JP2003238631A - (メタ)アクリルアミド系ポリマー、その製造方法、製紙用薬品、及びそれを含有する紙 - Google Patents
(メタ)アクリルアミド系ポリマー、その製造方法、製紙用薬品、及びそれを含有する紙Info
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Abstract
抄紙系で、優れた紙力増強効果、濾水向上効果、歩留り
向上効果、層間紙力向上効果、表面紙力向上効果、サイ
ズ度向上効果を発現しうる製紙用薬品を形成し得る新規
な(メタ)アクリルアミド系ポリマー、その製造方法、
及びそのポリマーを用いた、破裂強度、内部結合強度等
の諸特性に優れた紙の提供。 【解決手段】 下記一般式(1)で示されるモノマー
(a)と、下記モノマー(b)と、下記モノマー(c)
とを重合してなることを特徴とする(メタ)アクリルア
ミド系ポリマー。 (a)一般式(1) (b)(メタ)アクリルアミド、(c)上記一般式
(1)で示されるモノマー類(A)を除くイオン性モノ
マー、
Description
アミド系ポリマー、前記(メタ)アクリルアミド系ポリ
マーの製造方法、製紙用薬品、及びそれを含有する紙に
関し、詳しくは、酸性、中性、ないしは、アルカリ性領
域での抄紙系で、優れた紙力増強効果、濾水性向上効
果、歩留り向上効果、層間紙力向上効果、表面紙力向上
効果、特に優れたサイズ度向上効果を発現しうる製紙用
薬品、そのような製紙用薬品を形成し得る(メタ)アク
リルアミド系ポリマー、前記(メタ)アクリルアミド系
ポリマーの製造方法、及び前記(メタ)アクリルアミド
系ポリマーを用いたところの、破裂強度、内部結合強度
等の諸特性に優れた紙に関する。
製紙工程において、抄紙機の高速化に伴う生産性の向
上、又は紙の品質向上を図るために種々の製紙用薬品が
用いられてきた。とりわけ(メタ)アクリルアミド系ポ
リマーは紙質向上及び生産性向上を図る上で重要な薬品
であり、その使用範囲は益々広まると共に、薬品の改良
が進んでいる。
増強効果、濾水性向上効果、歩留り向上効果、層間紙力
向上効果、表面紙力向上効果、サイズ度向上効果等のあ
る製紙用薬品として広く用いられている。また(メタ)
アクリルアミド系ポリマーは、そのイオン性の観点か
ら、アニオン性、カチオン性、及び両性のポリマーに分
類されている。まず、1960年代に、アニオン性(メ
タ)アクリルアミド系ポリマーが硫酸バンドと併用され
るようになった。次いで、1970〜80年代に、濾水
性及び歩留りの改善を目的に、カチオン性を導入したマ
ンニッヒ変性(メタ)アクリルアミド系ポリマー、及び
ホフマン変性(メタ)アクリルアミド系ポリマー等が使
用されるようになった。しかし、これらの変性(メタ)
アクリルアミド系ポリマー水溶液は粘度の安定性が悪
い。またマンニッヒ変性(メタ)アクリルアミド系ポリ
マー水溶液はホルマリンを含有するといった問題があっ
た。
及びカチオン性のビニル化合物をアクリルアミドと共重
合した両性の(メタ)アクリルアミド系ポリマーが使用
されるようになった(特開昭60−94697号公報等
を参照)。この両性(メタ)アクリルアミド系ポリマー
は単独で、又はアニオン性(メタ)アクリルアミド系ポ
リマーと併用されている。
製紙用薬品としての効果を高めるべく、重合方法の改良
も行われており、アニオン性(メタ)アクリルアミド系
ポリマー、及びカチオン性(メタ)アクリルアミド系ポ
リマーを2段階の滴下重合で連続的に合成し、いわゆる
イオンコンプレックスを形成させることで、性能を向上
させる方法等が開示されている(特開平6−19996
5号公報、及び特開平7−90797号公報等を参
照)。しかし、近年、製紙原料の品質の振れに伴う抄紙
時におけるパルプスラリーのpHの変動や、古紙の使用
量の増加、抄紙系のクローズド化の進展に伴う夾雑物の
混入、微細繊維の増加等により、従来の(メタ)アクリ
ルアミド系ポリマーを含有する製紙用薬品では十分な効
果が得られなくなってきている。このような状況下、生
産性の向上や紙力、サイズ度等の向上を図るために、更
なる製紙用薬品の改良が求められている。
製紙用薬品としての効果を高め、また(メタ)アクリル
アミド系ポリマーの生産性を高めるべく、低粘度で分散
性、流動性に富むポリマーを得るための化合物について
の提案もなされている。それらには公知の連鎖移動剤で
あるメルカプタン類や次亜リン酸、2−プロパノール等
のほかに、ポリマーの粘度を低下させる機能を持つモノ
マーとして2−プロペン−1−オール(即ち、アリルア
ルコール)、2−メチル−2−プロペン−1−オール
(即ち、メタリルアルコール)(特開平8−28334
1号公報)、2−プロペン−1−スルホン酸(塩)(即
ち、アリルスルホン酸(塩))、2−メチル−2−プロ
ペン−1−スルホン酸(塩)(即ち、メタリルスルホン
酸(塩))(特開平8−67715号公報、特開平8−
176990号公報、特開平8−269891号公報、
特開平8−283341号公報、特開平8−33342
7号公報等を参照)、2−メチル−2−プロペンニトリ
ル(即ち、メタクロニトリル)(特開2000−212
229号公報、特開2000−273387号公報)が
知られているが、ほとんどがノニオン性、またはアニオ
ン性である。
チオン性モノマーとして、2−プロペニルアミン(即
ち、アリルアミン)、2−メチル−2−プロペニルアミ
ン(即ち、メタリルアミン)が挙げられることもある
が、単独では十分なポリマーの低粘度化が行えず、実際
には公知の連鎖移動剤を併用している。例えば、2−プ
ロペニルアミンを使用した場合は、ポリマーの低粘度化
に2−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸(塩)を
使用している(特開平11−217792号公報等を参
照)。逆に単独で十分なポリマーの低粘度化を行おうと
した場合、多量に使用しなければならず、その場合に未
反応のモノマーが多量に残存するといった問題が生じ
る。
能を持つ化合物をイオン性の観点からみると、不十分な
選択肢しかなく、前記したような製紙用薬品としての高
い性能を示すことや、抄紙条件の悪化等に対応すること
は困難になってきている。
解質中で(メタ)アクリルアミドを主成分とし、2−メ
チル−2−プロペニルアミン(即ち、メタリルアミ
ン)、2−メチル−2−プロペニルアミンの無機酸もし
くは有機酸の塩類、または2−メチル−2−プロペニル
アミンとメチルクロライド、ベンジルクロライド、ジメ
チル硫酸、エピクロロヒドリンとの反応により得られる
2−メチル−2−プロペニルアンモニウム塩を含有した
モノマー水溶液を重合させることで、低粘度で分散性、
流動性に富む(メタ)アクリルアミド系ポリマーを製造
するための方法(特開平8−283341号公報、特開
平8−333427号公報)が提案されているが、本願
発明の一般式(1)に記載されているようなカチオン性
モノマーがポリマーの粘度を低下させる機能を持つこと
は知られていない。
粘度を低下させる機能を持つカチオン性モノマーを用い
て、紙力増強効果、濾水性向上効果、歩留り向上効果、
層間紙力向上効果、表面紙力向上効果、特にサイズ度向
上効果に優れる製紙用薬品、その製紙用薬品を含有する
紙、そのような製紙用薬品を構成するのに好適な(メ
タ)アクリルアミド系ポリマー、及び前記(メタ)アク
リルアミド系ポリマーの製造方法を提供することを目的
とする。
を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、ポリマーの粘
度を低下させる機能を持つモノマーとして本願発明の一
般式(1)で示される3級または4級のメタリルアンモ
ニウム塩を使用することで、未反応のモノマーが少なく
製紙用薬品として用いることができる(メタ)アクリル
アミド系ポリマーを製造することが可能であり、また下
記一般式(1)で示される3級または4級のメタリルア
ンモニウム塩を使用した(メタ)アクリルアミド系ポリ
マーを製紙用薬品として用いた場合、紙力増強効果、濾
水性向上効果、歩留り向上効果、層間紙力向上効果、表
面紙力向上効果、特にサイズ度向上効果に優れる製紙用
薬品が得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
ある本発明は、(1) 下記一般式(1)で示されるモ
ノマー(a)と、下記モノマー(b)と、下記モノマー
(c)とを重合してなることを特徴とする(メタ)アク
リルアミド系ポリマーである。 (a)一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基を表す(但し、R2〜R4のいずれか二種
および三種が水素原子である場合を除く。)。X− は
無機酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす。〕で示さ
れる化合物、(b)(メタ)アクリルアミド、(c)上
記一般式(1)で示されるモノマー(a)を除くイオン
性モノマー
明は、(2) 下記一般式(1)で示されるモノマー
(a)と、下記モノマー(b)と、下記モノマー(c)
と、架橋剤(d)とを重合してなることを特徴とする
(メタ)アクリルアミド系ポリマーである。 (a)一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基を表す(但し、R2〜R4のいずれか二種
および三種が水素原子である場合を除く。)。X−は無
機酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす。〕で示され
る化合物、(b)(メタ)アクリルアミド、(c)上記
一般式(1)で示されるモノマー(a)を除くイオン性
モノマー
明は、(3) 前記(1)に記載のモノマー(a)、モ
ノマー(b)、及びモノマー(c)よりなる群から選択
される少なくとも一種を重合させ、重合途中で残余のモ
ノマーを添加することを特徴とする前記(1)に記載の
(メタ)アクリルアミド系ポリマーの製造方法である。
明は、(4) 前記(2)に記載のモノマー(a)、モ
ノマー(b)、モノマー(c)、及び架橋剤(d)より
なる群から選択される少なくとも一種を重合させ、重合
途中で残余のモノマーを添加することを特徴とする前記
(2)に記載の(メタ)アクリルアミド系ポリマーの製
造方法である。
明は、(5) 下記一般式(1)で示されるモノマー
(a)と、下記モノマー(b)と、下記モノマー(c
1)と、下記モノマー(c2)と、架橋剤(d)とを重
合してなることを特徴とする(メタ)アクリルアミド系
ポリマーである。 (a) 一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基を表す(但し、R2〜R4のいずれか二種
および三種が水素原子である場合を除く。)。X− は
無機酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす。〕で示さ
れる化合物、(b)(メタ)アクリルアミド、(c1)
(メタ)アリルスルホン酸(塩)、(c2)上記モノマ
ー(a)と上記モノマー(c1)を除くイオン性モノマ
ー
明は、(6) 前記(5)に記載のモノマー(a)、モ
ノマー(b)、モノマー(c1)、モノマー(c2)、
及び架橋剤(d)よりなる群から選択される少なくとも
一種を重合させ、重合途中で残余のモノマーを添加する
ことを特徴とする前記(5)に記載の(メタ)アクリル
アミド系ポリマーの製造方法である。
明は、(7) 前記重合が(e)尿素類化合物の存在下
で行われてなることを特徴とする前記(1)、(2)、
及び(5)のいずれかに記載の(メタ)アクリルアミド
系ポリマーである。
明は、(8) 前記重合が(e)尿素類化合物の存在下
で行われることを特徴とする前記(3)、(4)、及び
(6)のいずれかに記載の(メタ)アクリルアミド系ポ
リマーの製造方法である。
明は、(9) 前記(1)、(2)、(5)、及び
(7)のいずれか一項に記載の(メタ)アクリルアミド
系ポリマーを含有する製紙用薬品である。
明は、(10) 前記(1)、(2)、(5)、及び
(7)のいずれかに記載の(メタ)アクリルアミド系ポ
リマーを含有する製紙用薬品が紙力増強剤であることを
特徴とする前記(9)に記載の製紙用薬品である。
明は、(11) 前記(9)又は(10)に記載の製紙
用薬品を含有する紙である。
下記一般式(1)で示される化合物であり、これらは一
種単独で用いても良いし、二種以上を併用しても良い。
また、これらは粉体でも、溶液でも使用することができ
る。 (a)一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基である(但し、R2〜R4のいずれか二種
および三種が水素原子である場合を除く。)。X−は無
機酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす。〕
あり、具体的にはメチレン基(−CH2−)、エチレン
基(−CH2CH2−)、プロピレン基(−CH2CH
2CH2−)、ブチレン基(−CH2CH2CH2CH
2−)であり、メチレン基が好ましい。前記R2〜R4は
水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以下
のアルキル基(但しR2〜R4のいずれか二種および三種
が水素原子である場合を除く。)、好ましくは炭素数2
2以下のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルキル
アミン基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、
アルキルアミド基、アリール基、またはR2〜R4のいず
れか二つが結合して環状構造になった基である。具体的
には、R2〜R4がメチル基、エチル基、ブチル基、ステ
アリル基、ヒドロキシエチル基、ベンジル基であり、こ
れらは同一の置換基であっても良いし、異なる置換基の
組み合わせであっても良い。環状構造の具体例として、
窒素原子、R3、及びR4によるモルホリン骨格構造が
挙げられる。またR2〜R 4のいずれか一種、二種、又
は三種がヒドロキシエチル基であり、残るR2〜R 4が
水素原子またはメチル基であることがより好ましい。
酸、及び硝酸等の無機酸類、又はギ酸、酢酸、シュウ
酸、及びプロピオン酸等のカルボン酸を始めとする有機
酸類におけるアニオンであり、Cl−、Br−、I−で
あることが好ましく、Cl−であることがより好まし
い。
(a)としては、例えば、2−プロペン−1−アミニウ
ム,N,N,N,2−テトラメチル,クロライド、2−
プロペン−1−アミニウム,N,N−ジエチル−2−メ
チル,ハイドロクロライド、2−プロペン−1−アミニ
ウム,N,N,N−トリエチル−2−メチル,クロライ
ド、2−プロペン−1−アミニウム,N,N,N−トリ
ブチル−2−メチル,クロライド、2−プロペン−1−
アミニウム,N,N,2−トリメチル−N−オクタデシ
ル,クロライド、ベンゼンメタンアミニウム,N,N−
ジメチル−N−(2−メチル−2−プロペニル),クロ
ライド、N−メチル−N−(2−メチル−2−プロペニ
ル)モルホリニウム クロライド、2−プロペン−1−
アミニウム,N−ヒドロキシエチル−N,N,2−トリ
メチル,クロライド、2−プロペン−1−アミニウム,
N,N−ジヒドロキシエチル−N,2−ジメチル,クロ
ライド、2−プロペン−1−アミニウム,N−ヒドロキ
シエチル−N,2−ジメチル,ハイドロクロライドを挙
げることができる。
(メタ)アクリルアミドは、2−プロペンアミド(即
ち、アクリルアミド)、又は2−メチル−2−プロペン
アミド(即ち、メタクリルアミド)である。より好まし
いモノマー(b)は2−プロペンアミドである。これら
は、粉体でも、溶液でも使用することができる。
般式(1)で示されるモノマー(a)を除くイオン性モ
ノマーとしては、アニオン性モノマー、及びカチオン性
モノマーが挙げられ、これらは一種単独で、又は二種以
上を用いることができ、求めるポリマーの性質によって
種々選択できる。
キシル基含有モノマー(これは、カルボキシル基を含有
する重合性ビニルモノマーと言う意味である。)、スル
ホン酸基含有モノマー(これは、スルホン酸基を含有す
る重合性ビニルモノマーと言う意味である。)、リン酸
基含有モノマー(これは、リン酸基を含有する重合性ビ
ニルモノマーと言う意味である。)が挙げられる。
は、2−プロペン酸(即ち、アクリル酸)、2−メチル
−2−プロペン酸(即ち、メタクリル酸)、トランス−
3−フェニルプロペン酸(即ち、けい皮酸)、及びトラ
ンス−2−ブテン酸(即ち、クロトン酸)等の不飽和モ
ノカルボン酸、N−(1−カルボキシルメチロール)−
2−プロペンアミド(即ち、2−アクリルアミドグリコ
リック酸)、及びN−(1−カルボキシルメチロール)
−2−メチル−2−プロペンアミド(即ち、2−メタク
リルアミドグリコリック酸)等のグリオキシル酸、トラ
ンス−2−ブテンディオイックアシッド(即ち、フマル
酸)、シス−2−ブテンディオイックアシッド(即ち、
マレイン酸)、2−メチレンブタンディオイックアシッ
ド(即ち、イタコン酸)、(Z)−2−メチル−2−ブ
テンディオイックアシッド(即ち、シトラコン酸)、及
びトランス,トランス−2,4−ヘキサジエンディオイ
ックアシッド(即ち、ムコン酸)等の不飽和ジカルボン
酸、プロペン−シス−1,2,3−トリカルボン酸(即
ち、アコニット酸)、3−ブテン−1,2,3−トリカ
ルボン酸、及び4−ペンテン−1,2,4−トリカルボ
ン酸等の不飽和トリカルボン酸、1−ペンテン−1,
1,4,4−テトラカルボン酸、4−ペンテン−1,
2,3,4−テトラカルボン酸、及び3−ヘキセン−
1,1,6,6−テトラカルボン酸等の不飽和テトラカ
ルボン酸が挙げられる。
例えば、エチレンスルホン酸(即ち、ビニルスルホン
酸)、4−エチレンベンゼンスルホン酸(即ち、スチレ
ンスルホン酸)、2−プロペン−1−スルホン酸(即
ち、アリルスルホン酸)、2−メチル−2−プロペン−
1−スルホン酸(即ち、メタリルスルホン酸)、及び2
−メチル−N−プロペノイル−2−アミノプロパンスル
ホン酸(即ち、2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸)等が挙げられる。
ンホスホン酸(即ち、ビニルホスホン酸)、及び1−フ
ェニルエチレンホスホン酸(即ち、1−フェニルビニル
ホスホン酸)等が挙げられる。
ホン酸基含有モノマー、及びリン酸基含有モノマーの塩
類も使用することができる。前記カルボキシル基含有モ
ノマー、前記スルホン酸基含有モノマー、又は前記リン
酸基含有モノマーの塩としてはアルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩、及びアンモニウム塩等が挙げられる。
種以上を併用しても良い。
ニオン性モノマーは不飽和ジカルボン酸であり、より好
ましくは2−メチレンブタンディオイックアシッド(即
ち、イタコン酸)である。
ミノ基を有するビニルモノマー、2級アミノ基を有する
ビニルモノマー、3級アミノ基を有するビニルモノマ
ー、及び4級アンモニウム塩類を有するビニルモノマー
等が挙げられる。
としては、2−プロペニルアミン(即ち、アリルアミ
ン)、2−メチル−2−プロペニルアミン(即ち、メタ
リルアミン)、及びこれらの塩等を挙げることができ
る。これらの塩類としては塩酸塩、及び硫酸塩等の無機
酸塩類、並びにギ酸塩、及び酢酸塩等の有機酸塩類が挙
げられる。
としては、ジ(2−プロペニル)アミン(即ち、ジアリ
ルアミン)、ジ(2−メチル−2−プロペニル)アミン
(即ち、ジメタリルアミン)、及びこれらの塩等を挙げ
ることができる。これらの塩類としては塩酸塩、及び硫
酸塩等の無機酸塩類、並びにギ酸塩、及び酢酸塩等の有
機酸塩類が挙げられる。
ノマーとして、2−プロペニルアミン(即ち、アリルア
ミン)、及び2−メチル−2−プロペニルアミン(即
ち、メタアリルアミン)等の前記1級アミノ基を有する
ビニルモノマーと、メチルクロライド、及びメチルブロ
マイド等のアルキルハライド、ベンジルクロライド、及
びベンジルブロマイド等のアラルキルハライド、ジメチ
ル硫酸、及びジエチル硫酸等のジアルキル硫酸、エピク
ロロヒドリン等のいずれかとの反応により2級アミンの
酸塩としたモノマーが挙げられる。
としては、例えばN,N−ジメチル−2−プロペロイロ
キシエチルアミン(即ち、ジメチルアミノエチルアクリ
レート)、N,N−ジメチル−2−(2−メチルプロペ
ロイロキシ)エチルアミン(即ち、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート)、N,N−ジエチル−2−プロペロ
イロキシエチルアミン(即ち、ジエチルアミノエチルア
クリレート)、N,N−ジエチル−2−(2−メチルプ
ロペロイロキシ)エチルアミン(即ち、ジエチルアミノ
エチルメタクリレート)、N,N−ジメチル−3−プロ
ペロイロキシプロピルアミン(即ち、ジメチルアミノプ
ロピルアクリレート)、N,N−ジメチル−3−(2−
メチルプロペロイロキシ)プロピルアミン(即ち、ジメ
チルアミノプロピルメタクリレート)、N,N−ジエチ
ル−3−プロペロイロキシプロピルアミン(即ち、ジエ
チルアミノプロピルアクリレート)、及びN,N−ジエ
チル−3−(2−メチルプロペロイロキシ)プロピルア
ミン(即ち、ジエチルアミノプロピルメタクリレート)
等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート
類、N,N−ジメチル−3−プロペロイルアミノプロピ
ルアミン(即ち、ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ド)、N,N−ジメチル−3−(2−メチルプロペロイ
ルアミノ)プロピルアミン(即ち、ジメチルアミノプロ
ピルメタクリルアミド)、N,N−ジエチル−3−プロ
ペロイルアミノプロピルアミン(即ち、ジエチルアミノ
プロピルアクリルアミド)、及びN,N−ジエチル−3
−(2−メチルプロペロイルアミノ)プロピルアミン
(即ち、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド)等
のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド
類、並びにこれらの塩等を挙げることができる。これら
の塩類としては塩酸塩、及び硫酸塩等の無機酸塩類、並
びにギ酸塩、及び酢酸塩等の有機酸塩類が挙げられる。
ノマーとして、ジ(2−プロペニル)アミン(即ち、ジ
アリルアミン)、及びジ(2−メチル−2−プロペニ
ル)アミン(即ち、ジメタリルアミン)等の前記2級ア
ミノ基を有するビニルモノマーと、メチルクロライド、
及びメチルブロマイド等のアルキルハライド、ベンジル
クロライド、及びベンジルブロマイド等のアラルキルハ
ライド、ジメチル硫酸、及びジエチル硫酸等のアルキル
硫酸、エピクロロヒドリン等のいずれかとの反応により
3級アミンの酸塩としたモノマーが挙げられる。
モノマーとしては、N,N−ジメチル−N,N−ジ(2
−プロペニル)アンモニウムクロライド(即ち、ジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド)、N,N−ジメチ
ル−N,N−ジ(2−メチル−2−プロペニル)アンモ
ニウムクロライド(即ち、ジメタリルジメチルアンモニ
ウムクロライド)、N,N−ジエチル−N,N−ジ(2
−プロペニル)アンモニウムクロライド(即ち、ジアリ
ルジエチルアンモニウムクロライド)、及びN,N−ジ
エチル−N,N−ジ(2−メチル−2−プロペニル)ア
ンモニウムクロライド(即ち、ジエチルジメタリルアン
モニウムクロライド)等が挙げられる。
ビニルモノマーとして、前記3級アミノ基を有するビニ
ルモノマーと4級化剤との反応によって得られるビニル
モノマーが挙げられる。前記4級化剤としては、メチル
クロライド、及びメチルブロマイド等のアルキルハライ
ド、ベンジルクロライド、及びベンジルブロマイド等の
アラルキルハライド、ジメチル硫酸、及びジエチル硫酸
等のアルキル硫酸、エピクロロヒドリン、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、並びにグリシジルトリアルキルアンモニウムクロ
ライド等が挙げられる。具体的にはN,N,N−トリメ
チル−2−[(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]
エタンアミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライド)、N,
N,N−トリメチル−2−[(2−メチル−1−オキソ
−2−プロペニル)オキシ]エタンアミニウムクロライ
ド(即ち、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド)、N,N−ジメチル−N−[2
[(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベ
ンゼンメタンアミニウムクロライド(即ち、アクリロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド)、N,N−ジメチル−N−[2[(2−メチル−1
−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼン
メタンアミニウムクロライド(即ち、メタクリロイルオ
キシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド)、N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキソ−2
−プロペニル)オキシ]プロピル]ベンゼンメタンアミ
ニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシプロピル
ジメチルベンジルアンモニウムクロライド)、及びN,
N−ジメチル−N−[2[(2−メチル−1−オキソ−
2−プロペニル)オキシ]プロピル]ベンゼンメタンア
ミニウムクロライド(即ち、メタクリロイルオキシプロ
ピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド)等が挙
げられる。
級アミノ基、又は4級アンモニウム塩類を有するビニル
モノマーは一種単独で用いても良いし、二種以上を併用
しても良い。
(メタ)アリルスルホン酸(塩)は、2−プロペン−1
−スルホン酸(即ち、アリルスルホン酸)、2−メチル
−2−プロペン−1−スルホン酸(即ち、メタリルスル
ホン酸)、及びこれらスルホン酸モノマーのアルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩、及びアンモニウム塩等であ
り、より好ましいモノマー(c1)は2−メチル−2−
プロペン−1−スルホン酸のナトリウム塩である。これ
らは、粉体でも、溶液でも使用することができる。
飽和結合を持つ、ジ(メタ)アクリレート類、ビス(メ
タ)アクリルアミド類、ジビニルエステル類、ビニル基
と連鎖移動点とを持つことで架橋作用を持つモノマー、
並びにビニル基と反応性基とを持つことで架橋作用を持
つモノマー等の2官能性モノマー、3官能性ビニルモノ
マー、及び4官能性ビニルモノマー等の多官能性ビニル
モノマー等を挙げることができる。なお、この発明にお
いては架橋剤(d)なる用語を使用するが、この架橋剤
(d)は重合性を有するモノマーでもある。また架橋剤
(d)として前記の他に水溶性アジリジニル化合物、水
溶性多官能エポキシ化合物、及びシリコン系化合物等も
挙げることができ、これらは、一種単独で用いても良い
し、二種以上を併用してもよい。
例えば、1,2−ジ(プロペロイロキシ)エタン(即
ち、エチレングリコールジアクリレート)、1,2−ジ
(2−メチルプロペロイロキシ)エタン(即ち、エチレ
ングリコールジメタクリレート)、1−プロペロイロキ
シ−2−(2−プロペロイロキシエトキシ)エタン(即
ち、ジエチレングリコールジアクリレート)、1−(2
−メチルプロペロイロキシ)−2−(2−(2−メチル
プロペロイロキシ)エトキシ)エタン(即ち、ジエチレ
ングリコールジメタクリレート)、1,2−ジ(2−プ
ロペロイロキシエトキシ)エタン(即ち、トリエチレン
グリコールジアクリレート)、1,2−ジ(2−(2−
メチルプロペロイロキシ)エトキシ)エタン(即ち、ト
リエチレングリコールジメタクリレート)、1,2−ジ
(プロペロイロキシ)プロパン(即ち、プロピレングリ
コールジアクリレート)、1,2−ジ(2−メチルプロ
ペロイロキシ2−メチルプロペロイロキシ)プロパン
(即ち、プロピレングリコールジメタクリレート)、
1,2−ジプロペロイロキシ−3−プロパノール(即
ち、グリセリンジアクリレート)、1,3−ジプロペロ
イロキシ−2−プロパノール(即ち、グリセリンジアク
リレート)、1,2−ジ(2−メチルプロペロイロキ
シ)−3−プロパノール(即ち、グリセリンジメタクリ
レート)、及び1,3−ジ(2−メチルプロペロイロキ
シ)−2−プロパノール(即ち、グリセリンジメタクリ
レート)等を挙げることができ、これらは一種単独で用
いても良いし、二種以上を併用しても良い。
は、例えばジ(プロペロイルアミノ)メタン(即ち、
N,N−メチレンビスアクリルアミド)、ジ(2−メチ
ルプロペロイルアミノ)メタン(即ち、N,N−メチレ
ンビスメタクリルアミド)、1,2−ジ(プロペロイル
アミノ)エタン(即ち、エチレンビスアクリルアミ
ド)、1,2−ジ(2−メチルプロペロイルアミノ)エ
タン(即ち、エチレンビスメタクリルアミド)、1,6
−ジ(プロペロイルアミノ)ヘキサン(即ち、ヘキサメ
チレンビスアクリルアミド)、1,6−ジ(2−メチル
プロペロイルアミノ)へキサン(即ち、ヘキサメチレン
ビスメタクリルアミド)、ジ(プロペロイルアミノ)エ
タノイックアシッド(即ち、N,N−ビスアクリルアミ
ド酢酸)、ジ(プロペロイルアミノ)エタノイルオキシ
メタン(即ち、N,N−ビスアクリルアミド酢酸メチ
ル)、(ジ(プロペロイルアミノ)メチル)ベンゼン
(即ち、N,N−ベンジリデンビスアクリルアミド)、
及びN,N−ビス(プロペロイルアミノメチル)カルボ
ニルジアミド(即ち、N,N−ビス(アクリルアミドメ
チレン)尿素)等を挙げることができ、これらは一種単
独で用いても良いし、二種以上を併用しても良い。
ば、ジエチニルヘキサンディオネート(即ち、アジピン
酸ジビニル)、ジエチニルデカンディオネート(即ち、
セバシン酸ジビニル)、ジ(2−プロペニル)−トラン
ス−2−ブテンディオネート(即ち、ジアリルフタレー
ト)、ジ−(2−プロペニル)−シス−2−ブテンディ
オネート(即ち、ジアリルマレート)、及びジ−(2−
プロペニル)ブタンディオネート(即ち、ジアリルサク
シネート)等を挙げることができ、これらは一種単独で
用いても良いし、二種以上を併用しても良い。
えば、(2−プロペニル)プロペネート(即ち、アリル
アクリレート)、2−メチル−(2−プロペニル)プロ
ペネート(即ち、アリルメタクリレート)、1,4−ジ
エチニルベンゼン(即ち、ジビニルベンゼン)、及び
1,4−ジ(2−メチル−エチリル)ベンゼン(即ち、
ジイソプロペニルベンゼン)等を挙げることができ、こ
れらは一種単独で用いても良いし、二種以上を併用して
も良い。
架橋作用を持つモノマーとしては、例えば、N,N−ジ
メチル−2−プロペンアミド(即ち、N,N−ジメチル
メタアクリルアミド)、N,N−ジメチル−2−メチル
−2−プロペンアミド(即ち、N,N−ジメチルメタク
リルアミド)、N,N−ジエチル−2−プロペンアミド
(即ち、N,N−ジエチルアクリルアミド)、及びN,
N−ジエチル−2−メチル−2−プロペンアミド(即
ち、N,N−ジエチルメタクリルアミド)等を挙げるこ
とができ、これらは一種単独で用いても良いし、二種以
上を併用しても良い。
橋作用を持つモノマーとしては、例えば、N−メチロー
ル−2−プロペンアミド(即ち、N−メチロールアクリ
ルアミド)、(1,2−エポキシプロピル)プロペネー
ト(即ち、グリシジルアクリレート)、及び(1,2−
エポキシプロピル) 2−メチル−プロペネート(即
ち、グリシジルメタクリレート)等を挙げることがで
き、これらは一種単独で用いても良いし、二種以上を併
用しても良い。
えば、トリ(プロペロイロキシ)メタン(即ち、トリア
クリルホルマール)、トリ(2−プロペニル)−1,
3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)
−トリオン(即ち、トリアリルイソシアヌレート)、
N,N−ジ(2−プロペニル)−2−プロペンアミド
(即ち、N,N−ジアリルアクリルアミド)、N,N−
ジ(2−プロペニル)−2−メチル−2−プロペンアミ
ド(即ち、N,N−ジアリルメタクリルアミド)、トリ
(2−プロペニル)アミン(即ち、トリアリルアミ
ン)、及びトリ(2−プロペニル) 1,2,4−ベン
ゼントリカルボキシレート(即ち、トリアリルトリメリ
テート)等を挙げることができ、これらは一種単独で用
いても良いし、二種以上を併用しても良い。
えば、1,3−ジ(プロペロイロキシ)−2,2−ジ
(プロペロイロキシメチル)プロパン(即ち、テトラメ
チロールメタンテトラアクリレート)、テトラ(2−プ
ロペニル) 1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボキ
シレート(即ち、テトラアリルピロメリテート)、N,
N,N’,N’−テトラ(2−プロペニル)−1,4−
ジアミノブタン(即ち、N,N,N’,N’−テトラア
リル−1,4−ジアミノブタン)、テトラ(2−プロペ
ニル)アミン(塩)(即ち、テトラアリルアミン
(塩))、及び1,1,2,2−テトラ(プロペニル)
オキシエタン(即ち、テトラアリルオキシエタン)等を
挙げることができ、これらは一種単独で用いても良い
し、二種以上を併用しても良い。
例えば、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジ
ニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−
β−アジリジニルプロピオネート、及び4,4’−ビス
(エチレンイミンカルボニルアミノ)ジフェニルメタン
等を挙げることができ、これらは一種単独で用いても良
いし、二種以上を併用しても良い。
は、例えば、(ポリ)エチレングリコールジグリシジル
エーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジル
エーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、
及び(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル等を挙
げることができ、これらは一種単独で用いても良いし、
二種以上を併用しても良い。
3−(プロペロイロキシ)メチルトリメトキシシラン
(即ち、3−アクリロイロキシメチルトリメトキシシラ
ン)、3−(2−メチルプロペロイロキシ)メチルトリ
メトキシシラン(即ち、3−メタクリロイロキシメチル
トリメトキシシラン)、3−(プロペロイロキシ)プロ
ピルジメトキシメチルシラン(即ち、3−アクリロイロ
キシプロピルジメトキシメチルシラン)、3−(2−メ
チルプロペロイロキシ)プロピルジメトキシメチルシラ
ン(即ち、3−メタクリロイロキシプロピルジメトキシ
メチルシラン)、3−(プロペロイロキシ)プロピルト
リメトキシシラン(即ち、3−アクリロイロキシプロピ
ルトリメトキシシラン)、3−(2−メチルプロペロイ
ロキシ)プロピルトリメトキシシラン(即ち、3−メタ
クリロイロキシプロピルトリメトキシシラン)、3−
(プロペロイロキシ)プロピルメチルジクロロシラン
(即ち、3−アクリロイロキシプロピルメチルジクロロ
シラン)、3−(2−メチルプロペロイロキシ)プロピ
ルメチルジクロロシラン(即ち、3−メタクリロイロキ
シプロピルメチルジクロロシラン)、3−(プロペロイ
ロキシ)オクタデシルトリアセトキシシラン(即ち、3
−アクリロイロキシオクタデシルトリアセトキシシラ
ン)、3−(2−メチルプロペロイロキシ)オクタデシ
ルトリアセトキシシラン(即ち、3−メタクリロイロキ
シオクタデシルトリアセトキシシラン)、3−(プロペ
ロイロキシ)−2,5−ジメチルヘキシルジアセトキシ
メチルシラン(即ち、3−アクリロイロキシ−2,5−
ジメチルヘキシルジアセトキシメチルシラン)、3−
(2−メチルプロペロイロキシ)−2,5−ジメチルヘ
キシルジアセトキシメチルシラン(即ち、3−メタクリ
ロイロキシ−2,5−ジメチルヘキシルジアセトキシメ
チルシラン)、及びビニルジメチルアセトキシシラン等
を挙げることができ、これらは一種単独で用いても良い
し、二種以上を併用しても良い。
マー(a)、モノマー(b)、モノマー(c)、及び架
橋剤(d)以外の他のモノマー(「モノマー(f)」と称
することがある。)を使用することもできる。このモノ
マー(f)の例としては、ノニオン性ビニルモノマーを
挙げることができる。ノニオン性ビニルモノマーとして
は、例えば、N−置換−プロペンアミド(即ち、N−置
換−アクリルアミド)、N−置換−2−メチル−プロペ
ンアミド(即ち、N−置換−メアクリルアミド)、プロ
ペロイロキシアルキル(即ち、アクリル酸エステル)、
2−メチルプロペロイロキシアルキル(即ち、メタクリ
ル酸エステル)、プロペロイロキシヒドロキシアルキル
(即ち、アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル)、2
−メチルプロペロイロキシヒドロキシアルキル(即ち、
メタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル)、2−プロ
ペンニトリル(即ち、アクリロニトリル)、2−メチル
−2−プロペンニトリル(即ち、メタクリロニトリ
ル)、1−フェニルエチレン(即ち、スチレン)、スチ
レン誘導体、1−アセトキシエチレン(即ち、酢酸ビニ
ル)、1−プロピオキシエチレン(即ち、プロピオン酸
ビニル)、及び1−メトキシエチレン(即ち、メチルビ
ニルエーテル)等を挙げることができ、これらは一種単
独で用いても良いし、二種以上を併用しても良い。
ド(即ち、N−置換−アクリルアミド)、N−置換−2
−メチルプロペンアミド(即ち、N−置換−メタクリル
アミド)としては、N−メチルプロペンアミド(即ち、
N−メチルアクリルアミド)、N−メチル−2−メチル
プロペンアミド(即ち、N−メチルメタクリルアミ
ド)、N−エチルプロペンアミド(即ち、N−エチルア
クリルアミド)、N−エチル−2−メチルプロペンアミ
ド(即ち、N−エチルメタクリルアミド)、N−(2−
プロピル)プロペンアミド(即ち、N−イソプロピルア
クリルアミド)、N−(2−プロピル)−2−メチルプ
ロペンアミド(即ち、N−イソプロピルメタクリルアミ
ド)、N−(t−オクチル)プロペンアミド(即ち、N
−t−オクチルアクリルアミド)、及びN−(t−オク
チル)−2−メチルプロペンアミド(即ち、N−t−オ
クチルメタクリルアミド)等を挙げることができる。
ては例えば、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、エチレン
チオ尿素、及びグアニジル尿素のリン酸塩、硫酸塩等が
挙げられる。これらは一種単独で用いても良いし、二種
以上を併用しても良い。中でも、尿素が好ましい。尿素
類化合物の一部を重合中、もしくは重合後、添加しても
良い。また、尿素類化合物の全量を重合終了後に添加し
てもよいが、製紙用薬品の性能面から見て、重合開始前
に加えておくのが望ましい。
リマーにおける前記モノマー(a)、モノマー(b)、
モノマー(c)(即ち、モノマー(c1)、及びモノマ
ー(c2))、及び架橋剤(d)の各成分の配合量は、
得られる(メタ)アクリルアミド系ポリマーを含有する
製紙用薬品を使用して紙を製造した場合における、紙の
内部結合強度、破裂強度等の紙力や、抄紙時の濾水性や
微細繊維、填料等の歩留等の性能を十分に考慮して決定
することができる。
クリルアミド系ポリマーの性状の面からは、前記モノマ
ー(a)、モノマー(b)、及びモノマー(c)を用い
る場合には、前記モノマー(a)、モノマー(b)、及
びモノマー(c)の各成分の総和100モル%に対し、
モノマー(a)が通常0.01〜5モル%、好ましくは
0.01〜2モル%、モノマー(b)が通常55〜9
9.89モル%、好ましくは78〜98.99モル%、
モノマー(c)が通常0.1〜40モル%、好ましくは
1〜20モル%であり、アニオン性モノマー、カチオン
性モノマーの比率は製紙用薬品の性能の面から、任意に
選択できる。また、前記モノマー(a)、モノマー
(b)、及びモノマー(c)と共重合することができる
前記以外の他のモノマー(f)は、5モル%以下で使用
することができる。
ノマー(c)、及び架橋剤(d)の成分を用いる場合に
は、前記モノマー(a)、モノマー(b)、モノマー
(c)、及び架橋剤(d)の各成分の総和100モル%
に対し、モノマー(a)が通常0.01〜5モル%、好
ましくは0.01〜2モル%、モノマー(b)が通常5
2〜99.889モル%、好ましくは77〜98.98
5モル%、モノマー(c)が通常0.1〜40モル%、
好ましくは1〜20モル%であり、アニオン性モノマ
ー、カチオン性モノマーの比率は製紙用薬品の性能の面
から、任意に選択でき、架橋剤(d)が通常0.001
〜3モル%、好ましくは0.005〜1モル%である。
また、前記モノマー(a)、モノマー(b)、モノマー
(c)、及び架橋剤(d)と共重合することができる前
記以外の他のモノマー(f)は、5モル%以下で使用す
ることができる。
ノマー(c1)、モノマー(c2)、及び架橋剤(d)
の各成分を用いる場合には、前記モノマー(a)、モノ
マー(b)、モノマー(c1)、モノマー(c2)、及
び架橋剤(d)の各成分の総和100モル%に対し、モ
ノマー(a)が通常0.01〜5モル%、好ましくは
0.01〜2モル%、モノマー(b)が通常52〜9
9.889モル%、好ましくは77〜98.985モル
%、モノマー(c1)が通常0.01〜2モル%、好ま
しくは0.01〜1モル%、モノマー(c2)が通常
0.09〜38モル%、好ましくは0.99〜19モル
%であり、アニオン性モノマー、カチオン性モノマーの
比率は製紙用薬品の性能の面から、任意に選択でき、架
橋剤(d)が通常0.001〜3モル%、好ましくは
0.005〜1モル%である。また、モノマー(a)、
モノマー(b)、モノマー(c1)、モノマー(c
2)、及び架橋剤(d)と共重合することができる前記
以外の他のモノマー(f)は、5モル%以下で使用する
ことができる。
ノマーの重量に対して、固形分の50重量%以下、より
好ましくは30重量%以下が望ましい。尿素類化合物の
存在下で、本発明の重合を行うことにより、更に紙力増
強等の効果に優れる(メタ)アクリルアミド系ポリマー
を合成することができる。また、これらの尿素類化合物
を添加することにより、製紙用薬品の粘度安定性が向上
するという特徴も併せ持つ。
の重合方法を採用することができる。重合において重合
開始剤を用いる場合には、従来から公知の重合開始剤を
用いることができる。具体的には、過硫酸ナトリウム、
過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸
塩、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、tert−ブチル
ハイドロパーオキサイド、及びジ−tert−ブチルパ
ーオキサイド等の過酸化物、臭素酸ナトリウム、及び臭
素酸カリウム等の臭素酸塩、過ホウ素酸ナトリウム、及
び過ホウ素酸アンモニウム等の過ホウ素酸塩、過炭酸ナ
トリウム、過炭酸カリウム、及び過炭酸アンモニウム等
の過炭酸塩、並びに過リン酸ナトリウム、過リン酸カリ
ウム、及び過リン酸アンモニウム等の過リン酸塩を使用
することができる。これらは、一種単独でも使用できる
が、二種以上組み合わせて使用しても良く、また、還元
剤と併用してレドックス系重合剤として使用することも
できる。前記還元剤としては、亜硫酸ナトリウム等の亜
硫酸塩、亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸水素塩、及び
メタ重亜硫酸ナトリウム等のメタ重亜硫酸塩、N,N,
N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等の有機ア
ミン、並びにアルドース等の還元糖等を挙げることがで
きる。また、これらの還元剤は一種を単独で用いても良
いし、二種以上併用しても良い。また、上記以外とし
て、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス
−(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾ
ビス−(2,4’−ジメチルバレロニトリル)、1,1
−アゾビス−(シクロヘキサン−1−カルボニトリ
ル)、2,2’−アゾビス−[2−メチル−N−(2−
ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、及び4,4’
−アゾビス−(4−シアノペンチオニックアシッド)
(即ち、4,4’−アゾビス−(4−シアノ吉草
酸))、並びにその塩等のアゾ系重合開始剤を用いるこ
ともできる。通常、重合開始剤を、モノマー溶液に添加
し重合を開始する。但し、未反応のモノマーの低減を目
的として、重合開始剤の一部を重合途中に追添加しても
良い。また放射線、電子線、又は紫外線を照射する方法
を用いることができる。またこれらの手法は一種単独で
も使用できるが、二種以上組み合わせて使用しても良
い。
じて従来公知の連鎖移動剤を適宜使用できる。
1個ないし複数個の水酸基を有する化合物、分子内に1
個ないし複数個のメルカプト基を有する化合物、及び分
子内に1個または複数個の炭素―炭素不飽和結合を有す
る化合物等を挙げることができる。
有する化合物として、例えばエタノール、2−プロパノ
ール、ブタノール、エチレングリコール、及びグリセリ
ン等のアルコール類、並びにポリエチレンオキサイド、
及びポリグリセリン等のオリゴマー及びポリマー類、並
びにグルコース、アスコルビン酸、及びショ糖等の糖
類、並びにビタミン類を挙げることができる。
ト基を有する化合物として、例えば、ブチルメルカプタ
ン、メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグ
リコール酸アルキルエステル、メルカプトプロピオン
酸、メルカプトプロピオン酸アルキルエステル、チオグ
リセリン、及びシステアミン等、並びにその塩等を挙げ
ることができる。
素不飽和結合を有する化合物として例えば2−プロペノ
ール(即ち、アリルアルコール)、2−メチル−2−プ
ロペノール(即ち、メタリルアルコール)、及びそのエ
ステル誘導体、2−プロペニルハライド(即ち、アリル
ハライド)、2−メチル−2−プロペニルハライド(即
ち、メタリルハライド)、3−ブテニックアシッド(即
ち、アリルカルボン酸)、3−メチル−3−ブテニック
アシッド(即ち、メタリルカルボン酸)、及びそのエス
テル誘導体、2−プロペニルスルフィド類(即ち、アリ
ルスルフィド類)、2−メチル−2−プロペニルスルフ
ィド類(即ち、メタリルスルフィド類)、2−プロペニ
ルメルカプタン類(即ち、アリルメルカプタン類)、及
び2−メチル−2−プロペニルメルカプタン類(即ち、
メタリルメルカプタン類)等を挙げることができる。
チルパーオキサイド等の過酸化物や、次亜リン酸を挙げ
ることができる。
ポリマーの合成は、通常、次の(i)、(ii)、また
は(iii)に記載する手順に従って行われる。
ス雰囲気下、所定の反応容器にモノマー類と、溶媒であ
る水(有機溶媒を併用することがあっても良い)と、必
要に応じて上記連鎖移動剤とを仕込み、攪拌下、上記重
合開始剤を加えて重合を開始することで、本発明の(メ
タ)アクリルアミド系ポリマーが得られる。
モノマー類をモノマー類(A)とモノマー類(B)とに
分割し、窒素等の不活性ガス雰囲気下、所定の反応容器
にモノマー類(A)と、溶媒である水(有機溶媒を併用
することがあっても良い)と、必要に応じて上記連鎖移
動剤とを仕込み、攪拌下、上記重合開始剤を加えて重合
を開始する。このモノマー類(A)、及びモノマー類
(B)と、本発明におけるモノマー(a)、モノマー
(b)、モノマー(c)、及び架橋剤(d)との関連に
ついては、後述する。次いで、上記モノマー類(A)の
重合開始直後、もしくは重合途中、もしくは重合終了後
に、モノマー類(B)を添加する。モノマー類(B)の
添加後、更に加熱、重合することで、本発明の(メタ)
アクリルアミド系ポリマーが得られる。ここでモノマー
類(B)の添加は一度に行っても良いし、モノマー類
(B)の成分を分割して多段階で添加しても良いし、モ
ノマー類(B)を水溶液(有機溶媒を併用することがあ
っても良い)として添加しても良い。またモノマー類
(B)が液体、あるいは水溶液(有機溶媒を併用するこ
とがあっても良い)であれば、滴下を行っても良い。
性ガス雰囲気下、所定の反応容器に溶媒である水(有機
溶媒を併用することがあっても良い)、必要に応じて上
記連鎖移動剤を仕込み、攪拌下、モノマー類と、溶媒で
ある水(有機溶媒を併用することがあっても良い)と、
必要に応じて上記連鎖移動剤とを仕込んだ溶液を滴下
し、同時に上記重合開始剤を加えて重合を開始する。滴
下終了後、必要に応じて更に加熱し、これによって重合
することで、本発明の(メタ)アクリルアミド系ポリマ
ーが得られる。
モノマーを一括して反応容器に入れたものを重合させる
こと、または全モノマーを反応容器に滴下することで重
合させることもできるが、本発明におけるモノマー
(a)、モノマー(b)、モノマー(c)、及び架橋剤
(d)からなるモノマー類を、モノマー類(A)とモノ
マー類(B)とに分けて分割添加重合することが好まし
い。この場合、初期段階で重合させるモノマー類をモノ
マー類(A)、重合途中で添加する残余のモノマー類を
モノマー類(B)とする。
びモノマー(c)の各成分よりなる群から選択される少
なくとも一種を重合させ、重合途中で残余のモノマーを
添加することを特徴とする本発明に係る(メタ)アクリ
ルアミド系ポリマーの製造方法につき、製紙用薬品、及
び(メタ)アクリルアミド系ポリマーの性状の面から
は、モノマー類(A)は、前記モノマー(a)、モノマ
ー(b)、及びモノマー(c)の各成分の少なくとも一
成分を含有するモノマーであればよく、中でも、前記モ
ノマー(a)、モノマー(b)、及びモノマー(c)の
各成分を含有するモノマーが好ましい。モノマー類
(B)は、前記モノマー(a)、モノマー(b)、及び
モノマー(c)の各成分の少なくとも一成分を含有する
モノマーであればよく、中でも、前記モノマー(c)成
分のみを含有するモノマー、及び前記モノマー(a)、
モノマー(b)、及びモノマー(c)の各成分を含有す
るモノマーが好ましい。
ノマー(c)、及び架橋剤(d)の各成分よりなる群か
ら選択される少なくとも一種を重合させ、重合途中で残
余のモノマーを添加することを特徴とする本発明に係る
(メタ)アクリルアミド系ポリマーの製造方法につき、
製紙用薬品、及び(メタ)アクリルアミド系ポリマーの
性状の面からは、モノマー類(A)は、前記モノマー
(a)、モノマー(b)、モノマー(c)、及び架橋剤
(d)の各成分の少なくとも一成分を含有するモノマー
であればよく、中でも、前記モノマー(a)、モノマー
(b)、モノマー(c)、及び架橋剤(d)の各成分を
含有するモノマーが好ましい。モノマー類(B)は、前
記モノマー(a)、モノマー(b)、モノマー(c)、
及び架橋剤(d)の各成分の少なくとも一成分を含有す
るモノマーであればよく、中でも、前記モノマー(c)
を単独で含有するモノマー、前記モノマー(a)、モノ
マー(b)、及びモノマー(c)の各成分を含有するモ
ノマー、及び前記モノマー(a)、モノマー(b)、モ
ノマー(c)、及び架橋剤(d)の各成分を含有するモ
ノマーが好ましい。
ノマー(c1)、モノマー(c2)、及び架橋剤(d)
の各成分よりなる群から選択される少なくとも一種を重
合させ、重合途中で残余のモノマーを添加することを特
徴とする本発明に係る(メタ)アクリルアミド系ポリマ
ーの製造方法につき、製紙用薬品、および(メタ)アク
リルアミド系ポリマーの性状の面からは、モノマー類
(A)は、前記モノマー(a)、モノマー(b)、モノ
マー(c1)、モノマー(c2)、及び架橋剤(d)の
各成分の少なくとも一成分を含有すればよく、モノマー
類(B)は、前記モノマー(a)、モノマー(b)、モ
ノマー(c1)、モノマー(c2)、及び架橋剤(d)
の各成分の少なくとも一成分を含有すればよい。
(b)、モノマー(c1)、モノマー(c2)、及び架
橋剤(d)の各成分からなるモノマー類(A)と、前記
モノマー(c2)を単独で含有するモノマー、前記モノ
マー(a)、モノマー(b)、及びモノマー(c2)の
各成分を含有するモノマー、モノマー(a)、モノマー
(b)、モノマー(c1)、及びモノマー(c2)の各
成分を含有するモノマー、及び前記モノマー(a)、モ
ノマー(b)、モノマー(c1)、モノマー(c2)、
及び架橋剤(d)の各成分を含有するモノマーよりなる
群から選択されるいずれかのモノマーからなるモノマー
類(B)との組合せ、前記モノマー(a)、モノマー
(b)、モノマー(c2)、及び架橋剤(d)の各成分
からなるモノマー類(A)と、前記モノマー(c1)、
及びモノマー(c2)の各成分を含有するモノマー、前
記モノマー(b)、モノマー(c1)、及びモノマー
(c2)の各成分を含有するモノマー、及び前記モノマ
ー(b)、モノマー(c1)、モノマー(c2)、及び
架橋剤(d)の各成分を含有するモノマーよりなる群か
ら選択されるいずれかのモノマーからなるモノマー類
(B)との組合せ、及び前記モノマー(b)、モノマー
(c1)、モノマー(c2)、及び架橋剤(d)の各成
分からなるモノマー類(A)と、前記モノマー(a)、
及びモノマー(c2)の各成分を含有するモノマー、前
記モノマー(a)、モノマー(b)、及びモノマー(c
2)の各成分を含有するモノマー、及び前記モノマー
(a)、モノマー(b)、モノマー(c2)、及び架橋
剤(d)の各成分を含有するモノマーよりなる群から選
択されるいずれかのモノマーからなるモノマー類(B)
との組合せが好ましい。
の総和100モル%に対するモノマー類(B)の添加量
は、通常、モノマー類(B)がモノマー(b)を含まな
い場合は、通常0.1〜40モル%、好ましくは1〜2
0モル%であり、モノマー類(B)がモノマー(b)を
含む場合は、通常10〜70モル%、好ましくは20〜
60モル%である。モノマー類(B)の添加は、モノマ
ー類(B)の成分を一度に全て添加しても良いし、モノ
マー類(B)の成分を分割して多段階にわたって順次添
加しても良い。モノマー類(B)が複数のモノマー成分
からなる場合は、複数のモノマーの混合物として添加し
ても良いし、モノマー類(B)の各々のモノマーをそれ
ぞれ個別に添加しても良い。またモノマー類(B)が液
体、あるいは水溶液(有機溶媒を併用することがあって
も良い)であれば、滴下しても良い。
間は、通常5〜60分、好ましくは10〜30分であ
る。モノマー類(B)が複数のモノマー成分からなる場
合は、複数のモノマーの混合物として滴下しても良い
し、又は各々のモノマーをそれぞれ個別に滴下しても良
い。
範囲であれば特に制限はないが、通常は50〜95℃の
範囲で行われる。
ーには、重合時、または重合後にキレート剤を加えても
良い。キレート剤としては、金属イオンに配位する各種
のものを使用できるが、本発明では、クエン酸、リンゴ
酸、酒石酸、及び乳酸等から選ばれる一種または二種以
上を使用するのが好ましい。特に好ましいのはクエン酸
である。
明の目的を損なわない程度で、水溶性高分子存在下での
重合を行うこともできる。水溶性高分子には澱粉類、ポ
リビニルアルコール類、セルロース類、及びガム類等が
挙げられる。
ド系ポリマーを含有する重合生成液が得られる。この重
合生成液に含まれる(メタ)アクリルアミド系ポリマー
の固形分濃度は、通常5〜35重量%である。また、前
記重合生成液の、ブルックフィールド回転粘度計にて測
定した25℃における粘度は、通常は、100,000
mPa・s以下、好ましくは20,000mPa・s以
下である。前記重合生成液を利用して本発明に係る製紙
用薬品が形成される。
アミド系ポリマーを含有する製紙用薬品が、従来の組成
で製造した(メタ)アクリルアミド系ポリマーを含有す
る製紙用薬品に比べて、紙力増強効果、濾水性向上効
果、歩留り向上効果、層間紙力向上効果(層間強度向上
効果とも称する。)、表面紙力向上効果(層間強度向上
効果とも称する。)、特にサイズ度向上効果が優れる理
由は、不明であるが、以下のように推測することができ
る。第一は、前記一般式(1)で示されるポリマーの粘
度を低下させる機能を持つカチオン性モノマーを使用
し、自由度の高いポリマー末端にカチオンを配置するこ
とができた結果として、前記(メタ)アクリルアミド系
ポリマーとアニオン性であるパルプとの相互作用が強ま
ったと考えられることである。第二は、ポリマーの粘度
を低下させる機能を持つモノマーとしてカチオン性モノ
マーとアニオン性モノマーとの併用が可能になったこと
から、イオンバランスの最適化が従来より的確になった
と考えられることである。第三は、高分子鎖の運動の自
由度の高いポリマー末端にカチオン性、およびアニオン
性を配置することができたため、従来よりもさらに強固
なイオンコンプレックスが形成されたと考えられること
である。
アミド系ポリマーを含有する製紙用薬品は、紙を製造す
る際に、パルプスラリーに添加することで紙力増強効
果、濾水性向上効果、歩留り向上効果、サイズ度向上効
果を発揮する内添用紙力増強剤、濾水性向上剤、歩留り
向上剤、サイズ助剤、多層抄き紙の抄紙直後、抄き合わ
せ前の湿紙表面にスプレー等により塗工することによ
る、多層抄き紙の層間強度向上効果を発揮する層間強度
向上剤、紙表面に塗工することで紙力増強効果を発揮す
る外添用紙力増強剤等に用いることができる。
アミド系ポリマーを含有する重合生成液をそのまま、或
いは水(有機溶媒を含有することがあっても良い)で希
釈するなどして製紙用薬品として用いる場合、パルプ原
料として、クラフトパルプ、及びサルファイトパルプ等
の晒、又は未晒化学パルプ、砕木パルプ、機械パルプ、
及びサーモメカニカルパルプ等の晒、又は未晒高収率パ
ルプ、並びに新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙、及び
脱墨古紙等の古紙パルプのいずれも使用することができ
る。また、前記パルプ原料としては前記パルプ原料と、
石綿、ポリアミド、ポリエステル、及びポリオレフィン
等との混合物も使用することができる。
して使用する際には、本発明により合成された前記(メ
タ)アクリルアミド系ポリマーを含有する製紙用薬品を
単独で使用しても良いし、アニオン性(メタ)アクリル
アミド系ポリマー、マンニッヒ変性(メタ)アクリルア
ミド系ポリマー、ホフマン変性(メタ)アクリルアミド
系ポリマー、及び硫酸バンド等と前記製紙用薬品とを併
用しても良い。
アミド系ポリマーを含有する製紙用薬品を内添用製紙用
薬品として用いた場合、各々の紙種に要求される物性を
発現させるために、他の製紙用薬品を併用させることも
できる。併用される他の製紙用薬品としては、例えば、
填料、染料、酸性抄紙用ロジン系サイズ剤、弱酸性ロジ
ン系サイズ剤、中性抄紙用ロジン系サイズ剤、アルキル
ケテンダイマー系サイズ剤、アルケニルコハク酸無水物
系サイズ剤、特殊変性ロジン系サイズ剤等の酸性、弱酸
性、中性、及びアルカリ性抄紙用サイズ剤、合成サイズ
剤、湿潤紙力向上剤、歩留り向上剤、濾水性向上剤、並
びに消泡剤等が挙げられる。これらは一種単独で用いて
も良いし、二種以上を併用しても良い。填料としては、
クレー、タルク、酸化チタン、重質又は軽質炭酸カルシ
ウム等を挙げることができる。
アミド系ポリマーを含有する製紙用薬品をサイズ助剤と
して用いた場合、パルプスラリーのpHによるサイズ度
向上効果への影響が従来の製紙用薬品に比べて少なく、
特にパルプスラリーのpHが6以上の時に従来の製紙用
薬品との性能差が大きい。
アミド系ポリマーを含有する製紙用薬品を層間強度向上
剤として使用する場合、(メタ)アクリルアミド系ポリ
マーを含有する重合生成液を水(有機溶媒を含有するこ
とがあっても良い)で希釈して得られた希釈液を抄紙直
後の湿紙表面にスプレー等により塗工する。このように
塗工された湿紙と、これとは別に調製された抄紙直後の
湿紙とを抄き合わせ、この抄き合わされた湿紙を脱水し
て乾燥することにより、多層抄き紙が製造される。な
お、湿紙表面に前記希釈液をスプレーして塗工する代わ
りに、乾燥した紙表面に前記希釈液をスプレー等により
塗工し、抄き合わせることも有効である。
て使用する場合に、本発明により合成された前記(メ
タ)アクリルアミド系ポリマーを含有する重合生成液を
そのままで、又は水(有機溶媒を含有することがあって
も良い)で希釈してなる希釈液をスプレーしても良い
が、従来より層間強度向上剤として使用されている澱
粉、変性澱粉、カゼイン、及びカルボキシメチルセルロ
ース等の他の製紙用薬品も、各々の紙種に要求される物
性を発現させるために、前記重合生成液又は前記希釈液
に前記(メタ)アクリルアミド系ポリマーと共に含めて
も良い。
アミド系ポリマーを含有する製紙用薬品を外添用紙力増
強剤として使用する場合に、前記製紙用薬品として前記
重合生成液、または水(有機溶媒を含有することがあっ
ても良い)で希釈して得られる希釈液を公知の方法によ
り紙や板紙に塗工することができる。塗工操作には、例
えば、サイズプレス、フィルムプレス、ゲートロールコ
ーター、ブレードコーター、キャレンダー、バーコータ
ー、ナイフコーター、及びエアーナイフコーター等を用
いることができ、またスプレー塗工操作を行うこともで
きる。
して使用する場合に、本発明により合成された前記(メ
タ)アクリルアミド系ポリマーを含有する重合生成液を
そのまま、または水(有機溶媒を含有することがあって
も良い)で希釈して得られる希釈液を塗工しても良い
が、この重合生成液又は希釈液に、澱粉、酸化澱粉、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、本発明の(メタ)アクリルアミド系ポリマー以外
の(メタ)アクリルアミド系ポリマー等の天然または合
成の水溶性高分子を含有させてもよく、また、前記重合
生成液又は希釈液と併用しても良い。また表面サイズ
剤、防滑剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、防錆剤、離
型剤、難燃剤、及び染料等、各々の紙種に要求される物
性を発現させるために、これらを前記重合生成液又は希
釈液に含有させてもよく、またこれらと前記重合生成液
又は希釈液と併用しても良い。
ーを含有させた紙は、例えば前記本発明の製紙用薬品を
用いて抄紙した紙、製紙用薬品を湿紙に塗工した抄き合
せ紙、製紙用添薬品を塗工した紙等として、得られる
が、その得られる紙としては、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、アート紙、キャスト紙、及び上質コート紙等
の印刷情報用紙、写真用印画紙、クラフト紙、及び純白
ロール紙等の包装用紙、その他のノート用紙、書籍用
紙、印刷用紙、及び新聞用紙等の洋紙、マニラボール、
白ボール、チップボール、及び高級白板等の紙器用板
紙、ライナー、中芯原紙、並びに紙管原紙等が挙げられ
る。
り具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定さ
れるものでは無い。尚、%は特に表示がない限り、重量
基準による。
法) (合成例1) (2−プロペン−1−アミニウム,N,
N,N,2−テトラメチル,クロライド(PATMC)
の合成) 30%トリメチルアミン147.78g(0.75モ
ル)に1−クロロ−2−メチル−2−プロペン45.2
8g(0.50モル)を、反応温度が40℃を越えない
ように、室温でゆっくりと滴下し、滴下後50℃で3時
間反応させた。反応終了後、溶媒留去によりトリメチル
アミンを除き、その後凍結乾燥を行うことで2−プロペ
ン−1−アミニウム,N,N,N,2−テトラメチル,
クロライドの白色粉末73.30g(0.49モル、収
率98%)を得た。また得られた2−プロペン−1−ア
ミニウム,N,N,N,2−テトラメチル,クロライド
は、 1H NMR(400MHz)によりその構造を確
認した。
ニウム,N,N−ジエチル−2−メチル,ハイドロクロ
ライド(PADEMHC)の合成) ジエチルアミン54.86g(0.75モル)と1−ク
ロロ−2−メチル−2−プロペン45.28g(0.5
0モル)とをクロロホルム(100.14g)に溶解さ
せ、水酸化ナトリウム20.0gを加え、70℃で15
時間反応させた。反応終了後、クロロホルム溶液を炭酸
ナトリウム水溶液で洗浄することで、未反応のジエチル
アミン、ジエチルアミン塩酸塩、および水酸化ナトリウ
ムを除き、N,N−ジエチル−2−メチル−2−プロペ
ン−1−アミンのクロロホルム溶液を得た。クロロホル
ム溶液に4N塩酸水溶液150gを加え、N,N−ジエ
チル−2−メチル−2−プロペン−1−アミンを塩酸塩
化してから水相に抽出し、凍結乾燥により水分を除去す
ることで2−プロペン−1−アミニウム,N,N−ジエ
チル−2−メチル,ハイドロクロライドの白色粉末6
0.57g(0.37モル、収率74%)を得た。ま
た、得られた2−プロペン−1−アミニウム,N,N−
ジエチル−2−メチル,ハイドロクロライドは、1H
NMR(400MHz)によりその構造を確認した。
ニウム,N,N,N−トリエチル−2−メチル,クロラ
イド(PATEMC)の合成) トリエチルアミン50.60g(0.50モル)と1−
クロロ−2−メチル−2−プロペン45.28g(0.
50モル)とを2−プロパノール(95.88g)に溶
解させ、80℃で15時間反応させた。反応終了後、溶
媒留去により2−プロパノールを除くことで2−プロペ
ン−1−アミニウム,N,N,N−トリエチル−2−メ
チル,クロライドの白色粉末94.91g(0.49モ
ル、収率99%)を得た。また得られた2−プロペン−
1−アミニウム,N,N,N−トリエチル−2−メチ
ル,クロライドは、1H NMR(400MHz)によ
りその構造を確認した。
1−アミニウム,N,N,N−トリブチル−2−メチ
ル,クロライド(PATBMC)、2−プロペン−1−
アミニウム,N,N,2−トリメチル−N−オクタデシ
ル,クロライド(PATMODC)、ベンゼンメタンア
ミニウム,N,N−ジメチル−N−(2−メチル−2−
プロペニル),クロライド(BMADMMPC)の合
成) 組成や反応条件を表1に示すように変えた以外は、合成
例3と同様に行い、得られた生成物の構造は、1H N
MR(400MHz)により確認した。
−(2−メチル−2−プロペニル)モルホリニウム ク
ロライド(MMPMC)、2−プロペン−1−アミニウ
ム,N−ヒドロキシエチル−N,N,2−トリメチル,
クロライド(PAHETMC)、2−プロペン−1−ア
ミニウム,N,N−ジヒドロキシエチル−N,2−ジメ
チル,クロライド(PADHEDMC)の合成) 組成や反応条件を表1に示すように変えた以外は合成例
1と同様に行い、生成物の構造は、1H NMR(40
0MHz)により確認した。
ミニウム,N−ヒドロキシエチル−N,2−ジメチル,
ハイドロクロライド(PAHEDMHC)の合成) 2−ヒドロキシ−N−メチルエチルアミン56.33g
(0.75モル)と水101.61gに水酸化ナトリウ
ム20.0gを加えた後、1−クロロ−2−メチル−2
−プロペン45.28g(0.50モル)を室温下、ゆ
っくりと滴下する。滴下終了後80℃で15時間反応さ
せた。反応終了後、クロロホルム150gを加え、炭酸
ナトリウム水溶液で洗浄することで、未反応の2−ヒド
ロキシ−N−メチルエチルアミン、2−ヒドロキシ−N
−メチルエチルアミン塩酸塩、および水酸化ナトリウム
を除き、N−ヒドロキシエチル−N,2−ジメチル−2
−プロペン−1−アミンのクロロホルム溶液を得た。ク
ロロホルム溶液に4N塩酸水溶液150gを加え、N−
ヒドロキシエチル−N,2−ジメチル−2−プロペン−
1−アミンを塩酸塩化し水相に抽出し、凍結乾燥により
水分を除去することで2−プロペン−1−アミニウム,
N−ヒドロキシエチル−N,2−ジメチル,ハイドロク
ロライドの白色粉末55.50g(0.34モル、収率
67%)を得た。また得られた2−プロペン−1−アミ
ニウム,N−ヒドロキシエチル−N,2−ジメチル,ハ
イドロクロライドは、1H NMR(400MHz)に
よりその構造を確認した。
管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラ
スコに、水417.49g、モノマー類(A)として、
50%2−プロペンアミド(即ち、アクリルアミド)水
溶液192.84g(66.30モル%)、N,N−ジ
メチル−2−(2−メチルプロペロイロキシ)エチルア
ミン(即ち、ジメチルアミノエチルメタクリレート)
6.44g(2.0モル%)、2−メチレンブタンディ
オイックアシッド(即ち、イタコン酸)4.00g
(1.5モル%)、5%2−プロペン−1−アミニウ
ム,N,N,N,2−テトラメチル,クロライド水溶液
12.26g(0.20モル%)を仕込み、30%硫酸
水溶液でpH3.0に調整した。次いで、窒素ガス雰囲
気下、60℃に昇温させ、5%過硫酸アンモニウム水溶
液4.68gを加え、20分で90℃まで昇温させた。
反応温度が90℃になった時点で、水5.65g、50
%2−プロペンアミド水溶液81.35g(27.95
モル%)、76%N,N−ジメチル−N−[2[(1−
オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメ
タンアミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシ
エチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド)水溶
液10.90g(1.5モル%)、2−メチレンブタン
ディオイックアシッド1.33g(0.5モル%)、5
%2−プロペン−1−アミニウム,N,N,N,2−テ
トラメチル,クロライド水溶液3.06g(0.05モ
ル%)から成るモノマー類(B)を10分かけて滴下
し、85℃で重合を行った。モノマー類(B)の滴下2
0分後に5%過硫酸アンモニウム水溶液9.34gを加
え、さらに85℃で重合を行った。25℃における推定
粘度が6,000〜8,000mPa・sになった時点
で、冷却し、反応を停止した。固形分20.4%、pH
3.9、粘度(25℃、ブルックフィールド回転粘度計
使用)6,210mPa・sのポリマー溶液(A−1)
を得た。また、得られたポリマー溶液(A−1)におけ
る未反応2−プロペンアミドの定量を行った結果(1H
NMR(400MHz)使用)、使用した全モノマー
(100モル%)に対し、0.03モル%の未反応2−
プロペンアミドが観測された。得られた(メタ)アクリ
ルアミド系ポリマー(A−1)の性状を表3に示す。
マー類(B)の組成を表2に示すように変えた以外は、
実施例1と同様に行った。得られた(メタ)アクリルア
ミド系ポリマー(a−1)〜(a−3)の性状を表3に
示す。なお、比較例1、2は重合中ゲル化してしまい、
性状の測定はできなかった。
ド)、 IA:2−メチレンブタンディオイックアシッド(即
ち、イタコン酸)、 DM:N,N−ジメチル−2−(2−メチルプロペロイ
ロキシ)エチルアミン(即ち、ジメチルアミノエチルメ
タクリレート)、 DABz:N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキソ
−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメタンア
ミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシエチル
ジメチルベンジルアンモニウムクロライド)、 PATMC:2−プロペン−1−アミニウム,N,N,
N,2−テトラメチル,クロライド、 ALA:2−プロペニルアミン(即ち、アリルアミ
ン)、 NaH2PO2:次亜リン酸
管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラ
スコに、水394.14g、50%2−プロペンアミド
(即ち、アクリルアミド)水溶液259.10g(9
2.93モル%)、2−メチレンブタンディオイックア
シッド(即ち、イタコン酸)5.10g(2.0モル
%)、76%N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキ
ソ−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメタン
アミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシエチ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド)水溶液1
7.40g(2.5モル%)、76%N,N−ジメチル
−N−[2[(2−メチル−1−オキソ−2−プロペニ
ル)オキシ]エチル]ベンゼンメタンアミニウムクロラ
イド(即ち、メタクリロイルオキシエチルジメチルベン
ジルアンモニウムクロライド)水溶液10.98g
(1.5モル%)、2−メチルプロペロイロキシメチル
(即ち、メタクリル酸メチル)0.98g(0.5モル
%)、5%2−プロペン−1−アミニウム,N,N,N
−トリエチル−2−メチル,クロライド水溶液41.3
3g(0.55モル%)、0.5%トリ(プロペロイロ
キシ)メタン(即ち、トリアクリルホルマール)水溶液
19.55g(0.02モル%)を仕込み、30%硫酸
水溶液でpH3.0に調整した。次いで、窒素ガス雰囲
気下、60℃に昇温させ、5%過硫酸アンモニウム水溶
液4.68gを加え、20分で90℃まで昇温させ、そ
の後、85℃で重合を行った。重合開始1時間後、5%
過硫酸アンモニウム水溶液9.34gを加え、さらに2
5℃における推定粘度が6,000〜8,000mPa
・sになった時点で、冷却し、反応を停止した。固形分
20.3%、pH3.8、粘度(25℃、ブルックフィ
ールド回転粘度計使用)7,910mPa・sのポリマ
ー溶液(B−1)を得た。また、得られたポリマー溶液
(B−1)における未反応2−プロペンアミドの定量を
行った結果(1H NMR(400MHz)使用)、使
用した全モノマー(100モル%)に対し、0.02モ
ル%の未反応2−プロペンアミドが観測された。(メ
タ)アクリルアミド系ポリマー(B−1)の性状を表5
に示す。
表4に示すように変えた以外は、実施例2と同様に行っ
た。得られた(メタ)アクリルアミド系ポリマー(b−
1)〜(b−5)の性状を表5に示す。なお、比較例4
〜6は重合中ゲル化してしまい、性状の測定はできなか
った。
ド)、 IA:2−メチレンブタンディオイックアシッド(即
ち、イタコン酸)、 MMA:2−メチルプロペロイロキシメチル(即ち、メ
タクリル酸メチル)、 DMBz:N,N−ジメチル−N−[2[(2−メチル
−1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベン
ゼンメタンアミニウムクロライド(即ち、メタクリロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド)、 DABz:N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキソ
−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメタンア
ミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシエチル
ジメチルベンジルアンモニウムクロライド)、 PATEMC:2−プロペン−1−アミニウム,N,
N,N−トリエチル−2−メチル,クロライド、 TAF:トリ(プロペロイロキシ)メタン(即ち、トリ
アクリルホルマール)、 SMAS:2−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸
ナトリウム(即ち、メタリルスルホン酸ナトリウム)、 SAS:2−プロペン−1−スルホン酸ナトリウム(即
ち、アリルスルホン酸ナトリウム)、 MALA:2−メチル−2−プロペン−1−オール(即
ち、メタリルアルコール)、 ALA:2−プロペニルアミン(即ち、アリルアミ
ン)、 NaH2PO2:次亜リン酸
管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラ
スコに、水391.94g、モノマー類(A)として5
0%2−プロペンアミド(即ち、アクリルアミド)水溶
液270.64g(92.98モル%)、2−メチル−
N−プロペノイル−2−アミノプロパンスルホン酸、
(即ち、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸)2.12g(0.5モル%)、N,N−ジメチ
ル−2−(2−メチルプロペロイロキシ)エチルアミン
(即ち、ジメチルアミノエチルメタクリレート)6.4
4g(2.0モル%)、76%N,N−ジメチル−N−
[2[(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチ
ル]ベンゼンメタンアミニウムクロライド(即ち、アク
リロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムク
ロライド)水溶液14.54g(2.0モル%)、5%
ベンゼンメタンアミニウム,N,N−ジメチル−N−
(2−メチル−2−プロペニル)クロライド水溶液4
6.22g(0.50モル%)、0.5%トリ(プロペ
ロイロキシ)メタン(即ち、トリアクリルホルマール)
水溶液20.42g(0.02モル%)を仕込んだ。次
いで、窒素ガス雰囲気下、60℃に昇温させ、5%過硫
酸アンモニウム水溶液4.68gを加え、20分で90
℃まで昇温させた。反応温度が90℃になった時点で、
2−メチレンブタンディオイックアシッド(即ち、イタ
コン酸)5.33g(2.0モル%)から成るモノマー
類(B)を一度に添加し、85℃で重合を行った。モノ
マー類(B)の添加30分後に5%過硫酸アンモニウム
水溶液9.34gを加え、さらに85℃で重合を行っ
た。25℃における推定粘度が6,000〜8,000
mPa・sになった時点で、冷却し、反応を停止した。
固形分20.7%、pH3.6、粘度(25℃、ブルッ
クフィールド回転粘度計使用)6,050mPa・sの
ポリマー溶液(C−1)を得た。また、得られたポリマ
ー溶液(C−1)における未反応2−プロペンアミドの
定量を行った結果(1H NMR(400MHz)使
用)、未反応2−プロペンアミドは観測されず、1H
NMRの定量限界以下であった。得られた(メタ)アク
リルアミド系ポリマー(C−1)の性状を表7に示す。
管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラ
スコにモノマー類(A)として、水374.89g、キ
レート剤としてクエン酸0.8gを仕込み、さらに50
%2−プロペンアミド(即ち、アクリルアミド)水溶液
201.92g(71.16モル%)、N,N−ジメチ
ル−2−(2−メチルプロペロイロキシ)エチルアミン
(即ち、ジメチルアミノエチルメタクリレート)4.7
1g(1.5モル%)、2−メチレンブタンディオイッ
クアシッド(即ち、イタコン酸)5.19g(2.0モ
ル%)、1%ジ(プロペロイルアミノ)メタン(即ち、
メチレンビスアクリルアミド)12.31g(0.04
モル%)、5%N−メチル−N−(2−メチル−2−プ
ロペニル)モルホリニウム クロライド水溶液22.9
6g(0.30モル%)を仕込み、30%硫酸水溶液で
pH3.0に調整した。次いで、窒素ガス雰囲気下、6
0℃に昇温させ、5%過硫酸アンモニウム水溶液4.6
8gを加え、20分で90℃まで昇温させた。反応温度
が90℃になった時点で、水23.51g、50%2−
プロペンアミド水溶液62.28g(21.95モル
%)、76%N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキ
ソ−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメタン
アミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシエチ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド)水溶液1
7.71g(2.5モル%)、65%エチレンホスホン
酸(即ち、ビニルホスホン酸)1.66g(0.5モル
%)、5%N−メチル−N−(2−メチル−2−プロペ
ニル)モルホリニウム クロライド水溶液3.83g
(0.05モル%)から成るモノマー類(B)を10分
かけて滴下し、85℃で重合を行った。モノマー類
(B)の滴下20分後に5%過硫酸アンモニウム水溶液
9.34gを加え、さらに85℃で重合を行った。25
℃における推定粘度が6,000〜8,000mPa・
sになった時点で、冷却し、反応を停止した。固形分2
0.3%、pH3.6、粘度(25℃、ブルックフィー
ルド回転粘度計使用)6,350mPa・sのポリマー
溶液(C−2)を得た。また、得られたポリマー溶液
(C−2)における未反応2−プロペンアミドの定量を
行った結果(1H NMR(400MHz)使用)、使
用した全モノマー(100モル%)に対し、0.03モ
ル%の未反応2−プロペンアミドが観測された。得られ
た(メタ)アクリルアミド系ポリマー(C−2)の性状
を表7に示す。
マー類(A)、モノマー類(B)の組成を表6に示すよ
うに変えた以外は、実施例4と同様に行った。得られた
(メタ)アクリルアミド系ポリマー(C−3)〜(C−
11)、(c−1)、(c−2)の性状を表7に示す。
ド)、 MAAm:2−メチル−2−プロペンアミド(即ち、メ
タクリルアミド)、 IA:2−メチレンブタンディオイックアシッド(即
ち、イタコン酸)、 DPA:N,N−ジメチル−2−(2−メチルプロペロ
イルアミノ)プロピルアミン(即ち、ジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミド)、 DM:N,N−ジメチル−2−(2−メチルプロペロイ
ロキシ)エチルアミン(即ち、ジメチルアミノエチルメ
タクリレート)、 DMBz:N,N−ジメチル−N−[2[(2−メチル
−1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベン
ゼンメタンアミニウムクロライド(即ち、メタクリロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド)、 DABz:N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキソ
−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメタンア
ミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシエチル
ジメチルベンジルアンモニウムクロライド)、 AMPS:2−メチル−N−プロペノイル−2−アミノ
プロパンスルホン酸(即ち、2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸)、 VPA:エチレンホスホン酸(即ち、ビニルホスホン
酸)、 DMAAm:N,N−ジメチル−2−プロペンアミド
(即ち、ジメチルアクリルアミド)、 MBAAm:ジ(プロペロイルアミノ)メタン(即ち、
メチレンビスアクリルアミド)、 TAF:トリ(プロペロイロキシ)メタン(即ち、トリ
アクリルホルマール)、 PATMC:2−プロペン−1−アミニウム,N,N,
N,2−テトラメチル,クロライド、 PATEMC:2−プロペン−1−アミニウム,N,
N,N−トリエチル−2−メチル,クロライド、 PADEMHC:2−プロペン−1−アミニウム,N,
N−ジエチル−2−メチル,ハイドロクロライド、 PATBMC:2−プロペン−1−アミニウム,N,
N,N−トリブチル−2−メチル,クロライド、 PATMODC:2−プロペン−1−アミニウム,N,
N,2−トリメチル−N−オクタデシル,クロライド、 BMADMMPC:ベンゼンメタンアミニウム,N,N
−ジメチル−N−(2−メチル−2−プロペニル),ク
ロライド、 MMPMC:N−メチル−N−(2−メチル−2−プロ
ペニル)モルホリニウム,クロライド、 PAHETMC:2−プロペン−1−アミニウム,N−
ヒドロキシエチル−N,N,2−トリメチル,クロライ
ド、 PADHEDMC:2−プロペン−1−アミニウム,
N,N−ジヒドロキシエチル−N,2−ジメチル,クロ
ライド、 PAHEDMHC:2−プロペン−1−アミニウム,N
−ヒドロキシエチル−N,2−ジメチル,ハイドロクロ
ライド、 SMAS:2−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸
ナトリウム(即ち、メタリルスルホン酸ナトリウム) AN:2−プロペンニトリル(即ちアクリロニトリ
ル)、 NIPAM:N−(2−プロピル)−プロペンアミド
(即ちN−イソプロピルアクリルアミド)
管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラ
スコに、水454.77g、モノマー類(A)として5
0%2−プロペンアミド(即ち、アクリルアミド)水溶
液170.62g(62.398モル%)、2−メチレ
ンブタンディオイックアシッド(即ち、イタコン酸)
6.26g(2.5モル%)、0.5%トリ(プロペロ
イロキシ)メタン(即ち、トリアクリルホルマール)
1.92g(0.002モル%)、5%2−メチル−2
−プロペン−1−スルホン酸ナトリウム(即ち、メタリ
ルスルホン酸ナトリウム)水溶液6.08g(0.10
モル%)を仕込んだ。次いで、窒素ガス雰囲気下、60
℃に昇温させ、5%過硫酸アンモニウム水溶液4.38
gを加え、20分で90℃まで昇温させた。重合開始か
ら30分後、水5.27g、50%2−プロペンアミド
水溶液81.19g(29.694モル%)、76%
N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキソ−2−プロ
ペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメタンアミニウムク
ロライド(即ち、アクリロイルオキシエチルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド)水溶液34.14g
(5.0モル%)、5%2−プロペン−1−アミニウ
ム,N−ヒドロキシエチル−N,N,2−トリメチル,
クロライド水溶液20.74g(0.30モル%)、
0.5%トリ(プロペロイロキシ)メタン5.75g
(0.006モル%)から成るモノマー類(B)を10
分かけて滴下し、90℃で重合を行った。モノマー類
(B)の滴下後に5%過硫酸アンモニウム水溶液4.3
8gを加え、さらに90℃で重合を行った。3時間反応
後、冷却し、反応を停止した。固形分20.2%、pH
4.5、粘度(25℃、ブルックフィールド回転粘度計
使用)5,450mPa・sのポリマー溶液(D−1)
を得た。また、得られたポリマー溶液(D−1)におけ
る未反応2−プロペンアミドの定量を行った結果(1H
NMR(400MHz)使用)を行った結果、未反応
2−プロペンアミドは観測されず、1H NMRの定量
限界以下であった。得られた(メタ)アクリルアミド系
ポリマー(D−1)の性状を表9に示す。
ノマー類(B)の組成を表8に示すように変えた以外
は、実施例14と同様に行った。得られた(メタ)アク
リルアミド系ポリマーの性状を表9に示す。
ド)、 IA:2−メチレンブタンディオイックアシッド(即
ち、イタコン酸)、 DABz:N,N−ジメチル−N−[2[(1−オキソ
−2−プロペニル)オキシ]エチル]ベンゼンメタンア
ミニウムクロライド(即ち、アクリロイルオキシエチル
ジメチルベンジルアンモニウムクロライド)、 TAF:トリ(プロペロイロキシ)メタン(即ち、トリ
アクリルホルマール)、 PAHETMC:2−プロペン−1−アミニウム,N−
ヒドロキシエチル−N,N,2−トリメチル,クロライ
ド、 SMAS:2−メチル−2−プロペン−1−スルホン酸
ナトリウム(即ち、メタリルスルホン酸ナトリウム)
管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラ
スコに、水369.86g、50%2−プロペンアミド
(即ち、アクリルアミド)水溶液353.56g(9
3.50モル%)、2−メチレンブタンディオイックア
シッド(即ち、イタコン酸)20.76g(6.0モル
%)、5%2−プロペン−1−アミニウム,N−ヒドロ
キシエチル−N,N,2−トリメチル,クロライド水溶
液47.80g(0.50モル%)を仕込み、25%水
酸化ナトリウム水溶液でpH3.0に調整した。次い
で、窒素ガス雰囲気下、50℃に昇温させ、5%過硫酸
アンモニウム水溶液6.06gと2%メタ重亜硫酸ナト
リウム水溶液3.15gを加え、25分で85℃まで昇
温させ、そのまま85℃で2時間重合を行った後、冷却
し、反応を停止した。得られたポリマー溶液を25%水
酸化ナトリウム水溶液でpH7に調整し、固形分25.
6%、pH7.0、粘度(25℃、ブルックフィールド
回転粘度計使用)8,290mPa・sのポリマー溶液
(E−1)を得た。また、得られたポリマー溶液(E−
1)における未反応2−プロペンアミドの定量を行った
結果(1H NMR(400MHz)使用)、未反応2
−プロペンアミドは観測されず、1H NMRの定量限
界以下であった。得られた(メタ)アクリルアミド系ポ
リマー(E−1)の性状を表11に示す。
管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラ
スコに、水399.54g、尿素19.94g(尿素は
尿素とモノマー類の合計の10%)、50%2−プロペ
ンアミド(即ち、アクリルアミド)水溶液318.08
g(93.60モル%)、2−メチレンブタンディオイ
ックアシッド(即ち、イタコン酸)18.66g(6.
0モル%)、5%2−プロペン−1−アミニウム,N−
ヒドロキシエチル−N,N,2−トリメチル,クロライ
ド水溶液34.36g(0.40モル%)を仕込み、2
5%水酸化ナトリウム水溶液でpH3.0に調整した。
次いで、窒素ガス雰囲気下、50℃に昇温させ、5%過
硫酸アンモニウム水溶液5.46gと2%メタ重亜硫酸
ナトリウム水溶液2.85gを加え、25分で85℃ま
で昇温させ、そのまま85℃で2時間重合を行った後、
冷却し、反応を停止した。得られたポリマー溶液を25
%水酸化ナトリウム水溶液でpH7に調整し、固形分2
5.6%、pH7.0、粘度(25℃、ブルックフィー
ルド回転粘度計使用)7,620mPa・sのポリマー
溶液(E−2)を得た。また、得られたポリマー溶液
(E−2)における未反応2−プロペンアミドの定量を
行った結果(1H NMR(400MHz)使用)、未
反応2−プロペンアミドは観測されず、1H NMRの
定量限界以下であった。得られた(メタ)アクリルアミ
ド系ポリマー(E−2)の性状を表11に示す。
ド)、 IA:2−メチレンブタンディオイックアシッド(即
ち、イタコン酸)、 PAHETMC:2−プロペン−1−アミニウム,N−
ヒドロキシエチル−N,N,2−トリメチル,クロライ
ド
を、パルプ濃度2.4%となる量の硬度100ppmの
希釈用水で、ビーターを用いてカナディアン・スタンダ
ード・フリーネス365まで叩解した。25℃にて硫酸
バンドを対パルプ1.0%(絶乾重量基準)、実施例1
で製造した(メタ)アクリルアミド系ポリマー(A−
1)を対パルプ0.4%(絶乾重量基準)、弱酸性用ロ
ジンエマルションサイズ剤(日本PMC株式会社製:A
L170)を対パルプ0.2%(絶乾重量基準)を1分
間隔で順次添加した。このパルプスラリーを電導度15
00×10−4S/mのpH6.0、25℃の希釈用水
で0.8%に希釈した後、ノーブルアンドウッド製シー
トマシンにて抄紙して、湿紙を得た。この湿紙を、プレ
ス後、ドラムドライヤーにて100℃80秒間乾燥させ
て坪量80g/m2の手抄き紙を得た。得られた手抄き
紙を23℃、RH50%の条件下で24時間調湿した
後、各種測定を行った。測定結果を表12に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(A−1)を用いる代わ
りに、比較例3で製造した(メタ)アクリルアミド系ポ
リマー(a−3)を用いたこと以外は、同様にして手抄
き紙を得た。得られた手抄き紙を23℃、RH50%の
条件下で24時間調湿した後、各種測定を行った。測定
結果を表12に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマーを用いないこと以外は、
同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23
℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各種測
定を行った。測定結果を表12に示す。
2%含有)を、パルプ濃度2.4%となる量の硬度10
0ppmの希釈用水で、ビーターを用いてカナディアン
・スタンダード・フリーネス355まで叩解した。25
℃にて硫酸バンドを対パルプ3.0%(絶乾重量基
準)、実施例2で製造した(メタ)アクリルアミド系ポ
リマー(B−1)を対パルプ0.4%(絶乾重量基
準)、弱酸性用ロジンエマルションサイズ剤(日本PM
C株式会社製:AL174)を対パルプ0.2%(絶乾
重量基準)を1分間隔で順次添加した。このパルプスラ
リーを電導度1500×10−4S/mのpH5.5、
25℃の希釈用水で0.8%に希釈した後、、ノーブル
アンドウッド製シートマシンにて抄紙して、湿紙を得
た。この湿紙を、プレス後、ドラムドライヤーにて10
0℃80秒間乾燥させて坪量80g/m2の手抄き紙を
得た。得られた手抄き紙を23℃、RH50%の条件下
で24時間調湿した後、各種測定を行った。測定結果を
表13に示す。
て、(メタ)アクリルアミド系ポリマー(B−1)を用
いる代わりに、比較例7、8で製造した(メタ)アクリ
ルアミド系ポリマー(b−4)又は(b−5)を用いた
こと以外は、同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄
き紙を23℃、RH50%の条件下で24時間調湿した
後、各種測定を行った。測定結果を表13に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマーを用いないこと以外は、
同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23
℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各種測
定を行った。測定結果を表13に示す。
2%含有)を、パルプ濃度2.4%となる量の硬度10
0ppmの希釈用水で、ビーターを用いてカナディアン
・スタンダード・フリーネス358まで叩解した。25
℃にて硫酸バンドを対パルプ1.0%(絶乾重量基
準)、実施例3で製造した(メタ)アクリルアミド系ポ
リマー(C−1)を対パルプ0.4%(絶乾重量基
準)、弱酸性用ロジンエマルションサイズ剤(日本PM
C株式会社製:AL170)を対パルプ0.2%(絶乾
重量基準)を1分間隔で順次添加した。このパルプスラ
リーを電導度1500×10−4S/mのpH6.0、
25℃の希釈用水で0.8%に希釈した後、ノーブルア
ンドウッド製シートマシンにて抄紙して、湿紙を得た。
この湿紙を、プレス後、ドラムドライヤーにて100℃
80秒間乾燥させて坪量80g/m2の手抄き紙を得
た。得られた手抄き紙を23℃、RH50%の条件下で
24時間調湿した後、各種測定を行った。測定結果を表
14に示す。
て、(メタ)アクリルアミド系ポリマー(C−1)を用
いる代わりに、実施例4〜11で製造した(メタ)アク
リルアミド系ポリマー(C−2)〜(C−9)を各々用
いたこと以外は、同様にして手抄き紙を得た。得られた
手抄き紙を23℃、RH50%の条件下で24時間調湿
した後、各種測定を行った。測定結果を表14に示す。
て、(メタ)アクリルアミド系ポリマー(C−1)を用
いる代わりに、比較例7、9で製造した(メタ)アクリ
ルアミド系ポリマー(b−4)、(c−1)を用いたこ
と以外は、同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄き
紙を23℃、RH50%の条件下で24時間調湿した
後、各種測定を行った。測定結果を表14に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマーを用いないこと以外は、
同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23
℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各種測
定を行った。測定結果を表14に示す。
ラー12%含有)を、パルプ濃度2.4%となる量の硬
度100ppmの希釈用水で、ビーターを用いてカナデ
ィアン・スタンダード・フリーネス346まで叩解し
た。25℃にて硫酸バンドを対パルプ1.0%(絶乾重
量基準)、実施例12、13で製造した(メタ)アクリ
ルアミド系ポリマー(C−10)または(C−11)を
対パルプ0.4%(絶乾重量基準)、弱酸性用ロジンエ
マルションサイズ剤(日本PMC株式会社製:AL17
4)を対パルプ0.2%(絶乾重量基準)を1分間隔で
順次添加した。このパルプスラリーを電導度1500×
10−4S/mのpH6.0、25℃の希釈用水で0.
8%に希釈した後、ノーブルアンドウッド製シートマシ
ンにて抄紙して、湿紙を得た。この湿紙を、プレス後、
ドラムドライヤーにて100℃で80秒間乾燥させて坪
量80g/m2の手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を
23℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各
種測定を行った。測定結果を表15に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(C−10)を用いる代
わりに、比較例10で製造した(メタ)アクリルアミド
系ポリマー(c−2)を用いたこと以外は、同様にして
手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23℃、RH50
%の条件下で24時間調湿した後、各種測定を行った。
測定結果を表15に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマーを用いないこと以外は、
同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23
℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各種測
定を行った。測定結果を表15に示す。
パルプ比が9対1である混合パルプ)を、パルプ濃度
2.5%となる量の硬度100ppmの希釈用水で、ビ
ーターを用いてカナディアン・スタンダード・フリーネ
ス400まで叩解した後、炭酸カルシウム(奥多摩工業
社製:TP121S)をパルプ2.0%(絶乾重量基
準)、タルク(日本タルク社製)を対パルプ2.0%
(絶乾重量基準)添加した。40℃にてこのパルプスラ
リ−に両性デンプン(王子ナショナル社製:Cato3
212)を対パルプ0.6%(絶乾重量基準)、前記実
施例3で製造した(メタ)アクリルアミド系ポリマー
(C−1)を対パルプ0.2%(絶乾重量基準)、硫酸
バンドを対パルプ1.5%(絶乾重量基準)、及び中性
用ロジンエマルションサイズ剤(日本PMC株式会社
製:CC167)を対パルプ0.4%(絶乾重量基
準)、1分間隔で順次添加した。このパルプスラリーを
電導度1000×10−4S/mのpH7.5、40℃
の希釈用水で濃度0.5%まで希釈した後、希釈したパ
ルプスラリーに炭酸カルシウム(奥多摩工業社製:TP
121Sを対パルプ2.0%(絶乾重量基準)、タルク
(日本タルク社製)を対パルプ8.0%(絶乾重量基
準)、歩留り向上剤(ハイモ社製:NR12MLS)を
対パルプ0.01%(絶乾重量基準)順次添加した後、
ノーブルアンドウッド抄紙機にて抄紙して、湿紙を得
た。この湿紙を、プレス後、ドラムドライヤーにて10
0℃80秒間乾燥させ坪量65g/m2の手抄き紙を得
た。得られた手抄き紙を23℃、RH50%の条件下で
24時間調湿した後、各種測定を行った。測定結果を表
16に示す。
て、(メタ)アクリルアミド系ポリマー(C−1)を用
いる代わりに、実施例4〜11で製造した(メタ)アク
リルアミド系ポリマー(C−2)〜(C−9)を用いた
こと以外は、同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄
き紙を23℃、RH50%の条件下で24時間調湿した
後、各種測定を行った。測定結果を表16に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(C−1)を用いる代わ
りに比較例9で製造した(メタ)アクリルアミド系ポリ
マー(c−1)を用いたこと以外は、同様にして手抄き
紙を得た。得られた手抄き紙を23℃、RH50%の条
件下で24時間調湿した後、各種測定を行った。測定結
果を表16に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマーを用いないこと以外は、
同様にして手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23
℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各種測
定を行った。測定結果を表16に示す。
た。 比破裂強度 ・・・JIS P−8112に準拠した。 内部結合強度 ・・・JAPAN−TAPPI紙パルプ
試験法No.54に準拠した。 灰分 ・・・温度を550℃に変更した以外は、JIS
P−8128に準拠した。 DDT ・・・Tappi、第56巻、第10号(197
3年)の第46頁に記載されている「ダイナミック ド
ライネッジ ジャー(Dynamic Drainag
e Jar)」用と同様な装置を用いて、希釈後のパル
プスラリー(濃度0.8%)500mlを直径7.5c
mのジャーに注ぎ、回転数600rpmで攪拌させなが
ら下部コックを開き、100メッシュの金網にてろ過さ
せ、一定のろ液量になるまでの時間を測定するものであ
り、濾水性の評価に用いることができる。ろ液量が20
0gに達するまでの時間を測定した。数値が小さいほ
ど、濾水性が良いことを示している。 ステキヒトサイズ度 ・・・JIS P−8122に準
拠した。
2%含有)を、パルプ濃度2.4%となる量の硬度10
0ppmの希釈用水で、ビーターを用いてカナディアン
・スタンダード・フリーネス260まで叩解した。25
℃にて硫酸バンドを対パルプ3.0%(絶乾重量基
準)、内添紙力剤(日本PMC株式会社製:DS45
7)を対パルプ0.5%(絶乾重量基準)を順次添加し
た後、pH4.5、25℃の希釈用水でこのパルプスラ
リーを濃度0.25%まで希釈し、ノーブルアンドウッ
ド抄紙機で、坪量80g/m2の湿紙を2枚製造した。
片方の湿紙の片面に、実施例14で製造した(メタ)ア
クリルアミド系ポリマー(D−1)の固形分濃度0.4
0%水溶液を塗工量が0.31g/m2になるようにス
プレー塗工した後、塗工面にもう一方の湿紙を重ねて、
プレス後、ドラムドライヤーにて100℃80秒間乾燥
させ、抄き合わせ紙を得た。得られた抄き合わせ紙を2
3℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各種
測定を行った。測定結果を表17に示す。なお層間強度
はT字剥離強度で示した。
タ)アクリルアミド系ポリマー(D−1)を用いる代わ
りに、比較例11で製造した(メタ)アクリルアミド系
ポリマー(d−1)を用いて、塗工量が0.33g/m
2になるようにスプレー塗工したこと以外は、同様にし
て抄き合わせ紙を得た。得られた抄き合わせ紙を23
℃、RH50%の条件下で24時間調湿した後、各種測
定を行った。測定結果を表17に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(D−1)を用いる代わ
りに、層間スプレー用澱粉(三和澱粉社製ハイスタード
PSS−9)の固形分濃度1.2%未糊化スラリーを用
い、塗工量が1.03g/m2になるようにスプレー塗
工したこと以外は、同様にして抄き合わせ紙を得た。得
られた抄き合わせ紙を23℃、RH50%の条件下で2
4時間調湿した後、各種測定を行った。測定結果を表1
7に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(D−1)を用いないこ
と以外は、同様にして抄き合わせ紙を得た。得られた抄
き合わせ紙を23℃、RH50%の条件下で24時間調
湿した後、各種測定を行った。測定結果を表17に示
す。
た。 T字剥離強度 ・・・JAPAN−TAPPI 紙パルプ
試験法No.19−77に準拠した。 内部結合強度 ・・・JAPAN−TAPPI紙パルプ
試験法No.54に準拠した。
タ)アクリルアミド系ポリマー(E−1)の3.0%水
溶液を、中性上質紙(坪量100g/m2)に、ラボサ
イズプレスにより両面塗工し(ロールニップ圧:20K
g/cm、塗工スピード100m/分)、ドラムドライ
ヤーにて100℃80秒間乾燥させ両面塗工紙を得た。
(メタ)アクリルアミド系ポリマー(E−1)の塗工量
は、固形分で0.54g/m2であった。得られた塗工
紙を、23℃、RH50%の条件下で24時間調湿した
後、各種測定を行った。測定結果を表18に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(E−1)を用いる代わ
りに、実施例16で製造した(メタ)アクリルアミド系
ポリマー(E−2)を用いたこと以外は、同様にして塗
工紙を得た。(メタ)アクリルアミド系ポリマー(E−
2)の塗工量は、固形分で0.51g/m2であった。
得られた塗工紙を、23℃、RH50%の条件下で24
時間調湿した後、各種測定を行った。測定結果を表18
に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(E−1)を用いる代わ
りに、濃度6.0%の酸化澱粉(日本食品化工(株)
製:MS−3800)を用いたこと以外は、同様にして
塗工紙を得た。酸化澱粉の塗工量は1.02g/m2で
あった。得られた塗工紙を、23℃、RH50%の条件
下で24時間調湿した後、各種測定を行った。測定結果
を表18に示す。
タ)アクリルアミド系ポリマー(E−1)を用いる代わ
りに、水を塗工したこと以外は、同様にして塗工紙を得
た。得られた塗工紙を、23℃、RH50%の条件下で
24時間調湿した後、各種測定を行った。測定結果を表
18に示す。
た。 内部結合強度 ・・・JAPAN−TAPPI紙パルプ
試験法No.54に準拠した。 ドライ ピック ・・・RI印刷試験機、ニップ幅10m
m インキ:FINE INK.(大日本インキ化学工業株
式会社製、IGT印刷適性用)インキのT.V.=24 ウェット ピック ・・・RI印刷試験機、モルトンロー
ル使用、ニップ幅10mm インキ:CAPS G.(大日本インキ化学工業株式会
社製、オフセット用)インキのT.V.=12 いずれも印刷後の紙むけ状態を肉眼で観察し、5を優と
し、1を劣として5段階評価を行った。
の製造結果(表2〜11)から、一般式(1) 一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基を表す(但しR2〜R4のいずれか二種お
よび三種が水素原子である場合を除く。)。X−は無機
酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす〕で示されるカ
チオン性化合物を用いて(メタ)アクリルアミド系ポリ
マーを製造した場合、従来公知のポリマーの粘度を低下
させる機能を持つ化合物である次亜リン酸、及び2−メ
チル−2−プロペン−1−スルホン酸(塩)(即ち、メ
タリルスルホン酸(塩))等を用いた場合と同様に、低
粘度で分散性、流動性に富むポリマーを製造できてい
る。一方、ポリマー粘度を低下させる機能を持つ化合物
として知られている、2−メチル−2−プロペン−1−
オール(即ち、メタリルアルコール)、2−プロペン−
1−スルホン酸ナトリウム(即ち、アリルスルホン酸ナ
トリウム)、及び2−プロペニルアミン(即ち、アリル
アミン)を用いた場合には、ポリマーがゲル化してしま
い、表2、及び4に示す組成、及び重合条件では製造で
きなかった。また、前記一般式(1)で示される化合物
を用いた場合、従来公知のポリマーの粘度を低下させる
機能を持つ化合物である次亜リン酸、及び2−メチル−
2−プロペン−1−スルホン酸(塩)等を用いた場合と
同様に、未反応モノマー(2−プロペンアミド(即ち、
アクリルアミド))が極めて少ない(メタ)アクリルア
ミド系ポリマーの製造が可能となっている。これによ
り、前記一般式(1)で示される化合物が、新たなポリ
マー粘度を低下させる機能を持つカチオン性の化合物で
あることが示されている。
系ポリマーを製紙用薬品として用いた実施例、及びこれ
らに付随する比較例の結果(表12〜17)から、前記
一般式(1)で示される化合物を用いた場合、従来公知
のポリマーの粘度を低下させる機能を持つ化合物である
次亜リン酸や2−メチル−2−プロペン−1−スルホン
酸(塩)(即ち、メタリルスルホン酸(塩))を用いた
場合と同等、またはそれ以上の紙力増強効果が得られ、
またサイズ度に関しては、これまでより優れた結果が得
られている。
系ポリマー(C−1)〜(C−9)を用いた実施例の結
果(表14、16)から、(メタ)アクリルアミド系ポ
リマー(C−7)〜(C−9)を用いた場合に、サイズ
度に関してより優れていることがわかる。すなわち、前
記一般式(1)のR2〜R4の構造にヒドロキシエチル
基を導入した場合が好ましいことを示している。
系ポリマー(C−10)〜(C−11)を用いた実施例
の結果(表15)から、(C−11)を用いた場合に、
サイズ度に関してより優れていることがわかる。すなわ
ち、前記一般式(1)と2−メチル−2−プロペン−1
−スルホン酸ナトリウム(即ち、メタリルスルホン酸ナ
トリウム)を併用した場合がサイズ度の向上に関して好
ましいことを示している。
させる機能を持つカチオン性モノマーを用いることで、
(メタ)アクリルアミド系ポリマーを低粘度で分散性、
流動性に富むポリマーを提供することができる。また本
発明により製造された(メタ)アクリルアミド系ポリマ
ーを、製紙用薬品として用いた場合、従来公知のポリマ
ーの粘度を低下させる機能を持つ化合物を用いて製造し
た(メタ)アクリルアミド系ポリマーと比較して、同等
以上の紙力増強効果を与えることができ、さらにサイズ
度を向上させることができる。また本発明により製造さ
れた(メタ)アクリルアミド系ポリマーは内添用として
も、層間スプレー用としても、塗工用としても用いるこ
とができ、製紙用薬品として広範な用途に用いることが
できる。
Claims (11)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で示されるモノマー
(a)と、下記モノマー(b)と、下記モノマー(c)
とを重合してなることを特徴とする(メタ)アクリルア
ミド系ポリマー。 (a)一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基を表す(但し、R2〜R4のいずれか二種
および三種が水素原子である場合を除く。)。X− は
無機酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす。〕で示さ
れる化合物、(b)(メタ)アクリルアミド、(c)上
記一般式(1)で示されるモノマー(a)を除くイオン
性モノマー - 【請求項2】 下記一般式(1)で示されるモノマー
(a)と、下記モノマー(b)と、下記モノマー(c)
と、架橋剤(d)とを重合してなることを特徴とする
(メタ)アクリルアミド系ポリマー。 (a)一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基を表す(但し、R2〜R4のいずれか二種
および三種が水素原子である場合を除く。)。X−は無
機酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす。〕で示され
る化合物、(b)(メタ)アクリルアミド、(c)上記
一般式(1)で示されるモノマー(a)を除くイオン性
モノマー - 【請求項3】 前記請求項1記載のモノマー(a)、モ
ノマー(b)、及びモノマー(c)よりなる群から選択
される少なくとも一種を重合させ、重合途中で残余のモ
ノマーを添加することを特徴とする請求項1記載の(メ
タ)アクリルアミド系ポリマーの製造方法。 - 【請求項4】 前記請求項2記載のモノマー(a)、モ
ノマー(b)、モノマー(c)、及び架橋剤(d)より
なる群から選択される少なくとも一種を重合させ、重合
途中で残余のモノマーを添加することを特徴とする請求
項2記載の(メタ)アクリルアミド系ポリマーの製造方
法。 - 【請求項5】 下記一般式(1)で示されるモノマー
(a)と、下記モノマー(b)と、下記モノマー(c
1)と、下記モノマー(c2)と、架橋剤(d)とを重
合してなることを特徴とする(メタ)アクリルアミド系
ポリマー。 (a) 一般式(1) 〔式中、R1は炭素数1〜4のアルキレン基、R2〜R4
は水素原子または、置換基を有しても良い炭素数22以
下のアルキル基を表す(但し、R2〜R4のいずれか二種
および三種が水素原子である場合を除く。)。X− は
無機酸類、又は有機酸類のアニオンを表わす。〕で示さ
れる化合物、(b)(メタ)アクリルアミド、(c1)
(メタ)アリルスルホン酸(塩)、(c2)上記モノマ
ー(a)と上記モノマー(c1)を除くイオン性モノマ
ー - 【請求項6】 前記請求項5記載のモノマー(a)、モ
ノマー(b)、モノマー(c1)、モノマー(c2)、
及び架橋剤(d)よりなる群から選択される少なくとも
一種を重合させ、重合途中で残余のモノマーを添加する
ことを特徴とする請求項5記載の(メタ)アクリルアミ
ド系ポリマーの製造方法。 - 【請求項7】 前記重合が(e)尿素類化合物の存在下
で行われてなることを特徴とする請求項1、2、及び5
のいずれか一項に記載の(メタ)アクリルアミド系ポリ
マー。 - 【請求項8】 前記重合が(e)尿素類化合物の存在下
で行われることを特徴とする請求項3、4、及び6のい
ずれか一項に記載の(メタ)アクリルアミド系ポリマー
の製造方法。 - 【請求項9】 前記請求項1、2、5、及び7のいずれ
か一項に記載の(メタ)アクリルアミド系ポリマーを含
有する製紙用薬品。 - 【請求項10】 前記請求項1、2、5、及び7のいず
れか一項に記載の(メタ)アクリルアミド系ポリマーを
含有する製紙用薬品が紙力増強剤であることを特徴とす
る請求項9記載の製紙用薬品。 - 【請求項11】 請求項9又は10に記載の製紙用薬品
を含有する紙。
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