JPH03180590A - ロジン物質の水性エマルジョンの製造法 - Google Patents
ロジン物質の水性エマルジョンの製造法Info
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Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
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- Paper (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
−の1 !
本発明は、ロジン物質の水性エマルジョンの製造法、詳
しくは特定の分散剤を使用してロジン物質の水性エマル
ジョンを製造する方法に関する。
しくは特定の分散剤を使用してロジン物質の水性エマル
ジョンを製造する方法に関する。
LJ−△技薯11ユm
従来より、ロジン物質は紙のサイズ剤、粘着付与剤、ゴ
ム用乳化剤、塗料、印刷インキ等の幅広い分野で使用さ
れているが、近年安全性、環境性等の面から、これら分
野で水性エマルジョン化が注目されている。なお1本明
細書では特に水性エマルジョン化が要望されている水性
エマルジョンサイズ剤を代表して説明する。
ム用乳化剤、塗料、印刷インキ等の幅広い分野で使用さ
れているが、近年安全性、環境性等の面から、これら分
野で水性エマルジョン化が注目されている。なお1本明
細書では特に水性エマルジョン化が要望されている水性
エマルジョンサイズ剤を代表して説明する。
紙、板紙、木質繊維板などのセルロース繊維製品は、一
般にセルロース繊維の水性分散体にサイズ剤を添加して
抄造されており、該サイズ剤としては通常帯られる製品
に耐水性、耐インキにじみ性などを付与できるところか
ら強化ロジン系サイズ剤が汎用されているが、近年該サ
イズ剤としては水性エマルジョンサイズ剤が注目されて
し入る。
般にセルロース繊維の水性分散体にサイズ剤を添加して
抄造されており、該サイズ剤としては通常帯られる製品
に耐水性、耐インキにじみ性などを付与できるところか
ら強化ロジン系サイズ剤が汎用されているが、近年該サ
イズ剤としては水性エマルジョンサイズ剤が注目されて
し入る。
該水性エマルジョンサイズ剤の製法としては、強化ロジ
ンを適当な分散剤の存在下に高圧剪断力のホモジナイザ
ーを用いて水に分散させる方法と、適当な分散剤を含む
強化ロジンの乳濁液を相反転させる方法とがある。従来
、強化ロジンを安定化させるための分散剤としてポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル
塩を用いた反転性(特開昭52−77206号公報)、
該分散剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルのスルホコハク酸エステル塩を用いた反転法(特
開昭53−133259号公報〉、該分散剤としてポリ
オキシエチレンアルキルエーテルのスルホコハク酸エス
テル塩を用いた反転法(特開昭57−167349号公
報)等が提案されている。
ンを適当な分散剤の存在下に高圧剪断力のホモジナイザ
ーを用いて水に分散させる方法と、適当な分散剤を含む
強化ロジンの乳濁液を相反転させる方法とがある。従来
、強化ロジンを安定化させるための分散剤としてポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル
塩を用いた反転性(特開昭52−77206号公報)、
該分散剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルのスルホコハク酸エステル塩を用いた反転法(特
開昭53−133259号公報〉、該分散剤としてポリ
オキシエチレンアルキルエーテルのスルホコハク酸エス
テル塩を用いた反転法(特開昭57−167349号公
報)等が提案されている。
しかしながら、これらの従来方法により得られるエマル
ジョンは、いずれも尚安定性、殊に機械的安定性等にお
いて充分とは言い難く、またエマルジョン自体の起泡性
、殊に抄紙時において起泡性が著しく、移送及び使用時
等に多量の消泡剤の使用が余イλなくされる難点がある
。また、これらの従来方法により得られる各エマルジョ
ンサイズ剤には、抄紙pHが6〜7の弱酸性の領域にな
ると著しくサイズ効果が低下するという欠点がある。
ジョンは、いずれも尚安定性、殊に機械的安定性等にお
いて充分とは言い難く、またエマルジョン自体の起泡性
、殊に抄紙時において起泡性が著しく、移送及び使用時
等に多量の消泡剤の使用が余イλなくされる難点がある
。また、これらの従来方法により得られる各エマルジョ
ンサイズ剤には、抄紙pHが6〜7の弱酸性の領域にな
ると著しくサイズ効果が低下するという欠点がある。
課11生」L決 −7−
本発明者らは、かねてより安定性に優れ、幅広い抄紙p
H範囲で成紙に優れたサイズ効果を付与できるロジン物
質の水性エマルジョンを製造する方法を提供することを
目的として、殊にロジン物11を安定化させるための分
散剤につき種々研究を重ねてきた。しかるに従来りジン
物質を安定化させるための分散剤についての系統立った
研究は全くなされておらず、しかも一般に同様の界面活
性を有する類似構造の化合物といえどもそのロジン物質
に対する安定化作用は全く関連性がなく、前記特開昭記
載の分散剤と同様の界面活性作用を有する化合物の中か
ら、これと同等又はこれをも凌ぐ優れた安定化効果及び
抑泡効果を発現できる分散剤を開発することは困難と考
えられた。しかるに引き続く研究において、従来この種
口ジン物質の水性エマルジョンの製造には全く利用され
た例のない下記一般式[I]で表わされる特定の化合物
の存在下にロジン物質を水に分散させるときには、前記
目的に合致した優れた安定性と幅広い抄紙pH範囲での
サイズ剤適性とを具備し、しかも起泡性の少ないロジン
物質の水性エマルジョンが収得できることを見出した。
H範囲で成紙に優れたサイズ効果を付与できるロジン物
質の水性エマルジョンを製造する方法を提供することを
目的として、殊にロジン物11を安定化させるための分
散剤につき種々研究を重ねてきた。しかるに従来りジン
物質を安定化させるための分散剤についての系統立った
研究は全くなされておらず、しかも一般に同様の界面活
性を有する類似構造の化合物といえどもそのロジン物質
に対する安定化作用は全く関連性がなく、前記特開昭記
載の分散剤と同様の界面活性作用を有する化合物の中か
ら、これと同等又はこれをも凌ぐ優れた安定化効果及び
抑泡効果を発現できる分散剤を開発することは困難と考
えられた。しかるに引き続く研究において、従来この種
口ジン物質の水性エマルジョンの製造には全く利用され
た例のない下記一般式[I]で表わされる特定の化合物
の存在下にロジン物質を水に分散させるときには、前記
目的に合致した優れた安定性と幅広い抄紙pH範囲での
サイズ剤適性とを具備し、しかも起泡性の少ないロジン
物質の水性エマルジョンが収得できることを見出した。
本発明はこの新しい知見に基いて完成されたものである
。
。
即ち本発明は、ロジン物質を分散剤の存在下に水中に分
散させてロジン物質の水性エマルジョンを製造するに際
し、上記分散剤として 一般式[I]: 3 汎 2 (但し、R,は炭素数4〜18のアルキル基、アルケニ
ル基、もしくはアラルキル基、R2は水素または炭素数
4〜18のアルキル基、アルケニルJ、t−1もしくは
アラルキル基、R3は水素もしくはメチル基、Aは炭素
数2〜4のアルキレン基、もしくは置換アルキレン基、
nは1〜200の整数であり、Mは1価のカチオン)で
表される化合物の1種又は2挿置Eを用いることを特徴
とするロジン物質の水性エマルジョンの製造法に係わる
。
散させてロジン物質の水性エマルジョンを製造するに際
し、上記分散剤として 一般式[I]: 3 汎 2 (但し、R,は炭素数4〜18のアルキル基、アルケニ
ル基、もしくはアラルキル基、R2は水素または炭素数
4〜18のアルキル基、アルケニルJ、t−1もしくは
アラルキル基、R3は水素もしくはメチル基、Aは炭素
数2〜4のアルキレン基、もしくは置換アルキレン基、
nは1〜200の整数であり、Mは1価のカチオン)で
表される化合物の1種又は2挿置Eを用いることを特徴
とするロジン物質の水性エマルジョンの製造法に係わる
。
本発明方法によれば、前記の通りロジン物質を水に分散
させるに当たり前記一般式[I]で表される特定の分散
剤を利用することに基づいて、顕著に優れた安定性とp
H6〜7の弱酸性領域を含む幅広い抄紙pH範囲でのサ
イズ剤通性とを具備し、しかもそれ自体起泡性が少なく
、抄紙系における起泡性が大きいという問題をも殆んど
伴わない、ロジン物質の水性エマルジョンを容易に収得
できる。
させるに当たり前記一般式[I]で表される特定の分散
剤を利用することに基づいて、顕著に優れた安定性とp
H6〜7の弱酸性領域を含む幅広い抄紙pH範囲でのサ
イズ剤通性とを具備し、しかもそれ自体起泡性が少なく
、抄紙系における起泡性が大きいという問題をも殆んど
伴わない、ロジン物質の水性エマルジョンを容易に収得
できる。
本発明において被分散体として用いるロジン物質は、通
常、ロジン類O〜95重星%及びロジン誘導体5〜10
0重量%よりなり、さらに必要に応じてこれらに50重
量%までのロジン誘導体増量剤を添加したものを包含す
る。
常、ロジン類O〜95重星%及びロジン誘導体5〜10
0重量%よりなり、さらに必要に応じてこれらに50重
量%までのロジン誘導体増量剤を添加したものを包含す
る。
ここでロジン類としてはガムロジン、ウッドロジン、ト
ール油ロジンを単独で、または、これらの混合物を使用
できる。前記ロジン誘導体としては、たとえば水素添加
ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、アルデヒド変性ロ
ジン等の変性ロジン類、強化ロジン類、ロジンエステル
類、強化ロジンエステル類等があげられる。
ール油ロジンを単独で、または、これらの混合物を使用
できる。前記ロジン誘導体としては、たとえば水素添加
ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、アルデヒド変性ロ
ジン等の変性ロジン類、強化ロジン類、ロジンエステル
類、強化ロジンエステル類等があげられる。
場合によりロジン物質に含まれる強化ロジン増1 /I
I+としてはパラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス等のワックス、石油樹脂、テルペン樹脂、こ
れらの水素添加物などの炭化水素樹脂等を例示できる。
I+としてはパラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス等のワックス、石油樹脂、テルペン樹脂、こ
れらの水素添加物などの炭化水素樹脂等を例示できる。
これらを含むロジン物質は、通常中なくとも25重量%
のロジン誘導体を含んでいるのが好ましい。
のロジン誘導体を含んでいるのが好ましい。
本発明において分散剤としては、前記−数式[I]で表
される化合物を用いることを必須とする。−数式[Il
中、R1は炭素数4〜18のアルキル基、アルケニル基
またはアラルキル基であり、アルキル基としては、たと
えばブチル基、イソブチル井、ペンチル基、ヘキシル基
、ヘプチルJ、c、オクチル基、ノニル基、デシル基、
ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシ
ルJ、c、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデ
シル基、オクタデシル基等があげられ、アルケニル3.
tiとしては、たとえばブテニル県、イソブテニル1.
(、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニルJ、t、
、オクテニルJ&、ノネニル韮、デセニル基、ウンデセ
ニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデ
セニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基等があ
げられ、アラルキル基としては、たとえばスチリルj工
、ベンジル基、クミル基等があげられ、これらは混合物
であってもよい。
される化合物を用いることを必須とする。−数式[Il
中、R1は炭素数4〜18のアルキル基、アルケニル基
またはアラルキル基であり、アルキル基としては、たと
えばブチル基、イソブチル井、ペンチル基、ヘキシル基
、ヘプチルJ、c、オクチル基、ノニル基、デシル基、
ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシ
ルJ、c、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデ
シル基、オクタデシル基等があげられ、アルケニル3.
tiとしては、たとえばブテニル県、イソブテニル1.
(、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニルJ、t、
、オクテニルJ&、ノネニル韮、デセニル基、ウンデセ
ニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデ
セニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基等があ
げられ、アラルキル基としては、たとえばスチリルj工
、ベンジル基、クミル基等があげられ、これらは混合物
であってもよい。
R2は水素または炭素数4〜18のアルキル基、アルケ
ニル基またはアラルキル基であり、該アルキル法、アル
ケニル基またはアラルキル基はR3と同様のものがあげ
られ、またこれらは混合物であってもよい。R3は水素
またはメチル基である。
ニル基またはアラルキル基であり、該アルキル法、アル
ケニル基またはアラルキル基はR3と同様のものがあげ
られ、またこれらは混合物であってもよい。R3は水素
またはメチル基である。
また、Aは炭素数2〜4のアルキレン基または置換アル
キレン基であり、具体的にはエチレン基、プロピレン基
、ブチレン基、イソブチレン基等があげられ、これらの
アルキレンオキシドは、それぞれ単独付加、ランダム付
加またはブロック付加のいずれでもよい。
キレン基であり、具体的にはエチレン基、プロピレン基
、ブチレン基、イソブチレン基等があげられ、これらの
アルキレンオキシドは、それぞれ単独付加、ランダム付
加またはブロック付加のいずれでもよい。
nは1〜200の整数であり、より好ましくは2〜10
0である。また、Mで定義される1価のカチオンとして
はリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イ
オン、アンモニアおよびトリエチルアミン、ジメチルア
ミン、トリエタノールアミン等の各種アミンから誘導さ
れるアンモニウム基を提示できる。
0である。また、Mで定義される1価のカチオンとして
はリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イ
オン、アンモニアおよびトリエチルアミン、ジメチルア
ミン、トリエタノールアミン等の各種アミンから誘導さ
れるアンモニウム基を提示できる。
前記分散剤として用いられる一般式[1]で表される化
合物は、たとえば対応する公知のアルキル、アルケニル
またはアラルキルフェノールを触媒存在下でアリルクロ
ライドまたはメタアリルクロライドと加熱反応し、その
後、減圧蒸留して111られた反応生成物に、さらにア
ルキレンオキシドを付加させ、次いで硫酸、スルファミ
ン酸等の硫酸化剤にて硫酸化を行い、必要により前記カ
チオンとなるアルカリ物質で中和することにより容易に
合成できる。
合物は、たとえば対応する公知のアルキル、アルケニル
またはアラルキルフェノールを触媒存在下でアリルクロ
ライドまたはメタアリルクロライドと加熱反応し、その
後、減圧蒸留して111られた反応生成物に、さらにア
ルキレンオキシドを付加させ、次いで硫酸、スルファミ
ン酸等の硫酸化剤にて硫酸化を行い、必要により前記カ
チオンとなるアルカリ物質で中和することにより容易に
合成できる。
本発明方法は、通常反転法に従い実施され、該反転法に
よる場合、前記分散剤は、通常ロジン物質に対して乾燥
重量基準で0.5〜10重量%程度、好ましくは1〜8
重量%の割合で使用される。0.5重縫%未満では分散
力が充分でなく、tomfjt%を越える量を使用する
のは経済的でない。殊に本発明に用いる一般式[I]で
表される分散剤は、これを例えば1〜2重量%程度の少
量用いる場合にも所期の効果を発現できる水性エマルジ
ョンを収得できる利点がある。
よる場合、前記分散剤は、通常ロジン物質に対して乾燥
重量基準で0.5〜10重量%程度、好ましくは1〜8
重量%の割合で使用される。0.5重縫%未満では分散
力が充分でなく、tomfjt%を越える量を使用する
のは経済的でない。殊に本発明に用いる一般式[I]で
表される分散剤は、これを例えば1〜2重量%程度の少
量用いる場合にも所期の効果を発現できる水性エマルジ
ョンを収得できる利点がある。
前記方法は、より具体的には以下のとおり実施される。
すなわち、まずロジン誘導体を、所望によりロジン類お
よび増量剤のいずれかまたは両者と共に加熱撹拌して溶
融ロジン物質を調製する。
よび増量剤のいずれかまたは両者と共に加熱撹拌して溶
融ロジン物質を調製する。
その際の加熱温度は一ロジン物質の軟化点より少なくと
も20℃高めの温度に設定するのがよく、適当な温度は
ロジン誘導体、ロジン類および増量剤の配合割合に依存
するが一般に90〜160℃の範囲である。
も20℃高めの温度に設定するのがよく、適当な温度は
ロジン誘導体、ロジン類および増量剤の配合割合に依存
するが一般に90〜160℃の範囲である。
ついで溶融ロジン物質を撹拌しながらこれに分散剤水溶
液または分散剤と水とを添加して、ロジン物質が連続相
であり水が分散相であるエマルシリンを形成させる。こ
の際使用する水の量は、得られるエマルジョンが約70
〜90重量%の固形分を含有するように調整されるのが
よい。
液または分散剤と水とを添加して、ロジン物質が連続相
であり水が分散相であるエマルシリンを形成させる。こ
の際使用する水の量は、得られるエマルジョンが約70
〜90重量%の固形分を含有するように調整されるのが
よい。
次に、約70〜100℃の熱水(反転水〉を前記エマル
ジョンに激しく攪拌しながら追加する。
ジョンに激しく攪拌しながら追加する。
エマルジョンの相反転は、固形分濃度が60〜707i
fJ、%となるように水を添加すると生起し、水が連続
相になりロジン物質が水中に分散した形態のエマルジョ
ンが得られる。所望によりこのエマルジョンを水または
アルカリ水で希釈及び/またはpH調整することができ
る。アルカリの使用量はエマルジョンのpHが6.5以
下となる範囲で使用するのが好ましい。また乳化機を使
用する乳化方法においては、たとえば、まずロジン物質
を水に不溶性の有機溶剤に溶解して溶液粘度(25℃)
を1000cps以下、好ましくは500CρS以下の
溶液とする。この場合溶液濃度は通常20〜70重量%
程度、好ましくは40〜60重丑%とされる。水に不溶
性の有機溶剤としては、水と共沸しうるものが好ましく
ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン、四塩化炭素など
が例示でき、特にベンゼンが好ましい。次いで前記の得
られた有機溶剤溶液に水および分散剤または分散剤水溶
液を添加して予備乳化した後、約10〜80℃、好まし
くは約30〜60℃の温度で乳化する。ここで水の使用
量は乳化前のロジン物質、イf機溶剤、および使用され
た水の混合液が10〜40rl<fft%のロジン物質
を含有するように調整するのがよい。かくして得られた
エマルジョンは有機溶剤を含有しているため、この方法
では次いで、有機溶剤を好ましくは減圧下に約30〜9
0℃で留去し、目的とする水性エマルジョンを得る。こ
の有機溶剤の留去の際には通常水の部が合せて留去され
るので得られる水性エマルジョンの濃度は幾分高められ
る。
fJ、%となるように水を添加すると生起し、水が連続
相になりロジン物質が水中に分散した形態のエマルジョ
ンが得られる。所望によりこのエマルジョンを水または
アルカリ水で希釈及び/またはpH調整することができ
る。アルカリの使用量はエマルジョンのpHが6.5以
下となる範囲で使用するのが好ましい。また乳化機を使
用する乳化方法においては、たとえば、まずロジン物質
を水に不溶性の有機溶剤に溶解して溶液粘度(25℃)
を1000cps以下、好ましくは500CρS以下の
溶液とする。この場合溶液濃度は通常20〜70重量%
程度、好ましくは40〜60重丑%とされる。水に不溶
性の有機溶剤としては、水と共沸しうるものが好ましく
ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン、四塩化炭素など
が例示でき、特にベンゼンが好ましい。次いで前記の得
られた有機溶剤溶液に水および分散剤または分散剤水溶
液を添加して予備乳化した後、約10〜80℃、好まし
くは約30〜60℃の温度で乳化する。ここで水の使用
量は乳化前のロジン物質、イf機溶剤、および使用され
た水の混合液が10〜40rl<fft%のロジン物質
を含有するように調整するのがよい。かくして得られた
エマルジョンは有機溶剤を含有しているため、この方法
では次いで、有機溶剤を好ましくは減圧下に約30〜9
0℃で留去し、目的とする水性エマルジョンを得る。こ
の有機溶剤の留去の際には通常水の部が合せて留去され
るので得られる水性エマルジョンの濃度は幾分高められ
る。
本発明の水性エマルジョンはまた次の方法でも製造され
つる。すなわち、まずロジン物質を加熱溶解しこれに水
および分散剤または分散剤の水溶液を添加し、もしくは
3者を同時に加熱し、次いでこの溶融混合物を乳化する
。ロジン物質の溶融時及び乳化時の温度は、ロジン物質
に流動性を付与するがその分解を起さない範囲であるこ
とが必要で一般には約140〜200℃、好ましくは約
160〜190℃の温度が採用される。この温度で溶融
されたロジン物質の粘度を300cps以下、好ましく
は100cps以下とするのがよい。以上の記載から明
らかなようにこの方法による乳化は、密閉容器中で行う
ことが必要でありその内圧は10kg/cm”程度とす
ればよい。また水の使用量は、得られる水性エマルジョ
ンの所望の濃度に応じて適宜決定される。
つる。すなわち、まずロジン物質を加熱溶解しこれに水
および分散剤または分散剤の水溶液を添加し、もしくは
3者を同時に加熱し、次いでこの溶融混合物を乳化する
。ロジン物質の溶融時及び乳化時の温度は、ロジン物質
に流動性を付与するがその分解を起さない範囲であるこ
とが必要で一般には約140〜200℃、好ましくは約
160〜190℃の温度が採用される。この温度で溶融
されたロジン物質の粘度を300cps以下、好ましく
は100cps以下とするのがよい。以上の記載から明
らかなようにこの方法による乳化は、密閉容器中で行う
ことが必要でありその内圧は10kg/cm”程度とす
ればよい。また水の使用量は、得られる水性エマルジョ
ンの所望の濃度に応じて適宜決定される。
前記いずれの方法を行うにしても乳化機を使用する場合
にはホモジナイザー、ピストン型高圧乳化機、超音波乳
化機等を使用できる。また、乳化時に使用しかつ本発明
の水性エマルジョンの構成成分である水は、精製水であ
る必要はないが、いわゆる軟水を使用することが好まし
い。
にはホモジナイザー、ピストン型高圧乳化機、超音波乳
化機等を使用できる。また、乳化時に使用しかつ本発明
の水性エマルジョンの構成成分である水は、精製水であ
る必要はないが、いわゆる軟水を使用することが好まし
い。
かくして得られる水性エマルジョンは、通常5〜701
■量%、好ましくは30〜55重量%のロジン物質、ロ
ジン物質に対して0.5〜10重量%程度、好ましくは
1〜affl量%程度の分散剤として前記−数式[I]
で表される化合物及び全体を100重量%とする水から
なり、ロジン物質は該エマルジョン中に1μ以下、大部
分は0.5μ以下程度の粒子として均一に分散している
。また該水性エマルジョンは乳白色の外観を呈し、3,
5〜6.5のpHを有する。そして、本発明の水性エマ
ルジョンは室温において少なくとも2ケ月間安定であり
、沈殿を生ずることはないし、分散剤の使用に通例伴う
泡立ちが極めて少ない。さらに、後述する実施例に示す
通りすぐれた機械的安定性並びに希釈安定性を有する。
■量%、好ましくは30〜55重量%のロジン物質、ロ
ジン物質に対して0.5〜10重量%程度、好ましくは
1〜affl量%程度の分散剤として前記−数式[I]
で表される化合物及び全体を100重量%とする水から
なり、ロジン物質は該エマルジョン中に1μ以下、大部
分は0.5μ以下程度の粒子として均一に分散している
。また該水性エマルジョンは乳白色の外観を呈し、3,
5〜6.5のpHを有する。そして、本発明の水性エマ
ルジョンは室温において少なくとも2ケ月間安定であり
、沈殿を生ずることはないし、分散剤の使用に通例伴う
泡立ちが極めて少ない。さらに、後述する実施例に示す
通りすぐれた機械的安定性並びに希釈安定性を有する。
本発明により得られる水性エマルジョンは、セルロース
繊維の抄造のみならず、該繊維と鉱物繊維たとえば石綿
、岩綿等や合成ya維たとえばポリアミド、ポリエステ
ル、ポリオレフィ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。
繊維の抄造のみならず、該繊維と鉱物繊維たとえば石綿
、岩綿等や合成ya維たとえばポリアミド、ポリエステ
ル、ポリオレフィ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。
本発明により得られる水性エマルジョンを製紙用サイズ
剤として使用する場合にはこれを、たとえばバルブの水
分散液に硫酸バンド等の定着剤とともに添加しpH4〜
7で抄造する方法または特公昭49−30201号公報
に記載されている様にバルブの水分散液に硫酸バンド等
の定着剤及び杯少量のカチオン性の定着剤等とともに添
加しpH5〜7で抄造する方法等を採用でき、幅広い抄
紙pH範囲で成紙に優れたサイズ効果を付与することが
できる。この場合、水性エマルジョンはバルブに対して
0.05〜3瓜量%程度(乾燥重量基準)で使用される
。本発明により得られる水性エマルジョンはまた希釈安
定性が優れているので河川、水道、井戸等の水を用いて
も充分に希釈できバルブの水分散液によく分散される。
剤として使用する場合にはこれを、たとえばバルブの水
分散液に硫酸バンド等の定着剤とともに添加しpH4〜
7で抄造する方法または特公昭49−30201号公報
に記載されている様にバルブの水分散液に硫酸バンド等
の定着剤及び杯少量のカチオン性の定着剤等とともに添
加しpH5〜7で抄造する方法等を採用でき、幅広い抄
紙pH範囲で成紙に優れたサイズ効果を付与することが
できる。この場合、水性エマルジョンはバルブに対して
0.05〜3瓜量%程度(乾燥重量基準)で使用される
。本発明により得られる水性エマルジョンはまた希釈安
定性が優れているので河川、水道、井戸等の水を用いて
も充分に希釈できバルブの水分散液によく分散される。
しかもその希釈液は長時間安定である。
本発明により得られる水性エマルジョンは表面サイズ剤
としても使用でき、この場合予め抄造された湿紙に噴霧
、浸漬、塗布等の慣用方法で適用しつる。
としても使用でき、この場合予め抄造された湿紙に噴霧
、浸漬、塗布等の慣用方法で適用しつる。
また、本発明により得られる水性エマルジョンのうちロ
ジンエステル類、強化ロジンエステル類の水性エマルジ
ョンは粘着付与剤として有効に使用される。
ジンエステル類、強化ロジンエステル類の水性エマルジ
ョンは粘着付与剤として有効に使用される。
実−一應一一倒
以ドに、実施例をあげて、本発明の水性エマルジョンの
製造法をさらに具体的に説明する。尚参考例は、本発明
において使用するロジン物質製造例を示すものである。
製造法をさらに具体的に説明する。尚参考例は、本発明
において使用するロジン物質製造例を示すものである。
例中部及び%は、特に断らない限り重量基準である。
尚表中水性エマルジョンの各性状は、次の方法により測
定したものである。
定したものである。
(1) 機械的安定性
水性エマルション50gをマーロン弐安定度試験機(新
星産業株式会社製)の容器に秤取し、温度25℃、荷重
10kg、回転速度1000r、p、m、で5分間機械
的シェアーを加えた後、生成する凝集物を100メツシ
ユの金網で濾取し、機械的安定性を次式に従い算出した
。
星産業株式会社製)の容器に秤取し、温度25℃、荷重
10kg、回転速度1000r、p、m、で5分間機械
的シェアーを加えた後、生成する凝集物を100メツシ
ユの金網で濾取し、機械的安定性を次式に従い算出した
。
機械的安定性(%〉=
凝集物の絶乾重量
× 100
試料エマルジョンの絶乾重量
(2) 起泡性(イ)
水性エマルジョンを濃度5%に脱イオン水で希釈し、こ
の希釈液につき、JIS に 3362に準じて泡の
高さ(mm)を測定した。
の希釈液につき、JIS に 3362に準じて泡の
高さ(mm)を測定した。
(3) 起泡性(ロ)
バルブ(L−BKP)の1%水性スラリーにバルブに対
し夫々5%及び2.5%の水性エマルジョン(絶乾重量
基準)及び硫酸バンドを添加して得られる水性液1℃を
、JIS K 3362の装置に入れ、内容物をポ
ンプで10分間循環(8角/分)させたのち、循環を止
め泡の高さ(mm)を測定した。
し夫々5%及び2.5%の水性エマルジョン(絶乾重量
基準)及び硫酸バンドを添加して得られる水性液1℃を
、JIS K 3362の装置に入れ、内容物をポ
ンプで10分間循環(8角/分)させたのち、循環を止
め泡の高さ(mm)を測定した。
参考例1
トール油ロジン1800部を加熱溶融し165℃で攪拌
しながら触媒としてp−トルエンスルホン酸モノ水和物
2.7部を添加した。ついで、37%ホルムアルデヒド
水溶液118部を160〜170℃で90分間を要して
添加した。同温度でさらに1時間攪拌してホルムアルデ
ヒド変性ロジンを得た。この変性ロジンにさらにガムロ
ジン1200部を添加して175℃で1時間攪拌混合し
た。
しながら触媒としてp−トルエンスルホン酸モノ水和物
2.7部を添加した。ついで、37%ホルムアルデヒド
水溶液118部を160〜170℃で90分間を要して
添加した。同温度でさらに1時間攪拌してホルムアルデ
ヒド変性ロジンを得た。この変性ロジンにさらにガムロ
ジン1200部を添加して175℃で1時間攪拌混合し
た。
直配混合物2950部及びフマール酸177部を加熱溶
融して200℃で3時間反応させて、酸価203、軟化
点(環球法)103.5℃のロジン物質(I)を得た。
融して200℃で3時間反応させて、酸価203、軟化
点(環球法)103.5℃のロジン物質(I)を得た。
参考例2
ガムロジン1000部及びフマール酸190部を加熱溶
融し200℃に至らしめ、同温度で4時間反応させて酸
価286、軟化点138.5℃の強化ロジンを得た。
融し200℃に至らしめ、同温度で4時間反応させて酸
価286、軟化点138.5℃の強化ロジンを得た。
上記で得られた強化ロジン550部及びガムロジン50
0部を170℃に加熱し30分間混合してロジン物質(
n)を得た。
0部を170℃に加熱し30分間混合してロジン物質(
n)を得た。
参考例3
ガムロジン1000部を165℃に加熱溶融し、攪拌し
ながら触媒としてp−トルエンスルホン酸モノ水和物0
.95部を添加した。ついで、37%ホルムアルデヒド
水溶液54部を160〜170℃で90分間を要して添
加した。同温度でさらに1時間攪拌してホルムアルデヒ
ド変性ロジンを得た。200℃に至らしめ、同温度で4
時間反応させた。これにフマール酸90部を添加し20
0℃で3時間反応させて、酸価230、軟化点125℃
のロジン物質(III)を得た。
ながら触媒としてp−トルエンスルホン酸モノ水和物0
.95部を添加した。ついで、37%ホルムアルデヒド
水溶液54部を160〜170℃で90分間を要して添
加した。同温度でさらに1時間攪拌してホルムアルデヒ
ド変性ロジンを得た。200℃に至らしめ、同温度で4
時間反応させた。これにフマール酸90部を添加し20
0℃で3時間反応させて、酸価230、軟化点125℃
のロジン物質(III)を得た。
参考例4
ガムロジン1000部及びグリセリン80部(当量比(
−08/−COOH)=0.86)を仕込み、窒素気流
下に250℃まで加熱し、同温度で12時間エステル化
を行い、酸価32、軟化点86℃のロジン物質(rV)
を得た。
−08/−COOH)=0.86)を仕込み、窒素気流
下に250℃まで加熱し、同温度で12時間エステル化
を行い、酸価32、軟化点86℃のロジン物質(rV)
を得た。
参考例5
参名例4においてグリセリンの仕込量を20部(当用比
=0.22)にした以外は、参考例4と同様にして、酸
価126、軟化点79℃のロジン物質(V)を得た。
=0.22)にした以外は、参考例4と同様にして、酸
価126、軟化点79℃のロジン物質(V)を得た。
参考例6
参考例4においてグリセリンの仕込量を120部(当に
比=1.29)にした以外は、参考例4と同様にして、
酸(i1i8、軟化点88℃のロジン物質(■)を得た
。
比=1.29)にした以外は、参考例4と同様にして、
酸(i1i8、軟化点88℃のロジン物質(■)を得た
。
参考例7
参考例4で得られたロジン物質(IV)をエステル化終
了後180℃に保ち、無水マレイン酸160部を加え、
210℃で3時間付加反応を行い、酸価185、軟化点
122℃のロジン物質(■)を得た。
了後180℃に保ち、無水マレイン酸160部を加え、
210℃で3時間付加反応を行い、酸価185、軟化点
122℃のロジン物質(■)を得た。
参考例8
参考例5で得られたロジン物質(V)をエステル化終了
後180℃に保ち、無水マレイン酸90部を加え、21
0℃で2時間付加反応を行い、酸価90、軟化点210
℃のロジン物質(■〉を得た。
後180℃に保ち、無水マレイン酸90部を加え、21
0℃で2時間付加反応を行い、酸価90、軟化点210
℃のロジン物質(■〉を得た。
参考例9
参考例6で得られたロジン物質(’/l)をエステル化
終774180℃に保ち、無水マレイン酸90部を加え
、210℃で2時間付加反応を行い、酸価90、軟化点
115℃のロジン物質(IX)を得た。
終774180℃に保ち、無水マレイン酸90部を加え
、210℃で2時間付加反応を行い、酸価90、軟化点
115℃のロジン物質(IX)を得た。
実施例1〜6
攪拌機及び温度計を備え付けたフラスコに、参考例1の
ロジン物質(I)100部を仕込み加熱溶融して、15
0℃とし、攪拌しながら分散剤として第1表に示した一
般式[I]で表される化合物の20%水溶液20部を溶
融ロジン物質に約3分間で添加した。この時点でかなり
の水が蒸発し温度は93℃に低下した。ついで熱水(9
5℃)20部を添加するとクリーム状の油中水型エマル
ジョンが生成した。該エマルジョンを激しく攪拌しなが
らこ、れにさらに熱水(90℃)70部を1分間で添加
すると相反転が起こり水中油型エマルションとなった。
ロジン物質(I)100部を仕込み加熱溶融して、15
0℃とし、攪拌しながら分散剤として第1表に示した一
般式[I]で表される化合物の20%水溶液20部を溶
融ロジン物質に約3分間で添加した。この時点でかなり
の水が蒸発し温度は93℃に低下した。ついで熱水(9
5℃)20部を添加するとクリーム状の油中水型エマル
ジョンが生成した。該エマルジョンを激しく攪拌しなが
らこ、れにさらに熱水(90℃)70部を1分間で添加
すると相反転が起こり水中油型エマルションとなった。
これを外部より急冷して温度を30℃に低ドさせたのち
100メツシユの金網を通してガラス瓶に入れた。金網
上には凝固物は認められず、得られた水性エマルジョン
中に含まれるロジン物質は用いたロジン物質と実質的に
同瓜量(収率98%以上)であった。得られたエマルジ
ョンの性状を第2表に示した。
100メツシユの金網を通してガラス瓶に入れた。金網
上には凝固物は認められず、得られた水性エマルジョン
中に含まれるロジン物質は用いたロジン物質と実質的に
同瓜量(収率98%以上)であった。得られたエマルジ
ョンの性状を第2表に示した。
[以下余白]
比較例1
実施例1で用いた一般式[I]で表される分散剤に代え
て、ポリオキシエチレン(平均重合度10)ノニルフェ
ニルエーテル硫酸半エステルのナトリウム塩を使用した
他は同様に行って水性エマルジョンを得た。得られたエ
マルジョンの性状を第2表に示した。
て、ポリオキシエチレン(平均重合度10)ノニルフェ
ニルエーテル硫酸半エステルのナトリウム塩を使用した
他は同様に行って水性エマルジョンを得た。得られたエ
マルジョンの性状を第2表に示した。
比較例2
実施例1で用いた一般式[I]で表される分散剤に代え
て、ポリオキシエチレン(平均重合度9)ノニルフェニ
ルエーテルスルホコハク成牛ニスデルのナトリウム塩を
使用した他は同様に行って水性エマルジョンを得た。得
られたエマルジョンの性状を第2表に示した。
て、ポリオキシエチレン(平均重合度9)ノニルフェニ
ルエーテルスルホコハク成牛ニスデルのナトリウム塩を
使用した他は同様に行って水性エマルジョンを得た。得
られたエマルジョンの性状を第2表に示した。
[以下余白]
前北第2表により本発明方法によれば一般式[I]で表
される特定の分散剤を用いることに基いて、公知の分散
剤を用いることに比し、機械的安定性に優れ、しかも起
泡性のかなり小さい水性エマルジョンを収得できること
がわかった。
される特定の分散剤を用いることに基いて、公知の分散
剤を用いることに比し、機械的安定性に優れ、しかも起
泡性のかなり小さい水性エマルジョンを収得できること
がわかった。
〈実用試験1〉
前記実施例1〜5及び比較例1〜2で得られた水性エマ
ルジョンを製紙用サイズ剤として使用した場合の成紙の
サイズ度(秒)をステキヒト法(JIS P 81
22)によって測定した。
ルジョンを製紙用サイズ剤として使用した場合の成紙の
サイズ度(秒)をステキヒト法(JIS P 81
22)によって測定した。
すなわち、叩解度30″SRのバルブ乾燥重量基準で0
.2%または0.5%の水性エマルジョン次いで2.5
%の硫酸バンドの順序で薬品を添加し均一に拡散させた
のち、TAPPIスタンダード・シート・マシンを用い
て秤量60±1 g / c m 3となるようにPH
4,6で抄紙した。これを5 k g / c m ”
の圧力で3分間脱水しついで100℃で1分間乾燥しこ
の紙料を20℃、65%R,H,の条件で24時間調湿
したのちサイズ効果を測定した。結果を第3表に示した
。
.2%または0.5%の水性エマルジョン次いで2.5
%の硫酸バンドの順序で薬品を添加し均一に拡散させた
のち、TAPPIスタンダード・シート・マシンを用い
て秤量60±1 g / c m 3となるようにPH
4,6で抄紙した。これを5 k g / c m ”
の圧力で3分間脱水しついで100℃で1分間乾燥しこ
の紙料を20℃、65%R,H,の条件で24時間調湿
したのちサイズ効果を測定した。結果を第3表に示した
。
〈実用試験2〉
叩解度30″SRのバルブ(所間故紙、炭酸カルシウム
3%含有)を1%の水性スラリーとし、これに対し、バ
ルブ乾燥重量基準で0.5%の水性エマルジョン、次い
で1.0%の硫酸バンドの順序で薬品を添加し均一に拡
散させたのち、抄紙pH6,5で実用試験lと同様に抄
紙し、サイズ効果を測定した。結果を第3表に示した。
3%含有)を1%の水性スラリーとし、これに対し、バ
ルブ乾燥重量基準で0.5%の水性エマルジョン、次い
で1.0%の硫酸バンドの順序で薬品を添加し均一に拡
散させたのち、抄紙pH6,5で実用試験lと同様に抄
紙し、サイズ効果を測定した。結果を第3表に示した。
[以下余白]
前記第3表より本発明方法により得られる水性エマルジ
ョンは、pH4,6の通常の酸性抄紙条件において優れ
たサイズ効果を発揮するのみならずpH6,5の様な弱
酸性の抄紙条件においても、公知の分散剤を用いて得ら
れる水性エマルシコンでは得られない優れたサイズ効果
を発揮することがわかる。
ョンは、pH4,6の通常の酸性抄紙条件において優れ
たサイズ効果を発揮するのみならずpH6,5の様な弱
酸性の抄紙条件においても、公知の分散剤を用いて得ら
れる水性エマルシコンでは得られない優れたサイズ効果
を発揮することがわかる。
実施例7〜14
実施例1においてロジン物質(I)を第4表に示すロジ
ン物質(II)〜(IX)とした以外は同様の操作を行
い安定な水性エマルジョンを得た。収率はほぼ100%
であり、いずれのエマルジョンも粒子径0.20〜0.
35μであった。
ン物質(II)〜(IX)とした以外は同様の操作を行
い安定な水性エマルジョンを得た。収率はほぼ100%
であり、いずれのエマルジョンも粒子径0.20〜0.
35μであった。
得られた各々のエマルジョンのサイズ効果を同様にして
測定した。結果を第4表に示した。
測定した。結果を第4表に示した。
[以下余白]
発J吐辺jか朱
本発明により得られる水性エマルジョンを製紙用サイズ
剤として使用する場合には、幅広い抄紙pH範四で成紙
に優れたサイズ効果を付与することかできる。また希釈
安定性が優れているので河川、水道、井戸等の水を用い
ても充分に希釈できバルブの水分散源によく分散される
。しかもその希釈液は長時間安定である。
剤として使用する場合には、幅広い抄紙pH範四で成紙
に優れたサイズ効果を付与することかできる。また希釈
安定性が優れているので河川、水道、井戸等の水を用い
ても充分に希釈できバルブの水分散源によく分散される
。しかもその希釈液は長時間安定である。
Claims (1)
- (1)ロジン物質を分散剤の存在下に水中に分散させて
ロジン物質の水性エマルジョンを製造するに際し、上記
分散剤として一般式[ I ]: ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_1は炭素数4〜18のアルキル基、アルケ
ニル基、もしくはアラルキル基、R_2は水素または炭
素数4〜18のアルキル基、アルケニル基、もしくはア
ラルキル基、R_3は水素もしくはメチル基、Aは炭素
数2〜4のアルキレン基、もしくは置換アルキレン基、
nは1〜200の整数であり、Mは1価のカチオン)で
表される化合物の1種又は2種以上を用いることを特徴
とするロジン物質の水性エマルジョンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1319132A JPH03180590A (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | ロジン物質の水性エマルジョンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1319132A JPH03180590A (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | ロジン物質の水性エマルジョンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180590A true JPH03180590A (ja) | 1991-08-06 |
Family
ID=18106814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1319132A Pending JPH03180590A (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | ロジン物質の水性エマルジョンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03180590A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144446A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | ハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン、その製造法およびハンダ付けフラックス |
| JP2007197534A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Inoac Corp | ポリウレタン発泡体及びそれを用いたシール材 |
-
1989
- 1989-12-08 JP JP1319132A patent/JPH03180590A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144446A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | ハンダ付けフラックス用樹脂エマルジョン、その製造法およびハンダ付けフラックス |
| JP2007197534A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Inoac Corp | ポリウレタン発泡体及びそれを用いたシール材 |
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