1.本发明涉及阳离子性松香类乳液施胶剂、纸。
背景技术:
2.松香类乳液施胶剂是指在各种乳化剂和水的存在下将松香类树脂乳化而成的组成物,根据所使用的乳化剂的离子性,分别被分类为阳离子性或阴离子性的施胶剂。使用这种施胶剂得到的纸由于固定在纸浆纤维上的乳液粒子而显示出良好的施胶效果。
3.其中,作为阳离子性松香类乳液施胶剂,已知利用表卤代醇和聚烷基多胺反应而得的乳化剂(专利文献1)以及聚酰胺多胺和水溶性酸类(专利文献2)使松香类树脂分散而得的物质。然而,在这样的技术中,松香类树脂和乳化剂的乳化性不足,所得到的施胶剂在机械稳定性和施胶效果方面也较差。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开平5-98001号公报
7.专利文献2:日本特开2012-007284号公报
技术实现要素:
8.发明要解决的技术问题
9.本发明的课题在于提供乳化性和机械稳定性优异并显示出良好施胶效果的阳离子性松香类乳液施胶剂。
10.解决技术问题的技术手段
11.本发明人等通过对乳化剂的组成进行深入研究,从而完成了本发明。即,本发明涉及以下的阳离子性松香类乳液施胶剂、纸。
12.1.一种阳离子性松香类乳液施胶剂,所述阳离子性松香类乳液施胶剂包含松香类树脂(a)和乳化剂(b)的乳化物,所述乳化剂(b)包含在反应成分中含有表卤代醇(b1)、亚烷基多胺(b2)和由下述通式(1)表示的单胺(b3)的聚合物,
13.[式1]r
1-nh-r2[0014]
式1中,r1、r2独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或芳烷基;另外,r1和r2均为氢原子的情况除外。
[0015]
2.如前项1所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,(b2)成分为亚烷基二胺和/或亚烷基三胺。
[0016]
3.如前项1或2所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,(b3)成分为选自于由脂肪族伯胺、脂肪族仲胺和芳香族伯胺组成的组中的1种以上。
[0017]
4.如前项1~3中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,以固体成分重量计,相对于(b1)成分、(b2)成分和(b3)成分的合计100重量%,(b3)成分的使用量为0.3重量%~40重量%。
[0018]
5.如前项1~4中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,以固体成分重量计,相对于松香类树脂(a)100重量份,乳化剂(b)的含量为3重量份~30重量份。
[0019]
6.如前项1~5中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,所述阳离子性松香类乳液施胶剂还含有水溶性铝化合物(c)。
[0020]
7.含有如前项1~6中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂的纸。
[0021]
有益效果
[0022]
根据本发明的阳离子性松香类乳液施胶剂(以下也简称为“施胶剂”),通过使用含有特定胺的乳化剂而具有优异的乳化性和机械稳定性,使用该施胶剂得到的纸也显示出良好的施胶效果。
具体实施方式
[0023]
本发明的阳离子性松香类乳液施胶剂包含松香类树脂(a)和特定的乳化剂(b)的乳化物。
[0024]
松香类树脂(a)(以下也称为树脂(a))是发挥施胶剂的良好的乳化性和施胶效果的成分。
[0025]
作为树脂(a),例如举出脂松香、木松香、妥尔油松香、南亚松松香(
メルクシ
松
ロジン
)(含二氢贝壳杉酸(
ジヒドロアガト
酸)的松香)、湿地松松香(含湿地松酸(
コムン
酸)的松香)等未改性松香、氢化松香、α,β-不饱和羧酸改性松香、歧化松香或它们的酯化物(未改性松香酯、氢化松香酯、α,β-不饱和羧酸改性松香酯、歧化松香酯)等。这些可以单独使用,也可以组合2种以上。其中,从纸显示出良好施胶效果的观点来看,优选包含选自于由未改性松香、α,β-不饱和羧酸改性松香和未改性松香酯组成的组中的至少一种,较优选包含α,β-不饱和羧酸改性松香。
[0026]
此外,树脂(a)也可以通过公知的减压蒸发法、水蒸气蒸馏法、萃取法、重结晶法等进行精制。
[0027]
α,β-不饱和羧酸改性松香(以下也简称为羧酸改性松香)是指在未改性松香上加成α,β-不饱和羧酸而得的物质。作为α,β-不饱和羧酸不受到特别限定,例如举出马来酸、马来酸酐、富马酸等α,β-不饱和二羧酸;丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不饱和单羧酸等。α,β-不饱和羧酸的使用量也不受到特别限定,相对于未改性松香100重量份,通常为1重量份~30重量份左右。
[0028]
作为α,β-不饱和羧酸改性松香的制造方法不受到特别限定,例如举出在适当的反应容器内将未改性松香和α,β-不饱和羧酸一起混合后,加热熔融,使其在190℃~230℃左右下进行狄尔斯-阿尔德(
ディールス
·
アルダー
)反应1小时~3小时左右的方法。
[0029]
α,β-不饱和羧酸改性松香的物理性质不受到特别限定,从纸显示出良好施胶效果的观点来看,通常软化点为85℃~140℃左右且酸值为195mgkoh/g~320mgkoh/g左右,优选软化点为95℃~130℃左右且酸值为240mgkoh/g~295mgkoh/g左右。
[0030]
未改性松香酯是未改性松香和多元醇的反应产物。
[0031]
作为多元醇不受到特别限定,优选三元醇和/或四元醇,例如,作为前者举出甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和3-甲基戊烷-1,3,5-三醇等;此外,作为后者举出季戊四醇和二甘油等。
[0032]
未改性松香酯可以通过各种公知的方法制造。例如,通过使未改性松香与多元醇在通常200℃~350℃下进行6小时~20小时酯化反应而得到。此外,反应可在常压下、减压下和加压下中的任一种下进行。此外,未改性松香与多元醇的使用量的比例也不受到特别限定,通常,前者的羧基与后者的羟基的当量比[oh
(eq)
/cooh
(eq)
]为0.2~1.5左右,优选为0.4~1.2左右。此外,在反应时,也可以使用对甲苯磺酸等酯化催化剂、各种抗氧化剂。此外,反应也可以在氮气流下实施。
[0033]
未改性松香酯的物理性质不受到特别限定,从纸显示出良好施胶效果的观点来看,通常软化点为80℃~100℃左右、酸值为0mgkoh/g~25mgkoh/g左右以及羟值为0mgkoh/g~30mgkoh/g左右,优选软化点为85℃~95℃左右、酸值为10mgkoh/g~20mgkoh/g左右以及羟值为0mgkoh/g~10mgkoh/g左右。
[0034]
本发明中使用的乳化剂(b)包含在反应成分中含有表卤代醇(b1)(以下称为(b1)成分)、亚烷基多胺(b2)(以下称为(b2)成分)和由通式(1)表示的单胺(b3)(以下称为(b3)成分)的聚合物。另外,通式(1)中的烷基(包括环烷基中的烷基)可以是直链结构,也可以是支链结构。
[0035]
[式1]r
1-nh-r2[0036]
(式1中,r1、r2独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或芳烷基。另外,r1和r2均为氢原子的情况除外。)
[0037]
(b1)成分为表卤代醇,例如举出表氯醇、表溴醇等。它们可以单独使用,也可以组合2种以上。
[0038]
(b2)成分为亚烷基多胺,优选为具有至少2个伯氨基的亚烷基多胺。作为这样的(b2)成分,例如举出乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺(五亚甲基二胺)、1,6-己二胺(六亚甲基二胺)等亚烷基二胺;二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、二亚丁基三胺等亚烷基三胺;三亚乙基四胺、三亚丙基四胺等亚烷基四胺;三(2-氨基乙基)胺、三(2-氨基丙基)胺等三(2-氨基烷基)胺;四亚乙基五胺、四亚丙基五胺等亚烷基五胺;五亚乙基六胺等亚烷基六胺等。这些可以单独使用,也可以组合2种以上。其中,从通过含有所得到的聚合物的乳化剂(b)能够将树脂(a)良好地乳化的观点来看,优选亚烷基二胺、亚烷基三胺,较优选乙二胺、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺。
[0039]
(b3)成分为由通式(1)表示的单胺。通过使用(b3)成分,聚合物的疏水性增加,含有该聚合物的乳化剂(b)容易与树脂(a)良好地相容(
なじみ
),因此乳化性提高。此外,所得到的施胶剂也显示出优异的机械稳定性。
[0040]
[式1]r
1-nh-r2[0041]
(式1中,r1、r2独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或芳烷基。另外,r1和r2均为氢原子的情况除外。)
[0042]
作为(b3)成分,例如举出:
[0043]
甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、正戊胺、正己胺、异己胺、正庚胺、正辛胺、2-乙基己胺、正癸胺、正十一烷基胺、正十二烷基胺(月桂胺)、正十三烷基胺、正十四烷基胺(肉豆蔻胺)、正十六烷基胺(棕榈胺)、正硬脂胺、异硬脂胺等脂肪族伯胺;
[0044]
二甲胺、二乙胺、乙基甲胺、二正丙胺、二异丙胺、二正丁胺、二异丁胺、二仲丁胺、
二叔丁胺、n-甲基丁胺、n-乙基丁胺、二正戊胺、二正己胺、二正庚胺、二正辛胺、二2-乙基己胺、二正癸胺、二正十一烷基胺、二正十二烷基胺(二月桂胺)、二正十三烷基胺、二正十四烷基胺(二肉豆蔻胺)、二正十六烷基胺(二棕榈胺)、二正硬脂胺、二异硬脂胺、二硬化牛脂胺等脂肪族仲胺;
[0045]
环丁胺、环戊胺、环戊基甲胺、1-环戊基乙胺、2-环戊基乙胺、环己胺、环己基甲胺、1-环己基乙胺、2-环己基乙胺、环庚胺、环辛胺等脂环族伯胺;
[0046]
n-甲基环戊胺、n-乙基环戊胺、n-丙基环戊胺、n-甲基环己胺、n-乙基环己胺、n-丙基环己胺、n-异丙基环己胺等脂环族仲胺;
[0047]
苯胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、苯基甲胺(苄胺)、1-苯基乙胺、2-苯基乙胺、1-苯基丙胺、2-苯基丙胺、3-苯基丙胺、4-苯基丁胺、1-萘胺、2-萘胺、2-甲基萘胺、1-(氨基甲基萘)、2-(氨基甲基)萘、1-氨基蒽、2-氨基蒽、9-氨基蒽等芳香族伯胺;
[0048]
n-甲基苯胺、n-乙基苯胺、n-丙基苯胺、n-异丙基苯胺、n-丁基苯胺、n-异丁基苯胺、n-甲基苄胺、n-乙基苄胺、n-丙基苄胺、n-异丙基苄胺、n-丁基苄胺、1-(甲基氨基甲基)萘、9-(甲基氨基)甲基蒽等芳香族仲胺等。
[0049]
这些(b3)成分可以单独使用,也可以组合2种以上。其中,从可以得到具有来自(b3)成分的疏水性基团(例如烷基、环烷基等(以下相同))的聚合物并通过含有该聚合物的乳化剂(b)将树脂(a)良好地乳化的观点来看,优选选自于由脂肪族伯胺、脂肪族仲胺和芳香族伯胺组成的组中的1种以上,较优选正辛胺、2-乙基己胺、二正丁胺、苄胺。
[0050]
作为(b1)成分、(b2)成分和(b3)成分的使用量不受到特别限定,从施胶性能的观点来看,以(b1)成分的环氧基的摩尔量与(b2)成分和(b3)成分的氨基的合计摩尔量的比例计,优选((b1)成分的环氧基的摩尔量)/((b2)成分和(b3)成分的氨基的合计摩尔量)=0.8~1.4左右,较优选为1~1.2。
[0051]
另外,作为(b3)成分的使用量,以固体成分重量计,相对于(b1)成分、(b2)成分和(b3)成分的合计100重量%,从可以得到具有来自(b3)成分的疏水性基团的聚合物并通过含有该聚合物的乳化剂(b)将树脂(a)良好地乳化的观点来看,优选为0.3重量%~40重量%,较优选为1重量%~20重量%,进一步优选为5重量%~15重量%。
[0052]
作为聚合物的制造方法不受到特别限定,例如,先加入(b2)成分和(b3)成分并在室温下混合,通过分批或滴加来添加(b1)成分,加热使其反应。
[0053]
此外,作为上述的反应条件不受到特别限定,温度为50℃~100℃左右(优选60℃~90℃左右),时间为1小时~12小时左右(优选2小时~8小时左右)。
[0054]
在上述制造方法中,从反应控制的观点来看,优选制成添加水的反应液。作为水,例如举出纯水、离子交换水、自来水、工业用水等。这些可以单独使用,也可以组合2种以上。此外,在添加水时,其反应浓度优选为40重量%~60重量%左右,较优选为45重量%~55重量%左右。
[0055]
进一步地,在所得到的聚合物中,还可以进一步添加ph调节剂、消泡剂、抗氧化剂、防腐剂、螯合剂、上述聚合物以外的阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂等。
[0056]
作为上述聚合物的物理性质不受到特别限定,例如,固体成分浓度通常为20重量%~50重量%左右,优选为30重量%~45重量%左右。
[0057]
此外,聚合物的固体成分浓度40重量%的水溶液在温度25℃下的粘度通常为10mpa
·
s~500mpa
·
s左右,优选为50mpa
·
s~300mpa
·
s。
[0058]
上述聚合物由于导入了来自(b3)成分的单胺的疏水性基团,因此含有该聚合物的乳化剂(b)富含与树脂(a)的乳化性。即,通过树脂(a)和乳化剂(b)良好地相容并使其分散,可以得到低粘度且粒径小的阳离子性松香类乳液施胶剂。进一步地,该施胶剂还具有优异的机械稳定性和施胶效果。
[0059]
作为本发明的施胶剂中的乳化剂(b)的含量不受到特别限定,从树脂(a)和乳化剂(b)的良好的乳化性的观点来看,相对于树脂(a)100重量份,以固体成分重量计,优选为3重量份~30重量份,较优选为5重量份~25重量份。
[0060]
作为用乳化剂(b)分散树脂(a)的方法,即制造施胶剂的方法,可以采用高压乳化法、转相乳化法中的任一种。另外,作为分散介质为乙醇、异丙醇等醇;从降低环境负荷的观点来看,有利的是使用水,但也可以使用水和有机溶剂的混合溶剂。
[0061]
作为有机溶剂,只要是可溶于水的有机溶剂则不受到特别限定,例如举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异丁醇、正己醇、正辛醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、双丙酮醇等醇;乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等醚等。这些可以单独使用,也可以组合2种以上。另外,在含有有机溶剂的情况下,作为其含量,优选小于10重量%。
[0062]
在利用高压乳化法的情况下,可以使形成分散相的树脂(a)熔融或者使其溶解于苯、甲苯等有机溶剂中,接着,在以上述使用比例向其中添加乳化剂(b)的同时混合温水,使用高压乳化机乳化后,直接得到分散液,或蒸发掉有机溶剂,由此得到分散液。
[0063]
此外,在利用转相乳化法的情况下,可以在将作为固体成分的树脂(a)和乳化剂(b)充分混炼后,边搅拌边缓慢滴加温水,通过使相反转而在不使用有机溶剂和特殊乳化装置的情况下得到分散液。该分散液的固体成分浓度不受到特别限定,通常为10重量%~50重量%,根据需要也可以用水稀释后使用。
[0064]
本发明的施胶剂中也可以进一步含有水溶性铝化合物(c)(以下称为铝化合物(c))。铝化合物(c)可以在用乳化剂(b)分散树脂(a)时添加,也可以在得到阳离子性松香类乳液施胶剂后添加。
[0065]
作为铝化合物(c),例如优选使用选自于硫酸铝、氢氧化铝、氯化铝、碱式硫酸铝、碱式氯化铝、硫酸硅酸铝及它们的聚合物中的至少一种。这些之中,从成本方面来看优选硫酸铝。
[0066]
作为铝化合物的含量,从在使用所得到的施胶剂制成纸时显示出良好的施胶效果的观点来看,以固体成分重量计,相对于(a)成分100重量份,优选为1重量份~20重量份,较优选为5重量份~15重量份。
[0067]
此外,本发明的施胶剂中例如可以添加羧甲基纤维素等纤维素类、聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类、海藻酸钠等水溶性高分子等纸力增强剂、防滑剂、防腐剂、防锈剂、ph调节剂、消泡剂(硅酮类消泡剂等)、增稠剂、填充剂、抗氧化剂、耐水化剂、成膜助剂、颜料、染料等。
[0068]
此外,作为其它物理性质不受到特别限定,施胶剂的固体成分浓度为35重量%时在温度25℃下通过b型粘度计而得的粘度通常为10mpa
·
s~200mpa
·
s左右,优选为10mpa
·
s~100mpa
·
s左右。
[0069]
进一步地,施胶剂的体积平均粒径通常为0.1μm~2μm左右,优选为0.4μm~1.5μm左右。另外,体积平均粒径是利用激光衍射
·
散射法通过粒径测定装置而测定的值。
[0070]
本发明的纸可使用本发明的施胶剂而获得。作为施胶方法,举出内部施胶和表面施胶以及它们的组合。
[0071]
在内部施胶中,将本发明的施胶剂添加到纸浆浆料中,在酸性区域乃至中性区域进行抄纸。此外,本发明的施胶剂的使用量不受到特别限定,通常相对于纸浆的干燥重量为0.05重量%~3重量%左右的范围。此外,纸浆的种类也不受到特别限定,举出阔叶木纸浆(lbkp)、针叶木纸浆(nbkp)等化学纸浆;碎木纸浆(gp)、精磨纸浆(rgp)、热磨机械纸浆(tmp)等机械纸浆;旧瓦楞纸板(段
ボール
古紙)等废纸纸浆等。此外,在内部施胶时,作为固定剂(定着剤),优选硫酸铝和/或氢氧化铝。此外,纸浆浆料的ph可以通过硫酸和氢氧化钠等进行调节。此外,作为其它中性施胶剂,例如可以组合使用苯乙烯-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯共聚物的表氯醇改性物、烯基琥珀酸酐、烷基烯酮二聚体、脂肪酸-聚烷基多胺缩合物的表氯醇改性物等。此外,作为其它纸力增强剂,例如可以组合使用阳离子化淀粉等淀粉类、聚丙烯酰胺类纸力增强剂、聚酰胺多胺树脂的表氯醇改性物、双氰胺树脂的表氯醇改性物、苯乙烯-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯共聚物的表氯醇改性物、聚丙烯酰胺的曼尼希改性物(
マンニッヒ
変性物)、丙烯酰胺-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酰胺的霍夫曼分解物(
ホフマン
分解物)、二烷基二烯丙基氯化铵和二氧化硫的共聚物等。此外,在纸浆浆料中可以添加滑石、粘土、高岭土、二氧化钛、碳酸钙等填料。
[0072]
在表面施胶中,将本发明的施胶剂稀释至固体成分浓度0.01重量%~2重量%左右形成施胶液,通过各种公知的方法将其涂布在原纸上。涂布方法不受到特别限定,例如举出施胶压榨法、门辊涂布法、刮棒涂布法、压延法、喷涂法等。此外,作为施胶压榨法,例如举出二辊施胶压榨涂布方式和棒式计量施胶压榨涂布方式。此外,施胶液的涂布量(固体成分)不受到特别限定,通常为0.001g/m2~2g/m2左右,优选为0.005g/m2~0.5g/m2左右。此外,原纸也不受到特别限定,例如可以使用以木材纤维素纤维为原料的未涂布的纸。此外,作为构成原纸的纸浆,举出上述纸浆。此外,原纸可以是使用选自于由上述固定剂、中性施胶剂、纸力增强剂和填料组成的组中的1种进行抄纸而得到的原纸;此外,也可以是在表面涂布该中性施胶剂和/或纸力增强剂而得到的原纸。
[0073]
本发明的纸根据定量(坪量)可供于各种产品。例如,20g/m2~150g/m2左右的低定量~中定量成纸例如可以用作表格用纸(
フォーム
用紙)、ppc用纸、热敏记录原纸和压敏记录原纸等记录用纸;铜版纸、铸涂纸、优质涂布纸等涂布纸;牛皮纸、纯白卷纸等包装用纸;笔记本用纸、书籍用纸、印刷用纸、报纸用纸等西洋纸等。此外,150g/m2以上的高定量成纸例如可以用作马尼拉纸板(
マニラボール
)、白纸板、灰纸板(
チップボール
)、衬面(
ライナー
)、芯纸(中芯)等纸板等。
[0074]
实施例
[0075]
以下,举出实施例进一步具体说明本发明,但不限定本发明。此外,除非特别说明,“%”均为重量基准。
[0076]
(粘度)
[0077]
使用布氏(
ブルックフィールド
)旋转粘度计(产品名“viscometer tvk-10”,(株)东机产业制造)测定在25℃保温的乳化剂和施胶剂的粘度。
[0078]
制造例a(马来酸改性松香(a-1)的制造)
[0079]
在具备搅拌机、温度计、氮导入管和冷却器的反应容器中,添加中国产脂松香的约160℃的熔融物500g、马来酸20g,在氮气流下一边搅拌一边在200℃下使其反应2小时,由此得到马来酸改性松香(a-1)。
[0080]
制造例b(富马酸改性松香(a-3)的制造)
[0081]
添加富马酸20g,以制造例a中同样的方法进行,得到富马酸改性松香(a-3)。
[0082]
制造例c(松香酯(a-4)的制造)
[0083]
在与制造例a相同的反应容器中,添加中国产脂松香663.2g和甘油55.6g,添加作为抗氧化剂的
ノクラック
300(大内新興化学工業(株)制造)10g以及作为催化剂的对甲苯磺酸0.1g,在氮气流下一边搅拌一边在270℃下使其反应15小时,由此得到松香酯(a-4)。
[0084]
制造例1
[0085]
在具备搅拌机、温度计、滴液漏斗、回流冷凝器和氮气导入管的反应容器中,添加表氯醇452.4g(75.4重量%)、2-乙基己胺30.0g(5.0重量%)和水157.9g并在室温下搅拌30分钟后,花费30分钟滴加乙二胺168.0g(19.6重量%)。升温到80℃后,使其反应6小时。为了停止反应,添加固体成分浓度62.5%的硫酸水溶液28.1g,之后再添加水592.7g,得到固体成分浓度40%的聚合物(b-1)的水溶液。聚合物(b-1)的水溶液的粘度示于表1中(以下相同)。
[0086]
制造例2~制造例20、比较制造例1~比较制造例4
[0087]
按照表1所示的组成,以与制造例1相同的方法进行,分别得到固体成分浓度40%的聚合物(b-2)~聚合物(b-20)的水溶液以及聚合物(d-1)~聚合物(d-4)的水溶液。
[0088]
[表1]
[0089][0090]
表1中所示的缩写表示以下化合物。
[0091]
(b1)成分
[0092]
·
ech:表氯醇
[0093]
(b2)成分
[0094]
·
eda:乙二胺
[0095]
·
hmda:六亚甲基二胺
[0096]
·
deta:二亚乙基三胺
[0097]
(b3)成分
[0098]
·
2eha:2-乙基己胺
[0099]
·
n-oa:正辛胺
[0100]
·
bna:苄胺
[0101]
·
dba:二正丁胺
[0102]
比较制造例5
[0103]
在与制造例1相同的反应容器中,添加己二酸730g(5摩尔)和二亚乙基三胺619g(6摩尔),一边将生成的水去除到体系外一边升温,在120℃~200℃下反应5小时后,缓慢加入水1200g,得到固体成分浓度50%的聚酰胺多胺。
[0104]
接着,在具备温度计、冷却器和搅拌机的装置中,添加上述聚酰胺多胺400g和水91g,边搅拌边调整,使液温达到15℃。花费120分钟滴加表氯醇110g后,升温至32℃,使其进
行5小时加成反应。再加入水475g后,升温至60℃,使其进行交联反应3小时。接着,添加水155g、浓硫酸(固体成分浓度:62.5%)20g并冷却,得到固体成分浓度25%、粘度200mpa
·
s的聚合物(d-5)的水溶液。
[0105]
将聚合物(b-1)~聚合物(b-20)的水溶液以及聚合物(d-1)~聚合物(d-5)的水溶液直接作为乳化剂使用。
[0106]
实施例1
[0107]
在与制造例1相同的反应容器中,添加马来酸改性松香(a-1)100g,在约160℃下使其加热熔融。接着,在搅拌下缓慢滴加乳化剂(b-1)的水溶液(固体成分重量10.0g),制成w/o形态的乳液,再添加热水,制成稳定的o/w型乳液。然后,通过将该乳液冷却至室温,得到固体成分浓度35%的阳离子性松香类乳液施胶剂。物理性质示于表2中(以下相同)。
[0108]
实施例2~实施例26、实施例29~实施例33、比较例1~比较例5
[0109]
使用表2中所示的松香类树脂和乳化剂,以与实施例1相同的方法进行,分别得到固体成分浓度35%的阳离子性松香类乳液施胶剂。另外,在比较例1和比较例5中,由于乳化过程中产生松香类树脂的残渣,因此没有对它们进行以下评价。
[0110]
实施例27、实施例28
[0111]
使用表2中所示的松香类树脂和乳化剂,以与实施例1相同的方法进行,分别得到固体成分浓度35%的阳离子性松香类乳液施胶剂。接着,在所得到的施胶剂中分别混合表2中所示的水溶性铝化合物10g(相对于树脂(a)100g的固体成分重量),在室温下搅拌30分钟。
[0112]
(体积平均粒径)
[0113]
利用激光衍射
·
散射法通过粒径测定装置(装置名“laser diffraction particle size analyzer sald-7500nano”,shimadzu制造)进行测定。结果如表2所示(以下相同)。
[0114]
(机械稳定性)
[0115]
将各施胶剂50g称量到maron式(
マーロン
式)稳定性试验器(新星产业(株)制造)的容器中,在温度25℃、负荷10kg、旋转速度1000r.p.m下进行5分钟强搅拌后,用350目金属网过滤收集生成的凝集物,按照式2计算出值,按照以下标准进行评价。
[0116]
(式2)机械稳定性(%)=(凝集物的绝干重量/施胶剂的绝干重量)
×
100
[0117]
(评价标准)
[0118]
◎
:由式2得到的值小于0.5%
[0119]
〇:由式2得到的值为0.5%以上且小于1.0%
[0120]
△
:由式2得到的值为1.0%以上且小于5.0%
[0121]
×
:由式2得到的值为5.0%以上
[0122]
《抄纸评价》
[0123]
在阔叶木漂白牛皮纸浆(以下称为l-bkp)中添加自来水以使纸浆的固体成分浓度成为2.0%,使用打浆机打浆至加拿大标准游离度(c.s.f)成为300ml。然后,将所得到的纸浆浆料进一步用自来水稀释,将固体成分浓度调制为1.0%。在该纸浆浆料中,相对于纸浆固体成分,添加16.0%(绝干重量基准,以下相同)的填料(碳酸钙和滑石的混合物)、1.5%的硫酸铝以及0.3%的市售阳离子改性淀粉,调制成ph为5.0的纸浆浆料。另外,抄纸体系的ph用硫酸水溶液进行调节。
[0124]
接着,在该纸浆浆料中,相对于纸浆固体成分,以0.3%(固体成分换算)添加各施胶剂,使用抄纸机(tappi standard sheet machine(圆形),以下相同)进行抄纸,得到湿纸。将湿纸用辊压机(条件:线压5.5kg/cm、输送速度2m/分钟)进行脱水,使用旋转式干燥器在90℃下使其干燥6分钟。将所得到的干燥纸在恒温恒湿(温度23℃、湿度50%)环境下调湿24小时,由此得到定量为80g/m2的成纸(试验用纸)。
[0125]
接着,对于各试验用纸,按照jis-p8122测定stockigt施胶度(
ステキヒトサイズ
度)。stockigt施胶度的值越大越好。
[0126]
[表2]
[0127]
[0128]
*1:乳化剂的使用量用以固体成分重量计相对于松香类树脂100g的值表示。
[0129]
*2:水溶性铝化合物的使用量用以固体成分重量计相对于松香类树脂100g的值表示。
[0130]
表2中所示的符号表示以下化合物。
[0131]
《松香类树脂》
[0132]
·
a-1:制造例a的马来酸改性松香
[0133]
·
a-2:中国产脂松香
[0134]
·
a-3:制造例b的富马酸改性松香
[0135]
·
a-4:制造例c的松香酯
[0136]
《乳化剂》
[0137]
·
参照表1。
[0138]
《水溶性铝化合物》
[0139]
·
c-1:硫酸铝
·
16水合物(富士
フイルム
和光纯药(株)制造)
[0140]
·
c-2:聚氯化铝(
キシダ
化学(株)制造)
技术特征:
1.一种阳离子性松香类乳液施胶剂,所述阳离子性松香类乳液施胶剂包含松香类树脂(a)和乳化剂(b)的乳化物,所述乳化剂(b)包含在反应成分中含有表卤代醇(b1)、亚烷基多胺(b2)和由下述通式(1)表示的单胺(b3)的聚合物,[式1]r
1-nh-r2式1中,r1、r2独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或芳烷基;另外,r1和r2均为氢原子的情况除外。2.如权利要求1所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,(b2)成分为亚烷基二胺和/或亚烷基三胺。3.如权利要求1或2所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,(b3)成分为选自于由脂肪族伯胺、脂肪族仲胺和芳香族伯胺组成的组中的1种以上。4.如权利要求1~3中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,以固体成分重量计,相对于(b1)成分、(b2)成分和(b3)成分的合计100重量%,(b3)成分的使用量为0.3重量%~40重量%。5.如权利要求1~4中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,以固体成分重量计,相对于松香类树脂(a)100重量份,乳化剂(b)的含量为3重量份~30重量份。6.如权利要求1~5中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂,其中,所述阳离子性松香类乳液施胶剂还含有水溶性铝化合物(c)。7.含有如权利要求1~6中任一项所述的阳离子性松香类乳液施胶剂的纸。
技术总结
[技术问题]提供乳化性和机械稳定性优异并显示出良好施胶效果的阳离子性松香类乳液施胶剂。[技术手段]一种阳离子性松香类乳液施胶剂,所述阳离子性松香类乳液施胶剂包含松香类树脂(A)和乳化剂(B)的乳化物,所述乳化剂(B)包含在反应成分中含有表卤代醇(b1)、亚烷基多胺(b2)和由下述通式(1)表示的单胺(b3)的聚合物,[式1]R
技术研发人员:高木贤至 梅田拓未 须田雅彦
受保护的技术使用者:荒川化学工业株式会社
技术研发日:2021.09.03
技术公布日:2022/3/8