CN104420396A - 纸力增强剂及使用该纸力增强剂的造纸方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种丙烯酰胺类纸力增强剂以及使用该纸力增强剂的造纸方法，其中，即使对于大量存在阴离子性杂质、具有高电导率的纸浆纤维浆料，所述纸力增强剂对纸浆的保留性优异、可显示高的纸力增强效果。一种纸力增强剂，其特征在于，所述纸力增强剂包含重均分子量为350万～800万的(甲基)丙烯酰胺类共聚物，所述(甲基)丙烯酰胺类共聚物是将含有(甲基)丙烯酰胺、阳离子性乙烯基单体、阴离子性乙烯基单体以及链转移性单体的聚合成分共聚得到的，前述(甲基)丙烯酰胺类共聚物的浓度为0.2重量%，并且在pH7.0（25℃）时，通过PCD电位计测定的测定电位为200mV以下。

Description

纸力增强剂及使用该纸力增强剂的造纸方法

技术领域

本发明涉及一种造纸中使用的纸力增强剂以及使用该纸力增强剂的造纸方法。

背景技术

作为目前赋予纸张强度的纸力增强剂，广泛使用阴离子性、阳离子性或两性丙烯酰胺类聚合物。

但是，由于废旧纸的使用比例增加，从而促进作为纸张原料的纸浆的纤维缩短和劣化，此外，作为环境对策，纸张或纸板的制造过程中由于封闭在纸张制造系统内，阴离子性杂质会大量存在，所以会使纸浆浆料的导电率上升，出现使用具有离子性的这些纸力增强剂不能充分显示其纸力增强效果的状况。

此外，在纸板等纸力要求更高的纸张制造中，虽然有增大纸力增强剂添加量的必要，但由此所引起的水质恶化问题更为严重。

对于上述课题，报道过添加离子性聚丙烯酰胺成分之前，添加特定的羧甲基纤维素、然后进行抄纸的造纸方法（专利文献1）。

但是，上述方法中存在由于抄纸条件不能充分获得效果的情况以及在离子性聚丙烯酰胺成分以外必须添加羧甲基纤维素，引起成本上升的问题。

专利文献

专利文献1：特开2002-194694号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酰胺类纸力增强剂以及使用该纸力增强剂的造纸方法，其中，即使对于大量存在阴离子性杂质、具有高电导率的纸浆纤维浆料，所述纸力增强剂对纸浆的保留性优异、可显示高的纸力增强效果。

本发明者发现，将作为纸力增强剂使用的丙烯酰胺类聚合物的分子量设定在特定的范围内，只要是在特定条件下，纸力增强剂的水溶液或水分散液通过PCD电位计测定的测定电位位于特定范围，这样的纸力增强剂就可解决上述课题。

即，本发明涉及一种纸力增强剂，其特征在于，所述纸力增强剂包含重均分子量为350万～800万的(甲基)丙烯酰胺类共聚物，所述(甲基)丙烯酰胺类共聚物是将含有(甲基)丙烯酰胺、阳离子性乙烯基单体、阴离子性乙烯基单体以及链转移性单体的聚合成分共聚得到的，前述(甲基)丙烯酰胺类共聚物的浓度为0.2重量%，并且在pH7.0（25℃）时，通过PCD电位计测定的测定电位为200mV以下；

前述纸力增强剂，其中，作为(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分，还含有交联性单体；

前述纸力增强剂，其中，(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分的比例为：(甲基)丙烯酰胺57～97.8mol%、阳离子性乙烯基单体1～20mol%、阴离子性乙烯基单体1～20mol%、链转移性单体0.2～2mol%以及交联性单体0～1mol%；

一种造纸方法，其特征在于，向导电率为1.5mS/cm以上的纸浆纤维浆料中，添加权利要求1～3中任意一项记载的纸力增强剂，然后进行抄纸；

前述造纸方法，其中，相对于纸浆纤维浆料的固体成分，所述纸力增强剂的添加量以固体成分重量计为0.5重量%以上；

前述造纸方法，其中，所述纸力增强剂通过前述PCD电位计测定的测定电位为0mV以下，相对于纸浆纤维浆料的固体成分重量，所述纸力增强剂的添加量为1.0重量%以上。

即使对于大量存在阴离子性杂质、具有高电导率的纸浆纤维浆料，本发明的纸力增强剂对纸浆的保留性优异，可发挥高的纸力增强效果。因此，提供一种(甲基)丙烯酰胺类纸力增强剂以及使用该纸力增强剂的造纸方法。

附图说明

图1表示使用实施例6和比较例1的纸力增强剂，在改变上述纸力增强剂添加率进行抄纸的情况下，与所得纸张的压缩强度的关系图。

图2表示使用实施例6和比较例1的纸力增强剂，在改变上述纸力增强剂添加率进行抄纸的情况下，与所得纸张的内部强度的关系图。

具体实施方式

本发明的纸力增强剂为包含重均分子量为350万～800万的(甲基)丙烯酰胺类共聚物的水溶液或水分散液，所述(甲基)丙烯酰胺类共聚物是将含有(甲基)丙烯酰胺、阳离子性乙烯基单体、阴离子性乙烯基单体以及链转移性单体的聚合成分共聚得到的。

本发明中，(甲基)丙烯酰胺为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺（以下(甲基)表示同样的意思），上述物质可单独使用或组合使用，从经济性的方面考虑，单独使用丙烯酰胺为宜。对(甲基)丙烯酰胺的比例没有特别限制，通常，从充分确保纸力效果的观点出发，相对于(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分的总摩尔数之和，(甲基)丙烯酰胺的比例为57～97.8mol%，优选为75～95mol%。

作为阳离子性乙烯基单体，可列举例如，二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、二乙氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等无机酸或有机酸的盐，此外，通过含有叔氨基的乙烯基单体与氯甲烷、氯化苄、硫酸二甲酯、环氧氯丙烷等季铵化试剂反应得到的含有季铵盐的乙烯基单体等。对阳离子性乙烯基单体的比例没有特别限制，通常，从充分确保纸力效果、同时防止由丙烯酰胺共聚物聚集引起质地紊乱的观点出发，相对于(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分的总摩尔数之和，阳离子性乙烯基单体的比例通常为1～20mol%，优选为2～10mol%。

作为阴离子性乙烯基单体，可列举例如，(甲基)丙烯酸、巴豆酸等单羧酸乙烯基单体；马来酸、富马酸、衣康酸、粘康酸等二羧酸乙烯基单体；乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等有机磺酸乙烯基单体；或上述各种有机酸的钠盐、钾盐等碱金属盐及上述有机酸的铵盐等。对阴离子性乙烯基单体的比例没有特别限制，通常，从充分确保纸力效果、同时防止由丙烯酰胺共聚物聚集引起质地紊乱的观点出发，相对于(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分的总摩尔数之和，阴离子性乙烯基单体的比例通常为1～20mol%，优选为2～10mol%。

作为链转移性单体，可列举例如(甲基)烯丙基磺酸或其钠盐、钾盐等碱金属盐及上述羧酸的铵盐等。对链转移性单体的比例没有特别限制，通常，从容易得到本发明中规定的分子量范围的物质的观点出发，相对于(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分的总摩尔数之和，链转移性单体的比例通常优选为0.2～2mol%。从同样的观点出发，进一步优选为0.5～1mol%。

本发明的丙烯酰胺类共聚物，作为聚合成分还可含有交联性单体。作为交联性单体，可列举例如，乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二烯丙基胺、N-羟甲基丙烯酰胺等双官能团单体；异氰酸三烯丙酯、N,N-二烯丙基丙烯酰胺等三官能团单体；四烯丙基氧基乙烷等四官能团单体；以及烯丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、二甲基丙烯酰胺等乙烯基单体等。在使用交联性单体的情况下，从防止凝胶化的观点出发，相对于(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分的总摩尔数之和，交联性单体的比例通常为1mol%左右以下、优选0.5mol%以下。

作为本发明纸力增强剂的特性，如果通过后述的PCD电位计测定的测定电位不超过200mV，阳离子性乙烯基单体/阴离子性乙烯基单体的mol%比可任意选定。但是，从容易获得更为优选的通过PCD电位计测定的测定电位不超过0mV的观点出发，阳离子性乙烯基单体/阴离子性乙烯基单体的mol%比优选为1以下。

此外，只要满足上述单体的组成，根据需要，也可组合使用非离子性乙烯基单体。作为非离子性乙烯基单体，可列举前述阴离子性乙烯基单体的烷基酯（烷基的碳原子为1～8）、丙烯腈、苯乙烯类、乙酸乙烯酯、甲基乙烯基醚等。相对于全部聚合成分的总摩尔数之和，非离子性乙烯基单体的使用比例通常为10mol%以下、优选为5mol%以下。在使用超过10mol%的非离子性乙烯基单体的情况下，可能损害本发明的效果，故不优选。

可通过目前已知的各种方法进行本发明中使用的共聚物的合成。例如，可在规定的反应容器中，加入含有前述(甲基)丙烯酰胺、阳离子性乙烯基单体及阴离子性乙烯基单体的聚合成分和水，再加入自由基聚合引发剂，搅拌下，通过加热得到作为目标产物的水溶性(甲基)丙烯酰胺类共聚物的水溶液或水分散液。反应温度通常为50～100℃左右，反应时间为1～5小时左右。单体的加入方法可通过同时聚合、连续滴加聚合等目前已知的各种方法进行。作为自由基聚合引发剂，可使用过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐，或上述过硫酸盐与如亚硫酸氢钠的还原剂组合形成的氧化还原类聚合引发剂等常用的自由基聚合引发剂。此外，前述自由基聚合引发剂中也可组合使用偶氮类引发剂。相对于聚合成分的总重量之和，自由基聚合引发剂的使用量为0.05～2.0重量%，优选为0.1～0.5重量%。在低于0.05重量%的情况下，聚合本身不能充分进行；在超过2.0重量%的情况下，很难得到高分子量的聚合物。

如上操作得到的(甲基)丙烯酰胺类共聚物的重均分子量为350万～800万（通过凝胶渗透色谱法得到的聚氧乙烯的换算值）。重均分子量未达到350万时，不能提高保留率，得不到充分的纸力效果。重均分子量超过800万时，阳离子性基团、阴离子性基团对纸浆不起有效作用，不能提高保留率，因此不能得到充分的纸力效果。

本发明的纸力增强剂为前述(甲基)丙烯酰胺类共聚物，(甲基)丙烯酰胺类共聚物的浓度为0.2重量%，同时，在pH7.0（25℃）的情况下，由PCD电位计（Mutec社制造）测定的测定电位必须为200mV以下。前述测定电位是将作为测定对象的纸力增强剂（水溶液或水分散液）进一步用水稀释或挥发等方法将纸力增强剂中的(甲基)丙烯酰胺类聚合物的浓度调整为0.2重量%，通过酸或碱成分调整成pH7.0的水溶液，用PCD电位计测定该水溶液的值，与实际使用所提供的纸力增强剂自身的测定值不一定符合。前述测定电位超过200mV时，抄纸系统（即含有各种造纸试剂的纸浆纤维浆料整体发生阳性转换（意味着纸浆浆料用ζ电位计测定的电位值超过0mV的状态），很难提高纸力增强剂的保留率，不能获得充分的纸力效果。此外，作为酸或碱成分，没有特别限制，可列举稀硫酸、盐酸等酸，或氢氧化钠、氢氧化钾等。

从同样的观点出发，相对于纸浆纤维浆料的固体成分重量，纸力增强剂以固体成分重量计为0.5重量%以上、特别是使用1.0重量%以上高添加量的情况下，更优选通过PCD电位计测定的测定电位为不超过0mV。

本发明的纸力增强剂不受限于目标纸张的种类或使用的纸浆纤维浆料的种类，在纸张制造中均可使用。作为纸张的种类，可列举衬里原纸、中芯原纸、纸管原纸、白卡纸、牛皮纸、优质纸、新闻纸等，作为纸浆纤维浆料，可列举牛皮纸浆、亚硫酸盐纸浆等漂白或未漂白化学纸浆，碎木纸浆、机械纸浆、热机械纸浆等漂白或未漂白高产量纸浆，废旧新闻纸、杂志废纸、废旧瓦楞纸板、脱墨废纸等废纸纸浆等。

在抄纸系统不发生阳性转换的范围内，根据上述纸张或纸浆纤维浆料的种类、抄纸条件适当决定本发明纸力增强剂的添加量，通常，相对于纸浆纤维浆料的固体成分重量，纸力增强剂以固体成分重量计为0.1～3重量%左右。

进一步，即使对于使用已知纸力增强剂时很难显示出纸力增强效果的具有高电导率的纸浆浆料，由于本发明的纸力增强剂具有显著的纸力增强效果，因此优选在具有上述抄纸条件的纸张制造中使用。具体来说，本发明的纸力增强剂可适于添加到电导率为1.5mS/cm以上的纸浆纤维浆料中、然后进行抄纸的纸张制造中。

例如，要求进一步提高纸力效果的板纸（马尼拉纸板（manila board）、白纸板、硬纸板、纸管原纸）等的制造中，有必要进一步提高纸力增强剂的添加量，提高添加量有使抄纸条件电导率上升的趋势。本发明的纸力增强剂在如上所述条件下使纸力增强效果的显示得以维持，因此适于要求纸力增强剂的添加量高的抄纸条件。

实施例

接下来，通过列举实施例和比较例对本发明进行进一步详细地说明，但本发明不仅限于下述各例。此外，在没有特别限定的情况下，各例中所示的“份”和“%”均以重量为基准。各例中的物理性质值为通过以下方法测定的值。

（1）粘度

使用B型粘度计在25℃下进行测定。

（2）重均分子量

在如下测定条件下测定：

GPC主机：東ソー（株）制造

柱：東ソー（株）制造的保护柱PWXL1根和GMPWXL2根（温度40℃）

洗脱液：N/2乙酸缓冲液（N/2乙酸（和光純薬工業（株）制造）＋N/2乙酸钠（キシダ化学（株）制造）水溶液，pH约4.2）

流速：0.8ml/分钟

检测器：

LALLS法；東ソー（株）制造的浓度检测器（RI-8010）和光散射检测器（LS-8000）（室温）

RALLS法；ビスコテック社制造的TDA MODEL301（浓度检测器和90°光散射检测器和粘度检测器（温度40℃））

（3）通过PCD电位计测定的测定电位

使用PCD电位计PCD02（Mutec社制造），调整(甲基)丙烯酰胺类聚合物的浓度为0.2重量%，通过酸碱成分调整成pH7.0的水溶液，对该水溶液进行测定。此外，调整pH使用硫酸作为酸成分，苛性钠（氢氧化钠）作为碱成分。

实施例1

在具有搅拌器、温度计、回流冷凝管、氮气导管及2个滴液漏斗的反应装置中，加入丙烯酰胺316份、62.5%的硫酸23份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯47.3份、衣康酸29.4份、甲基丙烯磺酸钠6.4份以及离子交换水1260份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水340份，得到固体成分20.3%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

实施例2

在与实施例1同样的反应装置中，加入离子交换水350份，通氮气除去反应体系中的氧之后，加热至90℃。在一个滴液漏斗中加入丙烯酰胺322份、衣康酸19.2份、甲基丙烯磺酸钠5.4份、75%的丙烯酸二甲氨基乙酯的氯化苄季铵化合物水溶液70.6份、亚甲基双丙烯酰胺0.76份和离子交换水672份，用硫酸调整成pH为3（25℃）。此外，在另一个滴液漏斗中加入过硫酸铵0.4份和离子交换水180份。然后，用约3小时滴加已加入两个滴液漏斗中的单体水溶液以及过硫酸铵水溶液。滴加完毕后，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时，加入离子交换水100份，得到固体成分20.2%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

实施例3

在与实施例1同样的反应装置中，加入离子交换水260份，通氮气除去反应体系中的氧之后，加热至90℃。在一个滴液漏斗中加入丙烯酰胺321份、62.5%的硫酸24份、80%的丙烯酸水溶液28.1份、甲基丙烯磺酸钠6.6份、二甲氨基丙基丙烯酰胺48.7份、亚甲基双丙烯酰胺0.8份和离子交换水1250份，用硫酸调整成pH为3（25℃）。此外，在另一个滴液漏斗中加入过硫酸铵0.4份和离子交换水180份。然后，用约3小时滴加已加入两个滴液漏斗中的单体水溶液以及过硫酸铵水溶液。滴加完毕后，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时，加入离子交换水170份，得到固体成分20.4%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

实施例4

在与实施例1同样的反应装置中，加入离子交换水304份，通氮气除去反应体系中的氧之后，加热至90℃。在一个滴液漏斗中加入丙烯酰胺336份、62.5%的硫酸20份、80%的丙烯酸水溶液18.9份、甲基丙烯磺酸钠6.6份、二甲氨基丙基丙烯酰胺41.0份、亚甲基双丙烯酰胺0.8份和离子交换水909份，用硫酸调整成pH为3（25℃）。此外，在另一个滴液漏斗中加入过硫酸铵0.4份和离子交换水180份。然后，用约3小时滴加已加入两个滴液漏斗中的单体水溶液以及过硫酸铵水溶液。滴加完毕后，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时，加入离子交换水185份，得到固体成分20.5%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

实施例5

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺316份、62.5%的硫酸23份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯47.3份、衣康酸29.4份、甲基丙烯磺酸钠6.4份、亚甲基双丙烯酰胺0.77份以及离子交换水1260份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水340份，得到固体成分20.3%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

实施例6

在与实施例1同样的反应装置中，加入离子交换水330份，通氮气除去反应体系中的氧之后，加热至90℃。在一个滴液漏斗中加入丙烯酰胺335份、62.5%的硫酸16份、80%的丙烯酸水溶液28.6份、甲基丙烯磺酸钠8.4份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯33份、亚甲基双丙烯酰胺0.82份和离子交换水580份，用硫酸调整成pH为3（25℃）。此外，在另一个滴液漏斗中加入过硫酸铵0.4份和离子交换水180份。然后，用约3小时滴加已加入两个滴液漏斗中的单体水溶液以及过硫酸铵水溶液。滴加完毕后加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时，加入离子交换水100份，得到固体成分25.3%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

实施例7

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺342份、62.5%的硫酸16份、二甲氨基丙基丙烯酰胺32.5份、衣康酸20.3份、甲基丙烯磺酸钠4.1份、亚甲基双丙烯酰胺0.8份以及离子交换水1760份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水470份，得到固体成分15.3%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

实施例8

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺340份、62.5%的硫酸16份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯32.6份、衣康酸20.3份、甲基丙烯磺酸钠6.6份、亚甲基双丙烯酰胺0.8份、硫酸铵200份以及离子交换水1260份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水110份，得到固体成分30.4%、粘度（25℃）为1000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

比较例1

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺342份、62.5%的硫酸16.5份、甲基丙烯酸二甲氨乙酯33.7份、80%的丙烯酸水溶液29份、甲基丙烯磺酸钠0.9份以及离子交换水1260份，通入氮气除去反应体系中的氧。加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水320份，得到固体成分20.2%、粘度（25℃）为10000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

比较例2

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺345份、62.5%的硫酸16份、二甲氨基丙基丙烯酰胺32.7份、衣康酸20.4份、甲基丙烯磺酸钠1.7份以及离子交换水1260份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水310份，得到固体成分20.3%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

比较例3

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺329份、62.5%的硫酸48.1份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯48.1份、衣康酸16.6份、甲基丙烯磺酸钠5.7份、亚甲基双丙烯酰胺0.79份以及离子交换水1212份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水365份，得到固体成分20.4%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

比较例4

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺332份、62.5%的硫酸23.6份、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯48.3份、衣康酸13.3份、甲基丙烯磺酸钠5.7份、亚甲基双丙烯酰胺0.79份以及离子交换水1260份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水340份，得到固体成分20.3%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

比较例5

在与实施例1同样的反应装置中，加入丙烯酰胺310份、75%的丙烯酸二甲氨基乙酯的氯化苄季铵化合物水溶液102.3份、衣康酸6.2份、甲基丙烯磺酸钠6.0份、亚甲基双丙烯酰胺0.73份以及离子交换水1250份，通入氮气除去反应体系中的氧。在55℃、搅拌下，在反应体系中加入作为聚合引发剂的过硫酸铵0.4份和离子交换水10份。升温至90℃后保温30分钟，加入过硫酸铵0.4份和离子交换水10份后保温1小时。聚合完毕后，加入离子交换水270份，得到固体成分20.3%、粘度（25℃）为8000mPa·s的共聚物水溶液。本实施例中与使用的单体成分和比例以及得到的共聚物水溶液的性状值如表1所示。

表1

此外，实施例中的缩写名称如下所示。

AM：丙烯酰胺

DM：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯

DMAPAA：二甲氨基丙基丙烯酰胺

DMAEA-BQ：丙烯酸二甲氨基乙酯的氯化苄季铵化合物

AA：丙烯酸

IA：衣康酸

SMAS：甲基丙烯磺酸钠

MBAA：亚甲基双丙烯酰胺

（纸力增强剂的性能评价1）

将废旧瓦楞纸板用Niagara式打浆机进行叩解、然后调整为加拿大标准游离度（C.S.F）350mL的纸料中添加芒硝，导电率为2.0mS/cm。添加硫酸铝1.0%之后，将各实施例和比较例得到的聚合物水溶液作为纸力增强剂，相对于纸浆纤维浆料固体成分重量，分别添加表2所示的添加量。各纸浆纤维浆料的pH为6.5（25℃）。测定该浆料的ζ电位之后，该浆料经通过轻拍-压片机（tap sheet machine）脱水，以5kg/cm²压2分钟，抄制成定量150g/m²的纸。然后，在旋转型干燥机中105℃干燥4分钟，23℃、50%R.H.的条件下调节湿度24小时，然后测定压缩强度、内部强度、保留率。上述结果如表2所示。此外，电导率、压缩强度、内部强度、保留率以如下方法测定：

（1）导电率

用pH/COND METER D-54（（株）堀場製作所制造）测定。

（2）ζ电位

用ζ电位计LAZER ZEE METER MODEL501（PEN KEM Inc.社制造），将添加试剂后的纸浆纤维料由80目金属网过滤后的滤液进行测定。

（3）压缩强度

以JIS P8126为基准进行测定，以比压缩强度（N·m²/g）表示。

（4）内部强度

以J Tappi No.18-2为基准测定。

（5）保留率

使用氮元素分析装置（三菱化学（株）制造），测定得到的纸张的氮含量之后，由下述算式计算。

保留率%=（添加纸力增强剂得到的纸张的含氮量-未添加纸力增强剂得到的纸张的含氮量）÷（使用的纸力添加剂的理论含氮量）×100

此外，理论含氮量是由各纸力增强剂的单体比以及单体的组成式算出的纸力增强剂中的氮重量比。

表2

根据表1和表2，相比于重均分子量或由PCD电位计测定的测定电位（表中的PCD测定电位）中任意一项位于本申请发明范围之外的纸力增强剂，本发明的纸力增强剂可明显赋予纸张高强度。

（纸力增强剂的性能评价2）

然后，使用实施例6和比较例1的纸力增强剂，除各自纸力增强剂的添加率变化之外，其他与（纸力增强剂的性能评价1）同样操作进行抄纸，与（纸力增强剂的性能评价1）同样测定得到的纸张的压缩强度和内部强度。结果如表3所示。此外，图1和图2中分别显示压缩强度和内部强度的结果。

此外，实施例6和比较例1的纸力增强剂，各共聚物的组成中共同的物质很多，只能从重均分子量的差异（分别为600万和150万）进行选择。

表3

从表3、图1和图2明确表明，在纸力增强剂的添加率未达到0.5%的较低的情况下，虽然本发明的纸力增强剂赋予纸张充分的压缩强度和内部强度（纸力性能），但表现出随着添加率增大，纸力性能提高，特别是，可以说高添加率中显示出显著的纸力性能。

Claims (6)

1.一种纸力增强剂，其特征在于，所述纸力增强剂包含重均分子量为350万～800万的(甲基)丙烯酰胺类共聚物，所述(甲基)丙烯酰胺类共聚物是将含有(甲基)丙烯酰胺、阳离子性乙烯基单体、阴离子性乙烯基单体以及链转移性单体的聚合成分共聚得到的，前述(甲基)丙烯酰胺类共聚物的浓度为0.2重量%，并且在pH7.0（25℃）时，通过PCD电位计测定的测定电位为200mV以下。

2.如权利要求1所述的纸力增强剂，其中，作为(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分，还含有交联性单体。

3.如权利要求1或2所述的纸力增强剂，其中，(甲基)丙烯酰胺类共聚物的聚合成分的比例为：(甲基)丙烯酰胺57～97.8mol%、阳离子性乙烯基单体1～20mol%、阴离子性乙烯基单体1～20mol%、链转移性单体0.2～2mol%以及交联性单体0～1mol%。

4.一种造纸方法，其特征在于，向导电率为1.5mS/cm以上的纸浆纤维浆料中，添加权利要求1～3中任意一项记载的纸力增强剂，然后进行抄纸。

5.如权利要求4所述的造纸方法，其中，相对于纸浆纤维浆料的固体成分重量，所述纸力增强剂的添加量以固体成分重量计为0.5重量%以上。

6.如权利要求5所述的造纸方法，其中，权利要求5中的纸力增强剂通过前述PCD电位计测定的测定电位为0mV以下，相对于纸浆纤维浆料的固体成分重量，所述纸力增强剂的添加量为1.0重量%以上。