JPS63275793A - Papermaking method - Google Patents

Papermaking method

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JPS63275793A
JPS63275793A JP10796187A JP10796187A JPS63275793A JP S63275793 A JPS63275793 A JP S63275793A JP 10796187 A JP10796187 A JP 10796187A JP 10796187 A JP10796187 A JP 10796187A JP S63275793 A JPS63275793 A JP S63275793A
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paper
cationic group
meth
paper manufacturing
papermaking
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橋本 建
公彦 後藤
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Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は成紙の強度を大幅に向上せしめるとともに製紙
原料中の微細繊維や填料、サイズ剤及びその他の添加剤
の歩留りを増大せしめて、白水の清澄化を可能ならしめ
る製紙方法に関するものである。
[Detailed description of the invention] [Objective of the invention] (Industrial application field) The present invention significantly improves the strength of paper, and also improves the yield of fine fibers, fillers, sizing agents, and other additives in papermaking raw materials. The present invention relates to a paper manufacturing method that increases the amount of water and makes it possible to clarify white water.

(従来の技術) 製紙工程に使用する製紙用添加剤としては成紙の筆記性
や耐水性を向上せしめるサイズ剤、成紙強度を高める紙
力増強剤、填料や微細繊維の歩留りを向上する歩留り向
上剤、抄紙機ワイヤー上での水切れを促進する濾水剤等
、各種の添加剤が使用されている0例えば紙力増強剤や
歩留り向上剤として一般に水溶性高分子物質が、即ち澱
粉及び変性澱粉、セルロース誘導体等の水溶性天然高分
子物質、ポリアクリルアミド及びその誘導体、ポリビニ
ールアルコール及びその誘導体、ポリエチレンイミン、
ポリアミドポリアミン−エビクロヒドリン樹脂、スチレ
ン−マレイン酸系樹脂及びその他の各種水溶性ポリマー
が使用されている。
(Prior art) Papermaking additives used in the papermaking process include sizing agents that improve the writability and water resistance of paper, paper strength enhancers that increase paper strength, and yield agents that improve the yield of fillers and fine fibers. Various additives are used, such as improvers, water filtering agents to promote water drainage on paper machine wires, etc.For example, water-soluble polymeric substances are generally used as paper strength enhancers and retention aids, i.e. starches and modified Water-soluble natural polymer substances such as starch and cellulose derivatives, polyacrylamide and its derivatives, polyvinyl alcohol and its derivatives, polyethyleneimine,
Polyamide polyamine-ebichlorohydrin resins, styrene-maleic resins and various other water-soluble polymers have been used.

そして前記した各種製紙用添加剤には製紙技術の高度化
により多くの課題がなげかけられているのが現状である
At present, the various papermaking additives described above are facing many challenges due to the advancement of papermaking technology.

例えば製紙工程、特に印刷用紙や筆記用紙の製紙工程に
おいては成紙の白色度や不透明度を向上させ、且つ原料
コストを低下せしめる等の目的で填料を添加することが
行なわれているが、成紙中の填料含有量が多くなると成
紙強度が低下するという問題があり、その解決が迫られ
ている。また印刷物の長期保存性の観点から硫酸バンド
を使用しない中性ないし弱アルカル性PH域で抄紙する
ことによって得られる、いわゆる中性紙の要望が強くな
り製紙工場においても硫酸バンドを多用した従来の酸性
抄紙から中性抄紙への転換が盛んに行なわれているが、
これに使用する中性抄紙用添加剤の効果は未だ不充分で
、その改良が強く望まれている。
For example, in the paper manufacturing process, especially in the paper manufacturing process for printing paper and writing paper, fillers are added for the purpose of improving the whiteness and opacity of the paper and reducing raw material costs. There is a problem that paper strength decreases when the filler content in paper increases, and a solution to this problem is urgently needed. In addition, from the viewpoint of long-term shelf life of printed matter, there is a strong demand for so-called neutral paper, which is obtained by making paper in a neutral or weakly alkaline pH range without using sulfuric acid, and paper mills are now replacing the conventional paper that uses sulfuric acid in large amounts. Although the conversion from acidic papermaking to neutral papermaking is being actively carried out,
The effects of the neutral papermaking additives used for this purpose are still insufficient, and improvements are strongly desired.

これらの課題に対して、種々の解決策が提案されている
が、最近の特許をみると澱粉類を4級アンモニウム等の
カチオン性付与剤を用いて変性されたカチオン性澱粉及
び/又はカチオン性或は胃性のグアーガムとコロイド状
硅酸を製紙用添加剤として使用する製紙方法が提案され
ているが(特開昭57−51900号、公表昭58−5
02004号)、成紙強度の向上、填料歩留り向上等の
効果において充分満足しえるものではない。
Various solutions to these problems have been proposed, but recent patents show that starches have been modified with cationic agents such as quaternary ammonium and/or cationic starches. Alternatively, a paper manufacturing method using gastric guar gum and colloidal silicic acid as additives for paper manufacturing has been proposed (Japanese Patent Application Laid-open No. 51900/1983, published in 1986-5).
No. 02004), it is not fully satisfactory in terms of effects such as improvement in paper strength and improvement in filler yield.

一方、本発明者らは、先に製紙原料パルプスラリーに陽
イオン性基を有するアクリルアミド系ポリマーとコロイ
ド状硅酸を製紙用添加剤として使用する製紙方法を提案
したが(特開昭62−15391号)。
On the other hand, the present inventors previously proposed a paper manufacturing method in which an acrylamide polymer having a cationic group and colloidal silicic acid are used as paper manufacturing additives in pulp slurry as a raw material for paper manufacturing (Japanese Patent Application Laid-open No. 15391-1982). issue).

填料歩留りの向上、成紙強度の向上の点では満足がいく
もののサイズ剤の定着効果において充分に満足しえるも
のではない。
Although the improvements in filler retention and paper strength are satisfactory, the effect of fixing the sizing agent is not fully satisfactory.

(発明が解決しようとする問題点) 上述したように製紙用添加剤の性能に対する要求は原料
パルプ事情の悪化9例えば故紙再生パルプの使用や抄紙
用水の水質の低下等に伴って益々厳しくなり、一層効果
的な製紙用添加剤の開発が望まれている。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, the requirements for the performance of papermaking additives have become increasingly strict due to the deterioration of the raw material pulp situation9, for example, the use of recycled pulp from waste paper and the decline in the water quality of papermaking water. The development of more effective papermaking additives is desired.

特に中性抄紙に使用する製紙用添加剤の効果は未だ満足
できるものでなく、填料として使用される炭酸カルシウ
ムの歩留り向上と紙力増加が重要な課題となっている。
In particular, the effects of papermaking additives used in neutral papermaking are still not satisfactory, and improving the yield of calcium carbonate used as a filler and increasing paper strength are important issues.

炭酸カルシウムは我が国で豊富に産出されていると共に
、安価かつ良好な特性を有する優れた製紙用填料であり
、これを高配合することは経済的にも工業的にも極めて
有意義である。しかしながら、炭酸カルシウム填料を多
量に含有する中性紙を得るためには原料スラリー中の炭
酸カルシウムの含有量を非常に多くする必要があり、抄
紙機ワイヤー上での水切れの悪化、ワイヤーの摩耗の促
進、湿紙強度の低下による紙切れの多発など操業上程々
の問題を惹き起こしている。填料歩留り向上剤の使用に
よりこれらの問題を軽減することができるが、その効果
は未だ不充分である。更に、炭酸カルシウム含有量が高
い中性紙は、成紙強度が低く且つ表面から填料が脱落し
易(なっているため、印刷時に各種の障害を起こし易い
という問題が生じている。
Calcium carbonate is abundantly produced in Japan, and is an excellent paper-making filler that is inexpensive and has good properties, and it is extremely meaningful from an economic and industrial perspective to incorporate a high amount of calcium carbonate. However, in order to obtain neutral paper containing a large amount of calcium carbonate filler, it is necessary to increase the content of calcium carbonate in the raw material slurry to a very high level, which leads to worsening of drainage on the paper machine wire and abrasion of the wire. This has caused some operational problems, such as frequent paper breaks due to increased speed and reduced wet paper strength. The use of filler retention agents can alleviate these problems, but their effectiveness is still insufficient. Furthermore, neutral paper with a high calcium carbonate content has low paper strength and filler easily falls off the surface, which causes various problems during printing.

本発明の目的は、上記問題点を解決した新規な製紙方法
を提供することである。より具体的には。
An object of the present invention is to provide a new paper manufacturing method that solves the above problems. More specifically.

本発明の各種の化学パルプやメカニカルパイプ、故紙再
成パルプの外、無機或いは有機の天然または合成繊維状
物質からなるパルプ物質及びそれらの混合物等、公知の
あらゆる種類のパルプを原料とする全ての製紙工程に適
用できる製紙方法を提供しようとするものであるが、填
料の配合が必要な抄紙工程、例えば印刷用紙や筆記用紙
の製造に適用した場合、一層の好結果が期待できる製紙
方法、なかでも炭酸カルシウム填料を用いる中性抄紙方
法として好適な製紙方法を提供しようとするものである
In addition to the various chemical pulps, mechanical pipes, and regenerated waste paper pulp of the present invention, all materials made from all known types of pulp such as pulp materials made of inorganic or organic natural or synthetic fibrous materials and mixtures thereof, etc. This papermaking method is intended to provide a papermaking method that can be applied to the papermaking process, but there are some papermaking methods that can be expected to produce even better results when applied to papermaking processes that require the addition of fillers, such as the production of printing paper and writing paper. However, the present invention aims to provide a paper manufacturing method suitable as a neutral paper manufacturing method using calcium carbonate filler.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、上記問題点を解決するため鋭意検討を重
ねた結果、製紙用添加剤として澱粉類水溶液中において
、特定のビニール系単量体混合物を共重合せしめて得ら
れる陽イオン性基含有グラフト澱粉共重合体とコロイド
状硅酸を併用することにより上記目的が達成し得ること
を見出し、本発明を完成させるに至った。
(Means for Solving the Problems) As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have discovered that a specific vinyl monomer mixture can be used as a papermaking additive in a starch aqueous solution. The present inventors have discovered that the above object can be achieved by using a cationic group-containing graft starch copolymer obtained by copolymerization together with colloidal silicic acid, and have completed the present invention.

本発明を概説すれば、本発明は(A)陽イオン性基含有
グラフト化澱粉共重合体、及び(B)コロイド状硅酸を
製紙原料パルプスラリーに添加し、常法に従って抄紙、
乾燥することを特徴とする製紙方法に関すものである。
To summarize the present invention, the present invention involves adding (A) a cationic group-containing grafted starch copolymer and (B) colloidal silicic acid to a papermaking raw material pulp slurry, making paper according to a conventional method,
This paper-making method is characterized by drying.

以下、本発明の構成について詳しく説明する。Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained in detail.

(i)陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合体成分に
ついて: 本発明に使用する(A)陽イオン性基含有グラフト化澱
粉共重合体成分は、澱粉類を含有する水溶液中において
、陽イオン性基含有単量体を必須的に含む七ツマー混合
物を重合させることにより得られるものである。
(i) Regarding the cationic group-containing grafted starch copolymer component: (A) The cationic group-containing grafted starch copolymer component used in the present invention is a cationic group-containing grafted starch copolymer component in an aqueous solution containing starches. It is obtained by polymerizing a heptamer mixture that essentially contains a monomer containing a functional group.

本発明に使用される前記澱粉類とは、澱粉及び/又は変
性澱粉であり、より具体的には小麦、米。
The starch used in the present invention is starch and/or modified starch, more specifically wheat and rice.

トウモロコシ、馬鈴薯、せ薯、タピオカ等を原料とする
各種の澱粉、及びそれらの変性物、例えば陽イオン性澱
粉、エーテル化澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉等を挙げ
ることができ、それらの一種或いは二種以上を使用する
ことができる。これらのうち特に陽イオン性澱粉の使用
が好ましい。
Examples include various starches made from corn, potatoes, Japanese yam, tapioca, etc., and modified products thereof, such as cationic starches, etherified starches, oxidized starches, enzyme-modified starches, etc. Two or more types can be used. Among these, it is particularly preferable to use cationic starch.

本発明に使用される前記陽イオン性基含有単量体として
は、モノ−或いはジ−アルキルアミノアルキル(メタ)
アクリルアミド、モノ−或いはジ−アルキルアミノアル
キル(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、ビニルイ
ミダゾール、七ノー或いはジ−アクリルアミン及びそれ
らの混合物、更にそれらの第4級アンモニウム塩等を例
示することができる。
The cationic group-containing monomer used in the present invention includes mono- or di-alkylaminoalkyl (meth)
Examples include acrylamide, mono- or di-alkylaminoalkyl (meth)acrylate, vinylpyridine, vinylimidazole, seven- or di-acrylamine, mixtures thereof, and quaternary ammonium salts thereof.

これらのうち、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アク
リルアミド、より具体的にはジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)
アクリルアミド、ジチェルアミノエチル(メタ)アクリ
ルアミド、ジエチルアミノプロピレン(メタ)アクリル
アミド及びそれらの酸塩或いは第4級アンモニウム塩等
が好ましい、これらの単量体は一種或いは二種以上を使
用することができる。これらのうち、特にジメチルアミ
ノプロピル(メタ)アクリルアミド及びその酸塩の使用
が好ましい。
Among these, dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide, more specifically dimethylaminoethyl (meth)acrylamide, dimethylaminopropyl (meth)
Acrylamide, dichelaminoethyl (meth)acrylamide, diethylaminopropylene (meth)acrylamide, and their acid salts or quaternary ammonium salts are preferred, and one or more of these monomers can be used. Among these, use of dimethylaminopropyl (meth)acrylamide and its acid salts is particularly preferred.

本発明においては、前記陽イオン性基含有単量体のほか
に、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸など
の単量体を併用することができる。本発明の陽イオン性
基含有単量体を必須的に含む七ツマー混合物の組成とし
て好ましい態様は、■ジアルキルアミノアルキル(メタ
)アクリルアミドまたはその第4級化物 2〜25モル
%、■(メタ)アクリル酸 2〜10モル%、■(メタ
)アクリルアミド 65〜96モル%である。
In the present invention, in addition to the cationic group-containing monomer, monomers such as (meth)acrylamide and (meth)acrylic acid can be used in combination. Preferred embodiments of the composition of the 7-mer mixture that essentially contains the cationic group-containing monomer of the present invention are: (1) 2 to 25 mol% of dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide or its quaternized product, (2) (meth) Acrylic acid: 2 to 10 mol%; (meth)acrylamide: 65 to 96 mol%.

前記した単量体混合物の各組成において、■ジアルキル
アミノアルキル(メタ)アクリルアミドの使用量が2モ
ル%未満の場合には紙力増強効果。
In each composition of the monomer mixture described above, (1) paper strength enhancement effect when the amount of dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide used is less than 2 mol%;

歩留り向上効果が不充分となり、また25モル%を越え
る場合には経済的に不利であるのに加えて製紙用添加剤
の経時安定性が劣るという不都合を生じる。一方■(メ
タ)アクリル酸の使用量が2モル%未満である場合、経
時安定性が劣り、また10モル%を越える場合には5紙
力増強効果2歩留り向上効果、サイズ効果が不充分とな
る。
The yield improvement effect becomes insufficient, and if it exceeds 25 mol %, it is not only economically disadvantageous, but also causes the disadvantage that the stability of the papermaking additive over time is poor. On the other hand, if the amount of (meth)acrylic acid used is less than 2 mol%, the stability over time will be poor, and if it exceeds 10 mol%, the 5 paper strength enhancement effect, 2 yield improvement effect, and size effect may be insufficient. Become.

本発明において、前記した陽イオン性含有グラフト化澱
粉共重合体の調製に際して、澱粉及び/又は変性澱粉の
使用量は20重量部〜60重量部であることが好ましい
。60重量部を越える場合、及びそれに対応して陽イオ
ン性基含有単量体混合物の使用量が40重量部未満であ
る場合には、安定な製品を得ることが難かしく、又紙力
増強効果9歩留り向上効果が不充分となる。一方、澱粉
類の使用量が20重量部未満である場合及びそれに対応
して陽イオン性基含有単量体混合物が80重量部を起え
る場合には、添加剤が高価なものとなり工業的使用に際
し、経済的制約を免れることができない。
In the present invention, the amount of starch and/or modified starch used in preparing the cationic grafted starch copolymer is preferably 20 parts by weight to 60 parts by weight. If the amount exceeds 60 parts by weight, and correspondingly if the amount of the cationic group-containing monomer mixture used is less than 40 parts by weight, it will be difficult to obtain a stable product and the paper strength enhancement effect will be reduced. 9. Yield improvement effect becomes insufficient. On the other hand, if the amount of starch used is less than 20 parts by weight, and if the amount of the cationic group-containing monomer mixture is 80 parts by weight, the additives become expensive and cannot be used industrially. In this process, economic constraints cannot be avoided.

本発明の陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合体は上
記澱粉類20〜60重量部を水中に分散せしめた後、加
熱溶解して得られる澱粉類水溶液中に陽イオン性基含有
単量体混合物40〜80重量部を添加し、充分に撹拌混
合した後、常法に従って重合開始剤を加えて重合せしめ
ることにより得られるものである。かかる重合開始剤の
具体例としては、過酸化水素、過硫酸カリ、過硫酸アン
モニウム、アルキルハイドロパーオキサイド等の過酸化
物、これらと還元剤との組合せからなる任意のレドック
ス開始剤系及びアゾ系開始剤等を挙げることが出来る。
The cationic group-containing grafted starch copolymer of the present invention is obtained by dispersing 20 to 60 parts by weight of the above starch in water, and then dissolving the starch by heating. It is obtained by adding 40 to 80 parts by weight of the mixture, stirring and mixing thoroughly, and then adding a polymerization initiator and polymerizing according to a conventional method. Specific examples of such polymerization initiators include hydrogen peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, peroxides such as alkyl hydroperoxides, arbitrary redox initiator systems consisting of combinations of these with reducing agents, and azo-based initiators. Agents, etc. can be mentioned.

なお、上記重合体混合物をあらかじめ重合して調製した
共重体を澱粉類と混合しただけでは経時安定性が劣り、
又効果も不充分である。
In addition, simply mixing a copolymer prepared by prepolymerizing the above polymer mixture with starch will result in poor stability over time;
Also, the effect is insufficient.

陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重体の添加量は目的
及び期待する効果の程度に応じて任意に変更して差し支
えないが、概して原料パルプスラ、リーのパルプ乾燥重
量に対して0.05〜5%、好ましくは0.1〜3%の
使用が適当である。
The amount of the cationic group-containing grafted starch copolymer may be changed arbitrarily depending on the purpose and the degree of the expected effect, but it is generally 0.05 to 5. %, preferably from 0.1 to 3%.

(ii)コロイド状硅醸成分について:本発明に使用す
るコロイド状硅酸(コロイダルシリカ)としては粒子径
が50mμ以下のもの、特に20+mμ以下のものが好
適である0例えば、日量化学工業(株)よりスノーテッ
クスの商品名で市販されている各種のものは、いずれも
粒子径が50μ−以下であり好適に使用しうる。
(ii) Regarding the colloidal silica component: The colloidal silica used in the present invention preferably has a particle size of 50 mμ or less, particularly 20+ mμ or less. Various products commercially available under the trade name Snowtex from Co., Ltd. all have particle diameters of 50 μm or less and can be suitably used.

本発明の実施に際して、コロイド状硅酸の添加量は、無
水硅酸(Sin、換算)重量で、原料パルプスラリーの
パルプ乾燥重量に対して一般的には0.01〜2%が使
用されるが、0.05〜0.5%の範囲が好ましい。コ
ロイド状硅酸は、併用される陽イオン性基含有グラフト
化澱粉共重合体との相互作用によって著効を発現し得る
もので、それ単独では全く有効ではない、それ故、その
添加量は有効最小限とすることが望ましい。
In carrying out the present invention, the amount of colloidal silicic acid added is generally 0.01 to 2% by weight of silicic anhydride (Sin, equivalent) based on the pulp dry weight of the raw material pulp slurry. However, the range of 0.05 to 0.5% is preferable. Colloidal silicic acid can exhibit remarkable effects through interaction with the cationic group-containing grafted starch copolymer used in combination, and is not effective at all on its own; therefore, the amount added is determined to be effective. It is desirable to keep it to a minimum.

(iii)m1紙方法について: 本発明になる製紙方法において、その他の製紙用添加剤
1例えばサイズ剤などの添加は常法通り行うことができ
る。
(iii) Regarding the m1 paper method: In the paper manufacturing method of the present invention, other paper manufacturing additives 1 such as sizing agents can be added in a conventional manner.

しかし、本発明による製紙方法においては非常に高い歩
留り効果及び優れた紙力増強効果、サイズ効果が発現さ
れるため、これを目的とした他の製紙用添加前の併用は
ほとんど必要ではない、なお1本発明はこれらの他の製
紙用添加剤の併用を何等拒むものではないことはいうま
でもない。
However, in the papermaking method according to the present invention, very high yield effects, excellent paper strength enhancement effects, and size effects are achieved, so it is hardly necessary to use other papermaking additives for this purpose. 1. It goes without saying that the present invention does not preclude the combined use of these other papermaking additives.

本発明の製紙方法は、上述の陽イオン性基含有グラフト
化澱粉共重合体とコロイド状硅酸とからなる製紙用添加
剤を製紙原料パルプスラリーに添加し、常法に従って抄
紙、乾燥するもので、両者の添加は任意の順序或いは同
時に行うことができる。
In the paper manufacturing method of the present invention, a paper manufacturing additive consisting of the above-mentioned cationic group-containing grafted starch copolymer and colloidal silicic acid is added to a papermaking raw material pulp slurry, and paper is made and dried according to a conventional method. , both can be added in any order or simultaneously.

(話)陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合体とコロ
イド状硅酸との相互作用について二両成分の相互作用に
ついては、発明者等においてその機構は充分に解明され
ていない、しかし両者それぞれ単独使用の場合と両者併
用の場合との比較において後者が絶大な相乗効果を発現
することから両者の相互作用の存在は疑う余地がないと
ころである。現在法のように推察している。コロイド状
硅酸、特に本発明の実施に好適に使用されるコロイド状
硅酸ゾルの粒子径は非常に微小であり、且つ強い陰イオ
ン性を呈しているため、陽イオン性基を有する物質には
、はぼ瞬間的に吸着されると考えられる。一方陽イオン
性基を有するグラフト化澱粉共重合体は弱い陰イオン性
を呈する通常のパルプ繊維や填料の表面に徐々に吸着さ
れる。この両者を原料パルプスラリーに添加すると上記
の反応が同時或いは、逐次に生起し、陽イオン性基含有
グラフト化澱粉共重合体の陽イオン性基とコロイド状硅
酸との有機−無機複合体を介して、パルプ繊維と填料と
の強固な結合が形成されるものと考えられる。又陽イオ
ン性基含有グラフト化澱粉共重合体中に陰イオン性基が
含有される場合には該イオン性基及びコロイド状硅酸粒
子の陰イオンと陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合
体中の陽イオン性基との分子間にイオン架橋結合して網
状構造を形成し、本発明の驚異的な紙力増強効果と歩留
り向上効果、サイズ効果を発現するものと推察される。
(Talk) Regarding the interaction between the cationic group-containing grafted starch copolymer and colloidal silicic acid The mechanism of interaction between the two components has not been fully elucidated by the inventors, but both There is no doubt about the existence of an interaction between the two since the latter exhibits a tremendous synergistic effect when used alone and when both are used in combination. It is currently being speculated as if it were a law. Colloidal silicic acid, especially colloidal silicic acid sol, which is preferably used in the practice of the present invention, has a very small particle size and exhibits strong anionic properties. is thought to be absorbed almost instantaneously. On the other hand, grafted starch copolymers having cationic groups are gradually adsorbed onto the surface of ordinary pulp fibers and fillers, which exhibit weak anionic properties. When both of these are added to the raw pulp slurry, the above reactions occur simultaneously or sequentially, forming an organic-inorganic composite of the cationic groups of the cationic group-containing grafted starch copolymer and colloidal silicic acid. It is thought that a strong bond between the pulp fibers and the filler is formed through this process. In addition, when an anionic group is contained in the grafted starch copolymer containing a cationic group, the ionic group and the anion of the colloidal silicic acid particles and the grafted starch copolymer containing a cationic group are combined. It is presumed that the molecules form a network structure through ionic cross-linking with the cationic groups therein, thereby producing the amazing paper strength increasing effect, yield improving effect, and size effect of the present invention.

(実 施 例) 以下、本発明について調整例、実施例、比較例に基づい
て更に具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を何
ら限定するものではない。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Adjustment Examples, Examples, and Comparative Examples, but these do not limit the scope of the present invention in any way.

調整例1゜ 90〜lOO℃でクツキングしたlO%濃度の市販の陽
イオン性澱粉(AMYLOFAX15. AVEBE社
製)水溶液100g、40%濃度のアクリルアミド水溶
液45g、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド4.
5g、アクリル酸0.4g、水67gの混合物を10%
硫酸溶液14.2gを用いてPH4,0に調整する1次
に温度を50℃で2%過硫酸アンモニウム(APS)水
溶液0 、6cc、2%重亜硫酸ソーダー(SBS)水
溶液0 、6cc添加して温度60〜70℃で3時間反
応させ、下記第1表に示す陽イオン性基含有グラフト化
澱粉重合体(A)を得た。
Preparation Example 1 100 g of a commercially available cationic starch (AMYLOFAX15. manufactured by AVEBE) aqueous solution with 10% concentration, cooked at 90° to 100°C, 45 g of a 40% aqueous acrylamide solution, 4.
5g, 0.4g of acrylic acid, and 67g of water at 10%
Adjust the pH to 4.0 using 14.2 g of sulfuric acid solution. First, adjust the temperature to 50°C by adding 0.6 cc of 2% ammonium persulfate (APS) aqueous solution and 0.6 cc of 2% sodium bisulfite (SBS) aqueous solution. The reaction was carried out at 60 to 70°C for 3 hours to obtain a cationic group-containing grafted starch polymer (A) shown in Table 1 below.

調整例2゜ 90〜100℃でクツキングした10%濃度の市販の陽
イオン性澱粉(AMYLOFAX15. AVEBE社
製)水溶液157g、40%濃度のアクリルアミド水溶
液40g、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド6.
6g、アクリル酸1gs水146gの混合物を10%硫
酸18.4 gを用いてPH4,0に調整する0次に混
合液を50℃で2%過硫酸アンモニウム(APS)溶液
0.8cc、2%重亜硫酸ソーダー(SBS)水溶液0
.8ccを添加して温度6〇−70℃で3時間反応させ
、下記第1表に示す陽イオン性基含有グラフト化澱粉重
合体(B)を得た。
Preparation Example 2 157 g of a 10% concentration commercially available cationic starch (AMYLOFAX15. manufactured by AVEBE) aqueous solution, 40 g of a 40% concentration acrylamide aqueous solution, dimethylaminopropylacrylamide 6.
A mixture of 6 g of acrylic acid, 1 g of acrylic acid and 146 g of water was adjusted to pH 4.0 using 18.4 g of 10% sulfuric acid. Next, the mixture was heated to 50°C with 0.8 cc of a 2% ammonium persulfate (APS) solution and 2% Sodium sulfite (SBS) aqueous solution 0
.. 8 cc was added and reacted at a temperature of 60-70°C for 3 hours to obtain a cationic group-containing grafted starch polymer (B) shown in Table 1 below.

実施例1〜2 L−BKP(c−3−F330cc)の1%パルプスラ
リーにニスカロン#800(重質炭酸カルシウム)30
重量%、中性サイズ剤(コロパールX−11K、アルケ
ンルコハク酸無水物)0.2%重量%、次いで調整例1
及び2で得られた陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重
合体(A)、(B)を0.3重量%添加して充分混合し
たのち、更にコロイド状硅酸ゾル(スノーテックス30
、粒子径10〜20mμ、8産化学工業製)を0.1%
(Sin、換算)重量%添加して充分に混合した。かく
して得られた各々の調整済みバルブスラリーTAPP1
スタンダードシートマシンにより常法通り抄紙して乾燥
した。得られた各々の手抄紙は調湿したのち、紙中填料
、填料歩留率、内部強度(IB)、ステキヒトを測定し
た。結果を下記第3表にあわせて示す。
Examples 1-2 Niscalon #800 (heavy calcium carbonate) 30 to 1% pulp slurry of L-BKP (c-3-F330cc)
% by weight, neutral sizing agent (Colopal X-11K, alkene succinic anhydride) 0.2% by weight, then Preparation Example 1
After adding 0.3% by weight of the cationic group-containing grafted starch copolymers (A) and (B) obtained in Steps 2 and 2 and mixing thoroughly, colloidal silicic acid sol (Snowtex 30
, particle size 10-20 mμ, manufactured by 8san Kagaku Kogyo) 0.1%
(Sin, converted) wt % was added and thoroughly mixed. Each adjusted valve slurry TAPP1 thus obtained
Paper was made and dried using a standard sheet machine in a conventional manner. After conditioning the humidity of each of the obtained handmade papers, the filler in the paper, the filler retention rate, the internal strength (IB), and the Stekkicht were measured. The results are also shown in Table 3 below.

比較例1〜3 実施例1における陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重
合体(A)、 CB)の使用に代えて、下記第2表の陽
イオン性基含有ポリマー(イ)、(ロ)、カチオン性澱
粉(ハ)を使用する以外は全〈実施例1と同様に操作し
て手抄紙を得た。これらの手抄紙についても同様の紙質
試験を行った。その結果を第3表に併せて記載する。
Comparative Examples 1 to 3 Instead of using the cationic group-containing grafted starch copolymers (A) and CB) in Example 1, cationic group-containing polymers (a) and (b) in Table 2 below were used. A handmade paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that cationic starch (c) was used. Similar paper quality tests were conducted on these handmade papers. The results are also listed in Table 3.

(以下余白) 実施例3.4 パルプL−BKP(c−3−F420cc)の1%パル
プスラリーにニスカロン#800(重質炭酸カルシウム
)20重量%、中性サイズ剤(コロバールx−11K、
アルケニルコハク酸無水物)0.2%重量%、調整例■
及び■で得られた陽イオン性含有グラフト化澱粉共重合
体(A)、(B)を0.3%重量%添加して充分に混合
したのち、更にコロイド状硅酸(スノーテックスS、粒
子径7〜9+sμ、8産化学工業製)を0.1重量%(
Sun、換算)添加して充分に混合した。かくして得ら
れた各々の調成済みパルプスラリーTAPP 1スタン
ダードシートマシンにより常法通り抄紙して乾燥した。
(Left below) Example 3.4 20% by weight of Niscalon #800 (ground calcium carbonate), neutral sizing agent (Corobar x-11K,
Alkenylsuccinic anhydride) 0.2% by weight, adjustment example■
After adding 0.3% by weight of the cationic grafted starch copolymers (A) and (B) obtained in (1) and (2) and thoroughly mixing them, colloidal silicic acid (Snowtex S, particles 0.1% by weight (diameter 7-9+sμ, made by 8san Kagaku Kogyo)
Sun, equivalent) was added and mixed thoroughly. Each of the prepared pulp slurries thus obtained was made into paper using a TAPP 1 standard sheet machine and dried in a conventional manner.

得られた各々の手抄紙は調湿したのち1紙中填料、填料
歩留率、内部強度(IB)、ステキヒトを測定した。結
果を第4表にあわせて示す。
After conditioning the humidity of each of the obtained handmade papers, the filler in each paper, filler retention rate, internal strength (IB), and Stekkicht were measured. The results are also shown in Table 4.

比較例4.5 実施例3におけるコロイド状硅酸(スノーテックスS1
粒子径7〜9■μ、日量化学工業ml)を無添加以外は
全〈実施例3と同様に操作して手抄紙を得た。これらの
手抄紙についても同様の紙質試験を行った。結果を第4
表に併せて記載する。
Comparative Example 4.5 Colloidal silicic acid (Snowtex S1) in Example 3
A hand-made paper was obtained in the same manner as in Example 3, except that the particle size was 7 to 9μ, ml of Nichiryo Kagaku Kogyo was not added. Similar paper quality tests were conducted on these handmade papers. 4th result
Also listed in the table.

比較例6 実施例3における調製例の及び■で得られた陽イオン性
基含有グラフト澱粉共重合体(A)を無添加以外は全〈
実施例3と同様に操作して手抄紙を得た。これらの手抄
紙についても同様の紙質試験を行った。その結果を第4
表に併せて記載する。
Comparative Example 6 All <
A handmade paper was obtained in the same manner as in Example 3. Similar paper quality tests were conducted on these handmade papers. The result is the fourth
It is also listed in the table.

(以下余白) (注)く試験方法〉 紙中填料:乾燥成紙の灰分測定結果から次式により算出
した。紙中填料(%)=紙中 灰分(%)÷0.564 内部強度(IB) : J−TAPPI紙パルプ試験方
法No18@ステキヒト : JIS P−8122上
記した一実施例、比較例の結果からみて1本発明になる
製紙方法を採用した場合、即ち製紙原料パルプスラリー
に陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合体とコロイド
状硅酸とを添加して製紙した場合、陽イオン性基含有ア
クリルアミド系単独、陽イオン性含有グラフト化澱粉共
重合体単独。
(See margin below) (Note) Test method> Paper filler: Calculated from the ash content measurement results of dry paper using the following formula. Filler in paper (%) = Ash content in paper (%) ÷ 0.564 Internal strength (IB): J-TAPPI paper pulp test method No. 18 @ Stekicht: JIS P-8122 Based on the results of the above-mentioned example and comparative example 1 When the paper manufacturing method according to the present invention is adopted, that is, when paper is manufactured by adding a cationic group-containing grafted starch copolymer and colloidal silicic acid to the papermaking raw material pulp slurry, cationic group-containing acrylamide-based Alone, cationic-containing grafted starch copolymer alone.

陽イオン性カチオン澱粉単独、あるいはコロイド状硅酸
の単独の場合と比較して填料歩留り効果、内部強度(I
B)効果、サイズ効果において均整のとれた優れた紙が
得られことがわかる。
The filler retention effect and internal strength (I
B) It can be seen that an excellent paper with well-balanced effects and size effects was obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明になる製紙方法によると非常に高い填料歩留り効
果が得られ、且つ強度の高い、サイズ効果の良い成紙が
得られる。それ故に高価な中性サイズ剤を用いる製紙に
おいても、あるいは環流含有量の高い紙を製造する場合
においても中性サイズ剤や填料が良くパルプ繊維に吸着
するため原料パルプスラリーへのサイズ剤、又は填料の
添加率を最小限にすることができ、これがため抄紙機ワ
イヤー上での水切れが良くなり、またワイヤー摩耗の軽
減、湿紙強度の向上による紙切れ発生の防止、ワイヤー
毛布等へのピッチ汚れの防止等、各種の操業性が改善さ
れる。又、填料歩留り率の向上は白水中に懸濁している
固体粒子(SS)を減少して原料の有効利用と排水処理
負荷の軽減に役立つものである。更に、本発明の製紙方
法は得られる成紙の強度が非常に高いため、成紙中の填
料含有率を一層高めることができ、パルプ資源の節約と
大幅な製紙コストの減紙を可能ならしめるという優れた
工業的価値を有する。
According to the paper making method of the present invention, a very high filler retention effect can be obtained, and paper with high strength and good size effect can be obtained. Therefore, even in paper manufacturing that uses expensive neutral sizing agents, or when producing paper with a high recirculation content, neutral sizing agents and fillers adsorb well to pulp fibers, so sizing agents for raw pulp slurry, or The addition rate of filler can be minimized, which improves water drainage on the paper machine wire, reduces wire abrasion, improves wet paper strength, prevents paper breakage, and prevents pitch stains on wire blankets, etc. Various operability will be improved, such as prevention of In addition, improving the filler retention rate reduces solid particles (SS) suspended in white water, which helps to effectively utilize raw materials and reduce the burden of wastewater treatment. Furthermore, since the paper produced by the paper manufacturing method of the present invention has extremely high strength, it is possible to further increase the filler content in the paper, making it possible to save pulp resources and significantly reduce paper manufacturing costs. It has excellent industrial value.

特許出願人   星光化学工業株式会社代理人 弁理士
 水 野 喜 夫 手続ネ甫正書(自発) 昭和62年6月8日
Patent applicant Seiko Kagaku Kogyo Co., Ltd. Agent Patent attorney Yoshio Mizuno Procedural notice (spontaneous) June 8, 1988

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)、製紙原料パルプスラリーに (A)陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合体、及び (B)コロイド状硅酸 を添加し、常法に従って抄紙、乾燥することを特徴とす
る製紙方法。 2)、製紙原料パルプスラリーが、填料を含有するもの
である特許請求の範囲第1項に記載の製紙方法。 3)、填料が、炭酸カルシウムである特許請求の範囲第
2項に記載の製紙方法。 4)、陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合体が、澱
粉類水溶液中において、 (a)陽イオン性基含有単量体及び (b)(メタ)アクリルアミド を必須成分とするモノマー類を共重合せしめて得られる
ものである特許請求の範囲第1項、第2項、又は第3項
に記載の製紙方法。 5)、陽イオン性基含有グラフト化澱粉共重合体が、澱
粉類20〜60重量部を含有する水溶液中において、 (a)陽イオン性基含有単量体2〜25モル%(b)(
メタ)アクリルアミド65〜96モル%、及び (c)(メタ)アクリル酸2〜10モル% を含有する単量体混合物40〜80重量部を共重合せし
めて得られるものである特許請求の範囲第4項に記載の
製紙方法。 6)、澱粉類が、陽イオン性澱粉である特許請求の範囲
第4項、又は第5項に記載の製紙方法。 7)、陽イオン性基含有単量体が、ジアルキルアミノア
ルキル(メタ)アクリルアミドである特許請求の範囲第
4項、又は第5項に記載の製紙方法。 8)、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミ
ドが、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド
である特許請求の範囲第7項に記載の製紙方法。 9)、コロイド状硅酸が、5〜20mμの粒子径を有す
るものである特許請求の範囲第1項、第2項、第3項、
第4項、又は第5項記載の製紙方法。
[Scope of Claims] 1) Adding (A) a cationic group-containing grafted starch copolymer and (B) colloidal silicic acid to a pulp slurry as a raw material for papermaking, followed by papermaking and drying according to a conventional method. Characteristic paper manufacturing method. 2) The papermaking method according to claim 1, wherein the papermaking raw material pulp slurry contains a filler. 3) The paper manufacturing method according to claim 2, wherein the filler is calcium carbonate. 4) The cationic group-containing grafted starch copolymer co-contains (a) a cationic group-containing monomer and (b) monomers containing (meth)acrylamide as essential components in an aqueous starch solution. The paper manufacturing method according to claim 1, 2, or 3, which is obtained by polymerization. 5) In an aqueous solution containing 20 to 60 parts by weight of starch, the cationic group-containing grafted starch copolymer (a) 2 to 25 mol% of the cationic group-containing monomer (b) (
Claim 1, which is obtained by copolymerizing 40 to 80 parts by weight of a monomer mixture containing 65 to 96 mol% of meth)acrylamide and 2 to 10 mol% of (c) (meth)acrylic acid. The paper manufacturing method described in Section 4. 6) The paper manufacturing method according to claim 4 or 5, wherein the starch is a cationic starch. 7) The paper manufacturing method according to claim 4 or 5, wherein the cationic group-containing monomer is dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide. 8) The paper manufacturing method according to claim 7, wherein the dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide is dimethylaminopropyl (meth)acrylamide. 9) Claims 1, 2, and 3, wherein the colloidal silicic acid has a particle size of 5 to 20 mμ.
The paper manufacturing method according to item 4 or 5.
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