JPS6024876B2 - 製紙用内添サイズ剤組成物 - Google Patents
製紙用内添サイズ剤組成物Info
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- JPS6024876B2 JPS6024876B2 JP6100177A JP6100177A JPS6024876B2 JP S6024876 B2 JPS6024876 B2 JP S6024876B2 JP 6100177 A JP6100177 A JP 6100177A JP 6100177 A JP6100177 A JP 6100177A JP S6024876 B2 JPS6024876 B2 JP S6024876B2
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- acid
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルケニルーまたはアルキルコハク酸の水溶
性塩とアニオン変性ーアクリル−またはメタクリルーア
ミド重合体または共重合体とを含有させることにより、
アルケニルまたは−アルキルコハク酸の水溶性塩のサイ
ズ効果を飛躍的に向上させた製紙用内添サイズ剤組成物
に関する。
性塩とアニオン変性ーアクリル−またはメタクリルーア
ミド重合体または共重合体とを含有させることにより、
アルケニルまたは−アルキルコハク酸の水溶性塩のサイ
ズ効果を飛躍的に向上させた製紙用内添サイズ剤組成物
に関する。
従来、製紙用内添サイズ剤としては、ロジンを原料とす
るいわゆるロジン系サイズ剤が一般に用いられているが
、ロジンは夫産品であり、価格の変動あるいは供給の不
安定等の問題があるため、これに代る合成系内添サイズ
剤として石油樹脂系サイズ剤、その他多数の提案がなさ
れている。しかし性能面あるいは価格の面から石油樹脂
系サイズ剤以外の合成系内添サイズ剤はほとんど実用に
供されていない。しかも、現在実用されている石油樹脂
系サイズ剤もその性能面から使用が限られている実情に
あるため、性能面、および価格面でロジン系サイズ剤に
勝る内添サイズ剤の開発が要望されている。また一方で
は、ロジン系サイズ剤のサイズ効果をさらに向上させる
ために、カルポキシメチルセルロース、尿素−ホルムア
ルデヒド樹脂、殿粉、およびアラビアゴム等の親水性で
比較的高分子の物質を併用することも試みられている。
従釆、紙刀増強剤として用いられているアニオン変性ア
クリルアミド重合体もまた、それ自体は、単独では全く
サイズ効果を示さないが、ロジン系サイズ剤と併用する
と、そのサイズ効果を若干であるが向上させることが知
られている。しかしこの紙力増強剤はサイズ剤に比べて
高価であり、そのサイズ効果の改善の程度が小さいため
に、サイズ剤のサイズ効果を改善する目的だけのために
用いられることはなかった。またこのタイプの紙力増強
剤水溶液は、一般に使用されているロジン系サイズ剤や
石油樹脂系サイズ剤の水溶液とは実用的な濃度で相溶せ
ず、二相に分離する。このため、紙力を要求するサイズ
紙を製造する場合、両者は別々にバルブスラリーに添加
されており、アニオン変性アクリルアミド重合体とサイ
ズ剤の両者を含有した内添サイズ剤は全く提案されたこ
とがなかった。一方、アルケニルーまたはアルキルコハ
ク酸の水溶I性塩は、すでに製紙用内添サイズ剤として
堤案されているが(侍公昭40−565)本発明者の検
討によれば、この内添サイズ剤のサイズ剤効果はその分
子構造によって大きな差があり、Q−オレフィンを原料
として得られるアルケニルまたはアルキルコハク酸の水
溶性塩は、内添サイズ剤として使用するとき、その効果
は不満足なもので到底ロジン系サイズ剤に代替しうるも
のではなかった。
るいわゆるロジン系サイズ剤が一般に用いられているが
、ロジンは夫産品であり、価格の変動あるいは供給の不
安定等の問題があるため、これに代る合成系内添サイズ
剤として石油樹脂系サイズ剤、その他多数の提案がなさ
れている。しかし性能面あるいは価格の面から石油樹脂
系サイズ剤以外の合成系内添サイズ剤はほとんど実用に
供されていない。しかも、現在実用されている石油樹脂
系サイズ剤もその性能面から使用が限られている実情に
あるため、性能面、および価格面でロジン系サイズ剤に
勝る内添サイズ剤の開発が要望されている。また一方で
は、ロジン系サイズ剤のサイズ効果をさらに向上させる
ために、カルポキシメチルセルロース、尿素−ホルムア
ルデヒド樹脂、殿粉、およびアラビアゴム等の親水性で
比較的高分子の物質を併用することも試みられている。
従釆、紙刀増強剤として用いられているアニオン変性ア
クリルアミド重合体もまた、それ自体は、単独では全く
サイズ効果を示さないが、ロジン系サイズ剤と併用する
と、そのサイズ効果を若干であるが向上させることが知
られている。しかしこの紙力増強剤はサイズ剤に比べて
高価であり、そのサイズ効果の改善の程度が小さいため
に、サイズ剤のサイズ効果を改善する目的だけのために
用いられることはなかった。またこのタイプの紙力増強
剤水溶液は、一般に使用されているロジン系サイズ剤や
石油樹脂系サイズ剤の水溶液とは実用的な濃度で相溶せ
ず、二相に分離する。このため、紙力を要求するサイズ
紙を製造する場合、両者は別々にバルブスラリーに添加
されており、アニオン変性アクリルアミド重合体とサイ
ズ剤の両者を含有した内添サイズ剤は全く提案されたこ
とがなかった。一方、アルケニルーまたはアルキルコハ
ク酸の水溶I性塩は、すでに製紙用内添サイズ剤として
堤案されているが(侍公昭40−565)本発明者の検
討によれば、この内添サイズ剤のサイズ剤効果はその分
子構造によって大きな差があり、Q−オレフィンを原料
として得られるアルケニルまたはアルキルコハク酸の水
溶性塩は、内添サイズ剤として使用するとき、その効果
は不満足なもので到底ロジン系サイズ剤に代替しうるも
のではなかった。
このためアルケニルコハク酸の水溶性塩またはそれとポ
リアクリルアミド系処理剤との混合水溶液を表面サイズ
剤として使用する紙の加工処理法が最近提案された(特
関昭52−46111)。本発明者等は高度に分岐した
オレフィンを原料としたアルケニルーまたはアルキルコ
ハク酸の水溶性塩についても、内添サイズ剤としての使
用を検討した。その結果この内添サイズ剤は添付第1図
に示したように、低い添加量範囲ではロジンサィズ剤に
比べてより良好なサイズ効果を示した。しかしこの内添
サイズ剤は1%前後の添加量(対パルプ固形重量%)ロ
ジンサィズ剤と略々同等のサイズ効果となり、さらに高
い添加量ではむしろ劣ったサイズ効果しか示さなかった
。特に問題は、その添加量が1%前後を越えると、さら
に添加量を増しても紙のサイズ度が高くならないという
頭打ちの現象が存在することである。そこで本発明者等
は、分岐オレフィンから導かれるアルケニルーまたはア
ルキルコハク酸の水落性塩よりなる内添サイズ剤の低添
加量の領域におけるロジンサィズ剤に対する優位性を損
なうことなく、上記の欠点、すなわち、高添加量の領域
におけるサイズ効果の頭打ちの現象を改善するため研究
を重ねた。
リアクリルアミド系処理剤との混合水溶液を表面サイズ
剤として使用する紙の加工処理法が最近提案された(特
関昭52−46111)。本発明者等は高度に分岐した
オレフィンを原料としたアルケニルーまたはアルキルコ
ハク酸の水溶性塩についても、内添サイズ剤としての使
用を検討した。その結果この内添サイズ剤は添付第1図
に示したように、低い添加量範囲ではロジンサィズ剤に
比べてより良好なサイズ効果を示した。しかしこの内添
サイズ剤は1%前後の添加量(対パルプ固形重量%)ロ
ジンサィズ剤と略々同等のサイズ効果となり、さらに高
い添加量ではむしろ劣ったサイズ効果しか示さなかった
。特に問題は、その添加量が1%前後を越えると、さら
に添加量を増しても紙のサイズ度が高くならないという
頭打ちの現象が存在することである。そこで本発明者等
は、分岐オレフィンから導かれるアルケニルーまたはア
ルキルコハク酸の水落性塩よりなる内添サイズ剤の低添
加量の領域におけるロジンサィズ剤に対する優位性を損
なうことなく、上記の欠点、すなわち、高添加量の領域
におけるサイズ効果の頭打ちの現象を改善するため研究
を重ねた。
その結果、分岐オレフィンから導かれるアルケニルーま
たはアルキルコハク酸の水溶性塩Aにアニオン変性−ア
クリル−または一メタクリルーアミド重合体または共重
合体Bを適切な割合で配合したサイズ剤を用いて内添サ
ィジングを行なうと、添付第1図にみられるように、両
者の相乗的効果により広い添加量範囲にわたってサイズ
効果が飛躍的に向上し、サイズ効果の頭打ち現象も全く
解消することを見出し、本発明に到達した。このような
卓越した改善は全く予期できない驚くべき改善であった
。本発明の内添サイズ剤組成物は、分岐オレフィンより
導かれたアルケニルーまたはアルキルコハク酸の水落‘
性塩とァニオン変性−アクリル−または−メタクリルア
ミド重合体または共重合体の両者を均一に相溶した形で
含有するサイズ剤であるので、両者を別々にパルプスラ
リーに添加する必要がなく、従来のサイズ剤を本発明の
サイズ剤組成物でおきかえるだけで使用が可能であり、
工程が簡略化される利点がある。
たはアルキルコハク酸の水溶性塩Aにアニオン変性−ア
クリル−または一メタクリルーアミド重合体または共重
合体Bを適切な割合で配合したサイズ剤を用いて内添サ
ィジングを行なうと、添付第1図にみられるように、両
者の相乗的効果により広い添加量範囲にわたってサイズ
効果が飛躍的に向上し、サイズ効果の頭打ち現象も全く
解消することを見出し、本発明に到達した。このような
卓越した改善は全く予期できない驚くべき改善であった
。本発明の内添サイズ剤組成物は、分岐オレフィンより
導かれたアルケニルーまたはアルキルコハク酸の水落‘
性塩とァニオン変性−アクリル−または−メタクリルア
ミド重合体または共重合体の両者を均一に相溶した形で
含有するサイズ剤であるので、両者を別々にパルプスラ
リーに添加する必要がなく、従来のサイズ剤を本発明の
サイズ剤組成物でおきかえるだけで使用が可能であり、
工程が簡略化される利点がある。
本発明で用いられるアルケニル−またはアルキルコハク
酸の水落性塩は高度に分岐したC6〜C,3のオレフィ
ンを原料として製造されるものであることが必要で、そ
の分岐オレフィンは、プロピレン、プチレンおよびイソ
ブチレンより選ばれた1種類のオレフインを単独で、ま
たは2種以上の混合物を、硫酸、固体りん酸、液体りん
酸などの酸触媒、または塩化アルミニウムなどのフIJ
ーデルフラフッ触媒の存在下で重合または共重合させて
得られる。
酸の水落性塩は高度に分岐したC6〜C,3のオレフィ
ンを原料として製造されるものであることが必要で、そ
の分岐オレフィンは、プロピレン、プチレンおよびイソ
ブチレンより選ばれた1種類のオレフインを単独で、ま
たは2種以上の混合物を、硫酸、固体りん酸、液体りん
酸などの酸触媒、または塩化アルミニウムなどのフIJ
ーデルフラフッ触媒の存在下で重合または共重合させて
得られる。
このようにして得られた重合または共重合生成物は多数
の分岐オレフィン異性体の混合物で、しかも大部分は内
部オレフィンである。例えばプロピレンを重合して得ら
れるノネンについては、主成分は2,3−、2,4−、
2,5一および3,4−ジメチルヘプテンで約90%は
内部オレフインであることが知られている(Brenn
stoff−Chemie,11巻331〜33刀頁)
。このようにして得られるプロピレン、ブチレンおよび
/またはイソブチレンからのC6〜C,6分岐オレフィ
ンと、Q,8一不飽和ジカルボン酸またはその酸無水物
を無触媒で、好ましくは窒素などの不活性雰囲気中で常
圧または加圧のもとに、1800 〜2500C、好ま
しくは200〜230午0に加熱し、その温度で0.5
〜30時間、好ましくは1〜2畑時間反応させた後、未
反応のオレフィンとQ,8−不飽和ジカルボン酸または
その酸無水物を蒸留除去すればアルケニルコハク酸また
はその酸無水物が得られる。なお反応条件によっては若
干の副生成物を生ずる。その場合、さらに減圧下に蒸留
してアルケニルコハク酸またはその酸無水物を取り出し
、副生成物を除去することができるが、その量は少量で
あるので、本発明の場合、副生成物の除去は必ずしも必
要としない。このようにして得られたアルケニルコハク
酸またはその酸無水物をアルカリでけん化すればアルケ
ニルコハク酸の水溶性塩が得られる。アルケニルコハク
酸またはその酸無水物を、水素添加してアルケニル基を
アルキル基にした後にけん化するか、またはけん化した
後に水素添加してアルケニル基をアルキル基にすればア
ルキルコハク酸の水綾性塩が得られる。アルケニル基の
二重結合は容易に水素添加されるので、水素添加は通常
の条件、例えば有機溶媒中または水溶液中でニッケル触
媒その他の触媒を用い、常圧または加圧下に加熱して行
なわれる。オレフインとQ,P−不飽和ジカルボン酸ま
たはその酸無水物との反応によるアルケニル−またはァ
ルキルコハク酸またはその酸無水物の製造に際して用い
られるオレフインとしては、サイズ効果およびアニオン
変性−アクリル−またはーメタクリルーアミド重合体ま
たは英重合体との相溶性の点で、C3〜C4のモノオレ
フインの単独重合または共重合により得られるC8〜C
,8の分岐オレフィンが好ましく、C,2であるプロピ
レンテトラマー、トリィソブチレンが特に好ましい。
の分岐オレフィン異性体の混合物で、しかも大部分は内
部オレフィンである。例えばプロピレンを重合して得ら
れるノネンについては、主成分は2,3−、2,4−、
2,5一および3,4−ジメチルヘプテンで約90%は
内部オレフインであることが知られている(Brenn
stoff−Chemie,11巻331〜33刀頁)
。このようにして得られるプロピレン、ブチレンおよび
/またはイソブチレンからのC6〜C,6分岐オレフィ
ンと、Q,8一不飽和ジカルボン酸またはその酸無水物
を無触媒で、好ましくは窒素などの不活性雰囲気中で常
圧または加圧のもとに、1800 〜2500C、好ま
しくは200〜230午0に加熱し、その温度で0.5
〜30時間、好ましくは1〜2畑時間反応させた後、未
反応のオレフィンとQ,8−不飽和ジカルボン酸または
その酸無水物を蒸留除去すればアルケニルコハク酸また
はその酸無水物が得られる。なお反応条件によっては若
干の副生成物を生ずる。その場合、さらに減圧下に蒸留
してアルケニルコハク酸またはその酸無水物を取り出し
、副生成物を除去することができるが、その量は少量で
あるので、本発明の場合、副生成物の除去は必ずしも必
要としない。このようにして得られたアルケニルコハク
酸またはその酸無水物をアルカリでけん化すればアルケ
ニルコハク酸の水溶性塩が得られる。アルケニルコハク
酸またはその酸無水物を、水素添加してアルケニル基を
アルキル基にした後にけん化するか、またはけん化した
後に水素添加してアルケニル基をアルキル基にすればア
ルキルコハク酸の水綾性塩が得られる。アルケニル基の
二重結合は容易に水素添加されるので、水素添加は通常
の条件、例えば有機溶媒中または水溶液中でニッケル触
媒その他の触媒を用い、常圧または加圧下に加熱して行
なわれる。オレフインとQ,P−不飽和ジカルボン酸ま
たはその酸無水物との反応によるアルケニル−またはァ
ルキルコハク酸またはその酸無水物の製造に際して用い
られるオレフインとしては、サイズ効果およびアニオン
変性−アクリル−またはーメタクリルーアミド重合体ま
たは英重合体との相溶性の点で、C3〜C4のモノオレ
フインの単独重合または共重合により得られるC8〜C
,8の分岐オレフィンが好ましく、C,2であるプロピ
レンテトラマー、トリィソブチレンが特に好ましい。
またQ,8−不飽和ジカルボン酸としてはマレィン酸、
フマール酸、シトラコン酸、ィタコン酸またはそれらの
酸無水物が用いられ、特に無水マレィン酸が経済性およ
び反応性の点で好ましい。けん化に用いられるアルカリ
としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属水酸化物、またはアンモニアまたはトリ
メチルアミン、ジメチルアミン等のアミンまたはジヱタ
ノールアミン、トリェタノールアミン等のアルカノール
アミン等が挙げられる。本発明において用いられるアニ
オン変性ーアクリル−または一メタクリルーアミド重合
体または共重合体は、Q,6−不飽和モ/一またはジー
カルボン酸またはそれらのアルカリ金属塩またはアンモ
ニウム塩の形のモノマー単位〔但し、Rは水素またはメ
チル基を、R′は水素またはCOOM基を、Mは水素、
アルカリ金属またはアンモニウム基を示す〕と、アクリ
ルアミドまたはメタクリルアミドの形のモノマー単位〔
但し、Rは水素またはメチル基を示す〕を含み公知の方
法、例えばポリアクリルアミドをアンモニアあるいはア
ルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリによって部分的に加水分解するか
、あるいはアアクリルアミドまたはメタクリルアミドQ
,8一不飽和モノカルボン酸またはQ,8−不飽和ジカ
ルボワ酸またはそれらのアンモニア、アミン、アルカリ
金属等の塩類とを共重合させて得られる。
フマール酸、シトラコン酸、ィタコン酸またはそれらの
酸無水物が用いられ、特に無水マレィン酸が経済性およ
び反応性の点で好ましい。けん化に用いられるアルカリ
としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属水酸化物、またはアンモニアまたはトリ
メチルアミン、ジメチルアミン等のアミンまたはジヱタ
ノールアミン、トリェタノールアミン等のアルカノール
アミン等が挙げられる。本発明において用いられるアニ
オン変性ーアクリル−または一メタクリルーアミド重合
体または共重合体は、Q,6−不飽和モ/一またはジー
カルボン酸またはそれらのアルカリ金属塩またはアンモ
ニウム塩の形のモノマー単位〔但し、Rは水素またはメ
チル基を、R′は水素またはCOOM基を、Mは水素、
アルカリ金属またはアンモニウム基を示す〕と、アクリ
ルアミドまたはメタクリルアミドの形のモノマー単位〔
但し、Rは水素またはメチル基を示す〕を含み公知の方
法、例えばポリアクリルアミドをアンモニアあるいはア
ルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリによって部分的に加水分解するか
、あるいはアアクリルアミドまたはメタクリルアミドQ
,8一不飽和モノカルボン酸またはQ,8−不飽和ジカ
ルボワ酸またはそれらのアンモニア、アミン、アルカリ
金属等の塩類とを共重合させて得られる。
本発明で用いられるアニオン変性−アクリル−またはー
メタクリルーアミド重合体または共重合体は、アルケニ
ルーまたはアルキルコハク酸に対する相溶性の面からみ
ると上記‘1}式の形のモノマー単位が多いほど好まし
いが、サイズ効果を考慮すると1〜30モル%、好まし
くは3〜20モル%が適当であり、残りの70〜99モ
ル%、好ましくは80〜98モル%が上記■式の形のモ
ノマー単位からなるのが適当である。また‘1ー式を与
えるQ,8一不飽和モノカルボン酸またはその塩類とし
ては、アクリル酸またはメタクリル酸またはそれらのア
ンモニア、アミン、アルカリ金属等の塩類、Q,8−不
飽和ジカルボン酸またはその塩類としては、マレイン酸
、フマール酸、ィタコン酸およびそれらの酸無水物、お
よびそれらのアンモニア、アミン、アルカリ金属等の塩
類から選ばれる。さらに必要ならば上記【2’式のモノ
マー単位のうち、全モノマー単位の30モル%以下を共
重合可能なビニール系化合物のモノマー単位で置きかえ
てもよい。共重合可能なビニール系化合物モノマーとし
ては、例えばジアセトンアクリルアミド、アクリロニト
リル、酢酸ビニール、スチレン、アクロレィン、アクリ
ル酸またはメタクリル酸ェステル、ヒドロキシアクリル
酸ェステル、グリシジルメタクリレート等がある。また
、本発明におけるアニオン変性−アクリル−またはーメ
タクリルーアミド重合体または共重合体の分子量は、相
溶性およびサイズ効果の点から、ポリアクリルアミド換
算で50000〜2000000が好ましく、一層好ま
しくは100000〜1000000が適当である。
メタクリルーアミド重合体または共重合体は、アルケニ
ルーまたはアルキルコハク酸に対する相溶性の面からみ
ると上記‘1}式の形のモノマー単位が多いほど好まし
いが、サイズ効果を考慮すると1〜30モル%、好まし
くは3〜20モル%が適当であり、残りの70〜99モ
ル%、好ましくは80〜98モル%が上記■式の形のモ
ノマー単位からなるのが適当である。また‘1ー式を与
えるQ,8一不飽和モノカルボン酸またはその塩類とし
ては、アクリル酸またはメタクリル酸またはそれらのア
ンモニア、アミン、アルカリ金属等の塩類、Q,8−不
飽和ジカルボン酸またはその塩類としては、マレイン酸
、フマール酸、ィタコン酸およびそれらの酸無水物、お
よびそれらのアンモニア、アミン、アルカリ金属等の塩
類から選ばれる。さらに必要ならば上記【2’式のモノ
マー単位のうち、全モノマー単位の30モル%以下を共
重合可能なビニール系化合物のモノマー単位で置きかえ
てもよい。共重合可能なビニール系化合物モノマーとし
ては、例えばジアセトンアクリルアミド、アクリロニト
リル、酢酸ビニール、スチレン、アクロレィン、アクリ
ル酸またはメタクリル酸ェステル、ヒドロキシアクリル
酸ェステル、グリシジルメタクリレート等がある。また
、本発明におけるアニオン変性−アクリル−またはーメ
タクリルーアミド重合体または共重合体の分子量は、相
溶性およびサイズ効果の点から、ポリアクリルアミド換
算で50000〜2000000が好ましく、一層好ま
しくは100000〜1000000が適当である。
本発明のサイズ剤組成物はすでに述べたA成分の水溶液
とB成分の水溶液を混合して製造されるが、少量の遊離
したアルケニル−またはアルキルコハク酸を含有してい
てさしつかえない。
とB成分の水溶液を混合して製造されるが、少量の遊離
したアルケニル−またはアルキルコハク酸を含有してい
てさしつかえない。
A成分とB成分との割合(A:B重量比)はサイズ効果
の点で95:5〜30:7u好ましくは85:15〜5
0:50力ミ適当である。本発明の内添サイズ剤組成物
は、通常の内添サイズ剤と同様に、抄紙操作終了前の任
意の工程で製紙材料に添加することができ、例えば、叩
解工程もしくは叩解工程を経たパルプスラリーに本発明
の内添サイズ剤を添加した後、硫酸バンドを添加して斑
を約4.0〜5.鰍仔まし〈は4.2〜5.0に調整す
ることによって、パルプに定着させることができる。
の点で95:5〜30:7u好ましくは85:15〜5
0:50力ミ適当である。本発明の内添サイズ剤組成物
は、通常の内添サイズ剤と同様に、抄紙操作終了前の任
意の工程で製紙材料に添加することができ、例えば、叩
解工程もしくは叩解工程を経たパルプスラリーに本発明
の内添サイズ剤を添加した後、硫酸バンドを添加して斑
を約4.0〜5.鰍仔まし〈は4.2〜5.0に調整す
ることによって、パルプに定着させることができる。
本発明の製紙用内添サイズ剤組成物は、予めA成分およ
びB成分を含有した溶液の形で利用することができるが
、望むならば、使用直前にA成分含有溶液とB成分含有
溶液とを混合して用いてもよい。なお望むな劫よ、従来
使用のロジン系サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、紙力増
強剤などと任意の割合で併用することもできる。本発明
の製紙用内添サイズ剤組成物は、以上に説明したAおよ
びB成分を含有しており、その驚くべき相剰的サイズ効
果は全くユニークなものである。
びB成分を含有した溶液の形で利用することができるが
、望むならば、使用直前にA成分含有溶液とB成分含有
溶液とを混合して用いてもよい。なお望むな劫よ、従来
使用のロジン系サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、紙力増
強剤などと任意の割合で併用することもできる。本発明
の製紙用内添サイズ剤組成物は、以上に説明したAおよ
びB成分を含有しており、その驚くべき相剰的サイズ効
果は全くユニークなものである。
これらの効果の一例を添付図面により説明する。添付第
1図は、強化ロジンまたはA成分の添加量(固形重量%
)に対してサイズ効果(ステキヒト法)をプロットした
ものである。
1図は、強化ロジンまたはA成分の添加量(固形重量%
)に対してサイズ効果(ステキヒト法)をプロットした
ものである。
この図において、1は上記A成分としてブロピレンテト
ラーマ一と無水マレィン酸より得られるドデセニルコハ
ク酸ナトリウム塩を用いた場合の添加量とサイズ効果の
関係を示し、2はマレィ酸変性強化ロジンサィズ剤の同
様な関係を示す。また3は、強化ロジンサィズ剤に対し
、上記B成分としてアクリルアミドーアクリル酸共重合
体(モノマー重量比95:5、分子量約700000)
を固形分比として70:30で別々に加えた場合、そし
て4は、A成分とB成分を固形分比で70:30に混合
した本発明の内添サイズ剤組成物の場合の同様な関係を
示す。添付第1図から、実質的なサイズ効果を示さない
B成分と、対パルプ重量%が約1%以下では強化ロジン
サイズ剤より優れているが、約1%以上では強化ロジン
サィズ剤に劣る効果を示すA成分とを含有する本発明の
内添サイズ剤組成物は、4にみられるように強化ロジン
サィズ剤とB成分とを別々に加えた場合3よりもはるか
に大きな相剰的効果を示すという全く予相外の結果を示
した。また添付第2図は、添付第1図に示した3および
4について、B成分を含めた固形分添加量に対するサイ
ズ効果の関係を、A成分または強化ロジンサィズ剤の単
独使用の場合と比較したものである。B成分を併用して
使用する場合は、固形分添加量が同一でも、固形分中に
ある強化ロジンまたはA成分の量は単独使用の場合に比
べて減少する。このため、3にみられるように強化ロジ
ンサィズ剤をB成分と併用すると、固形分添加量が同一
の場合は、強化ロジンサィズ剤の単独使用に比べてサイ
ズ効果は低下する。しかし、A成分とB成分を含有した
本発明の内添サイズ剤組成物は、固形分添加量に比較し
ても、4にみられるようにA成分の単独使用の場合1ま
たは強化ロジンサィズ剤の単独使用の場合2よりもはる
かにすぐれたサイズ効果を示している。さらに添付第3
図は、A成分とB成分の合計量を一定とし、両者の配合
比比を変えた場合のサイズ効果を示したものである。こ
の図にみられるようにA成分に対するB成分の比(A/
B)が増すにつれてA成分の絶対量は減少するにもかか
わらず、最初はサイズ効果が急激に向上し、B/A=3
/7前後で最大になり、その後はA成分の減少に伴なし
、サイズ効果が低下する。すなわちA成分とB成分の割
合に最適範囲が存在することがわかる。本発明の内添サ
イズ剤組成物は、A成分およびB成分のほかに、他の添
加剤、例えばメタノール、エタノール、エチレングリコ
ール等のアルコール類、尿素等の低温安定剤または減粘
剤、殿粉、ポリビニルアルコール、カゼイン、グル−の
ような保護コロイド等を含有することもできる。
ラーマ一と無水マレィン酸より得られるドデセニルコハ
ク酸ナトリウム塩を用いた場合の添加量とサイズ効果の
関係を示し、2はマレィ酸変性強化ロジンサィズ剤の同
様な関係を示す。また3は、強化ロジンサィズ剤に対し
、上記B成分としてアクリルアミドーアクリル酸共重合
体(モノマー重量比95:5、分子量約700000)
を固形分比として70:30で別々に加えた場合、そし
て4は、A成分とB成分を固形分比で70:30に混合
した本発明の内添サイズ剤組成物の場合の同様な関係を
示す。添付第1図から、実質的なサイズ効果を示さない
B成分と、対パルプ重量%が約1%以下では強化ロジン
サイズ剤より優れているが、約1%以上では強化ロジン
サィズ剤に劣る効果を示すA成分とを含有する本発明の
内添サイズ剤組成物は、4にみられるように強化ロジン
サィズ剤とB成分とを別々に加えた場合3よりもはるか
に大きな相剰的効果を示すという全く予相外の結果を示
した。また添付第2図は、添付第1図に示した3および
4について、B成分を含めた固形分添加量に対するサイ
ズ効果の関係を、A成分または強化ロジンサィズ剤の単
独使用の場合と比較したものである。B成分を併用して
使用する場合は、固形分添加量が同一でも、固形分中に
ある強化ロジンまたはA成分の量は単独使用の場合に比
べて減少する。このため、3にみられるように強化ロジ
ンサィズ剤をB成分と併用すると、固形分添加量が同一
の場合は、強化ロジンサィズ剤の単独使用に比べてサイ
ズ効果は低下する。しかし、A成分とB成分を含有した
本発明の内添サイズ剤組成物は、固形分添加量に比較し
ても、4にみられるようにA成分の単独使用の場合1ま
たは強化ロジンサィズ剤の単独使用の場合2よりもはる
かにすぐれたサイズ効果を示している。さらに添付第3
図は、A成分とB成分の合計量を一定とし、両者の配合
比比を変えた場合のサイズ効果を示したものである。こ
の図にみられるようにA成分に対するB成分の比(A/
B)が増すにつれてA成分の絶対量は減少するにもかか
わらず、最初はサイズ効果が急激に向上し、B/A=3
/7前後で最大になり、その後はA成分の減少に伴なし
、サイズ効果が低下する。すなわちA成分とB成分の割
合に最適範囲が存在することがわかる。本発明の内添サ
イズ剤組成物は、A成分およびB成分のほかに、他の添
加剤、例えばメタノール、エタノール、エチレングリコ
ール等のアルコール類、尿素等の低温安定剤または減粘
剤、殿粉、ポリビニルアルコール、カゼイン、グル−の
ような保護コロイド等を含有することもできる。
以下、実施例により本発明の内添サイズ剤組成物および
その使用法について、具体的に説明する。なお、実施例
中「部」は特記しない限り重量部を意味し、サイズ効果
はJISP8122ステキヒトサイズ度試験法によって
測定した。実施例 1 プロピレンテトラマー504都と無水マレィン酸294
部をオートクレープ中で窒素雰囲気下に215q0に加
熱し、無触媒で5時間反応させた。
その使用法について、具体的に説明する。なお、実施例
中「部」は特記しない限り重量部を意味し、サイズ効果
はJISP8122ステキヒトサイズ度試験法によって
測定した。実施例 1 プロピレンテトラマー504都と無水マレィン酸294
部をオートクレープ中で窒素雰囲気下に215q0に加
熱し、無触媒で5時間反応させた。
反応後、反応混合物を取り出し、減圧下に未反応のプロ
ピレンテトラマーと無水マレィン酸を蒸留除去して淡黄
色油状のドデセニルコハク酸無水物518部を得た。得
られたドデセニルコハク酸無水物250部に20%水酸
化ナトリウム水溶液総3部および蒸留水乳7部を加え、
9ぴ○の温度において2時間鷹拝してけん化し、ドデセ
ニルコハク酸のナトリウム塩(A成分)を30%含む水
溶液(水溶液A−1)を得た。この水溶液の斑は8.2
であった。つぎにアクリルアミド95部、アクリル酸5
部に、蒸留水磯礎部を加えて溶解させ、さらにインプロ
ピルアルコール4部、過硫酸アンモニウム0.5部を加
えて窒素気流中、60℃の温度において4時間重合させ
た。重合反応終了後、20%水酸化ナトリウム水溶液1
38部を加え、固形分10%を含むアクリルアミドーア
クリル酸共重合体(B成分)の水溶液(水溶液B−1)
を得た。この水溶液の粘度は20000センチポイズ(
25℃)で、共重合体の分子量は約700000であっ
た。このようにして得た水溶液A−1、7礎部と水溶液
B−1、9碇都および蒸留水4碇部を4び0にて混合し
、A/B=70ノ3以固形分15%を含む透明な内添サ
イズ剤組成物を得た。
ピレンテトラマーと無水マレィン酸を蒸留除去して淡黄
色油状のドデセニルコハク酸無水物518部を得た。得
られたドデセニルコハク酸無水物250部に20%水酸
化ナトリウム水溶液総3部および蒸留水乳7部を加え、
9ぴ○の温度において2時間鷹拝してけん化し、ドデセ
ニルコハク酸のナトリウム塩(A成分)を30%含む水
溶液(水溶液A−1)を得た。この水溶液の斑は8.2
であった。つぎにアクリルアミド95部、アクリル酸5
部に、蒸留水磯礎部を加えて溶解させ、さらにインプロ
ピルアルコール4部、過硫酸アンモニウム0.5部を加
えて窒素気流中、60℃の温度において4時間重合させ
た。重合反応終了後、20%水酸化ナトリウム水溶液1
38部を加え、固形分10%を含むアクリルアミドーア
クリル酸共重合体(B成分)の水溶液(水溶液B−1)
を得た。この水溶液の粘度は20000センチポイズ(
25℃)で、共重合体の分子量は約700000であっ
た。このようにして得た水溶液A−1、7礎部と水溶液
B−1、9碇都および蒸留水4碇部を4び0にて混合し
、A/B=70ノ3以固形分15%を含む透明な内添サ
イズ剤組成物を得た。
この本発明の内添サイズ剤組成物の粘度は450センチ
ポイズ(25℃)、pHは7.2であった。つぎに叩解
度C.F.=345ccに調整した針葉樹/広葉樹:2
0/8q妃合晒クラフトパルプの3%スラリーを調製し
、このスラリーに本発明者の内添サイズ剤組成物を乾燥
パルプ当り固形分にして0.6%または1.%添加し、
蝿拝しながら定着剤として硫酸バンドを加え、スラリ−
のpHを4.5にした。
ポイズ(25℃)、pHは7.2であった。つぎに叩解
度C.F.=345ccに調整した針葉樹/広葉樹:2
0/8q妃合晒クラフトパルプの3%スラリーを調製し
、このスラリーに本発明者の内添サイズ剤組成物を乾燥
パルプ当り固形分にして0.6%または1.%添加し、
蝿拝しながら定着剤として硫酸バンドを加え、スラリ−
のpHを4.5にした。
このバルブスラリーをさらに硫酸バンドで軸を4.5に
した水でパルプ濃度約0.2%に稀釈し、常法によりT
APPIスタンドードシートマシンにて抄紙し、加圧脱
水(4k9/〆×1分)した後、湿紙を回転式ドライヤ
ーで105〜110qoにて、3分間熱処理した。この
手抄成紙は坪量60夕/〆に相当するものである。比較
対照のサイズ剤として強化ロジンサィズ剤ならびに本発
明の内添サイズ剤組成物の調製に用いた水溶液A−1お
よび水溶液B−1をそれぞれ単独で使用した。縛られた
成紙は温度2ぴ○、湿度60%の室内に24時間放置後
、サイズ効果を測定した。
した水でパルプ濃度約0.2%に稀釈し、常法によりT
APPIスタンドードシートマシンにて抄紙し、加圧脱
水(4k9/〆×1分)した後、湿紙を回転式ドライヤ
ーで105〜110qoにて、3分間熱処理した。この
手抄成紙は坪量60夕/〆に相当するものである。比較
対照のサイズ剤として強化ロジンサィズ剤ならびに本発
明の内添サイズ剤組成物の調製に用いた水溶液A−1お
よび水溶液B−1をそれぞれ単独で使用した。縛られた
成紙は温度2ぴ○、湿度60%の室内に24時間放置後
、サイズ効果を測定した。
その結果を第1表に示す。第1表
実施例 2
実施例1で得られた水溶液A−1250部に、ラネーニ
ツケル5部を加え、オートクレープ中で10k9/仇の
水素圧力下に100℃に加熱し、圧力の低下が見られな
くなるまで水素添加を行ない、冷却後炉週により触媒を
除去してドデシルコハク酸ナトリウム塩(A成分)の3
0%水溶液(水溶液A−2)を得た。
ツケル5部を加え、オートクレープ中で10k9/仇の
水素圧力下に100℃に加熱し、圧力の低下が見られな
くなるまで水素添加を行ない、冷却後炉週により触媒を
除去してドデシルコハク酸ナトリウム塩(A成分)の3
0%水溶液(水溶液A−2)を得た。
この水溶液に塩酸を加えて酸性に、分離した有機層を採
取して臭素価を測定したところ、その臭素化はほとんど
0であり、ドデセニル基の二重結合は略々完全に水素添
加されていることが確認された。この水溶液A−2、1
00部に、実施例1で得た水溶液B−1、75部および
蒸留水75部を30午0にて混合し、A/B=80/2
リ固形分15%を含む透明な内添サイズ剤組成物を得た
。
取して臭素価を測定したところ、その臭素化はほとんど
0であり、ドデセニル基の二重結合は略々完全に水素添
加されていることが確認された。この水溶液A−2、1
00部に、実施例1で得た水溶液B−1、75部および
蒸留水75部を30午0にて混合し、A/B=80/2
リ固形分15%を含む透明な内添サイズ剤組成物を得た
。
この本発明の内添サイズ剤組成物の粘度は110センチ
ポィズ(25℃)、pH‘ま7.5であった。叩解度℃
.F.=400ccに調整した針葉樹未晒クラフトバル
ブの3%スラリーを調製し、このスラリーに本発明の内
添サイズ剤組成物を乾燥パルプ当り固形分にして0.1
%、0.3%、または0.5%添加し、健梓しながら定
着剤として硫酸バンドを添加し、スラリーのPHを5.
0にした。
ポィズ(25℃)、pH‘ま7.5であった。叩解度℃
.F.=400ccに調整した針葉樹未晒クラフトバル
ブの3%スラリーを調製し、このスラリーに本発明の内
添サイズ剤組成物を乾燥パルプ当り固形分にして0.1
%、0.3%、または0.5%添加し、健梓しながら定
着剤として硫酸バンドを添加し、スラリーのPHを5.
0にした。
このスラリ−をさらに硫酸バンドで餌を5.0にした水
でパルプ濃度約0.2%に稀釈し、実施例1に準じて手
抄成紙を得た。比較対照サイズ剤として強化ロジンサィ
ズ剤、ならびに本発明の内添サイズ剤組成物の調製に用
いた水溶液A−2を使用し、サイズ効果を測定した。そ
の結果を第2表に示す。第2表 実施例 3 実施例1と同様にして得たドデセニルコハク酸無水物3
35部に、30%水酸化カリウム48礎都および蒸留水
27戊都を加え、90qoの温度において3時間蝿拝し
てレナん化し、ドデセニルコハク酸カリウム塩(A成分
)を40%含む水溶液(水溶液A−3)を得た。
でパルプ濃度約0.2%に稀釈し、実施例1に準じて手
抄成紙を得た。比較対照サイズ剤として強化ロジンサィ
ズ剤、ならびに本発明の内添サイズ剤組成物の調製に用
いた水溶液A−2を使用し、サイズ効果を測定した。そ
の結果を第2表に示す。第2表 実施例 3 実施例1と同様にして得たドデセニルコハク酸無水物3
35部に、30%水酸化カリウム48礎都および蒸留水
27戊都を加え、90qoの温度において3時間蝿拝し
てレナん化し、ドデセニルコハク酸カリウム塩(A成分
)を40%含む水溶液(水溶液A−3)を得た。
この水溶液のpHは8.4であった。つぎにアクリルア
ミド85部、アクリル酸15部に蒸留水885部を加え
て溶解させ、さらにインプロピルアルコール5部、過硫
酸カリウム1部を加え、窒素気流中60ooの温度にお
いて4時間重合させた。重合反応終了後、20%水酸化
ナトリウム水溶液4碇部を加え、固形分10%含むアニ
オン変性アクリルアミドーァクリル酸共重合体(B成分
)の水溶液(水溶液B−2)を得た。この水溶液の粘度
は16000センチポイズ(25o0)で、共重合体の
分子量は約500000であった。このようにして得ら
れた水溶液A一3、7礎都と水溶液B−1、h2碇都お
よび蒸留水1碇部を40q0にて混合し、A/B=70
/30固形分20%を含む透明な内添サイズ剤組成物を
得た。
ミド85部、アクリル酸15部に蒸留水885部を加え
て溶解させ、さらにインプロピルアルコール5部、過硫
酸カリウム1部を加え、窒素気流中60ooの温度にお
いて4時間重合させた。重合反応終了後、20%水酸化
ナトリウム水溶液4碇部を加え、固形分10%含むアニ
オン変性アクリルアミドーァクリル酸共重合体(B成分
)の水溶液(水溶液B−2)を得た。この水溶液の粘度
は16000センチポイズ(25o0)で、共重合体の
分子量は約500000であった。このようにして得ら
れた水溶液A一3、7礎都と水溶液B−1、h2碇都お
よび蒸留水1碇部を40q0にて混合し、A/B=70
/30固形分20%を含む透明な内添サイズ剤組成物を
得た。
この本発明の内添サイズ剤組成物の粘度は1900セン
チポィズ、PHは7.4であった。叩藤度C.F.=4
00ccに調整した針葉樹/広葉樹=20/8便配合晒
クラフトパルプの3%スラリーを調製し、このスラリー
に本発明の内添サイズ剤組成物を乾燥パルプ当り固形分
として0.3%、0.6%または1.0%添加し、実施
例1に準じて手抄成紙を得、サイズ効果を測定した。
チポィズ、PHは7.4であった。叩藤度C.F.=4
00ccに調整した針葉樹/広葉樹=20/8便配合晒
クラフトパルプの3%スラリーを調製し、このスラリー
に本発明の内添サイズ剤組成物を乾燥パルプ当り固形分
として0.3%、0.6%または1.0%添加し、実施
例1に準じて手抄成紙を得、サイズ効果を測定した。
比較対称サイズ剤として強化ロジンサィズ剤、本発明の
内添サイズ剤組成物の調整に使用した水溶液A−3およ
びロジン系ェマルジョンサイズ剤(市販サイズ剤)を使
用した。その結果を第3表に示す。第3表 実施例 4 実施例1のプロピレンテトラマ−と無水マレィン酸の反
応と同様にして、ジィソブチレン、プロピレントリマー
、トリイソプチレン、およびプロピレンベンタマーと無
水マレィン酸をそれぞれ反応させ、得られたオクテニル
コハク酸無水物、ノネニルコハク酸無水物、ドデセニル
コハク酸無水物、およびペンタデセニルコハク酸無水物
をけん化当量の水酸化カリウムでけん化し、それぞれ対
応するアルケニルコハク酸塩(A成分)を40%含有す
る水溶液を調整した。
内添サイズ剤組成物の調整に使用した水溶液A−3およ
びロジン系ェマルジョンサイズ剤(市販サイズ剤)を使
用した。その結果を第3表に示す。第3表 実施例 4 実施例1のプロピレンテトラマ−と無水マレィン酸の反
応と同様にして、ジィソブチレン、プロピレントリマー
、トリイソプチレン、およびプロピレンベンタマーと無
水マレィン酸をそれぞれ反応させ、得られたオクテニル
コハク酸無水物、ノネニルコハク酸無水物、ドデセニル
コハク酸無水物、およびペンタデセニルコハク酸無水物
をけん化当量の水酸化カリウムでけん化し、それぞれ対
応するアルケニルコハク酸塩(A成分)を40%含有す
る水溶液を調整した。
これらのアルケニルコハク酸カリウム塩水溶液に、実施
例3の水溶液B−2および蒸留水を加え、A成分とB成
分の比(A/B)が70/30 固形分20%を含有す
る本発明の内添サイズ剤組成物をそれぞれ調製した。得
られた本発明の内添サイズ剤組成物についてそのサイズ
効果を、本発明の内添サイズ剤組成物の調製に用いたア
ルケニルコハク酸カリウム塩の水溶液と比較した。試験
は、サイズ剤またはサイズ剤組成物の添加量を固形分と
して乾燥パルプに対し0.5%とした以外は実施例3と
同じ条件で行った。その結果を第4表に示す。第4表
例3の水溶液B−2および蒸留水を加え、A成分とB成
分の比(A/B)が70/30 固形分20%を含有す
る本発明の内添サイズ剤組成物をそれぞれ調製した。得
られた本発明の内添サイズ剤組成物についてそのサイズ
効果を、本発明の内添サイズ剤組成物の調製に用いたア
ルケニルコハク酸カリウム塩の水溶液と比較した。試験
は、サイズ剤またはサイズ剤組成物の添加量を固形分と
して乾燥パルプに対し0.5%とした以外は実施例3と
同じ条件で行った。その結果を第4表に示す。第4表
添付第1図、添付第2図および添付第3図は本発明の内
添サイズ剤組成物および比較のサイズ剤についてのサイ
ズ効果の試験結果の一例を示すグラフである。 多l図 第2図 多3図
添サイズ剤組成物および比較のサイズ剤についてのサイ
ズ効果の試験結果の一例を示すグラフである。 多l図 第2図 多3図
Claims (1)
- 1 a プロピレン、ブチレンおよびイソブチレンより
選ばれた一種類のオレフインを重合または二種類以上の
オレフインを共重合させて得られるC_6〜C_1_3
の分岐オレフインから導かれたアルケニルコハク酸また
はアルキルコハク酸の水溶性塩の少くとも一種Aと、b
アニオン変性−アクリル−メタクリル−アミド重合体
または共重合体の少くとも一種Bとを、A/Bが重量比
で95/5〜30/70の割合で含有するとを特徴とす
る製紙用内添サイズ剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6100177A JPS6024876B2 (ja) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | 製紙用内添サイズ剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6100177A JPS6024876B2 (ja) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | 製紙用内添サイズ剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5415010A JPS5415010A (en) | 1979-02-03 |
| JPS6024876B2 true JPS6024876B2 (ja) | 1985-06-14 |
Family
ID=13158676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6100177A Expired JPS6024876B2 (ja) | 1977-05-27 | 1977-05-27 | 製紙用内添サイズ剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024876B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56169898A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-26 | Deitsuku Haakiyuresu Kk | Rosin type emulsion size agent |
| JPS57171795A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-22 | Showa Denko Kk | Surface protective layer forming agent of processed paper |
| JPS57191398A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-25 | Showa Denko Kk | Dimension stabilizer for paper |
| DE3606806C1 (de) * | 1986-03-03 | 1987-06-25 | Schoeller F Jun Gmbh Co Kg | Wasserfester fotografischer Papiertraeger |
| JPH0824835B2 (ja) * | 1988-01-20 | 1996-03-13 | 三洋化成工業株式会社 | 水系エマルション用乳化分散剤 |
| JPH01203032A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-15 | Sanyo Chem Ind Ltd | 水系エマルション用乳化分散剤 |
-
1977
- 1977-05-27 JP JP6100177A patent/JPS6024876B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5415010A (en) | 1979-02-03 |
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