JPS58186696A - Size agent for papermaking - Google Patents

Size agent for papermaking

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JPS58186696A
JPS58186696A JP6720382A JP6720382A JPS58186696A JP S58186696 A JPS58186696 A JP S58186696A JP 6720382 A JP6720382 A JP 6720382A JP 6720382 A JP6720382 A JP 6720382A JP S58186696 A JPS58186696 A JP S58186696A
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Japan
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pva
paper
cationized
cationic
added
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保男 谷口
博 平野
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は抄紙、111に中性抄紙において紙力増強、損
料歩留向上およびサイズ効果の優れた抄紙用サイズ剤に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to papermaking, and more particularly to a sizing agent for papermaking that is excellent in increasing paper strength, improving waste yield, and sizing effect in neutral papermaking.

従来、抄紙においてサイズ剤としてロジン化合物が便用
され、これKm酸バンドが併用されてきた。また、近時
では抄紙において紙力増強剤、填料歩留向上剤としてア
ニオン性のポリアクリルアミドが併用使用されている。
Conventionally, rosin compounds have been used as sizing agents in paper making, and Km acid bands have been used in combination with these compounds. In recent years, anionic polyacrylamide has also been used in papermaking as a paper strength enhancer and filler retention improver.

これらサイズ剤はアニオン性であり、抄紙に際して酸性
メジュームで使用される。しかし、これらアニオン性サ
イズ剤はパルプ緻細に対する定着性が十分でなく、白水
汚染の問題があり、加えて酸性下で使用されるため装置
腐食等の問題がある。
These sizing agents are anionic and are used in acidic medium during papermaking. However, these anionic sizing agents do not have sufficient fixing properties to fine pulp, and there is a problem of white water contamination.In addition, since they are used under acidic conditions, there are problems such as equipment corrosion.

また、填料として安価な炭酸カルシウムの使用が検討さ
れているが、この場合は上記のように敵性メジウムでは
炭酸カルシウムが分解される恐れがあり、これが使用に
問題があった。
In addition, the use of inexpensive calcium carbonate as a filler has been considered, but in this case, as mentioned above, there is a risk that calcium carbonate may be decomposed in hostile media, which poses a problem in its use.

このようなことから、抄紙を中性またはアルカリ性メジ
ウムで行なうカチオン変性サイズ剤が開発されるに至っ
た。また、このようなカチオン変性のサイズ剤としては
、例えばカチオン性変性尿X側脂〔豊島賢太部:紙パ技
−誌、422巻2号(1967))、メラミン樹り旨〔
Re1nbold:Pu1p and Paper M
agagine ofCanada 、 68、/I6
4.110〜l 12(1967)1カチオン性澱粉〔
Engelhardt 、 G 、、 Zr218to
ffFnd papier、 l 3.49,264〜
270(1964)1さらにまた、カチオン性ポリアミ
ド〔日刊紙業通イ6第5551号(昭和45年5月22
日)〕等があり、その他アルキルケテンダイマーやアル
ケニル無水コハク酸等の反応型サイズ剤等との併用が検
6・↑されている しかしながら、これらカチオン性変性のサイズ剤は紙質
増強、サイズ効果の点で従来のアニオン性ポリアクリル
アミドとロジン糸サイズ剤との組合せによる抄紙に比較
して、木だ十分とはgわれない。
This led to the development of cation-modified sizing agents in which paper is made using a neutral or alkaline medium. Examples of such cationic denatured sizing agents include cationic denatured urine
Re1nbold: Pu1p and Paper M
AGINE OF CANADA, 68, /I6
4.110-l 12 (1967) 1-cationic starch [
Engelhardt, G., Zr218to
ffFnd papier, l 3.49,264~
270 (1964) 1 Furthermore, cationic polyamide [Nikkan Shigyo Tsui 6 No. 5551 (May 22, 1970)
)], and its use in combination with other reactive sizing agents such as alkyl ketene dimer and alkenyl succinic anhydride has been investigated. In this respect, compared to paper making using a conventional combination of anionic polyacrylamide and rosin thread size, wood is not considered to be sufficient.

また、−面上記のようなカチオン変性サイズ剤からポリ
ビニルアルコール(以後PVAと略称する)のカチオン
変性化が注目されてきた。
In addition, attention has been paid to the cationic modification of polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) from the above-mentioned cationically modified sizing agents.

次に、カチオン変性のPVAK関して略記すれば次の通
りである。
Next, the cation-modified PVAK will be briefly described as follows.

A、PVAを後変性する方法 (イ)特開昭52−368の号において、グリシジルト
リメチルアンモニウム塩[mなアルカリ触媒存在下でP
VAと反応させ、4級アンモニウム塩を含むカチオン性
PVAを製造する方法。
A. Method for post-modifying PVA (a) In JP-A-52-368, glycidyltrimethylammonium salt [m]
A method for producing cationic PVA containing a quaternary ammonium salt by reacting with VA.

また、同様にグリシジル基を開環させた3−クロロ−ヒ
ドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩酸塩もある
が、何れもPVAへの反応性が低い。
There is also 3-chloro-hydroxypropyltrimethylammonium hydrochloride which has a glycidyl group opened in the same way, but all of them have low reactivity to PVA.

(ロ)  日本化学会誌11.P1995〜2000(
1975)においてPVA[zピクロルヒドリンを反応
させ、更にポリエチレンポ   1リアミンを反応させ
てカチオン変性PVAを合成することが報告されている
が、この場合、エピクロルヒドリンによるPVAへのエ
ーテル化反応の効率が低く、また、二段反応のため製造
が複雑となる恐れがある。
(b) Journal of the Chemical Society of Japan 11. P1995~2000 (
(1975), it has been reported that cationically modified PVA is synthesized by reacting PVA[z-pichlorohydrin and then polyethylenepolyamine, but in this case, the efficiency of the etherification reaction to PVA with epichlorohydrin is low; Furthermore, the two-step reaction may complicate production.

(ハ)特公昭30−5563号、特公昭31−3319
号において、また、高分子論文果IJ 、 843 (
1977)において、PVAのアミノアセタール化によ
りアミノ基の導入等が報告されているが、アミノアセタ
ールが高価のため1栗的に問題がある。
(c) Special Publication No. 30-5563, Special Publication No. 31-3319
Also in the issue of Polymer Papers IJ, 843 (
(1977) reported the introduction of amino groups by aminoacetalization of PVA, but there is a problem because aminoacetal is expensive.

B、酢酸ビニルとカチオン性モノマーを共重合させた後
、共電合体なケン化してカチオン化PVA&得る方法 (イ) 高分子化学旦、467(1951)において酢
酸ビニルとピリジンとの共産合体をケン化してカチオン
化PVAを得る例が示されているが、共重合速度は極め
て遅いとされている。
B. A method of copolymerizing vinyl acetate and a cationic monomer and then saponifying the co-electrolyte to obtain cationized PVA. An example has been shown in which cationized PVA is obtained by copolymerization, but the copolymerization rate is said to be extremely slow.

(ロ) 特開昭56−14504において、カチオン性
モノマーとしてアミノアルキルアクリルアマイド、例え
ば CHI  =CHC0N)lcH*c)ls  CH鵞
N(CHs)zと酢酸ビニルと共1合したものをケン化
してカチオン化PVA’に製造する方法が提示されてい
る。この場合、カチオン化PVAは製造できるが、アミ
ノアルキルアクリルアマイドと酢酸ビニルとの共重合性
が極めて悪いことから、1条的に問題がある。
(b) In JP-A No. 56-14504, aminoalkyl acrylamide, such as CHI = CHC0N)lcH*c)ls CHN(CHs)z, and vinyl acetate were co-merged by saponification as a cationic monomer. A method for producing cationized PVA' is presented. In this case, cationized PVA can be produced, but there is a problem in terms of the copolymerizability of aminoalkyl acrylamide and vinyl acetate, which is extremely poor.

(ハ)特開昭56−88413号に8いて同特許請求の
範囲の要旨によれば H1 1 H3 ++CHt  ch−+ C0R R+ 、 Ra 、 Rsは低級アルキル基R4は水素
原子、または低級アルキル基n = 2〜6の整数  
X・・・無機陰性基上記のような構成からなるカチオン
化PVAであり、これを主成分とする紙力増強剤である
ことが開示されている。
(c) According to JP-A No. 56-88413, and according to the gist of the claims, H1 1 H3 ++CHt ch-+ C0R R+, Ra, Rs are lower alkyl groups R4 is a hydrogen atom, or lower alkyl group n = integer from 2 to 6
X: Inorganic negative group It is a cationized PVA having the above-mentioned structure, and it is disclosed that it is a paper strength enhancer having this as a main component.

に)特開昭56−118997号において、同特許請求
の範囲の要旨によれば R。
) In JP-A-56-118997, according to the gist of the claims, R.

】 n=1−10 上式中、RIはアルキルンまたはヒドロキシアルキルイ
基 RmとR3は水素またはアルキル基 R3とR4はアルキル基 X・・・・・・無機アニオン A〜・・−アミド窒素またはrlに* 上記構造で表わされるカチオン基の群(a)、(b)、
(e)、ld)から選ばれた181または2棟を含むP
VA系樹脂をパルプ分散液に添加する紙の製造法につい
て開示されている。
] n=1-10 In the above formula, RI is an alkyl group or a hydroxyalkyl group Rm and R3 are hydrogen or an alkyl group R3 and R4 are an alkyl group X... Inorganic anion A - Amide nitrogen or rl * Groups (a), (b) of cationic groups represented by the above structure,
P including 181 or 2 buildings selected from (e), ld)
A paper manufacturing method is disclosed in which a VA-based resin is added to a pulp dispersion.

以上カチオン変性されたPVAの提案を示したものであ
るが、A、)においてはPVA[カチオン化剤な反応し
てカチオン性を付加したPVAであり、B5)において
は酢酸ビニルとカチオン柱上ツマ−と共産合し、この共
1合体なケン化してカチオン化PVAを得ている。
The above proposals for cation-modified PVA are presented. In A,), PVA is PVA [PVA that has added cationic properties by reacting with a cationizing agent, and in B5), vinyl acetate and a cationic columnar material are used. -, and this co-unit is saponified to obtain cationized PVA.

A法において、PVAにカチオン化剤を反応せしめるこ
とは中々困難であることが知られている。また、B法で
は始めカチオン柱上ツマ−と酢酸ビニルと共重合した後
、これをケン化してカチオン化PVAを得ているが、一
般に共重合性が悪<、シかもこれをケン化する第2膜力
式によることは!18!造法においてもI411離性が
推定され、例えカチオン化PVAのサイズ効果の向上が
あつ【も工業化には問題があるものと考えられる。
In Method A, it is known that it is quite difficult to cause PVA to react with a cationizing agent. In addition, in method B, cationic PVA is obtained by first copolymerizing cationic columnar polymers and vinyl acetate, and then saponifying this to obtain cationized PVA. This is due to the two-film force formula! 18! I411 release properties are also estimated in the production method, and even if the size effect of cationized PVA is improved, it is thought that there will be problems in industrialization.

さらにまた、特開昭56−88413号の明細書の発明
の詳細な説明の欄、同第83貞右下段第17行から同第
84負第5行にいたる記載において、従来技術のうちP
VAを後変性によりカチオン基を導入する合成法は実験
室では可能であるが、工業的には次のような困難がある
Furthermore, in the detailed description of the invention column of the specification of JP-A-56-88413, from line 17 of the lower right corner of JP-A-56-88413 to line 5 of the negative side of JP-A-84, there are
Although the synthetic method of introducing cationic groups by post-modification of VA is possible in the laboratory, it has the following difficulties in industrial use.

例えば、 1一定の変性度(カチオン性)のものを製造することが
峻しい。
For example, 1. It is difficult to produce a material with a certain degree of modification (cationicity).

■ しばしば架橋反応(グラフト化)を伴ない高分子が
不溶化し易い。
■ Polymers often involve crosslinking reactions (grafting) and tend to become insolubilized.

謙 一般に製造コストが高くつく。Ken: Manufacturing costs are generally high.

等の製造上、企業上の困難性を指摘している。It points out the difficulties in manufacturing and business.

さらに注意すべきことは、同号の明細書の発明の詳細な
説明の樵の第84負上左段第11行から同上右段第5行
にいたる記載において、カチオン柱上ツマ−としてアミ
ノアルキルメタアクリレートが工業生殖され、これらを
各徨モノマーと共重合させてカチオン性共重合体を得る
ことは公知である。この場合、共電合モノマーとして酢
酸ビニルと共1合するが、この共重合体をケン化する時
はアミノアルキルメタアクリレートのエステル結合と同
時にケン化され、生成した変性PVA中にカチオン基を
含有せしめることができなくなることが指摘されて(・
る。
Furthermore, it should be noted that in the detailed description of the invention in the specification of the same issue, from the 11th line of the left column of the 84th negative to the 5th line of the right column of the same, aminoalkyl as a cation columnar It is known that methacrylates are industrially reproduced and that they are copolymerized with respective free monomers to obtain cationic copolymers. In this case, it is co-monomed with vinyl acetate as a co-electrolytic monomer, but when this copolymer is saponified, it is saponified at the same time as the ester bond of aminoalkyl methacrylate, and the resulting modified PVA contains cationic groups. It was pointed out that it would be impossible to hold back (・
Ru.

しかるに、上記の理由にも拘らず、PVAのグラフト化
について研究してきた我々には、カチオン性モノマーで
あるアミノアルキルメタアクリレートをPVAにグラフ
ト化することにより、抄紙用サイズAllとして前記の
ようにビニル七ツマ−とカチオン性モノマーとの共重合
体なケン化して得られるカチオン化PVAと同様な、ま
たはそれ以上のサイズ効果を示すカチオン化PVAを発
明することができた。
However, despite the above-mentioned reasons, we have been researching the grafting of PVA and found that by grafting aminoalkyl methacrylate, which is a cationic monomer, to PVA, it is possible to obtain vinyl as papermaking size All. We were able to invent a cationized PVA that exhibits a size effect similar to or greater than that of the cationized PVA obtained by saponifying a copolymer of a 7-mer and a cationic monomer.

すなわち、本発明は抄紙用サイズ剤として、例えば、サ
イズ度、紙質の強化、または填剤の定着性を向上するカ
チオン化、PVAを安価に供給するのが目的であり、詳
しくは、本発明はPVAKカチオン性七ツ柱上のアミノ
アルキルメタアクリレート、またはアミノアルキルアク
リレートをグラフト共重合して得られるカチオン化PV
Aが抄紙用サイズ剤の主体である。
That is, an object of the present invention is to provide, at low cost, a cationized PVA that improves sizing, paper quality, or filler fixing properties as a sizing agent for papermaking. Cationized PV obtained by graft copolymerization of aminoalkyl methacrylate on PVAK cationic seven pillars or aminoalkyl acrylate
A is the main sizing agent for papermaking.

上記のよ5に本発明和かかるカチオン化PVAは、一般
に使用されるPVAであり、これにグラフト化するカチ
オンモノマーは、例え41R1・・・・−・エチル基か
2−オキクヒドログロビル基 R1・・・・・・メチル基かエチル基 X−・・・・・・・・無機陰性基 の何れでも使用できるが、好ましくはジメチルアミノエ
チルメタアクリレートまたは3トリメチルアミノクロラ
イド2ヒドロキシプロビルメアクリレートが望ましい。
The cationized PVA according to the present invention as described in 5 above is a commonly used PVA, and the cationic monomer to be grafted onto it may be a 41R1...ethyl group or a 2-oxyhydroglobyl group R1. ...Methyl group or ethyl group desirable.

また、本発明にかかるカチオン化PVAは前記引例のよ
うに、ビニル七ツマ−とカチオン性モノマーを共重合さ
せた後、この共1合体なケン化するのと異なり、PVA
Kカチオン性七ツ柱上をグラフト化したカチオン化PV
Aでありグラフト共18合後にケン化工程がないので、
カチオン性モノマーのエステル結合がケン化の際分解を
受けることな(、カチオン基を所定量導入せしめること
ができるのが本案の%徴である3゜次に、PVAにアミ
ノアルキルメタアクリレート体をグラフト共重合する方
法としては。
In addition, unlike the above-mentioned reference, the cationized PVA according to the present invention is produced by copolymerizing a vinyl heptamer and a cationic monomer and then saponifying the comonomer.
Cationized PV grafted onto K-cationic seven pillars
Since it is A and there is no saponification process after 18 grafts,
The ester bonds of the cationic monomers do not undergo decomposition during saponification (the main feature of the present invention is that a predetermined amount of cationic groups can be introduced).Next, the aminoalkyl methacrylate is grafted onto the PVA. As for the method of copolymerization.

(イ)PVA水浴液にアミノアルキルメタアクリレート
体を所定黛溶解し、水浴性1合開始剤を用いて1合せし
める均−系のグラフト共重合法。
(a) A homogeneous graft copolymerization method in which an aminoalkyl methacrylate is dissolved in a PVA water bath solution at a predetermined concentration and combined using a water bath type 1 initiator.

(ロ)PVAを水およびPVAの非溶媒の混合溶媒に懸
淘させ、これに水浴性の1合開始剤とアミノアルキルメ
タアクリレート体を添加し亘合させる不均一系のグラフ
ト共重合法。
(b) A heterogeneous graft copolymerization method in which PVA is suspended in a mixed solvent of water and a non-solvent of PVA, and a water-bathable 1-polymer initiator and an aminoalkyl methacrylate are added thereto and mixed.

があり、印のグラフト共重合法はグラフト効率も高く好
ましいが、この場合、カチオン化PVAを粉末で得たい
場合、例えば、析出→p過→乾燥→粉砕のよ5な複雑な
工程な経なければならない。
The graft copolymerization method shown in the figure is preferable due to its high grafting efficiency, but in this case, if you want to obtain cationized PVA in powder form, you have to go through 5 complicated steps, such as precipitation → p-filtration → drying → pulverization. Must be.

しかし、(イ)においてはグラフト化したカチオン化P
VAの他にアミノアルキルメタアクリレートのホモポリ
マーも混在する。この のは。
However, in (a), the grafted cationized P
In addition to VA, a homopolymer of aminoalkyl methacrylate is also mixed. This is.

当然カチオン性ポリマーであるため、抄紙工程でグラフ
ト共電合液をそのままサイズ用として使用しても目的の
カチオン化PVAの性能を阻害するものでなく、場合に
よって反って相刺効来も期待される。
Naturally, since it is a cationic polymer, even if the graft co-electrolyte mixture is used as it is for sizing in the papermaking process, it will not impede the performance of the target cationized PVA, and in some cases, it is expected that it will warp and have a complementary effect. Ru.

また、(ロ)のグラフト共重合は(イ)法に比較してグ
ラフト化は均一性に劣るが、変性PVAの粉体として取
出し易さがある。すなわち、製品としての後処理が容易
である利点がある。
Furthermore, in the graft copolymerization method (b), although the grafting is less uniform than in the method (a), it is easier to take out as a modified PVA powder. That is, there is an advantage that post-processing as a product is easy.

次に、本発明に使用するPVAについては特忙制限はな
いが、平均重合度200〜3000また、ケン化は60
モル%以上のものが使用される。また、アクリルアミド
、エチレン性不飽相カルボン酸塩、オレフィン、α−オ
レフィン。
Next, there are no special restrictions on the PVA used in the present invention, but the average degree of polymerization is 200 to 3000, and the saponification is 60.
mole % or more is used. Also, acrylamide, ethylenically unsaturated phase carboxylate, olefin, α-olefin.

BWUjflkビニル、ビニルエーテル等を共1合した
PVAK使用される。
BWUjflk PVAK, which is a combination of vinyl, vinyl ether, etc., is used.

また、カチオン柱上ツマ−であるアミノアルキルメタア
クリレートとしては、前記の通りであるが、PVAKグ
ラフト共電合されるアミノアルキルメタアクリレートの
量は、該PVAの構成単位に対してモノマ単量体単位で
0.01〜lOモル%であるが、10モル%以上になる
とPVAはゲル化して水に浴けにべくなる。0.5〜5
.0モル%が好ましい。なお、また本発明にかかるこれ
らグラフト化したカチオン化PVAは水溶性であるのが
大きい%徴である。
In addition, as for the aminoalkyl methacrylate which is a cationic columnar member, as described above, the amount of aminoalkyl methacrylate to be co-electronized with the PVAK graft is determined based on the monomer monomer relative to the constituent unit of the PVA. The unit is 0.01 to 10 mol %, but when it exceeds 10 mol %, PVA gels and becomes sticky when soaked in water. 0.5~5
.. 0 mol% is preferred. It should be noted that these grafted cationized PVAs according to the present invention are also largely water soluble.

次に、グラフト共重合に使用する1合開始剤としては、
過硫酸塩、例えば過&を酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム、または過+1tt11ナトリウム、過酸化水素、セ
リウム塩、例えば硝酸セリウムアンモニウム等があり、
また、開始剤と還元剤を併用したレドックス系も使用さ
れる。還元剤としては、次亜硫酸ソーダ、酸性亜硫酸ソ
ーダ、ロンガリット、鉄塩、ハロゲン化リチウム等があ
る。
Next, as a 1-polymer initiator used for graft copolymerization,
persulfates, such as potassium persulfate, ammonium persulfate, or sodium persulfate, hydrogen peroxide, cerium salts, such as cerium ammonium nitrate;
A redox system using a combination of an initiator and a reducing agent is also used. Examples of reducing agents include sodium hyposulfite, acidic sodium sulfite, Rongalite, iron salts, and lithium halides.

次K、本発明のカチオン化PVAは一般的な抄紙用サイ
ズ剤と同様に、紙バルブの水分散液中に添加し、パルプ
繊維上に定着せしめ、または同時に填剤を添加し、抄紙
して乾燥し製品とする。
Next, the cationized PVA of the present invention is added to the aqueous dispersion of paper bulbs and fixed on the pulp fibers, or a filler is added at the same time, and the cationized PVA of the present invention is added to the aqueous dispersion of paper bulbs and then used for paper making. Dry and use as a product.

その他スプレーで噴霧したり、またはサイズプレス等の
含浸塗する方法で使用できる。上記のように抄紙におい
て内添する添加量は紙パルプ繊維の種類や用途にても異
なるが、乾燥パルプ11kK対して0.05〜5.01
量%で好ましくは0.1〜2.031量%が望ましい。
It can also be used by spraying or impregnating with a size press. As mentioned above, the amount of internal addition in paper making varies depending on the type of paper pulp fiber and its purpose, but it is 0.05 to 5.01 kK per 11 kK of dry pulp.
It is preferably 0.1 to 2.031% by weight.

この場合、0.051量%以下では紙力増強効果が5す
く、また。
In this case, if it is less than 0.051% by weight, the paper strength increasing effect will be 5%.

5]iL1%以上では紙力増強効果は殆んど向上しない
5] If iL is 1% or more, the paper strength increasing effect is hardly improved.

また、不発uAにかかるカチオン化PVAは炭酸カルシ
ウムを増剤とする中性抄紙に有効であるが、増剤として
メルク、酸化チタン、クレー等も使用できるし、他の抄
紙用サイズ剤と併用してもよく、またカチオン性ポリア
クリルアマイドあるいはカチオン性デンプン等との併用
もできる。
In addition, cationized PVA related to unexploded uA is effective in making neutral paper using calcium carbonate as an additive, but Merck, titanium oxide, clay, etc. can also be used as an additive, and it can be used in combination with other paper sizing agents. It may also be used in combination with cationic polyacrylamide or cationic starch.

以上のように本発明にかかるカチオン化PVAの抄紙用
サイズ剤としての効果は、このものが水溶性であり、従
来のカチオン化PVAと異なって製造が簡単であり、コ
スト的にも安価であること、また中性抄紙において内添
し【もパルプ線維への定着性がよいと同時4C,Il剤
とし【の炭酸カルシウムの定着もよく、歩留りも向上す
る。従って、抄紙におけるP水性もよく、白水処理もそ
れだけ容易となる。このようにして得られた抄紙は紙實
の強度、例えば破裂強度も向上し、サイズ度も向上する
等のサイズ効果な向上せしめることができた。
As described above, the effect of the cationized PVA according to the present invention as a paper sizing agent is that it is water-soluble, and unlike conventional cationized PVA, it is easy to manufacture and is inexpensive. In addition, in neutral papermaking, when internally added, calcium carbonate (4C, Il agent) has good fixation to the pulp fibers, and the yield improves. Therefore, P water resistance in paper making is good, and white water treatment becomes easier. The paper thus obtained was able to improve the strength of the paper, such as bursting strength, and improve the size effect, such as improved sizing.

次に、本発明にかかるカチオン化PVAの実施例を示す
Next, examples of cationized PVA according to the present invention will be shown.

実施例1.。Example 1. .

PVA(平均亜合度2.400、ケン化度99.0モル
%)109部を水900部に俗解した後。
After mixing 109 parts of PVA (average degree of submergence 2.400, degree of saponification 99.0 mol%) with 900 parts of water.

ジメチルアミンエチルメタアクリレート20部を添加し
、1時問屋素を通風して溶存酸素を除去した後、過硫酸
カリウム0.6部を加えて45℃に昇温し、グラフト共
重合を開始し、3時間後にさらに85℃に昇温して1時
間後に重合を完結させ、次いで塩酸で中和した。得られ
たポリマー浴液を3倍量のメタノ ル中に滴下してグラ
フトポリマーのみ析出させ濾過して乾燥した。
After adding 20 parts of dimethylamine ethyl methacrylate and removing dissolved oxygen by ventilating the reactor for 1 hour, 0.6 part of potassium persulfate was added and the temperature was raised to 45°C to start graft copolymerization. After 3 hours, the temperature was further raised to 85°C, and after 1 hour, polymerization was completed, and then neutralized with hydrochloric acid. The resulting polymer bath solution was dropped into 3 times the volume of methanol to precipitate only the graft polymer, which was then filtered and dried.

得られたグラフトポリマーをメタノールでソックスレー
抽出器を用い、水分除去したものについての窒素含有量
なキイールダール法により測定した結果、0.35重量
%であり、カチオン変性率は1.13モル%であった。
The resulting graft polymer was water-removed using a Soxhlet extractor with methanol, and the nitrogen content was measured by the Kieldahl method to be 0.35% by weight, and the cation modification rate was 1.13 mol%. Ta.

次に紙パルプ原料として、カナディアンフリーネス35
0m1のL−BKPの3%の水分散液に本実施例のカチ
オン化PVAの1%水浴液をパルプ量に対して2o、4
0.60各t%を添加し、更KL−BKPの分散液濃度
を0.3%に希釈し、PH7〜8の゛まま、J I 5
K8209の抄紙法に基づいて坪t60±5 t/?と
なるように抄紙し、これを3.5 V4 / m″で5
分間プレス脱水後、11O℃で5分間乾燥し得られた紙
な20℃、65%RHで48時間調湿した。
Next, as a raw material for paper pulp, Canadian Freeness 35
Add 1% water bath solution of cationized PVA of this example to 0ml of 3% aqueous dispersion of L-BKP at a rate of 2o, 4% based on the amount of pulp.
Add 0.60 t% of each, further dilute the KL-BKP dispersion concentration to 0.3%, keep the pH at 7-8, and add J I 5.
Based on the paper making method of K8209, tsubo t60±5 t/? Paper is made so that it becomes 3.5 V4 / m''
After press dehydration for a minute, the resulting paper was dried at 110° C. for 5 minutes and conditioned at 20° C. and 65% RH for 48 hours.

一方、抄紙時の白水を採取濃縮し、白水中のカチオン化
PVAの濃度をヨード呈色法によって求め、これからカ
チオン化PVAのパルプへの定着率を求めたところ、定
着率は各々74゜78.82%であった。なおまた、調
湿後の紙につきJISK81134C基づき、テンシロ
/引張試験機によって裂断長を測定し、またJISK8
112に基づいてミューレン破裂試験機により比破裂度
を測定した。これらの結果は後記の第1表に示す。
On the other hand, the white water during paper making was collected and concentrated, the concentration of cationized PVA in the white water was determined by the iodine coloring method, and from this the fixation rate of cationized PVA to the pulp was determined, and the fixation rate was 74° and 78. It was 82%. Furthermore, the tearing length of the paper after humidity conditioning was measured using a tensile tester/tensile tester based on JISK81134C, and JISK8
The specific rupture degree was measured using a Mullen rupture tester based on No. 112. These results are shown in Table 1 below.

実施例2゜ PVA (平均皿合度1750.ケy化[99,5モル
%) 150部トラウリルアルコール−硫酸エステルソ
ーダ(第l工業製薬社、モノゲンY−100)14部を
水850部に溶解し、ジメチルアミンエチルメタアクリ
レート30部、過硫酸カリウム0.3部、酸性亜硫酸ソ
ーダ0.06部を添加して、実施例と同様な方法でカナ
オン化PVAk得た。また、得られたカチオン化PVA
中の窒素含有量は0.61%であり、との結果求めたカ
チオン変性率は2.01モル%であった。この場合、カ
チオン化PVAのカチオン変性率は核磁気共鳴スペクト
ルによっても求めることができる。すなわち1本例のカ
チオン化PVAの重水溶液のプロトン核磁気共鳴スペク
トルによれば、シフ) 2.6 ppm位置の吸収はジ
メチル了ミノエチルメタアクリレート単位のHmC=C
(CHs)COOCHaCHzN(CHs)寓のエチル
部分のCHmK帰属し、この吸収強度とH シフト1.6ppmの吸収強度との比較値から、上記求
めるカチオン性モノマーのグラフト量。
Example 2 150 parts of PVA (average content: 1750. Silication [99.5 mol%)] 14 parts of trauryl alcohol-sulfate ester soda (Daichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Monogen Y-100) were dissolved in 850 parts of water. Then, 30 parts of dimethylamine ethyl methacrylate, 0.3 parts of potassium persulfate, and 0.06 parts of acidic sodium sulfite were added to obtain canonized PVAk in the same manner as in the example. In addition, the obtained cationized PVA
The nitrogen content therein was 0.61%, and the cation modification rate determined as the result was 2.01 mol%. In this case, the cation modification rate of cationized PVA can also be determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy. That is, according to the proton nuclear magnetic resonance spectrum of the heavy aqueous solution of cationized PVA in this example, the absorption at the Schiff) 2.6 ppm position is HmC=C of the dimethyl-minoethyl methacrylate unit.
(CHs) COOCHaCHzN (CHs) From the CHmK assignment of the ethyl moiety in the example and the comparison value between this absorption intensity and the absorption intensity of H shift 1.6 ppm, the amount of grafting of the cationic monomer determined above is determined.

すなわち、カチオン変性率は1.98モル%であり、前
記キイールダ〜ル法による窒素含有量か1・0 ら求めた2、01モル%にほぼ一致することから、カチ
オン変性率は内法何れでも使用できる。
That is, the cation modification rate is 1.98 mol%, which is almost the same as 2.01 mol% determined from the nitrogen content of 1.0 by the Kierdal method, so the cation modification rate is 1.98 mol%. Can be used.

なおまた、実施例1.のカチオン化PVAK替えて本実
施例のカチオン化PVAを用いて実施例と同じ方法で抄
紙を得、その紙の特性を第1表に併記した。
Furthermore, Example 1. A paper was made in the same manner as in the example using the cationized PVA of this example in place of the cationized PVAK of 1, and the properties of the paper are also listed in Table 1.

実施例3゜ PVA(平均重合[1750、ケン化度99,5モル%
)150部、水850部、3−トリメチルアミノクロラ
イド−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレート15都
で、他は実施例1.と同様な条件でグラフト共重合を行
なった。    ゛得られた1合体浴液の組成はカチオ
ン化PVA15.25%の他に3−トリメチルアミノク
ロライド−2−ヒドロオキシグロビルメタアクリレート
のホモポリマーからなっている単離したカチオン化PV
Aの窒素含有量は0.18%であり、梃って、カチオン
変性率は0.59モル%であった。なお、本例垂合溶液
なそのまま使用して実施例1.と同様に抄紙をして紙を
作成し、この戯についての特性を281表に併記した。
Example 3゜PVA (average polymerization [1750, degree of saponification 99.5 mol%
) 150 parts, water 850 parts, 3-trimethylaminochloride-2-hydroxypropyl methacrylate 15 parts, and the others were as in Example 1. Graft copolymerization was carried out under the same conditions.゛The composition of the obtained combined bath solution was 15.25% of cationized PVA as well as isolated cationized PV consisting of a homopolymer of 3-trimethylaminochloride-2-hydroxyglobin methacrylate.
The nitrogen content of A was 0.18%, and the cation modification rate was 0.59 mol%. Note that the solution of this example was used as it was in Example 1. A paper was made in the same manner as above, and the characteristics of this play were also listed in Table 281.

実施例4゜ PVA(平均1(合度1750、ケン化度99.5モル
%)150部ft30℃の水850部に投入し、PVA
が未溶解のまま、過硫酸カリウム0.3部、酸性亜硫酸
0.06部を添加して攪拌を続け、5時間後ジメチルア
ミノーエチルメタアクリレート30部を加えて30℃で
5時間グラフト共1合を行なって後、直ちK(p過し乾
燥を行なった。
Example 4 150 parts of PVA (average 1 (degree of content 1750, degree of saponification 99.5 mol%) was added to 850 parts of water at 30°C, and PVA
While still undissolved, 0.3 parts of potassium persulfate and 0.06 parts of acidic sulfite were added and stirring was continued. After 5 hours, 30 parts of dimethylamino-ethyl methacrylate was added and the graft mixture was heated at 30°C for 5 hours. After the combination, the mixture was immediately passed through K (p) and dried.

この場合得られたカチオン比PVAは実施例1、のカチ
オン化PVAのカチオン変性化と異なり、一部同相反応
も行なわれるため不均一と推定されるが、カチオン化P
VAの単離が頗る簡単である利点がある。
The cation ratio PVA obtained in this case is different from the cation modification of cationized PVA in Example 1, and is presumed to be non-uniform because some in-phase reactions also occur.
The advantage is that the isolation of VA is extremely simple.

得られたカチオン化PVAの窒素含有量は0.30%、
従って変性率は1.0モル%であった。
The nitrogen content of the obtained cationized PVA was 0.30%,
Therefore, the modification rate was 1.0 mol%.

本例のカチオン化PVAを用いて実施例1.と同様な条
件で抄紙して得た紙について、同様な試験を行なった結
果特性を第1表に併記した。
Example 1 using the cationized PVA of this example. Similar tests were conducted on paper obtained by paper making under the same conditions as above, and the results and characteristics are also listed in Table 1.

比較例1゜ 実施例1のカチオン化PVAに代えて、PVA〔平均1
合度2400.ケン化度99.θモル%(電気化学工業
株式会社製に−24))な用いて実施例1゜と同様な方
法で抄紙して得られた紙について、同様な試験方法で得
た特性値を第1表に併記し、その比較に供した。
Comparative Example 1゜In place of the cationized PVA of Example 1, PVA [average 1
degree 2400. Saponification degree 99. Table 1 shows the characteristic values obtained by the same test method for paper obtained by making paper in the same manner as in Example 1 using They are also listed for comparison.

実施例5゜ 実施例2.のカチオン化PVAを用い、カナディアンフ
リーネス320 mlのL−BKPの0.3%水分散液
に炭酸カルシウム(日東粉化工業製NITOREX−7
0)をパルプ菫に対し30%添加し、鶴拌しながら上記
カチオン化PVAをパルプ誓に対して0.2.0.4.
0.6各%添加し、以下JISK8209の抄紙法に基
づいて坪量60±5f/−となるように抄紙し、3.5
階/−で5分間プレス脱水後、110℃で5分間乾燥し
た。このように得られた紙について。
Example 5゜Example 2. Using cationized PVA, calcium carbonate (NITOREX-7 manufactured by Nitto Funka Kogyo Co., Ltd.
0) was added at 30% to the pulp violet, and while stirring, the cationized PVA was added to the pulp violet at a rate of 0.2.0.4.
0.6% each was added, and paper was made to have a basis weight of 60±5f/- based on the papermaking method of JIS K8209.
After press dehydration at 1/- for 5 minutes, it was dried at 110°C for 5 minutes. About the paper thus obtained.

20℃、65%RHで48時間g湿した。It was wetted for 48 hours at 20° C. and 65% RH.

この紙の含有炭酸カルシウムの毅な求め、添加した炭酸
カルシウムのtitとの比を求め、これが歩留率を求め
た。また、JISK8113に基づいてテンシロン引張
試験機にまり仮断艮を測定し、また、JISK8112
に基づいて比破裂度をミエーレンの破裂試験機により渭
1定した。夫々の結果を第2表に示した。
The calcium carbonate content of this paper was determined, the ratio of added calcium carbonate to tit was determined, and the yield rate was determined. In addition, based on JISK8113, the temporary cutting was measured using a Tensilon tensile tester, and JISK8112
Based on this, the specific rupture degree was determined using a Mielen rupture tester. The respective results are shown in Table 2.

比較例2 実施例5.において実施例2のカチオン化PVAに代替
してPVA r平均1合度1750.ケン化[99,5
モル%(電気化学工栗株式会社*に−17))を使用し
、実施例5と同条件の抄紙方法で紙を得た。この紙の特
性値を第2表に併記して比較に供した。
Comparative Example 2 Example 5. In place of the cationized PVA of Example 2, PVA r average degree of 1 was 1750. Saponification [99,5
Paper was obtained using the paper making method under the same conditions as in Example 5 using mol % (-17) of Denki Kagaku Kuri Co., Ltd.*. The characteristic values of this paper are also listed in Table 2 for comparison.

実施例6゜ 実施例2JCi[用したPVAc代え?、PVA(平均
重合度550、ケン化度88.4モル%)を用い、実施
例2.と同じ方法でグラフトポリマーを得た。このよう
にして得られたカチオン化PVAについては窒嬌宮有蓋
が1.11%であり、使って、カチオン変性率は3.8
0モル%であった。
Example 6゜Example 2 JCi [used instead of PVAc? , using PVA (average degree of polymerization 550, degree of saponification 88.4 mol%), Example 2. A grafted polymer was obtained in the same manner as described above. Regarding the cationized PVA obtained in this way, the Nitjingu Fukuta was 1.11%, and when used, the cationic modification rate was 3.8%.
It was 0 mol%.

次に、カナデアンフリーネス320m1のし−BKPの
0.3%水分数液に炭酸カルシウム(日東粉化工4N 
r’l”0REX−70)をパルプに対して30%添加
し、次いでサイズ剤としてアルキルケテンダイマー(荒
用化学、ナイズバインに−900)kパルプに対し0.
4%添加し、さらに本実施例のカチオン化PVAをパル
プに対し、0.2.0,4.0.6各%を添加し、以下
実施例5.と同じ抄紙方法で紙を調製した。
Next, add calcium carbonate (Nitto Powder Kako 4N) to several liquids of 0.3% water of Canadian Freeness 320ml
r'l"0REX-70) was added to the pulp at 30%, and then alkyl ketene dimer (Arayo Kagaku, Nizbein-900) was added as a sizing agent at 0.0% to the pulp.
In addition, 0.2.0% and 4.0.6% of the cationized PVA of this example were added to the pulp, and the following Example 5. The paper was prepared using the same papermaking method.

この紙の炭酸カルシウムの歩留率、裂断畏。The yield rate of calcium carbonate in this paper is terrible.

比値裂強度を夫々測定し、さらにTAPPIの標準試験
法に基づいてスラキヒトサイズ度を測定し、これら測定
値は第3表に併記した。
The specific crack strength was measured, and the Surakicht size degree was also measured based on the TAPPI standard test method, and these measured values are also listed in Table 3.

比較例3゜ 実施例6−において、同カチオン化PVAK代えて、P
VA(平均重合度550、ケン化度88.4モル%)な
用い、実施例と同じ抄紙方法で紙を嘩製した。
Comparative Example 3 In Example 6-, the same cationized PVAK was replaced with P
A paper was made using VA (average degree of polymerization 550, degree of saponification 88.4 mol%) using the same paper making method as in the example.

この紙についての上記測定物性値は8g3表に併記して
比較に供した。
The above-mentioned measured physical property values for this paper were also listed in the 8g3 table for comparison.

第1表から本発明にかかるカチオン化PVAは不処理P
VAに比較して、抄紙におけるサイズ剤としてより紙質
の強度が向上していることを示し【いる。なお、この表
から実施例4のよ5に不均一性のグラフ化したカチオン
化PVAも実施例1,2.3の均一性のグラフ化による
カチオン化PVAと殆んど同等の紙質の強度を示してい
ることは興味あることであり、工業化的に意義がある。
From Table 1, the cationized PVA according to the present invention is untreated P
Compared to VA, this shows that the strength of the paper quality is improved when used as a sizing agent in paper making. Furthermore, from this table, it can be seen that the cationized PVA whose nonuniformity was graphed in Examples 4 and 5 had almost the same paper strength as the cationized PVA whose uniformity was graphed in Examples 1 and 2.3. What is shown is interesting and has significance in terms of industrialization.

次に、第2表では実施例2のカチオン化PVAと不処理
PVAとを用いて抄紙における填剤炭酸カルシウムのパ
ルプへの定着状態す比較したが、カチオン化PVAの方
が定着綾が蓬かに多いことな示している。
Next, in Table 2, the fixation state of the filler calcium carbonate to the pulp in paper making was compared using the cationized PVA of Example 2 and the untreated PVA. It shows that there are many things.

第3表では、ベースの異なった、例えば電合度550、
ケン化If 88.4モル%のようなものを用い、グラ
フト共重合によるカチオン化PVAを作り、得たカチオ
ン化PVAt用い、前記と同様な抄紙を行なって得られ
た紙へのサイズ効果も前実施例のカチオン化PVAと殆
んど変らないことな示している。この場合、スラキヒト
サイズ度も特に向上していることが示されている。
In Table 3, different bases, for example, 550,
Using something like 88.4 mol% of saponified If, cationized PVA was prepared by graft copolymerization, and the obtained cationized PVAt was used to make paper in the same manner as above. It shows that there is almost no difference from the cationized PVA of the example. In this case, it has been shown that the degree of Surakicht size is also particularly improved.

以上、本発明にかかるカチオン化PVAは抄紙用サイズ
剤として十分な効果な示し、例えばサイズ度、紙質の強
度の増強を示し、また、紙パルプに対する定着も良好で
あり、増剤、特に。
As described above, the cationized PVA according to the present invention has sufficient effects as a sizing agent for paper making, such as increasing the sizing degree and strength of paper quality, and also has good fixation to paper pulp, and is particularly useful as an additive.

炭酸カルシウムの定着率も高い。また、抄紙中のr水性
が優れ、従って白水の処理も良好である。なお、本則は
従来法によるカチオン化PVAに比較して通かに製造が
容易で安価に供給できる。
The retention rate of calcium carbonate is also high. In addition, the water resistance during paper making is excellent, and therefore white water treatment is also good. It should be noted that this method is easier to manufacture and can be supplied at a lower cost than cationized PVA produced by conventional methods.

なおまた、本発明にかかるカチオン化PVAは抄紙用サ
イズ剤以外に紙の表面サイズ剤、帯電防止剤、高分子の
凝集剤、エマルジョンの乳化剤や家庭用糊料等に応用す
ることが期待される。
Furthermore, the cationized PVA according to the present invention is expected to be applied not only as a sizing agent for paper making, but also as a surface sizing agent for paper, an antistatic agent, a flocculant for polymers, an emulsifier for emulsions, a paste for household use, etc. .

特許出願人  電気化学工業株式会社 代理人 弁理士部用 敏 同    弁理士 瀬 川 幹 夫 手続補正書 昭和57年9 月10日 1、事件の表示 昭和57年う朗!lfi’fi”願第67203号特 
 許 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区有楽町1丁目4番1号代表者 
篠 原   晃 4、代理人 住 所 東京都渋谷区恵比寿西1丁112番1’′F3
09氏 名  (8073)弁理ト 7iM   川 
  敏5、補正命令の日付 自 発 6、補正により増加する発明の数 な 7、補正の対象 明細:柊全文訂正 8、補正の内容゛   別紙の通り (訂 E)〜明     細     番■、 発明の
名称 抄紙用内添剤 2、特許請求の範囲 (1)ポリビニルアルコールにアミノアルキルツタアク
リレートまたはアミノアルキルアクリレートをグラフト
共重合して得られるカチオン化ポリビニルアルコールを
主体とする抄紙用内添剤。
Patent Applicant Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Agent Patent Attorney Department Toshido Patent Attorney Mikio Segawa Procedural Amendment September 10, 1981 1, Case Indication 1982 Uro! lfi'fi” Application No. 67203 Special
3. Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address 1-4-1 Yurakucho, Chiyoda-ku, Tokyo Representative
Akira Shinohara 4, agent address: 1-112-1''F3 Ebisu Nishi, Shibuya-ku, Tokyo
09 Name (8073) Patent Attorney 7iM River
5. Date of amendment order Vol. 6. Number of inventions to be increased by amendment 7. Details subject to amendment: Hiiragi Full text correction 8. Contents of amendment ゛ As shown in the attached sheet (rev. E) - Particulars number ■, Invention Name: Internal additive for papermaking 2, Claims (1) An internal additive for papermaking mainly consisting of cationized polyvinyl alcohol obtained by graft copolymerizing aminoalkyl ivy acrylate or aminoalkyl acrylate to polyvinyl alcohol.

(2)アミノアリキルメタアクリレートまたはアミノア
ルキルアクリレートとはカチオン性モノマー ■(−2 R・・−Hかメチル基 R1・・ −エチル基か2−ヒドロキノプロピル基R2
*@ ◆ メチル基かエチル基 X・・・無P陰性基 を含むことを平1徴とする1′・′許請求の1・’ 1
l14第1項、i1;載の抄紙用内添剤。
(2) Aminoalkyl methacrylate or aminoalkyl acrylate is a cationic monomer (-2 R... -H or methyl group R1... -ethyl group or 2-hydroquinopropyl group R2
*@ ◆ Methyl group or ethyl group
The internal additive for paper making described in Section 1 of I14, i1;

(3) カチオン化ポリビニルアルコールとはポリビニ
ルアルコール1111位量に附し、カチオン性モノマー
が10モルチ以下グラフト什されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の抄紙用内添剤。
(3) The internal additive for papermaking according to claim 1, wherein the cationized polyvinyl alcohol is the polyvinyl alcohol at the 1111 position, and 10 moles or less of a cationic monomer is grafted thereto.

3、発明の詳細な説明 本発明は抄紙、特11(中性抄紙6Cおいて」信料歩留
向上、紙力増強およびサイズ変のt′−(れな抄紙Il
l内添削に+9.1する1、 従来、抄紙においてサイズ剤と12てロジン化合物が使
用され、これに硫酸バンドが併用されてきた。ま” 、
tl’i iL’rでは抄紙(・(お・いて紙力増強r
nl、填料歩留向上へ11と(7てアニオン兎件のポリ
アクリルアミドが併用使用されている。これら内添剤は
アテオン性であり、抄紙に際して5性メジュームで使用
びれる。しかし、これらアニオン性内添剤はパルプ繊維
に対する定着性が十分でなく、白水汚染の問題があり、
加えて酸性下で使用されるため装置腐食等の問題がある
3. Detailed Description of the Invention The present invention relates to paper making, especially 11 (neutral paper making 6C).
+9.1 for internal correction 1. Conventionally, a rosin compound has been used as a sizing agent in paper making, and a sulfuric acid band has been used in combination with this. Ma" ,
In tl'i iL'r, paper making
In order to improve filler yield, anionic polyacrylamide is used in combination with polyacrylamide. Internal additives do not have sufficient adhesion to pulp fibers, and there is a problem of white water contamination.
In addition, since it is used under acidic conditions, there are problems such as equipment corrosion.

また、填料として安価な炭酸カルシウムの使用が検討さ
れているが、この場合は上記のように酸性メジウムでは
炭酸カルシウムが分解される恐れがあり、使用に問題が
あった。
In addition, the use of inexpensive calcium carbonate as a filler has been considered, but in this case, as mentioned above, there is a risk that calcium carbonate may be decomposed in an acidic medium, which poses a problem in its use.

このようなことから、抄紙を中性またはアルカリ性メジ
ウムで行なうカ内添ン性内添削が開発されるに至った。
This led to the development of internal correction in which paper is made using a neutral or alkaline medium.

また、このようなカチオン変性の内添剤としては、例え
ばカチオン性変性尿素樹脂(豊島賢太部二紙バ技協誌、
第22巻2号(1967))、メラミン樹脂(Re 1
nbold :Pu1p and Paper Mag
agine of Canada 68、N014.1
10〜112 (1967))カチオン性澱粉(Eng
elhardt、 G 、 、 Zellstoff 
andPapier、 13、No、9.264〜27
0 (1967))さらにまた、カチオン性ポリアミド
(日刊紙業通信第5551号(昭和45年5月22日)
)等があり、その他アルキルケチ/ダイマーやアルケニ
ル無水コハク酸等の反応型サイズ剤等との併用が検討さ
れている。
In addition, examples of such cationically modified internal additives include cationically modified urea resins (Kenta Toyoshima Nishiba Technical Association Journal,
Vol. 22, No. 2 (1967)), melamine resin (Re 1
nbold: Pu1p and Paper Mag
agine of Canada 68, N014.1
10-112 (1967)) Cationic starch (Eng.
elhardt, G., Zellstoff
andPapier, 13, No. 9.264-27
0 (1967)) Furthermore, cationic polyamide (Nikkan Shigyo Tsushin No. 5551 (May 22, 1970))
), and its use in combination with other reactive sizing agents such as alkyl stingers/dimers and alkenyl succinic anhydrides is being considered.

これらカチオン性向添削はそれ自体が正電4荷をもち、
負電荷をもつ繊維パルプと結合し易いこと、従って例え
ば叩解時に一般に添加されるカチオン性内添剤はバルブ
と結合し易く上記のように白水(濾水)の混濁が少ない
し、また液のPHは中性まちはアルカリ性のため抄紙機
器を侵食することが少ない等の利点があるが、従来品は
紙質増強、サイズ変向上または特に製品のコスト等の点
で十分とは言われない。このようなことから上記のよう
なカチオン性向添削としてポリビニルアルコール(以後
PVAと略称する)のカチオン変性化が注目されてきた
These cationic propensity corrections themselves have four positive charges,
Therefore, for example, cationic internal additives that are generally added during beating can easily combine with the fiber pulp, which has a negative charge, and can easily combine with the valve, resulting in less turbidity of white water (filtrate) as described above, and the pH of the liquid. Since the neutral gusset is alkaline, it has the advantage of being less likely to corrode paper-making equipment, but conventional products are not said to be sufficient in terms of increasing paper quality, improving size change, or especially product cost. For this reason, cationic modification of polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) has been attracting attention as a cationic property correction as described above.

次に、従来のカチオン変性のPVAに関して略記すれば
次の通りである。
Next, conventional cation-modified PVA will be briefly described as follows.

A、PVAを後変性する方法 (イ)特開昭52−368の号において、グリシジルト
リメチルアンモニウム塩n・!塩をアルカリ触媒存在下
でPVAと反応させ、4g57ンモニウム塩を含むカチ
オン性PVAを製造する方法1、 また、同様にグリシジル基を開環させた3−10ロー2
−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩酸塩も
反応使用されティることが報告されている ←)日本化学会誌1975年(11)P1995〜20
00においてPVAにエピクロルヒドリンを反応させ、
更にポリエチレンポリアミンを反応させてカチオン変性
PVAを合成することが報告されている。
A. Method for post-modifying PVA (a) In JP-A-52-368, glycidyltrimethylammonium salt n.! Method 1 of producing cationic PVA containing 4g57 ammonium salt by reacting the salt with PVA in the presence of an alkali catalyst, and 3-10 row 2 in which the glycidyl group was similarly opened.
-Hydroxypropyltrimethylammonium hydrochloride has also been reported to be used in the reaction←) Journal of the Chemical Society of Japan 1975 (11) P1995-20
In 00, PVA was reacted with epichlorohydrin,
Furthermore, it has been reported that cationically modified PVA is synthesized by reacting polyethylene polyamine.

(ハ)特公昭30−5563号、特公昭31−3319
号において、また、高分子論文リ−14,843(19
77)において、pvAのアミノアセタール化によりア
ミン基の導入等が報告されている。
(c) Special Publication No. 30-5563, Special Publication No. 31-3319
In the same issue, polymer paper Lee 14,843 (19
77), the introduction of amine groups by aminoacetalization of pvA was reported.

B1酢酸ビニルとカチオン性モノマーを共重合させた後
、共重合体をケン化してカチオン化PVAを得る方法 (イ)筒分子化学旦、467 (1951)+7こおい
て酢酸ビニルとビニルピリジンとの共1合体をケン化し
てカチオン化PVAを得る例(ロ)特開昭56−145
04において、カチオン性モノマーとしてアミノアルキ
ルアクリルアマイフド、例えば CH2= CHCONHCi(2CH2CH2N (C
Hs’) 2CH3 (Cf(3) a C1○ と酢酸ビニルと共重合したものをケン化してカチオン化
PVAを製造する方法が提示されている。
B1 A method of copolymerizing vinyl acetate and a cationic monomer and then saponifying the copolymer to obtain cationized PVA. Example of obtaining cationized PVA by saponifying co-monomerization (b) JP-A-56-145
04, aminoalkyl acrylamide as cationic monomer, for example CH2=CHCONHCi(2CH2CH2N (C
A method has been proposed for producing cationized PVA by saponifying a copolymer of Hs') 2CH3 (Cf(3) a C1○ and vinyl acetate).

(ハ)特開昭56−88413号において同特許請求の
範囲の要旨によれば CH3 ■、 (CH2C)    + (CH2CH)−1 CONH−(CH2) n −A OHCH3 +(CH2CH) COR4 RI%、R2、R3は低級アルキル基 R4は水素原子、または低級アルキル基R2R3 n = 2〜6の整数  X・・・無機陰性基上記のよ
うな構成からなるカチオン化P■Aであり、これを主成
分とする紙力増強剤であることが開示されている。
(c) According to the gist of the claims in JP-A-56-88413, CH3 (CH2C) + (CH2CH)-1 CONH-(CH2) n -A OHCH3 + (CH2CH) COR4 RI%, R2 and R3 are lower alkyl groups R4 is a hydrogen atom or a lower alkyl group R2R3 n = an integer of 2 to 6 It is disclosed that it is a paper strength enhancer.

に)特開昭56−118997号において、同特許請求
の範囲の要旨によれば \ 4 5 1 \ Rイ 5 \ 4 n = 1〜10 上式中、RIはアルキレンまたはヒドロキシアルキレン
基 R2とR5は水素またはアルキル基 R3とR4はアルキル基 X・・・無機アニオン A・・・アミド窒索または酸素 上記構造で表わされるオチオン基の群(a)、(b)、
(C)、(d)から選ばれた1種まだは2種を含むPV
A系樹脂をパルプ分散液に添加する紙の製造法について
開示されている。
) In JP-A No. 56-118997, according to the gist of the claims, \ 4 5 1 \ R i 5 \ 4 n = 1 to 10 In the above formula, RI represents alkylene or hydroxyalkylene groups R2 and R5 is hydrogen or an alkyl group R3 and R4 are an alkyl group
PV containing one or two types selected from (C) and (d)
A paper manufacturing method is disclosed in which A-based resin is added to a pulp dispersion.

以上従来法によるカチオン変性されだPVAの提案を示
したものであるが、A、)においてはPVAにカチオン
化剤を反応してカチオン性を付加したPVAであり、B
1)においては酢酸ビニルとカチオン性モノマーと共重
合し、この共重合体をケア化してカチオン化PVAを得
ている。
The above is a proposal for cationically modified PVA using conventional methods.
In 1), vinyl acetate is copolymerized with a cationic monomer, and this copolymer is made into a care to obtain cationized PVA.

A法において、PVAにカチオン化剤を反応せしめるこ
とは中々困難であることが知られている。また、B法で
は始めカチオン性モノマーと酢酸ビニルと共重合した後
、これをケン化してカチオン化PVAを得ているが、一
般に共重合性が悪く、しかもこれをケン化する第2膜力
式によることは製造法においても困難性が推定され、ま
たこれらカチオン化PVAとしての内添効果の向上があ
っても工業化に問題があるものと考えられる。
In Method A, it is known that it is quite difficult to cause PVA to react with a cationizing agent. In addition, in method B, after first copolymerizing a cationic monomer and vinyl acetate, this is saponified to obtain cationized PVA, but the copolymerization is generally poor, and furthermore, a second membrane force method is used to saponify this. Therefore, it is assumed that there are difficulties in the manufacturing method, and even if the effect of internal addition as cationized PVA is improved, it is thought that there will be problems in industrialization.

さらにまた、特開昭56−88413号の明細書の発明
の詳細な説明の掴、同第83日右下段第17行から同第
84頁第5行にいたる記載において、従来技術のうちP
VAを後変性によりカチオン基を導入する合成法は実験
室では可能であるが、工業的には次のような困盤がある
Furthermore, in the detailed description of the invention in the specification of JP-A-56-88413, from the 83rd day of the same, from the lower right column, line 17 to the same page, 84th page, line 5, there are
Although the synthetic method of introducing a cationic group by post-modification of VA is possible in the laboratory, there are the following difficulties in industrial use.

例えば、 ■ 一定の変性度(カチオン性)のものを製造すること
が難しい。
For example, (1) It is difficult to produce products with a certain degree of modification (cationicity).

■ しばしば架橋反応(グラフト化)を伴ない高分子が
不溶化し易い。
■ Polymers often involve crosslinking reactions (grafting) and tend to become insolubilized.

■ 一般に製造コストが高くつく4、 等の製造上、企業上の困難性を指摘している。■ Manufacturing costs are generally high 4. It points out the difficulties in manufacturing and business.

さらに注意すべきことは、同号の明細書の発明の詳細な
説明の欄の第84頁第5段第11行から同上右段第5行
にいたる記載において、カチオン性モノマーとしてアミ
ノアルキルメタアクリレートが工業生産され、これらを
各種モノマーと共重合させてカチオン性共重合体を得る
ことは公知である。この場合、共重合モノ7−として酢
酸ビニルと共重合するが、この共重合体をケン化する時
はアミノアルキルメタアクリレートのエステル結合が同
時にケン化され、生成した変性PVA中にカチオン基を
含有せしめることができなくなることが指摘されている
Furthermore, it should be noted that in the description of the specification of the same issue, from page 84, column 5, line 11 to column 5, line 5 of the right column of the same issue, aminoalkyl methacrylate is used as a cationic monomer. It is known that cationic copolymers are produced industrially and copolymerized with various monomers to obtain cationic copolymers. In this case, the copolymerized mono 7- is copolymerized with vinyl acetate, but when this copolymer is saponified, the ester bonds of the aminoalkyl methacrylate are simultaneously saponified, and the resulting modified PVA contains cationic groups. It has been pointed out that it becomes impossible to restrain people.

しかるに、上記の理由にも拘らず、PvAのグラフト化
について研究してきた我々は、カチオン性モノマーであ
るアミノアルキルメタアクリレート又はア、ミノアルキ
ルアクリレートをPVAにグラフト化することにより、
抄紙川内添削として前記のようにビニルモノマーとカチ
オン性モノマーとの共重合体をケン化して得られるカチ
オン化PVAと同様な、またはそれ以上の内添効果を示
すカチオン化PVAを提供することが目的である。
However, despite the above reasons, we have been studying the grafting of PvA, and by grafting the cationic monomer aminoalkyl methacrylate or a,minoalkyl acrylate to PVA,
The purpose is to provide a cationized PVA that exhibits an internal addition effect similar to or better than that of the cationized PVA obtained by saponifying a copolymer of a vinyl monomer and a cationic monomer as described above for papermaking correction. It is.

すなわち、本発明に基いて抄紙川内添削として填剤の定
着性、紙質の強度、またはサイズ度等を向上するカチオ
ン化PVAを製造方法も容易で安価に供給するのが目的
であり、詳しくは、本発明はPVAにカチオン性モノマ
ーのアミンアルキルメタアクリレート、またはアミノア
ルキルアクリレートをグラフト共重合して得られるカチ
オン化PVAが抄紙川内添削の主体である。
That is, based on the present invention, the purpose is to provide cationized PVA that improves filler fixability, paper strength, sizing, etc. as a paper-making internal correction at a low cost with an easy manufacturing method. In the present invention, cationic PVA obtained by graft copolymerizing PVA with a cationic monomer such as amine alkyl methacrylate or aminoalkyl acrylate is the main component for paper-making internal correction.

上記のように本発明にかかるカチオン化PvAは、一般
に使用されるPVAであり、これにグラフト化するカチ
オン性モノマーけ、例えばR・・・・Hかメチル基 R1・・・エチル基か2−ヒドロキシプロピル基 R2・・・メチル基かエチル基 X・・・・無機陰性基 の何れでも使用できるが、好ましくはジメチルアミノエ
チルメタアクリレートまたは3−トリメチルアンモニウ
ムクロライド−2−ヒドロキシプロピルメタアクリレー
トが望ましい。
As mentioned above, the cationized PvA according to the present invention is a commonly used PVA, and the cationic monomer to be grafted onto it, for example, R...H, methyl group R1...ethyl group, 2- Hydroxypropyl group R2...Methyl group or ethyl group

捷た、本発明にかかるカチオン化PVAは前記引例のよ
うに、ビニルモノマーとカチオン性モノマーを共重合さ
せた後、この共重合体をケン化したものと異なり、Pv
Aにカチオン性モノマーをグラフト化したカチオン化P
VAでありグラフト共重合後にケン化工程がないので、
カチオン性モノマーのエステル結合がケン化の際分解を
受けることなく、カチオン基を所定量導入せしめること
ができるのが本発明の特徴である。
The shredded cationized PVA according to the present invention differs from that obtained by copolymerizing a vinyl monomer and a cationic monomer and then saponifying this copolymer, as in the above-mentioned reference, in that it has Pv
Cationized P obtained by grafting a cationic monomer onto A
Since it is VA and there is no saponification step after graft copolymerization,
A feature of the present invention is that a predetermined amount of cationic groups can be introduced without the ester bond of the cationic monomer being decomposed during saponification.

次に、本発明に基いたカチオン性PVAの製造について
説明する。
Next, the production of cationic PVA based on the present invention will be explained.

PVAにアミノアルキルメタアクリレートをグラフト共
重合する方法としては、 (イ) PvA水溶液にアミノアルキルメタアクリレー
トを所定量溶解し、水溶性重合開始剤を用いて重合せし
める均−系のグラフト共重合法。
Methods for graft copolymerizing aminoalkyl methacrylate with PVA include (a) a homogeneous graft copolymerization method in which a predetermined amount of aminoalkyl methacrylate is dissolved in an aqueous PvA solution and polymerized using a water-soluble polymerization initiator;

(ロ)  PVAを水およびPVAの非溶媒の混合溶媒
に懸濁させ、これに水浴性の重合開始剤とアミノアルキ
ルメタアクリレートを添加し重合させる不均一系のグラ
フト共重合法。
(b) A heterogeneous graft copolymerization method in which PVA is suspended in a mixed solvent of water and a non-solvent of PVA, and a water-bathable polymerization initiator and aminoalkyl methacrylate are added and polymerized.

がちり、(イ)のグラフト共重合法はグラフト効率も高
く好ましいが、この場合、カチオン化PVAを粉末で得
たい場合、例えば、析出−濾過一乾燥一粉砕のような複
雑な工程を経なければならない1゜ しかし、(イ)においてはグラフト化したカチオン化P
VAの他だアミノアルキルメタアクリレートのホモポリ
マーも混在する。このものは、当然カチオン性ポリマー
であるため、抄紙工程でグラフト共重合液をそのまま使
用しても目的のカチオン化PVAの性能を阻害するもの
ではなく、場合によって反って相乗効宋も期待される。
The graft copolymerization method (a) is preferable due to its high graft efficiency, but in this case, if you want to obtain cationized PVA in powder form, you have to go through complicated steps such as precipitation, filtration, drying, and pulverization. However, in (a), the grafted cationized P
In addition to VA, homopolymers of aminoalkyl methacrylate are also present. Since this product is naturally a cationic polymer, even if the graft copolymerization solution is used as it is in the papermaking process, it will not inhibit the performance of the target cationized PVA, and in some cases, a synergistic effect is also expected. .

また、(ロ)のグラフト共重合は(イ)法に比較してグ
ラフト化は均一性に劣るが、変性PVAの粉体として取
出し易さがある。すなわち、製品としての彼処」4.(
が芥易である利点がある。
Furthermore, in the graft copolymerization method (b), although the grafting is less uniform than in the method (a), it is easier to take out as a modified PVA powder. In other words, its place as a product.''4. (
It has the advantage of being easy to buy.

次に、本発明に使用するPVAについては特に制限はな
いが、平均重合度200〜3000また、ケン化は60
モルチ以上のものが使用される。i!り、アクリルアミ
ド、エチレン性不飽和カルボン酸塩、オレフィン、α−
オレフィン脂肪酸ビニル、ビニルエーテル等を共重合し
たPVAに使用される。
Next, there are no particular restrictions on the PVA used in the present invention, but the average degree of polymerization is 200 to 3000, and the saponification is 60.
More than mulch is used. i! acrylamide, ethylenically unsaturated carboxylate, olefin, α-
Used in PVA copolymerized with olefin fatty acid vinyl, vinyl ether, etc.

マタ、カチオン性モノマーであるアミノアルキルメタア
クリレートまたはアミノアルキルアクリレートとしては
、前記の通りであるが、PVAにグラフト共重合される
アミノアルキルメタアクリレートまたはアミノアルキル
アクリレートの皺は、該PVAの構成型r☆°に対して
モノマ中皺体単位で0.01〜10モルチであるが、l
Oモルチ以上になるとPVAはゲル化して水に溶けにく
くなる。従って内添剤としては0.5〜5.0モルチが
好ましい。なお、またアミノアルキルアクリレートのグ
ラフト化PVAも全く同様な方法で得られる。また本発
明にかかるこれらグラフト化したカチオン化PVAは水
溶性であるのが大きい特徴である。
The cationic monomer aminoalkyl methacrylate or aminoalkyl acrylate is as described above, but the wrinkles of the aminoalkyl methacrylate or aminoalkyl acrylate graft copolymerized to PVA are ☆° is 0.01 to 10 molt per monomer medium, but l
When the amount exceeds O molti, PVA gels and becomes difficult to dissolve in water. Therefore, the internal additive is preferably 0.5 to 5.0 mol. Furthermore, PVA grafted with aminoalkyl acrylate can also be obtained in exactly the same manner. A major feature of these grafted cationized PVAs according to the present invention is that they are water-soluble.

捷だ上記グラフト共重合に使用する重合開始剤としては
、過硫酸塩、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム、または過硫酸ナトリウム、過酸化水素、セリウム塩
、例えば硝酸セリウムアンモニウム等があり、また、開
始剤と還元剤を併用したレドックス系も使用される。還
元剤としては、次曲仙c酸ソーダ、酸性亜硫酸ソーダ、
ロンガリット、鉄塩、・・ロゲン化リチウム等がある。
Polymerization initiators used in the graft copolymerization mentioned above include persulfates, such as potassium persulfate, ammonium persulfate, or sodium persulfate, hydrogen peroxide, cerium salts, such as cerium ammonium nitrate, etc. A redox system that uses a combination of an agent and a reducing agent is also used. As reducing agents, sodium chloride, acidic sodium sulfite,
There are Rongarit, iron salts, lithium rogenide, etc.

次に、本発明のカチオン化PVAは一般的な抄紙用内添
剤と同様に、紙バルブの叩解時の水分散液中に添加し、
パルプ繊維上に定触せしめ、または同時に填剤を添加し
、抄紙して乾燥し製品とする。
Next, the cationized PVA of the present invention is added to the aqueous dispersion during beating of the paper valve, like a general internal additive for papermaking,
A filler is added to the pulp fibers or at the same time, and the paper is made and dried to produce a product.

その他スプレーで噴霧したり、またはサイズプレス等の
含浸塗工する方法2も使用できる。上記のように抄紙に
おいて内添する添加量は紙パルプ繊維の種類や用途によ
っても異なるが、乾燥パルプ量に対して0.05〜5.
0重St%で好ましくは0.1〜2.0重量%が望まし
い。この場合、0.05重量%未満では紙力増強効果が
うすく、また、5重量%7越えても紙力増強効果は殆ん
ど向上しない。
In addition, method 2 of spraying or impregnation coating using a size press or the like can also be used. As mentioned above, the amount added internally in paper making varies depending on the type of paper pulp fiber and its use, but it is 0.05 to 5.0% based on the amount of dry pulp.
It is preferably 0% by weight, preferably 0.1 to 2.0% by weight. In this case, if it is less than 0.05% by weight, the paper strength enhancing effect will be weak, and if it exceeds 5% by weight, the paper strength enhancing effect will hardly be improved.

また、本発明にかかるカチオン化PVAは炭酸力ルンウ
ムを填剤とする中性抄紙に有効であるが、填剤としてタ
ルク、酸化チタン、クレー等も使用できるし、他の抄紙
用サイズ剤と併用してもよく、マたカチオン性ポリアク
リルアマイドあるいはカチオン性デンプン等との併用も
できる。
In addition, the cationized PVA according to the present invention is effective in making neutral paper using carbonate as a filler, but talc, titanium oxide, clay, etc. can also be used as a filler, and it can be used in combination with other paper-making sizing agents. It may also be used in combination with cationic polyacrylamide or cationic starch.

以上のように本発明にかがるカチオン化PvAの抄紙用
内添剤としての効果は、このものが水溶性であり、従来
のカチオン化PVAと異なって製造が簡単であり、コス
ト的にも安価であること、また中性抄紙において内添し
てもパルプ繊維への定着性がよいと同時に、填剤として
の炭酸カルシウムの定着もよく、歩留りも向上する。従
って、抄紙における濾水性もよく、白水処理もそれだけ
容易となる。このようにして得られた抄紙は紙質の強度
、例えば破裂強度も向上し、サイズ度も向上する等の効
果を向上せしめることができた。
As described above, the effects of the cationized PvA according to the present invention as an internal additive for papermaking are that it is water-soluble, and unlike conventional cationized PVA, it is easy to manufacture and is cost effective. It is inexpensive, and even when added internally in neutral papermaking, it has good fixing properties to pulp fibers, and at the same time, it also fixes calcium carbonate as a filler well and improves yield. Therefore, the drainage property in paper making is good, and white water treatment becomes easier. The paper produced in this way has improved effects such as improved paper strength, such as improved bursting strength, and improved sizing.

次に、本発明にかかるカチオン化PVAの実施例を示す
Next, examples of cationized PVA according to the present invention will be shown.

実施例1゜ PVA (平均重合度2.400、ケン化度99゜0モ
ル%)100部を水900部に溶解した後、ジメチルア
ミンエチルメタアクリレート20部を添加し、1時間堂
素を置換して溶存酸素を除去した後、過硫酸カリウム0
.6部を加えて45°Cに昇温し、グラフト共重合を開
始し、3時間後にさらに85℃に昇温して1時間後に重
合を完結させ、次いで塩酸で中和し得られたポリマー溶
液を3倍蓋のメタノール中に滴下してグラフトポリマー
のみ析出させ濾過して乾燥した。
Example 1 After dissolving 100 parts of PVA (average degree of polymerization 2.400, degree of saponification 99.0 mol%) in 900 parts of water, 20 parts of dimethylamine ethyl methacrylate was added and the domine was replaced for 1 hour. After removing dissolved oxygen, potassium persulfate 0
.. 6 parts was added, the temperature was raised to 45°C to start graft copolymerization, the temperature was further raised to 85°C after 3 hours, the polymerization was completed after 1 hour, and the resulting polymer solution was neutralized with hydrochloric acid. was added dropwise to methanol with a 3-fold lid to precipitate only the graft polymer, which was then filtered and dried.

得られたグラフトポリマーをメタノールでソックスレー
抽出器を用い、水分除去したものについての窒素含有量
をキイールダール法により測定した結果、0.35重量
%であり、カチオン変性率は1.13モルチであった。
The resulting graft polymer was water-removed using a Soxhlet extractor with methanol, and the nitrogen content was measured by the Kieldahl method, and the result was 0.35% by weight, and the cation modification rate was 1.13 mol. .

次に紙パルプ原料として、カナディアンフリーネス35
0mJ のL−BKPの3%の水分散液に本実施例のカ
チオン化PVAをパルプに対して0゜2.0.4.0.
6各チ添加し、更にL−BKPの分散液濃度を0.3%
に希釈し、PH7〜8のまま、JISK8209の抄紙
法に基づい′て坪量60±s g/、、lとなるように
抄紙し、これを3.5 Kg / mで5分間プレス脱
水後、110°Cで5分間乾燥し得られた紙を20°C
165%RHで48時間調湿した。
Next, as a raw material for paper pulp, Canadian Freeness 35
The cationized PVA of this example was added to a 3% aqueous dispersion of 0 mJ of L-BKP at a temperature of 0°2.0.4.0.
6 each was added, and the concentration of L-BKP dispersion was further increased to 0.3%.
The paper was diluted to pH 7 to 8, and paper was made to have a basis weight of 60±s g/, l based on the paper making method of JIS K8209, and after dehydration by pressing at 3.5 Kg/m for 5 minutes, Dry the paper at 110°C for 5 minutes and dry it at 20°C.
The humidity was controlled at 165% RH for 48 hours.

一方、抄紙時の白水を採取濃縮し、白水中のカチオン化
PVAの濃度をヨード呈色法によって求め、これからカ
チオン化PVAのパルプへの定着率を求めたところ、定
着率は各々74.78.82%であった。なおまた、調
湿後の紙につきJISK8113に基づき、テンシロン
引張試験機によって裂断長を測定し、またJISK81
12に基づいてミューレン破裂試験機により比破裂度を
測定した。これらの結果は後記の第1表に示す。
On the other hand, the white water during paper making was collected and concentrated, the concentration of cationized PVA in the white water was determined by the iodine coloring method, and from this the fixation rate of cationized PVA to the pulp was determined, and the fixation rate was 74.78. It was 82%. Furthermore, the tearing length of the paper after humidity conditioning was measured using a Tensilon tensile tester based on JISK8113, and JISK81
The specific rupture degree was measured using a Mullen rupture tester based on No. 12. These results are shown in Table 1 below.

実施例2゜ PVA (平均重合度1750、ケン化度99゜5モル
%)150部とラウリルアルコ−ル−酸エステルソーダ
(第1工業製薬社、モノゲンY−100)14部を水8
50部に溶解し、ジメチルアミノエチルメタアクリレー
ト3 0 f.、:r、過硫酸カリウム0.3部、酸性
亜硫酸シーダ0.06部を添加して、実施例1.と同様
な方法でカチオン化PVAを得だ。また、得られたカチ
オン化PVA中の窒素含有量は0.61%であり、この
結果求めたカチオン変性率は2.01モルチであった、
、、この場合、カチオン化PVAのカチオン変性率は核
磁気共鳴スペクトルによっても求めることができる。す
なわち、本例のカチオン化PVAの重水溶液のプロトン
核磁気共鳴スペクトルによれば、シフト2、6ppm位
置の吸収はジメチルアミノエチルメタアクリレート単位
のH2C = C (CH3) COOCH2 CH2
 N (CH3) 2のエチル部分のC)(2に帰属し
、この吸収強度とPVA単位−CH 2  CH  (
r) CH 2 K 帰lick スル”/H フト1.6ppmの吸収強度との比較値から、上記求め
るカチオン性モノマーのグラフト量、すなわち、カチオ
ン変性率は1.98モルチであり、前記キイールダール
法による窒素含有量から求めた2.01モルチにほぼ一
致することから、カチオン変性率は画法何れでも使用で
きる。
Example 2 150 parts of PVA (average degree of polymerization 1750, degree of saponification 99.5 mol%) and 14 parts of lauryl alcohol acid ester soda (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Monogen Y-100) were mixed with 8 parts of water.
50 parts of dimethylaminoethyl methacrylate 30 f. , :r, 0.3 part of potassium persulfate, and 0.06 part of acidic sulfite seeder were added to prepare Example 1. Cationized PVA was obtained in a similar manner. In addition, the nitrogen content in the obtained cationized PVA was 0.61%, and the cation modification rate determined as a result was 2.01 mol.
In this case, the cation modification rate of cationized PVA can also be determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy. That is, according to the proton nuclear magnetic resonance spectrum of the heavy water solution of cationized PVA in this example, the absorption at the shift 2, 6 ppm position is H2C = C (CH3) COOCH2 CH2 of the dimethylaminoethyl methacrylate unit.
C)(2) of the ethyl moiety of N(CH3)2, and this absorption intensity and PVA unit -CH2CH(
r) From the comparison value with the absorption intensity of 1.6 ppm of CH 2 K licks / H ft, the amount of grafting of the cationic monomer determined above, that is, the cation modification rate is 1.98 mol, which is determined by the Kieldahl method. Since it almost matches the 2.01 molti determined from the nitrogen content, the cation modification rate can be used with any drawing method.

なおまた、実施例1.0カチオン化PVAに替えて本実
施例のカチオン化PVAを用いて実施例と同じ方法で抄
紙を得、その紙の特性を第1表に併記した。
Furthermore, a paper was made in the same manner as in the example using the cationized PVA of this example instead of the cationized PVA of Example 1.0, and the properties of the paper are also listed in Table 1.

実施例3。Example 3.

P’VA(平均重合度1750、’Iー7化度99。P'VA (average degree of polymerization 1750, degree of 'I-7' 99.

5モル%)150部、水850部、3−トリメチルアン
モニウムクロライド−2−ヒドロキシプロビルメタアク
リレート15部で、他は実施例1.と同様な条件でグラ
フト共重合を行なった。
5 mol %), 850 parts of water, 15 parts of 3-trimethylammonium chloride-2-hydroxypropyl methacrylate, and the rest was as in Example 1. Graft copolymerization was carried out under the same conditions.

得られた重合体溶液の組成はカチオン化PVA15.2
5%の他に3−トリメチルアンモニウムクロライド−2
−ヒドロキングロビルメタアクリレートのホモポリマー
からなっている単離シ2f?:カチオン化PvAの窒素
含有量は0.18%であり、従って、カチオン変性率は
0.59モル係であった。なお、本例重合溶液をそのま
ま使用して実施例1.と同様に抄紙をして紙を作成し、
この紙についての特性を第1表に併記[2t(。
The composition of the obtained polymer solution was cationized PVA15.2
5% plus 3-trimethylammonium chloride-2
- Isolated film consisting of a homopolymer of hydroquine glovir methacrylate 2f? : The nitrogen content of the cationized PvA was 0.18%, and therefore the cation modification rate was 0.59 molar. The polymerization solution of this example was used as it was in Example 1. Create paper by making paper in the same way as
The characteristics of this paper are also listed in Table 1 [2t(.

実施例4。Example 4.

PVA (平均重合tw t 7 s o、ケン化度9
9。
PVA (average polymerization twt 7s o, degree of saponification 9
9.

5モル%)150部を30℃の水850部に投入し、P
vAが未溶解のまま、過硫酸カリウム0、3部、酸性亜
硫gO.06部を添加して攪拌を続け、5時間後ジメチ
ルアミンエチルメタアクリレート30部を加えて30℃
で5時間グラフト共重合を行なって後、塩酸で中和し直
ちに濾過し乾燥を行なった。
5 mol%) was added to 850 parts of water at 30°C, and P
While vA remains undissolved, add 0.3 parts of potassium persulfate, gO. After 5 hours, 30 parts of dimethylamine ethyl methacrylate was added and the mixture was heated at 30°C.
After graft copolymerization was carried out for 5 hours, the mixture was neutralized with hydrochloric acid, immediately filtered, and dried.

この場合得られたカチオン化PVAは実施例1、のカチ
オン化PVAOカチオン変性化と賃なり、一部固相反応
も行なわれるに−め不均一と推定されるが、カチオン化
PVAの単離が頗る簡単である利点がある。
The cationized PVA obtained in this case is different from the cationic modification of cationized PVAO in Example 1, and is presumed to be heterogeneous because a portion of the solid phase reaction is also performed, but the isolation of the cationized PVA is It has the advantage of being very simple.

得られたカチオン化PVAの窒素含有量は0。The nitrogen content of the obtained cationized PVA was 0.

30チ、従って変性率は1.0モルチであった。30 mol. Therefore, the modification rate was 1.0 mol.

本例のカチオン化PVAを用いて実施例1.と同様な条
件で抄紙して得た紙について、同様な試験を行なった結
果特性を第1表に併記した。
Example 1 using the cationized PVA of this example. Similar tests were conducted on paper obtained by paper making under the same conditions as above, and the results and characteristics are also listed in Table 1.

比較例1。Comparative example 1.

実施例1.の”カチオン化PVAに代えて、PvA(平
均重合度2400、ケン化度99.0モルチ(電気化学
工業株式会社製に−24))を用いて実施例1,と同様
な方法で抄紙して得られた紙について、同様な試験方法
で得た特性値を第1表に併記し、その比較に供した。
Example 1. Paper was made in the same manner as in Example 1 using PvA (average degree of polymerization 2400, degree of saponification 99.0 molt (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. -24)) instead of cationized PVA. The characteristic values obtained for the obtained paper using the same test method are also listed in Table 1 for comparison.

実施例5。Example 5.

実施例2.のカチオン化PVAを用い、カナディアンフ
リーネス320mlのL−BKPの0.3多水分散液に
炭酸カル/ラム(日東粉化工業製NITOREX−70
)をパルプ量に対し30%添加し、攪拌しながら上記カ
チオン化PVAをパルプ量に対して0.2、0.4、0
.6各チ添加し、以下JISK8209の抄紙法に基づ
いて坪址60 +L5 g / mとなるように抄紙し
、3.5Kg/crn’で5分間プレス脱水後、110
℃で5分間乾燥した。このように得られた紙について、
20°C165%RHで48時間調湿した。
Example 2. Cal/rum carbonate (NITOREX-70 manufactured by Nitto Funka Kogyo Co., Ltd.
) was added at 30% based on the amount of pulp, and while stirring, the cationized PVA was added at 0.2, 0.4, 0% based on the amount of pulp.
.. 6 each was added, paper was made according to the paper making method of JIS K8209 so that the weight was 60 + L5 g/m, and after dehydration by pressing at 3.5 Kg/crn' for 5 minutes, 110
It was dried at ℃ for 5 minutes. Regarding the paper obtained in this way,
The humidity was controlled at 20° C. and 165% RH for 48 hours.

この紙の含有炭酸カルシウムの量を求め、添加した炭酸
カルシウムの総量との比を求め、これが歩留率を求めた
。また、JISK8113に基づいてテンシロン引張試
験機により裂断長を測定し、また、JISK8112に
基づいて比値製度をミエーレンの破裂試験機により測定
した。夫々の結果を第2表に示した。
The amount of calcium carbonate contained in this paper was determined, the ratio to the total amount of added calcium carbonate was determined, and the yield rate was determined. Furthermore, the tearing length was measured using a Tensilon tensile tester based on JISK8113, and the specific degree of manufacture was measured using a Mieren bursting tester based on JISK8112. The respective results are shown in Table 2.

比較例2゜ 実施例5.において実施例2.のカチオン化PvAに代
替してPVA(平均重合度1750、ケン化度99.5
モルチ(電気化学工業株式会社製に−17)・)を使用
し、実施例5.と同条件の抄紙方法で紙を得た。この紙
の特性値を第2表に併記して比較に供した。
Comparative Example 2゜Example 5. In Example 2. PVA (average degree of polymerization 1750, degree of saponification 99.5
Example 5. Paper was obtained using the paper making method under the same conditions. The characteristic values of this paper are also listed in Table 2 for comparison.

実施例6゜ 実施例2.に使用したPVAに代えて、PVA(平均重
合度550、ケン化度88.4モル%)を用い、実施例
2.と同じ方法でグラフトポリマーを得た。このように
して得られたカチオン化PVAについては窒素含有量が
1.11%であり、従って、カチオン変性率は3.80
モルチであった。
Example 6゜Example 2. In place of the PVA used in Example 2, PVA (average degree of polymerization 550, degree of saponification 88.4 mol%) was used. A grafted polymer was obtained in the same manner as described above. The nitrogen content of the cationized PVA thus obtained was 1.11%, and therefore the cationic modification rate was 3.80%.
It was morchi.

次に、カナデアンフリーネス320mlのL −BKP
の0.3チ水分散液に炭酸カルシウム(日東粉化工業N
ITOREX−70)をパルプに対して30チ添加し、
次いでサイズ剤としてアルキルケテンダイマー(部用化
学、サイスハインに−900)をパルプに対し0.4%
添加し、さらに本実施例のカチオン化PVAをパルプに
対し、0.2.0.4.0.6各チを添加し、以下実施
例5.と同じ抄紙方法で紙を調製した。
Next, Canadian Freeness 320ml L-BKP
Calcium carbonate (Nitto Funka Kogyo N.
Add 30 g of ITOREX-70) to the pulp,
Next, as a sizing agent, 0.4% of alkyl ketene dimer (Buyo Kagaku, Seishhain ni-900) was added to the pulp.
Furthermore, 0.2, 0.4, 0.6 each of the cationized PVA of this example was added to the pulp, and the following Example 5. The paper was prepared using the same papermaking method.

これらの紙の炭酸カルシウムの歩留率、裂断長、比値裂
強度を夫々測定し、さらにTAPPIの標準試験法に基
づいてステキヒトサイズ度を測定し、これら測定値は第
3表に併記した、比較例3゜ 実施例6.において、同カチオン化PVAに代えて、P
VA (平均重合度550、ケン化度88.4モルチ)
を用い、実施例と同じ抄紙方法で紙を調製した。
The calcium carbonate yield, tear length, and specific tear strength of these papers were measured, and the Steckigt sizing degree was also measured based on the TAPPI standard test method, and these measured values are also listed in Table 3. Comparative example 3゜Example 6. In place of the same cationized PVA, P
VA (average degree of polymerization 550, degree of saponification 88.4 mol)
A paper was prepared using the same paper making method as in the example.

この紙についての上記測定物性値は第3表に併記して比
較に供した。
The above measured physical property values for this paper are also listed in Table 3 for comparison.

第1表 第1表から本発明にかかるカチオン化PVAは不処理P
VAに比較して、抄紙における内添剤としてより紙質の
強度が向上していることを示している。なお、この表か
ら実施例4.のように不均一性のグラフト化したカチオ
ン化PVAも実施例1..2..3.0均一性のグラフ
ト化によるカチオン化PVAと殆んど同等の紙質の強度
を示していることは興味あることであり、工業化的に意
義がある。
Table 1 From Table 1, the cationized PVA according to the present invention is untreated P
Compared to VA, this shows that the strength of the paper quality is improved by using it as an internal additive in paper making. From this table, Example 4. The heterogeneous grafted cationized PVA as in Example 1. .. 2. .. It is interesting that the strength of the paper quality is almost the same as that of cationized PVA obtained by grafting with a uniformity of 3.0, and is significant from an industrial perspective.

次に、第2表では実施例2.のカチオン化PVAと不処
理PVAとを用いて抄紙における横側炭酸力ルンウムの
パルプへの定着状態を比較したが、カチオン化PVAの
方が定着量がはるかに多いことを示している。
Next, Table 2 shows Example 2. A comparison was made of the state of fixation of lateral carbonate to the pulp in paper making using cationized PVA and untreated PVA, and the results showed that cationized PVA had a much larger amount of fixation.

第3表では、ベースの異なった、例えば重合度550、
ケン化度88.4モルチのようなものを用い、グラフト
共重合によるカチオン化PVAを作り、得たカチオン化
PVAを用い、前記と同様な抄紙を行なって得られた紙
へのサイズ効果も前実施例のカチオン化PVAと殆んど
変らないことを示している。この場合、ステキヒトサイ
ズ度が特に向上していることが示されている。
In Table 3, different bases, for example, polymerization degree 550,
Using a material with a saponification degree of 88.4 mol, cationized PVA was prepared by graft copolymerization, and the resulting cationized PVA was used to make paper in the same manner as above. This shows that there is almost no difference from the cationized PVA of the example. In this case, it has been shown that the degree of Steckigt sizing is particularly improved.

以上本発明にかかるカチオン化PVAは抄紙中叩解時パ
ルプに対する結合も良好であり、横側特に炭酸カルシウ
ムの定着率も高く、従って濾過時の濾水性も良好で白水
の処理も容易であり、また得られた紙質の強度の増強、
サイズ度の向上したものが得られ、さらに従来法による
カチオン化PVAの製造法に比較して簡易であり、しか
も本則は従来法によるカチオン化PVAに比較してはる
かに製造が容易で安価に供給できる。
As described above, the cationized PVA according to the present invention has good binding to the pulp during beating during paper making, has a high retention rate of calcium carbonate especially on the side, and therefore has good freeness during filtration and is easy to treat white water. Enhancement of the strength of the resulting paper quality,
A product with improved size can be obtained, and it is simpler than the conventional method for producing cationized PVA, and the basic principle is that it is much easier to produce and can be supplied at a lower cost than the conventional method for producing cationized PVA. can.

なおまた、本発明にかかるツJチオン化PVAは抄紙用
内添剤以外に紙の表面サイズ剤、帯電防止剤、高分子の
凝集剤、エマルジョンの乳化剤や家庭用糊料等に応用す
ることが期待される。
In addition, the TJ-thionated PVA according to the present invention can be applied not only as an internal additive for paper making, but also as a surface sizing agent for paper, an antistatic agent, a flocculant for polymers, an emulsifier for emulsions, a paste for household use, etc. Be expected.

特許出願人  電気化学工業株式会社 代理人 弁理士温州 敏 同    弁理士 瀬 川 幹 夫Patent applicant: Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Agent Satoshi Wenzhou, patent attorney Same patent attorney Mikio Segawa

Claims (1)

【特許請求の範囲】 l)ポリビニルアルコールにアミノアルキルメタアクリ
レートまたはアミノアルキルアクリレートなグラフト共
重合し℃得られるカチオン化ポリビニルアルコールを主
体とする抄紙用サイズ剤。 2)アミノアルキルメタアクリレートまた+Xアミノア
ルキルアクリレートとはカチオン性モノマー R・・・Hかメチル基 R1・・・エチル基か2−オキシプロピル基R:・・・
メチル基かエチル基 X・・・無機陰性基 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1現記−の抄
紙用サイズ剤。 3)カチオン化ポリビニルアルコールとはポリビニルア
ルコール単位i&に対し、カチオン性モノマーが10モ
ル%以下グラフト化されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の抄紙用サイズ剤。
[Scope of Claims] l) A papermaking sizing agent mainly comprising cationized polyvinyl alcohol obtained by graft copolymerizing aminoalkyl methacrylate or aminoalkyl acrylate with polyvinyl alcohol. 2) Aminoalkyl methacrylate or +X aminoalkyl acrylate is a cationic monomer R...H or methyl group R1...ethyl group or 2-oxypropyl group R:...
A sizing agent for paper making according to claim 1, characterized in that it contains a methyl group or an ethyl group X...an inorganic negative group. 3) The cationized polyvinyl alcohol is a paper sizing agent according to claim 1, wherein 10 mol% or less of a cationic monomer is grafted to the polyvinyl alcohol unit i&.
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