JPH01192899A - 抄紙用アニオン性共重合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は広範な水溶性カチオン樹脂または水溶性両性樹
脂と併用することにより優れた紙力効果を表し得るアニ
オン性共重合体に関し、更に詳しくは２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸塩を主成分とし、ア
クリロニトリルを適量含有する水溶性共重合体を有効成
分とする製紙用添加剤に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題１紙はパ
ルプの水性スラリーに紙力剤、サイズ剤、定着剤等各種
の製紙用薬品を添加して抄造される。

近年、紙の原料事情は悪化する一方であり、広葉樹材へ
の転換、故紙比率の増加、パルプの高収率等により抄紙
原料中の微細繊維の増加に伴う抄紙条件の悪化が重大な
課題となっている。又、パルプや洋紙、板紙製造プロセ
スにおけるクローズド化に伴い、水質低下等、抄紙条件
はますます悪化しており、内添用紙力剤の性能に大きな
影響を及はしている。このように悪化する抄紙条件の中
で紙の強度を向上させ、紙への定着率の高い紙力剤が要
望されている。

従来、紙の強度を向上させる目的でカチオン性共重合体
とアニオン性共重合体の併用が実施されているが、カル
ボキシル基を主体とするアニオン性共重合体即ちアクリ
ルアミドとアクリル酸塩の共重合体等では充分な紙力効
果が得られていない。

又、特開昭５２−２７８０７に示されるような共重合体
＝　２− は２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
塩の配合割合が充分でなく悪化した抄紙条件の基では水
溶性カチオン樹脂及び水溶性両性樹脂と良好なポリイオ
ンコンプレックスが形成されず紙力効果及び紙への定着
率において満足であるとは言えない。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは２−アクリルアミド−２−メチルプロパン
スルホン酸塩を主成分とし、アクリロニトリルを適量含
有する共重合体が少量の添加量においても広範な水溶性
カチオン樹脂及び水溶性両性樹脂と良好なポリイオンコ
ンプレックスを形成し、紙への定着率が著しく向上する
と共に優れた紙力効果が得られることを見い出し本発明
を完成するに至った。

即ち、本発明は紙料スラリーに水溶性カチオン樹脂また
は水溶性両性樹脂と併用して用いる２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸塩６５〜９５重量％と
アクリロニトリル５〜３５重量％とこれらの共重合可能
な他のノニオン性ビニルモノマーの多くとも２０重量％
を構成モノマーとするアニオン性共重合体に関する。

ニウム、アルカリ金属等より選択される。又これらと共
重合可能な他のノニオン性ビニルモノマーとは、本発明
の共重合体に必要に応じて組み入れることができる成分
であって具体的には、アクリルアミド、ダイアセトンア
クリルアミド等の（メタ）アクリルアミド誘導体、アク
リル酸エチル、メタアクリル酸メチル等の（メタ）アク
リル酸エステル誘導性、酢酸ビニル等のビニルエステル
誘導体、スチレン等のビニル芳香族炭化水素が例示でき
る。上記のノニオン性ビニルモノマーは得られる共重合
体が水溶性を示す範囲内で１種類以上選択することがで
きる。

本発明の共重合体の配合割合において、２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸塩６５〜９５重量
％、アクリロニトリル５〜３５重量％の範囲で含有する
ことが重要である。２−アクリルアミド−２−メチルプ
ロパンスルホン酸塩が６５重量％より少ない場合、得ら
れる共重合体を用いて得られる成紙はその紙力効果及び
紙への定着率が不充分となる。又、アクリロニトリルが
５重量％より少ない場合、パルプの凝集が強くなり、地
合不良により紙力が低下する。更に、他のノニオン性ビ
ニルモノマーが２０重量％を越える場合、得られる共重
合体は水溶性カチオン樹脂及び水溶性両性樹脂と良好な
ポリイオンコンプレックスを形成しにくくなり、紙力の
低下が生じる。

上記モノマーの共重合反応は従来公知の各種方法により
、水性媒体中でモノマー濃度５〜５０重量％で実施でき
る。好ましい共重合体は１０重量％濃度の水溶液粘度で
５０−１，０００，０００ｃｐｓ　’（３０℃）であり
、特に１００〜１００，０００ｃｐｓが紙力剤として最
適である。

本発明で述べる水溶性カチオン樹脂とは、公知のポリア
ミドポリアミン樹脂、ポリアミドポリアミンエピクロル
ヒドリン樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、カチオン性ポ
リアクリルアミド、尿素−メラミン樹脂、カチオン性ポ
リビニルアルコール、カチオン化デンプン等である。又
、水溶性両性樹脂とは、製紙用添加剤として公知の両性
アクリルアミド系共重合体である。

本発明のアニオン性共重合体を使用するに当っては、従
来公知の方法に従えばよく、紙料スラリーに水溶性カチ
オン樹脂または水溶性両性樹脂と併用し、硫酸バンドを
用いあるいは用いずに抄紙できる。又、本発明において
紙とは通常の洋紙及び板紙の両者を包含するものである
。

［実　施　例］ 以下実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。

製造例　１ 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管を付した四つロフラス
コに２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸ソーダ８０ｇ１アクリロニトリル２０ｇと脱イオン水
９００　ｇを仕込み、窒素ガス導入下４０℃に昇温した
。次いで過硫酸アンモニウム１．０ｇと亜硫酸ソーダ０
．５ｇとを加え３時間保温して重合反応を完了させ、不
揮発分１０％、粘度８５００ｃｐｓ（３０℃）の共重合
体を得た。これを本発明品Ａとする。

製造例　２〜７ モノマーの種類及び（または）配合割合を第−表に示す
ものに代え、製造例１と同様にして共重合体を得た。こ
れらを本発明品Ｂ−Ｅ、比較品Ｆ−Ｇとする。

（以下余白） 試験例 Ｃ，Ｓ、　Ｐ、　４３０ｍ１に叩解した段ボール故紙の
１．７％パルプスラリーに水溶性カチオン樹脂、または
水溶性両性樹脂を添加し、ついで硫酸バンドを対パルプ
２．０重量％添加し、更に上記で製造したアニオン性共
重合体を添加しＴＡＰＰＩ標準丸型標準機型抄紙機より
坪量２００ｇ／ｒｆとなるように抄紙した。

得られた湿紙を３．５ｋｇ／ｃｕｆｆの圧力で５分間プ
レス脱水した後１００℃で１分間乾燥し、２０℃相対湿
度６５％で２４時間調湿しＪＩＳ−Ｐ　８１１２により
比破裂強度、ＪＩＳ−Ｐ　８１２６により比リングクラ
ッシュ強度を測定した。尚、紙力剤のパルプに対する定
着率は抄紙したシートをＣＮコーダー（柳本製作製、Ｍ
Ｔ　−、５００）を用い燃焼法により測定し、添加した
紙力剤の全窒素量に対する紙に定着した紙力剤の窒素量
の割合で表わした。

実施例　１ 試験例において水溶性カチオン樹脂として市販のポリア
ミドポリアミンエピフロルヒドリン樹脂（カチオン当量
：　３．８ｍｅｑ／　ｇ不揮発分３０％、粘度゛１５０
ｃｐｓ）を対パルプ０，６重量％添加し、アニオン性共
重合体として第−表に示す本発明品Ａを対パルプ０，４
重量％添加した。

実施例　２ 試験例において水溶性カチオン樹脂としてカチオン化デ
ンプン（Ｎ値０，４％）を対パルプ１．５重量％添加し
、アニオン性共重合体として第−表に示す本発明品Ｂを
対パルプ０．２重量％添加した。

実施例　３ 試験例において水溶性両性樹脂としてアクリルアミド−
アクリル酸−ジメチルアミノエチルメタアクリレートの
共重合体（カチオン当量：１、ｏＩＩｌｅｑ／　ｇ−、
アニオン当量０．Ｂｎｅｑ／　ｇ　ｓ不揮発分１０％、
粘度１０　、０００ｃｐｓ）を対パルプ０．８重量％添
加し、アニオン性共重体として第−表に示す本発明品Ｃ
を対パルプ０．２重量％添加した。

実施例　４ 試験例において水溶性両性樹脂としてアクリルアミド−
アクリロニトリル−アクリル酸ソーダの共重合体のマン
ニッヒ化物（カチオン当量：１．Ｏｍｅｑ／　ｇ　、ア
ニオン当量０．計ｅｑ／　ｇ　ｓ不揮発分１０％、粘度
５，０００ｃｐｓ）を対パルプ０．８重量％添加し、ア
ニオン性共重合体として第−表に示す本発明品りを対パ
ルプ０．２重量％添加した。

実施例　５ 実施例３においてアニオン性共重合体として第−表に示
す本発明品Ｅを対パルプ０．２重量％添加した。

比較例　１ 実施例３においてアニオン性共重合体として第−表に示
す比較品Ｆを対パルプ０．２重量％添加した。

比較例　２ 実施例３においてアニオン性共重合体として第−表に示
す比較品Ｇを対パルプ０．２重量％添加した。

比較例　３ 試験例において１．７％パルプスラリーにアニオン性共
重合体として市販されているアクリルアミド−アクリル
酸−アクリロニトリルの共重合体（アニオン当量０．７
ｍｅｑ／　ｇ　ｚ不揮発分１５％粘度ｉｆ、０００ｃｐ
ｓ）を対パルプ０．８重量％添加し、ついで水溶性両性
樹脂として市販されているアクリルアミド−アクリル酸
ソーダのマンニッヒ化物（カチオン当量３．０ｍｅｑ／
　ｇ　、アニオン当量１．５１Ｉｌｅｑ／　ｇ　％不揮
発分１０％粘度４，０００ｃｐｓ）を対パルプ０．２重
量％添加し最後に硫酸バンドを対パルプ２．０重量％添
加し、抄紙及び紙の測定は試験例と同様な方法に従った
。

実施例１〜５及び比較例１〜３の結果を第二表に示す。

（以下余白） 第　　　　　　　　　表 この結果、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンス
ルホン酸塩が少ないアニオン性共重合体や、カルボキシ
ル基を主体とするアニオン性共重合体では同一の添加量
において紙力効果及び紙への定着率が著しく減退してい
ることが判る。

又水溶性カチオン樹脂と水溶性アニオン樹脂を併用する
従来の抄紙法と比較しても優れていることが判る。

［発明の効果］ 近年製紙業界では薬品の紙に対する定着率の向上は、薬
品コストの低減はもとより、抄紙マシンの汚れ防止、ス
ライム発生防止、環境汚染対策等の操業上の安定化の見
地からも極めて重要な課題となっている。本発明の抄紙
用アニオン性共重合体は、広範な水溶性カチオン樹脂ま
たは水溶性両性樹脂と併用することにより紙力効果及び
紙への定着率が従来に比べ非常に優れていることが明ら
かである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 紙料スラリーに、水溶性カチオン樹脂または水溶性両性
   樹脂と併用して用いる重合体が、２−アクリルアミド−
   ２−メチルプロパンスルホン酸塩６５〜９５重量％、ア
   クリロニトリル５〜３５重量％及びこれらと共重合可能
   な他のノニオン性ビニルモノマーの多くとも２０重量％
   を構成モノマーとする抄紙用アニオン性共重合体。