JPS6291531A - リグノスルホネ−トアミンの調製方法 - Google Patents

リグノスルホネ−トアミンの調製方法

Info

Publication number
JPS6291531A
JPS6291531A JP61236978A JP23697886A JPS6291531A JP S6291531 A JPS6291531 A JP S6291531A JP 61236978 A JP61236978 A JP 61236978A JP 23697886 A JP23697886 A JP 23697886A JP S6291531 A JPS6291531 A JP S6291531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lignin
amine
lignosulfonate
amines
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61236978A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH051810B2 (ja
Inventor
ピーター・ディリング
ハンバート・ティー・デリコリ
ジェイムズ・イー・デイビス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westvaco Corp
Original Assignee
Westvaco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westvaco Corp filed Critical Westvaco Corp
Publication of JPS6291531A publication Critical patent/JPS6291531A/ja
Publication of JPH051810B2 publication Critical patent/JPH051810B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H6/00Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/30Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests characterised by the surfactants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084Dispersions of dyes
    • C09B67/0085Non common dispersing agents
    • C09B67/0086Non common dispersing agents anionic dispersing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/03Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/44General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders
    • D06P1/46General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders using compositions containing natural macromolecular substances or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Coloring (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

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) この発明はリグノスルホネートアミンの調製方法及びそ
れを用いた調合物に関する。特に、この発明は染料調合
物や農薬調合物の添加剤として適したスルホメヂル化リ
グニンのアミンに関する。
(従来の技術) リグニンは植45aのセルローズと連合して自然界に存
在する高分子けのポリマーである。リグニンは、軟質木
材において約27%から33%、硬質木材において約2
0%から24%の割合で含有されている。なお、この割
合は乾燥重量比におけるものである。リグニンは無定形
であり、3次元網状構造の高分子量物質である。また、
セルローズと異なり、リグニンは芳香族性を示す。
製紙工業において、リグニンは亜硫酸塩法及びクラフト
法(硫酸塩法)として知られる2種類のバルブ化法によ
って生成されるバルブから分lll1iされる。亜硫酸
塩法においては、リグニンはパルプ中のセルローズ部分
を直接スルホン化することによって分離される。一方、
クラフト法はアルカリ分解反応を利用してリグニンポリ
マーのβ−アリルエーテル結合を切断し、フェノール型
の化学的機能を得る方法である。したがって、クラフト
法のリグニンは、クラフト法の黒液から酸による沈澱に
よって分離される。その操作は、フェノール基のpKa
より低いpH域で行なわれる。並値1!i塩法のリグニ
ンの精製工程には、木材中の糖分を醗酵によってアルコ
ールに変換する過程及びカルシウムイオンやマグネシウ
ムイオンをナトリウムイオンと置換する過程が含まれる
。クラフト法はより広く利用されているバルブ化法であ
り、全世界の製紙工業において約60%の普及率を有す
る。
製紙工業におけるクラフト法の残滓である黒液に含まれ
るリグニンは、従来より化学調合物の添加剤として採用
されてきた。その理由はこのリグニンは化学的活性が高
いため、容易に新規かつ安価な誘導体を生成できるから
である。代表的な誘導体生成反応としては、水素化、ハ
ロゲン化、ニトロ化、スルホン化、酸素化、塩の生成、
エーテル化及びエステル化があげられる。リグニンは自
然界に存在するポリマーであり、その特徴はメ1〜キシ
ル基、ヒドロ4−シル基等を右する相互に密接に結合し
た一連のベンゼン環を有する点である。
副生成物であるリグニンは各種の化学調合物の添加剤と
して用いられてきた。例えば、表面活性剤、エキステン
ダー、分散剤、補強剤、吸収剤、結合剤、金属イオン封
鎖剤、乳化剤、乳化安定剤、保護コロイド等として用い
られてきた。リグノスルホネート化合物、特に、ナトリ
ウムリグノスルホネートは織物用染料や印刷用ピグメン
トの添加剤や分散剤として使用されたきた。これらのリ
グニンは、サウスカロライナ州ノースチャールストンに
所在のウエストバコ・コーポレーション(Wcstva
co Corporation)からインジュリン(I
ndulinR) 、リアクラス(Reax ” )及
びボIJ 7オン(Polyfon” )という商標を
(4して販売されている。
クラフト法においては、リグニンは黒液と呼ばれるバル
ブ廃液から副生成物として得られる。その場合、木、麦
わら、とうもろこしの茎、さとうきびのしぼり殻等のり
グツセルローズを処理し、リグニンからセルローズバル
ブが分離される。クラフト法においては、木材に強いア
ルカリを作用させる。そうすると、アルカリ域において
可溶性のリグニンのナトリウム塩が形成される。このナ
トリウム塩はセルローズから分離され、黒液に溶解され
る。黒液のpHを下げることによって、黒液からリグニ
ンが回収される。
可溶性リグノンの塩を含有する黒液のpHは炭酸ガスを
通じることによって低下させることができる。これは、
炭酸ガスによって、イオン化されたリグニン分子に結合
しているフェノールヒドロキシル基が遊離型のフェノー
ルもしくは酸性型に変換されるためである。pHが低下
すると、黒液中の可溶性リグニンは沈澱析出する。黒液
からアルカリリグニンを不溶性生成物として沈澱させる
ためには、初期pH約13の黒液のpHを約10゜5ま
で下げる必要がある。沈澱したリグニンはpHを約2ま
で下げることによって、ざらに精製される。そして、こ
のリグニンを固化した後水洗し、無機塩類等の不純物を
除去すればAクラスの純度のリグニンが得られる。この
ような高純瓜のリグニン生成物はウエストバコ・コーポ
レーションからインシユリン(INDULIN■)へと
いう商標をイ」シて販売されている。
クラフト法、ソーダ法もしくはその伯のアルカリ法によ
って得られるリグニンはスルホン化生成物として回収さ
れないが、必要に応じて重亜硫酸塩もしくは亜硫酸塩と
反応させることによってスルホン化することができる。
スルホン化されたリグニンは少なくとも有効ωのスルホ
ン基を有し、適度の酸性溶液及びそれよりも高いpH域
にある溶液において水溶性を示すと考えられる。
クラフト法のリグニンをスルホン化するのに適用された
従来の方法は、リグニンを亜硫酸ナトリウム及びホルム
アルデヒドと反応させることによって、アルカリリグニ
ンをスルホメチル化する工程を含む。この方法はアドラ
ー(Adler) (l!!の米国特許第2.680.
113号に開示されている。スルホメチル化はリグニン
分子のフェノールの芳香族核に対して起る。すなわち、
−CH2S03H基が芳香族環に結合されるのである。
また、i%ルムアルデヒドを使用せずに、リグニンを亜
硫酸ナトリウムで処理することによって、芳香族核のリ
グニン側鎖をスルホン化することができる。アリカリリ
グニンのスルホメチル化は、通常p++q、oもしくは
それ以上で行なわれる。その理由はフェノールをイオン
化し、リグニンの溶解性を高め、スルホメチル化を適切
に行なうためである。
最近では、クラフト法のリグニンを二段階でスルホメチ
ル化する方法が提案されている。この方法においては、
第1段階として、リグニンのイオン化されたフェノール
成分が、アルデヒドによってメチロール化される。この
反応はアルカリ域で行なわれる。次にDI+を酸性域ま
で下げて、メチロール化されたリグニンを沈澱させる。
沈澱したリグニンを水洗して無機塩類を除去する。第2
段階として、上記精製されたリグニンは、イオウ/酸素
含有化合物のナトリウム塩もしくはアンモニウムによっ
てスルホン化される。この方法は、1984年10月5
0及び1984年12月10日にそれぞれ出願された同
時係属米国v1訂願第06/657.913号及び同第
0−6/679,901号に開示されている。
上記方法によって得られたリグノスルホネートのナトリ
ウム塩及びアンモニウムは染料調合物等の添加剤や分散
剤どして使用できる。
亜流酸塩法においては、木材中のリグニンは加水分解さ
れ、その反応過程でスルホン化されて可溶性となる。今
日、業界では多種類の亜硫酸塩法が使用されており、通
常、それらの方法にはバルブ化の状態を表わすような名
称が付けられている。
例えば、亜1j!IM塩法にはマグネシウムベース並値
Flat塩法、カルシウムベース’N lit M塩法
、アンモニアベース並値酸塩法、ソーダ法、中性法、重
亜硫酸塩法、酸性亜硫酸塩法がある。亜硫酸塩法におけ
るリグニンのスルホン化は、芳香核の側鎖の炭素に結合
したスルホン酸もしくは末端アルコールを含む側鎖にa
3いて起る。亜硫酸塩法のリグニンはバルブ段階でスル
ボン化され、蒸解剤として重亜硫酸ナトリウムもしくは
重亜硫酸カルシウムが使用される。スルホン化されたリ
グニンは水溶性であり、バルブから容易に水洗除去でき
る。
リグノスルホネートのナトリウム塩を封鎖剤として液体
農薬調合物に適用する方法が提案された。
しかし、その使用量は極めて低レベルに限定されている
。その叩出は、リグノスルホネートのすトリウム塩は、
多量に使用すると、農薬の成分であるアミンとの間でイ
オン交換反応を起し、農薬調合物内に沈澱等を発生する
からである。エチレンジアミン四酢1 (EDTA)及
びクエン酸のアミンも従来封鎖剤として使用されてきた
が、非常に高価である。
米国特許第3,784,493号には、亜硫酸塩法の廃
液からリグノスルホネートアミンを生成する方法が開示
されている。この方法は、廃液中のリグニンをホルムア
ルデヒドと反応させ、セメントの硬化調整剤、油J1の
掘削泥水における水化シエール(hydration 
5hale)抑制剤あルイハ樹脂用ノフィラーとして適
用可能な生成物を生成させる方法である。
(発明の概数) この発明は、クラフト法の黒液中に含まれるリグニンを
使用して、スルホメチル化リグニンのアミンを生成する
方法に関する。このアミンは種々の化学調合物の添加剤
として使用できる。
まず、黒液の初期pH値約13を約10.5まで下げ、
黒液中のリグニンを沈澱析出させる。次に、沈澱したリ
グニンのスラリーをアルデヒドで処理してメチロール化
する。そして、このリグニンのスラリーのpHを約2か
ら約3まで下げた債、これを水洗して無機塩類その他の
不純物を除去する。
このようにして生成されたメチロール化リグニンを、p
H約6.3から約6.5において、有機アミン及びイA
つ/酸素含有化合物(二酸化イオウ等)と反応させ、ス
ルホメチル化リグニンのアミンを得る。
このスルホメチル化リグニンのアミンは、染料調合物や
印刷インク調合物の添加剤として、あるいは農薬調合物
の封鎖剤として使用でき、従来のリグニン化合物に優る
数多くの特徴を右している。
(実施例) 次に、この発明の一実施例を説明する。
上記のように、この発明のスルホメチル化リグニンのア
ミンは、クラフト法の残滓である黒液から回収されるリ
グニンから調製される。染料調合物の添加剤として使用
した場合、このアミンは、従来のスルホメチル化リグニ
ンのナトリウム塩に比べ、mM着色性(fiber s
taining)が低く、色調に対する影響も小ざい。
さらに、アミンは発泡性が低く、アゾ染料調合物に適用
した場合の褪色性もす]−リウム塩に比べて低い。また
、印刷用インク調合物にこの発明のアミンを使用した場
合、所望の低い3!’J電性が得られるとともに、合成
型のシラフナによって高い粘性が得られる。
この発明のリグニンのアミンは、リグニンのナトリウム
塩やアンモニウム化物が有効でない場合に、アミン成分
を含有する酸性染料調合物や直接染料調合物の有効な添
加剤として使用できる。
さらに、農薬調合物、特にアミン成分を含有する農薬調
合物にJ3いて、金属イオン封鎖剤が使用され、リグニ
ンのナトリウム塩やアンモニウム化物がイオン交換され
て沈澱を生じるJ:うな場合、この発明のアミンを使用
すれば、そのようなことは未然に防止できる。
スルホメチル化リグニンのアミンは、クラフト法の黒液
から生成される。以下にその工程を示す。
(1)初期pll約13の黒液を二酸化成木等の酸性化
剤で処理して、そのpllを約9.5に下げ、リグニン
を沈澱させる。
(2)沈澱したリグニンをホルムアルデヒド等のアルデ
ヒドで処理して、これをメチロール化する。
(3)メチロール化されたリグニンのI)Hを約2ない
し3まで酸性化し、さらにリグニンを沈澱させ、これを
固化する。
(4)   沈澱したメチロール化リグニンを水洗し、
無機塩類、不要な反応体及びその他の不純物を除去する
(5)精製されたメチロール化リグニンを有機アミン及
びイオウ/M素を含有する化合物で処理し、スルホメチ
ル化リグニンのアミンを生成する。
このリグニンのアミンの生成工程を反応式で示すと次の
ようになる。
精製されたメチロール化リグニンの有機アミン及びイオ
ウ/酸素を含有する化合物による処理は次のいずれかの
方法で行なわれる。
(1)アミンの亜硫酸化合物を生成させ、これをメチロ
ール化リグニンと反応させる。
(2)一定の初期pH値を有するメチロール化リグニン
の水性スラリーにアミンを添加し、所定量のS02ガス
によって逆滴定し、スラリーのpHを所定の値に合せる
スルボン化反応は広いpH域で起りつるが、生成物のp
H域を中性に近付【プるためには初期pHは6.3から
6.5にするのが好ましい。また、pH域をこの範囲に
しておけば、リグニン生成物を各種用途に適用するに際
して、pH域の調整が容易である。
リグニンのアミンの調製用として使用できる有機アミン
としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ
エタノールアミン、ジェタノールアミン、ジメチルアミ
ン、モノエタノールアミン、ブOとレンジアミン、シク
ロエチルアミン、ジエヂレンテトラミン、テトラエチレ
ンペンタミン等があ全。
沈澱させたリグニンのスラリーをアルデヒドで処理して
メチロール化する際のpHは、約11が望ましい。また
、使用可能なアルデヒドは種々あるが、ホルムアルデヒ
ドが望ましい。
以下に示す方法は、クラフト法の黒液からこの発明のス
ルホメチル化リグニンのアミンを生成させるための実験
室段階での好ましい方法である。
ここではメチロール化の段階において、3モルのホルム
アルデヒドが使用され、スルホン化の段階において、3
モル(リグニン1,000(Jについて)のS02が使
用されているが、これらの成分のモル比を変更しても良
好な結果が得られる。例えば、スルホン化率を低くする
必要がある場合には、アルデヒドの昂及びナトリウム/
イオウ/M素を含有する化合物の砧を少なくすることが
できる。
スルホネート リ ニンのアミン生  。
A、リグニンのメチロール化 (1)黒液をCO2で処理して得た固形リグニンをスラ
リー化し、総固形物含有最25%のスラリーを形成する
(2)  50%水酸化ナトリウム(NaOH)溶液を
使用して、このスラリーのpH域を11に調整し、リグ
ニンを可溶化する。
(3)  リグニン1,000gにつき3モルのホルム
アルデヒド()Ic)−1o)を添加し、30℃から8
0℃の範囲内の温度(70℃が好ましい温度である)で
2時間反応させる。
(4)この溶液を25%硫酸(ト12S04)溶液でp
l+約2まC酸性化し、リグニンを沈澱させる。
B、リグノスルホネートのアミン調製 (1)固形分含有率100%の上記メチロール化すグニ
ンクーキ100tJをスラリー化し、固形分含有率25
%のスラリーを形成する。
(2)  このスラリーのpH域を、トリエタノールア
ミンを用いて約6.3に調整する。
(312,5モルのトリエタノールアミン及び25モル
のS02を添加し、リグニンをメチロール化する。
(4)再びトリエタノールアミンを用いて、911を6
.3に調整する。
(5)  リグニンの温度を約95℃まで上貸させ、そ
の温度で約1時間から約20時間保持し、スルホメチル
化リグニンのアミンを形成する。なお、上記保持時間は
、約8時間から約12時間が好ましい。
スルホン化反応は、大気圧下において、約80℃から約
100℃(好ましくは約95℃)、または加圧下におい
て、約100℃から約190℃(好ましくは約120℃
から約140℃)で行なわれる。なお、加圧下において
、100℃以上の温度で反応さUるど、リグニン生成物
の邑の濃化が起り、温度を上界させればさせるほどリグ
ニンの色が暗くなるため、大気圧下での反応が望ましい
といえる。リグニンの色が濃化すると、染色サイクルに
おいて、繊維着色性が高くなり、色むらの原因となる。
以下の例及び表に示したデータは、この発明の利点を示
すものである。
例  1 上記方法によってクラフト法の黒液から調製されたスル
ホメチル化リグニンのアミンについて、繊1を着色性、
染料褪色性、発泡性、導電性、熱的安定性及び粘性を測
定した。その結果をスルホメチル化リグニンのナトリウ
ム塩の場合の結果と比較した。
粘性の測定に際しては、各スルホン化リグニンについて
、固形分含有率25%のスラリーを調製し約70℃に加
熱した。そして、氷酢酸を徐々に添加してpHを7.0
に調整した。最終的に液体調合物の温度を25℃に調整
し、ブルックフィールド(Brookfield)粘度
計(Model LVT)を使用して測定した。
熱的安定性の測定に際しては、この発明のリグニンのア
ミンを使用して、染料/リグニン化合物の調合物を調製
した。50gの染料、35gのスルホメチル化リグニン
化合物、125dの水及び5滴のエヂレンジアミン四酢
酸溶液(1%溶液、1)Hlo、O−10,5)を含有
する調合物を調製し、酢酸を用いて各調合物の011を
8.0に調整した。生成物の911が8.0より低くな
った時点で、pl+調整操作を停止した。次に、リグニ
ン添加剤を含有する各染料調合物をボー(レミル内で粉
砕した。この操作は、分散染料の濾過テストをバスする
まで続けた。固形の各染料調合物1gをとり、これに2
50−の水を加え、この溶液を15分間煮沸し、ワット
マン(Watman)濾紙Nα2から騎4を用いて濾過
(吸引濾過)した。これは、アメリカン・アソシエーシ
ョン・オブ・テキスタイル・ケミスツ、アンド・カラリ
スツ(AATCC)の標準熱的安定性テストに指定され
ているものである。濾過時間を記録し、濾紙を乾燥し、
縞紙上に残った染料の重重を計るとともに目視による観
察も行なった。
リグニンの分散性測定に際し、染料/リグニン化合物の
調合物を、lIJ製した。この調合物は、熱的安定性測
定の際に調製したものとほぼ同じであるが、次の点で異
なる。すなわち、水と染料調合物との混合物を加熱せず
にスラリー化し、上記と同様な濾紙で濾過した点である
。水性染料調合物の濾過完了までの時間を記録した。
リグニン生成物の繊維着色性は、ナイロン繊維の光反射
率を測定することによって測定した。その場合、pH4
のリグニン化合物/染料の調合物を重量化で1:1の割
合でナイロン!SJi雑に適用した。
印刷インクの粘性は、以下の手順で測定した。
まず、各スルホメチル化リグニンを8gを160−の水
に溶解し、25%硫酸溶液を用いて、そのpHを7.0
に調整した。BASFで製造されているカルボボール(
Carbopo l )印刷ベースl−ゲル309を8
10ai!の水に添加し、高速ミキサで混合した。
上記リグニン溶液をこのゲル混合物に混合操作を加えな
がら徐々に添加した。そして、ブルックフィールド粘度
計(Hodel LVT)で粘性を測定した。
なお、印刷ペーストの許容粘性は10,000以上と考
えられる。
各種スルホメチル化リグニン生成物の電解質含有11は
、10gのゲニン生成物を1,0OOdの水に添加して
測定した。pl+を7.0に調整し、この溶液をアミコ
ン・ラボラトリ−・ウシ1〜ラフイルトレージヨン・シ
ステム(八n+1con Laboratory Ul
tra−Filtration System)、 M
odel H2000に加えた。このModel H2
000は500分子サイズの膜を有している。この膜は
分子量500以下の分子、たとえば無機塩類等は通すが
、リグニン成分は通さない。
キレリヤーガスとして圧縮窒素ガスを用いた。上記ウル
トラフィルトレージョン室内の品が100dまで減少し
た後、脱イオン水1 、0OOdを加えた。そして、溶
離液の導電性が水の導電性に等しくなるまで、この一連
の操作を繰返した。ウルトラフィルトレージョン室内の
濃縮物を除去して脱水した後、その残留物を乾燥した。
この残留物の重さと初めに使用したリグニン生成物の重
さく10g)との差が試料中に含まれていた無機塩類の
重さである。
導電性の測定は次のようにして行なった。まず、リグニ
ン生成物の5%水溶液を調製した。この溶液を8硫酸を
用いてpHを8.0に調整した。なお、生成溶液のpl
+が8.0以下であれば調整の必要はない。そして、イ
エ0−・スブリンクズ・インスツルメント・カンパニ(
Yellow SpringsInstrument 
Company)製の導電メータModel 31を使
用して導電性を測定した。
褪色性はアゾ染料褪色テスト法によって測定した。この
方法の手順を以下に示ず。1gのC,1,ディスバース
ト・ブルーフ9と11の水を混合することによって、標
準ジアゾ分散染料スラリーを調製する。被検用及び対照
用のリグニン化合物1gを125teの水に添加し、こ
れに染料スラリー100dを添加づる。pHを5.0か
ら5.5に調整し、予め精練したダクロン(DaCrO
n、商品名) (Type 54)のヤーンのスケイン
(skein) 5 gを加え、これをレニガル・ダイ
・コントロール・マシン(RenigalDye Co
ntrol Machine) 、Nodel PRに
入れ、80℃に加熱する。15分後、温度をさらに13
0℃まで上げ、この湿度で45分間維持する(温度が1
30℃まで上がるまでに15分を要する)。その後、オ
ートクレーブの温度を下げ、スケインを取出し、流水で
洗浄した後乾燥する。このようにして形成した試料の反
射率を測定することによって褪色性を算出する。使用し
た光電反射率計(Model 610)はニューヨーク
のフォトボルト・コーポレーション(Photovol
t Corporation)製である。なお、褪色性
は反射率を基にして9出され、百分率で表示される。
従来のリグニン化合物とこの発明のリグニン化合物とに
関し、各測定項目について測定した。その結果を以下の
表に示す。
第1表は繊IIi着色性の測定結果を示す表である。
この発明のリグノスルホネートのトリエタノールアミン
化合物とリグノスルホネートのナトリウム塩とについて
、羊毛とナイロン(Nylon)に対する着色性を測定
した。繊維着色性は、5gのリグニンを5!7の繊維に
適用した場合の光の反射率より算出した。反射率が高い
ほど明るい色である。したがって、この値が高いほど着
色性が低いことを意味している。
第2表に褪色性の測定結果を示す。すでに概説したよう
なアゾ染料褪色テストによってリグノスルホネートのア
ミンとナトリウム塩とについて測定した。
第  2  表 酸素有り      酸素なし pHアミン ナトリウ  アミン ナトリウム塩   
     ム塩 4    7.0  39.0    ?、9   3
9.05    6.9  4G、0   8.0  
 72.46    7.1  73.0   7.9
   79,077.1  96.0   7.9  
 79.08   33.9  96.0   89.
0  100.0第3表は発泡性の測定結果を示す表で
ある。この場合も、リグノスルホネートのアミンとナト
リウム塩とについて測定した。
第  3  表 時 間  トリエタノール  す1−リウム塩(秒) 
 アミン化合物 0      30d       80Id60  
  (58秒で破壊>       80m1120 
              80Id。
第4表は導電性及び印刷ゲルの粘性の測定結果を示す表
である。これらの測定項目については、数種類のリグノ
スルホネートのアミンとナトリウム塩とについて測定し
た。
染料調合物において、リグノスルホネートのアミンを分
散剤として使用した場合の熱的安定性及び分散剤の測定
結果を第5表に示す。
第6表は溶解性及び粘性の測定結果を示す図である。こ
れらの測定項目については、この発明ににる数種のスル
ホメチル化リグニンのアミンについて測定した。リグノ
スルホネートのアミンの2%水溶液を調製し、生成物が
沈澱し始めるまでH8O4の50%溶液を徐々に加えた
。溶液に濁りを生じた点を沈澱点とし、それまでに要し
たH S04の吊を測定した。
この発明のスルホメチル化リグニンのアミンを液体農桑
調合物の封鎖剤として適用した。その組成を第7表に示
す。
第  7  表 成   分        重量比 (%)i  2,
4−Dジメチルアミン   56.7(45%酸当41
) 2 ジメチルアミン       1.0リグノスルホ
ネート 3         水              
42.3このアミンは封鎖剤として非常に優れている。
それは、スルホメチル化リグニンのナトリウム塩やアン
モニCクム化合物のように、2.4−D農薬調合物に含
まれるアミンとの間でイオン交換樹脂を起さないからで
ある。
鮭−ユ リグニンのアミンはリード・リミテッド(ReedLt
d、 )から販売されているマラスバース(HAIIA
SPER8IE)CBから調製される。このマラスパー
スCBは重亜lii!を酸塩パルプ化法の副生成物であ
るナトリウムリグノスルホネートである。このナトリウ
ムリグノスルホネ−1〜のアミンの調製手順を以下に示
す。まず、ダウ・ケミカル(DOWChemical)
社製の高活性カブオン交換樹脂(DOWEXllCR−
3) 250びをとり、これに10%マラスパースCB
溶液25gを加える。なお、この量はナトリウムイオン
を水素イオンで置換して除去するのに必要な岳である。
イオン交換反応によってp++は8.25から 1.7
5へ減少した。、1i5i過操作によってイオン交換樹
脂を分離し、この樹脂を100#li!の水で洗浄した
後、適当なアミンを用いてリグノスルホネート溶液のp
Hを7.0に調整し、その水素イオンを置換してアミン
を形成する。そして、生成物の濃度が固形分含有ff1
25%になるまで濃縮した。このリグニンのアミン及び
市販のマラスパースCBのナトリウム塩の導電性、アゾ
染料褪色性、分散性及び熱的安定性を上記と同様な方法
によって測定し、これらの値を比較した。以上の結果を
第8表から第10表に示す。
第8表は導電性の測定結果を示す表である。
第  8  表 導  電  性 生  成  物         (5%溶液、pH1
7,0)(μと) マラスパースCB          8,000(ナ
トリウム塩) マラスバースCB          3.880(ト
リエタノールアミン化合物) マラスパースCB          4,400(ジ
ェタノールアミン化合物) マラスパースCB           6,110(
モノエタノールアミン化合物) マラスパースCB          4,500(]
ヘリエチルアミン化合物) 第9表はアゾ染料褪色性の測定結果を示ず表である。
第  9  表 グ、p115   び、pH5 (%)  (%) マラスパースCB                4
1         63(ナトリウム塩、対照用> 
         (*e)       (紫色)マ
ラスパースCB                O1
1(トリエタノールアミン化合物) マラスパースCB                O
14(ジェタノールアミン化合物) マラスバースCB                1
4.5        45(モノエタノールアミン化
合物) マラスバースCB                9
.5        39(トリエタルアミン化合物) 第10表は分散性及び熱的安定性の測定結束を示す表で
ある。
第  10  表 (秒) (秒)   (η) (lItg)マラスパー
スCB          11.5  10.5  
  13.1  21.5(ナトリウム塩) マラスパース08          ft、(111
,914,219,4(トリエタノールアミン化合物) マラスパースCB          11.6  1
1.6    12.9 22.6(モノエタノールア
ミン化合物) 上記結果より、並値Bsベースのリグノスルホネートの
アミンは、同じくリグノスルホネートのナトリウム塩と
その性質上著しく異’Jる。
上記の説明、例及び表に示された結果から、次のような
ことがいえる。すなわち、この発明によるリグノスルホ
ネートのアミンは、特に染料調合物、印刷ペースト及び
農薬調合物への適用に適している。また、このアミン(
よセメント、コンクリート、コールスラリー、セラミッ
ク材、インク、掘削泥水等にも適用できると思われる。
特にこのアミンは、石膏ボード、セメント及びコンクリ
ートの凝結遅延剤あるいは硬化促進剤として、コール及
び染料調合物の粘性緩和剤及び安定剤として、インクの
分散剤及び摩砕助剤として、油井掘削用の液体添加剤と
して、さらには農業用の土質向上剤としての使用が見込
まれる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)特に、化学調合物の添加剤としての使用に適した
    リグノスルホネートのアミンの調製方法であって、 a)アルカリ性溶液内のリグニンのフェノール成分をイ
    オン化する段階と、 b)前記フェノール成分をオルト位でメチロール化する
    段階と、 c)溶液のpHを酸性域まで低下させてメチロール化リ
    グニンを沈澱させる段階と、 d)沈澱させたメチロール化リグニンを水洗して無機塩
    類及び反応残滓を除去する段階と、 e)水洗精製されたメチロール化リグニンを、液体媒体
    内において、所定のアミン及びイオウ/酸素含有化合物
    と反応させてリグノスルホネートアミンを生成させる段
    階とから成ることを特徴とするリグノスルホネートアミ
    ンの調整方法。
  2. (2)前記液体媒体内におけるメチロール化リグニンと
    所定のアミン及びイオウ/酸素含有化合物とを反応させ
    る段階が、メチロール化リグニンを含む液体媒体のpH
    を約6から約7に調製し、この媒体内に前記アミンのみ
    を添加してリグニン/アミン調合物を調製し、その後イ
    オウ/酸素含有化合物の適量を前記リグニン/アミン調
    合物に添加し、pH約6から約7においてこのリグニン
    /アミン調合物をスルホン化することから成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載のリグノスルホネ
    ートアミンの調製方法。
  3. (3)前記アミンがトリメチルアミン、トリエチルアミ
    ン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメ
    チルアミン、モノエタノールアミン、プロピレンジアミ
    ン、シクロヘキシルアミン、ジエチレンテトラミン、テ
    トラエチレン及びペンタミンの中から選択されることを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載のリグノスルホ
    ネートアミンの調製方法。
  4. (4)前記イオウ/酸素含有化合物が亜硫酸ガスである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載のリグノ
    スルホネートアミンの調製方法。
  5. (5)液体媒体内において、精製されたメチロール化リ
    グニンを所定のアミン及びイオウ/酸素含有化合物と反
    応させてリグノスルホネートアミンを生成させる段階が
    、アミンとイオウ/酸素含有化合とを反応させてアミン
    サルファイトを生成させ、その後このアミンサルファイ
    トと前記リグニンとを反応させてリグノスルホネートア
    ミンを生成させることから成ることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載のリグノスルホネートアミンの調
    製方法。
  6. (6)前記イオウ/酸素含有化合物が、pH約6.3か
    ら約6.5においてアミン及びメチロール化リグニンを
    含有する媒体内に添加されることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載のリグノスルホネートアミンの調製
    方法。
  7. (7)前記リグノスルホネートアミンを染料調合物の添
    加剤として含有させる段階をさらに有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載のリグノスルホネート
    アミンの調製方法。
  8. (8)リグノスルホネートアミンを添加剤として含有す
    る染料調合物。
  9. (9)リグノスルホネートアミンを封鎖剤として含有す
    る農薬調合物。
JP61236978A 1985-10-03 1986-10-03 リグノスルホネ−トアミンの調製方法 Granted JPS6291531A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/783,781 US4732572A (en) 1985-10-03 1985-10-03 Amine salts of sulfomethylated lignin
US783781 1985-10-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6291531A true JPS6291531A (ja) 1987-04-27
JPH051810B2 JPH051810B2 (ja) 1993-01-11

Family

ID=25130373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61236978A Granted JPS6291531A (ja) 1985-10-03 1986-10-03 リグノスルホネ−トアミンの調製方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4732572A (ja)
JP (1) JPS6291531A (ja)
CA (1) CA1265514A (ja)
DE (1) DE3633735A1 (ja)
FI (1) FI83658C (ja)
NO (1) NO165494C (ja)
PT (1) PT83480B (ja)
SE (1) SE468208B (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0680684A (ja) * 1990-02-22 1994-03-22 Westvaco Corp チオリグニンの製造方法
WO2013031039A1 (ja) * 2011-09-02 2013-03-07 ハリマ化成株式会社 変性リグニンおよびそれを含有するフェノール樹脂成形材料
JP2014031511A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Xerox Corp リグノスルホネート化合物を含有する相転換インク組成物
JP2014031512A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Xerox Corp 固体インク用途のためのリグノスルホネート化合物
JP2015526524A (ja) * 2012-09-04 2015-09-10 ダウ アグロサイエンシィズ エルエルシー 水溶性除草剤塩の相溶性を改善するための組成物および方法
JP2016196416A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 株式会社日本触媒 リグニン誘導体の製造方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0354282A1 (en) * 1986-07-25 1990-02-14 Westvaco Corporation Sulfomethylated lignin amines
US5012870A (en) * 1989-02-21 1991-05-07 Westvaco Corporation Aminated sulfonated or sulformethylated lignins as cement fluid loss control additives
US5188665A (en) * 1992-01-24 1993-02-23 Westvaco Corporation Lignin amine salt-based binders for water-based black ink formulations
US5295998A (en) * 1993-02-02 1994-03-22 Liquid Carbonic Industries Corporation Adjusting pH in dyeing processes using CO2
US5972047A (en) * 1998-03-10 1999-10-26 Westvaco Corporation Amine modified sulfonated lignin for disperse dye
US5989299A (en) * 1998-05-26 1999-11-23 Westvaco Corporation Mixtures of amine modified lignin with sulfonated lignin for disperse dye
US20040159184A1 (en) * 2003-02-19 2004-08-19 General Electric Company Non-corrosive treatment to enhance pressurized and non-pressurized pulverized coal combustion
CN101147480B (zh) * 2007-09-13 2010-08-11 华南理工大学 改性木质素磺酸盐农药分散剂及其制备方法
US7901701B2 (en) * 2007-10-29 2011-03-08 Lignotech Usa, Inc. Methods for producing dried pesticide compositions
WO2010127142A2 (en) * 2009-04-29 2010-11-04 Lignotech Usa, Inc. Use of lignosulfonates in suspo-emulsions for producing pesticide compositions
US8497359B2 (en) * 2010-02-26 2013-07-30 Ppg Industries Ohio, Inc. Cationic electrodepositable coating composition comprising lignin
WO2014021887A1 (en) 2012-08-01 2014-02-06 Empire Technology Development Llc Water based lignin epoxy resins, methods of using and making the same
JP6461581B2 (ja) * 2014-12-05 2019-01-30 株式会社日本触媒 セメント混和剤
SE542796C2 (en) * 2018-10-08 2020-07-07 Stora Enso Oyj Process for preparing a resin
CN114656665B (zh) * 2022-04-19 2023-06-27 江阴市德惠热收缩包装材料有限公司 一种果蔬保鲜包装膜及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3407188A (en) * 1965-09-01 1968-10-22 West Virginia Pulp & Paper Co Quaternary ammonium salts of lignin
US3505243A (en) * 1967-12-05 1970-04-07 Itt Rayonier Inc Dispersants from spent sulfite liquor
US4444562A (en) * 1980-02-22 1984-04-24 Reed Lignin, Inc. Lignin-based dispersants especially adapted for thermosol dyeing
US4590262A (en) * 1984-10-05 1986-05-20 Westvaco Corporation Low electrolyte sodium lignosulfonates
US4670482A (en) * 1984-12-10 1987-06-02 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
US4642336A (en) * 1984-12-10 1987-02-10 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
US4636224A (en) * 1984-12-10 1987-01-13 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
US4629469A (en) * 1985-10-11 1986-12-16 Westvaco Corporation Humectant composition derived from kraft black liquor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0680684A (ja) * 1990-02-22 1994-03-22 Westvaco Corp チオリグニンの製造方法
WO2013031039A1 (ja) * 2011-09-02 2013-03-07 ハリマ化成株式会社 変性リグニンおよびそれを含有するフェノール樹脂成形材料
JP2014031511A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Xerox Corp リグノスルホネート化合物を含有する相転換インク組成物
JP2014031512A (ja) * 2012-08-03 2014-02-20 Xerox Corp 固体インク用途のためのリグノスルホネート化合物
JP2015526524A (ja) * 2012-09-04 2015-09-10 ダウ アグロサイエンシィズ エルエルシー 水溶性除草剤塩の相溶性を改善するための組成物および方法
JP2016196416A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 株式会社日本触媒 リグニン誘導体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
PT83480A (en) 1986-11-01
DE3633735A1 (de) 1987-05-07
NO863942L (no) 1987-04-06
FI83658C (fi) 1991-08-12
FI863989A (fi) 1987-04-04
DE3633735C2 (ja) 1988-12-22
FI83658B (fi) 1991-04-30
SE8604128D0 (sv) 1986-09-30
JPH051810B2 (ja) 1993-01-11
US4732572A (en) 1988-03-22
NO165494B (no) 1990-11-12
FI863989A0 (fi) 1986-10-02
SE8604128L (sv) 1987-04-04
NO863942D0 (no) 1986-10-03
PT83480B (pt) 1988-11-30
NO165494C (no) 1991-02-20
CA1265514A (en) 1990-02-06
SE468208B (sv) 1992-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6291531A (ja) リグノスルホネ−トアミンの調製方法
US4797157A (en) Amine salts of lignosulfonates
KR900005605B1 (ko) 저-전해질-함유 리그노술폰산 나트륨의 제조방법
US4764597A (en) Method for methylolation of lignin materials
JPH0226637B2 (ja)
JPH0254866B2 (ja)
US4892588A (en) Production of lignosulfonate additives
US4670482A (en) Ammonium lignosulfonates
KR880001323B1 (ko) 리그노술폰산 암모늄 및 그의 제조방법
US5043432A (en) Sulfonation of lignins
US4338091A (en) Process for lowering the viscosity of sulfonated lignins
US4636224A (en) Ammonium lignosulfonates
US4751247A (en) Amine salts of lignosulfonates
US4740590A (en) Method for preparing low electrolyte sodium lignosulfonates
US5049661A (en) Sulfonation of lignins
US4892587A (en) Lignosulfonate additive-containing carbon black compositions
JPH10212422A (ja) 高活性のスルフォン化リグニン染料分散剤を製造する方法と、それによって製造される高活性のスルフォン化リグニン染料分散剤、及びそれを含む化合物
JP2513932B2 (ja) チオリグニンの製造方法
US4748235A (en) Method of producing improved amine salts of lignosulfonates
US4721778A (en) Ammonium lignosulfonates
US5043434A (en) Oleum sulfonation of lignins
US5043433A (en) Oleum sulfonation of lignins
JPH0532685A (ja) スルホン化リグニン及びその製造方法