JP3260297B2 - 層間剥離防止剤および層間剥離防止方法 - Google Patents

層間剥離防止剤および層間剥離防止方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数紙匹の抄き合わ
せ工程において紙匹表面にスプレー等により均一に付着
させ該紙匹間の接着力を強化し層間剥離防止を図るに適
した製紙用薬剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】単量体を溶解し生成重合体を溶解しない
塩水溶液中でアクリル酸・アクリルアミドの重合を行い
重合体微細粒子の分散液を得る方法(特開昭60−18
5900号公報)が知られている。 しかし該方法によ
るアクリル酸・アクリルアミド(共)重合体分散液中の
微細粒子は放置により合体し豆腐状に固まる性質があり
実用に耐えない。 当然のことながら該高分子を層間剥
離防止剤として使用しようと試みた例も知られていな
い。 従来は層間剥離防止剤として澱粉スラリーをスプ
レーするのが一般的である。 合成高分子は低分子量の
ポリアクリルアミド系水溶液が試験的に使われてみたも
のの水溶液粘度が高くなってはスプレーできないことか
ら、その付着量が制限され望みの層間強度をもたすこと
ができなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は特開昭
60−185900号公報記載の技術を改良し保存安定
性が良く作業性良好な低粘性の高分子分散液を得、層間
剥離防止剤として使用することにより、これまでの澱粉
スラリーでは得られなかった高強度の層間接着を紙匹の
間にもたらすことにある。 スプレー対象たる紙匹は通
常製紙工程における湿紙匹の抄き合わせパートで用いら
れるが乾燥した紙匹の張り合わせに対しても有効であ
る。 澱粉スラリーは乾燥加熱工程において糊化するこ
とによって接着作用を発揮するものではあるが、往々に
して加熱時間が足らず糊化不十分と成りやすい。 かか
る欠点を改良することが本発明の課題である。
【0004】
【課題を解決する為の手段】本発明者は(メタ)アクリ
ル酸を含有する単量体をイオン性水溶性高分子から成る
分散剤の共存下、該単量体を溶解し生成重合物を溶解し
ない塩水溶液中で重合を行うことにより低粘性で作業性
が良くかつ保存安定性にすぐれる高分子分散液を製造す
ることができ、紙匹にスプレー・抄き合わせ・プレス・
乾燥することにより、抄き合わせ紙の層間剥離防止に顕
著な効果を発揮する事を見いだし本発明に到達した。
【0005】 本発明の請求項1の発明は、(メタ)ア
クリル酸を含有する単量体を溶解し、生成重合体を溶解
しない塩水溶液中において、イオン性水溶性高分子から
なる分散剤共存下、アクリル酸を15〜100モル%ア
クリルアミドを0〜85モル%含有し、かつ(メタ)ア
クリル酸塩を含まない水溶性単量体を、攪拌下で重合を
行って得た重合物から成る粒径100μm以下の高分子
粒子が塩水溶液中に分散した分散液であり、該分散液の
水希釈液をpH4.0以下で使用することを特徴とする
層間剥離防止剤である。
【0006】 本発明の請求項2の発明は、分散剤がジ
メチルジアリルアンモニウムクロリド(共)重合体であ
ることを特徴とする請求項1に記載の層間剥離防止剤で
ある。
【0007】 本発明の請求項3の発明は、分散剤がア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(共)重
合体であることを特徴とする請求項1に記載の層間剥離
防止剤である。
【0008】 本発明の請求項4の発明は、(メタ)ア
クリル酸を含有する単量体と分散剤の重量比が100:
1〜10:1であることを特徴とする請求項1に記載の
層間剥離防止剤である。
【0009】本発明の請求項5の発明は、 請求項1な
いし請求項4に記載された層間剥離防止剤の水希釈液を
紙匹表面にスプレーし、表面に層間剥離防止剤の付着し
た複数の紙匹を該表面を重ね合わせる様にプレスした
後、乾燥することを特徴とする層間剥離防止方法であ
る。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【発明の実施の形態】 本発明の第一の限定は、(メ
タ)アクリル酸を含有する単量体を溶解し、生成重合体
を溶解しない塩水溶液中において、イオン性水溶性高分
子からなる分散剤共存下、アクリル酸を15〜100モ
ル%アクリルアミドを0〜85モル%含有し、かつ(メ
タ)アクリル酸塩を含まない水溶性単量体を、攪拌下で
重合を行って得た重合物から成る粒径100μm以下の
高分子粒子が塩水溶液中に分散した分散液であり、該分
散液の水希釈液をpH4.0以下で使用することを特徴
とする層間剥離防止剤である。本発明の第二の限定は、
分散剤がジメチルジアリルアンモニウムクロリド(共)
重合体であることを特徴とする。本発明の第三の限定
は、分散剤がアクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸(共)重合体であることを特徴とする。本発明の
第四の限定は、(メタ)アクリル酸を含有する単量体と
分散剤の重量比が100:1〜10:1であることを特
徴とする。本発明の第五の限定は、請求項1ないし請求
項4に記載された層間剥離防止剤の水希釈液を紙匹表面
にスプレーし、表面に層間剥離防止剤の付着した複数の
紙匹を該表面を重ね合わせる様にプレスした後、乾燥す
ることを特徴とする層間剥離防止方法である。
【0014】本発明に用いられる(メタ)アクリル酸を
含有する水溶性単量体としてはアクリル酸単独、メタク
リル酸単独、イタコン酸単独、これらの酸類と、アクリ
ルアミド、アクリロニトリル、メチルメタクリレート、
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、ビニルメチルエーテル、ビニルアセテート
およびこれらの混合物の中から選ばれる一種のノニオン
性単量体との混合物が用いられる。 これらの中でも
(メタ)アクリル酸を含有する単量体の組成がアクリル
酸:アクリルアミドのモル比が100:0〜15:85
である単量体組成であるものが最も賞用され、さらにア
クリロニトリルを含有した三元共重合体も好ましく用い
られる。
【0015】本発明に用いられる水溶性高分子から成る
分散剤の中でカチオン性分散剤の例は、ジアルキルアミ
ノアルキル(メタ)アクリレートの塩または四級化物あ
るいはジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミ
ドの塩または四級化物の(共)重合体ならびにジアルキ
ルジアリルアンモニウム塩(共)重合体の中から選ぶこ
とができる。 ジアルキルアミノアルキル(メタ)アク
リレートの塩または四級化物としては、ジメチルアミノ
エチルメタクリレート塩酸塩、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リド等を挙げることがで
きる。 またジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリ
ルアミドの塩または四級化物としてはジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミドの塩酸塩,メチル化物等を挙げる
ことができる。ジアルキルジアリルアンモニウム塩とし
てはジメチルジアリルアンモニウムクロリドを挙げるこ
とができる。カチオン性単量体は1種のみならず2種以
上の混合物を用いる事も出来る。カチオン性単量体は単
独重合体でもよくアクリルアミド等のノニオン性単量体
との共重合体でもよい。特に好ましいカチオン性水溶性
高分子はジメチルジアリルアンモニウムクロリド(共)
重合体である。本発明に用いられる水溶性高分子から成
る分散剤の中でアニオン性分散剤の例は塩水溶液に(メ
タ)アクリル酸の共存下で可溶性のスルホン基を有する
単量体の重合物であるポリアニオンも分散剤として用い
ることができる。スルホン基を有する単量体がかかる目
的に有効であり、スチレンスルホン酸またはその塩、ビ
ニルスルホン酸またはその塩、アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸またはその塩を含有する単量体
を重合して分散剤を得る。上記アニオン性単量体は1種
のみならず2種以上の混合物を用いる事も出来る。アニ
オン性単量体は単独重合体でもよくアクリルアミド等の
ノニオン性単量体の共重合体でもよい。特に好ましいア
ニオン性水溶性高分子はアクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸および/またはその塩の(共)重合体
である。
【0016】本発明に用いられる塩水溶液を形成する塩
としてはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩ある
いはアンモニウム塩の塩化物、硫酸塩、硝酸塩等を挙げ
ることができる。 これらの塩水溶液中の塩濃度は5重
量%以上飽和濃度に至る量の塩濃度が適時用いられる。
塩水溶液の特徴的性質として(メタ)アクリル酸を含
有する単量体を溶解し生成重合体を溶解しないことが必
須条件である。これに対し共存する分散剤たる水溶性高
分子は該塩水溶液に可溶である必要がある。 (メタ)
アクリル酸を含有する単量体と分散剤たる水溶性高分子
の割合は100:1〜10:1であり、分散剤たる水溶
性高分子が過少であると分散液が豆腐状にカード化し、
過大である事は経済的に無意味である。
【0017】本発明では、前記塩水溶液中に、(メタ)
アクリル酸を含有する単量体の重合物から成る粒径10
0μm以下の高分子粒子の分散した、分散液である層間
剥離防止剤の水希釈液を、PH4.0以下望ましくはP
H3.5以下の本質的に大部分の(メタ)アクリル酸基
が非解離の状態の高分子分散液の状態で、抄き合わせ前
の紙匹表面にスプレー等により付着させてプレス後乾燥
して、2層以上の抄き合わせ紙を製造する。 (メタ)
アクリル酸基が解離している水溶性高分子の状態では層
間剥離防止効果は少ない。水希釈液中のポリマー濃度は
0.1〜1.5重量%で、1〜50cps程度の粘度で
使用する。 パルプ固形分あたり0.1〜1.5重量%
のポリマー付着量が望ましい。なお、本発明の層間剥離
防止剤は、澱粉、変性澱粉、カゼイン、ガラクトマンナ
ン等の従来の層間剥離防止剤と併用して使用してもさし
つかえない。
【0018】
【実施例】次に実施例によって、本発明を具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。
【0019】(合成例−1)攪拌機、窒素曝気管および
温度制御装置を備えた反応槽に20重量%塩化ナトリウ
ム水溶液79部を採り、アクリル酸35モル%アクリル
アミド65モル%の組成のモノマー20部および分散剤
としてポリジメチルジアリルアンモニウムクロリド1部
(シーピーエス社製商品名エージフロックーWT40H
V)を溶解した後、2,2’−アゾビス(2−アミジノ
プロパン)塩酸塩を重合開始剤として添加し、攪拌下、
53°Cで10時間重合し、塩水溶液に分散した粒径1
0〜20μmの微粒子の重合体分散液(PH3)が得ら
れた。 この液を試料ー1と呼ぶ。 該高分子分散液の
粘度は500mPa・s以下であり、上記分散液は脱イ
オン水で40倍に希釈しても顕微鏡にて微粒子が観察さ
れ本質的に非水溶性であることが確認された。 該分散
液を炭酸ソーダを加えた水に混合しPH7にすると溶解
し、該水溶液をもとに極限粘度より分子量を求めた。
【0020】(合成例−2)アクリル酸55モル%アク
リルアミド45モル%のモノマーを用いた以外は合成例
−1と同様の操作を行い非水溶性高分子分散液から成る
試料−2を得た。
【0021】(合成例−3)分散剤としてアクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸ソーダホモポリマー
(固有粘度1dl/g)を用いた以外は合成例−2と同
様の操作を行い非水溶性高子分散液から成る試料−4を
得た。
【0022】(合成例−4)分散剤としてアクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸ソーダホモポリマー
(固有粘度1dl/g)を用いた以外は合成例−1と同
様の操作を行い非水溶性高子分散液から成る試料−3を
得た。以上試料ー1〜試料ー4のポリマー特性を表1に
示す。
【0023】
【表1】
【0024】(実施例)段ボール古紙をナイアガラ式ビ
ーターにて叩解し、カナディアンスタンダードフリーネ
ス(C.S.F.)400mlに調整したパルプに液体
バンド2%添加したのち市販のアニオン性紙力増強剤を
対パルプ0.9%添加して攪拌し均一に混合した。 得
られたパルプスラリーを0.5%まで希釈し、手抄き試
験機により乾燥坪量100g/m2 ずつの、水分量86
%の湿紙Aと水分量96%の湿紙Bを調製し、湿紙Aの
片面に、ポリマー濃度0.5%の層間剥離防止剤の水希
釈液を、表2に記載のポリマー量(対パルプ固形分あた
りのポリマー純分)を圧力2気圧でノズルよりスプレー
したのち、湿紙Aの塗布面に湿紙Bの面を重ね、毛布に
はさんでテストカレンダーを通してプレスし、乾燥して
抄き合わせ紙を得た。 得られた抄き合わせ紙を調湿後
J−TAPPI紙パルプ試験法No.19−77に従っ
てT字剥離強度(g/インチ)を測定した。 結果を表
2に示す。
【0025】(比較例)実施例で用いたポリマー濃度
0.5%の層間剥離防止剤の水希釈液を水酸化ナトリウ
ムによりPH7.0に調製して高分子水溶液として用い
た以外は実施例と同様の操作をおこなった。 結果を表
2に示す。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】本発明の層間剥離防止剤は、低粘性で作
業性のよい水希釈液として容易にスプレーされ、スプレ
ーノズルをつまらせたり、ダレて不均一付着を引き起こ
したりすることなく、高い層間剥離防止効果を有する抄
き合わせ紙を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−189193(JP,A) 特開 昭63−21999(JP,A) 特開 平9−268497(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D21H 11/00 - 27/42

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (メタ)アクリル酸を含有する単量体を
    溶解し、生成重合体を溶解しない塩水溶液中において、
    イオン性水溶性高分子からなる分散剤共存下、アクリル
    酸を15〜100モル%アクリルアミドを0〜85モル
    %含有し、かつ(メタ)アクリル酸塩を含まない水溶性
    単量体を、攪拌下で重合を行って得た重合物から成る粒
    径100μm以下の高分子粒子が塩水溶液中に分散した
    分散液であり、該分散液の水希釈液をpH4.0以下で
    使用することを特徴とする層間剥離防止剤。
  2. 【請求項2】 分散剤がジメチルジアリルアンモニウム
    クロリド(共)重合体であることを特徴とする請求項1
    記載の層間剥離防止剤。
  3. 【請求項3】 分散剤がアクリルアミド−2−メチルプ
    ロパンスルホン酸(共)重合体であることを特徴とする
    請求項1に記載の層間剥離防止剤。
  4. 【請求項4】 (メタ)アクリル酸を含有する単量体と
    分散剤の重量比が100:1〜10:1であることを特
    徴とする請求項1に記載の層間剥離防止剤。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4に記載された層
    間剥離防止剤の水希釈液を紙匹表面にスプレーし、表面
    に層間剥離防止剤の付着した複数の紙匹を該表面を重ね
    合わせる様にプレスした後、乾燥することを特徴とする
    層間剥離防止方法。
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