JP3099148B2 - 紙の加工処理剤 - Google Patents
紙の加工処理剤Info
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- JP3099148B2 JP3099148B2 JP04237586A JP23758692A JP3099148B2 JP 3099148 B2 JP3099148 B2 JP 3099148B2 JP 04237586 A JP04237586 A JP 04237586A JP 23758692 A JP23758692 A JP 23758692A JP 3099148 B2 JP3099148 B2 JP 3099148B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紙に強度を、特に剛度
(コシの強さ)を付与するために使用する紙の加工処理
剤に関する。
(コシの強さ)を付与するために使用する紙の加工処理
剤に関する。
【0002】
【従来の技術】紙の加工処理剤としては、澱粉、変性澱
粉、セルロ−ス系ポリマ−、ポリビニルアルコ−ル、ア
クリルアミド系ポリマ−、スチレン・マレイン酸共重合
物、スチレン・アクリル系共重合物等の水溶性ポリマ−
が知られている。このうち、酸化澱粉、ポリビニルアル
コ−ル、アクリルアミド系ポリマ−が、紙の加工処理剤
として最も一般的であって、特にアクリルアミド系ポリ
マ−は優れた紙力増強効果を備えているので、近時その
使用量が増加する傾向にある。
粉、セルロ−ス系ポリマ−、ポリビニルアルコ−ル、ア
クリルアミド系ポリマ−、スチレン・マレイン酸共重合
物、スチレン・アクリル系共重合物等の水溶性ポリマ−
が知られている。このうち、酸化澱粉、ポリビニルアル
コ−ル、アクリルアミド系ポリマ−が、紙の加工処理剤
として最も一般的であって、特にアクリルアミド系ポリ
マ−は優れた紙力増強効果を備えているので、近時その
使用量が増加する傾向にある。
【0003】ところで、従来の紙加工処理剤の中にあっ
て、紙の剛度向上を謳った薬剤として、特開昭57−1
71794号には、特定なモノマ−組成比と粘度を有す
るアクリルアミド・不飽和カルボン酸共重合物に、顔料
と接着剤を配合した紙用塗工組成物が記載されている。
また、特開昭59−130398号には、水ガラスと高
分子エマルジョン又はラテックスとを10:90 〜95:5の
重量比で配合してなる紙の剛度向上用組成物が記載さ
れ、高分子エマルジョン又はラテックスの典型例として
は、酢酸ビニル・エチレン系エマルジョンとか、メチル
メタクリレ−ト・スチレン・ブタジエン系ラテックスが
例示されている。さらに、特開昭60−252800号
には、ポリビニルアルコ−ル系重合体の存在下に、アク
リルアミド系モノマ−をラジカル重合させて得た重合体
を含有する紙用コ−ティング剤が記載され、特公平3−
23678号には、ポリビニルアルコ−ル成分と、ポリ
アクリルアミド成分とからなるブロック共重合体を含有
する紙用コ−ティング剤が開示されている。
て、紙の剛度向上を謳った薬剤として、特開昭57−1
71794号には、特定なモノマ−組成比と粘度を有す
るアクリルアミド・不飽和カルボン酸共重合物に、顔料
と接着剤を配合した紙用塗工組成物が記載されている。
また、特開昭59−130398号には、水ガラスと高
分子エマルジョン又はラテックスとを10:90 〜95:5の
重量比で配合してなる紙の剛度向上用組成物が記載さ
れ、高分子エマルジョン又はラテックスの典型例として
は、酢酸ビニル・エチレン系エマルジョンとか、メチル
メタクリレ−ト・スチレン・ブタジエン系ラテックスが
例示されている。さらに、特開昭60−252800号
には、ポリビニルアルコ−ル系重合体の存在下に、アク
リルアミド系モノマ−をラジカル重合させて得た重合体
を含有する紙用コ−ティング剤が記載され、特公平3−
23678号には、ポリビニルアルコ−ル成分と、ポリ
アクリルアミド成分とからなるブロック共重合体を含有
する紙用コ−ティング剤が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】省資源、省エネルギ−
が叫ばれるなかで、新聞用紙、印刷用紙等は軽量化が進
み、その坪量は従前に比較して低減化されている。一般
に、紙の剛度は紙の厚さの3乗に比例して増大するの
で、紙の軽量化には常に紙の剛度維持が問題となる。
また、最近目覚ましい発展を遂げている情報産業の分野
では、印字速度が一段と高速化される一方で、用紙に中
性紙を使用する傾向が高まっているが、用紙の剛度が不
十分であると、情報機器への給排紙や情報機器内での通
紙性(紙の走行性)に支障が生ずるため、この分野でも
紙の剛度は重要視されている。さらにまた、白板紙のカ
−トン(箱)に品物を収納して積み上げた時のつぶれや
胴ふくれに対する耐久性にも、紙の剛度が大いに関係す
る。このように、紙の剛度は極めて重要な物性である
が、先に紹介した従来の紙の加工処理剤は、一応の剛度
向上効果を発揮するものの、必ずしも充分でないのが実
情である。
が叫ばれるなかで、新聞用紙、印刷用紙等は軽量化が進
み、その坪量は従前に比較して低減化されている。一般
に、紙の剛度は紙の厚さの3乗に比例して増大するの
で、紙の軽量化には常に紙の剛度維持が問題となる。
また、最近目覚ましい発展を遂げている情報産業の分野
では、印字速度が一段と高速化される一方で、用紙に中
性紙を使用する傾向が高まっているが、用紙の剛度が不
十分であると、情報機器への給排紙や情報機器内での通
紙性(紙の走行性)に支障が生ずるため、この分野でも
紙の剛度は重要視されている。さらにまた、白板紙のカ
−トン(箱)に品物を収納して積み上げた時のつぶれや
胴ふくれに対する耐久性にも、紙の剛度が大いに関係す
る。このように、紙の剛度は極めて重要な物性である
が、先に紹介した従来の紙の加工処理剤は、一応の剛度
向上効果を発揮するものの、必ずしも充分でないのが実
情である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来公知
の紙の加工処理剤に勝るとも劣らない剛度向上効果を発
揮する紙の加工処理剤の開発を目指して、鋭意研究を重
ねた結果、下記に示すような特定な水溶性共重合体が、
紙の剛度向上に顕著な効果を有していることを見出して
本発明を完成した。
の紙の加工処理剤に勝るとも劣らない剛度向上効果を発
揮する紙の加工処理剤の開発を目指して、鋭意研究を重
ねた結果、下記に示すような特定な水溶性共重合体が、
紙の剛度向上に顕著な効果を有していることを見出して
本発明を完成した。
【0006】すなわち、本発明に係る紙の加工処理剤
は、 (a)45〜92モル%の(メタ)アクリルアミドと、 (b)1〜15モル%のα,β−不飽和カルボン酸又は
その塩と、 (c)2〜20モル%のN,N−ジメチル(メタ)アク
リルアミドと、 (d)5〜30モル%のN−メチロール(メタ)アクリ
ルアミドと、 (e)N−メチロール(メタ)アクリルアミド1モル当
り0.3〜1モルのジシアンジアミド、を重合成分とし
た水溶性共重合体を含有することを特徴とする。本明細
書に於いて、「(メタ)アクリル」なる表示は、「アク
リル又はメタクリル」を意味し、従って、「(メタ)ア
クリルアミド」とは、「アクリルアミド又はメタクリル
アミド」を意味している。本発明の重合成分の中にあっ
て、(b)成分であるα,β−不飽和カルボン酸又はそ
の塩としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水
マレイン酸、マレイン酸、フマール酸及びそれらのアル
カリ金属塩が使用可能であるが、特に、イタコン酸、マ
レイン酸が好ましい。
は、 (a)45〜92モル%の(メタ)アクリルアミドと、 (b)1〜15モル%のα,β−不飽和カルボン酸又は
その塩と、 (c)2〜20モル%のN,N−ジメチル(メタ)アク
リルアミドと、 (d)5〜30モル%のN−メチロール(メタ)アクリ
ルアミドと、 (e)N−メチロール(メタ)アクリルアミド1モル当
り0.3〜1モルのジシアンジアミド、を重合成分とし
た水溶性共重合体を含有することを特徴とする。本明細
書に於いて、「(メタ)アクリル」なる表示は、「アク
リル又はメタクリル」を意味し、従って、「(メタ)ア
クリルアミド」とは、「アクリルアミド又はメタクリル
アミド」を意味している。本発明の重合成分の中にあっ
て、(b)成分であるα,β−不飽和カルボン酸又はそ
の塩としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水
マレイン酸、マレイン酸、フマール酸及びそれらのアル
カリ金属塩が使用可能であるが、特に、イタコン酸、マ
レイン酸が好ましい。
【0007】本発明の加工処理剤は、上に規定した範囲
の(a)〜(e)成分を5〜30重量%の濃度で水に溶
解させ、常法通り共重合させることで調製できるが、
(d)成分であるN−メチロール(メタ)アクリルアミ
ドは、共重合に供するに先立って、予め(e)成分であ
るジシアンジアミドで変性しておくことが好ましい。事
前に変性することなく(d)成分を重合反応に供した場
合には、重合反応の進行中にゲル化が起って安定な共重
合体を得ることができないからである。変性に必要なジ
シアンジアミドの量は、N−メチロール(メタ)アクリ
ルアミド1モル当り0.3〜1モル、好ましくは0.5
〜0.9モルの範囲にある。本発明に於いては、各重合
成分の使用量を上記の範囲で選択することも重要であっ
て、この範囲を逸脱して調製された共重合体には、充分
な剛度向上効果を期待することができず、共重合体その
ものの安定性も低下する。重合反応は通常適当な重合開
始剤の存在下に進行するが、その重合開始剤としては、
過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、アンモ
ニウムハイドロパーオキサイド等の過酸化物、これら過
酸化物との組合せで通常使用される各種のレドックス開
始剤、さらには2,2−アゾビス(アミノプロパン)塩
酸塩のような水溶性アゾ系開始剤がいずれも使用可能で
ある。
の(a)〜(e)成分を5〜30重量%の濃度で水に溶
解させ、常法通り共重合させることで調製できるが、
(d)成分であるN−メチロール(メタ)アクリルアミ
ドは、共重合に供するに先立って、予め(e)成分であ
るジシアンジアミドで変性しておくことが好ましい。事
前に変性することなく(d)成分を重合反応に供した場
合には、重合反応の進行中にゲル化が起って安定な共重
合体を得ることができないからである。変性に必要なジ
シアンジアミドの量は、N−メチロール(メタ)アクリ
ルアミド1モル当り0.3〜1モル、好ましくは0.5
〜0.9モルの範囲にある。本発明に於いては、各重合
成分の使用量を上記の範囲で選択することも重要であっ
て、この範囲を逸脱して調製された共重合体には、充分
な剛度向上効果を期待することができず、共重合体その
ものの安定性も低下する。重合反応は通常適当な重合開
始剤の存在下に進行するが、その重合開始剤としては、
過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、アンモ
ニウムハイドロパーオキサイド等の過酸化物、これら過
酸化物との組合せで通常使用される各種のレドックス開
始剤、さらには2,2−アゾビス(アミノプロパン)塩
酸塩のような水溶性アゾ系開始剤がいずれも使用可能で
ある。
【0008】本発明に係る紙の加工処理剤は、剛度の改
善が必要な全ての紙に適用可能であって、例えば、板
紙、一般上質紙、中性上質紙、情報産業用紙等に本発明
の加工処理剤を適用して、それらの剛度を向上させるこ
とができる。そして、この加工処理剤を紙に適用するに
際しては、従来公知のコーティング法がいずれも採用可
能であり、従って、含浸、スプレー、エアナイフコータ
ー、ブレードコーター、ロールコーター、サイズプレ
ス、キャレンダー等のオンマシン又はオフマシンで任意
に採用することができる。本発明の加工処理剤には、こ
の種の薬剤に通常添加されている消泡剤、剥離剤、スラ
イムコントロール剤等を必要に応じて配合することがで
き、また、加工処理の目的に応じて、本願発明の薬剤を
他の公知の加工処理剤と適宜混合して使用することもで
きる。
善が必要な全ての紙に適用可能であって、例えば、板
紙、一般上質紙、中性上質紙、情報産業用紙等に本発明
の加工処理剤を適用して、それらの剛度を向上させるこ
とができる。そして、この加工処理剤を紙に適用するに
際しては、従来公知のコーティング法がいずれも採用可
能であり、従って、含浸、スプレー、エアナイフコータ
ー、ブレードコーター、ロールコーター、サイズプレ
ス、キャレンダー等のオンマシン又はオフマシンで任意
に採用することができる。本発明の加工処理剤には、こ
の種の薬剤に通常添加されている消泡剤、剥離剤、スラ
イムコントロール剤等を必要に応じて配合することがで
き、また、加工処理の目的に応じて、本願発明の薬剤を
他の公知の加工処理剤と適宜混合して使用することもで
きる。
【0009】
【作用】本発明の加工処理剤に認められる優れた剛度向
上能力が、如何なる作用機構によってもたらされるのか
は、現在のところ必ずしも充分に解明されていない。し
かし、α,β−不飽和カルボン酸又はその塩のアニオン
基、ジシアンジアミドで変性されたN−メチロ−ル(メ
タ)アクリルアミドのメチロ−ル基、さらには〓(メ
タ)アクリルアミドと、N,N−ジメチル(メタ)アク
リルアミドとのアミド基間の架橋反応、並びにパルプ繊
維の水酸基が関与する水素結合等が、剛度向上に寄与し
ているものと推定される。
上能力が、如何なる作用機構によってもたらされるのか
は、現在のところ必ずしも充分に解明されていない。し
かし、α,β−不飽和カルボン酸又はその塩のアニオン
基、ジシアンジアミドで変性されたN−メチロ−ル(メ
タ)アクリルアミドのメチロ−ル基、さらには〓(メ
タ)アクリルアミドと、N,N−ジメチル(メタ)アク
リルアミドとのアミド基間の架橋反応、並びにパルプ繊
維の水酸基が関与する水素結合等が、剛度向上に寄与し
ているものと推定される。
【0010】
【実施例】水溶性共重合体の調製 撹拌機、温度計、窒素導入管を付した四つ口フラスコ
に、40%のアクリルアミド 225g、イタコン酸6g、
N,N−ジメチルアクリルアミド 7.7gおよび軟水400
gを仕込み、10%苛性カリ水溶液でpH 5.0に調整した。
これとは別に、N−メチロ−ルアクリルアミド15.6gと
ジシアンジアミド10.4gを軟水20gに混合して、ジシア
ンジアミド変性N−メチロ−ルアクリルアミド水溶液4
8.2gを調製し、これを前記のフラスコ内の溶液に混合
し、窒素ガス導入してから35℃に昇温した。次いで、5
%過硫酸アンモニウム水溶液4ミリリットルと、5%重
亜硫酸ソ−ダ水溶液4ミリリットルを加えて重合を開始
させた。70〜80℃で3時間保温して重合反応を完了させ
た後、10%苛性カリ水溶液でpH 7.0に調整し、表1に示
す性状の共重合体1を得た。各成分の仕込み量を変えた
以外は共重合体1と同様な調製法により、表1に示す共
重合体2〜8及び比較共重合体1′〜3′を調製した。
に、40%のアクリルアミド 225g、イタコン酸6g、
N,N−ジメチルアクリルアミド 7.7gおよび軟水400
gを仕込み、10%苛性カリ水溶液でpH 5.0に調整した。
これとは別に、N−メチロ−ルアクリルアミド15.6gと
ジシアンジアミド10.4gを軟水20gに混合して、ジシア
ンジアミド変性N−メチロ−ルアクリルアミド水溶液4
8.2gを調製し、これを前記のフラスコ内の溶液に混合
し、窒素ガス導入してから35℃に昇温した。次いで、5
%過硫酸アンモニウム水溶液4ミリリットルと、5%重
亜硫酸ソ−ダ水溶液4ミリリットルを加えて重合を開始
させた。70〜80℃で3時間保温して重合反応を完了させ
た後、10%苛性カリ水溶液でpH 7.0に調整し、表1に示
す性状の共重合体1を得た。各成分の仕込み量を変えた
以外は共重合体1と同様な調製法により、表1に示す共
重合体2〜8及び比較共重合体1′〜3′を調製した。
【0011】
【表1】
【0012】実施例1〜8 表1に示す共重合体1〜8をそれぞれ固形分濃度3%に
希釈し、その水溶液を未処理の上質紙70g/m2にロ
ールコーターで両面塗工し、しかる後これを蒸気圧1.
5kg/cm2のスチームドライヤーで1分間乾燥して
表面加工紙を得た。得られた表面加工紙の紙質を下記の
方法で試験した。 (1)IGT 使用試験機:熊谷理機工業(株)製IG
T印刷適性試験機 使用インキ:東洋インキ(株)製墨インキ、タック値2
0印圧50kg/cm、スプリングドライブB 数値が大きいほど表面強度が高いことを示す。 (2)剛度 JIS P−8143「紙の目重曲げ法
によるこわさ試験方法」(クラーク法) 数値が大きいほど剛度が高いことを示す。
希釈し、その水溶液を未処理の上質紙70g/m2にロ
ールコーターで両面塗工し、しかる後これを蒸気圧1.
5kg/cm2のスチームドライヤーで1分間乾燥して
表面加工紙を得た。得られた表面加工紙の紙質を下記の
方法で試験した。 (1)IGT 使用試験機:熊谷理機工業(株)製IG
T印刷適性試験機 使用インキ:東洋インキ(株)製墨インキ、タック値2
0印圧50kg/cm、スプリングドライブB 数値が大きいほど表面強度が高いことを示す。 (2)剛度 JIS P−8143「紙の目重曲げ法
によるこわさ試験方法」(クラーク法) 数値が大きいほど剛度が高いことを示す。
【0013】比較例1〜3 共重合体1〜8に代えて比較共重合体1′〜3′を使用
した以外は、先に示した実施例と全く同様にして表面加
工紙を調製し、その紙質を実施例と同様な方法で評価し
た。参考例1〜3 共重合体1〜8に代えてPVA、XコートP−215、
酸化澱粉をそれぞれ使用した以外は、先に示した実施例
と全く同様にして表面加工紙を調製し、その紙質を実施
例と同様な方法で評価した。各実施例、比較例および参
考例で得られた表面加工紙の紙質試験結果を表2に示
す。
した以外は、先に示した実施例と全く同様にして表面加
工紙を調製し、その紙質を実施例と同様な方法で評価し
た。参考例1〜3 共重合体1〜8に代えてPVA、XコートP−215、
酸化澱粉をそれぞれ使用した以外は、先に示した実施例
と全く同様にして表面加工紙を調製し、その紙質を実施
例と同様な方法で評価した。各実施例、比較例および参
考例で得られた表面加工紙の紙質試験結果を表2に示
す。
【0014】
【表2】
【0015】表2に示す結果から明らかな通り、本発明
の加工処理剤は、比較例および参考例で使用した薬剤に
比較して、紙に強度と剛度を付与する上で優れた効果を
発揮する。
の加工処理剤は、比較例および参考例で使用した薬剤に
比較して、紙に強度と剛度を付与する上で優れた効果を
発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−227484(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D21H 17/00 - 27/42
Claims (1)
- 【請求項1】(a) 45〜92モル%の(メタ)アクリルアミ
ドと、(b) 1〜15モル%のα,β−不飽和カルボン酸又
はその塩と、(c) 2〜20モル%のN,N−ジメチルアク
リルアミドと、(d) 5〜30モル%のN−メチロ−ル(メ
タ)アクリルアミドと、(e) N−メチロ−ル(メタ)ア
クリルアミド1モル当り 0.3〜1モルのジシアンジアミ
ド、を重合成分とした水溶性共重合体を含有することを
特徴とする紙の加工処理剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04237586A JP3099148B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | 紙の加工処理剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04237586A JP3099148B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | 紙の加工処理剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0665894A JPH0665894A (ja) | 1994-03-08 |
JP3099148B2 true JP3099148B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=17017519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04237586A Expired - Fee Related JP3099148B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | 紙の加工処理剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3099148B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4907368B2 (ja) | 2007-01-26 | 2012-03-28 | ヤマハ発動機株式会社 | エンジンユニットおよびそれを備えた鞍乗型車両 |
-
1992
- 1992-08-14 JP JP04237586A patent/JP3099148B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0665894A (ja) | 1994-03-08 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |