JPH1143891A - 製紙用サイズ剤 - Google Patents
製紙用サイズ剤Info
- Publication number
- JPH1143891A JPH1143891A JP19600297A JP19600297A JPH1143891A JP H1143891 A JPH1143891 A JP H1143891A JP 19600297 A JP19600297 A JP 19600297A JP 19600297 A JP19600297 A JP 19600297A JP H1143891 A JPH1143891 A JP H1143891A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- papermaking
- sizing agent
- group
- sizing
- alkyl
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業性に優れ、サイズ効果も高くかつサイズ
効果の立ち上がりも速い製紙用サイズ剤を提供する。 【解決手段】 次の式（１）で示される製紙用サイズ
剤。 【化１】 (但し、Ｒ1及びＲ2は炭素数８〜３０のアルキル基又は
Ｒ3ＳＣＨ2基、Ｒ3は炭素数６〜３０のアルキル基を示
す。但し、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも一方はＲ3ＳＣ
Ｈ2基である。）
効果の立ち上がりも速い製紙用サイズ剤を提供する。 【解決手段】 次の式（１）で示される製紙用サイズ
剤。 【化１】 (但し、Ｒ1及びＲ2は炭素数８〜３０のアルキル基又は
Ｒ3ＳＣＨ2基、Ｒ3は炭素数６〜３０のアルキル基を示
す。但し、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも一方はＲ3ＳＣ
Ｈ2基である。）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性抄紙に用いる
製紙用サイズ剤に関する。
製紙用サイズ剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ロジン系サイズ剤を用いた酸性抄
紙の経日劣化等の問題から、中性抄紙サイジングが広く
行われるようになった。この場合中性サイズ剤としてア
ルケニル無水コハク酸やアルキルケテンダイマー等の化
合物が一般に用いられている。しかしながら、アルケニ
ル無水コハク酸は加水分解安定性が劣るため抄紙する直
前に水性分散液にする必要があり作業性が悪いという問
題点を有している。又、アルキルケテンダイマーも種々
提案されているが（特開昭５７−１０１０９５、特開昭
６０−８８１９６及び特開昭６０−１０４５９９号公
報）、サイズ効果の立ち上がりが遅く生産性に劣るとい
った問題があった。
紙の経日劣化等の問題から、中性抄紙サイジングが広く
行われるようになった。この場合中性サイズ剤としてア
ルケニル無水コハク酸やアルキルケテンダイマー等の化
合物が一般に用いられている。しかしながら、アルケニ
ル無水コハク酸は加水分解安定性が劣るため抄紙する直
前に水性分散液にする必要があり作業性が悪いという問
題点を有している。又、アルキルケテンダイマーも種々
提案されているが（特開昭５７−１０１０９５、特開昭
６０−８８１９６及び特開昭６０−１０４５９９号公
報）、サイズ効果の立ち上がりが遅く生産性に劣るとい
った問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の問題点を改良し、作業性に優れ、サイズ効果も高くか
つサイズ効果の立ち上がりも速い製紙用サイズ剤を提供
するものである。
の問題点を改良し、作業性に優れ、サイズ効果も高くか
つサイズ効果の立ち上がりも速い製紙用サイズ剤を提供
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、 本発明は次の式
（１）で示される製紙用サイズ剤である。
（１）で示される製紙用サイズ剤である。
【０００５】
【化２】
【０００６】(但し、Ｒ1及びＲ2は炭素数８〜３０のア
ルキル基又はＲ3ＳＣＨ2基、Ｒ3は炭素数６〜３０のア
ルキル基を示す。但し、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも一
方はＲ3ＳＣＨ2基である。）
ルキル基又はＲ3ＳＣＨ2基、Ｒ3は炭素数６〜３０のア
ルキル基を示す。但し、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも一
方はＲ3ＳＣＨ2基である。）
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において式（１）で示され
るＲ1及びＲ2は炭素数８〜３０のアルキル基又はＲ3Ｓ
ＣＨ2基である、アルキル基としてはｎ−オクチル基、
ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデシル基、
ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−エイコ
シル基、ｎ−ドコシル基、ｎ−トリアコンチル基等が挙
げられ、好ましくは炭素数１２〜２０である。炭素数が
８未満だとサイズ効果が低下し、炭素数が３０を超える
と分散性やパルプへの定着が不十分となり好ましくな
い。
るＲ1及びＲ2は炭素数８〜３０のアルキル基又はＲ3Ｓ
ＣＨ2基である、アルキル基としてはｎ−オクチル基、
ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデシル基、
ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−エイコ
シル基、ｎ−ドコシル基、ｎ−トリアコンチル基等が挙
げられ、好ましくは炭素数１２〜２０である。炭素数が
８未満だとサイズ効果が低下し、炭素数が３０を超える
と分散性やパルプへの定着が不十分となり好ましくな
い。
【０００８】Ｒ3ＳＣＨ2基で示されるＲ3は炭素数６〜
３０のアルキル基であり、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチ
ル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、 ｎ−ドデシル
基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オ
クタデシル基、ｎ−エイコシル基、ｎ−ドコシル基、ｎ
−トリアコンチル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１
２〜２０のアルキル基である。炭素数が６未満だと、サ
イズ効果が低下し、炭素数が３０を超えると分散性やパ
ルプへの定着が不十分となり好ましくない。Ｒ1、Ｒ2の
少なくとも一方はＲ3ＳＣＨ2基で示されるアルキルチオ
メチレン基である。
３０のアルキル基であり、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチ
ル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、 ｎ−ドデシル
基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オ
クタデシル基、ｎ−エイコシル基、ｎ−ドコシル基、ｎ
−トリアコンチル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１
２〜２０のアルキル基である。炭素数が６未満だと、サ
イズ効果が低下し、炭素数が３０を超えると分散性やパ
ルプへの定着が不十分となり好ましくない。Ｒ1、Ｒ2の
少なくとも一方はＲ3ＳＣＨ2基で示されるアルキルチオ
メチレン基である。
【０００９】本発明の式（１）で示される製紙用サイズ
剤は、次の式（２） Ｒ3ＳＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ （２） （Ｒ3は炭素数６〜３０のアルキル基を示す。）で示さ
れる硫黄含有カルボン酸を塩化チオニル、三塩化リン、
ホスゲン等を用いて酸クロリドにした後、トリメチルア
ミン、トリエチルアミン等の第３アミンを用いて脱塩酸
反応を行うことにより製造することができる。
剤は、次の式（２） Ｒ3ＳＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ （２） （Ｒ3は炭素数６〜３０のアルキル基を示す。）で示さ
れる硫黄含有カルボン酸を塩化チオニル、三塩化リン、
ホスゲン等を用いて酸クロリドにした後、トリメチルア
ミン、トリエチルアミン等の第３アミンを用いて脱塩酸
反応を行うことにより製造することができる。
【００１０】この製紙用サイズ剤の製造に際して、原料
で用いる硫黄含有カルボン酸とともに炭素数８〜３０の
脂肪酸を併用し、これらの混合物を酸クロリドとしたの
ち脱塩酸反応をしケテンダイマーを製造してもよい。こ
の場合、硫黄含有カルボン酸と脂肪酸との混合物の中で
の硫黄含有カルボン酸の割合は６０〜１００重量％で、
好ましくは７０〜１００重量％である。６０重量％未満
では式（１）の製紙用サイズ剤中のＲ1及びＲ2のいずれ
にも硫黄含有アルキル基が含まれないものが生成するこ
とがある。
で用いる硫黄含有カルボン酸とともに炭素数８〜３０の
脂肪酸を併用し、これらの混合物を酸クロリドとしたの
ち脱塩酸反応をしケテンダイマーを製造してもよい。こ
の場合、硫黄含有カルボン酸と脂肪酸との混合物の中で
の硫黄含有カルボン酸の割合は６０〜１００重量％で、
好ましくは７０〜１００重量％である。６０重量％未満
では式（１）の製紙用サイズ剤中のＲ1及びＲ2のいずれ
にも硫黄含有アルキル基が含まれないものが生成するこ
とがある。
【００１１】本発明において、通常製紙用サイズ剤を水
に乳化分散させるために高分子系分散剤を用いる。具体
的な例としては、でんぷんを２−ジエチルアミノエチル
クロリド等を用いて三級化したカチオン化でんぷん、水
溶性長鎖アミノポリアミドとエピクロルヒドリンとの反
応生成物、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレー
トのホモポリマー又はコポリマーをアルキルハライドで
四級化したもの等が挙げられる。
に乳化分散させるために高分子系分散剤を用いる。具体
的な例としては、でんぷんを２−ジエチルアミノエチル
クロリド等を用いて三級化したカチオン化でんぷん、水
溶性長鎖アミノポリアミドとエピクロルヒドリンとの反
応生成物、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレー
トのホモポリマー又はコポリマーをアルキルハライドで
四級化したもの等が挙げられる。
【００１２】これらの分散剤の使用量は、通常は製紙用
サイズ剤と分散剤の総量に対して１〜５０重量％、好ま
しくは５〜３０重量％の範囲である。分散剤の割合が１
重量％未満では分散効果が得られない傾向があり、５０
重量％を超えるとサイズ効果を損なう傾向がある。
サイズ剤と分散剤の総量に対して１〜５０重量％、好ま
しくは５〜３０重量％の範囲である。分散剤の割合が１
重量％未満では分散効果が得られない傾向があり、５０
重量％を超えるとサイズ効果を損なう傾向がある。
【００１３】本発明の製紙用サイズ剤は分散剤により水
に乳化分散させた乳化液の状態で用いられる。通常水を
除いた有効成分の濃度は１０〜４０重量％である。
に乳化分散させた乳化液の状態で用いられる。通常水を
除いた有効成分の濃度は１０〜４０重量％である。
【００１４】本発明の製紙用サイズ剤を用いてサイズ処
理を行う際は、例えばパルプ繊維を含む製紙用パルプ液
に製紙用サイズ剤乳化液を添加し、定法により抄紙作業
を行う。この際の製紙用サイズ剤の使用量はパルプに対
して純分が０．０５〜０．５重量％の範囲がよい。又、
抄紙時のｐＨは６〜９の範囲内で適宜選択される。この
範囲外で抄紙を行うと十分なサイズ効果が得られない可
能性がある。
理を行う際は、例えばパルプ繊維を含む製紙用パルプ液
に製紙用サイズ剤乳化液を添加し、定法により抄紙作業
を行う。この際の製紙用サイズ剤の使用量はパルプに対
して純分が０．０５〜０．５重量％の範囲がよい。又、
抄紙時のｐＨは６〜９の範囲内で適宜選択される。この
範囲外で抄紙を行うと十分なサイズ効果が得られない可
能性がある。
【００１５】又、サイズ処理に際して製紙用サイズ剤の
パルプへの定着性を上げるため更にカチオン化セルロー
ス、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン、ポリア
ミド-エピクロルヒドリン系ポリマー等の定着剤、紙力
増強剤を添加することができる。
パルプへの定着性を上げるため更にカチオン化セルロー
ス、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン、ポリア
ミド-エピクロルヒドリン系ポリマー等の定着剤、紙力
増強剤を添加することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、ｐＨ６〜９のいわゆる
中性領域において優れたサイズ効果が得られかつサイズ
効果の立ち上がりが良好であるのみならず乳化状態にお
いて安定性が高く貯蔵性や作業性に優れる。
中性領域において優れたサイズ効果が得られかつサイズ
効果の立ち上がりが良好であるのみならず乳化状態にお
いて安定性が高く貯蔵性や作業性に優れる。
【００１７】
【実施例】次に本発明を実施例及び比較例により更に具
体的に説明する。なお、実施例中の部は全て重量部、％
は全て重量％である。 製造例１ ｎ−オクチルチオプロピオン酸ケテンダイマ
ーの製造例 四つ口フラスコにｎ−オクチルチオプロピオン酸２１
８．４ｇ及びトルエン２００ｍｌを入れ温度を７０℃に
した。次いで反応温度を７０℃に調整しながらチオニル
クロリド１４２．８ｇを２時間で滴下した。その後更に
１時間撹拌を続け、次に窒素ガス気流下でアスピレータ
ーを用いて３時間脱ガスを行った。更に減圧下でトルエ
ンを溜去し、無色透明の液体のｎ−オクチルチオプロピ
オン酸クロリド２２５．０ｇを得た。次に新たに四つ口
フラスコに先に合成したｎ−オクチルチオプロピオン酸
クロリド２００ｇおよびトルエン２００ｍｌを入れ２０
℃に冷却し、２０℃を保ちながらトリエチルアミン１０
２．６ｇを３時間で滴下した。滴下終了後３０℃に昇温
し、更に３時間反応を続けた。次に３％の希塩酸水溶液
を２００ｍｌ加え１０分間撹拌した後、１時間静置し下
層の水相を分離した後、減圧下でトルエンを溜去して淡
黄色の製紙用サイズ剤１４４．１ｇを得た。
体的に説明する。なお、実施例中の部は全て重量部、％
は全て重量％である。 製造例１ ｎ−オクチルチオプロピオン酸ケテンダイマ
ーの製造例 四つ口フラスコにｎ−オクチルチオプロピオン酸２１
８．４ｇ及びトルエン２００ｍｌを入れ温度を７０℃に
した。次いで反応温度を７０℃に調整しながらチオニル
クロリド１４２．８ｇを２時間で滴下した。その後更に
１時間撹拌を続け、次に窒素ガス気流下でアスピレータ
ーを用いて３時間脱ガスを行った。更に減圧下でトルエ
ンを溜去し、無色透明の液体のｎ−オクチルチオプロピ
オン酸クロリド２２５．０ｇを得た。次に新たに四つ口
フラスコに先に合成したｎ−オクチルチオプロピオン酸
クロリド２００ｇおよびトルエン２００ｍｌを入れ２０
℃に冷却し、２０℃を保ちながらトリエチルアミン１０
２．６ｇを３時間で滴下した。滴下終了後３０℃に昇温
し、更に３時間反応を続けた。次に３％の希塩酸水溶液
を２００ｍｌ加え１０分間撹拌した後、１時間静置し下
層の水相を分離した後、減圧下でトルエンを溜去して淡
黄色の製紙用サイズ剤１４４．１ｇを得た。
【００１８】実施例１ 製造例１で製造した製紙用サイズ剤とカチオン化でんぷ
ん（王子ナショナル(株)製 商品名ＣＡＴＯ１５）を重
量比７０／３０で混合し、この両者の合計濃度が２０重
量％となるように水を加えて高圧乳化機（ＡＰＶゴーリ
ン社製ホモジナイザー１５ＭＲ型）を用いて７０℃、２
００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２回パスさせて乳化分散させ
製紙用サイズ剤乳化液を調製した。この製紙用サイズ剤
の経時安定性とサイズ効果の試験を以下の方法により行
った。その結果を表１に示した。
ん（王子ナショナル(株)製 商品名ＣＡＴＯ１５）を重
量比７０／３０で混合し、この両者の合計濃度が２０重
量％となるように水を加えて高圧乳化機（ＡＰＶゴーリ
ン社製ホモジナイザー１５ＭＲ型）を用いて７０℃、２
００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２回パスさせて乳化分散させ
製紙用サイズ剤乳化液を調製した。この製紙用サイズ剤
の経時安定性とサイズ効果の試験を以下の方法により行
った。その結果を表１に示した。
【００１９】「経時安定性試験」乳化分散させて調製し
た製紙用サイズ剤乳化液をガラスびんに密封し、４０℃
の恒温器に入れ４８時間後の状態を観察し、下記のよう
に判定した。 乳化分散が保たれている場合：○ 相分離や沈殿が生じた場合 ：×
た製紙用サイズ剤乳化液をガラスびんに密封し、４０℃
の恒温器に入れ４８時間後の状態を観察し、下記のよう
に判定した。 乳化分散が保たれている場合：○ 相分離や沈殿が生じた場合 ：×
【００２０】「サイズ効果試験」パルプ（Ｌ−ＢＫＰ：
広葉樹晒しクラフトパルプ）をカナディアン・スタンダ
ード・フリーネス３８０ｍｌに叩解して１％のスラリー
にした。これにカチオン化でんぷんをパルプに対して
０．２％、製紙用サイズ剤をパルプに対して純分で０．
１％加え均一に分散させた。これを用いて以下の条件で
抄紙を行い、ステキヒト法（ＪＩＳ Ｐ−８１２２）に
より、抄紙直後と１日後のサイズ度（秒）を測定した。
その結果を表１に示した。 抄造 ：ＴＡＰＰＩ丸型手抄き機（安田精機製作所社製
ＹＳＳテスター） プレス：３．５ｋｇｗ／ｃｍ2 ５分 乾燥 :回転式ドライヤー １００℃×９０秒 秤量 ：６０ｇ／ｍ2
広葉樹晒しクラフトパルプ）をカナディアン・スタンダ
ード・フリーネス３８０ｍｌに叩解して１％のスラリー
にした。これにカチオン化でんぷんをパルプに対して
０．２％、製紙用サイズ剤をパルプに対して純分で０．
１％加え均一に分散させた。これを用いて以下の条件で
抄紙を行い、ステキヒト法（ＪＩＳ Ｐ−８１２２）に
より、抄紙直後と１日後のサイズ度（秒）を測定した。
その結果を表１に示した。 抄造 ：ＴＡＰＰＩ丸型手抄き機（安田精機製作所社製
ＹＳＳテスター） プレス：３．５ｋｇｗ／ｃｍ2 ５分 乾燥 :回転式ドライヤー １００℃×９０秒 秤量 ：６０ｇ／ｍ2
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例２〜５ 製造例１に準じた方法で表１に示す各製紙用サイズ剤を
製造し、実施例１に準じた方法で製紙用サイズ剤乳化液
を調製し、評価を行なった。その結果を表１に示した。
製造し、実施例１に準じた方法で製紙用サイズ剤乳化液
を調製し、評価を行なった。その結果を表１に示した。
【００２３】比較例１〜３ 表１に示した各製紙用サイズ剤を用いて実施例１に準じ
て評価を行なった。その結果を表１に示した。
て評価を行なった。その結果を表１に示した。
【００２４】表１より、本発明の製紙用サイズ剤は製紙
用サイズ剤乳化液の経時変化、サイズ度共に優れている
ことがわかる。比較例１および比較例２はサイズ度の立
ち上がりが悪く、比較例３は製紙用サイズ剤乳化液の経
時変化およびサイズ度の立ち上がりともに悪いことがわ
かる。
用サイズ剤乳化液の経時変化、サイズ度共に優れている
ことがわかる。比較例１および比較例２はサイズ度の立
ち上がりが悪く、比較例３は製紙用サイズ剤乳化液の経
時変化およびサイズ度の立ち上がりともに悪いことがわ
かる。
Claims (1)
- 【請求項１】次の式（１）で示される製紙用サイズ剤。 【化１】 (但し、Ｒ1及びＲ2は炭素数８〜３０のアルキル基又は
Ｒ3ＳＣＨ2基、Ｒ3は炭素数６〜３０のアルキル基を示
す。但し、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも一方はＲ3ＳＣ
Ｈ2基である。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19600297A JPH1143891A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 製紙用サイズ剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19600297A JPH1143891A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 製紙用サイズ剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143891A true JPH1143891A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16350597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19600297A Pending JPH1143891A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 製紙用サイズ剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1143891A (ja) |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP19600297A patent/JPH1143891A/ja active Pending
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