JP6546799B2 - Method of producing surface sizing agent, surface sizing agent and paper - Google Patents
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Description
本発明は、表面サイズ剤の製造方法、表面サイズ剤および紙に関し、詳しくは、表面サイズ剤の製造方法、その製造方法により製造される表面サイズ剤、および、その製造方法により製造される表面サイズ剤を用いて得られる紙に関する。 The present invention relates to a method for producing a surface sizing agent, a surface sizing agent, and a paper, and more particularly, to a method for producing a surface sizing agent, a surface sizing agent produced by the production method, and a surface size produced by the production method It relates to the paper obtained by using the agent.
従来、製紙業界においては、紙に耐水性の付与、水の浸透、および、インクにじみの抑制というサイズ効果の発現のため、表面サイズ剤が用いられている。 In the past, in the papermaking industry, surface sizing agents have been used for the purpose of imparting water resistance to paper, penetration of water, and size effects such as suppression of ink bleeding.
例えば、澱粉、重合開始剤および連鎖移動剤の存在下に不飽和単量体を乳化重合させて得られる水性重合体エマルジョンを含有する製紙用表面サイズ剤は、高剪断力の塗工方式(ゲートロールやサイズプレス等による)における機械的安定性が良好であり該塗工時の発泡も少なく、製品の取り扱い作業性に優れ、かつ、サイズ効果に優れることが提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。 For example, a surface sizing agent for paper making containing an aqueous polymer emulsion obtained by emulsion-polymerizing unsaturated monomers in the presence of starch, a polymerization initiator and a chain transfer agent is a high shear coating method (gate It has been proposed that the mechanical stability in rolls, size presses, etc. is good, the foaming at the time of coating is small, the handling workability of the product is excellent, and the size effect is excellent (for example, Reference 1.).
近年、特許文献1の製紙用表面サイズ剤よりも、さらなるサイズ効果が要求されている。 In recent years, a further size effect is required more than the paper surface sizing agent of Patent Document 1.
本発明の目的は、一層優れたサイズ効果を発現することのできる表面サイズ剤の製造方法、その製造方法により製造される表面サイズ剤、および、その製造方法により製造される表面サイズ剤を用いて得られる紙を提供することにある。 An object of the present invention is to use a method for producing a surface sizing agent capable of expressing a more excellent size effect, a surface sizing agent produced by the production method, and a surface sizing agent produced by the production method It is about providing the paper obtained.
本発明は、
[1] スチレン類と、(メタ)アクリル酸エステル類とを含有する重合成分(A)を乳化重合して得られる表面サイズ剤の製造方法であって、前記重合成分(A)を、澱粉類(B)と、ポリアミノポリアミド樹脂(C)とを含有する溶液中で、乳化重合し、前記澱粉類(B)と、前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)との総量に対して、前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が5質量%以上50質量%以下であることを特徴とする、表面サイズ剤の製造方法、
[2] 前記重合成分(A)、前記澱粉類(B)および前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)の総量に対して、前記澱粉類(B)および前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が、30質量%以上60質量%以下であることを特徴とする、上記[1]に記載の表面サイズ剤の製造方法、
[3] 前記重合成分(A)の総量に対して、前記スチレン類の含有割合が20質量%以上70質量%以下であり、前記(メタ)アクリル酸エステル類の含有割合が30質量%以上80質量%以下であることを特徴とする、上記[1]または[2]に記載の表面サイズ剤の製造方法、
[4] 前記重合成分(A)は、さらに、親水性基含有モノマーを含有し、前記重合成分(A)の総量に対して、前記親水性基含有モノマーの含有割合が、0質量%を超過し10質量%以下であることを特徴とする、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の表面サイズ剤の製造方法、
[5] 前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)の分子末端がエンドキャッピング剤によりキャッピングされていることを特徴とする、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の表面サイズ剤の製造方法、
[6] 前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)がエピクロロヒドリンにより変性されていることを特徴とする、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の表面サイズ剤の製造方法、
[7] 上記[1]〜[6]のいずれかに記載の表面サイズ剤の製造方法により製造されることを特徴とする、表面サイズ剤、
[8] 上記[7]に記載の表面サイズ剤を用いて得られることを特徴とする、紙
である。
The present invention
[1] A method for producing a surface sizing agent obtained by emulsion polymerization of a polymerization component (A) containing styrenes and (meth) acrylic acid esters, wherein the polymerization component (A) is a starch Emulsion polymerization is carried out in a solution containing (B) and a polyaminopolyamide resin (C), and the polyaminopolyamide resin (the total amount of the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C) A method for producing a surface sizing agent, characterized in that the content ratio of C) is 5% by mass to 50% by mass.
[2] The content ratio of the starch (B) and the polyaminopolyamide resin (C) is 30, relative to the total amount of the polymerization component (A), the starch (B) and the polyaminopolyamide resin (C). The method for producing a surface sizing agent according to the above [1], which is characterized by being from mass% to 60% by mass.
[3] The content ratio of the styrenes is 20% by mass to 70% by mass with respect to the total amount of the polymerization component (A), and the content ratio of the (meth) acrylic acid esters is 30% by mass to 80%. The method for producing a surface sizing agent according to the above [1] or [2], characterized in that the content is not more than% by mass.
[4] The polymerization component (A) further contains a hydrophilic group-containing monomer, and the content ratio of the hydrophilic group-containing monomer exceeds 0% by mass with respect to the total amount of the polymerization component (A). And 10% by mass or less, the method for producing a surface sizing agent according to any one of the above [1] to [3],
[5] The method for producing a surface sizing agent according to any one of the above [1] to [4], wherein the molecular terminal of the polyaminopolyamide resin (C) is capped with an end capping agent,
[6] The method for producing a surface sizing agent according to any one of the above [1] to [5], wherein the polyaminopolyamide resin (C) is modified with epichlorohydrin.
[7] A surface sizing agent produced by the method of producing a surface sizing agent according to any one of the above [1] to [6],
[8] A paper obtained by using the surface sizing agent according to the above [7].
本発明の表面サイズ剤の製造方法によれば、一層優れたサイズ効果を発現することのできる表面サイズ剤を得ることができる。 According to the method for producing a surface sizing agent of the present invention, it is possible to obtain a surface sizing agent capable of exhibiting a more excellent size effect.
そのため、本発明の表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現する。 Therefore, the surface sizing agent of the present invention exhibits a more excellent size effect.
そして、本発明の紙は、上記の表面サイズ剤を用いて得られるため、インクにじみの抑制に優れる。 And since the paper of this invention is obtained using said surface sizing agent, it is excellent in suppression of an ink bleed.
本発明の表面サイズ剤の製造方法は、スチレン類と、(メタ)アクリル酸エステル類とを含有する重合成分(A)を乳化重合する。 The method for producing a surface sizing agent of the present invention emulsion-polymerizes a polymerization component (A) containing styrenes and (meth) acrylic acid esters.
重合成分(A)は、スチレン類と、(メタ)アクリル酸エステル類とを含有する。 The polymerization component (A) contains styrenes and (meth) acrylic acid esters.
スチレン類としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルトルエン、クロルメチルスチレンなどが挙げられ、好ましくは、スチレンが挙げられる。 Examples of styrenes include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, ethylvinyltoluene, chloromethylstyrene and the like, with preference given to styrene.
スチレン類は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Styrenes may be used alone or in combination of two or more.
スチレン類の含有割合は、重合成分(A)の総量に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、より好ましくは、30質量%以上、さらに好ましくは、40質量%以上であり、また、例えば、80質量%以下、好ましくは、70質量%以下であり、より好ましくは、60質量%以下であり、さらに好ましくは、50質量%以下である。 The content ratio of styrenes is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass, based on the total amount of the polymerization component (A). % Or more and, for example, 80% by mass or less, preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less.
スチレン類の含有割合が、上記の含有割合であれば、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 If the content rate of styrenes is said content rate, the surface sizing agent obtained by the manufacturing method of the surface sizing agent of this invention can express the further outstanding size effect.
(メタ)アクリル酸エステル類は、アクリル酸エステル類および/またはメタクリル酸エステルであって、例えば、CH2=C(CH3)COORのRが、1〜18個、好ましくは、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であるもの、CH2=CH−COORのRが、1〜18個、好ましくは、4〜8個の炭素原子を有するアルキル基であるものなどが挙げられる。 The (meth) acrylic acid esters are acrylic acid esters and / or methacrylic acid esters, and for example, R in CH 2 CC (CH 3 ) COOR is 1 to 18, preferably 1 to 4 And those in which R in CH 2 CHCH—COOR is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 8 carbon atoms.
CH2=C(CH3)COORのRが、1〜18個の炭素原子を有するアルキル基であるものとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピルおよびメタクリル酸イソブチルなどが挙げられ、好ましくは、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチルが挙げられる。 When R in CH 2 CHC (CH 3 ) COOR is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, examples thereof include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate and isobutyl methacrylate Preferably, methyl methacrylate and isobutyl methacrylate are mentioned.
CH2=CH−COORのRが、1〜18個の炭素原子を有するアルキル基であるものとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、および、アクリル酸2−エチルヘキシルなどが挙げられ、好ましくは、アクリル酸ブチル、および、アクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。 When R in CH 2 CHCH—COOR is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like Preferably, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are mentioned.
(メタ)アクリル酸エステル類は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The (meth) acrylic esters may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリル酸エステル類の含有割合は、重合成分(A)の総量に対して、例えば、20質量%以上、好ましくは、30質量%以上、より好ましくは、40質量%以上、さらに好ましくは、45質量%以上であり、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下、より好ましくは、70質量%以下、さらに好ましくは、60質量%以下である。 The content ratio of (meth) acrylic acid esters is, for example, 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, further preferably, with respect to the total amount of the polymerization component (A). 45% by mass or more, for example, 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, still more preferably 60% by mass or less.
(メタ)アクリル酸エステル類の含有割合が、上記の含有割合であれば、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 If the content ratio of (meth) acrylic acid esters is the above-mentioned content ratio, the surface sizing agent obtained by the method for producing a surface sizing agent of the present invention can exhibit a more excellent size effect.
重合成分(A)は、好ましくは、スチレンを必須とし、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、および、アクリル酸2−エチルヘキシルからなる群から1種または2種以上が選択される。より好ましくは、スチレンを必須とし、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、および、アクリル酸2−エチルヘキシルからなる群から2種が選択される。さらに好ましくは、スチレン、メタクリル酸メチル、および、アクリル酸2−エチルヘキシルの併用と、スチレン、メタクリル酸イソブチル、および、アクリル酸2−エチルヘキシルの併用とが挙げられる。とりわけ好ましくは、スチレン、メタクリル酸メチル、および、アクリル酸2−エチルヘキシルの併用が挙げられる。 The polymerization component (A) preferably contains styrene as its essential component, and one or more selected from the group consisting of methyl methacrylate, butyl acrylate, isobutyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate. More preferably, styrene is essential, and two are selected from the group consisting of methyl methacrylate, butyl acrylate, isobutyl methacrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. More preferably, combined use of styrene, methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate and combined use of styrene, isobutyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate can be mentioned. Particularly preferred is a combination of styrene, methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
(メタ)アクリル酸エステル類が、メタクリル酸メチルを含有する場合には、メタクリル酸メチルの含有割合は、重合成分(A)の総量に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上、より好ましくは、12質量%以上であり、例えば、25質量%以下、好ましくは、20質量%以下、より好ましくは、16質量%以下である。 When the (meth) acrylic acid ester contains methyl methacrylate, the content of methyl methacrylate is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass, with respect to the total amount of the polymerization component (A). % Or more, more preferably 12% by mass or more, for example, 25% by mass or less, preferably 20% by mass or less, more preferably 16% by mass or less.
(メタ)アクリル酸エステル類が、アクリル酸ブチルを含有する場合には、アクリル酸ブチルの含有割合は、重合成分(A)の総量に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、15質量%以上、より好ましくは、20質量%以上であり、例えば、50質量%以下、好ましくは、40質量%以下、より好ましくは、30質量%以下、さらに好ましくは、25質量%以下である。 When the (meth) acrylic acid ester contains butyl acrylate, the content of butyl acrylate is, for example, 10% by mass or more, preferably 15% by mass, with respect to the total amount of the polymerization component (A). % Or more, more preferably 20% by mass or more, for example, 50% by mass or less, preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, further preferably 25% by mass or less.
(メタ)アクリル酸エステル類が、メタクリル酸イソブチルを含有する場合には、メタクリル酸イソブチルの含有割合は、重合成分(A)の総量に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上、より好ましくは、15質量%以上、さらに好ましくは、20質量%以上であり、例えば、40質量%以下、好ましくは、30質量%以下、より好ましくは、28質量%以下である。 When the (meth) acrylic acid ester contains isobutyl methacrylate, the content ratio of isobutyl methacrylate is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass with respect to the total amount of the polymerization component (A). % Or more, more preferably 15% by mass or more, further preferably 20% by mass or more, for example, 40% by mass or less, preferably 30% by mass or less, more preferably 28% by mass or less.
(メタ)アクリル酸エステル類が、アクリル酸2−エチルヘキシルを含有する場合には、アクリル酸2−エチルヘキシルの含有割合は、重合成分(A)の総量に対して、例えば、15質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、25質量%以上、さらに好ましくは、30質量%以上、とりわけ好ましくは、33質量%以上であり、例えば、40質量%以下、好ましくは、38質量%以下である。 When the (meth) acrylic acid ester contains 2-ethylhexyl acrylate, the content ratio of 2-ethylhexyl acrylate is preferably, for example, 15% by mass or more, based on the total amount of the polymerization component (A). Is 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, still more preferably 30% by mass or more, particularly preferably 33% by mass or more, for example, 40% by mass or less, preferably 38% by mass or less It is.
重合成分(A)は、さらに、親水性基含有モノマーを含有することもできる。 The polymerization component (A) can further contain a hydrophilic group-containing monomer.
親水性基含有モノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、および、複素環含有モノマーなどが挙げられる。 Examples of hydrophilic group-containing monomers include carboxyl group-containing monomers, amino group-containing monomers, amide group-containing monomers, and heterocycle-containing monomers.
カルボキシル含有モノマーとしては、例えば、モノカルボン酸含有モノマー、ジカルボン酸含有モノマー、および、酸無水物が挙げられる。 As a carboxyl containing monomer, a monocarboxylic acid containing monomer, a dicarboxylic acid containing monomer, and an acid anhydride are mentioned, for example.
モノカルボン酸含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などが挙げられ、好ましくは、メタクリル酸が挙げられる。 As a monocarboxylic acid containing monomer, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid etc. are mentioned, for example, Preferably, methacrylic acid is mentioned.
ジカルボン酸含有モノマーとしては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などが挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid-containing monomer include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and the like.
酸無水物としては、モノカルボン酸含有モノマーおよびジカルボン酸含有モノマーの酸無水物などが挙げられる。 Examples of the acid anhydride include acid anhydrides of monocarboxylic acid-containing monomers and dicarboxylic acid-containing monomers.
アミノ基含有モノマーとしては、例えば、メタクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチルおよびジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどが挙げられ、好ましくは、メタクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチルが挙げられる。 Examples of the amino group-containing monomer include 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate and dimethylaminopropyl acrylamide and the like, and preferably 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate.
アミド基含有モノマーとしては、例えば、N−ビニルホルムアミドなどが挙げられる。 As an amide group containing monomer, N-vinyl formamide etc. are mentioned, for example.
複素環含有モノマーとしては、例えば、N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。 As a heterocycle containing monomer, N-vinyl pyrrolidone etc. are mentioned, for example.
親水基含有モノマーとしては、好ましくは、カルボン酸含有モノマー、より好ましくはモノカルボン酸含有モノマー、さらに好ましくはメタクリル酸が挙げられる。 As a hydrophilic group containing monomer, Preferably, a carboxylic acid containing monomer, More preferably, a monocarboxylic acid containing monomer, More preferably, a methacrylic acid is mentioned.
親水性基含有モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The hydrophilic group-containing monomer may be used alone or in combination of two or more.
親水性基含有モノマーを含有する場合、その含有割合は、重合成分(A)の総量に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは2質量%以上であり、また、例えば、20質量%以下、好ましくは、10質量%以下、より好ましくは、8質量%以下、さらに好ましくは、4質量%以下である。 When the hydrophilic group-containing monomer is contained, the content ratio thereof is, for example, 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and for example, 20% by mass or less with respect to the total amount of the polymerization component (A). Preferably, it is 10 mass% or less, More preferably, it is 8 mass% or less, More preferably, it is 4 mass% or less.
親水性基含有モノマーの含有割合が、上記の含有割合であれば、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 If the content ratio of the hydrophilic group-containing monomer is the above content ratio, the surface sizing agent obtained by the method for producing a surface sizing agent of the present invention can exhibit a more excellent size effect.
そして、本発明の表面サイズ剤の製造方法では、上記した重合成分(A)を、澱粉類(B)と、ポリアミノポリアミド樹脂(C)とを含有する溶液中で、乳化重合する。 And in the manufacturing method of the surface sizing agent of this invention, the above-mentioned superposition | polymerization component (A) is emulsion-polymerized in the solution containing starches (B) and polyamino polyamide resin (C).
澱粉類(B)としては、原料澱粉および加工澱粉が挙げられ、好ましくは、加工澱粉が挙げられる。 As starches (B), raw material starch and modified starch are mentioned, Preferably, modified starch is mentioned.
原料澱粉としては、とうもろこし澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、小麦澱粉が挙げられる。 Raw material starches include corn starch, potato starch, tapioca starch and wheat starch.
加工澱粉としては、上記した原料澱粉から誘導され、カチオン化澱粉、酸化澱粉、リン酸変性澱粉、カルボキシメチル化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カルバミルエチル化澱粉、ジアルデヒド化澱粉、酢酸変性澱粉等が挙げられ、好ましくは、タピオカ澱粉から誘導された酢酸変性澱粉が挙げられる。 Modified starches are derived from the above-mentioned raw material starches, and cationic starch, oxidized starch, phosphoric acid modified starch, carboxymethylated starch, hydroxyethylated starch, carbamylethylated starch, dialdehyded starch, acetic acid modified starch, etc. Preferably, acetic acid modified starch derived from tapioca starch is mentioned.
加工澱粉を得る方法は、特に限定されないが、酢酸変性澱粉を得る場合には、例えば、原料澱粉を水に分散させ、次いで、水酸化ナトリウムなどでpHを調整し、その後、酵素を添加し、加熱し、次いで、酢酸を添加する。 The method for obtaining the modified starch is not particularly limited, but in the case of obtaining an acetic acid-modified starch, for example, the raw material starch is dispersed in water, then the pH is adjusted with sodium hydroxide or the like, and then the enzyme is added, Heat and then add acetic acid.
澱粉類(B)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The starches (B) may be used alone or in combination of two or more.
澱粉類(B)の含有割合は、重合成分(A)、澱粉類(B)、および、ポリアミノポリアミド樹脂(C)の総量に対して、例えば、15質量%以上、好ましくは、20質量%以上、より好ましくは、25質量%以上、さらに好ましくは、30質量%以上であり、また、例えば、60質量%以下、好ましくは、50質量%以下、より好ましくは、45質量%以下である。 The content ratio of starches (B) is, for example, 15% by mass or more, preferably 20% by mass or more based on the total amount of the polymerization component (A), starches (B), and polyaminopolyamide resin (C). More preferably, it is 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and for example, 60% by mass or less, preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less.
澱粉類(B)は、例えば、水溶液または水分散液として得られ、その固形分濃度は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、例えば、40質量%以下、好ましくは、30質量%以下である。 The starches (B) are obtained, for example, as an aqueous solution or aqueous dispersion, and the solid content concentration is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 40% by mass or less, preferably And 30% by mass or less.
また、得られる澱粉類(B)の水溶液または水分散液の粘度(固形分濃度25%、25℃)は、例えば、5mPa・s以上、好ましくは、10mPa・s以上、より好ましくは、50mPa・s以上であり、例えば、300mPa・s以下、好ましくは、200mPa・s以下、より好ましくは、100mPa・s以下である。 Moreover, the viscosity (solid content concentration 25%, 25 ° C.) of the aqueous solution or aqueous dispersion of the starches (B) obtained is, for example, 5 mPa · s or more, preferably 10 mPa · s or more, more preferably 50 mPa · s. It is s or more, for example, 300 mPa · s or less, preferably 200 mPa · s or less, more preferably 100 mPa · s or less.
なお、粘度は、JISZ8803に準拠して測定することができる。 The viscosity can be measured in accordance with JIS Z 8803.
ポリアミノポリアミド樹脂(C)は、特に制限されないが、例えば、ポリアルキレンポリアミンと、ジカルボン酸および/またはその誘導体との脱水縮合反応により、得ることができる。 The polyamino polyamide resin (C) is not particularly limited, and can be obtained, for example, by the dehydration condensation reaction of a polyalkylene polyamine and a dicarboxylic acid and / or a derivative thereof.
ポリアルキレンポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジアミノジプロピルアミン(イミノビスプロピルアミン)などが挙げられ、好ましくは、ジエチレントリアミンが挙げられる。 Examples of polyalkylene polyamines include diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diaminodipropylamine (iminobispropylamine) and the like, with preference given to diethylenetriamine.
これらポリアルキレンポリアミンは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These polyalkylene polyamines may be used alone or in combination of two or more.
また、この方法では、必要により、ポリアルキレンポリアミンとモノアルキレンジアミンとを併用することができる。 In addition, in this method, polyalkylene polyamine and monoalkylene diamine can be used in combination, if necessary.
モノアルキレンジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。 Examples of monoalkylene diamines include ethylene diamine and hexamethylene diamine.
これらモノアルキレンジアミンは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These monoalkylene diamines may be used alone or in combination of two or more.
なお、ポリアルキレンポリアミンと、モノアルキレンジアミンとを併用する場合、それらの含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 In addition, when using polyalkylene polyamine and monoalkylene diamine together, those content rates are suitably set according to the objective and a use.
ジカルボン酸および/またはその誘導体としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などのジカルボン酸、および、それらジカルボン酸の無水物、さらには、ジカルボン酸のエステル化物などが挙げられ、好ましくは、ジカルボン酸(非誘導体)、より好ましくは、アジピン酸が挙げられる。 Examples of dicarboxylic acids and / or derivatives thereof include dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid, and Anhydrides of these dicarboxylic acids, and further, esterified products of dicarboxylic acids and the like can be mentioned, with preference given to dicarboxylic acids (non-derivatives), more preferably adipic acid.
これらジカルボン酸および/またはその誘導体は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These dicarboxylic acids and / or their derivatives may be used alone or in combination of two or more.
ポリアルキレンポリアミンと、ジカルボン酸および/またはその誘導体との含有割合は、それらの総量100質量部に対して、ポリアルキレンポリアミンが、例えば、20質量部以上、好ましくは、30質量部以上であり、例えば、80質量部以下、好ましくは、60質量部以下、より好ましくは、50質量部以下である。また、ジカルボン酸および/またはその誘導体が、例えば、20質量部以上、好ましくは、40質量部以上であり、例えば、80質量部以下、好ましくは、60質量部以下である。 The content ratio of the polyalkylene polyamine and the dicarboxylic acid and / or the derivative thereof is, for example, 20 parts by mass or more, preferably 30 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the total amount thereof. For example, it is 80 parts by mass or less, preferably 60 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less. The dicarboxylic acid and / or the derivative thereof is, for example, 20 parts by mass or more, preferably 40 parts by mass or more, and for example, 80 parts by mass or less, preferably 60 parts by mass or less.
ポリアルキレンポリアミンと、ジカルボン酸および/またはその誘導体との含有割合が、上記範囲であれば、良好に表面サイズ剤を分散させることができ、また、作業性に優れる粘度のポリアミノポリアミド樹脂を得ることができる。 If the content ratio of the polyalkylene polyamine and the dicarboxylic acid and / or the derivative thereof is in the above range, the surface sizing agent can be favorably dispersed, and a polyamino polyamide resin having a viscosity excellent in workability is obtained. Can.
また、ポリアルキレンポリアミンと、ジカルボン酸および/またはその誘導体との反応条件は、反応温度が、例えば、110℃以上、好ましくは、140℃以上であり、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下である。また、反応時間が、例えば、0.5時間以上、好ましくは、2時間以上であり、例えば、12時間以下、好ましくは、6時間以下である。これにより、ポリアミノポリアミド樹脂を得ることができる。 The reaction conditions for the polyalkylene polyamine and the dicarboxylic acid and / or the derivative thereof are, for example, 110 ° C. or more, preferably 140 ° C. or more, and for example, 250 ° C. or less, preferably 200 ° C. It is below. The reaction time is, for example, 0.5 hours or more, preferably 2 hours or more, and for example, 12 hours or less, preferably 6 hours or less. Thereby, a polyamino polyamide resin can be obtained.
ポリアミノポリアミド樹脂は、例えば、水溶液または水分散液として得られ、その固形分濃度は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、例えば、40質量%以下、好ましくは、30質量%以下である。 The polyamino polyamide resin is obtained, for example, as an aqueous solution or aqueous dispersion, and the solid content concentration is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 40% by mass or less, preferably 30 It is less than mass%.
また、ポリアミノポリアミド樹脂の水溶液または水分散液の粘度(固形分濃度28%、25℃)は、例えば、50mPa・s以上、好ましくは、100mPa・s以上、より好ましくは、200mPa・s以上であり、例えば、500mPa・s以下、好ましくは、400mPa・s以下、より好ましくは、350mPa・s以下である。 The viscosity (solid content concentration 28%, 25 ° C.) of the aqueous solution or aqueous dispersion of the polyaminopolyamide resin is, for example, 50 mPa · s or more, preferably 100 mPa · s or more, more preferably 200 mPa · s or more For example, it is 500 mPa · s or less, preferably 400 mPa · s or less, more preferably 350 mPa · s or less.
得られるポリアミノポリアミド樹脂の数平均分子量(計算値)は、例えば、200以上、好ましくは、500以上であり、例えば、10000以下、好ましくは、5000以下である。 The number average molecular weight (calculated value) of the resulting polyaminopolyamide resin is, for example, 200 or more, preferably 500 or more, and for example, 10000 or less, preferably 5000 or less.
なお、ポリアミノポリアミド樹脂の数平均分子量(計算値)は、原料の仕込み量から算出することができる。 In addition, the number average molecular weight (calculated value) of polyamino polyamide resin can be calculated from the preparation amount of a raw material.
また、ポリアミノポリアミド樹脂の分子末端の1級アミノ基と、エンドキャッピング剤とを反応させ、ポリアミノポリアミド樹脂の分子末端をキャッピングすることもできる。 Alternatively, the primary amino group at the molecular end of the polyaminopolyamide resin may be reacted with an end capping agent to cap the molecular end of the polyaminopolyamide resin.
エンドキャッピング剤としては、例えば、1価の脂肪族カルボン酸、1価の芳香族カルボン酸、1価の芳香脂肪族カルボン酸などが挙げられる。 Examples of the end capping agent include monovalent aliphatic carboxylic acids, monovalent aromatic carboxylic acids, and monovalent aromatic aliphatic carboxylic acids.
1価の脂肪族カルボン酸としては、例えば、炭素数6以上22以下の炭化水素基を有する脂肪族カルボン酸などが挙げられ、より具体的には、ラウリン酸(炭化水素基の炭素数:11)、ステアリン酸(炭化水素基の炭素数:17)、オレイン酸(炭化水素基の炭素数:17)、ベヘニン酸(炭化水素基の炭素数:21)などが挙げられ、好ましくは、ステアリン酸が挙げられる。 Examples of monovalent aliphatic carboxylic acids include aliphatic carboxylic acids having a hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms, and more specifically, lauric acid (the carbon number of the hydrocarbon group: 11 And stearic acid (carbon number of hydrocarbon group: 17), oleic acid (carbon number of hydrocarbon group: 17), behenic acid (carbon number of hydrocarbon group: 21), etc., preferably stearic acid Can be mentioned.
1価の芳香族カルボン酸としては、例えば、炭素数6以上20以下の芳香環を有する芳香族カルボン酸が挙げられ、より具体的には、安息香酸(芳香環の炭素数:6)、ナフタレンカルボン酸(芳香環の炭素数:10)、アントラセンカルボン酸(芳香環の炭素数:14)などの芳香族モノカルボン酸が挙げられ、好ましくは、安息香酸が挙げられる。 Examples of monovalent aromatic carboxylic acids include aromatic carboxylic acids having an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms, and more specifically, benzoic acid (aromatic carbon number: 6), naphthalene Aromatic monocarboxylic acids such as carboxylic acids (the carbon number of the aromatic ring: 10) and anthracene carboxylic acids (the carbon number of the aromatic ring: 14) can be mentioned, with preference given to benzoic acid.
1価の芳香脂肪族カルボン酸としては、例えば、炭素数6以上20以下の芳香環と、その芳香環に結合する炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基とを有する1価の芳香脂肪族カルボン酸が挙げられ、より具体的には、フェニル酢酸(芳香環の炭素数:6、脂肪族炭化水素基の炭素数:1)、フェニルプロピオン酸(芳香環の炭素数:6、脂肪族炭化水素基の炭素数:2)、フェニルデカン酸(芳香環の炭素数:6、脂肪族炭化水素基の炭素数:10)などの芳香脂肪族モノカルボン酸などが挙げられる。 As a monovalent aromatic aliphatic carboxylic acid, for example, a monovalent aromatic fat having an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms and an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms bonded to the aromatic ring Group carboxylic acid, more specifically phenylacetic acid (carbon number of aromatic ring: 6, carbon number of aliphatic hydrocarbon group: 1), phenylpropionic acid (carbon number of aromatic ring: 6, aliphatic) Aromatic aliphatic monocarboxylic acids such as carbon number of hydrocarbon group: 2), phenyl decanoic acid (carbon number of aromatic ring: 6, carbon number of aliphatic hydrocarbon group: 10) and the like can be mentioned.
エンドキャッピング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよく、好ましくは、併用する。 The end capping agent may be used alone or in combination of two or more, and preferably used in combination.
エンドキャッピング剤を単独で用いる場合には、好ましくは、1価の脂肪族カルボン酸の単独使用が挙げられる。 When the end capping agent is used alone, preferably, the use of a monovalent aliphatic carboxylic acid alone is mentioned.
エンドキャッピング剤を併用する場合には、好ましくは、1価の脂肪族カルボン酸と、1価の芳香族カルボン酸との併用が挙げられる。 When an end capping agent is used in combination, preferably, a combination of a monovalent aliphatic carboxylic acid and a monovalent aromatic carboxylic acid is mentioned.
これらを含有することにより、優れた分散性を確保するとともに、保存安定性の向上を図ることができる。 By containing these, it is possible to secure excellent dispersibility and to improve storage stability.
エンドキャッピング剤が、1価の脂肪族カルボン酸と、1価の芳香族カルボン酸とを含有する場合には、1価の芳香族カルボン酸の含有割合100質量部に対して、1価の脂肪族カルボン酸の含有割合は、例えば、5質量部以上、好ましくは、10質量部以上、より好ましくは、100質量部以上、さらに好ましくは、200質量部以上であり、例えば、2000質量部以下、好ましくは、1000質量部以下、より好ましくは、600質量部以下である。 When the end capping agent contains a monovalent aliphatic carboxylic acid and a monovalent aromatic carboxylic acid, the monovalent aliphatic carboxylic acid is used per 100 parts by mass of the monovalent aromatic carboxylic acid. The content of the group carboxylic acid is, for example, 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass or more, still more preferably 200 parts by mass or more, for example, 2000 parts by mass or less Preferably, it is 1000 parts by mass or less, more preferably 600 parts by mass or less.
1価の脂肪族カルボン酸の含有割合が上記範囲であれば、より優れた保存安定性を確保することができる。 If the content ratio of the monovalent aliphatic carboxylic acid is in the above range, better storage stability can be secured.
エンドキャッピング剤の含有割合は、ポリアルキレンポリアミン100質量部に対して、エンドキャッピング剤が、例えば、1.0質量部以上、好ましくは、2.0質量部以上、より好ましくは、5.0質量部以上であり、例えば、60質量部以下、好ましくは、40質量部以下より好ましくは、30質量部以下である。 The content ratio of the end capping agent is, for example, 1.0 parts by mass or more, preferably 2.0 parts by mass or more, more preferably 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyalkylene polyamine. Or more, for example, 60 parts by mass or less, preferably 40 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less.
ポリアミノポリアミド樹脂と、エンドキャッピング剤との反応条件は、上記したポリアルキレンポリアミンと、ジカルボン酸および/またはその誘導体との反応条件と同様である。これにより、分子末端がキャッピングされたポリアミノポリアミド樹脂が得られる。 The reaction conditions for the polyamino polyamide resin and the end capping agent are the same as the reaction conditions for the polyalkylene polyamine and the dicarboxylic acid and / or the derivative thereof described above. This gives a polyaminopolyamide resin with molecular end capping.
分子末端がキャッピングされたポリアミノポリアミド樹脂は、例えば、水溶液または水分散液として得られ、その固形分濃度は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、例えば、40質量%以下、好ましくは、30質量%以下である。 The polyamino polyamide resin having a molecular end capped is obtained, for example, as an aqueous solution or aqueous dispersion, and the solid content concentration is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, for example, 40% by mass Below, Preferably, it is 30 mass% or less.
また、分子末端がキャッピングされたポリアミノポリアミド樹脂の水溶液または水分散液の粘度(固形分濃度28%、25℃)は、例えば、50mPa・s以上、好ましくは、100mPa・s以上、より好ましくは、200mPa・s以上であり、例えば、500mPa・s以下、好ましくは、400mPa・s以下、より好ましくは、350mPa・s以下である。 Further, the viscosity (solid content concentration 28%, 25 ° C.) of the aqueous solution or aqueous dispersion of the polyaminopolyamide resin whose molecular end is capped is, for example, 50 mPa · s or more, preferably 100 mPa · s or more, more preferably The viscosity is 200 mPa · s or more, for example, 500 mPa · s or less, preferably 400 mPa · s or less, more preferably 350 mPa · s or less.
ポリアミノポリアミド樹脂の分子末端がエンドキャッピング剤によりキャッピングされている場合には、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 When the molecular end of the polyaminopolyamide resin is capped with an end capping agent, the surface sizing agent obtained by the method for producing a surface sizing agent of the present invention can exhibit a more excellent size effect.
また、エンドエンドキャッピング剤は、ポリアミノポリアミド樹脂の合成時に、ポリアルキレンポリアミン、ジカルボン酸および/またはその誘導体と同時に配合し反応させてもよい。 In addition, the end-end capping agent may be compounded and reacted simultaneously with the polyalkylene polyamine, dicarboxylic acid and / or its derivative at the time of synthesis of the polyamino polyamide resin.
また、ポリアミノポリアミド樹脂(分子末端がキャッピングされたポリアミノポリアミド樹脂を含む、以下同様)を、エピクロロヒドリンと付加反応させ、変性させることもできる。 Also, polyaminopolyamide resin (including molecularly end-capped polyaminopolyamide resin, the same applies hereinafter) can be subjected to addition reaction with epichlorohydrin to be modified.
ポリアミノポリアミド樹脂と、エピクロロヒドリンとの含有割合は、ポリアルキレンポリアミン100質量部に対して、エピクロロヒドリンが、例えば、50質量部以上、好ましくは、80質量部以上であり、例えば、200質量部以下、好ましくは、140質量部以下である。 The content ratio of the polyaminopolyamide resin to the epichlorohydrin is, for example, 50 parts by mass or more, preferably 80 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the polyalkylene polyamine. It is 200 parts by mass or less, preferably 140 parts by mass or less.
ポリアミノポリアミド樹脂とエピクロロヒドリンとの反応条件は、反応温度が、例えば、30℃以上、好ましくは、40℃以上であり、例えば、80℃以下、好ましくは、70℃以下である。また、反応時間が、例えば、0.5時間以上、好ましくは、1.0時間以上であり、例えば、10時間以下、好ましくは、6時間以下である。これにより、ポリアミノポリアミド樹脂が、エピクロロヒドリンにより変性されたポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を得ることができる。 The reaction conditions for the polyamino polyamide resin and epichlorohydrin are, for example, a reaction temperature of 30 ° C. or more, preferably 40 ° C. or more, and for example, 80 ° C. or less, preferably 70 ° C. or less. The reaction time is, for example, 0.5 hours or more, preferably 1.0 hours or more, and for example, 10 hours or less, preferably 6 hours or less. This makes it possible to obtain a polyaminopolyamide-epichlorohydrin resin in which the polyaminopolyamide resin is modified with epichlorohydrin.
また、この方法では、必要により、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を加熱し、架橋反応(エピクロロヒドリンの架橋反応)させることができる。 In this method, if necessary, the polyaminopolyamide-epichlorohydrin resin can be heated to cause a crosslinking reaction (crosslinking reaction of epichlorohydrin).
架橋反応における反応条件は、反応温度が、例えば、40℃以上、好ましくは、50℃以上であり、例えば、90℃以下、好ましくは、80℃以下である。また、反応時間が、例えば、0.5時間以上、好ましくは、1時間以上であり、例えば、10時間以下、好ましくは、6時間以下である。 The reaction conditions for the crosslinking reaction are, for example, a reaction temperature of 40 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, and for example, 90 ° C. or less, preferably 80 ° C. or less. The reaction time is, for example, 0.5 hours or more, preferably 1 hour or more, and for example, 10 hours or less, preferably 6 hours or less.
また、上記の架橋反応においては、必要に応じて、架橋剤を配合することができる。 Further, in the above crosslinking reaction, a crosslinking agent can be blended, if necessary.
架橋剤としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of the crosslinking agent include ethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol glycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and the like.
これら架橋剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
架橋剤の含有割合は、目的および用途により、適宜設定される。 The content ratio of the crosslinking agent is appropriately set depending on the purpose and application.
このように架橋させることにより、より効率よくサイズ効果を発現させることができる。 By cross-linking in this manner, the size effect can be expressed more efficiently.
また、この方法では、4級カチオン密度を向上させ、これによって、表面サイズ剤をパルプ繊維に対して抄紙pHに依存することなく定着させるため、必要により、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂に含有される3級アミノ基を、4級化処理することもできる。 In addition, in this method, the quaternary cation density is improved, whereby the surface sizing agent is fixed to the pulp fiber without depending on the papermaking pH, and it is contained in the polyaminopolyamide-epichlorohydrin resin if necessary. The tertiary amino group to be treated can also be quaternized.
4級化処理では、例えば、上記のエピクロロヒドリンとともに、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライドなどの4級化剤を添加し、上記条件で反応させる。 In the quaternization treatment, for example, together with the above-mentioned epichlorohydrin, a quaternizing agent such as 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, glycidyltrimethylammonium chloride and the like is added, and the reaction is performed under the above conditions.
また、この方法では、必要に応じて、酸を添加することにより、反応液のpHを2〜6程度に調整することができる。酸としては、特に制限されないが、例えば、硫酸、塩酸などの無機酸、例えば、ギ酸、酢酸などの有機酸などが挙げられる。 In addition, in this method, the pH of the reaction solution can be adjusted to about 2 to 6 by adding an acid as necessary. The acid is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid, and organic acids such as formic acid and acetic acid.
このような方法において、ポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂は、例えば、水溶液または水分散液として得られ、その固形分濃度は、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、例えば、40質量%以下、好ましくは、30質量%以下である。 In such a method, the polyaminopolyamide-epichlorohydrin resin is obtained, for example, as an aqueous solution or aqueous dispersion, and its solid content concentration is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, For example, it is 40% by mass or less, preferably 30% by mass or less.
また、得られるポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の水溶液または水分散液の粘度(固形分濃度28%、25℃)は、例えば、20mPa・s以上、好ましくは、80mPa・s以上であり、例えば、400mPa・s以下、好ましくは、300mPa・s以下である。 The viscosity (solid content concentration 28%, 25 ° C.) of the aqueous solution or aqueous dispersion of the polyaminopolyamide-epichlorohydrin resin to be obtained is, for example, 20 mPa · s or more, preferably 80 mPa · s or more. And 400 mPa · s or less, preferably 300 mPa · s or less.
粘度が上記範囲であれば、優れた分散性を得ることができ、また、ゲル化を抑制することができる。 If the viscosity is in the above range, excellent dispersibility can be obtained, and gelation can be suppressed.
ポリアミノポリアミド樹脂がエピクロロヒドリンにより変性されている場合には、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 When the polyaminopolyamide resin is modified with epichlorohydrin, the surface sizing agent obtained by the method for producing a surface sizing agent of the present invention can exhibit a more excellent size effect.
なお、分子末端がキャッピングされたポリアミノポリアミド樹脂を、エピクロロヒドリンと付加反応させ、変性させる場合において、分子末端がキャッピングされたポリアミノポリアミド樹脂と、エピクロロヒドリンとの含有割合は、ポリアルキレンポリアミン100質量部に対して、エピクロロヒドリンが、例えば、50質量部以上、好ましくは、80質量部以上であり、例えば、200質量部以下、好ましくは、140質量部以下である。 In addition, when making the polyamino polyamide resin in which the molecular terminal is capped be added to epichlorohydrin and subjecting it to denature, the content ratio of the polyamino polyamide resin in which the molecular terminal is capped and epichlorohydrin is polyalkylene. The amount of epichlorohydrin is, for example, 50 parts by mass or more, preferably 80 parts by mass or more, and for example, 200 parts by mass or less, preferably 140 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyamine.
分子末端がキャッピングされたポリアミノポリアミド樹脂がエピクロロヒドリンにより変性されている場合には、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 When the molecularly end-capped polyaminopolyamide resin is modified with epichlorohydrin, the surface sizing agent obtained by the method for producing a surface sizing agent of the present invention exhibits a more excellent size effect Can.
ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合は、澱粉類(B)と、ポリアミノポリアミド樹脂(C)との総量に対して、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上、より好ましくは、15質量%以上であり、とりわけ好ましくは、20質量%以上であり、50質量%以下、好ましくは、45質量%以下であり、より好ましくは、40質量%以下であり、とりわけ好ましくは、30質量%以下である。 The content ratio of the polyaminopolyamide resin (C) is 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass, based on the total amount of the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C). % Or more, particularly preferably 20% by mass or more, 50% by mass or less, preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, particularly preferably 30% by mass or less It is.
ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が、上記の含有割合であれば、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 If the content rate of polyamino polyamide resin (C) is the above-mentioned content rate, the surface sizing agent obtained by the manufacturing method of the surface sizing agent of the present invention can express a more excellent size effect.
一方、ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が、上記上限を上回ると、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、その粒子が凝集し、優れたサイズ効果を発現することができない。また、ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が、上記下限を下回ると、その粒子径が大きくなり、優れたサイズ効果を発現することができない。 On the other hand, when the content of the polyaminopolyamide resin (C) exceeds the above upper limit, the particles of the surface sizing agent obtained by the method of producing a surface sizing agent of the present invention aggregate and exhibit an excellent sizing effect. I can not do it. Moreover, when the content rate of polyamino polyamide resin (C) is less than the said lower limit, the particle diameter will become large and it can not express the outstanding size effect.
また、ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合は、重合成分(A)、澱粉類(B)、および、ポリアミノポリアミド樹脂(C)の総量に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、5質量%以上、さらに好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、25質量%以下、好ましくは、20質量%以下、さらに好ましくは、15質量%以下、とりわけ好ましくは、12質量%以下である。 In addition, the content ratio of the polyaminopolyamide resin (C) is, for example, 1% by mass or more, preferably 5% of the total amount of the polymerization component (A), the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C). % By mass or more, more preferably 10% by mass or more, and for example, 25% by mass or less, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, particularly preferably 12% by mass or less is there.
また、澱粉類(B)およびポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合は、澱粉類(B)、ポリアミノポリアミド樹脂(C)および重合成分(A)の総量に対して、例えば、20質量%以上、好ましくは、30質量%以上、より好ましくは、35質量%以上、さらに好ましくは、40質量%以上であり、例えば、70質量%以下、好ましくは、60質量%以下、より好ましくは、55質量%以下、さらに好ましくは、50質量%以下である。 In addition, the content ratio of the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C) is, for example, 20% by mass or more based on the total amount of the starches (B), the polyaminopolyamide resin (C) and the polymerization component (A) Preferably, it is 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, further preferably 40% by mass or more, for example, 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass The content is more preferably 50% by mass or less.
澱粉類(B)およびポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が、上記の含有割合であれば、本発明の表面サイズ剤の製造方法により得られた表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現することができる。 If the content ratio of the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C) is the above content ratio, the surface sizing agent obtained by the method for producing a surface sizing agent of the present invention exhibits a more excellent size effect can do.
また、重合成分(A)の含有割合は、重合成分(A)、澱粉類(B)、および、ポリアミノポリアミド樹脂(C)の総量に対して、例えば、30質量%以上、好ましくは、40質量%以上、より好ましくは、45質量%以上、とりわけ好ましくは、50質量%以上であり、例えば、80質量%以下、好ましくは、70質量%以下、より好ましくは、60質量%以下である。 In addition, the content ratio of the polymerization component (A) is, for example, 30% by mass or more, preferably 40 mass%, based on the total amount of the polymerization component (A), the starches (B), and the polyaminopolyamide resin (C). % Or more, more preferably 45% by mass or more, particularly preferably 50% by mass or more, for example, 80% by mass or less, preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less.
そして、乳化重合するには、澱粉類(B)およびポリアミノポリアミド樹脂(C)を含む溶液(水溶液)を調製する。 Then, for emulsion polymerization, a solution (aqueous solution) containing starches (B) and polyaminopolyamide resin (C) is prepared.
澱粉類(B)およびポリアミノポリアミド樹脂(C)がそれぞれ溶液(水溶液)として調製されている場合は、それらを配合する。 When the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C) are each prepared as a solution (aqueous solution), they are blended.
また、澱粉類(B)およびポリアミノポリアミド樹脂(C)が溶液(水溶液)として調製されていない場合には、それらを溶媒(水)で希釈して、配合するか、配合して、溶媒(水)で希釈する。 Moreover, when starches (B) and polyamino polyamide resin (C) are not prepared as a solution (aqueous solution), they are diluted with a solvent (water) and are compounded or compounded, and a solvent (water) Dilute with).
そして、乳化重合するには、上記の溶液(水溶液)に重合成分(A)を配合する。重合成分(A)は、澱粉類(B)およびポリアミノポリアミド樹脂(C)を含む溶液(水溶液)を調製する時に、配合してもよい。 And in order to carry out emulsion polymerization, the polymerization component (A) is blended in the above-mentioned solution (aqueous solution). The polymerization component (A) may be blended when preparing a solution (aqueous solution) containing the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C).
また、乳化重合においては、重合開始剤を溶液(水溶液)に添加する。 In emulsion polymerization, a polymerization initiator is added to a solution (aqueous solution).
重合開始剤としては、過酸化物系重合開始剤、重金属塩、アゾ系開始剤が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator include peroxide-based polymerization initiators, heavy metal salts, and azo-based initiators.
過酸化物系重合開始剤としては、例えば、過酸化水素、無機過酸化物、有機過酸化物が挙げられる。 As a peroxide type polymerization initiator, hydrogen peroxide, an inorganic peroxide, an organic peroxide is mentioned, for example.
無機過酸化物としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどが挙げられる。 As an inorganic peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate etc. are mentioned, for example.
有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどが挙げられ、好ましくは、ベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。 Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, lauryl peroxide and the like, and preferably benzoyl peroxide.
重金属塩としては、例えば、セリウム、マンガン、鉄、銅などの硫酸塩などが挙げられ、好ましくは、硫酸鉄が挙げられる。 Examples of heavy metal salts include sulfates such as cerium, manganese, iron and copper, and the like, with preference given to iron sulfate.
アゾ系開始剤としては、例えば、アゾビスメチルブチロニトリル、ジメチルアゾビスイソブチレート、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。 Examples of the azo initiator include azobismethylbutyronitrile, dimethylazobisisobutyrate, azobisdimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile and the like.
重合開始剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。好ましくは、反応開始時に過酸化水素を添加し、反応途中に有機過酸化物を添加する。 The polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more. Preferably, hydrogen peroxide is added at the start of the reaction, and an organic peroxide is added during the reaction.
重合開始剤の添加割合は、重合成分(A)100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、1質量部以上、より好ましくは、5質量部以上であり、また、例えば、20質量部以下、好ましくは、10質量部以下である。 The addition ratio of the polymerization initiator is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the polymerization component (A). For example, it is 20 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less.
さらに、乳化重合においては、連鎖移動剤を溶液(水溶液)に添加してもよい。 Furthermore, in emulsion polymerization, a chain transfer agent may be added to the solution (aqueous solution).
連鎖移動剤は、重合成分(A)の重量平均分子量を制御するために用いられる。 The chain transfer agent is used to control the weight average molecular weight of the polymerization component (A).
連鎖移動剤としては、油溶性連鎖移動剤、水溶性連鎖移動剤が挙げられる。 Chain transfer agents include oil soluble chain transfer agents, water soluble chain transfer agents.
油溶性連鎖移動剤としては、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、メルカプトプロピオン酸ドデシルエステルなどのメルカプタン類、クメン、四塩化炭素、α−メチルスチレンダイマー、ターピノーレンなどが挙げられる。 Examples of oil-soluble chain transfer agents include mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, mercapto propionic acid dodecyl ester, cumene, carbon tetrachloride, α-methylstyrene dimer, terpinolene etc It can be mentioned.
水溶性連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、チオグリコール酸およびその塩などが挙げられる。 Examples of water-soluble chain transfer agents include mercaptoethanol, thioglycolic acid and salts thereof.
連鎖移動剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The chain transfer agent may be used alone or in combination of two or more.
連鎖移動剤は、重合成分(A)の組成によって適宜選択され、その添加割合は、所望の重量平均分子量を有する重合成分(A)が得られるように、適宜決定される。 The chain transfer agent is appropriately selected according to the composition of the polymerization component (A), and the addition ratio thereof is appropriately determined such that the polymerization component (A) having a desired weight average molecular weight can be obtained.
乳化重合は、具体的には、適当な加熱装置と攪拌機を備えた反応容器に、重合成分(A)、澱粉類(B)、ポリアミノポリアミド樹脂(C)、重合開始剤、水、必要に応じて、連鎖移動剤、添加剤を加え、攪拌下、所定の温度まで加温して反応させる。 Specifically, the emulsion polymerization is carried out in a reaction vessel equipped with a suitable heating device and a stirrer, polymerization component (A), starches (B), polyaminopolyamide resin (C), polymerization initiator, water, if necessary. Then, a chain transfer agent and an additive are added, and the mixture is heated to a predetermined temperature and reacted under stirring.
乳化重合における反応条件は、反応温度が、例えば、60℃以上、好ましくは、70℃以上であり、例えば、130℃以下、好ましくは、120℃以下である。また、反応時間が、例えば、0.5時間以上、好ましくは、2時間以上であり、例えば、12時間以下、好ましくは、6時間以下である。これにより、表面サイズ剤は、エマルションとして得られる。 The reaction conditions in the emulsion polymerization are, for example, a reaction temperature of 60 ° C. or more, preferably 70 ° C. or more, and for example, 130 ° C. or less, preferably 120 ° C. or less. The reaction time is, for example, 0.5 hours or more, preferably 2 hours or more, and for example, 12 hours or less, preferably 6 hours or less. Thereby, the surface sizing agent is obtained as an emulsion.
得られるエマルションの平均粒子径は、例えば、30nm以上、好ましくは、40nm以上、より好ましくは、50nm以上であり、例えば、500nm以下、好ましくは、250nm以下、より好ましくは、200nm以下、さらに好ましくは、100nm以下、とりわけ好ましくは、90nm以下、最も好ましく60nm以下である。 The average particle size of the obtained emulsion is, for example, 30 nm or more, preferably 40 nm or more, more preferably 50 nm or more, and for example, 500 nm or less, preferably 250 nm or less, more preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, particularly preferably 90 nm or less, most preferably 60 nm or less.
なお、平均粒子径は、粒度分布計などにより測定することができる。 The average particle size can be measured by a particle size distribution analyzer or the like.
平均粒子径が上記範囲であれば、優れたサイズ効果を実現することができる。 If the average particle diameter is in the above range, an excellent size effect can be realized.
また、得られる表面サイズ剤の、粘度(25℃)は、例えば、5mPa・s以上、好ましくは、10mPa・s以上、より好ましくは、15mPa・s以上であり、例えば、25mPa・s以下、好ましくは、20mPa・s以下、より好ましくは、18mPa・s以下である。 Further, the viscosity (25 ° C.) of the surface sizing agent to be obtained is, for example, 5 mPa · s or more, preferably 10 mPa · s or more, more preferably 15 mPa · s or more, for example, 25 mPa · s or less, preferably Is 20 mPa · s or less, more preferably 18 mPa · s or less.
粘度が上記範囲であれば、優れた分散性を得ることができ、また、ゲル化を抑制することができる。 If the viscosity is in the above range, excellent dispersibility can be obtained, and gelation can be suppressed.
また、得られる表面サイズ剤は、必要により、水で希釈し、固形分濃度として、例えば、20質量%以上、好ましくは、25質量%以上であり、また、例えば、40質量%以下、好ましくは、35質量%以下、また、pHとして、例えば、pH1.5以上、好ましくは、pH2.0以上、また、例えば、pH4.0以下、好ましくは、pH3.5以下に調製される。 In addition, the surface sizing agent obtained is, if necessary, diluted with water, and the solid content concentration is, for example, 20% by mass or more, preferably 25% by mass or more, and for example, 40% by mass or less, preferably The pH is adjusted to, for example, 1.5 or more, preferably 2.0 or more, and for example, 4.0 or less, preferably 3.5 or less.
重合時またはその後において、必要に応じて、さらに、水溶性アルミニウム化合物を添加してもよい。 During or after polymerization, a water-soluble aluminum compound may be further added as needed.
水溶性アルミニウム化合物としては、各種公知のものを使用できるが、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩基性硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム、硫酸珪酸アルミニウムが挙げられ、好ましくは、ポリ塩化アルミニウムが挙げられる。 As the water-soluble aluminum compound, various known compounds can be used, and aluminum sulfate, aluminum chloride, basic aluminum sulfate, polyaluminum chloride, basic aluminum chloride, aluminum sulfate silicate, etc. may be mentioned, preferably, polyaluminum chloride It can be mentioned.
水溶性アルミニウム化合物の添加割合は、重合成分(A)100質量部に対して、例えば、1質量部以上、好ましくは、5質量部以上、より好ましくは、10質量部以上であり、また、例えば、25質量部以下、好ましくは、20質量部以下である。 The addition ratio of the water-soluble aluminum compound is, for example, 1 part by mass or more, preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polymerization component (A). , 25 parts by mass or less, preferably 20 parts by mass or less.
重合時またはその後において、必要に応じて、さらに、各種添加剤を添加してもよい。 At the time of polymerization or thereafter, various additives may be further added as required.
添加剤としては、例えば、消泡剤、防腐剤、キレート剤、滑剤、防滑剤、防錆剤、紫外線防止剤、退色防止剤、蛍光増白剤、粘度安定化剤、アルカリ物質などの助剤や、他の表面サイズ剤、表面紙力剤などが挙げられる。 Additives include, for example, assistants such as antifoaming agents, preservatives, chelating agents, lubricants, anti-slip agents, rust inhibitors, anti-UV agents, anti-fading agents, fluorescent brighteners, viscosity stabilizers, alkaline substances, etc. And other surface sizing agents, surface paper strengthening agents and the like.
添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The additives may be used alone or in combination of two or more.
本発明の表面サイズ剤は、上記の方法により得られる。このようにして得られる表面サイズ剤は、一層優れたサイズ効果を発現する。 The surface sizing agent of the present invention is obtained by the method described above. The surface sizing agent obtained in this way exhibits a better size effect.
本発明の紙は、上記の表面サイズ剤を用いて得られる。 The paper of the invention is obtained using the surface sizing agents described above.
紙の製造方法としては、特に制限されず、公知の方法を採用することができる。 It does not restrict | limit especially as a manufacturing method of paper, A well-known method is employable.
より具体的には、例えば、パルプスラリーから抄紙により得られた紙(未処理の紙)に、上記の表面サイズ剤を塗布および乾燥させることにより、表面サイズ剤により処理された紙を得ることができる。また、例えば、上記の表面サイズ剤を、パルプスラリーに添加し、抄紙することにより、紙を得ることもできる。 More specifically, for example, a paper treated with a surface sizing agent is obtained by applying and drying the above-mentioned surface sizing agent on a paper obtained by papermaking from a pulp slurry (untreated paper). it can. Also, for example, paper can be obtained by adding the above-described surface sizing agent to a pulp slurry and making a paper.
そして、このようにして得られる本発明の紙は、上記の表面サイズ剤を用いて得られるため、インクにじみの抑制に優れる。 And since the paper of this invention obtained by doing in this way is obtained using said surface sizing agent, it is excellent in suppression of an ink bleed.
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。なお、「部」および「%」は、特に言及がない限り、質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically by showing Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the examples and comparative examples. In addition, specific numerical values such as mixing ratios (content ratios), physical property values, parameters, etc. used in the following description are the mixing ratios corresponding to those described in the above-mentioned “embodiments for carrying out the invention” Substitutes the upper limit (numerical value defined as "below", "less than") or lower limit (numerical value defined as "above", "excess"), etc. of the corresponding description such as content ratio), physical property value, and parameters be able to. In addition, "part" and "%" are mass references | standards unless there is particular mention.
なお、以下の実施例および比較例に用いる成分の略号を下記に示す。 In addition, the symbol of the component used for a following example and a comparative example is shown below.
St:スチレン
MMA:メタクリル酸メチル
nBA:アクリル酸ブチル
iBMA:メタクリル酸イソブチル
2EHA:アクリル酸2−エチルへキシル
MAA:メタクリル酸
DM:メタクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル
Alum:ポリ塩化アルミニウム
1.サイズ剤の調製
1)酢酸変性澱粉の調製
攪拌機、温度計、環流冷却器、分水器および窒素ガス導入管を具備した四つ口フラスコに、タピオカ澱粉140部、水418部を仕込み分散させた後、1%水酸化ナトリウムでpH=6前後に調整した。その後、酵素(クライスターゼSD8:天野エンザイム社製)0.035部を添加し、90℃まで昇温後1時間保持した。1時間後に酢酸3.9部を添加し冷却し、固形分24.9%、粘度210mPa・s(25℃)の酢酸変性澱粉溶液を得た。
2)ポリアミドポリアミノ樹脂の調製
製造例1
攪拌機、温度計、環流冷却器、分水器および窒素ガス導入管を具備した四つ口フラスコに、ジエチレンアミン88部とアジピン酸112部とステアリン酸9部と安息香酸2部とを仕込み、フラスコ内を窒素雰囲気とした後、徐々に昇温させ、150〜160℃で3時間脱水縮合反応させ、温水で希釈して36%のポリアミノポリアミド樹脂水溶液を得た。次いで、撹拌しながら40℃でエピクロロヒドリン94部を30分かけて滴下しながら加え、30分間放置した。その後、温水を加え、ポリアミノポリアミド樹脂水溶液を31%に希釈した後、60℃で3時間架橋反応させ、粘度が100mPa・s(60℃)以上となった時点で、10%硫酸でpH3以下に調整し、固形分濃度28.6%、粘度100mPa・s(25℃)のポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
St: Styrene MMA: methyl methacrylate nBA: butyl acrylate iBMA: isobutyl methacrylate 2 EHA: 2-ethylhexyl acrylate MAA: methacrylic acid DM: 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate Alum: polyaluminum chloride 1. Preparation of sizing agent 1) Preparation of acetic acid-modified starch 140 parts of tapioca starch and 418 parts of water were dispersed in a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, water divider and nitrogen gas inlet pipe After that, the pH was adjusted to around 6 with 1% sodium hydroxide. Thereafter, 0.035 parts of an enzyme (klytase SD8: manufactured by Amano Enzyme Inc.) was added, and the temperature was raised to 90 ° C. and maintained for 1 hour. After 1 hour, 3.9 parts of acetic acid was added and cooled to obtain an acetic acid-modified starch solution having a solid content of 24.9% and a viscosity of 210 mPa · s (25 ° C.).
2) Preparation of Polyamide Polyamino Resin Preparation Example 1
88 parts of diethyleneamine, 112 parts of adipic acid, 9 parts of stearic acid and 2 parts of benzoic acid are placed in a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, water divider and nitrogen gas inlet pipe. After making the inside into a nitrogen atmosphere, the temperature is gradually raised, dehydration condensation reaction is performed at 150 to 160 ° C. for 3 hours, and dilution with warm water is performed to obtain a 36% aqueous solution of polyaminopolyamide resin. Next, 94 parts of epichlorohydrin were added dropwise over 30 minutes at 40 ° C. while stirring, and left for 30 minutes. Thereafter, warm water is added to dilute the aqueous solution of polyaminopolyamide resin to 31%, and then crosslinking reaction is carried out at 60 ° C. for 3 hours, and when the viscosity becomes 100 mPa · s (60 ° C.) or more, pH 3 or less with 10% sulfuric acid The solution was adjusted to obtain a polyamino polyamide-epichlorohydrin resin aqueous solution having a solid content concentration of 28.6% and a viscosity of 100 mPa · s (25 ° C.).
製造例2
ステアリン酸9部と安息香酸2部とを、ステアリン酸14部に変更した以外は、製造例1と同様な方法で固形分濃度28.3%、粘度170mPa・s(25℃)のポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
Production Example 2
Polyaminopolyamide having a solid concentration of 28.3% and a viscosity of 170 mPa · s (25 ° C.) in the same manner as in Production Example 1 except that 9 parts of stearic acid and 2 parts of benzoic acid were changed to 14 parts of stearic acid. An epichlorohydrin resin aqueous solution was obtained.
製造例3
ジエチレンアミン88部とアジピン酸112部とステアリン酸9部と安息香酸2部とを、ジエチルアミン88部とアジピン酸119部とに変更以外は、製造例1と同様な方法で固形分濃度28.8%、粘度210mPa・s(25℃)のポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂水溶液を得た。
Production Example 3
Solid content concentration 28.8 in the same manner as in Production Example 1 except that 88 parts of diethyleneamine, 112 parts of adipic acid, 9 parts of stearic acid and 2 parts of benzoic acid are changed to 88 parts of diethylamine and 119 parts of adipic acid. % And a viscosity of 210 mPa · s (25 ° C.) were obtained as an aqueous solution of polyaminopolyamide-epichlorohydrin resin.
製造例4
エピクロロヒドリンを配合しなかった以外は、製造例3と同様な方法で固形分濃度28.0%、粘度320mPa・s(25℃)のポリアミノポリアミド樹脂水溶液を得た。
3)表面サイズ剤の合成
上記のように調製した酢酸変性澱粉溶液を水で20%に希釈し、上記のように調製したポリアミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂水溶液、および、上記のように調製したポリアミノポリアミド樹脂水溶液を水で21%に希釈した。
Production Example 4
An aqueous solution of polyaminopolyamide resin having a solid concentration of 28.0% and a viscosity of 320 mPa · s (25 ° C.) was obtained by the same method as in Production Example 3 except that epichlorohydrin was not blended.
3) Synthesis of Surface Sizing Agent The acetic acid-modified starch solution prepared as described above was diluted to 20% with water, and the polyaminopolyamide-epichlorohydrin resin aqueous solution prepared as described above, and prepared as described above The polyaminopolyamide resin aqueous solution was diluted to 21% with water.
実施例1
温度計、攪拌機、環流冷却管および窒素導入管を備えた1リットルの四つ口フラスコに、20%の酢酸変性澱粉溶液591部、製造例1の21%のポリアミドポリアミノエピクロロヒドリン樹脂溶液141部、2%硫酸第二鉄(和光純薬社製)16.2部を加え、窒素気流下で混合撹拌しながら反応容器内の酸素を充分に追い出した後、85℃まで昇温した。温度を一定に保ちながら、重合成分147部(スチレン88部、メタクリル酸イソブチル15部、アクリル酸2−エチルへキシル44部)と10%過酸化水素水溶液70.9部とを別々に3時間かけて添加して重合し、その添加後から30分後に有機過酸化物(ベンゾイルバーオキサイド)0.8部を添加し、1時間熟成した。その後、室温まで冷却し、水で希釈して固形分30.0%、pH2.8、粘度15mPa・s、粒子径55nmの表面サイズ剤を得た。
Example 1
In a 1-liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser and a nitrogen inlet tube, 591 parts of a 20% acetic acid-modified starch solution and 21% polyamide polyaminoepichlorohydrin resin solution 141 of Production Example 1 After adding 16.2 parts of 2% ferric sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and thoroughly stirring oxygen in a nitrogen stream while removing oxygen from the reaction vessel, the temperature was raised to 85.degree. While keeping the temperature constant, separately take 147 parts (88 parts of styrene, 15 parts of isobutyl methacrylate, 44 parts of 2-ethylhexyl acrylate) and 70.9 parts of a 10% aqueous solution of hydrogen peroxide separately for 3 hours Thirty minutes after the addition, 0.8 parts of organic peroxide (benzoyl peroxide) was added, followed by aging for one hour. Thereafter, it was cooled to room temperature and diluted with water to obtain a surface sizing agent having a solid content of 30.0%, pH 2.8, viscosity 15 mPa · s, and particle diameter 55 nm.
実施例2〜19および比較例1〜3
各成分の配合処方を、表1に記載に従って変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜19および比較例1〜3の表面サイズ剤をそれぞれ調製した。また、実施例1〜19および比較例1〜3の物性値を表2に示す。
Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 to 3
The surface sizing agents of Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of each component was changed according to the description in Table 1. The physical property values of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 2.
なお、実施例13では、実施例12で得られた固形分濃度30%の表面サイズ剤847部に30%のポリ塩化アルミニウム153部を添加した。
2.評価
上記実施例および比較例で得られた表面サイズ剤について、サイズ性(ステキヒトサイズ度および2分Cobb吸水度)を、以下の方法で評価した。結果を表2に示す。
1)ステキヒトサイズ度測定
酸化澱粉(日本食品加工社製「MS−3800」)を濃度10質量%となるように蒸留水で希釈し、95℃にて糊化し、硬度500ppm(CaCO3として)の合成硬水で酸化澱粉5質量%まで希釈した。表面サイズ剤は固形分として0.2質量%となるように、酸化澱粉溶液に添加して塗工液を調整した。
In Example 13, 153 parts of 30% polyaluminum chloride was added to 847 parts of the surface sizing agent having a solid content concentration of 30% obtained in Example 12.
2. Evaluation With respect to the surface sizing agents obtained in the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the size properties (Stickt's size and 2-minute Cobb water absorption) were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 2.
1) Measurement of Squecht Size Measurement Dilute oxidized starch ("MS-3800" manufactured by Japan Food Processing Co., Ltd.) with distilled water to a concentration of 10% by mass, gelatinize at 95 ° C, hardness 500 ppm (as CaCO 3 ) The mixture was diluted to 5% by mass of oxidized starch with synthetic hard water. The surface sizing agent was added to the oxidized starch solution to adjust the coating liquid to a solid content of 0.2% by mass.
内添サイズ剤が添加されていない中性上質紙(坪量70g/m2、ステキヒトサイズ度0秒、紙面pH7.6)に、上記で得た塗工液を50℃に保温し、サイズプレス機にて塗工して塗工紙を得た。そして、得られた塗工紙を恒温恒湿環境(22℃、相対湿度50%)にて12時間調湿した後、ステキヒトサイズ度(秒)を測定することによってサイズ性を評価した。 The coating solution obtained above is kept warm at 50 ° C. on a neutral wood-free paper (basis weight 70 g / m 2 , Squeech size 0 sec, pH 7.6) to which no internal sizing agent is added, and the size is It coated by a press and obtained coated paper. Then, after conditioning the obtained coated paper in a constant temperature and humidity environment (22 ° C., relative humidity 50%) for 12 hours, the size property was evaluated by measuring the degree of sizing (seconds).
ステキヒトサイズ度(秒)はJIS P 8122によって測定した。
2)Cobb吸水度測定
市販のコーン澱粉を濃度10質量%となるように蒸留水で希釈し、澱粉固形分に対し0.5質量%の過硫酸アンモニウムを添加した後、95℃にて糊化し、硬度500ppm(CaCO3として)の合成硬水で澱粉8質量%まで希釈した。表面サイズ剤は固形分として0.1質量%となるように、上記により調製したコーン澱粉に添加して塗工液を調整した。
The degree of size of the dead person (seconds) was measured according to JIS P 8122.
2) Cobb water absorption measurement Commercial corn starch is diluted with distilled water to a concentration of 10% by mass, 0.5% by mass of ammonium persulfate is added to starch solid content, and then gelatinized at 95 ° C. It was diluted to 8% by mass of starch with synthetic hard water having a hardness of 500 ppm (as CaCO 3 ). The surface sizing agent was added to the corn starch prepared above so as to have a solid content of 0.1% by mass to adjust the coating liquid.
内添サイズ剤が添加されていないライナー原紙(坪量170g/m2、2分Cobb吸水度210g/m2、紙面pH7.2)に、上記で得た塗工液を60℃に保温し、サイズプレス機にて塗工して塗工紙を得た。そして、得られた塗工紙を恒温恒湿環境(22℃、相対湿度50%)にて12時間調湿した後、Cobb吸水度(g/m2)を測定することによってサイズ性を評価した。 Heat the coating solution obtained above at 60 ° C. on a liner base paper (basis weight 170 g / m 2 , 2 min Cobb water absorption 210 g / m 2 , paper surface pH 7.2) to which no internal sizing agent is added, The coated paper was obtained by coating with a size press. Then, after conditioning the obtained coated paper in a constant temperature and humidity environment (22 ° C., relative humidity 50%) for 12 hours, the size property was evaluated by measuring the Cobb water absorption (g / m 2 ). .
Cobb吸水度(g/m2)はJIS P 8140によって測定した。 Cobb water absorption (g / m 2 ) was measured according to JIS P 8140.
本発明の表面サイズ剤の製造方法は、製紙業界において利用される。 The method of producing a surface sizing agent of the present invention is utilized in the papermaking industry.
また、本発明の表面サイズ剤が適用できる紙としては、板紙、新聞巻取紙、筆記用紙、壁紙、PPC用紙、インクジェット用紙、印刷用紙や、ライナーや中芯等の板紙等の各種のものが挙げられる。 Further, as the paper to which the surface sizing agent of the present invention can be applied, various kinds of paper such as paperboard, newsprint paper, writing paper, wallpaper, PPC paper, ink jet paper, printing paper, paperboard such as liner and core etc. may be mentioned. .
Claims (6)
前記重合成分(A)を、澱粉類(B)と、ポリアミノポリアミド樹脂(C)とを含有する溶液中で、乳化重合し、
前記澱粉類(B)と、前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)との総量に対して、
前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が5質量%以上50質量%以下であることを特徴とする、表面サイズ剤の製造方法。 A method for producing a surface sizing agent obtained by emulsion polymerization of a polymerization component (A) containing styrenes and (meth) acrylic acid esters,
The above polymerization component (A) is emulsion-polymerized in a solution containing starches (B) and a polyaminopolyamide resin (C),
With respect to the total amount of the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C),
The method for producing a surface sizing agent, wherein the content of the polyaminopolyamide resin (C) is 5% by mass to 50% by mass.
前記澱粉類(B)および前記ポリアミノポリアミド樹脂(C)の含有割合が、30質量%以上60質量%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の表面サイズ剤の製造方法。 With respect to the total amount of the polymerization component (A), the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C),
The method for producing a surface sizing agent according to claim 1, wherein a content ratio of the starches (B) and the polyaminopolyamide resin (C) is 30% by mass or more and 60% by mass or less.
前記スチレン類の含有割合が20質量%以上70質量%以下であり、
前記(メタ)アクリル酸エステル類の含有割合が30質量%以上80質量%以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の表面サイズ剤の製造方法。 With respect to the total amount of the polymerization component (A),
The content ratio of the styrenes is 20% by mass or more and 70% by mass or less,
The method for producing a surface sizing agent according to claim 1, wherein a content ratio of the (meth) acrylic acid ester is 30% by mass or more and 80% by mass or less.
前記重合成分(A)の総量に対して、
前記親水性基含有モノマーの含有割合が、0質量%を超過し10質量%以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の表面サイズ剤の製造方法。 The polymerization component (A) further contains a hydrophilic group-containing monomer,
With respect to the total amount of the polymerization component (A),
The method for producing a surface sizing agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the content ratio of the hydrophilic group-containing monomer is more than 0% by mass and 10% by mass or less.
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