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JPH0127200B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0127200B2
JPH0127200B2 JP4584481A JP4584481A JPH0127200B2 JP H0127200 B2 JPH0127200 B2 JP H0127200B2 JP 4584481 A JP4584481 A JP 4584481A JP 4584481 A JP4584481 A JP 4584481A JP H0127200 B2 JPH0127200 B2 JP H0127200B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sizing agent
dispersant
ketene dimer
group
sizing
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.)
Expired
Application number
JP4584481A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57161197A (en
Inventor
Toshiharu Okumichi
Keizo Matsumoto
Toshiaki Ootsuki
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.)
Arakawa Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Arakawa Chemical Industries Ltd
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 Arakawa Chemical Industries Ltd filed Critical Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority to JP4584481A priority Critical patent/JPS57161197A/en
Publication of JPS57161197A publication Critical patent/JPS57161197A/en
Publication of JPH0127200B2 publication Critical patent/JPH0127200B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はケテンダイマー系サイズ剤に関する。 ケテンダイマーを分散剤の存在下に水に分散さ
せて得られる水性分散液は、セルロース繊維製
品、たとえば紙、板紙、木質繊維板等のサイズ剤
として周知である。このサイズ剤はセルロース繊
維にケテンダイマーが直接反応してサイズ効果を
発現させるものであるが、その発現に他のサイズ
剤に較べて時間がかゝることが難点とされてい
る。殊にこの難点は抄造後の上記製品にオンマシ
ンで表面サイジングや顔料コーテイングを施す場
合には致命的な弊害を招来する。 本発明者らは上記公知のケテンダイマー系サイ
ズ剤に見られる難点を解消し、特に乾燥直後の製
品に優れたサイズ効果を付与しうるサイズ剤を提
供することを目的として種々研究を重ねた結果下
記特定の分散剤を用いて調製したサイズ剤が、上
記目的に合致することを見い出した。本発明はこ
の知見に基づき完成されたものである。 本発明は、ケテンダイマーを含む分散相と分散
剤を含む水性連続相からなるサイズ剤において、
上記分散剤が () ナフタレンスルホン酸塩−ホルムアルデヒ
ド縮合物およびリグニンスルホン酸塩から選ば
れたアニオン性分散剤、および () 一般式 〔式中R1は水素原子またはメチル基、R2およ
びR3は同一または相異なつて水素原子、低級
アルキル基、ヒドロキシエチル基、シアノエチ
ル基、ベンジル基またはシクロヘキシル基、お
よびX-は有機酸もしくは無機酸の陰イオンを
示す〕 で表わされるアンモニウム塩と二酸化イオウと
の共重合体 を含有するものであることを特徴とするケテンダ
イマー系サイズ剤に係る。 本発明サイズ剤において分散相としては公知の
各種のケテンダイマーまたはこれと増量剤との混
合物を使用できる。有利に用いられるケテンダイ
マーとしては代表的には次式で表わされるものを
例示できる。 上記式中R1およびR5は夫々炭素数8〜30好ま
しくは10〜20の炭化水素残基を示す。この炭化水
素残基としては例えばデシル、ウンデシル、ドデ
シル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシ
ル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシ
ル、エイコシル基等のアルキル基、デセニル、ト
リデセニル、ヘキサデセニル、オクタデセニル、
エイコセニル基等のアルケニル基、p−ターシヤ
リーブチルフエニル、オクチルフエニル、ノニル
フエニル、ドデシルフエニル基等のアルカリル
基、ノニルシクロプロピル、ドデシルシクロヘキ
シル基等のアルキル置換シクロアルキル基、フエ
ニルエチル基等のアラルキル基等を例示でき、こ
れらのうちアルキル基が好ましい。上記ケテンダ
イマーは1種単独でもまた2種以上混合しても使
用できる。 ケテンダイマーに混合しうる増量剤としては、
非結晶性炭化水素樹脂、ロジンエステル等が挙げ
られ、これらはケテンダイマーと混合され、混合
物の形態で水中に共分散されることによつて、得
られる分散液の安定性、特に機械的安定性を向上
させることができるがサイズ効果にはプラスには
ならない。従つてこれら増量剤の使用割合は、ケ
テンダイマーとの合計重量に対して約60%以下好
ましくは5〜50%とするのが適当である。 上記ケテンダイマーと混合使用されるロジンエ
ステルとしては、過度に極性でなくケテンダイマ
ーと相溶性を有することを前提として特に制限は
ないが、通常30以下の酸価(JIS K 0070)およ
び100以下の水酸基価(JIS K 0070)を有する
ものが好ましい。ロジンエステルは周知の通り、
各種ロジンと1価または多価のアルコールとのエ
ステルであり、一般にロジンとしてはガムロジ
ン、ウツドロジン、トール油ロジン、これらの変
性物およびこれらの混合物が使用される。前記変
性物としては水素添加、不均化、重合、アルデヒ
ド変性等の処理を受けたものが挙げられる。また
アルコールとしては炭素数1〜20とくに1〜12の
1価アルコール、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグ
リコール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、ジグリセリン等の多価アル
コールが使用される。生成するエステルの軟化点
(環球法)は、アルコールの種類及びエステル化
度等により液体〜120℃温度の範囲に亘り、本発
明ではこれらのいずれをも好ましく使用できる。
また上記ケテンダイマーと混合使用される非結晶
性炭化水素樹脂としては、ケテンダイマーと相溶
性を有し、軟化点が150℃好ましくは120℃以下で
あり且つ非結晶性であることを前提として特に制
限はなく、天然のまたは合成の各種炭化水素樹
脂、代表的にはエチレン性不飽和炭化水素をラジ
カル重合、カチオン重合、アニオン重合、熱付加
重合等により重合もしくは共重合させたものまた
はその水素添加物を例示できる。該非結晶性炭化
水素樹脂は、平均分子量(ラスト法)が300〜
3000程度好ましくは400〜2000程度のものが好適
である。分子量が低くなる程耐水性付与効果が次
第に低下する傾向があり、逆に高くなりすぎると
相溶性が低下し分散が困難となる傾向がある。上
記非結晶性炭化水素樹脂の製造に利用されるエチ
レン性不飽和炭化水素としては、 (a) 石油化学工業から得られるオレフインまたは
ジオレフイン ブテン、イソブテン、ベンテン、シクロペン
テン、ヘキセン、シクロヘキセン等の脂肪族ま
たは環状オレフイン ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、シク
ロペンタジエン、ジシクロペンタジエン等の脂
肪族または環状ジオレフイン スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン、インデン、イソプロペニルトルエン等の
芳香族オレフイン (b) テルペン α−ピネン、β−ピネン、カンフエイン、ジ
ペンテン等 を例示できる。 本発明では、分散剤として下記2種類のものを
併用することを必須とする。 () ナフタレンスルホン酸塩−ホルムアルデヒ
ド縮合物およびリグニンスルホン酸塩から選ば
れた少なくとも1種のアニオン性分散剤。 上記スルホン酸塩としては例えばカリ塩、ソ
ーダ塩等を例示できる。 上記アニオン性分散剤()は一般にケテン
ダイマーまたはこれと増量剤(以下被分散剤と
いう)に対して約0.2〜5%(重量%、特記し
ない限り以下同じ)好ましくは約0.5〜3%の
使用割合とするのがよく、0.2%未満では分散
液の安定性特に貯蔵安定性が尚不充分であり、
5重量%を越えても特に利点がなく、もしろサ
イズ効果が低下する傾向にある。 () 下記一般式(2)で表わされるアンモニウム塩
と二酸化イオウとの共重合体から成るカチオン
性分散剤。 〔式中R1は水素原子またはメチル基を表わす。
R2及びR3は同一または相異なつて水素原子;
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル
等の低級アルキル基;ヒドロキシエチル基;シ
アノエチル基;ベンジル基またはシクロヘキシ
ル基を表わす。X-はCl、Br、I、HCOO、
CH3COO、H2PO4、HSO4、HSO3、CH3SO4
NO3等の有機酸または無機酸の陰イオンを表
わす。〕 上記一般式(2)で表わされるアンモニウム塩の具
体例としては下記各化合物を例示できる。 ジアリルアミンの塩酸塩 メチルジアリルアミンの塩酸塩 ジメチルジアリルアンモニウムクロライド ジエチルジアリルアンモニウムクロライド ジプロピルジアリルアンモニウムクロライド メチルエチルジアリルアンモニウムクロライド メチルプロピルジアリルアンモニウムクロライ
ド メチル−(2−シアノエチル)ジアリルアンモ
ニウムクロライド エチル−(2−ヒドロキシエチル)ジアリルア
ンモニウムクロライド メチルブチルジアリルアンモニウムクロライド メチルベンジルジアリルアンモニウムクロライ
ド メチルシクロヘキシルジアリルアンモニウムク
ロライド 及び対応する他の酸のアンモニウム塩 並びに対応するジメタリルアンモニウム塩 上記カチオン性分散剤()とする共重合体
は、例えば上記一般式(2)で表わされるアンモニウ
ム塩と二酸化イオウとを、水、ジメチルスルホキ
シド、ジメチルホルムアミド等の溶媒中、ラジカ
ル重合触媒の存在下に重合反応させることにより
得られる。該重合反応は、例えば特公昭45−343
号公報、特公昭45−1457号公報に記載の方法に従
えばよい。原料モノマーの共重合割合は好ましく
は二酸化イオウが約5〜50モル%の範囲とするの
がよい。また得られる共重合体の固有粘度(30
℃、5gの共重合体−100mlのN/10−NaCl中)
は約0.03〜5の範囲であるのが好ましい。該固有
粘度が0.03未満は分散剤としての作用が尚不充分
であり、また5を越えると分散作用より凝集作用
が大きくなる傾向がある。 上記カチオン性分散剤()は、通常被分散物
に対して約2.5〜100%好ましくは約5〜50%の使
用割合で用いられるのがよくこの使用量範囲にお
いて本発明サイズ剤の特徴であるセルロース製品
の乾燥直後のサイズ効果を顕著に向上させること
ができる。上記範囲を外れる使用量ではいずれも
分散液自体の安定性が低下し、また上記効果も低
下する傾向がある。 本発明分散剤は上記カチオン性分散剤()を
被分散物に対して約2.5%以上好ましくは約5%
以上使用することを前提にして下記公知のカチオ
ン性分散剤()を併用使用することができる。
その場合被分散物に対して分散剤()及び分散
剤()の使用量総計が約10〜150%とするのが
好ましい。有利に併用しうる公知のカチオン性分
散剤としては例えば1級、2級、3級または4級
アミノ基含有カチオン化でん粉()を例示でき
る。該カチオン化でん粉()としてはより具体
的には、例えばとうもろこし、タピオカ、バレイ
シヨ、小麦などのでん粉を過酸化水素、次亜塩素
酸ソーダ、酵素などで分解後ジエチルアミノエチ
ルクロライドなどのカチオン化剤を反応させてカ
チオン変性したものまたは更にこれにエチレンオ
キサイド、プロピレンオキサイドなどを付加して
分散能を向上させたものを例示できる。 本発明のサイズ剤は、通常の方法に従い製造さ
れる。たとえば上記被分散物を約100℃以下好ま
しくは約80℃以下の温度で加熱溶融し、分散剤の
存在下に水中に分散させる。かくして得られる水
性分散液は、通常ケテンダイマーまたはこれと増
量剤との混合物を30重量%まで好ましくは10〜20
重量%含有し、該混合物で構成される分散相の粒
子径は約1μ以下であり、非常に安定性の良好な
ものであり、そのままで又は更に稀釈して本発明
のサイズ剤として使用できる。 本発明のケテンダイマー系サイズ剤は、セルロ
ース繊維の抄紙のみならず、該繊維と鉱物繊維例
えば石綿、岩綿等や合成繊維例えばポリアミド、
ポリエステル、ポリオレフイン等との混合物を抄
造して、紙、板紙、繊維板等を製造する際に有利
に適用できる。 本発明サイズ剤は例えばこれを内添サイジング
に適用する場合、セルロース繊維の水性スラリー
に、繊維に対して乾燥重量基準で通常約0.005〜
3重量%好ましくは約0.01〜2重量%添加され
る。また上記内添サイジングに当つては、通常の
カチオン性高分子を繊維に対して乾燥重量基準で
約0.001〜3重量%好ましくは約0.005〜1重量%
添加併用することもできる。これによれば、上記
本発明ケテンダイマー系サイズ剤の効果を更に増
大させることができる。このカチオン性高分子と
しては、前述したカチオン性分散剤も使用できる
がより好ましくは、例えばアクリルアミド−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート共重合体、ポリ
アクリルアミドのマンニツヒ変性物、ポリアクリ
ルアミドのホフマン分解物等のカチオン性アクリ
ルアミド系共重合体や両性のアクリルアミド系共
重合体ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン
樹脂等を用いるのがよい。 また本発明のケテンダイマー系サイズ剤は、
紙、板紙、木質繊維板等に塗布又は含浸させて之
等製品の表面サイジングを行なうことも可能であ
る。 かくして本発明サイズ剤は、従来公知のこの種
ケテンダイマー系サイズ剤の重大な欠点をすべて
解消し、抄造後速やかにサイズ効果を発現でき、
乾燥直後の製品に優れたサイズ効果を付与するこ
とができる。 以下本発明の特徴とするところを更に明確にす
るため実施例及び比較例を挙げる。例中部とある
いは重量部を表わす。 実施例 1 混合アルキルケテンダイマー(パルミチン酸ク
ロライド70%及びステアリン酸クロライド30%の
混合物を原料としたもの)88.2部、ナフタレンス
ルホン酸ソーダホルムアルデヒド縮合物の10%水
溶液10部、ジメチルジアリルアンモニウムクロラ
イドと二酸化イオウとの共重合体(固有粘度1.2)
の10%水溶液368部及び軟水340部を70℃に加熱し
ホモミキサーにて予備分散させたのち同温度に保
ちながらホモジナイザー(剪断圧力300Kg/cm2
を2回通して分散させた。冷却後350メツシユの
金網にて過して水性分散液(サイズ剤No.1)を
得た。 このものは不揮発分15.2%、PH3.0及び粘度
(25℃)15cpsであつた。 また上記において用いた共重合体の水溶液の一
部(サイズ剤No.2〜4)または全部(比較例、サ
イズ剤No.5)を蒸煮したカチオン化でん粉(N含
有量0.5%)の10%水溶液(25℃の粘度:30cps)
で置換して同様にしてアルキルケテンダイマーの
水性分散液を得た。 かくして得られたケテンダイマーの水性分散液
及び市販のケテンダイマーサイズ剤(H社製、不
揮発分15.7%、PH4.2、粘度(25℃)30cps)の
夫々を製紙用サイズ剤として評価した。 即ちパルプ(L−BKP、500mlCSF)の1%水
性スラリーに炭酸カルシウムを対パルプ20%、硫
酸バンドを対パルプ1%ついで上記の各水性分散
液の夫々を対パルプ0.15%(不揮発分換算)さら
にアクリルアミドとアクリル酸(95モル/5モ
ル)の共重合体(PH6、3%水溶液の25℃におけ
る粘度が6000cpsのもの)を対パルプ0.05%添加
しよく撹拌したのちタツピ・スタンダード・シー
ト・マシンを用いて坪量65±1g/m2となる様抄
紙した。得られた湿紙を10Kg/cm2で5分間脱水し
回転ドライヤー(100℃)で1分間乾燥した。さ
らに紙料は20℃、65%RHの条件で24時間調湿し
た。 乾燥直後(1時間後)及び調湿後の紙料につき
ステキヒトサイズ度(JIS P 8122)を測定し
た。また調湿後の紙料につき灰分(電気炉、500
℃×3時間)を測定した。得られた結果を用いた
各サイズ剤毎に下記第1表に示す。
The present invention relates to a ketene dimer sizing agent. Aqueous dispersions obtained by dispersing ketene dimers in water in the presence of dispersants are well known as sizing agents for cellulosic fiber products such as paper, paperboard, wood fiberboard, and the like. This sizing agent produces a sizing effect by directly reacting the ketene dimer with cellulose fibers, but the drawback is that it takes more time to develop this effect than other sizing agents. In particular, this difficulty causes fatal problems when surface sizing or pigment coating is applied on-machine to the above-mentioned product after papermaking. The present inventors have conducted various studies with the aim of solving the drawbacks of the above-mentioned known ketene dimer-based sizing agents, and providing a sizing agent that can particularly impart excellent sizing effects to products immediately after drying. It has been found that a sizing agent prepared using the following specific dispersant meets the above objective. The present invention was completed based on this knowledge. The present invention provides a sizing agent comprising a dispersed phase containing a ketene dimer and an aqueous continuous phase containing a dispersant,
The above dispersant is () an anionic dispersant selected from naphthalene sulfonate-formaldehyde condensate and lignin sulfonate, and () general formula [In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are the same or different and are a hydrogen atom, a lower alkyl group, a hydroxyethyl group, a cyanoethyl group, a benzyl group, or a cyclohexyl group, and X - is an organic acid or This invention relates to a ketene dimer-based sizing agent characterized by containing a copolymer of an ammonium salt represented by the following formula and sulfur dioxide. In the sizing agent of the present invention, various known ketene dimers or mixtures thereof with extenders can be used as the dispersed phase. Typical examples of ketene dimers that can be advantageously used include those represented by the following formula. In the above formula, R 1 and R 5 each represent a hydrocarbon residue having 8 to 30 carbon atoms, preferably 10 to 20 carbon atoms. Examples of this hydrocarbon residue include alkyl groups such as decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, and eicosyl groups, decenyl, tridecenyl, hexadecenyl, octadecenyl,
Alkenyl groups such as eicosenyl groups, alkaryl groups such as p-tert-butylphenyl, octylphenyl, nonylphenyl, dodecylphenyl groups, alkyl-substituted cycloalkyl groups such as nonylcyclopropyl and dodecylcyclohexyl groups, aralkyl groups such as phenylethyl groups. Examples include groups, among which alkyl groups are preferred. The above ketene dimers can be used alone or in combination of two or more. Extending agents that can be mixed with ketene dimer include:
These include amorphous hydrocarbon resins, rosin esters, etc., which are mixed with ketene dimer and co-dispersed in water in the form of a mixture, thereby improving the stability, especially mechanical stability, of the resulting dispersion. can be improved, but the size effect is not positive. Therefore, it is appropriate that the proportion of these extenders used is about 60% or less, preferably 5 to 50%, based on the total weight with the ketene dimer. There are no particular restrictions on the rosin ester used in combination with the ketene dimer, provided that it is not excessively polar and has compatibility with the ketene dimer, but it usually has an acid value of 30 or less (JIS K 0070) and a rosin ester of 100 or less. Those having a hydroxyl value (JIS K 0070) are preferred. As is well known, rosin ester is
It is an ester of various rosins and monohydric or polyhydric alcohols, and gum rosin, udon rosin, tall oil rosin, modified products thereof, and mixtures thereof are generally used as the rosin. Examples of the modified product include those subjected to treatments such as hydrogenation, disproportionation, polymerization, and aldehyde modification. Alcohols include monohydric alcohols with 1 to 20 carbon atoms, especially 1 to 12 carbon atoms, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, hexanediol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerin, etc. of polyhydric alcohols are used. The softening point (ring and ball method) of the produced ester ranges from liquid to 120° C. depending on the type of alcohol, degree of esterification, etc., and any of these can be preferably used in the present invention.
In addition, the amorphous hydrocarbon resin used in combination with the ketene dimer should be compatible with the ketene dimer, have a softening point of 150°C, preferably 120°C or less, and be non-crystalline. There are no restrictions, and various natural or synthetic hydrocarbon resins, typically those obtained by polymerizing or copolymerizing ethylenically unsaturated hydrocarbons by radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, thermal addition polymerization, etc., or hydrogenation thereof. Can give examples of things. The amorphous hydrocarbon resin has an average molecular weight (last method) of 300 to
A value of about 3000, preferably about 400 to 2000, is suitable. As the molecular weight decreases, the effect of imparting water resistance tends to gradually decrease.On the other hand, when the molecular weight becomes too high, the compatibility tends to decrease and dispersion becomes difficult. The ethylenically unsaturated hydrocarbons used in the production of the above-mentioned amorphous hydrocarbon resins include (a) olefins or diolefins obtained from the petrochemical industry; aliphatic or Cyclic olefins Aliphatic or cyclic diolefins such as butadiene, isoprene, piperylene, cyclopentadiene, dicyclopentadiene, etc. Aromatic olefins such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, indene, isopropenyltoluene (b) Terpenes α-pinene, β - Examples include pinene, camphein, and dipentene. In the present invention, it is essential to use the following two types of dispersants in combination. () At least one anionic dispersant selected from naphthalene sulfonate-formaldehyde condensate and lignin sulfonate. Examples of the above-mentioned sulfonate salts include potassium salts and soda salts. The above-mentioned anionic dispersant () is generally used in an amount of about 0.2 to 5% (wt%, the same applies hereinafter unless otherwise specified), preferably about 0.5 to 3%, based on the ketene dimer or this and extender (hereinafter referred to as dispersant). If it is less than 0.2%, the stability of the dispersion, especially the storage stability, is still insufficient.
If it exceeds 5% by weight, there is no particular advantage, and the size effect tends to decrease. () A cationic dispersant comprising a copolymer of an ammonium salt represented by the following general formula (2) and sulfur dioxide. [In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 and R 3 are the same or different hydrogen atoms;
It represents a lower alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, etc.; a hydroxyethyl group; a cyanoethyl group; a benzyl group or a cyclohexyl group. X - is Cl, Br, I, HCOO,
CH3COO , H2PO4 , HSO4 , HSO3 , CH3SO4 ,
Represents an anion of an organic or inorganic acid such as NO 3 . ] Specific examples of the ammonium salt represented by the above general formula (2) include the following compounds. Diallylamine hydrochloride Methyldiallylamine hydrochloride Dimethyldiallylammonium chloride Diethyldiallylammonium chloride Dipropyldiallylammonium chloride Methylethyldiallylammonium chloride Methylpropyldiallylammonium chloride Methyl-(2-cyanoethyl)diallylammonium chloride Ethyl-(2-hydroxyethyl) Diallylammonium chloride Methylbutyldiallylammonium chloride Methylbenzyldiallylammonium chloride Methylcyclohexyldiallylammonium chloride and corresponding ammonium salts of other acids and corresponding dimethallylammonium salts The copolymers to be used as the cationic dispersant () are, for example, those mentioned above. It can be obtained by polymerizing an ammonium salt represented by the general formula (2) and sulfur dioxide in a solvent such as water, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide, etc. in the presence of a radical polymerization catalyst. The polymerization reaction is described, for example, in Japanese Patent Publication No. 45-343.
The method described in Japanese Patent Publication No. 45-1457 may be followed. The copolymerization ratio of the raw material monomers is preferably in the range of about 5 to 50 mol% of sulfur dioxide. Also, the intrinsic viscosity of the obtained copolymer (30
°C, 5 g of copolymer - 100 ml of N/10 - in NaCl)
is preferably in the range of about 0.03 to 5. If the intrinsic viscosity is less than 0.03, the action as a dispersant is still insufficient, and if it exceeds 5, the flocculating action tends to be greater than the dispersing action. The above-mentioned cationic dispersant (2) is usually used at a ratio of about 2.5 to 100%, preferably about 5 to 50%, based on the material to be dispersed, and this usage range is a characteristic of the sizing agent of the present invention. The size effect of cellulose products immediately after drying can be significantly improved. If the amount used is outside the above range, the stability of the dispersion itself will decrease, and the above effects will also tend to decrease. The dispersant of the present invention contains the above-mentioned cationic dispersant () in an amount of about 2.5% or more, preferably about 5%, based on the weight of the material to be dispersed.
On the premise that the above is used, the following known cationic dispersants () can be used in combination.
In this case, it is preferable that the total amount of the dispersant () and the dispersant () used is about 10 to 150% of the material to be dispersed. Examples of known cationic dispersants that can be advantageously used in combination include cationic starch containing primary, secondary, tertiary or quaternary amino groups. More specifically, the cationized starch () is made by decomposing starch of corn, tapioca, potato, wheat, etc. with hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, enzymes, etc., and then adding a cationizing agent such as diethylaminoethyl chloride. Examples include those that have been cationically modified by reaction, or those that have been further added with ethylene oxide, propylene oxide, etc. to improve dispersibility. The sizing agent of the present invention is manufactured according to a conventional method. For example, the above-mentioned material to be dispersed is heated and melted at a temperature of about 100° C. or lower, preferably about 80° C. or lower, and dispersed in water in the presence of a dispersant. The aqueous dispersion thus obtained usually contains up to 30% by weight of ketene dimer or a mixture thereof with an extender, preferably from 10 to 20% by weight.
The particle size of the dispersed phase composed of the mixture is about 1 μm or less, and has very good stability, and can be used as it is or after further dilution as the sizing agent of the present invention. The ketene dimer-based sizing agent of the present invention can be used not only for paper making of cellulose fibers, but also for the production of cellulose fibers, mineral fibers such as asbestos, rock wool, etc., synthetic fibers such as polyamide, etc.
It can be advantageously applied to the production of paper, paperboard, fiberboard, etc. by forming a mixture with polyester, polyolefin, etc. For example, when the sizing agent of the present invention is applied to internal sizing, it is added to an aqueous slurry of cellulose fibers, usually from about 0.005 to
3% by weight, preferably about 0.01-2% by weight. In addition, for the above-mentioned internal addition sizing, a normal cationic polymer is added to the fiber in an amount of about 0.001 to 3% by weight, preferably about 0.005 to 1% by weight on a dry weight basis.
They can also be used in combination. According to this, the effect of the ketene dimer-based sizing agent of the present invention can be further increased. As this cationic polymer, the above-mentioned cationic dispersants can be used, but more preferably, cationic dispersants such as acrylamide-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, Mannitz modified polyacrylamide, and Hofmann decomposition product of polyacrylamide are used. It is preferable to use an acrylamide copolymer, an amphoteric acrylamide copolymer polyamide polyamine epichlorohydrin resin, or the like. In addition, the ketene dimer sizing agent of the present invention is
It is also possible to apply or impregnate paper, paperboard, wood fiberboard, etc. for surface sizing of such products. Thus, the sizing agent of the present invention eliminates all the serious drawbacks of this type of ketene dimer-based sizing agent known in the past, and can quickly exhibit a sizing effect after papermaking.
Excellent size effects can be imparted to the product immediately after drying. Examples and comparative examples will be given below to further clarify the features of the present invention. For example, it represents the middle part or the weight part. Example 1 88.2 parts of mixed alkyl ketene dimer (made from a mixture of 70% palmitic acid chloride and 30% stearic acid chloride), 10 parts of a 10% aqueous solution of naphthalene sulfonic acid soda formaldehyde condensate, dimethyldiallylammonium chloride and dioxide Copolymer with sulfur (intrinsic viscosity 1.2)
368 parts of a 10% aqueous solution and 340 parts of soft water were heated to 70℃ and predispersed in a homomixer, then homogenized while maintaining the same temperature (shear pressure 300Kg/cm 2 ).
was passed twice for dispersion. After cooling, it was filtered through a 350-mesh wire mesh to obtain an aqueous dispersion (sizing agent No. 1). This product had a nonvolatile content of 15.2%, a pH of 3.0, and a viscosity (at 25°C) of 15 cps. In addition, 10% of cationized starch (N content 0.5%) was prepared by steaming part (Sizing Agent No. 2 to 4) or all (Comparative Example, Sizing Agent No. 5) of the aqueous solution of the copolymer used above. Aqueous solution (viscosity at 25℃: 30cps)
An aqueous dispersion of alkyl ketene dimer was obtained in the same manner. The thus obtained aqueous dispersion of ketene dimer and a commercially available ketene dimer sizing agent (manufactured by Company H, nonvolatile content 15.7%, PH 4.2, viscosity (25° C.) 30 cps) were each evaluated as a sizing agent for paper manufacturing. That is, to a 1% aqueous slurry of pulp (L-BKP, 500 ml CSF), calcium carbonate was added at 20% to the pulp, sulfate was added to the pulp at 1%, and each of the above aqueous dispersions was added at 0.15% to the pulp (in terms of non-volatile content). Add 0.05% of a copolymer of acrylamide and acrylic acid (95 mol/5 mol) to the pulp (pH 6, 3% aqueous solution with a viscosity of 6000 cps at 25°C), stir well, and then use a Tatsupi Standard Sheet Machine. Using this method, paper was made to have a basis weight of 65±1 g/m 2 . The obtained wet paper was dehydrated for 5 minutes at 10 kg/cm 2 and dried for 1 minute in a rotary dryer (100° C.). Furthermore, the paper stock was conditioned for 24 hours at 20°C and 65% RH. The Steckigt sizing degree (JIS P 8122) was measured for the paper stock immediately after drying (1 hour later) and after humidity conditioning. In addition, the ash content of the paper stock after humidity conditioning (electric furnace, 500
℃ × 3 hours) was measured. The results obtained are shown in Table 1 below for each sizing agent.

【表】 尚第1表中サイズ度における( )内数値は、
各サイズ剤を30℃で1ケ月間保つた後に上記と同
一試験を繰返し抄紙した場合のサイズ度を測定し
た結果を示す。 上記第1表より、本発明サイズ剤は、いずれも
市販品に比し、優れたサイズ効果を奏し得、殊に
乾燥直型に顕著に改善されたサイズ効果を発現し
得ることが明らかである。また上記効果は、サイ
ズ剤を1ケ月間貯蔵後においても略々同様に安定
して発揮されることが判る。 実施例 2 実施例1で使用した混合アルキルケテンダイマ
ー88.2部、リグニンスルホン酸ソーダの10%水溶
液10部、ジメチルジアリルアンモニウムクロライ
ドと二酸化イオウとの共重合体(固有粘度1.8)
の10%水溶液368部及び軟水340部を用い実施例1
と同様にして水性分散液(サイズ剤No.8)を得
た。 このものは不揮発分15.4%、PH2.9、粘度(25
℃)26cpsであつた。 この水性分散液を実施例1と同様にしてサイズ
剤として用いた結果、得られた紙料の乾燥直後及
び調湿後のサイズ度は夫々19.4秒及び25.5秒であ
り、また灰分含有量は15.5%であつた。 実施例 3〜5 上記実施例2において、用いた共重合体に代え
てジアリルアミン塩酸塩と二酸化イオウとの共重
合体(固有粘度0.7)を(実施例3)、ジメチルジ
メタクリルアンモニウムクロライドと二酸化イオ
ウとの共重合体(固有粘度0.5)を(実施例4)、
またジエチルジアリルアンモニウムクロライドと
二酸化イオウとの共重合体(固有粘度0.9)を
(実施例5)夫々用い、同様にして水性分散液
(サイズ剤No.9〜11)を得た。 得られた各サイズ剤を用い、実施例1と同様に
して抄紙した結果を第2表に示す。第2表には上
記実施例2で得たサイズ剤を用いた結果をも併記
する。
[Table] The values in parentheses for size in Table 1 are as follows:
The results of measuring the degree of sizing when each sizing agent was kept at 30° C. for one month and then the same test as above was repeated to make paper are shown. From Table 1 above, it is clear that the sizing agents of the present invention can exhibit superior sizing effects compared to commercially available products, and in particular can exhibit significantly improved sizing effects when drying directly. . Furthermore, it can be seen that the above-mentioned effects can be stably exhibited in substantially the same way even after the sizing agent has been stored for one month. Example 2 88.2 parts of the mixed alkyl ketene dimer used in Example 1, 10 parts of a 10% aqueous solution of sodium lignin sulfonate, and a copolymer of dimethyldiallylammonium chloride and sulfur dioxide (intrinsic viscosity 1.8)
Example 1 using 368 parts of a 10% aqueous solution of and 340 parts of soft water.
An aqueous dispersion (sizing agent No. 8) was obtained in the same manner as above. This product has a nonvolatile content of 15.4%, a pH of 2.9, and a viscosity of 25%.
℃)26 cps. As a result of using this aqueous dispersion as a sizing agent in the same manner as in Example 1, the sizing degree of the obtained paper stock immediately after drying and after humidity conditioning was 19.4 seconds and 25.5 seconds, respectively, and the ash content was 15.5 seconds. It was %. Examples 3 to 5 In the above Example 2, a copolymer of diallylamine hydrochloride and sulfur dioxide (intrinsic viscosity 0.7) was used instead of the copolymer used (Example 3), and a copolymer of dimethyldimethacrylammonium chloride and sulfur dioxide was used instead of the copolymer used. A copolymer (intrinsic viscosity 0.5) with (Example 4),
In addition, aqueous dispersions (sizing agents No. 9 to 11) were obtained in the same manner using copolymers of diethyl diallylammonium chloride and sulfur dioxide (intrinsic viscosity 0.9) (Example 5). Table 2 shows the results of paper making in the same manner as in Example 1 using each of the obtained sizing agents. Table 2 also shows the results using the sizing agent obtained in Example 2 above.

【表】 上記第2表からも、第1表と同様に本発明サイ
ズ剤によれば優れたサイズ効果が発揮されること
が明白である。 実施例 6 実施例1で使用した混合アルキルケテンダイマ
ーと水添石油樹脂(軟化点70℃)との混合物(混
合比90:10)71.4部、ナフタレンスルホン酸ソー
ダホルムアルデヒド縮合物の10%水溶液8部、カ
チオン化でん粉(N含有量0.5%)にプロピレン
オキサイドを付加(2%)させたものを蒸煮した
ものの10%水溶液(粘度(25℃)30cps)178部、
各種の固有粘度のジメチルジアリルアンモニウム
クロライドと二酸化イオウとの共重合体の10%水
溶液100部及び軟水280部を実施例1と同様にして
各種の水性分散液(サイズ剤No.12〜16)を得た。
また比較のため共重合体を使用せず上記の変性カ
チオン化でん粉の10%水溶液を278部に変更する
他は上記と同様にして水性分散液(サイズ剤No.
17)を得た。 パルプ(L−BKP)の1%水性スラリーに上
記の水性分散液を対パルプ0.15%(不揮発分換
算)添加してのちタツピ・スタンダード・シー
ト・マシンを用いて抄紙した。以後実施例1と同
様にして乾燥1時間後及び調湿後の紙料のステキ
ヒトサイズ度を測定した。結果を第3表に示す。
尚第3表には、上記サイズ剤に代え実施例1で用
いたと同一の市販のケテンダイマーサイズ剤(サ
イズ剤No.6)を用いた場合、及び何らの水性分散
液をも用いなかつた場合(ブランク)の結果を併
記する。
[Table] It is clear from Table 2 above, as in Table 1, that the sizing agent of the present invention exhibits excellent sizing effects. Example 6 71.4 parts of a mixture (mixing ratio 90:10) of the mixed alkyl ketene dimer used in Example 1 and hydrogenated petroleum resin (softening point 70°C), 8 parts of a 10% aqueous solution of naphthalene sulfonic acid soda formaldehyde condensate , 178 parts of a 10% aqueous solution (viscosity (25°C) 30 cps) of cationized starch (N content 0.5%) with propylene oxide added (2%) and steamed.
Various aqueous dispersions (sizing agents No. 12 to 16) were prepared in the same manner as in Example 1 using 100 parts of a 10% aqueous solution of a copolymer of dimethyldiallylammonium chloride and sulfur dioxide having various intrinsic viscosities and 280 parts of soft water. Obtained.
For comparison, an aqueous dispersion (sizing agent No.
17). The above aqueous dispersion was added to a 1% aqueous slurry of pulp (L-BKP) at 0.15% (based on nonvolatile content) based on the pulp, and then paper was made using a Tatsupi Standard Sheet Machine. Thereafter, in the same manner as in Example 1, the Steckigt sizing degree of the paper stock was measured after 1 hour of drying and after humidity conditioning. The results are shown in Table 3.
Table 3 shows the case where the same commercially available ketene dimer sizing agent (Sizing agent No. 6) used in Example 1 was used in place of the above sizing agent, and the case where no aqueous dispersion was used. (blank) results are also listed.

【表】 上記第3表からも、第1表及び第2表と同様に
本発明サイズ剤の使用によれば、顕著に改善され
たサイズ効果が発揮されることが明らかである。 比較例 1 実施例6において、ジメチルジアリルアンモニ
ウムクロライドと二酸化イオウとの共重合体に代
えて、特開昭52−110906号公報中実施例1及び実
施例3に記載のポリ(ジアリルアミン)−エピハ
ロヒドリン樹脂の夫々を用い、同様にして水性分
散液(サイズNo.18及び19)を得た。 上記実施例6及び比較例1で得た各水性分散液
(サイズ剤No.13及び14並びにサイズ剤No.18及び19)
につき、以下の方法に従い、機械的安定性、放置
安定性及びサイズ効果を調べた。 Γ機械的安定性;100mlのビーカーに、調製直後
の各水性分散液50gを採取し、ビーカー内液を
マグネチツクスタラー(長さ3cm)を500r.p.m
で回転させ、ゲル化の有無を観察した。 Γ放置安定性;各水性分散液を30℃で1ケ月間放
置後、これらのゲル化の有無を観察した。 Γサイズ効果;調製直後及び30℃で10日間放置後
の各水性分散液を、夫々パルプ(L−BKP)
の1%水性スラリーに、対パルプ0.15%(不揮
発分換算)で添加した後、タツピ・スタンダー
ド・シート・マシンを用いて抄紙し、以後実施
例1と同様にして乾燥1時間後及び調湿後の紙
料のステキヒトサイズ度を測定した。結果を下
記第4表に示す。
[Table] As with Tables 1 and 2, it is clear from Table 3 above that the use of the sizing agent of the present invention provides a significantly improved sizing effect. Comparative Example 1 In Example 6, the poly(diallylamine)-epihalohydrin resin described in Examples 1 and 3 in JP-A-52-110906 was used instead of the copolymer of dimethyldiallylammonium chloride and sulfur dioxide. Aqueous dispersions (sizes No. 18 and 19) were obtained in the same manner using each of the following. Each aqueous dispersion obtained in Example 6 and Comparative Example 1 (Sizing agent No. 13 and 14 and Sizing agent No. 18 and 19)
The mechanical stability, storage stability, and size effect were investigated according to the following methods. Γ Mechanical stability: Collect 50 g of each aqueous dispersion immediately after preparation into a 100 ml beaker, and stir the liquid in the beaker with a magnetic stirrer (length 3 cm) at 500 rpm.
The sample was rotated and the presence or absence of gelation was observed. Γ Standing stability: After each aqueous dispersion was left to stand at 30°C for one month, the presence or absence of gelation was observed. Γ size effect: Each aqueous dispersion immediately after preparation and after being left at 30°C for 10 days was converted into pulp (L-BKP).
was added to a 1% aqueous slurry at a ratio of 0.15% (in terms of nonvolatile content) to the pulp, and then paper was made using a Tatsupi Standard Sheet Machine, followed by drying for 1 hour and humidity conditioning in the same manner as in Example 1. The Steckigt sizing degree of the stock was measured. The results are shown in Table 4 below.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ケテンダイマーを含む分散相と分散剤を含む
水性連続相からなるサイズ剤において、上記分散
剤が () ナフタレンスルホン酸塩−ホルムアルデヒ
ド縮合物およびリグニンスルホン酸塩から選ば
れたアニオン性分散剤、および () 一般式 〔式中R1は水素原子またはメチル基、R2およ
びR3は同一または相異なつて水素原子、低級
アルキル基、ヒドロキシエチル基、シアノエチ
ル基、ベンジル基またはシクロヘキシル基、お
よびX-は有機酸もしくは無機酸の陰イオンを
示す〕 で表わされるアンモニウム塩と二酸化イオウと
の共重合体 を含有するものであることを特徴とするケテンダ
イマー系サイズ剤。 2 分散剤が上記()成分および()成分に
更に()カチオン化でん粉を配合したものであ
る特許請求の範囲第1項に記載のサイズ剤。
[Scope of Claims] 1. A sizing agent comprising a dispersed phase containing a ketene dimer and an aqueous continuous phase containing a dispersant, wherein the dispersant is selected from () naphthalene sulfonate-formaldehyde condensate and lignin sulfonate. Anionic dispersant, and () general formula [In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are the same or different and are a hydrogen atom, a lower alkyl group, a hydroxyethyl group, a cyanoethyl group, a benzyl group, or a cyclohexyl group, and X - is an organic acid or A ketene dimer-based sizing agent containing a copolymer of an ammonium salt represented by the following formula and sulfur dioxide: 2. The sizing agent according to claim 1, wherein the dispersant further contains () cationized starch in addition to the above components () and ().
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