JP2020139252A - Surface sizing agent for papermaking and coated paper - Google Patents

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文孝 市村
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Abstract

To provide a surface sizing agent for papermaking that has excellent mechanical stability at high temperatures and also exhibits an excellent sizing effect, and a coated paper.SOLUTION: A surface sizing agent for papermaking containing an emulsion polymer of a polysaccharide (A) having a (meth)acryloyl group in the molecule and a monomer (B) having an ethylenic unsaturated group is used.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、製紙用表面サイズ剤、塗工紙に関する。 The present invention relates to a surface sizing agent for papermaking and coated paper.

パルプスラリーから各種製紙薬品を添加して抄造した紙において、サイズ効果を更に補強するために、原紙表面には表面サイズ剤が塗工される。その形態としては、製品の取り扱いやポンプ移送の作業性の面から、低粘度である重合体の水分散液又は乳化重合物(エマルジョン)が汎用されている。 In paper made by adding various paper-making chemicals from pulp slurry, a surface sizing agent is applied to the surface of the base paper in order to further reinforce the sizing effect. As the form, an aqueous dispersion of a polymer having a low viscosity or an emulsion polymer (emulsion) is widely used from the viewpoint of product handling and workability of pump transfer.

例えば、減成澱粉存在下にスチレン、(メタ)アクリル酸アルキル及びエチレン系不飽和モノマーをそれぞれ特定量使用して乳化重合してなる水性ポリマー分散液が開示され、減成処理として過酸化水素が用いられている(特許文献1)。しかしながら、当該発明では、抄紙マシンの高速化に伴った機械的安定性が要求される中、該安定性に劣るものであった。 For example, an aqueous polymer dispersion obtained by emulsion polymerization using specific amounts of styrene, alkyl (meth) acrylate and ethylene-based unsaturated monomer in the presence of reduced starch is disclosed, and hydrogen peroxide is used as the reduced treatment. It is used (Patent Document 1). However, in the present invention, the mechanical stability is required as the speed of the paper machine is increased, and the stability is inferior.

また本出願人は、無機過酸化物を用いて、特定の固有粘度に調製された澱粉中で、スチレン類及び(メタ)アクリル酸エステル類からなる不飽和単量体混合物を乳化重合して得られる水性重合体エマルジョンを含有する製紙用表面サイズ剤を開示している(特許文献2)が、高温下での機械的安定性に劣り、マシン汚れを招く問題があった。 The applicant also obtained by emulsion polymerization of an unsaturated monomer mixture consisting of styrenes and (meth) acrylic acid esters in starch prepared to have a specific intrinsic viscosity using an inorganic peroxide. Although a surface sizing agent for papermaking containing an aqueous polymer emulsion is disclosed (Patent Document 2), there is a problem that the mechanical stability at high temperature is inferior and the machine is soiled.

特表2002−504563号公報Special Table 2002-504563 特開2014−163002号公報JP-A-2014-163002

本発明は、高温下での機械的安定性に優れ、かつ優れたサイズ効果も発揮する製紙用表面サイズ剤及び塗工紙を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a surface sizing agent for papermaking and coated paper which are excellent in mechanical stability at high temperature and also exhibit excellent sizing effect.

本発明者は、従来技術における機械的安定性に劣る要因が澱粉等の多糖類の組成にあると考え、鋭意検討したところ、特定の反応性基を組み込んだ多糖類の存在下、モノマー成分を重合して得た乳化重合物を含む製紙用表面サイズ剤が課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の製紙用表面サイズ剤及び塗工紙に関する。 The present inventor considered that the factor inferior in mechanical stability in the prior art was the composition of polysaccharides such as starch, and as a result of diligent studies, the monomer components were found in the presence of polysaccharides incorporating specific reactive groups. We have found that a surface sizing agent for papermaking containing an emulsion polymer obtained by polymerization solves the problem, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to the following surface sizing agents for papermaking and coated paper.

1.分子内に(メタ)アクリロイル基を有する多糖類(A)と、エチレン性不飽和基を有するモノマー(B)との乳化重合物を含む、製紙用表面サイズ剤。 1. 1. A surface sizing agent for papermaking, which comprises an emulsion polymer of a polysaccharide (A) having a (meth) acryloyl group in the molecule and a monomer (B) having an ethylenically unsaturated group.

2.(A)成分が、原料多糖類(a1)と、(メタ)アクリル系化合物(a2)との反応生成物である前項1に記載の製紙用表面サイズ剤。 2. 2. The surface sizing agent for papermaking according to item 1 above, wherein the component (A) is a reaction product of the raw material polysaccharide (a1) and the (meth) acrylic compound (a2).

3.(A)成分における(メタ)アクリロイル基の導入率が、置換度(DS)で0.05〜2である前項1又は2に記載の製紙用表面サイズ剤。 3. 3. The surface sizing agent for papermaking according to item 1 or 2 above, wherein the introduction rate of the (meth) acryloyl group in the component (A) is 0.05 to 2 in terms of the degree of substitution (DS).

4.(a1)成分の重量平均分子量が、500〜1,000,000である前項2に記載の製紙用表面サイズ剤。 4. The surface sizing agent for papermaking according to item 2 above, wherein the component (a1) has a weight average molecular weight of 500 to 1,000,000.

5.(a2)成分が、カルボン酸無水物、カルボン酸臭化物、エポキシ基を有する化合物及びイソシアネート基を有する化合物からなる群より選ばれる1種である、前項2に記載の製紙用表面サイズ剤。 5. The surface sizing agent for papermaking according to item 2 above, wherein the component (a2) is one selected from the group consisting of a carboxylic acid anhydride, a carboxylic acid bromide, a compound having an epoxy group, and a compound having an isocyanate group.

6.(B)成分が、スチレン類(b1)及び/又はヒドロキシ基を有さないアルキル(メタ)アクリレート(b2)を含む前項1〜5のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤。 6. The surface sizing agent for papermaking according to any one of the above items 1 to 5, wherein the component (B) contains styrenes (b1) and / or an alkyl (meth) acrylate (b2) having no hydroxy group.

7.前項1〜6のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤を原紙に塗工してなる塗工紙。 7. A coated paper obtained by coating a base paper with the surface sizing agent for papermaking according to any one of the above items 1 to 6.

本発明の製紙用表面サイズ剤によれば、高温下での機械的安定性に優れたものとなる。また、当該表面サイズ剤を原紙に塗工してなる塗工紙は良好なサイズ効果も発揮する。 According to the surface sizing agent for papermaking of the present invention, the mechanical stability at high temperature is excellent. In addition, the coated paper obtained by applying the surface sizing agent to the base paper also exhibits a good sizing effect.

本発明の製紙用表面サイズ剤は、分子内に(メタ)アクリロイル基を有する多糖類(A)(以下、(A)成分という)と、エチレン性不飽和基を有するモノマー(B)(以下、(B)成分という)との乳化重合物を含む。 The surface sizing agent for papermaking of the present invention has a polysaccharide (A) having a (meth) acryloyl group in the molecule (hereinafter referred to as a component (A)) and a monomer (B) having an ethylenically unsaturated group (hereinafter referred to as a component). It contains an emulsion polymer (referred to as component).

(A)成分としては、原料多糖類(a1)(以下、(a1)成分という)と、(メタ)アクリル系化合物(a2)(以下、(a2)成分という)との反応生成物等が挙げられる。 Examples of the component (A) include reaction products of the raw material polysaccharide (a1) (hereinafter referred to as the component (a1)) and the (meth) acrylic compound (a2) (hereinafter referred to as the component (a2)). Be done.

(a1)成分としては、特に限定されず、例えば、澱粉類、セルロース類、二糖類、オリゴ糖、アミロース、アミロペクチン等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The component (a1) is not particularly limited, and examples thereof include starches, celluloses, disaccharides, oligosaccharides, amylose, and amylopectin. These may be used alone or in combination of two or more.

澱粉類としては、特に限定されず、例えば、コーン澱粉、馬鈴薯、タピオカ澱粉、小麦澱粉、米澱粉、サゴ澱粉、ハイアミロース澱粉等の未変性澱粉;カチオン化澱粉、酸化澱粉、リン酸変性澱粉、カルボキシメチル化澱粉、アミン変性澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カルバミルエチル化澱粉、シアノエチル化澱粉、ジアルデヒド化澱粉、酢酸変性澱粉、TEMPO酸化澱粉等の変性澱粉等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。また、市販品を使用しても差支えない。 The starches are not particularly limited, and are, for example, unmodified starches such as corn starch, potato starch, tapioca starch, wheat starch, rice starch, sago starch, and high amylose starch; cationized starch, oxidized starch, phosphate-modified starch, and the like. Examples thereof include modified starches such as carboxymethylated starch, amine-modified starch, hydroxyethylated starch, carbamylethylated starch, cyanoethylated starch, dialdehyde-modified starch, acetic acid-modified starch, and TEMPO-oxidized starch. These may be used alone or in combination of two or more. Further, a commercially available product may be used.

また、澱粉類としては、未変性澱粉又は変性澱粉等を減成剤で処理したもの(以下、減成澱粉という)を使用できる。減成澱粉としては、特に限定されず、例えば、前記原料澱粉に無機過酸化物で処理した過酸化物減成澱粉;前記原料澱粉を酵素で処理した酵素減成澱粉等が挙げられる。該減成澱粉においては、澱粉及び減成剤からなる水溶液を60〜100℃で30〜60分加熱撹拌することで製造できる。 Further, as the starches, unmodified starch, modified starch or the like treated with a modifier (hereinafter referred to as “modified starch”) can be used. The modified starch is not particularly limited, and examples thereof include peroxide-modified starch obtained by treating the raw material starch with an inorganic peroxide; and enzyme-modified starch obtained by treating the raw material starch with an enzyme. The reduced starch can be produced by heating and stirring an aqueous solution composed of starch and a reducing agent at 60 to 100 ° C. for 30 to 60 minutes.

過酸化物減成澱粉の製造に用いる無機過酸化物としては、特に限定されず、例えば、次亜塩素酸塩、ペルオキソ二硫酸塩(過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等)、過酸化水素等が挙げられる。当該過酸化物は、単独又は2種以上を組み合わせても良い。更に、過酸化水素に、硫酸鉄および硫酸銅のうちの少なくとも1種の水溶性重金属塩を組み合わせても良い。これらの中でも過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムが好ましく使用できる。また、無機過酸化物の使用量としては、特に限定されないが、固形分重量で、(a1)成分100重量部に対して、0.5〜5重量部程度が好ましい。 The inorganic peroxide used for producing the peroxide-modified starch is not particularly limited, and is, for example, hypochlorite, peroxodisulfate (ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, etc.), peroxide. Examples include hydrogen peroxide. The peroxide may be used alone or in combination of two or more. Further, hydrogen peroxide may be combined with at least one water-soluble heavy metal salt of iron sulfate and copper sulfate. Among these, ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate can be preferably used. The amount of the inorganic peroxide used is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a1) in terms of solid content weight.

酵素減成澱粉の製造に用いる酵素としては、例えば、各種細菌、動植物の生産するα−アミラーゼが好ましく使用される。市販品としては、例えば、「クライスターゼSD80」、「コクゲンSDーA」、「コクゲンL」(天野エンザイム(株)製)等が挙げられる。また、酵素の使用量としては、特に限定されないが、固形分重量で、(a1)成分100重量部に対して、0.005〜1重量部程度が好ましい。 As the enzyme used for producing the enzyme-reduced starch, for example, α-amylase produced by various bacteria, animals and plants is preferably used. Examples of commercially available products include "Krystase SD80", "Kokugen SD-A", and "Kokugen L" (manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.). The amount of the enzyme used is not particularly limited, but is preferably about 0.005 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a1) in terms of solid content weight.

セルロース類としては、特に限定されず、例えば、セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The celluloses are not particularly limited, and examples thereof include cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl methyl cellulose. These may be used alone or in combination of two or more.

二糖類としては、特に限定されず、例えば、トレハロース、イソトレハロース、マルトース、セロビオース、イソマルトース、ラクトース、スクロース等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The disaccharide is not particularly limited, and examples thereof include trehalose, isotorehalose, maltose, cellobiose, isomaltose, lactose, and sucrose. These may be used alone or in combination of two or more.

オリゴ糖類としては、特に限定されず、例えば、フルクオリゴ糖、ガラクオリゴ糖、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The oligosaccharide is not particularly limited, and examples thereof include fluquoligosaccharide, galactooligosaccharide, α-cyclodextrin, and β-cyclodextrin. These may be used alone or in combination of two or more.

(a1)成分の中でも、製紙用表面サイズ剤が高温下での機械的安定性に優れる点から、澱粉類、オリゴ糖類が好ましく、また澱粉類としては、過酸化物減成澱粉、酵素減成澱粉がより好ましい。 Among the components (a1), starches and oligosaccharides are preferable because the surface sizing agent for papermaking is excellent in mechanical stability at high temperatures, and the starches are peroxide-decomposed starch and enzyme-decomposed. Starch is more preferred.

(a1)成分の重量平均分子量としては、特に限定されないが、製紙用表面サイズ剤が高温下での機械的安定性に優れる点から、500〜1,000,000程度が好ましく、1,000〜100,000程度がより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーメーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリエチレンオキシド換算値により得られた値をいう。 The weight average molecular weight of the component (a1) is not particularly limited, but is preferably about 500 to 1,000,000 to 1,000 to 1,000,000 because the surface sizing agent for papermaking is excellent in mechanical stability at high temperatures. About 100,000 is more preferable. The weight average molecular weight refers to a value obtained by a polyethylene oxide conversion value obtained by a gel permeation chromatography (GPC) method.

(a2)成分は、(メタ)アクリル系化合物であり、(メタ)アクリロイル基(CH2=CH−C(O)−)を有するものに加えて、アクリル酸又はメタクリル酸の骨格を有するものも含まれる。(a2)成分を使用することにより、(a1)成分と反応させることで得られる(A)成分の疎水性が高まり、その結果、製紙用表面サイズ剤が高温下での機械的安定性に優れ、さらに良好なサイズ効果も発揮する。(a2)成分としては、特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のカルボン酸;無水アクリル酸、無水メタクリル酸、無水クロトン酸、無水イソクロトン酸等のカルボン酸無水物;クロロメチルアクリレート、クロロメチルメタクリレート、2−クロロエチルアクリレート、2−クロロエチルメタクリレート、2−ブロモエチルアクリレート、2−ブロモエチルメタクリレート、ブロモグリシジルアクリレート等のハロゲンを有する(メタ)アクリレート;グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート等のエポキシ基を有する化合物;イソシアネートエチルアクリレート、イソシアネートエチルメタクリレート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等のイソシアネート基を有する化合物等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The component (a2) is a (meth) acrylic compound, and includes a compound having a (meth) acryloyl group (CH2 = CH-C (O)-) and a skeleton of acrylic acid or methacrylic acid. Is done. By using the component (a2), the hydrophobicity of the component (A) obtained by reacting with the component (a1) is increased, and as a result, the surface sizing agent for papermaking is excellent in mechanical stability at high temperature. It also has a better size effect. The component (a2) is not particularly limited, and for example, carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid; carboxylic acids such as acrylic acid anhydride, methacrylic acid anhydride, crotonic acid anhydride, and isocrotonic acid anhydride are anhydrous. (Meta) acrylate having halogen such as chloromethyl acrylate, chloromethyl methacrylate, 2-chloroethyl acrylate, 2-chloroethyl methacrylate, 2-bromoethyl acrylate, 2-bromoethyl methacrylate, bromoglycidyl acrylate; glycidyl methacrylate, Compounds having an epoxy group such as glycidyl acrylate; compounds having an isocyanate group such as isocyanate ethyl acrylate, isocyanate ethyl methacrylate, and 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

(a2)成分としては、得られた(A)成分が(B)成分と充分に重合でき、更に製紙用表面サイズ剤が高温下での機械的安定性に優れたものとなる点から、カルボン酸無水物、カルボン酸臭化物、エポキシ基を有する化合物及びイソシアネート基を有する化合物からなる群より選ばれる1種が好ましく、無水アクリル酸、無水メタクリル酸、グリシジルメタクリレート及びブロモエチルメタクリレートからなる群より選ばれる1種がより好ましい。 As the component (a2), the obtained component (A) can be sufficiently polymerized with the component (B), and the surface sizing agent for papermaking has excellent mechanical stability at high temperatures. One selected from the group consisting of an acid anhydride, a carboxylic acid anhydride, a compound having an epoxy group and a compound having an isocyanate group is preferable, and one selected from the group consisting of acrylic anhydride, methacrylic anhydride, glycidyl methacrylate and bromoethyl methacrylate. One is more preferable.

(a2)成分の使用量としては、特に限定されないが、(a1)成分と(a2)成分との反応性の点から、固形分重量で、(a1)成分100重量部に対して、50〜1000重量程度が好ましく、200〜400重量部程度がより好ましい。 The amount of the component (a2) used is not particularly limited, but from the viewpoint of the reactivity between the component (a1) and the component (a2), the solid content weight is 50 to 50 to 100 parts by weight of the component (a1). About 1000 parts by weight is preferable, and about 200 to 400 parts by weight is more preferable.

(A)成分の製造方法としては、特に限定されず、例えば、(a1)成分を溶媒中で分散させた後に、(a2)成分を混合し、温度5〜90℃程度(好ましくは30〜80℃程度)で1〜7時間程度(好ましくは3〜5時間程度)反応させること等が挙げられる。なお、(a2)成分は、滴下で添加しても良い。本製造方法により得られた(A)成分は、分子中に(メタ)アクリロイル基を有するため、製紙用表面サイズ剤が高温下での機械的安定性及びサイズ効果に優れたものとなる。 The method for producing the component (A) is not particularly limited, and for example, after the component (a1) is dispersed in a solvent, the component (a2) is mixed and the temperature is about 5 to 90 ° C. (preferably 30 to 80). The reaction may be carried out at a temperature of about 1 to 7 hours (preferably about 3 to 5 hours). The component (a2) may be added by dropping. Since the component (A) obtained by this production method has a (meth) acryloyl group in the molecule, the surface sizing agent for papermaking is excellent in mechanical stability and sizing effect at high temperature.

溶媒としては、特に限定されず、水(イオン交換水、純水、水道水等)、有機溶媒等を適宜使用できる。有機溶媒としては、(a1)成分を室温又は加温で溶解又は分散しやすいものであれば、特に限定されず、例えば、ジメチルスルホキシド、N−2−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。また、溶媒の使用量としては、特に限定されないが、均一な溶液で反応させるために、固形分濃度が0.1〜60重量%程度に調整することが好ましい。なお、本発明においては、無溶媒で粉末状の(a1)成分に(a2)成分を吹き付けても良いが、前記溶媒を用いる方が好ましく、中でも水が好ましい。 The solvent is not particularly limited, and water (ion-exchanged water, pure water, tap water, etc.), an organic solvent, or the like can be appropriately used. The organic solvent is not particularly limited as long as the component (a1) can be easily dissolved or dispersed at room temperature or heating, and is not particularly limited. For example, dimethyl sulfoxide, N-2-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N. , N-Dimethylacetamide, acetonitrile and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent used is not particularly limited, but it is preferable to adjust the solid content concentration to about 0.1 to 60% by weight in order to react with a uniform solution. In the present invention, the component (a2) may be sprayed onto the powdery component (a1) without a solvent, but it is preferable to use the solvent, and water is particularly preferable.

得られた(A)成分の構造は、定かではないが、(a1)成分のヒドロキシ基の水素原子が(a2)成分の(メタ)アクリロイル基に置換されたものであると、下記の導入率の測定より推察している。 The structure of the obtained component (A) is not clear, but if the hydrogen atom of the hydroxy group of the component (a1) is replaced with the (meth) acryloyl group of the component (a2), the introduction rate below It is inferred from the measurement of.

本発明の(A)成分の物性としては、特に限定されず、その1つとして、(A)成分における(メタ)アクリロイル基の導入率が挙げられる。前記の導入率は、(a1)成分に(a2)成分由来の(メタ)アクリロイル基が結合した程度を示すものである。この導入率が高いほど、(a1)成分に導入された(メタ)アクリロイル基により製紙用表面サイズ剤の疎水性が高まり、当該サイズ剤が高温下での機械的安定性に優れたものとなる。 The physical properties of the component (A) of the present invention are not particularly limited, and one of them is the introduction rate of the (meth) acryloyl group in the component (A). The introduction rate indicates the degree to which the (meth) acryloyl group derived from the component (a2) is bound to the component (a1). The higher the introduction rate, the more hydrophobic the surface sizing agent for papermaking is due to the (meth) acryloyl group introduced into the component (a1), and the sizing agent has excellent mechanical stability at high temperatures. ..

前記導入率の測定方法としては、特に限定されないが、本発明においては、(A)成分のH−NMRスペクトルを測定し、得られたスペクトルにおける特定のピークの積分値の比率より置換度(DS)を算出する方法を適用する。 The method for measuring the introduction rate is not particularly limited, but in the present invention, the 1 H-NMR spectrum of the component (A) is measured, and the degree of substitution is calculated from the ratio of the integrated values of specific peaks in the obtained spectrum. The method of calculating DS) is applied.

前述の置換度(DS)は、得られた(A)成分において、(a1)成分のアノマー炭素に結合する水素原子のピーク積分値(T1)及び(a1)成分に結合した(a2)成分由来の(メタ)アクリロイル基のメチル水素のピーク積分値(T2)を下記(式1)に代入することにより算出できる。
(式1)置換度(DS)=T2/T1
The above-mentioned degree of substitution (DS) is derived from the peak integrated value (T1) of the hydrogen atom bonded to the anomer carbon of the component (a1) and the component (a2) bonded to the component (a1) in the obtained component (A). It can be calculated by substituting the peak integrated value (T2) of methyl hydrogen of the (meth) acryloyl group into the following (Equation 1).
(Equation 1) Degree of substitution (DS) = T2 / T1

読み取る積分値の例として、(a1)成分に酸化澱粉を、(a2)成分にグリシジルメタクリレートを用いた場合を挙げると、T1は5.0〜5.2ppmの低磁場側のシグナルの積分値、T2は1.7〜1.9ppmの高磁場側のシグナルの積分値となる。 As an example of the integrated value to be read, when oxidized starch is used as the component (a1) and glycidyl methacrylate is used as the component (a2), T1 is the integrated value of the signal on the low magnetic field side of 5.0 to 5.2 ppm. T2 is the integral value of the signal on the high magnetic field side of 1.7 to 1.9 ppm.

前記導入率としては、製紙用表面サイズ剤が高温下での機械的安定性に優れるために、置換度(DS)で0.05〜2程度が好ましく、0.2〜2程度がより好ましい。 The introduction rate is preferably about 0.05 to 2 and more preferably about 0.2 to 2 in terms of degree of substitution (DS) because the surface sizing agent for papermaking is excellent in mechanical stability at high temperatures.

(A)成分の他の物性としては、特に限定されず、例えば、固形分濃度20重量%、温度25℃での粘度が、通常10〜1000mPa・s程度であり、好ましくは100〜500mPa・s程度である。 Other physical properties of the component (A) are not particularly limited, and for example, the viscosity at a solid content concentration of 20% by weight and a temperature of 25 ° C. is usually about 10 to 1000 mPa · s, preferably 100 to 500 mPa · s. Degree.

(B)成分としては、エチレン性不飽和基を有するモノマーであり、乳化重合により得られた製紙用表面サイズ剤が優れたサイズ効果を発揮する成分である。 The component (B) is a monomer having an ethylenically unsaturated group, and the surface sizing agent for papermaking obtained by emulsion polymerization exhibits an excellent sizing effect.

(B)成分としては、ノニオン性不飽和モノマー、カチオン性不飽和モノマー、アニオン性不飽和モノマーで区別できる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The component (B) can be distinguished by a nonionic unsaturated monomer, a cationic unsaturated monomer, and an anionic unsaturated monomer. These may be used alone or in combination of two or more.

ノニオン性不飽和モノマーとしては、特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン類;ジイソブチレン(2,4,4−トリメチル−1−ペンテン、2,4,4−トリメチル−2−ペンテン、2,4,4−トリメチル−1−ペンテン及び2,4,4−トリメチル−2−ペンテンの混合物)、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等の分岐型α−オレフィン;1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、1−テトラコセン等の直鎖型α−オレフィン;シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサン、4−ビニルシクロヘキセン、シクロペンテン、メチルシクロペンテン等の脂環族α−オレフィン;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有さないアルキル(メタ)アクリレート;ジエチルマレエート、ジn−ブチルマレエート、イソブチルマレエート、ジn−オクチルマレエート、ジn−デシルマレエート、ジn−ドデシルマレエート、ジn−ヘキサデシルマレエート等の不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド等のN置換(メタ)アクリルアミド;N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’−エチレンビス(メタ)アクリルアミド等のN,N’−アルキレンビス(メタ)アクリルアミド;プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等の二トリル;1−ブテン、2−ブテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、1−オクテン、2−オクテン等のアルケン等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The nonionic unsaturated monomer is not particularly limited, and for example, styrenes such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene; diisobutylene (2,4,4-trimethyl-1-pentene, 2,4,4-). A mixture of trimethyl-2-pentene, 2,4,4-trimethyl-1-pentene and 2,4,4-trimethyl-2-pentene), 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 4 Branched α-olefins such as −methyl-1-pentene; 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, 1-tetracosene and the like. Linear α-olefins; alicyclic α-olefins such as cyclohexene, methylcyclohexene, vinylcyclohexane, 4-vinylcyclohexene, cyclopentene, methylcyclopentene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl ( Meta) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n- Octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) Alkyl (meth) acrylates having no hydroxy group such as acrylate; diethyl maleate, di n-butyl maleate, isobutyl maleate, di n-octyl maleate, di n-decyl maleate, di n-dodecyl maleate, di Unsaturated dicarboxylic acid dialkyl ester such as n-hexadecyl maleate; N-substituted (meth) such as N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diacetone (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, etc. Acrylate; N, N'-alkylene bis (meth) acrylamide such as N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, N, N'-ethylenebis (meth) acrylamide; vinyl ester such as vinyl propionate, vinyl acetate; acrylonitrile , Metaacrylonitrile and other ditrils; 1-butene, 2-butene, 1-hexene, 2-hexene, 1 -Alkenes such as octene and 2-octene can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

ノニオン性不飽和モノマーの使用量としては、特に限定されず、塗工紙の優れたサイズ効果を得るために、(B)成分を100重量%として、通常は60〜100重量%、好ましくは70〜100重量%、より好ましくは80〜100重量%である。 The amount of the nonionic unsaturated monomer used is not particularly limited, and in order to obtain an excellent size effect of the coated paper, the component (B) is 100% by weight, and usually 60 to 100% by weight, preferably 70. ~ 100% by weight, more preferably 80-100% by weight.

カチオン性不飽和モノマーとしては、特に限定されず、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の第3級アミノ基含有不飽和モノマー又はそれらの塩(カリウム、ナトリウム、アンモニウム等)および前記第3級アミノ基含有不飽和モノマーと4級化剤(メチルクロライド、ベンジルクロライド等)を反応させてなる第4級アンモニウム塩等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The cationic unsaturated monomer is not particularly limited, and for example, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, Tertiary amino group-containing unsaturated monomers such as N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide or salts thereof (potassium, sodium, ammonium, etc.) and the above-mentioned tertiary amino group-containing unsaturated monomers and quaternizing agents ( Examples thereof include a quaternary ammonium salt obtained by reacting methyl chloride, benzyl chloride, etc.). These may be used alone or in combination of two or more.

カチオン性不飽和モノマーの使用量としては、特に限定されず、塗工紙の優れたサイズ効果を得るために、(B)成分を100重量%として、通常は20重量%以下、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。 The amount of the cationic unsaturated monomer used is not particularly limited, and in order to obtain an excellent size effect of the coated paper, the component (B) is set to 100% by weight, and usually 20% by weight or less, preferably 15% by weight. % Or less, more preferably 10% by weight or less.

アニオン性不飽和モノマーとしては、特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ムコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸;2−ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有するアルキル(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール系不飽和モノマー;ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、(メタ)アリルスルホン酸ナトリウム、(メタ)アリルスルホン酸カリウム、(メタ)アリルスルホン酸アンモニウム等のスルホン酸基を有する不飽和モノマー等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。 The anionic unsaturated monomer is not particularly limited, and for example, an unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, muconic acid, and citraconic acid; 2-hydroxymethyl ( Meta) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 5-hydroxypentyl Alkyl (meth) acrylate having a hydroxy group such as (meth) acrylate and 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate; diethylene glycol mono (meth) acrylate, triethylene glycol mono (meth) acrylate, tetraethylene glycol mono (meth) acrylate, Polyalkylene glycol-based unsaturated monomers such as dipropylene glycol mono (meth) acrylate, tripropylene glycol mono (meth) acrylate, tetrapropylene glycol mono (meth) acrylate; vinyl sulfonic acid, sodium styrene sulfonate, (meth) allyl sulfone. Examples thereof include unsaturated monomers having a sulfonic acid group such as sodium acid, potassium (meth) allyl sulfonate, and ammonium (meth) allyl sulfonate. These may be used alone or in combination of two or more.

アニオン性不飽和モノマーの使用量としては、特に限定されず、製紙用表面サイズ剤が高温下での機械的安定性及びサイズ効果に優れる点から、(B)成分を100重量%として、通常20重量%以下、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。 The amount of the anionic unsaturated monomer used is not particularly limited, and since the surface sizing agent for papermaking is excellent in mechanical stability and size effect at high temperature, the component (B) is usually 20% by weight. By weight or less, preferably 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.

これらの(B)成分の中でも、塗工紙の優れたサイズ効果を得る点から、スチレン類(b1)(以下、(b1)成分という)、ヒドロキシ基を有さないアルキル(メタ)アクリレート(b2)(以下、(b2)成分という)を含むことが好ましい。 Among these (B) components, styrenes (b1) (hereinafter referred to as (b1) component) and alkyl (meth) acrylates (b2) having no hydroxy group are obtained from the viewpoint of obtaining an excellent size effect of coated paper. ) (Hereinafter referred to as the component (b2)).

(b1)成分及び(b2)成分は、それぞれ単独でも使用できるが、併用する場合には、それぞれの使用量を固形分重量の比率で、(b1)/(b2)=50/50〜95/5程度にすることが好ましく、55/45〜80/20にすることがより好ましい。 The component (b1) and the component (b2) can be used alone, but when used in combination, the amounts used are (b1) / (b2) = 50/50 to 95 / in the ratio of the solid content weight. It is preferably about 5, and more preferably 55/45 to 80/20.

(B)成分には、更に必要に応じて、2−メルカプトエタノール、n−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類;エタノール、イソプロピルアルコール、ペンタノール等の飽和脂肪族アルコール;四塩化炭素、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、クメン、α−メチルスチレンダイマー、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン等の連鎖移動剤を含有させても良い。 In the component (B), if necessary, mercaptans such as 2-mercaptoethanol and n-dodecyl mercaptan; saturated aliphatic alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol and pentanol; carbon tetrachloride, ethylbenzene and isopropylbenzene, Chain transfer agents such as cumene, α-methylstyrene dimer and 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene may be contained.

連鎖移動剤の使用量としては、特に限定されないが、(A)成分を100重量%として、0.1〜4重量%程度にすることが好ましい。 The amount of the chain transfer agent used is not particularly limited, but it is preferable that the component (A) is 100% by weight and is about 0.1 to 4% by weight.

本発明の製紙用表面サイズ剤は、乳化重合物を含むものであり、乳化重合物は、(B)成分を(A)成分の存在下、乳化重合させることにより得られる。 The surface sizing agent for papermaking of the present invention contains an emulsion polymer, and the emulsion polymer can be obtained by emulsion polymerization of component (B) in the presence of component (A).

(A)成分100重量部に対する(B)成分の使用量としては、特に限定されず、よく乳化でき、塗工紙の優れたサイズ効果を得るために、通常50〜1000重量部、好ましくは50〜500重量部、より好ましくは100〜300重量部である。 The amount of the component (B) used with respect to 100 parts by weight of the component (A) is not particularly limited, and is usually 50 to 1000 parts by weight, preferably 50 in order to emulsify well and obtain an excellent size effect of the coated paper. It is ~ 500 parts by weight, more preferably 100 to 300 parts by weight.

前記乳化重合の条件としては、特に限定されず、通常は温度75〜95℃程度、1〜5時間程度で重合させ、好ましくは、温度80〜85℃程度、2〜3時間で重合させる。なお、重合開始剤としては、特に限定されず、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等のペルオキソ二硫酸塩;過酸化水素等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。これらの中でも、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素が好ましい。また、任意ではあるが、有機過酸化物のラジカル発生を容易にし、水素引抜き効果を促進できる点で還元剤を併用しても良い。還元剤としては、特に限定されず、亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩;亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸水素塩;トリエタノールアミンや硫酸第一銅;硫酸鉄第二鉄七水和物等が挙げられる。 The conditions for the emulsion polymerization are not particularly limited, and the polymerization is usually carried out at a temperature of about 75 to 95 ° C. for about 1 to 5 hours, preferably at a temperature of about 80 to 85 ° C. for about 2 to 3 hours. The polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include peroxodisulfate such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate; hydrogen peroxide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, and hydrogen peroxide are preferable. Further, although optional, a reducing agent may be used in combination because it facilitates the generation of radicals of the organic peroxide and promotes the hydrogen abstraction effect. The reducing agent is not particularly limited, and examples thereof include sulfites such as sodium sulfite; hydrogen sulfites such as sodium hydrogen sulfite; triethanolamine and ferrous sulfate; ferric ferric sulfate heptahydrate and the like.

重合開始剤の使用量も特に限定されず、通常は(B)成分100重量部に対して、0.03〜5重量部程度、好ましくは0.05〜3重量部程度である。 The amount of the polymerization initiator used is also not particularly limited, and is usually about 0.03 to 5 parts by weight, preferably about 0.05 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (B).

なお、(B)成分の仕込み方法は、一括仕込み、分割滴下等のいずれの方法でも良く、また重合開始剤も滴下しても良い。 The method for charging the component (B) may be any method such as batch charging, divided dropping, or the like, and the polymerization initiator may also be dropped.

また、乳化重合に際しては、本発明の目的を損なわない範囲において、各種公知のノニオン性、アニオン性又はカチオン性界面活性剤や反応性乳化剤を、単独又は混合して使用できる。 In addition, in emulsion polymerization, various known nonionic, anionic or cationic surfactants and reactive emulsifiers can be used alone or in combination as long as the object of the present invention is not impaired.

ノニオン性界面活性剤としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。 The nonionic surfactant is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene styryl phenyl ether, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester.

アニオン性界面活性剤としては、特に限定されず、例えば、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテルスルホコハク酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩エステル、α−オレフィンスルホン酸塩、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩等が挙げられる。 The anionic surfactant is not particularly limited, and is, for example, an alkyl sulfate, an alkylbenzene sulfonate, a polyoxyethylene alkyl ether sulfate, a polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, a dialkyl sulfosuccinic acid ester salt, and an alkyl sulfonic acid. Salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfosuccinate, polyoxyethylene styrylphenyl ether sulfosuccinate salt, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, α-olefin sulfonate, naphthalin sulfonate formalin condensate, polyoxyethylene alkyl Examples thereof include phenyl ether sulfate ester salts.

カチオン性界面活性剤としては、特に限定されず、例えば、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム(セトリモニウムクロライド)、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム(ステアルトリモニウムクロライド)、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアルミニウム(ベヘントリモニウムクロライド)、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム(ジステアリルジモニウムクロライド)、臭化セチルトリメチルアンモニウム、臭化ステアリルトリメチルアンモニウム、エチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピルエチルジメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウムサッカリン、セチルトリメチルアンモニウムサッカリン、塩化メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム、メチル硫酸ベヘニルトリメチルアンモニウム、及びクオタニウム−91等が挙げられる。 The cationic surfactant is not particularly limited, and for example, lauryltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride (cetrimonium chloride), stearyltrimethylammonium chloride (stealtrimonium chloride), alkyltrimethylammonium chloride, distearyldimethyl chloride. Ammonium, behenyltrimethylaluminum chloride (behentrimonium chloride), distearyldimethylammonium chloride (dystearyldimonium chloride), cetyltrimethylammonium bromide, stearyltrimethylammonium bromide, lanolin sulfate fatty acid aminopropylethyldimethylammonium, stearyltrimethyl Examples thereof include ammonium saccharin, cetyltrimethylammonium saccharin, methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium methylsulfate, and quaternium-91.

反応性乳化剤としては、特に限定されず、例えば、特開2003−293288号公報に記載の分子内に重合性官能基を有するもの等が挙げられる。 The reactive emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include those having a polymerizable functional group in the molecule described in JP-A-2003-293288.

これらの界面活性剤と反応性乳化剤の使用量としては、特に限定されず、(B)成分100重量部に対して、通常は5重量部以下、好ましくは3重量部以下である。 The amount of these surfactants and the reactive emulsifier used is not particularly limited, and is usually 5 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the component (B).

本発明の製紙用表面サイズ剤は、高温下での機械的安定性に優れることが特徴である。前記機械的安定性の測定方法としては、特に限定されないが、本発明においては、製紙用表面サイズ剤を一定量入れた容器を一定温度に加温した後、保温しながら、加圧下で強撹拌させ、生じた凝集物を濾別し、循風乾燥機等で乾燥させた後の凝集物の重量を測り、(式2)を用いて算出する。なお、加温方法としては、特に限定されず、例えば湯浴等が挙げられる。
(式2)=[乾燥後の凝集物の重量(g)]/[製紙用表面サイズ剤の固形分重量(g)]×100
The surface sizing agent for papermaking of the present invention is characterized by being excellent in mechanical stability at high temperatures. The method for measuring the mechanical stability is not particularly limited, but in the present invention, a container containing a constant amount of a surface sizing agent for papermaking is heated to a constant temperature, and then strongly stirred under pressure while keeping the temperature warm. Then, the agglomerates formed are filtered out, and the weight of the agglomerates after drying with a circulation dryer or the like is measured and calculated using (Equation 2). The heating method is not particularly limited, and examples thereof include a hot water bath.
(Equation 2) = [Weight of agglomerates after drying (g)] / [Solid weight of surface sizing agent for papermaking (g)] x 100

前記製紙用表面サイズ剤は、前記の測定方法により生じた凝集物の重量割合が、製紙用表面サイズ剤の固形分重量に対し、通常、5重量%以下、好ましくは2重量%以下、より好ましくは1重量%以下となる。凝集物の重量割合が当該範囲であれば、製紙用表面サイズ剤は、高温下での機械的安定性に優れ、塗工工程におけるマシン汚れを軽減させることが期待できる。 In the papermaking surface sizing agent, the weight ratio of the agglomerates generated by the above measuring method is usually 5% by weight or less, preferably 2% by weight or less, more preferably with respect to the solid content weight of the papermaking surface sizing agent. Is 1% by weight or less. When the weight ratio of the agglomerates is within the above range, the surface sizing agent for papermaking is expected to have excellent mechanical stability at high temperatures and reduce machine stains in the coating process.

製紙用表面サイズ剤の他の物性としては、特に限定されず、例えば、粒子径が、通常50〜500nm程度、好ましくは70〜120nm程度である。なお、「粒子径」とは、エマルジョン粒子の平均一次粒子径をいい、例えば、動的光散乱法により測定できる。また、該粒子径の測定機器としては特に限定されず、例えば光散乱粒径解析装置(製品名「ELSZ−2」、大塚電子(株)製)を用いることができる。 Other physical properties of the surface sizing agent for papermaking are not particularly limited, and for example, the particle size is usually about 50 to 500 nm, preferably about 70 to 120 nm. The "particle size" refers to the average primary particle size of the emulsion particles, and can be measured by, for example, a dynamic light scattering method. The particle size measuring device is not particularly limited, and for example, a light scattering particle size analyzer (product name "ELSZ-2", manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) can be used.

また、製紙用表面サイズ剤の他の物性としては、特に限定されず、例えば、ブルックフィールド粘度が固形分濃度20重量%、温度25℃で通常1〜1500mPa・s程度、好ましくは1〜200mPa・s程度である。 The other physical properties of the surface sizing agent for papermaking are not particularly limited, and for example, the Brookfield viscosity is usually about 1 to 1500 mPa · s, preferably 1 to 200 mPa · s at a solid content concentration of 20% by weight and a temperature of 25 ° C. It is about s.

また製紙用表面サイズ剤のpHが、温度25℃で通常2〜7程度、好ましくは3〜6程度である。なお、pH調整については、重合前、重合中、重合後のいずれで行っても良い。また、pH調整剤としては、特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸、燐酸等の無機酸;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等の金属炭酸化物;炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素カルシウム等の金属炭酸水素化物;トリメチルアミン、トリエチルアミン等のアミン;アンモニア等が挙げられる。 The pH of the surface sizing agent for papermaking is usually about 2 to 7 at a temperature of 25 ° C., preferably about 3 to 6. The pH may be adjusted before, during, or after the polymerization. The pH adjuster is not particularly limited, and for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide; sodium carbonate, potassium carbonate, and carbonic acid. Metallic carbon oxides such as calcium; metal hydrides such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate and calcium hydrogen carbonate; amines such as trimethylamine and triethylamine; ammonia and the like.

本発明の製紙用表面サイズ剤は、必要に応じて、酸化防止剤、消泡剤、防腐剤、キレート剤、水溶性アルミニウム化合物等の添加剤を添加しても良い。 Additives such as antioxidants, antifoaming agents, preservatives, chelating agents, and water-soluble aluminum compounds may be added to the surface sizing agent for papermaking of the present invention, if necessary.

本発明の製紙用表面サイズ剤を含有する塗工液としては、前記サイズ剤をそのまま、又は水等で希釈しても良いが、必要に応じて、添加剤も配合できる。該添加剤としては、例えば、酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉、自家変性澱粉、カチオン化澱粉、両性澱粉等の澱粉類;カルボキシメチルセルロース等のセルロース類;ポリビニルアルコール類、ポリアクリルアミド類、アルギン酸ソーダ等の水溶性高分子;防滑剤、防腐剤、防錆剤、pH調整剤、消泡剤、増粘剤、充填剤、酸化防止剤、耐水化剤、造膜助剤、顔料、染料等が挙げられる。 As the coating liquid containing the surface sizing agent for papermaking of the present invention, the sizing agent may be used as it is or diluted with water or the like, but an additive may also be added if necessary. Examples of the additive include starches such as oxidized starch, phosphate esterified starch, self-modified starch, cationized starch and amphoteric starch; celluloses such as carboxymethyl cellulose; polyvinyl alcohols, polyacrylamides, sodium alginate and the like. Water-soluble polymers; anti-slip agents, preservatives, rust preventives, pH adjusters, antifoaming agents, thickeners, fillers, antioxidants, water resistant agents, film-forming aids, pigments, dyes, etc. Be done.

本発明の製紙用表面サイズ剤を含む塗工液の固形分濃度としては、特に限定されず、通常0.5〜30重量%程度、好ましくは1〜20重量%の範囲において実用に供される。 The solid content concentration of the coating liquid containing the surface sizing agent for papermaking of the present invention is not particularly limited, and is usually put into practical use in the range of about 0.5 to 30% by weight, preferably 1 to 20% by weight. ..

本発明は、塗工紙に関するものでもある。塗工紙は、製紙用表面サイズ剤を含む塗工液を原紙表面に塗工してなるものである。 The present invention also relates to coated paper. The coated paper is obtained by applying a coating liquid containing a surface sizing agent for papermaking to the surface of the base paper.

原紙としては、特に限定されず、通常は木材セルロース繊維を原料とする未塗工の紙および板紙を用いることができる。なお、当該原紙は、抄紙用パルプから得られるものであり、該抄紙用パルプとしては、特に限定されず、広葉樹パルプ(LBKP)、針葉樹パルプ(NBKP)等の化学パルプ;砕木パルプ(GP)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)等の機械パルプ;段ボール古紙等の古紙パルプ等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。また、当該抄紙用パルプ中に内添する填料やサイズ剤、紙力増強剤等の各種薬品についても特に限定されない。 The base paper is not particularly limited, and usually uncoated paper and paperboard made from wood cellulose fibers can be used. The base paper is obtained from paper-making pulp, and the paper-making pulp is not particularly limited, and chemical pulp such as broadleaf pulp (LBKP) and coniferous pulp (NBKP); crushed wood pulp (GP), Mechanical pulp such as refiner ground pulp (RGP) and thermomechanical pulp (TMP); used paper pulp such as used cardboard paper and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Further, various chemicals such as fillers, sizing agents, and paper strength enhancers to be added to the papermaking pulp are not particularly limited.

前記塗工液の塗工手段としては、特に限定されず、例えば、含浸法、サイズプレス法、ゲートロール法、バーコーター法、カレンダー法、スプレー法等を適用できる。また、製紙用表面サイズ剤の塗工量(固形分)も特に限定されず、通常、0.005〜1g/m程度、好ましくは0.01〜0.5g/m程度である。 The coating means of the coating liquid is not particularly limited, and for example, an impregnation method, a size press method, a gate roll method, a bar coater method, a calendar method, a spray method and the like can be applied. Further, the coating amount of papermaking surface sizing agent not limited (solids) in particular, usually, 0.005~1g / m 2 approximately, and preferably from 0.01 to 0.5 g / m 2 approximately.

本発明の表面サイズ剤を塗工してなる紙としては、特に限定されず、例えば、フォーム用紙、PPC用紙、感熱記録紙等の記録用紙:アート紙、キャストコート紙、上質コート紙等のコート紙;クラフト紙、純白ロール紙等の包装用紙;ノート用紙、書籍用紙、印刷用紙、新聞用紙等の各種紙(洋紙);マニラボール、白ボール、チップボール等の紙器用板紙;ライナー、中芯等の板紙が挙げられる。 The paper coated with the surface sizing agent of the present invention is not particularly limited, and for example, recording paper such as foam paper, PPC paper, and heat-sensitive recording paper: coating of art paper, cast-coated paper, high-quality coated paper, and the like. Paper; Wrapping paper such as kraft paper and pure white roll paper; Various types of paper (Western paper) such as notebook paper, book paper, printing paper and newspaper paper; Paperboard for paper containers such as Manila balls, white balls and chip balls; Liner, core Such as paperboard.

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また実施例中、「%」及び「部」は特に断りのない限り、重量基準で表す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these examples. Further, in the examples, "%" and "part" are expressed in terms of weight unless otherwise specified.

<(a1)成分の重量平均分子量>
ゲルパーメーションクロマトグラフィー(GPC)法により、以下の測定条件で分子量を測定した。
GPC本体:東ソー(株)製
カラム:東ソー(株)製ガードカラムTSKgel guardcolumn α1本およびTSK-GEL α-M2本(温度40℃)
溶離液:0.2mol/L硝酸ナトリウム緩衝液(硝酸ナトリウム(和光純薬工業(株)製)
流速:1.0mL/分
検出器:
ビスコテック社製TDA MODEL301(濃度検出器および90°光散乱検出器および粘度検出器(温度40℃))RALLS法
測定サンプル:(a1)成分が固形分濃度で0.5%となるように前記溶離液を加えて測定サンプルを調整した。
<Weight average molecular weight of component (a1)>
The molecular weight was measured by the gel permeation chromatography (GPC) method under the following measurement conditions.
GPC body: Tosoh Co., Ltd. column: Tosoh Co., Ltd. guard column TSK gel guard column α 1 and TSK-GEL α-M 2 (temperature 40 ° C)
Eluent: 0.2 mol / L sodium nitrate buffer (sodium nitrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Flow velocity: 1.0 mL / min Detector:
Viscotec TDA MODEL 301 (concentration detector and 90 ° light scattering detector and viscosity detector (temperature 40 ° C.)) RALLS method measurement sample: (a1) The above so that the component has a solid content concentration of 0.5%. Eluent was added to prepare the measurement sample.

合成例1
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、酸化澱粉(商品名:「王子エースA」、王子コーンスターチ(株)製、固形分濃度88%)63部、α−アミラーゼ(商品名「コクゲンL」、天野エンザイム(株)製)5000ppm(酸化澱粉の固形分重量100部に対して)、およびイオン交換水185部を加えて、75℃に昇温し、40分撹拌後、90℃に昇温して更に10分間撹拌した。65℃まで冷却した後、水酸化ナトリウム水溶液(固形分濃度:48%)でpH11になるように調整し、重量平均分子量50,000の酵素減成澱粉(a1−1)を得た。次いで、グリシジルメタクリレート222部を添加し、更に65℃にて4時間撹拌し、pHが5.5〜6.0となるように硫酸水溶液(固形分濃度:60%)を加えた。得られた乳化重合物をエタノール3000部に加えて再沈殿させ、ガラス繊維フィルター(商品名:「GA200」、ADVANTEC社、大きさ:30cm×30cm、厚さ:70mm)で濾過した後、フィルター上の固形物を600部のエタノールで洗浄した。洗浄後の重合物に固形分濃度が10%となるように、イオン交換水を加えて撹拌し、(A−1)成分を得た。表1に組成を示す(以下同様)。
Synthesis example 1
Oxidized starch (trade name: "Oji Ace A", manufactured by Oji Corn Starch Co., Ltd., solid content concentration 88%) 63 parts, α in a reactor equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen gas introduction tube. -Amylase (trade name "Kokugen L", manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.) 5000 ppm (for 100 parts by weight of solid content of oxidized starch) and 185 parts of ion-exchanged water were added, and the temperature was raised to 75 ° C. to 40. After stirring for minutes, the temperature was raised to 90 ° C. and the mixture was further stirred for 10 minutes. After cooling to 65 ° C., the pH was adjusted to 11 with an aqueous sodium hydroxide solution (solid content concentration: 48%) to obtain an enzyme-modified starch (a1-1) having a weight average molecular weight of 50,000. Then, 222 parts of glycidyl methacrylate was added, and the mixture was further stirred at 65 ° C. for 4 hours, and an aqueous sulfuric acid solution (solid content concentration: 60%) was added so that the pH became 5.5 to 6.0. The obtained emulsion polymer was added to 3000 parts of ethanol for reprecipitation, filtered through a glass fiber filter (trade name: "GA200", ADVANTEC, size: 30 cm x 30 cm, thickness: 70 mm), and then on the filter. Was washed with 600 parts of ethanol. Ion-exchanged water was added to the washed polymer so that the solid content concentration was 10%, and the mixture was stirred to obtain the component (A-1). The composition is shown in Table 1 (the same applies hereinafter).

合成例2〜13、比較合成例1〜4
表1に示す組成で、実施例1と同様に合成し、(A−2)〜(A−13)成分及び(D−1)〜(D−4)成分をそれぞれ得た。
Synthesis Examples 2 to 13, Comparative Synthesis Examples 1 to 4
The compositions shown in Table 1 were synthesized in the same manner as in Example 1 to obtain components (A-2) to (A-13) and components (D-1) to (D-4), respectively.

※重量部については、いずれも固形分で示す。 * All parts by weight are indicated by solid content.

表1における略号は、以下の化合物を表す。
・GMA:グリシジルメタクリレート
・AAn:無水アクリル酸 ・MAAn:無水メタクリル酸
・BrEMA:ブロモエチルメタクリレート
・IEMA:イソシアネートエチルメタクリレート ・PO:プロピレンオキシド
The abbreviations in Table 1 represent the following compounds.
-GMA: glycidyl methacrylate-Aan: methacrylic anhydride-MAan: methacrylic anhydride-BrEMA: bromoethyl methacrylate-IEMA: isocyanate ethyl methacrylate-PO: propylene oxide

実施例1
撹拌機、冷却管、窒素導入管、温度計および滴下ロートを備えた反応容器に、固形分濃度10%の(A−1)成分240部(固形分24部)を仕込み、反応容器内の酸素を窒素で充分に置換した後、撹拌しながら系内を80℃まで昇温した。次いで、スチレン32部、n−ブチルアクリレート16部のモノマー成分と、30%過酸化水素水5部(全モノマー成分に対して固形分3部)をイオン交換水19部に溶解した重合開始剤の水溶液と0.83%硫酸鉄(II)七水和物水溶液3.2部(全モノマー成分に対して固形分0.055部)を約1.5時間かけて系内に滴下し、更に0.5時間保温して反応を完結させた。次いで、冷却後、48%水酸化ナトリウム水溶液2.6部を加え、イオン交換水で固形分濃度20%に調整して、pH5.0の乳化重合物を得た。表2に組成及び物性を示す(以下同様)。
Example 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, a thermometer and a dropping funnel, 240 parts (24 parts of solid content) of (A-1) component having a solid content concentration of 10% was charged, and oxygen in the reaction vessel was charged. Was sufficiently replaced with nitrogen, and then the temperature inside the system was raised to 80 ° C. with stirring. Next, a polymerization initiator prepared by dissolving 32 parts of styrene and 16 parts of n-butyl acrylate and 5 parts of 30% aqueous hydrogen peroxide solution (3 parts of solid content with respect to all the monomer components) in 19 parts of ion-exchanged water. 3.2 parts of an aqueous solution and an aqueous solution of 0.83% iron (II) sulfate (II) heptahydrate (0.055 parts of solid content for all monomer components) were added dropwise into the system over about 1.5 hours, and further 0. The reaction was completed by keeping warm for 5 hours. Then, after cooling, 2.6 parts of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the concentration was adjusted to 20% with ion-exchanged water to obtain an emulsion polymer having a pH of 5.0. Table 2 shows the composition and physical properties (the same applies hereinafter).

実施例2〜19、比較例1〜4
表2に示す組成で、実施例1と同様に合成し、乳化重合物をそれぞれ得た。以下、各実施例及び比較例で得られた乳化重合物をそのまま製紙用表面サイズ剤として使用した。
Examples 2-19, Comparative Examples 1-4
The composition shown in Table 2 was synthesized in the same manner as in Example 1 to obtain emulsion polymers. Hereinafter, the emulsion polymers obtained in each Example and Comparative Example were used as they were as a surface sizing agent for papermaking.

<粘度(ブルックフィールド粘度)>
B型粘度計(東機産業(株)製)を用いて、25℃に調整したサンプルの粘度を測定した。
<Viscosity (Brookfield viscosity)>
The viscosity of the sample adjusted to 25 ° C. was measured using a B-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

<粒子径>
光散乱粒径解析装置(製品名「ELSZ−2」、大塚電子(株)製)を用いて測定した。
<Particle diameter>
The measurement was performed using a light scattering particle size analyzer (product name "ELSZ-2", manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

<高温下での機械的安定性>
予めイオン交換水で固形分濃度20%となるように希釈した各製紙用表面サイズ剤を、金属製容器に50g秤量した。容器中の製紙用表面サイズ剤が70℃になるように熱水で保温しながら、マーロン安定度試験機〔熊谷理機工業(株)製〕を用いて30kgの荷重下、回転数1000rpmで30分間、製紙用表面サイズ剤を強撹拌させた。予め、秤量した350メッシュの金網(SUS製)で濾過した。濾過後の金網を105℃の循風乾燥機で3時間乾燥させた後、残った凝集物の重量を求め、(式2)より、製紙用表面サイズ剤の固形分に対する生じた凝集物の重量比率(E)(%)で高温下での機械的安定性を評価した。重量比率が小さいほど、高温下での機械的安定性が優れることを意味する。
(式2)重量比率(E)(%)=[乾燥後の凝集物の重量(g)]/[製紙用表面サイズ剤の固形分重量(g)]×100
<Mechanical stability at high temperature>
50 g of each papermaking surface sizing agent diluted in advance with ion-exchanged water so as to have a solid content concentration of 20% was weighed in a metal container. While keeping the surface sizing agent for papermaking in the container warm with hot water so that it reaches 70 ° C, using a Marlon stability tester [manufactured by Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd.] under a load of 30 kg, 30 at a rotation speed of 1000 rpm. The paper surface sizing agent was vigorously stirred for minutes. It was filtered in advance with a weighed 350 mesh wire mesh (manufactured by SUS). After the filtered wire mesh was dried in a circulation dryer at 105 ° C. for 3 hours, the weight of the remaining agglomerates was determined, and from (Equation 2), the weight of the agglomerates generated with respect to the solid content of the surface sizing agent for papermaking. The mechanical stability under high temperature was evaluated by the ratio (E) (%). The smaller the weight ratio, the better the mechanical stability at high temperature.
(Formula 2) Weight ratio (E) (%) = [Weight of aggregates after drying (g)] / [Solid weight of surface sizing agent for papermaking (g)] x 100

<塗工液の調製>
コーン澱粉(商品名:「コーンスターチ」、日本コーンスターチ(株)製)を固形分濃度12%となるようにイオン交換水で稀釈し、澱粉固形に対して過硫酸アンモニウム(以下、APSという。)を1.6%添加して、90℃で20分間保温した。固形分濃度7.5%となるようにイオン交換水で稀釈し、48%水酸化ナトリウム水溶液でpH5.0に調整し、APS変性澱粉を得た。前記変性澱粉50部に、各製紙用表面サイズ剤を0.16部混合し、塗工液をそれぞれ調製した。なお、塗工液中の製紙用表面サイズ剤の固形分濃度は0.10%である。
<Preparation of coating liquid>
Corn starch (trade name: "corn starch", manufactured by Japan Corn Starch Co., Ltd.) is diluted with ion-exchanged water so that the solid content concentration is 12%, and ammonium persulfate (hereinafter referred to as APS) is added to 1 of the starch solid. It was added at 0.6% and kept warm at 90 ° C. for 20 minutes. The mixture was diluted with ion-exchanged water so that the solid content concentration was 7.5%, and adjusted to pH 5.0 with a 48% aqueous sodium hydroxide solution to obtain APS-modified starch. 0.16 parts of each surface sizing agent for papermaking was mixed with 50 parts of the modified starch to prepare a coating liquid. The solid content concentration of the surface sizing agent for papermaking in the coating liquid is 0.10%.

<塗工紙の作製>
バーコーターを用いて、予め液温を50℃に調整した各塗工液を上質中性紙(ステキヒトサイズ度:0.5秒、坪量:70g/m)の表面に両面塗工した後、105℃の回転ドライヤーで1分間乾燥させ、塗工紙を作製した。なお、原紙への製紙用表面サイズ剤の付着量は、固形分で約0.08g/m、澱粉の付着量は、固形分で約2g/mであった。
<Making coated paper>
Using a bar coater, each coating liquid whose liquid temperature was adjusted to 50 ° C. was double-sided coated on the surface of high-quality acid-free paper (Sutekihito size: 0.5 seconds, basis weight: 70 g / m 2 ). After that, it was dried with a rotary dryer at 105 ° C. for 1 minute to prepare a coated paper. The amount of the surface sizing agent for papermaking attached to the base paper was about 0.08 g / m 2 in terms of solid content, and the amount of starch attached was about 2 g / m 2 in terms of solid content.

<ステキヒトサイズ度>
JIS P 8122に準拠し、塗工紙のステキヒトサイズ度を測定した。数値が大きいほどサイズ効果に優れることを意味する。
<Stunning human size>
According to JIS P 8122, the degree of nice human size of the coated paper was measured. The larger the value, the better the size effect.

※1:(B)成分における各成分の重量%は、(B)成分の全体が100重量%となるように表している。 * 1: The weight% of each component in the component (B) is expressed so that the total weight of the component (B) is 100% by weight.

表2における略称は、以下の化合物を意味する。
・St:スチレン ・BA:n−ブチルアクリレート
・IBMA:イソブチルメタクリレート ・2−HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
The abbreviations in Table 2 mean the following compounds.
-St: Styrene-BA: n-Butyl acrylate-IBMA: Isobutyl methacrylate-2-HEMA: 2-Hydroxyethyl methacrylate

表2の結果より、実施例1〜19の製紙用表面サイズ剤は、比較例1〜4に比べて、高温下における機械的安定性及びサイズ効果に優れることがわかった。これは、多糖類に(メタ)アクリロイル基が導入されたために効果を発揮したと推測される。 From the results in Table 2, it was found that the surface sizing agents for papermaking of Examples 1 to 19 were superior in mechanical stability and sizing effect at high temperatures as compared with Comparative Examples 1 to 4. It is presumed that this was effective because the (meth) acryloyl group was introduced into the polysaccharide.

前記の推測を確認するため、合成例で調製した(A−1)成分、(A−6)〜(A−13)成分及び(D−4)成分のH−NMRスペクトルを測定し、置換度(DS)を算出した。以下にその方法を記載する。 In order to confirm the above speculation, the 1 H-NMR spectra of the components (A-1), (A-6) to (A-13) and (D-4) prepared in the synthetic example were measured and replaced. The degree (DS) was calculated. The method is described below.

<(メタ)アクリロイル基の導入率(置換度(DS))>
H−NMRスペクトルの測定)
(A−1)成分5.0mgと、測定溶媒に重ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)0.9mlとを混合して測定用サンプル((A)成分の固形分濃度:0.5%)を調製し、以下の条件にてH−NMRスペクトルを測定した。
<Introduction rate of (meth) acryloyl group (degree of substitution (DS))>
( 1 Measurement of 1 H-NMR spectrum)
A measurement sample (solid content concentration of component (A): 0.5%) was prepared by mixing 5.0 mg of component (A-1) and 0.9 ml of deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6) in a measurement solvent. Then, 1 H-NMR spectrum was measured under the following conditions.

(測定条件)
NMR測定器:400MR AgilentTechnologies製 400MHz
プローブ:AutoX PFG probe(5mm)
プローブ温度:25℃
測定周波数:399.75MHz
測定溶媒:重ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)
パルスシーケンス:presaturation スタンダードパラメーター使用
積算回数:16回
(Measurement condition)
NMR measuring instrument: 400MR Made by Agilent Technologies 400MHz
Probe: AutoX PFG probe (5 mm)
Probe temperature: 25 ° C
Measurement frequency: 399.75 MHz
Measuring solvent: Deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6)
Pulse sequence: Presaturation standard parameter usage integration count: 16 times

(置換度(DS)の算出方法)
得られたH−NMRスペクトルのデータより、酸化澱粉のアノマー炭素に結合する水素原子のピーク積分値(T1)と、酸化澱粉に結合したGMA由来の(メタ)アクリロイル基のメチル水素のピーク積分値(T2)をそれぞれ読み取り、式1に代入して置換度(DS)を算出した。(A−6)〜(A−13)成分及び(D−4)成分についても同様の方法でH−NMRスペクトルを測定して置換度(DS)を算出した。表3に結果を示す。
(Calculation method of degree of substitution (DS))
From the obtained 1 H-NMR spectrum data, the peak integrated value (T1) of the hydrogen atom bonded to the anomer carbon of the oxidized starch and the peak integrated value of the methyl hydrogen of the (meth) acryloyl group derived from GMA bonded to the oxidized starch. Each value (T2) was read and substituted into Equation 1 to calculate the degree of substitution (DS). For the components (A-6) to (A-13) and (D-4), the 1 H-NMR spectrum was measured by the same method to calculate the degree of substitution (DS). The results are shown in Table 3.

(式1)置換度(DS)=T2/T1
T1:酸化澱粉のアノマー炭素に結合する水素原子に現れるピークの積分値
T2:酸化澱粉に結合したGMA由来の(メタ)アクリロイル基のメチル水素に現れるピークの積分値
(Equation 1) Degree of substitution (DS) = T2 / T1
T1: Integral value of the peak appearing at the hydrogen atom bonded to the anomeric carbon of the oxidized starch T2: Integrated value of the peak appearing at the methyl hydrogen of the (meth) acryloyl group derived from GMA bonded to the oxidized starch

T1については、用いた(a1)成分に従って、下記のケミカルシフト(δ)に現れたピークの積分値を読み取った。また、T2については、δ=1.7〜1.9ppmに現れたピークの積分値を読み取った。
[アノマー水素のピークが現れる位置(ケミカルシフト(δ))]
※(a1)成分に酸化澱粉を使用した場合:5.0〜5.2ppm
※(a1)成分にタピオカ澱粉を使用した場合:5.0〜5.2ppm
※(a1)成分にβ−シクロデキストリンを使用した場合:4.8〜4.9ppm
※単糖類としてグルコースを使用した場合:4.8〜5.0ppm
For T1, the integral value of the peak appearing in the following chemical shift (δ) was read according to the component (a1) used. For T2, the integrated value of the peaks appearing at δ = 1.7 to 1.9 ppm was read.
[Position where anomeric hydrogen peak appears (chemical shift (δ))]
* When oxidized starch is used as the component (a1): 5.0 to 5.2 ppm
* When tapioca starch is used as the component (a1): 5.0 to 5.2 ppm
* When β-cyclodextrin is used as the component (a1): 4.8 to 4.9 ppm
* When glucose is used as a monosaccharide: 4.8 to 5.0 ppm

以上より、(A−1)成分及び(A−6)〜(A−13)成分において、(メタ)アクリロイル基が導入されていることがわかった。(D−4)成分でも(メタ)アクリロイル基が導入されていることが確認できたが、高温下での機械的安定性とサイズ効果が劣るため、原料多糖類に(メタ)アクリロイル基が導入されることで効果を奏することがわかった。 From the above, it was found that the (meth) acryloyl group was introduced in the components (A-1) and (A-6) to (A-13). It was confirmed that the (meth) acryloyl group was also introduced in the component (D-4), but since the mechanical stability and size effect at high temperature were inferior, the (meth) acryloyl group was introduced into the raw material polysaccharide. It turned out to be effective by being done.

また、(A−2)〜(A−5)成分及び(D−1)成分については、合成例1と同様の方法で合成していることから、表1に記載の化合物と反応していると考えられ、更に(A−2)〜(A−5)成分は高温下での機械的安定性とサイズ効果が良好であることから、(メタ)アクリロイル基が(A−1)成分とほぼ同等の置換度(DS)で導入されていると考えられる。 Further, since the components (A-2) to (A-5) and (D-1) are synthesized by the same method as in Synthesis Example 1, they are reacting with the compounds shown in Table 1. Furthermore, since the components (A-2) to (A-5) have good mechanical stability and size effect at high temperatures, the (meth) acryloyl group is almost the same as the component (A-1). It is considered that they are introduced with the same degree of substitution (DS).

Claims (7)

分子内に(メタ)アクリロイル基を有する多糖類(A)と、エチレン性不飽和基を有するモノマー(B)との乳化重合物を含む、製紙用表面サイズ剤。 A surface sizing agent for papermaking, which comprises an emulsion polymer of a polysaccharide (A) having a (meth) acryloyl group in the molecule and a monomer (B) having an ethylenically unsaturated group. (A)成分が、原料多糖類(a1)と、(メタ)アクリル系化合物(a2)との反応生成物である請求項1に記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to claim 1, wherein the component (A) is a reaction product of the raw material polysaccharide (a1) and the (meth) acrylic compound (a2). (A)成分における(メタ)アクリロイル基の導入率が、置換度(DS)で0.05〜2である請求項1又は2に記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to claim 1 or 2, wherein the introduction rate of the (meth) acryloyl group in the component (A) is 0.05 to 2 in terms of the degree of substitution (DS). (a1)成分の重量平均分子量が、500〜1,000,000である請求項2に記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to claim 2, wherein the component (a1) has a weight average molecular weight of 500 to 1,000,000. (a2)成分が、カルボン酸無水物、カルボン酸臭化物、エポキシ基を有する化合物及びイソシアネート基を有する化合物からなる群より選ばれる1種である、請求項2に記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to claim 2, wherein the component (a2) is one selected from the group consisting of a carboxylic acid anhydride, a carboxylic acid bromide, a compound having an epoxy group, and a compound having an isocyanate group. (B)成分が、スチレン類(b1)及び/又はヒドロキシ基を有さないアルキル(メタ)アクリレート(b2)を含む請求項1〜5のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤。 The surface sizing agent for papermaking according to any one of claims 1 to 5, wherein the component (B) contains styrenes (b1) and / or an alkyl (meth) acrylate (b2) having no hydroxy group. 請求項1〜6のいずれかに記載の製紙用表面サイズ剤を原紙に塗工してなる塗工紙。 A coated paper obtained by coating a base paper with the surface sizing agent for papermaking according to any one of claims 1 to 6.
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