JPS61113898A - 製紙用サイズ剤 - 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】 詳しくはジカルボン酸無水物と乳化剤とを共存した状態
で長期間保存した後もすぐれたサイズ効果を有する製紙
用サイズ剤に関する。

製紙用サイズ剤としては従来種々のものが使用されてい
るが、最近ではジカルボン酸無水物の使用も提案されて
いる。

通常、中性領域の製紙用サイズ剤として用いるジカルボ
ン酸無水物は、界面活性剤、カチオン化澱粉等の乳化剤
を使用し、ホモジナイザー、ホモミキサー等を用い、水
中にて乳化しエマルジョンにして使用されている。しか
しながら、ジカルボン酸無水物と乳化剤を予め混合して
おくと短期間の保存にて、乳化性が悪くなり、したがっ
てサイズ効果も低下することが知られている。

本発明者らは、上記問題点を解消するため、鋭意研究を
重ねた結果、アルキレンオキシド（全アルキレンオキシ
ドのうち５０〜１００重量％がプロピレンオキシドであ
る。）の非イオン界面活性剤の硫酸エステルアルカリ金
属塩、アンモニウム塩、またはアミン塩である化合物を
乳化剤として用いることにより、優れた製紙用サイズ剤
を得るに至り、本発明に到達したものである。

即ち本発明は、一般式、 （但し、式中Ｒは炭素数６以上のアルキル基、アルケニ
ル基、アラルキル基またはアラルケニル基である。）で
示されるジカルボン酸無水物と乳化剤の少なくとも１成
分として、アルキレンオキシド（全フルキレンオキシド
のうち、少なくとも５０〜１００重量％はプロピレンオ
キシドである。〉付加型の非イオン界面活性剤の硫酸エ
ステル塩を用いることを特徴とする製紙用サイズ剤を提
供するものである。

一般式（１）で表わされているジカルボン酸無水物とし
ては、一般式（１）中、Ｒが炭素数６〜３０のアルキル
基、アルケニル基が好ましく、特に炭素数１２〜２４の
アルケニル基が好ましい。一般式（１）で表゛わされる
ジカルボン酸無水物としては、ドデシルコハク酸無水物
、ｎ−ヘキサデシルコハク酸無水物、ｎ−オクタデセニ
ルコハク酸無水物、イソオクタデセニルコハク酸無水物
、１−メチル−２−ペンタデセニルコハク酸無水物、１
−プロピル−２−ペンタデセニルコハク酸無水物等およ
びそれらの混合物がある。

アルキレンオキシド付加型の非イオン界面活性剤の硫酸
エステルアルカリ金属塩、アンモニウム塩、またはアミ
ン塩であり、かつ全アルキ　　　　　・３レンオキシド
のうち５０〜１００重量％がプロピレンオキシドである
化合物は、全アルキレンオキシドのうち５０〜１００重
量％がプロピレンオキシドであるアルキレンオキシド付
加型の非イオン界面活性剤を公知の方法で硫酸化するこ
とによって得られる。本発明でいう原料の非イオン界面
活性剤には例えば次のものがある。

・炭素数６〜２０のアルキル基を有するアルコール・　
　　　に、プロピレンオキシドを３〜４０モル付加した
ポリオキシプロピレンアルキルエーテル。

・炭素数６〜２０のアルキル基を有するアルコールに、
エチレンオキシドとプロピレンオキシドを計３〜４０モ
ル付加し、かつ重量％でプロピレンオキシドが５０以上
１００未満であるポリオキシブ。

ロビレン・ポリオキシエチレンアルキルエーテル。

・炭素数４〜２８のアルキル基（またはアラルキル）を
有するアルキル（またはアラルキル）フェノールに、プ
ロピレンオキシドを３〜４０モル付加したポリオキシプ
ロピレンアルキル（またはアラルキル）フェニルエーテ
ル。

・炭素数４〜２８のアルキル基（またはアラルキル）を
有するアルキル（またはアラルキル）フェノールに、エ
チレンオキシドとプロピレンオキシドを計３〜４０モル
付加し、かつ重量％でプロピレンオキシドが５０以上１
００未満であるポリオキシエチレン・ポリオキシプロピ
レンアルキル（またはアラルキル）フェニルエーテル。

・炭素数４〜２０のアルキル基またはアルケニル基を有
するカルボン酸に、プロピレンオキシドを３〜４０モル
付加あるいはポリプロピレングリコール（３〜４０モル
）のエステル化したポリプロピレングリコールカルボン
酸エステル。

・炭素数４〜２０のアルキル基またはアルケニル基を有
するカルボン酸に、エチレンオキシドとプロピレンオキ
シドを計３〜４０モル付加し、かつ重量％でプロピレン
オキシドが５０以上１００未満であるか、あるいはポリ
エチレングリコール・ポリプロピレングリコール（３〜
４０モル）をエステル化し、かつ重量％でポリプロピレ
ングリコールが５０以上１００未満であるポリエチレン
グリコール・ポリプロビレングリコールカルボン酸エス
テル。

・炭素数６〜２０のアルキル基を有するアルキルまたは
アルキレンアミンに、プロピレンオキシドを３〜４０モ
ル付加した化合物。

・炭素数６〜２０のアルキル基を有するアルキルまたは
アルキレンアミンに、エチレンオキシドとプロピレンオ
キシドを計３〜４０モル付加し、かつ重量％でプロピレ
ンオキシドが５０以上１００未満である化合物。

・炭素数６〜２０のアルキル基を有するアルキルメルカ
プタンに、プロピレンオキシドを３〜４０モル付加した
化合物。

・炭素数６〜２０のアルキル基を有するアルキルメルカ
プタンにエチレンオキシドとプロピレンオキシドを計３
〜４０モル付加し、かつ重量％でプロピレンオキシドが
５０以上１００未満である化合物。

・炭素数４〜２０のアルキル基またはアルケニル基を有
するカルボン酸とアルカノールアミンの反応物にプロピ
レンオキシドを３〜４０モル付加した化合物。

・炭素数４〜２０のアルキル基またはアルケニル基を有
するカルボン酸とアルカノールアミンの反応物にエチレ
ンオキシドとプロピレンオキシドを計３〜４０モ′ル付
加し、かつ重量％でプロピレンオキシドが５０以上１０
０未満である化合物。

・多価アルコールや多価カルボン酸や多価アミンや多価
フェノール、またはそれらの誘導体に、プロピレンオキ
シドを３モル以上反応し、かつ、分子量を１ｏｏｏ以下
として化合物。

・多価アルコールや多価カルボン酸や多価アミン。

や多価フェノール、またはそれらの誘導体に、エチレン
オキシドとプロとレンオキシドとを計３モル以上反応し
、かつ、重量％でプロピレンオキシドが５０以上１００
未満である分子量を１０００以下とした化合物。

・ポリプロピレングリコール（分子量１０００以下で、
３−Ｅ／Ｌ、ｌ！よ、）□、、、）よえ、よ１．エア、
アラ、　　　　）コール・ポリプロピレングリコールエ
ーテル（分子量１０００以下で、３モル以上の反応物）
のうち重量％でポリプロピレングリコールが５０以上１
００未満である化合物。

等があり、中でも炭素数６〜２０のアルキル基を有する
アルコール（またはフェノール）にプロピレンオキシド
を３〜４０モル付加したポリオキシプロピレンアルキル
（またはアルキルフェニル）エーテルが好ましく、特に
炭素数８〜１８のアルキル基を有するアルコールにプロ
ピレンオキシドを５〜１５付加したポリオキシプロピレ
ンアルキルエーテルが有効である。

本発明でいう非イオン界面活性剤の硫酸エステル塩は、
他の必須成分であるジカルボン酸無水物との反応性がな
く、両者を混合して長期間保存しても初期の乳化性を持
続しうる。また従来のような高価な乳化設備を必要とせ
ず、簡単な攪拌装置で水性エマルジョンを得ることがで
きる。ジカルボン酸無水物に対する本発明にいう非イオ
ン界面活性剤の硫酸エステルの使用割合はジカルボン酸
無水物１００重量％当り該非イオン界面活性剤の硫酸エ
ステル塩１〜２５重示％であり、好ましくは５〜２０重
量％である。

上記割合は自由に変えることができるが、ジカルボン酸
無水物１００重世％に対し該非イオン界面活性剤の硫酸
エステル塩が１重量％未満であると乳化性が悪く、また
２５重量％を超えると乳化性は良いがサイズ性能が著し
く低下する。

本発明における製紙用サイズ剤を水性エマルジョン化す
る方法としてはジカルボン酸無水物と該非イオン界面活
性剤の硫酸エステル塩を均一に混合しその混合物を水中
に分散させ水性エマルジョン化するか、または該非イオ
ン界面活性剤の硫酸エステル塩を水中に分散させておき
、これにジカルボン酸無水物を添加して水性エマルジョ
ン化する方法などがあげられ、いずれの方法を使用して
もよいが、ジカルボン酸無水物と該非イオン界面活性剤
の硫酸エステル塩を均一に混合しておき、その混合物を
水中に分散させる方法の方が簡便であり、両者を混合し
て長期間保存しても、初期の乳化性を持続しうる本発明
のサイズ剤の特徴を充分発揮できる。さらに乳化剤とし
て他のアニオン又は非イオン界面活性剤と併用すること
もできる。また、水性エマルジョン化する際、混合機と
してプロペラ型あるいはパドル型の攪拌機やラインミキ
サー等の簡単な攪拌装置を使用することもできる。本発
明における製紙用サイズ剤は必要に応じ、他の内添サイ
ズ剤たとえばロジン系サイズ剤、石油系サイズ剤、ワッ
クス系サイズ剤、アルキルケテンダイマー等と併用して
もよい。

本発明のサイズ剤を歩留よく使用するために、定着剤の
使用が有効である。定着剤としてはカチオン化澱粉やカ
チオン性ポリマーが好ましく、カチオン性ポリマーには
ポリアミンポリアミド−エビハロヒドリン系ポリマー、
ポリビニルピリジン及びその四級化物、ジアリルハロゲ
ン化物の環化重合体、種々のカチオン化ポリアクリルア
ミド等がある。製紙を行なうに際して本発明のサイズ剤
はバルブ１００重量％に対して固型分として０．０１〜
４重量％、好ましくは０．０５〜２重量％添加される。

定着剤はサイズ剤と同時あるいは前、あるいは後にバル
ブスラリー中に加えることができるが、サイズ剤の後に
加えた方が好ましい。本サイズ剤を添加し、抄紙した混
紙はその後８０〜１４０℃で乾燥し、製品を得る。

次に、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明
はこれに限定されるものではない。

実施例１〜５および比較例１．２ 炭素数１４〜１８の直鎖内部オレフィンから得られたア
ルケニル無水コハク酸と第１表に示す乳化剤を均一に混
合した。次に該混合物の混合直後および５０℃、１ケ月
放置の赤外吸収スペクトルを測定し１７３０α−１付近
のエステル吸収の有無を確認した。その結果を第１表に
示す。

ざらに赤外吸収スペクトルの測定に使用した該混合物を
用いて所定量の水の中に均一に分散させ０．５重量％濃
度のアルケニル無水コハク酸の水性エマルジョンとした
。次に該水性エマル　　　　　１ジヨンをバルブスラリ
ーにサイズ剤の添加割合が固型分で０．２重量％（対バ
ルブ固型分）となるように添加し、抄紙した。サイズ剤
の性能はＪＩＳＰ−８１２２のステキヒト・サイズ度で
比較した。

また５０℃で１ケ月放置後の該混合物についても同様の
試験を実施した。その結果を第２表に示す。

実施例６〜８および比較例３ 上記実施例で使用したアルケニル無水コハク酸と第３表
に示す乳化剤を混合し同様の方法で抄紙を行ない、ステ
キヒト・サイズ度を測定した。その結果を第３表に示し
た。

実施例１〜８および比較例３の結果より本発明のサイズ
剤はすぐれた効果を示すことが確認できる。

［以下余白］ 第　　　　２　　　　表 注−１）アルケニル無水コハク酸と乳化剤とを混合した
直後に供試した。

注−２）アルケニル無水コハク酸と乳化剤を混合した後
、５０℃で１ケ月放置した後に供試した。

〈抄紙条件〉 パルプ　　Ｌ８にＰ 坪　　世　　　７０Ｑ／ゴ 填　量　　重質炭酸カルシウム（対バルブ固型分２０％
） 定着剤　　カチオン化澱粉 乾　燥　　回転式ドライヤー１０５℃、３分抄紙機　　
タラピー角型抄紙磯 ［以下余白］ Δ 実施例９〜１２ 上記実施例で使用したアルケニル無水コハク酸１００部
（重量部、以下同様）と第４表に示す乳化剤５部および
水２０００部を一括添加し、攪拌を行ないアルケニル無
水コハク酸の水性エマルジョンを得た。

この該水性エマルジョンを用い、実施例１と同様の方法
で抄紙を行ない、ステキヒト・サイズ度を測定した。そ
の結果を第４表に示した。

本実施例９〜１２の結果より無水コハゲ酸と乳化剤を前
もって混合せずに、別々に添加してもすぐれたサイズ効
果を示すことが確認できる。

し以下余白］ 第　　　　４　　　　表 く抄紙条件〉 パルプ　　ＬＢＫＰ 坪　　料　　　７０ｇ／ＴＩＬ 填　料　　重質炭酸カルシウム（対バルブ固型分２０％
） 定着剤　　カチオン化澱粉 乾　燥　　回転式ドライヤー１０５℃、３分抄紙機　　
タラピー角型抄紙機 手続ネ甫正ロ葺（自　発） 昭和５９年１２月５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （但し、式中Ｒは炭素数６以上のアルキル基、アルケニ
   ル基、アラルキル基またはアラルケニル基である。）で
   示されるジカルボン酸無水物と乳化剤の少なくとも１成
   分として、アルキレンオキシド（全アルキレンオキシド
   のうち、少なくとも５０〜１００重量％はプロピレンオ
   キシドである。）付加型の非イオン界面活性剤の硫酸エ
   ステル塩を用いることを特徴する製紙用サイズ剤。