JPS58132199A - 紙のサイジング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、置換コへり酸無水物をサイズ剤成分として使
用する紙のサイソング方法に関するもので、工業的な操
作が容易で、かつサイズ効果に優れたサイズ紙を得るこ
との出来る紙のサイソング方法を提供するものである。

置換コハク酸無水物の水性分散液をサイズ剤とする紙の
サイソング方法は公知であるが、置換コハク酸無水物の
水性分散液を得ること自体が困難であったり、該水性分
散液の有しているサイズ効果が、分散液の調製後、時間
と共に急激に低下するなどで、置換コハク酸無水物をサ
イズ剤成分として使用する工業的規模での紙のサイジン
グ方法は、未だ完成していないのが実情である。

本発明は、特許請求の範囲の通りの構成とすることによ
り、工業的な規模での操業が容易で、しかもサイズ効果
に優れたサイズ紙を得ることの出来る紙のサイジング方
法を提供し得たものである。

以下、本発明の紙のサイソング方法について、その構成
を説明する。

本発明で使用するカチオン変性澱粉は、サイズ剤成分た
る１ａ換コハク酸無水物を水中に分散せしめる作用を奏
するもので、カチオン変性澱粉の水溶液（ａ）を構成す
る澱粉として、一般に市販さねている各種のカチオン性
基を有する澱粉誘導体を、蒸煮、水溶化したものが使用
出来、澱粉の種類やカチオン性基の種類等によって特に
その使用が制限されることはない。

カチオン変性澱粉の水溶液欽）は、予め蒸煮して水溶化
されたカチオン変性澱粉を水中に溶解し、適当な濃度お
よび粘度に調整して得られるものであり、このカチオン
変性澱粉の水溶液（ａ）の粘度は、その使用湿度におい
て１０〜１００００ｃｐｓ　１好ましくは５０〜２００
０　ｃｐｓ　、特に好ましくは１００〜１０００ｃｐｓ
程度のものを利用するのが良い。これはカチオン変性澱
粉の水溶液（ａ）として、その粘度がｌ　Ｏｃｐｓ未満
だったり、あるいは１００００ｃｐｓを越えたりする場
合には、混合機内での乳化が困難となり、支障をきたす
場合が起こるので、特に混合機の選択が必要となってく
る。

本発明においてサイズ剤成分として使用する置換コハク
酸無水物としては、サイズ剤原料等として公知の置換コ
ハク酸無水物、すなわち疎水性基と環状酸無水物基とを
有する置換コハク酸無水物、例えば、炭素数５以上、好
ましくは炭素数８以上を有するアルキル基あるいはアル
ケニル基を有するアルキルあるいはアルケニルフハク酸
無水物、ゾロピレンあるいはゾテン等のオリゴマーと無
水マレイン酸との付加反応物、ブタジェン等の脂肪族ジ
エンのオリゴマーまたはその部分水素添加物と無水マレ
イン酸との付加反応物、アルキルオレート等の不飽和脂
肪酸エステルと無水マレイン酸との付加反応物などを利
用することができる。

前記サイズ剤成分たる置換コハク酸無水物との液状無水
混合物として使用される水中前型界面活性剤は、前述の
カチオン変性澱粉と同様に、ｉａ置換コハク酸無水物効
果的に水中に分散せしめる作用を奏するもので、水中油
型界面活性剤としては、前述の置換コハク酸無水物と相
溶性を有し、かつ均一な液状混合物を形成するようなア
ニオン型、カチオン型、／ニオン型、あるいは両性の水
中油型界面活性剤、特に好ましくは、例えばポリオキシ
エチレンアルキルエーテル硫酸エステルあるいはその塩
、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エ
ステルあるいはその塩、またはそれらの混合物等が利用
できる。

本発明において使用する置換コノ＼り酸無水物と水中油
型界面活性剤との液状無水混合物（ｂ）における前記置
換コハク酸無水物と水中油型界面活性剤との使用割合は
任意に変更し得るが、置換コハク酸無水物の種類と水中
前型界面活性剤の種類との組み合わせ、混合機中で混合
されるカチオン変性澱粉の水溶液（ａ）の澱粉の種類や
該水溶液の粘度、更には使用される混合機の型式や性能
７等に応じて予め予備試験を行い、好適な使用割合を決
定しておくのが良く、一般的には、置換コへり酸無水物
１００重量部に対して水中油型界面活性剤０．５〜３０
重量部、好ましくは２〜１０重歇部程度の割合で使用す
るのが良い。

特に、本発明で使用する前記置換コへり醸無水物と水中
油型界面活性剤との液状無水混合物には、水分が含まれ
ていないので、該混合物は長期間に亘って良好なる安定
性を維持し、貯蔵中に、この液状無水混合物の有する諸
種の作用が低下するというようなことがない。

本発明において、カチオン変性澱粉の水溶液戟）、およ
び置換コへり酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無
水混合物（ｂ）と共に混合機中に送り込まれる水（Ｃ）
は、必ずしも必要とされるものではないが、特に、カチ
オン変性澱粉の水溶液（ａ）の粘度が高い場合には、こ
の水（Ｃ）を混合機中に送り込むことによって混合機内
で生成する乳化物の粘度を調節することが出来るので、
乳化操作を容易に行い得ることが出来るし、また生成す
る乳化物の濃度を調節することが出来る等の特質を有す
る。

本発明において、混合機内に送り込むカチオン変性澱粉
の水溶液（ａ）と、液状の置換コへり酸無水物と水中油
型界面活性剤との液状無水混合物ワ）との割合、あるい
はカチオン変性澱粉の水溶液１ａ）と、液状の置換フへ
り酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無水混合物Ｑ
））と、水（Ｃ）との割合は、カチオン変性澱粉の水溶
液は）の種類や粘度、および液状の置換コへり酸無水物
と水中油型界面活性剤との液状無水混合物Ｑ））の種類
や粘度に応じて適宜変更し得るが、混合機中にて生成す
る水性分散液の粒子径が５μ以下、好ましくはｌμ以下
となるように設定するべきであり、例えば、カチオン変
性澱粉の水溶液←）として市販のカチオン変性澱粉水溶
液（粘度１００〜５００　ｃｐｓ　）を用い、置換コハ
ク酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無水混合物わ
）としてアルケニルフハク酸無水物とポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸塩との混合物を用いる場合には
、置換コへり酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無
水混合物υ）中のアルケニルコハク酸無水物１００重量
部に対して、カチオン変性澱粉１０〜２００重量部程度
のカチオン変性澱粉の水溶液戟）を使用するのが好まし
い。

本発明においては、前述のカチオン変性澱粉の水溶液（
ａ）と、液状の置換コノ１り酸無水物と水中油型界面活
性剤との液状無水混合物１））と、更に必要に応じて水
（Ｃ）とを、予め設定された組成割合となるように、流
量調節可能な流量計あるいは定量ポンプ等を通して、定
量的、かつ連給的に混合機内に送り込み、該混合機内で
直ちに所定の水性分散液を生成させ、混合機内で生成し
た＋Ｗ記氷水性分散液、別製の製紙原料たるパルプスラ
リーに、連続的、かつ定量的に添加し、紙のサイジング
を行う操作を継続するものであるが、このサイジング操
作を行うに際しては、その他の製紙用添加剤を適宜併用
し得るのは勿論である。製紙原料たるパルプスラリーに
連続的、かつ定量的に添加される前記水性分散液を得る
にあたり、前述の各種成分を送り込む混合機としては、
ラインミキサー、ルサツゾミキサー（紙パ技術タイムス
：昭和１＋３年９月号第１９頁参照）などが好適である
が、通常のプロペラ型攪拌機や各種ホモゾナイず−等で
も十分に使用し得る。

本発明の紙のサイソング方法は叙上の通りの構成から成
るもので、硫酸バンドを併用する一般の酸性抄紙は勿論
のこと、アルカリ性填料を用いる中性あるいはアルカリ
性抄紙等に幅広く適用出来るものである。

また、本発明の紙のサイジング方法においては、パルプ
スラリーに連続的、かつ定量的に添加される水性分散液
を得るにあたり、サイズ剤成分として使用する置換コハ
ク酸無水物を水中に分散せしめる分散作用を、カチオン
変性澱粉と水中油型界面活性剤との両者で行わせるもの
であるから、置換コノ１り酸無水物の水中分散性が極め
て良好であり、混合機中では、瞬時にして、置換コハク
酸無水物の均一な微粒子が水中に分散せしめられた水性
分散液を得ることが出来る。

また、かくして生成した置換コハク酸無水物の水性分散
液を、別製の製紙原料たるパルプスラリーに添加すると
、水性分散液中の置換コへり酸無水物の微粉子が、カチ
オン変性澱粉のカチオン性基の作用により、パルプスラ
リーを構成しているセルローズパルプに緊密に接触し、
１ａ換コハク酸無水物がセルローズの水酸基と結合する
ことによって、優れたサイズ効果を発現するが、加えて
、本発明の紙のサイソング方法においては、置換コへり
酸無水物の水性分散液が生成されると、これが連続的に
直ちにパルプスラリーに添加されるので、置換コハク酸
無水物の水性分散液が本来有しているサイズ効果を何ら
低下させることなく発揮させ得るので、極めて良好なる
サイズ効果が得られる。

更に、本発明方法においては、混合機中で生成した無水
コハク酸の水性分散液は、生成後、直ちに、製紙原料た
るパルプスラリーに添加され、消費されるので、抄紙機
の停止時や抄紙物の種類の変更時等にも、混合機中には
余分の水性分散液が残留することがなく、従来の予め調
製されている置換コへり酸無水物の水性分散液を使用す
る場合の欠点、すなわち、使用に供されずに残された水
性分散液は、時間の経過とともに、本来有するサイズ効
果が大幅に低減してしまうので、廃棄処分に付されざる
を得す、不経済であるのみならず、廃棄処理操作に要す
る経費、労力等に多大の負担がかかる等の欠点が解消さ
れる。

以下、本発明の紙のサイソング方法の具体的な構成を実
施例をもって説明する。

実施例１゜ カチオン変性澱粉の水溶液←）として、市販のカチオン
変性澱粉（商品名０ＡＴＯ−Ｆ：玉子ナショナル（株）
製〕を水中に分散させ、９５℃で３０分間攪拌し、カチ
オン変性澱粉の水溶液仇）〔５重量％、粘度１＋　ｌ　
Ｏｃｐｓ／２５°Ｃ〕を調製した。

置換コハク酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無水
混合物ら）として、プロピレンペンタマーを主成分とす
るプロピレンオリゴマーと無水マレイン酸との付加反応
生成物１００’Ｒｆｉｌ’部と、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸エステル塩（商品名ハイテノール１
８：第１丁業製＃Ｃ株）製〕５重量部とを混合して均一
な液状混合物（Ｂ−１）を調製した。

前述のカチオン変性澱粉の水溶液釦と、置換コハク酸無
水物と水中油型界面活性剤との液状ＩＪ１（水混合物（
Ｂ−１）との各液を、各々の貯槽から定量ポンプを通し
て混合機〔商品名Ｔ、　Ｋ、ホモミツクラインフロー１
００型：特殊機化工業（株）製〕に、カチオン変性澱粉
の水溶液匹）はｌ　２　（Ｍ／ｌＦ＃の割合で、また置
換コへり酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無水混
合物（Ｂ−１）は６．３ｋｇ／時の割合で、連続的に送
り込んだ。

前記混合機より吐出する水性分散液〔平均粒子径約１μ
、最大粒子径約３μ、置換コハク酸無水物含有鼠約１＋
７重歓％〕を、連続稀釈装置を通して水で１０倍に稀釈
し、直ちにパルプスラリー（Ｌ／Ｎ−８／２　Ｂ　Ｋ　
Ｐ。

０８ＦｌｉＯＯの）を使用した長網式抄紙機の種箱に、
連続的に添加（パルプ乾燥用にに対する置換コへり酸無
水物換算で０５重社％相当）シ、サイジングを行った。

得られた抄造紙は、坪量６５９／ｄ、ステキヒトサイズ
度４４秒であった。

比較例１゜ 前記実施例１で使用したカチオン変性澱粉の水溶液α）
と、同じく前記実施例１で使用したグロビレンペンタマ
ーを主成分とするノロピレンオリゴマーと無水マレイン
酸との付加反応生成物とのそれぞれ同種の６液を使用し
、各々の貯槽から定量ポンプを通して混合機（商品名Ｔ
−に、ホモミツクラインフロー１００型：特殊機化工業
（株）製〕に、カチオン変性澱粉の水溶液（至）は１２
０／／時の割合で、また、プロピレンオリゴマーと一無
水マレイン酸との付加反応生成物は６．３Ｉ１９／時の
割合で、連続的に送り込んだ。

前記混合機より吐出する水性分散液〔平均粒子径約５μ
以上、置換コハク酸無水物含有ｂｔ　ＩＩＪ４．７重量
％〕を、以下、前記実施例１におけるその後の操作と同
様の操作を施し、サイソングを完了した。

得られた抄造紙のステキヒトサイズ度は平均３０秒であ
った。

実施例２ カチオン変性澱粉の水溶液←）として、前記実施例１で
使用したカチオン変性澱粉の水溶液（至）と同種のもの
を利用する。

置換コハク酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無水
混合物わ）として、ゾテントリマーを主成分とするブテ
ンオリゴマーと無水マレイン酸との付加反応生成物１０
０重鍛部と、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル〔商品名／イゲンＥＡー１７０：第１工業製薬（株）
製〕　１０重量部とを混合して均一な液状混合物（Ｂ−
２）を調製した。

前述のカチオン変性澱粉の水溶液（至）と、置換コへり
酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無水混合物（Ｂ
−２）との６液を、各々の貯槽から定量ポンプを通して
混合機（ルサツプミキサー）に、カチオン変性澱粉の水
溶液（Ａ）は１　２　０　ｔ／時の割合で、また、置換
コハク酸無水物と水中油型界面活性剤との液状無水混合
物（Ｂ−２）は６６ｋｇ／時の割合で連続的に送り込み
、同時に２０１／分の割合で高圧水を圧入した。

前記混合機より吐出する水性分散液〔平均粒−Ｆ径１〜
２μ、最大粒子径約３μ、置換コハク酸無水物含有量約
０４５重量％〕を、直ちに、パルプスラリー（　Ｌ／Ｎ
−８７２　Ｂ　ＫＰ．ＣＳＦ４００ｃｃ）を使用した長
網式抄紙機の種箱に、連続的に添加（パルプ乾燥重敞に
対する置換コへり酸無水物換算で０．５重量％相当）シ
、サイソングを完ｒした。

得られた抄造紙は、埋置６５９／ｒｒ？、ステキヒトサ
イズ度３０秒であった。

特許出願人　星光化学工業株式会社 同　　　北越製紙株式会社 代　　理　　人　　　市　　川　　理　　書間　　　　
　　　　新　　井　　清　　子６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ　カチオン変性澱粉の水溶液（ａ）と、置換コハク
   酸無水物と水中前型界面活性剤との液状無水混合物（ｂ
   ）と、必要に応じて更に水（Ｃ）とを、連続的、かつ定
   量的に混合機に送り、該混合機中で生成する水性分散液
   を、直ちに、製紙原料たるパルプスラリーに連続的、か
   つ定量的に添加することを特徴とする紙のサイジング方
   法。 （２）　　置換コへり酸無水物が、炭素数８以上のアル
   ケニル基あるいはアルキル基を有する置換コハク酸無水
   物である特許請求の範囲第１項記載の紙のサイソング方
   法。 （３）　　水中油型界面活性剤が、ポリオキシエチレン
   アルキルエーテル硫酸エステルあるいはその塩、または
   、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エ
   ステルあるいはその塩の中から選択される単体または２
   種以上の混合物である特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の紙のサイソング方法。