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JP2022182635A - Manufacturing method of size agent for papermaking - Google Patents

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JP2022182635A
JP2022182635A JP2021090309A JP2021090309A JP2022182635A JP 2022182635 A JP2022182635 A JP 2022182635A JP 2021090309 A JP2021090309 A JP 2021090309A JP 2021090309 A JP2021090309 A JP 2021090309A JP 2022182635 A JP2022182635 A JP 2022182635A
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Japan
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papermaking
monomer
sizing agent
copolymer
iodine
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Pending
Application number
JP2021090309A
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Japanese (ja)
Inventor
文弥 平川
Fumiya HIRAKAWA
和也 宮本
Kazuya Miyamoto
光一 田宮
Koichi Tamiya
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Seiko PMC Corp
Original Assignee
Seiko PMC Corp
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Publication date
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Abstract

To provide a manufacturing method of size agent for papermaking having more excellent size effect than conventional arts.SOLUTION: A manufacturing method of size agent for papermaking is characterized by that in the following steps (I) and/or (II), iodine and/or iodine compound used as a polymerizing component is used at the amount of 50 ppm or over as iodine atom per a monomer total amount. (I): a polymerizing step of a copolymer (A) containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as a polymerizing component. (II): a polymerizing step of a hydrophobic monomer (b) in the presence of the copolymer (A) and/or a surfactant.SELECTED DRAWING: None

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。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a sizing agent for papermaking, and more particularly to a method for producing a sizing agent for papermaking 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 papermaking sizing agents include quaternary styrene-dimethylaminoethyl (meth)acrylate copolymers and styrene-dimethylaminopropylacrylamide copolymers, which are dissolved resins consisting of hydrophobic and hydrophilic sites. Cationic solution type papermaking sizing agents such as quaternized products, alkali metal salts of styrene-maleic acid copolymers, alkali metal salts of styrene-(meth)acrylic acid copolymers, and α-olefin malein Anionic solution-type papermaking sizing agents such as alkali metal salts of acid copolymers are known. These solution-type sizing agents for papermaking have a high viscosity at a commercially available concentration, which makes it difficult to increase the concentration, resulting in cost problems. In addition, there is a drawback in that the sizing agent foams a lot, which tends to cause problems in the runnability during papermaking. Therefore, it is necessary to use a large amount of antifoaming agent together in order to improve the operability in an actual machine, which is unsatisfactory in terms of cost and size 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。 Emulsion types containing improved hydrophobic particles have recently become popular. By blending hydrophobic particles, it is possible to lower the viscosity of the product, and it is possible to reduce the cost and foamability by increasing the concentration, which was difficult with the solution type. These emulsion types include a cationic emulsion type and an anionic emulsion type. The cationic emulsion type is polymerized in the presence of epihalohydrin quaternized styrene-dimethylaminoalkyl (meth)acrylate copolymer. Internal sizing agents for papermaking produced by emulsion polymerization of a hydrophobic monomer, preferably styrene and 2-ethylhexyl acrylate (see, for example, Patent Document 1), and copolymers consisting of a styrenic compound and dialkylaminoalkyl (meth)acrylate. A surface sizing agent for papermaking produced by emulsion polymerization of a styrene compound and a (meth)acrylic acid ester having an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms in the presence of a quaternized polymer (for example, see Patent Document 2), styrene For papermaking, a polymerizable hydrophobic monomer, preferably a styrenic compound, and a (meth)acrylic acid ester are emulsion polymerized in the presence of a quaternized product of a copolymer consisting of a dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide. 100 parts by weight of a water-soluble copolymer containing a carboxyl group-containing unsaturated monomer and a hydrophobic unsaturated monomer as an anionic emulsion type surface sizing agent (see, for example, Patent Document 3). There is known a surface sizing agent for papermaking comprising an emulsion obtained by emulsion polymerization of 10 to 500 parts by weight of a hydrophobic unsaturated monomer in an aqueous solution containing the above (see, for example, Patent Document 4).

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JP-A-54-006902 特開平11-256496号公報JP-A-11-256496 特開平11-279983号公報JP-A-11-279983 特開平08-246391号公報JP-A-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 to be solved by the present invention is to provide a method for producing a papermaking sizing agent that is more excellent in sizing effect than conventional sizing agents.

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。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and found that a sizing agent obtained by polymerization in the presence of iodine and/or an iodine compound has excellent sizing effects. completed.

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> Characterized by using 50 ppm or more of iodine and/or an iodine compound as iodine atoms with respect to the total amount of monomers used as polymerization components in the steps (I) and/or (II) below. A method for producing a papermaking sizing agent,
(I): Step of polymerizing a copolymer (A) containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components (II): Presence of a copolymer (A) and/or a surfactant Below, the step of polymerizing the hydrophobic monomer (b) <2> The mass ratio of the hydrophobic monomer (a1) and the hydrophilic monomer (a2) is hydrophobic monomer (a1):hydrophilic monomer (a2) = (50 ~85): The method for producing a papermaking sizing agent according to <1>, characterized in that (15 to 50);
<3> The mass ratio of the copolymer (A) and the hydrophobic monomer (b) is copolymer (A): hydrophobic monomer (b) = (10 to 100): (0 to 90) The method for producing the papermaking sizing agent according to <1> or <2>,
<4> 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. The method for producing a papermaking sizing agent according to any one of <1> to <3> above,
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 papermaking sizing agent obtained by the method for producing a papermaking sizing agent of the present invention, it is possible to obtain paper excellent in sizing performance, and in particular, to improve the sizing performance of paperboard.

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 is obtained by using 50 ppm or more of iodine and/or an iodine compound as iodine atoms with respect to the total amount of monomers used as polymerization components in the steps (I) and/or (II) below. A method for producing a papermaking sizing agent.
(I): Step of polymerizing a copolymer (A) containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components (II): Presence of a copolymer (A) and/or a surfactant Below, the step of polymerizing the hydrophobic monomer (b)

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。 According to the method for producing a papermaking sizing agent of the present invention, two types of papermaking sizing agents can be obtained, roughly classified as follows: (1) solution type and (2) emulsion type.

(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 papermaking sizing agent is obtained through the above step (I). Specifically, using a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components, polymerization is performed using a radical polymerization initiator in an appropriate solvent described later, and after the polymerization is completed, a solvent is optionally added. is a sizing agent for papermaking containing a copolymer (A) obtained by distilling off as a sizing agent component.

(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 The emulsion type papermaking sizing agent is obtained through the step (II) alone or through the steps (I) and (II). The sizing agent for papermaking contains, as a sizing agent component, hydrophobic particles 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, if the copolymer (A) is a copolymer containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components, it may be obtained in the step (I). , may be commercially available.

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 papermaking sizing agent of the present invention, 50 ppm or more of iodine and/or iodine compounds are used as iodine atoms with respect to the total amount of monomers used as polymerization components in steps (I) and/or (II). do. In other words, the iodine and/or iodine compound may be used in at least one of the steps (I) and (II), and may be used in both steps (I) and (II). However, from the viewpoint of improving sizing properties compared to conventional papermaking sizing agents that do not use iodine and/or iodine compounds, the amount of iodine atoms should 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 and 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 compound to be used can be appropriately determined according to the molecular weight of the polymer to be obtained. is preferred, more preferably 50 to 20000 ppm.

(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 ( Alkyl (meth)acrylates such as meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate and benzyl (meth)acrylate; dialkyl esters of maleic acid and fumaric acid; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; acrylonitrile and methacrylonitrile Nitriles such as; 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene and other linear α-olefins; Cyclic olefins such as cyclohexene; N-alkyl (meth)acrylamides; Alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether and these monomers can be used singly or in combination of two or more. Among these, styrenes and/or alkyl (meth)acrylates are preferred, and styrene and/or butyl (meth)acrylate and 2-ethylhexyl (meth)acrylate are more preferred.

(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。 Hydrophilic monomers (a2) that can be used in step (I) include cationic monomers, anionic monomers, and nonionic monomers. Among these, cationic monomers and anionic monomers are preferred. One or more of these hydrophilic monomers can be used.

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 a vinyl monomer having cationic properties, specifically, primary amines such as allylamine; secondary amines such as diallylamine; dimethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylate dialkylaminoalkyl (meth)acrylates such as; tertiary amines such as (dialkyl)aminoalkyl (meth)acrylamides such as dimethylaminopropyl (meth)acrylamide; Ammonium salts may be mentioned. 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。 A tertiary amine is preferably used as the cationic monomer because it can be expected to improve the stability and sizing performance of the sizing agent.

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。 In the case of using the primary to tertiary amines, before or after the polymerization, neutralizing agents such as carboxylic acids such as formic acid and acetic acid, oxycarboxylic acids such as malic acid, tartaric acid and citric acid, as well as sulfuric acid and hydrochloric acid In order to impart hydrophilicity, it is preferable to form a salt using an inorganic acid such as.

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, phosphoric acid ester group-containing monomers, and salts thereof. One or more of these anionic monomers can be used. Anionic monomers are converted into salts by using alkalis such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, ammonia, and amine bases such as methylamine and dimethylamine as neutralizing agents before or after polymerization. is preferable because it can impart hydrophilicity.

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 containing monomers include vinylsulfonic acid, (meth)allylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, sulfonated styrene, and the like. Phosphate ester group-containing monomers include hydroxyalkyl (meth) ) phosphate esters of acrylates. Among these, carboxyl group-containing monomers are preferably used, and acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and salts thereof are more preferred. 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. One or more of these nonionic monomers can be used.

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。 The weight ratio of the hydrophobic monomer (a1) and the hydrophilic monomer (a2) is 50 to 85:15 to 50 for the hydrophobic monomer (a1):hydrophilic monomer (a2). It is preferable in terms of properties and sizing performance, 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, a copolymerizable vinyl monomer other than the hydrophobic monomer (a1) and the hydrophilic monomer (a2) may be used as a polymerization component of the copolymer (A) as long as it does not impair the effect of the papermaking sizing agent. good too. It is preferably less than 10% by mass of the polymer 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 libyl peroxybenzoate and tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate; persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate and sodium persulfate; water-soluble such as hydrogen peroxide peroxides; redox polymerization initiators obtained by combining these persulfates and peroxides with reducing agents; water-soluble azo initiators such as 2,2′-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride; and Water-soluble organic peroxides such as tertiary butyl hydroperoxide can be used, but the present invention is not particularly 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 polymerization initiator to be used is usually 0.5 to 10% by mass based on the total amount of monomers used in the present invention. Moreover, the polymerization initiator may be charged into the reaction vessel together with the monomer, 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, α-methylstyrene dimer; alkyl mercaptan compounds such as normal octyl mercaptan, tert-lead decyl mercaptan, normal dodecyl mercaptan; 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 monomer into the reaction vessel, or may be added dropwise continuously. Two or more of these chain transfer agents may be used in combination. The amount of the chain transfer agent used depends on the chain transfer agent used, but is preferably in the range of 0 to 200% by mass with respect to the total amount of the 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。 Solvents that can be used in step (I) include, for example, water; lower alcohol organic solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol; aromatic organic solvents such as benzene, toluene and xylene; acetone and methyl ethyl ketone. and acetic acid organic solvents such as acetic anhydride and glacial acetic acid, and these organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Normally, after polymerization, water and, if necessary, an appropriate amount of neutralizing agent for copolymer (A) are mixed to form an aqueous solution. is preferred. Therefore, a lower alcohol-based solvent or a ketone-based organic solvent having a boiling point of less than 100° C., which can be easily distilled off after polymerization, and toluene, which can be distilled off azeotropically 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。 As the polymerization method in the step (I), for example, a batch addition polymerization method in which all the monomers are charged in a reaction vessel at once and polymerized, a divisional polymerization method in which a part or all of the monomers are dividedly added to the reaction vessel and polymerized An addition polymerization method, a continuous dropping polymerization method in which a part or all of the monomer is continuously dropped into a reaction vessel, and the like can be used.

(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 it is as a solution-type papermaking sizing agent, 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 quaternarize the tertiary amino group of the copolymer by a known and commonly used 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; methyl chloride, ethyl chloride, benzyl chloride, and epichlorohydrin. , glycidyltrimethylammonium chloride, and 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride; dimethyl sulfate, diethyl sulfate, and the like.

(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 the step (II), the hydrophobic monomer (b) is emulsion-polymerized in water in the presence of the copolymer (A) and/or a surfactant to form hydrophobic particles to form 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。 The term "surfactant" as used in the present invention refers to known low-molecular-weight surfactants such as cationic, nonionic, amphoteric or anionic surfactants and radically polymerizable surfactants. At least one selected from the group can be used. The amount of surfactant used is generally 0 to 10% by mass relative to the total amount of monomers used in the present invention. In addition, the surfactant may be charged into the reaction vessel together with the monomer at once, or may be continuously added dropwise together with the monomer.

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, monooxy Ethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamine, and the like.

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 alkali salts of alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkylbenzenesulfonates, and naphthalenesulfonic acid formalin 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。 Examples of nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene alkylphenyl ethers, polyoxyalkylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, and the like.

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, radically polymerizable surfactants include, for example, (meth)allyl group, 1-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, isopropenyl group, vinyl group, and (meth)acryloyl group in the molecule. Polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene phenyl ethers, and polyoxyalkylene mono- or distyryl phenyl ethers having one or more functional groups with carbon-carbon double bonds, and sulfonates derived from these, sulfuric acid An ester salt etc. can be mentioned.

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 singly or in combination of two or more. can do. Among these, styrenes and alkyl (meth)acrylates are preferable 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 preferable. preferable. Part of the hydrophobic monomer (b) may be replaced with a vinyl monomer copolymerizable with the hydrophobic monomer (b) as long as the effects of the present invention are not adversely affected.

(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 the copolymer (A) is used in step (II), the copolymer (A) and the hydrophobic monomer (b) have a mass ratio of (10 to 100):(0 to 90). , the stability of the resulting copolymer and sizing performance, and more preferably (20 to 100):(0 to 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 the step (II), the hydrophobic monomer (b) component is emulsion-polymerized in water using a radical polymerization initiator. law can be applied. . At this time, as the radical polymerization initiator, those that can be used in the step (I) can be similarly used.

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, antifoaming agents, preservatives, chelating agents, and water-soluble aluminum compounds are added to the papermaking sizing agent obtained by the method for producing the papermaking sizing agent of the present invention, if necessary. can be

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。 The papermaking sizing agent can be used as a papermaking surface sizing agent or as an internal sizing agent, but is preferably used as a surface sizing agent.

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。 The surface sizing agent, when applied to the base paper, produces a sizing effect centered on the surface of the paper, while the internal sizing agent is added to the pulp slurry to produce the paper, resulting in a sizing effect on the entire paper. It is intended to produce an effect.

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。 The pulp used for base paper or paper when used as a papermaking sizing agent includes bleached or unbleached chemical pulp such as kraft pulp or sulfite pulp, bleached or unbleached chemical pulp such as groundwood pulp, mechanical pulp or thermomechanical pulp. Unbleached high-yield pulp or waste paper pulp such as waste newsprint, waste magazine, waste cardboard or waste deinked paper can be used.

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。 A water-soluble aluminum compound such as aluminum sulfate, a filler, a dye, an acidic papermaking rosin-based sizing agent, an alkylketene dimer-based and alkenylsuccinic anhydride-based neutral papermaking sizing agent, are added to a slurry obtained by dispersing the pulp in water. Additives such as sizing agents such as rosin-based sizing agents for neutral papermaking, dry strength agents, wet strength agents, retention aids, drainage improvers, coagulants, and antifoaming agents In order to develop the physical properties required for , it may be added as necessary to obtain base paper or paper, and when used as an internal sizing agent, it is added to the pulp slurry. 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。 Coating machines used as surface sizing agents include size presses, film presses, gate roll coaters, rod metering coaters, blade coaters, calendars, bar coaters, knife coaters, air knife coaters, and curtain coaters. can be done. Alternatively, the surface of the base paper can be coated with 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 coating as a surface sizing agent, the sizing agent may be used as it is or diluted with water or the like. At least one selected from the group consisting of starches such as starch, celluloses such as carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohols, polyacrylamides, and water-soluble polymers such as sodium alginate is used by mixing with the coating solution. can also In addition, other surface sizing agents, pH adjusters such as aluminum sulfate, conductive agents such as sodium chloride and sodium sulfate, anti-slip agents, antiseptics, rust inhibitors, antifoaming agents, viscosity modifiers, dyes, pigments, etc. may be used together with additives.

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。 Sized papers that can be obtained using papermaking sizing agents include various types of papers and paperboards. For example, recording paper such as PPC paper, inkjet recording paper, laser printer paper, form paper, thermal transfer paper, and thermal recording paper; coated paper such as art paper, cast coated paper, and high-quality coated paper; kraft paper, and pure white roll wrapping paper such as paper; western paper such as notebook paper and book paper; newsprint; paperboard for paper containers such as manila ball, white board and chipboard;

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。 When applied as a surface sizing agent, the concentration of the coating solution is usually 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 1% by mass. If the amount is less than 0.1% by mass, the sizing effect may be insufficient, and if the amount is more than 5% by mass, the sizing effect is hardly improved and may be economically disadvantageous, which is preferable. do not have.

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。 The coating amount is usually 0.01 to 1 g/m 2 , preferably 0.02 to 0.2 g/m 2 in terms of solid content. Within the above range, the size effect is exhibited particularly well.

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。 EXAMPLES 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 description, "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 papermaking sizing agent (cationic copolymer) (1) Production of solution type (Example 1)
75 parts of styrene as the hydrophobic monomer (a1), 25 parts of dimethylaminoethyl methacrylate as the hydrophilic monomer (a2), and 1.0 parts of iodine as an iodine compound (10,000 ppm relative to the monomer as iodine atoms), 2.0 parts of azobisisobutyronitrile, and 50 parts of toluene were charged, maintained at 80° C. for 7 hours, and then azobisisobutyronitrile. 0.7 part of was added and the temperature was maintained for 3 hours. After adding 10.6 parts of 90% acetic acid as a neutralizing agent, 200 parts of water was added to obtain an emulsion, and the temperature was further raised to distill off toluene.
Next, 14.7 parts of epichlorohydrin (100 mol % with respect to dimethylaminoethyl methacrylate) is added as a quaternizing agent, reacted at 60° C. for 4 hours, and 258 parts of water is added to obtain a copolymer (A- A solution type papermaking sizing agent containing 20.1% of 1) as a solid content was obtained.

(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 solution-type comparative papermaking 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)
A solution containing the copolymer (A-2) obtained in Comparative Example 1 was neutralized with iodine dissolved in isopropyl alcohol, and 10000 ppm was added to the copolymer mass before quaternization. A solution-type comparative papermaking sizing agent was obtained as a solution containing (A-3).

Figure 2022182635000001
Figure 2022182635000001

(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 after polymerization to the solution containing the copolymer (A-2).

(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 solid content) was added, 192 parts of water, and isobutyl methane as the hydrophobic monomer (b). 50 parts of acrylate and 50 parts of normal butyl acrylate, 0.10 parts of iodine as an iodine compound (as an iodine atom, 1000 ppm relative to the monomer) and 5% 2,2'-azobis (2-methylpropiondiamidine) dihydrochloride (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.: water-soluble azo polymerization initiator V-50) aqueous solution (hereinafter sometimes abbreviated simply as "5% V-50 aqueous solution") was added, and 10 parts by weight were added and mixed and stirred under a nitrogen stream. The temperature was raised to 80° C. while The emulsion polymerization reaction was completed by holding at 80° C. for 4 hours to obtain an emulsion type papermaking sizing agent (E-1) having a solid concentration of 25%.

(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 3-16, Comparative Examples 3-4)
Table 2 shows the type and amount of hydrophobic monomer (a1) used, the type and amount of hydrophilic monomer (a2), the amount of quaternizing agent, and the type and amount of iodine and/or iodine compound used. Solutions containing copolymers (A-4) to (A-9) were obtained in the same manner as in Example 1 except that It was used when polymerizing the sizing agent.
Next, the type and amount of copolymer (A) used, the type and amount of hydrophobic monomer (b) used, and the type and amount of iodine and/or iodine compound used were changed as shown in Table 3. Emulsion type papermaking sizing agents (E-2) to (E-17) were obtained in the same manner as above.

Figure 2022182635000002
Figure 2022182635000002

(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, etc. 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 an iodine atom

Figure 2022182635000003
Figure 2022182635000003

(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 an iodine atom

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 sizing agent for papermaking as surface sizing agent (Test Example 1) Evaluation of sizing performance in paperboard (1) Papermaking of paperboard base paper 380ml Canadian standard freeness, ash content 10.0%, pH 7.0 Corrugated waste paper Using pulp, aluminum sulfate is 1.0% based on the pulp (absolute dry mass basis), PAM-based paper strength agent (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.; DS4433) is 0.3% as a paper strength agent, and rosin-based size is used as a sizing agent. A 0.1% agent (CC1401 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) was sequentially added and diluted to 0.8% with water having an electrical conductivity of 170 mS/m. After that, 0.01% (on an absolute dry mass basis) of a retention aid (Hymo Lock ND300, manufactured by Hymo Co.) was added to the diluted pulp slurry, and the basis weight was adjusted to 120 g/m 2 by a Noble & Wood paper machine. Paper was made. The papermaking pH at this time was 7.3. The wet paper was dried using a drum dryer under conditions of 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.) is diluted with water to a concentration of 10%, and 1% ammonium persulfate is added to the solid content of starch to obtain 95%. ℃ for 20 minutes, adjusted to pH 6.0 with sodium hydroxide, and then the papermaking sizing agents obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4 were adjusted to the following solid content concentrations. A coating solution was prepared by adding as follows.
Solid content concentration of coating solution: Ammonium persulfate-modified starch: 6%, papermaking 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) Production of paperboard and evaluation of sizing performance The coating solution blended in (2) above was applied to the base paper produced in (1) above using a size press. The solid content coating amount of the surface sizing agent of this coated paper was 0.06 g/m 2 . After coating, drying was performed 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 (23° C., 50% relative humidity) environment, and the Cobb water absorbency (120 seconds) (according to JISP8140) was measured. The smaller the Cobb water absorption value, the better the sizing performance. Table 4 shows the evaluation results.

Figure 2022182635000004
Figure 2022182635000004

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 papers of Evaluation Examples 1 to 16 in Table 4 produced using the papermaking sizing agent of the present invention are the papers of Comparative Evaluation Examples 1 to 4 produced using papermaking sizing agents different from the papermaking sizing agent of the present invention. From the evaluation results, it can be seen that the sizing performance (cobb water absorbency) is superior to that of paper.

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 papermaking sizing agent (anionic copolymer) (1) Production of solution type (Example 17)
In the same reactor as in Example 1, 70 parts of styrene as a hydrophobic monomer (a1), 30 parts of methacrylic acid as a hydrophilic monomer (a2), and 1.2 parts of iodine as an iodine compound (as iodine atoms, 12000 ppm relative to the monomer) , 2.0 parts of azobisisobutyronitrile and 100 parts of isopropyl alcohol were charged and maintained at 80° C. for 7 hours, then 1.0 part of azobisisobutyronitrile was added and further maintained at the same temperature for 3 hours. After adding 65.2 parts of 30% potassium hydroxide as a neutralizing agent, 300 parts of water was added, and the temperature was further raised to distill off the isopropyl alcohol. Water was added to obtain a solution type papermaking sizing agent containing 20.2% of the 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 solution-type comparative papermaking 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)
Copolymer (A-12 ) was obtained as a solution type comparative papermaking sizing agent.

Figure 2022182635000005
Figure 2022182635000005

(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 after polymerization to the solution containing the copolymer (A-11).

(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 18-32, Comparative Examples 7-8)
Examples except that the type and amount of the hydrophobic monomer (a1) used, the type and amount of the hydrophilic monomer (a2), and the type and amount of iodine and/or iodine compound used were changed as shown in Table 6. Solutions containing copolymers (A-13) to (A-18) were obtained in the same manner as in No. 17, and used in polymerizing the sizing agents of Examples 21 to 24, 28 and 29. did.
Next, the type and amount of copolymer (A) used, the type and amount of hydrophobic monomer (b) used, and the type and amount of iodine and/or iodine compound used were changed as shown in Table 7, and 5% V Emulsion type papermaking sizing agents (E-18) to (E-34) were obtained in the same manner as in Example 2, except that the -50 aqueous solution was changed to 5% ammonium persulfate.

Figure 2022182635000006
Figure 2022182635000006

(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, etc. 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 an iodine atom

Figure 2022182635000007
Figure 2022182635000007

(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, etc. 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 an iodine atom

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 agent as surface sizing agent (Test Example 2) Evaluation of sizing performance in neutral high-quality paper (1) Production of base paper for neutral high-quality paper
380 ml of pulp beaten to Canadian Standard Freeness (mixed pulp with a hardwood to softwood pulp ratio of 9 to 1) was made into a 2.5% slurry, and calcium carbonate was added to the pulp at a ratio of 2% (bone dry weight basis). (TP121S manufactured by Okutama Industry Co., Ltd.) was added. Next, 0.5% of the pulp (bone dry weight basis) aluminum sulfate, 0.5% of the pulp (bone dry weight basis) cationized starch (manufactured by National Starch; Cato 304) and 0.03% of the pulp ( Bone dry weight basis) of alkyl ketene dimer sizing agent (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.; AD1602) was sequentially added, and then this pulp slurry was diluted with dilution water of pH 7.5 to a concentration of 0.25%. After that, the diluted pulp slurry was added with calcium carbonate (TP121S, manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) of 15% (on an absolute dry weight basis) and a yield improver (manufactured by Hymo Co., Ltd.) on a 0.01% basis (on an absolute dry weight basis) of the pulp. NR12MLS) was added, and paper was made to a basis weight of 65 g/m 2 with a Noble and Wood paper machine. The papermaking pH at this time was 7.5. Drying of the wet paper was performed 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 liquid Oxidized starch (MS3800, manufactured by Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd.) was diluted with water to a concentration of 10%, gelatinized at 95 ° C. for 20 minutes, and then Examples 17 to 32 and Comparative Examples. A coating solution was prepared by adding the sizing agent for papermaking and sodium chloride (NaCl) obtained in 5 to 8 so that the solid content concentration would be as follows.
Solid content concentration of coating solution: Oxidized starch...6%, papermaking 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) Production of neutral fine paper and evaluation of sizing performance The coating solution blended in (2) above was applied to the base paper made in (1) above using a size press to obtain neutral fine paper. . The solid content coating amount of the papermaking sizing agent for this coated paper was 0.05 g/m 2 . After coating, drying was performed at 100° C. for 80 seconds using a drum dryer. The resulting test paper was conditioned in a constant temperature and humidity (23° C., 50% relative humidity) environment for 24 hours, and the Stockigt sizing degree was measured according to JIS P8122. A larger Stockigt sizing degree value means better sizing performance. Table 8 shows the results.

Figure 2022182635000008
Figure 2022182635000008

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 papers of Evaluation Examples 17 to 32 in Table 8 produced using the papermaking sizing agent of the present invention are the papers of Comparative Evaluation Examples 5 to 8 produced using papermaking sizing agents different from the papermaking sizing agent of the present invention. The evaluation results show that the sizing performance (Steckigt sizing degree) is superior to that of paper.

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 papermaking sizing agent (emulsion type using surfactant) (Example 33)
In the same reactor as in Example 1, 10 parts of Lipocard T-30 (surfactant manufactured by Lion Corporation, stearyltrimethylammonium chloride) as a surfactant (3 parts as solid content), 292 parts of water, hydrophobic 50 parts of isobutyl methacrylate and 50 parts of normal butyl acrylate as the monomer (b), 0.10 parts of iodine as an iodine compound (1000 ppm as iodine atom relative to the monomer) and 10 parts by weight of a 5% V-50 aqueous solution were added and mixed under a nitrogen stream. The temperature was raised to 80° C. while mixing and stirring at . The emulsion polymerization reaction was completed by holding at 80° C. for 4 hours to obtain an emulsion type papermaking sizing agent (E-35) having a solid concentration of 25%.

(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 papermaking sizing agents (E-36) to (E- 38) was obtained.

Figure 2022182635000009
Figure 2022182635000009

(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, etc. in the table)
T-30: Lipocard T-30 (Lion Corporation surfactant, stearyltrimethylammonium chloride)
N210: Newcoal 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 an iodine atom

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 agent as surface sizing agent (Test Example 3) Evaluation of sizing performance in neutral high-quality paper (1) Production of base paper for neutral high-quality paper
380 ml of pulp beaten to Canadian Standard Freeness (mixed pulp with a hardwood to softwood pulp ratio of 9 to 1) was made into a 2.5% slurry, and calcium carbonate was added to the pulp at a ratio of 2% (bone dry weight basis). (TP121S manufactured by Okutama Industry Co., Ltd.) was added. Next, 0.5% of the pulp (bone dry weight basis) aluminum sulfate, 0.8% of the pulp (bone dry weight basis) cationized starch (manufactured by National Starch; Cato 304) and 0.03% of the pulp ( Bone dry weight basis) of alkyl ketene dimer-based sizing agent (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.; AD1638) was sequentially added, and then this pulp slurry was diluted with dilution water of pH 7.5 to a concentration of 0.25%. After that, the diluted pulp slurry was added with calcium carbonate (manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.; TP121S) at a ratio of 15% (on an absolute dry weight basis) to the pulp, and a PAM-based paper strength agent (Seiko PMC) at a ratio of 0.1% (on an absolute dry weight basis) to the pulp. Co. , Ltd.; The papermaking pH at this time was 7.5. Drying of the wet paper was performed 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, manufactured by Matsutani Chemical Industry Co., Ltd.) is diluted with water to a concentration of 10%, and 0.1% Kleistase E5CC ( Amano Enzyme Co., Ltd.) was added to prepare an enzyme-modified starch, which was gelatinized at 95° C. for 20 minutes. Thereafter, the papermaking sizing agents obtained in Examples 33 and 34 and Comparative Examples 9 and 10 were added so as to have the following solid content concentrations to prepare coating solutions.
Solid content concentration of coating liquid: enzyme-modified starch...7%, sizing agent for papermaking...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) Production of neutral fine paper and evaluation of sizing performance The coating solution blended in (2) above was applied to the base paper made in (1) above using a size press to obtain neutral fine paper. . The solid content coating amount of the papermaking sizing agent for this coated paper was 0.08 g/m 2 . After coating, drying was performed at 100° C. for 80 seconds using a drum dryer. The resulting test paper was conditioned in a constant temperature and humidity (23° C., 50% relative humidity) environment for 24 hours, and the Stockigt sizing degree was measured according to JIS P8122. Table 10 shows the results.

Figure 2022182635000010
Figure 2022182635000010

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 papers of Evaluation Examples 33 and 34 in Table 10 produced using the papermaking sizing agent of the present invention are the papers of Comparative Evaluation Examples 9 and 10 produced using papermaking sizing agents different from the papermaking sizing agent of the present invention. The evaluation results show that the sizing performance (Steckigt sizing degree) is superior to that of paper.

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 papermaking size obtained by using 50 ppm or more of iodine and/or an iodine compound as iodine atoms with respect to the total amount of monomers used as polymerization components in the following steps (I) and/or (II). A method for producing the agent.
(I): Step of polymerizing a copolymer (A) containing a hydrophobic monomer (a1) and a hydrophilic monomer (a2) as polymerization components (II): Presence of a copolymer (A) and/or a surfactant Below, the step of polymerizing the hydrophobic monomer (b)
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 mass ratio of the hydrophobic monomer (a1) and the hydrophilic monomer (a2) is hydrophobic monomer (a1):hydrophilic monomer (a2)=(50-85):(15-50). A method for producing the papermaking sizing agent according to claim 1 . 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 mass ratio of the copolymer (A) and the hydrophobic monomer (b) is copolymer (A): hydrophobic monomer (b) = (10 to 100): (0 to 90). The method for producing the papermaking sizing agent according to claim 1 or 2. 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。 A claim 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. A method for producing the papermaking sizing agent according to any one of 1 to 3.
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