JPH061842A - 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 - Google Patents
陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 脂肪族二塩基性カルボン酸またはその誘導体
とポリアルキレンポリアミンを加熱縮合させてポリアミ
ドポリアミンを合成し、次いで該ポリアミドポリアミン
とエピハロヒドリンを20〜40℃で反応させ、エピハ
ロヒドリンの残存量が反応液の固形分当たり1.0%以
下になった時に、塩基性物質を加えて反応を継続した
後、酸および水を加えて55〜75℃に保ち、得られた
反応生成物の固形分が20〜40%であることを特徴と
する陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法。 【効果】 従来方法で製造されたポリアミドポリアミン
−エピクロルヒドリン樹脂と同等もしくはそれ以上の優
れた湿潤紙力増強効果を付与し、しかも、樹脂中に含ま
れる低分子有機ハロゲン化合物の含有量が著しく少な
く、固形分が高いにもかかわらず卓越した安定性を有す
るという極めて優れた性質を有している。
とポリアルキレンポリアミンを加熱縮合させてポリアミ
ドポリアミンを合成し、次いで該ポリアミドポリアミン
とエピハロヒドリンを20〜40℃で反応させ、エピハ
ロヒドリンの残存量が反応液の固形分当たり1.0%以
下になった時に、塩基性物質を加えて反応を継続した
後、酸および水を加えて55〜75℃に保ち、得られた
反応生成物の固形分が20〜40%であることを特徴と
する陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法。 【効果】 従来方法で製造されたポリアミドポリアミン
−エピクロルヒドリン樹脂と同等もしくはそれ以上の優
れた湿潤紙力増強効果を付与し、しかも、樹脂中に含ま
れる低分子有機ハロゲン化合物の含有量が著しく少な
く、固形分が高いにもかかわらず卓越した安定性を有す
るという極めて優れた性質を有している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は紙の湿潤紙力増強剤とし
て有用であり、しかも、固形分が高いにもかかわらず、
保存安定性に優れ、かつ、低分子有機ハロゲン化合物の
含有量が少ない陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方
法に関する。
て有用であり、しかも、固形分が高いにもかかわらず、
保存安定性に優れ、かつ、低分子有機ハロゲン化合物の
含有量が少ない陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】紙の湿潤紙力増強剤として、ポリアミド
ポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂が有用であること
は、例えば、特公昭35−3547号に記載されてお
り、公知である。近年、かかるポリアミドポリアミン−
エピクロルヒドリン樹脂に対する要求が高度になり、固
形分が高いにもかかわらず保存安定性に優れ、さらに、
環境保護の気運の上昇などにより、低分子有機ハロゲン
化合物の含有量が少ないポリアミドポリアミン−エピク
ロルヒドリン樹脂の製造に関する技術が求められてい
る。
ポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂が有用であること
は、例えば、特公昭35−3547号に記載されてお
り、公知である。近年、かかるポリアミドポリアミン−
エピクロルヒドリン樹脂に対する要求が高度になり、固
形分が高いにもかかわらず保存安定性に優れ、さらに、
環境保護の気運の上昇などにより、低分子有機ハロゲン
化合物の含有量が少ないポリアミドポリアミン−エピク
ロルヒドリン樹脂の製造に関する技術が求められてい
る。
【0003】固形分が高いにもかかわらず保存安定性に
優れたポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂
の製造については、特公昭63−46092号に開示さ
れてはいるが低分子有機ハロゲン化合物の含有量が多
い。また、低分子有機ハロゲン化合物の含有量が少ない
樹脂の製造に関して、固形分を低く抑えることによって
保存安定性を維持することは、特開平2−170825
号、US5019606号、US4975499号に開
示されている。
優れたポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂
の製造については、特公昭63−46092号に開示さ
れてはいるが低分子有機ハロゲン化合物の含有量が多
い。また、低分子有機ハロゲン化合物の含有量が少ない
樹脂の製造に関して、固形分を低く抑えることによって
保存安定性を維持することは、特開平2−170825
号、US5019606号、US4975499号に開
示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、固形分が高い上に保存安定性も優れてい
るという性質と低分子有機ハロゲン化合物の含有量が少
ないという性質をあわせ持つ湿潤紙力増強剤用の陽イオ
ン性熱硬化性樹脂水溶液を工業的に提供し得る製造法は
実現できていない。本発明はそのような製造方法を提供
することを課題とするものである。
従来技術では、固形分が高い上に保存安定性も優れてい
るという性質と低分子有機ハロゲン化合物の含有量が少
ないという性質をあわせ持つ湿潤紙力増強剤用の陽イオ
ン性熱硬化性樹脂水溶液を工業的に提供し得る製造法は
実現できていない。本発明はそのような製造方法を提供
することを課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記公知
方法により製造される樹脂の欠点について鋭意検討を重
ねた結果、ポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン
樹脂を製造する反応条件を特定化することにより、湿潤
紙力増強効果に優れ、かつ、固形分が高いにもかかわら
ず、保存安定性が良く、さらに、低分子有機ハロゲン化
合物の含有量が少ない樹脂を製造する方法を見出し本発
明を完成する到った。
方法により製造される樹脂の欠点について鋭意検討を重
ねた結果、ポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン
樹脂を製造する反応条件を特定化することにより、湿潤
紙力増強効果に優れ、かつ、固形分が高いにもかかわら
ず、保存安定性が良く、さらに、低分子有機ハロゲン化
合物の含有量が少ない樹脂を製造する方法を見出し本発
明を完成する到った。
【0006】すなわち、本発明は脂肪族二塩基性カルボ
ン酸および/またはその誘導体とポリアルキレンポリア
ミンとを加熱縮合させてポリアミドポリアミンを合成
し、ついで該ポリアミドポリアミンを水溶液中でエピハ
ロヒドリンと反応させて、陽イオン性熱硬化性樹脂水溶
液を製造する方法において、(i )脂肪族二塩基性カル
ボン酸および/またはその誘導体とポリアルキレンポリ
アミンとをモル比1:0.9〜1.2で、生成するポリ
アミドポリアミンの25℃における50%水溶液の粘度
が300〜900cpsになる様に加熱縮合させ、(i
i)ついで、該ポリアミドポリアミンとその第2級アミ
ノ基に対し0.85〜1.25当量のエピハロヒドリン
をポリアミドポリアミンの濃度が30〜60%の水溶液
中で、反応温度20〜40℃で反応させ(1次保温)、
(iii )エピハロヒドリンの残存量が反応液の固形分当
たり1.0%以下になった時に、塩基性物質を該ポリア
ミドポリアミンの第2級アミノ基に対し0.01〜0.
5当量加えて反応を継続した後、(iv)ハロゲンを含ま
ない酸および水を加えて反応濃度を20〜50%に低下
させた状態で反応温度を55〜75℃に保ち(2次保
温)、反応生成物の30%水溶液における粘度が25℃
にて100〜400cpsとなる様に反応させ、(v )
得られた反応生成物水溶液の25℃におけるpHを2.
5〜3.5となる様に調整し、固形分が20〜40%で
あることを特徴とする、陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液
の製造方法を提供するものである。
ン酸および/またはその誘導体とポリアルキレンポリア
ミンとを加熱縮合させてポリアミドポリアミンを合成
し、ついで該ポリアミドポリアミンを水溶液中でエピハ
ロヒドリンと反応させて、陽イオン性熱硬化性樹脂水溶
液を製造する方法において、(i )脂肪族二塩基性カル
ボン酸および/またはその誘導体とポリアルキレンポリ
アミンとをモル比1:0.9〜1.2で、生成するポリ
アミドポリアミンの25℃における50%水溶液の粘度
が300〜900cpsになる様に加熱縮合させ、(i
i)ついで、該ポリアミドポリアミンとその第2級アミ
ノ基に対し0.85〜1.25当量のエピハロヒドリン
をポリアミドポリアミンの濃度が30〜60%の水溶液
中で、反応温度20〜40℃で反応させ(1次保温)、
(iii )エピハロヒドリンの残存量が反応液の固形分当
たり1.0%以下になった時に、塩基性物質を該ポリア
ミドポリアミンの第2級アミノ基に対し0.01〜0.
5当量加えて反応を継続した後、(iv)ハロゲンを含ま
ない酸および水を加えて反応濃度を20〜50%に低下
させた状態で反応温度を55〜75℃に保ち(2次保
温)、反応生成物の30%水溶液における粘度が25℃
にて100〜400cpsとなる様に反応させ、(v )
得られた反応生成物水溶液の25℃におけるpHを2.
5〜3.5となる様に調整し、固形分が20〜40%で
あることを特徴とする、陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液
の製造方法を提供するものである。
【0007】本発明に使用される脂肪族二塩基性カルボ
ン酸としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸などが挙げられるが、工業的にはアジピン酸が好
ましい。また、脂肪族二塩基性カルボン酸誘導体として
は、上記各酸の酸無水物、あるいは、上記各酸の低級ア
ルコール(メチル、エチル、プロピル)エステルが挙げ
られるが、工業的にはグルタル酸メチルエステル、アジ
ピン酸メチルエステルが好ましい。ポリアルキレンポリ
アミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプ
ロピルアミンなどが挙げられるが、工業的には、ジエチ
レントリアミンが好ましい。
ン酸としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸などが挙げられるが、工業的にはアジピン酸が好
ましい。また、脂肪族二塩基性カルボン酸誘導体として
は、上記各酸の酸無水物、あるいは、上記各酸の低級ア
ルコール(メチル、エチル、プロピル)エステルが挙げ
られるが、工業的にはグルタル酸メチルエステル、アジ
ピン酸メチルエステルが好ましい。ポリアルキレンポリ
アミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプ
ロピルアミンなどが挙げられるが、工業的には、ジエチ
レントリアミンが好ましい。
【0008】脂肪族二塩基性カルボン酸および/または
その誘導体とポリアルキレンポリアミンとの反応モル比
は、1:0.9〜1.2の範囲が好ましい。ポリアルキ
レンポリアミンのモル比が1.2よりも大きいとポリア
ミドポリアミンの重合度が高くならず、エピハロヒドリ
ンとの反応の際、所定の粘度まで到達するまでに長時間
を要するのみならず、最終製品の湿潤紙力増強効果が不
十分である。また、ポリアルキレンポリアミンのモル比
が0.9よりも小さいとポリアミドポリアミンがゲル化
したり、或いは最終製品の保存安定性が悪くなり、高固
形分である最終製品を得ることはできない。
その誘導体とポリアルキレンポリアミンとの反応モル比
は、1:0.9〜1.2の範囲が好ましい。ポリアルキ
レンポリアミンのモル比が1.2よりも大きいとポリア
ミドポリアミンの重合度が高くならず、エピハロヒドリ
ンとの反応の際、所定の粘度まで到達するまでに長時間
を要するのみならず、最終製品の湿潤紙力増強効果が不
十分である。また、ポリアルキレンポリアミンのモル比
が0.9よりも小さいとポリアミドポリアミンがゲル化
したり、或いは最終製品の保存安定性が悪くなり、高固
形分である最終製品を得ることはできない。
【0009】ポリアルキレンポリアミンと脂肪族二塩基
性カルボン酸および/またはその誘導体との反応は、原
料仕込み時に発生する反応熱を利用するか、外部より加
熱して脱水および/または脱メタノール反応を行いなが
ら昇温して反応を行う。反応温度は110〜250℃、
好ましくは、120〜180℃であり、温度条件は出発
原料が脂肪族二塩基性カルボン酸であるが、その誘導体
であるかに依存する。この際、重縮合反応の触媒とし
て、硫酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン
酸などのスルホン酸類を使用することも出来る。その使
用量はポリアルキレンポリアミン1モルに対し0.00
5〜0.1モル、好ましくは、0.01〜0.05モル
である。
性カルボン酸および/またはその誘導体との反応は、原
料仕込み時に発生する反応熱を利用するか、外部より加
熱して脱水および/または脱メタノール反応を行いなが
ら昇温して反応を行う。反応温度は110〜250℃、
好ましくは、120〜180℃であり、温度条件は出発
原料が脂肪族二塩基性カルボン酸であるが、その誘導体
であるかに依存する。この際、重縮合反応の触媒とし
て、硫酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン
酸などのスルホン酸類を使用することも出来る。その使
用量はポリアルキレンポリアミン1モルに対し0.00
5〜0.1モル、好ましくは、0.01〜0.05モル
である。
【0010】この縮合反応は、生成するポリアミドポリ
アミンの25℃における50%水溶液の粘度が300〜
900cpsとなるまで続けられる。生成したポリアミ
ドポリアミンの50%水溶液における粘度が300cp
s以下であると、最終製品の湿潤紙力増強効果が不十分
である。また、その粘度が900cps以上であると、
最終製品の湿潤紙力効果は優れ、また、濾水性向上剤あ
るいは歩留り向上剤としての有用性は大きいものの、最
終製品の保存安定性が著しく悪化し、ゲル化に到る。
アミンの25℃における50%水溶液の粘度が300〜
900cpsとなるまで続けられる。生成したポリアミ
ドポリアミンの50%水溶液における粘度が300cp
s以下であると、最終製品の湿潤紙力増強効果が不十分
である。また、その粘度が900cps以上であると、
最終製品の湿潤紙力効果は優れ、また、濾水性向上剤あ
るいは歩留り向上剤としての有用性は大きいものの、最
終製品の保存安定性が著しく悪化し、ゲル化に到る。
【0011】次に、この様にして得られたポリアミドポ
リアミン水溶液はエピハロヒドリンと反応せしめられ
る。エピハロヒドリンとしては、エピクロルヒドリン、
エピブロムヒドリンなどが挙げられるが、工業的にはエ
ピクロルヒドリンが好ましい。ポリアミドポリアミン中
の第2級アミノ基に対するエピクロルヒドリンのモル比
は、0.85〜1.25、好ましくは、0.95〜1.
10である。エピクロルヒドリンのモル比が1.25よ
り大きいと、最終製品中の低分子有機ハロゲン化合物の
含有量が多くなり本発明の目的が達成されない。一方、
エピハロヒドリンのモル比が0.85よりも小さいと、
最終製品の湿潤紙力増強効果が低下し、また、高固形分
の場合には、保存安定性が悪化するため、本発明の目的
を達成することはできない。
リアミン水溶液はエピハロヒドリンと反応せしめられ
る。エピハロヒドリンとしては、エピクロルヒドリン、
エピブロムヒドリンなどが挙げられるが、工業的にはエ
ピクロルヒドリンが好ましい。ポリアミドポリアミン中
の第2級アミノ基に対するエピクロルヒドリンのモル比
は、0.85〜1.25、好ましくは、0.95〜1.
10である。エピクロルヒドリンのモル比が1.25よ
り大きいと、最終製品中の低分子有機ハロゲン化合物の
含有量が多くなり本発明の目的が達成されない。一方、
エピハロヒドリンのモル比が0.85よりも小さいと、
最終製品の湿潤紙力増強効果が低下し、また、高固形分
の場合には、保存安定性が悪化するため、本発明の目的
を達成することはできない。
【0012】ポリアミドポリアミンとエピクロルヒドリ
ンとの反応は、通常ポリアミドポリアミン濃度が30〜
60%、好ましくは、40〜50%の水溶液中で行なわ
れる。ポリアミドポリアミンの濃度が30%よりも低い
と、反応の進行が著しく遅いばかりでなく、最終製品の
湿潤紙力効果が低下する。一方、ポリアルキレンポリア
ミンの濃度が60%よりも高いと、反応の進行が著しく
速く、すなわち、粘度の増大速度が著しく速くなり、ゲ
ル化に到る場合も多く、反応の制御が困難であるばかり
でなく、最終製品の保存安定性が著しく劣る結果とな
る。反応温度については、まず、エピクロルヒドリンを
20℃以下で添加を開始し、比較的低温、すなわち、2
0〜40℃、好ましくは、25〜35℃に保ち、反応を
進める(1次保温)。
ンとの反応は、通常ポリアミドポリアミン濃度が30〜
60%、好ましくは、40〜50%の水溶液中で行なわ
れる。ポリアミドポリアミンの濃度が30%よりも低い
と、反応の進行が著しく遅いばかりでなく、最終製品の
湿潤紙力効果が低下する。一方、ポリアルキレンポリア
ミンの濃度が60%よりも高いと、反応の進行が著しく
速く、すなわち、粘度の増大速度が著しく速くなり、ゲ
ル化に到る場合も多く、反応の制御が困難であるばかり
でなく、最終製品の保存安定性が著しく劣る結果とな
る。反応温度については、まず、エピクロルヒドリンを
20℃以下で添加を開始し、比較的低温、すなわち、2
0〜40℃、好ましくは、25〜35℃に保ち、反応を
進める(1次保温)。
【0013】反応液中に残存するエピクロルヒドリン量
が反応溶液の固形分当り1.0%、好ましくは0.5%
以下になったら、塩基性物質をポリアミドポリアミンの
第2級アミノ基当り0.01〜0.5モル、好ましくは
0.05〜0.2モル加えて反応温度を20〜40℃、
好ましくは25〜35℃に保持して反応を継続する。塩
基性物質を加える際の残存エピクロルヒドリンの量が反
応溶液固形分当たり1.0%以上であると、最終製品中
の低分子ハロゲン化合物、例えば1,3−ジクロル−2
−プロパノール、3−クロル−1,2−プロパンジオー
ルなどの量がかえって増加してしまい本発明の目的は達
成できない。
が反応溶液の固形分当り1.0%、好ましくは0.5%
以下になったら、塩基性物質をポリアミドポリアミンの
第2級アミノ基当り0.01〜0.5モル、好ましくは
0.05〜0.2モル加えて反応温度を20〜40℃、
好ましくは25〜35℃に保持して反応を継続する。塩
基性物質を加える際の残存エピクロルヒドリンの量が反
応溶液固形分当たり1.0%以上であると、最終製品中
の低分子ハロゲン化合物、例えば1,3−ジクロル−2
−プロパノール、3−クロル−1,2−プロパンジオー
ルなどの量がかえって増加してしまい本発明の目的は達
成できない。
【0014】塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、水酸化カルシウム等の無機アルカリ性物質、あるい
は、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリ
メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエ
チルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ピリジン等の有機アミン
類、あるいは、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチ
ルベンジルアンモニウムヒドロキシドなどのアンモニウ
ムヒドロキシド類などが挙げられるが、工業的には水酸
化ナトリウムに代表される無機アルカリ性物質が好まし
い。
水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、水酸化カルシウム等の無機アルカリ性物質、あるい
は、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリ
メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエ
チルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ピリジン等の有機アミン
類、あるいは、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチ
ルベンジルアンモニウムヒドロキシドなどのアンモニウ
ムヒドロキシド類などが挙げられるが、工業的には水酸
化ナトリウムに代表される無機アルカリ性物質が好まし
い。
【0015】塩基性物質の量が該ポリアミドポリアミン
の第2級アミノ基に対し、0.01当量より少ないと、
塩基性物質を添加する効果、すなわち、最終生成物中の
低分子ハロゲン化合物含量を減少させる効果が認められ
ず、一方、塩基性物質の量が該ポリアミドポリアミンの
第2級アミノ基に対し0.5当量よりも多いと、ポリア
ミドポリアミンとエピハロヒドリンとの反応が急激に進
み、反応溶液の粘度の増大速度が著しく速く、ゲル化に
到るか、あるいは、最終製品の保存安定性が劣る結果と
なる。未反応のエピクロルヒドリン量はガスクロマトグ
ラフィーにより容易に測定することができる。
の第2級アミノ基に対し、0.01当量より少ないと、
塩基性物質を添加する効果、すなわち、最終生成物中の
低分子ハロゲン化合物含量を減少させる効果が認められ
ず、一方、塩基性物質の量が該ポリアミドポリアミンの
第2級アミノ基に対し0.5当量よりも多いと、ポリア
ミドポリアミンとエピハロヒドリンとの反応が急激に進
み、反応溶液の粘度の増大速度が著しく速く、ゲル化に
到るか、あるいは、最終製品の保存安定性が劣る結果と
なる。未反応のエピクロルヒドリン量はガスクロマトグ
ラフィーにより容易に測定することができる。
【0016】1次保温の後、水を加えて反応液の濃度を
20〜50%に下げ、さらに、ハロゲンを含まない酸、
例えば、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、あるいは、
ギ酸、酢酸などの有機酸をポリアミドポリアミンの第2
級アミノ基に対し、0.15〜0.7モル、好ましく
は、0.2〜0.35モル加えて、55〜75℃、好ま
しくは、60〜70℃に昇温し、その温度に保ち、最終
製品の30%における粘度が25℃で100〜400c
ps、好ましくは150〜250cpsに達するまで反
応を続ける(2次保温)。
20〜50%に下げ、さらに、ハロゲンを含まない酸、
例えば、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、あるいは、
ギ酸、酢酸などの有機酸をポリアミドポリアミンの第2
級アミノ基に対し、0.15〜0.7モル、好ましく
は、0.2〜0.35モル加えて、55〜75℃、好ま
しくは、60〜70℃に昇温し、その温度に保ち、最終
製品の30%における粘度が25℃で100〜400c
ps、好ましくは150〜250cpsに達するまで反
応を続ける(2次保温)。
【0017】最終製品の30%水溶液の25℃の粘度が
100cps以下であると、最終製品の湿潤紙力増強剤
としての性能が十分でなく、また、400cps以上で
あると、最終製品の保存安定性が悪くなるばかりでな
く、抄紙工程においてパルプスラリーに添加すると、著
しい発泡を伴い、抄紙作業を困難にするのみならず、抄
造される紙の地合いを損なうことになる。反応液の粘度
が前記の粘度範囲に到達したら、必要に応じて水を加え
て固形分を20〜40%に調節し、さらに、ハロゲンを
含まない酸、例えば硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、
あるいはギ酸、酢酸などの有機酸などのうち1種以上の
酸を加えてpHを2.5〜3.5に調整し最終製品を得
る。
100cps以下であると、最終製品の湿潤紙力増強剤
としての性能が十分でなく、また、400cps以上で
あると、最終製品の保存安定性が悪くなるばかりでな
く、抄紙工程においてパルプスラリーに添加すると、著
しい発泡を伴い、抄紙作業を困難にするのみならず、抄
造される紙の地合いを損なうことになる。反応液の粘度
が前記の粘度範囲に到達したら、必要に応じて水を加え
て固形分を20〜40%に調節し、さらに、ハロゲンを
含まない酸、例えば硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、
あるいはギ酸、酢酸などの有機酸などのうち1種以上の
酸を加えてpHを2.5〜3.5に調整し最終製品を得
る。
【0018】
【発明の効果】かくして、本発明の方法にしたがって得
られた陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液は、公知の方法で
製造されたポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン
樹脂と同等もしくはそれ以上の優れた湿潤紙力増強効果
を付与し、しかも、樹脂中に含まれる低分子有機ハロゲ
ン化合物の含有量が著しく少なく、固形分が高いにもか
かわらず卓越した保存安定性を有するという極めて優れ
た性質を有している。
られた陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液は、公知の方法で
製造されたポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン
樹脂と同等もしくはそれ以上の優れた湿潤紙力増強効果
を付与し、しかも、樹脂中に含まれる低分子有機ハロゲ
ン化合物の含有量が著しく少なく、固形分が高いにもか
かわらず卓越した保存安定性を有するという極めて優れ
た性質を有している。
【0019】また、本発明の方法により得られる樹脂水
溶液は、紙の湿潤紙力向上剤、抄紙工程で使用される濾
水性向上剤あるいは、填料・サイズ剤などの歩留り向上
剤として有用であるばかりでなく、工場の排水処理にお
ける凝集沈殿剤、あるいは、セルロース材料の耐水化
剤、ポリビニルアルコール等の耐水化剤、羊毛などの天
然繊維処理剤、合成繊維処理剤としても使用することが
出来る。
溶液は、紙の湿潤紙力向上剤、抄紙工程で使用される濾
水性向上剤あるいは、填料・サイズ剤などの歩留り向上
剤として有用であるばかりでなく、工場の排水処理にお
ける凝集沈殿剤、あるいは、セルロース材料の耐水化
剤、ポリビニルアルコール等の耐水化剤、羊毛などの天
然繊維処理剤、合成繊維処理剤としても使用することが
出来る。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例を挙げて
具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定される
物ではない。なお、各例中、%は特記しない限りすべて
重量%である。
具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定される
物ではない。なお、各例中、%は特記しない限りすべて
重量%である。
【0021】実施例1 〔ポリアミドポリアミンの合成(1)〕温度計、冷却
器、撹拌機、窒素導入管を備えた5リットル四つ口丸底
フラスコに、アジピン酸メチルエステル1394g(8
モル)、95%硫酸4.25g(0.041モル)、ジ
エチレントリアミン850g(8.25モル)を仕込
み、生成するメチルアルコールを系外に除去しながら昇
温し、130℃で2時間反応させた後、水1500gを
徐々に加えてポリアミドポリアミンの水溶液を得た。こ
のポリアミドポリアミンの水溶液は固形分51.6%で
あり、その固形分50%の粘度は359cps(25
℃)であった。
器、撹拌機、窒素導入管を備えた5リットル四つ口丸底
フラスコに、アジピン酸メチルエステル1394g(8
モル)、95%硫酸4.25g(0.041モル)、ジ
エチレントリアミン850g(8.25モル)を仕込
み、生成するメチルアルコールを系外に除去しながら昇
温し、130℃で2時間反応させた後、水1500gを
徐々に加えてポリアミドポリアミンの水溶液を得た。こ
のポリアミドポリアミンの水溶液は固形分51.6%で
あり、その固形分50%の粘度は359cps(25
℃)であった。
【0022】実施例2 〔ポリアミドポリアミンの合成(2)〕実施例1と同様
の反応装置にジエチレントリアミン834g(8.08
モル)を仕込み、撹拌しながらアジピン酸1169g
(8モル)を加え、生成する水を系外に除去しながら昇
温し、175℃で3時間反応させた後、水1500gを
徐々に加えてポリアミドポリアミンの水溶液を得た。こ
のポリアミドポリアミンの水溶液は固形分50.7%で
あり、その固形分50%の粘度は528cps(25
℃)であった。
の反応装置にジエチレントリアミン834g(8.08
モル)を仕込み、撹拌しながらアジピン酸1169g
(8モル)を加え、生成する水を系外に除去しながら昇
温し、175℃で3時間反応させた後、水1500gを
徐々に加えてポリアミドポリアミンの水溶液を得た。こ
のポリアミドポリアミンの水溶液は固形分50.7%で
あり、その固形分50%の粘度は528cps(25
℃)であった。
【0023】実施例3 温度計、還流冷却器、撹拌機、滴下ロートを備えた50
0ml四つ口フラスコに、実施例1で得られたポリアミ
ドポリアミン水溶液130.4g(0.316モル)と
水19.2gを仕込み(固形分45%)、20℃でエピ
クロルヒドリン30.7g(0.332モル)を滴下し
た。30℃に昇温して3時間同温度で保持した(1次保
温)。次いで、反応液中の残存エピクロルヒドリン量が
反応溶液固形分当たり0.4%であることを確認した
後、30%水酸化ナトリウム水溶液4.22g(ポリア
ミドポリアミンの2級アミノ基に対し0.1当量)を加
え、30℃でさらに30分間保温した。
0ml四つ口フラスコに、実施例1で得られたポリアミ
ドポリアミン水溶液130.4g(0.316モル)と
水19.2gを仕込み(固形分45%)、20℃でエピ
クロルヒドリン30.7g(0.332モル)を滴下し
た。30℃に昇温して3時間同温度で保持した(1次保
温)。次いで、反応液中の残存エピクロルヒドリン量が
反応溶液固形分当たり0.4%であることを確認した
後、30%水酸化ナトリウム水溶液4.22g(ポリア
ミドポリアミンの2級アミノ基に対し0.1当量)を加
え、30℃でさらに30分間保温した。
【0024】次いで、水92.7gを加えて固形分を3
5%とした後、30%硫酸12.9gを加え、65℃ま
で昇温してこの温度で保持し、反応液の粘度が360c
psに到達した時点で、さらに水45.7g、30%硫
酸を8.56gおよび88%ギ酸を2.10g加えて冷
却した。得られた製品の性状ならびに1,3−ジクロル
−2−プロパノール(以下DCPと略記する)含有量お
よび保存安定性を表2に示した。
5%とした後、30%硫酸12.9gを加え、65℃ま
で昇温してこの温度で保持し、反応液の粘度が360c
psに到達した時点で、さらに水45.7g、30%硫
酸を8.56gおよび88%ギ酸を2.10g加えて冷
却した。得られた製品の性状ならびに1,3−ジクロル
−2−プロパノール(以下DCPと略記する)含有量お
よび保存安定性を表2に示した。
【0025】実施例4〜7 実施例3において、1次保温後に加える塩基性物質であ
る30%水酸化ナトリウムを表1に示す物質に変えた以
外は、実施例3と同様に反応を行った。ただし、実施例
4の場合にはpH調整用の30%硫酸を18.1g使用
した。得られた製品の性状ならびにDCP含有量および
保存安定性を表2に示した。
る30%水酸化ナトリウムを表1に示す物質に変えた以
外は、実施例3と同様に反応を行った。ただし、実施例
4の場合にはpH調整用の30%硫酸を18.1g使用
した。得られた製品の性状ならびにDCP含有量および
保存安定性を表2に示した。
【0026】
【表1】
【0027】比較例1 実施例3において、1次保温後に加える30%水酸化ナ
トリウム水溶液を省いた以外は実施例3と同様に反応を
行なった。ただし、pH調整用の30%硫酸の使用量は
7.70gであった。得られた製品の性状ならびにDC
P含有量および保存安定性を表2に示した。
トリウム水溶液を省いた以外は実施例3と同様に反応を
行なった。ただし、pH調整用の30%硫酸の使用量は
7.70gであった。得られた製品の性状ならびにDC
P含有量および保存安定性を表2に示した。
【0028】比較例2 実施例3において、残存エピクロルヒドリン量が0.4
%以下になった事を確認した後、30%水酸化ナトリウ
ム水溶液33.76g(ポリアミドポリアミンの2級の
アミノ基に対し0.8当量)を加えたところ、反応液の
粘度が急激に上昇してゲル化した。
%以下になった事を確認した後、30%水酸化ナトリウ
ム水溶液33.76g(ポリアミドポリアミンの2級の
アミノ基に対し0.8当量)を加えたところ、反応液の
粘度が急激に上昇してゲル化した。
【0029】比較例3 実施例3において、残存エピクロルヒドリンが2.0%
存在する時点で30%水酸化ナトリウム水溶液4.22
gを加えた以外は実施例3と同様に反応を行なった。得
られた製品の性状ならびにDCP含有量および保存安定
性を表2に示した。
存在する時点で30%水酸化ナトリウム水溶液4.22
gを加えた以外は実施例3と同様に反応を行なった。得
られた製品の性状ならびにDCP含有量および保存安定
性を表2に示した。
【0030】比較例4 実施例3において、エピクロルヒドリン添加前に30%
水酸化ナトリウム4.21gを加えた以外は実施例3と
同様に反応を行なった。得られた製品の性状並びにDC
P含有量および保存安定性を表2に示した。
水酸化ナトリウム4.21gを加えた以外は実施例3と
同様に反応を行なった。得られた製品の性状並びにDC
P含有量および保存安定性を表2に示した。
【0031】比較例5 実施例3と同様の反応装置に実施例2で得られたポリア
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水16.8gを仕込み、固形分を45%とした。この
溶液を30℃に保ちながら、エピクロルヒドリン30.
7g(0.332モル)を加えた。40℃に昇温して1
00分間保持し、次いで水326.8gを加えた後、6
5℃に昇温して、この温度で反応を行なった。反応液の
粘度が140cps(25℃)に到達した時点で冷却
し、30℃で塩酸を加えてpHを4.2に調整した。得
られた製品の性状並びにDCP含有量および保存安定性
を表2に示した。
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水16.8gを仕込み、固形分を45%とした。この
溶液を30℃に保ちながら、エピクロルヒドリン30.
7g(0.332モル)を加えた。40℃に昇温して1
00分間保持し、次いで水326.8gを加えた後、6
5℃に昇温して、この温度で反応を行なった。反応液の
粘度が140cps(25℃)に到達した時点で冷却
し、30℃で塩酸を加えてpHを4.2に調整した。得
られた製品の性状並びにDCP含有量および保存安定性
を表2に示した。
【0032】比較例6 実施例3と同様の反応装置に実施例2で得られたポリア
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水59.5gを仕込み、固形分を35%とした。この
溶液を20℃に保ちながら、エピクロルヒドリン35.
1g(0.379モル)を80分間要して滴下した。次
いで、30℃まで昇温し、この温度で4時間保持した
(1次保温)。次いで、水62.7gを加えて反応液の
固形分を35%に希釈した。さらに、45℃に昇温して
反応を続け、反応液の粘度が250cps(25℃)に
達した時点で水376.6gを加え、ついで、硫酸を加
えてpHを3.4に調整した。得られた製品の性状なら
びにDCP含有量および保存安定性を表2に示した。
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水59.5gを仕込み、固形分を35%とした。この
溶液を20℃に保ちながら、エピクロルヒドリン35.
1g(0.379モル)を80分間要して滴下した。次
いで、30℃まで昇温し、この温度で4時間保持した
(1次保温)。次いで、水62.7gを加えて反応液の
固形分を35%に希釈した。さらに、45℃に昇温して
反応を続け、反応液の粘度が250cps(25℃)に
達した時点で水376.6gを加え、ついで、硫酸を加
えてpHを3.4に調整した。得られた製品の性状なら
びにDCP含有量および保存安定性を表2に示した。
【0033】比較例7 実施例3と同様の反応装置に実施例2で得られたポリア
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水103.4gを仕込み、固形分を28.5%とし
た。エピクロルヒドリン38.0g(0.411モル)
を加えて、温度を45分要して60℃に昇温し、その温
度に保った。3.5時間後に粘度が270cps達した
ら、1%水酸化ナトリウム水溶液331gを加えて反応
液を65℃に昇温し、その温度に保った。3時間後に粘
度が105cpsに達した時点で水253gを加えて冷
却し、さらに、30%硫酸を加えてpHを3.9に調整
した。得られた製品の性状ならびにDCP含有量および
保存安定性を表2に示した。
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水103.4gを仕込み、固形分を28.5%とし
た。エピクロルヒドリン38.0g(0.411モル)
を加えて、温度を45分要して60℃に昇温し、その温
度に保った。3.5時間後に粘度が270cps達した
ら、1%水酸化ナトリウム水溶液331gを加えて反応
液を65℃に昇温し、その温度に保った。3時間後に粘
度が105cpsに達した時点で水253gを加えて冷
却し、さらに、30%硫酸を加えてpHを3.9に調整
した。得られた製品の性状ならびにDCP含有量および
保存安定性を表2に示した。
【0034】比較例8 実施例3と同様の反応装置に実施例2で得られたポリア
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水241.3gを仕込み、固形分を18%とした。こ
の溶液を25〜30℃に保ちながら、エピクロルヒドリ
ン26.0g(0.281モル)を30分要して滴下
し、さらに30分撹拌を続けた。次いで、反応液を75
℃に昇温し撹拌を続けた。粘度が増加するにつれて水2
59gを加えて希釈した。同時に50〜60℃まで冷却
し、30%水酸化ナトリウム水溶液にてpHを10に調
整しつつ、反応液の粘度が25cpsになるまで撹拌を
続けた。次いで、硫酸を加えてpHを2.5に調整し
た。得られた製品の性状ならびにDCP含有量および保
存安定性を表2に示した。
ミドポリアミン水溶液132.8g(0.316モル)
と水241.3gを仕込み、固形分を18%とした。こ
の溶液を25〜30℃に保ちながら、エピクロルヒドリ
ン26.0g(0.281モル)を30分要して滴下
し、さらに30分撹拌を続けた。次いで、反応液を75
℃に昇温し撹拌を続けた。粘度が増加するにつれて水2
59gを加えて希釈した。同時に50〜60℃まで冷却
し、30%水酸化ナトリウム水溶液にてpHを10に調
整しつつ、反応液の粘度が25cpsになるまで撹拌を
続けた。次いで、硫酸を加えてpHを2.5に調整し
た。得られた製品の性状ならびにDCP含有量および保
存安定性を表2に示した。
【0035】
【表2】
【0036】参考例 実施例3〜7および比較例1、3〜8で得られたそれぞ
れの樹脂水溶液を、ノーブルアンドウッド式手抄き抄紙
機を使用した抄紙試験に供した。得られた紙の湿潤時の
紙力強度を測定した。結果を表3に示した。 抄紙条件 使用パルプ :晒クラフトパルプ(針葉樹/広葉樹=1
/1) 叩解度(CSF) 410ml 樹脂添加率 :0.3% (対パルプ固形分) 抄紙坪量 :65g/m2 乾燥条件 :100℃×120sec(ドラムドライ
ヤーを使用)
れの樹脂水溶液を、ノーブルアンドウッド式手抄き抄紙
機を使用した抄紙試験に供した。得られた紙の湿潤時の
紙力強度を測定した。結果を表3に示した。 抄紙条件 使用パルプ :晒クラフトパルプ(針葉樹/広葉樹=1
/1) 叩解度(CSF) 410ml 樹脂添加率 :0.3% (対パルプ固形分) 抄紙坪量 :65g/m2 乾燥条件 :100℃×120sec(ドラムドライ
ヤーを使用)
【0037】
【表3】
フロントページの続き (72)発明者 蔦 康宏 千葉県市原市八幡海岸通17番2 ディッ ク・ハーキュレス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 脂肪族二塩基性カルボン酸および/また
はその誘導体とポリアルキレンポリアミンとを加熱縮合
させてポリアミドポリアミンを合成し、ついで該ポリア
ミドポリアミンを水溶液中でエピハロヒドリンと反応さ
せて、陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液を製造する方法に
おいて、 (i )脂肪族二塩基性カルボン酸および/またはその誘
導体とポリアルキレンポリアミンとをモル比1:0.9
〜1.2で、生成するポリアミドポリアミンの25℃に
おける50%水溶液の粘度が300〜900cpsにな
る様に加熱縮合させ、 (ii)ついで、該ポリアミドポリアミンとその第2級ア
ミノ基に対し0.85〜1.25当量のエピハロヒドリ
ンをポリアミドポリアミンの濃度が30〜60%の水溶
液中で、反応温度20〜40℃で反応させ(1次保
温)、 (iii )エピハロヒドリンの残存量が反応液の固形分当
たり1.0%以下になった時に、塩基性物質を該ポリア
ミドポリアミンの第2級アミノ基に対し0.01〜0.
5当量加えて反応を継続した後、 (iv)ハロゲンを含まない酸および水を加えて反応濃度
を20〜50%に低下させた状態で反応温度を55〜7
5℃に保ち(2次保温)、反応生成物の30%水溶液に
おける粘度が25℃にて100〜400cpsとなる様
に反応させ、 (v )得られた反応生成物水溶液の25℃におけるpH
を2.5〜3.5となる様に調整し、 固形分が20〜40%であることを特徴とする、陽イオ
ン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18468992A JPH061842A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18468992A JPH061842A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH061842A true JPH061842A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16157655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18468992A Pending JPH061842A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH061842A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006097218A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-04-13 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 湿潤紙力増強剤および紙 |
JP2006528997A (ja) * | 2003-05-21 | 2006-12-28 | ハーキュリーズ・インコーポレーテッド | Cpdを形成する種のレベルを低めた、ゲル化に対する安定性を改善するための樹脂の処理 |
JP2007031898A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Seiko Pmc Corp | 紙用添加剤の製造方法、紙用添加剤及び紙 |
JP2007297511A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Seiko Pmc Corp | 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 |
JP2010031245A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-02-12 | Taoka Chem Co Ltd | 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP18468992A patent/JPH061842A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006528997A (ja) * | 2003-05-21 | 2006-12-28 | ハーキュリーズ・インコーポレーテッド | Cpdを形成する種のレベルを低めた、ゲル化に対する安定性を改善するための樹脂の処理 |
JP2006097218A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-04-13 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 湿潤紙力増強剤および紙 |
JP2007031898A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Seiko Pmc Corp | 紙用添加剤の製造方法、紙用添加剤及び紙 |
JP2007297511A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Seiko Pmc Corp | 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 |
JP2010031245A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-02-12 | Taoka Chem Co Ltd | 陽イオン性熱硬化性樹脂水溶液の製造方法 |
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