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JP7629633B2 - Method for producing paper sizing agent - Google Patents
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Description

本発明は製紙用サイズ剤の製造方法に関し、更に詳細には、原紙表面に塗工することにより優れたサイズ性能を付与する製紙用サイズ剤の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a paper sizing agent, and more specifically, to a method for producing a paper sizing agent that imparts excellent sizing performance by coating the surface of base paper.

従来の製紙用サイズ剤としては、疎水性部位と親水性部位からなる樹脂を溶解した、スチレン-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート系共重合体の4級化物及びスチレン-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド系共重合体の4級化物などのカチオン型溶液タイプの製紙用サイズ剤、スチレン-マレイン酸系共重合体のアルカリ金属塩、スチレン-(メタ)アクリル酸系共重合体のアルカリ金属塩及びα-オレフィンマレイン酸系共重合体のアルカリ金属塩などのアニオン型溶液タイプの製紙用サイズ剤が知られている。これらの溶液タイプの製紙用サイズ剤は市販することができる程度の濃度におけるサイズ剤の粘性が高いため高濃度化が難しくコスト的に問題があった。また、サイズ剤の発泡が多い事から製紙時の操業性にも問題が生じ易いという欠点があった。そのため、実機において操業性を改善するために多量の消泡剤を併用する必要があり、コスト的およびサイズ性能的に満足できるものではなかった。 Conventional paper sizing agents include cationic solution-type paper sizing agents, such as quaternized styrene-dimethylaminoethyl (meth)acrylate copolymers and quaternized styrene-dimethylaminopropylacrylamide copolymers, which dissolve resins consisting of hydrophobic and hydrophilic parts, and anionic solution-type paper sizing agents, such as alkali metal salts of styrene-maleic acid copolymers, alkali metal salts of styrene-(meth)acrylic acid copolymers, and alkali metal salts of α-olefin maleic acid copolymers. These solution-type paper sizing agents have high viscosity at concentrations that can be sold commercially, making it difficult to increase the concentration, which is a cost problem. In addition, the sizing agent foams a lot, which is a drawback in that it is prone to problems with operability during papermaking. Therefore, it is necessary to use a large amount of defoamer in combination to improve operability in actual machines, and they are not satisfactory in terms of cost and sizing performance.

これらを改良した疎水性粒子を配合したエマルションタイプが最近では一般的になって来ている。疎水性粒子を配合することで製品の粘度を低下させる事が可能であり、溶液タイプでは困難であった高濃度化による低コスト化あるいは発泡性の低減が可能となった。これらのエマルションタイプとしては、カチオン型のエマルションタイプとアニオン型のエマルションタイプがあり、カチオン型のエマルションタイプとして、スチレン-ジメチルアミノアルキル(メタ)アクリレート共重合体のエピハロヒドリン4級化物の存在下で重合性疎水性単量体、好ましくはスチレンと2-エチルヘキシルアクリレートとを乳化重合した製紙用内添サイズ剤(例えば、特許文献1参照)や、スチレン系化合物とジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートからなる共重合体の4級化物の存在下でスチレン系化合物と炭素数3~6のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとを乳化重合した製紙用表面サイズ剤(例えば、特許文献2参照)、スチレン系化合物-ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドからなる共重合体の4級化物の存在下で重合性疎水性単量体、好ましくはスチレン系化合物と(メタ)アクリル酸エステルとを乳化重合した製紙用表面サイズ剤(例えば、特許文献3参照)が、アニオン型のエマルションタイプとして、カルボキシル基含有不飽和単量体および疎水性不飽和単量体を含有してなる水溶性共重合体100重量部を含む水溶液中で、疎水性不飽和単量体10~500重量部を乳化重合して得られるエマルションを含有してなる製紙用表面サイズ剤(例えば、特許文献4参照)が知られている。 Recently, emulsion types incorporating hydrophobic particles that are an improvement over these have become common. By incorporating hydrophobic particles, it is possible to reduce the viscosity of the product, and it is possible to reduce costs or foaming by increasing the concentration, which was difficult with solution types. These emulsion types include cationic emulsion types and anionic emulsion types. Examples of cationic emulsion types include an internal sizing agent for papermaking, which is obtained by emulsion-polymerizing a polymerizable hydrophobic monomer, preferably styrene and 2-ethylhexyl acrylate, in the presence of an epihalohydrin quaternary product of a styrene-dimethylaminoalkyl (meth)acrylate copolymer (see, for example, Patent Document 1), and an internal sizing agent for papermaking, which is obtained by emulsion-polymerizing a styrene-based compound and a (meth)acrylic acid ester having an alkyl group with 3 to 6 carbon atoms in the presence of a quaternary product of a copolymer consisting of a styrene-based compound and a dialkylaminoalkyl (meth)acrylate. Surface sizing agents (see, for example, Patent Document 2), surface sizing agents for papermaking obtained by emulsion polymerization of a polymerizable hydrophobic monomer, preferably a styrene-based compound and a (meth)acrylic acid ester, in the presence of a quaternized product of a copolymer consisting of a styrene-based compound and a dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide (see, for example, Patent Document 3), and surface sizing agents for papermaking containing an emulsion obtained by emulsion polymerization of 10 to 500 parts by weight of a hydrophobic unsaturated monomer in an aqueous solution containing 100 parts by weight of a water-soluble copolymer containing a carboxyl group-containing unsaturated monomer and a hydrophobic unsaturated monomer (see, for example, Patent Document 4) are known as anionic emulsion types.

しかしながら、サイズ効果としては満足できるものではなかった。 However, the size effect was not satisfactory.

特開昭54-006902号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-006902 特開平11-256496号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-256496 特開平11-279983号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-279983 特開平08-246391号公報Japanese Patent Application Publication No. 08-246391

本発明が解決しようとする課題は、従来よりもサイズ効果に優れる製紙用サイズ剤の製造方法を提供することにある。 The problem that this invention aims to solve is to provide a method for producing a paper sizing agent that has a better sizing effect than conventional methods.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の存在下で重合を行うことによって得られるサイズ剤がサイズ効果に優れることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors discovered that a sizing agent obtained by polymerization in the presence of iodine and/or an iodine compound has excellent sizing effect, and thus completed the present invention.

すなわち、前記課題を解決するための手段である本発明は、
<1>下記の(I)及び/又は(II)の工程において、重合成分として用いられるモノマー全量に対してヨウ素及び/又はヨウ素化合物をヨウ素原子として50ppm以上使用して得られることを特徴とする製紙用サイズ剤の製造方法、
(I):疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)を重合成分として含有する共重合体(A)を重合する工程
(II):共重合体(A)及び/又は界面活性剤存在下に、疎水性モノマー(b)を重合する工程
<2>疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)の質量比が、疎水性モノマー(a1):親水性モノマー(a2)=(50~85):(15~50)であることを特徴とする前記<1>に記載の製紙用サイズ剤の製造方法、
<3>共重合体(A)と疎水性モノマー(b)の質量比が、共重合体(A):疎水性モノマー(b)=(10~100):(0~90)であることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載の製紙用サイズ剤の製造方法、
<4>共重合体(A)の親水性モノマー(a2)が3級アミノ基を含有するビニルモノマー、カルボン酸基を含有するビニルモノマーの中から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする前記<1>~<3>のいずれか一項に記載の製紙用サイズ剤の製造方法、
である。
That is, the present invention, which is a means for solving the above problems,
<1> A method for producing a paper sizing agent, characterized in that in the following steps (I) and/or (II), iodine and/or an iodine compound are used in an amount of 50 ppm or more in terms of iodine atoms relative to the total amount of monomers used as polymerization components:
(I): A step of polymerizing a copolymer (A) containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components; (II): A step of polymerizing a hydrophobic monomer (b) in the presence of the copolymer (A) and/or a surfactant; <2> A method for producing a papermaking sizing agent according to <1> above, characterized in that the mass ratio of the hydrophobic monomer (a1) to the hydrophilic monomer (a2) is hydrophobic monomer (a1):hydrophilic monomer (a2)=(50-85):(15-50);
<3> The method for producing a papermaking sizing agent according to <1> or <2>, characterized in that the mass ratio of the copolymer (A) to the hydrophobic monomer (b) is copolymer (A):hydrophobic monomer (b)=(10-100):(0-90);
<4> The method for producing a paper sizing agent according to any one of <1> to <3>, wherein the hydrophilic monomer (a2) of the copolymer (A) contains one or more selected from a vinyl monomer containing a tertiary amino group and a vinyl monomer containing a carboxylic acid group.
It is.

本発明の製紙用サイズ剤の製造方法により得られる製紙用サイズ剤を使用することにより、サイズ性能の優れた紙を得ることができ、特に板紙のサイズ性能を向上させることができる。 By using the paper sizing agent obtained by the method for producing a paper sizing agent of the present invention, paper with excellent sizing performance can be obtained, and the sizing performance of paperboard in particular can be improved.

本発明は、下記(I)及び/又は(II)の工程において、重合成分として用いられるモノマー全量に対してヨウ素及び/又はヨウ素化合物をヨウ素原子として50ppm以上使用して得られることを特徴とする製紙用サイズ剤の製造方法である。
(I):疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)を重合成分として含有する共重合体(A)を重合する工程
(II):共重合体(A)及び/又は界面活性剤存在下に、疎水性モノマー(b)を重合する工程
The present invention relates to a method for producing a paper sizing agent, characterized in that the paper sizing agent is obtained by using iodine and/or an iodine compound in an amount of 50 ppm or more, calculated as iodine atoms, based on the total amount of monomers used as polymerization components in the following steps (I) and/or (II):
(I): A step of polymerizing a copolymer (A) containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components. (II): A step of polymerizing a hydrophobic monomer (b) in the presence of the copolymer (A) and/or a surfactant.

本発明の製紙用サイズ剤の製造方法では、以下のように、大別して(1)溶液タイプと(2)エマルションタイプの、2種類の製紙用サイズ剤を得ることができる。 The method for producing a paper sizing agent of the present invention can produce two types of paper sizing agents, broadly classified as (1) solution type and (2) emulsion type, as follows.

(1)溶液タイプ
溶液タイプの製紙用サイズ剤は、前記(I)の工程を経て得る。具体的には、重合成分として疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)を用い、後述する適当な溶媒中でラジカル重合開始剤を使用して重合し、重合終了後に必要に応じて溶媒を留去して得られる共重合体(A)をサイズ剤成分として含有する製紙用サイズ剤である。
(1) Solution type A solution type paper sizing agent is obtained through the above-mentioned process (I). Specifically, it is a paper sizing agent containing, as a sizing agent component, a copolymer (A) obtained by using a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components, polymerizing the monomers in a suitable solvent described below using a radical polymerization initiator, and distilling off the solvent as necessary after the polymerization is completed.

(2)エマルションタイプ
エマルションタイプの製紙用サイズ剤は、前記(II)の工程単独、あるいは(I)及び(II)の工程を経て得る。共重合体(A)及び/又は界面活性剤存在下に、重合成分として疎水性モノマー(b)を乳化重合して得られる疎水性粒子をサイズ剤成分として含有する製紙用サイズ剤である。この場合、共重合体(A)は疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)を重合成分として含有する共重合体であれば、前記(I)の工程で得られるものであっても、市販のものであっても構わない。
(2) Emulsion type Emulsion type paper sizing agents are obtained by the above-mentioned step (II) alone or by the steps (I) and (II). These paper sizing agents contain hydrophobic particles as a sizing agent component obtained by emulsion polymerization of a hydrophobic monomer (b) as a polymerization component in the presence of a copolymer (A) and/or a surfactant. In this case, the copolymer (A) may be one obtained by the above-mentioned step (I) or a commercially available one, so long as it is a copolymer containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components.

本発明の製紙用サイズ剤の製造方法においては、前記(I)及び/又は(II)の工程において、重合成分として用いられるモノマー全量に対してヨウ素及び/又はヨウ素化合物をヨウ素原子として50ppm以上使用する。言い換えると、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物は、前記(I)または(II)のいずれか少なくとも片方の工程で用いられていればよく、(I)、(II)両方の工程で用いられても構わないが、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物を用いない従来型の製紙用サイズ剤に対するサイズ性向上の観点から、各工程で用いるモノマーの全量に対してヨウ素原子として50ppm以上である必要がある。 In the method for producing a paper sizing agent of the present invention, iodine and/or iodine compounds are used in the above steps (I) and/or (II) in an amount of 50 ppm or more in terms of iodine atoms relative to the total amount of monomers used as polymerization components. In other words, iodine and/or iodine compounds may be used in at least one of steps (I) or (II), and may be used in both steps (I) and (II). However, from the viewpoint of improving sizing properties compared to conventional paper sizing agents that do not use iodine and/or iodine compounds, the amount of iodine atoms must be 50 ppm or more relative to the total amount of monomers used in each step.

ヨウ素及び/又はヨウ素化合物としては、例えば、ヨウ素のほか、ヨードホルム、ヨウ化カリウム、ヨード酢酸等のヨウ素化合物を挙げることができる。ヨウ素及び/又はヨウ素化合物は、単独で用いられてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of iodine and/or iodine compounds include iodine, as well as iodine compounds such as iodoform, potassium iodide, and iodoacetic acid. Iodine and/or iodine compounds may be used alone or in combination of two or more.

ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の使用量は、得ようとするポリマーの分子量に応じて適宜決定することができるが、多過ぎるとポリマーを得ることができなくなるので、上記モノマーに対して、50~50000ppmが好ましく、より好ましくは50~20000ppmである。 The amount of iodine and/or iodine compounds used can be determined appropriately depending on the molecular weight of the polymer to be obtained, but if the amount is too large, the polymer cannot be obtained, so the amount is preferably 50 to 50,000 ppm, and more preferably 50 to 20,000 ppm, relative to the monomer.

(I)の工程に用いることのできる疎水性モノマー(a1)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、ジビニルベンゼン等のスチレン類;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ノルマルブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリーブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;マレイン酸、フマル酸のジアルキルエステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル類;1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン等の直鎖型α-オレフィン;シクロヘキセン等の環状オレフィン;N-アルキル(メタ)アクリルアミド類;メチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテルが挙げられ、これらのモノマーの一種を単独で使用することができ、又は二種以上を混合して使用することができる。これらの中でもスチレン類及び/又はアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、より好ましくはスチレン及び/又はブチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。 Examples of the hydrophobic monomer (a1) that can be used in step (I) include styrenes such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, and divinylbenzene; methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, normal butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, tertiary butyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, benzyl ( Examples of the monomers include alkyl (meth)acrylates such as methacrylate; dialkyl esters of maleic acid and fumaric acid; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; linear α-olefins such as 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, and 1-octadecene; cyclic olefins such as cyclohexene; N-alkyl (meth)acrylamides; and alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether. One of these monomers can be used alone, or two or more can be used in combination. Among these, styrenes and/or alkyl (meth)acrylates are preferred, and more preferred are styrene and/or butyl (meth)acrylate and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.

(I)の工程に用いることのできる親水性モノマー(a2)とは、カチオン性モノマー、アニオン性モノマー、ノニオン性モノマーがあり、これらの中でもカチオン性モノマー、アニオン性モノマーが好ましい。これらの親水性モノマーは一種又は二種以上を用いることができる。 The hydrophilic monomer (a2) that can be used in step (I) includes cationic monomers, anionic monomers, and nonionic monomers, and among these, cationic monomers and anionic monomers are preferred. These hydrophilic monomers can be used alone or in combination of two or more.

カチオン性モノマーは、カチオン性を有するビニルモノマーであればよく、具体的には、アリルアミンなどの1級アミン;ジアリルアミンなどの2級アミン;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなどのジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどの(ジアルキル)アミノアルキル(メタ)アクリルアミドなどの3級アミン;上記カチオン性モノマーを4級化剤などで4級化した4級アンモニウム塩を挙げることができる。これらのカチオン性モノマーは一種又は二種以上を用いることができる。 The cationic monomer may be any vinyl monomer having cationic properties, and specific examples thereof include primary amines such as allylamine; secondary amines such as diallylamine; dialkylaminoalkyl (meth)acrylates such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate and dimethylaminopropyl (meth)acrylate; tertiary amines such as (dialkyl)aminoalkyl (meth)acrylamides such as dimethylaminopropyl (meth)acrylamide; and quaternary ammonium salts obtained by quaternizing the above cationic monomers with a quaternizing agent or the like. One or more of these cationic monomers can be used.

サイズ剤の安定性やサイズ性能の向上が期待できるため、カチオン性モノマーは3級アミンを用いることが好ましく、中でもジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドがより好ましい。 It is preferable to use a tertiary amine as the cationic monomer, as this is expected to improve the stability and sizing performance of the sizing agent, and among these, dimethylaminoethyl (meth)acrylate and dimethylaminopropyl (meth)acrylamide are more preferable.

また、前記の1~3級アミンを用いる場合は、重合前又は重合後に、中和剤として、蟻酸、酢酸などのカルボン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などのオキシカルボン酸、並びに硫酸や塩酸などの無機酸などを用い、塩とすることが親水性を付与する上で好ましい。 When using the above-mentioned primary, secondary and tertiary amines, it is preferable to make them into salts using a neutralizing agent such as formic acid, acetic acid, or other carboxylic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, or other oxycarboxylic acid, or sulfuric acid, hydrochloric acid, or other inorganic acid before or after polymerization in order to impart hydrophilicity.

アニオン性モノマーとしては、カルボキシル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸エステル基含有モノマー、これらの塩等を挙げることができる。これらのアニオン性モノマーは一種又は二種以上を用いることができる。アニオン性モノマーは重合前又は重合後に中和剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン等のアミン塩基などのアルカリ類を用い、塩とすることが親水性を付与することができるため好ましい。 Examples of anionic monomers include carboxyl group-containing monomers, sulfonic acid group-containing monomers, phosphate ester group-containing monomers, and salts thereof. These anionic monomers can be used alone or in combination. It is preferable to convert the anionic monomers into salts using alkalis such as alkali metal hydroxides (e.g., sodium hydroxide and potassium hydroxide), ammonia, and amine bases (e.g., methylamine and dimethylamine) as neutralizing agents before or after polymerization, since this can impart hydrophilicity to the anionic monomers.

カルボキシル基含有モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、これらの酸無水物や中和塩、ハーフエステル等を挙げることができ、スルホン酸基含有モノマーとしては、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、スルホン化スチレン等を挙げることができ、リン酸エステル基含有モノマーとしては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのリン酸エステルを挙げることができる。これらの中でもカルボキシル基含有モノマーを用いることが好ましく、中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、及びこれらの塩がより好ましい。これらのアニオン性モノマーは一種又は二種以上を用いることができる。 Examples of carboxyl group-containing monomers include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, their acid anhydrides, neutralized salts, and half esters. Examples of sulfonic acid group-containing monomers include vinyl sulfonic acid, (meth)allyl sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and sulfonated styrene. Examples of phosphate ester group-containing monomers include phosphate esters of hydroxyalkyl (meth)acrylates. Of these, it is preferable to use carboxyl group-containing monomers, and more preferably acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and salts thereof. One or more of these anionic monomers can be used.

ノニオン性モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド;ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート類などを挙げることができる。これらのノニオン性モノマーは一種又は二種以上を用いることができる。 Examples of nonionic monomers include (meth)acrylamide; hydroxyl group-containing (meth)acrylates such as hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate. These nonionic monomers can be used alone or in combination.

疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)は、質量比で、疎水性モノマー(a1):親水性モノマー(a2)が50~85:15~50であることが製造時のエマルションの安定性及びサイズ性能の点で好ましく、さらに70~85:15~30であることがより好ましい。 From the viewpoint of emulsion stability and sizing performance during production, the mass ratio of hydrophobic monomer (a1) to hydrophilic monomer (a2) is preferably 50-85:15-50, and more preferably 70-85:15-30.

その他、製紙用サイズ剤の効果を害しない範囲であれば、疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)以外の共重合可能なビニルモノマーを共重合体(A)の重合成分として用いてもよい。共重合体(A)を構成する重合成分の10質量%未満であることが好ましい。 In addition, copolymerizable vinyl monomers other than the hydrophobic monomer (a1) and the hydrophilic monomer (a2) may be used as polymerization components of the copolymer (A) as long as the effect of the papermaking sizing agent is not impaired. It is preferable that the amount of such a monomer is less than 10% by mass of the polymerization components constituting the copolymer (A).

ラジカル重合開始剤としては、例えば2,2’-アゾビスイソブチロニトリルおよびジメチル2,2’-アゾビス-(2-メチルプロピオネート)などの油溶性アゾ系開始剤;ベンジルパーオキシド、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエートおよびターシャリーブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートなどの油溶性有機過酸化物;過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩;過酸化水素等の水溶性過酸化物;これら過硫酸塩及び過酸化物と還元剤との組み合わせによるレドックス系重合開始剤;2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジハイドロクロライド等の水溶性アゾ系開始剤;およびターシャリブチルハイドロパーオキシド等の水溶性有機過酸化物を挙げることができるが、特にこれらに限定されることはなく、他の公知慣用の重合開始剤も使用できる。これらの重合開始剤は、2種以上併用してもよい。 Examples of radical polymerization initiators include oil-soluble azo initiators such as 2,2'-azobisisobutyronitrile and dimethyl 2,2'-azobis-(2-methylpropionate); oil-soluble organic peroxides such as benzyl peroxide, tertiary butyl peroxybenzoate and tertiary butyl peroxy-2-ethylhexanoate; persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate and sodium persulfate; water-soluble peroxides such as hydrogen peroxide; redox polymerization initiators formed by combining these persulfates and peroxides with a reducing agent; water-soluble azo initiators such as 2,2'-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride; and water-soluble organic peroxides such as tertiary butyl hydroperoxide. However, the radical polymerization initiator is not limited to these, and other known and commonly used polymerization initiators can also be used. Two or more of these polymerization initiators may be used in combination.

重合開始剤の使用量は、本発明に使用するモノマーの合計量に対して、通常0.5~10質量%である。また、重合開始剤は、モノマーとともに反応容器に一括で仕込んでもよく、連続滴下してもよい。 The amount of the polymerization initiator used is usually 0.5 to 10% by mass based on the total amount of the monomers used in the present invention. The polymerization initiator may be charged together with the monomers in a reaction vessel all at once, or may be added dropwise continuously.

また、公知の連鎖移動剤が使用可能であり、α-メチルスチレンダイマー;ノルマルオクチルメルカプタン、ターシャリードデシルメルカプタン、ノルマルドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン系化合物;チオグリコール酸誘導体、メルカプトプロピオン酸誘導体、メルカプトエタノール、チオリンゴ酸、チオサリチル酸等のメルカプタン誘導体;エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類などを挙げることができる。 In addition, known chain transfer agents can be used, such as α-methylstyrene dimer; alkyl mercaptan compounds such as normal octyl mercaptan, tertiary dodecyl mercaptan, and normal dodecyl mercaptan; mercaptan derivatives such as thioglycolic acid derivatives, mercaptopropionic acid derivatives, mercaptoethanol, thiomalic acid, and thiosalicylic acid; and alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol.

これらの連鎖移動剤は、モノマーとともに反応容器に一括で仕込んでもよく、連続滴下してもよい。これらの連鎖移動剤は、2種以上併用してもよい。連鎖移動剤の使用量は、使用する連鎖移動剤にもよるが、本発明に使用するモノマーの合計量に対して、0~200質量%の範囲が好ましい。 These chain transfer agents may be charged together with the monomers in a reaction vessel at once, or may be added dropwise continuously. Two or more of these chain transfer agents may be used in combination. The amount of chain transfer agent used depends on the chain transfer agent used, but is preferably in the range of 0 to 200% by mass based on the total amount of monomers used in the present invention.

(I)の工程において用いることのできる溶媒としては、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコール及びイソプロピルアルコール等の低級アルコール系有機溶剤;ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤;無水酢酸、氷酢酸等の酢酸系有機溶剤が挙げられ、これら有機溶剤を単独または2種以上併用して用いることができる。通常は、重合後に水と必要に応じて適量の共重合体(A)の中和剤を混合して水溶液とするが、製紙用サイズ剤としては危険物である有機溶剤が残留していないことが好ましい。そのため、重合後に留去が容易な沸点100℃未満の低級アルコール系溶剤やケトン系有機溶剤、水と共沸して留去が可能なトルエンが好ましく用いられる。 Examples of solvents that can be used in step (I) include water; lower alcohol-based organic solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; aromatic organic solvents such as benzene, toluene, and xylene; ketone-based organic solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; and acetic acid-based organic solvents such as acetic anhydride and glacial acetic acid. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Usually, after polymerization, water and an appropriate amount of a neutralizing agent for the copolymer (A) are mixed together to prepare an aqueous solution, but as a paper sizing agent, it is preferable that no organic solvent, which is a hazardous material, remains. For this reason, lower alcohol-based solvents and ketone-based organic solvents with a boiling point of less than 100°C that can be easily distilled off after polymerization, and toluene that can be distilled off by azeotropy with water are preferably used.

(I)の工程における重合方法としては、例えば、全てのモノマーを反応容器に一括で仕込んで重合する一括添加重合法、モノマーの一部又は全部を反応容器に分割して添加して重合する分割添加重合法、及びモノマーの一部又は全部を反応容器に連続的に滴下しながら重合する連続滴下重合法等を用いることができる。 The polymerization method in step (I) can be, for example, a batch addition polymerization method in which all the monomers are charged into a reaction vessel at once and polymerized, a divided addition polymerization method in which some or all of the monomers are divided and added to the reaction vessel and polymerized, and a continuous drop polymerization method in which some or all of the monomers are continuously dropped into the reaction vessel and polymerized.

(I)の工程で得られた共重合体(A)を含有する水溶液は、そのまま溶液タイプの製紙用サイズ剤として用いることができるが、前記水溶液を(II)の工程に用いることもできる。 The aqueous solution containing copolymer (A) obtained in step (I) can be used as a solution-type paper sizing agent as is, but the aqueous solution can also be used in step (II).

親水性モノマー(a2)として3級アミノ基を有するカチオン性モノマーを用いている場合には、共重合体の3級アミノ基を公知慣用の方法で4級化するのが好ましい。前記4級化に用いることのできる4級化剤としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシド等のアルキレンオキシド、並びにスチレンオキシド等のオキシド類;塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、エピクロロヒドリン、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド、及び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等の有機ハロゲン化物;ジメチル硫酸、並びにジエチル硫酸等を挙げることができる。 When a cationic monomer having a tertiary amino group is used as the hydrophilic monomer (a2), it is preferable to quaternize the tertiary amino group of the copolymer by a known, conventional method. Examples of quaternizing agents that can be used for the quaternization include alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, and oxides such as styrene oxide; organic halides such as methyl chloride, ethyl chloride, benzyl chloride, epichlorohydrin, glycidyl trimethyl ammonium chloride, and 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride; dimethyl sulfate, and diethyl sulfate.

(II)の工程においては、共重合体(A)及び/又は界面活性剤存在下に、水中で疎水性モノマー(b)を乳化重合して疎水性粒子を形成し、エマルションとする。 In step (II), hydrophobic monomer (b) is emulsion-polymerized in water in the presence of copolymer (A) and/or a surfactant to form hydrophobic particles and prepare an emulsion.

本発明において界面活性剤とは、公知の低分子界面活性剤のことを指し、例えばカチオン性、ノニオン性、両性またはアニオン性の界面活性剤やラジカル重合可能な界面活性剤が挙げられ、これらの群から選択される少なくとも1種を使用することができる。界面活性剤の使用量は、本発明に使用するモノマーの合計量に対して、通常0~10質量%である。また、界面活性剤は、モノマーとともに反応容器に一括で仕込んでもよく、モノマーとともに連続滴下してもよい。 In the present invention, the surfactant refers to a known low molecular weight surfactant, and examples of such surfactants include cationic, nonionic, amphoteric or anionic surfactants and surfactants capable of radical polymerization. At least one selected from these groups can be used. The amount of the surfactant used is usually 0 to 10 mass % based on the total amount of monomers used in the present invention. The surfactant may be charged in a reaction vessel together with the monomers all at once, or may be added dropwise continuously together with the monomers.

カチオン性界面活性剤としては、1級および2級アミン類の酢酸塩やエピクロロヒドリン変性物、テトラアルキルアンモニウムクロライド、トリアルキルベンジルアンモニウムクロライド、ロジンアミン酢酸塩のエピクロロヒドリン変性物、モノオキシエチレンアルキルアミン、およびポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。 Examples of cationic surfactants include acetates and epichlorohydrin-modified primary and secondary amines, tetraalkylammonium chloride, trialkylbenzylammonium chloride, epichlorohydrin-modified rosinamine acetate, monooxyethylene alkylamines, and polyoxyethylene alkylamines.

アニオン性界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル類、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ塩等が挙げられる。 Examples of anionic surfactants include alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkylbenzene sulfonates, and alkali salts of naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensates.

ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等を挙げることができる。 Nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers, polyoxyalkylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, etc.

さらに、ラジカル重合可能な界面活性剤としては、例えば分子中に(メタ)アリル基、1-プロペニル基、2-メチル-1-プロペニル基、イソプロペニル基、ビニル基、及び(メタ)アクリロイル基等の炭素-炭素二重結合を有する官能基を一つ以上有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンフェニルエーテル、並びにポリオキシアルキレンモノ又はジスチリルフェニルエーテル等及びこれらから誘導されるスルホン酸塩、硫酸エステル塩等を挙げることができる。 Furthermore, examples of radically polymerizable surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene phenyl ethers, and polyoxyalkylene mono- or distyryl phenyl ethers, each of which has one or more functional groups with a carbon-carbon double bond in the molecule, such as (meth)allyl groups, 1-propenyl groups, 2-methyl-1-propenyl groups, isopropenyl groups, vinyl groups, and (meth)acryloyl groups, as well as sulfonates and sulfate ester salts derived therefrom.

疎水性モノマー(b)としては、(I)の工程で用いる疎水性モノマー(a1)として挙げられているモノマーを何れも用いることができ、これらのモノマーを単独又は二種以上を混合して使用することができる。これらの中でも、サイズ性能及び乳化重合時のエマルションの安定性の点からスチレン類及びアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレン及び/又はブチル(メタ)アクリレート、2-エチルへキシル(メタ)アクリレートがより好ましい。なお、疎水性モノマー(b)の一部を本発明の効果を害しない範囲で疎水性モノマー(b)と共重合可能なビニルモノマーに置き換えて用いることもできる。 As the hydrophobic monomer (b), any of the monomers listed as the hydrophobic monomer (a1) used in step (I) can be used, and these monomers can be used alone or in a mixture of two or more. Among these, styrenes and alkyl (meth)acrylates are preferred from the viewpoint of sizing performance and emulsion stability during emulsion polymerization, and styrene and/or butyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate are more preferred. Note that a portion of the hydrophobic monomer (b) can also be replaced with a vinyl monomer copolymerizable with the hydrophobic monomer (b) within a range that does not impair the effects of the present invention.

(II)の工程で共重合体(A)を用いる場合は、共重合体(A)と疎水性モノマー(b)は、質量比で(10~100):(0~90)であることが、得られた共重合体の安定性、サイズ性能の点から好ましく、さらに(20~100):(0~80)であることがより好ましい。 When copolymer (A) is used in step (II), the mass ratio of copolymer (A) to hydrophobic monomer (b) is preferably (10-100):(0-90) from the viewpoint of the stability and size performance of the resulting copolymer, and more preferably (20-100):(0-80).

(II)の工程においては、ラジカル重合開始剤を用いて水中にて疎水性モノマー(b)成分を乳化重合させるが、重合方法としては、(I)の工程で適用可能とした従来公知の重合法を適用できる。。このとき、ラジカル重合開始剤としては、(I)の工程で用いることのできるものを同様に用いることができる。 In step (II), the hydrophobic monomer (b) component is emulsion-polymerized in water using a radical polymerization initiator, and the polymerization method can be any of the conventionally known polymerization methods that can be applied in step (I). In this case, the radical polymerization initiator can be the same as that which can be used in step (I).

本発明の製紙用サイズ剤の製造方法により得られる製紙用サイズ剤には、必要に応じて、酸化防止剤、消泡剤、防腐剤、キレート剤、水溶性アルミニウム化合物等の添加剤を添加しても良い。 Additives such as antioxidants, defoamers, preservatives, chelating agents, and water-soluble aluminum compounds may be added to the paper sizing agent obtained by the method for producing a paper sizing agent of the present invention, as necessary.

製紙用サイズ剤は製紙用の表面サイズ剤としても内添サイズ剤としても用いることができるが、表面サイズ剤として用いることが好ましい。 Paper sizing agents can be used as surface sizing agents or internal sizing agents for papermaking, but it is preferable to use them as surface sizing agents.

なお、表面サイズ剤は原紙に塗工することによって紙の表面を中心にサイズ効果を発現させるものであり、内添サイズ剤はパルプスラリーに添加して紙を製造することで紙の全体にサイズ効果を発現させるものである。 Surface sizing agents are applied to base paper to produce a sizing effect mainly on the surface of the paper, while internal sizing agents are added to the pulp slurry before paper is manufactured to produce a sizing effect throughout the paper.

製紙用サイズ剤として用いる場合の適用される原紙又は紙に使用されるパルプとしては、クラフトパルプ若しくはサルファイトパルプなどの晒若しくは未晒化学パルプ、砕木パルプ、機械パルプ若しくはサーモメカニカルパルプなどの晒若しくは未晒高収率パルプ、又は新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙若しくは脱墨古紙などの古紙パルプを使用できる。 When used as a papermaking sizing agent, the pulp used in the base paper or paper to which it is applied may be bleached or unbleached chemical pulp such as kraft pulp or sulfite pulp, bleached or unbleached high-yield pulp such as groundwood pulp, mechanical pulp or thermomechanical pulp, or waste paper pulp such as recycled newspapers, magazines, cardboard or deinked waste paper.

上記パルプを水に分散させたスラリーに硫酸バンド等の水溶性アルミニウム化合物、填料、染料、酸性抄紙用ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系及びアルケニルコハク酸無水物系の中性抄紙用サイズ剤、中性抄紙用ロジン系サイズ剤等のサイズ剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、歩留り向上剤、濾水性向上剤、凝結剤、並びに消泡剤などの添加物も、各々紙種に要求される物性を発現するために、必要に応じて添加して原紙又は紙を得てもよく、内添サイズ剤として用いる場合には、パルプスラリーに添加することになる。填料としては、クレー、タルク、酸化チタン、並びに重質及び軽質炭酸カルシウム等が挙げられる。これらを単独であるいは併用して用いてもよい。 Additives such as water-soluble aluminum compounds such as aluminum sulfate, fillers, dyes, rosin-based sizing agents for acidic papermaking, alkyl ketene dimer and alkenyl succinic anhydride-based sizing agents for neutral papermaking, rosin-based sizing agents for neutral papermaking, dry strength agents, wet strength agents, retention agents, drainage agents, coagulants, and defoamers may be added as necessary to the slurry obtained by dispersing the pulp in water to obtain base paper or paper in order to achieve the physical properties required for each paper type. When used as an internal sizing agent, they are added to the pulp slurry. Examples of fillers include clay, talc, titanium oxide, and heavy and light calcium carbonate. These may be used alone or in combination.

表面サイズ剤として用いる場合の塗工機としては、サイズプレス、フィルムプレス、ゲートロールコーター、ロッドメタリングコーター、ブレードコーター、カレンダー、バーコーター、ナイフコーター、エアーナイフコーター、及びカーテンコーター等を用いることができる。又、スプレー塗工機により原紙表面に塗布することもできる。 When used as a surface sizing agent, the coating machine that can be used is a size press, a film press, a gate roll coater, a rod metering coater, a blade coater, a calendar, a bar coater, a knife coater, an air knife coater, a curtain coater, etc. It can also be applied to the surface of the base paper by a spray coater.

表面サイズ剤として塗工する際に、前記サイズ剤をそのまま、又は水等で希釈しても良いが、酸化澱粉、燐酸エステル化澱粉、酵素変性澱粉、過硫酸アンモニウム変性澱粉、カチオン化澱粉、及び両性澱粉等の澱粉類、カルボキシメチルセルロース等のセルロース類、ポリビニルアルコール類、ポリアクリルアミド類、並びにアルギン酸ソーダ等の水溶性高分子よりなる群から選択される少なくとも一種を塗工液に混合して使用することもできる。また、他の表面サイズ剤、硫酸バンドのようなpH調整剤、塩化ナトリウムや硫酸ナトリウム等の導電剤、防滑剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、粘度調整剤、染料、及び顔料等の添加物を併用しても構わない。 When applied as a surface sizing agent, the sizing agent may be used as is or diluted with water, etc., but it may also be used by mixing at least one selected from the group consisting of starches such as oxidized starch, phosphate esterified starch, enzyme-modified starch, ammonium persulfate-modified starch, cationic starch, and amphoteric starch, celluloses such as carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohols, polyacrylamides, and water-soluble polymers such as sodium alginate, into the coating liquid. In addition, additives such as other surface sizing agents, pH adjusters such as aluminum sulfate, conductive agents such as sodium chloride and sodium sulfate, anti-slip agents, preservatives, rust inhibitors, defoamers, viscosity adjusters, dyes, and pigments may also be used in combination.

製紙用サイズ剤を用いて得ることができるサイジング紙としては、各種の紙及び板紙を挙げることができる。例えば、PPC用紙、インクジェット記録用紙、レーザープリンター用紙、フォーム用紙、熱転写用紙、及び感熱記録用紙等の記録用紙;アート紙、キャストコート紙、及び上質コート紙等のコート紙;クラフト紙、及び純白ロール紙等の包装用紙;ノート用紙、書籍用紙等の洋紙;新聞用紙;マニラボール、白ボール、及びチップボール等の紙器用板紙;ライナー、中芯等の板紙などが挙げられる。 Examples of sized papers that can be obtained using paper sizing agents include various types of paper and paperboard. For example, recording papers such as PPC paper, inkjet recording paper, laser printer paper, form paper, thermal transfer paper, and thermal recording paper; coated papers such as art paper, cast coated paper, and fine coated paper; wrapping papers such as kraft paper and pure white roll paper; Western papers such as notebook paper and book paper; newsprint; paperboards for paper containers such as manila cardboard, white cardboard, and chipboard; paperboards such as liners and corrugated cores, etc.

表面サイズ剤として塗工する際の塗工液濃度は、通常、0.1~5質量%、好ましくは0.2~1質量%である。0.1質量%未満ではサイズ効果が不十分である場合があり、5質量%を超えて使用してもサイズ効果がさらに向上することはほとんどなく経済的に不利益になることがあるため好ましくない。 The concentration of the coating liquid when applied as a surface sizing agent is usually 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 1% by mass. If it is less than 0.1% by mass, the sizing effect may be insufficient, and even if it is used in excess of 5% by mass, there is little further improvement in the sizing effect and it may be economically disadvantageous, so it is not preferred.

通常、塗工量は、固形分で0.01~1g/m、好ましくは0.02~0.2g/mである。前記範囲内であると、特に良くサイズ効果が発揮される。 Usually, the coating amount is 0.01 to 1 g/m 2 in terms of solid content, and preferably 0.02 to 0.2 g/m 2. When the amount is within the above range, the sizing effect is particularly good.

以下に実施例、および比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「%」は、特に断りがない限りそれぞれ質量部及び質量%を意味する。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, "parts" and "%" mean parts by mass and % by mass, respectively, unless otherwise specified.

1-1.製紙用サイズ剤(カチオン性共重合体)の製造
(1)溶液タイプの製造
(実施例1)
攪拌器、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた1リットルの四つ口フラスコに、疎水性モノマー(a1)としてスチレン75部、親水性モノマー(a2)としてジメチルアミノエチルメタクリレート25部、ヨウ素化合物としてヨウ素1.0部(ヨウ素原子として、対モノマー10000ppm)、アゾビスイソブチロニトリル2.0部及びトルエン50部を仕込み、80℃で7時間保持し、次いでアゾビスイソブチロニトリルを0.7部仕込みさらに同温度で3時間保持した。次いで中和剤として90%酢酸10.6部を加えた後、水200部を加えエマルションを得てから、更に昇温してトルエンの留去を行った。
次いで、4級化剤としてエピクロロヒドリン14.7部(ジメチルアミノエチルメタクリレートに対して100モル%)を加え、60℃で4時間反応させ、水258部を加えて共重合体(A-1)を固形分として20.1%含む溶液タイプの製紙用サイズ剤を得た。
1-1. Production of paper sizing agent (cationic copolymer) (1) Production of solution type (Example 1)
A 1-liter four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen inlet tube was charged with 75 parts of styrene as a hydrophobic monomer (a1), 25 parts of dimethylaminoethyl methacrylate as a hydrophilic monomer (a2), 1.0 part of iodine as an iodine compound (10,000 ppm relative to the monomer as an iodine atom), 2.0 parts of azobisisobutyronitrile and 50 parts of toluene, and held at 80° C. for 7 hours, then charged with 0.7 parts of azobisisobutyronitrile and held at the same temperature for 3 hours. Next, 10.6 parts of 90% acetic acid was added as a neutralizing agent, and then 200 parts of water was added to obtain an emulsion, and the temperature was further increased to distill off toluene.
Next, 14.7 parts of epichlorohydrin (100 mol % based on dimethylaminoethyl methacrylate) was added as a quaternizing agent, and the mixture was reacted at 60° C. for 4 hours. 258 parts of water was then added to obtain a solution-type paper sizing agent containing 20.1% of copolymer (A-1) as a solid content.

(比較例1)
ヨウ素及び/又はヨウ素化合物を使用しない以外は実施例1と同様にして共重合体(A-2)を含む溶液タイプの比較用製紙用サイズ剤を得た。
(Comparative Example 1)
A comparative solution-type paper sizing agent containing copolymer (A-2) was obtained in the same manner as in Example 1, except that iodine and/or an iodine compound was not used.

(比較例2)
比較例1で得た共重合体(A-2)を含む溶液に、イソプロピルアルコールに溶解させたヨウ素を中和、4級化前の共重合体質量に対し10000ppm添加したものを、共重合体(A-3)を含む溶液として、溶液タイプの比較用製紙用サイズ剤を得た。
(Comparative Example 2)
To the solution containing the copolymer (A-2) obtained in Comparative Example 1, iodine dissolved in isopropyl alcohol was added in an amount of 10,000 ppm based on the mass of the copolymer before neutralization and quaternization to obtain a solution containing the copolymer (A-3), thereby obtaining a solution-type comparative papermaking sizing agent.

Figure 0007629633000001
Figure 0007629633000001

(表中の略号の説明)
St:スチレン
DMEM:ジメチルアミノエチルメタクリレート
Epi:エピクロロヒドリン
(Explanation of abbreviations in the table)
St: styrene DMEM: dimethylaminoethyl methacrylate Epi: epichlorohydrin

※共重合体(A-2)を含む溶液に対し、重合後に添加した。 *Added to the solution containing copolymer (A-2) after polymerization.

(2)エマルションタイプの製造
(実施例2)
実施例1と同様の反応器に、実施例1で製造した共重合体(A-1)の水溶液500部(固形分として100部)入れ、水192部、疎水性モノマー(b)としてイソブチルメタアクリレート50部とノルマルブチルアクリレート50部、ヨウ素化合物としてヨウ素0.10部(ヨウ素原子として、対モノマー1000ppm)及び5%2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンジアミジン)ジハイドロクロライド(富士フイルム和光純薬株式会社製:水溶性アゾ重合開始剤 V-50)水溶液(以下、単に「5%V-50水溶液」と略することがある)10重量部を加え、窒素気流下で混合攪拌しながら80℃に昇温した。80℃で4時間保持して乳化重合反応を完結させ、固形分濃度25%のエマルションタイプの製紙用サイズ剤(E-1)を得た。
(2) Production of emulsion type (Example 2)
Into the same reactor as in Example 1, 500 parts of the aqueous solution of the copolymer (A-1) produced in Example 1 (100 parts as solids) was placed, 192 parts of water, 50 parts of isobutyl methacrylate and 50 parts of normal butyl acrylate as hydrophobic monomers (b), 0.10 parts of iodine as an iodine compound (as iodine atoms, relative to monomer 1000 ppm) and 10 parts by weight of 5% 2,2'-azobis (2-methylpropiondiamidine) dihydrochloride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.: water-soluble azo polymerization initiator V-50) aqueous solution (hereinafter, sometimes simply abbreviated as "5% V-50 aqueous solution") were added, and the temperature was raised to 80 ° C. while mixing and stirring under a nitrogen stream. The emulsion polymerization reaction was completed by holding at 80 ° C. for 4 hours, and an emulsion-type papermaking sizing agent (E-1) with a solids concentration of 25% was obtained.

(実施例3~16、比較例3~4)
使用した疎水性モノマー(a1)の種類及び使用量、親水性モノマー(a2)の種類及び使用量、4級化剤の使用量、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の種類及び使用量を表2に示すように変えた他は実施例1と同様にして共重合体(A-4)~(A-9)を含む溶液を得、実施例5~実施例8、実施例11、実施例12の製紙用サイズ剤を重合する際に使用した。
次に、共重合体(A)の種類及び使用量、疎水性モノマー(b)の種類及び使用量、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の種類及び使用量を表3に示すように変え、実施例2と同様にしてエマルションタイプの製紙用サイズ剤(E-2)~(E-17)を得た。
(Examples 3 to 16, Comparative Examples 3 to 4)
Solutions containing copolymers (A-4) to (A-9) were obtained in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of hydrophobic monomer (a1), the type and amount of hydrophilic monomer (a2), the amount of quaternizing agent, and the type and amount of iodine and/or iodine compound were changed as shown in Table 2, and were used in polymerizing the paper sizing agents of Examples 5 to 8, 11, and 12.
Next, the type and amount of copolymer (A), the type and amount of hydrophobic monomer (b), and the type and amount of iodine and/or iodine compound were changed as shown in Table 3, and emulsion-type paper sizing agents (E-2) to (E-17) were obtained in the same manner as in Example 2.

Figure 0007629633000002
Figure 0007629633000002

(表中の略号等の説明)
St:スチレン
IBMA:イソブチルメタアクリレート
TBA:t-ブチルアクリレート
DMEM:ジメチルアミノエチルメタアクリレート
DMPMA:ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド
Epi:エピクロロヒドリン
(Explanation of abbreviations in the table)
St: styrene IBMA: isobutyl methacrylate TBA: t-butyl acrylate DMEM: dimethylaminoethyl methacrylate DMPMA: dimethylaminopropyl methacrylamide Epi: epichlorohydrin

※ヨウ素原子として *As iodine atoms

Figure 0007629633000003
Figure 0007629633000003

(表中の略号の説明)
IBMA:イソブチルメタアクリレート
BA:n-ブチルアクリレート
St:スチレン
EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
(Explanation of abbreviations in the table)
IBMA: isobutyl methacrylate BA: n-butyl acrylate St: styrene EHA: 2-ethylhexyl acrylate

※ヨウ素原子として *As iodine atoms

1-2.製紙用サイズ剤の表面サイズ剤としての評価試験
(試験例1)板紙でのサイズ性能の評価
(1)板紙原紙の抄造
380mlカナディアン・スタンダード・フリーネス、灰分10.0%、pH7.0なる段ボール古紙パルプを用い、硫酸バンドを対パルプ1.0%(絶乾質量基準)、紙力剤としてPAM系紙力剤(星光PMC株式会社製;DS4433)を0.3%、サイズ剤としてロジン系サイズ剤(星光PMC株式会社製;CC1401)を0.1%順次に添加し、電導度170mS/mの用水で0.8%に希釈した。その後、希釈したパルプスラリーに対パルプ0.01%(絶乾質量基準)の歩留り向上剤(ハイモ社製;ハイモロックND300)を添加し、ノーブルアンドウッド抄紙機で坪量120g/mとなるよう抄紙した。尚、この時の抄紙pHは7.3であった。湿紙の乾燥は、ドラムドライヤーを用いて100℃で160秒間の条件で行った。
1-2. Evaluation test of papermaking sizing agent as surface sizing agent (Test Example 1) Evaluation of sizing performance on paperboard (1) Papermaking of paperboard base paper Using recycled corrugated cardboard pulp with 380 ml Canadian Standard Freeness, ash content of 10.0%, and pH of 7.0, 1.0% (absolute dry weight basis) of aluminum sulfate was added to the pulp, 0.3% of a PAM-based strength agent (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.; DS4433) was added as a strength agent, and 0.1% of a rosin-based sizing agent (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.; CC1401) was added as a strength agent, and the mixture was diluted to 0.8% with water having an electrical conductivity of 170 mS/m. Then, 0.01% (absolute dry weight basis) of a retention aid (manufactured by Heimo Co., Ltd.; Heimolock ND300) was added to the diluted pulp slurry, and paper was made on a Noble and Wood papermaking machine to a basis weight of 120 g/ m2 . The pH of the paper at this time was 7.3. The wet paper was dried using a drum dryer at 100° C. for 160 seconds.

(2)塗工液の調製方法
コーン澱粉(コーンスターチY、日本食品化工株式会社製)を濃度10%に水で希釈し、澱粉の固形分に対して1%の過硫酸アンモニウムを添加して、95℃で20分間糊化を行い、水酸化ナトリウムを用いてpH6.0に調整し、その後実施例1~16、比較例1~4で得られた製紙用サイズ剤を下記の固形分濃度になるように添加して塗工液を調製した。
塗工液の固形分濃度:過硫酸アンモニウム変性澱粉…6%、製紙用サイズ剤…0.3%
(2) Method for preparing coating liquid Corn starch (Corn Starch Y, manufactured by Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd.) was diluted with water to a concentration of 10%, and 1% ammonium persulfate based on the solid content of the starch was added thereto. The mixture was gelatinized at 95° C. for 20 minutes and adjusted to pH 6.0 using sodium hydroxide. Thereafter, the paper sizing agents obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4 were added thereto so as to have the following solid content concentrations to prepare coating liquids.
Solids concentration of coating liquid: Ammonium persulfate modified starch...6%, paper sizing agent...0.3%

(3)板紙の製造とサイズ性能の評価
前記(2)で配合した塗工液を、前記(1)で抄造した原紙にサイズプレスを用い塗工した。この塗工紙の表面サイズ剤の固形分塗工量は、0.06g/mであった。塗工後、ドラムドライヤーを用いて100℃で80秒間の条件で乾燥を行った。得られた試験紙を恒温恒湿(23℃、50%相対湿度)環境下で24時間調湿し、コブ吸水度(120秒)(JISP8140に準拠)を測定した。コブ吸水度の数値は、小さいほどサイズ性能に優れていることを意味する。評価結果を、表4に示す。
(3) Manufacture of paperboard and evaluation of sizing performance The coating liquid prepared in (2) above was applied to the base paper produced in (1) above using a size press. The solid coating amount of the surface sizing agent on this coated paper was 0.06 g/ m2 . After coating, the paper was dried at 100°C for 80 seconds using a drum dryer. The obtained test paper was conditioned for 24 hours in a constant temperature and humidity environment (23°C, 50% relative humidity), and the Cobb water absorbency (120 seconds) (based on JIS P8140) was measured. The smaller the Cobb water absorbency value, the better the sizing performance. The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 0007629633000004
Figure 0007629633000004

本発明の製紙用サイズ剤を用いて製造した表4の評価例1~16の紙は、本発明の製紙用サイズ剤とは異なる製紙用サイズ剤を用いて製造した比較評価例1~4の紙に比べ、評価結果からサイズ性能(コブ吸水度)に優れることがわかる。 The evaluation results show that the papers in Evaluation Examples 1 to 16 in Table 4, which were produced using the papermaking sizing agent of the present invention, have superior sizing performance (Cobb water absorbency) compared to the papers in Comparative Evaluation Examples 1 to 4, which were produced using a papermaking sizing agent different from the papermaking sizing agent of the present invention.

2-1.製紙用サイズ剤(アニオン性共重合体)の製造
(1)溶液タイプの製造
(実施例17)
実施例1と同様の反応器に、疎水性モノマー(a1)としてスチレン70部、親水性モノマー(a2)としてメタクリル酸30部、ヨウ素化合物としてヨウ素1.2部(ヨウ素原子として、対モノマー12000ppm)、アゾビスイソブチロニトリル2.0部及びイソプロピルアルコール100部を仕込み、80℃で7時間保持し、次いでアゾビスイソブチロニトリルを1.0部仕込みさらに同温度で3時間保持した。次いで中和剤として30%の水酸化カリウム65.2部を加えた後、水300部を加え、更に昇温してイソプロピルアルコールの留去を行った。水を加えて共重合体(A-10)を固形分として20.2%含む溶液タイプの製紙用サイズ剤を得た。
2-1. Production of paper sizing agent (anionic copolymer) (1) Production of solution type (Example 17)
In a reactor similar to that of Example 1, 70 parts of styrene as the hydrophobic monomer (a1), 30 parts of methacrylic acid as the hydrophilic monomer (a2), 1.2 parts of iodine as an iodine compound (as iodine atoms, relative to the monomer 12000 ppm), 2.0 parts of azobisisobutyronitrile and 100 parts of isopropyl alcohol were charged, and the mixture was held at 80 ° C. for 7 hours, and then 1.0 part of azobisisobutyronitrile was charged and further held at the same temperature for 3 hours. Next, 65.2 parts of 30% potassium hydroxide was added as a neutralizing agent, and then 300 parts of water was added, and the temperature was further increased to distill off the isopropyl alcohol. Water was added to obtain a solution-type papermaking sizing agent containing 20.2% of copolymer (A-10) as a solid content.

(比較例5)
ヨウ素を使用しない以外は実施例17と同様にして、共重合体(A-11)を含む溶液タイプの比較用製紙用サイズ剤を得た。
(Comparative Example 5)
A comparative solution-type paper sizing agent containing copolymer (A-11) was obtained in the same manner as in Example 17, except that iodine was not used.

(比較例6)
比較例5で得た共重合体(A-11)を含む溶液に、イソプロピルアルコールに溶解させたヨウ素を中和前の共重合体質量に対し12000ppm添加したものを、共重合体(A-12)を含む溶液として、溶液タイプの比較用製紙用サイズ剤を得た。
(Comparative Example 6)
To the solution containing the copolymer (A-11) obtained in Comparative Example 5, iodine dissolved in isopropyl alcohol was added in an amount of 12,000 ppm based on the mass of the copolymer before neutralization to obtain a solution containing the copolymer (A-12), thereby obtaining a solution-type comparative papermaking sizing agent.

Figure 0007629633000005
Figure 0007629633000005

(表中の略号の説明)
St:スチレン
MAA:メタクリル酸
KOH:水酸化カリウム
(Explanation of abbreviations in the table)
St: styrene MAA: methacrylic acid KOH: potassium hydroxide

※共重合体(A-11)を含む溶液に対し、重合後に添加した。 *Added to the solution containing copolymer (A-11) after polymerization.

(2)エマルションタイプの製造
(実施例18~32、比較例7~8)
使用した疎水性モノマー(a1)の種類及び使用量、親水性モノマー(a2)の種類及び使用量、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の種類及び使用量を表6に示すように変えた他は実施例17と同様にして、共重合体(A-13)~(A-18)を含む溶液を得、実施例21~実施例24、実施例28、実施例29のサイズ剤を重合する際に使用した。
次に、共重合体(A)の種類及び使用量、疎水性モノマー(b)の種類及び使用量、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の種類及び使用量を表7に示すように変え、5%V-50水溶液を5%過硫酸アンモニウムに変えた他は実施例2と同様にして、エマルションタイプの製紙用サイズ剤(E-18)~(E-34)を得た。
(2) Production of emulsion type (Examples 18 to 32, Comparative Examples 7 to 8)
Solutions containing copolymers (A-13) to (A-18) were obtained in the same manner as in Example 17, except that the type and amount of hydrophobic monomer (a1), the type and amount of hydrophilic monomer (a2), and the type and amount of iodine and/or iodine compound used were changed as shown in Table 6. These solutions were used in polymerizing the sizing agents of Examples 21 to 24, 28, and 29.
Next, emulsion-type paper sizing agents (E-18) to (E-34) were obtained in the same manner as in Example 2, except that the type and amount of copolymer (A), the type and amount of hydrophobic monomer (b), and the type and amount of iodine and/or iodine compound were changed as shown in Table 7, and the 5% V-50 aqueous solution was changed to 5% ammonium persulfate.

Figure 0007629633000006
Figure 0007629633000006

(表中の略号等の説明)
St:スチレン
IBMA:イソブチルメタアクリレート
EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
MAA:メタクリル酸
MAn:マレイン酸無水物
AA:アクリル酸
IA:イタコン酸
KOH:水酸化カリウム
(Explanation of abbreviations in the table)
St: styrene IBMA: isobutyl methacrylate EHA: 2-ethylhexyl acrylate MAA: methacrylic acid MAn: maleic anhydride AA: acrylic acid IA: itaconic acid KOH: potassium hydroxide

※ヨウ素原子として *As iodine atoms

Figure 0007629633000007
Figure 0007629633000007

(表中の略号等の説明)
IBMA:イソブチルメタアクリレート
BA:n-ブチルアクリレート
St:スチレン
EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
(Explanation of abbreviations in the table)
IBMA: isobutyl methacrylate BA: n-butyl acrylate St: styrene EHA: 2-ethylhexyl acrylate

※ヨウ素原子として *As iodine atoms

2-2.製紙用サイズ剤の表面サイズ剤としての評価試験
(試験例2)中性上質紙でのサイズ性能の評価
(1)中性上質用原紙の抄造
380mlカナディアン・スタンダード・フリーネスまで叩解したパルプ(広葉樹対針葉樹のパルプ比が9対1である混合パルプ)を2.5%のスラリーとし、これに対パルプ2%(絶乾重量基準)の炭酸カルシウム(奥多摩工業社製;TP121S)を添加した。次いで、対パルプ0.5%(絶乾重量基準)の硫酸バンド、対パルプ0.5%(絶乾重量基準)のカチオン化デンプン(ナショナルスターチ社製;Cato304)及び対パルプ0.03%(絶乾重量基準)のアルキルケテンダイマー系サイズ剤(星光PMC株式会社製;AD1602)を順次に添加した後、pH7.5の希釈水でこのパルプスラリーを濃度0.25%まで希釈した。その後、希釈したパルプスラリーに対パルプ15%(絶乾重量基準)の炭酸カルシウム(奥多摩工業社製;TP121S)、対パルプ0.01%(絶乾重量基準)の歩留り向上剤(ハイモ社製;NR12MLS)を添加し、ノーブルアンドウッド抄紙機で、坪量65g/mとなるように抄紙した。尚、この時の抄紙pHは7.5であった。湿紙の乾燥は、ドラムドライヤーを用いて100℃で80秒間の条件で行った。
2-2. Evaluation test of papermaking sizing agents as surface sizing agents (Test Example 2) Evaluation of sizing performance on neutral wood-free paper (1) Papermaking of neutral wood-free base paper
Pulp (mixed pulp with a pulp ratio of hardwood to softwood of 9:1) beaten to 380 ml Canadian Standard Freeness was made into a 2.5% slurry, to which 2% (bone dry weight basis) of calcium carbonate (TP121S, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was added. Next, 0.5% (bone dry weight basis) of aluminum sulfate, 0.5% (bone dry weight basis) of cationic starch (Cato304, manufactured by National Starch Co., Ltd.) and 0.03% (bone dry weight basis) of an alkyl ketene dimer sizing agent (AD1602, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) were added in sequence, and the pulp slurry was diluted to a concentration of 0.25% with dilution water of pH 7.5. Thereafter, calcium carbonate (TP121S, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was added to the diluted pulp slurry in an amount of 15% (bone dry weight basis) based on the pulp, and a retention aid (NR12MLS, manufactured by Hymo Co., Ltd.) was added in an amount of 0.01% (bone dry weight basis) based on the pulp, and the mixture was made into paper with a basis weight of 65 g/ m2 using a Noble and Wood papermaking machine. The pH of the paper was 7.5 at this time. The wet paper was dried using a drum dryer at 100°C for 80 seconds.

(2)塗工液の調製方法
酸化澱粉(MS3800、日本食品化工株式会社製)を濃度10%に水で希釈し、95℃で20分間糊化を行い、その後実施例17~32、比較例5~8で得られた製紙用サイズ剤、塩化ナトリウム(NaCl)を下記の固形分濃度になるように添加して塗工液を調製した。
塗工液の固形分濃度:酸化澱粉…6%、製紙用サイズ剤…0.3%、NaCl…0.5%
(2) Method for preparing coating solution Oxidized starch (MS3800, manufactured by Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd.) was diluted with water to a concentration of 10%, and gelatinized at 95° C. for 20 minutes. Thereafter, the paper sizing agents obtained in Examples 17 to 32 and Comparative Examples 5 to 8 and sodium chloride (NaCl) were added to the coating solution so as to obtain the solid content concentrations shown below.
Solid concentration of coating liquid: oxidized starch...6%, paper sizing agent...0.3%, NaCl...0.5%

(3)中性上質紙の製造とサイズ性能の評価
前記(2)で配合した塗工液を、前記(1)で抄造した原紙にサイズプレスを用い塗工し、中性上質紙を得た。この塗工紙の製紙用サイズ剤の固形分塗工量は、0.05g/mであった。塗工後、ドラムドライヤーを用いて100℃で80秒間の条件で乾燥を行った。得られた試験紙を恒温恒湿(23℃、50%相対湿度)環境下で24時間調湿し、ステキヒトサイズ度をJIS P8122に準拠して測定した。ステキヒトサイズ度の値は大きいほどサイズ性能に優れていることを意味する。結果を表8に示す。
(3) Manufacture of neutral wood-free paper and evaluation of sizing performance The coating liquid prepared in (2) above was applied to the base paper prepared in (1) above using a size press to obtain a neutral wood-free paper. The solid content of the paper sizing agent in this coated paper was 0.05 g/ m2 . After coating, the paper was dried at 100°C for 80 seconds using a drum dryer. The obtained test paper was conditioned for 24 hours in a constant temperature and humidity environment (23°C, 50% relative humidity), and the Stockigt sizing degree was measured in accordance with JIS P8122. The larger the Stockigt sizing degree value, the better the sizing performance. The results are shown in Table 8.

Figure 0007629633000008
Figure 0007629633000008

本発明の製紙用サイズ剤を用いて製造した表8の評価例17~32の紙は、本発明の製紙用サイズ剤とは異なる製紙用サイズ剤を用いて製造した比較評価例5~8の紙に比べ、評価結果からサイズ性能(ステキヒトサイズ度)に優れることがわかる。 The evaluation results show that the papers in Evaluation Examples 17 to 32 in Table 8, which were produced using the papermaking sizing agent of the present invention, have superior sizing performance (Stöckigt sizing degree) compared to the papers in Comparative Evaluation Examples 5 to 8, which were produced using a papermaking sizing agent different from the papermaking sizing agent of the present invention.

3-1.製紙用サイズ剤(界面活性剤を用いたエマルションタイプ)の製造
(実施例33)
実施例1と同様の反応器に、界面活性剤としてリポカードT-30(ライオン株式会社社製界面活性剤、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド)10部(固形分として3部)、水292部、疎水性モノマー(b)としてイソブチルメタアクリレート50部とノルマルブチルアクリレート50部、ヨウ素化合物としてヨウ素0.10部(ヨウ素原子として、対モノマー1000ppm)及び5%V-50水溶液10重量部を加え、窒素気流下で混合攪拌しながら80℃に昇温した。80℃で4時間保持して乳化重合反応を完結させ、固形分濃度25%のエマルションタイプの製紙用サイズ剤(E-35)を得た。
3-1. Production of paper sizing agent (emulsion type using surfactant) (Example 33)
In a reactor similar to that of Example 1, 10 parts (3 parts as solids) of Lipocard T-30 (surfactant manufactured by Lion Corporation, stearyl trimethyl ammonium chloride) as a surfactant, 292 parts of water, 50 parts of isobutyl methacrylate and 50 parts of normal butyl acrylate as hydrophobic monomers (b), 0.10 parts of iodine as an iodine compound (1000 ppm as iodine atoms relative to monomer) and 10 parts by weight of a 5% V-50 aqueous solution were added, and the mixture was heated to 80° C. while being stirred under a nitrogen stream. The emulsion polymerization reaction was completed by holding at 80° C. for 4 hours, and an emulsion-type papermaking sizing agent (E-35) with a solids concentration of 25% was obtained.

(実施例34、比較例9,10)
次に、界面活性剤の種類、ヨウ素及び/又はヨウ素化合物の使用量を表9に示すように変え、実施例33と同様にしてエマルションタイプの製紙用サイズ剤(E-36)~(E-38)を得た。
(Example 34, Comparative Examples 9 and 10)
Next, the type of surfactant and the amount of iodine and/or iodine compound used were changed as shown in Table 9, and emulsion-type paper sizing agents (E-36) to (E-38) were obtained in the same manner as in Example 33.

Figure 0007629633000009
Figure 0007629633000009

(表中の略号等の説明)
T-30:リポカードT-30(ライオン株式会社製界面活性剤、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド)
N210:ニューコール210( 日本乳化剤株式会社製界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩)
IBMA:イソブチルメタアクリレート
BA:n-ブチルアクリレート
(Explanation of abbreviations in the table)
T-30: Lipocard T-30 (surfactant manufactured by Lion Corporation, stearyl trimethyl ammonium chloride)
N210: Newcol 210 (surfactant manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., alkylbenzene sulfonate)
IBMA: isobutyl methacrylate BA: n-butyl acrylate

※ヨウ素原子として *As iodine atoms

3-2.製紙用サイズ剤の表面サイズ剤としての評価試験
(試験例3)中性上質紙でのサイズ性能の評価
(1)中性上質用原紙の抄造
380mlカナディアン・スタンダード・フリーネスまで叩解したパルプ(広葉樹対針葉樹のパルプ比が9対1である混合パルプ)を2.5%のスラリーとし、これに対パルプ2%(絶乾重量基準)の炭酸カルシウム(奥多摩工業社製;TP121S)を添加した。次いで、対パルプ0.5%(絶乾重量基準)の硫酸バンド、対パルプ0.8%(絶乾重量基準)のカチオン化デンプン(ナショナルスターチ社製;Cato304)及び対パルプ0.03%(絶乾重量基準)のアルキルケテンダイマー系サイズ剤(星光PMC株式会社製;AD1638)を順次に添加した後、pH7.5の希釈水でこのパルプスラリーを濃度0.25%まで希釈した。その後、希釈したパルプスラリーに対パルプ15%(絶乾重量基準)の炭酸カルシウム(奥多摩工業社製;TP121S)、対パルプ0.1%(絶乾重量基準)のPAM系紙力剤(星光PMC株式会社製;DS4431)を添加し、ノーブルアンドウッド抄紙機で、坪量65g/mとなるように抄紙した。尚、この時の抄紙pHは7.5であった。湿紙の乾燥は、ドラムドライヤーを用いて100℃で80秒間の条件で行った。
3-2. Evaluation test of papermaking sizing agents as surface sizing agents (Test Example 3) Evaluation of sizing performance on neutral wood-free paper (1) Papermaking of neutral wood-free base paper
Pulp (mixed pulp with a 9:1 ratio of hardwood to softwood pulp) beaten to 380 ml Canadian Standard Freeness was made into a 2.5% slurry, to which 2% (bone dry weight basis) of calcium carbonate (TP121S, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was added. Next, 0.5% (bone dry weight basis) of aluminum sulfate, 0.8% (bone dry weight basis) of cationic starch (Cato304, manufactured by National Starch Co., Ltd.) and 0.03% (bone dry weight basis) of an alkyl ketene dimer sizing agent (AD1638, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) were added in sequence, and the pulp slurry was diluted to a concentration of 0.25% with dilution water of pH 7.5. Thereafter, calcium carbonate (TP121S manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was added in an amount of 15% (bone dry weight basis) based on the pulp, and a PAM-based paper strength agent (DS4431 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) in an amount of 0.1% (bone dry weight basis) based on the pulp was added to the diluted pulp slurry, and paper was made using a Noble and Wood papermaking machine to a basis weight of 65 g/ m2 . The papermaking pH at this time was 7.5. The wet paper was dried using a drum dryer at 100°C for 80 seconds.

(2)塗工液の調製方法
タピオカ澱粉(MKK-100、松谷化学工業株式会社製)を濃度10%に水で希釈し、澱粉の固形分に対して0.1%のクライスタ-ゼE5CC( 天野エンザイム株式会社 製)を添加して酵素変性澱粉とし、95℃で20分間糊化を行った。その後実施例33~34、比較例9~10で得られた製紙用サイズ剤を下記の固形分濃度になるように添加して塗工液を調製した。
塗工液の固形分濃度:酵素変性澱粉…7%、製紙用サイズ剤…0.5%
(2) Method for preparing coating liquid Tapioca starch (MKK-100, Matsutani Chemical Industry Co., Ltd.) was diluted with water to a concentration of 10%, and 0.1% of Kleistase E5CC (Amano Enzyme Inc.) was added based on the solid content of the starch to prepare an enzyme-modified starch, which was then gelatinized at 95° C. for 20 minutes. Thereafter, the paper sizing agents obtained in Examples 33 to 34 and Comparative Examples 9 to 10 were added to the coating liquid to give the following solid content concentrations.
Solids concentration of coating liquid: Enzyme-modified starch...7%, paper sizing agent...0.5%

(3)中性上質紙の製造とサイズ性能の評価
前記(2)で配合した塗工液を、前記(1)で抄造した原紙にサイズプレスを用い塗工し、中性上質紙を得た。この塗工紙の製紙用サイズ剤の固形分塗工量は、0.08g/mであった。塗工後、ドラムドライヤーを用いて100℃で80秒間の条件で乾燥を行った。得られた試験紙を恒温恒湿(23℃、50%相対湿度)環境下で24時間調湿し、ステキヒトサイズ度をJIS P8122に準拠して測定した。結果を表10に示す。
(3) Manufacture of neutral wood-free paper and evaluation of sizing performance The coating liquid prepared in (2) above was applied to the base paper prepared in (1) above using a size press to obtain a neutral wood-free paper. The solid content of the paper sizing agent in this coated paper was 0.08 g/ m2 . After coating, the paper was dried at 100°C for 80 seconds using a drum dryer. The obtained test paper was conditioned for 24 hours in a constant temperature and humidity environment (23°C, 50% relative humidity), and the Stockigt sizing degree was measured in accordance with JIS P8122. The results are shown in Table 10.

Figure 0007629633000010
Figure 0007629633000010

本発明の製紙用サイズ剤を用いて製造した表10の評価例33~34の紙は、本発明の製紙用サイズ剤とは異なる製紙用サイズ剤を用いて製造した比較評価例9~10の紙に比べ、評価結果からサイズ性能(ステキヒトサイズ度)に優れることがわかる。 The evaluation results show that the papers in Evaluation Examples 33 and 34 in Table 10, which were produced using the papermaking sizing agent of the present invention, have superior sizing performance (Stöckigt sizing degree) compared to the papers in Comparative Evaluation Examples 9 and 10, which were produced using a papermaking sizing agent different from the papermaking sizing agent of the present invention.

Claims (4)

下記の(I)及び/又は(II)の工程において、重合成分として用いられるモノマー全量に対してヨウ素及び/又はヨウ素化合物をヨウ素原子として50ppm以上使用して得られることを特徴とする製紙用サイズ剤の製造方法。
(I):疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)を重合成分として含有する共重合体(A)を重合する工程
(II):共重合体(A)及び/又は界面活性剤存在下に、疎水性モノマー(b)を重合する工程
A method for producing a paper sizing agent, characterized in that in the following steps (I) and/or (II), iodine and/or an iodine compound are used in an amount of 50 ppm or more in terms of iodine atoms relative to the total amount of monomers used as polymerization components:
(I): A step of polymerizing a copolymer (A) containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components. (II): A step of polymerizing a hydrophobic monomer (b) in the presence of the copolymer (A) and/or a surfactant.
疎水性モノマー(a1)と親水性モノマー(a2)の質量比が、疎水性モノマー(a1):親水性モノマー(a2)=(50~85):(15~50)であることを特徴とする請求項1に記載の製紙用サイズ剤の製造方法。 The method for producing a paper sizing agent according to claim 1, characterized in that the mass ratio of hydrophobic monomer (a1) to hydrophilic monomer (a2) is hydrophobic monomer (a1):hydrophilic monomer (a2) = (50-85):(15-50). 共重合体(A)と疎水性モノマー(b)の質量比が、共重合体(A):疎水性モノマー(b)=(10~100):(0~90)であることを特徴とする請求項1又は2に記載の製紙用サイズ剤の製造方法。 The method for producing a paper sizing agent according to claim 1 or 2, characterized in that the mass ratio of copolymer (A) to hydrophobic monomer (b) is copolymer (A):hydrophobic monomer (b)=(10-100):(0-90). 共重合体(A)の親水性モノマー(a2)が3級アミノ基を含有するビニルモノマー、カルボン酸基を含有するビニルモノマーの中から選ばれる1種以上を含有することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の製紙用サイズ剤の製造方法。 The method for producing a paper sizing agent according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hydrophilic monomer (a2) of the copolymer (A) contains one or more selected from a vinyl monomer containing a tertiary amino group and a vinyl monomer containing a carboxylic acid group.
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Citations (10)

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