JPS5857436A - 水溶性の窒素含有縮合生成物の製法及び製紙におけるその使用 - Google Patents
水溶性の窒素含有縮合生成物の製法及び製紙におけるその使用Info
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- JPS5857436A JPS5857436A JP57156889A JP15688982A JPS5857436A JP S5857436 A JPS5857436 A JP S5857436A JP 57156889 A JP57156889 A JP 57156889A JP 15688982 A JP15688982 A JP 15688982A JP S5857436 A JPS5857436 A JP S5857436A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
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- D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
- D21H17/55—Polyamides; Polyaminoamides; Polyester-amides
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
紙及び板紙の製造において、ポリエチレンイミンを、脱
水促進のための助剤ならびに顔料、微細な繊維及び紙中
の他のアニオン性に反応する添加物質を固定するための
助剤として使用することはすでに知られている。しかし
ポリエチレンイミンは、中性及び弱酸性のpH範囲でな
゛いと助剤として製紙工業に使用することができない。
水促進のための助剤ならびに顔料、微細な繊維及び紙中
の他のアニオン性に反応する添加物質を固定するための
助剤として使用することはすでに知られている。しかし
ポリエチレンイミンは、中性及び弱酸性のpH範囲でな
゛いと助剤として製紙工業に使用することができない。
そこで酸性のl)H範囲内でも脱水助剤及び保留助剤と
して使用しうる製品が開発された。
して使用しうる製品が開発された。
この種の製品はたとえばエピクロルヒドリンとのポリア
ミンの反応により製造される(四ドイツ特許出願公開1
570296号明細書参照)。
ミンの反応により製造される(四ドイツ特許出願公開1
570296号明細書参照)。
さらにエピクロルヒドリンによるポリアミドアミンの架
橋により、保留剤及び脱水助剤を製造しうろことが知ら
れている。架橋されたポリアミンは中性のpH域で最善
の効果を奏するが、架橋されたポリアミドアミンの最高
効果は酸性のpH域にある。
橋により、保留剤及び脱水助剤を製造しうろことが知ら
れている。架橋されたポリアミンは中性のpH域で最善
の効果を奏するが、架橋されたポリアミドアミンの最高
効果は酸性のpH域にある。
西ドイツ特許出願公開1795392号廚細1によれば
ポリアミドアミンを、ビス三級アミン又は二級アミンの
、エピクロルヒドリンとの反応により製造される三機能
PL架橋と反応させる水溶性の架橋ポリアミドアミンの
製法が既知である。こう1て得られた水溶性の架橋ポリ
アミドアミンは、凝集剤、浮選剤及び製紙工業の保留剤
とし−(、又ぽ浮遊物質をλ有する廃水の浄化における
助剤として用いらねる。四級窒素原子をt i−Tする
ため、こうして製造された水溶性の架橋ポリアミドアミ
ンの効力は、製紙助剤として用いる場合なお不満足であ
る。
ポリアミドアミンを、ビス三級アミン又は二級アミンの
、エピクロルヒドリンとの反応により製造される三機能
PL架橋と反応させる水溶性の架橋ポリアミドアミンの
製法が既知である。こう1て得られた水溶性の架橋ポリ
アミドアミンは、凝集剤、浮選剤及び製紙工業の保留剤
とし−(、又ぽ浮遊物質をλ有する廃水の浄化における
助剤として用いらねる。四級窒素原子をt i−Tする
ため、こうして製造された水溶性の架橋ポリアミドアミ
ンの効力は、製紙助剤として用いる場合なお不満足であ
る。
西ドイツ特許出願公開243481’ 6号明細書によ
れば、場合によりエチレンイミンによりグラフトされた
ポリアミドアミンを、8〜100個のアルキレンオギシ
ド単位を有するポリアルキレンオキシドのα、β−クロ
ルヒドリンエーテルと、水溶性の生成物が生成する直前
まで反応させる窒素含有縮合生成物の製法が公知である
。これらの生成物は製紙助剤として使用する際、酸性及
び中性のpH域でもきわめて良好な効果を奏するが、カ
チオン活性が比較的低い。
れば、場合によりエチレンイミンによりグラフトされた
ポリアミドアミンを、8〜100個のアルキレンオギシ
ド単位を有するポリアルキレンオキシドのα、β−クロ
ルヒドリンエーテルと、水溶性の生成物が生成する直前
まで反応させる窒素含有縮合生成物の製法が公知である
。これらの生成物は製紙助剤として使用する際、酸性及
び中性のpH域でもきわめて良好な効果を奏するが、カ
チオン活性が比較的低い。
しかし環境保全という理由から、製紙工業では生産紙1
跋当りの清水必要量をできるだけ低減させねばならない
。それゆえ製紙機内での水循環をより完全にする傾向に
ある。しかしこの措置は微n11物質の著しく高い蓄積
を来たし、そして製紙機の循環水中における可溶性阻害
物質の濃縮化をもたらす。たとえばこれによって脱水に
おける間顎が生じ、そして生産される紙の品質の劣化も
起こる。従来実際に定評のある製紙助剤をもってしても
、製紙機内の閉鎖された水循環において起こるこの問題
は解決されない。
跋当りの清水必要量をできるだけ低減させねばならない
。それゆえ製紙機内での水循環をより完全にする傾向に
ある。しかしこの措置は微n11物質の著しく高い蓄積
を来たし、そして製紙機の循環水中における可溶性阻害
物質の濃縮化をもたらす。たとえばこれによって脱水に
おける間顎が生じ、そして生産される紙の品質の劣化も
起こる。従来実際に定評のある製紙助剤をもってしても
、製紙機内の閉鎖された水循環において起こるこの問題
は解決されない。
西ドイツ特許出願公開3003648号明細寝によれば
、200℃までの温度で水溶性樹脂の生成下に、ポリア
ミン、ポリアミドアミン又はポリエーテルアミンを水溶
液中で架橋剤と反応させることによる、水溶性の窒素含
有縮合生成物の製法が公知である。この場合は架橋剤と
して、エピクロルヒドリン及び、/又はジクロルヒドリ
ンとのジ三級ジアミンの2段階反応により得られる縮合
生成物が用い「)れる。この縮合生成物は、製紙におけ
る脱水助剤及び保留剤として用いられる。これらは他の
脱水助剤より阻害物質に侵されることが少ないが、その
効力は改善の必要がある。
、200℃までの温度で水溶性樹脂の生成下に、ポリア
ミン、ポリアミドアミン又はポリエーテルアミンを水溶
液中で架橋剤と反応させることによる、水溶性の窒素含
有縮合生成物の製法が公知である。この場合は架橋剤と
して、エピクロルヒドリン及び、/又はジクロルヒドリ
ンとのジ三級ジアミンの2段階反応により得られる縮合
生成物が用い「)れる。この縮合生成物は、製紙におけ
る脱水助剤及び保留剤として用いられる。これらは他の
脱水助剤より阻害物質に侵されることが少ないが、その
効力は改善の必要がある。
本発明の課題は、製紙にお【j−る保留剤及び脱水助剤
としての使用に際して、酸性のpH域で最適の効果を奏
する生成物を与える、水溶性の窒素含有縮合生成物の製
法を提供することであった。
としての使用に際して、酸性のpH域で最適の効果を奏
する生成物を与える、水溶性の窒素含有縮合生成物の製
法を提供することであった。
本発明者らは、架橋剤として、(a)4〜10個の炭素
原子を有するジカルボン酸1モルを、分子中に6〜10
個の塩基性窒素原子を有するポリアルキレンポリアミン
1〜2モルと縮合させてポリアミドアミンとなし、そし
て(b)このポリアミドアミンをエピクロルヒドリン及
び/又はジクロルヒドリンと水溶液中でp+−14,5
〜8.5及び100℃以下の温度で反応させることによ
り製造された水溶性の反応生成物を使用し、その際(a
)によるポリアミ)゛アミン100重量部に対し、エピ
クロルヒドリン及び/又はジクロルヒドリン1〜160
重量部を使用するとき、水溶液中100℃す、下の温度
で水溶性樹脂の生成下に、アンモニア、−級アミン、2
〜4個の窒素原子を含有するポリアミン、ポリエーテル
アミン又はポリアミドアミンを架橋剤と反応させること
による、水溶性の窒素含有縮合生成物の製法により前記
の課題が解決されることを見出した。こうして得られた
水溶性樹脂は、製紙における保留剤、凝集剤又は脱水助
剤として用いられる。
原子を有するジカルボン酸1モルを、分子中に6〜10
個の塩基性窒素原子を有するポリアルキレンポリアミン
1〜2モルと縮合させてポリアミドアミンとなし、そし
て(b)このポリアミドアミンをエピクロルヒドリン及
び/又はジクロルヒドリンと水溶液中でp+−14,5
〜8.5及び100℃以下の温度で反応させることによ
り製造された水溶性の反応生成物を使用し、その際(a
)によるポリアミ)゛アミン100重量部に対し、エピ
クロルヒドリン及び/又はジクロルヒドリン1〜160
重量部を使用するとき、水溶液中100℃す、下の温度
で水溶性樹脂の生成下に、アンモニア、−級アミン、2
〜4個の窒素原子を含有するポリアミン、ポリエーテル
アミン又はポリアミドアミンを架橋剤と反応させること
による、水溶性の窒素含有縮合生成物の製法により前記
の課題が解決されることを見出した。こうして得られた
水溶性樹脂は、製紙における保留剤、凝集剤又は脱水助
剤として用いられる。
架橋剤は2段階の反応により製造される。段階(桐では
4〜10個の炭素原子を含有するジヵルボン酸1モルを
5分子中に6〜10個の塩基性窒素原子を有するポリア
ルキレンポリアミン1〜2モルと縮合させる。その際、
ポリアミドアミンが得られる。ポリアミドアミンの製造
に用いられる好適なジカルボン酸は、こはく酸、マレイ
ン酸、アジピン酸、グルタル酸、コルク酸、セパチン酸
又はテレフタル酸である。ポリアミドアミンの製造のた
めには、ジカルボン酸の混合物たとえばアジピン酸とグ
ルタル酸又はマレイン酸とアジピン酸からの混合物を用
いることもできる。好ましくはアジピン酸が用いられる
。
4〜10個の炭素原子を含有するジヵルボン酸1モルを
5分子中に6〜10個の塩基性窒素原子を有するポリア
ルキレンポリアミン1〜2モルと縮合させる。その際、
ポリアミドアミンが得られる。ポリアミドアミンの製造
に用いられる好適なジカルボン酸は、こはく酸、マレイ
ン酸、アジピン酸、グルタル酸、コルク酸、セパチン酸
又はテレフタル酸である。ポリアミドアミンの製造のた
めには、ジカルボン酸の混合物たとえばアジピン酸とグ
ルタル酸又はマレイン酸とアジピン酸からの混合物を用
いることもできる。好ましくはアジピン酸が用いられる
。
ジカルボン酸は、分子中に3〜10個の塩基性窒素原子
を含有するポリアルキレンポリアミンたとえばジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラアミン、゛テトラエ
チレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、トリプ
ロピレンテトラアミン、ジヘキサメチレントリアミン又
はビスアミノプロピルピペラジン又はこれらの混合物と
縮合される。アミンは、場合によりジアミレンジアミン
を10重量%まで含有できる。ポリアルキレンポリアミ
ンとのジカルボン酸の縮合は、好ましくは塊状で実施さ
れるが、これもて生ずる水は系外に留去される。縮合は
5〉12個の炭素原子を有するカルボン酸のラクトン又
はラクタムの存在下でも実施できる。これらの物質はポ
リアミドアミン中に取入れられる。
を含有するポリアルキレンポリアミンたとえばジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラアミン、゛テトラエ
チレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、トリプ
ロピレンテトラアミン、ジヘキサメチレントリアミン又
はビスアミノプロピルピペラジン又はこれらの混合物と
縮合される。アミンは、場合によりジアミレンジアミン
を10重量%まで含有できる。ポリアルキレンポリアミ
ンとのジカルボン酸の縮合は、好ましくは塊状で実施さ
れるが、これもて生ずる水は系外に留去される。縮合は
5〉12個の炭素原子を有するカルボン酸のラクトン又
はラクタムの存在下でも実施できる。これらの物質はポ
リアミドアミン中に取入れられる。
架橋剤を製造するための反応段階(b)(第二反応段階
)では、反応段階(a)によるポリアミドアミンを、エ
ピクロルヒドリン及び/又はジクロルヒドリンと、水溶
液中でpH4,5〜8.5及び100℃までの温度にお
いて反応させる。(改)により得られたポリアミドアミ
ンを水に溶解し、無機又は有機の酸を添加して前記のp
H価にする。ポリアミドアミンの水中濃度は広範囲に変
動しうるが、好ましくは20〜60i量%である。無機
酸としては好ましくは塩酸、硫酸及びりん酸が用いられ
、有機酸としてはたとえば蓚酸、酢酸、プロピオン酸及
び修酸が用いられる。
)では、反応段階(a)によるポリアミドアミンを、エ
ピクロルヒドリン及び/又はジクロルヒドリンと、水溶
液中でpH4,5〜8.5及び100℃までの温度にお
いて反応させる。(改)により得られたポリアミドアミ
ンを水に溶解し、無機又は有機の酸を添加して前記のp
H価にする。ポリアミドアミンの水中濃度は広範囲に変
動しうるが、好ましくは20〜60i量%である。無機
酸としては好ましくは塩酸、硫酸及びりん酸が用いられ
、有機酸としてはたとえば蓚酸、酢酸、プロピオン酸及
び修酸が用いられる。
ポリアミドアミン水溶液のpH価は好ましくは5〜7で
ある。第二反応段階における反応温度は0〜100℃好
ましくは20〜60℃である。
ある。第二反応段階における反応温度は0〜100℃好
ましくは20〜60℃である。
エピクロルヒドリン及び/又゛はジクロルヒドリンとの
ポリアミドアミンの反応は実際上定量的に進行し、エピ
クロルヒドリン又はジクロルヒドリンが検出できなくな
つまた時点で終了する。
ポリアミドアミンの反応は実際上定量的に進行し、エピ
クロルヒドリン又はジクロルヒドリンが検出できなくな
つまた時点で終了する。
反応時間は5分ないし3時間である。
段階(a)によるポリアミドアミン100重量部に対し
、エビクロルヒートリン又はジクロルヒドリン、あるい
はエピクロルヒドリン及びジクロルヒドリンからの混合
物を、1〜130重量部好ましくは10〜100重量部
使用する。
、エビクロルヒートリン又はジクロルヒドリン、あるい
はエピクロルヒドリン及びジクロルヒドリンからの混合
物を、1〜130重量部好ましくは10〜100重量部
使用する。
こうして製造された重合体架橋剤は水に可溶である。こ
の架橋剤の20重量・:。水溶液の粘度は、約1〜10
00 mPa5好ましくは10〜100 mPa5 (
それぞれ20℃で測定)である。
の架橋剤の20重量・:。水溶液の粘度は、約1〜10
00 mPa5好ましくは10〜100 mPa5 (
それぞれ20℃で測定)である。
重合体架橋剤は本発明方法においてアンモニア、−級ア
ミン、2〜4個の窒素原子を含有するポリアミン、ポリ
エーテルアミン又はポリアミドアミンを架橋するため使
用される。反応は、いずれの場合も水溶性樹脂を含有す
る手段で実施される。前記のl=J H基含有化合物の
架橋は、中で行われる。
ミン、2〜4個の窒素原子を含有するポリアミン、ポリ
エーテルアミン又はポリアミドアミンを架橋するため使
用される。反応は、いずれの場合も水溶性樹脂を含有す
る手段で実施される。前記のl=J H基含有化合物の
架橋は、中で行われる。
好適な一級アミンは、たとえばメチルアミン、エチルア
ミン及びプロピルアミンである。2〜4個の窒素原子を
含有するポリアミンの例は、ジエチレントリアミン、エ
チレンジアミン、トリエチレンテトラアミン、ジプロピ
レントリアミン、トリプロピレンテトラアミン、アミノ
プロピルエチレンジアミン及びジアミノプロピルエチレ
ンジアミンである。
ミン及びプロピルアミンである。2〜4個の窒素原子を
含有するポリアミンの例は、ジエチレントリアミン、エ
チレンジアミン、トリエチレンテトラアミン、ジプロピ
レントリアミン、トリプロピレンテトラアミン、アミノ
プロピルエチレンジアミン及びジアミノプロピルエチレ
ンジアミンである。
ポリエーテルアミンも前記架橋剤と反応して水溶性樹脂
になりうる。好適なポリエーテルアミンは、たとえば2
〜30個のハロゲンメチル基を含有するポリエビハロゲ
ンヒドリンとの脂肪族ポリアミンの反応(西ドイツ特許
出願公開1570296号明細書参照)に1より製造さ
れた化合物である。ポリエーテルアミンは、末端OH基
に2〜100個好ましくは8〜50個のエチレンオキシ
ド単位を含′有するポリグリコールを、エピクロルヒド
リンに°より対応するα、6)−ジクロルヒドリンエー
テ1ルとなし、これを次いでポリアミン、アンモニア又
はアミンと反応させることによっても得られる。他の製
法は、ポリグリコールエーテルをアクリルニトリルと反
応させ、牟危#≠得られる反応生成物を水素化する方法
である。
になりうる。好適なポリエーテルアミンは、たとえば2
〜30個のハロゲンメチル基を含有するポリエビハロゲ
ンヒドリンとの脂肪族ポリアミンの反応(西ドイツ特許
出願公開1570296号明細書参照)に1より製造さ
れた化合物である。ポリエーテルアミンは、末端OH基
に2〜100個好ましくは8〜50個のエチレンオキシ
ド単位を含′有するポリグリコールを、エピクロルヒド
リンに°より対応するα、6)−ジクロルヒドリンエー
テ1ルとなし、これを次いでポリアミン、アンモニア又
はアミンと反応させることによっても得られる。他の製
法は、ポリグリコールエーテルをアクリルニトリルと反
応させ、牟危#≠得られる反応生成物を水素化する方法
である。
重合体架橋剤と反応しうる他の種類の化合物は、塩基性
ポリアミドアミンずなわち遊離のNH基及びNH2基を
有するポリアミドアミンである。こめ場合上として重合
体架橋剤の製造のための段階(at K記載されている
縮合生成物、ならびにオリゴアミン又はポリアミンとc
I〜C20−モノカルボン酸の縮合により得られるポリ
アミドアミンが関与する。しかしエチレンイも適する。
ポリアミドアミンずなわち遊離のNH基及びNH2基を
有するポリアミドアミンである。こめ場合上として重合
体架橋剤の製造のための段階(at K記載されている
縮合生成物、ならびにオリゴアミン又はポリアミンとc
I〜C20−モノカルボン酸の縮合により得られるポリ
アミドアミンが関与する。しかしエチレンイも適する。
本発明の方法によれば、好ましくはアンモニア及びエチ
レン、ジアミンならびにこれらの化合物の混合物が、重
合体架橋剤との反応に供せられる。重合体架橋剤対これ
と反応する化合物の比率は、広範囲に変動が可能であっ
て、その場合単に水溶性の化合物が得られることに留意
す一チルアミン又はポリアミドアミンの又はこれら物質
の混合物の各ioo重量部当り、重合体架橋剤が98〜
2重量部好ましくは5o〜95重量部用℃・られる。縮
合反応は連続的にも非連続的にも実施できる。水溶性の
窒素含有縮合生成物を製造するには、たとえば架橋され
る化合物を反応器に装入し、重合体架橋剤の約1o〜6
0%を加え1反応器合物を40〜100’Cに加熱し、
追加の重合体架橋剤を消費に応じて連続的に又は分割し
て添加して進めることができる。し7かし重合体架橋剤
−と架橋される化合物とを混合し、そしてその混合物を
反応温度に緩徐に加熱するように行ってもよい、 アンモニア及び低沸点アミンを架橋する場合は、有、ナ
リには反応を加圧たとえば100バールまで好ましくは
2〜10バールの圧力で行うことができる。他の実施態
様では、まず重合体架橋剤及び架橋される化合物の少な
くとも1種からの混合物の5〜60%を反応容器に装入
し、次いで混合物を反応温度に加熱し、そして重合体架
橋剤と架橋される化合物からの混合物の残りを反応の進
行に応じて添加する。重合体架橋剤と架橋される化合物
(NH基含有化合物)は別個に反応帯域に送入すること
もできる。縮合における反応混合物の粘度が、反応成分
を容易に混合できないほど高くなった場合は、反応混合
物を溶剤好ましくは水の添加により希釈することができ
る。
レン、ジアミンならびにこれらの化合物の混合物が、重
合体架橋剤との反応に供せられる。重合体架橋剤対これ
と反応する化合物の比率は、広範囲に変動が可能であっ
て、その場合単に水溶性の化合物が得られることに留意
す一チルアミン又はポリアミドアミンの又はこれら物質
の混合物の各ioo重量部当り、重合体架橋剤が98〜
2重量部好ましくは5o〜95重量部用℃・られる。縮
合反応は連続的にも非連続的にも実施できる。水溶性の
窒素含有縮合生成物を製造するには、たとえば架橋され
る化合物を反応器に装入し、重合体架橋剤の約1o〜6
0%を加え1反応器合物を40〜100’Cに加熱し、
追加の重合体架橋剤を消費に応じて連続的に又は分割し
て添加して進めることができる。し7かし重合体架橋剤
−と架橋される化合物とを混合し、そしてその混合物を
反応温度に緩徐に加熱するように行ってもよい、 アンモニア及び低沸点アミンを架橋する場合は、有、ナ
リには反応を加圧たとえば100バールまで好ましくは
2〜10バールの圧力で行うことができる。他の実施態
様では、まず重合体架橋剤及び架橋される化合物の少な
くとも1種からの混合物の5〜60%を反応容器に装入
し、次いで混合物を反応温度に加熱し、そして重合体架
橋剤と架橋される化合物からの混合物の残りを反応の進
行に応じて添加する。重合体架橋剤と架橋される化合物
(NH基含有化合物)は別個に反応帯域に送入すること
もできる。縮合における反応混合物の粘度が、反応成分
を容易に混合できないほど高くなった場合は、反応混合
物を溶剤好ましくは水の添加により希釈することができ
る。
反応条件(温度及び反応関与体の濃度)のいかんにより
、縮合反応は約60分ないし15時間ののちに終了する
。縮合は、20℃で20%水溶液として測定して100
mPa5以−Lの粘度を有する水溶性の高分子樹脂が
得られる程度に進められる。好ましくはその20%水溶
液の粘度が20℃で400〜2500 mPa5である
樹脂が製造される。架橋反応の経過は、反応混合物から
試料を取出し、一定条件下にその粘度を測定することに
より容易に追跡できる。得られる含量5〜60重量%を
有する樹脂溶液が生ずるよう溶液濃度を選定することが
好ましい。
、縮合反応は約60分ないし15時間ののちに終了する
。縮合は、20℃で20%水溶液として測定して100
mPa5以−Lの粘度を有する水溶性の高分子樹脂が
得られる程度に進められる。好ましくはその20%水溶
液の粘度が20℃で400〜2500 mPa5である
樹脂が製造される。架橋反応の経過は、反応混合物から
試料を取出し、一定条件下にその粘度を測定することに
より容易に追跡できる。得られる含量5〜60重量%を
有する樹脂溶液が生ずるよう溶液濃度を選定することが
好ましい。
こうして製造された水溶性の窒素含有縮合生成物は、製
紙において保留剤、凝集剤及び脱水助剤として用いられ
る。反応混合物は製造後直に 接、必は水で希釈したのち製紙に使用できる。反応混合
物の水溶液のpH価は好ましくは7.−5〜10の範囲
である。水溶性の窒素含有縮合生成物は製紙に際し乾燥
繊維物質に対し0.01〜0.3本発明により製造され
る生成物は、脱水助剤として供試され、そしてその性質
に関しては既知の脱水助剤と比較された。脱水促進作用
は’SRでの如解度減少により示された。7ヨツパー/
リーダラーによる叩解度は、フェラインス・デル・ソエ
ルシュトッフヘミカ゛−・ラント・パピーアヘミカーー
ウント・インゲニュールのメルクブラット107の指示
により測定された。後記の例で特、に指示がない限り、
粘度の記載は、ハーグの回転円板式粘度計を用いて20
℃で20重量%水溶液で測定した結果であり、その際1
000 +nR+s以下の粘度範囲では4977秒の剪
断速度に、それJ7上では24.5部秒の剪断力塵に調
節された。
紙において保留剤、凝集剤及び脱水助剤として用いられ
る。反応混合物は製造後直に 接、必は水で希釈したのち製紙に使用できる。反応混合
物の水溶液のpH価は好ましくは7.−5〜10の範囲
である。水溶性の窒素含有縮合生成物は製紙に際し乾燥
繊維物質に対し0.01〜0.3本発明により製造され
る生成物は、脱水助剤として供試され、そしてその性質
に関しては既知の脱水助剤と比較された。脱水促進作用
は’SRでの如解度減少により示された。7ヨツパー/
リーダラーによる叩解度は、フェラインス・デル・ソエ
ルシュトッフヘミカ゛−・ラント・パピーアヘミカーー
ウント・インゲニュールのメルクブラット107の指示
により測定された。後記の例で特、に指示がない限り、
粘度の記載は、ハーグの回転円板式粘度計を用いて20
℃で20重量%水溶液で測定した結果であり、その際1
000 +nR+s以下の粘度範囲では4977秒の剪
断速度に、それJ7上では24.5部秒の剪断力塵に調
節された。
充填物質の保留効果は、フエラインス・デル@ツエルシ
ュトノフヘミカー・ラント・バピーアヘミカー・ラント
・インゲニュールのメルクブラット108による、ラビ
ツドーケーテン装置に、Yす、製造された紙葉の灰分な
量により特定さ才lた。、 架橋剤の製造: 架橋剤■ 攪拌器、温度計及び下降冷却器を備えた加熱しうる容器
内で、ジエチレントリアミyio。
ュトノフヘミカー・ラント・バピーアヘミカー・ラント
・インゲニュールのメルクブラット108による、ラビ
ツドーケーテン装置に、Yす、製造された紙葉の灰分な
量により特定さ才lた。、 架橋剤の製造: 架橋剤■ 攪拌器、温度計及び下降冷却器を備えた加熱しうる容器
内で、ジエチレントリアミyio。
部、水50部及びアジピン酸161部を°混合する。ア
ジピン酸が溶解すると直ちに、その澄明で 溶液を、窒素雰囲気下、190℃に6時間加熱する。そ
の間にまず添加水が次いで縮合反応で生じた水が留去さ
れる。190°Cでの4時間の縮合時間ののち、溶融物
を10ミリバールの減圧下にj50−℃に冷却する。こ
の温度で高粘稠性ポリアミドアミンに水285.5部を
加えると、樹脂水溶液が得られる。水溶液の固形物質含
量は42.9%(樹脂0.5gを120 ’Cで乾燥箱
中で2時間転線して測定)で、粘度は1050mPa5
(ヘプラー粘度計、球落下法により25℃で測定)であ
る。100%の樹脂に対する酸価は3゜74で、塩基性
窒素の含量は6.2%である。その1%樹脂溶液は、2
′IQ食塩水中で25°Cで0゜159の相対粘度を有
する。
ジピン酸が溶解すると直ちに、その澄明で 溶液を、窒素雰囲気下、190℃に6時間加熱する。そ
の間にまず添加水が次いで縮合反応で生じた水が留去さ
れる。190°Cでの4時間の縮合時間ののち、溶融物
を10ミリバールの減圧下にj50−℃に冷却する。こ
の温度で高粘稠性ポリアミドアミンに水285.5部を
加えると、樹脂水溶液が得られる。水溶液の固形物質含
量は42.9%(樹脂0.5gを120 ’Cで乾燥箱
中で2時間転線して測定)で、粘度は1050mPa5
(ヘプラー粘度計、球落下法により25℃で測定)であ
る。100%の樹脂に対する酸価は3゜74で、塩基性
窒素の含量は6.2%である。その1%樹脂溶液は、2
′IQ食塩水中で25°Cで0゜159の相対粘度を有
する。
架橋剤製造の段階(blではl、ホリアミドアミンの4
2.9 o、i、水溶液100部を、67、2 %塩酸
6.9部により65℃でpH7,5にする。これに65
°Cてエピクロルヒビ9フ12部を5分間に添加し、溶
液を65°C′で5分間攪拌し、 67、2 %塩酸9
7部め添加により、反応混合物のpH価を5にする。水
iii、a部を添加すると、濃度が20%(塩化物不含
で計算)の架橋剤Iの水溶液が得られる。樹脂溶液の固
形物含量(樹脂溶液0゜5gを120℃で2時間以内に
乾燥して測定)ハ23.6%である。流出時間(フォー
ドカップ、4 mmノズル)は12.9秒である。
2.9 o、i、水溶液100部を、67、2 %塩酸
6.9部により65℃でpH7,5にする。これに65
°Cてエピクロルヒビ9フ12部を5分間に添加し、溶
液を65°C′で5分間攪拌し、 67、2 %塩酸9
7部め添加により、反応混合物のpH価を5にする。水
iii、a部を添加すると、濃度が20%(塩化物不含
で計算)の架橋剤Iの水溶液が得られる。樹脂溶液の固
形物含量(樹脂溶液0゜5gを120℃で2時間以内に
乾燥して測定)ハ23.6%である。流出時間(フォー
ドカップ、4 mmノズル)は12.9秒である。
架橋剤■
攪拌器、温度計及び下降式冷却器を備えた加熱し5ろ容
器内で、ビスアミノプロピルピペラジン200部(1モ
ル)、セパチン酸87部(0゜5モル)及び水100部
を混合し、6時間190“′(Cに加熱する。その間に
まず添加水が次(・で縮合反応で生じた水が留去さ才1
7)。190℃での4時間の縮合時間ののち、溶融物を
10ミリバールの減圧下に130℃に冷却する。この温
度で溶融物に水251部を添加すると、50%の低粘稠
性の樹脂溶液が得られる。
器内で、ビスアミノプロピルピペラジン200部(1モ
ル)、セパチン酸87部(0゜5モル)及び水100部
を混合し、6時間190“′(Cに加熱する。その間に
まず添加水が次(・で縮合反応で生じた水が留去さ才1
7)。190℃での4時間の縮合時間ののち、溶融物を
10ミリバールの減圧下に130℃に冷却する。この温
度で溶融物に水251部を添加すると、50%の低粘稠
性の樹脂溶液が得られる。
架橋剤製造の段階(b)では、50%樹脂溶液100部
を濃塩酸(57,2%)195部により65℃で′pH
5にする。これに5分間にエピクロルヒドリン27.6
部を加え、反応混合物を65°Cで15分間攪拌する。
を濃塩酸(57,2%)195部により65℃で′pH
5にする。これに5分間にエピクロルヒドリン27.6
部を加え、反応混合物を65°Cで15分間攪拌する。
次いで水188部を添加すると、20%の固形物質含量
(塩化物不含で計算)を有する架橋剤■の水溶液が得ら
れる。
(塩化物不含で計算)を有する架橋剤■の水溶液が得ら
れる。
水溶性樹脂の製造:
実施例1
70℃で1.5時間かけてエチレンジアミン18部に、
架橋剤Iの水溶液478.4部を添加する。その際反応
混合物のpH価を50%苛性ソーダ水溶液の添加により
9〜95に保持する。苛性ソーダ水溶液は合計65.2
部を要する。架橋剤の添/7fノが進むにつれて、反応
混合物は徐々に粘稠化する。反応混合物が、浸漬したガ
ラス棒からもはや滴下しないで糸を引くようになるまで
の間、架橋剤を添加する。粘稠溶液を次いで1時間70
℃で攪拌したのち、室温に冷却する。
架橋剤Iの水溶液478.4部を添加する。その際反応
混合物のpH価を50%苛性ソーダ水溶液の添加により
9〜95に保持する。苛性ソーダ水溶液は合計65.2
部を要する。架橋剤の添/7fノが進むにつれて、反応
混合物は徐々に粘稠化する。反応混合物が、浸漬したガ
ラス棒からもはや滴下しないで糸を引くようになるまで
の間、架橋剤を添加する。粘稠溶液を次いで1時間70
℃で攪拌したのち、室温に冷却する。
蓚酸(98%> 24.6部の添加により、反応混合物
をpH8にする。次いで重合体溶液に、5%重亜硫酸す
l−IJウム水溶液2.3部及び塩酸ヒドロキシルアン
モニウムの5%水溶i0.46部を加える。水溶性の窒
素含有樹脂が、20.6%の重合体含量で(塩化物不含
計算)及び295%の乾物量(前記と同様に測定)を有
する水溶液の形で得られる。その粘度は473 +nP
a5である。
をpH8にする。次いで重合体溶液に、5%重亜硫酸す
l−IJウム水溶液2.3部及び塩酸ヒドロキシルアン
モニウムの5%水溶i0.46部を加える。水溶性の窒
素含有樹脂が、20.6%の重合体含量で(塩化物不含
計算)及び295%の乾物量(前記と同様に測定)を有
する水溶液の形で得られる。その粘度は473 +nP
a5である。
実施例2
27%アンモニア水100部に架橋剤Iの177部を2
0・℃で加え、混合物を65℃に60分間加熱し、1時
間かけて架橋剤Iの水溶液40.7部をさらに添加する
。50・ら苛性ソーダ水溶液の添加により、縮合の間の
1))」価を93にする。架橋剤の添加が終了したのち
も、なお1.5時間65℃で反応混合物を攪拌し、次い
で97%義酸蓚酸5部の添加によりpH8にする。
0・℃で加え、混合物を65℃に60分間加熱し、1時
間かけて架橋剤Iの水溶液40.7部をさらに添加する
。50・ら苛性ソーダ水溶液の添加により、縮合の間の
1))」価を93にする。架橋剤の添加が終了したのち
も、なお1.5時間65℃で反応混合物を攪拌し、次い
で97%義酸蓚酸5部の添加によりpH8にする。
安定化のため反応混合物を、40%重亜硫酸ナトリウム
溶液0.18部及び50 %ヒドロキシルアンモニウム
クロリド溶液0.06部と混合する。水溶性の窒素含有
樹脂は、18.6%の重合体含量(塩化物不含で計算)
を有する。フォードカップ(4mmノズル)の流出時間
は1分4秒である。20%樹脂水溶液は600 mPa
5の粘度(回転丼イ≠粘度計により測定)を有する。
溶液0.18部及び50 %ヒドロキシルアンモニウム
クロリド溶液0.06部と混合する。水溶性の窒素含有
樹脂は、18.6%の重合体含量(塩化物不含で計算)
を有する。フォードカップ(4mmノズル)の流出時間
は1分4秒である。20%樹脂水溶液は600 mPa
5の粘度(回転丼イ≠粘度計により測定)を有する。
実施例6
1.8−ジアミノ−6,6−シオキサオクタン296部
及びエチレンジアミン48部の混合物に、架橋剤Iの水
溶液1590部を50℃で6時間かけて添加する。50
%苛性ソーダ水溶液の添加により反応混合物のpH価を
9〜95に保持する。このため50%苛性ソーダ水溶液
は合計117部を要する。架橋剤の添加が進むにつれ、
混合物は次第に粘稠になる。架橋剤の添加が終了したの
ち、なお1時間70℃で反応混合物を攪拌し、次いで9
7%義酸蓚酸部の添加により反応混合物のpH価を8に
する。水溶性の窒素含有樹脂は21.2 ’iAの重合
鉢合−6;−(塩化物不含で計算)を有する。この樹脂
の2016水溶液の粘度は625 mPa5である。
及びエチレンジアミン48部の混合物に、架橋剤Iの水
溶液1590部を50℃で6時間かけて添加する。50
%苛性ソーダ水溶液の添加により反応混合物のpH価を
9〜95に保持する。このため50%苛性ソーダ水溶液
は合計117部を要する。架橋剤の添加が進むにつれ、
混合物は次第に粘稠になる。架橋剤の添加が終了したの
ち、なお1時間70℃で反応混合物を攪拌し、次いで9
7%義酸蓚酸部の添加により反応混合物のpH価を8に
する。水溶性の窒素含有樹脂は21.2 ’iAの重合
鉢合−6;−(塩化物不含で計算)を有する。この樹脂
の2016水溶液の粘度は625 mPa5である。
実施例4
攪拌器及び温度計を備えた加熱しうる容器内で、エチレ
ンレフ4フ20部ミメチルアミン10部、ジエチレント
リアミン10部及び水40部からの混合物を、架橋剤■
の水溶液149部と25℃で混合する。次いで反応混合
物を15分間65°Cに加熱する。pH価を50%苛性
ソーダ水溶液の添加により9に調節する(このため68
部を必要とする)。さらに6時間が経過する間に、追加
の架橋剤Hの水溶it’+ 15.5部を加え、その際
pH価を50%苛性ソーダ水溶液42部の添加により9
〜95にする1、架橋剤の添加が進むにつれて、反応溶
液の粘度が上昇する。
ンレフ4フ20部ミメチルアミン10部、ジエチレント
リアミン10部及び水40部からの混合物を、架橋剤■
の水溶液149部と25℃で混合する。次いで反応混合
物を15分間65°Cに加熱する。pH価を50%苛性
ソーダ水溶液の添加により9に調節する(このため68
部を必要とする)。さらに6時間が経過する間に、追加
の架橋剤Hの水溶it’+ 15.5部を加え、その際
pH価を50%苛性ソーダ水溶液42部の添加により9
〜95にする1、架橋剤の添加が進むにつれて、反応溶
液の粘度が上昇する。
架橋剤の添加が終了したのち、なお1時間65℃で反応
混合物を攪拌し、次いで20°Cに冷却する。21.6
2%の重合体含量(塩化物不含で計算)を有する窒素含
有樹脂の水溶液が得られろ。溶液のpH価は9である。
混合物を攪拌し、次いで20°Cに冷却する。21.6
2%の重合体含量(塩化物不含で計算)を有する窒素含
有樹脂の水溶液が得られろ。溶液のpH価は9である。
20%水溶液の粘度(回転イ柄≠粘度計による)は70
0 mPa5である。
0 mPa5である。
比較例1
(西ドイツ特許出願公告2434816号明細書による
例) エチレンイミンにより変性された、ジエチレントリアミ
ン及びアジピン酸からのポリアミドアミンの20%水溶
液100部を60℃に加熱シ、ソシてエピクロルヒドリ
ン2.05モルと反応させた分子量1500のポリグリ
コールエーテルからの架橋剤の20%水溶液40.5部
を添加することにより、高分子生成物が生ずるまで架橋
する。架橋反応は650分持続する。この時間ののち、
20%水溶液が25 ’Cで830mPa5の粘度を有
する縮合生成物が得られる。
例) エチレンイミンにより変性された、ジエチレントリアミ
ン及びアジピン酸からのポリアミドアミンの20%水溶
液100部を60℃に加熱シ、ソシてエピクロルヒドリ
ン2.05モルと反応させた分子量1500のポリグリ
コールエーテルからの架橋剤の20%水溶液40.5部
を添加することにより、高分子生成物が生ずるまで架橋
する。架橋反応は650分持続する。この時間ののち、
20%水溶液が25 ’Cで830mPa5の粘度を有
する縮合生成物が得られる。
比較例2
(西ドイツ特許出願公開3003648号明細書例6に
よる) 比較例1に記載のエチレンイミンにより変性されたポリ
アミドアミン樹脂を、エピクロルヒドリンによるピペラ
ジンの二段階反応により得られた架橋剤により縮合し、
その場合ピペラジン対エピクロルヒドリンのモル比を第
一反応段階で1:0.75、そしてpH価を10〜10
.5とし、そして第二反応段階ではpH7でエピクロル
ヒドリンを、ピペラジン対エピクロルヒドリンのモル比
が1:1.25になるように加える。この架橋剤と反応
し、エチレンイミンにより変性されたポリアミドアミン
の20°。水溶液の粘度は約800 mPa5であった
。
よる) 比較例1に記載のエチレンイミンにより変性されたポリ
アミドアミン樹脂を、エピクロルヒドリンによるピペラ
ジンの二段階反応により得られた架橋剤により縮合し、
その場合ピペラジン対エピクロルヒドリンのモル比を第
一反応段階で1:0.75、そしてpH価を10〜10
.5とし、そして第二反応段階ではpH7でエピクロル
ヒドリンを、ピペラジン対エピクロルヒドリンのモル比
が1:1.25になるように加える。この架橋剤と反応
し、エチレンイミンにより変性されたポリアミドアミン
の20°。水溶液の粘度は約800 mPa5であった
。
実施例及び比較例により製造された樹脂の応用技術上の
性状の試験: 実施例及び比較例により得られた物質を、脱水助剤及び
保留剤としてのそれ1′)の効力に関して試験した。物
質の脱水促進の特性を示すためには、ウルトラツーラッ
クス装置により、新聞用紙を離解することにより得られ
た繊維物質のスラリー化における、’SRで示した叩解
度の下降が役立つ。第1表に求めた測定値をまとめて示
す。表中に記載の各数値は8回の測定からの平均値であ
る。測定は、明ばん不在下にpH7,6で、ならびに明
ばん1.5%の存在でpH4,8で行われた。ゼロ値は
繊維物質に樹脂を添加しないで得られた対照値である。
性状の試験: 実施例及び比較例により得られた物質を、脱水助剤及び
保留剤としてのそれ1′)の効力に関して試験した。物
質の脱水促進の特性を示すためには、ウルトラツーラッ
クス装置により、新聞用紙を離解することにより得られ
た繊維物質のスラリー化における、’SRで示した叩解
度の下降が役立つ。第1表に求めた測定値をまとめて示
す。表中に記載の各数値は8回の測定からの平均値であ
る。測定は、明ばん不在下にpH7,6で、ならびに明
ばん1.5%の存在でpH4,8で行われた。ゼロ値は
繊維物質に樹脂を添加しないで得られた対照値である。
第1表
脱 水 試 1験
pH価 76 4.8
ゼロ値 72.5°SR69°SR実施
例1(0sR) 56 5o
58 54実施例2(’S■() 5
4 50.5 59 、 56実施例3 (
0sR) 54 49 58.
5 55.5実施例4(’5R)−555059,5
5比較例1(0SE() 56 51
61.5 58比較例2(0SR)
55 50 60.5 57.5実施例
1〜4及び比較例1及で+S2による樹脂の保留作用を
試験するために、(弁;白亜硫酸パルプ(叩解・37°
5R)80%及び充填料(チャイナクレー)20%から
成る繊維物質スラリーを用いた。充填料保留作用は、紙
料に樹脂0.015%、0.06%及び0.045=δ
。を添加して測定した。保留値はpH6(繊維物質への
明ばん添加量0.5%)及びpH4,5(明ばん添加量
1.5%)で測定された。ゼロ値は脱水助剤及び保留剤
の不含で求められた。充填料保留のために得られた数値
を第2表に示す。
ゼロ値 72.5°SR69°SR実施
例1(0sR) 56 5o
58 54実施例2(’S■() 5
4 50.5 59 、 56実施例3 (
0sR) 54 49 58.
5 55.5実施例4(’5R)−555059,5
5比較例1(0SE() 56 51
61.5 58比較例2(0SR)
55 50 60.5 57.5実施例
1〜4及び比較例1及で+S2による樹脂の保留作用を
試験するために、(弁;白亜硫酸パルプ(叩解・37°
5R)80%及び充填料(チャイナクレー)20%から
成る繊維物質スラリーを用いた。充填料保留作用は、紙
料に樹脂0.015%、0.06%及び0.045=δ
。を添加して測定した。保留値はpH6(繊維物質への
明ばん添加量0.5%)及びpH4,5(明ばん添加量
1.5%)で測定された。ゼロ値は脱水助剤及び保留剤
の不含で求められた。充填料保留のために得られた数値
を第2表に示す。
第 2 表
繊維懸濁液のpH6
使用量(%) 0.0150.05紙中灰分で測
定した保留性(%) ゼ ロ 値 (%)4.1 下記例による樹脂の添加(%) 実施例−18,79,8 実施例2 8.3 9 実 施 例 3 8.6
9.7実 施 例 4
8.5 9.1比較例1 7.5 8
.6 比 較 例 2 7.8
8.24.8 0.045 0.015 0.G3 0.
0454.5 11J 8.5 9.5 11
.510.8 8.3 9.0
10.811.1 8.0 9.1
10.311.0 8.1 9.1
10.510.3 7.0
8.4 10.010.5 7.3
8.8 10.1出願人 バスフ・アクチエ
ンゲゼルシャフト代理人 弁理士 小 林 正 雄 第1頁の続き ■出 願 人 バスフ・アクチェンゲゼルシャフト ドイツ連邦共和国6700ルードウ イツヒスハーフエン・カール− ボツシューストラーセ38
定した保留性(%) ゼ ロ 値 (%)4.1 下記例による樹脂の添加(%) 実施例−18,79,8 実施例2 8.3 9 実 施 例 3 8.6
9.7実 施 例 4
8.5 9.1比較例1 7.5 8
.6 比 較 例 2 7.8
8.24.8 0.045 0.015 0.G3 0.
0454.5 11J 8.5 9.5 11
.510.8 8.3 9.0
10.811.1 8.0 9.1
10.311.0 8.1 9.1
10.510.3 7.0
8.4 10.010.5 7.3
8.8 10.1出願人 バスフ・アクチエ
ンゲゼルシャフト代理人 弁理士 小 林 正 雄 第1頁の続き ■出 願 人 バスフ・アクチェンゲゼルシャフト ドイツ連邦共和国6700ルードウ イツヒスハーフエン・カール− ボツシューストラーセ38
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 架橋剤として、(a)4〜10個の炭素原子を有
するジカルボン酸1モルを、分(−中に6〜10個の塩
基性窒素原子を有するポリアルキレンポリアミン1〜2
モルと縮合させてポリアミドアミンとなし、そして(l
〕)このポリアミドアミンをエピクロルヒドリン及び/
又はジクロルヒドリンと水溶液中でpH4,5〜85及
び100’を以下の温度で反応させることにより製造さ
れた水溶性の反応生成物を使用し、その際(a)による
ポリアミドアミン100重量部に対し、エピクロルヒド
リン及び/又はジクロルヒドリン1〜160重量部を使
用すること1を特徴とする、水溶液中100℃以下の温
度で水溶性樹脂の生成下に、アンモニア、−級アミン、
2〜4個の窒素原子を含(’+するポリアミン、ポリエ
ーテルアミン又はポリアミドアミンを架橋剤と反応させ
ることによる、水溶性の窒素含有縮合生成物の製法。 2、特許請求の範囲第1項に記載の方法により製造され
た水溶性の窒素含有縮合生成物を、製紙における保留剤
、凝集剤又は脱水助剤として使用する方法。
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