JPS62215095A

JPS62215095A - 製紙用サイズ剤

Info

Publication number: JPS62215095A
Application number: JP61051196A
Authority: JP
Inventors: 樋口　久夫; 秀樹高橋; 端本　謙一
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1987-09-21

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】〔産業上の利用分野〕この発明は酸無水物と乳化剤とからなる製紙用サイズ剤
に関する。

〔従来の技術〕

製紙用サイズ剤のひとつとして、アルケニルコハク酸、
ジアルケニルコハク酸などの反応型サイズ剤を用いたも
のが知られている。このサイズ剤はセルロース繊維と反
応して紙にすぐれたサイズ効果を付与するものであるが
、その使用にあたっては上記の酸無水物を水に微粒子状
に乳化させるための乳化剤が用いられる。

従来、このような乳化剤としては、たとえば特公昭３９
−２３０５号公報にソルビタンエステル系の界面活性剤
などを、特公昭５３−３６０４４号公報にエーテル系ま
たはエステル系の非イオン性界面活性剤を、特開昭５８
−２２０８９７号公報、同５８−８７３９８号公報に非
イオン性界面活性剤と陰イオン性界面活性剤または陽イ
オン性界面活性剤との混合物を、特開昭５８−１２０８
９７号公報、同５８−２１６７３０号公報に陽イオン性
高分子またはカチオンデンプンを、特開昭５９−１４４
６９６号公報に非イオン性界面活性剤のアセチル化物な
どを、それぞれ用いることが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の乳化剤では、これと前記の酸
無水物と水とからなる乳化物を得るのにホモジナイザー
などの特殊な乳化機が必要となるうえに、乳化物の乳化
安定性が悪い、あるいは紙への定着性が悪くてサイズ効
果に劣るなどの問題があり、いまだ満足なものとはいえ
なかった。

したがって、この発明は、特殊な乳化機を用いなくても
簡単に安定な乳化物を得ることができ、かつサイズ効果
にもすぐれた製紙用サイズ剤を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、前記従来の乳化剤の代わりに特定の重合物を
酸無水物用の乳化剤として用いたときには、通常の乳化
機で簡単に安定な乳化物を得ることができ、しかもサイ
ズ効果にもすぐれた製紙用サイズ剤が得られることを知
り、この発明に到達したものである。

すなわち、この発明は、Ａ）つぎの式；％式％（式中、Ｒ，、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、Ｒ３は
炭素数１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、ｎは２〜３の整数である）で
示される酸無水物と、Ｂ）つぎの式；％式％（３１（式中、Ｒ１は水素またはメチル基、Ｒ１は水素、炭素
数１〜５のアルキル基、アルキルカルバモイル基または
アセチル基、ＡＯはアルキレンオキシド、ｍは１〜１０
０の整数である）で示される化合物の単独重合物または上記化合物とこれ
以外のビニル化合物との共重合物からなる乳化剤とを必須成分として含むことを特徴とする製紙用サイズ
剤に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明におけるサイジング用酸無水物としては、前記
の式（１）で示される酸無水物か、式（２）で示される
酸無水物かのいずれかを選択使用でき、必要に応じて両
式（１１，（２１の一方または両方からその二種以上を
混合使用してもよい。

弐ｆｉｌで示される酸無水物としては、たとえば炭素数
６以上通常３６までのアルキル基、アルケニル基、アラ
ルキル基またはアラルケニル基などを有する置換コハク
酸無水物があり、具体的にはα−オレフィン、内部オレ
フィン、あるいはプロピレンやブテンなどのオリゴマー
類と無水マレイン酸との付加反応によって得られるアル
ケニルコハク酸無水物、アルキルコハク酸無水物、およ
び芳香族環を有するオレフィン化合物からｇＨＬされる
アラルキルまたはアラルケニルコハク酸無水物などが挙
げられる。

また、式（２）で示される酸無水物としては、たとえば
炭素数６以上通常３６までの脂肪族または芳香族カルボ
ン酸と炭素数１以上の脂肪族または芳香族カルボン酸と
の脱水化によって得られる酸無水物があり、その具体例
としてはジステアリン酸無水物、シバルミチン酸無水物
、酢酸ステアリン酸無水物などが挙げられる。

これらのうち好ましいのは炭素数６〜３６、特に好まし
くは炭素数１２〜２５のアルケニルコハク酸無水物であ
る。その具体例としては、イソ−オクタデセニルコハク
酸無水物、ｎ−へキサデセニルコハク酸無水物、ドデセ
ニルコハク酸無水物、デセニルコハク酸無水物′、オク
テニルコハク酸無水物、エイコ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、■−
プロピ／Ｉ／−２−）’Ｊデセニルコハク酸無水物、１
−へキシル−２−オクテニルコハク酸無水物、■−オク
チルー２−デセニルコハク酸無水物、ポリ（４〜１０）
プロピレニルコハク酸無水物、ポリ　（３〜８）ブテニ
ルコハク酸無水物、ポリ　（３〜６）イソブテニルコハ
ク酸無水物などが挙げられ、これらのうちの１種または
２種以上の混合物として用いられる。

この発明においては上述の酸無水物を乳化分散させるた
めの乳化剤として、前記式（３）で示される化合物の単
独重合物または上記化合物とこれ以外のビニル化合物と
の共重合物を使用する。これら重合物は従来の乳化剤で
は達成できなかったすぐれた乳化力を発揮し、またサイ
ズ効果を大きく高めるものである。

このような重合物を得るために用いられる前記の式（３
）で示される化合物は、たとえばアクリル酸またはメタ
クリル酸にアルキレンオキシドを付加反応させる方法や
この付加反応後イソシアン酸アルキルでウレタン化する
方法により、また炭素数１〜５のアルキル基を持ったア
ルコールや酢酸にアルキレンオキシドを付加反応させ、
その後アクリル酸またはメタクリル酸でエステル化する
方法などにより得ることができる。

上記の付加反応に用いるアルキレンオキシドとしては、
エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはその混合
物が好ましい。すなわち、最終的に得られる前記式（３
）にて示される化合物において、式中の（ＡＯ）、が、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、これらの単独
付加重合物またはランダムないしブロック共付加重合物
となるものが好ましい。付加モル数ｍは１〜１００であ
るが、特に１〜５０であるのがよい。

式（３）で示される化合物の具体例としては、アクリル
酸のポリオキシエチレン（２０モル）付加物、メトキシ
ポリオキシエチレン（６モル）アクリレート、エトキシ
ポリオキシエチレン（２０モル）メタクリレート、プロ
ポキシポリオキシエチレン（３０モル）ポリオキシプロ
ピレン（１０モル）メタクリレート、ブトキシポリオキ
シエチレン（４０モル）ポリオキシプロピレン（５モル
）アクリレート、ペントキシポリオキシエチレン（５０
モル）メタクリレート、アセトキシポリオキシエチレン
（２６モル）アクリレート、アセトキシポリオキシエチ
レン（３５モル）ポリオキシプロピレン（５モル）アク
リレート、アクリル酸のポリオキシエチレン（３０モル
）付加物のイソシアン酸ブチルとのウレタン化物などが
ある。

また、上記の式（３）で示される化合物以外のビニル化
合物としては、前者の化合物と共重合可能なものであれ
ばよく、その具体例を挙げれば、エチレン、プロピレン
、２−メチル−１−７’テン、■−ヘキセン、イソブチ
レン、ジイソブチレン、１−ドデセン、スチレン、ｐ−
メチルスチレン、イソプロピルビニルエーテル、ブチル
ビニルエーテル、イソプロペニルメチルエーテル、α−
オレフィン、ブタジェン、イソプレン、ネオプレンなど
がある。

上記のビニル化合物の使用割合は、前記の式（３）で示
される化合物との合計量中一般に８０重量％以下、好ま
しくは５０重量％以下の割合とされているのがよい。こ
の割合があまりに多くなりすぎると、これより得られる
共重合物は酸無水物用の乳化剤としてその乳化力やサイ
ズ効果が低下するため、好ましくない。

この発明において式（３）で示される化合物の単独重合
（２種以上の化合物を用いる場合の共重合を含む）、あ
るいは上記化合物とこれ以外のビニル化合物との共重合
は、いずれも一般の重合触媒を用いて常法に準じて行う
ことができる０重合条件については各化合物の種類に応
じて適宜設定すればよい。

このような方法にて得られる上記単独重合物または共重
合物からなる重合物は、その乳化力およびサイズ効果の
観点から、平均分子量が通常１，０００〜ｉｏｏ、ｏｏ
ｏ、特に好ましくは３．０００〜５０．０００の範囲に
あるのが望ましい。

なお、上記の単独重合物または共重合物のある種のもの
については、上記以外の方法で合成することもできる。

たとえば式（３）におけるＲ１がアセチル基やアルキル
カルバモイル基となる単独重合物または共重合物を得る
方法として、出発原料に式（３）におけるＲ２が水素で
ある化合物、つまりアクリル酸またはメタクリル酸のア
ルキレンオキシド付加物を使用し、この付加物の単独重
合ないしビニル化合物との共重合を行ったのち、アセチ
ル化やウレタン化を行う方法を採用してもよい。この発
明における乳化剤には、このような手法にて合成される
重合物も包含されるものである。

この発明の製紙用サイズ剤において、前記酸無水物に対
する上記単重合物または共重合物からなる乳化剤の使用
割合は、酸無水物との合計量中１〜３０重景％重篤まし
くは５〜２０重量％とするのがよい。この使用量が少な
くなりすぎるとこれを用いたことによる効果が充分に得
られず、またあまりに多くなりすぎてもサイズ効果を損
なうおそれがあり、いずれも好ましくない。

この発明の製紙用サイズ剤は、通常上記の酸無水物と乳
化剤とを混合しておき、使用時に水中に乳化分散して用
いるが、必要により使用時に酸無水物と乳化剤とを混合
したのち水中に乳化分散して用いてもよい。このとき、
乳化剤として、前記単独重合物または共重合物からなる
特定の重合物とともに他の公知の各種界面活性剤をこの
発明の効果を損なわない範囲内で併用してもよい。

水乳化物を調製する際の製紙用サイズ剤（酸無水物と乳
化剤）の使用量としては、一般に５〜５０重量％であり
、またこれを用いて製紙用バルブをサイズ処理する際の
上記サイズ剤（酸無水物と乳化剤）の使用量は、パルプ
１００重量部に対して通常０．０５〜０．５重量部程度
である。これらの使用量は従来の製紙用サイズ剤と特に
異なるところはない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、サイジング用酸無
水物の乳化剤として前記単独重合物または共重合物から
なる特定の重合物を用いたことにより、簡単な攪拌だけ
で安定な乳化物が得られ、しかもサイズ効果にもすぐれ
た製紙用サイズ剤を提供することができる。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例炭素数１２のポリプロピレンと無水マレイン酸との付加
反応物であるアルケニルコハク酸無水物８０重量部と、
後記表にて示される試料阻１〜１１にて示される乳化剤
２０重量部とを混合して、この発明の製紙用サイズ剤と
した。

比較例乳化剤として後記表にて示される試料階１２〜１６にて
示されるものを２０重量部使用した以外は、実施例と同
様にして比較用の製紙用サイズ剤を得た。

なお、後記表中の乳化剤における〔　〕内の数値はエチ
レンオキシドまたはプロピレンオキシドの重合モル数な
いし付加モル数を、また（　）内のＭＷは平均分子量を
、それぞれ意味する。

上記の実施例および比較例の各製紙用サイズ剤につき、
下記要領にて乳化性試験、乳化安定性試験およびサイズ
効果試験を行った。これらの試験結果を後記表に併記し
た。

く乳化性試験〉製紙用サイズ剤１０重量部を水９０重量部中に加え、プ
ロペラ型の攪拌羽根を用いて６００ｒｐｍで５分間攪拌
したのち顕微鏡にて乳化粒子の粒径を測定した。

く乳化安定性試験〉製紙用サイズ剤２０重量部を水８０重量部中に加え、プ
ロペラ型の攪拌羽根を用いて６００ｒｐｍで５分間攪拌
したのちＦｏｒｃｅのマヨネ〜ズｊＩ瓦に入れて室温で
２週間放置し、変化のないものをＯ１分離したものを×
とした。

〈サイズ効果試験〉上記の乳化安定性試験で調製した乳化直後の乳化物をサ
イズ効果試験用サンプルとし、紙のステキヒトサイズ度
（Ｊ　ｒ　５Ｐ−８１２２）　ニ＊ｔニーｃサイズ効果
試験を行った。なお、供試バルブとしてはＬＢＫＰ　（
カナディアン・スタンダード・フリーネス３８０ｍＪり
を用い、また抄紙の条件として、抄造：タラピー丸型手すき機乾燥：回転式ドライヤー、１００”ｃｘ９０秒間坪１１
：６０ｇ１ｒｄ填料、定着剤なしとし、かつ上記のサンプル（乳化物）の添加量は０、３
１ｉ量％とした。

上記の表から明らかなように、この発明の試料１１ｈｌ
〜１１に係る乳化剤を用いた実施例の製紙用サイズ剤は
、乳化性、乳化安定性およびサイズ効果にいずれもすぐ
れたものであるが、試料Ｔｈ１２〜１６に係る乳化剤を
用いた比較例の製紙用サイズ剤は、これらの性能にいず
れも劣るものであることが判る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ａ）つぎの式； ▲数式、化学式、表等があります▼（１）および／または ▲数式、化学式、表等があります▼（２）（式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２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、Ｒ
＿３は炭素数１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、ｎは２〜３の整数であ
る）で示される酸無水物と、Ｂ）つぎの式； ▲数式、化学式、表等があります▼（３）（式中、Ｒ＿４は水素またはメチル基、Ｒ＿５は水素、
炭素数１〜５のアルキル基、アルキルカルバモイル基ま
たはアセチル基、ＡＯはアルキレンオキシド、ｍは１〜
１００の整数である）で示される化合物の単独重合物または上記化合物とこれ
以外のビニル化合物との共重合物からなる乳化剤とを必須成分として含むことを特徴とする製紙用サイズ
剤。
（２）式（３）における（ＡＯ）＿ｍが、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、これらの単独付加重合物ま
たはこれらのブロックないしランダム共付加重合物であ
る特許請求の範囲第（１）項記載の製紙用サイズ剤。
（３）Ｂ成分の乳化剤を構成する単独重合物または共重
合物の平均分子量が１，０００〜１００，０００である
特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載の製紙
用サイズ剤。
（４）Ｂ成分の乳化剤の使用量がＡ成分の酸無水物との
合計重量中１〜３０重量％である特許請求の範囲第（１
）〜（３）項のいずれかに記載の製紙用サイズ剤。