JP2002129495A - Method for improving strength of paper - Google Patents

Method for improving strength of paper

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JP2002129495A
JP2002129495A JP2000235044A JP2000235044A JP2002129495A JP 2002129495 A JP2002129495 A JP 2002129495A JP 2000235044 A JP2000235044 A JP 2000235044A JP 2000235044 A JP2000235044 A JP 2000235044A JP 2002129495 A JP2002129495 A JP 2002129495A
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paper
mol
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hydrogen
group
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JP2000235044A
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Japanese (ja)
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Shigeki Matsuhisa
茂樹 松久
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Hymo Corp
Original Assignee
Hymo Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a paper strengthening agent for spray addition having physical properties favorable for the spray addition, i.e., sufficient adhesive effects even when the solution viscosity is relatively low. SOLUTION: A primary amino group-containing copolymer produced by polymerizing a monomer mixture consisting essentially of a primary amino group-containing acrylic monomer is sprayed on a wet web prior to drying or a paper after the drying.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、紙の強度向上方法
に関するものであり、詳しくは一級アミノ基含有アクリ
ル型共重合体を乾燥前の湿紙、または乾燥後の紙にスプ
レ−することを特徴とする紙の強度向上方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for improving the strength of paper, and more particularly, to spraying a primary amino group-containing acrylic copolymer onto wet paper before drying or paper after drying. The present invention relates to a method for improving the strength of paper.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来一級アミノ基を有する高分子を合成
するには、N−ビニルカルボン酸アミドを重合した後、
側鎖のN−アシル基を酸またはアルカリによって加水分
解し、一級アミノ基を生成させていた。しかし、この方
法は、重合後でなければ加水分解反応ができないため、
どうしても反応条件が過酷になる。一方、分子内に一級
アミノ基を有する単量体は、米国特許3、037、96
9号公報や米国特許3、336、358号公報記載の方
法によって製造することができる。アクリル型単量体で
あるため、他のアクリル型単量体との共重合が良好であ
り、分子量も一定以上の重合体が生成し、重合後の加水
分解も必要ない。一級アミノ基を有する高分子は、分子
内に多数の一級アミノ基が存在するため他の高分子に較
べ、種々の特異な性質を有する。特に親水性微粒子への
吸着性が高いため、例えば色素定着性が高い、汚泥脱水
用凝集剤として使用すると、脱水ケ−キの含水率が低下
するなどの性能を有する。またその他、金属表面への吸
着性が高い、他の水溶性高分子との相溶性が比較的高
い、官能基を有する他の有機化合物と反応して高分子変
性が可能であるなどの性質も有する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to synthesize a polymer having a primary amino group, after polymerizing N-vinylcarboxylic acid amide,
The N-acyl group in the side chain was hydrolyzed with an acid or alkali to generate a primary amino group. However, this method cannot perform the hydrolysis reaction after polymerization,
Inevitably, the reaction conditions become severe. On the other hand, monomers having a primary amino group in the molecule are disclosed in US Pat. No. 3,037,96.
No. 9 and US Pat. No. 3,336,358. Since it is an acrylic monomer, copolymerization with other acrylic monomers is good, a polymer having a molecular weight of a certain level or more is produced, and there is no need for hydrolysis after polymerization. A polymer having a primary amino group has various unique properties as compared with other polymers because many primary amino groups are present in the molecule. In particular, since it has a high adsorptivity to hydrophilic fine particles, for example, when it is used as a flocculant for dewatering sludge, it has properties such as a decrease in the water content of the dewatered cake. In addition, it also has properties such as high adsorptivity to metal surfaces, relatively high compatibility with other water-soluble polymers, and polymer modification by reacting with other organic compounds having a functional group. Have.

【0003】一方、乾燥前の湿紙あるいは乾燥後の紙表
面に塗布、含浸またはスプレ−するのには、主として二
つの目的がある。一つは印刷適正を高めるためであり、
もう一つは破裂強度や引っ張り強度を高めるためであ
る。これらを目的としてデンプン、ポリビニルアルコ−
ルあるいはアニオン性のポリアクリルアミドが使用され
てきた。しかし、印刷速度が高速化するにともない、こ
れら表面処理用薬剤では必ずしも対応が十分とは言えな
くなった。より高機能化された表面処理剤が求められて
いる。表面処理剤として最も需要が求められているのは
新聞用紙である。新聞用紙はサイズ度が非常に低いので
表面塗布あるいは含した場合、処理剤の多くの部分が紙
内部に浸透してしまい。表面に留まる割合としては少な
い。これを改良する方法として、処理剤塗布時濃度を上
げる、処理剤をカチオン性あるいは両性にして紙表面に
吸着させる割合を増加させるなど検討されているがまだ
最適なものは、完成されていない。
On the other hand, there are two main purposes for applying, impregnating or spraying the wet paper before drying or the paper surface after drying. One is to improve printability,
The other is to increase the burst strength and the tensile strength. Starch, polyvinyl alcohol-
Or anionic polyacrylamide has been used. However, with the increase in printing speed, these surface treatment chemicals cannot always be said to be sufficient. There is a need for a surface treatment agent with higher functionality. Newspaper is the most demanded surface treatment agent. Newsprint paper has a very low degree of sizing, so that when applied or contained on the surface, a large part of the processing agent permeates into the paper. The ratio of staying on the surface is low. As a method for improving this, studies have been made to increase the concentration at the time of applying the treating agent, or to increase the ratio of the treating agent being cationic or amphoteric to be adsorbed on the paper surface, but the most suitable one has not been completed yet.

【0004】抄紙前の製紙原料中に添加するための紙力
増強剤はアニオン性と両性がある。このうち、両性の紙
力増強剤は、従来アクリルアミドとN、N−ジアルキル
アミノ(メタ)アクリレ−トあるいはN,N−ジアルキ
ルアミノ(メタ)アクリルアミドなどと(メタ)アクリ
ル酸による共重合体が一般的に使用されてきた。また、
これに架橋剤としてN、N−メチレンビスアクリルアミ
ド(特開昭63−50597号公報)が共重合され、さ
らに最近では、N,N−ジメチルアクリルアミドが共重
合され特異な溶液物性を示す高分子からなる紙力増強剤
が開発されている(特開平5−140893号公報、特
開平5−287693号公報、特開平5−272092
号公報あるいは特開平7−97790号公報)。しかし
これらのN、N−ジアルキルアミノ(メタ)アクリレ−
トあるいはN,N−ジアルキルアミノ(メタ)アクリル
アミドは、三級アミノ基からなるカチオン性単量体のた
め、水素結合能力としては弱い。つまり紙力増強効果
は、セルロ−ス分子中の水酸基と紙力増強剤中の水素結
合力を有する側鎖との水素結合力に起因するものであ
る。これに対し一級アミノ基は活性水素を二個有するた
め、水素結合力としては強力となる。従来、原料となる
単量体の問題もあって一級アミノ基を有する単量体を原
料とした紙力増強剤は、ビニルアミン系重合体を除いて
は検討されてこなかった。
A paper-strengthening agent to be added to a papermaking raw material before papermaking has both anionic and amphoteric properties. Among these, the amphoteric paper strength enhancer is conventionally a copolymer of acrylamide and N, N-dialkylamino (meth) acrylate or N, N-dialkylamino (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid. It has been used regularly. Also,
N, N-methylenebisacrylamide (JP-A-63-50597) is copolymerized as a cross-linking agent, and more recently, N, N-dimethylacrylamide is copolymerized to form a polymer having specific solution properties. Have been developed (JP-A-5-140893, JP-A-5-287693, JP-A-5-272092).
Or JP-A-7-97790). However, these N, N-dialkylamino (meth) acrylic
Or N, N-dialkylamino (meth) acrylamide is a cationic monomer comprising a tertiary amino group, and therefore has a weak hydrogen bonding ability. In other words, the paper strength enhancing effect is caused by the hydrogen bonding strength between the hydroxyl group in the cellulose molecule and the side chain having hydrogen bonding strength in the paper strength enhancing agent. On the other hand, a primary amino group has two active hydrogens, and therefore has a strong hydrogen bonding force. Conventionally, paper strength enhancers made of monomers having a primary amino group as raw materials have not been studied except for vinylamine-based polymers due to the problem of monomers as raw materials.

【0005】また、紙力増強剤として応用される重合体
を分子量の面から見てみると、一定の分子量以上、即
ち、数十万以上の分子量がないと紙力増強剤としての効
果は顕著ではない。分子量は一定以上必要であるが、分
子量が増大していくと、どうしても溶液の粘度も上昇
し、製品の取り扱いや製紙原料中への分散が悪くなり、
好ましくない点が発生する。架橋することにより一定程
度は見かけ溶液粘度を減少させることはできるが、製品
の見かけ粘性制御は必ずしも容易ではない。そのため、
十分な分子量を持って紙力増強効果が優れ、しかも取り
扱いが容易な見かけ粘性の低い物性を示す紙力増強が要
請されているのが、今日の状況である。特に乾燥前の湿
紙あるいは乾燥後の紙にスプレ−する場合は、見かけ粘
度は高くては吹きつけ操作ができず、理想的には水と同
様の粘度を有する溶液が好ましいので、粘性はできる限
り低く抑えることが必要である。
In view of the molecular weight of the polymer used as a paper strength enhancer, the effect as a paper strength enhancer is remarkable unless the molecular weight is a certain molecular weight or more, ie, hundreds of thousands or more. is not. Although the molecular weight is required to be a certain level or more, as the molecular weight increases, the viscosity of the solution will inevitably increase, and the handling of products and dispersion in papermaking raw materials will worsen,
Undesirable points occur. Crosslinking can reduce the apparent solution viscosity to a certain extent, but it is not always easy to control the apparent viscosity of the product. for that reason,
The current situation is that there is a demand for paper strength enhancement that has a sufficient molecular weight, has an excellent paper strength enhancement effect, and exhibits physical properties of low apparent viscosity that is easy to handle. In particular, when spraying wet paper before drying or paper after drying, spraying operation cannot be performed if the apparent viscosity is high, and a solution having a viscosity similar to that of water is ideally preferable. It is necessary to keep it as low as possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スプ
レ−添加するために好ましい物性、即ち溶液粘度が比較
的低くても十分接着効果有するスプレ−添加用紙力増強
剤を開発することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to develop a spray-added paper-strengthening agent which has favorable properties for spray-adding, that is, has a sufficient adhesive effect even if the solution viscosity is relatively low. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
鋭意研究を重ねた結果、以下に述べるような一級アミノ
基含有共重合体によりその目的を達することが可能であ
ることがわかった。即ち本発明の請求項1の発明は、下
記一般式(1)で表されるカチオン性単量体を必須成分
とする単量体混合物を重合することにより製造した一級
アミノ基含有共重合体を乾燥前の湿紙、または乾燥後の
紙にスプレ−することを特徴とする紙の強度向上方法で
ある。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, it has been found that a primary amino group-containing copolymer as described below can achieve the object. That is, the invention of claim 1 of the present invention relates to a primary amino group-containing copolymer produced by polymerizing a monomer mixture containing a cationic monomer represented by the following general formula (1) as an essential component. This is a method for improving paper strength, which comprises spraying wet paper before drying or paper after drying.

【化1】 Rは水素またはメチル基、Aは酸素原子またはNH、B
はC2〜C3のアルキレン基またはアルコキシレン基、
Xは陰イオン
Embedded image R is hydrogen or methyl, A is oxygen or NH, B
Is a C2-C3 alkylene group or an alkoxylene group,
X is an anion

【0008】請求項2の発明は、単量体混合物が前記一
般式(1)で表される単量体を2〜50モル%と下記一
般式(2)で表わされるアニオン性単量体0〜20モル
%とアクリルアミド30〜98モル%からなることを特
徴とする請求項1に記載の紙の強度向上方法である。
The invention of claim 2 is that the monomer mixture comprises 2 to 50% by mole of the monomer represented by the general formula (1) and 0% by weight of the anionic monomer represented by the following general formula (2). 2. The method for improving paper strength according to claim 1, wherein the method comprises from 20 to 20 mol% and from 30 to 98 mol% of acrylamide.

【化2】 R2は水素、メチル基またはカルボキシメチル基、Aは
SO3、C6H4SO3、CONHC(CH3)2CH
2SO3あるいはCOO、Yは水素または陽イオンR3
は水素または陽イオン、あるいはCOOZ、Zは水素ま
たは陽イオン
Embedded image R2 is hydrogen, methyl group or carboxymethyl group, A is SO3, C6H4SO3, CONHC (CH3) 2CH
2SO3 or COO, Y is hydrogen or cation R3
Is hydrogen or cation, or COOZ, Z is hydrogen or cation

【0009】請求項3の発明は、単量体混合物が前記一
般式(1)で表される単量体を1〜35モル%、前記一
般式(2)で表わされるアニオン性単量体0〜20モル
%、下記一般式(3)で表わされるカチオン性単量体1
〜15モル%及びアクリルアミド30〜98モル%から
なることを特徴とする請求項1に記載の紙力増強方法で
ある。
According to a third aspect of the present invention, the monomer mixture comprises 1 to 35 mol% of the monomer represented by the general formula (1), and an anionic monomer represented by the general formula (2). To 20 mol%, a cationic monomer 1 represented by the following general formula (3)
The paper strength enhancing method according to claim 1, wherein the paper strength is from 15 to 15 mol% and acrylamide is from 30 to 98 mol%.

【化3】 R2は水素またはメチル基、R3メチル基またはエチル
基、R4はメチル基、エチル基あるいはベンジル基、R
5は水素原子、メチル基あるいはエチル基、Aは酸素原
子またはNH、BはC2〜C3のアルキレン基またはア
ルコキシレン基、Xは陰イオン
Embedded image R2 is hydrogen or methyl, R3 methyl or ethyl, R4 is methyl, ethyl or benzyl, R
5 is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, A is an oxygen atom or NH, B is a C2-C3 alkylene group or an alkoxylene group, X is an anion

【0010】請求項4の発明は、前記一般式(1)で表
される単量体が、2−アミノエチルメタクリレ−トの有
機酸あるいは無機酸の塩であることを特徴とする請求項
1〜3に記載の紙力増強方法である。
The invention according to claim 4 is characterized in that the monomer represented by the general formula (1) is a salt of an organic acid or an inorganic acid of 2-aminoethyl methacrylate. It is a paper strength enhancing method according to any one of 1 to 3.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明で使用する一級アミノ基含
有重合体を製造するには、まず一般式(1)で表わされ
るカチオン性単量体と共重合するアクリルアミドやアニ
オン性単量体などが配合された水溶液のpHを2〜6に
調節した後、窒素置換により反応系の酸素を除去しラジ
カル重合性開始剤を添加することによって重合を開始さ
せ、目的に合った種々の重合体を生成させる。重合方法
としては、水溶液重合、塩水や有機溶媒中の分散重合な
どが可能だが、製紙原料への添加を考慮すれば水溶液重
合によって重合体水溶液を製造するのが最も実用的であ
る。反応時の水溶液濃度としては、一般的には5〜30
重量%であるが、好ましくは15〜25重量%で実施す
るのが制御し易い。反応の温度としては、通常10〜1
00℃、好ましくは20〜80℃の範囲で行う。一般式
(1)で表わされるカチオン性単量体の例としては、2
−アミノエチルアクリレ−ト、2−アミノエチルメタア
クリレ−ト、3−アミノプロピルアクリレ−ト、3−ア
ミノプロピルメタアクリレ−トなどの有機酸や無機酸の
塩があげられるが、これらの単量体は、普通、塩の形で
保存されているので、他の共重合する単量体と混合、溶
解し、その後pHを調節するのが一般的である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to produce a primary amino group-containing polymer used in the present invention, first, acrylamide or anionic monomer copolymerized with a cationic monomer represented by the general formula (1) is used. After adjusting the pH of the aqueous solution in which is mixed to 2 to 6, the polymerization is started by removing oxygen in the reaction system by replacing with nitrogen and adding a radical polymerizable initiator to form various polymers suitable for the purpose. Generate. As the polymerization method, aqueous solution polymerization, dispersion polymerization in salt water or an organic solvent, and the like are possible. However, in consideration of addition to papermaking raw materials, it is most practical to produce an aqueous polymer solution by aqueous solution polymerization. The concentration of the aqueous solution during the reaction is generally 5 to 30.
%, But preferably 15 to 25% by weight for easy control. The reaction temperature is usually 10 to 1
The reaction is carried out at a temperature of 00 ° C, preferably 20 to 80 ° C. Examples of the cationic monomer represented by the general formula (1) include 2
Salts of organic acids and inorganic acids such as -aminoethyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate, 3-aminopropyl acrylate and 3-aminopropyl methacrylate; Since these monomers are usually stored in the form of a salt, it is common to mix and dissolve the monomers with other copolymerizable monomers, and then adjust the pH.

【0012】一般式(1)で表わされるカチオン性単量
は、アクリル型の単量体であるため種々のアクリル系単
量体と良好な共重合反応が可能である。例えば、非イオ
ン性単量体の(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチ
ルアクリルアミド、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル、ジアセトンアクリルアミド、N−ビニルピロリド
ン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド
などがあげられ、非イオン性の単量体のうちから一種ま
たは二種以上と組み合わせ共重合することも可能であ
る。紙力増強剤として最も好ましい非イオン性単量体の
例としては、アクリルアミドである。
Since the cationic monomer represented by the general formula (1) is an acrylic monomer, a good copolymerization reaction with various acrylic monomers is possible. For example, non-ionic monomers (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, vinyl acetate, acrylonitrile, methyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, N-vinylpyrrolidone, -Vinylformamide, N-vinylacetamide and the like, and copolymerization with one or more nonionic monomers is also possible. An example of the most preferred nonionic monomer as a paper strength agent is acrylamide.

【0013】さらに三級アミノ基や四級アンモニウム基
含有単量体とも共重合可能である。三級アミノ基含有単
量体の例としては、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノ
エチルやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミ
ドなどである。また、アクリル型四級アンモニウム基含
有単量体の例としては、前記三級アミノ基含有単量体の
塩化メチルや塩化ベンジルによる四級化物である(メ
タ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
塩化物、(メタ)アクリロイルオキシ2−ヒドロキシプ
ロピルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリ
ロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、
(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルア
ンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシ2−ヒ
ドロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化
物、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルベン
ジルアンモニウム塩化物などがあげられる。また、ジメ
チルジアリルアンモニウム塩化物なども共重合可能であ
る。
Further, it can be copolymerized with a monomer containing a tertiary amino group or a quaternary ammonium group. Examples of the tertiary amino group-containing monomer include dimethylaminoethyl (meth) acrylate and dimethylaminopropyl (meth) acrylamide. Examples of the acrylic-type quaternary ammonium group-containing monomer include (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, which is a quaternary compound of the tertiary amino group-containing monomer with methyl chloride or benzyl chloride, (Meth) acryloyloxy 2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride,
(Meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxy 2-hydroxypropyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride and the like can be mentioned. Also, dimethyldiallylammonium chloride and the like can be copolymerized.

【0014】一級アミノ基含有共重合体中の一般式
(1)で表わされる一級アミノ基含有単量体のモル%と
しては、2〜50モル%であり、好ましくは5〜20モ
ル%である。また、三級アミノ基あるいは四級アンモニ
ウム塩基を併用して共重合する場合は、一般式(1)で
表わされる一級アミノ基含有単量体の共重合モル%とし
ては、1〜35モル%であり、三級アミノ基あるいは四
級アンモニウム塩基含有単量体は1〜15モル%であ
る。全カチオン性単量体に対する一般式(1)で表わさ
れる一級アミノ基含有単量体の共重合モル%としては、
50〜100モル%である。三級アミノ基あるいは四級
アンモニウム塩基は一般的には水素結合が働かないの
で、紙力増強効果への寄与は少ない。そのため一級アミ
ノ基含有単量体が50モル%未満であると、紙力増強効
果が低下し好ましくない。
The molar percentage of the primary amino group-containing monomer represented by the general formula (1) in the primary amino group-containing copolymer is 2 to 50 mol%, preferably 5 to 20 mol%. . When a tertiary amino group or a quaternary ammonium base is used in combination for copolymerization, the copolymerization molar percentage of the primary amino group-containing monomer represented by the general formula (1) is from 1 to 35 mol%. The tertiary amino group or quaternary ammonium group-containing monomer is present in an amount of 1 to 15 mol%. The copolymer mol% of the primary amino group-containing monomer represented by the general formula (1) with respect to all cationic monomers is as follows:
50 to 100 mol%. Since tertiary amino groups or quaternary ammonium bases generally do not have hydrogen bonds, they do not contribute much to the paper strength enhancing effect. Therefore, if the amount of the primary amino group-containing monomer is less than 50 mol%, the paper strength enhancing effect is undesirably reduced.

【0015】一級アミノ基含有重合体は、アニオン性基
を含有する両性重合体でも良く、アニオン性単量体、例
えばアクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレイ
ン酸、2−アクリルアミド2−メチルプロパンスルフォ
ン酸、スチレンスルフォン酸などを共重合することによ
り製造することができる。これらアニオン性単量体の重
合体中のモル%としては、1〜20モル%であり、好ま
しくは2〜15モル%である。また、本発明で使用する
一級アミノ基含有アクリル型単量体を含むカチオン性単
量体の重合体中のモル%としては、2〜50モル%であ
り、好ましくは2〜20モル%である。三級アミノ基あ
るいは四級アンモニウム塩基を併用して共重合する場合
は、一般式(1)で表わされる一級アミノ基含有単量体
の共重合モル%としては、1〜35モル%であり、三級
アミノ基あるいは四級アンモニウム塩基含有単量体は1
〜15モル%である。全カチオン性単量体に対する一般
式(1)で表わされる一級アミノ基含有単量体の共重合
モル%としては、50〜100モル%である。
The primary amino group-containing polymer may be an amphoteric polymer containing an anionic group, and may be an anionic monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, 2-acrylamide 2-methylpropane. It can be produced by copolymerizing sulfonic acid, styrenesulfonic acid and the like. The mol% of these anionic monomers in the polymer is 1 to 20 mol%, preferably 2 to 15 mol%. The molar percentage of the cationic monomer containing a primary amino group-containing acrylic monomer in the polymer used in the present invention is 2 to 50 mol%, preferably 2 to 20 mol%. . When a tertiary amino group or a quaternary ammonium base is used in combination for copolymerization, the copolymer mol% of the primary amino group-containing monomer represented by the general formula (1) is 1 to 35 mol%, The monomer containing a tertiary amino group or a quaternary ammonium base is 1
1515 mol%. The copolymer mol% of the primary amino group-containing monomer represented by the general formula (1) with respect to all cationic monomers is 50 to 100 mol%.

【0016】本発明の一級アミノ基含有重合体は、N、
N−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコ−ル
ジ(メタ)アクリレ−トなどの多官能性単量体、あるい
はN、N−ジメチルアクリルアミドやN、N−ジエチル
アクリルアミドなどの加熱反応型の単量体によって架橋
あるいは分岐型の重合体を製造することもできる。
The primary amino group-containing polymer of the present invention comprises N,
Cross-linked by polyfunctional monomers such as N-methylenebisacrylamide and ethylene glycol di (meth) acrylate, or by heat-reactive monomers such as N, N-dimethylacrylamide and N, N-diethylacrylamide Alternatively, a branched polymer can be produced.

【0017】重合を開始させるラジカル重合開始剤はア
ゾ系、過酸化物系、レドックス系いずれでも重合するこ
とが可能である。油溶性アゾ系開始剤の例としては、
2、2’−アゾビスイソブチロニトリル、1、1’−ア
ゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2、2’−
アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2、2’−ア
ゾビス(2−メチルプロピオネ−ト)、4、4−アゾビ
ス(4−メトキシル、2、4ジメチル)バレロニトリル
などがあげられ、水混溶性溶剤に溶解し添加する。水溶
性アゾ系開始剤の例としては、2、2’−アゾビス(ア
ミジノプロパン)二塩化水素化物、2、2’−アゾビス
〔2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プ
ロパン〕二塩化水素化物、4、4’−アゾビス(4−シ
アノ吉草酸)などがあげられる。またレドックス系の例
としては、ペルオクソ二硫酸アンモニウムあるいはカリ
ウムと亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、トリ
メチルアミン、テトラメチルエチレンジアミンなどとの
組み合わせがあげられる。さらに過酸化物の例として
は、ペルオクソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、ベン
ゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、オ
クタノイルペルオキサイド、サクシニックペルオキサイ
ド、t-ブチルペルオキシ2−エチルヘキサノエ−トなど
をあげることができる。こらのなかで特に好ましい開始
剤としては、水溶性のアゾ系開始剤である2、2’−ア
ゾビス(アミジノプロパン)二塩化水素化物、2、2’
−アゾビス〔2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2
−イル)プロパン〕二塩化水素化物などである。
The radical polymerization initiator for initiating the polymerization can be azo, peroxide or redox. Examples of oil-soluble azo initiators include:
2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2'-
Azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropionate), 4,4-azobis (4-methoxyl, 2,4dimethyl) valeronitrile and the like, and a water-miscible solvent Dissolve and add. Examples of the water-soluble azo initiator include 2,2′-azobis (amidinopropane) dihydrochloride and 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] Hydrogen chloride, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid) and the like. Examples of the redox system include a combination of ammonium or potassium peroxodisulfate with sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, trimethylamine, tetramethylethylenediamine, or the like. Further, examples of peroxides include ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, succinic peroxide, t-butylperoxy 2-ethylhexanoate and the like. Can be. Among these, particularly preferred initiators are 2,2′-azobis (amidinopropane) dihydrochloride, 2,2 ′, which is a water-soluble azo initiator.
-Azobis [2- (5-methyl-2-imidazoline-2
-Yl) propane].

【0018】一級アミノ基含有重合体の重合度として
は、数10万〜数百万程度であり、好ましくは50万〜
200万である。20重量%水溶液の粘度で表示するな
らば1、000〜20、000mPa・sであり、好ま
しくは3、000〜10、000mPa・sである。
The degree of polymerization of the primary amino group-containing polymer is about several hundred thousand to several million, preferably 500,000 to 500,000.
2 million. When expressed in terms of the viscosity of a 20% by weight aqueous solution, it is 1,000 to 20,000 mPa · s, and preferably 3,000 to 10,000 mPa · s.

【0019】本発明の一級アミノ基含有重合体をスプレ
−添加する場合の重合体濃度としては、紙への添加量に
よって変化するが、凡そ0.1〜5重量%である。乾燥
後の紙へのスプレ−添加では、歩留はほぼ100%にな
るので、抄紙前の製紙原料中に添加するいわゆる内添法
に較べれば非常に効率的になる。また、乾燥前の湿紙で
も脱水プレスを通過して、最終プレス前に添加すれば、
湿紙含水率が低下しているので脱離する紙力増強剤の割
合が減少し、添加効率が向上する。添加量としては、
0.02〜2.0g/m2であり、好ましくは0.05
〜0.5g/m2である。適用可能な紙製品としては、
上質、中質の印刷用紙、包装用紙、ライナ−、新聞用紙
など種類は特に問わない。また、併用される製紙用薬剤
の表面サイズ剤や消泡剤など従来使用されていたもの
も、イオン性に注意すれば問題ない。
When the primary amino group-containing polymer of the present invention is spray-added, the polymer concentration is about 0.1 to 5% by weight, although it varies depending on the amount added to paper. The spray addition to the paper after drying yields almost 100%, which is much more efficient than the so-called internal addition method which is added to the papermaking raw material before papermaking. Also, if wet paper before drying passes through the dehydration press and is added before the final press,
Since the moisture content of the wet paper is reduced, the ratio of the paper strength enhancer to be eliminated is reduced, and the addition efficiency is improved. As the addition amount,
0.02 to 2.0 g / m 2, preferably 0.05
0.5 g / m2. Applicable paper products include:
There is no particular limitation on the type of printing paper, such as high-quality and medium-quality printing paper, packaging paper, liner, and newsprint. In addition, conventionally used materials such as a surface sizing agent and an antifoaming agent for papermaking chemicals used in combination are not a problem if attention is paid to ionicity.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例および比較例によって本発明を
さらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り、以下の実施例に制約されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof.

【0021】[0021]

【合成例1〜6】表1に示されるような単量体組成によ
り一級アミノ基含有重合体を水溶液重合法により合成し
た。結果を表1に示す。
SYNTHESIS EXAMPLES 1 to 6 Primary amino group-containing polymers were synthesized by an aqueous solution polymerization method according to the monomer composition shown in Table 1. Table 1 shows the results.

【0022】[0022]

【比較合成例1〜3】表1に示されるような単量体組成
により三級アミノ基あるいは四級アンモニウム塩基含有
重合体を水溶液重合法により合成した。結果を表1に示
す。
Comparative Synthesis Examples 1 to 3 Polymers containing a tertiary amino group or a quaternary ammonium base were synthesized by an aqueous solution polymerization method according to the monomer composition shown in Table 1. Table 1 shows the results.

【0023】[0023]

【実施例1〜6】中質紙原料(LBKP/DIP/TM
P=10/60/30、pH6.88、全ss2.40
%、灰分0.30%)を用い、パルプ濃度0.7重量%
に水道水を用いて希釈した。この製紙原料を用い100
g/m2の紙を抄いた。抄紙持、バンド1.0%(対乾
燥パルプ、以下同様)と歩留向上剤としてポリアクリル
アミド系高分子凝集剤DR−1500(ハイモ社製)、
0.015%添加し、攪拌機により300rpmで攪拌
しながら20秒間攪拌した後、タッピスタンダ−ド抄紙
機により抄紙した。得られた湿紙をワイヤ−ごと直示天
秤に乗せ、合成例1〜6の試作−1〜試作−6を表2に
記載した所定の希釈濃度に希釈して作った溶液を圧力
2.5気圧で10.0gノズルよりスプレ−塗布した。
これをワイヤ−ごとシ−トマシンに戻し、シ−トマシン
に水を張りワイヤ−の下まで満たした水を排水すること
により減圧脱水し、濾紙を乗せ、ク−チロ−ルを3回か
け濾紙に転写させた。転写した湿紙を2枚の濾紙に挟
み、3kg/m2の圧力で5分間プレス後、ロ−タリ−
ドライヤ−で乾燥させた。その後、20℃、65RHの
条件で20時間調湿し、引っ張り強度より裂断長を算出
(JIS−P8113)、ステキヒトサイズ度(JIS
−P8122)およびRI印刷適性試験機による印刷適
性を各々測定した。結果を表2に示す。
Examples 1 to 6 Raw paper raw materials (LBKP / DIP / TM
P = 10/60/30, pH 6.88, total ss 2.40
%, Ash content 0.30%), pulp concentration 0.7% by weight
Was diluted with tap water. Using this papermaking raw material, 100
g / m 2 of paper was prepared. Paper making, band 1.0% (vs. dry pulp, the same applies hereinafter) and polyacrylamide polymer flocculant DR-1500 (manufactured by Hymo) as a retention aid,
0.015% was added, and the mixture was stirred for 20 seconds while stirring at 300 rpm with a stirrer, and then papermaking was performed by a tappi standard paper machine. The obtained wet paper was put on a direct reading balance together with the wire, and a solution prepared by diluting the prototypes -1 to -6 of Synthesis Examples 1 to 6 to a predetermined dilution concentration shown in Table 2 was applied at a pressure of 2.5. Spray coating was performed from a 10.0 g nozzle at atmospheric pressure.
This was returned to the sheet machine together with the wire, and the sheet machine was filled with water and drained of water filled under the wire to dehydrate under reduced pressure. A filter paper was placed on the sheet machine, and cuticle was applied three times to the filter paper. Transcribed. The transferred wet paper is sandwiched between two filter papers and pressed at a pressure of 3 kg / m2 for 5 minutes.
It was dried in a dryer. Thereafter, the humidity was adjusted at 20 ° C. and 65 RH for 20 hours, and the breaking length was calculated from the tensile strength (JIS-P8113), and the Steckigt sizing degree (JIS)
-P8122) and printability by an RI printability tester were measured. Table 2 shows the results.

【0024】[0024]

【比較例1〜3】実施例1〜6と同様に表1の比較−1
〜比較−3を用いて抄紙及び測定を行った。結果を表2
に示す。
Comparative Examples 1 to 3 Comparative Example 1 in Table 1 as in Examples 1 to 6
Paper making and measurement were performed using Comparative Example 3 to Comparative Example 3. Table 2 shows the results
Shown in

【0025】[0025]

【実施例7〜12】上質紙製造用の製紙原料(LBKP
を主体としたもの、pH6.23、全ss分2.37
%、灰分0.41%)を用いて70g/m2の紙を抄い
た。添加薬品として、カチオン性デンプン、対製紙原料
0.2重量%、中性ロジンサイズ、0.4%、硫酸バン
ド1.0%、および歩留向上剤としてポリアクリルアミ
ド系高分子凝集剤DR−1500(ハイモ社製)、0.
015%をそれぞれこの順で、攪拌機により300rp
mで攪拌しながら15秒間隔により添加した後、タッピ
スタンダ−ド抄紙機により抄紙した。前薬品添加後のp
Hはそれぞれ6.2前後であった。以下のスプレ−によ
る添加法は実施例1〜6と同様である。また、同様に各
測定を行った。結果を表3に示す。
Examples 7 to 12 Papermaking raw materials (LBKP
, PH 6.23, total ss content 2.37
%, Ash content 0.41%) to produce 70 g / m2 paper. As additive chemicals, cationic starch, 0.2% by weight of papermaking raw material, neutral rosin size, 0.4%, sulfuric acid band 1.0%, and polyacrylamide polymer flocculant DR-1500 as retention aid (Manufactured by Haimo), 0.
015% in this order by a stirrer at 300 rpm
After adding at intervals of 15 seconds while stirring at m, the paper was made with a Tappi Standard paper machine. P after pre-chemical addition
H was around 6.2 in each case. The following addition method by spraying is the same as in Examples 1 to 6. Each measurement was performed in the same manner. Table 3 shows the results.

【0026】[0026]

【比較例4〜6】実施例7〜12と同様に表1の比較−
1〜比較−3を用いて抄紙、スプレ−添加及び測定を行
った。結果を表3に示す。
Comparative Examples 4-6 Comparison of Table 1 as in Examples 7-12
Paper making, spray addition and measurement were performed using 1 to Comparative-3. Table 3 shows the results.

【0027】[0027]

【実施例13〜18】ダンボ−ル古紙をCSF=400
mlに叩解した製紙原料(pH6.2、全ss2.0
%、灰分0.25%)を用い、80g/m2の紙を抄い
た。添加薬品として、酸性用ロジンサイズ、0.15
%、硫酸バンド1.5%、および歩留向上剤としてポリ
アクリルアミド系高分子凝集剤DR−1500(ハイモ
社製)0.01%をそれぞれこの順で添加した。以下の
スプレ−による添加法は実施例1〜6と同様である。ま
た、同様に各測定を行った。結果を表4に示す。
Embodiments 13-18 CSF = 400
ml of papermaking raw material (pH 6.2, total ss2.0
%, Ash content 0.25%) and paper of 80 g / m 2 was made. Rosin size for acid, 0.15 as additive chemical
%, A sulfuric acid band of 1.5%, and 0.01% of a polyacrylamide-based polymer flocculant DR-1500 (manufactured by Hymo) as a retention aid were added in this order. The following addition method by spraying is the same as in Examples 1 to 6. Each measurement was performed in the same manner. Table 4 shows the results.

【0028】[0028]

【比較例7〜9】実施例13〜18と同様に表1の比較
−1〜比較−3を用いて抄紙、スプレ−添加及び測定を
行った。結果を表4に示す。
Comparative Examples 7 to 9 In the same manner as in Examples 13 to 18, paper making, spray addition and measurement were carried out using Comparative-1 to Comparative-3 in Table 1. Table 4 shows the results.

【0029】[0029]

【表1】 2EMA(モル%):2−アミノエチルメタクリレ−
ト、AAM(モル%):アクリルアミド、DMM:メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル、アニオン性単量体(モ
ル%):(1)、(2)、(3)、(5)、(7)、
(8)、(9)はアクリル酸、カチオン性単量体(モル
%):(6)はメタクリル酸ジメチルアミノエチル、
(10)はアクロイルオキシエチルベンジルジメチルア
ンモニウム塩化物 溶液粘度:20重量%水溶液、単位mPa・s、分子
量:単位は万、
[Table 1] 2EMA (mol%): 2-aminoethyl methacrylate
AAM (mol%): acrylamide, DMM: dimethylaminoethyl methacrylate, anionic monomer (mol%): (1), (2), (3), (5), (7),
(8), (9) are acrylic acid, cationic monomer (mol%): (6) is dimethylaminoethyl methacrylate,
(10) is acroyloxyethylbenzyldimethylammonium chloride solution viscosity: 20% by weight aqueous solution, unit mPa · s, molecular weight: unit is 10,000,

【0030】[0030]

【表2】 ステキヒトサイズ度:秒 比破裂度:単位、無し RI印刷適性:○>△>×の順に良いことを示す。[Table 2] Degree of stiffness: second Specific rupture degree: unit, none RI printing suitability: Good in the order of △>△> ×.

【0031】[0031]

【表3】 ステキヒトサイズ度:秒 比破裂度:単位、無し RI印刷適性:○>△>×の順に良いことを示す。[Table 3] Degree of stiffness: second Specific rupture degree: unit, none RI printing suitability: Good in the order of △>△> ×.

【0032】[0032]

【表4】 ステキヒトサイズ度:秒 比破裂度:単位、無し[Table 4] Stekihito size: second Specific burst: unit, none

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D21H 19/20 D21H 19/20 A 23/50 23/50 Fターム(参考) 4J100 AB07R AJ02R AJ08R AJ09R AL08Q AL08S AM15P AM21Q AM21S AP01R BA04Q BA04S BA32Q BA32S BA35R BA56R BC43S CA04 CA05 CA06 DA01 DA09 DA38 JA13 4L055 AA03 AA11 AC03 AC06 AC09 AG71 AG72 AG89 AH16 BD05 BD07 BE20 FA13 GA05 GA06 GA16 GA17 GA18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) D21H 19/20 D21H 19/20 A 23/50 23/50 F term (Reference) 4J100 AB07R AJ02R AJ08R AJ09R AL08Q AL08S AM15P AM21Q AM21S AP01R BA04Q BA04S BA32Q BA32S BA35R BA56R BC43S CA04 CA05 CA06 DA01 DA09 DA38 JA13 4L055 AA03 AA11 AC03 AC06 AC09 AG71 AG72 AG89 AH16 BD05 BD07 BE20 FA13 GA05 GA06 GA16 GA17 GA18

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1)で表されるカチオン性
単量体を必須成分とする単量体混合物を重合することに
より製造した一級アミノ基含有共重合体を乾燥前の湿
紙、または乾燥後の紙にスプレ−することを特徴とする
紙の強度向上方法。 【化1】 R1は水素またはメチル基、Aは酸素原子またはNH、
BはC2〜C3のアルキレン基またはアルコキシレン
基、Xは陰イオン
A wet paper before drying a primary amino group-containing copolymer produced by polymerizing a monomer mixture containing a cationic monomer represented by the following general formula (1) as an essential component: Alternatively, a method for improving the strength of paper characterized by spraying on paper after drying. Embedded image R1 is hydrogen or methyl, A is oxygen or NH,
B is a C2 to C3 alkylene or alkoxylene group; X is an anion
【請求項2】 単量体混合物が前記一般式(1)で表さ
れる単量体を2〜50モル%と下記一般式(2)で表わ
されるアニオン性単量体0〜20モル%とアクリルアミ
ド30〜98モル%からなることを特徴とする請求項1
に記載の紙の強度向上方法。 【化2】 R2は水素、メチル基またはカルボキシメチル基、R3
は水素またはカルボキシル基、AはSO3、C6H4S
O3、CONHC(CH3)2CH2SO3あるいはC
OO、Yは水素または陽イオン、あるいはCOOZ、Z
は水素または陽イオン
2. A monomer mixture comprising 2 to 50 mol% of a monomer represented by the general formula (1) and 0 to 20 mol% of an anionic monomer represented by the following general formula (2) 2. The composition according to claim 1, comprising 30 to 98 mol% of acrylamide.
The method for improving the strength of paper described in 1. Embedded image R2 is hydrogen, methyl or carboxymethyl, R3
Is hydrogen or carboxyl group, A is SO3, C6H4S
O3, CONHC (CH3) 2CH2SO3 or C
OO and Y are hydrogen or cation, or COOOZ or Z
Is hydrogen or cation
【請求項3】 単量体混合物が前記一般式(1)で表さ
れる単量体を1〜35モル%、前記一般式(2)で表わ
されるアニオン性単量体0〜20モル%、下記一般式
(3)で表わされるカチオン性単量体1〜15モル%及
びアクリルアミド30〜98モル%からなることを特徴
とする請求項1に記載の紙力増強方法。 【化3】 R4は水素またはメチル基、R5メチル基またはエチル
基、R6はメチル基、エチル基あるいはベンジル基、R
7は水素原子、メチル基あるいはエチル基、Aは酸素原
子またはNH、BはC2〜C3のアルキレン基またはア
ルコキシレン基、Xは陰イオン
3. A monomer mixture comprising 1 to 35 mol% of a monomer represented by the general formula (1), 0 to 20 mol% of an anionic monomer represented by the general formula (2), The paper strength enhancing method according to claim 1, comprising 1 to 15 mol% of a cationic monomer represented by the following general formula (3) and 30 to 98 mol% of acrylamide. Embedded image R4 is hydrogen or methyl, R5 methyl or ethyl, R6 is methyl, ethyl or benzyl, R
7 is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, A is an oxygen atom or NH, B is a C2-C3 alkylene group or an alkoxylene group, X is an anion
【請求項4】 前記一般式(1)で表される単量体が、
2−アミノエチルメタクリレ−トの有機酸あるいは無機
酸の塩であることを特徴とする請求項1〜3に記載の紙
力増強方法。 【0001】
4. A monomer represented by the general formula (1):
4. The paper-strengthening method according to claim 1, which is a salt of an organic acid or an inorganic acid of 2-aminoethyl methacrylate. [0001]
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