JPS63235596A - 紙の製造法 - 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 本発明は、紙の製造法、特に製紙工業における填料また
は微細繊維の歩留り向上効果に優れた紙の製造法に関す
るものである。

従来の技術 製紙工業において、印刷用紙や産業用紙などを製造する
場合、紙の白色度、不透明度、印刷適性などを向上させ
るために、たとえばカオリン、クレー、タルク、二酸化
チタン、炭酸カルシウム、固形尿素樹脂などの填料を添
加している。この歩留りの向上、製品収率の向上、また
は白水および排水処理負担の低減のための微細繊維質の
歩留り、定着率の改善などいろいろ工夫が図られている
。

このような目的のために使用される歩留向上剤としては
、硫酸アルミニウムなどの無機化合物やポリエチレンイ
ミン、ポリアミン、エピクロルヒドリン変性ポリアミド
ポリアミン、非イオン性またはイオン性を有するポリア
クリルアミド誘導体などの水溶性高分子化合物が使用さ
れている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、これらの歩留向上剤を用いても下記の点で十分
な効果が得られていない。

（１）製紙工程中の填料、微細繊維の歩留り向上。

（２）抄紙工程中の高剪断力下の歩留り安定性。

（３）白水クローズド化による歩留り安定性。

（４）白水回収、廃水処理負担の低減。

（５）抄紙ワイヤー摩耗の低減。

問題点を解決するための手段 本発明は、これらの問題点を解決することを目的とする
もので、特に従来使用されていた歩留向上剤に代えて水
膨潤性カチオン重合体粒子を用いることにより、紙料懸
濁液中の填料または微細繊維の歩留りなどを向上させ、
さらにこれに伴ってその他の問題点を解決することがで
きる紙の製造法を提供するものである。

すなわち、本発明は紙料懸濁液から紙を製造するにあた
り、水膨潤性カチオン重合体粒子またはこれとアクリル
アミド系重合体とを用いることを特徴とする紙の製造法
である。

作用 紙料ＦＪ′ｐｊＪ液に水膨潤性カチオン重合体粒子など
用いることによって、この重合体粒子と懸濁液中の填料
などとの粒子間吸着作用を生じ、填料、微細ｍ維の歩留
向上による経済効果、抄紙工程の高剪断力下での歩留り
安定性、白水回収や廃水処理負担の低減、抄紙ワイヤー
摩耗の低減など従来技術の問題点をすべて解決すること
ができる。

以下さらに本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられろ水膨潤性カチオン重合体粒子を構成
する原料であるカチオン性ビニルモノマー（Ａ）、非イ
オン性水溶性モノマー（Ｂ）、架橋性モノマー（Ｃ）に
ついて説明する。

まずカチオン性ビニルモノマーの具体例としては、下記
に示す（１−Ａ）　、　（２−Ａ）　、　（３−Ａ）　
、　（４−Ａ）の群から選ばれたものが挙げられる。

（１−Ａ）第４級窒素含有（メタ）アクリレート〔（メ
タ）アクリレートとはアクリレート、メタクリレートを
指す、以下同様、〕（１）　（メタ）アクリロイロキシ
アルキルトリアルキルアンモニウム塩たとえば２−（メ
タ）アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムク
ロリド、２−（メタ）アクリロイロキシエチルトリメチ
ルアンモニウムメトサルフェート、２−（メタ）アクリ
ロイロキシエチルトリエチルアンモニウムエトサルフェ
ート、３−（メタ）アクリロイロキシプロピルジメチル
エチルアンモニウムメトサルフェートなど。

（Ｉ＋）　　（メタ）アクリロイロキシヒドロキシアル
キルトリアルキルアンモニウム塩たとえば３−メタクリ
ロイコキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロリド、３−メタクリロイコキシ−２−ヒドロ
キシプロピルメチルジエチルアンモニウムクロリド、３
−メタクロロイロキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメ
チルアンモニウムメトサルフェートなど。

（２−Ａ）第３級窒素含有（メタ）アクリレートと酸と
の塩 （ｉ）　　ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレ
ートの塩たとえば２−ジメチルアミノエチル（メタ）ア
クリレート硫酸塩、２−ジエチルアミノエチル（メタ）
アクリレート塩酸塩など。

（１■）　　ジアルキルアミノヒドロキシアルキル（メ
タ）アクリレートの塩たとえば３−ジメチルアミノ−２
−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート塩酸塩、３
−ジエチルアミノ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート硫酸塩など。

（３−Ａ）第４級窒素含有（メタ）アクリルア、ミド（
■）（メタ）アクリルアミドアルキルトリアルキルアン
モニウム塩たとえば３−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、２−（メタ）アクリロイル
アミノエチルトリメチルアンモニウムメトサルフェート
など。

ｆｉｌ）　　（メタ）アクリルアミドヒドロキシアルキ
ルトリアルキルアンモニウム塩たとえば３−（メタ）ア
クリロイルアミノ−２−イドロキシプロビルトリメチル
アンモニウムクロリド、３−（メタ）アクリロイルアミ
ノエチルトリメチルアンモニウムメトサルフェートなど
。

（４−Ａ）第３級窒素含有（メタ）アクリルアミドと酸
との塩 （１）　　ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリル
アミドの塩たとえば２−ジメチルアミノエチル（メタ）
アクリルアミド塩酸塩、２−ジエチルアミノプロピル（
メタ）アクリルアミド硫酸塩など。

（１１）　　ジアルキルアミノヒドロキシアルキル（メ
タ）アクリルアミドの塩たとえば３−ジメチルアミノ−
２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド炭酸塩
、３−ジエチルアミノ−２−ヒドロキシプロピル（メタ
）アクリルアミドｉ酸塩など。

またはこれらの混合物から選ばれたものである。

非イオン性水溶性モノマー（Ｂ）の具体例としては、ア
クリルアミド、メタアクリルアミド、ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテルおよびこれらの混合物など
が挙げられる。

架橋性モノマー（Ｃ）の具体例としては、メチレンビス
アクリルアミド、メチレンビスメタアクリルアミド、ジ
ビニルベンゼンなどのジビニル化合物、メチロールアク
リルアミド、メチロールメタアクリルアミドなどのビニ
ル系メチロール化合物１．アクロレインなどのビニル系
アルデヒド化合物、メチルアクリルアミドグリコレート
メチルエーテル（ＭＡＧＭＥ）などのビニル系化合物お
よびこれらの混合物などが挙げられる。

カチオン性ビニルモノマ−（Ａ）と架橋性モノマー（Ｃ
）との共重合体は、その共重合における架橋性モノマー
（Ｃ）の比率が七ツマー全量に対して０．００１〜５重
量％、好ましくは０．００５〜１重量％の割合で配合し
重合したものである。　０．００１重量％未満では一部
可溶化し水膨潤性粒子とならず、効果が低下し、また５
重量％超では架橋密度が大きすぎ、水ｍ潤性が悪くなる
ため、粒子の界面面積が小さくなり、処理効果が低下す
るので好ましくない、水膨潤性は純水中、見掛は体積で
２０〜１０００倍、粒子径で２．５〜ｌＯ倍程度である
。また、カチオン性ビニルモノマー（Ａ）と非イオン性
水性モノマー（Ｂ）および架橋性モノマー（Ｃ）の共重
合体は、前記モノマー（Ａ）と（Ｂ）との共重合におい
て、カチオン性ビニルモノマー（Ａ）の比率は５〜１０
０重量％、好ましくは５０〜１００重量％であり、前記
モノマーの共重合に用いられる架橋モノマー（Ｃ）は全
モノマーに対し、　０．００１〜５重量％、好ましくは
０．００５〜！重量％の割合で配合し重合したものであ
る。

本発明に用いられる水膨潤性カチオン重合体粒子は、前
記各モノマーの配合割合により配合し、公知の方法によ
って、得られる。たとえば（ａ）油中木型分散重合法に
よって得られたエマルジョン、（ｂ）水溶液重合法また
は油中木型懸濁重合法によって得られた微粉砕粉末が挙
げられるが、これらの中でより均一な微粒子で、表面積
の多い（ａ）のエマルジョンが効果の点や作業面から望
ましい。好ましい粒子径は水［１潤前で１〜１００ル程
度である。

本発明において、水膨潤性重合体粒子と併用して用いら
れるアクリルアミド系重合体は、公知の方法によって得
られるノニオン、アニオン、カチオン変性の各種アクリ
ルアミド系重合体であり、その溶液の極限粘度〔η〕が
、３０℃、ｌＮ−ＮａＮＯ３中で測定した値から求めて
ｅ〜２０程度のものが好ましい。６未満では粒子間同志
の吸着架橋、いわゆる凝集効果が少く、余り多すぎても
凝集効果が強すぎ成紙の地合不良となるので好ましくな
い。

本発明において、水膨潤性カチオン重合体粒子の添加量
は、紙料懸濁液中の固形分に対し、重合体固形分換算で
０．００５〜０．５重量％、好ましくは０．０１〜０．
１重量％である。

添加濃度は水膨潤性の程度により希釈できる程度が異る
が、水膨潤性が１０００倍の場合、たとえば水で０．１
％以下に希釈して用いる。

添加形態としては、水で希釈してぼう潤させ、水系に分
散させて添加するのが好ましい、なお。

本発明で水膨潤性カチオン重合体粒子は上記のように水
で希釈してぼう潤させたものも包含して云う。

また併用するアクリルアミド系重合体の添加量は、紙料
懸濁液中の固形分に対し、重合体固形分換算で０〜０．
３重量％、好ましくは０．００３〜０．１重量％である
。多すぎても、凝集効果が出すぎてクロックとなり、成
紙の地合い（均一性）を悪くする。添加方法は一般にア
クリルアミド系重合体を水に希釈溶解し、　０．１〜１
％程度の濃度とし、水膨潤性カチオン重合体粒子添加後
に添加する。

以上説明した重合体の添加量は、上記の範囲外では本発
明の目的とする効果が得られない。

以下実施例をあげて、さらに具体的に説明する。なお実
施例中の％はいずれも重量基準で示した。

実施例１−１０、比較例１〜４ 表１に示す油中木型分散重合法によって得られた水膨潤
性カチオン性重合体粒子Ａ、Ｂを含有するエマルジョン
および水溶液重合法によって得られたアクリルアミド系
重合体粒子Ｃ，Ｄ、Ｅを用い、・表２に示すような配合
で歩留向上剤を作成した。

なお、水膨潤性カチオン重合体粒子は固形分換算０．１
％となるよう水に膨潤分散させ、またアクリルアミド系
ポリマーも固形分換算０．１％濃度になるよう水に溶解
させ実験に供した。

一方０．８％に希釈されたｌ、ＢＫＰ　（叩解度４３０
シＣ，Ｓ、Ｆ）に硫酸アルミニウム０．５％、カチオン
澱粉０．５％、アルキルケテンダイマー系中性サイズエ
マルジョン０．２％、重質炭酸カルシウム２０％を添加
し供試パルプスラリーとした（表示は対バルブ乾燥重量
パーセント）。

これら歩留り向上剤は、上記供試パルプスラリーに、ま
ず水膨潤性カチオン重合体粒子を添加十分攪拌後、アク
リルアミド系ポリマーを添加した。なお重質炭酸カルシ
ウムの歩留り試験は、ブリット式ダイナミックドレネー
ジテスター（１４０メツシユのスクリーン）を用い、比
較例１〜４゜実施例１〜１０は２０００ｒ、ｐ、ｍ、　
、比較例５〜８、実施例１１〜＋３は７５０ｒ、ｐ、ｍ
、にて検討を行い、その結果を表２に示した。

表２から明かなように、アクリルアミド系重合体を単独
で用いた比較例１〜４に比べて実施例１〜２は重質炭酸
カルシウムの歩留りが優れており、また水膨潤性カチオ
ン重合体粒子とアクリルアミド系重合体とを併用した実
施例３〜ＩＯは水膨潤性カチオン重合体粒子単独で用い
た実施例１〜２に比べて重質炭酸カルシウムの歩留りが
優れている。

表１ 実施例１１〜１３、比較例５〜８ 本実施例で使用した水膨潤性カチオン重合体粒子および
アクリルアミド系ポリマーは、実施例１の表１と同一の
ものを試験に供し、且つ実施例１と同様に水に分散また
は溶解させた。

一方０．８％に希釈された段ポール故紙より離解したパ
ルプに硫酸アルミニウム１％を加えたものを供試バルブ
スラリーとした。

これら歩留り向上剤は上記供試バルブスラリーにまず水
膨潤性カチオン重合体粒子を添加、十分攪拌後、アクリ
ルアミド系ポリマーを添加し、微細繊維の歩留りをブリ
ット式ダイナミックドレネージテスターの７５Ｏｒ、ｐ
−ｍ、にて試験した。比較のためにアクリルアミド系重
合体のみを用いた以外は実施例１と同様に行った。

微細ｍ維の測定法は、↑ＡＰＰＩスタンダード〒２８１
ｐｍ−７９に準じて測定した。これらの条件および結果
を表３に示した。

表３から明らかなように実施例１１〜１３は比較例５〜
８に比べて微細繊維の歩留りが優れている。

発明の効果 本発明によれば、紙料懸濁液中の填料または微細繊維の
歩留り効果は従来法に比べて格段優れており、これに伴
って、抄紙工程の高剪断力下での歩留りの安定性、白水
回収や廃水処理負担の低減、抄紙ワイヤーの摩耗の低減
などの効果の向上が可能となり、産業１優れた技術であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）紙料懸濁液から紙を製造するにあたり、水膨潤性
   カチオン重合体粒子またはこれとアクリルアミド系重合
   体とを用いることを特徴とする紙の製造法。
2. （２）水膨潤性カチオン重合体が、カチオン性ビニルモ
   ノマーと架橋性モノマーとの共重合体、またはカチオン
   性ビニルモノマーとこれらと共重合可能な非イオン性水
   溶性モノマーおよび架橋性モノマーとの共重合体である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の紙の製造
   法。