JPH07173790A - セルロース性、変性リグニン及びカチオン重合体組成物および改良された紙または板紙の製造方法 - Google Patents
セルロース性、変性リグニン及びカチオン重合体組成物および改良された紙または板紙の製造方法Info
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- JPH07173790A JPH07173790A JP11559294A JP11559294A JPH07173790A JP H07173790 A JPH07173790 A JP H07173790A JP 11559294 A JP11559294 A JP 11559294A JP 11559294 A JP11559294 A JP 11559294A JP H07173790 A JPH07173790 A JP H07173790A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紙または板紙の製造方法の改良。
【構成】 水性セルロース完成紙料、高分子量カチオン
重合体及び変性リグニンを含む組成物（組成物中のカチ
オン重合体と変性リグニンの比が１０：１乃至１：１０
である）を使用する紙または板紙の製造方法。 【効果】 水切れ性、歩留性、地合が向上する。
重合体及び変性リグニンを含む組成物（組成物中のカチ
オン重合体と変性リグニンの比が１０：１乃至１：１０
である）を使用する紙または板紙の製造方法。 【効果】 水切れ性、歩留性、地合が向上する。
Description
【０００１】本発明は、水性セルロース完成紙料、カチ
オン重合体、変性リグニンを含む組成物、および上記組
成物を使用し水切れ性（drainage) 、歩留性（retentio
n)、地合（formation)の領域で改良された性質を有する
紙または板紙の製造方法に関する。
オン重合体、変性リグニンを含む組成物、および上記組
成物を使用し水切れ性（drainage) 、歩留性（retentio
n)、地合（formation)の領域で改良された性質を有する
紙または板紙の製造方法に関する。
【０００２】希薄水性セルロース完成紙料からの紙また
は板紙の製造においては、最終紙または板紙シートの歩
留性、水切れ性、地合の改良が特に望ましい。これらの
パラメータはしばしば互に相反することは当業者にはよ
く知られている。たとえば、水性セルロース完成紙料の
セルロース繊維を一層大きなフロックまで効果的に凝集
すると、たとえば繊維細粒および充填剤の歩留性は一般
に良好で、多孔構造を生じ一般に良好な水切れ性を生じ
るが、地合は劣る。このため、最も重要なパラメータに
従って、紙または板紙の製造を改良するために、常法で
は１種以上の添加剤を選択することが行われてきた。一
方、セルロース繊維を一層少ない程度に凝集させると、
水切れ性と歩留性は満足なものではないが、地合は改良
される。さらに、たとえば、紙または板紙の生産増加
が、たとえば充填剤等の歩留に対する要求以上に望まれ
る場合は、水切れ性と歩留性とはしばしば互に相反す
る。
は板紙の製造においては、最終紙または板紙シートの歩
留性、水切れ性、地合の改良が特に望ましい。これらの
パラメータはしばしば互に相反することは当業者にはよ
く知られている。たとえば、水性セルロース完成紙料の
セルロース繊維を一層大きなフロックまで効果的に凝集
すると、たとえば繊維細粒および充填剤の歩留性は一般
に良好で、多孔構造を生じ一般に良好な水切れ性を生じ
るが、地合は劣る。このため、最も重要なパラメータに
従って、紙または板紙の製造を改良するために、常法で
は１種以上の添加剤を選択することが行われてきた。一
方、セルロース繊維を一層少ない程度に凝集させると、
水切れ性と歩留性は満足なものではないが、地合は改良
される。さらに、たとえば、紙または板紙の生産増加
が、たとえば充填剤等の歩留に対する要求以上に望まれ
る場合は、水切れ性と歩留性とはしばしば互に相反す
る。
【０００３】歩留性は、機械的エントレインメントによ
る濾過、静電引力、水性セルロース繊維と充填剤間の橋
かけのような異なる機構の関数と考えられる。セルロー
スおよび多くの通常の充填剤の両者は電気的に陰性であ
るから、これらは互に反発し、そして歩留向上剤が存在
しないときは歩留性を増す傾向のある唯一の因子は機械
的エントレインメントである。
る濾過、静電引力、水性セルロース繊維と充填剤間の橋
かけのような異なる機構の関数と考えられる。セルロー
スおよび多くの通常の充填剤の両者は電気的に陰性であ
るから、これらは互に反発し、そして歩留向上剤が存在
しないときは歩留性を増す傾向のある唯一の因子は機械
的エントレインメントである。
【０００４】水切れ性は、シートが形成されているとき
シートから遊離水が放出される速度に関する。そこで、
水切り助剤は紙または板紙の製造において脱水の総効率
を改善すると理解される。
シートから遊離水が放出される速度に関する。そこで、
水切り助剤は紙または板紙の製造において脱水の総効率
を改善すると理解される。
【０００５】地合は製紙法から製造された紙または板紙
シートの地合に関する。地合は一般に紙シート内の光透
過の分散により評価される。高分散は地合が劣ることを
示す。歩留水準が増すと、地合水準は一般に良好地合か
ら劣地合へと減少することが一般に当業者にはよく知ら
れている。
シートの地合に関する。地合は一般に紙シート内の光透
過の分散により評価される。高分散は地合が劣ることを
示す。歩留水準が増すと、地合水準は一般に良好地合か
ら劣地合へと減少することが一般に当業者にはよく知ら
れている。
【０００６】歩留性、水切れ性、または地合を改良し製
紙法を改良するために、種々の組成および方法が提案さ
れてきた。米国特許第４，９１３，７７５号（Langley
ら）は、水性セルロース懸濁液を一つ以上のせん断工程
を通し、懸濁液から水を切りシートを形成し、シートを
乾燥することからなる紙または板紙の製法において、懸
濁液のせん断前に懸濁液に過剰の高分子量線状合成カチ
オン重合体を添加し、せん断後にベントナイトを添加す
ることによって、歩留性、水切れ性、乾燥、地合の改良
された組合せが達成されることを開示している。
紙法を改良するために、種々の組成および方法が提案さ
れてきた。米国特許第４，９１３，７７５号（Langley
ら）は、水性セルロース懸濁液を一つ以上のせん断工程
を通し、懸濁液から水を切りシートを形成し、シートを
乾燥することからなる紙または板紙の製法において、懸
濁液のせん断前に懸濁液に過剰の高分子量線状合成カチ
オン重合体を添加し、せん断後にベントナイトを添加す
ることによって、歩留性、水切れ性、乾燥、地合の改良
された組合せが達成されることを開示している。
【０００７】米国特許第４，６４３，８０１号（Johnso
n)は、十分な量のセルロースパルプを含む製紙ストック
をシート状に形成し、そして乾燥する製紙法において、
シート形成前に、カチオンデンプン、高分子量アニオン
重合体、分散シリカを含むコアセルベート結合剤を添加
することを開示している。米国特許第４，３８８，１５
０号（Sundenら）は、製紙法および改良されたセルロー
ス紙製品を開示している。この特許は、十分な量のセル
ロースパルプを含む水性製紙ストックを形成し、そして
乾燥する製紙法において、シート形成前にストックに、
２０nm未満の平均粒度をもつコロイド状シリカ酸（sili
ca acid)とカチオンデンプンを含む結合剤を加えること
からなる改良をのべている。この特許は、カチオンデン
プンとコロイド状シリカ酸をセルロース繊維の存在で互
に混合し、セルロース繊維の結合剤として働らくカチオ
ンデンプンとコロイド状シリカ酸の錯体を形成すること
を述べている。
n)は、十分な量のセルロースパルプを含む製紙ストック
をシート状に形成し、そして乾燥する製紙法において、
シート形成前に、カチオンデンプン、高分子量アニオン
重合体、分散シリカを含むコアセルベート結合剤を添加
することを開示している。米国特許第４，３８８，１５
０号（Sundenら）は、製紙法および改良されたセルロー
ス紙製品を開示している。この特許は、十分な量のセル
ロースパルプを含む水性製紙ストックを形成し、そして
乾燥する製紙法において、シート形成前にストックに、
２０nm未満の平均粒度をもつコロイド状シリカ酸（sili
ca acid)とカチオンデンプンを含む結合剤を加えること
からなる改良をのべている。この特許は、カチオンデン
プンとコロイド状シリカ酸をセルロース繊維の存在で互
に混合し、セルロース繊維の結合剤として働らくカチオ
ンデンプンとコロイド状シリカ酸の錯体を形成すること
を述べている。
【０００８】米国特許第５，０９８，５２０号（Begal
a) は、水性セルロース製紙スラリーを形成し、これを
一つ以上のせん断工程にかけ、ついでスラリーに鉱物充
填剤、（メタ）アクリルアミド重合体である高分子量カ
チオン重合体、中等度分子量アニオン重合体を添加する
ことを含む水切れ性及び／又は歩留性を改良する紙また
は板紙の製法を開示している。米国特許第５，１８５，
０６２号（Begala）は、水性セルロース製紙スラリーを
つくり、これを一つ以上のせん断工程にかけ、ついでこ
のスラリーに（メタ）アクリルアミド重合体および少な
くとも１０モル％のスルホン酸塩含有単量体単位を含め
少なくとも２０モル％のイオン化性単量体単位をもつ中
等度分子量アニオン重合体を添加することを含む、水切
れ性及び／又は歩留性を改良した紙または板紙の製法を
開示している。
a) は、水性セルロース製紙スラリーを形成し、これを
一つ以上のせん断工程にかけ、ついでスラリーに鉱物充
填剤、（メタ）アクリルアミド重合体である高分子量カ
チオン重合体、中等度分子量アニオン重合体を添加する
ことを含む水切れ性及び／又は歩留性を改良する紙また
は板紙の製法を開示している。米国特許第５，１８５，
０６２号（Begala）は、水性セルロース製紙スラリーを
つくり、これを一つ以上のせん断工程にかけ、ついでこ
のスラリーに（メタ）アクリルアミド重合体および少な
くとも１０モル％のスルホン酸塩含有単量体単位を含め
少なくとも２０モル％のイオン化性単量体単位をもつ中
等度分子量アニオン重合体を添加することを含む、水切
れ性及び／又は歩留性を改良した紙または板紙の製法を
開示している。
【０００９】米国特許第４，３１３，７９０号（Pelton
ら）は、水性木材スラリーにポリ（オキシエチレン）お
よびクラフトリグニン生成物を添加することを含み、微
細繊維、充填剤、顔料の歩留率を増加し、同時に製紙装
置へのピッチの析出を減少する製紙法を開示している。
米国特許第４，３４７，１００号（Brucato)は、湿った
木材を機械的摩擦により離解して機械的または熱機械的
パルプを形成し、このパルプを処理して完成紙料をつく
り、パルプに高温、高圧でアニオン有機高分子電解質ま
たは重合体を合体して破裂強度を改良し、完成紙料にカ
チオン有機高分子電解質または重合体を添加することか
らなる、機械的または熱機械的パルプから改良された破
裂強度をもつ紙の製法を開示している。この特許は、ア
ニオン性有機高分子電解質または重合体はリグニンを分
散させ、リグニンの析出を遅延し破裂強度を改良すると
述べている。この特許は、改良された破裂強度をもつ紙
が所望の最終結果を達成するためには、精製または離解
工程前またはその間に、高温、高圧で蒸解することによ
り、アニオン高分子電解質または重合体をパルプ中に合
体する必要があることを開示している。この特許は、ア
ニオン有機高分子電解質または重合体は重合体スルホン
酸塩であると述べている。
ら）は、水性木材スラリーにポリ（オキシエチレン）お
よびクラフトリグニン生成物を添加することを含み、微
細繊維、充填剤、顔料の歩留率を増加し、同時に製紙装
置へのピッチの析出を減少する製紙法を開示している。
米国特許第４，３４７，１００号（Brucato)は、湿った
木材を機械的摩擦により離解して機械的または熱機械的
パルプを形成し、このパルプを処理して完成紙料をつく
り、パルプに高温、高圧でアニオン有機高分子電解質ま
たは重合体を合体して破裂強度を改良し、完成紙料にカ
チオン有機高分子電解質または重合体を添加することか
らなる、機械的または熱機械的パルプから改良された破
裂強度をもつ紙の製法を開示している。この特許は、ア
ニオン性有機高分子電解質または重合体はリグニンを分
散させ、リグニンの析出を遅延し破裂強度を改良すると
述べている。この特許は、改良された破裂強度をもつ紙
が所望の最終結果を達成するためには、精製または離解
工程前またはその間に、高温、高圧で蒸解することによ
り、アニオン高分子電解質または重合体をパルプ中に合
体する必要があることを開示している。この特許は、ア
ニオン有機高分子電解質または重合体は重合体スルホン
酸塩であると述べている。
【００１０】米国特許第４，６０６，７９０号（Youngs
ら）は、混合容器内で繊維材料、無機導電性物質の粒
子、導電性重合体分散剤から実質的になる水性スラリー
を形成し、上記粒子を混合容器内で上記繊維材料および
重合体分散剤の存在で分散し、実質的に非導電性繊維物
質からなる複数の分離した水性スラリーを形成し、導電
性物質粒子を含むスラリーを混合容器から製紙機に輸送
し、スラリーに歩留り向上剤を添加することからなる、
静電荷および放電をさえぎりそして消散する導電性マル
チプライ構造の製法を開示している。この特許は、導電
性重合体分散剤はカチオンアミン置換ポリメタクリレー
トまたはアニオンアルカリ金属ポリアクリレートまたは
リグノスルホネートであると述べている。
ら）は、混合容器内で繊維材料、無機導電性物質の粒
子、導電性重合体分散剤から実質的になる水性スラリー
を形成し、上記粒子を混合容器内で上記繊維材料および
重合体分散剤の存在で分散し、実質的に非導電性繊維物
質からなる複数の分離した水性スラリーを形成し、導電
性物質粒子を含むスラリーを混合容器から製紙機に輸送
し、スラリーに歩留り向上剤を添加することからなる、
静電荷および放電をさえぎりそして消散する導電性マル
チプライ構造の製法を開示している。この特許は、導電
性重合体分散剤はカチオンアミン置換ポリメタクリレー
トまたはアニオンアルカリ金属ポリアクリレートまたは
リグノスルホネートであると述べている。
【００１１】米国特許第４，１４５，２４６号（Goheen
ら）は、亜硫酸変性熱機械パルプの置換量を含む少なく
とも８０％のパーセントマレンを有するライナーボード
組成物およびその製法を開示している。この特許は、ラ
イナーボード組成物の製法は、高温、高圧にかけてある
未離解リグノセルロースに機械的摩擦力をかけ、初期機
械的摩擦の前、その間または後でリグノセルロースに亜
硫酸薬品を添加し、亜硫酸処理したリグノセルロースを
第２の機械的摩擦工程にかけ、少なくとも２５重量％の
亜硫酸変性熱機械パルプを含む水性ライナーボード完成
紙料を形成し、この完成紙料を有孔表面上に析出して湿
ったライナーボードウエブをつくり、これを乾燥するこ
とからなると述べている。
ら）は、亜硫酸変性熱機械パルプの置換量を含む少なく
とも８０％のパーセントマレンを有するライナーボード
組成物およびその製法を開示している。この特許は、ラ
イナーボード組成物の製法は、高温、高圧にかけてある
未離解リグノセルロースに機械的摩擦力をかけ、初期機
械的摩擦の前、その間または後でリグノセルロースに亜
硫酸薬品を添加し、亜硫酸処理したリグノセルロースを
第２の機械的摩擦工程にかけ、少なくとも２５重量％の
亜硫酸変性熱機械パルプを含む水性ライナーボード完成
紙料を形成し、この完成紙料を有孔表面上に析出して湿
ったライナーボードウエブをつくり、これを乾燥するこ
とからなると述べている。
【００１２】米国特許第３，１８０，７８７号（Adams)
は、水溶性リグノスルホン酸塩をセルロースパルプの水
スラリーに添加し、ポリエチレンポリアミンを加えて不
溶性ポリエチレンポリアミンリグノスルホネートを析出
し、付着した不溶沈殿を有するパルプ繊維を連続紙ウエ
ブに形成することからなる、紙の曲げ強さの増加法を開
示している。米国特許第４，７７２，３３２号（Nemeh
ら）は、紙のコーティングまたは充填に使うための化学
的にかさ高にした含水カオリン粘土顔料粒子の熱安定化
分散スラリーとその製法を開示している。上記製法は、
カオリン粘土の流体水性懸濁液をつくり、これに粘土懸
濁液を凝集させるためカチオン高分子電解質を加え、懸
濁液を濾過し、濾過した粘土を洗い、濾過した粘土にポ
リアクリル酸塩、アニオン水溶性リグノスルホン酸塩、
水溶性ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド錯体の
組合せである分散剤を添加し、リン酸塩分散剤を含まな
いかさ高い粘土の流体懸濁液を得ることからなると、上
記特許は述べている。
は、水溶性リグノスルホン酸塩をセルロースパルプの水
スラリーに添加し、ポリエチレンポリアミンを加えて不
溶性ポリエチレンポリアミンリグノスルホネートを析出
し、付着した不溶沈殿を有するパルプ繊維を連続紙ウエ
ブに形成することからなる、紙の曲げ強さの増加法を開
示している。米国特許第４，７７２，３３２号（Nemeh
ら）は、紙のコーティングまたは充填に使うための化学
的にかさ高にした含水カオリン粘土顔料粒子の熱安定化
分散スラリーとその製法を開示している。上記製法は、
カオリン粘土の流体水性懸濁液をつくり、これに粘土懸
濁液を凝集させるためカチオン高分子電解質を加え、懸
濁液を濾過し、濾過した粘土を洗い、濾過した粘土にポ
リアクリル酸塩、アニオン水溶性リグノスルホン酸塩、
水溶性ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド錯体の
組合せである分散剤を添加し、リン酸塩分散剤を含まな
いかさ高い粘土の流体懸濁液を得ることからなると、上
記特許は述べている。
【００１３】米国特許第３，９８５，９３７号（Fife）
は、水中で粘土と混合したポリ酢酸ビニルホモポリマー
およびスチレンブタジエン重合体、パラフィンワック
ス、ポリアルキレングリコール湿潤剤、リグノスルホン
酸塩分散剤を含む重合体ラテックス乳濁液接着剤からな
る、波型媒体積層接着剤を開示している。米国特許第
３，８４９，１８４号（Roberts)は、本質的にセルロー
ス繊維物質からなる少なくとも１層と、その少なくとも
１表面上の水溶性リグノスルホン酸塩と非反応性疎水性
ワックス材料からなるコーティングからなる板紙を含有
する被覆板紙を開示している。
は、水中で粘土と混合したポリ酢酸ビニルホモポリマー
およびスチレンブタジエン重合体、パラフィンワック
ス、ポリアルキレングリコール湿潤剤、リグノスルホン
酸塩分散剤を含む重合体ラテックス乳濁液接着剤からな
る、波型媒体積層接着剤を開示している。米国特許第
３，８４９，１８４号（Roberts)は、本質的にセルロー
ス繊維物質からなる少なくとも１層と、その少なくとも
１表面上の水溶性リグノスルホン酸塩と非反応性疎水性
ワックス材料からなるコーティングからなる板紙を含有
する被覆板紙を開示している。
【００１４】米国特許第３，７５８，３７７号（Fife）
は、水性スラリー中でセルロース繊維をリグノスルホン
酸塩および尿素−ホルムアルデヒド樹脂で安定化したイ
ソプレン樹脂の混合物で処理することによる、紙シート
の製法を開示している。ＴＡＰＰＩ，Papermakers Conf
erence Proceedings，Book１，pp. １１５−１８６、
（アトランタ、ジョージア、４月１８−２１日、１９９
３年）は、脱水、歩留、地合、乾燥強度を改良するため
の微粒子系、たとえばカチオンデンプンまたはカチオン
ポリアクリルアミドまたはアニオン重合体およびアニオ
ンシリカコロイドまたはベントナイトまたはアルミナゾ
ルをもつ系を開示している。ＴＡＰＰＩ，The Journal
of the Technical Association of the Pulp and Paper
Industry, Vol. ６３，No. ６，ｐｐ．６３−６６（６
月，１９８０年）（Ｃ．Ｈ．Tay 著）は、木材成分由来
のリグノスルホン酸塩のような水溶性物質は、充填剤歩
留りに使用するカチオン高分子電解質を不活性化するこ
とを開示している。
は、水性スラリー中でセルロース繊維をリグノスルホン
酸塩および尿素−ホルムアルデヒド樹脂で安定化したイ
ソプレン樹脂の混合物で処理することによる、紙シート
の製法を開示している。ＴＡＰＰＩ，Papermakers Conf
erence Proceedings，Book１，pp. １１５−１８６、
（アトランタ、ジョージア、４月１８−２１日、１９９
３年）は、脱水、歩留、地合、乾燥強度を改良するため
の微粒子系、たとえばカチオンデンプンまたはカチオン
ポリアクリルアミドまたはアニオン重合体およびアニオ
ンシリカコロイドまたはベントナイトまたはアルミナゾ
ルをもつ系を開示している。ＴＡＰＰＩ，The Journal
of the Technical Association of the Pulp and Paper
Industry, Vol. ６３，No. ６，ｐｐ．６３−６６（６
月，１９８０年）（Ｃ．Ｈ．Tay 著）は、木材成分由来
のリグノスルホン酸塩のような水溶性物質は、充填剤歩
留りに使用するカチオン高分子電解質を不活性化するこ
とを開示している。
【００１５】Colloids and Surfaces,Vol.６４，ｐｐ．
２２３−２３４（１９９２年）（Ｐ．Li, Ｒ．Relton共
著）は、カチオンポリ（ジアリルジメチルアンモニウム
クロリド）がガラスビーズ床から水性クラフトリグニン
の置換洗浄効率を増加したことを開示している。ポリ
（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）濃度が充分
高くてリグニンと不溶錯体を形成するとき、洗浄結果が
向上すると、上記文献は述べている。ＴＡＰＰＩ．Cont
aminant Problems and Strategies in Wastepaper Recy
cling, Seminar Notes（マジソン，ウイスコンシン）ｐ
ｐ．９１−９６（４月２４−２６日、１９８９年）
（Ｔ．Ｈ．Wegner著）は、製紙に使用されるクラフトリ
グニンおよび鹸化抽出物のようなパルプ化液は白水汚染
の主源であり、水切り助剤として使用されるカチオンポ
リアクリルアミドの性能に悪影響を与えることを開示し
ている。さらに詳しくは、この論文はクラフトリグニン
は水切り助剤としてのポリアクリルアミドの効果を完全
に無効にし、微細繊維歩留にも悪影響を与えると、述べ
ている。
２２３−２３４（１９９２年）（Ｐ．Li, Ｒ．Relton共
著）は、カチオンポリ（ジアリルジメチルアンモニウム
クロリド）がガラスビーズ床から水性クラフトリグニン
の置換洗浄効率を増加したことを開示している。ポリ
（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）濃度が充分
高くてリグニンと不溶錯体を形成するとき、洗浄結果が
向上すると、上記文献は述べている。ＴＡＰＰＩ．Cont
aminant Problems and Strategies in Wastepaper Recy
cling, Seminar Notes（マジソン，ウイスコンシン）ｐ
ｐ．９１−９６（４月２４−２６日、１９８９年）
（Ｔ．Ｈ．Wegner著）は、製紙に使用されるクラフトリ
グニンおよび鹸化抽出物のようなパルプ化液は白水汚染
の主源であり、水切り助剤として使用されるカチオンポ
リアクリルアミドの性能に悪影響を与えることを開示し
ている。さらに詳しくは、この論文はクラフトリグニン
は水切り助剤としてのポリアクリルアミドの効果を完全
に無効にし、微細繊維歩留にも悪影響を与えると、述べ
ている。
【００１６】ＥＵＣＥＰＡ／ＡＴＩＣＥＬＣＡ，Devt.
＆ Trends in Sci.& Technol. of Pulp & Pmkg., Vol.
２，Paper No. ３１，ｐｐ．１−２２（１０月６−１０
日、１９８６年）（Ｄ．Ahrabi, L. Odberg, G. Strom
共著）は、閉鎖白水系では、たとえばリグニン、リグニ
ンスルホン酸塩のようなアニオン重合体は製紙機で歩留
り性と水切り性の改良に使用されるカチオン重合体を強
く妨害することを開示している。上記従来技術出版物
は、カチオン成分をもつ完成紙料にリグニンまたは変性
リグニンの添加に反対であることを教示していることを
当業者は理解している。そこで、高分子量カチオン重合
体成分を有する水性セルロース完成紙料に変性リグニン
を添加することを含む本発明の組成物と方法が他の従来
達成された結果よりすぐれた改良された水切れ性、歩留
性、地合性をもつ紙または板紙を製造でき、それを本出
願者が予想外にも発見したことを当業者は理解すべきで
ある。
＆ Trends in Sci.& Technol. of Pulp & Pmkg., Vol.
２，Paper No. ３１，ｐｐ．１−２２（１０月６−１０
日、１９８６年）（Ｄ．Ahrabi, L. Odberg, G. Strom
共著）は、閉鎖白水系では、たとえばリグニン、リグニ
ンスルホン酸塩のようなアニオン重合体は製紙機で歩留
り性と水切り性の改良に使用されるカチオン重合体を強
く妨害することを開示している。上記従来技術出版物
は、カチオン成分をもつ完成紙料にリグニンまたは変性
リグニンの添加に反対であることを教示していることを
当業者は理解している。そこで、高分子量カチオン重合
体成分を有する水性セルロース完成紙料に変性リグニン
を添加することを含む本発明の組成物と方法が他の従来
達成された結果よりすぐれた改良された水切れ性、歩留
性、地合性をもつ紙または板紙を製造でき、それを本出
願者が予想外にも発見したことを当業者は理解すべきで
ある。
【００１７】この従来の材料にもかかわらず、水切れ
性、歩留性、または地合、およびその組合せの領域で、
改良された紙または板紙製造用組成物および製法に対す
る眞のそして実質上の要求が残っている。
性、歩留性、または地合、およびその組合せの領域で、
改良された紙または板紙製造用組成物および製法に対す
る眞のそして実質上の要求が残っている。
【００１８】本発明は上記要求に合致する。本発明は、
水性セルロース完成紙料を形成し、この完成紙料にその
完成紙料の固形分乾燥重量基準で、有効量の（Ａ）高分
子量カチオン重合体および（Ｂ）変性リグニンを添加
し、スラリーを水切りしてシートを形成し、そのシート
を乾燥することによる予想外に改良された性質をもつ紙
または板紙の製造方法を提供する。カチオン重合体
（Ａ）対変性リグニン（Ｂ）の重量比は、活性成分基準
で約１０：１乃至１：１０、さらに好ましくは約５：１
乃至１：５、最も好ましくは約３：１乃至１：３であ
る。
水性セルロース完成紙料を形成し、この完成紙料にその
完成紙料の固形分乾燥重量基準で、有効量の（Ａ）高分
子量カチオン重合体および（Ｂ）変性リグニンを添加
し、スラリーを水切りしてシートを形成し、そのシート
を乾燥することによる予想外に改良された性質をもつ紙
または板紙の製造方法を提供する。カチオン重合体
（Ａ）対変性リグニン（Ｂ）の重量比は、活性成分基準
で約１０：１乃至１：１０、さらに好ましくは約５：１
乃至１：５、最も好ましくは約３：１乃至１：３であ
る。
【００１９】本発明の好ましい実施態様では、ここに記
載されている様に、変性リグニンがスルホン化リグニ
ン、カルボキシル化リグニン、酸化リグニン、およびそ
の塩からなる群から選ばれる方法が提供される。本発明
の別の好ましい実施態様では、スルホン化リグニンがリ
グニンの１，０００単位重量当りスルホン酸基約０．１
乃至１０モルのスルホン化度をもつ方法が含まれる。本
発明のなお別の実施態様では、紙または板紙が歩留性、
水切れ性、または地合、およびその組合せの領域で改良
された性質をもつ本発明の方法により製造される紙また
は板紙が提供される。
載されている様に、変性リグニンがスルホン化リグニ
ン、カルボキシル化リグニン、酸化リグニン、およびそ
の塩からなる群から選ばれる方法が提供される。本発明
の別の好ましい実施態様では、スルホン化リグニンがリ
グニンの１，０００単位重量当りスルホン酸基約０．１
乃至１０モルのスルホン化度をもつ方法が含まれる。本
発明のなお別の実施態様では、紙または板紙が歩留性、
水切れ性、または地合、およびその組合せの領域で改良
された性質をもつ本発明の方法により製造される紙また
は板紙が提供される。
【００２０】本発明の別の実施態様は、水性セルロース
完成紙料を形成し、これを１以上のせん断工程にかけ、
少なくとも１のせん断工程前に完成紙料に高分子量カチ
オン重合体（Ａ）を添加し、カチオン重合体の添加につ
いで少なくとも１のせん断工程で完成紙料に変性リグニ
ン（Ｂ）を添加し、完成紙料を水切りしてシートを形成
し、そのシートを乾燥することを含む紙または板紙の製
造方法を提供する。カチオン重合体（Ａ）対変性リグニ
ン（Ｂ）の重量比は活性成分基準で約１０：１乃至１：
１０、さらに好ましくは約５：１乃至１：５、最も好ま
しくは約３：１乃至１：３である。
完成紙料を形成し、これを１以上のせん断工程にかけ、
少なくとも１のせん断工程前に完成紙料に高分子量カチ
オン重合体（Ａ）を添加し、カチオン重合体の添加につ
いで少なくとも１のせん断工程で完成紙料に変性リグニ
ン（Ｂ）を添加し、完成紙料を水切りしてシートを形成
し、そのシートを乾燥することを含む紙または板紙の製
造方法を提供する。カチオン重合体（Ａ）対変性リグニ
ン（Ｂ）の重量比は活性成分基準で約１０：１乃至１：
１０、さらに好ましくは約５：１乃至１：５、最も好ま
しくは約３：１乃至１：３である。
【００２１】本発明の別の実施態様は、（ａ）水性セル
ロース完成紙料、（ｂ）高分子量カチオン重合体、及び
（ｃ）変性リグニンを含み、カチオン重合体対変性リグ
ニンの比が活性成分基準で、約１０：１乃至１：１０、
さらに好ましくは約５：１乃至１：５、最も好ましくは
約３：１乃至１：３である組成物を提供する。本発明の
別の実施態様では、本発明の組成物からなる紙または板
紙が提供される。
ロース完成紙料、（ｂ）高分子量カチオン重合体、及び
（ｃ）変性リグニンを含み、カチオン重合体対変性リグ
ニンの比が活性成分基準で、約１０：１乃至１：１０、
さらに好ましくは約５：１乃至１：５、最も好ましくは
約３：１乃至１：３である組成物を提供する。本発明の
別の実施態様では、本発明の組成物からなる紙または板
紙が提供される。
【００２２】本発明は、改良された性質をもつ紙または
板紙の製法、および紙または板紙の製造において、水切
れ性、歩留性、または地合、およびその組合せを改良す
るための組成物を指向する。ここで使用する用語「完成
紙料」は、たとえば機械パルプ、半漂白クラフトパル
プ、未漂白クラフトパルプ及び／又は未漂白亜硫酸パル
プに基づく全ての紙および板紙完成紙料を指すが、これ
らに限定されない。ここで使用する用語「活性成分基
準」は、ストック溶液中の固形分基準の添加剤の濃度を
意味する。ここで使用する用語「有効量」は、たとえ
ば、紙または板紙の製造において、水切れ性、歩留性、
または地合、およびその組合せを改良するのに必要な量
のような、所望の結果を得るに必要な組成物の量を指
す。
板紙の製法、および紙または板紙の製造において、水切
れ性、歩留性、または地合、およびその組合せを改良す
るための組成物を指向する。ここで使用する用語「完成
紙料」は、たとえば機械パルプ、半漂白クラフトパル
プ、未漂白クラフトパルプ及び／又は未漂白亜硫酸パル
プに基づく全ての紙および板紙完成紙料を指すが、これ
らに限定されない。ここで使用する用語「活性成分基
準」は、ストック溶液中の固形分基準の添加剤の濃度を
意味する。ここで使用する用語「有効量」は、たとえ
ば、紙または板紙の製造において、水切れ性、歩留性、
または地合、およびその組合せを改良するのに必要な量
のような、所望の結果を得るに必要な組成物の量を指
す。
【００２３】本発明は、（ａ）水性セルロース完成紙
料、（ｂ）高分子量カチオン重合体、及び（ｃ）変性リ
グニンを含み、カチオン重合体対変性リグニンの比が活
性成分基準で約１０：１乃至１：１０である組成物を提
供する。本発明で使用する変性リグニンは、クラフトパ
ルプ法から誘導できるが、たとえば、分子量に関し分画
したリグニン、精製リグニンであることができるがこれ
らに限定されず、またはプロトン化形または塩の形で使
用できる。本発明の好ましい実施態様では、変性リグニ
ンはスルホン化リグニン、カルボキシル化リグニン、酸
化リグニン、およびその塩からなる群から選ばれる。
料、（ｂ）高分子量カチオン重合体、及び（ｃ）変性リ
グニンを含み、カチオン重合体対変性リグニンの比が活
性成分基準で約１０：１乃至１：１０である組成物を提
供する。本発明で使用する変性リグニンは、クラフトパ
ルプ法から誘導できるが、たとえば、分子量に関し分画
したリグニン、精製リグニンであることができるがこれ
らに限定されず、またはプロトン化形または塩の形で使
用できる。本発明の好ましい実施態様では、変性リグニ
ンはスルホン化リグニン、カルボキシル化リグニン、酸
化リグニン、およびその塩からなる群から選ばれる。
【００２４】本発明で使用する変性リグニンは、たとえ
ば亜硫酸パルプ法から誘導できるがこれに限定されず、
ホルムアルデヒドと共重合したリグニン付加物は、たと
えばLignotech ＵＳＡ，Inc., グリニッジ，コネチカッ
トから商業的に入手できるDynasperse Ａのような、約
５０，０００より大きい重量平均分子量をもつ変性リグ
ニンを与える。本発明の最も好ましい実施態様では、こ
こに記載の組成物はリグニン１，０００単位重量当りス
ルホン酸基約０．１乃至１０モルのスルホン化度をもつ
スルホン化リグニンを含む。本発明の好ましい実施態様
では、ここに記載の組成物は約２，５００より大きい、
さらに好ましくは約１０，０００より大きい、最も好ま
しくは約５０，０００より大きい重量平均分子量をもつ
スルホン化リグニンを含む。
ば亜硫酸パルプ法から誘導できるがこれに限定されず、
ホルムアルデヒドと共重合したリグニン付加物は、たと
えばLignotech ＵＳＡ，Inc., グリニッジ，コネチカッ
トから商業的に入手できるDynasperse Ａのような、約
５０，０００より大きい重量平均分子量をもつ変性リグ
ニンを与える。本発明の最も好ましい実施態様では、こ
こに記載の組成物はリグニン１，０００単位重量当りス
ルホン酸基約０．１乃至１０モルのスルホン化度をもつ
スルホン化リグニンを含む。本発明の好ましい実施態様
では、ここに記載の組成物は約２，５００より大きい、
さらに好ましくは約１０，０００より大きい、最も好ま
しくは約５０，０００より大きい重量平均分子量をもつ
スルホン化リグニンを含む。
【００２５】ここに記載の本発明の組成物では、好まし
くはカチオン重合体対変性リグニンの重合比が約５：１
乃至１：５、最も好ましくは約３：１乃至１：３であ
る。本発明の別の実施態様では、本組成物のカチオン重
合体は四級ジアルキルジアリルアンモニウム単量体、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
リド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムメトスルフェート、アクリルアミドプロピルトリメ
チルアンモニウムクロリド、メタクリルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリド、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、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの四級化誘導体、ジメ
チルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチル
アクリレート、ジブチルアミノエチルメタクリレート、
ジメチルアミノメチルアクリレート、ジメチルアミノメ
チルメタクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレ
ート、ジエチルアミノプロピルメタクリレート、アクリ
ロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトスルフ
ェート、アミノメチル化ポリアクリルアミド、およびそ
の組合せからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチ
オン単量体から誘導される。
くはカチオン重合体対変性リグニンの重合比が約５：１
乃至１：５、最も好ましくは約３：１乃至１：３であ
る。本発明の別の実施態様では、本組成物のカチオン重
合体は四級ジアルキルジアリルアンモニウム単量体、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
リド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムメトスルフェート、アクリルアミドプロピルトリメ
チルアンモニウムクロリド、メタクリルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリド、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、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの四級化誘導体、ジメ
チルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチル
アクリレート、ジブチルアミノエチルメタクリレート、
ジメチルアミノメチルアクリレート、ジメチルアミノメ
チルメタクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレ
ート、ジエチルアミノプロピルメタクリレート、アクリ
ロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトスルフ
ェート、アミノメチル化ポリアクリルアミド、およびそ
の組合せからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチ
オン単量体から誘導される。
【００２６】ここで使用する用語「ジアルキルジアリル
アンモニウム単量体」は、ジアルキルジアリルアンモニ
ウムＸ- を表わす式〔ＤＡＤＡＡＸ- 〕のいかなる水溶
性単量体をも指す。各アルキルは独立に約１乃至１８個
の炭素原子を、好ましくは約１乃至４個の炭素原子をも
つアルキル基から選ばれ、Ｘ- は適当な対イオンであ
る。好ましくは、対イオンは１０-13 より大きいイオン
化をもつ酸の共役塩基からなる群から選ばれ、さらに好
ましくはハロゲン化物、水酸化物、硝酸塩、酢酸塩、硫
酸水素塩、メチル硫酸塩、一級リン酸塩からなる群から
選ばれる。ハロゲン化物はいかなるハロゲン化物である
こともでき、さらに好ましくはフッ化物、臭化物、塩化
物からなる群から選ばれる。好ましくは、四級ジアルキ
ルジアリルアンモニウムハライド単量体はジメチルジア
リルアンモニウムクロリド、ジエチルジアリルアンモニ
ウムクロリド、ジメチルジアリルアンモニウムブロミ
ド、及びジエチルジアリルアンモニウムブロミドからな
る群から選ばれる。
アンモニウム単量体」は、ジアルキルジアリルアンモニ
ウムＸ- を表わす式〔ＤＡＤＡＡＸ- 〕のいかなる水溶
性単量体をも指す。各アルキルは独立に約１乃至１８個
の炭素原子を、好ましくは約１乃至４個の炭素原子をも
つアルキル基から選ばれ、Ｘ- は適当な対イオンであ
る。好ましくは、対イオンは１０-13 より大きいイオン
化をもつ酸の共役塩基からなる群から選ばれ、さらに好
ましくはハロゲン化物、水酸化物、硝酸塩、酢酸塩、硫
酸水素塩、メチル硫酸塩、一級リン酸塩からなる群から
選ばれる。ハロゲン化物はいかなるハロゲン化物である
こともでき、さらに好ましくはフッ化物、臭化物、塩化
物からなる群から選ばれる。好ましくは、四級ジアルキ
ルジアリルアンモニウムハライド単量体はジメチルジア
リルアンモニウムクロリド、ジエチルジアリルアンモニ
ウムクロリド、ジメチルジアリルアンモニウムブロミ
ド、及びジエチルジアリルアンモニウムブロミドからな
る群から選ばれる。
【００２７】本発明の組成物のカチオン重合体成分は、
本発明の概念から離れることなく、１以上の他の単量体
単位を含むことができることに留意すべきである。たと
えば、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドとアクリ
ルアミドからなる重合体のような共重合体、ターポリマ
ーなどを、本発明の組成物のカチオン重合体成分として
使用できる。本発明の好ましい実施態様では、カチオン
重合体は少なくとも１種の上記カチオン単量体、および
アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリ
ルアミド、及びＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドからな
る群から選ばれる少なくとも１種の非イオン単量体から
誘導され、カチオン単量体対非イオン単量体の比が約９
９：１乃至１：９９である共重合体である。好ましく
は、カチオン単量体対非イオン単量体の重量比は約３：
９７乃至６０：４０であり、最も好ましくは約１０：９
０乃至２３：７７である。上記共重合体における単量体
単位の比は、一般に、特定の紙または板紙の製造に対
し、所望の水切れ性、歩留性、地合、またはその組合せ
を与えるために本組成物において必要なカチオン単位の
量により決定される。さらに、追加のカチオン単量体単
位を存在させることができる。
本発明の概念から離れることなく、１以上の他の単量体
単位を含むことができることに留意すべきである。たと
えば、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドとアクリ
ルアミドからなる重合体のような共重合体、ターポリマ
ーなどを、本発明の組成物のカチオン重合体成分として
使用できる。本発明の好ましい実施態様では、カチオン
重合体は少なくとも１種の上記カチオン単量体、および
アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリ
ルアミド、及びＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドからな
る群から選ばれる少なくとも１種の非イオン単量体から
誘導され、カチオン単量体対非イオン単量体の比が約９
９：１乃至１：９９である共重合体である。好ましく
は、カチオン単量体対非イオン単量体の重量比は約３：
９７乃至６０：４０であり、最も好ましくは約１０：９
０乃至２３：７７である。上記共重合体における単量体
単位の比は、一般に、特定の紙または板紙の製造に対
し、所望の水切れ性、歩留性、地合、またはその組合せ
を与えるために本組成物において必要なカチオン単位の
量により決定される。さらに、追加のカチオン単量体単
位を存在させることができる。
【００２８】当業者は本発明の組成物のカチオン重合体
成分および変性リグニン成分が水溶性かまたは水分散性
であることを理解する。当業者は非イオン単量体として
ジアセトンアクリルアミドを使用するときは、適当な水
溶解度を達成するために、約３５重量％以下のジアセト
ンアクリルアミドを使用するのが好ましいことを理解す
る。３５重量％以上のジアセトンアクリルアミドを使用
すると、水溶解度が低下することが理解される。
成分および変性リグニン成分が水溶性かまたは水分散性
であることを理解する。当業者は非イオン単量体として
ジアセトンアクリルアミドを使用するときは、適当な水
溶解度を達成するために、約３５重量％以下のジアセト
ンアクリルアミドを使用するのが好ましいことを理解す
る。３５重量％以上のジアセトンアクリルアミドを使用
すると、水溶解度が低下することが理解される。
【００２９】本発明の組成物の有効量を使うべきであ
る。当業者は、処理される水性セルロース完成紙料に添
加する組成物の用量は所期の歩留性、水切れ性、地合の
程度に依存することを理解する。完成紙料の乾燥固形分
重量基準でトン当り少なくとも約０．１ポンド（約０．
０４５kg）を添加すべきである。本組成物の高分子量カ
チオン重合体成分は、約３００，０００以上の、好まし
くは約１，０００，０００以上の重量平均分子量をも
つ。最も好ましくは、本組成物の高分子量カチオン重合
体成分は約２，０００，０００以上の重量平均分子量を
もつ。
る。当業者は、処理される水性セルロース完成紙料に添
加する組成物の用量は所期の歩留性、水切れ性、地合の
程度に依存することを理解する。完成紙料の乾燥固形分
重量基準でトン当り少なくとも約０．１ポンド（約０．
０４５kg）を添加すべきである。本組成物の高分子量カ
チオン重合体成分は、約３００，０００以上の、好まし
くは約１，０００，０００以上の重量平均分子量をも
つ。最も好ましくは、本組成物の高分子量カチオン重合
体成分は約２，０００，０００以上の重量平均分子量を
もつ。
【００３０】本発明の組成物は、製紙法で通常使用され
る全ｐＨ範囲にわたり、水性セルロース完成紙料に一般
に首尾よく添加できる。好ましくは、本発明の組成物は
約３乃至１０のｐＨをもつ水性セルロース完成紙料に添
加される。従って、酸性、アルカリ性、または中性の水
性セルロース完成紙料に本発明の組成物を添加できるこ
とが、当業者に理解される。一般に、酸性完成紙料は約
３．０乃至５．５のｐＨ範囲をもち、アルカリ性完成紙
料は約７．０から約１０．０より大きいｐＨ範囲をも
ち、中性完成紙料は約５．５乃至７．０のｐＨ範囲をも
つ。
る全ｐＨ範囲にわたり、水性セルロース完成紙料に一般
に首尾よく添加できる。好ましくは、本発明の組成物は
約３乃至１０のｐＨをもつ水性セルロース完成紙料に添
加される。従って、酸性、アルカリ性、または中性の水
性セルロース完成紙料に本発明の組成物を添加できるこ
とが、当業者に理解される。一般に、酸性完成紙料は約
３．０乃至５．５のｐＨ範囲をもち、アルカリ性完成紙
料は約７．０から約１０．０より大きいｐＨ範囲をも
ち、中性完成紙料は約５．５乃至７．０のｐＨ範囲をも
つ。
【００３１】本発明の別の実施態様では、水性セルロー
ス完成紙料を形成し、これに完成紙料の乾燥固形分重量
基準で、有効量の上記（Ａ）高分子量カチオン重合体お
よび（Ｂ）変性リグニンを添加し、完成紙料を水切りし
てシートを形成し、そのシートを乾燥することを含む改
良された性質を持つ紙または板紙の製造方法が提供され
る。ただし、カチオン重合体（Ａ）対変性リグニン
（Ｂ）の重合比は活性成分基準で約１０：１乃至１：１
０、好ましくは、約５：１乃至１：５、最も好ましくは
約３：１乃至１：３である。本発明の別の実施態様で
は、上記製造法において、変性リグニンはスルホン化リ
グニン、カルボキシル化リグニン、酸化リグニン、およ
びその塩からなる群から選ばれる。好ましくは、上記製
造方法において、スルホン化リグニンはリグニン１，０
００単位重量当りスルホン酸基約０．１乃至１０モルの
スルホン化度をもつ。
ス完成紙料を形成し、これに完成紙料の乾燥固形分重量
基準で、有効量の上記（Ａ）高分子量カチオン重合体お
よび（Ｂ）変性リグニンを添加し、完成紙料を水切りし
てシートを形成し、そのシートを乾燥することを含む改
良された性質を持つ紙または板紙の製造方法が提供され
る。ただし、カチオン重合体（Ａ）対変性リグニン
（Ｂ）の重合比は活性成分基準で約１０：１乃至１：１
０、好ましくは、約５：１乃至１：５、最も好ましくは
約３：１乃至１：３である。本発明の別の実施態様で
は、上記製造法において、変性リグニンはスルホン化リ
グニン、カルボキシル化リグニン、酸化リグニン、およ
びその塩からなる群から選ばれる。好ましくは、上記製
造方法において、スルホン化リグニンはリグニン１，０
００単位重量当りスルホン酸基約０．１乃至１０モルの
スルホン化度をもつ。
【００３２】本発明の別の実施態様では、上記製造方法
において、スルホン化リグニンは約２，５００より大き
い、好ましくは約１０，０００より大きい、最も好まし
くは約５０，０００より大きい重量平均分子量をもつ。
において、スルホン化リグニンは約２，５００より大き
い、好ましくは約１０，０００より大きい、最も好まし
くは約５０，０００より大きい重量平均分子量をもつ。
【００３３】本発明のさらに別の実施態様では、上記製
造方法においてカチオン重合体は上記の少なくとも１種
のカチオン単量体から誘導される。さらに好ましくは、
本発明の製造方法において、カチオン重合体は少なくと
も１種のカチオン単量体と上記の少なくとも１種の非イ
オン単量体から誘導される共重合体である。本発明の製
造方法において、カチオン単量体対非イオン単量体の重
量比は約９９：１乃至１：９９、好ましくは約３：９７
乃至６０：４０、最も好ましくは約１０：９０乃至２
３：７７である。
造方法においてカチオン重合体は上記の少なくとも１種
のカチオン単量体から誘導される。さらに好ましくは、
本発明の製造方法において、カチオン重合体は少なくと
も１種のカチオン単量体と上記の少なくとも１種の非イ
オン単量体から誘導される共重合体である。本発明の製
造方法において、カチオン単量体対非イオン単量体の重
量比は約９９：１乃至１：９９、好ましくは約３：９７
乃至６０：４０、最も好ましくは約１０：９０乃至２
３：７７である。
【００３４】本発明の製造方法は、水性セルロース完成
紙料に有効量の組成物を添加することを含む。水性セル
ロース完成紙料に添加する組成物の用量は、所期の水切
れ性、歩留性、地合のパラメータに依存することは、当
業者に理解される。完成紙料の乾燥固形分重量基準でト
ン当り、カチオン重合体少なくとも約０．１ポンド（約
０．０４５kg）を完成紙料に添加すべきである。本法
は、完成紙料の乾燥固体重量基準で、変性リグニン少な
くとも０．１ポンド（約０．０４５kg）を完成紙料に添
加することを含む。
紙料に有効量の組成物を添加することを含む。水性セル
ロース完成紙料に添加する組成物の用量は、所期の水切
れ性、歩留性、地合のパラメータに依存することは、当
業者に理解される。完成紙料の乾燥固形分重量基準でト
ン当り、カチオン重合体少なくとも約０．１ポンド（約
０．０４５kg）を完成紙料に添加すべきである。本法
は、完成紙料の乾燥固体重量基準で、変性リグニン少な
くとも０．１ポンド（約０．０４５kg）を完成紙料に添
加することを含む。
【００３５】アルカリ性、中性、酸性のｐＨの広い範囲
をもつ水性セルロース完成紙料の処理において、本発明
の組成物は有効であるから、水性セルロース完成紙料の
ｐＨは重要ではないと考えられる。好ましくは、本発明
の方法は水性セルロース完成紙料が約３乃至１０のｐＨ
をもつことを含む。
をもつ水性セルロース完成紙料の処理において、本発明
の組成物は有効であるから、水性セルロース完成紙料の
ｐＨは重要ではないと考えられる。好ましくは、本発明
の方法は水性セルロース完成紙料が約３乃至１０のｐＨ
をもつことを含む。
【００３６】本発明の別の実施態様では、水性セルロー
ス完成紙料を形成し、これを１以上のせん断工程にか
け、少なくとも１のせん断工程前に完成紙料に上記の高
分子量カチオン重合体を添加し、カチオン重合体の添加
についで少なくとも１のせん断工程に完成紙料に上記変
性リグニンを添加し、完成紙料を水切りしてシートを形
成し、そのシートを乾燥することを含む、紙または板紙
の製造方法が提供される。ただし、カチオン重合体対変
性リグニンの重量比は、活性成分基準で約１０：１乃至
１：１０、好ましくは約５：１乃至１：５、最も好まし
くは約３：１乃至１：３である。
ス完成紙料を形成し、これを１以上のせん断工程にか
け、少なくとも１のせん断工程前に完成紙料に上記の高
分子量カチオン重合体を添加し、カチオン重合体の添加
についで少なくとも１のせん断工程に完成紙料に上記変
性リグニンを添加し、完成紙料を水切りしてシートを形
成し、そのシートを乾燥することを含む、紙または板紙
の製造方法が提供される。ただし、カチオン重合体対変
性リグニンの重量比は、活性成分基準で約１０：１乃至
１：１０、好ましくは約５：１乃至１：５、最も好まし
くは約３：１乃至１：３である。
【００３７】本発明のさらに別の実施態様は、上記の少
なくとも１種のカチオン単量体およびその組合せから誘
導されるカチオン重合体を含む上記製造方法を提供す
る。好ましくは、本発明はカチオン重合体が上記の少な
くとも１種のカチオン単量体と上記の少なくとも１種の
非イオン単量体から誘導される共重合体である方法を含
む。カチオン単量体対非イオン単量体の重量比は約９
９：１乃至１：９９である。
なくとも１種のカチオン単量体およびその組合せから誘
導されるカチオン重合体を含む上記製造方法を提供す
る。好ましくは、本発明はカチオン重合体が上記の少な
くとも１種のカチオン単量体と上記の少なくとも１種の
非イオン単量体から誘導される共重合体である方法を含
む。カチオン単量体対非イオン単量体の重量比は約９
９：１乃至１：９９である。
【００３８】本発明の別の実施態様は、上記の本発明の
方法により製造される紙または板紙を含み、この紙また
は板紙は歩留性、水切れ性、または地合、およびその組
合せの領域で改良された性質をもつ。本発明の組成物お
よび製造方法は、充填剤、顔料、結合剤、強度助剤（こ
れらに限定されないが）のような、紙または板紙の製造
中使用される他の添加剤と組合せて使用できることが、
当業者に理解される。
方法により製造される紙または板紙を含み、この紙また
は板紙は歩留性、水切れ性、または地合、およびその組
合せの領域で改良された性質をもつ。本発明の組成物お
よび製造方法は、充填剤、顔料、結合剤、強度助剤（こ
れらに限定されないが）のような、紙または板紙の製造
中使用される他の添加剤と組合せて使用できることが、
当業者に理解される。
【００３９】本発明のカチオン重合体は当業者が熟知の
従来の重合技術を使って製造できる。本発明の組成物を
シート形成前のいかなる便宜な時点でも完成紙料に添加
できる。添加の正確な時点は製紙工場に特異的であるこ
とは当業者に理解される。好ましくは、本発明の組成物
は薄い希釈水性セルロース完成紙料に添加される。当該
技術で既知の適当な添加法を利用できる。好ましい添加
法は、組成物を完成紙料全体に分散させるために適当に
希釈することを含む。
従来の重合技術を使って製造できる。本発明の組成物を
シート形成前のいかなる便宜な時点でも完成紙料に添加
できる。添加の正確な時点は製紙工場に特異的であるこ
とは当業者に理解される。好ましくは、本発明の組成物
は薄い希釈水性セルロース完成紙料に添加される。当該
技術で既知の適当な添加法を利用できる。好ましい添加
法は、組成物を完成紙料全体に分散させるために適当に
希釈することを含む。
【００４０】たとえば、シリカ、ベントナイト、ミョウ
バンなどを使用する現在利用できる微粒子技術に比較し
て、本発明の方法と組成物は固体または粒状成分を含ま
ないことが当業者に理解される。そこで、本発明の方法
は、不溶性残留物または固体蓄積のない、紙または板紙
の水切れ性、歩留性、または地合、およびその組合せを
改良するより経済的な方法を提供する。
バンなどを使用する現在利用できる微粒子技術に比較し
て、本発明の方法と組成物は固体または粒状成分を含ま
ないことが当業者に理解される。そこで、本発明の方法
は、不溶性残留物または固体蓄積のない、紙または板紙
の水切れ性、歩留性、または地合、およびその組合せを
改良するより経済的な方法を提供する。
【００４１】実施例 次の実施例は一層詳細に本発明を明示する。この実施例
は本発明の範囲を限定する意図はない。実施例では、次
の製品を使用した。カチオン重合体ＡはNalco Chemical
Company（ネーパービル、イリノイズ）から入手できる
カチオンアクリルアミド共重合体である。カチオン重合
体ＢはCalgon Corporation（ピッツバーグ，ペンシルバ
ニア）から入手できる２５重量％活性成分のアクリロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド／アク
リルアミド共重合体であり、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約１０重量％とアクリ
ルアミド約９０重量％を含む。カチオン重合体ＣはCalg
on Corporation（ピッツバーグ，ペンシルバニア）から
入手できる２５重量％活性成分の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／アクリルアミド
共重合体であり、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約１５重量％とアクリルアミド約
８５重量％を含む。
は本発明の範囲を限定する意図はない。実施例では、次
の製品を使用した。カチオン重合体ＡはNalco Chemical
Company（ネーパービル、イリノイズ）から入手できる
カチオンアクリルアミド共重合体である。カチオン重合
体ＢはCalgon Corporation（ピッツバーグ，ペンシルバ
ニア）から入手できる２５重量％活性成分のアクリロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド／アク
リルアミド共重合体であり、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約１０重量％とアクリ
ルアミド約９０重量％を含む。カチオン重合体ＣはCalg
on Corporation（ピッツバーグ，ペンシルバニア）から
入手できる２５重量％活性成分の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／アクリルアミド
共重合体であり、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約１５重量％とアクリルアミド約
８５重量％を含む。
【００４２】カチオン重合体ＤはCalgon Corporation
（ピッツバーグ，ペンシルバニア）から入手できる２５
重量％活性成分の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／アクリルアミド共重合体であ
り、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロリド約２３重量％とアクリルアミド約７７重量％を
含む。カチオン重合体ＥはCalgon Corporation（ピッツ
バーグ，ペンシルバニア）から入手できる２５重量％活
性成分の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／アクリルアミド共重合体であり、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約
５０重量％とアクリルアミド約５０重量％を含む。
（ピッツバーグ，ペンシルバニア）から入手できる２５
重量％活性成分の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／アクリルアミド共重合体であ
り、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロリド約２３重量％とアクリルアミド約７７重量％を
含む。カチオン重合体ＥはCalgon Corporation（ピッツ
バーグ，ペンシルバニア）から入手できる２５重量％活
性成分の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／アクリルアミド共重合体であり、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約
５０重量％とアクリルアミド約５０重量％を含む。
【００４３】ＲＥＡＸ−９０５はWestvaco, Chemical D
ivision（チャールストン ハイツ，サウスカロライ
ナ）から入手できる変性スルホン化クラフトリグニン重
合体であり、化学的には重量平均分子量約８５，００
０、リグニン１，０００単位重量当りスルホン酸基約
０．８モルのスルホン化度をもつリグノスルホン酸のナ
トリウム塩である。Polyfon H はWestvaco, Chemical D
ivision(チャールストン ハイツ，サウスカロライナ）
から入手できる変性スルホン化クラフトリグニン重合体
であり、化学的には重量平均分子量約４，５００、リグ
ニン１，０００単位重量当りスルホン酸基約０．５モル
のスルホン化度をもつリグノスルホン酸のナトリウム塩
である。
ivision（チャールストン ハイツ，サウスカロライ
ナ）から入手できる変性スルホン化クラフトリグニン重
合体であり、化学的には重量平均分子量約８５，００
０、リグニン１，０００単位重量当りスルホン酸基約
０．８モルのスルホン化度をもつリグノスルホン酸のナ
トリウム塩である。Polyfon H はWestvaco, Chemical D
ivision(チャールストン ハイツ，サウスカロライナ）
から入手できる変性スルホン化クラフトリグニン重合体
であり、化学的には重量平均分子量約４，５００、リグ
ニン１，０００単位重量当りスルホン酸基約０．５モル
のスルホン化度をもつリグノスルホン酸のナトリウム塩
である。
【００４４】Reax８０ＣはWestvaco, Chemical Divisio
n（チャールストン ハイツ，サウスカロライナ）から
入手できる変性スルホン化クラフトリグニン重合体であ
り、化学的には重量平均分子量約７，０００、リグニン
１，０００単位重量当りスルホン酸基約２．０モルのス
ルホン化度をもつリグノスルホン酸のナトリウム塩であ
る。Reax８２はWestvaco, Chemical Division(チャール
ストン ハイツ，サウスカロライナ）から入手できる変
性スルホン化クラフトリグニン重合体であり、化学的に
は重量平均分子量約１４，０００、リグニン１，０００
単位重量当りスルホン酸基約１．５モルのスルホン化度
をもつリグノスルホン酸のナトリウム塩である。
n（チャールストン ハイツ，サウスカロライナ）から
入手できる変性スルホン化クラフトリグニン重合体であ
り、化学的には重量平均分子量約７，０００、リグニン
１，０００単位重量当りスルホン酸基約２．０モルのス
ルホン化度をもつリグノスルホン酸のナトリウム塩であ
る。Reax８２はWestvaco, Chemical Division(チャール
ストン ハイツ，サウスカロライナ）から入手できる変
性スルホン化クラフトリグニン重合体であり、化学的に
は重量平均分子量約１４，０００、リグニン１，０００
単位重量当りスルホン酸基約１．５モルのスルホン化度
をもつリグノスルホン酸のナトリウム塩である。
【００４５】実施例１乃至２６ 実施例１乃至２６では、種々の調製物を、商業的製紙工
場のストック水性セルロース完成紙料の水切れ性、歩留
性、地合パラメータの改良におけるその効果を試験し
た。このストック水性セルロース完成紙料の構成は次の
通りであった。クラフト／高光沢パルプ／低光沢パルプ
／製紙機損紙／被覆損紙を各２０／３５／１５／２０／
１０重量％、最終紙乾燥トン当り粘土６００ポンド（約
２７２kg）、最終紙乾燥トン当りミョウバン１０ポンド
（約４．５kg）、Calgon Corporation（ピッツバーグ，
ペンシルバニア）から入手できるＨ−２０２０を最終紙
乾燥トン当り６ポンド（約２．７kg）、最終紙乾燥トン
当りデンプン３３ポンド（約１５kg）。このストック水
性セルロース完成紙料のpHは約５．０、コンシステンシ
ーは０．７７８８％であった。各実施例の組成物の構成
を表Ｉに示す。
場のストック水性セルロース完成紙料の水切れ性、歩留
性、地合パラメータの改良におけるその効果を試験し
た。このストック水性セルロース完成紙料の構成は次の
通りであった。クラフト／高光沢パルプ／低光沢パルプ
／製紙機損紙／被覆損紙を各２０／３５／１５／２０／
１０重量％、最終紙乾燥トン当り粘土６００ポンド（約
２７２kg）、最終紙乾燥トン当りミョウバン１０ポンド
（約４．５kg）、Calgon Corporation（ピッツバーグ，
ペンシルバニア）から入手できるＨ−２０２０を最終紙
乾燥トン当り６ポンド（約２．７kg）、最終紙乾燥トン
当りデンプン３３ポンド（約１５kg）。このストック水
性セルロース完成紙料のpHは約５．０、コンシステンシ
ーは０．７７８８％であった。各実施例の組成物の構成
を表Ｉに示す。
【表１】
【００４６】表Ｉは各実施例のせん断速度、供給割合、
水切り時間、地合指数、シート白色度、シート不透明
度、シート灰分％（歩留）を示している。ここで使う低
せん断速度は毎分約６００回転（rpm)未満かそれに等し
いと定義される。ここで使う高せん断速度は約１，２０
０rpm より大きいかまたはそれに等しいと定義される。
供給割合は、完成紙料中の固形分トン当りの添加した活
性成分重合体の量（ポンド）である。表Ｉの実施例２乃
至６の「供給割合」の欄は表示した活性成分カチオン重
合体、各カチオン重合体Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥの一つ
を完成紙料中の固形分トン当り０．８０ポンド（約０．
３６kg）添加したことを示している。表Ｉの実施例７の
「供給割合」の欄は完成紙料中の固形分トン当り活性成
分カチオン重合体Ｂを０．８０ポンド（約０．３６kg）
および活性成分変性リグニンＲＥＡＸ９０５を０．４０
ポンド（約０．１８kg）添加したことを示している。
水切り時間、地合指数、シート白色度、シート不透明
度、シート灰分％（歩留）を示している。ここで使う低
せん断速度は毎分約６００回転（rpm)未満かそれに等し
いと定義される。ここで使う高せん断速度は約１，２０
０rpm より大きいかまたはそれに等しいと定義される。
供給割合は、完成紙料中の固形分トン当りの添加した活
性成分重合体の量（ポンド）である。表Ｉの実施例２乃
至６の「供給割合」の欄は表示した活性成分カチオン重
合体、各カチオン重合体Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥの一つ
を完成紙料中の固形分トン当り０．８０ポンド（約０．
３６kg）添加したことを示している。表Ｉの実施例７の
「供給割合」の欄は完成紙料中の固形分トン当り活性成
分カチオン重合体Ｂを０．８０ポンド（約０．３６kg）
および活性成分変性リグニンＲＥＡＸ９０５を０．４０
ポンド（約０．１８kg）添加したことを示している。
【００４７】ここで使用した水切り時間は試験装置から
特定量の水を排水する時間（秒）であり、当業者によく
知られた標準技術である。表Ｉの「水切り時間」の欄は
実施例３では処理した完成紙料から水１５０mlが７３秒
で排水されたことを示している。製紙法全体で特定量の
水が完成紙料から除去される水切り時間を最も少ない時
間で達成することが望ましい。
特定量の水を排水する時間（秒）であり、当業者によく
知られた標準技術である。表Ｉの「水切り時間」の欄は
実施例３では処理した完成紙料から水１５０mlが７３秒
で排水されたことを示している。製紙法全体で特定量の
水が完成紙料から除去される水切り時間を最も少ない時
間で達成することが望ましい。
【００４８】地合指数はＭ／Ｋ Systems, Inc.、デンバ
ーズ、ミネソタから入手できるＭ／Ｋ地合試験機により
測定した。シートの白色度および不透明度はTechnidyne
Corporation、ニュー アルバニー、インデアナから入
手できるTachnidyne ModelＴＢ−１Ｃ装置を使用して測
定した。シート灰分％はたとえば粘土、炭酸カルシウ
ム、または酸化チタンのような充填剤の歩留を示してい
る。当業者によく知られた標準技術を使用して、予め秤
量したシート試料を約９００℃で灰化することによっ
て、シート灰分％を得た。
ーズ、ミネソタから入手できるＭ／Ｋ地合試験機により
測定した。シートの白色度および不透明度はTechnidyne
Corporation、ニュー アルバニー、インデアナから入
手できるTachnidyne ModelＴＢ−１Ｃ装置を使用して測
定した。シート灰分％はたとえば粘土、炭酸カルシウ
ム、または酸化チタンのような充填剤の歩留を示してい
る。当業者によく知られた標準技術を使用して、予め秤
量したシート試料を約９００℃で灰化することによっ
て、シート灰分％を得た。
【００４９】次の２項は実施例で使用した水切りおよび
ハンドシート試験手順を示す。水切り試験手順 （１）よく混合した水性セルロース完成紙料５００mlの
サンプルを１リットルのビーカーに入れる。 （２）完成紙料を１，２００rpm で撹拌し、カチオン重
合体を添加し、タイミング順序を開始する。 （３）３０秒時点で、撹拌を６００rpm に減らす。 （４）４０秒時点で、表ＩおよびIIに示した実施例の調
製物に従って変性リグニンを添加する。 （５）６０秒時点で、撹拌を停止し、処理した完成紙料
サンプルを水切り試験装置に注入する。 （６）ついで試験装置を稼働し、特定量の水が試験装置
から排水されるのに要する時間を測定し、記録する。
ハンドシート試験手順を示す。水切り試験手順 （１）よく混合した水性セルロース完成紙料５００mlの
サンプルを１リットルのビーカーに入れる。 （２）完成紙料を１，２００rpm で撹拌し、カチオン重
合体を添加し、タイミング順序を開始する。 （３）３０秒時点で、撹拌を６００rpm に減らす。 （４）４０秒時点で、表ＩおよびIIに示した実施例の調
製物に従って変性リグニンを添加する。 （５）６０秒時点で、撹拌を停止し、処理した完成紙料
サンプルを水切り試験装置に注入する。 （６）ついで試験装置を稼働し、特定量の水が試験装置
から排水されるのに要する時間を測定し、記録する。
【００５０】ハンドシート試験操作 希望するつぼ量のハンドシートを得るためにサンプルサ
イズを変える以外は、上記工程（１）乃至（５）をくり
返し、処理した完成紙料サンプルをNoble andWoodハン
ドシート機械のデッケルボックスに注入し、当業者によ
く知られた標準技術を使用してシートを準備した。重合
体を添加しなかった実施例１および２７では、上記水切
りおよびハンドシート試験手順は重合体助剤を添加する
ことなく同一工程に従った。直径１インチ（約２５mm）
のマリン支柱を備えたBritt Jar 撹拌装置により、撹拌
を行った。
イズを変える以外は、上記工程（１）乃至（５）をくり
返し、処理した完成紙料サンプルをNoble andWoodハン
ドシート機械のデッケルボックスに注入し、当業者によ
く知られた標準技術を使用してシートを準備した。重合
体を添加しなかった実施例１および２７では、上記水切
りおよびハンドシート試験手順は重合体助剤を添加する
ことなく同一工程に従った。直径１インチ（約２５mm）
のマリン支柱を備えたBritt Jar 撹拌装置により、撹拌
を行った。
【００５１】実施例１では、カチオン重合体または変性
リグニンを添加することなく、完成紙料を製紙装置に供
給した。表Ｉは、実施例１が水１５０ml当り約８８秒の
水切り時間、約４０．３の地合指数、約６７．６のシー
ト白色度、約８９．７のシート不透明度、約１０．６％
のシート灰分％（すなわち歩留）を有していたことを示
している。実施例２乃至６では、低せん断速度および
０．８０の供給割合を使用した。表Ｉは、製紙法の改良
のため現在商業的に使用されている商業上入手できるカ
チオン重合体（Ａ）である実施例２の組成物を完成紙料
に添加した時、水切り時間８０秒、地合指数２５．７、
シート白色度６８．４、シート不透明度９０．３、シー
ト灰分％（歩留）１２．５が達成されたことを示してい
る。
リグニンを添加することなく、完成紙料を製紙装置に供
給した。表Ｉは、実施例１が水１５０ml当り約８８秒の
水切り時間、約４０．３の地合指数、約６７．６のシー
ト白色度、約８９．７のシート不透明度、約１０．６％
のシート灰分％（すなわち歩留）を有していたことを示
している。実施例２乃至６では、低せん断速度および
０．８０の供給割合を使用した。表Ｉは、製紙法の改良
のため現在商業的に使用されている商業上入手できるカ
チオン重合体（Ａ）である実施例２の組成物を完成紙料
に添加した時、水切り時間８０秒、地合指数２５．７、
シート白色度６８．４、シート不透明度９０．３、シー
ト灰分％（歩留）１２．５が達成されたことを示してい
る。
【００５２】表Ｉは、カチオン重合体（Ｂ）を含む実施
例３が、完成紙料に添加されたとき、水切り時間約７３
秒、地合指数約３１．５、シート白色度約６９．６、シ
ート不透明度約９４．６、シート灰分％（歩留）約１
８．９をもつ紙製品を得たことを示している。表Ｉのデ
ータから、カチオン重合体Ａを完成紙料に加えた実施例
２で得られる結果に比較して、夫々実施例３乃至６のカ
チオン重合体Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥを完成紙料に加えると
き、水切れ性、歩留性、地合の各パラメータが改良され
ることが、当業者に理解される。表Ｉのデータは夫々、
実施例２乃至６のカチオン重合体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ
のような現在入手できる添加剤に比較して、実施例７乃
至２６の本発明の組成物をストック水性セルロース完成
紙料に添加すると、得られる紙の水切れ性、歩留性、地
合パラメータを著しく改良することをあきらかに示して
いる。
例３が、完成紙料に添加されたとき、水切り時間約７３
秒、地合指数約３１．５、シート白色度約６９．６、シ
ート不透明度約９４．６、シート灰分％（歩留）約１
８．９をもつ紙製品を得たことを示している。表Ｉのデ
ータから、カチオン重合体Ａを完成紙料に加えた実施例
２で得られる結果に比較して、夫々実施例３乃至６のカ
チオン重合体Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥを完成紙料に加えると
き、水切れ性、歩留性、地合の各パラメータが改良され
ることが、当業者に理解される。表Ｉのデータは夫々、
実施例２乃至６のカチオン重合体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ
のような現在入手できる添加剤に比較して、実施例７乃
至２６の本発明の組成物をストック水性セルロース完成
紙料に添加すると、得られる紙の水切れ性、歩留性、地
合パラメータを著しく改良することをあきらかに示して
いる。
【００５３】表Ｉは、実施例７乃至１０の本発明の組成
物に対して本発明の組成物の活性成分カチオン重合体成
分を完成紙料中の固形分トン当り０．８０ポンド（約
０．３６kg）の量で添加したこと及び本発明の組成物の
活性変性リグニン重合体成分を完成紙料中の固形分トン
当り０．４０ポンド（約０．１８kg）の量で添加したこ
とを示している。表Ｉに示したデータは、実施例７の組
成物を完成紙料に添加すると、水切り時間６９秒、地合
指数３９．８、シート白色度７０．２、シート不透明度
９４．９、シート灰分％（歩留）１９．５をもつ紙が得
られることを示している。表Ｉのデータは、実施例８乃
至１０の本発明の組成物が実施例２乃至６のカチオン重
合体組成物に比較し、同様なすぐれた結果を与えること
を示している。表Ｉのデータは、実施例１１乃至２６の
本発明の組成物において、完成紙料中の乾燥固形分重量
トン当り添加された本発明の組成物の活性カチオン重合
体成分および活性変性リグニン成分の量を変えることに
よって、水切れ性、歩留性、地合の１以上のパラメータ
を希望するように変性できることを示している。
物に対して本発明の組成物の活性成分カチオン重合体成
分を完成紙料中の固形分トン当り０．８０ポンド（約
０．３６kg）の量で添加したこと及び本発明の組成物の
活性変性リグニン重合体成分を完成紙料中の固形分トン
当り０．４０ポンド（約０．１８kg）の量で添加したこ
とを示している。表Ｉに示したデータは、実施例７の組
成物を完成紙料に添加すると、水切り時間６９秒、地合
指数３９．８、シート白色度７０．２、シート不透明度
９４．９、シート灰分％（歩留）１９．５をもつ紙が得
られることを示している。表Ｉのデータは、実施例８乃
至１０の本発明の組成物が実施例２乃至６のカチオン重
合体組成物に比較し、同様なすぐれた結果を与えること
を示している。表Ｉのデータは、実施例１１乃至２６の
本発明の組成物において、完成紙料中の乾燥固形分重量
トン当り添加された本発明の組成物の活性カチオン重合
体成分および活性変性リグニン成分の量を変えることに
よって、水切れ性、歩留性、地合の１以上のパラメータ
を希望するように変性できることを示している。
【００５４】表Ｉのデータを図１乃至５でグラフで示
す。図１乃至５は、実施例２乃至６のカチオン重合体組
成物に比較して、本発明の組成物を水性セルロース完成
紙料に添加するときすぐれた結果が得られることを明ら
かに示している。各図において、実施例２のカチオン重
合体組成物（Ａ）は対照として示され、各図において水
平線で示されている。図１乃至５に示した実施例１の棒
グラフは、ストック水性セルロース完成紙料にカチオン
重合体および変性リグニンを添加しなかったとき得られ
た結果を示す。
す。図１乃至５は、実施例２乃至６のカチオン重合体組
成物に比較して、本発明の組成物を水性セルロース完成
紙料に添加するときすぐれた結果が得られることを明ら
かに示している。各図において、実施例２のカチオン重
合体組成物（Ａ）は対照として示され、各図において水
平線で示されている。図１乃至５に示した実施例１の棒
グラフは、ストック水性セルロース完成紙料にカチオン
重合体および変性リグニンを添加しなかったとき得られ
た結果を示す。
【００５５】図１は、地合パラメータに対する実施例１
乃至１２、１５、１６、１９及び２０の表Ｉのデータを
示す。図１は、実施例７乃至１２、１５、１６、１９及
び２０の本発明の組成物の各々をストック水性セルロー
ス完成紙料に添加したとき、地合の領域において、従来
のカチオン重合体組成物（実施例２乃至６）の使用より
も製紙法を改良することを明らかに示している。
乃至１２、１５、１６、１９及び２０の表Ｉのデータを
示す。図１は、実施例７乃至１２、１５、１６、１９及
び２０の本発明の組成物の各々をストック水性セルロー
ス完成紙料に添加したとき、地合の領域において、従来
のカチオン重合体組成物（実施例２乃至６）の使用より
も製紙法を改良することを明らかに示している。
【００５６】図２乃至５は、夫々歩留性、不透明度、白
色度、水切れ性のパラメータに対する実施例１乃至１
２、１５、１６、１９及び２０の表Ｉのデータを示して
いる。図２乃至５は、従来のカチオン重合体組成物（実
施例２乃至６）をストック水性セルロース完成紙料に添
加するとき達成される結果と比較して、実施例７乃至１
２、１５、１６、１９及び２０の本発明の組成物をスト
ック水性セルロース完成紙料に添加するとき、上記パラ
メータの各々が改良されることを示している。
色度、水切れ性のパラメータに対する実施例１乃至１
２、１５、１６、１９及び２０の表Ｉのデータを示して
いる。図２乃至５は、従来のカチオン重合体組成物（実
施例２乃至６）をストック水性セルロース完成紙料に添
加するとき達成される結果と比較して、実施例７乃至１
２、１５、１６、１９及び２０の本発明の組成物をスト
ック水性セルロース完成紙料に添加するとき、上記パラ
メータの各々が改良されることを示している。
【００５７】実施例２７乃至３２ 実施例２７乃至３２では、アルカリ性ストック水性セル
ロース完成紙料および酸性ストック水性セルロース完成
紙料に対する水切れ性パラメータの改良における種々の
調製物の効果を試験した。アルカリ性ストック水性セル
ロース完成紙料の構成は次の通りであった。広葉樹材ク
ラフト／針葉樹材クラフト５０／５０重量％、炭酸カル
シウム１５重量％、デンプン０．５重量％、アルキルケ
テン二量体（ＡＫＤ）サイズ剤０．２５重量％。このア
ルカリ性ストック水性セルロース完成紙料のpHは約８．
３、コンシステンシーは約０．５％、灰分含量は１４．
８１％であった。酸性ストック水性セルロース完成紙料
の構成は次の通りであった。広葉樹材クラフト／針葉樹
材クラフト５０／５０重量％、粘土１５重量％、ミョウ
バン１重量％、樹脂０．５重量％で、pH約４．０、コン
システンシー約０．５％、灰分含量１３．７４％であっ
た。各実施例の組成物の構成を表IIに示す。
ロース完成紙料および酸性ストック水性セルロース完成
紙料に対する水切れ性パラメータの改良における種々の
調製物の効果を試験した。アルカリ性ストック水性セル
ロース完成紙料の構成は次の通りであった。広葉樹材ク
ラフト／針葉樹材クラフト５０／５０重量％、炭酸カル
シウム１５重量％、デンプン０．５重量％、アルキルケ
テン二量体（ＡＫＤ）サイズ剤０．２５重量％。このア
ルカリ性ストック水性セルロース完成紙料のpHは約８．
３、コンシステンシーは約０．５％、灰分含量は１４．
８１％であった。酸性ストック水性セルロース完成紙料
の構成は次の通りであった。広葉樹材クラフト／針葉樹
材クラフト５０／５０重量％、粘土１５重量％、ミョウ
バン１重量％、樹脂０．５重量％で、pH約４．０、コン
システンシー約０．５％、灰分含量１３．７４％であっ
た。各実施例の組成物の構成を表IIに示す。
【表２】
【００５８】表IIは、（１）アルカリ性または酸性スト
ック水性セルロース完成紙料にカチオン重合体および変
性リグニンを添加しなかった場合（実施例２７）、
（２）アルカリ性または酸性ストックセルロース完成紙
料にカチオン重合体Ｄを添加した場合（実施例２８）、
（３）本発明の組成物をアルカリ性または酸性ストック
水性セルロース完成紙料に添加した場合（実施例２９乃
至３２）に得られた水切れ性の結果を示す。本発明の組
成物（実施例２９乃至３２）は、アルカリ性または酸性
ストック水性セルロース完成紙料に添加されたとき、水
切れ性を改良することが、表IIのデータから明らかであ
る。
ック水性セルロース完成紙料にカチオン重合体および変
性リグニンを添加しなかった場合（実施例２７）、
（２）アルカリ性または酸性ストックセルロース完成紙
料にカチオン重合体Ｄを添加した場合（実施例２８）、
（３）本発明の組成物をアルカリ性または酸性ストック
水性セルロース完成紙料に添加した場合（実施例２９乃
至３２）に得られた水切れ性の結果を示す。本発明の組
成物（実施例２９乃至３２）は、アルカリ性または酸性
ストック水性セルロース完成紙料に添加されたとき、水
切れ性を改良することが、表IIのデータから明らかであ
る。
【００５９】従って、上記データから、本発明の紙また
は板紙製造用のセルロース性、変性リグニン及びカチオ
ン重合体組成物および製法は、従来既知のカチオン重合
体技術および微粒子技術よりも、水切れ性、歩留性、地
合およびその組合せのパラメータを著しく改良すること
が、当業者に理解される。本発明の特定の実施態様を例
示の目的で記載してきたが、本発明の多くの変形を特許
請求の範囲に規定した本発明から離れることなく行える
ことは、当業者には明白である。
は板紙製造用のセルロース性、変性リグニン及びカチオ
ン重合体組成物および製法は、従来既知のカチオン重合
体技術および微粒子技術よりも、水切れ性、歩留性、地
合およびその組合せのパラメータを著しく改良すること
が、当業者に理解される。本発明の特定の実施態様を例
示の目的で記載してきたが、本発明の多くの変形を特許
請求の範囲に規定した本発明から離れることなく行える
ことは、当業者には明白である。
【図１】種々の量およびせん断速度で、カチオン重合体
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
地合に対する効果の比較である。
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
地合に対する効果の比較である。
【図２】種々の量およびせん断速度で、カチオン重合体
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の歩留に対する効果の比較である。
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の歩留に対する効果の比較である。
【図３】種々の量およびせん断速度で、カチオン重合体
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の不透明度に対する効果の比較である。
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の不透明度に対する効果の比較である。
【図４】種々の量およびせん断速度で、カチオン重合体
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の白色度に対する効果の比較である。
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の白色度に対する効果の比較である。
【図５】種々の量およびせん断速度で、カチオン重合体
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の水切れ性に対する効果の比較である。
単独、およびカチオン重合体と変性リグニンを使用した
場合の水切れ性に対する効果の比較である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド ジェー．ファルシオーネ アメリカ合衆国，15317 ペンシルヴァニ ア，キャノンスバーグ ハッチンソン ア ヴェニュー 211 (72)発明者 ウッド イー．ハンター アメリカ合衆国，15243 ペンシルヴァニ ア，ピッツバーグ，ビヴァリー ロード 637
Claims (19)
- 【請求項１】 （ａ）水性セルロース完成紙料、（ｂ）
高分子量カチオン重合体、（ｃ）変性リグニン、 を含み、上記カチオン重合体対上記変性リグニンの比が
活性成分基準で約１０：１乃至１：１０である組成物。 - 【請求項２】 変性リグニンがスルホン化リグニン、カ
ルボキシル化リグニン、酸化リグニン、およびその塩か
らなる群から選ばれる請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】 スルホン化リグニンがリグニンの１，０
００単位重量当りスルホン酸基約０．１乃至１０モルの
スルホン化度をもつ請求項２記載の組成物。 - 【請求項４】 スルホン化リグニンが約２，５００より
大きい重量平均分子量をもつ請求項２記載の組成物。 - 【請求項５】 カチオン重合体が、四級ジアルキルジア
リルアンモニウム単量体、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リド、メタクリロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムメトスルフェート、ア
クリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム
クロリド、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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタク
リレートの四級化誘導体、ジメチルアミノエチルアクリ
レート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジブチル
アミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノメチルア
クリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジ
エチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノプ
ロピルメタクリレート、アクリロイルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムメトスルフェート、アミノメチル化
ポリアクリルアミド、およびその組合せからなる群から
選ばれる少なくとも１種のカチオン単量体から誘導され
る請求項１記載の組成物。 - 【請求項６】 四級ジアルキルジアリルアンモニウム単
量体が、ジメチルジアリルアンモニウムクロリド、ジエ
チルジアリルアンモニウムクロリド、ジメチルジアリル
アンモニウムブロミド及びジエチルジアリルアンモニウ
ムブロミドからなる群から選ばれる四級ジアルキルジア
リルアンモニウムハライドである請求項５記載の組成
物。 - 【請求項７】 カチオン重合体が、カチオン単量体の少
なくとも１種、およびアクリルアミド、メタクリルアミ
ド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアク
リルアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種の非
イオン単量体から誘導され、上記カチオン単量体対上記
非イオン単量体の重量比が約９９：１乃至１：９９であ
る共重合体である請求項５記載の組成物。 - 【請求項８】 水性セルロース完成紙料を形成すること
による改良された性質をもつ紙又は板紙の製造方法にお
いて、完成紙料に、その固形分乾燥重量基準で有効量の
（Ａ）高分子量カチオン重合体および（Ｂ）変性リグニ
ンを添加し、スラリーを水切りしてシートを形成し、そ
して上記シートを乾燥することを含み、上記カチオン重
合体（Ａ）対上記変性リグニン（Ｂ）の重量比が活性成
分基準で約１０：１乃至１：１０である紙または板紙の
製造方法。 - 【請求項９】 変性リグニンが、スルホン化リグニン、
カルボキシル化リグニン、酸化リグニン、およびその塩
からなる群から選ばれる請求項８記載の製造方法。 - 【請求項１０】 スルホン化リグニンが、リグニンの
１，０００単位重量当りスルホン酸基約０．１乃至１０
モルのスルホン化度をもつ請求項９記載の製造方法。 - 【請求項１１】 スルホン化リグニンが約２，５００よ
り大きい重量平均分子量をもつ請求項９記載の製造方
法。 - 【請求項１２】 カチオン重合体（Ａ）が、四級ジアル
キルジアリルアンモニウム単量体、アクリルアミドプロ
ピルトリメチルアンモニウムクロリド、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リド、メタク
リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトスル
フェート、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリド、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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル
メタクリレートの四級化誘導体、ジメチルアミノエチル
アクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジ
ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノメ
チルアクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレー
ト、ジエチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルア
ミノプロピルメタクリレート、アクリロイルオキシエチ
ルトリメチルアンモニウムメトスルフェート、アミノメ
チル化ポリアクリルアミド、およびその組合せからなる
群から選ばれる少なくとも１種のカチオン単量体から誘
導される請求項８記載の製造方法。 - 【請求項１３】 四級ジアルキルジアリルアンモニウム
単量体が、ジメチルジアリルアンモニウムクロリド、ジ
エチルジアリルアンモニウムクロリド、ジメチルジアリ
ルアンモニウムブロミド、及びジエチルジアリルアンモ
ニウムブロミドからなる群から選ばれる四級ジアルキル
ジアリルアンモニウムハライドである請求項１２記載の
製造方法。 - 【請求項１４】 カチオン重合体（Ａ）が、少なくとも
１種のカチオン単量体、およびアクリルアミド、メタク
リルアミド、ジアセトンアクリルアミド、及びＮ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミドからなる群から選ばれる少なく
とも１種の非イオン単量体から誘導され、上記カチオン
単量体対上記非イオン単量体の重量比が約９９：１乃至
１：９９である共重合体である請求項１２記載の製造方
法。 - 【請求項１５】 水性セルロース完成紙料が約３乃至１
０のpHをもつ請求項８記載の製造方法。 - 【請求項１６】 水性セルロース完成紙料を形成するこ
とによる改良された紙または板紙の製造方法において、
上記完成紙料を１以上のせん断工程にかけ、少なくとも
１の上記せん断工程前に上記完成紙料に高分子量カチオ
ン重合体（Ａ）を添加し、上記カチオン重合体の添加に
ついで少なくとも１のせん断工程で上記完成紙料に変性
リグニン（Ｂ）を添加し、上記完成紙料を水切りしてシ
ートを形成し、そしてこのシートを乾燥することを含
み、上記カチオン重合体（Ａ）対上記変性リグニン
（Ｂ）の重量比が活性成分基準で約１０：１乃至１：１
０である紙または板紙の製造方法。 - 【請求項１７】 変性リグニンが、スルホン化リグニ
ン、カルボキシル化リグニン、酸化リグニン、およびそ
の塩からなる群から選ばれ、上記スルホン化リグニンが
リグニン１，０００単位重量当りスルホン酸基約０．１
乃至１０モルのスルホン化度をもつ請求項１６記載の製
造方法。 - 【請求項１８】 当該カチオン重合体（Ａ）が、四級ジ
アルキルジアリルアンモニウム単量体、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リド、メタク
リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトスル
フェート、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニ
ウムクロリド、メタクリルアミドプロピルトリメチルア
ンモニウムクロリド、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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエ
チルメタクリレートの四級化誘導体、ジメチルアミノエ
チルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、ジブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルア
ミノメチルアクリレート、ジメチルアミノメチルメタク
リレート、ジエチルアミノプロピルアクリレート、ジエ
チルアミノプロピルメタクリレート、アクリロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムメトスルフェート、ア
ミノメチル化ポリアクリルアミド、およびその組合せか
らなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオン単量体
から誘導される請求項１６記載の製造方法。 - 【請求項１９】 カチオン重合体（Ａ）が、少なくとも
１種の当該カチオン単量体、およびアクリルアミド、メ
タクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミドからなる群から選ばれる少なく
とも１種の非イオン単量体から誘導され、上記カチオン
単量体対上記非イオン単量体の重量比が約９９：１乃至
１：９９である共重合体である請求項１８記載の製造方
法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6925893A | 1993-05-28 | 1993-05-28 | |
| US6925293A | 1993-05-28 | 1993-05-28 | |
| US069252 | 1993-05-28 | ||
| US069258 | 1993-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07173790A true JPH07173790A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=26749863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11559294A Withdrawn JPH07173790A (ja) | 1993-05-28 | 1994-05-27 | セルロース性、変性リグニン及びカチオン重合体組成物および改良された紙または板紙の製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0628658B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07173790A (ja) |
| AU (1) | AU673252B2 (ja) |
| CA (1) | CA2124102A1 (ja) |
| DE (1) | DE69407346T2 (ja) |
| ES (1) | ES2110184T3 (ja) |
| NZ (1) | NZ260584A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1290070B1 (it) * | 1997-03-13 | 1998-10-19 | 3V Sigma Spa | Composizioni per la sbianca della carta |
| CN1262710C (zh) * | 2000-04-12 | 2006-07-05 | 赫尔克里士公司 | 纸张施胶组合物 |
| WO2023031667A1 (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | Ecolab Usa Inc. | Use of modified lignin as a wet end strength additive |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3180787A (en) * | 1959-05-20 | 1965-04-27 | American Can Co | Process for making high flexural strength paper |
| JPS57191394A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Rei Tech Inc | Papermaking method using lignin like substance and cationic polymer |
| US4347100A (en) * | 1981-05-21 | 1982-08-31 | The Chemithon Corporation | Strength of paper from mechanical or thermomechanical pulp |
| US4913775A (en) * | 1986-01-29 | 1990-04-03 | Allied Colloids Ltd. | Production of paper and paper board |
| US5185062A (en) * | 1991-01-25 | 1993-02-09 | Nalco Chemical Company | Papermaking process with improved retention and drainage |
-
1994
- 1994-05-20 CA CA 2124102 patent/CA2124102A1/en not_active Abandoned
- 1994-05-23 ES ES94303673T patent/ES2110184T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-23 EP EP94303673A patent/EP0628658B1/en not_active Revoked
- 1994-05-23 DE DE1994607346 patent/DE69407346T2/de not_active Revoked
- 1994-05-24 NZ NZ26058494A patent/NZ260584A/en unknown
- 1994-05-26 AU AU63356/94A patent/AU673252B2/en not_active Ceased
- 1994-05-27 JP JP11559294A patent/JPH07173790A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
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| EP0628658A1 (en) | 1994-12-14 |
| AU6335694A (en) | 1994-12-01 |
| CA2124102A1 (en) | 1994-11-29 |
| ES2110184T3 (es) | 1998-02-01 |
| DE69407346T2 (de) | 1998-05-28 |
| EP0628658B1 (en) | 1997-12-17 |
| AU673252B2 (en) | 1996-10-31 |
| NZ260584A (en) | 1995-10-26 |
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|---|---|---|---|
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