JP2983713B2 - Paper Strengthening Agent - Google Patents

Paper Strengthening Agent

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JP2983713B2
JP2983713B2 JP3227011A JP22701191A JP2983713B2 JP 2983713 B2 JP2983713 B2 JP 2983713B2 JP 3227011 A JP3227011 A JP 3227011A JP 22701191 A JP22701191 A JP 22701191A JP 2983713 B2 JP2983713 B2 JP 2983713B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は新規な紙力増強剤に関す
る。更に詳しくは、特定の水溶性重合体を用いることに
より、パルプに対する吸着性を高め、優れた紙力向上効
果を有し、さらには板紙などの耐折強度の向上効果を有
する有用な紙力増強剤に関する。
The present invention relates to a novel paper strength agent. More specifically, the use of a specific water-soluble polymer increases the adsorptivity to pulp, has an excellent effect of improving paper strength, and further enhances useful paper strength having an effect of improving folding strength of paperboard and the like. Agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、森林資源不足が地球的な問題とな
り、古紙のリサイクルが増加する傾向が高まっている。
しかしながら古紙パルプは繊維が傷んでいるため、紙力
の低下を招く。従って紙製品の強度低下を防ぐために
は、種々の紙力増強剤が使用されている。なかでも、乾
燥紙力を増加させるものとして、ポリアクリルアミド系
のポリマーが広く使用されている。しかしながら、古紙
の配合比率の増加に伴い紙力増強剤の効果の低下、添加
量アップによる抄紙工程内の汚れ発生等の問題がある。
一方、エネルギーの節約、工場排水の浄化のために白水
を循環して使用するクローズド化が進んでいる。その結
果、白水中には各種イオン、パルプ微細繊維、各種填料
が含まれており、紙力増強剤のパルプ繊維への吸着に厳
しい条件となっている。近年、これらの厳しい条件でも
ベンジル基等の疎水基を導入することにより、パルプ疎
水部への定着性向上を図ることが提案されている(特開
昭63−92800 号公報等)。しかしながら、その紙力性能
には不十分な点が多い。
2. Description of the Related Art In recent years, the shortage of forest resources has become a global problem, and there is an increasing tendency to increase the recycling of waste paper.
However, the waste paper pulp has a damaged fiber, resulting in a decrease in paper strength. Therefore, in order to prevent the strength of the paper product from decreasing, various paper strength enhancers have been used. Among them, polyacrylamide-based polymers are widely used to increase dry paper strength. However, there are problems such as a decrease in the effect of the paper strength enhancer with an increase in the mixing ratio of the used paper and generation of stains in the papermaking process due to an increase in the amount of the paper strength enhancer.
On the other hand, closed use of circulating and using white water to save energy and purify industrial wastewater is progressing. As a result, the white water contains various ions, pulp fine fibers, and various fillers, which is a severe condition for the adsorption of the paper strength enhancer to the pulp fibers. In recent years, it has been proposed to improve the fixability to the hydrophobic part of pulp by introducing a hydrophobic group such as a benzyl group even under these severe conditions (JP-A-63-92800). However, there are many points where the paper strength performance is insufficient.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
紙及び板紙の抄紙に於て古紙の配合比率の多いもので
も、紙力増強効果が低下することなく、板紙などの耐折
強度が優れ、さらには白水循環系に於ても吸着性が低下
しない紙力増強剤を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is as follows.
Even if the mixing ratio of waste paper is high in papermaking of paper and paperboard, the strength of paperboard etc. is not reduced, the folding strength of paperboard etc. is excellent, and the adsorptivity does not decrease even in the white water circulation system It is to provide a paper strength agent.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するために種々研究の結果、特定の炭素数を持つ炭化
水素基と重合可能な官能基とを有する炭化水素基含有カ
チオン性単量体と、親水性単量体とを水溶液中で共重合
させて得られる水溶性共重合体を有効成分として用いる
紙力増強剤が、パルプに対する吸着性を高め、優れた紙
力向上効果を得ることが出来ることを見出し本発明に到
ったものである。即ち本発明は、特定の炭素数4〜28の
炭化水素基と重合可能な官能基とを有する炭化水素基含
有カチオン単量体(A) 0.01〜15モル%、及び共重合可能
な親水性単量体(B) 85〜99.99 モル%(だだし、親水性
単量体(B) は、カチオン単量体(A) と共重合可能なカチ
オン性単量体(C) を20モル%以下の比率で必須として含
む)を構成単量体成分とする水溶性共重合体を有効成分
とすることを特徴とする紙力増強剤に係るものである。
According to the present invention, as a result of various studies for solving the above-mentioned problems, a hydrocarbon group-containing cationic unit having a hydrocarbon group having a specific carbon number and a polymerizable functional group has been obtained. Strength enhancer using a water-soluble copolymer obtained by copolymerizing a monomer and a hydrophilic monomer in an aqueous solution as an active ingredient increases the adsorptivity to pulp, and achieves an excellent paper strength improving effect. It has been found that they can be obtained and the present invention has been accomplished. That is, the present invention provides a hydrocarbon group-containing cationic monomer (A) having a specific hydrocarbon group having 4 to 28 carbon atoms and a polymerizable functional group (A) in an amount of 0.01 to 15 mol%, and a copolymerizable hydrophilic monomer. Monomer (B) 85-99.99 mol% (dashi, hydrophilic
Monomer (B) is a clickable copolymerizable with cationic monomer (A).
Containing the on-monomer (C) at a ratio of 20 mol% or less as an essential component.
) Is a water-soluble copolymer having a monomer component as an active ingredient.

【0005】炭素数4〜28の炭化水素基と重合可能な官
能基とを有する炭化水素基含有カチオン性化合物は、カ
チオン界面活性剤は特開昭63−196796号公報に於て製紙
用サイズ剤組成物に使用することが提案されており、ア
ルキルケテンダイマーを安定に乳化分散させ、紙の滑り
を低減するという目的で使用されている。本発明では、
上記の炭化水素基含有カチオン性単量体の長鎖アルキル
基に着目して、これと共重合可能な親水性単量体とを共
重合させ、得られる水溶性共重合体の分子量及び単量体
組成を最適化することによって、紙及び板紙の抄紙に於
て古紙の配合比率の多いものでも、紙力増強効果が低下
することなく、板紙などの耐折強度が優れ、さらには白
水循環系に於ても吸着性が低下しない紙力増強剤を見出
したのである。
A hydrocarbon group-containing cationic compound having a hydrocarbon group having 4 to 28 carbon atoms and a polymerizable functional group is a cationic surfactant which is disclosed in JP-A-63-196796. It has been proposed to be used in a composition, and has been used for the purpose of stably emulsifying and dispersing an alkyl ketene dimer and reducing paper slippage. In the present invention,
Paying attention to the long-chain alkyl group of the above-mentioned hydrocarbon group-containing cationic monomer, it is copolymerized with a copolymerizable hydrophilic monomer, and the molecular weight and the monomer amount of the obtained water-soluble copolymer are obtained. By optimizing the body composition, even if the ratio of used paper is large in papermaking of paper and paperboard, the folding strength of paperboard etc. is excellent without decreasing the paper strength enhancing effect, and furthermore, the white water circulation system The paper strength enhancer which does not decrease the adsorptivity was also found.

【0006】上記の如く、本発明の紙力増強剤の有効成
分は炭素数4〜28の炭化水素基と重合可能な官能基とを
有する炭化水素基含有カチオン性単量体(A) が共重合さ
れた水溶性共重合体であって、共重合可能な親水性モノ
マー(B) とを共重合して得られるが、この水溶性共重合
体中の各単量体の成分の比率も重要であり、炭化水素基
含有カチオン性単量体(A) は0.01〜15モル%、好ましく
は1〜10モル%、親水性単量体(B) は85〜99.99 モル
%、好ましくは90〜99モル%である。カチオン性単量体
(A) が0.01モル%未満では本発明の効果が得られず、又
15モル%を超えると多量の疎水基が水素結合を阻害し、
紙力性能の低下を招く恐れがある。
As described above, the active ingredient of the paper strength enhancer of the present invention comprises a hydrocarbon group-containing cationic monomer (A) having a hydrocarbon group having 4 to 28 carbon atoms and a polymerizable functional group. It is a polymerized water-soluble copolymer obtained by copolymerization with a copolymerizable hydrophilic monomer (B) .The ratio of each monomer component in this water-soluble copolymer is also important. And the hydrocarbon group-containing cationic monomer (A) is 0.01 to 15 mol%, preferably 1 to 10 mol%, and the hydrophilic monomer (B) is 85 to 99.99 mol%, preferably 90 to 99 mol%. Mol%. Cationic monomer
If (A) is less than 0.01 mol%, the effects of the present invention cannot be obtained, and
If it exceeds 15 mol%, a large amount of hydrophobic groups inhibit hydrogen bonding,
There is a risk that the paper strength performance will be reduced.

【0007】本発明に係わる炭素数4〜28の炭化水素基
と重合可能な官能基とを有する炭化水素基含有カチオン
性単量体(A) としては、下記の一般式(I) 、(II)及び(I
II)で表わされる化合物群から選ばれるカチオン単量体
が使用され、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミ
ド又はメタクリルアミド、好ましくはメタクリル酸系の
重合性の良いカチオン性化合物が例示される。
The hydrocarbon group-containing cationic monomer (A) having a hydrocarbon group having 4 to 28 carbon atoms and a polymerizable functional group according to the present invention includes the following general formulas (I) and (II). ) And (I
Cationic monomers selected from the group of compounds represented by II)
Is used , and acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide or methacrylamide, preferably a methacrylic acid-based cationic compound having good polymerizability is exemplified.

【0008】[0008]

【化2】 Embedded image

【0009】(式中、R1は水素原子またはメチル基を表
わし、R2及びR3は炭素数1〜3の低級アルキル基を表わ
し、R4は炭素数4〜28の炭化水素基を表わし、Yは酸素
原子又は−NH−を表わし、Z及びZ'は炭素数2〜4の
ヒドロキシアルキレン基を表わし、Xはハロゲン原子又
はメチルサルフェートやエチルサルフェート等の酸残基
を表わす。)一般式(I) 、(II)及び(III) で表わされる
化合物の例としては、 2−ヒドロキシ− 3−メタクリロ
イルオキシプロピル−N,N,N −ジメチルアルキル(C4
C28)アンモニウム塩、2'−メタクリロイルオキシエチル
−N,N −ジメチル−2−ヒドロキシ−3−アルキル(C4
〜C28)プロピルアンモニウム塩、2'−ヒドロキシ−3'−
メタクリロイルオキシプロピル−N,N −ジメチル− 3−
アルキル(C4〜C28)オキシプロピルアンモニウム塩等を
挙げることができる。
(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 represent a lower alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 represents a hydrocarbon group having 4 to 28 carbon atoms.) , Y represents an oxygen atom or -NH-, Z and Z 'represent a hydroxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and X represents a halogen atom or an acid residue such as methyl sulfate or ethyl sulfate.) (I), examples of the compounds represented by (II) and (III), 2-hydroxy - 3-methacryloyloxy propyl -N, N, N - dimethyl alkyl (C 4 ~
C 28) ammonium salt, 2'-methacryloyloxyethyl -N, N - dimethyl-2-hydroxy-3- alkyl (C 4
-C 28) propylammonium salt, 2'-hydroxy-3'-
Methacryloyloxypropyl-N, N-dimethyl-3-
Alkyl (C 4 ~C 28) propyl ammonium salts and the like.

【0010】本発明に係わる親水性単量体(B) として
は、アクリルアミド、メタクリルアミド、 N−ビニル−
2−ピロリドン、 N,N−ジメチルアクリルアミド、ジア
セトンアクリルアミド、 2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、 2−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチ
レングリコールモノメタクリレート、及びメトキシポリ
エチレングリコールメタクリレート等を挙げることがで
きる。本発明に於ては、カチオン量の調節のために親水
性単量体(B) の一部を共重合可能なカチオン性単量体
(C) と置き換える。その量としては20モル%以下であ
。かかるカチオン性単量体としては、ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メ
タ)アクリルアミド、若しくはジエチルアミノプロピル
(メタ)アクリルアミド等の第三級アミノ基を有するビ
ニルモノマーの塩酸、硫酸若しくは酢酸等の無機乃至は
有機酸の塩類、或は第三級アミノ基含有ビニルモノマー
とメチルクロライド、ベンジルクロライド、ジメチル硫
酸、ジエチル硫酸若しくはエピクロルヒドリン等の四級
化剤との反応によって得られる第四級アンモニウム塩を
含有するモノマー等が例示される。
The hydrophilic monomer (B) according to the present invention includes acrylamide, methacrylamide, N-vinyl-
Examples thereof include 2-pyrrolidone, N, N-dimethylacrylamide, diacetone acrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, and methoxypolyethylene glycol methacrylate. In the present invention, a cationic monomer capable of copolymerizing a part of the hydrophilic monomer (B) to control the amount of cation
(C) and Ru replaced. The amount is less than 20 mol%
You . Examples of the cationic monomer include vinyl monomers having a tertiary amino group such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and diethylaminopropyl (meth) acrylamide. Reaction of an inorganic or organic acid salt such as hydrochloric acid, sulfuric acid or acetic acid, or a tertiary amino group-containing vinyl monomer with a quaternizing agent such as methyl chloride, benzyl chloride, dimethyl sulfate, diethyl sulfate or epichlorohydrin. The resulting quaternary ammonium salt-containing monomer is exemplified.

【0011】本発明の紙力増強剤の作用機構については
まだ明らかではないが、以下のように推定される。即
ち、紙力増強剤はパルプスラリー中では高分子電解質と
して界面導電的な挙動に支配され、その分散性やパルプ
への吸着性はpH、種々の塩の影響を受ける。また、その
分子量はパルプに対して凝集効果を及ぼし微細繊維の歩
留りや濾水性に影響する。ポリマーの吸着後の挙動は、
パルプ表面に於けるコンフォメーション(構造)変化、
ポリマーの細孔への浸透、ポリマーの固体間転移を考慮
しなければいけない。
The mechanism of action of the paper-strength enhancer of the present invention is not yet clear but is presumed as follows. That is, the paper strength enhancer is governed by the interfacial conductivity as a polymer electrolyte in the pulp slurry, and its dispersibility and adsorptivity to pulp are affected by pH and various salts. Further, the molecular weight exerts a flocculating effect on the pulp and affects the yield and drainage of fine fibers. The behavior of the polymer after adsorption is
Conformational change on pulp surface,
The penetration of the polymer into the pores and the transition between the solids of the polymer must be taken into account.

【0012】本発明の紙力増強剤は、長鎖の疎水的且つ
嵩高いアルキル基を含むため、パルプの疎水部分への定
着性向上に寄与していると考えられる。また、一部の四
級窒素に嵩高い長鎖アルキル基が付いているため、高塩
濃度の白水循環系に於て静電引力が低下しても、紙力増
強剤が糸まり状になり難く、パルプに対する吸着性が低
下しないと考えられる。また、 N−アルキル置換される
と紙力増強剤の軟化点が下がり、可塑性を持つようにな
る。その結果、吸着したパルプにもその特性が付与さ
れ、紙力性能、特に耐折強度が向上すると考えられる。
Since the paper strength enhancer of the present invention contains a long-chain hydrophobic and bulky alkyl group, it is considered that it contributes to the improvement of fixability to the hydrophobic portion of pulp. In addition, because some quaternary nitrogens have bulky long-chain alkyl groups, even if the electrostatic attraction decreases in a high salt concentration white water circulation system, the paper strength enhancer becomes thread-like. It is considered that it is difficult to reduce the adsorptivity to pulp. In addition, the N-alkyl substitution lowers the softening point of the paper-strengthening agent, and becomes plastic. As a result, it is considered that the characteristics are imparted to the adsorbed pulp, and the paper strength performance, particularly the folding strength is improved.

【0013】本発明に係わる水溶性共重合体は前記単量
体(A) 及び(B) の混合物を、ラジカル重合開始剤の存在
下で共重合せしめることによって得ることができる。溶
媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、メチルエチルケトン、トルエン、水等
及びこれらの混合溶媒が使用できる。ラジカル重合開始
剤としては用いた溶媒に可溶なものを選択すれば良い。
例えば2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾ
ビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)2,2'−アゾビス
(2−アミジノプロパン)塩酸塩等を使用できる。重合温
度はラジカル重合開始剤の分解温度により設定される。
The water-soluble copolymer according to the present invention can be obtained by copolymerizing a mixture of the monomers (A) and (B) in the presence of a radical polymerization initiator. As the solvent, methanol, ethanol, isopropanol, butanol, methyl ethyl ketone, toluene, water and the like and a mixed solvent thereof can be used. As the radical polymerization initiator, one that is soluble in the solvent used may be selected.
For example, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) 2,2'-azobis
(2-Amidinopropane) hydrochloride and the like can be used. The polymerization temperature is set by the decomposition temperature of the radical polymerization initiator.

【0014】本発明に使用される水溶性共重合体は、15
重量%濃度の水溶液が25℃に於て、100〜100,000 セン
チポイズのブルックフィールド粘度を有するものがよ
く、特に 1,000〜20,000センチポイズであるものが好ま
しい。 100センチポイズ未満では分子量が低く、紙力増
強効果が劣り、一方 100,000センチポイズを超える高粘
度の場合は、パルプとの凝集効果が強く、紙の地合を乱
すため紙力が低下してしまう。
The water-soluble copolymer used in the present invention comprises 15
It is preferable that the aqueous solution having a concentration of weight% has a Brookfield viscosity of 100 to 100,000 centipoise at 25 ° C., particularly preferably 1,000 to 20,000 centipoise. If the viscosity is less than 100 centipoise, the molecular weight is low and the paper strength enhancing effect is inferior. On the other hand, if the viscosity is higher than 100,000 centipoise, the coagulation effect with pulp is strong and the paper formation is disturbed, so that the paper strength is reduced.

【0015】本発明の紙力増強剤はパルプの水性分散液
中に添加して使用されるものである。添加量はパルプ絶
乾重量に対して0.05〜5%が好ましい。製造工程中で添
加する場所は抄紙工程内で、パルプが水に均一に分散し
ていればいずれの場所でも良い。また、填料、サイズ
剤、歩留り向上剤、濾水性向上剤、その他の紙力増強剤
と併用することは何ら差し支えない。
The paper strength agent of the present invention is used by adding it to an aqueous dispersion of pulp. The addition amount is preferably 0.05 to 5% based on the absolute dry weight of the pulp. The place to be added in the manufacturing process may be any place in the papermaking step as long as the pulp is uniformly dispersed in water. Further, it can be used in combination with a filler, a sizing agent, a retention improver, a drainage improver, and other paper strength enhancers.

【0016】以下に本発明を製造例及び実施例により詳
細に説明するが、本発明はこれらの製造例及び実施例に
制限されるものではない。尚、製造例及び実施例中の部
は特記しない限り重量基準である。 〔水溶性共重合体の合成〕製造例1 攪拌器、温度計、還流冷却器、及び窒素ガス導入管を備
えた四ッ口フラスコに60%イソプロピルアルコール水溶
液 100部を仕込み、系内の窒素置換を行った。その後、
ゆっくり加熱し還流させた。そこへアクリルアミド27.7
部、β−メタクリロイルオキシジメチルジメチルステア
リルアンモニウムクロリド 3.5部、 3−ジメチルアミノ
プロピルメタクリルアミドジエチル硫酸化物 3.5部及び
2,2'−アゾビスイソブチルニトリル 0.4部を含む60%イ
ソプロピルアルコール水溶液 112部を2時間かけて滴下
した。滴下後3時間反応液を加熱還流した後、水 100部
を加え希釈し、イソプロピルアルコールを留去し、濃度
を調節し固形分15%の共重合体水溶液を得た。得られた
共重合体水溶液の25℃に於けるブルックフイールド粘度
は 9,800センチポイズで、且つpHが 5.5であった。製造例2〜3及び比較製造例1〜4 全仕込み単量体量を 0.7モルとして仕込み、単量体組成
を表1に示すように変化させ、製造例1と同様の方法で
各種重合体を得た。製造例1〜及び比較製造例1〜3
での炭化水素基含有単量体、非イオン性単量体、カチオ
ン性単量体、比較製造例4での芳香族含有単量体、非イ
オン性単量体、アニオン性単量体、及び測定した粘度を
表1に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Production Examples and Examples, but the present invention is not limited to these Production Examples and Examples. Parts in Production Examples and Examples are based on weight unless otherwise specified. [Synthesis of Water-Soluble Copolymer] Production Example 1 A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube was charged with 100 parts of a 60% isopropyl alcohol aqueous solution, and the system was purged with nitrogen. Was done. afterwards,
Slowly heated to reflux. There acrylamide 27.7
Parts, 3.5 parts of β-methacryloyloxydimethyldimethylstearyl ammonium chloride, 3.5 parts of 3-dimethylaminopropyl methacrylamide diethyl sulfate, and
112 parts of a 60% aqueous isopropyl alcohol solution containing 0.4 part of 2,2'-azobisisobutylnitrile was added dropwise over 2 hours. After the dropwise addition, the reaction solution was heated to reflux for 3 hours, diluted with 100 parts of water, and the isopropyl alcohol was distilled off. The concentration was adjusted to obtain a copolymer aqueous solution having a solid content of 15%. The Brookfield viscosity at 25 ° C. of the resulting aqueous copolymer solution was 9,800 centipoise and the pH was 5.5. Production Examples 2 to 3 and Comparative Production Examples 1 to 4 All the charged monomers were charged at 0.7 mol, and the monomer compositions were changed as shown in Table 1. Various polymers were produced in the same manner as in Production Example 1. Obtained. Production Examples 1 to 3 and Comparative Production Examples 1 to 3
A hydrocarbon group-containing monomer, a nonionic monomer, a cationic monomer, an aromatic-containing monomer in Comparative Production Example 4, a nonionic monomer, an anionic monomer, and Table 1 shows the measured viscosities.

【0017】製造例2〜5及び比較製造例1〜4 全仕込み単量体量を 0.7モルとして仕込み、単量体組成
を表1に示すように変化させ、製造例1と同様の方法で
各種重合体を得た。製造例1〜5及び比較製造例1〜3
での炭化水素基含有単量体、非イオン性単量体、カチオ
ン性単量体、比較製造例4での芳香族含有単量体、非イ
オン性単量体、アニオン性単量体、及び測定した粘度を
表1に示す。
Production Examples 2 to 5 and Comparative Production Examples 1 to 4 The total monomer amount was 0.7 mol, and the monomer composition was changed as shown in Table 1. A polymer was obtained. Production Examples 1 to 5 and Comparative Production Examples 1 to 3
A hydrocarbon group-containing monomer, a nonionic monomer, a cationic monomer, an aromatic-containing monomer in Comparative Production Example 4, a nonionic monomer, an anionic monomer, and Table 1 shows the measured viscosities.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】 (注)(1) 括弧内の数字は各単量体の仕込みモル%を
表わす。 (2) 粘度は各共重合体の15重量%水溶液の25℃におけ
るブルックフィールド粘度を示し、粘度の単位CPS はセ
ンチポイズである。 〔紙力増強効果の比較〕実施例1〜3及び比較例1〜4 製造例1の水溶性共重合体を添加して、紙を抄造し紙力
の評価試験を行った。手順はカナディアン・スタンダー
ド・フリーネス(CSF) を 400mlに叩解したパルプ(NUKP)
と段ボール古紙パルプの混合物(NUKPと古紙パルプとの
混合重量比 5/5、3/7)を 1.0%濃度スラリーに調製し、
1分間攪拌した後、製造例1のポリマーを対パルプで
0.5%添加した。更に5分間攪拌した。このスラリーを
TAPPI角型シートマシーンで抄紙し、プレスの後、大型
回転ドライヤーで乾燥した。紙力試験は JISの規格に従
い、引張強度、破裂強度、引裂強度及び耐折強度を測定
した。同様にして製造例2〜及び比較製造例1〜4の
重合体を添加して、紙を抄造し紙力試験を行った。試験
条件は下記の通りである。紙力試験結果を表2に示す。
(Note) (1) The number in parentheses indicates the charged mole% of each monomer. (2) The viscosity indicates a Brookfield viscosity of a 15% by weight aqueous solution of each copolymer at 25 ° C., and the unit of viscosity CPS is centipoise. [Comparison of Paper Strength Enhancing Effect] Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 The water-soluble copolymers of Production Example 1 were added to paper, and a paper strength test was conducted. The procedure is as follows: Canadian Standard Freeness (CSF) beaten to 400ml pulp (NUKP)
And a mixture of cardboard waste paper pulp (mixed weight ratio of NUKP and waste paper pulp 5/5, 3/7) was prepared into a 1.0% concentration slurry,
After stirring for 1 minute, the polymer of Production Example 1 was added to pulp.
0.5% was added. Stir for another 5 minutes. This slurry
Paper was made with a TAPPI square sheet machine, pressed and then dried with a large rotary dryer. In the paper strength test, tensile strength, burst strength, tear strength and bending strength were measured in accordance with JIS standards. Similarly, the polymers of Production Examples 2 to 3 and Comparative Production Examples 1 to 4 were added, and a paper was made and a paper strength test was performed. The test conditions are as follows. Table 2 shows the paper strength test results.

【0020】試験条件 パルプ ; NUKP(CSF400ml)/段ボール古紙(CSF300ml)=5/5 、3/7(重量比) 坪量 ; 70g/m2 用水 ; 20℃、水道水 乾燥 ; 105 ℃×40秒 プレス ; 3.5Kg ×2分 紙力測定; 室温20℃、湿度65%の恒温室で測定を行った。 引張強度(テンシロン型引張試験機、JIS P 8113) 破裂強度(ミューレン型破裂強さ試験機、JIS P 8112) 耐折強度( MIT型耐折強さ試験機、JIS P 8115) 引裂強度(エレメンドルフ型引き裂き試験機、JIS P 8116) [0020] Test Conditions pulp; NUKP (CSF400ml) / cardboard waste paper (CSF300ml) = 5/5, 3/7 ( by weight) basis weight; 70g / m 2 water; 20 ° C., tap water drying; 105 ° C. × 40 seconds Press: 3.5 kg × 2 minutes Paper strength measurement: Measurement was performed in a constant temperature room at room temperature of 20 ° C. and humidity of 65%. Tensile strength (tensilon type tensile tester, JIS P 8113) Burst strength (Mullen type burst strength tester, JIS P 8112) Folding strength (MIT type bending strength tester, JIS P 8115) Mold tearing tester, JIS P 8116)

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】 〔ポリマー吸着量の比較〕実施例4〜6及び比較例5〜8 実際の白水を想定して、Ca2+、Na+ 、Mg2+イオンを含む
高塩濃度中でのポリマーのパルプに対する吸着性を検討
した。パルプ(上記のNUKP)をドイツ硬度、0、20、50
度dHの硬水に分散させて、濃度を 0.4%とし、製造例1
及び比較製造例1〜4のポリマーを対パルプ 0.5%
添加した。5分間攪拌した後、ガラスフィルター(100〜
150 μm)で濾別後、パルプ中のポリマー量をケルダー
ル分析法により窒素量で求めた。その結果を表3に示
す。
[Comparison of Polymer Adsorption Amounts] Examples 4 to 6 and Comparative Examples 5 to 8 Assuming actual white water, the polymer in a high salt concentration containing Ca 2+ , Na + , and Mg 2+ ions was used. The adsorptivity to pulp was studied. Pulp (NUKP above) with German hardness, 0, 20, 50
Dispersed in hard water of degree dH to make the concentration 0.4%, Production Example 1
0.5% of pulp with polymers of Comparative Examples 1-3 and Comparative Production Examples 1-4
Was added. After stirring for 5 minutes, glass filter (100 ~
After filtration through a filter (150 μm), the amount of polymer in the pulp was determined by the amount of nitrogen by Kjeldahl analysis. Table 3 shows the results.

【0023】[0023]

【表3】 [Table 3]

【0024】(注) 表中の硬度以外の数字は、パルプ
に対するポリマーの吸着率(%)を示す。
(Note) The numbers other than the hardness in the table indicate the adsorption rate (%) of the polymer to the pulp.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の紙力増強剤を用いることによ
り、パルプに対する吸着性を高めることができ、又優れ
た紙力向上効果が得られ、更に板紙などの耐折強度を高
めることが可能となる。
By using the paper strength enhancer of the present invention, the adsorptivity to pulp can be increased, an excellent paper strength improvement effect can be obtained, and the folding strength of paperboard can be further increased. Becomes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D21H 17/45 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) D21H 17/45

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記の一般式(I) 、(II)及び(III) で表
わされる化合物群から選ばれるカチオン単量体(A) 0.01
〜15モル%、及び共重合可能な親水性単量体(B) 85〜9
9.99 モル%(だだし、親水性単量体(B) は、カチオン
単量体(A) と共重合可能なカチオン性単量体(C) を20モ
ル%以下の比率で必須として含む)を構成単量体成分と
する水溶性共重合体を有効成分とすることを特徴とする
紙力増強剤。 【化1】 (式中、R 1 は水素原子またはメチル基を表わし、R 2 及び
R 3 は炭素数1〜3の低級アルキル基を表わし、R 4 は炭素
数4〜28の炭化水素基を表わし、Yは酸素原子又は−N
H−を表わし、Z及びZ'は炭素数2〜4のヒドロキシア
ルキレン基を表わし、Xはハロゲン原子又は酸残基を表
わす。)
1. A compound represented by the following general formulas (I), (II) and (III):
Cationic monomer (A) selected from the group consisting of
~ 15 mol%, and copolymerizable hydrophilic monomer (B) 85 ~ 9
9.99 mol% (but the hydrophilic monomer (B) is a cation
20 monomers of the cationic monomer (C) copolymerizable with the monomer (A)
Paper strength agent characterized by containing, as an active ingredient, a water-soluble copolymer of comprising as essential) Le% following ratios between constituent monomer component. Embedded image (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 and
R 3 represents a lower alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 4 is carbon
Y represents an oxygen atom or -N
H and Z and Z ′ each represent a hydroxyl group having 2 to 4 carbon atoms.
X represents a halogen atom or an acid residue.
I forgot. )
【請求項2】 親水性単量体(B) がアクリルアミド、メ
タクリルアミド、 N−ビニル− 2−ピロリドン、 N,N−
ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、 2−ヒドロキシ
エチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタ
クリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリ
レートよりなる群から選ばれた1種又は2種以上の非イ
オン性単量体を含む請求項1記載の紙力増強剤。
2. The method according to claim 1, wherein the hydrophilic monomer (B) is acrylamide, methacrylamide, N-vinyl-2-pyrrolidone, N, N-
Dimethyl acrylamide, diacetone acrylamide,
The paper strength according to claim 1 , comprising one or more nonionic monomers selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, and methoxypolyethylene glycol methacrylate. Enhancer.
【請求項3】 水溶性共重合体が、15重量%濃度の水溶
液が25℃に於て100〜100,000 センチポイズのブルック
フィールド粘度を有するものである請求項1又は2記載
の紙力増強剤。
3. A water-soluble copolymer is, paper strength agent according to claim 1 or 2, wherein an aqueous solution of 15 wt% concentration and has a Brookfield viscosity of 100 to 100,000 centipoise At a 25 ° C..
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