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JP4928355B2 - Paper quality improver - Google Patents
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Description

本発明は、抄紙用の紙質向上剤に関する。   The present invention relates to a paper quality improver for papermaking.

近年、白色度、不透明度、印刷適性、そしてボリューム感等の面に優れた品質の高い紙が求められている一方で、環境への配慮からパルプ使用量の少ない軽量な紙が望まれている。これらを紙の嵩高さによって解決すべく、これまでに種々の嵩向上の方法が試みられており、その一つとして嵩高剤等の紙質向上剤の利用が挙げられる。   In recent years, high quality paper with excellent whiteness, opacity, printability, volume, etc. has been demanded, while lightweight paper with low pulp usage is desired for environmental considerations. . In order to solve these problems by the bulkiness of paper, various methods for improving the bulk have been attempted so far, and one of them is the use of a paper quality improver such as a bulking agent.

例えば、特許文献1には、加圧処理をしても密度の上昇が少なく、インクの吸収性が高く、インク画像の発色性と耐水性に優れる塗被紙を得ることを目的として、モノアミン、ポリアミン、ポリアルキレンイミン又はその誘導体から活性水素を除いた残基とアシル基等を有する化合物に、エピハロヒドリン若しくはグリシジルエーテル及び/又はそれらから誘導された化合物を反応して得られる化合物等をパルプ繊維に付着させ嵩高さを付与した低密度紙を原紙として用いることが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a monoamine, for the purpose of obtaining a coated paper having a small increase in density even after pressure treatment, high ink absorbability, and excellent color development and water resistance of an ink image. Pulp fiber is a compound obtained by reacting an epihalohydrin or glycidyl ether and / or a compound derived therefrom with a compound having a residue obtained by removing active hydrogen from a polyamine, polyalkyleneimine or a derivative thereof and an acyl group. It is disclosed that low density paper that is attached and imparted with bulkiness is used as a base paper.

また、特許文献2には、紙の強度とサイズ度を低下させることなく、不透明度の高い紙製品を製造できることを目的として、モノアミン、ポリアミン、ポリアルキレンイミン又はその誘導体から活性水素を除いた残基とアシル基等を有する化合物に、エピハロヒドリン若しくはグリシジルエーテル及び/又はそれらから誘導された化合物を反応して得られる化合物を特徴とする紙用不透明化剤が開示されている。そして、その製造例として、テトラエチレンペンタミンとステアリン酸(モル比1/2)とを反応して中間化合物を得、さらに該中間化合物を90℃に加熱し、エピクロロヒドリン(モル比1/2)を滴下して得られる紙用不透明化剤成分が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a residue obtained by removing active hydrogen from a monoamine, polyamine, polyalkyleneimine or a derivative thereof for the purpose of producing a paper product with high opacity without reducing the strength and size of the paper. A paper opacifying agent characterized by a compound obtained by reacting a compound having a group and an acyl group with epihalohydrin or glycidyl ether and / or a compound derived therefrom is disclosed. And as the manufacture example, tetraethylenepentamine and stearic acid (molar ratio 1/2) are reacted to obtain an intermediate compound, and the intermediate compound is further heated to 90 ° C. to produce epichlorohydrin (molar ratio 1). / 2) is disclosed as a paper opacifier component obtained by dripping.

また、特許文献3には、カチオン性高分子及び/又は両性高分子の存在下で、所定のアミド系化合物とエピハロヒドリンとの反応を行って得られる高分子化合物を高濃度化された水性エマルション系の紙用内添添加剤として用いることが開示されている。   Patent Document 3 discloses an aqueous emulsion system in which a polymer compound obtained by reacting a predetermined amide compound with an epihalohydrin in the presence of a cationic polymer and / or an amphoteric polymer is highly concentrated. Is used as an internal additive for paper.

また、特許文献4には、従来のサイジング剤の効果を改良するために、特定の脂肪酸混合物と特定のアミン類とから調製され、エピクロロヒドリンで第四級化されている塩基性脂肪酸アミド類の水性調合物と、電解質とからなる紙用のサイジング剤を用いることが開示されている。   Patent Document 4 discloses a basic fatty acid amide prepared from a specific fatty acid mixture and a specific amine and quaternized with epichlorohydrin in order to improve the effect of a conventional sizing agent. It is disclosed to use a paper sizing agent comprising an aqueous formulation of the kind and an electrolyte.

特開2005−188001号公報JP 2005-188001 A 特開2000−273792号公報JP 2000-273792 A 特開2006−104609号公報JP 2006-104609 A 特公昭63−30439号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-30439

嵩高剤による嵩高紙製造における課題の一つに、プレドライヤー通過等のドライヤー直後の紙の表面に塗液を塗布する工程で、塗液の吸液量が増大する傾向がある。これは嵩高剤を使用すると紙の空隙率が増大することが大きな要因と考えられる。この吸液量の増大によって、塗布後の乾燥負荷が増し、嵩高紙製造全体で抄速が十分に上げられなくなる(抄速低下)。特に、塗液を塗布する工程としてはサイズプレス工程での吸液が問題である。そして、吸液量の増大の現象は、塗液中に紙を通過させるという構造上、吸液制御が困難とされる2ロールサイズプレスで顕著にみられている。   One of the problems in bulky paper production by the bulking agent is that the liquid absorption amount of the coating liquid tends to increase in the step of applying the coating liquid to the surface of the paper immediately after the dryer, such as passing through a predryer. This is thought to be due to an increase in the porosity of the paper when a bulking agent is used. This increase in the amount of liquid absorption increases the drying load after coating, and the papermaking speed cannot be sufficiently increased throughout the production of bulky paper (reduction in papermaking speed). In particular, as a process of applying the coating liquid, liquid absorption in the size press process is a problem. The phenomenon of increasing the liquid absorption amount is noticeable in a two-roll size press where it is difficult to control liquid absorption because of the structure in which paper is passed through the coating liquid.

本発明は、塗液の吸液を抑制でき嵩高い紙が得られる紙質向上剤及びそれを用いた紙の製造方法の提供を目的とする。   An object of this invention is to provide the paper quality improvement agent which can suppress the liquid absorption of a coating liquid, and can obtain a bulky paper, and the manufacturing method of paper using the same.

本発明は、ポリアルキレンポリアミンを主成分とするアミン化合物(a)と炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)とを反応させて得られるアミド化合物に、エピクロロヒドリン(c)とをさらに反応させて得られる反応生成物からなる紙質向上剤であって、
該反応生成物のアミド基の当量(FA)(mgKOH/g)と、アミノ基の当量(ToAmV)(mgKOH/g)と、塩化物イオンの当量(Cl)(mgKOH/g)と、全塩素の当量(TCl)(mgKOH/g)が、FA/(ToAmV+Cl+FA)をα、TCl/(ToAmV+Cl+FA)をβとしたとき、反応生成物が0.7≦α<1及び-0.9α+0.9≦β<-0.9α+1.29を充足する紙質向上剤に関する。
In the present invention, epichlorohydrin (c) is added to an amide compound obtained by reacting an amine compound (a) containing a polyalkylene polyamine as a main component and a saturated fatty acid (b) having 12 to 40 carbon atoms. A paper quality improver comprising a reaction product obtained by further reaction;
Equivalent amide group (FA) (mgKOH / g) of the reaction product, equivalent of amino group (ToAmV) (mgKOH / g), equivalent of chloride ion (Cl) (mgKOH / g), total chlorine The equivalent amount (TCl) (mgKOH / g) of the reaction product is 0.7 ≦ α <1 and −0.9α + 0.9 ≦ β <− when FA / (ToAmV + Cl + FA) is α and TCl / (ToAmV + Cl + FA) is β. The present invention relates to a paper quality improver satisfying 0.9α + 1.29.

また、本発明は、ポリアルキレンポリアミンを主成分とするアミン化合物(a)と炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)とを反応させて得られるアミド化合物に、エピクロロヒドリン(c)とをさらに反応させて得られる反応生成物を含む水分散体からなる紙質向上剤であって、
該反応生成物のアミド基の当量(FA)(mgKOH/g)と、アミノ基の当量(ToAmV)(mgKOH/g)と、塩化物イオンの当量(Cl)(mgKOH/g)と、全塩素の当量(TCl)(mgKOH/g)が、FA/(ToAmV+Cl+FA)をα、TCl/(ToAmV+Cl+FA)をβとしたとき、反応生成物が0.7≦α<1及び-0.9α+0.9≦β<-0.9α+1.29を充足し、
前記水分散体における分散粒子の平均粒子径が0.1〜20μmである紙質向上剤に関する。
In addition, the present invention provides an epichlorohydrin (c) to an amide compound obtained by reacting an amine compound (a) containing a polyalkylene polyamine as a main component and a saturated fatty acid (b) having 12 to 40 carbon atoms. A paper quality improver comprising an aqueous dispersion containing a reaction product obtained by further reacting with
Equivalent amide group (FA) (mgKOH / g) of the reaction product, equivalent of amino group (ToAmV) (mgKOH / g), equivalent of chloride ion (Cl) (mgKOH / g), total chlorine The equivalent amount (TCl) (mgKOH / g) of the reaction product is 0.7 ≦ α <1 and −0.9α + 0.9 ≦ β <− when FA / (ToAmV + Cl + FA) is α and TCl / (ToAmV + Cl + FA) is β. 0.9α + 1.29 is satisfied,
The present invention relates to a paper quality improver in which the average particle size of dispersed particles in the aqueous dispersion is 0.1 to 20 μm.

また、本発明は、サイズプレス工程を有する紙の製造方法であって、上記本発明の紙質向上剤をサイズプレス工程より前の工程で添加する紙の製造方法に関する。   The present invention also relates to a paper manufacturing method having a size press step, wherein the paper quality improver of the present invention is added in a step prior to the size press step.

本発明によれば、抄紙時の塗液の吸液を抑制でき嵩高い紙が得られる紙質向上剤及び該剤を用いた紙の製造方法が提供される。本発明の紙質向上剤を用いることで塗液の吸液が抑制されるので、抄紙速度を上げることができ、従来よりも嵩高紙の生産性を向上することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the paper quality improvement agent which can suppress the liquid absorption of the coating liquid at the time of papermaking, and can obtain bulky paper, and the manufacturing method of paper using this agent are provided. By using the paper quality improver of the present invention, the liquid absorption of the coating liquid is suppressed, so that the papermaking speed can be increased and the productivity of bulky paper can be improved as compared with the conventional art.

本発明の紙質向上剤は、抄紙時にパルプスラリー中に添加し抄紙することによりドライヤー直後の塗液を塗布する工程で塗液の吸液が抑制され、得られる紙の嵩とサイズ性を向上させるものである。以下、本発明の紙質向上剤を得るのに用いられるアミン化合物(a)、特定の脂肪酸類(b)、及びエピクロロヒドリン(c)について説明する。   The paper quality improver of the present invention is added to the pulp slurry at the time of paper making, and by making paper, the liquid absorption of the coating liquid is suppressed in the step of applying the coating liquid immediately after the dryer, and the resulting paper is improved in bulk and size. Is. Hereinafter, the amine compound (a), specific fatty acids (b), and epichlorohydrin (c) used for obtaining the paper quality improver of the present invention will be described.

<アミン化合物(a)>
本発明の紙質向上剤を得るには、ポリアルキレンポリアミンを主成分とするアミン化合物が用いられる。ポリアルキレンポリアミンの中でもポリエチレンポリアミン及びポリプロレンポリアミンが好ましい。
<Amine compound (a)>
In order to obtain the paper quality improver of the present invention, an amine compound containing polyalkylene polyamine as a main component is used. Among the polyalkylene polyamines, polyethylene polyamine and polyprolene polyamine are preferable.

ポリアルキレンポリアミンとしては、エチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミンなど、さらに、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラミン、テトラプロピレンペンタミン、ペンタプロピレンヘキサミンなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。なかでも、嵩高性能および原料を工業的に安価に入手することができるという点で、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が好ましい。   Examples of the polyalkylene polyamine include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, and further dipropylenetriamine, tripropylenetetramine, tetrapropylenepentamine, pentapropylenehexamine, and the like. These may be used alone or as a mixture of two or more. Of these, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and tetraethylenepentamine are preferable in terms of high bulk performance and availability of raw materials industrially at low cost.

<脂肪酸類(b)>
また、本発明の紙質向上剤を得るのに用いられる炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)〔以下、脂肪酸類(b)という場合もある〕は、飽和脂肪酸と飽和脂肪酸エステルが挙げられる。脂肪酸類(b)の脂肪酸の炭素数は12〜30が好ましく、更に炭素数16〜24が好ましい。また、直鎖又は分岐鎖の何れでもよいが、直鎖が好ましい。例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等が挙げられる。飽和脂肪酸を主成分として本発明の効果を有する範囲で不飽和脂肪酸を含有しても良い。飽和脂肪酸は、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。脂肪酸混合物としては、ヤシ油脂肪酸などの天然由来の脂肪酸を使用することもできる。塗液の吸液性の観点から、パルミチン酸、ステアリン酸が好ましい。
<Fatty acids (b)>
The saturated fatty acids (b) having 12 to 40 carbon atoms (hereinafter sometimes referred to as fatty acids (b)) used for obtaining the paper quality improver of the present invention include saturated fatty acids and saturated fatty acid esters. . The carbon number of the fatty acid in the fatty acids (b) is preferably 12-30, and more preferably 16-24. Moreover, although a linear or branched chain may be sufficient, a linear chain is preferable. For example, palmitic acid, stearic acid, behenic acid and the like can be mentioned. You may contain an unsaturated fatty acid in the range which has a saturated fatty acid as a main component and has the effect of this invention. The saturated fatty acid may be used alone or as a mixture of two or more. As the fatty acid mixture, naturally-derived fatty acids such as coconut oil fatty acids can also be used. Palmitic acid and stearic acid are preferable from the viewpoint of liquid absorbency of the coating liquid.

飽和脂肪酸エステルとしては、メチルエステル、エチルエステル等の1価アルコール(好ましくはメチル)とのエステル、グリセリン等の多価アルコールとのエステルが挙げられる。飽和脂肪酸エステルの飽和脂肪酸は、前記の脂肪酸が挙げられる。脂肪酸類(b)として飽和脂肪酸エステルをアミン化合物(a)と反応させてアミド化合物を得る場合、副生物として飽和脂肪酸エステルからアルコールが生じる。本発明の紙質向上剤の保存安定性の観点から、含有されるアルコールが紙質向上剤中5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましい。したがって、飽和脂肪酸のエステルを脂肪酸類(b)として用いる場合は、アミン化合物(a)と反応させて得られるアミド化合物から生じるアルコールを除去することが好ましい。アルコールの除去し易さの点から、飽和脂肪酸エステルとしてメチルエステルが好ましく、具体的には、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチルが挙げられる。   Examples of saturated fatty acid esters include esters with monohydric alcohols (preferably methyl) such as methyl esters and ethyl esters, and esters with polyhydric alcohols such as glycerin. Examples of the saturated fatty acid of the saturated fatty acid ester include the aforementioned fatty acids. When the saturated fatty acid ester is reacted with the amine compound (a) as the fatty acid (b) to obtain an amide compound, alcohol is generated from the saturated fatty acid ester as a by-product. From the viewpoint of the storage stability of the paper quality improver of the present invention, the alcohol contained is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less in the paper quality improver. Therefore, when using an ester of a saturated fatty acid as the fatty acid (b), it is preferable to remove alcohol generated from the amide compound obtained by reacting with the amine compound (a). From the viewpoint of easy removal of alcohol, methyl esters are preferred as saturated fatty acid esters, and specific examples include methyl palmitate and methyl stearate.

本発明の紙質向上剤では、紙質向上剤自身にサイズ効果が発現し、得られる紙のサイズ性を向上させることができる、もしくは併用するサイズ剤量の低減が可能となる。例えば、サイズプレス工程より前に内添されるサイズ剤としてアルキルケテンダイマーを用いる場合、添加量がパルプ100重量部に対して好ましくは0〜0.05重量部、より好ましくは0〜0.03重量部の範囲でも十分なサイズ性能が得られる。   In the paper quality improver of the present invention, a size effect is manifested in the paper quality improver itself, and the size of the resulting paper can be improved, or the amount of the sizing agent used in combination can be reduced. For example, when an alkyl ketene dimer is used as a sizing agent internally added before the size press step, the amount added is preferably 0 to 0.05 parts by weight, more preferably 0 to 0.03 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pulp. But enough size performance can be obtained.

<エピクロロヒドリン(c)>
本発明の紙質向上剤を得るのに用いられるエピクロロヒドリン(c)は、工業用原料及び試薬等の市販品を使用することができる。
<Epichlorohydrin (c)>
As the epichlorohydrin (c) used for obtaining the paper quality improver of the present invention, commercial products such as industrial raw materials and reagents can be used.

<紙質向上剤>
本発明の紙質向上剤は、上記アミン化合物(a)と上記飽和脂肪酸類(b)とを反応させて得られるアミド化合物に、エピクロロヒドリン(c)を所定条件で反応させて得られる反応生成物からなる。
<Paper quality improver>
The paper quality improver of the present invention is a reaction obtained by reacting epichlorohydrin (c) under predetermined conditions with an amide compound obtained by reacting the amine compound (a) with the saturated fatty acids (b). Consists of products.

反応生成物のアミド基の当量(FA)(mgKOH/g)と、アミノ基の当量(ToAmV)(mgKOH/g)と、塩化物イオンの当量(Cl)(mgKOH/g)と、全塩素の当量(TCl)(mgKOH/g)が、FA/(ToAmV+Cl+FA)をα、TCl/(ToAmV+Cl+FA)をβとしたとき、反応生成物が0.7≦α<1及び-0.9α+0.9≦β<-0.9α+1.29を充足するように、好ましくは0.73≦α<0.90及び-0.9α+0.90≦β<-0.9α+1.05を充足するように、さらに好ましくは0.73≦α<0.85及び-0.9α+0.91≦β<-0.9α+1.05を充足するように、上記アミン化合物(a)と上記飽和脂肪酸類(b)とを反応させて得られるアミド化合物に、エピクロロヒドリン(c)を反応させる。   Reaction product amide group equivalent (FA) (mgKOH / g), amino group equivalent (ToAmV) (mgKOH / g), chloride ion equivalent (Cl) (mgKOH / g), and total chlorine When the equivalent weight (TCl) (mgKOH / g) is FA / (ToAmV + Cl + FA) is α and TCl / (ToAmV + Cl + FA) is β, the reaction products are 0.7 ≦ α <1 and −0.9α + 0.9 ≦ β <−0.9. In order to satisfy α + 1.29, preferably 0.73 ≦ α <0.90 and −0.9α + 0.90 ≦ β <−0.9α + 1.05, and more preferably 0.73 ≦ α <0.85 and −0.9α + 0.91. Epichlorohydrin (c) is reacted with the amide compound obtained by reacting the amine compound (a) with the saturated fatty acids (b) so as to satisfy ≦ β <−0.9α + 1.05.

すなわち、本発明では、ポリアルキレンポリアミンを主成分とするアミン化合物(a)と炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)とを反応させて得られるアミド化合物に、エピクロロヒドリン(c)とを反応させて、該反応により得られる反応生成物のアミド基の当量(FA)(mgKOH/g)と、アミノ基の当量(ToAmV)(mgKOH/g)と、塩化物イオンの当量(Cl)(mgKOH/g)と、全塩素の当量(TCl)(mgKOH/g)が、FA/(ToAmV+Cl+FA)をα、TCl/(ToAmV+Cl+FA)をβとしたとき、0.7≦α<1、-0.9α+0.9≦β<-0.9α+1.29となる反応生成物を得る工程を有する、紙質向上剤の製造方法が行われる。   That is, in the present invention, epichlorohydrin (c) is added to an amide compound obtained by reacting an amine compound (a) containing polyalkylene polyamine as a main component and a saturated fatty acid (b) having 12 to 40 carbon atoms. The amide group equivalent (FA) (mgKOH / g), the amino group equivalent (ToAmV) (mgKOH / g) and the chloride ion equivalent (Cl ) (MgKOH / g) and total chlorine equivalent (TCl) (mgKOH / g) where FA / (ToAmV + Cl + FA) is α and TCl / (ToAmV + Cl + FA) is β, 0.7 ≦ α <1, -0.9α + 0 A method for producing a paper quality improver is provided which includes a step of obtaining a reaction product satisfying .9 ≦ β <−0.9α + 1.29.

アミン化合物(a)の反応後のアミノ基の形態は、非反応のアミノ基と、四級塩又は塩酸塩と、アミド基のいずれかの構造であり、四級塩又は塩酸塩の数は塩化物イオンの数に相当するので、それぞれ、ToAmV、Cl、FAに対応する。したがって、ToAmV+Cl+FAの合計量は、原料のポリアルキレンポリアミンを主成分とするアミン化合物(a)のアミノ基の数に対応する。ToAmV、Cl及びFAの値は実施例の方法によるものである。   The form of the amino group after the reaction of the amine compound (a) is any structure of an unreacted amino group, a quaternary salt or hydrochloride, and an amide group, and the number of quaternary salts or hydrochlorides is chloride. Since it corresponds to the number of object ions, it corresponds to ToAmV, Cl, and FA, respectively. Therefore, the total amount of ToAmV + Cl + FA corresponds to the number of amino groups of the amine compound (a) whose main component is the polyalkylene polyamine of the raw material. Values for ToAmV, Cl and FA are according to the methods of the examples.

FAは原料の飽和脂肪酸類(b)のアルキル基の数に相当するので、該飽和脂肪酸類の量で調整でき、飽和脂肪酸類を増やせばFAも増大する。   Since FA corresponds to the number of alkyl groups in the saturated fatty acids (b) as a raw material, it can be adjusted by the amount of the saturated fatty acids, and FA increases as the number of saturated fatty acids increases.

TClは、エピクロロヒドリン(c)の塩素の数に相当するので、該エピクロロヒドリンの量で調整でき、該エピクロロヒドリンを増やせばTClも増大する。   Since TCl corresponds to the number of chlorine in epichlorohydrin (c), it can be adjusted by the amount of epichlorohydrin, and increasing the epichlorohydrin increases TCl.

したがって、α及びβの値は、反応時の原料の割合を調整することで、目的とする値にすることができる。αはアミン化合物(a)のアミド化の程度、βはアミン化合物(a)に対するエピクロロヒドリンの比率の指標である。αが0.7未満であると塗液の吸液抑制効果が低下する。これは反応生成物の疎水化度が小さくなるためと考えられる。また、βはエピクロロヒドリン(c)によるアミド化合物のアルキル化及び架橋の指標であり、エピクロロヒドリン(c)はアミド化しなかったアミノ基に反応するので、アミド化の指標であるαの値によって好適範囲が変化する。βが-0.9α+0.9未満では、反応生成物のパルプへの定着性が低下すると考えられる。βが-0.9α+1.29を超えると、エピクロロヒドリン(c)由来の不純物が多くなる。反応生成物を得た後に不純物を除去しても良いが、α及びβの値はその除去前の値である。   Therefore, the values of α and β can be set to target values by adjusting the ratio of the raw materials during the reaction. α is an index of the degree of amidation of the amine compound (a), and β is an index of the ratio of epichlorohydrin to the amine compound (a). If α is less than 0.7, the liquid absorption suppressing effect of the coating liquid decreases. This is thought to be because the degree of hydrophobicity of the reaction product is reduced. Β is an index of alkylation and crosslinking of an amide compound by epichlorohydrin (c), and epichlorohydrin (c) reacts with an amino group that has not been amidated, and therefore α is an index of amidation. The preferred range varies depending on the value of. If β is less than −0.9α + 0.9, it is considered that the fixability of the reaction product to the pulp decreases. When β exceeds −0.9α + 1.29, impurities derived from epichlorohydrin (c) increase. The impurities may be removed after obtaining the reaction product, but the values of α and β are values before the removal.

本発明に係る反応生成物(紙質向上剤)は、融点が50℃以上であることが好ましい。融点が50℃以上であれば常温で固体となり、有効分はほぼ100%であるので、保存や輸送等の点で好ましい。反応生成物の融点は、後述の方法で図1の測定装置を用いて測定される。本発明の反応生成物からなる紙質向上剤は、以下に説明する工程(I)及び(II)を含む方法より製造することができる。   The reaction product (paper quality improver) according to the present invention preferably has a melting point of 50 ° C. or higher. If the melting point is 50 ° C. or higher, it becomes solid at room temperature and the effective component is almost 100%, which is preferable in terms of storage and transportation. The melting point of the reaction product is measured by the method described later using the measuring device of FIG. The paper quality improver comprising the reaction product of the present invention can be produced by a method including the steps (I) and (II) described below.

融点の測定方法について説明する。試料をできるだけ低い温度で融解し、毛細管(メトラー(Mettler)社製「ME-18552」(硬質ガラス製、長さ76mm、内径1.3mm、壁厚0.2mm))に約10mm吸い上げる。10℃以下で24時間又は少なくとも2時間冷却し、毛細管中の試料を固化させる。この毛細管を図1の装置に取り付け、振動の無い場所で昇温を始める。予想融点の約10℃手前まで昇温し、その後1分間に1℃の速度で昇温を続ける。試料が毛細管を上昇し始めたときの温度を読みとり(小数点以下一桁)、融点とする。なお、浴液は水を使用する。図1中の数値の単位はmmである。   A method for measuring the melting point will be described. The sample is melted at the lowest possible temperature and sucked up to about 10 mm into a capillary ("ME-18552" manufactured by Mettler (hard glass, length 76 mm, inner diameter 1.3 mm, wall thickness 0.2 mm)). Cool at 10 ° C. or lower for 24 hours or at least 2 hours to solidify the sample in the capillary. The capillary tube is attached to the apparatus shown in FIG. 1, and the temperature rise is started in a place where there is no vibration. The temperature is raised to about 10 ° C. before the expected melting point, and then the temperature is raised at a rate of 1 ° C. per minute. Read the temperature at which the sample began to rise up the capillary (one decimal place) and use it as the melting point. The bath solution uses water. The unit of the numerical values in FIG. 1 is mm.

<工程(I)>
工程(I)は、アミン化合物(a)と炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)とを、100〜230℃で反応させ、アミド化合物を得る工程である。アミド化の反応率の点から酸価が5mgKOH/g以下になるまで反応させることが好ましい。
<Process (I)>
Step (I) is a step of obtaining an amide compound by reacting an amine compound (a) with a saturated fatty acid having 12 to 40 carbon atoms (b) at 100 to 230 ° C. In view of the reaction rate of amidation, it is preferable to carry out the reaction until the acid value becomes 5 mgKOH / g or less.

工程(I)ではαの範囲を満たすように、アミン化合物(a)と炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)の量を調整する。   In step (I), the amounts of the amine compound (a) and the saturated fatty acids (b) having 12 to 40 carbon atoms are adjusted so as to satisfy the range of α.

<工程(II)>
工程(II)は、工程(I)で得られたアミド化合物とエピクロロヒドリン(c)とを、50〜140℃で反応させる工程である。アミド化合物にエピクロロヒドリン(c)を滴下して、前記温度範囲内となる様に反応させるのが好ましい。これによりアミド化合物をアルキル化及び/又は架橋する。工程(II)は、アミド化合物の溶融物やさらに水等を加えたものに、エピクロロヒドリン(c)を滴下する方法が挙げられる。
<Process (II)>
Step (II) is a step of reacting the amide compound obtained in step (I) with epichlorohydrin (c) at 50 to 140 ° C. Epichlorohydrin (c) is preferably added dropwise to the amide compound and reacted so as to be within the above temperature range. This alkylates and / or bridges the amide compound. Step (II) includes a method in which epichlorohydrin (c) is added dropwise to a melt of amide compound or water added.

工程(II)ではβの範囲を満たすように、エピクロロヒドリン(c)の量を調整する。   In step (II), the amount of epichlorohydrin (c) is adjusted so as to satisfy the range of β.

<工程(III)>
反応生成物が固体の場合、本発明の紙質向上剤の製造方法は、さらに、下記工程(III)を有することが好ましい。
工程(III):
工程(II)で得られた反応生成物を成形して、平均長径3〜30mm、平均短径1〜15mm、平均厚さ0.1〜5mmの薄片状物とする工程
<Process (III)>
When the reaction product is a solid, the method for producing a paper quality improver of the present invention preferably further includes the following step (III).
Process (III):
A step of forming the reaction product obtained in step (II) into a flaky product having an average major axis of 3 to 30 mm, an average minor axis of 1 to 15 mm, and an average thickness of 0.1 to 5 mm

工程(III)は工程(II)で得られた反応生成物を取り扱い容易な薄片状物(フレーク状物)にする工程である。具体的には、まず、工程(II)で得られた反応生成物を溶融状態で板状に成形した後、融点以下に保持して固化させ板状の反応生成物を得る。反応生成物を溶融状態で板状に成形する方法としては、例えば、工程(II)で得られた反応生成物をその融点以上に加熱し溶融状態とし、溶融状態の液をノズルからステンレス等の平板上に後の粉砕や水への分散に好ましい厚さで展開した後、融点以下に保持して冷却固化する方法が挙げられる。ステンレス等の平板は厚さや固化する速度を調整するために温度を調整することができる。次いで、固化した板状の反応生成物をフレーカー等により所望の大きさに粉砕し、所望のサイズの紙質向上剤を得ることができる。添加の作業性と温水との混合による水への分散性の観点から、薄片状物の平均長径は3〜30mmが好ましく、5〜25mmが好ましい。平均短径は1〜15mmが好ましく、2〜10mmが好ましい。平均厚さは0.1〜5mmが好ましく、0.1〜3mmが好ましい。したがって粒子としては、平均長径3〜30mm、平均短径1〜15mm、平均厚さ0.1〜5mmが好ましく、平均長径5〜25mm、平均短径2〜10mm、平均厚さ0.1〜3mmがより好ましい。長径は各粒子の最も長い径であり、短径は長径と直交する最も長い径である。厚さは長径と短径とそれぞれ直交する最も長い径である。平均長径、平均短径、平均厚さは100個の粒子についてそれぞれを測定した平均値である。   Step (III) is a step of converting the reaction product obtained in step (II) into a flaky product (flakes) that is easy to handle. Specifically, first, the reaction product obtained in the step (II) is formed into a plate shape in a molten state, and then solidified while being held below the melting point to obtain a plate-like reaction product. As a method of forming the reaction product into a plate shape in a molten state, for example, the reaction product obtained in step (II) is heated to a melting point or higher to obtain a molten state, and the molten liquid is discharged from a nozzle such as stainless steel. An example is a method of developing on a flat plate with a thickness suitable for subsequent pulverization or dispersion in water, and then cooling and solidifying by maintaining it below the melting point. The temperature of the flat plate such as stainless steel can be adjusted to adjust the thickness and the speed of solidification. Next, the solidified plate-like reaction product can be pulverized to a desired size with a flaker or the like to obtain a paper quality improver having a desired size. From the viewpoint of workability of addition and dispersibility in water by mixing with warm water, the average major axis of the flaky material is preferably 3 to 30 mm, and more preferably 5 to 25 mm. The average minor axis is preferably 1 to 15 mm, more preferably 2 to 10 mm. The average thickness is preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 0.1 to 3 mm. Accordingly, the particles preferably have an average major axis of 3 to 30 mm, an average minor axis of 1 to 15 mm, and an average thickness of 0.1 to 5 mm, an average major axis of 5 to 25 mm, an average minor axis of 2 to 10 mm, and an average thickness of 0.1 to 3 mm. Is more preferable. The long diameter is the longest diameter of each particle, and the short diameter is the longest diameter orthogonal to the long diameter. The thickness is the longest diameter orthogonal to the major axis and the minor axis. The average major axis, the average minor axis, and the average thickness are average values obtained by measuring 100 particles.

なお、工程(II)で得られた反応物は、そのまま紙質向上剤として用いることができる。また、反応生成物が固体の場合、適当な形状、大きさの粒子(粉状、粒状、薄片状、ペレット状等)に成形することが作業性や水への分散性の点から好ましい。適当な形状及び大きさにする方法として、例えば、粉状及び粒状では一旦固化させた後粉砕機で粉砕する方法等、薄片状では薄く延ばして固化させてから粉砕機で粉砕する方法等、ペレット状では液状のまま液滴を平板に垂らし固化する方法等が挙げられる。これらの中でも前記工程(III)等により得られる薄片状の形状が好ましい。   The reaction product obtained in the step (II) can be used as it is as a paper quality improver. Further, when the reaction product is a solid, it is preferable to form particles having an appropriate shape and size (powder, granules, flakes, pellets, etc.) from the viewpoint of workability and dispersibility in water. As a method for obtaining an appropriate shape and size, for example, a method of solidifying powder and granule once and then pulverizing with a pulverizer, a method of thinly extending and solidifying in a flaky shape, and then pulverizing with a pulverizer For example, there may be mentioned a method in which a liquid droplet is dropped on a flat plate in a liquid state and solidified. Among these, a flaky shape obtained by the step (III) is preferable.

<工程(IV)>
また、本発明の紙質向上剤の製造方法は、さらに、下記工程(IV)を有してもよい。
工程(IV):
工程(I)及び(II)で得られた反応生成物又は工程(I)〜(III)で得られた薄片状反応生成物を、その融点以上の温度の水に分散させて、紙質向上剤の水分散体を得る工程
<Process (IV)>
The method for producing a paper quality improver of the present invention may further include the following step (IV).
Process (IV):
A paper quality improver by dispersing the reaction product obtained in steps (I) and (II) or the flaky reaction product obtained in steps (I) to (III) in water having a temperature equal to or higher than its melting point. Of obtaining an aqueous dispersion of

工程(IV)は、工程(II)又は工程(III)で得られた反応生成物から、水中に本発明の紙質向上剤を含む水分散体を得る工程である。ここで水分散体とは、乳化物又は懸濁物のことをいう。具体的には、工程(II)又は工程(III)で得られた反応生成物の融点以上の温度の水に、工程(II)又は工程(III)で得られた紙質向上剤を混合して分散させる方法が挙げられる。融点以上の温度で水に分散させることで、紙質向上剤をより小さな粒子として水中に分散させることができ、その結果、添加作業性、分散体の保存安定性、パルプシート製造時における紙質向上剤のパルプへの親和性等を向上できる。混合分散には、ラインミキサー、ホモミキサー及び高圧ホモジナイザー等の乳化機を用いることができる。例えば、実験室でのスケールではロボミクス(特殊機化製)等の乳化機を用いることが挙げられる。   Step (IV) is a step of obtaining an aqueous dispersion containing the paper quality improver of the present invention in water from the reaction product obtained in step (II) or step (III). Here, the aqueous dispersion refers to an emulsion or suspension. Specifically, the paper quality improver obtained in step (II) or step (III) is mixed with water having a temperature equal to or higher than the melting point of the reaction product obtained in step (II) or step (III). A method of dispersing is mentioned. By dispersing in water at a temperature equal to or higher than the melting point, the paper quality improver can be dispersed in water as smaller particles, resulting in added workability, storage stability of the dispersion, and paper quality improver during pulp sheet production. Affinity to pulp can be improved. For mixing and dispersing, an emulsifier such as a line mixer, a homomixer, and a high-pressure homogenizer can be used. For example, in a laboratory scale, it is possible to use an emulsifier such as Robotics (made by Special Machine).

水分散体中の固形分は、水分散体の保存安定性と粘度の観点から、水分散体中3〜60重量%が好ましく、5〜55重量%がより好ましく、10〜50重量%がさらに好ましい。   From the viewpoint of storage stability and viscosity of the aqueous dispersion, the solid content in the aqueous dispersion is preferably 3 to 60% by weight, more preferably 5 to 55% by weight, and further 10 to 50% by weight. preferable.

本発明の紙質向上剤の水分散体を得る際には、乳化剤を併用することができる。乳化剤としては、カチオン性化合物、アニオン性化合物、両性化合物及び非イオン性化合物が挙げられ、紙の製造時に発泡性が低い点で非イオン性化合物が好ましい。非イオン性化合物としては、例えばオキシエチレン基及び/又はオキシプロピレン基を有する界面活性剤が挙げられる。工程(II)又は工程(III)で得られた紙質向上剤と混合して用いることができる。また、工程(IV)の水分散体の製造時に含有させることもできる。   When obtaining the aqueous dispersion of the paper quality improver of the present invention, an emulsifier can be used in combination. Examples of the emulsifier include a cationic compound, an anionic compound, an amphoteric compound, and a nonionic compound, and a nonionic compound is preferable from the viewpoint of low foamability during paper production. Examples of the nonionic compound include a surfactant having an oxyethylene group and / or an oxypropylene group. It can be used by mixing with the paper quality improver obtained in step (II) or step (III). Further, it can be contained during the production of the aqueous dispersion in the step (IV).

紙質向上剤が水分散体である場合、工程(IV)以外にも、通常行われている分散方法を採用できる。反応生成物単独で分散してもよいし、性能に悪影響を及ぼさない範囲であれば乳化剤や分散剤を使用して分散しても構わない。水分散体における分散粒子(乳化粒子)の平均粒子径(メジアン径)は0.1〜20μmが好ましく、0.1〜10μmが好ましい。平均粒子径が0.1μm以上では歩留りがよく効率的であり、また20μm以下では性能も良好である。   When the paper quality improver is an aqueous dispersion, a dispersion method that is usually performed can be adopted in addition to the step (IV). The reaction product may be dispersed alone, or it may be dispersed using an emulsifier or a dispersant as long as it does not adversely affect the performance. The average particle diameter (median diameter) of the dispersed particles (emulsified particles) in the aqueous dispersion is preferably from 0.1 to 20 μm, more preferably from 0.1 to 10 μm. If the average particle size is 0.1 μm or more, the yield is good and efficient, and if it is 20 μm or less, the performance is good.

<パルプシートの製造方法>
本発明の紙質向上剤は、抄紙工程の何れかにおいて添加されるものであり、そのまま添加してもよいし、必要に応じて水等に分散させた分散液として添加してもよい。
<Manufacturing method of pulp sheet>
The paper quality improver of the present invention is added in any of the paper making processes, and may be added as it is, or may be added as a dispersion dispersed in water or the like as necessary.

本発明の紙質向上剤は、サーモメカニカルパルプ(TMP)等の機械パルプ、LBKP等の化学パルプ等のヴァージンパルプ、古紙パルプ等のパルプ原料に広く適用できる。   The paper quality improver of the present invention can be widely applied to pulp raw materials such as mechanical pulp such as thermomechanical pulp (TMP), virgin pulp such as chemical pulp such as LBKP, and waste paper pulp.

本発明の紙質向上剤は、サイズプレス工程より前の何れかの工程において添加される。その添加場所としては、パルプ原料の稀薄液が金網上を進む間に濾水されて紙層を形成する工程以前で、パルパーやリファイナー等の離解機や叩解機、ミキシングチェスト、マシンチェストやヘッドボックスや白水タンク等のタンク、あるいはこれらの設備と接続された配管中に添加してもよいが、リファイナー、ミキシングチェスト、マシンチェスト、ヘッドボックスで添加する等、均一にパルプ原料にブレンドできる場所が望ましい。本発明の紙質向上剤は、パルプ原料に添加後、そのまま抄紙されパルプシート中に大部分残存することが好ましい。本発明の紙質向上剤の効果を発揮する上で抄紙機の種類は特に限定されるものではないが、例えば、長網式、円網式、短網式、ツインワイヤー式、及び傾斜ワイヤー式抄紙機等があげられる。また、ワイヤーパートについては、例えばギャップフォーマー、ハイブリッドフォーマーなどが挙げられる。   The paper quality improver of the present invention is added in any step prior to the size press step. It is added before the process of forming a paper layer by draining a thin liquid of pulp raw material as it travels over the wire mesh. It is a disintegrator and beater such as a pulper and refiner, a mixing chest, a machine chest, and a head box. May be added to tanks such as water tanks and white water tanks, or pipes connected to these facilities, but it is desirable to add them to the pulp raw material uniformly, such as by adding refiners, mixing chests, machine chests, and head boxes. . It is preferable that the paper quality improver of the present invention is made into a paper as it is after being added to the pulp raw material and remains largely in the pulp sheet. The type of the paper machine is not particularly limited in order to exert the effect of the paper quality improver of the present invention. For example, the long net type, the circular net type, the short net type, the twin wire type, and the inclined wire type paper machine. Machine. Moreover, about a wire part, a gap former, a hybrid former, etc. are mentioned, for example.

本発明の紙質向上剤を用いたパルプシートの製造方法は、公知の方法に準じることができるが、作業性の観点から、本発明の紙質向上剤を、水又は水性溶剤に溶解又は分散させた形態でパルプスラリーに添加し抄紙することが好ましい。特に、本発明の紙質向上剤を、その融点以上の温度の水に分散させ、該分散液をパルプスラリー中に添加し抄紙を行うことが好ましい。本発明の紙質向上剤の添加量は、紙質向上効果の観点から、固形分換算で、パルプ100重量部に対し、0.05重量部以上が好ましく、0.1重量部以上がより好ましく、0.2重量部以上がさらに好ましい。また、パルプシート本来の特性を保持する観点から20重量部以下が好ましく、10重量部以下がより好ましく2重量部以下がなお好ましい。したがって、紙質向上効果とパルプシート本来の特性を保持する観点から、パルプ100重量部に対し、0.05〜20重量部が好ましく、0.1〜10重量部がより好ましく、0.2〜2重量部がさらに好ましい。本発明の紙質向上剤の溶液ないし分散液は、抄紙時にこの比率となるように添加するのが好ましい。   The pulp sheet production method using the paper quality improver of the present invention can be based on a known method, but from the viewpoint of workability, the paper quality improver of the present invention is dissolved or dispersed in water or an aqueous solvent. It is preferable to add to the pulp slurry and make paper in the form. In particular, it is preferable to carry out papermaking by dispersing the paper quality improver of the present invention in water having a temperature equal to or higher than its melting point and adding the dispersion to the pulp slurry. The addition amount of the paper quality improver of the present invention is preferably 0.05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of pulp, in terms of solid content, from the viewpoint of the paper quality improvement effect. More preferably 2 parts by weight or more. Moreover, 20 weight part or less is preferable from a viewpoint of hold | maintaining the original characteristic of a pulp sheet, 10 weight part or less is more preferable, and 2 weight part or less is still more preferable. Therefore, from the viewpoint of maintaining the paper quality improvement effect and the original properties of the pulp sheet, 0.05 to 20 parts by weight is preferable, 0.1 to 10 parts by weight is more preferable, and 0.2 to 2 parts per 100 parts by weight of pulp. Part by weight is more preferred. The paper quality improver solution or dispersion of the present invention is preferably added so as to have this ratio during papermaking.

本発明におけるパルプシートの製造時において、一般の抄紙時に用いられる、サイズ剤、填料、歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力向上剤等を添加してもよい。特に、本発明の紙質向上剤がその機能を発現するためには、パルプに定着することが重要であり、必要に応じて定着を促進する剤(以下、定着促進剤という)を用いることができる。かかる剤の例としては、硫酸アルミニウム、カチオン化澱粉、アクリルアミド基を有する化合物、ポリエチレンイミン等が挙げられる。定着促進剤の添加量は、パルプ100重量部に対し0.001〜5重量部が好ましく0.01〜2重量部がより好ましい。また、本発明の紙質向上剤100重量部に対して0.005〜1重量部用いることが好ましい。   In the production of the pulp sheet in the present invention, a sizing agent, a filler, a yield improver, a drainage improver, a paper strength improver, and the like, which are used in general paper making, may be added. In particular, in order for the paper quality improver of the present invention to exhibit its function, it is important to fix to pulp, and if necessary, an agent that promotes fixing (hereinafter referred to as a fixing accelerator) can be used. . Examples of such agents include aluminum sulfate, cationized starch, compounds having an acrylamide group, polyethyleneimine, and the like. The addition amount of the fixing accelerator is preferably 0.001 to 5 parts by weight and more preferably 0.01 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pulp. Moreover, it is preferable to use 0.005-1 weight part with respect to 100 weight part of paper quality improvement agents of this invention.

本発明の紙質向上剤は、塗工設備の中でも特にサイズプレス設備を設置した抄紙機で用いると抄速向上に効果的である。すなわち、サイズプレス工程を有する紙の製造方法において、本発明の紙質向上剤をサイズプレス工程より前に添加することが好ましい。また、本発明の紙質向上剤を用いると、サイズプレス工程より前のアルキルケテンダイマーを添加する工程での添加量がパルプ100重量部に対して0〜0.05重量部、さらに0〜0.03重量部の範囲でもサイズ性能が優れた紙が得られる。本発明の紙質向上剤を添加する工程とアルキルケテンダイマーを添加する工程は同時でもいずれかが先でも良い。   The paper quality improver of the present invention is effective in improving the paper making speed when used in a paper machine equipped with a size press equipment among coating equipment. That is, in the paper manufacturing method having a size press step, it is preferable to add the paper quality improver of the present invention before the size press step. Further, when the paper quality improver of the present invention is used, the addition amount in the step of adding the alkyl ketene dimer prior to the size press step is 0 to 0.05 parts by weight, further 0 to 0.03 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pulp. Paper with excellent size performance can be obtained even within this range. The step of adding the paper quality improver of the present invention and the step of adding the alkyl ketene dimer may be performed at the same time or one of them.

本発明の紙質向上剤を用いて得られるパルプシートは、紙パルプ技術便覧(紙パルプ技術協会発行、455〜460頁、1992年)に記載された品目分類の中の、新聞用紙、非塗工印刷用紙、微塗工印刷用紙、塗工印刷用紙、情報用紙、段ボール用紙、白板紙、包装用紙等の紙又は板紙に好適に用いられる。特に書籍・出版用途に使用される、非塗工印刷用紙、微塗工印刷用紙及び塗工印刷用紙に好適に用いられる。   The pulp sheet obtained by using the paper quality improver of the present invention is a newspaper paper, non-coating material in the item classification described in the Paper Pulp Technology Handbook (issued by the Paper Pulp Technology Association, pages 455-460, 1992). It is suitably used for paper or paperboard such as printing paper, fine coating printing paper, coating printing paper, information paper, cardboard paper, white board paper, packaging paper and the like. Particularly, it is suitably used for non-coating printing paper, fine coating printing paper, and coating printing paper used for books and publishing applications.

製造例1(紙質向上剤1の合成)
パルミチン酸/ステアリン酸混合物(花王 ルナックS−40)1061.1g(3.854mol)とテトラエチレンペンタミン208.5g(全アミン価1251.9mgKOH/gより、アミノ基として4.652mol)をフラスコに仕込み、窒素置換後、窒素流通下、200℃、常圧でアミド化を行った。酸価が5未満になったことを確認してから95℃まで冷却し、水を19g加えて加水分解を行い、ポリアミドアミン(全アミン価55mgKOH/g)を得た。次に90−100℃でエピクロロヒドリン99.86g(1.079mol)を滴下し、更に110℃で3時間熟成して紙質向上剤1を得た。この紙質向上剤1は、アミド基の当量(FA)が181.1mgKOH/g、アミノ基の当量(ToAmV)が40.6mgKOH/g、塩化物イオンの当量(Cl)が7.96mgKOH/g、全塩素の当量(TCl)が45.6mgKOH/g、α〔FA/(ToAmV+Cl+FA)〕が0.79、β〔TCl/(ToAmV+Cl+FA)が0.20であった。
Production Example 1 (Synthesis of paper quality improver 1)
Palmitic acid / stearic acid mixture (Kao Lunac S-40) 1061.1 g (3.854 mol) and tetraethylenepentamine 208.5 g (total amine value 1251.9 mgKOH / g, 4.652 mol as amino group) in a flask After preparation and substitution with nitrogen, amidation was carried out at 200 ° C. and normal pressure under nitrogen flow. After confirming that the acid value was less than 5, it was cooled to 95 ° C., and 19 g of water was added for hydrolysis to obtain a polyamidoamine (total amine value 55 mgKOH / g). Next, 99.86 g (1.079 mol) of epichlorohydrin was added dropwise at 90 to 100 ° C., and further aged at 110 ° C. for 3 hours to obtain a paper quality improver 1. This paper quality improver 1 has an amide group equivalent (FA) of 181.1 mgKOH / g, an amino group equivalent (ToAmV) of 40.6 mgKOH / g, a chloride ion equivalent (Cl) of 7.96 mgKOH / g, The equivalent (TCl) was 45.6 mgKOH / g, α [FA / (ToAmV + Cl + FA)] was 0.79, and β [TCl / (ToAmV + Cl + FA) was 0.20.

製造例2〜14
製造例1に準じ、アミン化合物(a)、飽和脂肪酸類(b)及びエピクロロヒドリン(c)の量を調整し、α〔FA/(ToAmV+Cl+FA)〕、β〔TCl/(ToAmV+Cl+FA)〕を表1のように変更して紙質向上剤を製造した。
Production Examples 2-14
According to Production Example 1, the amounts of amine compound (a), saturated fatty acids (b) and epichlorohydrin (c) are adjusted, and α [FA / (ToAmV + Cl + FA)] and β [TCl / (ToAmV + Cl + FA)] are obtained. As shown in Table 1, paper quality improvers were produced.

<水分散体の製造>
製造例1〜14で製造した紙質向上剤を、ホモミキサー(特殊機化のロボミクス)を用いて、所定の平均粒子径(メジアン径)を有する水分散体とした。なお、水分散体の平均粒子径は、堀場製作所のLA−910にて測定した。
<Production of water dispersion>
The paper quality improver produced in Production Examples 1 to 14 was made into an aqueous dispersion having a predetermined average particle diameter (median diameter) using a homomixer (specialized robotics). In addition, the average particle diameter of the water dispersion was measured by LA-910 of Horiba.

<評価>
(1)緊度及びサイズ度
(1−1)抄紙方法
LBKPを室温下、叩解機にて離解、叩解してパルプ濃度2.2重量%のLBKPスラリーとしたものを用いた。カナディアンスタンダードフリーネスは430mlであった。このLBKPスラリーを抄紙後のシートの坪量が絶乾で100g/m2になるようにはかりとってから、カチオン化澱粉(CATO308、日本NSC製)1.0%(重量基準、対パルプ、以下同じ)、工業用硫酸バンド0.5%、軽質炭酸カルシウム20%、表1に示す量のサイズ剤(アルキルケテンダイマー、表中、AKDと表記)、及び表1に示す量の紙質向上剤を攪拌しながら添加した。その後パルプ濃度が0.5重量%になるように水で希釈し、カチオン性ポリアクリルアミド系歩留向上剤(パーコール47、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)0.03%を攪拌しながら添加した後、丸型タッピ抄紙機にて150メッシュワイヤーで抄紙し、コーチングを行って湿紙を得た。抄紙後の湿紙は、3.5kg/cm2で2分間プレス機にてプレスし、ドラムドライヤーを用い、105℃で2分間乾燥し、パルプシートを得た。得られたパルプシートを23℃、湿度50%RHの条件で1日間調湿してから、下記方法で緊度とサイズ度を測定した。結果を表1に示す。
<Evaluation>
(1) Tightness and sizing degree (1-1) Papermaking method LBKP was disaggregated and beaten with a beater at room temperature to obtain an LBKP slurry having a pulp concentration of 2.2% by weight. Canadian Standard Freeness was 430ml. The LBKP slurry was weighed so that the basis weight of the sheet after papermaking was 100 g / m 2 when it was absolutely dry, and then cationized starch (CATO308, manufactured by NSC Japan) 1.0% (weight basis, vs. pulp, below) The same), industrial sulfuric acid band 0.5%, light calcium carbonate 20%, sizing agent (alkyl ketene dimer, indicated as AKD in the table) in the amount shown in Table 1, and paper quality improver in the amount shown in Table 1. Added with stirring. After diluting with water so that the pulp concentration becomes 0.5% by weight, and adding 0.03% of a cationic polyacrylamide yield improver (Percoll 47, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) with stirring Paper was made with a 150-mesh wire with a round tappi paper machine and coached to obtain wet paper. The wet paper after paper making was pressed with a press at 3.5 kg / cm 2 for 2 minutes and dried at 105 ° C. for 2 minutes using a drum dryer to obtain a pulp sheet. The obtained pulp sheet was conditioned at 23 ° C. and a humidity of 50% RH for 1 day, and then the tightness and sizing degree were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.

(1−2)緊度
得られた調湿されたパルプシートの坪量(g/m2)と厚み(mm)を測定し、下記計算式により緊度(g/cm3)を求めた。
計算式: (緊度)=(坪量)/(厚み)×0.001
緊度は絶対値が小さいほど嵩が高く、また緊度の0.02の差は有意差として十分に認識される。
(1-2) Tenacity The basis weight (g / m 2 ) and thickness (mm) of the resulting conditioned pulp sheet were measured, and the tenacity (g / cm 3 ) was determined by the following formula.
Calculation formula: (tensity) = (basis weight) / (thickness) × 0.001
The smaller the absolute value, the higher the bulk, and the 0.02 difference in the strength is fully recognized as a significant difference.

(1−3)サイズ度
上記抄紙方法で得られた調湿されたパルプシートのステキヒトサイズ度をJIS−8122にしたがって測定した。
(1-3) Sizing degree The degree of sizing of the conditioned pulp sheet obtained by the papermaking method was measured according to JIS-8122.

(2)動的吸水性
プレスまでは上記抄紙方法と同様の操作を行った。プレスした後、湿紙を5cm×5cmの大きさにカットし、メトラー・トレド(株)製のハロゲン水分計を用い105℃で乾燥させ、紙中水分が0超〜5%程度と推定される重量になった段階で乾燥操作を停止させ、水分計にセットした状態のまま、上方から注射器を用いて速やかに60℃の温水を3マイクロリットル滴下し、完全に紙中に浸透するまでの時間を測定した。そして乾燥操作を再開し、さらに重量減少がなくなるまで乾燥し紙中水分が0%の重量(絶乾重量)を求めた。浸透時間を測定した時点での重量と絶乾重量から浸透時間を測定した時点での紙中水分を計算した。紙中水分は絶乾重量に対する水の重量を%で表したものである。紙中水分の異なる5サンプルを測定し、これらについてX軸に紙中水分、Y軸に浸透時間をとり、紙中水分−浸透時間曲線を描き、紙中水分1%時の浸透時間を求め、動的吸水性を評価した。結果を表1に示す。本評価方法で浸透時間の長いものほど、ドライヤー直後の紙に対する塗工工程での紙の吸水性が抑制され(すなわち動的吸水性が抑制される)抄速が向上することになる。
(2) Dynamic water absorption The same operation as the paper making method was performed up to the press. After pressing, the wet paper is cut into a size of 5 cm × 5 cm and dried at 105 ° C. using a halogen moisture meter manufactured by METTLER TOLEDO Co., Ltd., and the moisture in the paper is estimated to be more than 0 to about 5%. The drying operation is stopped when the weight is reached, and 3 microliters of 60 ° C. warm water is quickly dropped from above using a syringe with the moisture meter set, and the time until the paper completely penetrates into the paper. Was measured. Then, the drying operation was restarted, and the weight was further dried until there was no weight loss, and the weight of moisture in the paper was 0% (absolute dry weight). The moisture in the paper at the time when the penetration time was measured was calculated from the weight when the penetration time was measured and the dry weight. The water content in the paper is the weight of water with respect to the absolute dry weight in%. Measure 5 samples with different moisture in the paper, take the moisture in the paper on the X-axis and the penetration time on the Y-axis, draw a moisture-penetration time curve in the paper, and determine the penetration time at 1% moisture in the paper, Dynamic water absorption was evaluated. The results are shown in Table 1. In this evaluation method, the longer the permeation time, the lower the paper water absorption in the coating process for the paper immediately after the dryer (that is, the dynamic water absorption is suppressed), and the paper making speed is improved.

(3)紙質向上剤(反応生成物)の物性値
紙質向上剤(反応生成物)のアミド基の当量(FA)(mgKOH/g)、アミノ基の当量(ToAmV)(mgKOH/g)、塩化物イオンの当量(Cl)(mgKOH/g)、全塩素の当量(TCl)(mgKOH/g)を以下のように測定し、α、βを求めた。結果を表1に示す。
・アミノ基の当量(ToAmV);サンプル0.5〜1.5gをブタノール50mLに溶解し、自動電位差滴定装置で0.2mol/lHClO4−酢酸溶液を用いて滴定することにより求めた。
・全塩素の当量(TCl):サンプル0.5〜1.5gを20g/Lナトリウム1−ブタノール溶液25mLに溶解し、空冷管をとりつけてホットプレート上で約1.5時間静かに沸騰反応させる。室温まで冷却させ水とアルコールで、空冷管を洗浄しながら300mlフラスコに加え溶解し、エタノールと水で約200mlにメスアップした後、25%硝酸溶液15mLを加える。自動電位差滴定装置で0.1mol/l硝酸銀標準溶液で滴定することにより求めた。
・塩化物イオンの当量(Cl):サンプル0.5〜1.5gを水80mLに加え溶解し、25%硝酸溶液約15mLを加える。自動電位差滴定装置で0.1mol/l硝酸銀標準溶液を用いて滴定することにより求めた。
・アミド基の当量(FA):サンプル30〜35mgを精秤し、内部標準としてp−ジニトロベンゼンを入れた重クロロホルム1gに溶解し、1H−NMRを用いて、8.4pm付近に現れるp−ジニトロベンゼンの積分値に対し、0.9ppm付近に現れる脂肪酸由来のアルキル基末端のメチル基の積分値を測定することにより求めた。
(3) Physical properties of paper quality improver (reaction product) Amide equivalent (FA) (mgKOH / g), amino group equivalent (ToAmV) (mgKOH / g), chloride of paper quality improver (reaction product) The equivalent (Cl) of product ions (mgKOH / g) and the equivalent (TCl) of total chlorine (mgKOH / g) were measured as follows to determine α and β. The results are shown in Table 1.
Equivalent amino group (ToAmV): 0.5 to 1.5 g of a sample was dissolved in 50 mL of butanol and titrated with a 0.2 mol / l HClO 4 -acetic acid solution using an automatic potentiometric titrator.
Equivalent of total chlorine (TCl): 0.5-1.5 g of sample is dissolved in 25 mL of 20 g / L sodium 1-butanol solution, and air-cooled tube is attached and gently boiled on a hot plate for about 1.5 hours. . Cool to room temperature and wash with water and alcohol while washing the air-cooled tube, dissolve in a 300 ml flask, make up to about 200 ml with ethanol and water, and then add 15 ml of 25% nitric acid solution. It determined by titrating with a 0.1 mol / l silver nitrate standard solution with an automatic potentiometric titrator.
Equivalent chloride ion (Cl): 0.5-1.5 g of sample is dissolved in 80 mL of water, and about 15 mL of 25% nitric acid solution is added. This was determined by titrating with an automatic potentiometric titrator using a 0.1 mol / l silver nitrate standard solution.
・ Equivalent amide group (FA): 30-35 mg of a sample is precisely weighed, dissolved in 1 g of deuterated chloroform containing p-dinitrobenzene as an internal standard, and p appearing at around 8.4 pm using 1 H-NMR. -It calculated | required by measuring the integrated value of the methyl group of the alkyl-group terminal derived from the fatty acid which appears in the vicinity of 0.9 ppm with respect to the integrated value of dinitrobenzene.

Figure 0004928355
Figure 0004928355

脂肪酸もしくは紙質向上剤の融点を測定する装置を示す概略図Schematic showing an apparatus for measuring the melting point of fatty acids or paper quality improvers

符号の説明Explanation of symbols

A:測定管
B:コルク栓
C:通気孔
D:温度計
E:補助温度計
F:浴液
G:毛細管
H:側管
A: Measuring tube B: Cork stopper C: Vent hole D: Thermometer E: Auxiliary thermometer F: Bath solution G: Capillary tube H: Side tube

Claims (4)

ポリアルキレンポリアミンを主成分とするアミン化合物(a)と炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)とを反応させて得られるアミド化合物に、エピクロロヒドリン(c)をさらに反応させて得られる反応生成物からなる紙質向上剤であって、
該反応生成物のアミド基の当量(FA)(mgKOH/g)と、アミノ基の当量(ToAmV)(mgKOH/g)と、塩化物イオンの当量(Cl)(mgKOH/g)と、全塩素の当量(TCl)(mgKOH/g)が、FA/(ToAmV+Cl+FA)をα、TCl/(ToAmV+Cl+FA)をβとしたとき、反応生成物が0.7≦α<1及び-0.9α+0.9≦β<-0.9α+1.29を充足する紙質向上剤。
Obtained by further reacting epichlorohydrin (c) with an amide compound obtained by reacting a polyalkylene polyamine as a main component with an amine compound (a) and a saturated fatty acid having 12 to 40 carbon atoms (b). A paper quality improver comprising a reaction product obtained,
Equivalent amide group (FA) (mgKOH / g) of the reaction product, equivalent of amino group (ToAmV) (mgKOH / g), equivalent of chloride ion (Cl) (mgKOH / g), total chlorine The equivalent amount (TCl) (mgKOH / g) of the reaction product is 0.7 ≦ α <1 and −0.9α + 0.9 ≦ β <− when FA / (ToAmV + Cl + FA) is α and TCl / (ToAmV + Cl + FA) is β. Paper quality improver that satisfies 0.9α + 1.29.
ポリアルキレンポリアミンを主成分とするアミン化合物(a)と炭素数12〜40の飽和脂肪酸類(b)とを反応させて得られるアミド化合物に、エピクロロヒドリン(c)をさらに反応させて得られる反応生成物を含む水分散体からなる紙質向上剤であって、
該反応生成物のアミド基の当量(FA)(mgKOH/g)と、アミノ基の当量(ToAmV)(mgKOH/g)と、塩化物イオンの当量(Cl)(mgKOH/g)と、全塩素の当量(TCl)(mgKOH/g)が、FA/(ToAmV+Cl+FA)をα、TCl/(ToAmV+Cl+FA)をβとしたとき、反応生成物が0.7≦α<1及び-0.9α+0.9≦β<-0.9α+1.29を充足し、
前記水分散体における分散粒子の平均粒子径が0.1〜20μmである紙質向上剤。
Obtained by further reacting epichlorohydrin (c) with an amide compound obtained by reacting a polyalkylene polyamine as a main component with an amine compound (a) and a saturated fatty acid having 12 to 40 carbon atoms (b). A paper quality improver comprising an aqueous dispersion containing the reaction product obtained,
Equivalent amide group (FA) (mgKOH / g) of the reaction product, equivalent of amino group (ToAmV) (mgKOH / g), equivalent of chloride ion (Cl) (mgKOH / g), total chlorine The equivalent amount (TCl) (mgKOH / g) of the reaction product is 0.7 ≦ α <1 and −0.9α + 0.9 ≦ β <− when FA / (ToAmV + Cl + FA) is α and TCl / (ToAmV + Cl + FA) is β. 0.9α + 1.29 is satisfied,
A paper quality improver in which the average particle size of dispersed particles in the aqueous dispersion is 0.1 to 20 μm.
サイズプレス工程を有する紙の製造方法であって、請求項1又は2記載の紙質向上剤をサイズプレス工程より前の工程で添加する紙の製造方法。   A paper manufacturing method comprising a size press step, wherein the paper quality improver according to claim 1 or 2 is added in a step prior to the size press step. アルキルケテンダイマーをサイズプレス工程より前の工程でパルプ100重量部に対して0〜0.05重量部添加する工程をさらに有する請求項3記載の紙の製造方法。   The paper manufacturing method according to claim 3, further comprising a step of adding 0 to 0.05 part by weight of an alkyl ketene dimer to 100 parts by weight of pulp in a step prior to the size press step.
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