JPH0453995B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0453995B2 JPH0453995B2 JP58051015A JP5101583A JPH0453995B2 JP H0453995 B2 JPH0453995 B2 JP H0453995B2 JP 58051015 A JP58051015 A JP 58051015A JP 5101583 A JP5101583 A JP 5101583A JP H0453995 B2 JPH0453995 B2 JP H0453995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- olefin
- sizing agent
- linear
- polyoxyalkylene
- paper 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は紙の内部サイズ剤に関するものであ
る。
当業界においては、天然ロジンまたは変性ロジ
ンから製造されるサイズ剤、特にロジンのマレイ
ン酸付加物をけん化して得られる強化ロジンサイ
ズ剤が最も優れたものとして使用されている。こ
れらのサイズ剤は、硫酸バンドと併用して、紙料
のPH4.0〜5.0の酸性領域で紙繊維上に定着され
る。その酸性のために、抄紙用機器の腐蝕による
損耗が大きい、紙の強度および耐久性が低下す
る、さらには炭酸カルシウムのような安価なアル
カリ性充填剤が分解するために、その使用が困難
であるなどの欠点がある。
そのために硫酸バンドを使用しなくてもパルプ
に定着できる中性サイズ剤が提案されている。例
えばアルキルケテンダイマーを、カチオン化澱粉
の存在下に水中に分散させたものが知られている
が、これは価格が高く、かつサイズ効果の発現ま
でに日時がかかるという難点がある。
これらの他に、アルケニルこはく酸無水物型の
中性サイズ剤がいくつか提案されている。
たとえば、特公昭39−2305号には、
(Rはジメチレン基およびトリメチレン基、
R′は炭素数5以上のアルキル基、アルケニル基、
アラルキル基、アラルケニル基からそれぞれ選ば
れたもの)
が提案されているが、具体的に開示されている化
合物は、プロピレンオリゴマー、ブテンオリゴマ
ーのごとき分岐オレフインまたは直鎖α−オレフ
インの例のみであるが、これらはいずれもサイズ
効果が不充分であり実用に供し得ない。
この欠点を解決し得るものとして、特公昭53−
28526号には、
一般式
Rx−CH2−CH=CH−CH2−Ry
(式中RxおよびRyは、それぞれ4〜10個の炭
素原子を含むアルキル基である)で表わされる内
部オレフインと無水マレイン酸との反応生成物か
ら成るサイズ剤が開示されており、
また特開昭57−154495号には、
炭素数8〜18のα−位を除く各位置に二重結合
がほぼ均等に分布された直鎖状内部オレフイン混
合物に無水マレイン酸を付加させて得られた混合
アルケニルコハク酸無水物から成るサイズ剤が提
案されている。
しかし、これらのサイズ剤は、いずれもサイズ
効果がいまだ十分とはいえない。また、上記の特
公昭53−28526号に開示された内部オレフインは、
α−オレフインの不均化反応によつて得られるも
のであり、その製造に種々の困難が伴い、価格が
高いという欠点がある。一方、特開昭57−154495
号に開示されている内部オレフインは、直鎖状パ
ラフインを400〜600℃で脱水素して直鎖状内部オ
レフインとし、ついでモレキユラーシーブにより
未反応パラフインと吸着分離することによつて得
るか、あるいはエチレンの低分子量重合体である
α−オレフインを異性化し引続き不均化して得ら
れるものであつて、複雑かつ高コストのプロセス
を必要とし、価格が高いという欠点がある。
本発明者らは、硫酸バンドのような定着剤を使
用しない中性あるいはアルカリ域においてサイズ
化する際の、上述のような欠点を克服する中性サ
イズ剤の開発を鋭意行ない本発明を完成するに到
つたものである。
すなわち本発明は、炭素数14〜36の直鎖型α−
オレフインを酸触媒によつて処理して得られる、
該直鎖型α−オレフインと同一の炭素数を有し、
2位、3位および4位に二重結合を有するオレフ
インの割合がそれぞれ10〜65モル%であり、かつ
それらの合計が70モル%以上である直鎖型オレフ
イン混合物であつて該直鎖型α−オレフインのオ
リゴマーを実質的に含まないものと無水マレイン
酸との付加反応によつて得られる反応生成物およ
び/または該反応生成物の水素添加物を含む紙サ
イズ剤に関するものである。
本発明における中性サイズ剤の原料である直鎖
型オレフインは、上記のようにその二重結合の位
置および炭素数によつて特徴付けられるものであ
る。
オレフインの炭素数が14未満の場合は、中性サ
イズ剤としてのサイズ効果に乏しく、かつサイズ
剤の保存安定性に欠ける。一方、炭素数が36を超
える場合には、得られる反応生成物はサイズ効果
を有するが、粘度が高過ぎて取扱いが困難とな
り、実用性に欠ける。さらに好ましい炭素数範囲
は15〜24である。これらの炭素数範囲のオレフイ
ンは、単一炭素数のオレフインまたは、二種以上
の炭素数の混合オレフインとして用いられ、経済
的見地からは混合オレフインが好ましく用いられ
る。
本発明における直鎖型オレフイン混合物の二重
結合位置の割合は、2位、3位および4位が、そ
れぞれ10〜65モル%、好ましくは15〜60モル%で
あり、これらの合計が70モル%以上、好ましくは
80モル%以上である。
この直鎖型オレフインは、特公昭39−2305号に
開示されている分岐オレフインおよびα−オレフ
インのいずれとも明確に区別できる。
また、特公昭53−28526号に開示されているオ
レフインは前記式から明らかなように、6位(炭
素数12〜18の場合)から12位(炭素数24の場合)
という分子鎖のほぼ中央に二重結合を有するもの
であるから、2位、3位および4位に二重結合の
70%以上を有する本発明のオレフインとは明確に
区別できる。
さらに、特開昭57−154495号に開示されている
オレフインは、α−位を除く各位置に二重結合が
ほぼ均等に分布しているものであるが、本発明の
オレフインにおいては、炭素数の下限14の場合に
おいて、とり得る二重結合の位置は1位(α位)
から7位(分子鎖の中央)までであり、2〜4位
の合計が70モル%以上であるから、2〜4位の各
位置の平均割合は約23%以上となり、1位および
5〜7位の合計は30モル%以下であるから、1位
および5〜7位の各位置の平均割合は7.5%以下
(1位が存在しないと仮定しても5〜7位の各位
置の平均割合は10%以下)となり、二重結合位置
がほぼ均等に分布しているものであるとは到底い
うことができない。また、炭素数が増加するにし
たがつて、5位以上の各位置の割合はさらに低下
するから、ますます均等分布の定義から離れる。
よつて、本発明の直鎖型オレフインは特開昭57−
154495号のオレフインとも明らかに相違してい
る。
以上のごとく、従来提案されている各種のオレ
フインと明確に相違する二重結合分布を有する直
鎖型オレフイン混合物に起因して、従来のオレフ
インを原料とするサイズ剤と比較してサイズ効果
に優れた紙サイズ剤が得られることは、先行技術
から予期し得ないことである。
なお直鎖型オレフイン混合物の二重結合の分布
は、13C−NMRによつて求めることができる。
すなわち13C−NMRでは、α−オレフインの
3位の炭素原子の化学シフトが34.0ppmに、2−
オレフインの1位の炭素原子の化学シフトが
17.9ppm(トランス体)および12.7ppm(シス体)
に、3−オレフインの1位の炭素原子の化学シフ
トが14.1ppm(トランス体)および14.4ppm(シス
体)に、4−オレフインの1位の炭素原子の化学
シフトが13.7ppm(トランス体)および13.8ppm
(シス体)に、その他の末端炭素の化学シフトが
14.2ppmに現われる。これらの化学シフトの強度
比から1位、2位、3位、4位および5位以上の
位置に二重結合を有するオレフインの組成を求め
ることができる。
本発明における直鎖型オレフインは、当該オレ
フインと同一の炭素数を有する直鎖α−オレフイ
ンを酸触媒によつて適当な条件下で処理すること
により容易に得ることができる。
酸触媒としては、合成シリカアルミナ、合成シ
リカマグネシア、固体リン酸、酸性白土、活性白
土のような酸性鉱物、H3PW12O40、
H4SiW12O40、H3PMo12O40などのヘテロポリ酸、
AlCl3−電子供与体、BF3−電子供与体などの不
均一あるいは均一系触媒が挙げられる。
処理条件は、処理温度30〜250℃、圧力常圧〜
20Kg/cm2、反応時間30分〜10時間の範囲で、各触
媒および各原料α−オレフインの種類に応じて適
宜選択することができる。また処理型式は、回分
式、セミバツチ式、連続式のいずれをも採用する
ことができる。連続式の場合のLHSVは0.5〜20
の範囲が好ましい。
また、直鎖α−オレフインを上記の触媒で処理
する際には、原料オレフイン単独あるいは不活性
溶媒と共に処理することができる。
上述のようにして直鎖α−オレフインを酸触媒
により処理して製造される本発明における直鎖型
オレフインの未反応α−オレフイン含有量は20%
以下、好ましくは10%以下に限定する必要があ
る。
また酸触媒処理に際しては直鎖型α−オレフイ
ンの二量体以上の重質オレフインが少量副生され
るが、これは蒸留により実質的に存在しない量ま
で除去して紙サイズ剤原料とする。
かくして得られた直鎖型オレフイン混合物と無
水マレイン酸との付加反応は常法に従つて行なわ
れる。
すなわち、両者を窒素のような不活性ガス雰囲
囲気中にて、常圧もしくは加圧下において180〜
250℃に加熱することによつて、反応は容易に進
行する。両者の仕込みモル比は特に限定されない
が、通常は、直鎖型オレフイン混合物1モルに対
して無水マレイン酸0.4〜2モルの割合で用いら
れる。反応終了後、減圧蒸留によつて未反応無水
マレイン酸と直鎖型オレフイン混合物を除去する
ことにより本発明における反応生成物、すなわち
無水マレイン酸付加反応生成物が得られる。
この付加反応においては、直鎖型オレフイン1
モルに対して無水マレイン酸1モルが付加したも
のが主として生成するが、直鎖型オレフイン1モ
ルに無水マレイン酸2モルが付加した所謂1:2
付加物、無水マレイン酸重合体などが少量副生す
る。これらの副生物は除去してもしなくてもよ
い。経済的な見地からは、副生物を除去せずにサ
イズ剤として用いることが好ましい。これらの反
応生成物をパラジウム、ラネーニツケルなどの固
体触媒を用いて常法の水素化反応を行なつて得ら
れる水素添加物も本発明の範囲に属するものであ
る。
以上のようにして得られた反応生成物、すなわ
ち紙サイズ剤を用いてパルプをサイズ化するに
は、ホモミキサー、ホモジナイザー、高圧乳化機
などの強撹拌装置を使用して、当該サイズ剤を水
中に均一に分散させ、パルプスラリー中に添加す
ることによつて行なう。
水への分散に際しては、該サイズ剤に通常カチ
オン化デンプン、ゼラチン、ポリビニルアルコー
ル、カチオン性ポリアクリルアミド、ポリエチレ
ンイミドのような懸濁化剤である保護コロイドを
併用するか、あるいは、ノニオン性乳化剤を併用
するかのいずれの方法も採用できる。なお、上記
懸濁化剤のうち、カチオン化デンプン、カチオン
性ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミンはパ
ルプへの定着剤としての効果を具備する。
ここでノニオン性乳化剤としては、ポリオキシ
エチレンソルビタントリオレエートのごときポリ
オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル;ポ
リオキシエチレンソルビトールヘキサオレエー
ト、ポリオキシエチレンソルビトールラウレー
ト、ポリオキシエチレンソルビトールオレエート
ラウレートのごときポリオキシアルキレンソルビ
トール脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンアル
キルエーテルのごときポリオキシアルキレンアル
キルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルフエ
ノールのごときポリオキシアルキレンアルキルア
リールエーテル;ポリオキシエチレンアルキルエ
ステルのごときポリオキシアルキレンモノエステ
ルもしくはポリオキシアルキレンジエステル;ポ
リオキシエチレンアルキルアミンのごときポリオ
キシアルキレンアルキルアミン;ポリオキシエチ
レンアルキルアミドのごときポリオキシアルキレ
ンアルキルアミド;多価アルコールと脂肪酸のエ
ステル;高級アルコールなどを挙げることができ
る。
本発明において、紙サイズ剤に併用する前記保
護コロイドの量は、紙サイズ剤の水中への分散性
および紙サイズ剤のパルプへの定着性を考慮して
決定され、通常50〜500%、好ましくは100〜200
%とする。
またノニオン性乳化剤の使用量は、紙サイズ剤
の水中への分散性を考慮して決定され、通常3〜
30%、好ましくは5〜20%とする。
なお、前記ノニオン性乳化剤を本発明の紙サイ
ズ剤にあらかじめ混合しておき、該混合物を水中
に分散させた場合には、前記の保護コロイドを用
いて分散させる場合のような強撹拌装置を使用す
ることなく、単に混合パルプアスピレーターある
いはオリフイスに通過させるだけで容易に分散さ
せ得る(以下、この方法を自己乳化方法という)
場合で多く、そのために抄紙工程の簡略化が期待
できる。
本発明におけるサイズ剤の使用量は、紙の種類
および用途によつて多少異なるが、一般には、乾
燥パルプに対して0.05〜5.0重量%である。5.0重
量%以上を添加することも可能であるが、サイズ
効果はあまり向上せず経済的ではない。
上記のように、本発明のサイズ剤は、中性ある
いはアルカリ性域において、カチオン性保護コロ
イドまたはノニオン性乳化剤と共に用いる場合、
水中における分散性が良好であり、従来技術と異
なり、特定のオレフインを使用することに起因し
て、優れたサイズ効果(即ち、従来技術よりも低
添加量で所望のサイズ効果を示す)を示すことは
勿論のこと、長期間の保存後も、調製直後とほぼ
同一の良好なるサイズ効果を示し、従来技術に比
して長期保存性にも優れている。
なお本発明におけるサイズ剤は、勿論単独で使
用でき、必要があれば、従来公知のサイズ剤と任
意の割合で併用することもできる。
また本発明のサイズ剤でサイズ化した紙に、通
常添加される白土、タルク、酸化チタン、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム、ケイソウ土などの顔
料や充填剤を使用し得ることは当然である。
次に実施例により、本発明のサイズ剤の製造お
よび使用について、更に詳細に説明するが、本発
明はその要旨をこえない限り、これらの例に限定
されるものではない。
実施例 1
流通系のステンレス製反応管に合成シリカアル
ミナ100mlを充填し、130℃に保持した。この反応
管に300ml/時間の流量でn−ヘキサデセン−1
を流した。ガスクロマトグラフイー分析による
と、反応管出口の反応液は、重質分が7重量%で
あつた。重質分を蒸留により除去して得られたn
−ヘキサデセンの組成は13C−NMRによると第
1の通りであつた。
The present invention relates to paper internal sizes. In the industry, sizing agents manufactured from natural rosin or modified rosin, particularly reinforced rosin sizing agents obtained by saponifying maleic acid adducts of rosin, are most used. These sizing agents are fixed onto paper fibers in the acidic range of PH4.0 to 5.0 of the paper stock in combination with sulfuric acid. Due to its acidic nature, it is difficult to use because it causes high corrosion wear and tear on paper-making equipment, reduces the strength and durability of the paper, and decomposes cheap alkaline fillers such as calcium carbonate. There are drawbacks such as. For this purpose, a neutral sizing agent has been proposed that can be fixed to pulp without using sulfuric acid. For example, it is known that an alkyl ketene dimer is dispersed in water in the presence of cationized starch, but this has the drawbacks of being expensive and taking time to develop the size effect. In addition to these, several alkenylsuccinic anhydride type neutral sizing agents have been proposed. For example, in Special Publication No. 39-2305, (R is a dimethylene group and a trimethylene group,
R' is an alkyl group having 5 or more carbon atoms, an alkenyl group,
aralkyl groups and aralkenyl groups), but the only concretely disclosed compounds are examples of branched olefins or linear α-olefins such as propylene oligomers and butene oligomers. , these all have insufficient size effects and cannot be put to practical use. As a solution to this drawback,
No. 28526 describes internal olefins of the general formula Rx- CH2 -CH=CH- CH2 -Ry, in which Rx and Ry are each an alkyl group containing 4 to 10 carbon atoms, and anhydrous A sizing agent made of a reaction product with maleic acid is disclosed, and JP-A-57-154495 discloses a sizing agent with double bonds almost evenly distributed at each position except for the α-position with 8 to 18 carbon atoms. A sizing agent comprising a mixed alkenylsuccinic anhydride obtained by adding maleic anhydride to a linear internal olefin mixture has been proposed. However, none of these sizing agents can be said to have sufficient sizing effects. In addition, the internal olefin disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 53-28526 is
It is obtained by a disproportionation reaction of α-olefin, and has the drawbacks of being accompanied by various difficulties in its production and being expensive. On the other hand, JP-A-57-154495
The internal olefin disclosed in this issue is obtained by dehydrogenating linear paraffin at 400 to 600°C to obtain linear internal olefin, and then adsorbing and separating unreacted paraffin using a molecular sieve. Alternatively, it is obtained by isomerizing α-olefin, which is a low molecular weight polymer of ethylene, and subsequently disproportionating it, which has the disadvantage of requiring a complicated and expensive process and being expensive. The present inventors completed the present invention by diligently developing a neutral sizing agent that overcomes the above-mentioned drawbacks when sizing is performed in a neutral or alkaline region without using a fixing agent such as sulfuric acid. This is what we have reached. That is, the present invention focuses on linear α-
obtained by treating olefin with an acid catalyst,
having the same number of carbon atoms as the linear α-olefin,
A linear olefin mixture in which the proportion of olefins having double bonds at the 2nd, 3rd and 4th positions is 10 to 65 mol%, and the total is 70 mol% or more; The present invention relates to a paper sizing agent containing a reaction product obtained by an addition reaction between an alpha-olefin oligomer-free substance and maleic anhydride and/or a hydrogenated product of the reaction product. The linear olefin, which is a raw material for the neutral sizing agent in the present invention, is characterized by the position of its double bond and the number of carbon atoms as described above. When the number of carbon atoms in the olefin is less than 14, the sizing effect as a neutral sizing agent is poor and the sizing agent lacks storage stability. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 36, the resulting reaction product has a size effect, but the viscosity is too high, making it difficult to handle and lacking in practicality. A more preferable carbon number range is 15-24. Olefins having carbon numbers within these ranges are used as olefins having a single carbon number or mixed olefins having two or more carbon numbers, and from an economic standpoint, mixed olefins are preferably used. The ratio of double bond positions in the linear olefin mixture in the present invention is such that the 2nd, 3rd, and 4th positions are each 10 to 65 mol%, preferably 15 to 60 mol%, and the total is 70 mol%. % or more, preferably
It is 80 mol% or more. This linear olefin can be clearly distinguished from both the branched olefin and α-olefin disclosed in Japanese Patent Publication No. 39-2305. Furthermore, as is clear from the above formula, the olefin disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-28526 is from the 6th position (in the case of 12 to 18 carbon atoms) to the 12th position (in the case of 24 carbon atoms).
Since it has a double bond at almost the center of the molecular chain, there are double bonds at the 2nd, 3rd and 4th positions.
It can be clearly distinguished from the olefin of the present invention which has a content of 70% or more. Furthermore, the olefin disclosed in JP-A-57-154495 has double bonds distributed almost evenly at each position except for the α-position, but in the olefin of the present invention, the number of carbon atoms is In the case of the lower limit of 14, the possible position of the double bond is the 1st position (α position)
to the 7th position (center of the molecular chain), and the total of the 2nd to 4th positions is 70 mol% or more, so the average proportion of each position of the 2nd to 4th positions is about 23% or more, and the 1st and 5th to Since the total of the 7th position is 30 mol% or less, the average proportion of the 1st and 5th to 7th positions is 7.5% or less (even assuming that the 1st position does not exist, the average of the 5th to 7th positions is (the ratio is less than 10%), and it cannot be said that the double bond positions are almost evenly distributed. Furthermore, as the number of carbon atoms increases, the proportion of each position above the fifth position further decreases, which further deviates from the definition of uniform distribution.
Therefore, the linear olefin of the present invention is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1986-
It is clearly different from Olefin in No. 154495. As described above, due to the linear olefin mixture having a double bond distribution that is clearly different from the various olefins proposed so far, it has excellent sizing effects compared to conventional olefin-based sizing agents. It would be unexpected from the prior art to obtain a paper sizing agent that is Note that the distribution of double bonds in the linear olefin mixture can be determined by 13 C-NMR. In other words, in 13 C-NMR, the chemical shift of the carbon atom at the 3-position of α-olefin is 34.0 ppm, and the 2-
The chemical shift of the carbon atom at position 1 of olefin is
17.9ppm (trans form) and 12.7ppm (cis form)
The chemical shifts of the carbon atom at position 1 of 3-olefin are 14.1 ppm (trans form) and 14.4 ppm (cis form), and the chemical shifts of the carbon atom at position 1 of 4-olefin are 13.7 ppm (trans form) and 13.8ppm
(cis form), chemical shifts of other terminal carbons are
Appears at 14.2ppm. The composition of the olefin having double bonds at the 1st, 2nd, 3rd, 4th, and 5th or higher positions can be determined from the intensity ratio of these chemical shifts. The linear olefin in the present invention can be easily obtained by treating a linear α-olefin having the same number of carbon atoms as the olefin with an acid catalyst under appropriate conditions. As acid catalysts, acidic minerals such as synthetic silica alumina, synthetic silica magnesia, solid phosphoric acid, acid clay, activated clay, H 3 PW 12 O 40 ,
heteropolyacids such as H 4 SiW 12 O 40 , H 3 PMo 12 O 40 ;
Examples include heterogeneous or homogeneous catalysts such as AlCl 3 -electron donor and BF 3 -electron donor. Processing conditions are processing temperature 30~250℃, pressure normal pressure~
The reaction time can be appropriately selected from a range of 20 Kg/cm 2 and a reaction time of 30 minutes to 10 hours depending on the type of each catalyst and each raw material α-olefin. Further, the processing type may be a batch type, a semi-batch type, or a continuous type. LHSV for continuous type is 0.5~20
A range of is preferred. Furthermore, when treating the linear α-olefin with the above catalyst, the raw material olefin can be treated alone or together with an inert solvent. The unreacted α-olefin content of the linear olefin of the present invention produced by treating the linear α-olefin with an acid catalyst as described above is 20%.
Hereinafter, it is necessary to limit the amount preferably to 10% or less. Further, during the acid catalyst treatment, a small amount of heavy olefin, which is a dimer or more of linear α-olefin, is produced as a by-product, but this is removed by distillation to a substantially non-existent amount and used as a paper sizing agent raw material. The addition reaction between the linear olefin mixture thus obtained and maleic anhydride is carried out according to a conventional method. That is, both are heated to 180 to 180°C under normal pressure or pressurization in an inert gas atmosphere such as nitrogen.
The reaction proceeds easily by heating to 250°C. Although the molar ratio of the two to be charged is not particularly limited, it is usually used in a ratio of 0.4 to 2 moles of maleic anhydride per 1 mole of the linear olefin mixture. After the reaction is completed, unreacted maleic anhydride and the linear olefin mixture are removed by vacuum distillation to obtain the reaction product of the present invention, that is, the maleic anhydride addition reaction product. In this addition reaction, linear olefin 1
The product is mainly produced in which 1 mole of maleic anhydride is added to each mole, but the so-called 1:2 product in which 2 moles of maleic anhydride is added to 1 mole of linear olefin is produced.
Small amounts of adducts, maleic anhydride polymer, etc. are produced as by-products. These by-products may or may not be removed. From an economic standpoint, it is preferable to use the by-product as a sizing agent without removing it. Hydrogenated products obtained by subjecting these reaction products to a conventional hydrogenation reaction using a solid catalyst such as palladium or Raney nickel also belong to the scope of the present invention. To size the pulp using the reaction product obtained as described above, that is, the paper sizing agent, use a strong stirring device such as a homomixer, a homogenizer, or a high-pressure emulsifier to mix the sizing agent in water. This is done by uniformly dispersing the pulp and adding it to the pulp slurry. When dispersing in water, the sizing agent is usually combined with a protective colloid, which is a suspending agent such as cationized starch, gelatin, polyvinyl alcohol, cationic polyacrylamide, or polyethyleneimide, or a nonionic emulsifier. Either method can be used, including combinations of methods. Incidentally, among the above-mentioned suspending agents, cationized starch, cationic polyacrylamide, and polyethyleneimine have an effect as a fixing agent for pulp. Examples of nonionic emulsifiers include polyoxyalkylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan trioleate; Alkylene sorbitol fatty acid ester; polyoxyalkylene alkyl ether such as polyoxyethylene alkyl ether; polyoxyalkylene alkylaryl ether such as polyoxyethylene alkyl phenol; polyoxyalkylene monoester or polyoxyalkylene diester such as polyoxyethylene alkyl ester; Examples include polyoxyalkylene alkylamines such as polyoxyethylene alkylamines; polyoxyalkylene alkylamides such as polyoxyethylene alkylamides; esters of polyhydric alcohols and fatty acids; and higher alcohols. In the present invention, the amount of the protective colloid used in combination with the paper sizing agent is determined by taking into consideration the dispersibility of the paper sizing agent in water and the fixing ability of the paper sizing agent to the pulp, and is usually 50 to 500%, preferably is 100~200
%. The amount of nonionic emulsifier to be used is determined taking into account the dispersibility of the paper sizing agent in water, and is usually 3 to 3.
30%, preferably 5-20%. In addition, when the nonionic emulsifier is mixed in advance with the paper sizing agent of the present invention and the mixture is dispersed in water, use a strong stirring device such as when dispersing using the protective colloid described above. It can be easily dispersed by simply passing it through a mixing pulp aspirator or orifice (hereinafter, this method is referred to as the self-emulsification method).
In many cases, the papermaking process can be expected to be simplified. The amount of sizing agent used in the present invention varies somewhat depending on the type of paper and its use, but is generally 0.05 to 5.0% by weight based on the dry pulp. Although it is possible to add 5.0% by weight or more, the size effect does not improve much and it is not economical. As mentioned above, when the sizing agent of the present invention is used in a neutral or alkaline region with a cationic protective colloid or a nonionic emulsifier,
It has good dispersibility in water and, unlike the prior art, exhibits excellent size effects (i.e. exhibits the desired size effect with a lower loading than the prior art) due to the use of a specific olefin. Needless to say, even after long-term storage, it shows almost the same good size effect as immediately after preparation, and is also superior in long-term storage stability compared to conventional techniques. Note that the sizing agent in the present invention can of course be used alone, and if necessary, it can also be used in combination with a conventionally known sizing agent in any proportion. It goes without saying that pigments and fillers such as clay, talc, titanium oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, and diatomaceous earth, which are usually added to the paper sized with the sizing agent of the present invention, can also be used. Next, the production and use of the sizing agent of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples unless the gist thereof is exceeded. Example 1 A flow-through stainless steel reaction tube was filled with 100 ml of synthetic silica alumina and maintained at 130°C. n-hexadecene-1 was added to this reaction tube at a flow rate of 300 ml/hour.
flowed. According to gas chromatography analysis, the reaction liquid at the outlet of the reaction tube had a heavy content of 7% by weight. n obtained by removing heavy components by distillation
According to 13 C-NMR, the composition of -hexadecene was as follows.
【表】
このn−ヘキサデセン450gと無水マレイン酸
195gを撹拌機および温度計付きのステンレス製
反応容器に仕込み、反応系内を乾燥窒素で充分置
換した後、反応温度210℃にて20時間反応させた。
反応液から未反応オレフインおよび無水マレイン
酸を蒸留により除去して450gの無水マレイン酸
付加反応生成物を得た。
実施例 2
流通系のステンレス製反応管に、シリカゲルに
担持した12−タングストけい酸100mlを充填し、
100℃に保持した。この反応管に300ml/時間の流
量でn−オクタデセン−1を流した。反応管出口
の反応液中の重質分は0%であり、その組成は
13C−NMRによると表2の通りであつた。[Table] 450g of this n-hexadecene and maleic anhydride
195 g was charged into a stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and after the reaction system was sufficiently purged with dry nitrogen, the reaction was carried out at a reaction temperature of 210° C. for 20 hours.
Unreacted olefin and maleic anhydride were removed from the reaction solution by distillation to obtain 450 g of a maleic anhydride addition reaction product. Example 2 A flowing stainless steel reaction tube was filled with 100 ml of 12-tungstosilicic acid supported on silica gel,
It was maintained at 100°C. n-octadecene-1 was flowed into this reaction tube at a flow rate of 300 ml/hour. The heavy content in the reaction solution at the outlet of the reaction tube is 0%, and its composition is
According to 13 C-NMR, the results were as shown in Table 2.
【表】
このオレフイン500gと無水マレイン酸190g
を、撹拌機および温度計を備えたステンレス製反
応容器に仕込み、反応系内を乾燥窒素で充分に置
換した後、反応温度190℃にて30時間反応させた。
反応液から未反応オレフインおよび無水マレイン
酸を除去して、無水マレイン酸付加反応生成物
450gを得た。
実施例 3
実施例2においてn−オクタデセン−1の代り
に、ワツクス分解により得られたC18〜C20のα−
オレフイン(C18:24重量%、C19:39重量%、
C20:37重量%)を用いて、異性化反応を行なつ
た。得られた反応液中の重質分は0%であり、そ
の組成は、13C−NMRによると表3の通りであつ
た。[Table] 500g of this olefin and 190g of maleic anhydride
was charged into a stainless steel reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and after the reaction system was sufficiently purged with dry nitrogen, the reaction was carried out at a reaction temperature of 190°C for 30 hours.
Unreacted olefin and maleic anhydride are removed from the reaction solution to form a maleic anhydride addition reaction product.
Obtained 450g. Example 3 In Example 2, instead of n-octadecene-1, α- of C 18 to C 20 obtained by wax decomposition was used.
Olefin (C 18 : 24% by weight, C 19 : 39% by weight,
C 20 :37% by weight) was used to carry out the isomerization reaction. The heavy content in the obtained reaction solution was 0%, and its composition was as shown in Table 3 according to 13 C-NMR.
【表】
このオレフイン600gおよび無水マレイン酸190
gを実施例2と同一条件で反応させて、無水マレ
イン酸付加反応生成物474gを得た。
比較例 1
n−オクタデセン−9 300gと無水マレイン
酸115gを実施例1と同様に付加反応させて、無
水マレイン酸付加反応生成物248gを得た。
比較例 2
炭素数15〜18の混合n−パラフインを水素と共
に、Pt・Li2O・Al2O3触媒30mlを充填したステン
レス製反応器に、反応温度470℃、流量15ml/分、
H2/n−パラフイン=8.0(モル比)の条件で供
給して脱水素反応を行なつた。反応器出口の流出
油中のオレフインの含有量は12重量%であつた。
この反応液をモレキユラーシーブに通してn−オ
レフインを回収した。n−オレフインの炭素数分
布は、C15:5重量%、C16:37重量%、C17:38
重量%、C18:20重量%であり、13C−NMR分析
によるオレフイン組成は表4の通りであつた。[Table] 600g of this olefin and 190g of maleic anhydride
g was reacted under the same conditions as in Example 2 to obtain 474 g of a maleic anhydride addition reaction product. Comparative Example 1 300 g of n-octadecene-9 and 115 g of maleic anhydride were subjected to an addition reaction in the same manner as in Example 1 to obtain 248 g of a maleic anhydride addition reaction product. Comparative Example 2 Mixed n-paraffin having 15 to 18 carbon atoms and hydrogen were placed in a stainless steel reactor filled with 30 ml of Pt.Li 2 O. Al 2 O 3 catalyst at a reaction temperature of 470°C and a flow rate of 15 ml/min.
The dehydrogenation reaction was carried out by supplying H 2 /n-paraffin=8.0 (molar ratio). The olefin content in the oil effluent at the reactor outlet was 12% by weight.
This reaction solution was passed through a molecular sieve to recover n-olefin. The carbon number distribution of n-olefin is C 15 : 5% by weight, C 16 : 37% by weight, C 17 : 38
% by weight, C 18 :20% by weight, and the olefin composition according to 13 C-NMR analysis was as shown in Table 4.
実施例1〜3および比較例1〜6で得られた無
水マレイン酸付加反応生成物について、下記の使
用方法で性能を評価した。
使用例 1
無水マレイン酸付加反応生成物1gに10%カチ
オン化澱粉20g、さらに水79gを加え、ホモジナ
イザーで乳化した。得られた乳化液を1%パルプ
スラリー(L−BKP450mlc.s.f.)に無水マレイン
酸付加反応生成物が0.2および0.5重量%(対パル
プ固型分)となるように添加し、タツピスタンダ
ードマシンを用いて坪量60±1g/m2となるよう
に抄紙した。填料としてCaCO320重量%(対パ
ルプ固型分)を添加している。
次いで、得られた湿紙を圧縮脱水し、100℃で
1分間乾燥した後、相対湿度65%の条件で24時間
調湿し、ステキヒト法によつて物性を測定した。
その結果を表5に示す。表6に示す結果から解る
ように、本発明のサイズ剤は比較例のサイズ剤に
比べて高いサイズ度を示した。
The performance of the maleic anhydride addition reaction products obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 was evaluated by the following usage method. Usage Example 1 To 1 g of the maleic anhydride addition reaction product, 20 g of 10% cationized starch and 79 g of water were added and emulsified using a homogenizer. The obtained emulsion was added to a 1% pulp slurry (L-BKP450mlc.sf) so that the maleic anhydride addition reaction product was 0.2 and 0.5% by weight (relative to pulp solid content), and the Tatsupi Standard Machine was added. Paper was made to have a basis weight of 60±1 g/m 2 using the following methods. 20% by weight (based on pulp solid content) of CaCO 3 is added as a filler. Next, the obtained wet paper was compressed and dehydrated, dried at 100° C. for 1 minute, and then conditioned for 24 hours at a relative humidity of 65%, and its physical properties were measured by the Stekicht method.
The results are shown in Table 5. As can be seen from the results shown in Table 6, the sizing agent of the present invention exhibited a higher sizing degree than the sizing agent of the comparative example.
【表】
使用例 2
無水マレイン酸付加反応生成物10gに、乳化剤
としてポリエチレングリコールノニルフエニルエ
ーテル(商品名ノニポール160、三洋化成工業株
式会社製)1gを加えてよく混合した後、この混
合物1gに水99gを加え、プロペラ翼付撹拌機で
10秒間撹拌することによつてエマルジヨル化しサ
イズ液を得た。
1%パルプスラリーに定着剤としてポリアミド
ポリアミン樹脂(荒川化学工業株式会社製AF−
100)を0.3重量%(対パルプ固型分)加え、上記
サイズ液を、無水マレイン酸付加反応生成物が
0.5重量%(対パルプ固型分)になるように加え
た。以下使用例1と同様にしてサイズ度を測定し
た。また、調製した希釈サイズ液を5時間放置し
た後のサイズ度を測定した。これらの結果を表6
に示す。[Table] Usage example 2 Add 1 g of polyethylene glycol nonyl phenyl ether (trade name: Nonypol 160, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) as an emulsifier to 10 g of the maleic anhydride addition reaction product, mix well, and then add 1 g of this mixture. Add 99g of water and use a stirrer with propeller blades.
It was emulsified by stirring for 10 seconds to obtain a size liquid. Polyamide polyamine resin (AF- manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) was added as a fixing agent to 1% pulp slurry.
100) was added in an amount of 0.3% by weight (based on pulp solid content), and the above size solution was mixed with maleic anhydride addition reaction product.
It was added at a concentration of 0.5% by weight (based on pulp solid content). The degree of sizing was then measured in the same manner as in Use Example 1. Further, the degree of sizing was measured after the prepared diluted sizing solution was left to stand for 5 hours. These results are shown in Table 6.
Shown below.
【表】
表6に示す結果から解るように、本発明の自己
乳化型サイズ剤は、乳化直後のサイズ効果も比較
例に比べて良好であり、さらに、5時間放置後の
サイズ度低下も少ない。[Table] As can be seen from the results shown in Table 6, the self-emulsifying sizing agent of the present invention has a better sizing effect immediately after emulsification than that of the comparative example, and also has less decrease in sizing after being left for 5 hours. .
Claims (1)
媒によつて処理して得られる。該直鎖型α−オレ
フインと同一の炭素数を有し、2位、3位および
4位に二重結合を有するオレフインの割合がそれ
ぞれ10〜65モル%であり、かつそれらの合計が70
モル%以上である直鎖型オレフイン混合物であつ
て該直鎖型α−オレフインのオリゴマーを実質的
に含まないものと無水マレイン酸との付加反応に
よつて得られる反応生成物および/または該反応
生成物の水素添加物を含む紙サイズ剤。 2 前記紙サイズ剤が懸濁化剤を含む特許請求の
範囲第1項記載の紙サイズ剤。 3 前記懸濁化剤が、カチオン化澱粉、ゼラチ
ン、ポリビニルアルコール、カチオン性ポリアク
リル、アミド、ポリエチレンイミンから成る群か
ら選ばれたものである特許請求の範囲第2項記載
の紙サイズ剤。 4 前記紙サイズ剤が乳化剤を含む特許請求の範
囲第1項記載の紙サイズ剤。 5 前記乳化剤が、ポリオキシアルキレンソルビ
トール脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソ
ルビタン脂肪酸エステル、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、ポリオキシアルキレンモノ
エステル、ポリオキシアルキレンジエステルから
成る群から選ばれたものである特許請求の範囲第
4項記載の紙サイズ剤。[Claims] 1. Obtained by treating a linear α-olefin having 14 to 36 carbon atoms with an acid catalyst. The proportion of olefins having the same number of carbon atoms as the linear α-olefin and having double bonds at the 2nd, 3rd and 4th positions is 10 to 65 mol%, and the total is 70%.
A reaction product obtained by an addition reaction of a linear olefin mixture containing substantially no oligomer of the linear α-olefin in an amount of mol % or more with maleic anhydride, and/or the reaction Paper sizing agent containing hydrogenated product. 2. The paper sizing agent according to claim 1, wherein the paper sizing agent contains a suspending agent. 3. The paper sizing agent according to claim 2, wherein the suspending agent is selected from the group consisting of cationized starch, gelatin, polyvinyl alcohol, cationic polyacrylic, amide, and polyethyleneimine. 4. The paper sizing agent according to claim 1, wherein the paper sizing agent contains an emulsifier. 5. The emulsifier is selected from the group consisting of polyoxyalkylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyalkylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkylaryl ether, polyoxyalkylene monoester, and polyoxyalkylene diester. The paper sizing agent according to claim 4.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101583A JPS59179898A (en) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | Paper size agent |
| EP19840108348 EP0168511B1 (en) | 1983-03-26 | 1984-07-16 | Method of manufacturing a combustor nozzle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101583A JPS59179898A (en) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | Paper size agent |
| EP19840108348 EP0168511B1 (en) | 1983-03-26 | 1984-07-16 | Method of manufacturing a combustor nozzle |
Publications (2)
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| JPS59179898A JPS59179898A (en) | 1984-10-12 |
| JPH0453995B2 true JPH0453995B2 (en) | 1992-08-28 |
Family
ID=26091991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5101583A Granted JPS59179898A (en) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | Paper size agent |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0168511B1 (en) |
| JP (1) | JPS59179898A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707110A1 (en) | 1994-10-14 | 1996-04-17 | Mitsubishi Oil Co., Ltd. | Alkenylsuccinic acid emulsion sizing agent (1) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS61160496A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-21 | 三菱化成ポリテック株式会社 | How to make size paper |
| JPS61160495A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-21 | 三菱化成ポリテック株式会社 | Paper sizing agent |
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| GB1216766A (en) * | 1967-07-01 | 1970-12-23 | Kubota Iron & Machinery Works | Improvements in and relating to the centrifugal casting of composite metal bodies |
| US4352675A (en) * | 1979-11-30 | 1982-10-05 | Ruhrkohle Aktiengesellschaft | Coal gasification reactor |
| JPS59144696A (en) * | 1983-02-07 | 1984-08-18 | 荒川化学工業株式会社 | Paper size agent |
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1983
- 1983-03-26 JP JP5101583A patent/JPS59179898A/en active Granted
-
1984
- 1984-07-16 EP EP19840108348 patent/EP0168511B1/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0707110A1 (en) | 1994-10-14 | 1996-04-17 | Mitsubishi Oil Co., Ltd. | Alkenylsuccinic acid emulsion sizing agent (1) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0168511A1 (en) | 1986-01-22 |
| JPS59179898A (en) | 1984-10-12 |
| EP0168511B1 (en) | 1987-11-04 |
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