JPH0340893A - エマルジョンサイズ剤 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分ｆｆＦ） 本発明は、紙のエマルシコンサイズ剤に関する。 （従来の技術および発明の角ゼ決すべき課光）ケン化型
口ジンのサイズ剤と硫酸アルミニウムを用いたサイジン
グ方法が従来より、採用されてきたが、近年、排水のク
ローズド化による水温、１；界や環境問題や設備の腐食
問題、炭酸カルシウムを含有した古紙比率の増大などに
よる抄紙Ｐ　Ｈのヒ昇により十分なサイズ効果が得られ
なくなって来ている。これらの問題を解決するために、
ケン化Ｒ１ロジンをサイズ剤として用いる代わりにロジ
ン物質の水性分散液をサイズ剤として用いるサイジング
方法が採用されつつある。しかしこの方法とて、中性に
近い抄紙系においては優れたサイズ効果が得られない。 一般的に、ロジン系サイズ剤により良好なサイズ効果を
得るには、■ロジン成分の紙ウエブ中への高い歩留率、
■紙ウェブの中に定着したロジン成分の高い均一性、０
紙ウェブ中に定着したロジン成分と硫酸アルミニウム等
のアルミニウムとの反応によるアルミニウムロジネート
の効串的な生成、が必要であるとｉｒわれている。これ
らを達成するため従来からクジンサイズ剤として硫酸ア
ルミニウムのサイジングシステムに定着剤として特定の
高分子電解質を併用すること（特開昭５３−１４８０７
号公報、特開昭５４−１９４８１号公報他）やロジン分
散液中に硫酸アルミニウムを含有せしめる（特開昭５５
−１５５０５１号公報、ＥＰ１９２９５２号公報他〉こ
と、またロジン分散液中に、ロジン粒子の保護コロイド
（安定化剤〉としであるいは定着助剤として特定の高分
子を含有せしめること（特開昭５６−１６９８９８号公
報、特開昭６１−１０８７９６号公報他）等が提案され
ている。 これらはいずれも上記の、■、■を部分的に満足させる
ことをめざしたものであり、それなりに効果の認められ
るものはある。しかし、未だ完全に満足出来るものはな
く、さらなる改良が求められている。特に、特開昭５６
−１６９８９８号公報には約５〜５０重置％の比較的高
濃度の固型分濃度のロジン物質と、紙力剤あるいは定ｎ
剤として使用される約２〜２０　ｉｎ　Ｇｔ％のイオン
性合成７：″５分子電解質と、水とからなる水性分散液
をサイズ剤として用いることが記載されている。しかし
、かかるサイズ剤に硫酸アルミニウムを含有せしめた場
合、サイズ剤の安定性は若しく悪化し、紙ウエブ中のロ
ジン成分の均一性が失われ、サイズｆノＬも低くなると
いう欠点がある。 （課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記課題を解決するすために鋭意検討し
た結果、ロジン物質水性分散液と紙力剤あるいは定着剤
として使用されるイオン性合成高分子電解質水溶液と硫
酸アルミニウム水溶液をロジン物質成分の固形分濃度が
特定になるように混合し、該混合液をサイズ剤として用
いることにより、所望の紙力を損ねることなく著しくサ
イズ効果を向上できるという驚くべき事実を見いだした
。 本発明は句かる事実にもとすき初めて完成された、もの
である。 すなわち本発明は、ロジン物質と、硫酸アルミニウムと
、少なくともＩＨの・イオン性合成高分子電解質と、水
とからなり、且つ該ロジン物質の固型分濃度が２重量％
以下であることを特徴とするエマルシコンサイズ剤に係
わる。 本発明に使用するロジン物質としては従来公知のものが
そのまま使用出来る。 本発明において用いるロジン物質は、通常ロジンｙｊ′
ｉ０〜９５ｆｆｆ量％及び強化ロジン５〜１００　）Ｉ
Ｉ量％よりなり、更に必要に応じてこれらに５０ＩＴＩ
量％までの強化ロジン増ｍ剤を添加したものをも包含す
る。ここでロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジ
ン、トール油ロジン、これらの変性物及びこれらのｍ合
物を使用できる。上記変性物としては、例えば水素添加
ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、アルデヒド変性ロ
ジン等を例示できる。これらロジン類の内、例えばアル
デヒド変性ロジンは、通常ロジンとその２〜８重量％の
ホルムアルデ午ド又はアセトアルデヒドを硫酸、パラト
ルエンスルホン酸等の酸性触媒の存在下に、１４０〜２
００℃程度の温度で０．５〜３時間程度反応させて得ら
れる。強化ロジンは、前記ロジン珀と、２〜３０重項％
、好ましくは３〜１５市ｍ％のＧ、β−不飽和カルボン
酸とを１５０〜２５０℃程度の温度で加熱反応させて得
られる。使用されるα、β−不飽和カルボン酸としては
、例えばアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコ
ン酸、これらの無水物及びこれらの重合物を例示でき、
特にフマール酸、マレイン酸及び無水マレイン酸は好適
である。 また、ロジン物質の水性分散液は、ロジン物質を適当な
分散剤の存在下に、高圧剪断力のホモジナイザーを用い
て水に分散させる方法や、適当な分散剤を含むロジン物
質の乳濁液を相反転させる反転法により得られる。上記
分散剤としては、公知慣用の界面活性剤、高分子乳化剤
、高分子保護コロイドを小砂または組み合わせて使用す
ることも出来る。 本発明１ζ使用するイオン性合成高分子電解質としては
、イオン性ポリアクリルアミド変性物、ポリアルキレン
イミン、ポリアミドポリアミン、エピクロルヒドリン変
性物、ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物等が例示出
来る。イオン性ポリアクリルアミド変性物は、アクリル
アミドとイオン性モノマーとの共重合あるいは、アクリ
ルアミドｌｉｔ独重合体及び／または他の共重合可能な
単量体との共重合物に高分子反応によりイオン性官能基
を導入することにより得られる。好ましい例としては、
ポリアクリルアミドのホフマン変性物、アクリルアミド
−（メタ）アクリル酸共重合体の変性物、ポリアクリル
アミドのマンニッヒ変性物、ポリアクリルアミド−（メ
タ〉アクリルアミドのマンニッヒ変性物、アクリルアミ
ド−ジメチルアミノアルキル（メタ）アクリレート共重
合体、アクリル７ミドージメチルアミノアルキル（メタ
）アクリレート−（メタ）アクリル酸共重合体、アクリ
ルアミド−ジメチルアミノアルキル（メタ）アクリルア
ミド共重合体、アクリルアミド−ジメチルアミジアルキ
ル（メタ）アクリルアミド−（メタ〉アクリル酸共重合
体、ポリアクリルアミド部分加水分解物、アクリルアミ
ドーアクリロニトル共ｉａ合体の部分加水分解物、アク
リルアミド−（メタ）アクリル酸共重合体、アクリルア
ミド−アクリロニドルー（メタ〉アクリル醒共−＋１７
合体が挙げられる。本発明エマルシリンサイズ剤におい
て、前記ロジン物質の使用割合は、固を分換算で、濃度
が２’ｊｆ１ｍ％以下である。前記ロジン物質の使用割
合が固型分濃度で２ｆｆｉｆｆ１％を超えるとロジン物
質分散粒子の過激な凝集が生起し、分散性が損なわれサ
イズ性が低下する。 また、本発明においては従来技術においてエマルジョン
サイズ剤に使用されている各種の定着剤、紙力剤、濾水
剤、項料歩留剤などをさらに別にパルプスラリーに添加
してもよい。 本発明のエマルジョンサイズ剤は、上記のロジン物質水
性分散液と硫酸アルミニウム水溶液、少なくとも１種の
イオン性合成高分子電解質水溶液を混合することにより
得られ、混合順番、混合方法などの特Ｂ！１な制約はな
く各種公知の方法を適宜選択することができる。また各
成分の濃度及び混合比は、目的に応じて決定出来るが、
混合液中のロジン物ｆｆ１ｅＬ１１”は、固型分で２　
ｍ　ｉｔ％以下、好ましくは、Ｏ１５ｊｎ　１１％以下
である必要がある。 本発明の好ましい実際的な実施方法としては、通常市販
されているロジンエマルシリン分ＭＭ（Ｋ３度３５〜５
０％）の１０−１００倍希釈液と市販の紙力剤あるいは
定着剤（製品濃度５〜３０％）の０〜２０倍希釈液と硫
酸アルミニウム水溶液（ＡＩ、０．として７〜８％）の
０〜１００倍希釈液を所望のサイズ度、紙力、パルプス
ラリーＰ　）Ｉとなるｍ比でラインミキサーにて混合し
、速やかにパルプスラリーに添加することが挙げられる
。この本発明による方法は、ロジン分散剤希釈液と紙力
剤あるいは定着剤希釈液および硫酸アルミニウム水溶液
の３者を別々に添加する方法と比較して、所望のサイズ
効果を得るのに必要なサイズ剤量がはるかに少蛍ですむ
。 また、本発明による他の利点として、従来サイズ剤、硫
欅アルミニウム、紙力剤なとの各８ｉ薬剤を別々に添加
していたのにたいし、本発明では、ｍ所で添加するため
薬剤添加の管理を集中化でき、その結果として作朶性が
頴著に向」−することなどを例示出来る。 以下、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら各例Ｉこ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１ｌｆｆｆｌ基鵡である。 （実施例） 実施例１ バルブＡ（新聞古紙／雑誌古紙＝Ｉ／Ｉ、カナデイアン
・スタンダード・フリーネス２３０ｓｆ）の１％水性ス
ラリーにロジン物質としてロジンエマルジａン（サイズ
パインＮ７０５、前用化学工業器製、固型分濃度５０％
）を対パルプ０．４％（乾燥１１１ｆｆｉ基単、以下同
じ）及びイオン性合成高分子電解質としてホフマン変性
ポリアクリルアミド（ポリストロン３１１、同社製、固
型分濃度１０％〉を対バルブ０．４％、硫酸アルミニウ
ム（Ａｌｕｍと！！５＠）１．５％を第１表に記載の方
法により添加し、１５分間撹拌する。ついで３５℃の水
を加え、バルブｅ［１ｌＥＯ，０１７％に希釈したのち
、タフピ・スタンダード・シート・マシーンで抄紙する
。得られた湿紙を正力３　ｋｇ　／　（＠　”でプレス
・脱水したのち、ドラムドライヤーを用い、１００℃で
１分間乾燥する。成紙を２０℃、６５％Ｒ１１の条件で
、−昼夜調湿してＪＩＳ法によりサイズ度および比破裂
度を測定した。その結果を第１表に示す。 実施例２〜４、比較例３ 実施例１において、添加時のロジン物質の濃度を第１表
に示すように変化させたほかは同様にして抄造し、これ
らの成紙を評価した。その結果を第１表に示す。 実施例５〜６ 実施例２において、イオン性合成高分子電解質の種類を
、第１表に示すように、順にポリアミドポリアミンエピ
クロルヒドリン変住物（アラフィックス１００．同社製
、固型分濃度１０％）、マンニッヒ変法ポリアクリルア
ミド（ポリストロン６５５、同社製、固型分濃度１０％
）に変化させたほかは同様にして抄造し、これらの成紙
を評価した。その結果を第１表Ｉこ示す。 比較例４ 実施例１において、添加時のロジン物質の濃度を第１表
に示すように変化させたほかは同様にして抄造せんとし
たが、調整したサイズ剤が凝集沈澱し、ｒｑ分散しなか
ったため、抄造ｊこ供することができなかった。 実施例７ 実施例１において、パルプＡにかえて、パルプＢ　（Ｌ
Ｉ３ＫＰ、カナデイアン・スタンダード・フリーネス４
５０ｄ）を使用し、更にＡｌｕｍ及びロジン物質の添加
率を第２表に示すように変化させたほかは同様にして抄
造し、その成紙を評価した。その結果を第２表に示す。 実施例８〜９ 実施例７において、添加時のロジン物質の濃度を第２表
に示すように変化させたほかは同様にして抄造し１．こ
れらの成紙を評価した。その結果を第２表に示す。 実施例１０ 実施例９において、イオンＩ生高分子電解質のｎ類を７
二オン性ポリアクリルアミド（ポリストロン１１７、同
社製、固形分濃度１５％）にかえたほかは同様にして抄
造し、これらの成紙を３千価した。その結果を第２表に
示す。

【以下余白】

式＆１・Ｌ−ＢＫＰ 第２表 ＋４ｓＯｓｌｃｓＦｌ　坪１７０．Ｓ／ｍ”添加方法及
び添加率の換算基準はｍ１表と同じ。 （発明の効果） 本発明のエマルジョンサイズ剤によれば、所望の紙力を
損ねることなく、　著しくサイズ効果を向上できるので
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロジン物質と、硫酸アルミニウムと、少なくとも１
   種のイオン性合成高分子電解質と、水とからなり、且つ
   該ロジン物質の固型分濃度が２重量％以下であることを
   特徴とするエマルジョンサイズ剤。 ２、ロジン物質の水性分散液と、硫酸アルミニウム水溶
   液と、少なくとも１種のイオン性合成高分子電解質水溶
   液とを混合調整して、該ロジン物質の固型分濃度が２重
   量％以下のエマルジョンサイズ剤を作成し、該エマルジ
   ョンサイズ剤をパルプスラリーに添加することを特徴と
   する紙サイジング方法。 ３、イオン性合成高分子電解質が、ポリアクリルアミド
   のホフマン変性物、アクリルアミド−（メタ）アクリル
   酸共重合体の変性物、ポリアクリルアミドのマンニッヒ
   変性物、ポリアクリルアミド−（メタ）アクリルアミド
   のマンニッヒ変性物、アクリルアミド−ジメチルアミノ
   アルキル（メタ）アクリレート共重合体、アクリルアミ
   ド−ジメチルアミノアルキル（メタ）アクリレート−（
   メタ）アクリル酸共重合体、アクリルアミド−ジメチル
   アミノアルキル（メタ）アクリルアミド共重合体、アク
   リルアミド−ジメチルアミノアルキル（メタ）アクリル
   アミド−（メタ）アクリル酸共重合体、ポリアクリルア
   ミド部分加水分解物、アクリルアミド−アクリロニトル
   共重合体の部分加水分解物、アクリルアミド−（メタ）
   アクリル酸共重合体、アクリルアミド−アクリロニトル
   −（メタ）アクリル酸共重合体からなる群から選ばれる
   請求項１記載のエマルジョンサイズ剤。 ４、パルプスラリーが炭酸カルシウムを含有する請求項
   ２記載の紙サイジング方法。 ５、作成したエマルジョンサイズ剤をパルプスラリーに
   添加した後の、パルプスラリーのＰＨが５以上である請
   求項２記載の紙サイジング方法。