JP5088775B2 - Paper additive and paper making method using the same - Google Patents

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JP5088775B2 JP2007144662A JP2007144662A JP5088775B2 JP 5088775 B2 JP5088775 B2 JP 5088775B2 JP 2007144662 A JP2007144662 A JP 2007144662A JP 2007144662 A JP2007144662 A JP 2007144662A JP 5088775 B2 JP5088775 B2 JP 5088775B2
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本発明は、製紙工程において用いられる製紙用添加剤に関するものである。さらに詳しくは、製紙プロセスにおいて使用されることにより紙の強度を向上させることのできる製紙用添加剤及びそれを用いた製紙方法に関するものである。 The present invention relates to a papermaking additive used in a papermaking process. More specifically, the present invention relates to a papermaking additive capable of improving the strength of paper by being used in a papermaking process and a papermaking method using the same.

紙力増強剤は通常、アニオン性と両性が使用されている。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などが共重合され、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(特許文献1あるいは特許文献2)。
また主鎖と側鎖にイオン性の偏りを持たせたグラフトタイプの製紙用添加剤(特許文献3、4)、N−置換アクリルアミドを含むイオン性ポリアクリルアミド混合物に関する製紙用添加剤(特許文献5)、多官能単量体を含むイオン性ポリアクリルアミド混合物(特許文献6)が開示されているが、いずれもカチオン性基部分が(メタ)アクリルアミドを主成分としており、カチオン性基の空間密度が低くパルプへの定着性が十分とはいえなかった。また、両性アクリルアミド系重合体とカチオン性ビニルモノマーを必須成分とする非アクリルアミド系重合体の混合物からなる製紙用添加剤(特許文献7)、カチオン性高分子からなる分散剤存在下アニオン性単量体および(メタ)アクリルアミド等を共重合することにより得られる紙力増強剤(特許文献8)が開示されているが、いずれもイオンコンプレックスを利用するものであり、塩その他の夾雑物等の抄紙環境に影響されやすく効果を発揮しにくい等の問題があった。
Usually, anionicity and amphotericity are used as the paper strength enhancer. Of these, amphoteric paper strength enhancers are conventionally copolymers of acrylamide and N, N-dialkylamino (meth) acrylate or N, N-dialkylamino (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid. Have been used. In addition, N, N-methylenebisacrylamide and the like are copolymerized as a cross-linking agent, and more recently, a paper strength enhancer composed of a polymer exhibiting unique solution properties has been developed by copolymerizing N, N-dimethylacrylamide. (Patent Document 1 or Patent Document 2).
In addition, an additive for papermaking of a graft type in which the main chain and the side chain have an ionic bias (Patent Documents 3 and 4), an additive for papermaking related to an ionic polyacrylamide mixture containing N-substituted acrylamide (Patent Document 5) ), An ionic polyacrylamide mixture containing a polyfunctional monomer (Patent Document 6) is disclosed, but in each case, the cationic group portion is mainly composed of (meth) acrylamide, and the spatial density of the cationic group is It was low and the fixability to pulp was not sufficient. In addition, an additive for papermaking comprising a mixture of an amphoteric acrylamide polymer and a non-acrylamide polymer comprising a cationic vinyl monomer as essential components (Patent Document 7), an anionic monomer in the presence of a dispersing agent comprising a cationic polymer The paper strength enhancer (Patent Document 8) obtained by copolymerizing the product and (meth) acrylamide etc. is disclosed, both of which utilize an ion complex, and make paper such as salt and other contaminants. There were problems such as being easily affected by the environment and not being effective.

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。またこれに紙力増強剤として使用される高分子の分子量も効果に影響してくる。すなわち一定の分子量以上、即ち、数10万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。従来使用されてきたウェットエンドに添加される紙力増強剤の分子量は、数10万〜100万程度であり、これに前記の架橋性単量体が共重合されたタイプは、200万〜500万に及ぶ。架橋性高分子は、見かけの溶液粘度を低下させることができるので、濃度としてかろうじて15〜20重量%の製品形態を保つことができる。しかしこれだけ分子量が高くなると既に製品濃度としては20重量%が限界と予測される。単なる水溶液の形態では、これ以上製品濃度を高めることはできない。そのため、現状とは異なった形態の紙力増強剤が必要となっている。この課題に対しては塩水溶液中における分散重合タイプが開発されている(特許文献9)。 The paper strength enhancing effect is due to 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. The molecular weight of the polymer used as a paper strength enhancer also affects the effect. That is, the effect as a paper strength enhancer is not remarkable unless there is a certain molecular weight or more, that is, a molecular weight of several hundred thousand or more. The molecular weight of the paper strength enhancer added to the wet end that has been conventionally used is about several hundred thousand to one million, and the type in which the crosslinkable monomer is copolymerized with this has two million to 500 million. Ten thousand. Since the crosslinkable polymer can reduce the apparent solution viscosity, it can barely maintain a product form of 15-20% by weight as the concentration. However, when the molecular weight is so high, the product concentration is already predicted to be 20% by weight. The product concentration cannot be increased any more in the form of a simple aqueous solution. Therefore, a paper strength enhancer in a form different from the current situation is required. In order to solve this problem, a dispersion polymerization type in an aqueous salt solution has been developed (Patent Document 9).

一方、製紙プロセスの現状を見てみると、デンプン系紙力増強剤はコストその他のメリットから多くの製紙現場で使用されるが、使用量が多く、定着性が悪い等の問題がある。
特開平5−140893号公報 特開平7−97790号公報 特開平05−195485 特開平07−090797 特開平10−131085 特開平10−131086 特開2005−023434 特開2002−294593 特開2002−227095
On the other hand, looking at the current state of the papermaking process, starch-based paper strength enhancers are used in many papermaking sites due to cost and other advantages, but there are problems such as a large amount of use and poor fixability.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-140893 JP-A-7-97790 JP 05-195485 JP 07-090797 Japanese Patent Laid-Open No. 10-131085 JP 10-131086 JP 2005-023434 A JP2002-294593 JP 2002-227095 A

本発明の目的は、古紙含有量の高いパルプを用いた場合や、微細繊維が多い場合などに紙力増強効果が高く、その結果紙質を向上させることのできる製紙用添加剤を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an additive for papermaking that has a high paper strength enhancing effect when pulp with a high content of used paper is used, or when there are many fine fibers, and as a result can improve paper quality. is there.

本発明者等は、鋭意検討することにより、重合性二重結合を有するカチオン性高分子存在下、(メタ)アクリルアミドを主成分とするノニオン性単量体と、必要に応じてイオン性単量体を共重合することにより生成する複合体が前記課題を解決し得ることを見出した。さらに複合体中のアニオン基量とカチオン基量が特定の割合の場合に特に著しい効果が発現することを見出した。 The present inventors have intensively studied, in the presence of a cationic polymer having a polymerizable double bond, a nonionic monomer having (meth) acrylamide as a main component and, if necessary, an ionic monomer. It has been found that a complex formed by copolymerizing a body can solve the above problems. Furthermore, it has been found that a particularly remarkable effect is exhibited when the amount of anionic groups and the amount of cationic groups in the composite are in a specific ratio.

請求項1の発明は、二つ以上の重合性二重結合を有する単量体とカチオン性単量体を重合し生成した重合性二重結合を有するカチオン性高分子存在下、アニオン性単量体0〜10モル%とカチオン性単量体0〜10モル%のイオン性単量体、及び(メタ)アクリルアミドを主成分とする共重合可能なノニオン性単量体80〜100モル%を重合することにより得られる複合体からなる紙力増強剤であって、該複合体中のアニオン性基量及びカチオン性基量が下記(1)及び(2)式を満たすことを特徴とする紙力増強剤に関するものである。
(1)(カチオン性単量体由来のカチオン性基量)/(アニオン性単量体由来のアニオン性基量)<1(モル比)
(2)(アニオン性単量体由来のアニオン性基量) /(カチオン性高分子由来のカチオン性基量+カチオン性単量体由来のカチオン性基量)<1(モル比)に関するものである。
The invention of claim 1 is an anionic monomer in the presence of a cationic polymer having a polymerizable double bond formed by polymerizing a monomer having two or more polymerizable double bonds and a cationic monomer. Polymerize 0 to 10 mol% of ionic monomer of 0 to 10 mol% of the body and 0 to 10 mol% of cationic monomer and 80 to 100 mol% of copolymerizable nonionic monomer mainly composed of (meth) acrylamide A paper strength enhancer comprising a composite obtained by performing the process, wherein the amount of the anionic group and the amount of the cationic group in the composite satisfy the following formulas (1) and (2): It relates to a potentiator .
(1) (Amount of cationic group derived from cationic monomer) / (Amount of anionic group derived from anionic monomer) <1 (molar ratio)
(2) (amount of anionic group derived from anionic monomer) / (amount of cationic group derived from cationic polymer + amount of cationic group derived from cationic monomer) <1 (molar ratio) is there.

請求項2の発明は、重合性二重結合を有するカチオン性高分子の量が、単量体総量と該カチオン性高分子の量の和に対し5〜30重量%である請求項1記載の紙力増強剤に関する。 In the invention of claim 2, the amount of the cationic polymer having a polymerizable double bond is 5 to 30% by weight with respect to the sum of the total amount of monomers and the amount of the cationic polymer. The present invention relates to a paper strength enhancer .

請求項の発明は、イオン性単量体がアニオン性単量体のみであり、かつアニオン基量とカチオン基量の比が下記(3)式を満たすことを特徴とする請求項1あるいは2記載の紙力増強剤に関する。
(3)(アニオン性単量体由来のアニオン基量)/(カチオン性高分子中のカチオン基量)<1(モル比)
The invention of claim 3 is characterized in that the ionic monomer is only an anionic monomer and the ratio of the amount of anionic group to the amount of cationic group satisfies the following formula (3). It relates to the paper strength enhancer described.
(3) (Amount of anionic group derived from anionic monomer) / (Amount of cationic group in cationic polymer) <1 (molar ratio)

請求項の発明は、重合性二重結合を有するカチオン性高分子存在下重合する単量体が(メタ)アクリルアミドを主成分とするノニオン性単量体であることを特徴とする請求項1あるいは2記載の紙力増強剤に関する。 The invention according to claim 4 is characterized in that the monomer polymerized in the presence of a cationic polymer having a polymerizable double bond is a nonionic monomer having (meth) acrylamide as a main component. Or it relates to the paper strength enhancer of 2.

請求項の発明は、重合性二重結合を有するカチオン性高分子が、3級アミノ基を有する単量体と二つ以上の重合性二重結合を有する単量体の共重合物であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の紙力増強剤に関する。 In the invention of claim 5, the cationic polymer having a polymerizable double bond is a copolymer of a monomer having a tertiary amino group and a monomer having two or more polymerizable double bonds. It relates to the paper strength enhancer in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.

請求項の発明は、重合方法が重合時に塩を共存させる分散重合であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の紙力増強剤に関する。 The invention according to claim 6 relates to the paper strength enhancer according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polymerization method is dispersion polymerization in which a salt is allowed to coexist during polymerization.

本発明の製紙用添加剤は、紙力を発現する高分子部分が高カチオン基密度を有するカチオン性高分子部分にグラフトしている高分子からなる複合体であるため、パルプへの定着性が良好であり、そのため高い紙力増強効果を発揮する。また、製紙原料の質に影響されずに高い紙力増強効果を発揮する。すなわち本発明の製紙用添加剤を使用することにより古紙含有量多い原料パルプ、微細成分が多い原料パルプ、塩濃度の高い原料パルプなどにおいても高い紙力増強効果を期待できる。 The paper additive of the present invention is a composite composed of a polymer in which a polymer portion that expresses paper strength is grafted to a cationic polymer portion having a high cationic group density, and therefore has a fixability to pulp. It is good, and therefore exhibits a high paper strength enhancing effect. In addition, it exerts a high paper strength enhancing effect without being affected by the quality of the papermaking raw material. That is, by using the papermaking additive of the present invention, a high paper strength enhancing effect can be expected even in raw pulp having a high content of used paper, raw pulp having a large amount of fine components, raw pulp having a high salt concentration, and the like.

本発明の製紙用添加剤は、溶液重合、乳化重合、分散重合いずれの方法でも得られる。得られたものの高分子濃度、溶解の良好性等から、分散重合が特に好ましいがこれに限定するものではい。以下、分散重合タイプの製紙用添加剤について説明する。この製紙用添加剤は、(メタ)アクリルアミドを主成分とするノニオン性単量体と必要に応じアニオン性単量体及びカチオン性単量体を加えたものからなる単量体混合物を、塩水溶液中で重合性二重結合を有するカチオン性高分子からなる分散剤共存下で分散重合法により製造された高分子複合体からなる。塩水溶液中に分散した高分子微粒子分散液からなる水溶性重合体は、特開昭62−15251号公報などによって製造することができる。この方法では、イオン性単量体あるいはイオン性単量体と非イオン性単量体を、塩水溶液中で該塩水溶液に可溶なイオン性高分子からなる分散剤共存下で、攪拌しながら製造された粒径100μm以下の高分子微粒子の分散液を製造することができる。 The papermaking additive of the present invention can be obtained by any method of solution polymerization, emulsion polymerization, and dispersion polymerization. Dispersion polymerization is particularly preferred from the viewpoint of polymer concentration, good dissolution, etc. of the obtained product, but is not limited thereto. Hereinafter, the dispersion polymerization type papermaking additive will be described. This papermaking additive comprises a monomer mixture comprising a nonionic monomer comprising (meth) acrylamide as a main component and an anionic monomer and a cationic monomer as necessary. In particular, a polymer composite produced by a dispersion polymerization method in the presence of a dispersant composed of a cationic polymer having a polymerizable double bond. A water-soluble polymer comprising a polymer fine particle dispersion dispersed in an aqueous salt solution can be produced according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-15251. In this method, an ionic monomer or an ionic monomer and a nonionic monomer are stirred in a salt aqueous solution in the presence of a dispersant composed of an ionic polymer soluble in the salt aqueous solution. A dispersion of polymer fine particles having a particle diameter of 100 μm or less can be produced.

次ぎに具体的な製造方法を述べる。塩水溶液を構成する無機塩類は、多価アニオン塩類がより好ましく、硫酸塩又は燐酸塩が適当であり、具体的には、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、燐酸水素アンモニウム、燐酸水素ナトリウム、燐酸水素カリウム等を例示することができ、これらの塩を濃度15%以上の水溶液として用いることが好ましい。このなかに前記単量体類を溶解させ、さらに重合性二重結合を有するカチオン性高分子からなる分散剤を共存させ、pHを2〜5に調製した後、窒素置換後、重合開始剤によって重合を開始させる。 Next, a specific manufacturing method will be described. The inorganic salts constituting the aqueous salt solution are more preferably polyvalent anion salts, and sulfates or phosphates are suitable. Specifically, ammonium sulfate, sodium sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, ammonium hydrogen phosphate, sodium hydrogen phosphate And potassium hydrogen phosphate. These salts are preferably used as an aqueous solution having a concentration of 15% or more. In this, the monomers are dissolved, and further, a dispersing agent composed of a cationic polymer having a polymerizable double bond is allowed to coexist, and after adjusting the pH to 2 to 5, after substitution with nitrogen, a polymerization initiator is used. Start the polymerization.

重合濃度としては、単量体濃度として15重量%〜35重量%であるが、好ましくは20重量%〜30重量%である。単量体供給方法としては、重合開始持、一括でも良いし、適宜分割して供給しても良い。 The polymerization concentration is 15% to 35% by weight as the monomer concentration, but preferably 20% to 30% by weight. As the monomer supply method, polymerization may be started or batched, or may be divided and supplied as appropriate.

アニオン性単量体の例は、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸などがあげられる。カチオン性単量体のうち三級アミノ基含有カチオン性単量体の例としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどがあげられる。また四級アンモニウム塩基含有カチオン性単量体の例としては、(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クロリド、(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クロリド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルアミノプロピル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クロリド、(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クロリドなどがあげられる。また、ジアリルメチルアミン、ジアリルベンジルアミン、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアリルメチルベンジルアンモニウムクロリドなどがあげられる。 Examples of the anionic monomer include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, styrene sulfonic acid, acrylamide 2-methylpropane sulfonic acid and the like. Examples of tertiary amino group-containing cationic monomers among the cationic monomers include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylamino And propyl (meth) acrylamide. Examples of the quaternary ammonium base-containing cationic monomer include (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropylacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (Meth) acryloylaminopropylacryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxy 2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride and the like can be mentioned. Further, diallylmethylamine, diallylbenzylamine, diallyldimethylammonium chloride, diallylmethylbenzylammonium chloride and the like can be mentioned.

その他共重合可能な非イオン性の単量体を適宜共重合することにより、高分子の改質を行うことも有用な方法である。そのような単量体の例としては、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る。 It is also a useful method to modify the polymer by appropriately copolymerizing other copolymerizable nonionic monomers. Examples of such monomers include N, N-dimethylacrylamide, vinyl acetate, acrylonitrile, methyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide. N-vinylacetamide and the like.

重合時共存させる二重結合を有するカチオン性高分子は、カチオン性単量体と二つ以上の重合性二重結合を有する単量体とを共重合することにより得られる。高分子に取り込まれた重合性二重結合は反応性が低下し、共重合終了後も一部が残存すると考えられる。このようなカチオン性単量体の例としては、(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クロリド、(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クロリド、ジメチルジアリルアンモニウムクロリド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。紙力の面からは3級アミノ基を有するカチオン性単量体が好ましい。二つ以上の重合性二重結合を有する単量体の例としては、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド等のビス(メタ)アクリルアミド類、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタアクリレート)類、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等が挙げられる。これら二つ以上の重合性二重結合を有する単量体の中で最も好ましいものは、
メチレンビスアクリルアミドである。
A cationic polymer having a double bond that coexists at the time of polymerization is obtained by copolymerizing a cationic monomer and a monomer having two or more polymerizable double bonds. It is considered that the polymerizable double bond incorporated into the polymer is less reactive and partly remains even after the completion of copolymerization. Examples of such cationic monomers include (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl. (Meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylaminopropyl (meth) acrylamide and the like. From the viewpoint of paper strength, a cationic monomer having a tertiary amino group is preferred. Examples of monomers having two or more polymerizable double bonds include bis (meth) acrylamides such as methylene bis (meth) acrylamide and ethylene bis (meth) acrylamide, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di Examples include (meth) acrylates, di (methacrylates) such as triethylene glycol di (meth) acrylate, divinylbenzene, triallyl isocyanurate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and pentaerythritol tetraacrylate. Among these monomers having two or more polymerizable double bonds, the most preferable one is
Methylenebisacrylamide.

これら二つ以上の重合性二重結合を有する単量体の含有量は、カチオン性単量体の量に対し0.005重量%〜0.5重量%であることが好ましい。また更に好ましくは、0.01重量%〜0.3重量%である。0.005重量%以下であると複合体の形成が不十分となり紙力増大効果が低下する。0.5重量%よりも多くなると重合時ゲル化を起こし紙力増大効果が低下する。 The content of the monomer having two or more polymerizable double bonds is preferably 0.005% by weight to 0.5% by weight with respect to the amount of the cationic monomer. More preferably, it is 0.01 wt%-0.3 wt%. When the amount is 0.005% by weight or less, the formation of the composite is insufficient and the effect of increasing paper strength is reduced. If it exceeds 0.5% by weight, gelation occurs during polymerization, and the effect of increasing paper strength decreases.

該化合物の添加量は3級アミノ基を有するカチオン性高分子に対し0.005重量%〜0.5重量%であることが好ましい。更に好ましくは0.01重量%〜0.3重量%である。0.001重量%以下であると複合体の形成が不十分となり紙力増大効果が低下する。0.5重量%をこえると重合時ゲル化を起こし紙力増大効果が低下する。カチオン性高分子に対し反応性を有する官能基と重合性二重結合を有する化合物と該カチオン性高分子との反応は通常の条件で行われる。 The addition amount of the compound is preferably 0.005% by weight to 0.5% by weight with respect to the cationic polymer having a tertiary amino group. More preferably, it is 0.01 weight%-0.3 weight%. If it is 0.001% by weight or less, the formation of the composite becomes insufficient and the effect of increasing paper strength is reduced. If it exceeds 0.5% by weight, gelation occurs during polymerization, and the effect of increasing paper strength decreases. The reaction between the cationic polymer and the functional group having reactivity with the cationic polymer and the compound having a polymerizable double bond is carried out under ordinary conditions.

カチオン性高分子の分子量は10〜500万が好ましい。塩水中分散重合の場合は、分子量が高いと分散液の粘性が高くなりこのましくない。従って分子量は10〜100万が好ましく、更に好ましくは、10〜50万である。また水溶液重合する場合は、粘性の問題はそれほど関係しないので、10〜500万が好ましく、更に好ましくは、10〜500万である。 The molecular weight of the cationic polymer is preferably 10 to 5 million. In the case of dispersion polymerization in salt water, if the molecular weight is high, the viscosity of the dispersion becomes high, which is not preferable. Accordingly, the molecular weight is preferably from 100,000 to 1,000,000, more preferably from 100,000 to 500,000. Moreover, when carrying out aqueous solution polymerization, since the problem of a viscosity is not so related, 10-5 million are preferable, More preferably, it is 10-5 million.

これらカチオン性高分子の添加量としては、単量体総量と該カチオン性高分子量の和に対して2〜35重量%であり、好ましくは5〜30重量%である。2%以下では、製紙用添加剤としての効果がなく、35%以上では、コスト的に不利になる。 The addition amount of these cationic polymers is 2 to 35% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on the sum of the total amount of monomers and the cationic polymer weight. If it is 2% or less, there is no effect as an additive for papermaking, and if it is 35% or more, it is disadvantageous in terms of cost.

本発明の製紙用添加剤の効果は、全体的に正に荷電した複合体が負に荷電したパルプとの相互作用によりパルプに定着し紙力増大効果を発揮する。
従って、
(アニオン性単量体由来のアニオン性基量) /(カチオン性高分子由来のカチオン性基量+カチオン性単量体由来のカチオン性基量)<1(モル比)
であることが好ましい。また、重合時のアニオン性単量体由来のアニオン基量がカチオン性単量体由来のカチオン基量よりも少ない場合にはカチオン性高分子部分のみならず複合体全体がパルプに吸着することになり、十分な紙力増大効果を発揮しない。従って、より好ましくは重合時、アクリルアミドを主成分とするノニオン性単量体とアニオン性単量体を重合すること、若しくはアクリルアミドを主成分とするノニオン性単量体のみを重合することにより複合体を得る事が好ましい。
The effect of the papermaking additive of the present invention is that the positively charged composite as a whole is fixed to the pulp by the interaction with the negatively charged pulp, and exhibits an effect of increasing paper strength.
Therefore,
(Amount of anionic group derived from anionic monomer) / (Amount of cationic group derived from cationic polymer + Amount of cationic group derived from cationic monomer) <1 (molar ratio)
It is preferable that In addition, when the amount of anionic group derived from an anionic monomer at the time of polymerization is less than the amount of cationic group derived from a cationic monomer, not only the cationic polymer portion but also the entire complex is adsorbed to the pulp. Therefore, the sufficient paper strength increasing effect is not exhibited. Therefore, more preferably, at the time of polymerization, a composite is obtained by polymerizing a nonionic monomer having an acrylamide as a main component and an anionic monomer, or by polymerizing only a nonionic monomer having an acrylamide as a main component. It is preferable to obtain

紙力増大への寄与の大きい(メタ)アクリルアミドの含有量は多いほうが好ましいが、二重結合を有するカチオン性高分子とグラフト構造を形成し得なかった一部の高分子を紙力増大へ寄与させるためにイオン性単量体を加えても良い。(メタ)アクリルアミドの量は単量体全体の80〜100モル%が好ましい。アニオン性単量体、カチオン性単量体を加える場合は、それぞれ0〜10モル%が好ましい。 It is preferable that the content of (meth) acrylamide, which has a large contribution to increasing paper strength, is preferable, but some polymers that could not form a graft structure with a cationic polymer having a double bond contribute to increasing paper strength. For this purpose, an ionic monomer may be added. The amount of (meth) acrylamide is preferably 80 to 100 mol% of the whole monomer. When adding an anionic monomer and a cationic monomer, 0-10 mol% is respectively preferable.

重合条件は通常、使用する単量体や共重合モル%によって適宜決めていき、温度としては0〜100℃の範囲で行う。重合開始はラジカル重合開始剤を使用する。これら開始剤は油溶性あるいは水溶性のどちらでも良く、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−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。 The polymerization conditions are usually appropriately determined according to the monomer used and the copolymerization mol%, and the temperature is in the range of 0 to 100 ° C. For the initiation of polymerization, a radical polymerization initiator is used. These initiators may be either oil-soluble or water-soluble, and can be polymerized by any of azo, peroxide, and redox systems. Examples of oil-soluble azo initiators are 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropionate), 4,4-azobis (4-methoxy-2,4dimethyl) valeronitrile and the like are mentioned and dissolved in a water-miscible solvent and added.

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あるいはカリウム、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。これら開始剤の中で最も好ましいのは、水溶性アゾ開始剤である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〕二塩化水素化物である。 Examples of water-soluble azo initiators include 2,2′-azobis (amidinopropane) dichloride, 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] And dihydrochloride, 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), and the like. Examples of redox systems include a combination of ammonium peroxodisulfate and sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, trimethylamine, tetramethylethylenediamine, and the like. Further examples of peroxides include ammonium or potassium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, succinic peroxide, t-butylperoxy 2-ethylhexanoate, and the like. I can give you. Most preferred among these initiators are 2,2′-azobis (amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazoline), which is a water-soluble azo initiator. -2-yl) propane] dihydrochloride.

本発明の製紙用添加剤は、単独で優れた紙力増大等の効果を発揮するが、カチオン澱粉と併用することによりカチオン澱粉の効果をより向上させることができる。 The paper additive of the present invention exhibits excellent effects such as an increase in paper strength by itself, but the effect of the cationic starch can be further improved by using it together with the cationic starch.

本発明で使用する製紙用添加剤は、一般的には水に希釈し一様な水溶液とした後、抄紙前の製紙原料中に添加する。通常高分子濃度が0.1〜2重量%になるように希釈する。カチオン澱粉と併用する場合には、添加順序はカチオンデンプン系紙力増強剤を添加した後に本発明の製紙用添加剤を添加しても良いし、予めカチオンデンプン系紙力増強剤と一様に溶解した本発明の製紙用添加剤を混合後添加しても良い。添加量は製紙原料の乾燥固形分に対して0.03から0.5重量%が目安となる。 The papermaking additive used in the present invention is generally diluted with water to form a uniform aqueous solution and then added to the papermaking raw material before papermaking. Usually, the polymer concentration is diluted to 0.1 to 2% by weight. When used in combination with cationic starch, the order of addition may be the addition of the cationic starch-based paper strength enhancer followed by the addition of the paper additive of the present invention, or in advance with the cationic starch-based paper strength enhancer. The dissolved paper additive of the present invention may be added after mixing. The amount of addition is 0.03 to 0.5% by weight with respect to the dry solid content of the papermaking raw material.

(実施例) 以下、実施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。 (Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

(カチオン性高分子の製造例1)攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱イオン水217.6g、ジメチルアミノエチルメタクリレート60.0g、95%硫酸19.7g、次亜リン酸ナトリウム0.15g、メチレンビスアクリルアミド0.03gを加え、均一な混合溶液とした。その後、攪拌しながら窒素導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水槽により33〜35℃に内部温度を調整する。窒素導入30分後、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0.048g(対単量体、800ppm)添加し重合を開始させた。7時間重合を継続し反応を終了した.これを20%カチオン性高分子1水溶液とする (Production Example 1 of Cationic Polymer) 217.6 g of deionized water, 60.0 g of dimethylaminoethyl methacrylate, 95% in a four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen introduction tube 19.7 g of sulfuric acid, 0.15 g of sodium hypophosphite, and 0.03 g of methylenebisacrylamide were added to obtain a uniform mixed solution. Thereafter, nitrogen is introduced from the nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 33 to 35 ° C. using a constant temperature water bath. 30 minutes after introduction of nitrogen, 0.048 g of 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride (based on monomer, 800 ppm) was added to initiate polymerization. I let you. Polymerization was continued for 7 hours to complete the reaction. This is a 20% cationic polymer 1 aqueous solution.

(カチオン性高分子の製造例2)メチレンビスアクリルアミドを0.01gとした他はカチオン性高分子製造例1と同様の方法で製造を行った。これを20%カチオン性高分子2水溶液とする。 (Cationic polymer production example 2) Production was carried out in the same manner as in Cationic polymer production example 1 except that 0.01 g of methylenebisacrylamide was used. This is designated as 20% cationic polymer 2 aqueous solution.

(カチオン性高分子の製造例3)攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱イオン水216.8g、ジメチルアミノエチルメタクリレート60.0g、95%硫酸19.7g、メタリルスルホン酸0.54g、メチレンビスアクリルアミド0.06gを加え、均一な混合溶液とした。その後、攪拌しながら窒素導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水槽により33〜35℃に内部温度を調整する。窒素導入30分後、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0.048g(対単量体、800ppm)を添加し重合を開始させた。7時間重合を継続し反応を終了した。これを20%カチオン性高分子3水溶液とする (Production Example 3 of Cationic Polymer) 216.8 g of deionized water, 60.0 g of dimethylaminoethyl methacrylate, 95% in a four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, and a nitrogen introduction tube 19.7 g of sulfuric acid, 0.54 g of methallylsulfonic acid, and 0.06 g of methylenebisacrylamide were added to obtain a uniform mixed solution. Thereafter, nitrogen is introduced from the nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 33 to 35 ° C. using a constant temperature water bath. 30 minutes after the introduction of nitrogen, 0.048 g of 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride (based on monomer, 800 ppm) was added for polymerization. Started. Polymerization was continued for 7 hours to complete the reaction. This is 20% cationic polymer 3 aqueous solution.

(カチオン性高分子製造例5)メタリルスルホン酸を0.3g、メチレンビスアクリルアミドを0.03gとした以外はカチオン性高分子製造例3と同様の方法で製造を行った。これを20%カチオン性高分子5水溶液とする。 (Cationic polymer production example 5) Production was performed in the same manner as in Cationic polymer production example 3 except that 0.3 g of methallylsulfonic acid and 0.03 g of methylenebisacrylamide were used. This is designated as 20% cationic polymer 5 aqueous solution.

(カチオン性高分子製造例6)次亜リン酸ナトリウムを0.24g、メチレンビスアクリルアミドを0.18gとした他はカチオン性高分子製造例1と同様の方法で製造を行った。これを20%カチオン性高分子6水溶液とする (Cationic polymer production example 6) Production was carried out in the same manner as in Cationic polymer production example 1 except that sodium hypophosphite was 0.24 g and methylenebisacrylamide was 0.18 g. This is a 20% cationic polymer 6 aqueous solution.

(カチオン性高分子の比較製造例1)
メチレンビスアクリルアミドを用いなかった他はカチオン性高分子製造例1と同様の方法で製造を行った。これを20%比較カチオン性高分子1水溶液とする
(Comparative Production Example 1 of Cationic Polymer)
Production was carried out in the same manner as in Cationic Polymer Production Example 1 except that methylenebisacrylamide was not used. This is a 20% comparative cationic polymer 1 aqueous solution.

(カチオン性高分子の比較製造例2)メチレンビスアクリルアミドを加えなかった他はカチオン性高分子製造例3と同様の方法でカチオン性高分子を製造した。これを20%比較カチオン性高分子2水溶液とする。 (Comparative Production Example 2 of Cationic Polymer) A cationic polymer was produced in the same manner as in Cationic Polymer Production Example 3 except that methylenebisacrylamide was not added. This is designated as a 20% comparative cationic polymer 2 aqueous solution.

攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱イオン水48.4g、硫酸アンモニウム69.6g、塩化ナトリウム2.4g、60%アクリル酸5.07g、50%アクリルアミド113.9gを加え、均一な混合溶液とし、20%カチオン性高分子1水溶液60g(対単量体20重量%)、重合度調節剤として次亜リン酸ナトリウム0.06g(対単量体0.1重量%)を添加し、完全に溶解させた。その後、攪拌しながら窒素導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水槽により33〜35℃に内部温度を調整する。窒素導入30分後、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0.0048g(対単量体、80ppm)を添加し重合を開始させた。重合開始後5時間たったところで前記開始剤を0.012g追加し、さらに15時間重合を継続させ反応を終了した。これを製造例1とする。高分子複合体の分子量に対する目安を得るために、粘度を測定した。この製造例1を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は98mPasであった。 In a four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube, 48.4 g of deionized water, 69.6 g of ammonium sulfate, 2.4 g of sodium chloride, 5.07 g of 60% acrylic acid, 50 % Acrylamide (113.9 g) was added to obtain a uniform mixed solution, 60 g of 20% cationic polymer 1 aqueous solution (20% by weight of monomer), and sodium hypophosphite (0.06 g) as a polymerization degree regulator Body 0.1% by weight) was added and completely dissolved. Thereafter, nitrogen is introduced from the nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 33 to 35 ° C. using a constant temperature water bath. 30 minutes after nitrogen introduction, 2,48'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride 0.0048 g (with respect to monomer, 80 ppm) was added for polymerization. Started. After 5 hours from the start of polymerization, 0.012 g of the initiator was added, and the polymerization was continued for 15 hours to complete the reaction. This is referred to as Production Example 1. The viscosity was measured to obtain a measure for the molecular weight of the polymer composite. When this Production Example 1 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 98 mPas.

20%カチオン性高分子1水溶液の代わりに20%カチオン性高分子2水溶液を使用した他は製造例1と同様の方法で製造を行った。これを製造例2とする。この製造例2を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は111mPasであった。 Production was carried out in the same manner as in Production Example 1, except that 20% cationic polymer 2 aqueous solution was used instead of 20% cationic polymer 1 aqueous solution. This is referred to as Production Example 2. When this Production Example 2 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 111 mPas.

脱イオン水を48.8g、60%アクリル酸を7.09g、50%アクリルアミドを111.5gとした他は製造例1と同様の方法で製造を行った。これを製造例3とする.この製造例3を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は68mPasであった。 Production was carried out in the same manner as in Production Example 1, except that 48.8 g of deionized water, 7.09 g of 60% acrylic acid and 111.5 g of 50% acrylamide were used. This is referred to as Production Example 3. When this Production Example 3 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 68 mPas.

攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱イオン水:48.6g、硫酸アンモニウム69.6g、塩化ナトリウム2.4g、60%アクリル酸5.07g、50%アクリルアミド113.9gを加え、均一な混合溶液とし、20%カチオン性高分子3水溶液60g(対単量体20重量%)、重合度調節剤として次亜リン酸ナトリウム0.12g(対単量体0.2重量%)、メタリルスルホン酸0.3g(対単量体0.5重量%)を添加し、完全に溶解させた。その後、攪拌しながら窒素導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水槽により33〜35℃に内部温度を調整する。窒素導入30分後、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0.0048g(対単量体、80ppm)を添加し重合を開始させた。重合開始後5時間たったところで前記開始剤を0.012g追加し、さらに15時間重合を継続させ反応を終了した。これを製造例4とする。この製造例4を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は36mPasであった。 In a four-neck 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube, deionized water: 48.6 g, ammonium sulfate 69.6 g, sodium chloride 2.4 g, 60% acrylic acid 5.07 g, Add 113.9 g of 50% acrylamide to make a homogeneous mixed solution, 60 g of 20% cationic polymer 3 aqueous solution (20% by weight of monomer), 0.12 g of sodium hypophosphite as a polymerization degree regulator 0.2% by weight of the monomer and 0.3 g of methallylsulfonic acid (0.5% by weight of the monomer) were added and completely dissolved. Thereafter, nitrogen is introduced from the nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 33 to 35 ° C. using a constant temperature water bath. 30 minutes after nitrogen introduction, 2,48'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride 0.0048 g (with respect to monomer, 80 ppm) was added for polymerization. Started. After 5 hours from the start of polymerization, 0.012 g of the initiator was added, and the polymerization was continued for 15 hours to complete the reaction. This is referred to as Production Example 4. When this Production Example 4 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 36 mPas.

攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱イオン水:48.3g、硫酸アンモニウム69.6g、塩化ナトリウム2.4g、60%アクリル酸3.04g、50%アクリルアミド116.4gを加え、均一な混合溶液とし、20%カチオン性高分子5水溶液60g(対単量体20重量%)、重合度調節剤として次亜燐酸ナトリウム0.06g(対単量体0.1重量%)、メタリルスルホン酸0.3g(対単量体0.5重量%)を添加し、完全に溶解させた。その後、攪拌しながら窒素導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水槽により33〜35℃に内部温度を調整する。窒素導入30分後、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0.0048g(対単量体、80ppm)を添加し重合を開始させた。重合開始後5時間たったところで前記開始剤を0.012g追加し、さらに15時間重合を継続させ反応を終了した。これを製造例6とする。この製造例を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は63mPasであった。 In a four-neck 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube, deionized water: 48.3 g, ammonium sulfate 69.6 g, sodium chloride 2.4 g, 60% acrylic acid 3.04 g, Add 116.4 g of 50% acrylamide to make a uniform mixed solution, 60 g of 20% cationic polymer 5 aqueous solution (20% by weight of monomer), 0.06 g of sodium hypophosphite as a polymerization degree regulator (per unit amount) Body 0.1% by weight) and methallylsulfonic acid 0.3g (0.5% by weight monomer) were added and completely dissolved. Thereafter, nitrogen is introduced from the nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 33 to 35 ° C. using a constant temperature water bath. 30 minutes after nitrogen introduction, 2,48'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride 0.0048 g (with respect to monomer, 80 ppm) was added for polymerization. Started. After 5 hours from the start of polymerization, 0.012 g of the initiator was added, and the polymerization was continued for 15 hours to complete the reaction. This is referred to as Production Example 6. When this Production Example 6 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 63 mPas.

脱イオン水を47.8g、60%アクリル酸を1.01g、50%アクリルアミドを118.8gとした以外は製造例6と同様の方法で製造を行った。これを製造例7とする。この製造例を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は58mPasであった。 Production was carried out in the same manner as in Production Example 6 except that 47.8 g of deionized water, 1.01 g of 60% acrylic acid, and 118.8 g of 50% acrylamide were used. This is designated as Production Example 7. When this Production Example 7 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 58 mPas.

脱イオン水を47.6g、50%アクリルアミドを120.0g、アクリル酸を使用しなかった以外は製造例6と同様の方法で製造を行った。これを製造例8とする。この製造例を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は64mPasであった。 Production was carried out in the same manner as in Production Example 6 except that 47.6 g of deionized water, 120.0 g of 50% acrylamide, and acrylic acid were not used. This is designated as Production Example 8. When this Production Example 8 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 64 mPas.

攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱イオン水:76.00g、60%アクリル酸3.38g、50%アクリルアミド79.95gを加え、均一な混合溶液とし、20%カチオン性高分子3水溶液40g(対単量体20重量%)、重合度調節剤としてメタリルスルホン酸1.6g(対単量体4.0重量%)を添加し、完全に溶解させた。その後、攪拌しながら窒素導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温水槽により33〜35℃に内部温度を調整する。窒素導入30分後、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0.0032g(対単量体、80ppm)を添加し重合を開始させた。重合開始後5時間たったところで前記開始剤0.008gを追加し、さらに15時間重合を継続させ反応を終了した。これを製造例9とする。この製造例9を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は7mPasであった。 Deionized water: 76.00 g, 60% acrylic acid 3.38 g, 50% acrylamide 79.95 g was added to a four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube. As a mixed solution, 40 g of 20% cationic polymer 3 aqueous solution (20% by weight of monomer) and 1.6 g of methallylsulfonic acid (4.0% by weight of monomer) as a polymerization degree regulator were added, It was completely dissolved. Thereafter, nitrogen is introduced from the nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 33 to 35 ° C. using a constant temperature water bath. 30 minutes after nitrogen introduction, 2,32′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride 0.0032 g (against monomer, 80 ppm) was added for polymerization. Started. After 5 hours from the start of polymerization, 0.008 g of the initiator was added, and the polymerization was further continued for 15 hours to complete the reaction. This is referred to as Production Example 9. When this Production Example 9 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 7 mPas.

20%カチオン性高分子1水溶液の代わりに20%カチオン性高分子6水溶液を用いた他は製造例1と同様の方法で製造を行った。これを製造例10とする。この製造例10を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は122mPasであった。 Production was performed in the same manner as in Production Example 1, except that 20% cationic polymer 6 aqueous solution was used instead of 20% cationic polymer 1 aqueous solution. This is designated as Production Example 10. When this Production Example 10 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 122 mPas.

(比較製造例1)20%カチオン性高分子1水溶液の代わりに20%比較カチオン性高分子1水溶液を使用した他は製造例1と同様の方法で製造を行った。これを比較製造例1とする.この比較製造例1を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は83mPasであった。 (Comparative Production Example 1) Production was carried out in the same manner as in Production Example 1, except that 20% cationic polymer 1 aqueous solution was used instead of 20% cationic polymer 1 aqueous solution. This is referred to as Comparative Production Example 1. When this comparative production example 1 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 83 mPas.

(比較製造例2)20%カチオン性高分子3水溶液の代わりに20%比較カチオン性高分子2水溶液を用いた他は製造例4と同様の方法で製造を行った。これを比較製造例2とする。この比較製造例2を高分子複合体が2%になるように溶解したときの粘度は17mPasであった。表1に製造例、比較製造例の主な条件を示す。











(Comparative Production Example 2) Production was performed in the same manner as in Production Example 4 except that 20% cationic cationic polymer 2 aqueous solution was used instead of 20% cationic polymer 3 aqueous solution. This is referred to as Comparative Production Example 2. When this comparative production example 2 was dissolved so that the polymer composite was 2%, the viscosity was 17 mPas. Table 1 shows the main conditions of the production examples and comparative production examples.











(表1)
DMM:メタクリル酸ジメチルアミノエチル(複合体中のモル%)
MBAA:メチレンビスアクリルアミド(対DMM重量%)
AAC:アクリル酸(複合体中のモル%)
AAM:アクリルアミド(複合体中のモル%)
A/C:複合体中のカチオン基量に対するアニオン基量のモル比
2%溶解液粘度:mPas
( Table 1 )
DMM: dimethylaminoethyl methacrylate (mol% in the complex)
MBAA: Methylenebisacrylamide (vs. DMM wt%)
AAC: Acrylic acid (mol% in complex)
AAM: Acrylamide (mol% in complex)
A / C: molar ratio of the amount of anionic groups to the amount of cationic groups in the composite 2% Solution viscosity: mPas

カナディアンスタンダードフリーネス400mlに叩解したLBKPを用いて、本発明の製紙用添加剤を用いて抄紙試験を行った。LBKPを1.0%濃度とした後、硫酸でpHを7.5に調整した。この製紙原料に1%に希釈した製造例1〜3の製紙用添加剤及び比較製造例1の製紙用添加剤をパルプに対して0.5%になるように添加し、30秒間攪拌した。その後、タッピスタンダードシートマシンで坪量80g/m2となるように抄紙し、得られた湿紙を4Kg/cm2で3分間プレス後、105℃回転式ドライヤーで3分間乾燥し手抄き紙を得た。この手抄き紙を20℃、65% HRの条件下に24時間調湿した後、JIS:P8112 に準じて比破裂強度を測定した。その結果を表2に示す。重合性二重結合を有するカチオン性高分子を使用し製造した製紙用添加剤は二重結合を有しないカチオン性高分子を使用し製造したものに比較し高い強度を示した。 Using LBKP beaten to 400 ml Canadian Standard Freeness, a papermaking test was conducted using the papermaking additive of the present invention. After adjusting LBKP to a concentration of 1.0%, the pH was adjusted to 7.5 with sulfuric acid. To this papermaking raw material, the additive for papermaking of Production Examples 1 to 3 diluted to 1% and the additive for papermaking of Comparative Production Example 1 were added so as to be 0.5% based on the pulp, and stirred for 30 seconds. After that, paper is made with a tappi standard sheet machine so that the basis weight is 80 g / m 2, and the obtained wet paper is pressed at 4 kg / cm 2 for 3 minutes and then dried with a 105 ° C. rotary dryer for 3 minutes to obtain hand-made paper. It was. The hand-made paper was conditioned at 20 ° C. and 65% HR for 24 hours, and then the specific burst strength was measured according to JIS: P8112. The results are shown in Table 2. The paper additive produced using a cationic polymer having a polymerizable double bond showed higher strength than that produced using a cationic polymer having no double bond.

カナディアンスタンダードフリーネス400mlに叩解したLBKPを用いて、本発明の製紙用添加剤を用いて抄紙試験を行った。LBKPを1.0%濃度とした後、市販の炭酸カルシウムをパルプに対して15%、硫酸アルミニウム(Al2O3分として8.0%)対パルプ1.2%を添加して硫酸でpH7.5に調整した。この製紙原料に1%に希釈した製造例4、6〜10の製紙用添加剤及びを比較製造例2の製紙用添加剤をパルプに対して0.1%になるように添加した後30秒攪拌し、さらに市販歩留まり剤(ハイモ株式会社製ND200C)をパルプに対して200ppmになるように添加した後30秒攪拌した。その後、タッピスタンダードシートマシンで坪量80g/m2となるように抄紙し、得られた湿紙を4Kg/cm2で3分間プレス後、105℃回転式ドライヤーで3分間乾燥し手抄き紙を得た。この手抄き紙を20℃、65% HRの条件下に24時間調湿した後、JIS:P8112 に準じて比破裂強度を測定した。その結果を表3に示す。重合性二重結合を有するカチオン性高分子を使用し製造した製紙用添加剤は二重結合を有しないカチオン性高分子を使用し製造したものに比較し高い強度を示した。 Using LBKP beaten to 400 ml Canadian Standard Freeness, a papermaking test was conducted using the papermaking additive of the present invention. After adjusting LBKP to a concentration of 1.0%, commercial calcium carbonate is added to the pulp at 15%, aluminum sulfate (8.0% as Al2O3) to pulp at 1.2%, and sulfuric acid is adjusted to pH 7.5. It was adjusted. 30 seconds after adding the papermaking additive of Production Example 4 and 6 to 10 diluted to 1% to this papermaking raw material and the papermaking additive of Comparative Production Example 2 to 0.1% with respect to the pulp The mixture was stirred, and a commercial yield agent (ND200C manufactured by Hymo Co., Ltd.) was added to 200 ppm with respect to the pulp, followed by stirring for 30 seconds. After that, paper is made with a tappi standard sheet machine so that the basis weight is 80 g / m 2, and the obtained wet paper is pressed at 4 kg / cm 2 for 3 minutes and then dried with a 105 ° C. rotary dryer for 3 minutes to obtain hand-made paper. It was. The hand-made paper was conditioned at 20 ° C. and 65% HR for 24 hours, and then the specific burst strength was measured according to JIS: P8112. The results are shown in Table 3. The paper additive produced using a cationic polymer having a polymerizable double bond showed higher strength than that produced using a cationic polymer having no double bond.

表2(実施例11)
Table 2 (Example 11)

表3(実施例12)
Table 3 (Example 12)

Claims (6)

二つ以上の重合性二重結合を有する単量体とカチオン性単量体を重合し生成した重合性二重結合を有するカチオン性高分子存在下、アニオン性単量体0〜10モル%とカチオン性単量体0〜10モル%、及び(メタ)アクリルアミドを主成分とする共重合可能なノニオン性単量体80〜100モル%からなる組成の単量体混合物を重合することにより得られる複合体からなる紙力増強剤であって、該複合体中のアニオン性基量及びカチオン性基量が下記(1)及び(2)式を満たすことを特徴とする紙力増強剤
(1)(カチオン性単量体由来のカチオン性基量)/(アニオン性単量体由来のアニオン性基量)<1(モル比)
(2)(アニオン性単量体由来のアニオン性基量) /(カチオン性高分子由来のカチオン性基量+カチオン性単量体由来のカチオン性基量)<1(モル比)
In the presence of a cationic polymer having a polymerizable double bond formed by polymerizing a monomer having two or more polymerizable double bonds and a cationic monomer, 0 to 10 mol% of an anionic monomer It is obtained by polymerizing a monomer mixture having a composition consisting of 0 to 10 mol% of a cationic monomer and 80 to 100 mol% of a copolymerizable nonionic monomer mainly composed of (meth) acrylamide. A paper strength enhancer comprising a composite , wherein the amount of anionic groups and the amount of cationic groups in the composite satisfy the following formulas (1) and (2) .
(1) (Amount of cationic group derived from cationic monomer) / (Amount of anionic group derived from anionic monomer) <1 (molar ratio)
(2) (Amount of anionic group derived from anionic monomer) / (Amount of cationic group derived from cationic polymer + Amount of cationic group derived from cationic monomer) <1 (molar ratio)
前記重合性二重結合を有するカチオン性高分子の量が、前記単量体総量と前記カチオン性高分子の量の和に対し5〜30重量%である請求項1記載の紙力増強剤The paper strength enhancer according to claim 1, wherein the amount of the cationic polymer having a polymerizable double bond is 5 to 30% by weight based on the sum of the total amount of the monomer and the amount of the cationic polymer. イオン性単量体がアニオン性単量体のみであり、かつアニオン性基量とカチオン性基量の比が下記(3)式を満たすことを特徴とする請求項1あるいは2記載の紙力増強剤
(3)アニオン性単量体由来のアニオン基量)/(カチオン性高分子中のカチオン基量)<1(モル比)
The paper strength enhancement according to claim 1 or 2, wherein the ionic monomer is only an anionic monomer, and the ratio of the anionic group amount to the cationic group amount satisfies the following formula (3): Agent .
(3) Anionic group amount derived from anionic monomer) / (Cation group amount in cationic polymer) <1 (molar ratio)
前記重合性二重結合を有するカチオン性高分子存在下重合する単量体が(メタ)アクリルアミドを主成分とするノニオン性単量体であることを特徴とする請求項1あるいは2記載の紙力増強剤The paper strength according to claim 1 or 2, wherein the monomer that is polymerized in the presence of a cationic polymer having a polymerizable double bond is a nonionic monomer having (meth) acrylamide as a main component. Enhancer . 前記重合性二重結合を有するカチオン性高分子が、3級アミノ基を有する単量体と二つ以上の重合性二重結合を有する単量体の共重合物であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の紙力増強剤The cationic polymer having a polymerizable double bond is a copolymer of a monomer having a tertiary amino group and a monomer having two or more polymerizable double bonds. Item 5. The paper strength enhancer according to any one of Items 1 to 4 . 重合方法が重合時に塩を共存させる分散重合であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の紙力増強剤The paper strength enhancer according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polymerization method is dispersion polymerization in which a salt is allowed to coexist during polymerization.
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