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JP2806563B2 - Sizing composition for papermaking - Google Patents

Sizing composition for papermaking

Info

Publication number
JP2806563B2
JP2806563B2 JP1187522A JP18752289A JP2806563B2 JP 2806563 B2 JP2806563 B2 JP 2806563B2 JP 1187522 A JP1187522 A JP 1187522A JP 18752289 A JP18752289 A JP 18752289A JP 2806563 B2 JP2806563 B2 JP 2806563B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sizing
ketene dimer
starch
papermaking
sizing composition
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
Application number
JP1187522A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0359191A (en
Inventor
哲也 原
真理子 椎奈
正富 小川
Original Assignee
日本ピー・エム・シー株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本ピー・エム・シー株式会社 filed Critical 日本ピー・エム・シー株式会社
Priority to JP1187522A priority Critical patent/JP2806563B2/en
Publication of JPH0359191A publication Critical patent/JPH0359191A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2806563B2 publication Critical patent/JP2806563B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製紙用サイズ剤組成物に関する。更に詳しく
は、中性以上のpH領域で有効なサイズ剤であり、高濃度
でかつ貯蔵安定性、分散安定性が良好で、さらにサイズ
効果発現に時間を要しない新規なケテンダイマー系サイ
ズ剤組成物に関するものである。
The present invention relates to a sizing composition for papermaking. More specifically, a novel ketene dimer sizing composition that is effective in the neutral or higher pH range, has a high concentration, good storage stability and dispersion stability, and does not require time to develop the sizing effect. It is about things.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より製紙用サイズ剤としてケン化ロジンサイズ及
びエマルジョン系ロジンサイズが用いられ、その定着剤
として硫酸アルミニウムが使用されてきた。しかしなが
ら、硫酸アルミニウムの使用は、抄紙pHを下げ、抄紙機
械類の腐食、排水の汚染、紙の劣化、あるいは多様化し
ている紙の紙質に制限が加わるなどの問題の原因となっ
ている。又、わが国において多量に産出し、かつ安価で
ある炭酸カルシウムを填料として使用することが制限さ
れるという問題点がある。
Conventionally, saponified rosin size and emulsion rosin size have been used as sizing agents for papermaking, and aluminum sulfate has been used as a fixing agent. However, the use of aluminum sulfate lowers papermaking pH, causing problems such as corrosion of papermaking machinery, contamination of wastewater, deterioration of paper, and restrictions on diversified paper quality. Another problem is that the use of calcium carbonate, which is produced in large quantities and is inexpensive in Japan, as a filler is restricted.

そこで、上記のようなロジン系サイズ剤−硫酸アルミ
ニウムの問題点を解決するため中性サイズ剤の開発が進
められてきた。
Therefore, development of a neutral sizing agent has been promoted in order to solve the above-mentioned problem of the rosin-based sizing agent-aluminum sulfate.

その結果、現在中性サイズ剤としてケテンダイマー系
化合物、無水コハク酸系化合物、カチオン性モノマーと
疎水性モノマーとの共重合体、カチオン化石油樹脂、カ
チオン化脂肪酸アミド等が開発、市販されており、なか
でもケテンダイマー系化合物が最も有効であると考えら
れ多用されている。
As a result, ketene dimer compounds, succinic anhydride compounds, copolymers of cationic monomers and hydrophobic monomers, cationized petroleum resins, cationized fatty acid amides, etc. are currently being developed and marketed as neutral sizing agents. Among them, ketene dimer compounds are considered to be the most effective and are widely used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、ケテンダイマー系サイズ剤にもサイズ
効果の発現に時間がかかるという問題点が存在してい
る。この問題点は「立ち上がりが悪い」という表現で指
摘されているものであるが、ケテンダイマー系サイズ剤
でサイジングされた直後の紙に水性加工液が塗工される
場合、サイズ効果がまだ充分に発現していないため水性
加工液の吸液量の増加を招き、塗布量のコントロールが
できないという問題の原因となっている。
However, the ketene dimer sizing agent has a problem that it takes time to develop the size effect. Although this problem is pointed out by the expression "poor start-up", when the aqueous working fluid is applied to paper immediately after sizing with a ketene dimer sizing agent, the size effect is still insufficient. Since it does not appear, the amount of liquid absorption of the aqueous processing liquid is increased, which causes a problem that the application amount cannot be controlled.

また、サイズ剤組成物は安定性についても十分な配慮
が払われなければならないが、ケテンダイマー系化合物
は、一般に澱粉、特にカチオン化澱粉を含む水性連続相
にコロイド状に分散させて使用しているが、その際ケテ
ンダイマー系化合物が水との反応性に富んだ物質である
ため安定な水性分散液を得ることが非常に難しいという
問題点がある。したがって貯蔵中に分散系が均一性を失
い、ゲル化あるいは析出物が発生したり、或いは経時的
なケテンダイマーの加水分解によりサイズ効果が減衰す
るという欠点がある。
In addition, the sizing composition must be given sufficient consideration for stability, but ketene dimer compounds are generally used by dispersing them in a colloidal form in an aqueous continuous phase containing starch, particularly cationized starch. However, at that time, there is a problem that it is very difficult to obtain a stable aqueous dispersion because the ketene dimer compound is a substance having high reactivity with water. Thus, there is the disadvantage that the dispersion loses homogeneity during storage, gelling or precipitation occurs, or the size effect is attenuated by hydrolysis of the ketene dimer over time.

さらに、分散安定性が悪いためエマルジョンの濃度を
高めることができず、商品の輸送、充填などのコストが
高くなり経済性の点でも不利になるという問題点があ
る。
Further, there is a problem in that the concentration of the emulsion cannot be increased due to poor dispersion stability, so that the cost of transporting and filling the product is increased, and the cost is disadvantageous.

これらの問題点を解決するために、特開昭58−197397
号公報、特開昭59−26592号公報、特開昭60−88196号公
報等に記載された改良技術が提案されているが、いずれ
もまだ十分な効果が得られていない。
In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-197397
Japanese Patent Laid-Open Publication Nos. Sho 59-26592, Sho 60-88196, and the like have been proposed, but none of them have been able to obtain a sufficient effect yet.

それらの理由により、従来のサイズ剤組成物はその使
用が制限されているのが現状である。
For these reasons, the use of conventional sizing compositions is currently limited.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは、上記の問題点を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、従来よりも高いカチオン性を有する澱粉誘
導体を用い、当該カチオン性澱粉誘導体とアニオン性分
散剤をケテンダイマーと共に水中に配合することによ
り、サイズの立ち上がりが良好でかつ高濃度で、貯蔵安
定性、分散安定性の良いサイズ剤組成物が得られること
を見い出し、本発明を完成した。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, using a starch derivative having a higher cationic property than in the past, the cationic starch derivative and an anionic dispersant were dissolved in water together with a ketene dimer. It has been found that by blending, a sizing composition having a good rise in size, a high concentration, and excellent storage stability and dispersion stability can be obtained, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は (A) 下記一般式(I)で表されるケテンダイマー系
化合物、 (式中R1,R2は同一または異なる炭素数8〜30の炭化水
素基を表す。) 及び(B)無水グルコース単位当りのカチオン性基の置
換度(DS)が下記の範囲にある加工澱粉、 0.1<DS≦1.0 及び(C)スルホン酸基あるいは硫酸エステル基を有す
るアニオン性分散剤、 を含む水性分散液からなる製紙用サイズ剤組成物を提供
するものである。
That is, the present invention provides (A) a ketene dimer compound represented by the following general formula (I), (Wherein R 1 and R 2 represent the same or different hydrocarbon groups having 8 to 30 carbon atoms.) And (B) a process wherein the degree of substitution (DS) of the cationic group per anhydroglucose unit is in the following range: It is an object of the present invention to provide a papermaking sizing composition comprising an aqueous dispersion containing starch, 0.1 <DS ≦ 1.0 and (C) an anionic dispersant having a sulfonic acid group or a sulfate group.

本発明で使用するケテンダイマー系化合物としては、
上記一般式(I)で示される化合物であり、公知の各種
ケテンダイマー系化合物はいずれも使用できる。上記一
般式(I)中、R1,R2は炭素数8〜30の同一又は異なる
炭化水素基を示すが、この炭化水素基としては、例え
ば、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、
オクタデシル、エイコデシル等のアルキル基、テトラデ
セニル、ヘキサデセニル、オクタデセニル等のアルケニ
ル基、オクチルフェニル、ノニルフェニル等のアルキル
置換フェニル基、ノニルシクロヘキシル等のアルキル置
換シクロアルキル基、フェニルエチル等のアラルキル基
等が例示でき、これらのうちアルキル基が好ましい。こ
れらのケテンダイマー系化合物は、1種単独又は2種以
上混合して用いられる。
As the ketene dimer compound used in the present invention,
It is a compound represented by the above general formula (I), and any of various known ketene dimer compounds can be used. In the general formula (I), R 1 and R 2 represent the same or different hydrocarbon groups having 8 to 30 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon groups include decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl,
Examples include alkyl groups such as octadecyl and eicodecyl, alkenyl groups such as tetradecenyl, hexadecenyl and octadecenyl, alkyl-substituted phenyl groups such as octylphenyl and nonylphenyl, alkyl-substituted cycloalkyl groups such as nonylcyclohexyl, and aralkyl groups such as phenylethyl. Of these, an alkyl group is preferred. These ketene dimer compounds are used alone or in combination of two or more.

本発明で用いるカチオン化澱粉を得るには、原料澱粉
として、馬鈴薯澱粉、トウモロコシ澱粉、タピオカ澱
粉、小麦澱粉その他の澱粉を使用することができる。
In order to obtain the cationized starch used in the present invention, potato starch, corn starch, tapioca starch, wheat starch and other starches can be used as the raw starch.

また、当該製紙用サイズ剤組成物を高濃度化するため
には、カチオン性澱粉誘導体を低分子量化しなければな
らない。この低分子量化の方法としては、塩酸、硫酸な
どの鉱酸によって加水分解する方法、次亜塩素酸ナトリ
ウム、過酸化水素などの酸化剤により酸化すると共に分
子の切断を行う方法などが挙げられる。
Moreover, in order to increase the concentration of the sizing composition for papermaking, the cationic starch derivative must be reduced in molecular weight. Examples of the method for reducing the molecular weight include a method of hydrolyzing with a mineral acid such as hydrochloric acid and sulfuric acid, a method of oxidizing with an oxidizing agent such as sodium hypochlorite, hydrogen peroxide and cutting the molecule.

カチオン性基は、アルカリ金属またはアルカリ土類金
属の水酸化物、あるいは水酸化四級アンモニウム等のア
ルカリ物質存在下で、3−クロロ−2−ヒドロキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムクロライド、グリシジルト
リメチルアンモニウムクロライド、ジエチルアミノエチ
ルクロライド等のカチオン化剤と原料澱粉を反応させる
ことにより導入できる。
The cationic group may be a 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, a glycidyltrimethylammonium chloride, a diethylaminoethyl in the presence of an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide or an alkali substance such as quaternary ammonium hydroxide. It can be introduced by reacting a raw material starch with a cationizing agent such as chloride.

このカチオン化の度合は、置換度DS(DS=無水グルコ
ース1モル当りの置換基のモル数)として表わしたと
き、0.1<DS≦1.0であることが必須である。
The degree of this cationization, when expressed as the degree of substitution DS (DS = the number of moles of the substituent per mol of anhydrous glucose), must satisfy 0.1 <DS ≦ 1.0.

本発明の加工澱粉を用いてサイズ剤組成物を調製する
際の澱粉糊液の粘度は、4重量%の水溶液を25℃におい
てBM型粘度計で測定したとき、5〜3000センチポイズが
望ましい。
When preparing a sizing composition using the modified starch of the present invention, the viscosity of the starch paste is preferably 5 to 3000 centipoise when a 4% by weight aqueous solution is measured at 25 ° C. with a BM viscometer.

加工澱粉は、高い糊液の安定性が要求される。従来は
糊液の安定性を増すために、カチオン化反応に加え、エ
ーテル化、エステル化反応によるノニオン性基の導入、
さらには無機イオンの除去操作が必要であった。しか
し、当該加工澱粉は、置換度が0.1を越えることによっ
てカチオン化反応のみでより良好な糊液安定性、貯蔵安
定性、分散安定性が得られるだけでなく、より高いサイ
ズ度の立ち上がりにも寄与する。置換度が1.0を越える
場合はカチオン化反応の収率が著しく低下し、経済的に
不利である。
The processed starch is required to have high size liquid stability. Conventionally, in order to increase the stability of size liquid, in addition to cationization reaction, introduction of nonionic group by etherification and esterification reaction,
Further, an operation for removing inorganic ions was required. However, the processed starch has not only improved sizing stability, storage stability, and dispersion stability only by the cationization reaction when the degree of substitution exceeds 0.1, but also increases the degree of sizing. Contribute. When the degree of substitution exceeds 1.0, the yield of the cationization reaction is significantly reduced, which is economically disadvantageous.

また、アニオン性分散剤としては、スルホン酸基、硫
酸エステル基及びそれらの塩からなる群より選ばれる1
種類あるいは2種類以上を混合したものである。具体的
には、ジアルキルスルホコハク酸塩、(ヒドロキシ)ア
ルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、
アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルフェノキシ
ポリオキシエチレンプロピルスルホン酸塩、ポリオキシ
エチレンアルキル−スルホフェニルエーテル類、N−メ
チル−N−オレイルタウリンナトリウム、N−アルキル
スルホコハク酸モノアミド2ナトリウム塩、リグニンス
ルホン酸塩、(アルキル)ナフタレンスルホン酸塩−ホ
ルムアルデヒド縮合物、脂肪酸アルキルエステルの硫酸
エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル硫酸エステル塩、脂肪酸モノグリ
セリド硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンス
チリルフェニルエーテル硫酸エステル塩等が使用でき
る。
The anionic dispersant may be selected from the group consisting of sulfonic acid groups, sulfate groups, and salts thereof.
It is a kind or a mixture of two or more kinds. Specifically, dialkyl sulfosuccinate, (hydroxy) alkane sulfonate, alkylbenzene sulfonate,
Alkyl naphthalene sulfonate, alkyl phenoxy polyoxyethylene propyl sulfonate, polyoxyethylene alkyl-sulfophenyl ethers, N-methyl-N-oleyltaurine sodium, N-alkyl sulfosuccinate monoamide disodium salt, lignin sulfonate , (Alkyl) naphthalene sulfonate-formaldehyde condensate, sulfate of fatty acid alkyl ester, alkyl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, fatty acid monoglyceride sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate And polyoxyethylene styryl phenyl ether sulfate.

本発明のサイズ剤組成物の各成分の構成比は、ケテン
ダイマーについては、5〜30重量%、加工澱粉について
は、ケテンダイマーに対して10〜100重量%、アニオン
性分散剤については、ケテンダイマーに対して0.1〜10
重量%である。
The constituent ratio of each component of the sizing composition of the present invention is 5 to 30% by weight for the ketene dimer, 10 to 100% by weight based on the ketene dimer for the modified starch, and ketene for the anionic dispersant. 0.1 to 10 for dimer
% By weight.

本発明のサイズ剤組成物の製法は公知慣用の各種製法
を利用することができる。例えば、ケテンダイマー系化
合物の融点以上の温度でケテンダイマー系化合物とカチ
オン性基を有する加工澱粉とアニオン性分散剤を水性媒
体中に混合し、ホモミキサー、高圧吐出型ホモジナイザ
ー、超音波乳化機等で均一に分散させる方法、或いはケ
テンダイマー系化合物をトルエン、ジクロロエタン等の
水不溶性有機溶剤に溶解させ、カチオン性基を有する加
工澱粉とアニオン性分散剤を含んだ水性媒体中に混合
し、ホモミキサー、高圧吐出型ホモジナイザー、超音波
乳化機等で均一に分散させた後、減圧にて前記水不溶性
有機溶剤を蒸留除去させる方法等が利用できる。
The sizing composition of the present invention can be produced by various known and commonly used production methods. For example, a ketene dimer compound, a processed starch having a cationic group and an anionic dispersant are mixed in an aqueous medium at a temperature equal to or higher than the melting point of the ketene dimer compound, and a homomixer, a high-pressure discharge homogenizer, an ultrasonic emulsifier, or the like is used. Or a ketene dimer compound is dissolved in a water-insoluble organic solvent such as toluene, dichloroethane, etc., and mixed in an aqueous medium containing a processed starch having a cationic group and an anionic dispersant; A method in which the water-insoluble organic solvent is distilled off under reduced pressure after uniformly dispersing with a high-pressure discharge homogenizer, an ultrasonic emulsifier or the like can be used.

前記製法で得られた、サイズ剤組成物の分散相の粒径
は5ミクロン以下、好ましくは2ミクロン以下であるこ
とが望ましい。分散相の粒径が大きくなりすぎると、貯
蔵中に分散系が均一性を失い易く、特に粒径が5ミクロ
ン以上の場合は高濃度でかつ貯蔵安定性の優れたケテン
ダイマー系水性分散液を得ることは難しい。
It is desirable that the particle size of the dispersed phase of the sizing composition obtained by the above-mentioned method is 5 μm or less, preferably 2 μm or less. If the particle size of the dispersed phase is too large, the dispersion system tends to lose uniformity during storage. In particular, when the particle size is 5 microns or more, a ketene dimer-based aqueous dispersion having a high concentration and excellent storage stability is used. Hard to get.

かくして得られるサイズ剤組成物は、従来公知の方法
によって用いることができる。すなわち、内添サイジン
グ方法と、表面サイジング方法のいずれか一方を用いて
もよく、また両方同時に用いてもよい。
The sizing composition thus obtained can be used by a conventionally known method. That is, either one of the internal sizing method and the surface sizing method may be used, or both may be used simultaneously.

内添サイジング方法を用いる場合には、本発明の製紙
用サイズ剤組成物をパルプの水性分散液に、パルプの乾
燥重量に対して0.02〜3固形分重量%、好ましくは0.05
〜2固形分重量%添加する。
When the internal sizing method is used, the sizing composition for papermaking of the present invention is added to the aqueous dispersion of pulp in an amount of 0.02 to 3 solids% by weight, preferably 0.05 to 3% by dry weight of the pulp.
Add ~ 2 solids wt%.

パルブ原料としては、クラフトパルプ、サルファイト
パルプ等の晒或は未晒化学パルプ、砕木パルプ、機械パ
ルプ、サーモメカニカルパルプ等の晒或は未晒高収率パ
ルプ、新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙、脱墨古紙等
の古紙パルプのいずれも使用することができる。
Pulp raw materials include bleached or unbleached pulp such as kraft pulp and sulfite pulp, unbleached chemical pulp, groundwood pulp, mechanical pulp, thermomechanical pulp, etc. Any of used paper pulp such as deinked used paper can be used.

炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン等の填料、染
料、乾燥紙力向上剤、湿潤紙力向上剤、歩留り向上剤な
どの添加物も必要に応じて使用してもよい。又、サイズ
プレス、ゲートロールコーター、ビルブレードコータ
ー、キャレンダー等で、澱粉、ポリビニルアルコール、
染料、コーティングカラー、表面サイズ剤、防滑剤等を
必要に応じて塗布することも一向に差し支えない。
Additives such as fillers such as calcium carbonate, talc, and titanium oxide, dyes, dry paper strength improvers, wet paper strength improvers, retention aids, and the like may be used as necessary. In addition, starch, polyvinyl alcohol, size press, gate roll coater, bill blade coater, calender, etc.
Dyes, coating colors, surface sizing agents, anti-slip agents, etc. may be applied as needed.

又、表面サイジング方法に用いる場合には、サイズプ
レス、ゲートロールコーター、ビルブレードコーター、
キャレンダー等で塗布する表面塗工液に本発明の製紙用
サイズ剤組成物を、紙表面に0.005〜0.5g/m2(乾燥重
量)塗布されるように添加すればよい。
When used for the surface sizing method, size press, gate roll coater, bill blade coater,
The sizing composition for papermaking of the present invention may be added to a surface coating liquid applied by a calender or the like so that 0.005 to 0.5 g / m 2 (dry weight) is applied to the paper surface.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例、比較例、製造例を挙げて具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定され
るものではない。なお、以下実施例、比較例、製造例に
おいて%とあるのは、特に断わりのない限り重量%を意
味し、部とあるのは重量部を意味する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, Comparative Examples, and Production Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the Examples, Comparative Examples and Production Examples,% means% by weight unless otherwise specified, and parts means parts by weight.

又、安定性試験及びサイズ効果試験は次のようにして
行い評価した。
Further, the stability test and the size effect test were performed and evaluated as follows.

[安定性試験] 各実施例及び比較例で得られたサイズ剤組成物につい
て、5,20,32℃で1ヶ月間放置した後のサイズ剤の分散
状態を調べた。その結果を表1および2に示す。安定性
試験の評価基準は以下の通りである。
[Stability Test] With respect to the sizing compositions obtained in the respective Examples and Comparative Examples, the dispersion state of the sizing agent after being left at 5, 20, and 32 ° C. for one month was examined. The results are shown in Tables 1 and 2. The evaluation criteria for the stability test are as follows.

◎:粘度は安定で、粒子間の凝集もみられない。 A: The viscosity is stable, and no aggregation between particles is observed.

○:粘度は安定であるが、粒子間に一部凝集がみら
れる。
:: Viscosity is stable, but partial aggregation between particles is observed.

△:やや増粘するが、使用可能である。 Δ: The viscosity is slightly increased, but it can be used.

×:増粘が著しく、使用不可能である。 ×: Viscosity was remarkable and unusable.

××:乳化後、2〜3日以内で固化(ゲル化)した。 XX: After emulsification, it solidified (gelled) within 2 to 3 days.

[サイズ効果試験] 0.24%濃度のパルプスラリー(BKP L/N=8/2,カナデ
ィアン・スタンダード・フリーネス360ml)に上記で得
た製紙用サイズ剤組成物をそれぞれ0.15%、定着剤とし
てポリアミドエピクロルヒドリン樹脂(製品名カイメン
557H…ディック・ハーキュレス(株))0.05%を添加
し、1分間撹拌した後、ノーブル・アンド・ウッド社製
手抄き装置にて坪量60g/m2の湿紙を得た。なお、抄紙pH
は7.0であった。この湿紙を水分率59.0%になるまでプ
レスした後、ドラムドライヤーで80℃、90秒間乾燥し
た。乾燥直後、水分率3.5%の紙を得た。そして直ちに
この紙のステキヒトサイズ度をJISP−8122に準じて測定
した。残りの紙片を、20℃、相対湿度65%の雰囲気下で
7日間保存した後、7日後のサイズ度としてステキヒト
サイズ度を測定した。なお、上記、薬品の添加率は、乾
燥パルプ重量に対する固型分重量%である。
[Size effect test] 0.15% of the sizing composition for papermaking obtained above was added to a pulp slurry (BKP L / N = 8/2, Canadian Standard Freeness 360 ml) having a concentration of 0.24%, and a polyamide epichlorohydrin resin was used as a fixing agent. (Product name sponge
After adding 0.05% of 557H Dick Hercules Co., Ltd. and stirring for 1 minute, a wet paper having a basis weight of 60 g / m 2 was obtained with a hand-making apparatus manufactured by Noble & Wood. In addition, papermaking pH
Was 7.0. The wet paper was pressed until the moisture content became 59.0%, and then dried with a drum dryer at 80 ° C. for 90 seconds. Immediately after drying, paper having a moisture content of 3.5% was obtained. Immediately, the degree of Stekigt sizing of the paper was measured in accordance with JISP-8122. The remaining pieces of paper were stored for 7 days in an atmosphere of 20 ° C. and a relative humidity of 65%, and the sizing degree after 7 days was measured. In addition, the addition rate of the above-mentioned chemicals is a solid content weight% with respect to dry pulp weight.

[加工澱粉の製造例、比較製造例] 製造例 1 水285部に過酸化水素処理コーンスターチ(水分12%
含有)114部を投入し、85℃で1時間撹拌する。次に、
温度を60℃以下に下げて50%水酸化ナトリウム3.4部、7
5%グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド18.7
部を加え、4.5時間撹拌する。その後、温度を30℃以下
にして、水121部、98%硫酸1.8部を加える。得られた加
工澱粉溶液は、カチオン性基の置換度が0.12、粘度(25
℃)は4%水溶液で12センチポイズであった。
[Production Example of Modified Starch, Comparative Production Example] Production Example 1 Hydrogen peroxide-treated corn starch (water 12%)
114 parts) and stirred at 85 ° C. for 1 hour. next,
Reduce the temperature to 60 ° C or lower, 3.4 parts of 50% sodium hydroxide, 7
5% glycidyl trimethyl ammonium chloride 18.7
And stirred for 4.5 hours. Thereafter, the temperature is lowered to 30 ° C. or lower, and 121 parts of water and 1.8 parts of 98% sulfuric acid are added. The resulting modified starch solution had a cationic group substitution degree of 0.12 and a viscosity (25%).
C) was 12 centipoise with a 4% aqueous solution.

製造例 2 製造例1で75%グリシジルトリメチルアンモニウムク
ロライドの加える量を36部とする以外は、製造例1と同
様の方法で加工澱粉を製造した。得られた加工澱粉溶液
は、カチオン性基の置換度が0.21、粘度(25℃)は4%
水溶液で13.5センチポイズであった。
Production Example 2 A modified starch was produced in the same manner as in Production Example 1, except that the amount of 75% glycidyltrimethylammonium chloride was changed to 36 parts. The resulting modified starch solution had a cationic group substitution degree of 0.21 and a viscosity (25 ° C.) of 4%.
The aqueous solution was 13.5 centipoise.

製造例 3 製造例1で75%グリシジルトリメチルアンモニウムク
ロライドの加える量を58部とする以外は、製造例1と同
様の方法で加工澱粉を製造した。得られた加工澱粉溶液
は、カチオン性基の置換度が0.29、粘度(25℃)は4%
水溶液で13.5センチポイズであった。
Production Example 3 A modified starch was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of 75% glycidyltrimethylammonium chloride was changed to 58 parts. The obtained modified starch solution has a cationic group substitution degree of 0.29 and a viscosity (25 ° C.) of 4%.
The aqueous solution was 13.5 centipoise.

製造例4 水220部に次亜塩素酸処理馬鈴薯澱粉(水分10%含
有)111部を投入し、40℃で0.5時間撹拌する。次に、50
%水酸化ナトリウム14部を加え、温度を65℃に上げ0.5
時間撹拌する。さらに、50%3−クロロ−2−ヒドロキ
シプロピルトリメチルアンモニウムクロライド53部を加
え、温度を70℃に上げ3時間撹拌する。その後、温度を
30℃以下にして、水136部、90%酢酸5.4部を加える。得
られた加工澱粉溶液は、カチオン性基の置換度が0.18、
粘度(25℃)は4%水溶液で5センチポイズであった。
Production Example 4 111 parts of hypochlorous acid-treated potato starch (containing 10% of water) was added to 220 parts of water, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 0.5 hour. Then, 50
14 parts of sodium hydroxide, raise the temperature to 65 ° C
Stir for hours. Further, 53 parts of 50% 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride is added, the temperature is raised to 70 ° C., and the mixture is stirred for 3 hours. Then the temperature
At 30 ° C. or lower, add 136 parts of water and 5.4 parts of 90% acetic acid. The resulting modified starch solution has a degree of substitution of the cationic group of 0.18,
The viscosity (25 ° C.) was 5 centipoise in a 4% aqueous solution.

比較製造例 1 製造例1で75%グリシジルトリメチルアンモニウムク
ロライドの加える量を8部とする以外は、同様の方法で
加工澱粉を製造した。得られた加工澱粉は、カチオン性
基の置換度が0.05、粘度(25℃)は4%水溶液で12.5セ
ンチポイズであった。
Comparative Production Example 1 A modified starch was produced in the same manner as in Production Example 1, except that the amount of 75% glycidyltrimethylammonium chloride was changed to 8 parts. The obtained modified starch had a degree of cationic group substitution of 0.05 and a viscosity (25 ° C.) of 12.5 centipoise in a 4% aqueous solution.

比較製造例2 水125部に50%水酸化ナトリウム4.5部と硫酸ナトリウ
ム50部を溶解させ、コーンスターチ(水分10%含有)11
1部をすみやかに投入する。次に、ジエチルアミノエチ
ルクロライドを5部加え、45℃で5時間撹拌後、温度を
40℃に下げてプロピレンオキシドを8部加え、40℃で8
時間撹拌する。さらに、35%過酸化水素水18部を加え、
4時間撹拌する。その後、希塩酸を添加してpHを4.5ま
で下げ、反応生成物を濾過によって分離し、水洗および
乾燥を行う。得られた加工澱粉は、ジエチルアミノエチ
ル基置換度が0.05、ヒドロキシプロピル基置換度が0.1
0、粘度(25℃)は8%水溶液で10センチポイズであっ
た。
Comparative Production Example 2 4.5 parts of 50% sodium hydroxide and 50 parts of sodium sulfate were dissolved in 125 parts of water, and corn starch (containing 10% water) was used.
Quickly put in one copy. Next, 5 parts of diethylaminoethyl chloride was added, and the mixture was stirred at 45 ° C for 5 hours.
Lower to 40 ° C and add 8 parts of propylene oxide.
Stir for hours. In addition, add 18 parts of 35% hydrogen peroxide water,
Stir for 4 hours. Thereafter, the pH is lowered to 4.5 by adding dilute hydrochloric acid, the reaction product is separated by filtration, washed with water and dried. The resulting modified starch has a degree of substitution of diethylaminoethyl group of 0.05 and a degree of substitution of hydroxypropyl group of 0.1.
0, viscosity (25 ° C.) was 10 centipoise with 8% aqueous solution.

実施例 1 ケテンダイマーに対して固型分重量で30%となる量の
製造例1で製造した加工澱粉溶液と水とケテンダイマー
に対して固型分重量で1%となる量のリグニンスルホン
酸ナトリウム(以下これをSLSと略記する)を混合す
る。この混合物を約90〜95℃で約1時間加熱後、70℃に
冷却し、ついで15%硫酸でpH3.5に調整する。
Example 1 The amount of lignin sulfonic acid which is 30% by weight of the solid content based on ketene dimer, the processed starch solution prepared in Production Example 1 and the amount of lignin sulfonic acid which is 1% by weight of the solid content based on water and ketene dimer Sodium (hereinafter abbreviated as SLS) is mixed. The mixture is heated at about 90-95 ° C. for about 1 hour, cooled to 70 ° C. and then adjusted to pH 3.5 with 15% sulfuric acid.

次に、該混合物に原料直鎖飽和脂肪酸組成がC14=2.2
% C16=39.2% C18=58.6%であって、 水添牛脂を出発原料として製造したケテンダイマー
(以下これをケテンダイマーAという)を溶解後加え、
高圧吐出型ホモジナイザーを用いて圧力2000kg/cm2で乳
化した後、希釈し、冷却することによりケテンダイマー
分15%、固形分約20%のサイズ剤組成物を得た。
Next, the raw material linear saturated fatty acid composition of the mixture was C14 = 2.2.
% C16 = 39.2% C18 = 58.6%, and after addition of ketene dimer (hereinafter referred to as ketene dimer A) produced using hydrogenated tallow as a starting material,
After emulsifying at a pressure of 2000 kg / cm 2 using a high pressure discharge homogenizer, the mixture was diluted and cooled to obtain a sizing composition having a ketene dimer content of 15% and a solid content of about 20%.

このサイズ剤組成物の分散安定性を前記の試験評価法
で評価したところ5℃で◎、20℃で◎、32℃で◎であっ
た。又、サイズ効果試験の結果はステキヒトサイズ度が
抄紙直後で12秒、抄紙7日後で30秒であった。
The dispersion stability of this sizing composition was evaluated by the above-described test evaluation method. The results were ◎ at 5 ° C., ◎ at 20 ° C., and ◎ at 32 ° C. In addition, the results of the size effect test showed that the degree of Stighit sizing was 12 seconds immediately after papermaking and 30 seconds after seven days of papermaking.

比較例 1 加工澱粉を比較製造例1で製造したものにした以外は
全て実施例1と同様にしてケテンダイマー分15%、固型
分約20%のサイズ剤組成物を得た。このものの分散安定
性は5℃で×、20℃で×、32℃で××と不良であった。
Comparative Example 1 A sizing composition having a ketene dimer content of 15% and a solid content of about 20% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the modified starch was produced in Comparative Production Example 1. The dispersion stability was poor at 5 ° C., × at 20 ° C., and XX at 32 ° C.

実施例2、比較例2 加工澱粉を製造例2で製造したものにかえ(実施例
2)、又比較製造例2で製造したものにかえ(比較例
2)た他は実施例1と同様にしてケテンダイマー分15
%、固型分約20%のサイズ剤組成物を得た。分散安定
性、サイズ効果(ステキヒトサイズ度)は次の表−1の
通りであった。
Example 2 and Comparative Example 2 The same procedure as in Example 1 was repeated except that the modified starch was replaced with the one manufactured in Production Example 2 (Example 2) and the one manufactured in Comparative Production Example 2 (Comparative Example 2). Ketene dimer min 15
% And a solid content of about 20%. The dispersion stability and size effect (Stekigt sizing degree) are as shown in Table 1 below.

実施例3〜7、比較例3〜5 ケテンダイマー、加工澱粉、アニオン性分散剤の種類
を表−2に示すように変更した以外の量的関係、その他
は全て実施例1と同様にしてケテンダイマー分15%、固
型分約20%のサイズ剤組成物を得た。それらの分散安定
性及びサイズ効果(ステキヒトサイズ度)を表−2に示
す。
Examples 3 to 7, Comparative Examples 3 to 5 Ketene dimer, modified starch, quantitative relationship other than changing the type of anionic dispersant as shown in Table-2, and all other conditions were the same as in Example 1. A sizing composition having a dimer content of 15% and a solid content of about 20% was obtained. Table 2 shows their dispersion stability and size effect (Stekigt sizing degree).

表−2から同じ種類のケテンダイマーで比較すると、
実施例6は比較例3よりも優れたサイズ効果、分散安定
性を示す。同様に実施例7は比較例4よりも優れる。実
施例3,4,5は比較例5よりも優れた分散安定性を示す。
Comparing the same kind of ketene dimer from Table-2,
Example 6 shows better size effect and dispersion stability than Comparative Example 3. Similarly, Example 7 is superior to Comparative Example 4. Examples 3, 4, and 5 show better dispersion stability than Comparative Example 5.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の製紙用サイズ剤組成物はサイズ効果が優れ、
特にサイズの立ち上りが良好であり、且つ分散安定性も
優れているという効果を有している。
The papermaking sizing composition of the present invention has an excellent size effect,
In particular, there is an effect that the rising of the size is good and the dispersion stability is also excellent.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−258245(JP,A) 特開 昭60−139896(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D21H 3/02Continuation of the front page (56) References JP-A-60-258245 (JP, A) JP-A-60-139896 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) D21H 3 / 02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(A)下記一般式で表されるケテンダイマ
ー系化合物、 (式中R1,R2は同一または異なる炭素数8〜30の炭化水
素基を表す) 及び(B)無水グルコース単位当りのカチオン性基の置
換度(DS)が下記の範囲にある加工澱粉、 0.1<DS≦1.0 及び(C)スルホン酸基あるいは硫酸エステル基を有す
るアニオン性分散剤、 を含む水性分散液からなる製紙用サイズ剤組成物。
1. A ketene dimer compound represented by the following general formula: (Wherein R 1 and R 2 represent the same or different hydrocarbon groups having 8 to 30 carbon atoms) and (B) a modified starch having a substitution degree (DS) of a cationic group per anhydroglucose unit in the following range: And an aqueous dispersion containing 0.1 <DS ≦ 1.0 and (C) an anionic dispersant having a sulfonic acid group or a sulfate group.
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