JPS63219696A

JPS63219696A - 製紙用添加剤

Info

Publication number: JPS63219696A
Application number: JP4707887A
Authority: JP
Inventors: 橋本　建; 公彦後藤; 谷口　正秀
Original assignee: Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1988-09-13
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2622965B2

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］本発明は、製紙用添加剤に関し、特に硫酸バンドの使用
の有無に拘らず高い紙力増強効果を有する新規な製紙用
添加剤に関する。

［従来の技術］従来、製紙工程に於いては、紙質を改善する目的で各種
の製紙用添加剤が使用されて来た。

澱粉系添加剤は、安価であるものの紙力増強効果が低い
ため多量に添加する必要があり、抄紙工程での濾水性の
低下、スレイムの発生、それらに伴う抄紙機の汚れ等の
外に使用直前に蒸煮溶解する必要があるなど、作業性に
欠点を有するため、最近は合成ポリマー系添加剤の使用
が主流となっている。

合成ポリマー系添加剤の代表的なものはポリアクリルア
ミドであり、通常アニオン性、カチオン性或いは両性に
変性された各種のポリアクリルアミド系添加剤が使用さ
れている。ポリアクリルアミド系添加削は優れた紙力増
強効果を有する反面、高価であるためその使用には経済
的制約がある。

近年、ポリアクリルアミド系添加剤の欠点を改良し、ア
ルキルケテンダイマー系サイズ剤のサイズ効果を低下し
ない中性抄紙用の紙力増強剤が提案され（特開昭５８−
４１９９８号）、この紙力増強剤は、水溶性多糖類を溶
存する水溶液中で、特定の重合性ビニル単量体混合物を
重合して得られるものである。

またポリアクリルアミド系紙力増強剤に代る陽イオン性
グラフト澱粉共重合体から成る乾燥強度向上用の紙力増
強剤の提案（特開昭６１−２１１３１９号）がある。

［発明が解決しようとする問題点］上記提案の紙力増強剤は何れも硫酸バンドを使用しない
中性抄紙工程に通用され、それぞれの目的に応じた効果
を有するものであるが、本発明者等の追試によれば特開
昭５８−４１９９８号に記載される紙力増強剤は、紙力
増強効果が不満足であり、一方特開昭６１−２１１３１
９号に記載される紙力増強剤は、硫酸バンドが併用添加
される場合の紙力増強効果が不充分であるという問題点
を有するものである。

本発明は上記問題点を解消し、硫酸バンドの使用の有無
に拘らず、優れた紙力増強効果を発揮し得る新規な製紙
用添加剤を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］本発明者等は、上記問題点を解決するため鋭意研究の結
果、澱粉及び／又は変性澱粉の存在下に、特定のビニル
系単量体混合物を共重合せしめて得られる水性分散液な
いし水溶液が、格別に優れた紙力増強効果を有し、且つ
その効果が硫酸バンドの使用の有無に拘らず安定して発
現されることを発見し、本発明を完成するに到ったもの
である。

即ち、本発明の製紙用添加剤は、（Ａ）ｉｌ粉及び／又は変性澱粉　２０〜６０重量部を
含有する澱粉類水溶液中に於いて、（Ｂ）（１）ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリ
ルアミド　　　　　　　　　　２〜２５モル％■（メタ
）アクリル酸　　　　２〜４０モル％■（メタ）アクリ
ルアミド　３５〜９６モル％より成る単量体混合物４０
〜８０重量部を重合して得られることを特徴とするもの
である。

本発明に使用される澱粉及び／又は変性澱粉の具体例と
しては、小麦、米、トウモロコシ、馬鈴薯、せ薯、タピ
オカ、等を原料とする各種の澱粉、及びそれらの変性物
例えば、陽イオン性澱粉、エーテル化澱粉、酸化澱粉、
酵素変性澱粉等を挙げることができ、それらの一種或い
は二種以上を使用することができる。特に陽イオン性澱
粉及び／又は酸化澱粉の使用が好ましい。

本発明に使用される（Ｂ）の単量体混合物の一成分であ
る■ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド
の具体例としては、ジメチルアミノエチル（メタ）アク
リルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリル
アミド、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド
、ジエチルアミノプロビル（メタ）アクリルアミド　及
びそれらの酸塩或いは第４級アンモニウム塩等が例示で
き、それらの一種或いは二種以上を使用することができ
る。特にジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミ
ド及びその酸塩の使用が好ましい。

本発明の製紙用添加剤は、上記澱粉及び／又は変性澱粉
２０〜６０重量部を水中に分散せしめた後、加熱溶解し
て得られる澱粉類水溶液中に、航記組成より成る単量体
混合物４０〜８０重量部を添加し、充分に攪拌混合した
後、常法に従って重合開始剤を加えて重合せしめること
により得られるものである。かかる重合開始剤の具体例
としては、過酸化水素、過硫酸カリ、過硫酸アンモニウ
ム、アルキルハイドロパーオキサイド等のＡｍ化物、こ
れらと還元剤との組合せから成る任意のレドックス開始
剤系及び２．２′アゾビス（アミジノプロパン）塩酸塩
のような水溶性アゾ系開始剤等を挙げることができる。

上記に於ける（Ａ）澱粉及び／又は変性澱粉の使用量が
６０重量部を越える場合及びそれに対応して（Ｂ）単量
体混合物の使用量が４０重量部未満である場合には、安
定な製紙用添加剤を得ることが難しく、又紙力増強効果
が不充分となる。一方、澱粉及び／又は変性澱粉の使用
量が２０重量部未満である場合及びそれに対応して（Ｂ
）ｌｌ１ｍ体混合物の使用量が８０重量部を越える場合
には、添加剤が高価なものとなり、工業的使用に際し経
済的制約を免れることができない。

一方、面記（Ｂ）単量体混合物の各組成に於いて■ジア
ルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの使用量
が２モル％未満の場合には、紙力増強効果が不充分とな
り、また２５モル％を越える場合には経済的に不利であ
るに加えて、製紙用添加剤の経時安定性が劣るという不
都合を生じる。一方、■（メタ）アクリル酸の使用量が
２モル％未満である場合は、紙力増強効果が不充分で且
つ経時安定性が劣り、また４０モル％を越える場合には
、紙力増強効果が不充分となる。

以上の通りの本発明の製紙用添加剤は、透明乃至半透明
或いは乳液状の外観を呈する安定な水溶液或いは水性分
散液であり、これを製紙工程に適用する場合は、適宜、
所望の濃度に稀釈してバルブスラリーに添加し、或いは
紙匹形成後の湿潤紙層又は乾燥紙の表面に塗布すること
により行うことができ、何れの場合にも充分な紙力増強
効果を発現し得るものである。

［作用］本発明の製紙用添加剤は澱粉及び／又は変性澱粉と特定
の単量体組成を有する両性重合体との複合体であり、後
段の実施例の記載からも明らかな様に、格別に優れた紙
力増強効果を有するものであるが、その作用機構につい
ては、本発明者等にあっても未だ充分に解明されていな
い。

しかしながら、上記両性重合体の単量体組成に基づく■
ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドの陽
イオン性基と■（メタ）アクリル酸の陰イオン性基との
バランスによって、本発明の製紙用添加剤がパルプ繊維
に対する高い吸着性と接着強度、硫酸バンドとの反応性
を有することによるものと推定される。

［実施例］以下本発明につき、実施例、比較例に基づき具体的に説
明する。

（実施例１〉９０〜１００℃でクツキングした１０％濃度の市販の陽
イオン性（ＡＭＹＬＯＦＡＸＩ５　　ＡＶＥＢＥ社製）
水溶液１００ｇ、４０％濃度のアクリルアミド水溶液４
１．３ｇ、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド５．
４ｇ、アクリル［１，７ｇ、水７０ｇの混合物を１０％
硫酸溶液を用いてＰ）１４．０に調整する。次に温度５
０℃で２％過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）水溶液１ｃｅ
、２％重亜硫酸ソーダ（ＳＢＳ）水溶液１ｃｃを添加し
て温度６０〜７０℃で３時間反応させ表１に示す重合体
組成物よりなる本発明の製紙用添加剤を得た。

〈実施例２〉１０％陽イオン性澱粉（ＡＭＹＬＯＦＡＸＩ　５）水溶
液１５０ｇ、４０％アクリルアミド水溶液４６．２ｇ、
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド３．６１ｇ、ア
クリル酸０．４２ｇ、水４０ｇ、２％ＡＰＳ水溶液０．
８ｃｃ、２％ＳＢＳ水溶液０．８ｃｃを用いて、その他
は実施例１同様にして重合を行い、表１に示す重合体組
成物より成る本発明の製紙用添加剤を得た。

〈実施例３）９０〜１００℃でクツキングした１０％濃度の酸化澱粉
（アミコート＠８００．松谷化学製）水溶液７４ｇ、４
０％アクリルアミド水溶液４５．６ｇ。

ジメチルアミノプロピルアクリルアミド３．５７ｇ、ア
クリル酸０．４１ｇ、水６２ｇ、２％ＡＰＳ水溶液１ｃ
ｅ、２％ＳＢＳ水溶液１ｃｃを用いて、その他は実施例
１と同様にして重合を行い表１に示す重合体組成物より
成る本発明の製紙用添加剤を得たく比較例工〉ｌＯ％濃度陽イオン性澱粉（ＡＭＹＬＯＦＡＸＩ５）水
溶液１００ｇ、４０％アクリルアミド水溶液４１．３ｇ
、ジメチルアミノエチルメタクリレート５．４ｇ、アク
リル酸１．７ｇ、水６６ｇの混合物を１０％硫酸溶液を
用いてＰＨ４，０に調整する。

次に温度５０℃で２％ＡＰＳ水溶液１．４ｃｃ、２％Ｓ
ＢＳ水溶液１．４ｃｃを添加して温度６０〜７０℃で３
時間反応して表１に示す重合体組成物を得た。

（比較例■〉１０％陽イオン性澱粉（ＡＭＹＬＯＦＡＸＩ　５）水溶
液１００ｇ、４０％アクリルアミド水溶液４７．５ｇ、
ジメチルアミノエチルメタクリレート４゜８ｇ、水６４
ｇ、２％ＡＰＳ水溶液１．２ｃｃ、２％ＳＢＳ水溶液１
．２ｃｃを用いて、その他は比較例１と同様にして表１
に示す重合体組成物を得た。

（比較例■〉１０％陽イオン性澱粉（ＡＭＹＬＯＦＡＸＩ　５）水溶
液１００ｇ、４０％アクリルアミド水溶液４７．５ｇ、
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド４．２ｇ、水７
３ｇ、２％ＡＰＳ水溶液０．８ｃｃ。

２％ＳＢＳ水溶液０．８ｃｃを用いて、その他は比較例
１と同様にして表１に示す重合体組成物を得た（以下余
白）〈試験例）実施例１〜３で得た本発明の製紙用添加剤及び比較例工
〜ｍで調製した重合体組成物を紙力剤として使用しその
紙力効果の試験を行ワた。

（手抄試験■）パルプＬ−ＢにＰ　（Ｃ３Ｆ　　４００ｃｃ）を用いて
、ニスカロン＠８００（重カル）１０ｆｆｉｆｆｉ％９
紙力削０．３１Ｑ％、バーコンＷ（市販アルキルケテン
ダイマー系サイズ剤　ディックバーキュレス社製）０．
１５重量％を添加してタブビスタンダートシートマシン
により、坪量８０ｇ／ｍ２相当の紙を抄き、３．５にｇ
／ｃｍ２ｘＳ分間プレスし、１０５℃×２分間乾燥した
。得られた成紙について、ＩＧＴ、比破裂強度、内部強
度（１，８）を測定した。

結果を表２に示す。

〈手抄試験■〉パルプＬ−ＢにＰ　（ＣＳＦ　　４００ｃｃ）を用いて
、硫酸バンド１．５重量％（ＰＨ４，５）紙力剤０、３
ｊｌ（３１％を添加して、タブビスタンダートシートマ
シンにより坪Ｑ６０ｇ／ｍ’相当の紙に抄き、３．５ｋ
ｇ／ｃｍ”　ｘＳ分間プレスし、１０５℃×２分間乾燥
した。得られた成紙について裂断長、比破裂強度を測定
した。結果を表３に示す。

〈試験方法〉比破裂強さ　　　　　　ＪＩＳ　　Ｐ−８１１２裂断長
（ｋｍ）　　　　　ＪＩＳ　　Ｐ−８１１３１ＧＴ　（
ｃｍ／５ｅｃ）ＴＡＰＰ　ｒスタンダートＴ４９９Ｓｕ
−６４ＩＢ　　（ｋｇ−ｃｍ）　　Ｊ、ＴＡＰＰＩ紙バルブ試
験方法Ｎｏ、１８−ｍ（以下余白）［発明の効果］試験例の結果からも明らかなように１本発明の製紙用添
加剤は硫酸バンドの添加の有無に拘らず、非常に優れた
紙力増強効果を有するものである。

従って、本発明の製紙用添加剤は、主として酸性条件下
で抄造されて来た板紙等の製造工程は勿論、近年益々増
加傾向にある中性乃至アルカリ性条件下で抄造される中
性紙の製造工程に対しても、極めて有利に適用すること
ができ、強度の高い成紙を得る、抄紙排水処理の負荷の
軽減等を可能ならしめる高い工業的価値を有するもので
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１）（Ａ）澱粉及び／又は変性澱粉２０〜６０重量部を
含有する澱粉類水溶液中に於いて、（Ｂ）（１）ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリ
ルアミド　２〜２５モル％（２）（メタ）アクリル酸　２〜４０モル％（３）（メタ）アクリルアミド　３５〜９６モル％より成る単量体混合物４０〜８０重量部を重合して得ら
れることを特徴とする製紙用添加剤。２）澱粉及び／又は変性澱粉が陽イオン性澱粉である特
許請求の範囲第１項記載の製紙用添加剤。３）澱粉及び／又は変性澱粉が酸化澱粉である特許請求
の範囲第１項記載の製紙用添加剤。４）ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド
が、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドで
ある特許請求の範囲第１項記載の製紙用添加剤。