(57)【要約】本発明は、（ａ）無水アルケニルこはく酸粒子及び界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを含む第一成分、及び（ｂ）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水、水溶性重合体、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分を含有する水性サイジング組成物であって、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分は十分希釈されている該サイジング組成物に関する。また本発明は、このような組成物で処理した繊維質基体、並びに該組成物の製造法及び使用法に関する。一実施態様では、無水アルケニルこはく酸の代りに、アルキルケテン二量体が使用される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）（ｉ）無水アルケニルこはく酸粒子及び（ｉｉ）界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを含む第一成分、及び
（ｂ）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水、水溶性重合体、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分、
を含有する水性サイジング組成物であって、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分は十分希釈されている該サイジング組成物。
【請求項２】
前記界面活性剤成分が、スルホスクシネート、アルキル及びアリールアミド及び第一、第二及び第三アミン及びそれらの相当する第四塩脂肪酸、エトキシル化脂肪酸、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、エトキシル化トリグリセリド、特定のエトキシル化ラノリン、スルホン化アミド、スルホン化アミン、エトキシル化重合体、プロポキシル化重合体、エトキシル化／プロポキシル化共重合体、ポリエチレングリコール、燐酸エステル、ホスホン化脂肪酸エトキシレート、ホスホン化脂肪アルコールエトキシレート、アルキルスルホネート、アリールスルホネート、アルキルサルフェート、アリールサルフェート、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれる請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項３】
前記界面活性剤成分が、無水アルケニルこはく酸に対し、約０．１〜約２０重量％の範囲の水準で存在する請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項４】
前記無水アルケニルこはく酸粒子の中央値粒度が、約０．５〜約２０μの範囲である請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項５】
前記無水アルケニルこはく酸成分が、加水分解した無水アルケニルこはく酸を、無水アルケニルこはく酸の全重量に対し、約１〜約９９重量％の範囲の量で更に含有する請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項６】
前記サイジング組成物で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体のＣｏｂｂサイジングが３０分間で約１５０ｇｓｍ未満か、又は２分間で約１００ｇｓｍ未満となるように、該組成物は十分希釈されている請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項７】
前記サイジング組成物で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体はインクの浸透を遅らせて、ＨＳＴ値が１０秒以上になるように、該組成物は十分希釈されている請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項８】
前記サイジング組成物の凝集が約４０〜約２００°Ｆの範囲の温度で最小化するように、サイジング組成物は十分希釈されている請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項９】
前記無水アルケニルこはく酸粒子が、単一様式の粒子分布を有する請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項１０】
前記無水アルケニルこはく酸粒子が、二様式又は多様式の粒子分布を有する請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項１１】
前記無水アルケニルこはく酸が、約０．００１〜約５重量％存在する請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項１２】
前記重合体成分が、カチオン性ビニル付加重合体、アニオン性ビニル付加重合体、中性重合体、両性重合体、縮合重合体、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれた水溶性重合体である請求項１に記載のサイジング組成物。
【請求項１３】
請求項１のサイジング組成物で処理された繊維質基体。
【請求項１４】
前記基体が、板紙である請求項１３に記載の繊維質基体。
【請求項１５】
前記板紙が、１分を基準として、１ｍ２当り約５０〜約１２０ｇの範囲のＣｏｂｂサイジング値を示す請求項１３に記載の繊維質基体。
【請求項１６】
前記基体が、ファインペーパーである請求項１３に記載の繊維質基体。
【請求項１７】
前記ファインペーパーが、１分を基準として、約１８〜約４０ｇｓｍの範囲のＣｏｂｂサイジング値を示す請求項１６に記載の繊維質基体。
【請求項１８】
前記基体が、新聞印刷用紙、その他の木材含有紙グレード、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれる請求項１３に記載の繊維質基体。
【請求項１９】
前記基体が、水滴試験で測定して、５μＬ水滴寸法を基準として、約１０〜約１００秒の範囲のサイジング性能を示す新聞印刷用紙基体である請求項１８に記載の繊維質基体。
【請求項２０】
（ａ）（ｉ）無水アルケニルこはく酸及び（ｉｉ）界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水で乳化して、エマルジョンを形成する工程、及び
（ｂ）該エマルジョンを、カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水、水溶性重合体、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分と結合して、（１）無水アルケニルこはく酸粒子及び界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを含む第一成分、及び（２）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水、水溶性重合体、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分を含有するサイジング組成物を形成する工程、
を含み、該サイジング組成物は繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分は十分希釈されていることを特徴とするサイジング組成物の製造方法。
【請求項２１】
前記界面活性剤成分が、スルホスクシネート、アルキル及びアリールアミド及び第一、第二及び第三アミン及びそれらの相当する第四塩脂肪酸、エトキシル化脂肪酸、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、エトキシル化トリグリセリド、特定のエトキシル化ラノリン、スルホン化アミド、スルホン化アミン、エトキシル化重合体、プロポキシル化重合体、エトキシル化／プロポキシル化共重合体、ポリエチレングリコール、燐酸エステル、ホスホン化脂肪酸エトキシレート、ホスホン化脂肪アルコールエトキシレート、アルキルスルホネート、アリールスルホネート、アルキルサルフェート、アリールサルフェート、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記界面活性剤成分が、無水アルケニルこはく酸に対し、約０．１〜約２０重量％の範囲の水準で存在する請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記エマルジョンの製造圧力が、約１〜約１５０ｐｓｉｇの範囲である請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記エマルジョンの製造温度が、約４０°Ｆを超え約２００°Ｆ以下の範囲である請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記エマルジョンが、約１ｐｓｉｇ以上約５ｐｓｉｇ以下の入口圧力を有するせん断装置で製造される請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記エマルジョンが、約５〜約２５ｐｓｉｇ以下の入口圧力を有するせん断装置で製造される請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記エマルジョンが、約１５〜約１５０ｐｓｉｇの範囲の出口圧力を有するせん断装置で製造される請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記エマルジョンが、約３０〜約１００ｐｓｉｇの範囲の出口圧力を有するせん断装置で製造される請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記エマルジョンが、遠心ポンプ、静的インラインミキサー、ぜん動ポンプ、ビーカー内磁気撹拌棒、頭上撹拌機、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれた装置で作られた、せん断条件下で製造される請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
前記エマルジョンの製造温度が約４０°Ｆ未満であり、第二成分の温度が約４０°Ｆを超え、約２００°Ｆ以下の範囲であり、かつエマルジョンを第二成分と結合する際、エマルジョンが加熱される請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
繊維質基体表面を、（１）無水アルケニルこはく酸粒子及び界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを含む第一成分、及び（ｂ）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水、水溶性重合体、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分を含有する水性サイジング組成物で処理して、サイズ剤を施した繊維質基体を形成する工程を含む紙製品のサイジング方法。
【請求項３２】
前記サイズ剤を施した基体が、板紙である請求項３１に記載の繊維質基体。
【請求項３３】
前記板紙が、１分を基準として、１ｍ２当り約５０〜約１２０ｇの範囲のＣｏｂｂサイジング値を示す請求項３１に記載の繊維質基体。
【請求項３４】
前記サイズ剤を施した繊維質基体が、ファインペーパーである請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記サイジング組成物が、冷却缶に添加される請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記サイズ剤を施した繊維質基体が、１分を基準として、約１８〜約４０ｇｓｍの範囲のＣｏｂｂサイジング値を示す請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記サイズ剤を施した繊維質基体が、新聞印刷用紙、その他の木材含有紙グレード、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれる請求項３１に記載の方法。
【請求項３８】
前記基体が、水滴試験で測定して、５μＬ水滴寸法を基準として、約１０〜約１００秒の範囲のサイジング性能を示す新聞印刷用紙である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記サイジング組成物中の無水アルケニルこはく酸の約１００％が、繊維質基体に保持される請求項３１に記載の方法。
【請求項４０】
前記繊維質基体表面を処理する前に、該方法が、繊維質基体を、使用される全サイズ剤に対し５０％以下の量で存在するウエットエンドサイズ剤成分で処理する工程を更に含む請求項３１に記載の方法。
【請求項４１】
前記サイジング組成物が、
（ａ）（ｉ）無水アルケニルこはく酸及び（ｉｉ）界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水で乳化して、（ｉ）無水アルケニルこはく酸粒子及び（ｉｉ）界面活性剤成分を水に懸濁したエマルジョンを含有する第一成分を形成し、更に
（ｂ）該エマルジョンを、カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水溶性重合体、水、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分と結合して、サイジング組成物を形成する、
ことにより製造される請求項３１に記載の方法。
【請求項４２】
前記エマルジョンが、遠心ポンプ、静的インラインミキサー、ぜん動ポンプ、ビーカー内磁気撹拌棒、頭上撹拌機、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれた装置で作られた、せん断条件下で製造される請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記第一成分の製造温度が約４０°Ｆ未満であり、第二成分の温度が、約４０°Ｆを超え、約２００°Ｆ以下の範囲であり、かつエマルジョンを第二成分と結合する際、エマルジョンが加熱される請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
（ａ）（ｉ）無水アルケニルこはく酸粒子及び（ｉｉ）界面活性剤成分を含有する第一成分を水に懸濁したエマルジョンを含有する加熱した第一成分、及び
（ｂ）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水溶性重合体、水、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分、
を含有する水性サイジング組成物であって、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分は十分希釈され、かつ該組成物は、約４０°Ｆよりも高い温度を有する該水性サイジング組成物。
【請求項４５】
（ａ）（ｉ）アルケンケテン二量体粒子及び（ｉｉ）界面活性剤成分を含有するアルケンケテン二量体成分を水に懸濁したエマルジョンを含有する第一成分、及び
（ｂ）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水溶性重合体、水、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分、
を含有する水性サイジング組成物であって、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、アルキレンケテン二量体成分及び第二成分は十分希釈されている該水性サイジング組成物。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
製紙業者は、（ｉ）繊維質基体に有用なサイジング特性を与えると共に、（ｉｉ）製紙方法のウエットエンドでサイズ剤を使用する必要性を減らすか、なくす簡単で効果的なセルロース反応性表面塗布のサイズ剤系（ｓｙｓｔｅｍ）で恩恵を受ける。不運にも、公知の方法及び組成物は、製紙業者がこの目的を達成するのを妨げてきた。
【０００２】
紙に塗布した時のサイジング性能とは、紙シートへの液体の濡れ又は浸透に耐えられる繊維質基体の能力であると言うのは周知である。無水アルケニルこはく酸（ＡＳＡ）セルロース反応性サイズ剤の水性分散液は、長年、紙及び板紙製造業界で印刷及び筆記グレードや漂白及び未漂白板紙グレード等の各種広範なグレードのサイジングに広く使用されている。セルロース反応性無水アルケニルこはく酸エマルジョンは、紙及び板紙製品に疎水特性を与える。
【０００３】
サイジング特性を得るのに使用される化学薬品は、内部サイズ剤（ｓｉｚｅ）又は表面サイズ剤として公知である。内部サイズ剤は、ロジンベース又は無水アルケニルこはく酸、その他の材料のような合成サイズ剤が可能である。内部サイズ剤は、シートの形成前に、紙パルプに添加される。表面サイズ剤は、シートの形成後、最も一般的にはサイズプレスで添加されるサイズ剤であるが、スプレー塗布も使用可能である。
【０００４】
無水アルケニルこはく酸サイズ剤は、普通、澱粉又は重合体のようなカチオン性又は両性疎水性物質に分散して、塗布される。このような澱粉又は重合体分散無水アルケニルこはく酸サイジングエマルジョンは、ペーパーウエブの形成前に、パルプスラリーに添加されている。この種の無水アルケニルこはく酸サイジングエマルジョンの製紙システムへの添加は、普通、無水アルケニルこはく酸のウエットエンド添加又は内部添加と呼ばれている。
【０００５】
不運にも、無水アルケニルこはく酸を製紙機のウエットエンドに添加する場合、種々の欠点があった。内部添加した無水アルケニルこはく酸エマルジョンは、繊維上に全体的には保持されない。保持されなかった部分は、製紙システムの水又は他の成分と自由に反応し、製紙機のウエットエンドに付着を形成したり、或いは更に製紙機のプレス又は乾燥部分に運ばれて、紙又は板紙の欠陥となる恐れがある。また無水アルケニルこはく酸エマルジョンの内部添加は、増白剤、消泡剤又は分散剤、殺生剤、染料、強化剤等の他のウエットエンド添加物と相互作用する可能性もある。
【０００６】
更に、製紙システムのウエットエンドで炭酸カルシウム充填剤のような充填剤の添加量を増やすと、サイズ剤の需要も増大する。充填剤粒子は、セルロース繊維に比べて比較的大きな表面積を有し、内部添加したサイズ剤を容易に吸着する。炭酸カルシウム充填剤に吸着された無水アルケニルこはく酸は、サイジング効果が低下し、セルロースと反応した無水アルケニルこはく酸サイズ剤でサイズした充填剤未添加のペーパーウエブの処理に比べて、多量必要とする。繊維質基体の表面処理用組成物及び方法を開発しようと努力しても、繊維質基体に有用なサイジング特性を与えると共に、製紙方法のウエットエンドでサイズ剤を使用する必要性を減らすか、なくす、簡単で効果的な系を作ることができなかった。例えばスチレンアクリレートエマルジョン、スチレンアクリル酸、スチレン無水マレイン酸、ポリウレタン等の従来の表面サイズ剤は、効率的にするために、内部サイズ剤を必要とする。ＵＳＰ  ６，１６２，３２８は、紙の表面に、セルロース反応性サイズ剤分散物とセルロース非反応性サイズ剤分散物との混合物を含むサイジング組成物を添加する
紙のサイズ法を開示している。セルロース非反応性サイズ剤は、スチレン又は置換スチレンとカルボキシル基含有ビニルモノマーとの共重合体のような高分子材料である。セルロース反応性サイズ剤としては、ケテンの二量体及び多量体、無水アルケニルこはく酸、有機エポキシド、ハロゲン化アシル、脂肪酸由来の無水脂肪酸及び有機イソシアネートのようなサイズ剤がある。澱粉は、酸化、エチル化、カチオン性及びパール澱粉に限定されず、いかなる種類でもよく、また水溶液中で使用することが好ましい。セルロース反応性サイズ剤分散物及びセルロース非反応性サイズ剤分散物は、紙に塗布する前に、澱粉又は澱粉誘導体の溶液と一緒に添加してよい。
【０００７】
ＵＳＰ  ６，１６２，３２８は、少なくとも１つのセルロース反応性サイズ剤と少なくとも１つのセルロース非反応性サイズ剤との組合わせを必要とする。この組合わせにより、両種類の特性を均衡させてから、無水アルケニルこはく酸又はアルキルケテン二量体をサイズプレスに添加できる。高分子材料の組合わせを使用する必要があるので、組成物は、単一サイジング成分の添加に比べて高価かつ複雑となる。
【０００８】
ＵＳＰ  ４，８７２，９５１は、紙及び板紙製品の外部サイズ剤用として、無水アルケニルこはく酸で処理したカチオン性澱粉のブレンドを開示している。このブレンドは、無水アルケニルこはく酸処理澱粉（澱粉とアルキル−又はアルケニルスクシネートとのモノエステル）３０〜９０％（重量）及びカチオン性澱粉１０〜７０％（重量）含有する。この発明は、澱粉と、カチオン性澱粉結合（ｃｏｍｂｉｎｅ）無水アルケニルこはく酸との反応生成物（紙表面に添加する）を必要とする。この反応生成物の製造は、別の処理工程である。ＷＯ  ０２／０８５１４には、サイズ剤、エマルジョン形成性無機粒状乳化剤及び水を含有するサイジングエマルジョンの製造について記載されている。サイズ剤は、２−オキセタノンの二量体又は多量体、無水アルケニルこはく酸、ロジン又は塩化カルバモイルが可能である。無機粒状乳化剤は、粘土、シリカ、ゼオライト、マイカ、炭酸カルシウム、ホスフェート又はサルフェート；アルミニウム酸化物、水酸化物、ホスフェート又はシリケート；マグネシウムホスフェート又はシリケート；ポリアルミニウム塩化物、ホスフェート又はシリケート、及び第一鉄又は第二鉄ホスフェート、シリケート又は酸化物から選ばれる。この特許によれば、無機粒状乳化剤を添加すると、サイズプレスに無水アルケニルこはく酸を添加できる。例２８（比較例）は、界面活性剤及び澱粉を含有する従来法で製造した無水アルケニルこはく酸エマルジョンは、サイズプレスでは働かないことを開示している。
【０００９】
ＵＳＰ  ４，０４０，９００には、置換環式無水ジカルボン酸及びポリオキシアルキレンアルキル又はアリールエステル或いは対応するモノ又はジエステルを含む紙のサイジング方法が記載されている。エマルジョンは、パルプスラリーに添加する際、効果的にするため、若干のカチオン性保持剤を必要とする。この特許は、無水物が加水分解する可能性があるため、約２５℃の条件下で混合物の乳化を行うことが好ましいと開示している。乳化は、冷水中で行い、またサイジング混合物の添加前に水の加熱は、不必要で、有害でさえあり得ると指示している。ＵＳＰ  ４，５４５，８５５は、ＵＳＰ  ４，０４０，９００と同様に高度のエトキシル化を行った界面活性剤を使用している。好ましい界面活性剤は、ポリエチレングリコールジエステルである。これら先行技術の乳化剤の主な欠点は、いったん形成すると、無水こはく酸−乳化剤混合物は、不安定で、素早く使用する必要があることである。
【００１０】
ＵＳＰ  ４，５４５，８５６は、無水アルケニルこはく酸を低せん断で乳化できる各種ポリオキシエチレン系界面活性剤を報告している。これらの界面活性剤は、疎水基、エチレンオキシド基及びアシルキャッピング基を有する。この特許は、ヒドロキシル基含有界面活性剤は、ＡＳＡ中に保存すると、不安定で、キャップする必要があると述べている。
【００１１】
ＵＳＰ  ４，７２８，３６６及びＵＳＰ  ４，８３２，７９２は、無水アルケニルこはく酸の低せん断乳化用界面活性剤として、エトキシル化ヒマシ油を使用することを開示している。ＵＳＰ  ４，７１１，６７１及びＵＳＰ  ４，７４７，９１０は、界面活性剤としてエトキシル化ラノリンを使用している。これらのエマルジョンは、ペーパーウエブを乾燥部に通す前に使用される。
【００１２】
ＵＳＰ  ４，６６６，５２３には、末端ヒドロキシル基を有するポリオキシアルキレン化合物を無水アルケニルこはく酸の乳化に使用すると記載されている。第三ヒドロキシル基は、特にＡＳＡに対する反応性が殆どないか、全くないことから使用される。これらのサイジングエマルジョンは、内部サイズ紙に対しウエットエンドで使用される。
【００１３】
ＵＳＰ  ４，６９５，４０１、ＵＳＰ  ４，９１５，７８６及びＵＳＰ  ４，８４９，１３１には、界面活性剤として、反応させた無水アルケニルこはく酸を無水アルケニルこはく酸の乳化に使用すると記載されている。エステル、アミド、又は同様な結合、及び遊離酸基を形成するため、無水アルケニルこはく酸分子に対し全体に親水基を反応させる。この特許は、所要の界面活性剤を作るため、ＡＳＡと反応させる別途の工程を必要とする。
【００１４】
ＵＳＰ  ５，７５９，２４９は、（ａ）無水アルケニルこはく酸、及び（ｂ）式（Ｉ）：
【化１】
2006510822.tif 000002
のトリアルキルアミン、式（Ｉ）のトリアルキルアミンの塩化ベンジル第四塩、式（Ｉ）のトリアルキルアミンのジメチルサルフェート第四塩及び式（Ｉ）のトリアルキルアミンのジエチルサルフェート第四塩よりなる群から選ばれたアミンを無水アルケニルこはく酸に対し約３〜約２０重量含有し、更に水を約０．１％以下含有する組成物を開示している。式中、Ｒ１はメチル又はエチル、Ｒ２はメチル又はエチル、Ｒ３は炭素原子数１４〜２４のアルキルである。この特許は、乳化、例えば組成物と水との混合は、サイズ剤、例えばＡＳＡの加水分解を低下させると共に、エマルジョンの液滴寸法を低下させるため、冷水を用いて行うのが好ましいと開示している（第６欄３５〜４０行）。この特許は、乳化温度は、所望の大きさの液滴を得るのに効果的であると開示している（第６欄４０〜４１行）。また乳化に使用される水の温度は、約４０℃以下、更に好ましくは約３０℃以下、最も好ましくは約１３℃以下であると開示している（第６欄４０〜４１行）。更に、ペーパーストックから形成したペーパーウエブに、好ましくはスプレー又はサイズプレス、例えばサイズプレスで塗布することにより、直接塗布してもよいと開示している（第７欄４８〜４９行）。
【００１５】
以上の文献は、（ｉ）製紙操作において通常、見られる条件（約４０°Ｆよりも高い、例えば約１２０°Ｆ（約４９℃）以上の温度）で繊維質基体に有用なサイジング特性を与えると共に、（ｉｉ）製紙方法のウエットエンドでサイズ剤を使用する必要性を減らすか、なくすと言う簡単で効果的なセルロース反応性表面塗布のサイズ剤系を実用できる具体例及び重要な詳細を当業者に提供できないと言う公知技術の欠点を代表している。
【特許文献１】ＵＳＰ  ６，１６２，３２８
【特許文献２】ＵＳＰ  ４，８７２，９５１
【特許文献３】ＷＯ  ０２／０８５１４
【特許文献４】ＵＳＰ  ４，０４０，９００
【特許文献５】ＵＳＰ  ４，５４５，８５５
【特許文献６】ＵＳＰ  ４，５４５，８５６
【特許文献７】ＵＳＰ  ４，７２８，３６６
【特許文献８】ＵＳＰ  ４，８３２，７９２
【特許文献９】ＵＳＰ  ４，７１１，６７１
【特許文献１０】ＵＳＰ  ４，７４７，９１０
【特許文献１１】ＵＳＰ  ４，６６６，５２３
【特許文献１２】ＵＳＰ  ４，６６６，５２３
【特許文献１３】ＵＳＰ  ４，６９５，４０１
【特許文献１４】ＵＳＰ  ４，９１５，７８６
【特許文献１５】ＵＳＰ  ４，８４９，１３１
【特許文献１６】ＵＳＰ  ４，６５７，９４６
【特許文献１７】ＵＳＰ  ４，７８４，７２７
【特許文献１８】ＵＳＰ  ３，４４５，３３０
【特許文献１９】ＵＳＰ  ６，３４６，５５４
【特許文献２０】ＵＳＰ  ３，９９２，３４５
【特許文献２１】ＵＳＰ  ５，５１０，００３
【非特許文献１】Ｃ．Ｅ．Ｆａｒｌｅｙ及びＲ．Ｂ．Ｗａｓｓｅｒ，“Ｔｈｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒ，Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ”，Ｗ．Ｆ．Ｒｅｙｍｏｌｄｓ編，ＴＡＰＰＩ  Ｐｒｅｓｓ，１９８９，５１−６２頁
【非特許文献２】Ｊ．Ｗ．Ｄａｖｉｓ等、ＴＡＰＰＩ  ３９（１），２１（１９５６）
【非特許文献３】Ｒ．Ｅ．Ｋａｔｅｓ等、“Ａｌｋｙｌ  Ｋｅｔｅｎｅ  Ｄｉｍｅｒ  Ｓｉｚｅｓ”，Ｔｈｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒの第２章、第２版、Ｗ．Ｆ．Ｒａｙｎｏｌｄｓ編、Ｔａｐｐｉ  Ｐｒｅｓｓ，１９８９，ｐｐ．３３−５０
【非特許文献４】Ｒ．Ｂ．Ｗａｓｓｅｒ，“Ｔｈｅ  Ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ａｌｋｅｎｙｌｓｕｃｃｉｎｉｃ  Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ：Ｉｔ’ｓ  Ｐｅｒｔｉｎｅｎｃｅ  ｔｏ  Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｓｉｚｉｎｇ”，１９８５  Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１７頁，ＴＡＰＰＩ  Ｐｒｅｓｓ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
以上の理由から、普通の操作条件下で（ｉ）繊維質基体に有用なサイジング特性を与えると共に、（ｉｉ）製紙方法のウエットエンドでサイズ剤を使用する必要性を減らすか、なくす、簡単で効果的なセルロース反応性表面塗布のサイズ剤系を開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
概要
本発明は、（ａ）（ｉ）無水アルケニルこはく酸粒子及び（ｉｉ）界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを含む第一成分、及び（ｂ）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水、水溶性重合体、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分を含有する水性サイジング組成物であって、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分は十分希釈されている該サイジング組成物に関する。
【００１８】
また本発明は、（ａ）（ｉ）アルキルケテン二量体粒子及び（ｉｉ）界面活性剤成分を水に懸濁したエマルジョンを含有する第一成分、及び（ｂ）カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水溶性重合体、水、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分を含有する水性サイジング組成物であって、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、アルキルケテン
二量体成分及び第二成分は十分希釈されている該水性サイジング組成物に関する。
【００１９】
また本発明は、このような組成物で処理した繊維質基体、組成物の製造方法、及び組成物の使用方法にも関する。
本発明のこれらの特徴及び他の特徴、局面及び利点は、以下の説明及び附属の特許請求の範囲を参照して、一層良く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
説明
本発明は、無水アルケニルこはく酸粒子及び界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを有するサイジング組成物に関する。また本発明は、（ａ）界面活性剤含有無水アルケニルこはく酸成分を水で乳化して、エマルジョンを形成する工程、及び（ｂ）該エマルジョンを、カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水、水溶性重合体、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分と結合して、サイジング組成物を形成する工程を含む前述のような組成物の製造方法に関する。一実施態様では、無水アルケニルこはく酸の代りに、アルキルケテン二量体が使用される。他の一実施態様では、無水アルケニルこはく酸とアルキルケテン二量体との混合物が使用される。
【００２１】
本発明は、（ｉ）無水アルケニルこはく酸及び（ｉｉ）界面活性剤成分を含有する無水アルケニルこはく酸成分を含む第一成分を水で乳化して、エマルジョンを形成し、次いで該エマルジョンを、カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水溶性重合体、水、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分と慎重に制御された条件下で結合することにより得られるサイジング組成物を、サイズプレスにおいて通常、見られる温度で繊維質基体に塗布すると、繊維質基体に有用なサイジング特性を与える簡単で、なお高効率のサイジング組成物が製造できると言う今回の顕著な発見に基づく。
【００２２】
また本発明は、本発明に従って製造したサイジング組成物は、たとえ加水分解した無水アルケニルこはく酸（ＨＡＳＡ）を含有していても、無水アルケニルこはく酸が十分に希釈されている限り、繊維質基体に、有用なサイジング特性を与えることができると言う発見に基づく。このようなサイジング組成物を使用すると、製紙機のサイズプレス、カレンダー又は乾燥部での付着又は粘着を減らすか、なくす利点がある。また本発明は、無水アルケニルこはく酸の乳化工程での澱粉の必要性をなくすと共に、一層簡単で安価な装置で効果的なサイジング組成物を製造すると言う利点もある。サイズプレスでサイジング組成物を高温で利用できるのも有利である。
【００２３】
ここで用いた語句“有用なサイジング特性”は、紙製品の意図する用途に有用であるサイジング特性を意味する。逆に、ここで用いた“無用なサイジング特性”は、紙製品の意図する用途に有用ではないサイジング特性を意味する。ここで用いた用語“エマルジョン”は、第二成分と結合した時、製紙方法のいずれの適切な所、例えばサイズプレス又は塗布機で塗布した後、繊維質シートを形成しても、特に有用なサイジング組成物を形成する、本発明に従って製造したエマルジョンを言う。
【００２４】
本発明は、（ａ）無水アルケニルこはく酸粒子及び界面活性剤を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを有するサイジング組成物に関する。また本発明は、界面活性剤含有無水アルケニルこはく酸成分を水で乳化して、エマルジョンを形成する工程、及び（ｂ）該エマルジョンを、カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉、水溶性重合体、水、及びそれらの混合物よりなる群から選ばれた第二成分と結合して、サイジング組成物を形成する工程を含む、前述のようなサイジング組成物の製造方法に関する。
【００２５】
本発明のサイジング組成物は、特にサイズプレスでの用途に設計される。このサイジング組成物は、製紙方法のウエットエンドでサイズ剤を使用する必要性を減らすか、なくす。勿論、本発明のサイジング組成物は、繊維質基体の表面が処理可能な他のいずれの用途にも使用できる。
【００２６】
本発明によるサイジング組成物の第一成分は、無水アルケニルこはく酸及び界面活性剤を含有する無水アルケニルこはく酸成分を水に懸濁したエマルジョンを含有する。
【００２７】
無水アルケニルこはく酸成分は、一般に、ペンダント無水こはく酸基を有するモノ不飽和炭化水素鎖で構成される無水アルケニルこはく酸化合物を含有する。この無水アルケニルこはく酸化合物は、固体であってよい。
【００２８】
概して、無水アルケニルこはく酸化合物は、異性化Ｃ１４〜Ｃ２０モノオレフィン、好ましくは過剰量の内部オレフィンと、無水マレイン酸とを、無水アルケニルこはく酸化合物を生成するのに十分な温度及び時間、反応させることにより製造できる。
【００２９】
無水アルケニルこはく酸化合物の製造に使用されるオレフィンが例えばα−オレフィンの場合のように、内部オレフィンでなければ、このようなオレフィンは、内部オレフィンとなるように、異性化するのが好ましいかも知れない。無水アルケニルこはく酸化合物の製造に使用可能なオレフィンは、線状でも分岐していてもよい。オレフィンの炭素原子数は、約１４以上が好ましい。無水アルケニルこはく酸化合物の通常の構造は、例えばＵＳＰ  ４，０４０，９００に開示されている。この特許は、全体をここに援用する。無水アルケニルこはく酸化合物及びその製造法は、例えばＣ．Ｅ．Ｆａｒｌｅｙ及びＲ．Ｂ．Ｗａｓｓｅｒ，“Ｔｈｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒ，Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ”，Ｗ．Ｆ．Ｒｅｙｍｏｌｄｓ編，ＴＡＰＰＩ  Ｐｒｅｓｓ，１９８９，５１−６２頁に記載されている。この文献の開示は、全体をここに援用する。
【００３０】
無水アルケニルこはく酸成分は、若干の加水分解した無水アルケニルこはく酸を含有してよい。加水分解無水アルケニルこはく酸の量は、無水アルケニルこはく酸成分の全重量に対し、約１〜約９９重量％の範囲であってよい。
【００３１】
無水アルケニルこはく酸成分は、一般に第一成分を含有するエマルジョンの第一成分中に、エマルジョンの全重量に対し、約０．１重量％以上、又は約０．５〜約７０重量％、又は約１〜約４０重量％の量で存在する。他の一実施態様では、無水アルケニルこはく酸成分は、エマルジョン中に約２０〜約４０重量％の量で存在する。
【００３２】
エマルジョンは、一般に、第二成分と結合すると、以下のようなサイジング組成物を形成するエマルジョンを生成する条件下で、好適量の無水アルケニルこはく酸及び界面活性剤成分を、好適量の水で乳化することにより製造される。このサイジング組成物は、繊維質基体と接触すると、基体に有用なサイジング特性を付与するものである。
【００３３】
界面活性剤成分は、界面活性剤を含有する。この界面活性剤は、本発明に従ってエマルジョンの製造に使用した時、エマルジョンが繊維質基体と接触した後、凝集を最小化すると共に、繊維質基体に有用なサイジング特性を与えるエマルジョンを製造するものである。界面活性剤は、表面塗布エマルジョンを作る際、乳化剤として機能する。界面活性剤は、一般にアニオン性又はノニオン性であるか、或いはカチオン性であってもよく、広範囲のＨＬＢ値を有する。
【００３４】
好適な界面活性剤の例としては、限定されるものではないが、アルキル及びアリール第
一、第二及び第三アミン及びそれらの対応する第四塩、スルホスクシネート、脂肪酸、エトキシル化脂肪酸、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、エトキシル化トリグリセリド、スルホン化アミド、スルホン化アミン、エトキシル化重合体、プロポキシル化重合体又はエトキシル化／プロポキシル化共重合体、ポリエチレングリコール、燐酸エステル、ホスホン化脂肪酸エトキシレート、ホスホン化脂肪アルコールエトキシレート、アルキル及びアリールスルホネート及びサルフェートが挙げられる。好ましい好適な界面活性剤の例としては、限定されるものではないが、アミド；エトキシル化重合体、プロポキシル化重合体又はエトキシル化／プロポキシル化共重合体；脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、脂肪酸エステル、カルボキシル化アルコール又はアルキルフェノールエトキシレート；カルボン酸；脂肪酸；ジフェニルスルホネート誘導体；エトキシル化脂肪酸エステル；エトキシル化アルコール；エトキシル化脂肪アルコール；エトキシル化アルキルフェノール；エトキシル化アミン；エトキシル化アミド；エトキシル化アリールフェール；エトキシル化脂肪酸；エトキシル化トリグリセリド；エトキシル化脂肪酸エステル；エトキシル化グリコールエステル；ポリエチレングリコール；脂肪酸エステル；グリセロールエステル；グリコールエステル；特定のラノリンベース誘導体；モノグリセリド；ジグリセリド及び誘導体；オレフィンスルホネート；ホスフェートエステル；燐有機誘導体；ホスホン化脂肪酸エトキシレート；ホスホン化脂肪アルコールエトキシレート；ポリエチレングリコール；高分子多糖；プロポキシル化及びエトキシル化脂肪酸；アルキル及びアリールサルフェート及びスルホネート；エトキシル化アルキルフェノール；スルホスクシナメート；スルホスクシネートが挙げられる。
【００３５】
一実施態様では、界面活性剤成分としては、式（Ｉ）：
【化２】
2006510822.tif 000003
のトリアルキルアミン、式（Ｉ）のトリアルキルアミンのジメチルサルフェート第四塩、式（Ｉ）のトリアルキルアミンの塩化ベンジル第四塩、及び式（Ｉ）のトリアルキルアミンのジエチルサルフェート第四塩よりなる群から選ばれたアミンが挙げられる。式中、Ｒ１はメチル又はエチル、Ｒ２はメチル又はエチル、Ｒ３は炭素原子数１４〜２４のアルキルである。他の一実施態様では、界面活性剤成分は、このアミンを除外する。界面活性剤の水準は、無水アルケニルこはく酸成分に対し、約０．１〜約２０重量％の範囲であってよい。
【００３６】
以下の例は、特定の条件：ソルビタンモノラウレート（Ａｒｌａｃｅｌ  ２０）、エトキシル化ソルビタントリオレエート（Ｔｗｅｅｎ  ８５）、プロポキシル化ラノリン（Ｓｏｌｕｌａｎ  ＰＢ−５）、エトキシル化ラノリン（Ｌａｎｅｔｏ  １００）、ソルビタントリオレエート（Ｓｐａｎ  ８５）、イソsテアリン酸アルカノールアミド（Ｍｏｎａｍｉｄ  １５０−ＩＳ）、ヒドロキシル化ミルクグリセリド，（Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ  ＨＭＧ）、スルホこはく酸ナトリウムのビス（トリデシル）エステル（Ａｅｒｏｓｏｌ  ＴＲ−７０）が挙げられる。
【００３７】
エマルジョンの粒子は、一般に約０．５μ以上の中央値粒度を有する。エマルジョンの中央値粒度は、塗布、乳化に使用した重合体の種類、及び重合体の特性に従って変化し得る。他の一実施態様では、エマルジョンの中央値粒度は、約０．１〜約５０μ又は約０．５〜約３０μの範囲である。水で懸濁された粒子が広範囲の粒子分布を示し得ることは理解されよう。このような広範囲の粒子分布を有するエマルジョンを使用できる能力は、エ
マルジョンの製造が容易になるので有利である。一般にウエットエンド用に使用されるエマルジョンは、効果的なサイジングを付与するため、比較的狭く、かつ小さい粒度分布を必要とする。本発明エマルジョンの粒度分布は、単一様式であることが好ましい。幾つかの場合は、粒度分布は、二様式又は多様式であり得る。
【００３８】
エマルジョンは、無水アルケニルこはく酸、界面活性剤及び好適量の水を、エマルジョンを形成するのに十分なエネルギーを与える、せん断装置に通すことにより製造される。無水アルケニルこはく酸は、乳化方法の前に、水に曝してはならない。
無水アルケニルこはく酸は、一般にサイジング組成物中に、サイジング組成物の全重量に対し、約０．００１重量％以上、又は約０．０５〜約５重量％、又は約０．１〜約３重量％存在する。
【００３９】
エマルジョンを作る際の圧力及び温度は、第二成分と結合して、以下のようなサイジング組成物を形成できるエマルジョンを製造するのに十分な圧力及び温度である。このサイジング組成物は、繊維質基体と接触すると、基体に有用なサイジング特性を付与するものである。一実施態様では、好適な乳化装置、例えば、せん断装置の入口圧力は、約４０〜約１５０又は約２００°Ｆ（約４〜約６６℃又は９４℃）、又は約１２０〜約１５０°Ｆ又は約２００°Ｆの範囲の温度で約１ｐｓｉｇであり、出口圧力は、約４０〜約１５０°Ｆ又は約２００°Ｆ（約４〜約６６℃又は約９４℃）の範囲の温度で約２０〜約８０ｐｓｉｇ、好ましくは約４０〜約８０ｐｓｉｇの範囲である。一実施態様では、エマルジョンは、約４０°Ｆ未満、例えば約３２〜約４０°Ｆの温度で作られる。
【００４０】
好適なせん断装置への主要水流は、約０．１〜約２．０ガロン／分（ｇｐｍ）、好ましくは約１ｇｐｍの範囲であってよい。エマルジョンは、低せん断条件下、例えば遠心ポンプ、静的インラインミキサー、ぜん動ポンプ、ビーカー内磁気撹拌棒、頭上撹拌機、及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれた装置で作られる低せん断条件下で製造するのが好ましい。
【００４１】
第二成分は、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、第二成分中に無水アルケニルこはく酸成分が十分希釈されているように、（ｉ）澱粉成分（カチオン性澱粉、ノニオン性澱粉、アニオン性澱粉）、（ｉｉ）水、又は（ｉｉｉ）水溶性重合体、（及びそれらの混合物）の群から選ばれる。
【００４２】
本発明の水性サイジング組成物の製造に使用される水溶性重合体は、本発明に従って使用した時、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、繊維質基体に有用なサイジング特性を与えるサイジング組成物を生成するものである。
一般に本発明の好適な水溶性重合体は、カチオン性ビニル付加重合体、アニオン性ビニル付加重合体、中性重合体、両性重合体及び縮合重合体である。
【００４３】
好適な重合体の例としては、分子量が１０，０００〜３，０００，０００ダルトンの範囲の水溶性重合体が挙げられる。本発明に使用される実質的に水溶性の重合体は、限定されるものではないが、均質重合体及び共重合体、並びに三元共重合体及び四元共重合体となるそれらの組合わせで構成され、これらの重合体を構成するモノマーとしては、アクリルアミド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート第四塩（ｑｕａｔｅｒｎａｒｉｅｓ）、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート第四塩、ジメチルアミノエチルメタリレート、ジメチルアミノエチルメタリレート第四塩、ジメチルアミノエチルメタリレート及びその第四塩、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、アクリル酸である。好適な重合体としては、“マンニッヒ”反応を施したアクリルアミ
ドの重合体及び共重合体もある。また一実施態様では、対応するマンニッヒ第四塩は、可能な水溶性重合体である。その他の水溶性重合体としては、実質的に水溶性で水分散性の、スチレン−アクリレート、スチレンアルキルアクリル酸、スチレンマレイン酸、スチレン−マレイン酸アミド、スチレンマレイン酸エステル、スチレン−マレイン酸アミドエステル、及びそれらの対応する塩で構成された共重合体が挙げられる。他の一実施態様では、好適な重合体としては、前記モノマーの反応生成物の組合わせを含む水性分散液、ポリビニルアルコール、ポリ（ビニルアルコール−ビニルアミン）、それらの対応するアセテート又はホルマメート（ｆｏｒｍａｍａｔｅ）又は部分加水分解した重合体、又はポリビニルアミンを有するポリウレタン分散物が挙げられる。
【００４４】
共重合体の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノ−アルキル（メタ）アクリレート及び／又はアミド及び／又はアルキル（メタ）アクリレート、スチレン、イソブチレン、ジイソブチレン、酢酸ビニル及び／又はアクリロニトリルの共重合体がある。縮合重合体の具体例としては、トリメチレンジアミンと１，２−ジクロロエタン又は１，３−ジクロロプロパンとの縮合重合体；アジピン酸とジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン又は同様なポリアルキレンとの縮合重合体；ポリアミド；エピクロルヒドリンとの連続反応生成物；ジメチルアミン−エピクロルヒドリン；エチレンジアミンポリアクリルアミドがある。その他の具体例としては、ポリビニルピリジン、ポリ−Ｎ−メチルピリジニウムクロリド；トリアルキルアミンで四級化したポリ−ｐ−クロロスチレンがある。この種の好適な重合体の例は、ＵＳＰ  ４，６５７，９４６、同４，７８４，７２７、同３，４４５，３３０、同６，３４６，５５４に記載されている。これらの特許は、全体をここに援用する。
【００４５】
本発明の実施態様に含まれる天然重合体、ゴム及びそれら抽出物は、グアー、アカシア、寒天、アルギン、カラゲナン、セルロース及びその誘導体、キチン、キトサン、ダンマル、デキストラン、デキストリン、エチルセルロース、ゼラチン、ゲラン（ｇｅｌｌａｎ）、ヤラッパ、カラヤ、ケルプ、イナゴマメ、メチルセルロース、乳香、ペクチン、ラムサン（ｒｈａｍｓａｎ）、サンダラック、トラガカントゴム、ウエラン（ｗｅｌａｎ）及びキサンタンから取ってよい。天然重合体の塩及び誘導体も含まれる。重合体は、天然の状態であってもよいし、又はその後、塩又はその他の誘導体（例えばヒドロキシエチル化）を形成するため、誘導体化してもよい。これらの生成物は、アニオン性、カチオン性、両性又は中性であってよい。
【００４６】
水溶性重合体成分のｐＨは変化する。水溶性重合体成分の好ましいｐＨ範囲は、約３．０〜約９．０、最も好ましくは５．０〜８．０でなければならない。水溶性重合体の温度は、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分は十分希釈されている限り、いかなる温度でもよい。水溶性重合体成分の好ましい温度は、約４０〜約１５０°Ｆ又は約２００°Ｆ（約４〜約６６℃又は約９４℃）、最も好ましくは約５５〜約１００°Ｆ（約１３〜約３８℃）の範囲である。
【００４７】
水溶性重合体成分は、本発明によるサイジング組成物を製造するのに十分な量で存在する。水溶性重合体成分は、サイジング組成物中に０．０１〜２０重量％存在する。一実施態様では、水溶性重合体成分は、一般にサイジング組成物中に約０．０５〜約１０重量％、好ましくは約０．０７５〜約５重量％、最も好ましくは約０．１〜約１重量％存在する。
【００４８】
澱粉成分は、一般に、本発明に従って使用した時、以下のようなサイジング組成物を生成するいかなる澱粉も使用できる。このサイジング組成物は、繊維質基体と接触すると、基体に有用なサイジング特性を付与するものである。一般に澱粉成分としては、変性した
もので、一般に本来、アニオン性又はノニオン性の澱粉が挙げられる。しかし、澱粉成分としては、両性又はカチオン性の澱粉、例えばサイズプレスで使用されるものも挙げられる。
【００４９】
好適な澱粉は、通常、アニオン性又はノニオン性で、ベースのトウモロコシ、ジャガイモ、小麦、タピオカ又はモロコシベース澱粉が、酵素、高温、及び／又は化学的／熱的転化技術を用いて変性されたものでもよい。化学的変性には、限定されるものではないが、酸化、酸変性、熱、アセチル化、及びヒドロキシエチル化がある。好適な澱粉の例としては、限定されるものではないが、ＰｅｎｆｏｒｄのＤｏｕｇｌａｓ（登録商標）３０１２酸化圧痕（ｄｅｎｔ）トウモロコシ澱粉、ＣａｒｇｉｌｌのＦｉｌｍｆｌｅｘ（登録商標）６０ヒドロキシエチル化圧痕トウモロコシ澱粉及びＳｔａｌｅｙのＥｔｈｙｌｅｘ（登録商標）２０３５ヒドロキシエチル化圧痕トウモロコシ澱粉、及びＧｒａｉｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの酸化圧痕澱粉が挙げられる。
【００５０】
澱粉は、澱粉水溶液の形態で使用できる。澱粉溶液の粘度は、通常のサイズプレス溶液温度で約１０〜約２００ｃＰに変化できる。澱粉成分の温度は、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分は十分希釈されていれば、いかなる温度でもよい。澱粉成分の温度は、約６０〜約２００°Ｆ（約１５〜約９４℃）で変化し得る。一実施態様では、澱粉成分の温度は、約４０°Ｆを超え約１５０°Ｆ以下（約４〜約６６℃）又は約２００°Ｆ（約９４℃）、又は約５５〜約１００°Ｆ（約１３〜約３８℃）である。澱粉固体は、変性する必要もないが、所望ならば変性可能である。澱粉固体は、約０．１〜２０重量％、好ましくは約５〜約１３重量％の範囲が可能である。一実施態様では、澱粉成分のｐＨは、それ自体のｐＨで使用できる。このｐＨは調節できるが、調節する必要はない。澱粉成分のｐＨは、一般に約５〜９、好ましくは約７〜約８．５である。
【００５１】
通常、水だけでは、サイズプレスに使用されるエマルジョンに添加されない。しかし、本発明では水を第二成分として使用する場合、製紙方法において、ウエットエンド用に通常使用される水は使用できる。水は、いかなる好適な手段、例えばライン供給によっても添加できる。この製紙水の好ましいｐＨ範囲は、約４．０〜約９．０、最も好ましくは約５．０〜約８．０でなければならない。水の温度は、サイジング組成物が繊維質基体と接触すると、該組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を付与可能に、無水アルケニルこはく酸成分及び第二成分が十分希釈されていれば、いかなる温度でもよい。水成分の好ましい温度は、約４０°Ｆを超え約１５０°Ｆ以下（約４〜約６６℃以下）又は約２００°Ｆ、最も好ましくは約５５〜約１００°Ｆ（約１３〜約３８℃）でなければならない。第二成分として水を使用する場合、澱粉成分及び水溶性重合体成分は、有利には、若干量でも、好ましくは全く使用してはならない。
【００５２】
水は、サイジング組成物の主要成分である。一般に水は、サイジング組成物の約９５重量％以上、或いは約９０重量％以上又は約８０重量％以上形成する。
【００５３】
サイジング組成物は、エマルジョンを第二成分（澱粉、水、又は水溶性重合体）と結合することにより製造される。エマルジョンは、いかなる好適な手段、例えば混合によっても第二成分と結合できる。エマルジョン及び第二成分は、インラインで結合するのが好ましい。第一成分を約４０℃未満の温度で作る場合、第一成分は、第二成分と結合する際の第二成分により加熱され、その結果、得られるサイジング組成物の温度は、約４０°Ｆを超え、例えば約４０°Ｆを超え約２００°Ｆ以下（約９４℃）又は１５０°Ｆ（約４〜６６℃）、又は約５５〜約１００°Ｆ（約１３〜約３８℃）の範囲となる。或いは、第一成分を約４０°Ｆを超える温度で作る場合、得られる水性サイジング組成物の温度も、一般に約４０°Ｆを超え、例えば約４０°Ｆを超え、又は５０°Ｆ（１０℃）〜約２００°Ｆ
（約９４℃）となる。第一成分を約４０°Ｆを超える温度で作る場合、第一成分の温度は、一般に第二成分の温度よりも低くなる。一実施態様では、第一成分を約４０°Ｆを超える温度で作る場合、第一成分の温度は、第二成分の温度と同じか又は高くなる。したがって、第一成分は、繊維質基体の表面に直接添加せず、むしろ第一成分は、第二成分と結合して、加水分解を起こすことが予想される条件下で水性サイジング組成物を形成し、次いで得られたサイジング組成物を繊維質基体に添加する。
【００５４】
他の一実施態様では、サイジング組成物は、更に表面サイズ剤を含有する。しかし、これは必要ではない。好適な表面サイズ剤としては、限定されるものではないが、スチレン無水マレイン酸共重合体、スチレンアクリル酸共重合体、ポリウレタン分散物及びスチレンアクリレートエマルジョンが挙げられる。好ましいスチレン無水マレイン酸共重合体は、スチレン又は置換スチレンと、無水マレイン酸及びその部分エステル化又は加水分解対応物のようなビニルモノマーとの共重合体である。一例は、Ｂａｙｓｉｚｅ（登録商標）Ｓ４８である。好ましいスチレンアクリル酸共重合体は、スチレン又は置換スチレンと、アクリル酸及びメタクリル酸のようなビニルモノマーとの共重合体である。具体例は、Ｂａｙｓｉｚｅ（登録商標）Ｓ２１０及び２２５である。好ましいポリウレタン分散物は、イソシアネート又はジイソシアネート及びアミン又はアルコールの共重合体である。具体例は、Ｇｒａｐｈｓｉｚｅ（登録商標）Ａ、Ｃ及びＴである。好ましいスチレンアクリレートエマルジョンは、スチレン、置換スチレン又はアクリロニトリルと、アクリレート又はメタクリレートエステルとの共重合体である。具体例は、Ｂａｙｓｉｚｅ（登録商標）Ｓ  ＡＧＰ、ＢＭＰ及び８５０、Ｂａｓｏｐｌａｓｔ（登録商標）４００ＤＳスチレンアクリレートエマルジョンである。無水アルケニルこはく酸成分と追加のサイズ剤との比は、乾燥基準で約１：０．２〜約１：５０の範囲である。
【００５５】
一実施態様では、サイジング組成物は、無水アルケニルこはく酸成分に対し（ｔｏ）追加（添加）サイズ剤を約１重量％未満から５０重量％以下含有する。他の実施態様では、サイジング組成物は、無水アルケニルこはく酸成分に対し、追加サイズ剤を約０．５：１を超える重量％、又は無水アルケニルこはく酸成分に対し、追加サイズ剤を約５０：１未満の重量％、含有する。
【００５６】
サイジング組成物で処理される繊維質基体は、本発明に従って製造したサイジング組成物で処理した時、意図する用途に好適なサイジング特性が得られるいかなる紙製品の基体も可能である。一実施態様では、繊維質基体としては、炭酸カルシウム、酸化チタン、及び粘土充填紙製品を含有する晒した又は未晒しの紙又は板紙が挙げられる。繊維質基体から作る紙製品としては、サイズプレスで、又は本発明のサイジング組成物の噴霧により、表面処理される晒した又は未晒しの紙又は板紙であってもよい。
【００５７】
本発明は、板紙製品、ファインペーパー製品又は新聞用紙製品のサイジングに特に有益である。板紙は、通常、筆記用紙よりも重い製紙機製ファイバーウエブである。板紙の重さは、一般に約１２０〜約４００ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）の範囲である。板紙パルプは、晒した又は未晒しの未加工の軟材、硬材型であっても、或いは段ボール箱、古い新聞用紙、オフィスの混合屑紙（ｗａｓｔｅ）、及び古い雑誌（後の２つは、炭酸カルシウム充填剤を含有する）の１種以上からなるリサイクル紙で作ってもよい。新聞用紙は、本質的に、化学処理していない粉砕木材パルプから作った木材含有コート又は未コートの雑誌紙及び新聞紙か、又は粉砕木材及びリサイクル構成の組合わせである。ファインペーパーは、一般に印刷用紙以外の印刷及び筆記用紙と言われる。ファインペーパーの重さは、一般に約４０〜約１２０ｇ／ｍ２（ｇｓｍ）の範囲である。特定の用途としては、雑誌、カタログ、本、商業用の印刷、コピー及びビジネス書式、及び書簡紙がある。これらのグレードの大部分に使用されるパルプは、少量のリサイクル又は木材含有パルプで化学処理される。印刷及び筆記用紙は、一般に晒し化学パルプ（例えばクラフトパルプ又は亜硫酸パルプ）か
ら作られ、約５〜約３０％水準の炭酸カルシウムを含有する。これらの紙は、インク除去／リサイクルの晒し屑紙（分別したオフィス混合屑紙）を一部含有してよい。
【００５８】
本発明は、使用時、（ａ）パルプスラリーから繊維質シートを形成する工程、及び（ｂ）この繊維質シートの表面を本発明のサイジング組成物で処理する工程を含む紙製品のサイジング方法を包含する。本発明のサイジング組成物は、繊維質基体の表面に、得られる紙製品に有用なサイジング特性を与えるのに十分多量、添加する。サイジング組成物は、繊維質基体の表面に、この組成物を吸着できるいかなる方法によっても基体に添加できる。サイジング組成物は、繊維質基体中に、表面に塗布した澱粉付着量に応じた量、浸透する。一実施態様では、サイジング組成物は、未晒しのクラフト又は木材含有紙に塗布できる。サイジング組成物は、現場で作って、製造後、直ぐに使用するのが好ましい。
【００５９】
一実施態様では、サイジング組成物は、形成されたウエブ上に、無水アルキルこはく酸成分の用量（ポンド／乾燥紙トン）約０．１ポンド／トン以上、又は約０．１〜約１０ポンド／トン、約０．５〜約５ポンド／トン、好ましくは約０．５〜約３．０ポンド／トンで塗布する。これらの用量は、乾燥紙メートルトン当りｋｇでは、約０．０５以上、又は約０．０５〜約５、又は約０．２５〜約２．５、又は好ましくは約０．２５〜約１．５に相当する。板紙製品の製造に特に有利な用量は、約１．５〜約３．０ポンド／乾燥紙トン、好ましくは約１．５〜約２．５ポンド／乾燥紙トン（約０．７５〜約１．５ｋｇ、好ましくは約０．７５〜約１．２５ｋｇ／乾燥紙メータートン）の範囲である。
【００６０】
ファインペーパー製品の製造に特に有利な用量は、約０．１〜約５ポンド、又は約０．５〜約２．０ポンド、又は好ましくは約０．５〜約１．５ポンド／乾燥紙トン（約０．０５〜約２．５ｋｇ、又は約０．２５〜約１ｋｇ、好ましくは約０．２５〜約０．７５ｋｇ／乾燥紙メータートン）の範囲である。新聞用紙製品の製造に特に有利な用量は、約０．１〜約５ポンド、約０．１〜約３ポンド、又は好ましくは約０．１〜約１．５ポンド／乾燥紙トン（約０．０５〜約２．５ｋｇ、約０．０５〜約１．５ｋｇ、又は約０．０５〜約０．７５ｋｇ／乾燥紙メータートン）の範囲である。他の好適な範囲は、約０．１〜約１．０ポンド、好ましくは約０．２〜約０．７ポンド／乾燥紙トン（約０．０５〜約０．５ｋｇ、好ましくは約０．１〜約０．３５ｋｇ）であってよい。
【００６１】
繊維質基体中の無水アルキルこはく酸成分の量は、重量％で言うと、製造した繊維質基体の重量に対し、約０．００５重量％以上で、また約０．００５〜約１重量％の範囲であってよく、又は好ましくは同一基準で約０．０２５〜約０．５重量％の範囲であってよい。
【００６２】
サイジング組成物の使用温度は、一般に約１８０°Ｆ（約８２℃）未満、又は約１９０°Ｆ（約８８℃）未満で、約１２０°Ｆ（約４９℃）又は約４０°Ｆ（約４℃）〜約１８０°Ｆ（約８２℃）又は約１９０°Ｆ（約８８℃）、又は約１４０°Ｆ（約６０℃）〜約１６０°Ｆ（約７１℃）の範囲でよい。サイジング組成物の使用ｐＨ条件は、一般に約４．０〜約９、又は約７〜約８である。
【００６３】
本発明のサイジング組成物で処理した繊維質基体には、意図する用途に適切なサイジング特性が得られる。一般に、このサイジング組成物で作ったファインペーパー製品は、ＴＡＰＰＩ規格方法Ｔ５３０  ｏｍ９６に記載のインク浸透有効寿命が２０秒以上、好ましくは約２０〜約５００秒、又は好ましくは約５０〜約２００秒を示す。
【００６４】
板紙製品に対しては、サイジング組成物は、製造した板紙の最終用途に応じて、得られる紙製品が約５０〜約１２０ｇ／ｍ２の範囲のＣｏｂｂサイジング値（２分試験基準で）を示すように、板紙繊維質基体をサイズできる。Ｃｏｂｂサイジングは、ＴＡＰＰＩ方法
Ｔ４４１  ｏｍ９８に記載の標準化した装置及び方法を用いて、所定の時間（この場合は２分）内に板紙又は紙サンプルに吸着された液体、一般には水の量の尺度である。或いは、サイジング組成物で作った板紙製品は、約３０〜約１２０ｇｓｍ、又は好ましくは約５０〜約８０ｇｓｍの範囲のＣｏｂｂサイジング値を示すことができる。
【００６５】
ファインペーパー製品に対しては、サイジング組成物は、得られる紙製品が約１８〜約４０ｇ／ｍ２の範囲のＣｏｂｂサイジング値（１分基準で）を示すように、繊維質基体をサイズできる。或いは、ファインペーパーのグレードに応じて、本発明は、２０秒Ｈｅｒｃｕｌｅｓサイズ試験（ＨＳＴ、“ＴＡＰＰＩ  ５３０”１％蟻酸、８０％反射率としても知られている）〜５００秒の耐浸透性を付与できる。
【００６６】
新聞用紙製品に対しては、サイジング組成物は、繊維質基体をサイズし、水滴試験（大きさ５μＬの水滴を基準とする）で測定して、製造される刊行物グレードの最終用途に応じて、約１０〜約１００秒の範囲のサイジング特性を示す紙製品を製造できる。水滴試験は、印刷用紙について共通に使用される試験で、水滴が繊維質基体に浸透する時間を測定する。
【００６７】
本発明のサイジング組成物で製造した紙製品は、良好なサイズプレス運転性（ｒｕｎｎａｂｉｌｉｔｙ）を得るため、プレサイズプレスサイジングが、どこでも約２〜約１０秒のＨＳＴを示すように、内部添加したサイズ剤も含有できる。
【００６８】
ウエットエンドに若干のサイズ剤を添加して、方法を実施したい場合は、ウエットエンドサイズ剤をパルプスラリーに加えて、このスラリーから繊維質シートを形成する。次いで、繊維質シートを本発明のサイジング組成物で処理して、この繊維質基体をサイズする。
【００６９】
ウエットエンドサイズ剤成分としては、ウエットエンドで使用する、いかなるサイズ剤、例えばロジン又はロジンエマルジョンでもよく、セルロースのヒドロキシル基と反応して共有化学結合を形成できると考えられるサイズ剤が挙げられる。ウエットエンドサイズ剤成分用に好適なサイズ剤としては、ケテンの二量体及び多量体、無水アルケニルこはく酸、炭素原子数約１２〜２２の有機エポキシド、炭素原子数約１２〜２２のハロゲン化アシル、炭素原子数約１２〜２２の脂肪酸からの無水脂肪酸、炭素原子数約１２〜２２の有機イソシアネートが挙げられる。ケテンの二量体及び多量体は、ＵＳP  ６，１６２，３２８に記載され公知である。この特許は、全体をここに援用する。
【００７０】
一実施態様では、ウエットエンドサイズ剤成分は、カチオン性成分を含有する。他の一実施態様では、ウエットエンドサイズ剤成分は、カチオン性澱粉及び無水アルケニルこはく酸を含有する。他の一実施態様では、ウエットエンドサイジング成分は、本発明のサイジング組成物の製造に使用されるエマルジョンであり得る。この実施態様では、本発明のサイジング組成物の製造に普通に使用される若干のエマルジョンが、ウエットエンドサイジング成分用に使用される。
【００７１】
セルロース反応性サイズ剤をウエットエンドに添加すると共に、本発明のサイジング組成物を繊維質基体の表面処理に使用する場合、（ｉ）ウエットエンドに塗布されるサイズ剤と、（ｉｉ）サイジング組成物中の無水アルケニルこはく酸成分の重量比との重量比は、好ましくは約１：１未満、又は好ましくは約０．５：１未満である。
【００７２】
出願人は、本発明のサイジング組成物に、無水アルケニルこはく酸の急速な加水分解を起こす条件を施すにも拘わらず、サイジング組成物が繊維質基体に有用なサイジング特性を与える理由が判らない。理論に束縛されることなく、無水アルケニルこはく酸成分及び
第二成分は、サイジング組成物に有用な乳化及び安定化特性を付与可能に、十分希釈されていると考えられる。
【００７３】
本発明は、従来得られない利点を与える。
本発明は、ウエットエンドで使用されるサイズ剤の量を減らすか、なくし、これにより、製紙機の清浄度問題を起こすことが知られている化学添加物や構成成分とのウエットエンド相互作用を減らすか、なくす。一実施態様では、ウエットエンドサイズ剤成分中の無水アルケニルこはく酸は、操作中に使用される全無水アルケニルこはく酸の５０％以下である。他の一実施態様では、ウエットエンド中の無水アルケニルこはく酸は、操作中に使用される全セルロース反応性サイズ剤の４０％以下、３０％以下、２０％以下、又は１０％以下の量、存在する。
【００７４】
繊維質基体表面に塗布する場合、サイジング組成物に含まれる無水アルケニルこはく酸成分は、パルプスラリーに無水アルケニルこはく酸を添加する場合に比べて、高水準で繊維質基体に保持される。
【００７５】
本発明によれば、公知の方法で普通に製造される同量の紙を、ユーザーが更に少量のサイズ剤を用いて製造することも可能である。一実施態様では、本発明では、普通の方法で使用されるサイズ剤を５０％未満、又は約７０〜３０％少なく使用して、しかも公知のサイジング法で通常、起こる問題もなく、同量の紙が得られる。本発明は、ユーザーが、工場で生産される紙の品質及び量を犠牲にすることなく、無水アルケニルこはく酸を更に少なく使用できるシステムも提供する。
【００７６】
従来のサイジング法で通常、起こる問題が回避され、しかも繊維質基体を直接処理することにより、サイズ剤の保持量が多くなるので、製紙業者がこれまでの習慣的な使用量よりも少量のサイズ剤で多量の紙を製造することが今、可能となった。本発明によれば、製紙業者が、普通のサイジング組成物で通常、起こる問題、例えば運転性、付着物の形成、又は紙製品の品質のばらつきによる問題もなく、長期間、製紙機を運転することが可能となる。例えば本発明によれば、サイズプレス又はカレンダーに視覚的な付着なく、長期間、製紙機を運転することが可能となる。
【００７７】
本発明は、主として、本発明のサイジング組成物を無水アルケニルこはく酸成分を含有するエマルジョンで製造する現在、好ましい実施態様に向けたものである。しかし、本発明は、エマルジョンを無水アルケニルこはく酸以外のセルロース反応剤で製造する実施態様も包含する。例えば一実施態様では、サイジング組成物は、イソシアネート、アルキルケテン二量体（ＡＫＤ）及び酸無水物よりなる群から選ばれた乳化セルロース反応剤を含有するエマルジョンで製造することも可能である。
【００７８】
したがって、一実施態様では、本発明は、ＡＳＡの代りにＡＫＤを用いて製造又は実施できる。ここで使用した用語“ＡＫＤ”は、当業者が認めている化学構造を有する二量体化したアルキル及びアルケニルケテンを言い、この場合、ＡＫＤは、前記定義したように、炭素原子数が４を超え、アルキル、アルケニル、アラルキル又はアラルケニル基から選ばれた疎水基を含有する。好ましくは各炭化水素基は、独立に炭素原子数約４〜約３６の疎水基である。ＡＫＤサイズ剤は、幾つかの文献、例えばＵＳＰ  ３，９９２，３４５及び同５，５１０，００３；Ｊ．Ｗ．Ｄａｖｉｓ等、ＴＡＰＰＩ  ３９（１），２１（１９５６）；及びＲ．Ｅ．Ｋａｔｅｓ等、“Ａｌｋｙｌ  Ｋｅｔｅｎｅ  Ｄｉｍｅｒ  Ｓｉｚｅｓ”，Ｔｈｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒの第２章、第２版、Ｗ．Ｆ．Ｒａｙｎｏｌｄｓ編、Ｔａｐｐｉ  Ｐｒｅｓｓ，１９８９，ｐｐ．３３−５０に記載されている。本発明に有用なＡＫＤサイズ剤の特定例としては、限定されるものではないが、オクチルケテン二量体、デシルケテン二量体、ドデシルケテン二量体、テトラデシルケテン二量体
、ヘキサデシルケテン二量体、オクタデシルケテン二量体、エイコシルケテン二量体、ドコシルケテン二量体、テトラコシルケテン二量体、及び有機酸及び天然産の脂肪酸混合物、例えばパルミトレイン酸、オレイン酸、リシノール（ｒｉｎｃｉｎｏｌｅｉｃ）酸、リノール酸、リノレン酸、ココナッツ油、ヤシ油、オリーブ油及びピーナッツ油に見られる脂肪酸から公知の方法で製造したものが挙げられる。これら酸のいずれの混合物も使用してよい。好ましいＡＫＤサイズ剤は、限定されるものではないが、炭素原子数が約８〜約３６である少なくとも１つのアルキル又はアルケニル基が挙げられる。更に好ましいＡＫＤサイズ剤は、限定されるものではないが、ヘキサデシル、オクタデシル及びオレイルケテン二量体が挙げられる。ＡＳＡの代りにＡＫＤを使用する実施態様では、前記ＡＳＡ含有サイジング組成物の説明は、ＡＫＤを用いたサイジング組成物にも同様に使用できることが判る。したがって、用語“無水アルケニルこはく酸”又は“ＡＳＡ”を使用する際は、用語“無水アルケニルこはく酸”又は“ＡＳＡ”の代りに、用語“ＡＫＤ”も使用できる。一実施態様では、ＡＫＤは、２オキセタノンケテン多量体を除外する。以下に実施例により更に本発明を説明する。なお、部及び％は、特記しない限り、重量％である。
【実施例１】
【００７９】
例：材料、実験法、試験
製紙方法
これらの例で使用した紙は、２種の原料から作った。第一の方法として製紙法Ａは、パイロット製紙機を用いて製造した。組成は、４２０カナダ規格ろ水度まで精製した晒し軟材クラフト３０％及び３５０カナダ規格ろ水度まで精製した晒し硬材クラフト７０％で構成した。各製造法では、アニオン性ポリアクリルアミド保持助剤を使用した。
【００８０】
３種の紙を作った。紙Ａは、炭酸カルシウム（ＡＬＢＡＣＡＲ（登録商標）５９７０、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ，Ｉｎｃ．）を１４．９％含有し、内部添加サイズ剤を含まない７０ｇ／ｍ２のシートである。紙Ｂは、炭酸カルシウムを１４．９％及び及び内部添加サイズ剤として所定量の無水アルケニルこはく酸（ＡＳＡ）（ＢＡＹＳＩＺＥ（登録商標）Ｉ１８合成サイズ剤）を含有する７０ｇ／ｍ２のシートである。紙Ｃは、炭酸カルシウム（ＡＬＢＡＣＡＲ  ５９７０）を２５％含有し、内部添加サイズ剤を含まない１２５ｇ／ｍ２のシートである。
内部添加用に作った澱粉サイジングエマルジョンを、Ｒｏｓｓホモジナイザーを用いて、１：１（澱粉：サイズ剤）重量比のカチオン性澱粉（Ｈｉ−Ｃａｔ（登録商標）ＣＷＳ澱粉、Ｐｅｎｆｏｒｄ）及びＢａｙｓｉｚｅ（登録商標）Ｉ１８内部サイズ剤で製造した。これは、サイズエマルジョンＡと言う。
【００８１】
第二の方法は、市販の手すき（ｈａｎｄｓｈｅｅｔ）装置として、目標基準重量５０ポンド／ＴＡＰＰＩ連に対し、標準（８インチ×８インチ）銘木（Ｎｏｂｌｅ  ａｎｄ  Ｗｏｏｄ）手すきモールドを使用した。稠度約０．６％で繊維バッチ１０ｇ当り通常の薬品添加順序は、サイズ剤（必要ならば）、１分間混合、アニオン性保持助剤（約１ポンド／トン）１５秒間混合である。各バッチは、３枚の２．８ｇ乾燥シートに分割した。これらのシートを形成し、空気圧ロールのニップのフェルト間で加圧し、回転乾燥機のドラム上、約２４５０°Ｆで約１分間乾燥した。これは、製紙法Ｂと言う。
【００８２】
澱粉溶液
０．５Ｎ  ＨＣｌ又は０．５Ｎ  ＮａＯＨのいずれかでｐＨ７．０＋／−０．２に調節した脱イオン水（ここでは、処理水Ａと言う）中に市販の表面サイズ澱粉（Ｆｉｌｍｆｌｅｘ（登録商標）６０澱粉、Ｃａｒｇｉｌｌ）を含む１５％澱粉固体スラリーを作り、次いでこの混合物を９５℃で１時間加熱することにより、澱粉溶液を製造した。これは、澱粉溶液Ａと言う。
澱粉溶液Ａ  １５０部に、処理水Ａを１７１部加えた。次いで、０．５Ｎ  ＮａＯＨ溶
液を滴下して、ｐＨ７．１〜７．３の澱粉溶液を得た。これは、澱粉溶液Ｂと言う。
【００８３】
処理水Ａ中に市販の表面サイズ澱粉（ＳｔａＣｏｔｅ（登録商標）Ｈ４４、ＡＥ  Ｓｔａｌｅｙ）を含む１５％澱粉固体スラリーを作り、次いでこの混合物を９５℃で１時間加熱することにより、澱粉溶液を製造した。これは、澱粉溶液Ｃと言う。
澱粉溶液Ｃ  １５０部に、処理水Ａを４１２．５部加えた。次いで、０．５Ｎ  ＮａＯＨ溶液を滴下して、ｐＨ７．１〜７．３の澱粉溶液を得た。これは、澱粉溶液Ｄと言う。
【００８４】
表面塗布法Ａ
次に、紙サンプルを処理するため、適切なサイジング組成物を使用した。所望の用量は、乾燥紙シート上の組成物の液体付着量を基準として計算した。これは、乾燥シートと表面処理溶液に浸漬した（更にプレスした）シートとの重量差を測定することにより求められる。試験紙は、適当な大きさに切断し、秤量し、各種サイジング組成物中に浸漬し、１２ｐｓｉｇの圧力に加圧し、次いで２４０°Ｆで３５秒乾燥した。使用量は、ポンド／トン、即ち、乾燥紙１トン当り乾燥サイズ剤ポンドで表わす。
【００８５】
表面塗布法Ｂ
パイロット製紙機で適切な紙を製造した。サイズプレスでは、紙を処理するため、適切なサイジング組成物を用いた。サイジング組成物は、走行タンクからサイズプレスに供給し、過剰の材料は走行タンクに再循環した。乾燥紙上の組成物の液体付着量を基準として、所望の用量を計算した。これは、サイズプレスでの澱粉溶液の吸収容量を測定することにより求めた。次いで紙を第二乾燥機部に直接供給し、リールで巻いた。
【００８６】
表面塗布法Ｃ
フラッドニップ（ｆｌｏｏｄｅｄ  ｎｉｐ）紙サイズプレス塗布に使用するため、Ｗｅｒｎｅｒ  Ｍａｔｈｉｓ  実験室サイズプレスを改造した。この実験室フラッドニップサイズプレスは、２つの硬質ゴムローラーからなる。これら２つのローラー間のニップ圧は、紙の基準重量に従って調節した。ローラー速度は、付着量を最適化するように変化させた。サイズプレス溶液の付着量は、目標のサイズプレス液を含有するニップを通過する前後の試験シートを測定することにより求めた。次に試験液を適切量の処理溶液（乾燥澱粉付着量を基準とする実固体）と混合する。試験溶液をニップに加え、紙サンプルをニップから供給した。用量は、乾燥紙１トン当り、実基体ポンドとして表わした。処理した紙サンプルは、直ちに、２４０°Ｆに加熱された回転ドラム乾燥機に３５秒間通した。
【００８７】
界面活性剤
以下に示す界面活性剤を試験した。
【表１】
2006510822.tif 000004
【００８８】
処理有効性試験
サイズ剤及び条件の処理有効性を以下の各種試験の幾つかを行うことにより求めた。これら試験の一般的方法を以下に示す。紙サンプルは、試験前に、全て５０％相対湿度及び７０℃、２４時間、状態調節した。
【００８９】
試験Ａ：インク浸透有効寿命
ＵＳＰ  ５，４８３，０７８に記載の計測器を用いた他は、ＴＡＰＰＩ方法Ｔ５３０ｐｍ−８９と同様な方法を用いてインク浸透有効寿命を測定した。この試験は、インクと接触する側とは反対側の紙の反射率が初期値の８０％に低下するまでの時間（秒）を測定する。インクは、ｐＨ７に緩衝された１．２５％ナフトールグリーンＢ染料からなる。試験値は、基準重量の３乗として変化するものと仮定して、紙の基準重量に対し標準化する。結果は、秒単位で表わす。
【００９０】
像解析
像解析は、外形測定用ソフトウエアを備えたＯｐｔｏｍａｘ  Ｓｏｒｃｅｒｅｒ像分析システム、ＣＣＤカメラ及びリングファイバー光学照明付き立体ズーム顕微鏡を用いて行った。数種の試験を用いる。
【００９１】
試験Ｂ：黒色像解析
試験シート上に、太字、８ポイント、Ａｒｉａｌフォントからなる文字“Ｈ”を数列、印刷するため、市販のインクジェットプリンターを用いた。次に、“黒色文字面積”を得るため、この４つの文字の面積を測定し、平均化した。文字面積が小さいことは、印刷面積の広がり又は吸い上げが少ないことに相当する。結果は、ｍｍ２単位で表わす。
【００９２】
試験Ｃ：色ブリード
色ブリードは、黄色の背景上に印刷した黒色文字の面積を、黒色像解析で説明した方法と同様に測定することにより求めた。但し、カラーインクジェットプリンターを使用する必要がある。文字面積を得るため、４つの文字の像を平均化した。文字面積が小さいことは、印刷面積の広がり又は吸い上げが少ないことに相当する。結果は、ｍｍ２単位で表わす。
【００９３】
試験Ｄ：光学密度
１ｃｍ２以上のベタ黒部を試験シート上に印刷した。印刷領域の光学密度（ＯＤ）は、市販のＸ−式（ｗｉｔｅ）分光密度計で測定した。値は、５つの測定値の平均である。これらの値は、無次元である。光学密度が高いほど、一般に印刷性が向上したことを示す。
【００９４】
試験Ｅ：超音波減衰測定
この分析法は、紙サンプルの片面を液体と接触させながら、サンプルに伝達した超音波の信号強度の変化を記録する。測定は、Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＰＤＡ）（Ｅｍｔｅｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ，Ｇｍｂｈ）を用いて行った。これらの例では、２つのパラメーターを記録した。“Ａ−値”は、液体の紙吸収量に相当し、無次元数で、Ｃｏｂｂ値（試験Ｉ）と相関する。“最大”値は、表面疎水性の特徴であり、秒で示す。通常、シート当り２つの試験とシート当り６つの試験との合計に対し、サイド、フェルト及びワイヤー当り１つの試験による処理当り３枚の手すきシートを試験する。これらの数は、そのセットに対するＡ−値又は最大値を得るため、平均化する。
【００９５】
試験Ｆ：粒度
市販の光散乱粒子分析計、Ｈｏｒｉｂａ  ＬＡ−３００及びＨｏｒｉｂａ  ＬＡ−７００を用いて、エマルジョンの粒度を求めた。結果は、中央値粒度μｍとして示す。
試験Ｇ：リングクラッシュ
この試験は、ＴＡＰＰＩ試験法Ｔ８２２  ｐｍ−８４に従って行った。
【００９６】
試験Ｈ：ＩＳＯ白色度
この試験は、ＩＳＯ  ２４６９に基づき、ＴＡＰＰＩ試験法Ｔ５２５  ｏｍ−９２を用いてＴｅｃｈｎｉｂｒｉｔｅ  Ｅｒｉｃ  ９５０装置で行った。
試験Ｉ：吸水Ｃｏｂｂ試験
この試験は、ＴＡＰＰＩ試験法Ｔ４４１  ｏｍ−９０に従って行った。保持時間は２分である。
【００９７】
例１、２、３、４、５
例１、２、３は、手すき及びパイロット機塗布（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）のサイズプレスで低せん断ＡＳＡを塗布した概要である。付着や運転性の問題は起こらなかった。例３、４、５は、低せん断で水に乳化したＡＳＡサイジングシステムのサイジング性能を高せん断で乳化したＡＳＡサイジングシステムと比較したものである。
【００９８】
例１
Ｂｒｉｊ（登録商標）９８含有ＡＳＡを一枚羽根開放面遠心ポンプで水中に乳化した。低せん断遠心ポンプを上水道に接続し、上水道の圧力を用いてポンプを操作した。乳化前の水道水には、ｐＨ又は温度調節は行わなかった。ＡＳＡは、ギアポンプにより較正カラムから遠心ポンプに供給し、遠心ポンプ直前の水入口に入れた。水の流速は約１Ｌ／分とし、またＡＳＡの流速は約２４０ｍＬ／分とした。遠心ポンプは、再循環なしの一回パス乳化法とした。得られたＡＳＡエマルジョン中のＡＳＡ含有量は、１９重量％である。
【００９９】
例２
例１で作ったサイジングエマルジョンを用いて、製紙法Ａで紙Ｂをサイズした。このエマルジョンを、第二の澱粉成分である追加の澱粉溶液Ｂに加えて、紙処理用の全サイジング組成物を製造した。このサイジングの有効性を、前記インク浸透有効寿命試験Ａにより求めた。エマルジョンの粒度を前記粒度試験Ｆを用いて測定したところ、１μｍであった。インク浸透の結果を第１表に示す。
【０１００】
【表２】
2006510822.tif 000005
この結果から、低せん断乳化サイジングシステムは、ベースシートに効率的に更なるサイジングを与えることが判る。
【０１０１】
例３
ＡＳＡの流速を約１２０ｍＬ／分とした他は、例１と同様にしてＡＳＡの水エマルジョンを製造した。得られたＡＳＡエマルジョンのＡＳＡ濃度は、１１％であった。
【０１０２】
例４（比較例）
本例のサイジングエマルジョンは、ヒドロキシエチル化圧痕（ｄｅｎｔ）トウモロコシ澱粉（澱粉Ｂ）で作った。澱粉のｐＨは７で、また澱粉の温度は３０〜３５℃であった。澱粉溶液１４２９部及びＢａｙｓｉｚｅ（登録商標）Ｓ１８０  １００部を工業用高せん断ブレンダーに入れて、澱粉：ＡＳＡ比が１：１で、澱粉中の最終ＡＳＡ濃度６．５％のエマルジョンを製造した。
【０１０３】
例５
例３、４で作ったサイジングエマルジョンを用いて、製紙法Ａで紙Ａをサイズした。各エマルジョンを、別々に第二の澱粉成分である追加の澱粉溶液Ｂに加えて、紙処理用の全サイジング組成物を製造した。紙には、ＡＳＡを１．５ポンド／トン量、送った。このサイジングの有効性を、前記インク浸透有効寿命試験Ａにより求めた。結果を第２表に示す。
【０１０４】
【表３】
2006510822.tif 000006
【０１０５】
以上の比較から、低せん断サイジングシステム（例３）及び高せん断サイジングシステム（例４）の両エマルジョンで得られたサイズ剤は、同等のインク浸透性を与えることが判る。
【０１０６】
例６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４
以下の例は、サイズ剤に、２種の異なる界面活性剤を界面活性剤の水準範囲に亘って使用する本発明の有用性を示す。使用した界面活性剤は、Ｌａｒｏｓｔａｔ（登録商標）２６４Ａ（ＢＡＳＦ）又はＲｈｏｄａｆａｃ（登録商標）ＲＳ６１０（Ｒｈｏｄｉａ）である。
【０１０７】
例６
本発明によるサイジング組成物の製造に使用されるエマルジョンを次のようにして製造した。ＡＳＡ  ９５部及びＬａｒｏｓｔａｔ（登録商標）２６４Ａ  ５部よりなるＡＳＡ成分１０部を２５℃の水１８９．５部に家庭用ブレンダーで加え、次いで低速にセットして３０秒間混合することにより、エマルジョンを製造した。
【０１０８】
例７
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ９０部及びＬａｒｏｓｔａｔ  ２６４Ａ  １０部で構成した他は、例６に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１０９】
例８
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ８５部及びＬａｒｏｓｔａｔ  ２６４Ａ  １５部で構成した他は、例６に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１１０】
例９
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ９９．９部及びＬａｒｏｓｔａｔ  ２６４Ａ  ０．１部で構成した他は、例６に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１１１】
例１０
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ９９．５部及びＲｈｏｄａｆａｃ（登録商標）ＲＳ６１０  ０．５部で構成した他は、例６に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１１２】
例１１
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ９５部及びＲｈｏｄａｆａｃ（登録商標）ＲＳ６１０  ５部で構成した他は、例６に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１１３】
例１２
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ９０部及びＲｈｏｄａｆａｃ（登録商標）ＲＳ６１０  １０部で構成した他は、例６に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１１４】
例１３
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ８５部及びＲｈｏｄａｆａｃ（登録商標）ＲＳ６１０  １５部で構成した他は、例６に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１１５】
例１４
例６〜１３で作ったサイジングエマルジョンを用いて、製紙法Ａで紙をサイズした。各エマルジョンを、第二の澱粉成分である追加の澱粉溶液Ｂに加えて、紙処理用の全サイジング組成物を製造した。紙Ａの処理には、表面塗布法Ａを用いた。サイズ剤は、紙１トン当り２ポンドの量、使用した。澱粉溶液Ｂ  １５０ｇにサイジングエマルジョン４．０ｇを加えた。このサイジングの有効性を、前記インク浸透有効寿命試験Ａにより求めた。各エマルジョンの粒度を前記粒度試験Ｆを用いて測定したところ、１μｍであった。インク浸透の結果を第３表に示す。
【０１１６】
【表４】
2006510822.tif 000007
【０１１７】
これらのデータから、前記界面活性剤を本発明で述べた量用いると、有効な粒度及び有効なインク浸透保持寿命の両方とも達成されると結論する。
【０１１８】
例１５〜１９
以下の例は、エマルジョン中の無水アルケニルこはく酸の濃度による影響及び印刷性能を示す。
【０１１９】
例１５
本発明によるサイジング組成物の製造に使用されるエマルジョンを次のようにして製造した。家庭用ブレンダーに処理水Ａを９９．０部加えた。ブレンダーの速度は、低速にセットした。この渦巻中に無水アルケニルこはく酸０．９部及びＢｒｉｊ（登録商標）７８（以下、界面活性剤Ｂと言う）  ０．１部を加え、３０秒間保持した。
【０１２０】
例１６
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水９５．０部、ＡＳＡ  ４．５部、界面活性剤Ｂ  ０．５部を用いた他は、例１５の方法を繰り返した。
【０１２１】
例１７
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水９０．０部、ＡＳＡ  ９．０部、界面活性剤Ｂ  １．０部を用いた他は、例１５の方法を繰り返した。
【０１２２】
例１８
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水８５．０部、ＡＳＡ  １３．５部、界面活性剤Ｂ  １．５部を用いた他は、例１５の方法を繰り返した。
【０１２３】
例１９
例１５〜１８で製造したサイジングエマルジョンを用いて、紙Ｃを処理するため、表面塗布法Ａで紙をサイズした。各エマルジョンは、澱粉溶液Ａに加えた。
比較のため、表面塗布法Ａを用いて、紙Ｃを澱粉溶液Ａで処理した。
【０１２４】
処理したシートを、市販のインクジェットプリンターで印刷し、インク浸透（試験Ａ）、色ブリード（試験Ｃ）及び黒色像面積（試験Ｂ）の試験で性能を測定することにより、例１５〜１８の有効性を求めた。結果を第４表に示す。
【０１２５】
【表５】
2006510822.tif 000008
【０１２６】
例２０〜２５
以下の例は、サイジング及び印刷品質性能に対する界面活性剤の濃度による影響を示す。
【０１２７】
例２０
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。磁気撹拌機付きビーカーに処理水Ａ  ８２．０部を加えた。この渦巻中に、無水アルケニルこはく酸１７．９７３部及び界面活性剤Ｂ  ０．０２７部を加え、３０秒間保持した。
【０１２８】
例２１
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。家庭用ブレンダーに処理水Ａ  ９０．０部を加えた。撹拌機を低速にセットし、この渦巻中に、無水アルケニルこはく酸９．９部及び界面活性剤Ｂ  ０．１部を一部分に加えた。撹拌は、３０秒間続けた。
【０１２９】
例２２
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水９０．０部、ＡＳＡ  ９．５部、界面活性剤Ｂ  ０．５部を用いた他は、例２１の方法を繰り返した。
【０１３０】
例２３
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水９９．０部、ＡＳＡ  ０．９５部、界面活性剤Ｂ  ０．０５部を用いた他は、例２１の方法を繰り返した。
【０１３１】
例２４
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水９０．０部、ＡＳＡ  ８．５部、界面活性剤Ｂ  １．５部を用いた他は、例２１の方法を繰り返した。
【０１３２】
例２５
例２０〜２４で製造したサイジングエマルジョンを用いて、紙Ｃを処理するため、表面塗布法Ａで紙をサイズした。各エマルジョンは、澱粉溶液Ａに加えた。
例２０、２１では、紙Ｃは、対照用として使用するため、表面塗布法Ａを用いて澱粉溶液Ａで処理した。
例２２〜２４では、紙Ｃは、対照用として使用するため、表面塗布法Ａを用いて別々に澱粉溶液Ａで処理した。
【０１３３】
処理したシートを、市販のプリンターで印刷し、インク浸透（試験Ａ）、色ブリード（試験Ｃ）、黒色像面積（試験Ｂ）及び超音波減衰測定（試験Ｅ）の試験で性能を測定することにより、これら２つの研究のサイジングの有効性を求めた。結果を第５表に示す。
【０１３４】
【表６】
2006510822.tif 000009
これらの例から、広範囲の界面活性剤対ＡＳＡ水準に亘って、有効なサイジング特性が得られることが判る。
【０１３５】
例２６〜３１
以下の例は、粒度の異なるサイジング組成物を示す。
【０１３６】
例２６
本発明によるサイジング組成物の製造に使用されるエマルジョンを次のようにして製造した。家庭用ブレンダーに処理水Ａを９５．０部加えた。ブレンダーの速度は、低速にセットした。この渦巻中に無水アルケニルこはく酸４．２５部及び界面活性剤Ｂ  ０．７５部を加え、３０秒間撹拌を続けた。
【０１３７】
例２７
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。ＡＳＡ  ４．７５部及び界面活性剤Ｂ  ０．２５部を用いた他は、例２６の方法を繰り返した。
【０１３８】
例２８
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水８５．０部、ＡＳＡ  １４．２５部及び界面活性剤Ｂ  ０．７５部を用いた他は、例２６の方法を繰り返した。
【０１３９】
例２９
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水８５．０部、ＡＳＡ  １４．８５部及び界面活性剤Ｂ  ０．１５部を用いた他は、例２６の方法を繰り返した。
【０１４０】
例３０
本発明によるサイジング組成物の製造用エマルジョンを次のようにして製造した。処理水８２．０部、ＡＳＡ  １７．９７３部及び界面活性剤Ｂ  ０．０２７部を用いると共に、撹拌を５秒間続けた他は、例２６の方法を繰り返した。
【０１４１】
例３１
例２６〜３０で製造したサイジングエマルジョンでサイジング組成物を製造した。例２６〜３０で製造したサイジングエマルジョンを用いて、紙Ｃを処理するため、表面塗布法Ａで紙をサイズした。各エマルジョンは、澱粉溶液Ａに加えた。
例２８〜３０では、紙Ｃは、対照用として使用するため、表面塗布法Ａを用いて別々に澱粉溶液Ａで処理した。
【０１４２】
処理したシートを、市販のプリンターで印刷し、インク浸透（試験Ａ）、色ブリード（試験Ｃ）、黒色像面積（試験Ｂ）及び超音波減衰測定（試験Ｅ）の試験で性能を測定することにより、サイジングの有効性を求めた。結果を第６表に示す。
【０１４３】
【表７】
2006510822.tif 000010
これらの例から、広範囲の粒度及び様式に亘って有効なサイジング特性が得られることが判る。
【０１４４】
比較例３２、３３、３４、３５
以下の例３２〜３５は、低せん断ＡＳＡエマルジョンの品質に対する界面活性剤の種類及び量の影響を示す。
【０１４５】
比較例３２
本発明によるサイジング組成物の製造に使用されるエマルジョンを次のようにして製造した。ＡＳＡ  ９５部及びＳｐａｎ８５  ５部よりなるＡＳＡ成分５部を、希硫酸でｐＨ４．２に調節した水４９．５部に家庭用ブレンダーで加え、低速にセットして３０秒間混合することにより、エマルジョンを製造した。
【０１４６】
比較例３３
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ９５部及びＴｗｅｅｎ８５  ５部で構成した他は、例３２に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１４７】
比較例３４
エマルジョンの安定性を視覚的に測定し、そのデータを第７表に示す。
【０１４８】
【表８】
2006510822.tif 000011
これらのデータから、或る種の界面活性剤では、好適なＡＳＡエマルジョンが得られないことが判る。
【０１４９】
比較例３５
本発明によるサイジング組成物の製造に使用されるエマルジョンを次のようにして製造した。ＡＳＡ  ９５部及びＡｒｌａｃｅｌ  ２０  ５部よりなるＡＳＡ成分０．５部を、希硫酸でｐＨ４．２に調節した水４９．５部に家庭用ブレンダーで加え、低速にセットして１分間混合することにより、エマルジョンを製造した。
【０１５０】
比較例３６
ＡＳＡ成分をＡＳＡ  ９５部及びＴｗｅｅｎ８５  ５部で構成した他は、例３５に従って、本発明によるサイジング組成物の製造用ＡＳＡエマルジョンを製造した。
【０１５１】
比較例３７
エマルジョンの安定性を視覚的に測定し、そのデータを第８表に示す。
【０１５２】
【表９】
2006510822.tif 000012
これらのデータから、あらゆる界面活性剤が本発明の範囲内に入るものではないことが判る。
【０１５３】
例３８、３９、４１、４２
これらの例は、本発明の低せん断サイジングシステムを用いて、サイジング性能に対する強力樹脂の影響を示す。
【０１５４】
例３８
本発明によるサイジング組成物の製造に使用されるエマルジョンを次のようにして製造した。ＡＳＡ  ７５部及びＢｒｉｊ  ９８  ３部よりなるＡＳＡ成分３．０９部を水９６．１部に家庭用ブレンダーで加え、次いで低速にセットして１分間混合することにより、エマルジョンを製造した。
【０１５５】
例３９
例３８で製造したサイジングエマルジョンを使用して、表面塗布法Ａで紙をサイズした。このエマルジョン３．７５部を、別途に第二の澱粉成分である追加の澱粉溶液Ｄ  ３００部に加えて、紙処理用の全サイジング組成物を製造した。表面塗布法Ａを用いて紙Ｂを処理した。サイジング及び強度の有効性を、前記インク浸透有効寿命試験Ａ及びリングクラッシュ試験Ｇにより求めた。このデータを下記第９表に示す。
【０１５６】
例４０
例３８で製造したサイジングエマルジョン及びアニオン性ポリアクリルアミド強力樹脂であるＢａｙｓｔｒｅｎｇｔｈ（登録商標）ＦＰ２００（Ｂａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を用いて、表面塗布法Ａで紙をサイズした。このエマルジョン３．７５部及び強力樹脂６．７５部を、別々に第二の澱粉成分である追加の澱粉溶液Ｄ  ３００部に加えて、紙処理用の全サイジング組成物を製造した。表面塗布法Ａを用いて紙Ｂを処理した。サイジング及び強度の有効性を、前記インク浸透有効寿命試験Ａ及びリングクラッシュ試験Ｇにより求めた。このデータを下記第９表に示す。
【０１５７】
例４１
例３８で製造したサイジングエマルジョン及びアニオン性ポリアクリルアミド強力樹脂であるＢａｙｓｔｒｅｎｇｔｈ（登録商標）ＦＰ１００（Ｂａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を用いて、表面塗布法Ａで紙をサイズした。このエマルジョン３．７５部及び強力樹脂６．７５部を、別々に第二の澱粉成分である追加の澱粉溶液Ｄ  ３００部に加えて、紙処理用の全サイジング組成物を製造した。表面塗布法Ａを用いて紙Ｂを処理した。このサイジング及び強度の有効性を、前記インク浸透有効寿命試験Ａ及びリングクラッシュ試験Ｇにより求めた。このデータを下記第９表に示す。
【０１５８】
例４２
ベースシート紙Ｂを澱粉溶液Ｄ  ３００部でサイズした。表面塗布法Ａを用いて、紙Ｂを処理した。このサイジング及び強度の有効性を、前記インク浸透有効寿命試験Ａ及びリングクラッシュ試験Ｇにより求めた。このデータを下記第９表に示す。
【０１５９】
【表１０】
2006510822.tif 000013
このデータから、本発明を強力剤と併用すると、サイジング及び強度特性に対し最小限の影響を与えると結論する。
【０１６０】
例４３、４４、４５
以下の例は、本発明の性能に対する光学的白色度及び導電率の影響を示す。
【０１６１】
例４３
遠心ポンプを用いてエマルジョンを製造した。水道水は、ｐＨ調節なしで使用した。水道水のｐＨは８．１で、また導電率は、２２℃で１７８μ秒／ｃｍであった。水流は約１Ｌ／分である。遠心ポンプは、周囲水道圧を用いて、１７００ｒｐｍで運転した。ＡＳＡ成分は、ＡＳＡ  ９７部及びＢｒｉｊ  ９８  ３部で構成され、較正カラムから約１２０ｍＬ／分の流量で遠心ポンプに送った。水中の得られたＡＳＡ濃度は、１０．７％であった。
【０１６２】
例４４
例４３で製造したサイジングエマルジョンを用い、第二の澱粉成分である澱粉溶液Ｃに、乾燥紙パルプ１トン当りエマルジョン３ポンド投与することにより、パイロット製紙機で作った紙Ａをサイズして、サイズプレス運転タンク中で全サイジング組成物を作った。更に、乾燥紙パルプ１トン当り１５ポンド量の塩化ナトリウム及び、光学白色剤として、乾燥紙パルプ１トン当り１０ポンド量のＢｌａｎｋｏｐｈｏｒ（登録商標）Ｐ１５０をサイズプレスに加えた。各添加物について、製紙機に送った適切な用量は、澱粉付着量を基準とするものである。
このサイジング及び白色度の有効性を前記インク浸透有効寿命試験Ａ及びＩＳＯ白色度試験Ｈにより求めた。このデータを下記第１０表に示す。
【０１６３】
例４５
他のサイズプレス添加物を含まない澱粉溶液Ｃを対照として、サイズプレス運転タンク中で走行させた。このデータを下記第１０表に示す。
【０１６４】
【表１１】
2006510822.tif 000014
これらのデータから、電解質及び光学白色剤を使用しても、本発明のサイジング発現に影響しないと結論する。
【０１６５】
例４６〜６１
これらの例は、本発明を高導電率及び低導電率の環境中で製造した組成に使用することを示す。また、これらの例は、ＡＳＡのウエットエンド添加及びＡＫＤのウエットエンド添加に比べて、表面塗布した本発明の利点を示す。
【０１６６】
比較例４６
これらの例では、現地工場から得たリサイクルパルプを用いた。組成は、殆ど、若干の古い段ボールの入ったオフィスの混合屑紙である。塩化カルシウム及び硫酸ナトリウム（それぞれ５：８の重量比）の溶液を用いて、この組成混合物を１５００μ秒／ｃｍの低導電率に調節した。１０００平方フィート当り２７ポンドの基準重量を有する手すきシートを目標とし、またカチオン性ポリアクリルアミド保持助剤を乾燥紙パルプ１トン当り１ポンドの用量で用いた。
この組成に市販のＡＫＤサンプル（サイズ剤Ｃと言う）を、乾燥紙パルプ１トン当りサイズ剤４ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１６７】
比較例４７
例４６で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当りサイズ剤５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１６８】
比較例４８
例４６で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当りサイズ剤６ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１６９】
比較例４９
カチオン性ジャガイモ澱粉（ＳｔａＬｏｋ（登録商標）４００、ＡＥ  Ｓｔａｌｅｙ）を、処理水Ａ中の１５％澱粉スラリーとして、９０℃で１時間調理した。得られた溶液を処理水Ａで、４％固体になるまで希釈した。これは澱粉溶液Ｅとした。澱粉の添加以外は、例４６で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当り４ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び澱粉溶液Ｅを、有効サイズ剤対有効澱粉比が１：１となるのに十分な量、添加した。
【０１７０】
比較例５０
澱粉の添加以外は、例４６で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び澱粉溶液Ｅを、有効サイズ剤対有効澱粉比が１：１となるのに十分な量、添加した。
【０１７１】
比較例５１
澱粉の添加以外は、例４６で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当り６ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び澱粉溶液Ｅを、有効サイズ剤対有効澱粉比が１：１となるのに十分な量、添加した。
【０１７２】
比較例５２
工業用ブレンダーに澱粉溶液Ｅを１９０部加え、低速で撹拌した。この渦巻中に市販のＡＳＡサンプル（Ｂａｙｓｉｚｅ（登録商標）Ｉ１８、Ｂａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）７．６部を一部分で加えた。次いで速度を高速に変え、３分間維持した。次に、この溶液を処理水Ａで、有効サイズ剤の濃度が０．５％となるように、希釈した。これはサイズ剤Ｄと言う。
ＡＫＤをＡＳＡに取り替えた他は、例４６で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り４ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１７３】
比較例５３
組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した他は、例５２で述べたように、手すきシートを作製した。
【０１７４】
比較例５４
組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り６ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した他は、例５２で述べたように、手すきシートを作製した。
【０１７５】
添加物Ａ
市販の明ばんの溶液を処理水Ａで０．５％に希釈した。これは添加物Ａとする。
【０１７６】
比較例５５
明ばんの添加以外は、例５２で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り４ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び添加物Ａを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１７７】
比較例５６
明ばんの添加以外は、例５２で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び添加物Ａを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１７８】
比較例５７
明ばんの添加以外は、例５２で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り６ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び添加物Ａを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１７９】
例５８
ウエットエンドサイズ剤を添加しなかった他は、例４６で述べたように、別の手すきシートを作製した。Ｂｒｉｊ（登録商標）９８  ５部を使用しなかった他は、エマルジョン法Ａを用いて、サイズ剤Ｅを製造した。表面塗布法Ａを用いて、手すきシートをサイズ剤Ｅと澱粉溶液Ｃとの混合物で処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維１ポンド当りサイズ剤１．５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１８０】
例５９
手すきシートを例５８と同様に処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維Ｅ  １ポンド当りサイズ剤２ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加し、また澱粉溶液Ｃは、表面塗布法Ａを用いて添加した。
【０１８１】
例６０
手すきシートを例５８と同様に処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維Ｅ  １ポンド当りサイズ剤３ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加し、また澱粉溶液Ｃは、表面塗布法Ａ
を用いて添加した。
【０１８２】
例６１
手すきシートを例５８と同様に処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維Ｅ  １ポンド当りサイズ剤４ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加し、また澱粉溶液Ｃは、表面塗布法Ａを用いて添加した。
例４６〜６１を、試験Ｉの２分Ｃｏｂｂ試験を用いてサイジングについて分析した。これらの結果を第１１表に示す。
【０１８３】
【表１２】
2006510822.tif 000015
【０１８４】
これらのデータから、本発明のサイズ剤は、比較用のウエットエンドサイジング例よりも優れた性能を有すると共に、低導電率の製紙条件により影響されず、しかも従来の合成サイズ剤に対し、水吸着有効寿命が向上したことが判る。
【０１８５】
比較例６２
これらの例では、現地工場から得たリサイクルパルプを用いた。組成は、殆ど、若干の古い段ボールの入ったオフィスの混合屑紙である。塩化カルシウム及び硫酸ナトリウム（それぞれ５：８の重量比）の溶液を用いて、この組成混合物を５，０００μ秒／ｃｍの高導電率に調節した。１０００平方フィート当り２７ポンドの基準重量を有する手すきシートを作製し、またカチオン性ポリアクリルアミド保持助剤を乾燥紙パルプ１トン当り１ポンドの用量で用いた。
この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当りサイズ剤４ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１８６】
比較例６３
例６２で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当りサイズ剤５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１８７】
比較例６４
例６２で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当りサイズ剤６ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１８８】
比較例６５
澱粉の添加以外は、例６２で述べたように、手すきシートを作製した。カチオン性澱粉は、比較例５１と同様に調理した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当り４ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び澱粉溶液Ｅを、有効サイズ剤対有効澱粉比が１：１となるのに十分な量、添加した。
【０１８９】
比較例６６
例６５で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当りサイズ剤５ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び澱粉溶液Ｅを、有効サイズ剤対有効澱粉比が１：１となるのに十分な量、添加した。
【０１９０】
比較例６７
例６５で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｃを、乾燥紙１トン当りサイズ剤６ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び澱粉溶液Ｅを、有効サイズ剤対有効澱粉比が１：１となるのに十分な量、添加した。
【０１９１】
比較例６８
ＡＫＤをＡＳＡに取り替えた他は、例６２で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当りサイズ剤４ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９２】
比較例６９
例６８で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当りサイズ剤５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９３】
比較例７０
例６８で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当りサイズ剤６ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９４】
比較例７１
明ばんの添加以外は、例６８で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り４ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び添加物Ａを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９５】
比較例７２
例７１で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び添加物Ａを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９６】
比較例７３
例７１で述べたように、手すきシートを作製した。この組成にサイズ剤Ｄを、乾燥紙１トン当り６ポンドの用量を与えるのに十分な量、及び添加物Ａを、乾燥紙１トン当り５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９７】
比較例７４
ウエットエンドサイズ剤を添加しなかった他は、例６２で述べたパルプを用いて、別の手すきシートを作製した。Ｂｒｉｊ  ９８を使用しなかった他は、エマルジョン法Ａを用いて、サイズ剤Ｅを製造した。表面塗布法Ａを用いて、手すきシートをサイズ剤Ｅ及び澱粉溶液Ｃで処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維１ポンド当りサイズ剤１．５ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９８】
比較例７５
手すきシートを例７４と同様に表面塗布法Ａを用いて、サイズ剤Ｅ及び澱粉溶液Ｃで処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維１ポンド当りサイズ剤２ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０１９９】
比較例７６
例７４と同様に作製した手すきシートを表面塗布法Ａを用いて、サイズ剤Ｅ及び澱粉溶液Ｃで処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維１ポンド当りサイズ剤３ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
【０２００】
比較例７７
例７４と同様に作製した手すきシートを表面塗布法Ａを用いて、サイズ剤Ｅ及び澱粉溶液Ｃで処理した。サイズ剤Ｅは、乾燥繊維１ポンド当りサイズ剤４ポンドの用量を与えるのに十分な量、添加した。
例６２〜７７を、試験Ｉの２分Ｃｏｂｂ試験を用いてサイジングについて分析した。これらの結果を第１２表に示す。
【０２０１】
【表１３】
2006510822.tif 000016
【０２０２】
これらのデータから、高導電率の製紙条件は、本発明のサイズ剤の性能に殆ど有意の影響を与えないと結論する。更に本発明の性能は、従来のウエットエンドサイズ剤に比べて著しく向上した。
【０２０３】
例７８〜８０
本例は、実験室で作った晒し板紙条件を示す。これらの研究で、本発明をウエットエンドロジンサイズ剤と比較する。
【０２０４】
例７８
実験室の晒し板紙条件は、４２０カナダ規格ろ水度まで精製した晒し軟材クラフトと３５０カナダ規格ろ水度まで精製した晒し硬材クラフトとの１：１混合物を用いて、シミュレートした。充填剤は使用せず、また原料のｐＨは、４．５に調節した。この原料に、澱粉溶液Ｅを、澱粉量が４ポンド／トン、アニオン性ポリアクリルアミド（ＢＡＹＳＴＲＥ
ＮＧＴＨ（登録商標）８５樹脂）量が３ポンド／トン及びアニオン性保持助剤量が１ポンド／トンになるように添加した。
界面活性剤Ｄを５部用いて、３ポンド／乾燥繊維トンの用量とした他は、エマルジョン法Ａにより製造したエマルジョンで、手すきシートを表面塗布法Ｃに従って処理した。製紙法Ｃを用いた。
【０２０５】
比較例７９
澱粉の添加前にロジンサイジングエマルジョンを１０ポンド／トン及び明ばんを２０ポンド／トンの用量、添加した他は、例７８に従って手すきシートを製造した。
【０２０６】
比較例８０
澱粉の添加前にロジンサイジングエマルジョンを１０ポンド／トン及び明ばんを３０ポンド／トンの用量、添加した他は、例７８に従って手すきシートを製造した。
例７８〜８０の手すきシートについて、試験ＩのＣｏｂｂ試験及び試験Ｅの超音波減衰測定（最大値）を用いて、サイジングを試験した。これらの結果を第１３表に示す。これらのデータから、本発明は、ロジンよりも少量でロジンと同等のサイジングを与えると共に、超音波変調により測定したとおり、長い水有効寿命を与えると結論する。
【０２０７】
【表１４】
2006510822.tif 000017
【０２０８】
例８１
ｐＨを希ＮａＯＨで７．５に調節し、炭酸カルシウム充填剤（ＡＬＢＡＣＡＲ  ５９７０）を２００ポンド／乾燥繊維トンの用量、添加し、また澱粉を１０ポンド／トン又は２０ポンド／トン添加した他は、例７８に従って手すきシートを製造した。
Ｂｒｉｊ  ９８  ５部を用いて、サイズ剤の用量水準を２ポンド／乾燥繊維トンとした他は、エマルジョン法Ａにより製造したエマルジョンで、手すきシートを表面塗布法Ｃに従って処理した。
【０２０９】
例８２
例８１で製造した手すきシートを、サイズ剤の用量水準が２．５ポンド／乾燥繊維トンとなるように、表面塗布法Ｃに従って処理した。
【０２１０】
例８３
例８１で製造した手すきシートを、サイズ剤の用量水準が３ポンド／乾燥繊維トンとなるように、表面塗布法Ｃに従って処理した。
【０２１１】
例８４
例８１で製造した手すきシートを、サイズ剤の用量水準が４ポンド／乾燥繊維トンとなるように、表面塗布法Ｃに従って処理した。
例８１〜８４の手すきシートを、試験ＩのＣｏｂｂ試験を用いて、サイジングについて試験した。これらの結果を第１４表に示す。
【０２１２】
【表１５】
2006510822.tif 000018
これらのデータから、本発明のサイズ剤は、ロジン又は明ばんを使用することなく、充填晒し板紙グレードにサイジングを与えることが判る。
【０２１３】
例８５〜９０
例８５〜９０は、澱粉、重合体又は水ベースのサイズプレス溶液に低せん断ＡＳＡを塗布したサイジング有効性を示す。
これらの例は、澱粉、重合体又は水ベースのサイズプレス溶液を含む第二成分に、低せん断下で無水アルケニルこはく酸を適用して作った第一成分のエマルジョンを含むサイジング組成物のサイジング有効性を示す。
【０２１４】
紙Ｄ
市販の製紙機で紙Ｄを製造した。組成は、基準重量２００ｇ／ｍ２の古い段ボール屑紙である。この紙は、炭酸カルシウムを１０重量％含有し、内部サイズ剤を含まない。
【０２１５】
ＡＳＡエマルジョンＣ
Ｂｒｉｊ  ９８界面活性剤を５重量％含有するＡＳＡ  １０．５部を全量、水１８９．５部で、家庭用ブレンダーを用いて、低速で３０秒間乳化した。
【０２１６】
例８５
表面塗布法Ａを用いて、乾燥紙繊維１トン当り２ポンドのＡＳＡ用量、添加されるように、紙ＤをＡＳＡエマルジョンＣ  １０．６４部と７重量％澱粉溶液Ｂ  １３９．３６部との混合物で処理した。
【０２１７】
例８６
表面塗布法Ａを用いて、乾燥紙繊維１トン当り２ポンドのＡＳＡ用量、添加されるように、紙ＤをＡＳＡエマルジョンＣ  ８．１８部と処理水Ａ  １４１．８２部との混合物で処理した。
【０２１８】
例８７
処理水Ａ  １４０．５１部に１０重量％固体重合体１．４２部を加えることにより、Ｂａｙｓｉｚｅ（登録商標）Ｅ  ＬＳ（カチオン性ポリアクリルアミド、Ｂａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の０．１重量％溶液を製造した。
表面塗布法Ａに従って、乾燥紙繊維１トン当り２ポンドのＡＳＡ用量、添加されるように、紙ＤをＡＳＡエマルジョンＣ  ８．０７部と０．１重量％重合体溶液  １４１．９３部との混合物で処理した。
【０２１９】
例８８
処理水Ａ  １３５．８８部に１０重量％固体重合体３．４８部を加えることにより、Ｂａｙｓｉｚｅ  Ｅ  ＬＳの０．２５重量％溶液を製造した。
表面塗布法Ａに従って、乾燥紙繊維１トン当り２ポンドのＡＳＡ用量、添加されるよう
に、紙ＤをＡＳＡエマルジョンＣ  １０．６４部と０．２５重量％重合体溶液  １３９．３６部との混合物で処理した。
【０２２０】
例８９
処理水Ａ  １３８．８４部に３０重量％固体重合体０．４６部を加えることにより、Ｂａｙｓｔｒｅｎｇｔｈ（登録商標）ＦＰ１００（アニオン性ポリアクリルアミド、Ｂａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の０．１重量％溶液を製造した。
表面塗布法Ａを用いて、乾燥紙繊維１トン当り２ポンドのＡＳＡ用量、添加されるように、紙ＤをＡＳＡエマルジョンＣ  １０．７０部と０．１重量％重合体溶液  １３９．３０部との混合物で処理した。
【０２２１】
例９０
処理水Ａ  １３８．１８部に３０重量％固体重合体１．１６部を加えることにより、Ｂａｙｓｔｒｅｎｇｔｈ  ＦＰ１００の０．２５重量％溶液を製造した。
表面塗布法Ａを用いて、乾燥紙繊維１トン当り２ポンドのＡＳＡ用量、添加されるように、紙ＤをＡＳＡエマルジョンＣ  １０．６６部と０．２５重量％重合体溶液  １３９．３４部との混合物で処理した。
例８５、８６、８７、８８、８９、９０で処理した紙を、試験ＩのＣｏｂｂ試験及び試験Ｅの超音波減衰測定を用いて、サイジングについて試験した。これらの結果を第１５表に示す。
【０２２２】
【表１６】
2006510822.tif 000019
これらのデータから、第二成分が澱粉溶液、水、アニオン性又はカチオン性重合体溶液である場合、有効なサイジングが得られることが判る。
【０２２３】
例９１〜９４
これらの例は、本発明に対する加水分解したＡＳＡの影響を示す。
非処理水３９２部に加えたサイジング界面活性剤混合物８部と共に、５％Ｂｒｉｊ  ９８界面活性剤を含有するＡＳＡでエマルジョンを製造した。エマルジョンは、家庭用ブレンダーで、低速度で３０秒間用いて作った。次にエマルジョンを頭上撹拌機付き容器に入れた。容器を５０℃に維持した水浴で加熱した。周期的にアリコートを取出し、無水物含有量及び表面サイジング有効性を分析した。エマルジョン中の無水物量は、モルホリン滴定を用いて測定した（Ｒ．Ｂ．Ｗａｓｓｅｒ，“Ｔｈｅ  Ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ａｌｋｅｎｙｌｓｕｃｃｉｎｉｃ  Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ：Ｉｔ’ｓ  Ｐｅｒｔｉｎｅｎｃｅ  ｔｏ  Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｓｉｚｉｎｇ”，１９８５  Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１７頁，ＴＡＰＰＩ  Ｐｒｅｓｓ参照）。表面処理法Ａに従って、表面サイジング実験を行った。アリコートの固形分（ｓｏｌｉｄs  ｃｏｎｔｅｎｔ）を、処理シート上のサイジング剤の用量が、乾燥紙１トン当りサイズ剤０．５ポンドとなるように、澱粉溶液Ｂに加えた。これらの例では、紙Ｂを処理した。
【０２２４】
４．５時間中、１．５時間ごとに、５０℃で撹拌中の初期エマルジョンのアリコートを取出し、無水物％及び粒度（試験Ｆ）について試験した。シートは、説明したとおり、老
化エマルジョンで処理した。得られたシートは、試験Ａでサイジングについて試験した。各シートに対し、２０回サイジング測定を行い、平均した。これらの結果を第１６表に示す。
【０２２５】
【表１７】
2006510822.tif 000020
【０２２６】
これらの例から、たとえサイジング溶液が、加水分解したＡＳＡを含有していても、シートには、インク浸透有効寿命の有効量が観察されたことが判る。意外にも澱粉／ＡＳＡエマルジョンには、ＡＳＡ又は加水分解ＡＳＡの分離又は沈着はなかった。この溶液は、数日間、なお安定であった。
【０２２７】
例９５〜９７
例９５、９６、９７は、３８℃のオーブン中で１ヵ月間保存したＡＳＡ界面活性剤混合物（ＡＳＡ、及び１価アルコールエトキシレートである５％Ｂｒｉｊ（登録商標）９８）を、同様にして新しく製造したＡＳＡ界面活性剤混合物サンプルと比較したものである。エマルジョンの粒度及びインク浸透データを示す。
【０２２８】
例９５
エマルジョンを用いて、本発明によるサイジング組成物を以下のように製造した。エマルジョンは、３８℃のオーブン中で１ヵ月間保存した５％Ｂｒｉｊ  ９８含有ＡＳＡ  １０部を、家庭用ブレンダーで２５℃の水１８９．５部に加え、次いで低速で３０秒間混合することにより製造した。
【０２２９】
例９６
エマルジョンを用いて、本発明によるサイジング組成物を以下のように製造した。エマルジョンは、新しく作った５％Ｂｒｉｊ  ９８含有ＡＳＡ  １０部を、家庭用ブレンダーで２５℃の水１８９．５部に加え、次いで低速で３０秒間混合することにより製造した。
【０２３０】
例９７
例９５、９６で製造したサイジングエマルジョンを用いて、表面塗布法Ａで紙をサイズした。各エマルジョンは、別々に、第二成分として追加の澱粉溶液Ｂに加えて、紙処理用の全サイジング組成物を製造した。澱粉溶液Ｂ  ４００ｇにエマルジョン６．３１ｇを加えた。サイジングの有効性を前記インク浸透有効寿命試験Ａで求めた。各エマルジョンのエマルジョン粒度は、前記粒度試験Ｆを用いて測定した。これらの結果を第１７表に示す。
【０２３１】
【表１８】
2006510822.tif 000021
この研究から、老化ＡＳＡサンプル（例９５）は、新しく作ったサンプル（例９６）と同等に機能し、老化促進は、エマルジョンの粒度又はインク浸透のデータに基づく第一アルコールエトキシレート界面活性剤含有ＡＳＡの性能に影響を与えないことが判る。
【０２３２】
本発明を、特定の好ましい変形について詳細に説明したが、他の変化も可能である。したがって、付属の特許請求の範囲の精神及び範囲は、ここで述べた変形の説明に限定すべきではない。
【国際調査報告】
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