JPS6034697A - 自己乳化型サイズ剤組成物 - 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】 らに詳しくは中性抄紙に好適で、しかも自己乳化性に優
れた内添型サイズ剤組成物に関する。

製紙用サイズ剤としては従来より天然ロジンまたは変性
ロジンから製造されるサイズ剤、とくにロジンのマレイ
ン酸付加物をケン化してえられるいわゆる強化ロジンサ
イズ剤が汎用されてきた０これらサイズ剤は硫酸バンド
により定着させる配性サイズ化法に採用されているｏし
かし、必須成分である硫酸バンドの使用により抄紙系の
ｐＨが低下し、そのため製紙用機器の腐食がおこったり
、えられた成紙の強度および耐久性が低下するという欠
点がある。また炭酸カルシウムのごとき安価なアルカリ
性充填剤の使用が困難なため大幅な成紙コストの低廉化
は望めなかった。

前記酸性サイズ化法の欠点を解決するため、硫酸バンド
を使用しない中性抄紙法が研究され、中性域での抄紙条
件で成紙に優れたサイズ効果を付与するいわゆる中性サ
イズ剤が提案されている０たとえば、特公昭３９−２５
０５号公報に記載の環式ジカルボン酸無水物を含有する
サイズ剤、特公昭５５−２８５２６号公報に記載の内部
オレフィンの無水マレイン酸付加物からなるサイズ剤、
特公昭５３−３６０４４号公報に記載の置換ジカルボン
酸無水物とぎりオキシアルキレン系化合物および水から
なるサイズ剤などがあげられる。

しかしながら、特公昭３９−２３０５号および特公昭５
３−２８５２６号公報に記載されたサイズ剤はいずれも
特公昭５３−３６０４４号公報の記載からも明らかなよ
うに、前記ジカルボン酸無水物を水に分散させるために
は多くの制約を有する。すなわち、カチオン化デンブン
、ゼラチン、ポリビニルアルコールのごとき懸濁化剤で
ある保護コ四イトを必須成分としなければならず、しか
も高速度振とり機、機械的ホモジナイザー、超音波ホモ
ジナイザーなどの特定の強攪拌装置を使用することによ
りはじめて水に分散せしめることができるのである。

一方、特公昭５５−５６０４４号公報においては前記置
換ジカルボン酸無水物に界面活性剤としてポリオキシア
ルキレン系化合物を使用することにより前記の強攪拌装
置による懸濁化工程を省略できる旨が記載されている。

すなわち、同公報中の界面活性剤、たとえばポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンア
ルキルアリールエーテルを使用して前記ジカルボン酸無
水物の懸濁化を行なうばあいには、高速攪拌することな
く混合パルプアスピレータ−あるいはオリフィスに通過
させるだけでよい。

しかしながら、置換ジカルボン酸無水物と前記アルキル
またはアリールエーテル型界面活性剤を混合して放置し
たばあいは、該混合物の水に対する分散性が経日的に低
下するためサイズ効果もそれにつれて低下する傾向があ
る。

他方、同公報記載のポリオキシアルキレンアルキルジエ
ステルを用いるばあいは、前記アルキルまたはアリール
エーテル型の界面活性剤を用いたばあいにみられる放置
による経日サイズ効果の低下は詔められないが、本来そ
のアルキル基の炭素数が大きく疎水性が高いため単なる
混合操作によっては水に容易に分散しがたいという欠点
を有する。

以上のように同公報記載のいずれの分散剤も好適に使用
されうるちのではない。

以上のように従来公知の中性サイズ剤は、水に対する分
散性、経日分散安定性、サイズ効果などの諸性能のいず
れかの点において未だ満足しうるものではなく、今なお
前記の強化四ジンサイズ剤を使用した酸性抄紙方法が主
流を占めている。

かかる現状に鑑み、本発明者らは強化ロジンサイズ剤と
比べて何ら遜色なく実機に適用しうる中性サイズ剤を開
発すべく鋭意検討を重ねた結果、驚くべきことに特定の
界面活性剤を使用することによってのみ前記諸性能を同
時に満足しうる中性サイズ剤かえられるこ−とを見出し
、本発明を完成するにいたった。

すなわち、本発明は一般式（１）： （式中、Ｒ１は炭素数９〜２３、好ましくは１３〜１９
のアルキル基またはアルケニル基を示す）で表わされる
直鎖または分岐鎖状の置換コノ１り酸無水物および一般
式（ｎ）： １ （式中、Ｒ２は炭素数１〜２７の直鎮または分岐鎖状の
アルキル基、Ｒ３は炭素数２〜２８の直鎖または分岐鎮
状のアルキル基もしくはアルケニル基を示し、かつＲ２
とＲ３の炭素数の合計が９〜２９、好ましくは１３〜２
３である）で表わされる分肢鎖状置換コハク酸無水物よ
りなる群から選ばれた少なくとも一種の置換コハク酸無
水物、なら（式中、Ｒ４は炭素数６〜２０、好ましくは
８〜１８の直鎖または分岐鎖状のアルキル基、ｎは５〜
３０、好ましくは８〜２６の整数およびＸは一８０３Ｍ
１ １〜３のアルキル基）のいずれかを示す）および一般式
（駒； （式中、Ｒ’、ｎおよび又はいずれも一般式（１）中の
それらと同じ）で表わされるポリオキシエチレン型化合
物よりなる群から選ばれた分散剤を主成分として含有す
ることを特徴とする自己乳化型サイズ剤組成物に関する
。

本発明において、一般式（１）で表わされる置換コハク
酸無水物は末端に二重結合を有するα−オレフィンまた
はそれらのオリゴマーと無水マレイン酸の付加反応によ
りえられる。

該置換コハク酸無水物の具体例としては、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、トリイソブテニルコ
ハク酸無水物などがあげられ、またこれらの不飽和置換
コハク酸無水物を水素添加反応させて対応する飽和置換
コハク酸無水物をうろことができる。

一般式（ＩＩ）で表わされる分岐鎖状置換コハク酸熱水
物は内部オレフィンと無水マレイン酸との付加反応によ
りえられる。

該置換コハク酸無水物の具体例としてはデセン−５、ド
デセン−６、テトラデセン−７、ヘキサデセン−７、オ
クタデセン−９、エイコセン−１１などの内部オレフィ
ンと熱水マレイン酸の付加物などがあげられ、またこれ
らの不飽和置換コハク酸無水物を水素添加反応させて対
応する飽和置換コハク酸無水物をうろことができる。

前記α−オレフィンまたは内部オレフィンと無水マレイ
ン酸との反応は触媒の存在下または不存在下に、好まし
くは不活性雰囲気下で、常圧または加圧下↓行なう。反
応温度は１８０〜２５００（）１好ましくは１９０〜２
２０°Ｃとし、反応時間は１〜５０時間、好ましくは１
０〜３６時間とするのがよい◇ オレフィン類と無水マレイン酸のモル比はとくに限定さ
れないが、通常オレフィン類１モルに対して無水マレイ
ン酸０．４〜２モル、好ましくは０．８〜１．３モルと
するのが適当である。

反応終了後、未反応のオレフィン類と無水マレイン酸を
蒸留して除去することにより置換コハク酸無水物をうる
ことができる。

また本発明に必要不可欠な特定の分散剤は一般式（１）
および（駒で表わされるポリオキシエチレン型化合物に
限定される。

一般式（１）および（ト）においてＭで表わされる１価
のカチオンとしては、たとえばリチウム、ナトリウム、
カリウムなどのアルカリ金属イオン、アンモニア、トリ
メチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリ
エタノールアミンなどの各種アミンから誘導されるアン
モニウム基などが例示できる。

該分散剤は水酸基を含有せず、しかも適度な親水性を有
することが必要である。すなわち、前記一般式（Ｉ）お
よび（または）　（ＩＩ）の置換コハク酸無水物と該分
散剤とを長時間混合放置しても置換コハク酸の無水環が
開環せず化学的に安定であり、そのため該混合物の水に
対する分散能は経口的に変化しない。また該分散剤は適
度な親水性を有するため自己乳化性に優れ、ポリオキシ
アルキレンアルキルエーテルまたはポリオキシアルキレ
ンアルキルアリールエーテルのごとき従来公知の分散剤
に比べて少量の使用凰で足り、従来の実機への適用時に
問題となっていた泡立ちなどの欠点を改良することがで
きる。

成上のごとくしてえられた本発明の自己乳化型サイズ剤
の抄紙方法は、通常該サイズ剤をあらかじめ水に分散さ
せておくかあるいは使用時に該サイズ剤と水とを比例注
入することによりパルプスラリーに所定量を添加して行
なうことができる０またパルプへの定着性をより改善さ
せるため種々のカチオン性化合物、たとえばポリエチレ
ンイミン樹脂、カチオン性ポリアクリルアミド樹脂、カ
チオン性ポリアミドポリアミン樹脂、カチオン性澱粉誘
導体などを使用することができる。

つぎに参考例、実施例および比較例をあげて本発明をよ
り詳細に説明するが、本発明はかかる参考例、実施例お
よび比較例のみに限定されるものではない。

参考例１ 炭素ｖｔｔ１４の分岐鎖状α−オレフィンオリゴマーに
無水マレイン酸を付加反応させることによりアルケニル
コハク酸無水物をえた。

参考例２ 炭素数２０の分岐鎮状α−オレフィンオリゴマーに無水
マレイン酸を付加反応させることによリアルケニルコハ
ク酸無水物をえた。

参考例３ テトラデセン−７に無水マレイン酸を付加反応させるこ
とによりアルケニルコハク酸無水物をえた。

参考例４ エイコセン−１１に無水マレイン酸を付加ｆｆ応させる
ことによりアルケニルコハク酸無水物をえた。

参考例５ オクタデセン−９に無水マレイン酸を付加反応させるこ
とによりアルケニルコハク酸無水物をえた。

実施例１ 参考例１でえたアルケニルコハク酸無水物１０９ｋｌｊ
しつぎの第１表に示すポリオキシエチレン系分散剤１ｇ
を加えてよく混合したのち、該混合物１　ｇを１００ｍ
１サンプル瓶に採取し、水８６ｇを加え、軽く手で振と
りすることによりエマルジョン化してサイズ剤をえた。

実施例２〜２０ 使用する置換コハク酸無水物および分散剤を第１表に示
すものに代えたほがは実施例１と同様の方法でエマルジ
ョン化して各種サイズ剤をえた。

成上の実施例１〜２ｏでえられたサイズ剤の自己乳化性
を製造直後および７日後に〃１ｗべ、結果を第１表に示
した。

またえられたサイズ剤のサイズ効果をっぎの試験方法に
より測定して、結果を第１表に示した。

（サイズ性能試験） パルプ（Ｉｔ−ＢＩＣＰ）をカナディアン・スタンダー
ド・７リ一ネス４５０ｍ１に叩解して１％の水性スラリ
ーとした。該スラリーに定着剤としてポリアミドポリア
ミン樹脂（光用化学工業＠）製、アラフィックス１ｏｏ
）をパルプに対して０．３％（固型分換算）加え、さら
に本実施例でえられたサイズ剤をパルプに対して０．２
または０．５％（固型分換算）加えて均一に分散させた
◇ 見られたスラリーをタッピ・スタンダード・シートマシ
ンを用いて坪量６０９±１９／！ＩＩ２となるように抄
紙した。ついでえられた湿紙を圧縮脱水し、１００°０
で１分間乾燥したのち相対温度６５％ノ条件で２４時間
調湿し、ついでステキヒト法によってそれぞれのサイズ
度（秒）を測定した。

比較例１〜４ 使用する置換コハク酔無水物および分散剤を第１表に示
すものに代えたほかは実施例１と同様の方法でエマルジ
ョン化を試みたが、いずれのばあいもエマルジョン化し
なかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １一般式（Ｉ）： １ １ （式中、Ｒ１は炭素数９〜２３のアルキル基またはアル
   ケニル基を示す）で表わされる直鎖またけ分岐鎖状の置
   換コハク酸無水物および一般式（■）： １ （式中、Ｒ２は炭素数１〜２７の直鎖または分岐鎖状の
   アルキル基、Ｒ３は炭素数２〜２８の直鎮または分岐鎮
   状のアルキル基もしくはアルケニル基を示し、かつＲ２
   とＲ３の炭素数の合計が９〜２９である）で表わされる
   分岐鎖状置換コハク酸無水物よりなる群から選ばれた少
   なくとも一種の置換コハク酸無水物、ならびに一般式（
   Ｉ）： Ｒ’　−ｏ　−（−０Ｈ２０Ｈ２０−）−Ｘ　（Ｂ）（
   式中、Ｒ４は炭素数６〜２０の直鎖または分岐鎖状のア
   ルキル基、ｎは５〜３０の整数および又は−８０３Ｍ　
   （Ｍは１価のカチオン）１１ のいずれかを示す）および一般式（Ｐｌ）：（式中、Ｒ
   ４、ｎおよびＸはいずれも一般式（ＩＩ）中のそれらと
   同じ）で表わされるポリオキシエチレン型化合物よりな
   る群から選ばれた分散剤を主成分として含有することを
   特徴とする自己乳化型サイズ剤組成物０