JPS6350596A - 微細水性分散物を基礎とする紙用サイズ剤 - Google Patents

微細水性分散物を基礎とする紙用サイズ剤

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JPS6350596A
JPS6350596A JP62198361A JP19836187A JPS6350596A JP S6350596 A JPS6350596 A JP S6350596A JP 62198361 A JP62198361 A JP 62198361A JP 19836187 A JP19836187 A JP 19836187A JP S6350596 A JPS6350596 A JP S6350596A
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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、共重合体の微細水性分散物を基礎とする改良
された紙用サイズ剤に関する。
米国特許3061471号明細書によれば、2〜4個の
炭素原子を有するアルコールから導かれるアクリル酸エ
ステルを、ラジカル生成重合開始剤の存在下に殿粉水溶
液中で重合させることが知られている。こうしてサイズ
剤とじて用いられる安定な水性懸濁液が得られる。米国
特許3061472号明細書によれば、2〜4個の炭素
原子を有するアルコールから導かれるアクリル酸エステ
ルを、殿粉水溶液中でさらに非イオン性界面活性剤の存
在下に重合させることが知られている。こうして得られ
る水性分散液もサイズ剤として用いられる。
西独特許出願公開3116797号明細書によれば、少
なくとも1種のビニル単量体を、殿粉誘導体の冷水溶液
中で共重合させることにより得られる安定な水性重合体
分散液が知られている。用いられる殿粉は、少なくとも
0.05の置換度と0.12dl/、9以上の固有粘度
を有す。
得られる重合体懸濁液はサイズ剤及び被覆剤として用い
られる。欧州特許出願134449号により既知の方法
によれば、エチレン性不飽和化合物を水性媒質中で、単
量体の全重量に対し少な(とも0.6重量%の水溶性殿
粉又は分解殿粉の存在下に、単量体の1 kgにつき少
なくとも30mモルの過酸化水素、過酸化ケトン及び/
又は有機ヒドロ過酸化物ならびにレドックス触媒を使用
して、10〜100℃の温度で重合させることにより、
水性重合体懸濁液が得られる。
こうして得られる重合体懸濁液は、接着剤の製造にある
いは染色助剤、繊維助剤又は製紙助剤として、あるいは
水力結合材料に用いられる。
しかしこの分散液により得られる紙のサイズ効果はまだ
不満足である。
本発明の課題は、エチレン性不飽和単量体を殿粉の存在
下に乳化重合方式により共重合させることにより得られ
る共重合体の微細水性分散物を基礎として、技術水準と
比較して改善された作用を有するサイズ剤を提供するこ
とであった。
本発明はこの課題を解決したもので、粘度ηiが0.1
2〜0.50dJ/gの分解殿粉1.5〜25重量%を
溶解含有する水溶液100重量部中で、(a)アクリル
ニトリル及び/又はメタクリルニトリル20〜65重量
%、(b)飽和の1価C8〜Ca  フルコールのアク
リル酸エステル80〜35重量%及び(c)共重合可讃
チレン性不飽和単量体O〜10重量%(%数の合計は1
00)からの単量体混合物10〜56重量部を、パーオ
キシド基含有開始剤の存在下に乳化重合法により40〜
100℃で共重合させることにより得られた共重合体の
微細水性分散液を基礎とする紙用サイズ剤である。
サイズ剤分散物を製造するためには、(a)群の単量体
としてアクリルニトリル又はメタクリルニトリル又はこ
れらの混合物が用いられる。重合に用いられる単量体の
全量に対し、(a)群の単量体は20〜65重量%好ま
しくは25〜62重量%の量で用いられる。
fb1群の単量体としては、1価の飽和03〜c8−ア
ルコールから導かれるアクリル酸エステルが用いられる
。その好ましい例は、n−プロピルアクリレート、イソ
プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イン
ブチルアクリレート、三級ブチルアクリレート、ネオペ
ンチルアクリレート、n−へキシルアクリレート、シク
ロヘキシルアクリレート及び2−エチルへキシルアクリ
レートである。(b)群のうちでは好ましくは、アクリ
ル酸のブチルエステル%Kn−ブチルアクリレート及び
イソブチルアクリレート、あるいはn−ブチルアクリレ
ート及びイソブチルアクリレートの混合物、n−ブチル
アクリレート及び三級ブチルアクリレートの混合物又は
イソブチルアクリレート及び三級ブチルアクリレートの
混合物が、任意の割合で用いられる。(b1群の単量体
は、共重合に用いられる単量体の全量に対し、35〜8
0重量%特に68〜75重量%の量で用いられる。
共重合はそのほか(c1群の単量体の存在下に行われ、
それは場合により(a)及び(b)からの共重合体の変
性に用いられる。(c1群の単量体としては、られる。
(a)、(b)及びfC)の重量%の合計は100%で
ある。(c)群の単量体としては、例えばエチレン性不
飽和C8〜C3−カルボン酸、例えばアクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸又はマレ
イン酸半エステルが用いられる。この単量体群には、ビ
ニルスルホネート及び2−アクリルアミドプロパンスル
ホン酸又はそのアルカリ塩も属する。エチレン性不飽和
カルボン酸は、苛性ソーダ、苛性カリ、アン七ニア及び
/又はアミンを用いて完全に中和してもよく、あるいは
部分的に例えば10〜80%まで中和してもよい。
単量体(al及び(b)からの共重合体の他の変性は、
単量体(c)として塩基性化合物、例えばジ−C1〜C
8−アルキルアミノ−02〜C0−アルキルアクリレー
ト、対応するメタクリレート、N−ビニルイミダゾリン
及び/又はN−ビニル−2−メチルイミダゾリンを重合
含有させることによって得られる。塩基性アクリレート
のうちでは、好ましくはジメチルアミノエチルメタクリ
レート、ジメチルアミノエチルアクリレート又はジエチ
ルアミノエチルアクリレートが用いられる。
塩基性アクリレートは共重合において、無機酸例えば塩
酸又は硫酸による塩、あるいは有機酸例えば蟻酸、酢酸
又はプロピオン酸による塩、あるいは四級塩の形で用い
られる。四級化剤としては、特に塩化メチル、ジメチル
硫酸、ジエチル硫酸、塩化エチル又は塩化ベンジルが用
いられる。成分(a)及び(b)からの共重合体の塩基
性アクリレート又はN−ビニルイミダゾリンによる変性
は、こうして変性された単量体(a)及び(b)からの
微粒状共重合体分散液を、未変性の共重合体分散液と比
較して、繊織により良く吸着させろように作用する。
他の変性は、単量体(a)及び(b)を非イオン性単量
体の存在下に共重合させることにより可能である。この
単量体群(c)には、スチロール、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、Cl−Cl8−アルコールから誘導さ
れたメタクリレート及び/又はアクリレート(b群のア
クリレートと異なるもの)、例えばメチルアクリレート
、エチルアクリレート、デシルアクリレート、パルミチ
ルアクリレート及び/又はステアリルアクリレートが属
する。(c)群の非イオン性単量体のうちでは、スチロ
ール、アクリルアミド及びメタクリルアミドが特に重要
である。他の群の単量体と同様に、(c)群の単量体も
単独で又は相互の混合物として共重合に使用することが
できる。
アクリルニトリル及び少なくとも1種のブチルアクリレ
ートからの単量体混合物、好ましくはアクリルニトリル
25〜62重畳%及び1種のブチルアクリレート又はブ
チルアクリレートの混合物75〜68重量%を、ηi=
0.12〜0.50dl/gの粘度を有する分解殿粉の
水溶液中で、過酸化物基を有する開始剤の存在下に共重
合させると、特に有効なサイズ剤が得られる。
単量体(a)ないしくC)の共重合は、乳化重合の様式
により、水性媒質中でηiが0.12〜0.50di/
gの粘度を有する分解殿粉の存在下に行われる。この殿
粉は、酸化、熱、酸又は酵素による分解を受けたもので
ある。この分解のためには、天然の殿粉例えばばれいし
よ、小麦、米、タピオカ又はとうもろこしの殿粉が用い
られる。
そのほか化学的に変性された殿粉、例えばヒドロキシエ
チル基、ヒドロキシプロピル基又は四級化アミノアルキ
ル基を含有する殿粉を、η。
が0.12〜0.50dl/gの粘度まで分解すること
もできる。特に好ましくは、酸化分解されたばれいしょ
殿粉、カチオン化分解ばれいしょ殿粉又はヒドロキシエ
チル化殿粉で、粘度ηiが0.12〜o、5oal/g
のものが用いられる。
殿粉の粘度ηi(固有粘度とも呼ばれる)は、次式 %式% により相対粘度から算出される。この場合濃度は、9/
100mjで示される。分解殿粉溶液の相対粘度は、毛
細管粘度計により溶剤t。及び溶剤t1に対する補正さ
れた導通時間から次式%式%(1 から算出される。η1は前記の関係により、メンツズ・
イン・カーボハイドレート・ケミストリー■巻「殿粉」
アカデミツク出版社1964年127頁に記載されるよ
うにして得られる。
微粒状共重合体分散液を製造するためには、まず粘度η
iが0.12〜0.50dl1gの分解殿粉を1.5〜
25重量%好ましくは1.7〜21重量%溶解含有する
水溶液を調製する。低い固形物質含量を有する分散液を
製造しようとするならば、粘度が0.3〜0.5 dl
/9の範囲にある分解殿粉を使用することが好ましい。
0.12〜0.3dJ/g程度の低い粘度を有する分解
殿粉は、好ましくは高い固形物質含量(25〜40重量
%)を有する分散液を製造する場合に用いられる。種々
の粘度ηiを有する殿粉の混合物を保護コロイドとして
使用することもできるが、混合物の粘度は前記のηi=
 0.12〜0.50d7/gの範囲内にあるべきで、
すなわちこの場合は粘度が前記の範囲外にある殿粉も使
用できる。
この殿粉水溶液100重量部に対し、10〜56重量部
の成分(a)ないしくC)から成る単量体混合物を共重
合させる。単量体は混合物又は別個の形で、分解殿粉の
水溶液中に乳化される。乳化液を安定化するため、殿粉
水溶液に少量の乳化剤を添加してもよい。しかし単量体
をまず乳化剤を用いて水中に乳化し、この乳化液を殿粉
水溶液に添加することもできる。
このための乳化剤としては、アニオン性又はカチオン性
のものが用いられる。その例はアルキルスルホン酸ナト
リウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルペンゾール
スルホン酸ナトリウム又はジメチルアルキルベンジルア
ンモニウムクロリドである。アニオン性殿粉の場合はア
ニオン性乳化剤を、カチオン性殿粉の場合はカチオン性
乳化剤を使用することが好ましい。乳化剤(場合により
併用される)の量は、使用する単量体(a)ないしくc
)の全量に対しO〜0.3重量%好ましくは0.05〜
0.2重量%である。しかし乳化重合は乳化剤の不在で
実施する方が好ましい。なぜならば乳化剤は一般にサイ
ジングに悪影響を与え、そしてサイズ剤の取扱い又は使
用の際に強い発泡を起こすからである。
分解殿粉水溶液中の単量体の共重合は、4゜〜110℃
好ましくは50〜100℃の温度でパーオキシド基を有
する開始剤の存在下に行われる。重合開始剤としては第
一に過酸化水素、過酸化水素と重金属塩例えば硫酸鉄(
If)の組合わせ、あるいは過酸化水素と適当な還元剤
例えばナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、
アスコルビン酸、重亜硫酸ナトリウム及び/又はジチオ
ン酸ナトリウムからのレドックス系が用いられる。特に
好ましいものは、過酸化水素、還元剤又はその混合物及
びさらに少量の重金属塩例えば硫酸鉄(It)からのレ
ドックス系である。
その他の好適なパーオキシド基含有開始剤の例は、有機
の過酸化物、ヒドロ過酸化物及びパーオキシニ硫酸塩で
ある。この種の化合物の例は、三級ブチルヒドロパーオ
キシド、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシ
ド、パーオキシニ硫酸ナトリウム、パーオキシニ硫酸カ
リウム及びバーオキシニ硫酸アンモニウムである。
重合中は、成分がよく混和されるように留意する。すな
わち好ましくは重合の全期間にわたつて、そして場合に
よりそれに続く残留単量体量を少な(するための後重合
の間、反応混合物を攪拌する。重合は酸素を遮断して不
活性ガス除去し、重合される単量体の1〜40%を殿粉
水溶液に添加し、そして反応混合物を攪拌して単量体を
その中で乳化させる。先に、同時に又は後から開始剤の
水溶液を添加することにより(普通は短い誘導期間の後
に)、重合が開始される。重合の開始時に発生した重合
熱は、反応混合物を加熱するために利用することができ
る。
温度は90℃まで上昇してよい。
装入した単量体が重合したならば、残部の単量体及び開
始剤溶液を、連続的に又は少量ずつ添加し、攪拌しなが
ら重合させる。しかし共重合は非連続的にも連続的にも
実施することができる。共重合体粒子が分解殿粉を基礎
とする保護コロイドにより被覆されている微細重合体の
水性懸濁液が得られる。分散液の微粒度の尺度はLD値
(分散液の光透過値)である。これは、分散液を0.0
1重量%水溶液として一辺が2.5σの小室に入れて波
長が546 nmの光線の透過を測定し、これを同条件
下の水の透過度と比較することにより定められる。水の
透過度を100%とする。分散液が微細であるほど、こ
の方法により測定されたLD値はより高い。
分解殿粉からの保護コロイド膜を除いた共重合体粒子の
平均粒径は、ラテックス粒子の殿粉膜を実際上完全に酵
素分解したのちに測定することができる。その際共重合
体粒子の凝固は、適当な乳化剤の添加によって防止でき
る。酵素分解したのち、共重合体分散液の粒子の大きさ
を、市販の普通の装置例えばクルター・エレクトロニク
ス社のナノサイザーにより測定する。
保護コロイド膜を除いた共重合体粒子の平均粒径は75
〜110 nmである。
前記の共重合体の微粒状水性分散液は、紙の内面サイズ
剤及び表面サイズ剤として用いられる。紙の表面サイジ
ングの場合は、共重合体分散液を水を添加して、紙のサ
イジングのための溶液として普通の例えば0.05〜3
,0重量%の重合体濃度にする。サイジングのため紙上
に付着される共重合体の量は、乾燥パルプに対し普通は
0.02〜1.5重量%好ましくは0.3〜0.8重量
%である。製品溶液を製造するためには、固形物含量が
15〜40重量%である分散液を水で希釈する。製品溶
液はそのほかの補助物質、例えば紙の強度を高めるため
の天然殿粉、合成樹脂を基礎とする湿潤ならびに乾燥強
化剤、色素、ワックス乳化物等を含有しうる。
製品溶液は普通はサイズプレスにより紙の表面に施され
る。製品溶液を噴射、浸漬又は例えば水ドクターにより
紙匹上に施しうることも当然である。次いで製品溶液に
より処理された紙を加熱乾燥する。紙匹の乾燥後に、サ
イジングは既に完了されている。
下記側中の部は重量部であり、%は物質の重量に関する
。紙のサイズ度はDIN53132のコツプ値により定
められる。共重合体分散液のサイジング効果の試験には
、2種の試験紙を使用する。それらは次の物質組成を有
する。
試験紙A: 50%漂白亜硫酸パルプ 50%漂白クラフトバルブ 60%白亜(乾燥パルプに対する) 紙の製造はpH7で行われる。
試験紙B 50%漂白亜硫酸パルプ 50%漂白クラフトパルプ 25%チャイナクレー(乾燥パルプに対する)2%明ば
ん(乾燥紙に対する) 両試験紙は内面サイジングされていないもので、坪量は
7097m”である。叩解度は25°SR(ショツパー
・リーグラー)、灰分含量は14%である。製品溶液は
特に指示のない限り、それぞれ分散液の固形物含量に対
し2.59/lの共重合体及び60 g/lの酸化分解
殿粉(ηi=0、36 dl/J )を含有する。いず
れの場合も浴吸収は、乾燥紙に対し90%である。
保護コロイド膜を酵素により実際上完全に分解したのち
の共重合体分散液の平均粒径は、クールター−エレクト
ロニクス社製のナノサイザーを用いて測定した。この場
合、分散液10m/を水30m/で希釈した。得られた
水溶液に、くえん酸o、o3gならびにオクチルフェノ
ール1モルとエチレンオキシド25モルの反応生成物の
硫酸半エステルのナトリウム塩0.2gを添加した。p
H価を希アンモニア水の添加により5゜0にしたのち、
市販普通の1%酵素液(α−アミラーゼB>Smlを添
加し、混合物を55℃に1時間加熱した。次いでこの試
料を水で0.01重量%の濃度に希釈したのち、ナノサ
イザーにより粒子径を測定した。使用した殿粉及び酵素
の性状は次のとおりである。
ηiell/fi    置換度モル1モルグルコース
単位 殿粉1: 酸化分解した    0.34   0.04−COO
Hばれいしょ殿粉 殿粉■: 酸化分解した    0.28   0.034−CO
OHばれいしょ殿粉 殿粉m: 分解したカチオン性  0.47   0.015−C
OOHばれいしょ殿粉       0.027 N殿
粉■: 分解したヒドロキシエ 0.47   0.015−C
OOHチル−ばれいしょ殿粉      0.07 ヒ
ドロキシエチル基 殿粉■: カチオン性     1.6   0.09 Nばれい
しょ殿粉 α−アミラ、−ゼA: α−アミラーゼAは高度に耐熱性のα−アミラーゼであ
る。100%α−アミラーゼへの16、719を使用す
ると、37℃及び5.6のpH価及び溶液のカルシウム
含量0.0043モル/lにおいて、7〜20分間にメ
ルク社製の殿粉[アミルーム・ソルピーレ」を5.26
 ji分解することができる。α−アミラーゼAは90
℃及びp)16.5において最大活性を有する。
α−アミラーゼB: α−アミラーゼBは55℃及びp)15.0において最
大活性を有する。100%α−アミラーゼBの1.25
rn9を使用すると、37℃及び4.7のpT’(価に
おいて、7〜20分間にメルク社製の殿粉「アミルーム
・ノルビーレ」を5.26 &分解することができる。
次の略名を使用する。
AN:  アクリルニトリル BA:n−ブチルアクリレート tBA:三級ブチルアクリレート iBA: イソブチルアクリレート DMAEMA :  ジメチルアミンエチルメタクリレ
ートNFS :  ナトリウムホルムアルデヒドスルホ
キシレート実施例1 攪拌器、還流冷却器、供給装置及び窒素雰囲気で操作す
るための装置を備えた11容の四つロフラスコに、殿粉
131.8 !i及び水219gを装入し、攪拌しなが
ら85℃に30分間加熱する。次いで1%酢酸カルシウ
ム水溶液1g及び市販の1%酵素溶液(α−アミラーゼ
A)1.6gを添加する。20分後に氷酢酸4gを添加
して酵素による殿粉の分解を停止する。この処理後の殿
粉の固有粘度は0.21dJ/、litである。
さらに1%硫酸鉄(II)水溶液7g及び30%過酸化
水素0.34 gを添加し、反応混合物の温度を85℃
に保つ。次いでこの温度で、アクリルニトリル40.9
及びn−ブチルアクリレート3工5Iの混合物を1時間
かけて添加し、これと別KO17%過酸化水素溶液/、
1mlを同様に1時間かけて添加する。全単量体を供給
したのち、85℃でさらに1時間後重合させる。固形物
質含量が26.6%の分散液が得られ、そのLD値は9
6%である。
この重合体浴液を水で2.5g/lの共重合体含量に希
釈することにより、製品溶液となし、前記の試験紙A及
びBをサイジングする。試験紙Aのコツプ値は22、試
験紙Bのそれは34である。
実施例2 攪拌器、還流冷却器、2個の滴下漏斗及び窒素雰囲気で
操作するための装置を備えた11容の四つロフラスコに
、殿粉131.8 、p及び水260gを装入し、攪拌
しなから85℃に30分間加熱する。次いで1%酢酸カ
ルシウム水溶液1g及び市販の1%酵素溶液(α−アミ
ラーゼA、)1.69を添加し、混合物を85℃に20
分間加熱する。この可溶化した殿粉の固有粘度は0゜2
0dl/gである。これにさらに1%硫酸鉄(n)水溶
液7g及び60%過酸化水素0.34 gを1回に添加
し、次いでアクリルニトリル3+9及びn−ブチルアク
リレ−)18.3g、三級ブチルアクリレ−M8.3.
9及びスチロール3.5Jの混合物を1.5時間かけて
添加する。これと同時に2個の滴下漏斗から水50m1
中の30%過酸化水素溶液1.4gの混合物を連続的に
添加する。単量体及び開始剤の添加終了後、反応混合物
を85℃でさらに1時間保持する。固形物質含量が22
.6%の微粒水分散液が得られ、そのLD値は97%、
酵素分解後の分散液の粒径は78 nmである。
この水性重合体分散液から、水で2.5f//73の固
形物質含量に希釈することにより、製品溶液を製造する
。この溶液を用いて前記の試験紙A及びBをサイジング
する。処理された試験紙Aのコツプ値は24.5、試験
紙Bのそれは19である。
実施例3 実施例2に記載の装置に、殿粉14 t 7 g及び水
228Iを装入し、攪拌しながら85℃に30分間加熱
する。次いで1%酢酸カルシウム水溶液1g及び市販の
1%酵素溶液(α−アミラーゼA)、2.5.!i’を
添加する。20分後に氷酢酸4gを添加して殿粉の分解
を終了する。この酸化分解されたばれいしょ殿粉の固有
粘度は0.22d1/9である。さらに1%硫酸鉄(I
I)水溶液3、!i2及び30%過酸化水素0.34.
9を1回に添加し、反応混合物の温度を85℃に保って
、アクリルニトリル28g、n−ブチルアクリレート2
0.2 g及び三級ブチルアクリレート192gの混合
物を連続的に添加し、これと別に開始剤溶液として水5
0m1中の30%過酸化水素溶液1.3gを添加する。
単量体及び開始剤を1.5時間かげて添加したのち、反
応混合物を85℃でさらに1時間保持する。固形物質含
量が28゜7%の微粒共重合体分散液が得られ、そのL
D値は96%、酵素分解後の共重合体粒子の粒径は63
 nmである。
この重合体分散液を水で2.5g/−eの固形物質含量
に希釈し、これを使用して試験、紙A及びBをサイジン
グする。処理された試験紙Aのコツプ値は22、試験紙
Bのそれは23である。
実施例4 実施例2に記載の装置に、殿粉I 41.3 g及び水
222Iを装入し、85℃で60分間攪拌する。次いで
酢酸カルシウム0.12 g及び市販の1%酵素溶液(
α−アミラーゼA)2.5.Fを添加し、反応混合物を
85℃で20分間攪拌する。次いで氷酢酸5Iを添加し
て酵素分解を停止する。この処理後の殿粉の固有粘度は
0.25dl/9である。さらに1%硫酸鉄(I[)水
溶液3g及び30%過酸化水素1.3yを添加し、続い
て流入物1としてアクリルニトリル66.9、n−ブチ
ルアクリレ−)24.9.インブチルアクリレート81
1ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート11及
び水10gの混合物(乳化液)を1.5時間かげて添加
する。これと別に流入物2として水509中の30%過
酸化水素1.39の溶液を同様に1.5時間がけて添加
する。重合を85℃で行い、開始剤及び単量体の添加後
、混合物をさらに1時間後重合させる。
固形物質含量が25.6%の分散液が得られ、そのLD
値は95%、重合体の粒径は酵素分解後量に希釈するこ
とにより、製品溶液となし、前記の試験紙A及びBのサ
イジングに使用する。
処理された試験紙Aのコツプ値は23、試験紙Bのそれ
は22である。
実施例5〜18 実施例4と同様にして第1表に示す条件下で、殿粉■を
α−アミラーゼAにより酵素分解する。
第1表に酵素分解された殿粉の固有粘度、ならびに硫酸
鉄(II)溶液及び過酸化水素の量を示す。
量の単位は夕である。1)では殿粉Iの代わりに殿粉■
を使用した。
第  1  表 アミン 殿粉I −ゼ  酵素分解 鉄塩 H,02例  水 
 (82%) (1%)  殿粉のηi (1%)(3
0%)4  225  41.3  2.5   0.
25   5  1.35  225  41.3  
2.5   0.21   5  1.36  225
  41.3  2.5    [1,243j、37
  225 41.3  2.5   0.2G   
 3  1.!+8  225  41.5  1.9
   0.25   3  1.39  225  4
1.5  1.9   0.24   5  1.51
0  225  41.5  2.5   0.23 
  3  1,311  225 44.5  2.5
   0.23   5  1.312  225 4
1.5  2.5    C1,215t513  2
25  41.5  2.5   0.22    S
   L314  175 41.5  3    0
.19   3  1.315  175  41.5
  2.5   0.22   6  1.316 1
43 36.61)      0.2B    4 
 0.517  225 41.3  2.5    
C1,2531,31822541,32,50,21
31,3次いで流入物1として第2表に示す組成の乳化
液を添加し、同時に水50I中の30%過酸化水素1.
3gの混合物である流入物2を添加する。両者の流入時
間は同じで第2表に示される。
いずれの場合にも微粒状の水性分散液が得られる。その
固形物質含量、LD値及び酵素分解後の重合体粒子の粒
径、さらに固形物を2.5g/彫含有する製品水溶液を
用いてサイジングされた試験紙A及びBのコツプ値も第
2表に示す。
1)ではさらに乳化剤アルキルスルホン酸ナトリウムを
0.19添加した。
第  2  表 B 41 103624 81.525.69590232
251 105730  1.526゜6948425
1761 10282019 1.525.99610
0222071 1054627 1.526.894
11029238110騙17 161.52B、49
696192291 105624 81.529.2
95992127101 103027 10124.
697872127111 10302710 519
.796872433121 10203017 32
2.097962253131 10302710 1
.5239786253716 051) 17535
 18 18   2.3 20.095 81 25
20171 10331320 321.697822
133181 10232717 324.09689
2552実施例19〜26 攪拌器、還流冷却器及び2個の滴下漏斗を備えた11容
のフラスコ内で、窒素雰囲気中で殿粉■40.2.9を
水goomzに懸濁し、85℃に20分間加熱する。次
いで市販の1%酵素溶液(α−アミラーゼA)λ3Iを
添加し、既に一部分解されたばれいしょ殿粉を、第3表
に示す固有粘度になるまで85℃で20分間分解する。
次いで氷酢酸4 ml及び1%硫酸鉄(ff)水溶液2
.7gを添加して、酵素を不活性化する。
続いて第3表に示す量の60%過酸化水素及び第3表に
示す単量体流入物の36%を添加する。この単量体流入
物は、第3表に示す単量体ヲ、C14フルキルスルホン
酸ナトリウムヲ基礎とする市販の乳化剤0.079を使
用して、それぞれ水271中に乳化することにより得ら
れた乳化液である。次いで第3表に示す量のナトリウム
ホルムアルデヒドスルホキシレートをそれぞれ水14m
/に溶解したものを、10分かけて添加する。
残部の単量体乳化液は、第3表に示す時間をかけて、水
42j1中の30%過酸化水素0.941から成る開始
剤流入物を同時に供給する。微粒状の分散液が得られ、
その固形物質含量、LD値及び重合体粒子の粒径(殿粉
膜を除去したもの)は第3表に示される。
実施例19〜24の分散液を希釈して得られるそれぞれ
固形物質含量が2.59/lの分散液を使用して、試験
紙A及びBをサイジングする。
試験紙A及びBのサイジング価も第3表に示される。
実施例24 実施例2に記載の装置により、殿粉IV759を水47
0g中で90℃で分解する。85℃に冷却したのち1%
α−アミラーゼA4gを添加し、20分後に氷酢酸10
.9及び1%硫酸鉄溶液6Iを添加して酵素を不活性化
する(η =o、16ae/9)。続いて30%過酸化
水素1りを添加したのち、アクリルニ) り # 63
9、n−ブチルアクリレ−)56F及び三級ブチルアク
リレート211の混合物を2時間かげて、同時に水97
.5.9中の30%過酸化水素4gの得られる。
実施例25 実施例2に記載の装置により、殿粉175pを水470
I中で90℃で分解する。85℃に冷却したのち1%α
−アミラーゼに49を添加し、20分後に氷酢酸109
及び1%硫酸鉄溶液61Iを添加して酵素を不活性化す
る(η =o、1sal/9)。続いて30%過酸化水
素1gを添加したのち、アクリルニトリル66y1n−
ブチルアクリレ−)56,9.三級ブチルアクリレート
21g及びアクリル酸2.8gの混合物を2時間かげて
、同時に水97.5 、@中の60値が93の分散液が
得られる。
実施例26 実施例2に記載の装置により、殿粉161gを水470
g中で90℃で分解する。85℃に冷却したのち1%α
−アミラーゼA4Iを添加し、20分後に氷酢酸10g
及び1%硫酸鉄溶液6f!を添加して酵素を不活性化す
る(η□=o、17dA/、F)。続いて30%過酸化
水素1gを添加したのち、アクリルニトリル67.5.
F。
n−ブチルアクリレート60g及び三級ブチルアクリレ
−)22.5gの混合物を3時間かけて、同時に水97
.5 jj中の30%過酸化水素4.!i+の溶液を供
給する。1時間後重合させたのち、固形へ含量が24.
0%でLD値が91の分散液が得られる。
実施例27 実施例2に記載の装置により、殿粉1[[24,9を水
645I中で90℃で分解する。55℃に冷却したのち
1%α−アミラーゼB O,6、!i’を添加し、30
分後に氷酢酸10.9及び1%硫酸鉄溶液6gを添加し
て酵素を不活性化する(η=Q、 35 dlli )
 、続いて30%過酸化水素2.5りを添加したのち、
アクリルニトリル4511 n−ブチルアクリレ−)4
01三級ブチルアクリレート15g、ナトリウムホルム
アルデヒドスルホキシレート2I!及び水20pの混合
物を3時間かげて、同時に水97.59中の3LD値が
88の分散液が得られる。
実施例28 実施例2に記載の装置により、殿粉11[2,1’を水
345g中で90℃で分解する。55℃に冷却したのち
1%α−アミラーゼB O,6gを添加し、60分後に
氷酢酸10.9及び1%硫硫酸浴溶液6を添加して酵素
を不活性化する(ηi=0.34dA/、1゜続いて3
0%過酸化水素2.5Iを添加したのち、アクリルニト
リル4511n−ブチルアクリレート40g、三級ブチ
ルアクリレート15g、ナトリウムホルムアルデヒドス
ルホキシレート2g、水20!l及びジメチル硫酸で四
級化したビニルイミダゾール5gの混合物を3時間かげ
て、同時に水97.59中の30%過酸化水素2.5g
の溶液を供給する。1時間後重合させたのち、固形物質
含量が20.0%でLD値が90の分散液が得られる。
実施例29 実施例2に記載の装置により、殿粉m249を水345
I中で90℃で分解する。55℃に冷却したのち1%α
−アミラーゼB O,6gを添加し、50分後に氷酢酸
ICI及び1%硫酸鉄溶液6gを添加して酵素を不活性
化する(η=0.36[!/l)。続いて30%過酸化
水素2.5夕を添加したのち、アクリルニトリル45&
、”−ブチルアクリレ−)40,9、三級ブチルアクリ
レート15g1ナトリウ4ホルムアルデヒドスルホキシ
レート2g、水209及びジエチルアミノエチルアクリ
レ−)2.!lの混合物を3時間かけて、同時に水97
.5 g中の3σ値が95の分散液が得られる。
実施例60 実施例2に記載の装置により、殿粉m24gを水345
g中で90℃で分解する。55℃に冷却したのち1%α
−アミラーゼB O,6iを添加し、30分後に氷酢酸
10g及び1%硫酸鉄溶液6gを添加して酵素を不活性
化する(η。
=0.35i/、9)。続いて30%過酸化水素2.5
gを添加したのち、アクリルニトリル459、n−ブチ
ルアクリレート40g、三級ブチルアクリレート15g
、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート2.9
1水20g及びジメチルアミノエチルメタクリレート2
.5gの混合物を3時間かけて、同時に水97.5 、
!;!中の3LD値が87の分散液が得られる。
実施例61 実施例2に記載の装置により、殿粉1[124gを水3
45.9中で90℃で分解する。55℃に冷却したのち
1%α−アミラーゼB O,69を添加し、30分後に
氷酢酸10g及び1%硫酸鉄溶液6gを添加して酵素を
不活性化する(ηi=0.33dl/I)。続いて60
%過酸化水素2.5gを添加したのち、アクリルニトリ
ル45y1n−ブチルアクリレ−) 40.9.三級ブ
チ、It/7りIJ L/  ) 15 g、ナトリウ
ムホルムアルデヒドスルホキシレート2g1水2011
ジメチルアミノエチルメタクリレート2. s、、 g
及びアクリル酸1gの混合物を3時間かげて、同時に含
量が20.3%でLD値が87の分散液が得られる。
実施例32 実施例1に記載の装置により、殿粉11[33,9及び
殿粉vBを水260g中で85℃で分解する。次いで酢
酸カルシウム0.37 g及び1%α−アミラーゼA 
3.759を添加し、20分後に氷酢酸7.5g及び1
%硫酸鉄溶液3.75 fiを添加して酵素を不活性化
する(ηi=0.31dA!/i。続いて30%過酸化
水素1gを添加したのち、アクリルニトリル31.69
、n−ブチルアクリレ−) 28.0 、!i’及び三
級ブチルアクリレ−)10.4.9の単量体混合物の2
5%を添加したのち、水20.9中のナトリウムホルム
アルデヒドスルホキシレートo、 s yの溶液を10
分間に供給する。次いで残部の単量体を2時間かけて、
同時に水30g中の過酸化水素0.24 gの溶液をポ
ンプにより供給する。1時間後重合させたのち、固形物
質含量が23.4%でLD値が96の分散液が得られる
第  4  表 実施例24〜32により製造されたサイズ剤を使用する
試験紙A及びBの表面サイジング!0    21  
   23 カチオン性殿粉を使用して製造された分散液液は、紙の
内面サイで#4剤として使用することができる。このサ
イズ剤は紙葉形成前に添加される。2稲の紙が試験され
た。紙C及びDを製造するための原料物質の組成は次の
とおりである。
紙C:亜硫酸パルプ100%、CaCQ330%、乾燥
紙に対し0.3%のアクリルアミド及びアク°リル酸か
らの共重合体;灰分12%(caC○、として) 紙D:故紙50%、段ボール紙50%:80g/m2;
明ばんの追加なし 第  5  表 実施例26〜32による分散液の紙用内面サイ7:*−
時jとしての使用 1、5    26    50 1、5       29       541.5 
      23       181.5     
  22       18t 5       28
       221、5       22    
   30比較例1 米国特許3061471号明細書実施例乙の指示により
、殿粉I45.7gを水422I中で85℃で分解した
。酢酸カルシウム0.169を添加したのち、1%酵素
溶液(α−アミラーゼA)2,3.9を添加した。30
分後のη はo、28d!l/gであった。次いで氷酢
酸1g及び硫酸鉄(II)アンモニウム溶液0.05g
を添加し反応混合物の温度を50℃に低下した。そこで
エチルアクリレート45.2.1アスコルビン酸0.2
g及び60%過酸化水素0.67 、pを添加した。反
応混合物の温度を急速に75℃に上昇し、1.1時間保
持した。得られた分散液の固形物質含量は16.6%、
LD値は99であった。
こうして製造された分散液を固形物質含量λ5 g/l
に希釈し、この形で前記試験紙A及びBのサイジングに
使用した。試験紙Aのコツプ値は81、試験紙Bのコツ
プ値は86であった。
比較例2 米国特許5061472号明細書実施例7と同様にして
、殿粉n 67.59を水270!lLl中で分解し、
得られた溶液を水487gで希釈し、温度を50℃にし
た(ηi=o、2sal/#)。
これに氷酢酸1rn11硫酸鉄(II)アンモニウム0
.611市販の乳化剤(平均10個のオキシエチレン基
を有するポリオキシエチレンのアルキルフェノキシエー
テル)6.6g、三級ブチルアクリレ−) 67.5.
9及び30%過酸化水素1.5yを散液が得られ、LD
値は85、重合体粒子の粒る分散液を用いてサイジング
した。試験紙Aのコツプ値は76、試験紙Bのコツプ値
は89であった。
比較例3 西独特許出願公開3116797号明細書実施例6と同
様にして、重合容器中で82%殿粉IV182gを水2
60gに懸濁し、85℃に加熱して分解を行った。得ら
れた殿粉溶液を、市販の酵素(α−アミラーゼ、ターマ
ミル6OL)0.11により、ηiがo、24aA/、
Fになるまで分解した。次いで氷酢酸5gを、続いて3
0%過酸化水素5gを添加した。これにスチロール54
g及びアクリルニトリル6gからの単量体混合物の20
9を添加し、重合が始まるまで待ったのち、残部の単量
体混合物を添加した。重合は90℃で進行し、2.5時
間後に終了した。
得られた分散液の固形物質含量は41.6%、LD値は
57であった。
この分散液を2.5g/13の固形物質含量に希釈し、
試験紙A及びBのサイジングに使用した。
両試験紙のサイジング後のコツプ値は、いずれも150
以上であった。
比較例4 欧州特許出、願134449号の実施例6と同様にして
、デキストリン8gを70℃で水55Fに溶解し、氷酢
酸を添加してpH価を2.8となし、80%三級ブチル
ヒドロパーオキシド1.11を添加した。この混合物に
、スチロール40.9及びn−ブチルアクリレート60
j9の混合物、ならびに同時に水50g中のナトリウム
ホルムアルデヒドスルホキシレー) 0.69及び亜硫
酸ナトリウム0.6pの溶液を、2時間かけて添加した
。添加の終了後、反応混合物をさらに70℃で1時間後
重合させた。固形物質含量が51.6%の分散液が得ら
れ、LD値は56であった。
重合体粒子の平均粒径は179 nII+であった。
得られた分散液を2.59713の固形物質含量に希釈
し、これを試験紙A及びBのサイジングに使用した。サ
イジングした試験紙のコツプ値を調べると、Aでは80
、Bでは85であった。
比較例5 特開昭58−115196号明細書実施例1により、攪
拌器及び還流冷却器を備えた2ぷのフラスコ中で、殿粉
I[18,5Fを水400m1に懸濁し、90℃に40
分間加熱した。分解殿粉液を30℃に冷却したのち、ス
チロール58g及びn−ブチルアクリレ−) 43.5
 gの混合物、ならびに開始剤としての水5Qml中の
過酸化量硫酸カリウム1gの溶液を添加した。反応混合
物を攪拌しながら80℃に加熱し、この温度を3時間保
持した。次いでさらに90℃で3時間後重合させたのち
、冷却した。固形物質含量が20.6%の分散液が得ら
れ、LD値は84、重合体粒子の粒径は101 nmで
あった。
得られた分散液を2.517aの固形物質含量に希釈し
、これを前記の試験紙A及びBのサイズ剤として使用し
た。処理された試験紙Aのコツプ値は58、試験紙Bの
それは29であった。
比較例6 比較例5と同様にして、殿粉nia、sgを水400m
1に懸濁し、90℃で分解を行った。次いで混合物を8
5℃に冷却し、10%酢酸カルシウム溶液Oo5g及び
1%α−アミラーゼA11を添加した。85℃で20分
間酵素分解を行ったのち、氷酢酸4 mlを添加して酵
素を不活性化した。殿粉のηiは0.21 dllj;
lであった。
次いで反応混合物を30℃に冷却し、アクリルニトリル
46,9.n−ブチルアクリレート40゜59及び三級
ブチルアクリレート15gの混合物を添加し、さらに水
50ゴ中の過酸化量硫酸カリウム1gから成る開始剤溶
液を添加した。
混合物を攪拌しながら80℃に加熱し、この湿量が20
.4%の分散液が得られ、LD値は44゜重合体粒子の
粒径は278 nmであった。
質 得られた分散液を2.59/lの固形物、含量に希釈し
、前記の試験紙A及びBのサイジングに使用した。処理
された試験紙Aのコツプ値は95、試験紙Bのそれは9
0であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、粘度η_iが0.12〜0.50dl/gの分解殿
    粉1.5〜25重量%を溶解含有する水溶液100重量
    部中で、(a)アクリルニトリル及び/又はメタクリル
    ニトリル20〜65重量%、(b)飽和の1価C_3〜
    C_5−アルコールのアクリル酸エステル80〜35重
    量%及び(c)共重合可能な他のエチレン性不飽和単量
    体0〜10重量%(%数の合計は100)からの単量体
    混合物10〜56重量部を、パーオキシド基含有開始剤
    の存在下に乳化重合法により40〜100℃で共重合さ
    せることにより得られた共重合体の微細水性分散物を基
    礎とする紙用サイズ剤。 2、共重合体が(a)アクリルニトリル及び(b)少な
    くとも1種のブチルアクリレートを共重合させることに
    より得られたものであることを特徴とする、特許請求の
    範囲第1項に記載のサイズ剤。 3、共重合体が、単量体(c)としてエチレン性不飽和
    C_3〜C_5−カルボン酸、ビニルスルホネート及び
    /又は2−アクリルアミドプロパンスルホン酸の混合物
    を使用して得られたものであることを特徴とする、特許
    請求の範囲第1項又は第2項に記載のサイズ剤。 4、共重合体が、単量体(c)としてジ−C_1〜C_
    3−アルキルアミノ−C_2〜C_6−アルキル(メト
    )アクリレート、N−ビニルイミダゾリン及び/又はN
    −ビニル−2−メチルイミダゾリン又はその四級化生成
    物の混合物を使用して得られたものであることを特徴と
    する、特許請求の範囲第1項又は第2項に記載のサイズ
    剤。 5、共重合体が、単量体(c)としてスチロール、アク
    リルアミド、メタクリルアミド、メタクリル酸エステル
    及び/又はアクリル酸エステル(bのアクリル酸エステ
    ルと異なるもの)の混合物を使用して得られたものであ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項又は第2項
    に記載のサイズ剤。 6、粘度η_iが0.12〜0.50dl/gの分解殿
    粉1.7〜21重量%を溶解含有する水溶液100重量
    部中で、(a)アクリルニトリル及び/又はメタクリル
    ニトリル20〜65重量%、(b)飽和の1価C_3〜
    C_8−アルコールのアクリル酸エステル80〜35重
    量%及び(c)共重合可能なエチレン性不飽和単量体0
    〜10重量%(%数の合計は100)からの単量体混合
    物10〜56重量部を、パーオキシド基含有開始剤の存
    在下に40〜100℃で共重合させることにより得られ
    た共重合体を紙用サイズ剤として使用する方法。
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