KR20050058785A - Introduction and manufacturing method of bentonite involving dispersion polymer - Google Patents

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KR20050058785A
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Abstract

본 발명은 제지 공정 특히 습부 파트(wet-end) 보류 및 배수의 개선을 위해 사용하기 위한 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to water-soluble polymer dispersions containing bentonite for use in improving the papermaking process, in particular wet-end retention and drainage, and methods for their preparation.

본 발명은 전체 조성물 총중량에 대하여 1 ~ 10 중량%의 화학식 1 의 화합물, 0 ~ 20 중량%의 화학식 2 의 화합물, 0.1 ~ 10 중량%의 벤토나이트, 및 전체 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 함유하는, 수용성 중합체 분산액을 제공한다.The present invention provides 1 to 10% by weight of the compound of Formula 1, 0 to 20% by weight of the compound of Formula 2, 0.1 to 10% by weight of bentonite, and water such that the total composition is 100% by weight It provides a water-soluble polymer dispersion containing.

Description

벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액 및 그의 제조방법 {INTRODUCTION AND MANUFACTURING METHOD OF BENTONITE INVOLVING DISPERSION POLYMER}Water-soluble polymer dispersion containing bentonite and its preparation method {INTRODUCTION AND MANUFACTURING METHOD OF BENTONITE INVOLVING DISPERSION POLYMER}

본 발명은 제지 공정에서의 보류 및 배수의 개선을 위한 수용성 중합체 분산액에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 특정의 양이온성 단량체와 함께 벤토나이트를 필수적으로 함유하는 수용성 중합체 분산액 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to water soluble polymer dispersions for the improvement of retention and drainage in papermaking processes. More specifically, the present invention relates to water soluble polymer dispersions which essentially contain bentonite in combination with certain cationic monomers and methods for their preparation.

종이 및 판지의 제조에 있어서, 제지 공정 중 보류 및 배수의 효율을 높이기 위하여 친수성 고분자와 함께 유기 합성물질, 무기 광물질이 사용되고 있으며, 이에 대한 종래 기술은 다음과 같다. In the manufacture of paper and cardboard, organic synthetic materials and inorganic minerals are used together with hydrophilic polymers in order to increase the efficiency of retention and drainage during the papermaking process, and the related art is as follows.

미국 특허 제 4,753,710 호에는 지료에 유기 중합체 물질과 무기물을 병행하여 사용할 경우, 보류, 배수, 건조 또는 지합이 개선된다고 개시되어 있다. 특히 분자량 500,000 이상의 양이온성 중합체를 건조 펄프 대비 0.03 중량%이상 첨가하고, 하나 이상의 전단 단계를 거친 후 벤토나이트를 일반적으로는 0.03 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.08 내지 0.25 중량%를 첨가하면 보류 및 배수에 우수한 개선 효과가 있다고 개시되어 있다.U.S. Patent No. 4,753,710 discloses improved retention, drainage, drying or coalescence when combined with organic polymer materials and inorganics in the stock. Especially when cationic polymers having a molecular weight of 500,000 or more are added at least 0.03% by weight relative to the dry pulp, and after one or more shearing steps, bentonite is generally added in a range of 0.03 to 0.5% by weight, preferably 0.08 to 0.25% by weight. It is disclosed that there is an excellent improvement effect.

미국 특허 제4,388,150호 및 제4,710270호 에는 양성전분(Cationic Starch)과 유기 중합체에 콜로이달 실리카를 사용하는 보류, 배수, 지력 시스템을 예시하고 있다.U.S. Patent Nos. 4,388,150 and 4,710270 illustrate retention, drainage, and intelligence systems using colloidal silica in cationic starch and organic polymers.

또한 미국 특허 제5,185,062호 및 제5,098,520호에는 고분자량의 양이온성 중합체와 중분자량의 음이온성 중합체를 사용하는 시스템을 개시하고 있으며, 미국 특허 제6,238,521호에는 유기 응결제(Coagulant) 와 디알릴디메틸암모늄클로라이드를 함유하는 중합체에 폴리아크릴산의 공중합체와 같은 유기물, 벤토나이트와 같은 무기물, 및 실리카 졸로 이루어진 군으로부터 선택된 미세입자를 가하는 방법으로 보류 및 배수를 향상시킬 수 있다고 제시하고 있다. U.S. Pat.Nos. 5,185,062 and 5,098,520 also disclose systems using high molecular weight cationic polymers and medium molecular weight anionic polymers, while US Pat. No. 6,238,521 discloses organic coagulants and diallyldimethylammonium chlorides. It is suggested that retention and drainage can be improved by adding microparticles selected from the group consisting of an organic material such as a copolymer of polyacrylic acid, an inorganic material such as bentonite, and a silica sol to a polymer containing.

미국특허 제4,929,655호 및 제5,587,415호에는 염 용액 중에서 중합되는 분산중합체의 제조와 그 적용방법에 관하여 예시하고 있다. 또한, 한국특허 제1998-034277호에서 콜로이달 실리카를 포함하는 미립자 보류용 수용성 고분자 분산액 및 그 제조방법에 관하여 예시하고 그 효과가 종래의 기술보다 우수하다고 기술하고 있다.U.S. Patent Nos. 4,929,655 and 5,587,415 exemplify the preparation of dispersion polymers polymerized in salt solutions and their application. In addition, Korean Patent No. 1998-034277 exemplifies a particulate water-soluble water dispersion containing colloidal silica and a method for preparing the same, and describes that the effect is superior to that of the prior art.

이와 같이 제지 공정 중 보류 및 배수의 효율을 높이기 위하여 벤토나이트와 같은 무기물들이 보류 향상제로 널리 사용되고 있으며, 양이온성 보류제와 함께 병행하여 사용되는 것이 일반적이다. 그러나, 벤토나이트는 분말 형태로 작업 시 분진이 다량 발생하여 호흡기 장애를 일으킬 수 있고, 작업장 주변에 떨어진 분말 벤토나이트는 물에 닿으면 미끄러워져 안정사고를 일으킬 수 있었다.As such, in order to increase the efficiency of retention and drainage during the papermaking process, inorganic materials such as bentonite are widely used as retention enhancers, and are generally used in combination with cationic retention agents. However, bentonite can cause respiratory failure due to the large amount of dust when working in powder form, and the powder bentonite that has fallen around the workplace can slip on water and cause a safety accident.

한편, 최근 일본 특허공개 공보 제2003-96112호에서는 벤토나이트, 카오린 등의 무기 입자의 존재 하에서의 음이온성 중합 미립자로부터 이루어지는 분산액을 개시하고 있으며, 이와 같이 제지 공정에서의 보류 및 배수의 개선을 위한 노력은 계속되고 있다.On the other hand, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-96112 discloses a dispersion composed of anionic polymerized fine particles in the presence of inorganic particles such as bentonite and kaolin, and thus efforts to improve retention and drainage in the papermaking process are It is going on.

본 출원인은 특정 양이온성 단량체와 함께 벤토나이트를 필수적으로 함유하는 수용성 중합체 분산액이 제지 공정에서의 보류 및 배수의 효율을 향상시킬 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Applicants have found that a water soluble polymer dispersion essentially containing bentonite in combination with certain cationic monomers can improve the efficiency of retention and drainage in the papermaking process, and has completed the present invention.

이러한 본 발명의 기술상의 특징은 벤토나이트를 양이온성 보류제와 병행하여 각각 사용한 종래 기술과는 달리, 이 두 물질을 하나의 물질로 통합한데 있다. 또한, 벤토나이트가 음이온임에도 불구하고, 양이온성 단량체와 결합하여 겔화 (gelation) 되지 않는 특성을 가지고 있다는 것이다.This technical feature of the present invention is that, unlike the prior art, respectively, in which bentonite is used in parallel with a cationic retention agent, the two materials are integrated into one material. In addition, although bentonite is an anion, it has a property of not being gelled by combining with a cationic monomer.

상기 일본 공개특허공보 제2003-96112호에서도 벤토나이트, 카오린 등의 무기물이 아크릴산이나 이타콘산 등의 음이온성 단량체에 첨가되어 분산 중합된 수용성 중합체를 개시하고 있으나, 본 발명은 이와는 달리 양이온성 단량체를 기본으로 하고 있다.Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-96112 also discloses a water-soluble polymer in which inorganic substances such as bentonite and kaolin are added to anionic monomers such as acrylic acid or itaconic acid to be dispersed and polymerized, but the present invention is based on cationic monomers. I am doing it.

본 발명의 벤토나이트를 함유한 수용성 중합체 분산액은 종래 기술과 다음과 같은 차별성을 갖는다.The water-soluble polymer dispersion containing bentonite of the present invention has the following distinctions from the prior art.

본 발명에 의하면, 미국 특허 제4,753,710호에 개시된 두 가지 약품의 효과를 한가지 약품 속에 집약시켰다고 볼 수 있으며, 이와 같이 양이온성 단량체 및 벤토나이트가 통합된 본 발명에 의한 수용성 중합체의 경우, 일반적인 유기 중합체의 선상 고분자 기능과 함께 입체 안정화 기능을 추가로 가지고 있어 전단력에 강하고 배수에 우수한 효과를 나타낼 수 있다.According to the present invention, it can be seen that the effects of the two drugs disclosed in U.S. Patent No. 4,753,710 are integrated in one drug. Thus, in the case of the water-soluble polymer according to the present invention in which the cationic monomer and the bentonite are integrated, It has a three-dimensional stabilization function in addition to the linear polymer function, it is strong in shear force and can exhibit an excellent effect on drainage.

상기 입체 안정화 기능이란, 지료에 투입된 벤토나이트 수용액 중의 고분자가 자체 벤토나이트와 일종의 망사 구조를 형성하여 지료의 플럭(floc) 이 일정한 크기와 간격을 유지하는 기능을 말한다.The steric stabilization function refers to a function in which a polymer in bentonite aqueous solution injected into a stock forms its own bentonite and a kind of network structure so that the floc of the stock maintains a constant size and interval.

이러한 입체 안정화 기능을 갖는 벤토나이트를 함유하는 수용액 중합체를 사용하면 그 동안 한계가 있었던 특히, 고속 초지기 및 고 미세분 함유 재활용지, 고 회분(ash)(충전재) 지종에서 보류/배수를 원활히 달성할 수 있다.The use of an aqueous solution polymer containing bentonite having such steric stabilization function can smoothly achieve retention / drainage in high speed paper machine, high fine ash-containing recycled paper, and high ash (filler) paper. have.

또한, 본 발명에 의한 벤토나이트를 함유한 수용액 중합체에는 디메틸아민/에피클로로히드린/에틸렌아민삼중합체와 폴리에틸렌이민이 공중합되어 있어 전하중화와 음이온 잔여물(anion trash) 제거, 배수에도 우수한 효과를 나타낸다. 그 이유는, 디메틸아민/에피클로로히드린/에틸렌아민삼중합체는 기존에 전하중화 및 음이온 잔여물 제거, 코팅 파지(Art Broke) 전처리제 등으로 널리 사용되어 왔으며, 폴리에틸렌이민은 다층지 단망의 초지기에서 탈수(특히 프레스 파트)에 사용되었던 제품이기 때문이다. 이러한 이유로 입자안정성과 전화중화, 음이온 잔여물 제거, 탈수 향상을 동시에 달성 할 수 있다. In addition, the aqueous solution polymer containing bentonite according to the present invention is copolymerized with dimethylamine / epichlorohydrin / ethyleneamine terpolymer and polyethyleneimine to exhibit excellent effects on charge neutralization, removal of anion trash and drainage. . The reason is that dimethylamine / epichlorohydrin / ethyleneamine terpolymers have been widely used as charge neutralization, anion residue removal, and coating broth (Art Broke) pretreatment, and polyethyleneimine is a multi-layer paper machine. This is because the product was used for dehydration (particularly press parts). For this reason, particle stability, conversion neutralization, anion residue removal, and dehydration can be simultaneously achieved.

본 발명은 제지 공정 중 보류 및 배수, 그리고 전하중화, 음이온 잔여물 (anion trash) 제거와 같은 결과를 종래의 제품과 기술로는 여러 가지 공정과 약품을 사용하여야 하지만 본 발명의 특징은 한 공정으로 집약시키는 것이다. The present invention has to use a variety of processes and chemicals with conventional products and techniques, such as retention and drainage during the papermaking process, neutralization of charges and removal of anion trash, but the characteristics of the present invention is one process. To be intensive.

본 발명에 의한 벤토나이트를 함유한 수용액을 사용하면 종래에 한계가 있었던 특히, 고속 초지기 및 고 미세분 함유 재활용지, 고 회분(충전재)지종에서 보류/배수를 원활히 달성 할 수 있다.By using the aqueous solution containing bentonite according to the present invention, retention / drainage can be smoothly achieved in high speed paper machine, high fine powder-containing recycled paper, and high ash (filler) paper, which have been conventionally limited.

결국, 본 발명의 제 1 목적은 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액을 제공하는 것이다.After all, the first object of the present invention is to provide a water-soluble polymer dispersion containing bentonite.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is also a second object of the present invention to provide a method for producing a water-soluble polymer dispersion containing bentonite.

본 발명의 제 1 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 하기 화학식 1 의 화합물, 하기 화학식 2 의 화합물 및 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액을 제공한다.As a means for realizing the first object of the present invention, there is provided a water-soluble polymer dispersion containing a compound of formula (1), a compound of formula (2) and bentonite.

보다 구체적으로, 본 발명은 전체 조성물 총중량에 대하여 1 ~ 10 중량%의 화학식 1 의 화합물, 0 ~ 20 중량%의 화학식 2 의 화합물, 0.1 ~ 10 중량%의 벤토나이트, 및 전체 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 함유하는, 수용성 중합체 분산액을 제공한다.More specifically, the present invention provides 1 to 10% by weight of the compound of Formula 1, 0 to 20% by weight of the compound of Formula 2, 0.1 to 10% by weight of bentonite, and 100% by weight of the total composition. A water-soluble polymer dispersion is provided which contains water to

(식 중, (In the meal,

R1 은 수소 또는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이고;R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;

R2 및 R3 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이며;R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms;

A1 는 산소 또는 아민기이고, B1 는 탄소수 2 내지 8, 바람직하게는 탄소수 2 내지 4 의 알킬렌기 또는 하이드로 프로필렌기이고, X1 - 는 상대 음이온임)A 1 is an oxygen or amine group, B 1 is an alkylene or hydropropylene group having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, and X 1 is a counter anion)

(식 중, (In the meal,

R4 는 수소 또는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이고;R 4 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;

R5 및 R6 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이며;R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms;

R7 는 수소 또는 탄소수 1 내지 4, 바람직하게는 탄소수 1 내지 2 의 알킬기이고;R 7 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms;

A2 는 산소 또는 아민기이고;A 2 is oxygen or an amine group;

B2 는 탄소수 2 내지 8, 바람직하게는 탄소수 2 내지 4 의 알킬렌기 또는 하이드로 프로필렌기이고, X2 - 는 상대 음이온임.)B 2 is an alkylene group or a hydropropylene group having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, and X 2 is a counter anion.)

이하에서, 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention in more detail.

본 발명은 특정 양이온성 단량체 및 벤토나이트를 필수적으로 함유하는 수용성 중합체 분산액에 관한 것이다.The present invention relates to a water soluble polymer dispersion which essentially contains certain cationic monomers and bentonite.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액은 상기 화학식 1 로 표시되는 양이온성 단량체, 상기 화학식 2 로 표시되는 양이온성 단량체, 벤토나이트를 함유하며, 임의의 기타 첨가물을 함유할 수 있다.The water-soluble polymer dispersion according to the present invention contains a cationic monomer represented by the formula (1), a cationic monomer represented by the formula (2), bentonite, and may contain any other additives.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액은 상기 화학식 1 로 표시되는 양이온성 단량체를 1 ~ 10 중량%를 함유한다. 화학식 1 로 표시되는 양이온성 단량체로서는 디메틸아미노아크릴레이트 벤질클로라이드 4급화 이다.The water-soluble polymer dispersion according to the present invention contains 1 to 10% by weight of the cationic monomer represented by the formula (1). The cationic monomer represented by the formula (1) is dimethylaminoacrylate benzyl chloride quaternization.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액은 상기 화학식 2 로 표시되는 양이온성 단량체를 0 ~ 20 중량%를 함유한다. 화학식 2 로 표시되는 양이온성 단량체로서는 디메틸아미노에틸 아크릴레이트 메타크롤라이드 4급화를 들 수 있다.The water-soluble polymer dispersion according to the present invention contains 0 to 20% by weight of the cationic monomer represented by the formula (2). Examples of the cationic monomer represented by the formula (2) include dimethylaminoethyl acrylate methacrylate quaternization.

상기 화학식 1 로 표시되는 양이온성 단량체는 본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액에 단독으로 함유될 수 있으며, 화학식 2 로 표시되는 양이온성 단량체와 혼합하거나, 또는 화학식 1 및 화학식 2 의 공중합체 형태로 사용될 수 있다. 혼합 시, 화학식 1 및 화학식 2 의 화합물의 혼합 비율은 0.2:9.8 내지 9.8:0.2이며 적용되는 제지의 종류에 따라 그 비율을 조정한다.The cationic monomer represented by Formula 1 may be contained alone in the water-soluble polymer dispersion according to the present invention, may be mixed with the cationic monomer represented by Formula 2, or may be used in the form of a copolymer of Formula 1 and Formula 2 have. At the time of mixing, the mixing ratio of the compounds of the formulas (1) and (2) is 0.2: 9.8 to 9.8: 0.2 and the ratio is adjusted according to the type of paper applied.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액은 벤토나이트를 0.1 ~ 10 중량%, 바람직하게는 0.5 ~ 3.0 중량% 함유한다. 벤토나이트의 종류는 특별히 한정되어 있지는 않으나, 칼슘 변성 벤토나이트 및 나트륨 변성 벤토나이트등이 바람직하게 사용된다The water-soluble polymer dispersions according to the present invention contain bentonite from 0.1 to 10% by weight, preferably from 0.5 to 3.0% by weight. Although the kind of bentonite is not specifically limited, calcium modified bentonite, sodium modified bentonite, etc. are used preferably.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액은 필수적으로 양이온성 단량체 및 벤토나이트를 함유하나, 그 외에 추가로 10 ~ 30 중량%의 음이온 염, 1.0 ~ 10 중량%의 분산 안정제, 0.5 ~ 10 중량%의 아크릴아마이드, 0.2 ~ 3.0 중량%의 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드를 함유할 수 있다. The water-soluble polymer dispersions according to the present invention essentially contain cationic monomers and bentonite, but in addition, 10 to 30% by weight of anionic salts, 1.0 to 10% by weight of dispersion stabilizers, 0.5 to 10% by weight of acrylamide, It may contain 0.2-3.0% by weight of dimethyl diallyl ammonium chloride.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액에 함유될 수 있는 음이온염은 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 황산 암모늄, 황산수소 암모늄, 황산 나트륨, 황산수소 나트륨, 황산 마그네슘, 황산수소 마그네슘, 황산 알루미늄, 황산수소 알루미늄, 염화 나트륨, 염화 암모늄, 인산 암모늄, 인산 나트륨, 구연산 나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되어지며, 주로 2가 염이 사용되며, 제품의 특성에 따라 1가 염도 소량 첨가하여 사용될 수 있다.The anion salt which may be contained in the water-soluble polymer dispersion according to the present invention is not particularly limited, but preferably ammonium sulfate, ammonium hydrogen sulfate, sodium sulfate, sodium hydrogen sulfate, magnesium sulfate, magnesium hydrogen sulfate, aluminum sulfate, hydrogen sulfate It is selected from the group consisting of aluminum, sodium chloride, ammonium chloride, ammonium phosphate, sodium phosphate, sodium citrate, mainly divalent salts are used, depending on the characteristics of the product can also be used by adding a small amount of monovalent salts.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액에 함유될 수 있는 분산제 안정제는 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 디메틸아민/에피클로로히드린/에틸렌아민 삼중합체, 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드 중합체 및 폴리에틸렌이민 등을 사용할 수 있다.The dispersant stabilizer that may be contained in the water-soluble polymer dispersion according to the present invention is not particularly limited, but preferably dimethylamine / epichlorohydrin / ethyleneamine terpolymer, dimethyl diallyl ammonium chloride polymer, polyethyleneimine, and the like can be used. have.

본 발명의 제 2 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 화학식 1 의 화합물, 임의의 화학식 2 의 화합물 및 기타 첨가물에 일부의 벤토나이트를 가열 혼합하는 제 1 단계; 중합 개시제를 첨가하여 중합하는 제 2 단계; 나머지 벤토나이트 및 2 차 중합 개시제를 추가로 첨가하여 재중합하는 제 3 단계; 및 음이온염을 첨가하여 중합체를 수득하는 제 4 단계를 포함하는 수용성 중합체 분산액의 제조 방법을 제공한다. Means for realizing a second object of the present invention, comprising: a first step of heating and mixing a part of bentonite with a compound of formula 1, optionally a compound of formula 2 and other additives; A second step of polymerization by adding a polymerization initiator; A third step of further polymerizing by further adding the remaining bentonite and the secondary polymerization initiator; And a fourth step of adding a anion salt to obtain a polymer.

상기 제 1 단계에 있어서, 기타 첨가물은 음이온염, 분산제 안정제, 아크릴아마이드 및 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In the first step, other additives include, but are not limited to, anionic salts, dispersant stabilizers, acrylamide and dimethyl diallyl ammonium chloride.

상기 제 1 단계에서의 가열 온도는 20 내지 70 ℃, 바람직하게는 25 내지 55 ℃ 이고, 교반 속도는 20 내지 400 rpm, 바람직하게는 150 내지 300 rpm 이다. The heating temperature in the first step is 20 to 70 ℃, preferably 25 to 55 ℃, the stirring speed is 20 to 400 rpm, preferably 150 to 300 rpm.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액의 제조에 사용되는 중합 개시제로서는 특별히 한정되어 있지는 않지만, AIBN-(질소계)-2,2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드로클로라이드가 바람직하게 사용된다. Although it does not specifically limit as a polymerization initiator used for manufacture of the water-soluble polymer dispersion which concerns on this invention, but AIBN- (nitrogen type) -2,2- azobis 2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydro Chloride is preferably used.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액의 제조 시, 벤토나이트는 반응 초기에 한 번에 첨가할 수 있으나, 반응 초기와 중기에 분할하여 첨가하는 것이 바람직하며, 이는 생산 과정 중 기계적 과부하를 감소시킬 수 있기 때문이다. 벤토나이트를 분할하여 첨가할 경우, 첨가할 전체 분량의 0.1 내지 10 %를 제 1 단계에서 첨가하고, 나머지 분량을 제 3 단계에서 첨가하는 것이 바람직하다. In preparing the water-soluble polymer dispersion according to the present invention, bentonite may be added at one time at the beginning of the reaction, but it is preferable to add it separately in the initial and middle stages of the reaction, since it may reduce mechanical overload during the production process. . When bentonite is added separately, it is preferable to add 0.1 to 10% of the total amount to be added in the first step and the remaining amount in the third step.

상기 제 3 단계에서 벤토나이트의 분할 투입은 2 차 개시제 투입 10 분 내지 60 분 전, 바람직하게는 20 분 내지 40 분, 가장 바람직하게는 약 30 분 전에 수행하는 것이 바람직하다.The split dose of bentonite in the third step is preferably performed 10 minutes to 60 minutes before the secondary initiator input, preferably 20 minutes to 40 minutes, most preferably about 30 minutes before.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액은 친수성 셀룰로오스와 활석, 점토, CaCO3, TiO2 등의 광물 충전제를 주원료로 하는 제지공정에 사용되는 벤토나이트를 함유하는 것을 특징으로 하고 있으며, 양이온 단량체를 2 몰% 이상을 함유하는 수용성 단량체 혼합물을 음이온염의 용액 중에서 제조되어진다.The water-soluble polymer dispersion according to the present invention is characterized in that it contains hydrophilic cellulose and bentonite used in the papermaking process mainly containing mineral fillers such as talc, clay, CaCO 3 , TiO 2 , and at least 2 mol% of cationic monomers. A water soluble monomer mixture containing the above is prepared in a solution of anionic salts.

본 발명에 의한 수용성 중합체 분산액은 종래의 제품과는 달리 중합 및 최종 pH 에 영향을 받지 않는다. 한국 특허 제1998-0082096호에는 최종 제품의 pH 를 4.0 이하로 맞춘다고 기술되어 있으며, 이렇게 pH 를 낮추기 위해서는 강산 용액, 예를 들어 빙초산, 염산, 황산 등을 첨가하여야 하는 번거로움이 있고, 안전상의 문제도 있다. 그러나 본 발명에 의하면 반응 시작부터 최종 생성물까지 pH 의 변화가 거의 없으며, 최종 생성물의 pH 는 벤토나이트의 첨가량에 따라 4.5 내지 6.0 의 범위에 속한다.The water-soluble polymer dispersions according to the present invention, unlike conventional products, are not affected by polymerization and final pH. Korean Patent No. 1998-0082096 describes adjusting the pH of the final product to 4.0 or less. In order to lower the pH, it is troublesome to add a strong acid solution such as glacial acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. There is a problem. However, according to the present invention, there is almost no change in pH from the start of the reaction to the final product, and the pH of the final product is in the range of 4.5 to 6.0 depending on the amount of bentonite added.

또한, 본 발명의 특징 중에 하나는 반응 종료 2 시간 내지 6 시간 이전에 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후 반응 종결제 및 잔존 단량체 제거제를 투입하여 제품의 안정성을 확보하고, 잔존 단량체를 최소화 하였다. In addition, one of the characteristics of the present invention was to increase the reaction temperature 10 to 15 ℃ before the end of the reaction 2 hours to 6 hours to ensure the stability of the product by minimizing the remaining monomers by adding a reaction terminator and residual monomer remover .

[실시예]EXAMPLE

이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited only to a following example.

하기 실시예에서 제조된 수용성 중합체는 약 1 kg 정도의 양이 되도록 반응시켰다.The water-soluble polymer prepared in the following example was reacted to an amount of about 1 kg.

실시예 1Example 1

가열과 냉각이 가능한 플라스크 내에 황산 암모늄 16.8 중량%, 아크릴아미드 25.9 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트벤질클로라이드염 2.56 중량%, 디메틸아민에피클로로히드린에틸렌아민 삼중합체 2.4%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 중합체 0.75 중량%, 디아릴디메틸암모늄클로라이드중합체 3.43 중량%, 글리세린 0.45 중량%, 탈이온화된 물 36.778 중량%을 투입하여 교반하면서, 벤토나이트 4.5 중량%를 투입한다. 이때, 플라스크 내부에는 지속적으로 질소 기체를 불어넣어 주면서 가열 교반하고, 교반 속도는 150 내지 300 rpm으로 한다. 온도가 33 ℃ 에 도달하면 아조비스계 중합촉매를 0.0015 중량%을 첨가한다. 약 6 시간동안 반응시킨 후, 벤토나이트 1.429 중량%를 투입하고, 다시 약 30 분 후에 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.0015 중량%을 추가로 투입 한 후 약 10 내지 14 시간 경과 후 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후 과황산 암모늄을 총량의 0.03%내지 0.06%를 투입한 1 내지 2분 정도 후 중아황산 나트륨을 총량의 0.15%내지 0.3%를 추가 투입 후 황산나트륨 6.5 중량%을 투입한 후 수득된 반응 생성물을 필터에 통과시켜 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체를 수득하였다.16.8% by weight of ammonium sulfate, 25.9% by weight of acrylamide, 2.56% by weight of dimethylaminoethylacrylatebenzylchloride salt, 2.4% of dimethylamine epichlorohydrinethyleneamine terpolymer in a flask that can be heated and cooled, dimethylaminoethylacrylatemethyl 0.75% by weight of chloride polymer, 3.43% by weight of diaryldimethylammonium chloride polymer, 0.45% by weight of glycerin, and 36.778% by weight of deionized water were added thereto while stirring and 4.5% by weight of bentonite. At this time, the flask is heated and stirred while continuously blowing nitrogen gas, the stirring speed is 150 to 300 rpm. When the temperature reaches 33 ° C., 0.0015% by weight of azobis-based polymerization catalyst is added. After reacting for about 6 hours, 1.429% by weight of bentonite was added, followed by additional addition of 0.0015% by weight of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride after about 30 minutes. After about 10 to 14 hours, the reaction temperature was increased to 10 to 15 ° C., and then, for about 1 to 2 minutes after adding 0.03% to 0.06% of ammonium persulfate, 0.15% to 0.3% of the total amount of sodium bisulfite was added. After further addition, 6.5 wt% of sodium sulfate was added, and the reaction product obtained was passed through a filter to obtain a water-soluble polymer containing bentonite.

실시예 2Example 2

가열과 냉각이 가능한 플라스크 내에 황산 암모늄 15.2 중량%, 아크릴아미드 13.894 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트벤질클로라이드 4급염 12.676 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 3.64 중량%, 디메틸아민에피클로로히드린에틸렌아민 삼중합체 0.675%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 중합체 1.5 중량%, 디아릴디메틸암모늄클로라이드 중합체 0.553 중량%, 글리세린 0.4 중량%, 탈이온화된 물 39.0 중량%을 투입하여 교반하면서, 벤토나이트 4.5 중량%를 투입한다. 이때, 플라스크 내부에는 지속적으로 질소 기체를 불어넣어 주면서 가열 교반하고, 교반속도는 150 ~ 300 rpm으로 한다. 온도가 33 ℃ 에 도달하면 아조비스계 중합촉매로서 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.002%을 첨가한다. 약 6 시간동안 반응 시킨 후 벤토나이트 0.358%를 추가로 투입하고, 다음 약 30 분 후 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.002%을 추가로 투입 한 후 약 10 ~ 14 시간 경과 후 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후 과황산 암모늄을 총량의 0.03% 내지 0.06%를 투입한 1 내지 2분 정도 후 중아황산 나트륨을 총량의 0.15% 내지 0.3%를 추가 투입 후 황산암모늄 7.60%을 투입한 후 수득된 반응 생성물을 필터에 통과시켜 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체를 수득하였다.15.2% by weight of ammonium sulfate, 13.894% by weight of acrylamide, 12.676% by weight of dimethylaminoethylacrylatebenzylchloride quaternary salt, 3.64% by weight of dimethylaminoethylacrylatemethylchloride, and dimethylamine epichlorohydrinethylene in a flask that can be heated and cooled 0.675% of amine terpolymer, 1.5% by weight of dimethylaminoethylacrylatemethylchloride polymer, 0.553% by weight of diaryldimethylammonium chloride polymer, 0.4% by weight of glycerin, 39.0% by weight of deionized water, 4.5% by weight of bentonite Input At this time, the flask is heated and stirred while continuously blowing nitrogen gas, the stirring speed is 150 ~ 300 rpm. When the temperature reaches 33 ° C., 0.002% of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride is added as an azobis polymerization catalyst. After reacting for about 6 hours, additional bentonite 0.358% was added, and after about 30 minutes, additional 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride was added 0.002%. After about 10 to 14 hours, the reaction temperature was raised to 10 to 15 ° C, and then 0.02% to 0.06% of ammonium persulfate was added in about 1 to 2 minutes, and then 0.15% to 0.3% of sodium bisulfite was added. After the addition, 7.60% of ammonium sulfate was added and the reaction product obtained was passed through a filter to obtain a water-soluble polymer containing bentonite.

실시예 3Example 3

가열과 냉각이 가능한 플라스크 내에 황산 암모늄 15.3 중량%, 아크릴아미드 13.89 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트벤질클로라이드 4급염 12.67 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 3.64 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 중합체 5.00 중량%, 디메틸아민 에피클로로히드린 에틸렌아민 삼중합체 0.6 중량%, 폴리에틸렌이민 0.2 중량%, 글리세린 0.6 중량%, 탈이온화된 물 32.643 %을 투입하여 교반하면서, 벤토나이트 5.00 중량%를 투입한다. 이때, 플라스크 내부에는 지속적으로 질소 기체를 불어넣어 주면서 가열 교반하고, 교반 속도는 150 ~ 300 rpm으로 한다. 온도가 45 ℃ 에 도달하면 아조비스계 중합촉매 0.002 중량%을 첨가한다. 약 4 시간동안 반응 시킨 후 벤토나이트를 2.859 중량%를 추가 투입하고, 약 30 분 후 아조비스계 중합촉매 0.0015 중량%을 추가로 투입 한 후 약 10 시간 경과 후 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후 과황산 암모늄을 총량의 0.03% 내지 0.06%를 투입한 1 내지 2분 정도 후 중아황산 나트륨을 총량의 0.15% 내지 0.3%를 추가 투입 후 황산암모늄 7.595 중량%을 투입한 후 수득된 반응 생성물을 필터에 통과시켜 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체를 수득하였다.15.3% by weight of ammonium sulfate, 13.89% by weight of acrylamide, 12.67% by weight of dimethylaminoethylacrylatebenzylchloride quaternary salt, 3.64% by weight of dimethylaminoethylacrylatemethylchloride, and dimethylaminoethylacrylatemethylchloride in a flask capable of heating and cooling 5.00% by weight of bentonite is added while stirring by adding 5.00% by weight of polymer, 0.6% by weight of dimethylamine epichlorohydrin ethyleneamine terpolymer, 0.2% by weight of polyethyleneimine, 0.6% by weight of glycerin, and 32.643% of deionized water. At this time, the flask is heated and stirred while continuously blowing nitrogen gas, the stirring speed is 150 ~ 300 rpm. When the temperature reaches 45 ° C., 0.002% by weight of azobis-based polymerization catalyst is added. After reacting for about 4 hours, add 2.859% by weight of bentonite, and then add 0.0015% by weight of azobis-based polymerization catalyst after about 30 minutes, and then increase the reaction temperature by 10 to 15 ° C after about 10 hours. After 1 to 2 minutes of adding 0.03% to 0.06% of ammonium persulfate, 0.15% to 0.3% of sodium bisulfite is added, and 7.595% by weight of ammonium sulfate is added, and then the reaction product is filtered. Passing through gave a water soluble polymer containing bentonite.

실시예 4Example 4

가열과 냉각이 가능한 플라스크 내에 황산 암모늄 16.88 중량%, 아크릴아미드 23.94 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트벤질클로라이드 4급염 0.054 중량%, 디아릴디메틸암모늄클로라이드 0.976 중량%,디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 중합체 0.75 중량%, 디메틸아민 에피클로로히드린 에틸렌아민 삼중합체 1.35 중량%, 글리세린 0.375 중량%, 탈이온화된 물 42.3165 중량%을 가열과 냉각이 가능한 쟈킷이 있는 플라스크에 투입하여 교반하면서 벤토나이트 2.429 중량%를 투입한다. 이때, 플라스크 내부에는 지속적으로 질소 기체를 불어넣어 주면서 가열 교반하고, 교반 속도는 150 ~ 300 rpm 으로 한다. 온도가 33 ℃ 에 도달하면 아조비스계 중합촉매로서 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.00175 중량%을 첨가한다. 약 6 시간동안 반응 시킨 후 벤토나이트를 1.429%를 추가 투입하고, 약 30 분 후 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.00175 중량%을 추가로 투입 한 후 약 10 ~ 14시간 경과 후 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후 과황산 암모늄을 총량의 0.03% 내지 0.06%를 투입한 1 내지 2분 정도 후 중아황산 나트륨을 총량의 0.15% 내지 0.3%를 추가 투입 후 황산나트륨 6.497 중량%을 투입한 후 수득된 반응 생성물을 필터에 통과시켜 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체를 수득하였다.16.88% by weight of ammonium sulfate, 23.94% by weight of acrylamide, 0.054% by weight of dimethylaminoethylacrylatebenzylchloride quaternary salt, 0.976% by weight of diaryldimethylammonium chloride, dimethylaminoethylacrylatemethylchloride polymer in a flask capable of heating and cooling 0.75 Wt%, dimethylamine epichlorohydrin ethyleneamine terpolymer, 1.35 wt%, glycerin 0.375 wt%, deionized water, 42.3165 wt% were added to a flask with a jacket capable of heating and cooling to add 2.429 wt% of bentonite while stirring. do. At this time, the flask is heated and stirred while continuously blowing nitrogen gas, the stirring speed is 150 ~ 300 rpm. When the temperature reaches 33 ° C., 0.00175% by weight of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride is added as an azobis-based polymerization catalyst. After reacting for about 6 hours, an additional 1.429% of bentonite was added, and an additional 0.00175% by weight of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride was added after about 30 minutes. After about 10 to 14 hours, the reaction temperature was raised to 10 to 15 ° C, and then 0.02% to 0.06% of ammonium persulfate was added. After 1 to 2 minutes, sodium bisulfite was added to 0.15% to 0.3% of the total amount. After the addition, 6.497% by weight of sodium sulfate was added, and the obtained reaction product was passed through a filter to obtain a water-soluble polymer containing bentonite.

실시예 5Example 5

가열과 냉각이 가능한 플라스크 내에 황산 암모늄 16.268 중량%, 아크릴아미드 21.460 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트벤질클로라이드 4급염 4.525 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 0.812 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드중합체 0.75 중량%, 디아릴디메틸암모늄클로라이드중합체 1.286 중량%, 디메틸아민 에피클로로히드린 에틸렌아민 삼중합체 0.9 중량%, 폴리에틸렌이민 0.15 중량%, 글리세린 0.45 중량%, 탈이온화된 물 38.715 중량%을 투입하여 교반하면서 벤토나이트 7.15 중량%를 투입한다. 이때, 플라스크 내부에는 지속적으로 질소 기체를 불어넣어 주면서 가열 교반하고, 교반 속도는 150 ~ 300 rpm 으로 한다. 온도가 33 ℃ 에 도달하면 아조비스계 중합촉매로서 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.0015 중량%을 첨가한다. 약 6 시간동안 반응 시킨 후 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.0015 중량%을 추가로 투입하고, 약 10 ~ 14시간 경과 후 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후 과황산 암모늄을 총량의 0.03% 내지 0.06%를 투입한 1 내지 2분 정도 후 중아황산 나트륨을 총량의 0.15% 내지 0.3%를 추가 투입 후 황산나트륨 7.531 중량%을 투입한 후 수득된 반응 생성물을 필터에 통과시켜 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체를 수득하였다.16.268 weight percent ammonium sulfate, 21.460 weight percent acrylamide, 4.525 weight percent dimethylaminoethyl acrylate benzyl chloride quaternary salt, 0.812 weight percent dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride, dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride in a flask capable of heating and cooling 0.75 wt% polymer, 1.286 wt% diaryldimethylammonium chloride polymer, 0.9 wt% dimethylamine epichlorohydrin ethyleneamine terpolymer, 0.15 wt% polyethyleneimine, 0.45 wt% glycerin, 38.715 wt% deionized water 7.15 wt% of bentonite is added while stirring. At this time, the flask is heated and stirred while continuously blowing nitrogen gas, the stirring speed is 150 ~ 300 rpm. When the temperature reaches 33 ° C., 0.0015% by weight of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride is added as an azobis polymerization catalyst. After reacting for about 6 hours, 0.0015% by weight of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride was further added, and the reaction temperature was 10 to 15 after about 10 to 14 hours. After raising the temperature to about 1 minute to 2 minutes after adding 0.03% to 0.06% of ammonium persulfate, and adding 0.15% to 0.3% of sodium bisulfite, and then adding 7.531% by weight of sodium sulfate The product was passed through a filter to obtain a water soluble polymer containing bentonite.

실시예 6Example 6

가열과 냉각이 가능한 플라스크 내에 황산 암모늄 15.949 중량%, 아크릴아미드 6.496 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트벤질클로라이드 4급염 15.409 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드 5.531 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트메틸클로라이드중합체 3.00 중량%, 글리세린 0.20 중량%, 탈이온화된 물 46.364 중량%을 투입하여 교반하면서 벤토나이트 1.50 중량%를 투입한다 . 이때 플라스크 내부에는 지속적으로 질소 기체를 불어넣어 주면서 가열 교반하고, 교반 속도는 150 ~ 300 rpm으로 한다. 온도가 33 ~ 에 도달하면 아조비스계 중합촉매로서 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드0.0015%을 첨가한다. 약 6 시간동안 반응 시킨 후 벤토나이트를 1.50 중량%를 추가 투입하고, 약 30분 후 2.2-아조비스2-(2-이미다졸린-2-일)프로판디하이드클로라이드 0.0015 중량%을 추가로 투입 한 후 약 10 ~ 14 시간 경과 후 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후 과황산 암모늄을 총량의 0.03% 내지 0.06%를 투입한 1 내지 2분 정도 후 중아황산 나트륨을 총량의 0.15% 내지 0.3%를 추가 투입 후 염화암모늄 4.051 중량%을 투입한 후 수득된 반응 생성물을 필터에 통과시켜 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체를 수득하였다.15.949% by weight of ammonium sulfate, 6.496% by weight of acrylamide, 15.409% by weight of dimethylaminoethylacrylatebenzylchloride quaternary salt, 5.531% by weight of dimethylaminoethylacrylatemethylchloride, and dimethylaminoethylacrylatemethylchloride in a flask that can be heated and cooled 3.00% by weight of polymer, 0.20% by weight of glycerin, 46.364% by weight of deionized water are added, and 1.50% by weight of bentonite is added while stirring. At this time, the flask is heated and stirred while continuously blowing nitrogen gas, the stirring speed is 150 ~ 300 rpm. When the temperature reaches 33 to 0.0015% of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride is added as an azobis-based polymerization catalyst. After reacting for about 6 hours, an additional 1.50 wt% of bentonite was added, and an additional 0.0015 wt% of 2.2-azobis2- (2-imidazolin-2-yl) propanedihydrochloride was added after about 30 minutes. After about 10 to 14 hours, the reaction temperature was increased to 10 to 15 ° C., and then 0.02% to 0.06% of ammonium persulfate was added in about 1 to 2 minutes. Sodium bisulfite was 0.15% to 0.3% of the total amount. After further addition, 4.051% by weight of ammonium chloride was added, and the obtained reaction product was passed through a filter to obtain a water-soluble polymer containing bentonite.

제지적용실험 1: 적용예 1 내지 5Paper Application Experiment 1: Application Examples 1 to 5

종이 등급 : 박스지 (골판지) 180g/m2 Paper grade: boxed (cardboard) 180 g / m 2

pH : 6.8pH: 6.8

지료의 농도 : 0.63%Stock concentration: 0.63%

지료의 구성 : 100%국산 박스지 (KOCC)Composition of materials: 100% domestic box (KOCC)

실험기기 : BrittjarLaboratory equipment: Brittjar

[표 1]TABLE 1

적용내용(투입량은 종이 1 ton을 기준)Application contents (input amount based on 1 ton of paper) 미세분의 일과성 보류율(OPR)(%)Percent transient holdoff (%) of fines 탁도(NTU)Turbidity (NTU) 적용예 1Application example 1 보류제 미첨가 No reserve 18.2618.26 784784 적용예 2Application example 2 종래의 양이온성 보류제 300ppm + 벤토나이트 2500ppmConventional Cationic Retention Agent 300ppm + Bentonite 2500ppm 63.4763.47 485485 적용예 3Application example 3 종래의 양이온성 전분 700ppm + 콜리이달 실리카 800ppmConventional Cationic Starch 700ppm + Colloidal Silica 800ppm 65.8565.85 402402 적용예 4Application example 4 종래의 양이온성 보류제 300ppm + 콜로이달 실리카 2000ppmConventional Cationic Retention Agent 300ppm + Colloidal Silica 2000ppm 48.3148.31 531531 적용예 5Application example 5 본 발명의 실시예 1 의 중합체 300ppm300 ppm of the polymer of Example 1 of the present invention 80.6280.62 327327

제지적용실험 2 : 적용예 6 내지 10Paper Application Experiment 2: Application Examples 6 to 10

종이 등급 : 중성지 80g/m2 Paper grade: neutral paper 80g / m 2

pH : 7.21pH: 7.21

지료의 농도 : 0.51%지료의 구성 : 표백펄프 80% + 충전제(회분) 20%(CaCO3)Concentration of stock: 0.51% Composition of stock: Bleached pulp 80% + Filler (ash) 20% (CaCO 3 )

실험기기 : BrittjarLaboratory equipment: Brittjar

[표 2]TABLE 2

적용 내용(투입량은 종이 1 ton을 기준으로 함)Application contents (dosing amount is based on 1 ton of paper) 회분의 일과성 보류율 (OPR) (%)Hot-holding rate (OPR) of batch (%) 탁도(NTU)Turbidity (NTU) 적용예 6Application example 6 보류제 미첨가No reserve 12.3112.31 324324 적용예 7Application example 7 종래의 양이온성 보류제 400ppm + 벤토나이트 2000ppmConventional Cationic Retention Agent 400ppm + Bentonite 2000ppm 52.4752.47 209209 적용예 8Application example 8 종래의 양이온성 전분 8000ppm + 콜로이달 실리카 6000ppmConventional Cationic Starch 8000ppm + Colloidal Silica 6000ppm 49.7549.75 238238 적용예 9Application example 9 본 발명의 실시예 1 중합체 400ppmExample 1 polymer 400ppm of the present invention 57.1157.11 164164 적용예 10Application Example 10 본 발명의 실시예 2 중합체 400ppm400 ppm of Example 2 polymer of the present invention 65.3065.30 125125

제지적용실험 3 : 적용예 6 내지 10Paper Application Experiment 3: Application Examples 6 to 10

종이 등급 : 신문지 46g/m2 Paper grade: 46g / m 2 newspaper

pH : 6.94pH: 6.94

지료의 농도 : 0.43%Stock concentration: 0.43%

지료의 구성 : 국산신문고지 50% + 외산신문고지 35% + 잡지고지 15%Constituents: Domestic newspaper notice 50% + Foreign newspaper notice 35% + Magazine notice 15%

실험기기 : BrittjarLaboratory equipment: Brittjar

[표 3]TABLE 3

적용 내용(투입량은 종이 1 ton을 기준으로 함)Application contents (dosing amount is based on 1 ton of paper) 미세분의 일과성 보류율 (OPR) (%)Transient retention rate of fines (OPR) (%) 탁도(NTU)Turbidity (NTU) 보류제 미첨가No reserve 20.4120.41 512512 종래의 양이온성 보류제 200ppm + 벤토나이트 2000ppmConventional Cationic Retention Agent 200ppm + Bentonite 2000ppm 54.3754.37 351351 종래의 양이온성 보류제 200ppm + 콜로이달 실리카 2000ppmConventional Cationic Retention Agent 200ppm + Colloidal Silica 2000ppm 47.6847.68 384384 본 발명의 실시예 3 중합체 200ppmExample 3 Polymer of the Invention 200 ppm 61.2661.26 246246 본 발명의 실시예 4 중합체 200ppmExample 4 Polymer 200ppm of the Invention 68.9568.95

상기 표 1 내지 표 3 의 결과로부터 알 수 있듯이, 양이온성 단량체 및 벤토나이트가 통합된 본 발명에 의한 수용성 중합체의 경우, 양이온성 보류제 (또는 양이온성 전분) 및 벤토나이트 (또는 콜로이달 실리카) 를 각각 첨가한 종래의 기술에 비해 미세분 및 회분 일과성 보류율 (OPR) 이 높게 나타남을 알 수 있으며, 이는 수율이 향상됨을 의미하므로, 따라서 원가가 절감되며 폐수장으로 유출되는 원재료를 최대한 감소시켜 폐수자의 처리효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 중합체의 경우 탁도도 개선됨을 알 수 있다.As can be seen from the results of Tables 1 to 3, in the case of the water-soluble polymer according to the present invention in which the cationic monomer and the bentonite are integrated, the cationic retention agent (or cationic starch) and bentonite (or colloidal silica) are respectively It can be seen that the fine powder and ash transient retention ratio (OPR) is higher than the conventional techniques added, which means that the yield is improved, thereby reducing the cost and minimizing the amount of raw materials flowing into the wastewater plant. The processing efficiency can be increased. In addition, it can be seen that turbidity is also improved in the case of the polymer according to the present invention.

본 발명에 의해 제조된, 특정의 양이온 단량체 및 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액을 제지 공정에서 사용하는 경우, 보류 및 배수의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.When the water-soluble polymer dispersion containing the specific cationic monomer and bentonite produced by the present invention is used in the papermaking process, the efficiency of retention and drainage can be further improved.

Claims (7)

전체 조성물 총중량에 대하여 1 ~ 10 중량%의 하기 화학식 1 의 화합물, 0 ~ 20 중량%의 하기 화학식 2 의 화합물, 0.1 ~ 10 중량%의 벤토나이트, 및 전체 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 함유하는, 수용성 중합체 분산액 :1 to 10% by weight of the compound of formula 1, 0 to 20% by weight of the compound of formula 2, 0.1 to 10% by weight of bentonite, and water such that the total weight of the total composition is 100% by weight Water-soluble polymer dispersion containing: [화학식 1][Formula 1] (식 중, (In the meal, R1 은 수소 또는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이고;R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; R2 및 R3 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이며;R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms; A1 는 산소 또는 아민기이고, B1 는 탄소수 2 내지 8, 바람직하게는 탄소수 2 내지 4 의 알킬렌기이고, X1 - 는 상대 음이온임)A 1 is an oxygen or amine group, B 1 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, and X 1 is a counter anion) [화학식 2][Formula 2] (식 중, (In the meal, R4 는 수소 또는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이고;R 4 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; R5 및 R6 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 탄소수 1 내지 3 의 알킬기이며;R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms; R7 는 수소 또는 탄소수 1 내지 4, 바람직하게는 탄소수 1 내지 2 의 알킬기이고;R 7 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms; A2 는 산소 또는 아민기이고;A 2 is oxygen or an amine group; B2 는 탄소수 2 내지 8, 바람직하게는 탄소수 2 내지 4 알킬렌기이고, X2 - 는 상대 음이온임)B 2 is 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 4 alkylene groups, and X 2 is a counter anion) 제 1 항에 있어서, 추가로 1 ~ 10 중량%의 음이온 염을 함유하는 것을 특징으로 하는 수용성 중합체 분산액.The water-soluble polymer dispersion according to claim 1, which further contains 1 to 10% by weight of anionic salts. 제 1 항에 있어서, 추가로 0.1 ~ 10 중량%의 분산 안정제를 함유하는 것을 특징으로 하는 수용성 중합체 분산액.The water-soluble polymer dispersion according to claim 1, which further contains 0.1 to 10% by weight of a dispersion stabilizer. 제 3 항에 있어서, 상기 분산 안정제는 디메틸아민/에피클로로히드린/에틸렌아민 삼중합체, 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드 중합체 및 폴리에틸렌이민으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 수용성 중합체 분산액.4. The water-soluble polymer dispersion according to claim 3, wherein said dispersion stabilizer is selected from the group consisting of dimethylamine / epichlorohydrin / ethyleneamine terpolymer, dimethyl diallyl ammonium chloride polymer and polyethyleneimine. 제 1 항에 있어서, 추가로 0.5 ~ 10 중량%의 아크릴아미드를 함유하는 것을 특징으로 하는 수용성 중합체 분산액.The water-soluble polymer dispersion according to claim 1, which further contains 0.5 to 10% by weight of acrylamide. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액의 제조방법으로서, 화학식 1 의 화합물, 임의의 화학식 2 의 화합물 및 기타 첨가물에 일부의 벤토나이트를 가열 혼합하는 제 1 단계; 중합 개시제를 첨가하여 중합하는 제 2 단계; 나머지 벤토나이트 및 2 차 중합 개시제를 추가로 첨가하여 재중합하는 제 3 단계; 및 음이온염을 첨가하여 중합체를 수득하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A process for preparing a water-soluble polymer dispersion containing bentonite according to any one of claims 1 to 5, comprising: a first step of heating and mixing a part of bentonite with a compound of Formula 1, an optional compound of Formula 2, and other additives ; A second step of polymerization by adding a polymerization initiator; A third step of further polymerizing by further adding the remaining bentonite and the secondary polymerization initiator; And a fourth step of adding an anionic salt to obtain a polymer. 제 6 항에 있어서, 반응종료 2 시간 내지 6 시간 이전에 반응온도를 10 내지 15 ℃ 상승시킨 후, 반응 종결제 및 잔존 단량체 제거제를 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 6, wherein the reaction terminator and the remaining monomer remover are added after raising the reaction temperature 10 to 15 DEG C 2 to 6 hours before the end of the reaction.
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