JPH03227491A - 紙層内強度向上剤 - Google Patents
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- Paper (AREA)
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。
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〕
本発明は製紙用添加剤に関するものである。
詳しくは、紙層内部の紙力を増強する効果が発揮される
ことを特徴とする両性のポリアクリルアミド系の紙力剤
に関するものである。
ことを特徴とする両性のポリアクリルアミド系の紙力剤
に関するものである。
近年、森林資源であるバルブの有効利用のため性質の劣
るバルブ材の利用や故紙の使用比率は増える傾向にあり
、また製紙プロセスにおいては、排水規制等の問題によ
る白水の完全クローズド化が行われてきている。このた
め紙質低下は避けられず、とりわけ紙力の低下の克服は
重要な課題である。中でも紙の用途によっては、紙層内
強度(紙の平面に対して垂直方向の強度を意味しZ軸強
度とも言う)の低下による諸問題がその紙の利用面での
大きな妨げとなる場合が多い。具体的には、板紙分野で
は例えば、コート白ボール等で発生する、層間強度が低
炉ことによる後加工適正不良、また洋紙分野ではコート
紙の内部強度が低いことによるオフ輪印刷時のブリスタ
ー発生、表面強度の低下等といったことの発生へとつな
がる。
るバルブ材の利用や故紙の使用比率は増える傾向にあり
、また製紙プロセスにおいては、排水規制等の問題によ
る白水の完全クローズド化が行われてきている。このた
め紙質低下は避けられず、とりわけ紙力の低下の克服は
重要な課題である。中でも紙の用途によっては、紙層内
強度(紙の平面に対して垂直方向の強度を意味しZ軸強
度とも言う)の低下による諸問題がその紙の利用面での
大きな妨げとなる場合が多い。具体的には、板紙分野で
は例えば、コート白ボール等で発生する、層間強度が低
炉ことによる後加工適正不良、また洋紙分野ではコート
紙の内部強度が低いことによるオフ輪印刷時のブリスタ
ー発生、表面強度の低下等といったことの発生へとつな
がる。
ところで、そう〜)った欠点をおぎなうため従来から紙
力増強用添加剤としてポリアクリルアミド系重合体、変
性デンプン、エポキシポリアミド系重合体等の添加剤が
この種の問題の解決のため用いられていることは広(知
られている。そのなかでもマンニッヒ反応、ホフマン反
応によって変性したカチオン性または両性のポリアクリ
ルアミド、または、カチオン性単量体を共重合したポリ
アクリルアミドといったカチオン性または両性のポリア
クリルアミド系重合体が、単独あるいはデンプン、アニ
オン性のポリアクリルアミド等と併用で、各紙力物性の
向上とともに紙層内強度を向上させる添加剤として用い
られることが多い。
力増強用添加剤としてポリアクリルアミド系重合体、変
性デンプン、エポキシポリアミド系重合体等の添加剤が
この種の問題の解決のため用いられていることは広(知
られている。そのなかでもマンニッヒ反応、ホフマン反
応によって変性したカチオン性または両性のポリアクリ
ルアミド、または、カチオン性単量体を共重合したポリ
アクリルアミドといったカチオン性または両性のポリア
クリルアミド系重合体が、単独あるいはデンプン、アニ
オン性のポリアクリルアミド等と併用で、各紙力物性の
向上とともに紙層内強度を向上させる添加剤として用い
られることが多い。
従来知られているカチオン性または両性のアクリルアミ
ド重合体には1)マンニッヒ反応により製造されるもの
、例えばアクリルアミド単独の重合体あるいはアクリル
酸−アクリルアミドで代表されるアニオン性ポリアクリ
ルアミド共重合体をホルムアルデヒドとジメチルアミン
で代表されるアルキルアミンを用いてマンニッヒ反応す
ることによって得られる重合体や、2)アクリルアミド
単独の重合体やアクリルアミドとアクリルニトリル共重
合物をホフマン分解反応することによって得られる重合
体、もしくは3)ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ドあるいはアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロライドのような第3級アミン基あるいはその第
4級アンモニウム塩基を存するビニル単量体とアクリル
酸のような不飽和カルボン酸とアクリルアミドを共重合
させて得られた両性アクリルアミド共重合体等があり、
紙層内強度を向上させる添加剤として不可欠ではあるも
のの、その効果はいまだ十分ではなく、それら重合体の
さらなる性能向上を図ることは非常に重要なことである
。
ド重合体には1)マンニッヒ反応により製造されるもの
、例えばアクリルアミド単独の重合体あるいはアクリル
酸−アクリルアミドで代表されるアニオン性ポリアクリ
ルアミド共重合体をホルムアルデヒドとジメチルアミン
で代表されるアルキルアミンを用いてマンニッヒ反応す
ることによって得られる重合体や、2)アクリルアミド
単独の重合体やアクリルアミドとアクリルニトリル共重
合物をホフマン分解反応することによって得られる重合
体、もしくは3)ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ドあるいはアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロライドのような第3級アミン基あるいはその第
4級アンモニウム塩基を存するビニル単量体とアクリル
酸のような不飽和カルボン酸とアクリルアミドを共重合
させて得られた両性アクリルアミド共重合体等があり、
紙層内強度を向上させる添加剤として不可欠ではあるも
のの、その効果はいまだ十分ではなく、それら重合体の
さらなる性能向上を図ることは非常に重要なことである
。
すなわち、紙層内強度を向上せしめ、紙の各用途におけ
る層間剥離現象、ブリスター発生等の諸問題を解決する
ため、従来にない効果を発現する紙層内強度剤を提供す
ることにある。
る層間剥離現象、ブリスター発生等の諸問題を解決する
ため、従来にない効果を発現する紙層内強度剤を提供す
ることにある。
本発明者らは上記のカチオン性または両性のアクリルア
ミド共重合体が、従来、達成できながうた、紙層内部度
向上剤果が大いに優れる添加剤を開発すべ(、鋭意検討
を重ねた結果、本発明を達成するに至った。
ミド共重合体が、従来、達成できながうた、紙層内部度
向上剤果が大いに優れる添加剤を開発すべ(、鋭意検討
を重ねた結果、本発明を達成するに至った。
即ち、 (a)第3級アミノ基を有するビニル単量体お
よび/またはそれらの有機ないし無機酸の塩類、あるい
は該3級アミノ基を有するビニル単量体と4級化剤との
反応によって得られる第4級アンモニウム塩類0. 5
〜70mol%と、(b)α、β−゛不飽和カルボン酸
および/またはそれらの塩類0. 5〜20mol%と
(c)アクリルアミドおよび/またはメタアクリルアミ
ド10〜99mol%を必須の構成モノマー成分として
得られる水溶性共重合体(A)と、カチオン性アクリル
アミド系重合体(B)を混合して得られることを特徴と
する紙層内部強度向上剤である。
よび/またはそれらの有機ないし無機酸の塩類、あるい
は該3級アミノ基を有するビニル単量体と4級化剤との
反応によって得られる第4級アンモニウム塩類0. 5
〜70mol%と、(b)α、β−゛不飽和カルボン酸
および/またはそれらの塩類0. 5〜20mol%と
(c)アクリルアミドおよび/またはメタアクリルアミ
ド10〜99mol%を必須の構成モノマー成分として
得られる水溶性共重合体(A)と、カチオン性アクリル
アミド系重合体(B)を混合して得られることを特徴と
する紙層内部強度向上剤である。
本発明の詳細な説明する。
本発明において(a)に含まれる第3級アミノ基を有す
るビニル単量体とは、 (メタ)アクリルアミドと共重
合可能な陽イオン性を有するビニル系単量体である。例
えば、 ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレートで代表される(メタ
)アクリル酸エステル誘導体および、ジメチルアミノプ
ロピル(メタ)アクリルアミド、もしくはジエチルアミ
ノプロビル(メタ)アクリルアミドで代用される(メタ
)アクリルアミド誘導体等がある。
るビニル単量体とは、 (メタ)アクリルアミドと共重
合可能な陽イオン性を有するビニル系単量体である。例
えば、 ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチル
アミノエチル(メタ)アクリレートで代表される(メタ
)アクリル酸エステル誘導体および、ジメチルアミノプ
ロピル(メタ)アクリルアミド、もしくはジエチルアミ
ノプロビル(メタ)アクリルアミドで代用される(メタ
)アクリルアミド誘導体等がある。
第3級アミノ基を有するビニル単量体の有機ないし無機
酸の塩類とは、それらの硫酸、塩酸等の無機酸の塩類、
あるいは酢酸、リン酸等の有機酸の塩類を意味する。
酸の塩類とは、それらの硫酸、塩酸等の無機酸の塩類、
あるいは酢酸、リン酸等の有機酸の塩類を意味する。
そして、第3級アミノ基を有するビニル単量体、!−4
級化剤との反応によって得られる第4級アンモニウム塩
類には、該3級アミノ基を有するビニル単量体とメチル
クロライド、ジメチル硫酸、エピクロルヒドリンもしく
はベンジルクロライドなどの4級化剤との反応によって
得られる第4級アンモニウム塩を有するビニル単量体等
を例示することができる。
級化剤との反応によって得られる第4級アンモニウム塩
類には、該3級アミノ基を有するビニル単量体とメチル
クロライド、ジメチル硫酸、エピクロルヒドリンもしく
はベンジルクロライドなどの4級化剤との反応によって
得られる第4級アンモニウム塩を有するビニル単量体等
を例示することができる。
本発明では、第3級アミン基を有するビニル単量体また
はそれらの有機ないし無機酸の塩類を、4級化剤との反
応によって得られる第4級アンモニウム塩類と混合して
使用しても差し支えない。
はそれらの有機ないし無機酸の塩類を、4級化剤との反
応によって得られる第4級アンモニウム塩類と混合して
使用しても差し支えない。
これらを混合する割合は特に問わない。
これらのカチオン性単量体量は、通常0.5〜70mo
l%であり、好ましくは2〜50mol%である。
l%であり、好ましくは2〜50mol%である。
本発明の(b)α、β−不飽和カルボン酸あるいはそれ
らのアルカリ金属塩類またはアンモニウム塩類とは、陰
イオン性を有するビニルモノマーであり、例えばマレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、ク
ロトン酸もしくはシトラコン酸等の不飽和カルボン酸あ
るいはそれらのナトリウム塩もしくはカリウム塩などの
アルカリ金属塩類またはアンモニウム塩等を例示するこ
とができる。
らのアルカリ金属塩類またはアンモニウム塩類とは、陰
イオン性を有するビニルモノマーであり、例えばマレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、ク
ロトン酸もしくはシトラコン酸等の不飽和カルボン酸あ
るいはそれらのナトリウム塩もしくはカリウム塩などの
アルカリ金属塩類またはアンモニウム塩等を例示するこ
とができる。
これらの使用される単量体量は0. 5〜20m01%
であり、好ましくは2〜20mo 1%であ本発明の(
c)で用いる(メタ)アクリルアミドは、粉体あるいは
水溶液の状態で市販され工業的に使用されているもので
あれば十分である。
であり、好ましくは2〜20mo 1%であ本発明の(
c)で用いる(メタ)アクリルアミドは、粉体あるいは
水溶液の状態で市販され工業的に使用されているもので
あれば十分である。
さらに本発明の共重合体(A)を得る方法としては、こ
の種の水溶性ビニル単量体の重合に用いられる通常公知
の方法が用いられる。
の種の水溶性ビニル単量体の重合に用いられる通常公知
の方法が用いられる。
たとえば重合法としてはラジカル重合が好ましい。単量
体濃度は2〜3帽1%好ましくは5〜30重量%である
。重合開始剤としては水溶性のものであれば特に制限は
なく、通常単量体水溶液に溶解して使用される。具体的
には、過酸化水素、過酸化ベンゾイルの如き過酸化物、
過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ムの如き過硫酸塩、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム
の如き臭素酸塩、過ホウ酸ナトリウム、過ホウ素酸カリ
ウム、過ホウ素酸アンモニウムの如き過ホウ素酸塩、過
炭酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過炭酸アンモニウム
の如き過炭酸塩、過リン酸ナトリウム、過リン酸カリウ
ム、過リン酸アンモニウムの如き過リン酸塩、tert
、−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。この場合、
単独でも使用できるが、還元剤と組合せてレドックス系
重合剤としても使える。還元剤としては、例えば亜硫酸
塩、亜硫酸水素塩、鉄、銅、コバルトなどの低次のイオ
ン化の塩、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、更にはアルドース、ケトース
等の還元糖などをあげることができる。
体濃度は2〜3帽1%好ましくは5〜30重量%である
。重合開始剤としては水溶性のものであれば特に制限は
なく、通常単量体水溶液に溶解して使用される。具体的
には、過酸化水素、過酸化ベンゾイルの如き過酸化物、
過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ムの如き過硫酸塩、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム
の如き臭素酸塩、過ホウ酸ナトリウム、過ホウ素酸カリ
ウム、過ホウ素酸アンモニウムの如き過ホウ素酸塩、過
炭酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過炭酸アンモニウム
の如き過炭酸塩、過リン酸ナトリウム、過リン酸カリウ
ム、過リン酸アンモニウムの如き過リン酸塩、tert
、−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。この場合、
単独でも使用できるが、還元剤と組合せてレドックス系
重合剤としても使える。還元剤としては、例えば亜硫酸
塩、亜硫酸水素塩、鉄、銅、コバルトなどの低次のイオ
ン化の塩、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、更にはアルドース、ケトース
等の還元糖などをあげることができる。
また、アゾ化合物としては、2.2”−アゾビス−4−
アミジノプロパン塩酸塩、2.2’−アゾビス−2,4
−ジメチルバレロニトリル、4.4’−アゾビス−4−
シアツバレイン酸及びその塩等を使用することができる
。更に、上記した重合開始剤を2種以上併用することも
可能である。
アミジノプロパン塩酸塩、2.2’−アゾビス−2,4
−ジメチルバレロニトリル、4.4’−アゾビス−4−
シアツバレイン酸及びその塩等を使用することができる
。更に、上記した重合開始剤を2種以上併用することも
可能である。
重合温度は単一重合開始剤の場合には、より低く概ね3
0〜90℃であり、レドックス系重合開始剤の場合には
より低(概ね5〜50℃である。また、重合中間−温度
に保つ必要はなく、重合の進行に伴い適宜変えてよ(一
般に重合の進行に伴い発生する重合熱により昇温する。
0〜90℃であり、レドックス系重合開始剤の場合には
より低(概ね5〜50℃である。また、重合中間−温度
に保つ必要はなく、重合の進行に伴い適宜変えてよ(一
般に重合の進行に伴い発生する重合熱により昇温する。
その時の重合器内の雰囲気は特に限定はないが、重合を
速やかに行わせるには窒素ガスのような不活性ガスで置
換したほうがよい。重合時間は特に限定はないが、概ね
1〜20時間である。
速やかに行わせるには窒素ガスのような不活性ガスで置
換したほうがよい。重合時間は特に限定はないが、概ね
1〜20時間である。
本発明において重合体(B)はカチオン性を示すポリア
クリルアミド系重合体であればなんでもよい。例えば、
(メタ)アクリルアミドを重合成分に含存する重合体
をマンニッヒ反応やホフマン分解反応によってカチオン
化させたポリアクリルアミド系重合体がある。
クリルアミド系重合体であればなんでもよい。例えば、
(メタ)アクリルアミドを重合成分に含存する重合体
をマンニッヒ反応やホフマン分解反応によってカチオン
化させたポリアクリルアミド系重合体がある。
この場合、変性前の重合体の重合成分にアニオン性ビニ
ル単量体を使用しても良く、具体的には、α、β−不飽
和カルボン酸あるいはそれらのアルカリ金属塩類または
アンモニウム塩類で、例えばマレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸、 (メタ)アクリル酸、クロトン酸もしくは
シトラコン酸等の不飽和カルボン酸あるいはそれらのナ
トリウム塩もしくはカリウム塩などのアルカリ金属塩類
またはアンモニウム塩等がある。
ル単量体を使用しても良く、具体的には、α、β−不飽
和カルボン酸あるいはそれらのアルカリ金属塩類または
アンモニウム塩類で、例えばマレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸、 (メタ)アクリル酸、クロトン酸もしくは
シトラコン酸等の不飽和カルボン酸あるいはそれらのナ
トリウム塩もしくはカリウム塩などのアルカリ金属塩類
またはアンモニウム塩等がある。
これらのアニオン性ビニル単量体のアクリルアミド系重
合体(B)に対する含有割合は、本発明の紙層内強度剤
使用時のpHにおいて、アクリルアミド系重合体(B)
のカチオン性が損なわれない範囲であれば特に規定する
ものではない。
合体(B)に対する含有割合は、本発明の紙層内強度剤
使用時のpHにおいて、アクリルアミド系重合体(B)
のカチオン性が損なわれない範囲であれば特に規定する
ものではない。
(A)と(B’)の混合の割合は、任意であるが混合効
果を考えると95:5〜5:95であり、好ましくは8
0: 20〜20: 80である。
果を考えると95:5〜5:95であり、好ましくは8
0: 20〜20: 80である。
また(A)と(B)の混合の方法はミキサー混合機など
如何−なる方法でもよく、混合は(A)と(B)それぞ
れの重合完了後すぐに行ってもよいし、使用直前もしく
は使用中に行うことも任意である。
如何−なる方法でもよく、混合は(A)と(B)それぞ
れの重合完了後すぐに行ってもよいし、使用直前もしく
は使用中に行うことも任意である。
(A)と(B)の混合物の濃度は、基本的には(A)と
(B)のそれぞれの重合体の濃度によって決定されるが
、混合前にあらかじめ必要に応じて希釈しても良いし、
混合後さらに水によって希釈しても良い。
(B)のそれぞれの重合体の濃度によって決定されるが
、混合前にあらかじめ必要に応じて希釈しても良いし、
混合後さらに水によって希釈しても良い。
(A)と(B)の混合物のpHについては、特に規定し
ないが、 (B)がマンニッヒ反応ポリアクリルアミド
系重合体である場合は、pH4以下の酸性領域あるいは
pH8以上のアルカリ性領域である方が好ましい。また
、 (B)がホフマン分解反応である場合にはpH5以
下の酸性領域あるいはpH8以上のアルカリ性領域であ
る方が好ましい。この際、pH8以上のアルカリ性領域
で混合する場合には混合後、速やかに添加することがさ
らに望ましい。
ないが、 (B)がマンニッヒ反応ポリアクリルアミド
系重合体である場合は、pH4以下の酸性領域あるいは
pH8以上のアルカリ性領域である方が好ましい。また
、 (B)がホフマン分解反応である場合にはpH5以
下の酸性領域あるいはpH8以上のアルカリ性領域であ
る方が好ましい。この際、pH8以上のアルカリ性領域
で混合する場合には混合後、速やかに添加することがさ
らに望ましい。
本発明の方法により製造される紙層内強度向上剤はバル
ブを抄紙する工程において使用され、その添加により大
きな効力がもたらされる。このとき、本発明の紙層内強
度向上剤を単独で使用することもできるが、硫酸バンド
、アニオン性樹脂等と併用すると更に効果が増す場合が
ある。このとき使用される水溶性アニオン性樹脂は、カ
ルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性
のlIi換基あるいはそれらの塩を含有する水溶性の樹
脂であり、例えばアニオン性アクリルアミド系樹脂、ア
ニオン性ポリビニルアルコール系樹脂、カルボキシメチ
ルセルロース、カルボキシメチル化でんぷん、アルギン
酸ナトリウム等を挙げることができる。
ブを抄紙する工程において使用され、その添加により大
きな効力がもたらされる。このとき、本発明の紙層内強
度向上剤を単独で使用することもできるが、硫酸バンド
、アニオン性樹脂等と併用すると更に効果が増す場合が
ある。このとき使用される水溶性アニオン性樹脂は、カ
ルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等のアニオン性
のlIi換基あるいはそれらの塩を含有する水溶性の樹
脂であり、例えばアニオン性アクリルアミド系樹脂、ア
ニオン性ポリビニルアルコール系樹脂、カルボキシメチ
ルセルロース、カルボキシメチル化でんぷん、アルギン
酸ナトリウム等を挙げることができる。
これらの薬剤との併用割合、添加量を任意で選ぶことが
できる。
できる。
添加場所は湿潤シートが形成される以前であればどこで
もよく、薬剤がバルブスラリーと十分希釈混合され、か
つ、抄紙ワイヤ一部に近い場所で添加する方がよい。
もよく、薬剤がバルブスラリーと十分希釈混合され、か
つ、抄紙ワイヤ一部に近い場所で添加する方がよい。
上記のような方法で製造した紙は、Z軸強度、に優れて
いる。従って、紙層的紙力強度が求められる紙に本発明
を適用することにより、優れた2軸強度をもつ紙を製造
することが可能になる。この理由に関しては定かでない
が、それぞれカチオン化形態が異なる共重合体が2fl
i類混合されることで、抄紙スラリー中で理想的形態で
重合体のバルブへの定着が行われ、そのため紙層内の紙
料均等化がなされその結果Z軸強度が向上するものと思
われる。
いる。従って、紙層的紙力強度が求められる紙に本発明
を適用することにより、優れた2軸強度をもつ紙を製造
することが可能になる。この理由に関しては定かでない
が、それぞれカチオン化形態が異なる共重合体が2fl
i類混合されることで、抄紙スラリー中で理想的形態で
重合体のバルブへの定着が行われ、そのため紙層内の紙
料均等化がなされその結果Z軸強度が向上するものと思
われる。
[実施例]
つぎに本発明を実施例により製造例と応用例に分けて具
体的に説明するが、本発明は以下の実施例に必ずしも限
定されるものではない。尚%とあるものは特に限定のな
い場合はすべて重量%である。
体的に説明するが、本発明は以下の実施例に必ずしも限
定されるものではない。尚%とあるものは特に限定のな
い場合はすべて重量%である。
本発明の紙層内強度向上剤は2種類の重合体を混合調整
することにより得られるが、まず混合前の各重合体の調
整方法について説明する。
することにより得られるが、まず混合前の各重合体の調
整方法について説明する。
重合体(A)製造例1
攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備えた
4つロフラスコに40%アクリルアミドI08.5g%
ジメチルアミンエチルメタクリレート4.71gx
アクリル酸5.04+b アクリロニトリル15.
9gおよび水257.9gを仕込み、10%硫酸水溶液
にてpH4,5に調整した。しかる後窒素ガスを吹き込
みながら、内温を45℃に昇温させた。攪拌しながら、
10%過硫酸アンモニウム水溶液および10%亜硫酸水
素ナトリウム水溶液を投入して重合を開始した。その後
85℃で保温し、重合開始後3時間後に水を投入し、p
H調整をおこない、重合反応を完了させたところ、不揮
発分15.2%、 25℃のブルックフィールド粘度5
250cps%pH4,3の安定な両性共重合体水溶液
A−1を得た。
4つロフラスコに40%アクリルアミドI08.5g%
ジメチルアミンエチルメタクリレート4.71gx
アクリル酸5.04+b アクリロニトリル15.
9gおよび水257.9gを仕込み、10%硫酸水溶液
にてpH4,5に調整した。しかる後窒素ガスを吹き込
みながら、内温を45℃に昇温させた。攪拌しながら、
10%過硫酸アンモニウム水溶液および10%亜硫酸水
素ナトリウム水溶液を投入して重合を開始した。その後
85℃で保温し、重合開始後3時間後に水を投入し、p
H調整をおこない、重合反応を完了させたところ、不揮
発分15.2%、 25℃のブルックフィールド粘度5
250cps%pH4,3の安定な両性共重合体水溶液
A−1を得た。
重合体(A)製造例2
攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス専入管を備えた
4つロフラスコに40%アクリルアミド168.9g、
80X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la、2g1 イタコン酸2
.6g#、にヒ水277.8gを仕込み、20XN a
OH水溶液にてpH4,5に調整した。しかる後窒素
ガスを吹き込みながら、内温を45℃に昇温させた。攪
拌しながら、lOX過硫酸アンモニウム水溶液およびI
O!亜硫酸水素ナトリウム水溶液を投入して重合を開始
した。
4つロフラスコに40%アクリルアミド168.9g、
80X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la、2g1 イタコン酸2
.6g#、にヒ水277.8gを仕込み、20XN a
OH水溶液にてpH4,5に調整した。しかる後窒素
ガスを吹き込みながら、内温を45℃に昇温させた。攪
拌しながら、lOX過硫酸アンモニウム水溶液およびI
O!亜硫酸水素ナトリウム水溶液を投入して重合を開始
した。
その後85℃で保温し、重合開始後3時間後に水を投入
し、pHa整をおこない、重合反応を完了させたところ
、不揮発分15.3%、 25℃のブルックフィールド
粘度5900cps、 pH4,4の安定な両性共重合
体水溶液A−2を得た。
し、pHa整をおこない、重合反応を完了させたところ
、不揮発分15.3%、 25℃のブルックフィールド
粘度5900cps、 pH4,4の安定な両性共重合
体水溶液A−2を得た。
重合体(A)製造例3
攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備えた
4つロフラスコに40%アクリルアミド150.9g、
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド15.6g
1 アクリルiり3.6gおよび水284.5gを仕
込み、lOx硫酸水溶液にてpH4,5に調整した。し
かる後窒素ガスを吹き込みながら、内温を45°Cに昇
温させた。
4つロフラスコに40%アクリルアミド150.9g、
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド15.6g
1 アクリルiり3.6gおよび水284.5gを仕
込み、lOx硫酸水溶液にてpH4,5に調整した。し
かる後窒素ガスを吹き込みながら、内温を45°Cに昇
温させた。
攪拌しながら、IO!過硫酸アンモニウム水溶液および
IOX亜硫酸水素ナトリウム水溶液を投入して重合を開
始した。その後85℃で保温し、重合開始後3時間後に
水を投入し、pHa整をおこない、重合反応を完了させ
たところ、不揮発分15.IL 25°Cのブルックフ
ィールド粘度6230cps、p)14.4の安定な両
性共重合体水溶液A−3を得た。
IOX亜硫酸水素ナトリウム水溶液を投入して重合を開
始した。その後85℃で保温し、重合開始後3時間後に
水を投入し、pHa整をおこない、重合反応を完了させ
たところ、不揮発分15.IL 25°Cのブルックフ
ィールド粘度6230cps、p)14.4の安定な両
性共重合体水溶液A−3を得た。
重合体(B)製造例1
撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備えた
4つロフラスコに40%アクリルアミド165.1g、
アクリル酸5.04gおよび水236.0gを仕込み
、20%pJaOH水溶液にてpH4,0に調整した。
4つロフラスコに40%アクリルアミド165.1g、
アクリル酸5.04gおよび水236.0gを仕込み
、20%pJaOH水溶液にてpH4,0に調整した。
しかる後窒素ガスを吹き込みながら、内温を45℃に昇
温させた。攪拌しながら、10%過硫酸アンモニウム水
溶液およびlOに亜硫酸水素ナトリウム水溶液を投入し
て重合を開始した。その後85°Cで保温し重合開始後
3時間後に水を投入し重合反応を完了させた。
温させた。攪拌しながら、10%過硫酸アンモニウム水
溶液およびlOに亜硫酸水素ナトリウム水溶液を投入し
て重合を開始した。その後85°Cで保温し重合開始後
3時間後に水を投入し重合反応を完了させた。
そしてこの重合体水溶液を40℃に冷却した後、攪拌を
続けながら50%ジメチルアミン水溶液39.6g13
7%ホルムアルデヒド水溶液32.4gを加え、40”
Cにて3時間保持した後、水を投入し、反応を完了させ
たところ、不揮発分15.3に、 25℃のブルックフ
ィールド粘度4500cps、pH11,1なるマン−
”ッヒ変性されたカチオン性ポリアクリルアミド重合体
水溶液B−1を得た。
続けながら50%ジメチルアミン水溶液39.6g13
7%ホルムアルデヒド水溶液32.4gを加え、40”
Cにて3時間保持した後、水を投入し、反応を完了させ
たところ、不揮発分15.3に、 25℃のブルックフ
ィールド粘度4500cps、pH11,1なるマン−
”ッヒ変性されたカチオン性ポリアクリルアミド重合体
水溶液B−1を得た。
重合体(B)製造例2
攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備えた
4つロフラスコに40%アクリルアミド165.1+b
y り!J ル酸5.04gおよび水236. Og
を仕込み、20XN a OH水溶液にてpH4,0に
調整した。しかる後窒素ガスを吹き込みながら、内温を
45℃に昇温させた。攪拌しながら、101過硫酸アン
モニウム水溶液およびlOχOx酸水素ナトリウム水溶
液を投入して重合を開始した。その後85℃で保温し、
重合開始後3時間後に水を投入し重合反応を完了させた
そしてこの重合体水溶液を20℃に冷却した後、攪拌を
続けながら12.5!次亜塩素酸ナトリウム溶液125
.8g、 30XN a OH水溶液53.3gを加え
、30℃にて30分間保持した後、水および亜硫酸ナト
リウムを投入し、反応を完了させたところ、有効成分1
0.0!、 25℃のブルックフィールド粘度550c
ps、pH11,1なるホフマン分解反応されたカチオ
ン性ポリアクリルアミド重合体水溶液B−2を得た。
4つロフラスコに40%アクリルアミド165.1+b
y り!J ル酸5.04gおよび水236. Og
を仕込み、20XN a OH水溶液にてpH4,0に
調整した。しかる後窒素ガスを吹き込みながら、内温を
45℃に昇温させた。攪拌しながら、101過硫酸アン
モニウム水溶液およびlOχOx酸水素ナトリウム水溶
液を投入して重合を開始した。その後85℃で保温し、
重合開始後3時間後に水を投入し重合反応を完了させた
そしてこの重合体水溶液を20℃に冷却した後、攪拌を
続けながら12.5!次亜塩素酸ナトリウム溶液125
.8g、 30XN a OH水溶液53.3gを加え
、30℃にて30分間保持した後、水および亜硫酸ナト
リウムを投入し、反応を完了させたところ、有効成分1
0.0!、 25℃のブルックフィールド粘度550c
ps、pH11,1なるホフマン分解反応されたカチオ
ン性ポリアクリルアミド重合体水溶液B−2を得た。
製造実施例1 (紙層内強度向上剤)
重合体(A)製造例1〜3より得られた重合体(A)と
、重合体(B)製造例1〜2より得られた重合体(B)
を重量比で5:5となるように混合することにより重合
体混合物(c)を得た。重合体混合物(c)のpHを調
整し、得られた紙層内強度向上剤C−1〜6を表1に示
した。
、重合体(B)製造例1〜2より得られた重合体(B)
を重量比で5:5となるように混合することにより重合
体混合物(c)を得た。重合体混合物(c)のpHを調
整し、得られた紙層内強度向上剤C−1〜6を表1に示
した。
比較製造実施例1 (紙層内強度向上剤)重合体(A)
のかわりにアニオン性アクリルアミド系重合体であるホ
ーブロン3150B (以下H−3150Bと略す)を
使用し、H−3150Bと重合体B−1〜2を重量比で
5:5となるように混合することにより重合体混合物(
D)を得た。重合体混合物(D)のpH’4:m整し、
得られた比較製造物D−1〜2を紙層的強度向上剤とあ
わせて表1に示した。
のかわりにアニオン性アクリルアミド系重合体であるホ
ーブロン3150B (以下H−3150Bと略す)を
使用し、H−3150Bと重合体B−1〜2を重量比で
5:5となるように混合することにより重合体混合物(
D)を得た。重合体混合物(D)のpH’4:m整し、
得られた比較製造物D−1〜2を紙層的強度向上剤とあ
わせて表1に示した。
応用例1
段ボール古紙から得られた叩解度(カナデイアンスタン
ダード・フリーネス、以下C,S、Fと記す)3501
なる濃度1.0%のバルブスラリーに市販のロジンエマ
ルシーンサイズ剤を乾燥重量基準でバルブに対して0.
15%添加して2分間攪拌する。次いで硫酸アルミニウ
ムを乾燥重量基準で1.0%添加しさらに1分間攪拌し
た後、製造実施例で得られた紙層的強度向上剤を乾燥重
量基準で0.4x添加し、攪拌をさらに1分間継続した
。しかる後得られたバルブスラリーを用いTAl’PI
角型シートマシンで抄紙した。
ダード・フリーネス、以下C,S、Fと記す)3501
なる濃度1.0%のバルブスラリーに市販のロジンエマ
ルシーンサイズ剤を乾燥重量基準でバルブに対して0.
15%添加して2分間攪拌する。次いで硫酸アルミニウ
ムを乾燥重量基準で1.0%添加しさらに1分間攪拌し
た後、製造実施例で得られた紙層的強度向上剤を乾燥重
量基準で0.4x添加し、攪拌をさらに1分間継続した
。しかる後得られたバルブスラリーを用いTAl’PI
角型シートマシンで抄紙した。
また、紙層的強度向上剤を添加しなVで抄紙した紙をブ
ランク紙とした。
ランク紙とした。
抄紙したウェットシートはドラムドライヤーにて、11
0°C3分の乾燥を行って、坪量が100g/■2の手
抄き紙を得た。
0°C3分の乾燥を行って、坪量が100g/■2の手
抄き紙を得た。
熊谷理機工業製インターナルボンドテスターを用いて「
Z軸強度」を測定した。
Z軸強度」を測定した。
表2に、紙層的強度向上剤C−1〜6を使用した場合の
結果を示した。
結果を示した。
比較応用例1
紙層的強度向上剤C−1〜6のかわりに比較製造物D−
1〜2を使用した以外は応用例1と同様の操作を行った
。結果を表3に示した。
1〜2を使用した以外は応用例1と同様の操作を行った
。結果を表3に示した。
比較応用例2
紙層的強度向上剤C−1〜6のかわりに、それぞれの紙
層的強度向上剤を調整するのに用いた重合体AおよびB
を併用(添加間隔2分間)あるいは単独で添加し、併用
の場合それぞれの添加量を0゜2%とした以外は、応用
例1と同様の操作を行った。結果を表4および5に示し
た。
層的強度向上剤を調整するのに用いた重合体AおよびB
を併用(添加間隔2分間)あるいは単独で添加し、併用
の場合それぞれの添加量を0゜2%とした以外は、応用
例1と同様の操作を行った。結果を表4および5に示し
た。
応用例2
段ボール古紙から得られた叩解度(カナデイアンスタン
ダード・フリーネス、以下C,S、Fと記す)3501
なる濃度]、OXのバルブスラリーに市販のロジンエマ
ルシーンサイズ剤を乾燥重量基準でバルブに対して0.
15%添加して2分間攪拌する。次〜)で硫酸アルミニ
ウムを乾燥重量基準で1.0%添加しさらに1分間攪拌
した後、製造実施例で得られた紙層的強度向上剤を乾燥
重量基準で0.4x添加し、撹拌をさらに1分間継続し
た。しかる後得られたXllルプスラリーの半分を用い
TAPPI角型シートマシンで抄紙しウェットシート(
1)を得た。次ぎに残りのバルブスラリーを用い抄紙す
る際に先のウェットシート(1)を抄きあわせた。
ダード・フリーネス、以下C,S、Fと記す)3501
なる濃度]、OXのバルブスラリーに市販のロジンエマ
ルシーンサイズ剤を乾燥重量基準でバルブに対して0.
15%添加して2分間攪拌する。次〜)で硫酸アルミニ
ウムを乾燥重量基準で1.0%添加しさらに1分間攪拌
した後、製造実施例で得られた紙層的強度向上剤を乾燥
重量基準で0.4x添加し、撹拌をさらに1分間継続し
た。しかる後得られたXllルプスラリーの半分を用い
TAPPI角型シートマシンで抄紙しウェットシート(
1)を得た。次ぎに残りのバルブスラリーを用い抄紙す
る際に先のウェットシート(1)を抄きあわせた。
抄紙したウェットシートはドラムドライヤーにて、11
0℃3分の乾燥を行って、坪量が100g7.20手抄
き抄きあわせ紙を得た。
0℃3分の乾燥を行って、坪量が100g7.20手抄
き抄きあわせ紙を得た。
また、紙層的強度向上剤を添加しないで同様に抄紙した
紙をブランク紙とした。
紙をブランク紙とした。
熊谷理機工業製インターナルボンドテスターを用いて「
層間強度」を測定した。
層間強度」を測定した。
表6に、紙層的強度向上剤C−t〜6を使用した場合の
結果を示した。
結果を示した。
比較応用例3
紙層的強度向上剤C−1〜6のかわりに比較製造物D−
1〜2を使用した以外は応用例1と同様の操作を行った
。結果を表7に示した。
1〜2を使用した以外は応用例1と同様の操作を行った
。結果を表7に示した。
比較応用例4
紙層的強度向上剤C−1〜6のかわりに、それぞれの紙
層内強度向上剤を調整するのに用いた重合体AおよびB
を併用(添加間隔2分間)であるいは単独で添加し、併
用した場合、それぞれの添加量を0. 2%とした以外
は、応用例1と同様の操作を行った。結果を表8および
9に示した。
層内強度向上剤を調整するのに用いた重合体AおよびB
を併用(添加間隔2分間)であるいは単独で添加し、併
用した場合、それぞれの添加量を0. 2%とした以外
は、応用例1と同様の操作を行った。結果を表8および
9に示した。
表2
応用例1
表3
比較応用例1
表5
比較応用例2
表6
応用例2
表7
比較応用例3
表9
比較応用例4
[発明の効果]
表−2〜9に示したごとく抄紙において、本発明請求範
囲内の条件で製造された両性共重合体は、Z軸強度、眉
間強度で示される紙層内強度向上の性能において優れて
いることは明白である。従って本特許は紙層的強度向上
剤の製法として意義深いものであるといえる。
囲内の条件で製造された両性共重合体は、Z軸強度、眉
間強度で示される紙層内強度向上の性能において優れて
いることは明白である。従って本特許は紙層的強度向上
剤の製法として意義深いものであるといえる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)(a)第3級アミノ基を有するビニル単量体および
/またはそれらの有機ないし無機酸の塩類、あるいは該
3級アミノ基を有するビニル単量体と4級化剤との反応
によって得られる第4級アンモニウム塩類0.5〜70
mol%と、 (b)α,β−不飽和カルボン酸および/またはそれら
の塩類0.5〜20mol%と (c)アクリルアミドおよび/またはメタアクリルアミ
ド10〜99mol%を必須の構成モノマー成分として
得られる水溶性共重合体(A)と、カチオン性アクリル
アミド系重合体(B)を混合して得られることを特徴と
する紙層内強度向上剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048090A JP2912405B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 紙層内強度向上剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048090A JP2912405B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 紙層内強度向上剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03227491A true JPH03227491A (ja) | 1991-10-08 |
JP2912405B2 JP2912405B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=12028288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2048090A Expired - Lifetime JP2912405B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | 紙層内強度向上剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2912405B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08188982A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-23 | Harima Chem Inc | 製紙用添加剤 |
US7255918B2 (en) | 2002-06-10 | 2007-08-14 | Oji Paper Co., Ltd. | Coated paper sheet |
-
1990
- 1990-02-01 JP JP2048090A patent/JP2912405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08188982A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-23 | Harima Chem Inc | 製紙用添加剤 |
US7255918B2 (en) | 2002-06-10 | 2007-08-14 | Oji Paper Co., Ltd. | Coated paper sheet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2912405B2 (ja) | 1999-06-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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