乳化剤は、式 R1−X−(CH2−CH2−O)o−H () 式中 XはO、NHまたはCOOを表わし、 R1は6〜30個の炭素原子を有する高級脂肪族、
環式脂肪族、芳香脂肪族または芳香族の炭化水素
基であり、そして nは整数≧2である、 に相当し、そして前記陽イオン性補助乳化剤は、
式中 R2およびR3は6〜20個の炭素原子を有する高
級脂肪族または芳香脂肪族の炭化水素基を表わ
し、 R4およびR5は1〜6個の炭素原子を有する低
級脂肪族炭化水素基を表わし、そしてY はハロ
ゲンのイオンを表わす、 に相当する。 N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリ
レート、スチレンおよびアクリロニトリルの化学
的に非常に均一に構成されたターポリマーは、酸
の添加前に有機媒質中で第四級化され、エピハロ
ゲンヒドリンは反応性第四級化剤として好まし
い。次いで酸を加え、そして混合物を溶かして、
濃度が10〜30重量%、好ましくは15〜25重量%で
ある水溶液を形成する。このようにして得られた
乳化剤溶液から有機溶媒を蒸留によりここで除去
できる。しかしながら、有機溶媒はエマルジヨン
重合のそれ以上の反応過程を一般に妨害しないの
で、有機溶媒の除去は不必要である。 乳化のため、エマルジヨン重合の添加剤をそれ
以上加えないで、第四級化陽イオン性ターポリマ
ーを使用すれば十分である。しかしながら、ある
場合において、オリゴマーのイオンを発生しない
および/または低分子量の陽イオン性の補助乳化
剤を、陽イオン性乳化剤に基づいて、1〜40重量
%、好ましくは3〜20重量%の量で、ポリマーの
陽イオン性乳化剤と一緒に、使用することは最も
好適であることがわかつた。 脂肪族、芳香脂肪族、環式脂肪族または芳香族
のカルボン酸、アルコール、フエノール誘導体ま
たはアミンとエポキシド、たとえばエチレンオキ
シドとの反応生成物は、イオンを発生しない補助
乳化剤として適当である。 例は次のとおりである:エチレンオキシドとカ
ルボン酸、たとえば、ラウリル酸、ステアリン
酸、オレイン酸、ヒマシ油のカルボン酸、および
アビエチン酸との反応生成物;エチレンオキシド
と長鎖アルコール、たとえば、オレイルアルコー
ル、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール
との反応生成物;エチレンオキシドとフエノール
誘導体、たとえば、置換されたベンジルフエノー
ル、フエニルフエノール、ノニルフエノールとの
反応生成物;および長鎖アミン、たとえば、ドデ
シルアミンおよびステアリルアミンとの反応生成
物。エチレンオキシドとの反応生成物は、重合度
が2〜100、好ましくは5〜50であるオリゴエー
テルまたはポリエーテルである。 第四級化アンモニウム塩、たとえば、ベンジル
ドデシル−ジメチル−アンモニウムクロライドは
陽イオン性の低分子量補助乳化剤として適当であ
る。前述の補助乳化剤は、モノマー混合物の追加
の乳化および、ある場合において、コロイド分散
サイズ剤の安定性の増加に影響を及ぼす。しかし
ながら、これらの補助乳化剤の多過ぎる量は、望
ましくない発泡が起こりやすいので、使用しない
方がよい。 100℃以下のフイルム形成温度を有するコポリ
マーをアクリロニトリルまたはメタクリロニトリ
ルと形成する化合物は、ラジカルエマルジヨン共
重合においてアクリロニトリルまたはメタクリロ
ニトリルと一緒に使用するアクリレートまたはメ
タクリレートと同様に、好適である。 ガラス転移温度のレベルのため、フイルム形成
温度が高いコポリマーは、不満足なサイズ効果を
有する。原理的には、アクリレート、たとえば、
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−
ブチルアクリレートおよび2−エチルヘキシルア
クリレートおよびメタクリレート、たとえば、メ
チルメタクリレートおよびn−ブチルメタクリレ
ートは適当である。それらは単独で、あるいはア
クリロニトリルまたはメタクリロニトリルとの混
合物として共重合することができる。アクリロニ
トリルまたはメタクリロニトリルの含量は、5〜
95重量%、好ましくは10〜90重量%であることが
できる。コポリマー中の(メタ)アクリロニトリ
ルが少な過ぎると、粘着性のため紙の生産が妨害
される。(メタ)アクリロニトリルが多過ぎると、
紙のサイジングは不適切となる。 エマルジヨン重合の好ましい開始剤は、次のと
おりである;イオンを発生しない水溶性、ラジカ
ル生成過酸化物、たとえば、過酸化水素およびt
−ブチル−ヒドロペルオキシドおよび水溶性アゾ
化合物、たとえば、ドイツ国公開明細書第
2841045号に記載されている開始剤。過酸化物の
開始剤と還元剤たとえばアミン、ポリアミン、チ
オ尿素および鉄()塩などとから成るレドツク
ス系も適する。水不溶性開始剤、たとえば、アゾ
イソブチロニトリルおよび過酸化ベンゾイルも開
始剤として包含される。後者はそれゆえ実際には
有機相中にのみ溶ける。前述の開始剤は、モノマ
ー混合物に基づいて、0.1〜5重量%、好ましく
は0.3〜3.0重量%の量で加える。 ポリマーの分子量を調整するために、普通の調
整剤、たとえば、n−ドデシルメルカプタン、ジ
イソプロピルキサントゲンジサルフアイド、チオ
グリコールおよびチオグリセリンを使用すること
もできる。それらは、モノマー混合物に基づい
て、0.1〜2重量%の量で加える。 水性媒質中のエマルジヨン重合は、既知の重合
法に従い、バツチ法、連続法または供給法で実施
できる。連続法および供給はとくに好ましい。供
給法において、水を乳化剤系の一部分または全部
および任意にモノマー混合物の一部分と一緒に、
窒素雰囲気のもとに、導入し、20〜150℃、好ま
しくは50〜100℃の重合温度に加熱し、そしてモ
ノマー混合物および開始剤および任意に乳化剤を
0.5〜10時間、好ましくは1〜6時間の期間にわ
たつて滴々加える。 しばらくして、この混合物を引き続いて活性化
し、そしてこの反応をほぼ99.0〜99.9重量%の転
化率まで完結する。乳化剤対ポリマーの重量比は
1:9〜7:3、好ましくは1:4〜1:1であ
る。まだ存在することがある残留モノマーおよび
有機溶媒は、エマルジヨン重合に引き続いて真空
蒸留により除去する。次いで、ほぼ10〜30重量%
の水性コロイド分散溶液が得られるまで、十分な
量の水を加える。これらの分散液の粘度は、20℃
において回転粘度計で測定して、一般に50mPa.s
以下である。レーザー光線の散乱分光法で測定し
た、平均の粒子直径は、反応条件に依存して、15
〜200nm、好ましくは20〜150nmである。50nm
より小さい粒子サイズを有する分散液は透明に見
え、これに対してそれより大きい分散液はくもつ
ている。100nm以下の粒子サイズを有する分散
剤の安定性は、100nmより大きい粒子サイズを
有する分散液の安定性よりすぐれる。これは、た
とえば、50℃より高い温度における熱歪によつて
証明される。より粗大に分割された分散液中の沈
降物の比率は、微細に分割された散液中の沈降物
よりも大ていかなり大きい。 しかしながら、ドイツ国公開明細書第2814527
号に従うエマルジヨン重合法を、塩基性コモノマ
ーの含量が最大20重量%である陽イオン性乳化剤
を用いて実施するとき、200〜300nmの平均粒子
サイズを有する比較的不安定な粗大に分割された
分散液が製造される。 本発明によるコロイド分散サイズ剤の安定性
は、比較的大量で存在するポリマーの乳化剤へグ
ラフトしたポリマーの量によつて、また増加す
る。乳化剤による連鎖移動反応により開始され
る、この型のグラフト反応は、文献から知られて
いる(H.Gerrens、Fortschritte der
Hochpolymer−Forschung、Vol.1、300(1959)
参照)。 本発明による紙サイズ剤は、表面および塊状サ
イズのために製紙におけるすべての操業法に従つ
て使用できる。 サイズ効果に独立の実在のPH、沈降物の形の析
出物に向かう低い傾向および低い発泡傾向は、ス
チレンおよび無水マレイン酸に基づくポリ陽イオ
ンと陽イオンラテツクスとの比較的不安定の混合
物のドイツ国公開明細書第1621688号に従うサイ
ズ剤に比べて、有利である。本発明に従う陽イオ
ン性紙サイズ剤の非常に安定な、透明な、あるい
はわずかにくもつたコロイド分散溶液は、前記ド
イツ国公開明細書に従う不安定な分散液と対照的
に、容易に処理される。本発明によるサイズ剤溶
液は、サイズされた紙の絶対の均一性を保証し、
そして実際的にすべての紙について、すぐれたな
いし顕著なサイズ効果を示し、とくに硫酸アルミ
ニウム不含紙のサイズが強調される。チヨークを
含有する顕著なサイズが、とくに述べられる。 実施例 1 陽イオン性乳化剤の製造 5720gのイソプロパノールを40容のかきまぜ
機付きオートクレーブに導入する。このオートク
レーブを窒素で完全にフラツシユし、次いで80℃
に加熱する。この温度において、表の混合物お
よび溶液をほぼ4時間にわたつて、空気を排除
しながら、計量して入れる。次いでこの混合物を
1〜2時間かきまぜ、その後引き続いてを用い
て活性化する。次いでそれを約6〜12時間80℃で
かきまぜる。 三元重合後、この混合物を40℃または50℃に冷
却し、表に記載する量の第四級化剤()を計
量して入れる。次いでこの混合物を1〜5時間40
℃または50℃でかきまぜ、次いで表に同様に記
載する量の酢酸と混合する。約63〜65の脱イオ
ン水をほぼ60℃の温度において、かきまぜ機を備
える120容の貯蔵容器に入れ、そして40容の
オートクレーブの内容物をそれと合わせる。 均質な水溶液が、強くかきまぜながら短時間で
調製される。有機溶液をなお含有する水溶液は、
表にまた記載する特性を有する。
【表】 実施例 2〜4 かきまぜ機、還流冷却器、ガス入口およびガス
出口を備える2容の4首フラスコに、350gの
脱イオン水を導入する。次いで水を窒素雰囲気中
で完全に沸とうし、70℃に冷却する。次いでエマ
ルジヨン(表参照)を出発溶液に加え、そし
て窒素を通す。次いで0.5gの35%の過酸化水素
溶液を加える。約15〜30分後、100gの蒸留水で
希釈した35%の過酸水素溶液の6gと混合物
を、2〜3時間かけて同時に計量して入れる。次
いでこの混合物を2〜5時間かきまぜ、引き続い
て1〜2gの過酸化水素溶液(35%)を用いて活
性化し、引き続いて約2〜10時間重合する。水、
有機溶媒(イソプロパノールおよびアセトン)お
よび残留モノマーの混合物の約50〜150mlを次い
で水噴射の減圧下に蒸留し、50〜150mlの脱イオ
ン水で置換する。このようにして得られたコロイ
ド分散溶液の物理化学的特性を、また表に示
す。
【表】 実施例 5および6 コロイド分散サイズ剤5および6を対応するサ
イズ剤3および4と同じ方法で製造するが、乳化
剤Aの代わりに乳化剤B(表参照)を使用する。
表から明らかなようにコロイド分散溶液の物理
化学的特性は実施例2〜4のものと同一である。
【表】
【表】 コロイド分散溶液の外観 透明 透明
実施例 7〜9 コロイド分散サイズ剤7〜9をサイズ剤2〜4
と同じ方法で製造し、乳化剤Aを保持するが、ア
クリル酸−n−ブチルエステルの代わりにアクリ
ル酸−2−エチルエステルを使用する。表はモ
ノマー混合物の組成とコロイドサイズ剤の物理的
特性を記載する。
【表】
【表】 実施例 10および11 コロイド分散サイズ剤10および11をサイズ剤2
〜4と同じ方法で製造するが、乳化剤Aの代わり
に乳化剤CおよびD(表参照)を表に特定す
る量で使用する。表はモノマー混合物に加えて
紙のサイズ剤の物理学的特性を記載する。
【表】 いる いる
実施例 12および13(補助乳化剤を含有する) 還流冷却器、かきまぜ機、ガス入口およびガス
出口を備える2容の4首フラスコに、400gの
脱イオン水を導入し、窒素雰囲気中でよく沸とう
させる。次いで水を70℃に冷却し、混合物(表
を参照)を計量して入れる。窒素でよくフラツ
シユした後、0.5gの35重量%の過酸化水素溶液
を加える。さらに15分後、混合物およびを2
時間にわたつて比例的に計量して入れる。次いで
この混合物を70℃で3時間かきまぜ、1gの過酸
化水素溶液(35%)と混合し、引き続いて3時間
かきまぜる。次いで50mlの溶媒と残留モノマーを
水噴射の減圧下で蒸留し、そして50mlの脱イオン
水で置換する。サイズ剤の物理化学的データを表
に記載する。
【表】 実施例 14(比較例) ドイツ国公開明細書第2814527号に従う乳化剤
GおよびHの製造 窒素でフラツシユし、かきまぜ機、還流冷却
器、ガス入口およびガス出口を備える1容の4
首フラスコに50gのイソプロパノールを導入す
る。窒素を通し、イソプロパノールを80℃に加熱
する。混合物(表参照)を次いでほぼ3時間
にわたつて計量して入れる。次いでこの混合物を
1時間かきまぜ、引き続いてを用いて活性化す
る。次いで、80℃で6時間引き続いてかきまぜ、
次いでを加える。水溶液が均質になつたとき、
を80℃で計量して入れ、この混合物を引き続い
て3時間かきまぜる。乳化剤溶液の濃度を表に
特定する。 エマルジヨン調製物の製造 窒素で洗浄し、かきまぜ機、還流冷却器、ガス
入口およびガス出口を備える2容の4首フラス
コに、沸とうさせてある400gの脱イオン水を入
れ、70℃の温度に調整し、次いでおよびを加
える(表a参照)。15分の核の形成相の後、混
合物およびを2時間にわたつて同時に計量し
て入れる。この混合物を次いで70℃でかきまぜ、
引き続いてで活性化し、99%より高い転化率ま
で完全に重合する。残留モノマーと有機溶媒を水
噴射の減圧のもとに蒸により除去し、塩不含水と
置換する。生じたエマルジヨンポリマーの物理化
学的特性を、また表aに記載する。
【表】
【表】 ルエステル(g)
【表】 比較例から示されるように、ドイツ国公開明細
書第2814527号に従う乳化剤はアクリロニトリル
とアクリル酸−n−ブチルエステルとのエマルジ
ヨン共重合に不適当である。これは、次の事実の
ためである。すなわち、その化学的不均一性のた
め、乳化剤自体は水性部分分散液であり、ポリマ
ーの一部分が溶解しており、一方残部はコロイド
分散物の形である。 こうして比較例は、粒子サイズがそれぞれ
260nmおよび264nmのくもつたエマルジヨンを
生ずる。短時間後、凝集物は容器の底へ析出し、
これらは紙のサイズおよび製紙法を著しく妨害す
る。紙自体のサイズも、これらの粗く分散した系
において悪影響を受ける。 それぞれ94.80および94.76重量%の水中の5重
量%のでんぷん(perfectamyl A4692、
ABEBE製)およびそれぞれ0.20および0.24重量
%の試験すべきサイズ剤の溶液を、表面サイズの
ためのサイズ液として使用する。 実験室のサイジングプレス(HF型、Werner
Mathis、Zu″rich製)をサイズに使用する。サイ
ズ液の温度は、サイジングプレスにおいてほぼ20
℃である。紙の通過速度は4m/分である。 表面サイズした紙を、ほぼ100℃においてほぼ
45秒間にわたつて乾燥シリンダー上で乾燥する。
紙を、サイジング試験前に室温において、2時間
順応させる。次いで紙の部分を予備秤量し、20℃
の水に1分間浸漬し、紙の間で10Kgのローラー
重量で1回絞り、次いで再秤量する。 使用例 1 この実施例は、硫酸アルミニウム不含紙へのい
くつかのサイズ剤のすぐれた効率を明らかにす
る。 使用する原紙は、次の組成および特性を有す
る:50重量%の軟木パルプ、50重量%の硬木パル
プ;9.5重量%の粘土灰分、パルプ供給物中のPH
値:7.5;実験室のサイズプレス中の湿潤吸収:
約80重量%、紙重量:80g/m2
【表】 ある。
使用例 2 この実施例は、砕木パルプを含有する紙へのい
くつかのサイズ剤のすぐれた効率を明らかにす
る。 この紙の組成および特性は、次のとおりであつ
た:40重量%の軟木パルプ、60重量%の砕木パル
プ;14.1重量%の粘土灰分;2重量%の硫酸アル
ミニウム;パルプ供給物のPH値:4.5;湿潤吸
収:約60重量%;紙の重量:約80g/cm2
【表】 である。
使用例 3 この実施例は、炭酸カルシウムを含有する紙へ
の前記サイズ剤すぐれた効果を明らかにする。 この紙の組成および特性は、次のとおりであ
る:50重量%の軟木パルプ、50重量%の硬木パル
プ;7.5重量%のチヨーク灰分、パルプ供給物の
PH値:7.5;湿潤吸収:約80重量%;紙の量:75
g/m2
【表】 である。
使用例 4(比較例) この実施例において、実施例3、5および8の
サイズ剤を、ドイツ国公開明細書第1621688号に
よる陽イオン性サイズ剤(サイズ剤K)と、PH独
立性サイズ効果に関して比較する。 この目的で、使用例1に記載する原紙を使用す
る。両側の水吸収を、自己調整PH(PH5.9〜6.2)
ならびにPH8.0の両方を用いて、再び測定する。
サイズ剤を0.20重量%の活性物質を液に加えたと
き測定する(サイズ剤には0.25重量%)。
【表】 この表から明らかなように、本発明によるサイ
ズ剤のサイズ効果はPH8.0においてさえ完全に維
持され、これに対し先行技術のサイズ剤はわずか
にサイズ効果を示すだけである。 使用例 5 この実施例は、紙パルプにおける前記のサイズ
剤の有用性を明らかにする。 0.25〜0.60重量%のサイズ剤(乾燥木材パルプ
に基づく活性物質)を、かきまぜながら、50重量
%の漂白したカバパルプ、50重量%の漂白した松
パルプおよび25%のチヨーク供給物(粉砕度
35゜SR)のパルプへ加える。このパルプの密度は
0.5重量%であり、そしてPHは7.2である。 次いで紙のシートを実験室用シート形成機で形
成し、そして100℃に乾燥し、そして紙のシート
は約80g/m2の基本重量を有する。 サイズ効果は、両側の水吸収およびインキがシ
ートに浸透するのに要する時間(DIN53126に従
う試験インキ試験)により決定する。 比較のため、陽イオン性「サイズ剤K」を再び
使用する(使用例4参照)。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 7〜40重量%のN,N−ジメチルアミノ
    エチルアクリレートおよび/またはメタクリレ
    ート、 (b) 45〜80重量%のスチレン、および (c) 4〜40重量%のアクリロニトリル の水溶性陽イオン性の化学的に均一に構成され
    たターポリマーを、水性媒質中に溶かし、こゝ
    で、成分(a)〜(c)の合計は常に100重量%であり、
    そしてターポリマーのN,N−ジメチルアミノ
    基の少なくとも10%は第四級化されており、そ
    して残部はプロトン化されており、 そして次のモノマー混合物に基づいて、10〜
    70重量%のこの乳化剤の存在で、 (d) 5〜95重量%のアクリロニトリルまたはメタ
    クリロニトリル、および (e) 5〜95重量%のアクリル酸および/またはメ
    タクリル酸のC1〜C12−アルキルエステル を乳化し、こゝで成分(d)および(e)の合計は100重
    量%であり、 そしてこのようにして得られたエマルジヨンを
    20〜150℃の温度においてラジカル開始エマルジ
    ヨン重合すること からなる方法によつて得られた、平均粒子直径が
    15〜200nmである水性コロイド分散溶液の形で
    ある紙用のサイズ剤。 2 (a) 8〜20重量%のN,N−ジメチルアミノ
    エチルアクリレートおよび/またはメタクリレ
    ート、 (b) 45〜80重量%のスチレン、および (c) 5〜35重量%のアクリロニトリル から成る陽イオン性の化学的に均一に構成され
    たターポリマー化合物、こゝで成分(a)〜(c)の量
    の合計は常に100重量%である、 および (d) 10〜90重量%のアクリロニトリルまたはメタ
    クリロニトリル、および (e) 10〜90重量%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 から成るモノマー混合物、こゝで成分(d)および(e)
    の合計は100重量%である、 からなる特許請求の範囲第1項記載の紙用のサイ
    ズ剤。 3 特許請求の範囲第1項記載のポリマーの陽イ
    オン性乳化剤に加えて、前記陽イオン性乳化剤に
    基づいて、1〜40重量%の陽イオン性および/ま
    たは非イオン性の補助乳化剤を含み、前記イオン
    を発生しない乳化剤は、式 R1−X−(CH2−CH2−O)o−H 式中 XはO、NHまたはCOOを表わし、 R1は6〜30個の炭素原子を有する高級脂肪族、
    環式脂肪族、芳香脂肪族または芳香族の炭化水素
    基であり、そして nは整数≧2である、 に相当し、そして前記陽イオン性補助乳化剤は、
    式中 R2およびR3は6〜20個の炭素原子を有する高
    級脂肪族または芳香脂肪族の炭化水素基を表わ
    し、 R4およびR5は1〜6個の炭素原子を有する低
    級脂肪族炭化水素基を表わし、そして Y はハロゲンのイオンを表わす、 に相当する特許請求の範囲第1項記載の紙のサイ
    ズ剤。 4 ポリマーの陽イオン性乳化剤と(d)および(e)の
    モノマー混合物との間の重量比は1:4〜1:1
    である特許請求の範囲第1項記載のサイズ剤。 5 水溶性の、イオンを発生しない、ラジカル生
    成過酸化物および/またはアゾ化合物を、任意に
    レドツクス系として、モノマー混合物に基づい
    て、0.1〜5重量%の量で使用することによりエ
    マルジヨン重合を開始することからなる特許請求
    の範囲第1項記載のサイズ剤。 6 平均粒子直径が20〜150nmである、完全に
    重合したコロイド分散溶液からなる特許請求の範
    囲第1項記載のサイズ剤。 7 (a) 7〜40重量%のN,N−ジメチルアミノ
    エチルアクリレートおよび/またはメタクリレ
    ート、 (b) 45〜80重量%のスチレン、および (c) 4〜40重量%のアクリロニトリル の水溶性陽イオン性の化学的に均一に構成され
    たターポリマーを、水性媒質中に溶かし、こゝ
    で成分(a)〜(c)の合計は常に100重量%であり、
    そしてターポリマーのN,N−ジメチルアミノ
    基る少なくとも10%は第四級化されており、そ
    して残部はプロトン化されており、 そして次のモノマー混合物に基づいて、10〜
    70重量%のこの乳化剤の存在で、 (d) 5〜95重量%のアクリロニトリルまたはメタ
    クリロニトリル、および (e) 5〜95重量%のアクリル酸および/またはメ
    タクリル酸のC1〜C12−アルキルエステル を乳化し、こゝで成分(d)および(e)の合計は100重
    量%であり、 そしてこのようにして得られたエマルジヨンを
    20〜150℃の温度においてラジカル開始エマルジ
    ヨン重合する ことからなる、平均粒子直径が15〜200nmであ
    る水性コロイド分散溶液の形である紙用のサイズ
    剤の製造法。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59209636A (ja) * 1983-05-13 1984-11-28 Sumitomo Naugatuck Co Ltd 低重合度ポリマ−分散剤
JPS6025537A (ja) * 1983-07-22 1985-02-08 Sumitomo Naugatuck Co Ltd 低重合度ポリマ−乳化剤
DE3401573A1 (de) * 1984-01-18 1985-07-25 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Kationisches leimungsmittel fuer papier und verfahren zu seiner herstellung
JPS60237134A (ja) * 1984-05-07 1985-11-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
DE3537824A1 (de) * 1985-10-24 1987-04-30 Bayer Ag Kationische leimungsmittel fuer papier
JPH0648359B2 (ja) * 1985-11-26 1994-06-22 富士写真フイルム株式会社 写真印画紙用支持体
JP2665742B2 (ja) * 1987-04-24 1997-10-22 ライオン株式会社 製紙用添加剤
DE3718520A1 (de) * 1987-06-03 1988-12-15 Bayer Ag Emulsionspolymerisate
FR2655875B1 (fr) * 1989-12-20 1992-03-06 Coatex Sa Agent de dispersion et/ou de broyage pour suspensions aqueuses minerales de potentiel zeta nul.
DE4200715A1 (de) * 1992-01-14 1993-07-15 Bayer Ag Vinylpolymerisat-dispersionen
DE4229142A1 (de) * 1992-09-01 1994-03-03 Basf Ag Papierleimungsmittelmischungen
DE4324568C2 (de) * 1993-07-23 1997-09-11 Leuna Harze Gmbh Kationische Papierleimungsmittel
DE4430069A1 (de) * 1994-08-25 1996-02-29 Stockhausen Chem Fab Gmbh Wäßrige, lösungsmittelfreie Dispersionen von kationischen Polymerisaten enthaltende Papierleimungsmittel und Verfahren zur Herstellung von geleimtem Papier unter Verwendung dieser Mittel
US6027611A (en) * 1996-04-26 2000-02-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Facial tissue with reduced moisture penetration
US6051107A (en) * 1997-04-28 2000-04-18 Hercules Incorporated Process for surface sizing paper and paper prepared thereby
US6114417A (en) * 1998-10-16 2000-09-05 Cytec Technology Corp. Paper sizing agents and methods
AU1413200A (en) * 1998-11-30 2000-06-19 Japan Pmc Corporation Base paper for plasterboard, process for producing the same, and plasterboard and process for producing the same
US20040065425A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-08 Kemira Chemicals, Inc. Latex paper sizing composition
DE102004027735A1 (de) 2004-06-07 2005-12-22 Basf Ag Feinteilige, amphotere, wässrige Polymerdispersionen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US8901227B2 (en) 2009-06-04 2014-12-02 Basf Se Fine-particle, cationic, aqueous polymer dispersions, method for the production thereof, and use thereof
EP2443282A1 (de) * 2009-06-16 2012-04-25 Basf Se Verfahren zur reduktion von ablagerungen in der trockenpartie bei der herstellung von papier, pappe und karton
TWI558281B (zh) * 2010-04-30 2016-11-11 鴻海精密工業股份有限公司 膠紙黏貼方法和利用該方法黏貼形成的主板
ES2875901T3 (es) 2016-06-30 2021-11-11 Solenis Technologies Cayman Lp Dispersiones poliméricas acuosas, catiónicas, finamente divididas, método para la producción y uso de las mismas

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2808388A (en) 1955-07-29 1957-10-01 Eastman Kodak Co Hydrosols of acrylic esters and hydrophobic monomers polymerized with cationic or ampholytic hydrophilic copolymers and process for making same
DE1218862B (de) 1961-10-26 1966-06-08 Atlas As Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln aus Fischen
DE1546236B2 (de) * 1965-09-21 1973-10-11 Badische Anilin- & Soda-Fabrik Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Herstellung von ge leimten Papieren
GB1452478A (en) 1972-11-22 1976-10-13 Agfa Gevaert Process for homogeneously dispersing polymer particles in aqueous medium
JPS546902A (en) * 1977-06-10 1979-01-19 Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd Sizing agent for paper making
US4166882A (en) 1978-04-26 1979-09-04 Ppg Industries, Inc. Method of coating with aqueous thermosetting acrylic polymer latex of uniform particle size
DE3002687A1 (de) * 1980-01-25 1981-07-30 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Kationische leimungsmittel fuer papier
US4337185A (en) 1980-06-23 1982-06-29 The Dow Chemical Company Process for making cationic structured particle latexes using reactive polymeric surfactants

Also Published As

Publication number Publication date
ES8302149A1 (es) 1982-12-16
DE3260126D1 (en) 1984-06-07
JPS57149597A (en) 1982-09-16
CA1182943A (en) 1985-02-19
US4434269A (en) 1984-02-28
EP0058313A1 (de) 1982-08-25
DE3103917A1 (de) 1982-08-19
ES509332A0 (es) 1982-12-16
EP0058313B1 (de) 1984-05-02

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