JP2006097218A - 湿潤紙力増強剤および紙 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂を含有する湿潤紙力増強剤であって、(湿潤紙力増強剤中に含まれるクロロヒドリン構造に由来する塩素原子の量)/(湿潤紙力増強剤中に含まれる全塩素原子の量)が0.3以下である湿潤紙力増強剤を用いる。
Description
温度計、冷却器、攪拌機および窒素導入管を備えたフラスコに、アジピン酸730g(5モル)およびジエチレントリアミン516g(5モル)を仕込み、生成する水を系外に除去しながら昇温し、120〜200℃で4時間反応した後、水1100gを徐々に加えて固形分濃度50%、粘度400mPa・s(25℃)のポリアミドポリアミンの水溶液を得た。
温度計、冷却器および攪拌機を備えたフラスコに、製造例1で得られたポリアミドポリアミン水溶液400gに反応液濃度が40%になるように水238gを仕込み、15℃でエピクロロヒドリン92g(当量比(エピクロロヒドリンのエポキシ基/ポリアミドポリアミンの第2級アミノ基)=1.1)を1.5時間かけて滴下した後、30℃に昇温し、同温度で4時間保温し、さらに水67.5gを加えた後、55℃に昇温して同温度で1時間保温した。次いで、50%ジメチルアミンを45g(0.5mol)を加えた後(ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン付加物の濃度は35%)、引き続き同じ温度で1時間保温した。次いで、水490.5g、62.5%硫酸50gを加えて冷却し、固形分濃度25%、粘度220mPa・s(25℃)、pH2.6のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、脱ハロゲン化のためのアミン系化合物を、30%トリメチルアミン98.3g(0.5mol)に替えて加えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、脱ハロゲン化のためのアミン系化合物を、ジエチレントリアミン51.5g(0.5mol)に替えて加えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、脱ハロゲン化のためのアミン系化合物を、50%ジメチルアミン135g(1.5mol)に替えて加えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、脱ハロゲン化のためのアミン系化合物を、50%ジメチルアミン4.6g(0.05mol)に替えて加えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
温度計、冷却器および攪拌機を備えたフラスコに、製造例1で得られたポリアミドポリアミン水溶液400gに反応液濃度が40%になるように水238gを仕込み、15℃でエピクロロヒドリン92g(当量比(エピクロロヒドリンのエポキシ基/ポリアミドポリアミンの第2級アミノ基)=1.1)を1.5時間かけて滴下した後、30℃に昇温し、同温度で4時間保温した。次いで、水438gを加えた後(ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン付加物の濃度は25%)、60℃に昇温して同温度で3時間保温した。次いで、水75g、62.5%硫酸50gを加えて冷却し、固形分濃度25%、粘度200mPa・s(25℃)、pH2.6のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
温度計、冷却器および攪拌機を備えたフラスコに、製造例1で得られたポリアミドポリアミン水溶液400gに反応液濃度が40%になるように水238gを仕込み、15℃でエピクロロヒドリン92g(当量比(エピクロロヒドリンのエポキシ基/ポリアミドポリアミンの第2級アミノ基)=1.1)を1.5時間かけて滴下した後、30℃に昇温し、同温度で4時間保温した。次いで、水1217gを加えた後(ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン付加物の濃度は15%)、60℃に昇温して同温度で5時間保温した。次いで、水158g、62.5%硫酸50gを加えて冷却し、固形分濃度15%、粘度75mPa・s(25℃)、pH2.6のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
温度計、冷却器および攪拌機を備えたフラスコに、製造例1で得られたポリアミドポリアミン水溶液400gに反応液濃度が40%になるように水238gを仕込み、15℃でエピクロロヒドリン92g(当量比(エピクロロヒドリンのエポキシ基/ポリアミドポリアミンの第2級アミノ基)=1.1)を1.5時間かけて滴下した後、30℃に昇温し、同温度で4時間保温した。次いで、水438gを加えた後(ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン付加物の濃度は25%)、60℃に昇温して同温度で1時間保温した。次いで、50%ジメチルアミンを45g(0.5mol)を加えた後、引き続き同じ温度で1.5時間保温した。次いで、水142.5g、62.5%硫酸50gを加えて冷却し、固形分濃度25%、粘度200mPa・s(25℃)、pH2.6のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、脱ハロゲン化のためのアミン系化合物を、50%ジメチルアミン225g(2.5mol)に替えて加えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、エピクロロヒドリン量を125g(当量比(エピクロロヒドリンのエポキシ基/ポリアミドポリアミンの第2級アミノ基)=1.5)、に替えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、50%ジメチルアミンを使用しないこと以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、脱ハロゲン化のためのアミン系化合物を、50%ジメチルアミン0.4g(0.005mol)に替えて加えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
実施例1において、エピクロロヒドリン量を58g(当量比(エピクロロヒドリンのエポキシ基/ポリアミドポリアミンの第2級アミノ基)=0.7)、に替えた以外は、実施例1と同様の反応を行い、同様の性状のポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂をアルカリ加水分解(サンプル3.5gに蒸留水100gと10%重曹を70g添加し、90℃×3時間加熱分解)し、塩素をすべてイオン化した後に硝酸銀を用いて電位差測定法(自動滴定装置COM−900;平沼産業(株)製)で測定した値。表1中の「%」は、対固形の「重量%」である。
(2)湿潤紙力増強剤中に含まれるクロロヒドリン構造に由来する塩素原子量
前記(1)で求めた湿潤紙力増強剤中に含まれる全塩素原子の量とポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂中に存在する塩素イオンをそのまま電位差測定法で測定した値の差。
(3)湿潤紙力増強剤中に含まれる、ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂に結合した塩素原子の量
前記(2)で求めた湿潤紙力増強剤中に含まれるクロロヒドリン構造に由来する塩素原子の量から、下記(5)で測定して得られた分子量が150以下の有機塩素化合物に含まれる塩素原子の量を差し引いた値。
(4)湿潤紙力増強剤中に含まれる、ポリアミドポリアミンとエピクロロヒドリンの反応により生じた無機塩素原子の量
ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂中に存在する塩素イオンをアルカリ加水分解することなくそのまま電位差測定法で測定した値。
(5)分子量150以下の有機塩素化合物量
分子量150以下の有機塩素化合物の量は、湿潤紙力増強剤をそのまま用い、ガスクロマトグラフィー(ガスクロマトグラフィーHP6890;Agilent社製)により定量した。表1中の「%」は、対水溶液の「重量%」である。
(6)湿潤紙力強度
パルプ(N−BKP/L−BKP=1/1)を叩解し、カナディアン・スタンダード・フリーネス(C.S.F)600mlに調整したパルプスラリーに、実施例または比較例で得られた樹脂水溶液(対パルプ固形分比0.3%)加えた。こうして得られたパルプスラリーについて、タッピ スタンダードシートマシン(丸形)にて坪量20g/m2となるように抄紙し、ロールプレスにて0.5kg/cm2でプレス脱水した。次いで、回転型乾燥機で110℃において2分間乾燥し、20℃、65%R.H.の条件下に24時間調湿して、手抄きシートを作成した。得られた手抄きシートの湿潤紙力強度をJIS S−3104に準じて測定した。
(7)紙中塩素増加量
(6)で得られた紙3gを超純水150g入った三角フラスコに入れ、80℃×0.5時間熱水抽出した。その後濾別し、得られた濾液をイオンクロマトグラフィー(イオンクロマトグラフィーDX−500;日本ダイオネクス(株)製)にて測定した。得られた値から、紙中に存在する塩素イオン量を算出し、紙中塩素増加量を下記式(1)で算出した。
紙中塩素増加量(ppm)=薬品添加紙の塩素イオン量−薬品未添加紙の塩素イオン量 (1)
Claims (8)
- ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂を含有する湿潤紙力増強剤であって、(湿潤紙力増強剤中に含まれるクロロヒドリン構造に由来する塩素原子の量)/(湿潤紙力増強剤中に含まれる全塩素原子の量)が0.3以下である湿潤紙力増強剤。
- ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂を含有する湿潤紙力増強剤であって、(湿潤紙力増強剤中に含まれる、ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂に結合した塩素原子の量)/(湿潤紙力増強剤中に含まれる、ポリアミドポリアミンとエピクロロヒドリンの反応により生じた無機塩素原子の量)が0.25以下である請求項1に記載の湿潤紙力増強剤。
- 湿潤紙力増強剤中に含まれる全塩素原子の量が、ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂の固形分に対し8〜17%である請求項1または2記載の湿潤紙力増強剤。
- ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂水溶液中に含まれる分子量が150以下の有機塩素化合物の含有量が1%未満である請求項1〜3のいずれかに記載の湿潤紙力増強剤。
- ポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂の製造方法であって、(a)25℃における50重量%水溶液の粘度が、200〜1000mPa・sであるポリアミドポリアミン水溶液を、ポリアミドポリアミンの第2級アミノ基とエピクロロヒドリンのエポキシ基の当量比(エポキシ基/第2級アミノ基)が0.8〜1.8であるエピクロロヒドリンと5〜40℃の温度で反応させ(1次保温)、次いで40〜90℃で反応させ(2次保温)、さらに(b)2次保温において、クロロヒドリン構造の脱ハロゲン化反応を行なうことを特徴とする請求項1〜4に記載の湿潤紙力増強剤の製造方法。
- クロロヒドリン構造の脱ハロゲン化反応を、アミン系化合物の存在下に進行させる請求項5に記載の湿潤紙力増強剤の製造方法。
- ポリアミドポリアミンとエピクロロヒドリンとの反応において、1次保温における反応濃度が25〜70重量%、2次保温におけるポリアミドポリアミン−エピクロロヒドリン付加物の濃度が10〜25重量%である工程を含む請求項5に記載の湿潤紙力増強剤の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載された湿潤紙力増強剤を添加することにより得られる紙。
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