JPH0545720B2

JPH0545720B2 -

Info

Publication number: JPH0545720B2
Application number: JP1109812A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakagawa; Atsushi Ikeda; Itsuro Sakai; Osayuki Tani
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1993-07-09
Also published as: JPH02293493A; US5145522A; DE4090740C2; WO1990013707A1; DE4090740T

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、ケテンダイマー系製紙用サイズ剤に
関し、さらに詳しくは、サイズ効果および貯蔵安
定性が良好であるケテンダイマー系製紙用サイズ
剤に関する。〔従来の技術および発明の解決すべき課題〕従来から紙、板紙、木質繊維板等のセルロース
繊維製品は、一般にセルロース繊維の水性分散液
にサイズ剤を添加して抄造されている。該サイズ
剤は、通常得られる製品に耐水性、耐インキ性、
耐にじみ性等を付与しうる製紙用薬品であり、ロ
ジン系サイズ剤が汎用されていた。該サイズ剤は
硫酸バンドを併用して繊維に定着させることによ
り初めてその効果を発現しうるものであり、その
ため硫酸バンド使用により弊害が指摘されてい
た。即ち、必然的に酸性域で抄造することとなる
ため成紙の経時品質劣化、廃水処理の煩雑化、抄
造機器の腐食などの問題点があつた。また安価な
填料である炭酸カルシウムを使用した場合には酸
性域で抄造するため分解して炭酸ガスを発生する
不利があり、該填料を使用できなかつた。かかる問題点解決手段として、硫酸バンドを実
質的に使用しない中性域抄紙方法も開発されてお
り、該方法で使用される中性サイズ剤の一種とし
てケテンダイマー系サイズ剤が知られている。ケテンダイマー系サイズ剤は、一般に水性分散
液の形態で貯蔵され使用されるものであり、その
安定性が良好であることが必要とされるが、従来
のケテンダイマー系サイズ剤はその分散層である
ケテンダイマー成分の結晶性などに起因して貯蔵
安定性が劣るという致命的欠点を有していた。ま
た、安定性を改良するため各種の非結晶成分を添
加する方法も提案されているが、反面サイズ効果
が低下する欠点がある。〔課題を解決するための手段〕本発明者らは、前記課題を解決するため安定性
改良剤として機能しうる物質につき着目して鋭意
検討した結果、特定のポリアルミニウム化合物が
ケテンダイマー系サイズ剤水性分散液の貯蔵安定
性を顕著に向上させることができるとともに、ケ
テンダイマー本来のサイズ性を低下することがな
いという驚くべき事実を見出した。本発明はかか
る事実に基づき初めて完成されたものである。すなわち本発明は、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ケテンダイ
マー系製紙用サイズ剤において、下記一般式(1)：［Al（OH）₃］_o・AlCl₃（式中、ｎは10〜21である）
で表されるポリ水酸化アルミニウムおよび／また
は下記一般式(2)：［Al₂（OH）_oCl_6-o］_n（式中、ｎは約３であり、ｍ
は10以下である）で表されるポリ塩化アルミニウ
ムを含有することを特徴とするケテンダイマー系
製紙用サイズ剤に係る。本発明ではポリ水酸化アルミニウムおよび／ま
たはポリ塩化アルミニウムを貯蔵安定性改良剤と
して含有させることにある。本発明で使用するポ
リ水酸化アルミニウムとしては、下記の一般式で
示されるものをいう。［Al（OH）₃］_o・AlCl₃（式中、ｎは10〜21であ
る）本発明で使用するポリ塩化アルミニウムとして
は、下記一般式で示されるものをいう。［Al₂（OH）_oCl_6-o］_n（式中、ｎは約３であり、
ｍは10以下である。）本発明で使用するポリ塩化アルミニウムは、通
常は水酸化アルミニウムを塩酸に溶解させ、次い
で濾過することにより得られるものである。その
性状は無色ないし淡黄褐色の液体であり、例えば
日本水道協会（JWWA）規格Ｋ 114により規格
化されたものを使用できる。本発明においては、ポリ水酸化アルミニウム、
ポリ塩化アルミニウムのいずれも、それらの縮合
度に制限なく使用しうるが、貯蔵安定性改良効果
の点ではポリ水酸化アルミニウムがより好まし
く、なかでも上記一般式で示されるポリ水酸化ア
ルミニウムの式中ｎが19〜21のものが好適であ
る。このようなポリ水酸化アルミニウムの例とし
ては浅田化学工業株式会社製、商品名Paho＃2S
をあげることができる。本発明サイズ剤において、前記ポリアルミニウ
ム化合物の使用量は、特に制限されないが、分散
層を形成するケテンダイマーに対して通常0.1〜
10重量％程度、好ましくは0.3〜５重量％とされ
る。0.1重量％未満の場合には安定性を充分改良
しえず、また10重量％を越えて使用した場合はサ
イズ効果が低下する傾向があるためいずれも好ま
しくない。本発明サイズ剤の分散相を形成するケ
テンダイマーとしては、公知各種のものを任意に
選択使用することができ、例えば下記の一般式で
示されるものをいう。（式中R₁およびR₂はそれぞれ炭素数８〜30、好
ましくは10〜25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、エイコシル基などのアルキル基、デセニ
ル、トリデセニル、ヘキサデセニル、オクタデセ
ニル、エイコセニル基などのアルケニル基などを
例示しうる。これらケテンダイマーは、単独また
は混合して使用できる。これらケテンダイマー
は、天然脂肪酸、牛脂油、硬化牛脂油などから合
成されるものであつてもさしつかえない。本発明に使用する分散剤としてカチオン性分散
剤を使用でき、このものは得られたサイズ剤をセ
ルロース繊維に定着させる機能をも発揮するもの
である。通常は第１級、第２級、第３級および第
４級アンモニウム基のいずれか少なくとも一種を
含有するカチオン化澱粉が本発明に使用する分散
剤として好適である。その他本発明に使用するカ
チオン性分散剤として、ポリエチレンイミン、ポ
リエチレンイミン−エピクロルヒドリン縮合物、
ポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン樹
脂、ポリビニルピリジン、スチレン−ジメチルア
ミノエチルアクリレート共重合体、カチオン性ポ
リウレタン樹脂、ジシアンジアミドホルムアルデ
ヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミン
ホルムアルデヒド樹脂、ジメチルアミンエピクロ
ルヒドリン樹脂なども使用できる。これらカチオ
ン性分散剤の使用量は、通常ケテンダイマーに対
して0.5〜100重量％程度、好ましくは５〜30重量
％である。さらに本発明に使用する分散剤として、上記カ
チオン性分散剤の他、ポリビニルアルコール、酸
化澱粉などのノニオン性分散剤、通常のノニオン
性またはアニオン性界面活性剤なども必要により
使用できる。また、本発明においては従来技術においてケテ
ンダイマー系サイズ剤に使用されている各種の添
加剤、例えば芳香族炭化水素樹脂、脂環族炭化水
素樹脂、水素添加石油樹脂、ロジンエステル類な
どを併用しうる。上記各種成分を各々所定量ずつ含有させること
により本発明のケテンダイマー系サイズ剤水性分
散液をえることができる。該分散液（サイズ剤）
の不揮発分濃度は特に限定されず、任意に決定す
ればよいが通常は５〜40重量％程度とされる。ま
た、各成分の配合にあたつても、添加順番、添加
方法などの特別な制約はなく、各種公知の方法、
例えばいわゆる反転乳化、溶剤乳化、強制乳化な
どの方法を適宜選択することにより本発明のサイ
ズ剤を調製することができる。本発明のサイズ剤は通常、内添サイズ剤として
使用され、セルロース繊維に対して乾燥重量基準
で通常0.005〜３重量％程度、好ましくは0.01〜
２重量％混合して使用される。抄造時に公知の紙
力剤、濾水剤などの薬品を適宜併用でき、中性ま
たは弱アルカリ性のPH域で抄造しうるため、酸性
抄紙の場合に見られる前記諸問題はことごとく解
消することができる。また、本発明のサイズ剤は
場合により表面サイズ剤として用いることも可能
である。この場合の塗布量は通常固形分換算で
0.001〜５ｇ／m²程度である。〔実施例〕以下、実施例および比較例をあげて本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれら各例に限定さ
れるものではない。なお、各例中、部および％は
特記しない限りすべて重量基準である。実施例１硬化牛脂油から製造されたケテンダイマー（前
記一般式において、R₁およびR₂がそれぞれ炭素
数14〜16の混合アルキル基のもの）（以下、AKD
(a)という）240部、カチオン化澱粉（窒素含有率
0.5％以上）を蒸煮してえられた10％水溶液570
部、ポリ水酸化アルミニウム（前記一般式におい
てｎが19〜21のもの）（浅田化学工業株式会社製、
商品名Paho＃2S）の15％水溶液20部および脱イ
オン水670部を仕込み、70〜80℃に加熱し、ホモ
ミキサーで予備分散させたのち、同温度にて300
Kg／cm²の条件下にホモジナイザーに２回通して分
散させた。直ちに冷却し、水性分散液を得た。こ
のもの（サイズ剤１）の不揮発分および粘度（25
℃）は第１表に示す。実施例２ AKD(a)に代えて、ステアリン酸から製造され
たケテンダイマー（以下AKD(b)という）を使用
した他は実施例１と同様にして調整し、水性分散
液を得た。このもの（サイズ剤２）の不揮発分お
よび粘度は第１表に示す。実施例３ AKD(a)に代えて、ベヘニン酸から製造された
ケテンダイマー（以下AKD(c)という）を使用し
た他は実施例１と同様にして調整し、水性分散液
を得た。このもの（サイズ剤３）の不揮発分およ
び粘度は第１表に示す。実施例４〜６実施例１〜３において、いずれもポリ水酸化ア
ルミニウムに代えて、ポリ塩化アルミニウム（前
記一般式においてｎが３、ｍが１のもの）を使用
した他は実施例１〜３と同様にして調製し、それ
ぞれ順に水性分散液（サイズ剤４〜６）を得た。
これら（順にサイズ剤４〜６）の不揮発分および
粘度は第１表に示す。実施例７〜９実施例２において、ポリ水酸化アルミニウムの
使用量を変化させた他は実施例２と同様にして調
製し、各種水性分散液を得た。これら（順にサイ
ズ剤７〜９）の不揮発分および粘度は第１表に示
す。実施例 10〜12 実施例５において、ポリ塩化アルミニウムの使
用量を変化させた他は実施例５と同様にして調製
し、各種水性分散液を得た。これら（順にサイズ
剤10〜12）の不揮発分および粘度は第１表に示
す。比較例１実施例２において、ポリ水酸化アルミニウムを
使用しなかつた他は実施例２と同様にして調製
し、水性分散液を得た。このもの（比較サイズ剤
１）の不揮発分および粘度は第１表に示す。比較例２実施例２において、ポリ水酸化アルミニウムに
代えて硫酸アルミニウムを使用した他は実施例２
と同様にして調製し、水性分散液を得た。このも
の（比較サイズ剤２）の不揮発分および粘度は第
１表に示す。比較例３実施例２において、ポリ水酸化アルミニウムに
代えて塩化マグネシウムを使用した他は実施例２
と同様にして調製し、水性分散液を得た。このも
の（比較サイズ剤３）の不揮発分および粘度は第
１表に示す。比較例４比較例２のサイズ剤に１％カ性ソーダ水溶液を
所定量添加混合して、PHが4.0のケテンダイマー
サイズ剤を得た。比較例５比較例３のサイズ剤に１％カ性ソーダ水溶液を
所定量添加混合して、PHが4.0のケテンダイマー
サイズ剤を得た。上記で得られた各種サイズ剤の性能評価は以下
の方法により行なつた。結果は第２表に示す。 (1) サイズ効果カナデイアン・スタンダード・フリーネス
435mlのパルプ（Ｌ−BKP）の１％水性スラリ
ーに上記各種水性分散液を対パルプ0.3％（不
揮発分換算）の割合でそれぞれ添加したのち、
タツピ・スタンダード・シート・マシンを用い
て坪量60±１ｇ／m²となるよう抄紙した。得ら
れた湿紙を３Kg／cm²で５分間脱水し、回転ドラ
イヤーにより100℃で１分間乾燥したのち紙料
を20℃、65％R.H.の条件下で24時間調湿した。これら紙料につきステキヒトサイズ度（JIS
Ｐ 8122）を測定した。 (2) 貯蔵安定性各種分散液をそれぞれ30℃で１ケ月放置し
たのち、それらの性状変化を調べた。各種分散液をそれぞれを30℃の雰囲気下で
１週間振とう（80サイクル／分）したのち、
それらの性状変化を調べた。

【表】

【表】〔発明の効果〕本発明のケテンダイマー系サイズ剤によれば、
ケテンダイマー本来のサイズ効果を低下させるこ
となく、しかも従来のケテンダイマーの欠点であ
つた放置（貯蔵）安定性を顕著に向上させること
が出来、従来から要請されてきた中性抄紙に有効
利用できる良好なケテンダイマー系サイズ剤を提
供できるのである。

Claims

【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ケテンダイマー系製紙用サイ
ズ剤において、下記一般式(1)：［Al（OH）₃］_o・AlCl₃（式中、ｎは10〜21である）
で表されるポリ水酸化アルミニウムおよび／また
は下記一般式(2)：［Al₂（OH）_oCl_6-o］_n（式中、ｎは約３であり、ｍ
は10以下である）で表されるポリ塩化アルミニウ
ムを含有することを特徴とするケテンダイマー系
製紙用サイズ剤。