KR101777888B1 - 종이 강도 개선을 위한 중합체 및 중합체 혼합물의 표면 적용 - Google Patents

종이 강도 개선을 위한 중합체 및 중합체 혼합물의 표면 적용 Download PDF

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Abstract

종이의 건조 강도 향상에 유용한 안정한 코팅 조성물이 개시된다. 상기 조성물은 거의 중성 중합체, 양이온성 중합체 및 전분의 수용액을 포함한다. 종이의 건조 강도를 개선시키기 위해 코팅 조성물을 사용하는 방법 또한 개시된다.

Description

종이 강도 개선을 위한 중합체 및 중합체 혼합물의 표면 적용{SURFACE APPLICATION OF POLYMERS AND POLYMER MIXTURES TO IMPROVE PAPER STRENGTH}
본 발명은 종이에 대한 표면 적용 강도 첨가제 및 이러한 첨가제의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 거의 중성 아크릴아미드 중합체와 양이온성 중합체의 블렌드를 포함하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 표면 적용 전분과 함께, 이러한 첨가제는 종이에 우수한 파열 강도, 압축 강도, 및 다른 이러한 특성을 제공한다.
경제적 및 환경적 필요는 종이 산업이 재활용 섬유의 사용을 증가하도록 만들고 있다. 재활용 종이 사용의 장점들 중에는 비용 절약, 더 적은 정제, 용이한 입수성, 및 환경적 지속 가능성이 있다. 그러나, 재활용 공정 통과 수를 증가시키는 것은 재활용 섬유를 계속해서 더 짧고 더 단단하게 만들어 펄프(pulp) 강도 및 또한 섬유-섬유 결합 강도의 감소를 야기한다. 강도는 포장재용 종이에 대해 필수적인 파라미터이다. 재활용 공정 동안 손실된 강도를 회복하는 하나의 방법은 추가적 정제를 통해서이나, 재활용 섬유의 경우에는 정제 공정은 매우 제한된 기회를 가진다. 또 다른 접근은 종이 제조 방법 동안 강도 화학물질의 사용이다. 그러나 재활용 첨가제의 간섭, 종이의 균일한 형성, 배출, 및 생산성은 고려되어야 할 필요가 있는 중요한 요소이다.
첨가제는 시트 형성 이전에 펄프 슬러리에 첨가되어 기계 작동성, 생산성, 및 종이 특성을 개선시킨다. 이것은 습윤 및 건조 강도 첨가제(예, 양이온성 및 음이온성 폴리아크릴아미드, 에피할로히드린으로 관능화된 폴리아미드, 폴리비닐아민), 유지 및 배출 보조제(예, 백반, 폴리에틸렌이민), 소포제, 피치(pitch) 및 스티키(sticky)를 조절하는 충전제를 포함한다. 소수성 특성을 부여하는 송진, 알킬 케텐 이량체(alkyl ketene dimer; AKD), 또는 알킬 숙신산 무수물(ASA)과 같은 다양한 사이즈제 또한 첨가된다.
완성된 시트의 건조 강도 향상을 위한 보통의 습부 첨가제는 전분 또는 구아 검이다. 그것의 성능을 개선시키기 위한 전분의 변형은 잘 기록되어있다. 강도 적용을 위한 전분의 선택 및 유형은 지역마다 다르고 그것의 비용 및 유용성에 의존한다(문헌["Starch and Starch Products in Paper Coating," R. L. Kearney and H. W. Maurer, Ed. 1990]을 참조한다).
그것의 강도 향상 특성을 개선시키기 위한 가교결합 전분이 이용되어 왔다. 예를 들어, 후왕(Huang) 등은 종이 제조 방법 동안 전분을 가교결합하는 붕소 함유 화합물의 사용을 서술하고, 이는 개선된 물리적 및 기계적 특성을 가져온다(WO 2004/027,149 A1). 가교결합된 전분 조성물은 젤라틴화 방법 동안 전분 슬러리와 붕산 또는 붕산아연을 반응시켜 형성된 반응 생성물을 포함한다.
플로이드(Floyd) 등에 부여된 미국 특허 제 6,303,000호는 글리옥살 수지와 가교결합된 젤라틴화 전분 조성물 및 제지에서의 그것의 이용을 개시한다. 전분 젤라틴화 방법 동안, 전분은 블록(block) 글리옥살과 반응하여 전분 가교결합이 되고 이 혼합물은 시트 형성 전에 펄프 슬러리에 첨가된다. 이러한 특정한 전분 가교결합 화합물의 한계는 압축 강도는 개선될 수 있지만 반면 내파괴성(resistance to puncture)은 나빠지는 경향이 있다는 것이다.
특히 재활용 섬유로 만들어진 종이에서, 종이 강도를 개선시키기 위해 습부에 첨가되는 강도 첨가제는 양쪽성의 아크릴아미드 기재 중합체 및 코아세르베이트 기술을 포함한다. 전자의 예는 오구니(Oguni)에게 교부된, 미국 특허 제 5,698,627호에 서술되었고, 재활용의 주름진 기재 종이의 여수도, 유지, 및 건조 강도를 개선시키는 아크릴아미드 기재 양쪽성 공중합체의 합성을 공지한다. 코아세르베이트 기술의 예는 미국 특허 제 6,294,645호에 서술되었다. 이러한 습부 건조 강도 시스템은 저 전하 폴리아미도아민-에피클로히드린 및 음이온성 폴리아크릴아미드를 포함하고 펄프 슬러리에 순차적으로 첨가된다.
폴리비닐아민은 제지 공정에서 건조 및 습윤 강도 첨가제, 그리고 유지 및 배출 보조제로 이용되고 있다. 고 밀도의 아민 관능기로 인해, 이 중합체는 더 높은 전하 밀도를 가지고 궁극적으로 셀룰로오스 섬유와 중합체 사슬 사이의 수소 결합을 향상시킨다. 미국 특허 제 2,721,140호의 웨이스거버(Weisgerber) 등은 종이 제조에서 습윤 강도 첨가제로서, 폴리비닐 N-프탈이미드의 가수분해로 제조된 폴리비닐아민의 이용을 개시한다. 루(Luu) 등에게 교부된 미국 특허 제 5,961,782호는 가교중합성 크레이프 가공 접착제 제형을 제조하기 위한 폴리비닐아민의 사용을 개시한다. 미국 특허 제 6,159,340호의 니스너(Niessner) 등은 종이 및 판지 생산에서 건조 및 습윤 강도 첨가제로서 폴리비닐아민의 사용을 개시한다. 미국 특허 제 4,421,602호, 제 6,616,807호, 및 제 6,797,785호는 종이 제조 방법에서 배출 보조제, 응집제, 및 유지 보조제로서 폴리비닐아민의 사용을 개시한다.
좋지 못한 섬유 질과 관련있는 재활용 공정을 통해 오는 과량의 음이온성 찌꺼기(trash)의 간섭은 상당히 증가된 첨가제 정도를 요구한다. 고 비용 이외에, 습부 첨가제는 정체기 성능에 도달하고 즉, 추가적 화학물질이 증가된 성능을 제공하지 않는다. 종이 제조의 기술자들은 이러한 한계를 종이 형성 후에 첨가제를 적용함으로써 극복해왔다. 이용된 기술은 정량 사이즈 프레스(size press), 퍼들(puddle) 사이즈 프레스, 분무, 롤 코터(roll coater), 블레이드 코터(blade coater), 및 에어 나이프 코터(air knife coater)를 포함한다. 보통 이용되는 코팅 또는 표면 사이즈 첨가제는 폴리아크릴 에멀젼, 다양한 입자 크기를 가진 폴리(스티렌-코-부타디엔) 에멀젼, 폴리(비닐아세테이트), 및 폴리비닐 알콜이다. 이러한 첨가제는 우수한 필름 형성 특성을 가지기 때문에 전형적으로 다양한 액체에 특정한 양의 저항성을 부여하기 위해 사용된다. 이러한 접근의 예는 유럽 특허 제 1,824,937호에 제공된다.
가장 흔히 적용되는 표면 첨가제는 전분이다. 전분의 과도한 사용은 습곡 분열과 같은 다른 종이 특성 및 또한 예를 들어 고 에너지 건조와 같은 생산성에 부정적인 영향을 가질 수 있다. 전분의 사이즈 프레스 적용이 기계상 작동이기 때문에, 사이즈 프레스의 작동을 방해하는 어떠한 문제도 전체 종이 기계의 작동을 방해할 잠재성을 가진다.
종이 시트의 사이즈 프레스 처리(즉, 시트의 웨트 픽업(wet pick up)) 동안 적용될 수 있는 전분의 양은 사이즈 프레스 조건, 전분 용액의 점도 및 종이 시트로의 전분 용액의 침투에 의존한다(프라이어(Prior)에게 교부된 미국 제 4,191,610호). 사이즈 프레스 전분의 변형은 일반적으로 관능기를 전분 분자에 도입하고, 그것의 점도를 감소시킬 수 있다. 사이즈 프레스 처리 동안 경제적으로 및 현실적으로 적용될 수 있는 변형된 전분의 최대 량은 약 10 g/m2이고, 비변형 또는 천연 또는 고 점도 전분의 경우는 최대는 5 g/m2이다. 미국 특허 제 5,242,545호는 더 높은 온도 및 증가하는 사이즈 프레스 닙 압(nip pressure)에서 사이즈 프레스 처리를 수행하는 것을 개시하고, 전분 부하는 17-20 g/m2까지 증가될 수 있다. 게다가, WO 2006/027,632 A2는 전형적인 펄프화 방법의 블랙 리큐어 폐기물 흐름에 포함된 리그노술폰산염이 전분과 혼합되어 사이즈 프레스 용액 점도를 낮추고 사이즈 프레스 처리 동안 종이에 더 높은 고체 함량의 적용을 허용하고 시트 건조 공정 동안 에너지 보존을 돕는다는 것을 공지시킨다.
미국 특허 제 7,217,316호는 종이의 강도 개선을 위한 코팅 조성물을 생산하기 위해 식물로부터 유래한 단백질 가루를 산화시키는 방법을 공지시킨다. 개시된 조성물의 강도 성능이 전분 또는 산화 전분보다 개선된 효율을 보인다 할지라도, 상기 효과를 위한 서술된 코팅 조성물의 정도는 6-12 g/m2이다.
스미고(Smigo)에게 교부된 미국 특허 5,281,307호는 건부 응용을 위해 글리옥살을 사용하여 가교결합된 비닐알콜 및 비닐아민 공중합체의 사용을 개시한다. 와트만(Whatman) 필터 종이의 중합체 용액에의 침강 및 이어지는 건조는 종이 특성에서 개선을 보인다.
전술한 습부 강도 첨가제 중에서 다수가 건부에서의 유용성이 밝혀졌다. 습부 강도 시스템의 성분이 펄프의 슬러리에 연속적으로 첨가되고 이것이 성분들 사이의 잠재적 불화합성을 완화시키는 반면에 표면 적용 강도 첨가제 시스템의 각각의 성분은 단일한, 안정한 용액으로 합해질 필요가 있다. 전분은 거의 언제나 건조 강도 시스템의 성분이기 때문에, 다른 성분들은 전분과 합해질 때, 용액 안정성 즉, 무 침전, 무 겔 형성 또는 심각한 점도 증가를 보일 필요가 있다. 글리옥살 방출 화학물질 및 글리옥살 함유 중합제는 그들의 가교결합 활성화가 전형적으로 종이 기계의 건조 부분까지 도달되지 않는 온도를 요구하기 때문에 양립할 수 있을 것으로 예상된다(미국 특허 출원 2005/0161182 A1). 가교결합 건조 강도 첨가제의 또 다른 예는 미국 특허 출원 2009/0020249에서 개시되고 여기에서 산화아연과 같은 무기 물질과 함께 폴리(아크릴산)의 표면 적용이 개시된다. 미국 특허 출원 2005/0287385는 이미 형성된, 실질적으로 건조 종이에 적용할 때 향상된 압축 강도를 제공하는 스티렌-부타디엔 라텍스 코팅 조성물을 개시한다. 미국 특허 제 7,482,417호는 무정형 아크릴아미드 공중합체를 포함하는 표면 적용 건조 강도 강화제를 개시한다. 표면 적용 전분이 음이온성일 때, 예를 들어 폴리비닐아민과 같은 매우 양이온성 건조 강도 강화제와의 결합물, 침전물, 또는 겔을 형성할 수 있다.
본 발명은 안정한 건조 강도 조성물 및 이미 형성된 종이 기재에 그것의 적용과 관련된 것이다. 특별히 코팅 조성물은 성분 A 거의 중성 폴리아크릴아미드, 성분 B 아민 관능기를 포함하는 단량체로부터 제조된 양이온성 중합체, 및 성분 C 전분을 포함한다. 거의 중성 아크릴아미드 중합체는 5 몰 백분율 미만의 음이온성 관능기 또는 5 몰 백분율 미만의 양이온성 관능기를 가진 공중합체이다. 상기 양이온성 중합체는 아민 관능기를 포함하는 비닐 단량체 또는 초기의 아민 관능기를 포함하는 비닐 단량체로부터 제조된다. 상기 조성물의 전분 성분은 천연 또는 변형된 것일 수 있고 다양한 자연의 식물 공급원으로부터 수득될 수 있다. 코팅 조성물을 사용하여 개선된 건조 강도를 갖는 종이 제조 방법이 또한 서술된다.
성분 B는 아민 관능기를 포함하는 비닐 또는 알릴 단량체로부터 제조될 수 있다.
본 발명은 형성된 종이 기재에 적용될 때, 상기 물품의 건조 강도를 향상시키는 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 하나 이상의 중합체들(이들 중 적어도 하나는 하전된 중합체일 수 있다)과 전분의 안정한 블렌드를 포함한다. 특별하게도, 상기 조성물은 성분 A, 아크릴아미드 기재 거의 중성 중합체, 성분 B, 아민 관능기를 포함하는 단량체로부터 제조된 양이온성 중합체, 및 성분 C, 천연 또는 합성유도체 전분을 포함한다.
하나의 바람직한 실시양태에서 성분 B, 양이온성 중합체는 아민 관능기를 포함하는 비닐 단량체로부터 제조된다.
거의 중성 아크릴아미드 중합체가 의미하는 것은 비이온성 내지는 다소 음이온성 또는 다소 양이온성 아크릴아미드 공중합체이다. 상기 중합체는 5 몰 백분율 미만, 바람직하게 3 몰 백분율 미만, 바람직하게 2 몰 백분율 미만, 가장 바람직하게 1 몰 백분율 미만의 음이온성 단량체를 포함한다. 거의 중성 폴리아크릴아미드에서 음이온성 관능기의 양은 중합반응 동안 첨가된 음이온성 단량체의 양으로부터 또는 공중합체 또는 폴리아크릴아미드의 부분적 가수분해의 분석에 의해 공지된다. 그렇지않으면, 아크릴아미드 기재 거의 중성은 5 몰 백분율 미만, 바람직하게 3 몰 백분율 미만, 더욱 바람직하게 2 몰 백분율 미만, 가장 바람직하게 1 몰 백분율 미만의 양이온성 단량체를 포함한다.
하나의 바람직한 실시양태에서 거의 중성 아크릴아미드 중합체는 음이온성이다.
아크릴아미드 기재 단일중합체 및 관능성 비닐 단량체와의 공중합체의 제조는 당해 분야의 통상의 기술자에게 공지되어있다. 자유 라다칼을 발생시키는 개시 시스템을 사용하는 방법에 의한 아크릴아미드의 라디칼 중합반응은 공지되어 있고 기록화되어있다. 다음의 보통 이용되는 라디칼 중합반응 개시제의 두 부류가 상기 개시된 조성물을 제조하는데 사용하기 바람직하다; 열적, 균형 분리 및 환원-산화 개시제. 전자의 부류는 예를 들어, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오나미딘) 디히드로클로리드, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴), 벤조일 퍼옥시드, t-부틸 히드로퍼옥시드, 및 t-부틸 퍼옥시드와 같은 아조 또는 퍼옥시드 함유 개시제를 포함한다. 후자의 부류는 산화제(퍼술페이트 염, 퍼옥시드 및 퍼카보네이트 염)와 철 또는 술파이트 염과 같은 적절한 환원제와의 조합물을 포함한다. 본 발명의 사용에 적합한 분자량 및 다분산성의 아크릴아미드 함유 중합체 및 공중합체를 수득하는 방법은 예를 들어, 미국 특허 제 5,543,446호 및 미국 특허 제 6,939,443호에 개시된다. 그러나, 이러한 참고문헌에 개시된 조성물의 음이온성 전하는 너무나 커서 본 발명에 적합하지 않다.
성분 A에 대한 적합한 거의 중성 아크릴아미드 기재 중합체는 5000 내지 약 500,000 달톤, 바람직하게 10,000 내지 약 300,000, 바람직하게 약 30,000 내지 약 300,000 달톤, 바람직하게 약 30,000 내지 약 150,000 달톤, 바람직하게 약 50,000 내지 약 130,000 달톤 범위의 분자량을 포함한다.
거의 중성 중합체는 아크릴아미드 기재 단일중합체 또는 부분적으로 가수분해된 아크릴아미드 단일중합체 또는 최대 5 몰 백분율의 음이온성 관능기를 가진 음이온성 성분과의 공중합체이고 다양한 높은 양이온성 건조 강도 강화제가 음이온성 전분과 합해질때 관찰되는 점도 강화 또는 젤라틴화를 억제하도록 선택된다. 안정화 메카니즘이 설명되지 않았지만, 이론으로 묶고자 하는 소망 없이, 특정한 거의 중성 아크릴아미드 기재 중합체가 전분이 존재할 때 양이온성 중합체와 복합체가 될 수 있다는 것이 제시된다. 이러한 복합체형성은 그렇지않으면 점도 강화를 야기할 양이온성 중합체와 음이온성 전분 사이의 수소 결합 및 이온 상호작용을 완화할 수 있다. 음이온성 전분 및 양이온성 중합체의 별도의, 습부 첨가가 종이제조자들에 의해 건조 강도를 개선시키기 위해 이용되어왔지만, 점도 강화를 야기하는 이러한 물질들 사이의 상호작용은 중합체 및 전분 농도가 더 큰 건부 시스템으로서의 그들의 이용을 제한한다. 본 발명은 종이제조자들에게 모든 수반되는 장점을 제공하면서, 종이제조 방법의 건부에서 본 시스템이 적용되는 것을 허락한다. 추가적으로, 이론으로 묶고자 하는 소망없이, 건조시킬 때, 성분 A 및 성분 B는 증가된 고체로 인해 성분 C와 강하게 상호작용 할 수 있다는 것이 제시된다.
본 발명에 적합한 거의 중성 중합제는 임의의 전술한 방법을 통해 제조될 수 있다. 이로부터 성분 A가 제조될 수 있는 중성 단량체는 아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필 (메트)아크릴아미드를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 아크릴아미드가 바람직한 단량체이다.
이로부터 성분 A가 제조될 수 있는 음이온성 단량제는 아크릴산, 메타크릴산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산, 4-스티렌술폰산, 및 4-비닐벤조산 및 그들의 염을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 아크릴산 및 이의 염이 바람직한 단량체이다.
비이온성 또는 거의 중성 아크릴아미드 기재 중합체에 이로운 가교결합된 구조를 도입하는 다른 적합한 단량체가 사용될 수 있다. 이는 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아미드, 메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드, 에틸렌-비스-(메트)아크릴아미드, 및 헥사메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 이는 1 몰 백분율 미만, 바람직하게 0.3 몰 백분율 미만의 양으로 사용될 수 있다.
성분 B에 대한 적합한 양이온성 중합체는 10,000 내지 약 1,000,000 달톤, 바람직하게 50,000 내지 약 600,000 달톤, 바람직하게 50,000 내지 약 400,000 달톤, 더 바람직하게 200,000 내지 약 350,000 달톤 범위의 분자량을 포함한다. 적합한 중합체의 양이온성도의 정도는 전하 밀도 방법으로 규정될 수 있다. 본 발명에서 이온화된 중합체의 전하 밀도(뮤텍(Mutek))는 콜로이드 적정 방법을 사용하여 pH 8.0에서 측정되었다. 전하 밀도(meq/g)는 생성물 고체의 그람 당 밀리그람당량 단위의, 단위 중량 당 양이온성 전하의 양이다. 서술된 발명의 양이온성 중합체는 고체 기준으로, 1.00 내지 12.00 meq/g의 범위, 바람직하게 3.50 내지 8.50 meq/g의 범위, 더 바람직하게 5.50 내지 8.50 meq/g의 범위의 전하 밀도를 가진다.
성분 B를 제조하기 위해 사용된 바람직한 양이온성 단량체는 비닐 또는 알릴 관능기 함유 단량체일 수 있다. 이는 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디메틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, 디에틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, [2-(메타크릴로일옥시) 에틸] 트리메틸암모늄 클로리드, [3-(메타크릴로일아미노) 프로필] 트리메틸암모늄 클로리드, [2-(아크릴로일옥시) 에틸] 트리메틸암모늄 클로리드, [3-(아크릴로일옥시) 프로필] 트리메틸암모늄 클로리드, N,N-디메틸아미노 프로필(메트) 아크릴아미드, 디알킬디알릴아민, 디알릴아민, 디알킬알릴아민, 및 알릴아민을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.
아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, 및 N-이소프로필(메트)아크릴아미드를 포함하나 이에 한정되는 것은 아닌 비이온성 단량체는 본 발명의 성분 B의 적합한 중합체를 제공하기 위해 전술한 양이온성 단량체와 공중합체될 수 있다.
더 바람직하게 성분 B는 비닐아민 함유 중합체이다. 성분 B 비닐아민 함유 중합체 제조를 위해 사용되는 단량체는 완전한 또는 부분적 가수분해시 양이온성 전하를 제공할 수 있는 단량체로, N-비닐 포름아미드, N-비닐 아세타미드, 및 비닐 N-프탈이미드를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 가수분해 전에, 성분 B를 위해 이용되는 비닐아민 함유 중합체는 공중합체일 수 있으나, 바람직하게는 단일중합체이다. 이러한 부류의 성분 B에 대한 가수분해의 정도는 20 내지 100 %, 바람직하게 25 내지 85 %의 범의, 및 가장 바람직하게 25 내지 70 %의 범위이다. 본 발명에 유용한 또 다른 부류의 비닐아민 함유 중합체는 예를 들어, 미국 특허 출원 2008/0196851에서 서술된 것처럼, 폴리아크릴아미드의 호프만 전위로부터 유래될 수 있다. 본 발명의 사용에 적합한 추가적 부류의 비닐아민 함유 중합체는 미국 특허 출원 2009/0043051 및 2010/0193148에 서술된다. 이러한 중합체는 다양한 양이온성 관능기로 치환된 폴리(비닐아민)이다.
성분 B, 양이온성 중합체에 이로운 가교결합된 구조를 도입하는 다른 적합한 단량체가 사용될 수 있다. 이는 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아미드, 메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드, 에틸렌-비스-(메트)아크릴아미드 및 헥사메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 이는 1 몰 백분율 미만, 바람직하게 0.3 몰 백분율 미만의 양으로 사용될 수 있다.
성분 C, 전분은 옥수수 전분, 쌀 전분, 감자 전분, 밀 전분 및 타피오카 전분으로 구성된 군으로부터 선택된다. 전분은 변형되지 않거나 임의의 하기 방법, 산화, 효소적 분해, 및 양이온화로 변형될 수 있다.
성분 A 및 B는 바람직하게 전분에 첨가 전에 예비혼합된다. 성분 A 및 B의 혼합물은 바람직하게 미리 익혀진 전분 슬러리에 첨가되거나 그렇지않으면 젤라틴화 방법 전에 첨가된다. 본 발명에 바람직한 전분 유형은 산화된 전분이다.
다른 성분들이 조성물 안정화 및 점도 강화의 감소를 위해 첨가될 수 있다. 유용한 물질은 지방산, 옥시에틸화 알킬페놀, 알킬 아민 옥시드, 알킬 설포숙시네이트, 리그노 설포네이트, 알킬 설페이트와 같은 음이온성, 양이온성, 또는 중성 계면활성제이다. 일부 유용한 점도를 변형시키는 성분의 예는 요소 및 황산나트륨, 염화나트륨, 염화칼륨, 요오드화칼륨과 같은 염을 포함한다.
하나의 실시양태에서, 종이 코팅 조성물은 성분 A(거의 중성 폴리아크릴아미드); 성분 B(양이온성 중합체); 성분 C(전분)을 포함하고 성분 A는 음이온성이고;성분 A 대 성분 B의 비율은 99:1 내지 80:20, 바람직하게 98:2 내지 90:10이고, 여기서 성분 A 플러스 성분 B 대 전분의 비율은 1:105 내지 1:1, 바람직하게 1:20 내지 1:7이고; 성분 B는 아민 관능기를 포함하는 비닐 또는 알릴 단량체, 바람직하게 비닐로부터 제조되고; 성분 A의 분자량은 30,000 내지 약 300,000 달톤, 바람직하게 30,000 내지 150,000이고; 성분 B의 분자량은 50,000 내지는 약 600,000 달톤, 바람직하게 50,000 내지 약 400,000 달톤이고, 상기 조성물의 점도는 60 ℃의 온도에서 1000 센티푸아즈 미만, 바람직하게 500 센티푸아즈 미만이다.
개선된 건조 강도를 가지는 종이 제조 방법은 본 발명에 의해 고려된다. 본 방법은 본 발명의 조성물을 이미 형성된 종이에 적용하는 것을 포함한다. 본 조성물은 성분 A 음이온성 내지 중성 폴리아크릴아미드, 성분 B 아민 관능기 포함 단량체로부터 제조된 양이온성 중합체, 및 성분 C 전분을 포함한다.
하나의 바람직한 실시양태에서, 성분 B는 아민 관능기 함유 비닐 단량체로부터 제조된다.
본 조성물은 일반적으로 종이제조 기계의 건부에 적용된다.
본 발명은 또한 가방, 종이상자용 판지, 복사 용지, 용기용 판지, 골심지, 서류철, 신문인쇄용지, 판지, 포장 용지, 인쇄 및 집필, 및 출판물을 포함하는 향상된 건조 강도로부터 이득을 얻을 수 있는 임의의 다양한 품질의 종이에 적용될 수 있다. 이러한 종이 품질은 쇄목 펄프, 크라프트 종이, 술페이트, 기계 및 재활용을 포함하는 임의의 전형적인 펄프 섬유를 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 정량 사이즈 프레스, 퍼들 사이즈 프레스, 분무, 롤 코터, 블레이드 코터, 및 에어 나이프 코터를 포함하는 이미 형성된 종이에 임의의 방법의 화학적 처리를 통해 적용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 이용되는 성분 A, B 및 C 각각의 양은 결과적인 종이 코팅 조성물의 성능 및 용액 안정성을 완전히 고려하여 결정되어야 한다. 성분 A:B의 비율은 99:1 내지 70:30, 바람직하게 98:2 내지 85:15, 및 심지어 더 바람직하게 98:2 내지 90:10일 수 있다. 성분 A 플러스 성분 B의 총 양과 전분은 1:105 내지 1:1, 바람직하게 1:52 내지 1:2, 및 더 바람직하게 1:20 내지 1:7 및 바람직하게 1:15 내지 1:7의 비율로 존재할 수 있다. 성분 A 및 B는 전분에 별도로 첨가될 수 있거나 또는 바람직한 실시양태에서는 전분에 첨가 전에 예비혼합될 수 있다. 수성 조성물은 성분 C와 성분 A 및 B를 합하여 제조된다. 바람직하게 두 중합체는 익혀진, 희석된 전분 용액에 첨가되기 전에 완전히 함께 혼합된다. 표면 첨가제의 총량은 종이에서 원하는 강도 성능을 얻는데 요구되는 최소량일 것이다. 중합체 및 전분의 전형적인 코트 중량은 종이의 평방 미터 당 첨가제의 1 내지 10 그람, 바람직하게 2 내지 8 그람, 및 바람직하게 2 내지 5 그람의 범위일 수 있다.
사용 도중에 종이 기계에 침착을 야기할 수 있는 첨전, 응집 또는 겔의 부재와 관련되는 그것의 용액 안정성은 본 발명의 기능에 필수적이다. 또한 코팅 조성물은 종이 기계위에 펌프되고 기재 표면위에 발라질 수 있도록 점도를 요구한다. 사용의 조건하에서, 최종 용액의 바람직한 점도는 10 - 1000 cPs, 바람직하게 10 - 500 cPs, 및 더 바람직하게 10 - 200 cPs의 범위이다. 적용시의 온도는 40-80 ℃, 바람직하게 40 내지 70 ℃, 및 더 바람직하게 50 내지 65 ℃이다. 60 ℃에서의 점도는 1000 cPs 미만, 더 바람직하게 500 cPs 미만, 더 바람직하게 200 cPs 미만이 바람직하다.
본 방법의 한 바람직한 실시양태에서, 성분 B는 아민 관능기를 포함하는 비닐 또는 알릴 단량체, 바람직하게 비닐로부터 제조되고; 성분 A의 분자량은 30,000 내지 약 300,000 달톤, 바람직하게 30,000 내지 150,000이고; 성분 B의 분자량은 50,000 내지 약 600,000 달톤, 바람직하게 50,000 내지 약 400,000 달톤이고; 본 조성물의 점도는 60 ℃ 온도에서 1000 센티푸아즈 미만, 바람직하게 500 cPs 미만이다.
종이 제조 시스템에 협조하기 위해서, 종이 코팅 조성물은 그것의 조절된 pH를 가질 수 있다. 이것은 임의의 다음의 비 제한적인 화합물에 영향을 받을 수 있다: 염산, 황산, 아세트산, 시트르산, 수산화암모늄, 중탄산나트륨, 수산화나트륨, 또는 수산화칼륨.
하기의 실시예는 추가로 본 발명을 설명하고, 상기 서술된 조성물의 첨가는 종이 기재에 적용될 때 상당한 건조 강도 개선을 제공한다는 것을 입증한다. 하기에 보여지는 실시예 및 자료는 청구된 발명의 이점을 실증하며 이는 제한하는 것이 의도되지 않는다.
실험
종이 처리에 대한 일반적 절차
익혀진(90 ℃, 40 분) 변형된 타피오카 전분 및 건조 강도 생성물로 구성된 용액을 단일의 부틸 고무 롤(butyl rubber roll) 및 단일의 강 롤(steel roll) 사이에서 40 psi에서 함께 가압되는 닙에 첨가하였다. 종이의 시트를 퍼들을 통과시켜 균일한 코팅을 제공했다. 더 높은 기초 중량을 가진 시트는 사이즈 프레스 롤을 두 번 통과시켜 시트의 균일한 습윤을 보장하고 바람직한 전분 및 첨가제 부하를 달성했다. 시험 샘플을 최종 시트에 5-7 %의 수분 함량을 제공하는 조건하에서 회전하는 드럼형 건조기의 펠트(felt) 및 강 사이에서 즉시 건조시켰다. 전분 및 건조 강도 첨가제의 농도를 다르게 하여 종이 마다 각각 목표된 중량 강화를 달성했다. 그리고는 처리된 종이 샘플을 컨디셔닝(70 ℉, 50 % 습도, 적어도 24 시간)하고 시험했다.
종이 테스팅
뮬렌 버스트(Mullen Burst)(뮬렌) (TAPPI T-403) : 이 시험을 사용하여 종이 샘플의 파열 강도 또는 내파괴성을 측정했다. 예비컨디셔닝된 시험 샘플을 고무 판막이를 완전히 덮는 B. F. 퍼킨스 모델 C 뮬렌 시험기(B. F. Perkins Model C Mullen Tester)의 두 금속 고리 사이에 안전하게 고정시켰다. 클러치레버를 앞쪽 위치에 두어 수압을 적용하여 종이 샘플이 파열될 때까지 고무 칸막이벽을 팽창시킨다. 시험 표본이 파열할 때, 레버를 뒤쪽 위치로 옮기고 파열 강도를 lb/in2으로 기록한다.
링 크러쉬 테스트(Ring Crush Test; RCT) (TAPPI T-822): 이 테스트를 사용하여 종이 샘플의 압축 강도를 측정했다. 로렌트젠 & 웨트레 크러쉬 시험기(Lorentzen & Wettre Crush Tester)를 이용하여 이 시험을 수행한다. 처리된 샘플로부터 152.4 mm × 12.7 mm의 조각을 다이(die)를 사용하여 절단한다. 상기 조각을 샘플을 링 모양으로 유지시키는 샘플 홀더 내로 넣는다. 샘플 홀더를 더 낮은 테이블위에 둔다. 샘플이 실패할 때까지 12.5 mm/분의 일정한 속도로 부하를 적용하고 이 부하를 lbf/6 in으로 기록한다. 다섯 개의 복제품 각각을 횡 및 기계 방향으로 수행한다. 최종 보고된 값은 횡 및 기계 방향 값의 기하 평균이다.
실시예 1
기계적 교반기, 물 자켓형 응축기, 질소 주입구, 열전대 및 두 개의 추가 포트를 갖춘 질소 제거된 자켓형 수지 주전자를 727 그람의 탈이온수 및 탈이온수내 1 중량% 황산 제2구리 용액(중합체 용액내의 황산 제2구리의 양은 아크릴아미드를 기준으로 30 ppm의 구리를 갖도록 조절하였다)으로 채웠다. 반응기 내용물을 1 시간 동안 질소로 탈가스시켰다. 단량체 및 개시제 용액을 별도로 제조하였다: 아크릴아미드 500 g(50 중량% 수용액) 및 N,N-메틸렌비스아크릴아미드(MBA) 0.18 g의 단량체 용액, 및 과황산암모늄 30.0 g(1.0 중량 % 용액), 및 메타중아황산나트륨 30.0 g(0.83 중량 % 용액)의 개시제 용액. 반응기 내용물을 65 ℃로 하면서, 단량체 및 개시제 용액을 2 시간에 걸쳐 반응기로 동시에 및 별도로 공급했다. 완전한 첨가후에 온도를 65 ℃로 유지시켰고 반응을 추가적인 2 시간 동안 계속시켰다. 중합반응을 주전자를 25 ℃로 냉각하여 종료시켰다. 브룩필드(Brookfield) 점도는 697 cPs였고(LV 단위, 축 #2, 60 rpm, 25 ℃, 4 oz 용기(jar))였고, 감소된 비점도(NH4Cl 내 1 중량%)는 0.74 dL/g이였다. 겔 침투 크로마토그래피로 측정한 분자량은 71,500 달톤이였다. 실시예 1-2 부터 1-7까지 합성하였고, 여기서 개시제의 당량을 변화시켜 분자량 변화를 행하였다. 개시제의 농도를 증가시킴으로써, 결과적인 중합체 분자량은 낮아질 수 있고; 이는 당해 분야의 통상의 기술자에게 공지되어있다. 이러한 폴리아크릴아미드는 표 1에 서술된다.
[표 1] : 상이한 분자량 및 구조를 가진 폴리아크릴아미드(성분 A)의 특성
Figure 112012044364749-pct00001
실시예 2
표 2에 보여지는 양의 음이온성 공단량체, 아크릴산을 공급물에 첨가하는 것을 제외하고, 모든 것을 실시예 1과 동일한 방식으로 수행하였다. 표 2는 결과적인 음이온성 아크릴아미드 공중합체의 특성을 보여준다.
[표 2] : 아크릴아미드 및 아크릴산 공중합체의 특성
Figure 112012044364749-pct00002
실시예 3
실시예 1 및 2의 다양한 폴리아크릴아미드를 폴리비닐아민 또는 변형된 폴리비닐아민 중 어느 하나와 혼합하여 폴리아크릴아미드와 폴리비닐아민 또는 변형된 폴리비닐아민의 혼합물을 제조했다. 전형적인 실험에서, 4 oz 용기를 실시예 1 또는 2에서 제조한 100 g의 폴리아크릴아미드(PAM) 중합체 용액으로 채우고, 여기에 일정량의 폴리비닐아민 용액을 첨가했다. 이러한 폴리비닐아민 용액(애슐랜드 사(Ashland Incorporated)로부터 입수가능한 헤르코본드(Hercobond)® 6330 및 헤르코본드® 6350 종이 성능 첨가제)을 표 3에 보여지는 것처럼 N-비닐포름아미드(VFA)에 대한 수산화나트륨(NaOH)의 다양한 몰 비율을 사용하여 가수분해된 폴리(N-비닐포름아미드)로부터 얻었다. 폴리(N-비닐포름아미드)의 가수분해를 위한 바람직한 범위는 20 내지 100 몰 백분율, 바람직하게 25 내지 80 몰 백분율, 및 더 바람직하게 25 내지 70 몰 백분율이다. 중합체의 혼합물을 25 ℃에서 1 시간 동안 랩 라인(Lab Line)® 오르빗 엔비론 셰이커(Orbit Environ Shaker)로 흔들었다.
[표 3] 폴리아크릴아미드 및 폴리비닐아민의 블렌드 제조에 이용되는 공중합체의 유형 및 비율
Figure 112012044364749-pct00003
*실시예 3-8의 폴리(비닐아민)을 3-클로로-2-히드록시프로필-트리메틸암모늄 클로리드(Quat) 및 숙신산무수물(SA)과 1.0:0.25:0.04 VFA:Quat:SA 비율로 반응시켰다.
실시예 4
엑셀사이즈(ExcelSize)® 15(Thailand Pathumthani 소재의 시암 모디파이드 스타치 사(Siam Modified Starch Co., Ltd.)로부터) 전분, 산화 타피오카 전분을 15 중량 % 수성 슬러리를 제조하고 그리고는 그 슬러리를 40 분 동안 90 ℃에서 혼합하여 용해시켰다. 상기 용액을 60 ℃로 만들었고 60 ℃에서 8.25 중량%로 물로 희석했다. 다양한 양의 중합체 또는 중합체 블렌드를 첨가했고 용액 온도를 60 ℃로 유지시켰으며 브룩필드(축 1/100 rpm) 점도를 다양한 시간 간격으로 측정했다. 결과는 표 4에 정리되고, 본 발명의 코팅 조성물을 조절제로 적합한 점도로 만들 수 있다는 것을 증명한다.
[표 4] : 첨가제 및 그것의 첨가량의 전분 용액의 점도에 미치는 효과
Figure 112012044364749-pct00004
CLS = 칼슘 리그노설포네이트
실시예 5
상기 서술된 종이 적용 방법을 이용하면서, 폴리아크릴아미드 및 폴리비닐아민의 블렌드를 시트 강도에 미치는 효과에 대해 평가했다. 5-1를 제외하고 모두 사이즈 프레스 용액에 3 g/m2의 엑셀사이즈 15를 포함한채로 진행한다. 표 5에 보여지는 것처럼, 폴리아크릴아미드에 폴리비닐아민을 블렌딩하는 것은 폴리아크릴아미드 단독에 의해 달성될 수 있는 것보다 강도에서 상당한 증가를 제공하고(비교 실시예 5-3), 이에 의해 더 큰 강도가 상당히 더 낮은 첨가량에서 달성될 수 있다. 더 높은 첨가량에서는, 건조 강도에서 관찰되는 이득이 실시예 5-5에서 보여지는 것처럼 감소할 수 있다.
[표 5] : 재활용 골판지 원지의 건조 강도에 미치는 아크릴아미드 기재 첨가제의 효과. 중국의 오래된 주름진 판지 퍼니쉬(furnish)를 사용하여 만들어진, 진캉(JinCang) 종이 밀(mill)로부터 수득된 베이스시트, 기초 중량 = 100 g/m2, 두께 7.4 밀리미터, 엑셀사이즈 15 = 산화 타피오카 전분.
Figure 112012044364749-pct00005
실시예 6
상기 서술된 종이 적용 방법을 이용하면서, 폴리아크릴아미드 및 폴리비닐아민의 블렌드를 실시예 5에서와 동일한 베이스시트를 사용하여 시트 강도에 대한 영향을 평가했다. 6-1를 제외하고 모두 사이즈 프레스 용액에 2.12 g/m2의 엑셀사이즈 15를 포함한 채로 진행한다. 표 6A에서 보여지는 것처럼, 대략 100,000 달톤 분자량의 가교결합된 폴리아크릴아미드(6-14 내지 6-16)가 성분 A로 사용될 때 최상의 결과가 달성된다. 성분 A로써 다른 가교결합된 폴리아크릴아미드는 전반적으로 성분 A가 비가교결합된 폴리아크릴아미드(6-17 내지 6-19)인 것에 의해 달성되는 것보다 더 큰 강도를 제공했고; 하지만 후자는 전분 단독보다는 건조 강도에서 향상을 제공한다. 표 6B는 비록 효과가 성분 A로서 비이온성 폴리아크릴아미드로 달성되는 것보다 일반적으로 더 작지만 건조 강도를 향상시키기 위해 성분 A로서 음이온성 폴리아크릴아미드를 사용하는 장점을 증명한다.
[표 6A] : 재활용 골판지 원지의 건조 강도에 미치는 비음이온성 폴리아크릴아미드 분자량, 구조 및 폴리비닐아민과의 블렌드에서의 비율의 효과. 중국의 오래된 주름진 판지 퍼니쉬를 사용하여 만들어진, 진신(JinXin) 종이 밀로부터 수득된 베이스시트, 기초 중량 = 106 g/m2, 두께 6.3 밀리미터, 엑셀사이즈 15 = 산화 타피오카 전분.
Figure 112012044364749-pct00006
[표 6B] : 재활용 골판지 원지의 건조 강도에 미치는 음이온성 폴리아크릴아미드 분자량, 구조 및 폴리비닐아민과의 블렌드에서의 비율의 효과. 중국의 오래된 주름진 판지 퍼니쉬를 사용하여 만들어진, 진신 종이 밀로부터 수득된 베이스시트, 기초 중량 = 106 g/m2, 두께 6.3 밀리미터, 엑셀사이즈 15 = 산화 타피오카 전분.
Figure 112012044364749-pct00007
실시예 7
상기 서술된 종이 적용 방법을 이용하면서, 성분 A, 폴리아크릴아미드와 성분 B, 폴리비닐아민의 블렌드를 북미 밀로부터의 베이스시트를 사용하여 시트 강도에 미치는 영향에 대해 평가했다. 7-1를 제외하고, 모두 사이즈 프레스 용액에 4 g/m2의 엑셀사이즈 15를 포함한 채로 진행한다. 본 실시예에서 사용되는 것처럼 더 강한 베이스시트의 경우에는, 강도 개선은 중합체의 더 높은 첨가 정도를 요구하고, 개선의 정도는 더 약한 베이스시트의 경우에서 관찰된 것보다 더 작다.
[표 7] 재활용 골판지 원지의 건조 강도에 미치는 아크릴아미드 기재 첨가제의 효과. 미국의 오래된 주름진 판지를 사용하여 만들어진, 미국 그린 만 포장지로부터 수득된 베이스시트; 기초 중량 = 198 g/m2; 두께 11.5 밀리미터; 엑셀사이즈 15 = 다소 양이온성 및 산화 타피오카 전분.
Figure 112012044364749-pct00008
실시예 8
폴리아크릴아미드와 폴리(디알릴디메틸 암모늄 클로리드)(pDADMAC)(Delaware Wilmington 소재의 애슐랜드 사로부터) 또는 폴리(알릴 아민)(Wisconsin Milwaukee 소재의 시그마-알드리치(SIGMA-ALDRICH)로 부터)의 혼합물을 실시예 1의 폴리아크릴아미드와 상기 언급된 양이온성 중합체 중의 어느 하나와 혼합하여 제조하였다. 전형적인 실험에서, 4 oz. 용기를 100 g의 폴리아크릴아미드(PAM) 용액으로 채웠고 후에 양이온성 중합체 용액을 첨가했다. 중합체의 혼합물을 1 시간 동안 주위 온도에서 자성 교반바(stir bar)로 교반시켰다.
[표 8] : 폴리아크릴아미드와 양이온성 중합체의 블렌드 제조를 위해 이용되는 공중합체의 유형 및 비율
Figure 112012044364749-pct00009
실시예 9
상기 서술된 종이 적용 방법을 이용하면서, 폴리아크릴아미드와 다양한 양이온성 중합체의 블렌드를 북미 밀로부터의 베이스시트를 사용하여 시트 강도에 대한 영향을 평가했다. 9-1를 제외하고, 모두 사이즈 프레스 용액에 4 g/m2의 엑셀사이즈 15를 포함한 채로 진행한다. 이러한 실시예는 본 발명의 성분으로서 저 비용 양이온성 중합체의 유용성을 입증한다. 특정 실시예는 높은 정도의 코팅 조성물이 코팅 점도에 대한 영향으로 인해 감소된 강도를 야기한다는 것을 보여준다.
[표 9] : 재활용 골판지 원지의 건조 강도에 미치는 양이온성 중합체와 아크릴아미드 블렌드의 효과. 미국의 오래된 주름진 판지를 사용하여 만들어진, 미국 그린 만 포장지로부터 수득된 베이스시트; 기초 중량 = 198 g/m2; 두께 11.5 밀리마터; 엑셀사이즈 15 = 산화 타피오카 전분.
Figure 112012044364749-pct00010
실시예 10
폴리아크릴아미드와 폴리(아크릴아미드-코-[2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 클로리드)(헤르코본드® 1200) 또는 폴리(아크릴아미드-코-아크릴산-코-[2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸암모늄 클로리드)(헤르코본드® 1205)(둘 다 Delaware Wilmington 소재의 애슐랜드 사로부터)의 혼합물을 실시예 1의 폴리아크릴아미드와 상기 언급된 양이온성 중합체 중의 어느 하나와 혼합하여 제조하였다. 전형적인 실험에서, 4 oz. 용기를 100 g의 폴리아크릴아미드(PAM) 용액으로 채웠고 후에 양이온성 중합체 용액을 첨가했다. 중합체의 혼합물을 1 시간 동안 주위 온도에서 자성 교반바로 교반시켰다.
[표 10] : 폴리아크릴아미드와 양이온성 중합체의 블렌드 제조를 위해 이용되는 공중합체의 유형 및 비율
Figure 112012044364749-pct00011
실시예 11
실시예 10에서 서술된 4 가 관능기를 가지는 양이온성 중합체 및 폴리아크릴아미드와 블렌드되는 양쪽성 중합체를 상기 언급된 종이 적용 방법을 이용하면서 강도 성능에 대해서 평가했다. 11-1를 제외하고, 모두 사이즈 프레스 용액에 4 g/m2의 엑셀사이즈 15를 포함한 채로 진행한다. 이러한 실시예는 4 가 아민 관능기를 포함하는 양이온성 중합체의 유용성을 입증한다.
[표 11] : 재활용 골판지 원지의 건조 강도에 미치는 양이온성 중합체와 아크릴아미드 블렌드의 효과. 미국의 오래된 주름진 판지를 사용하여 만들어진, 미국 그린 만 포장지로부터 수득된 베이스시트; 기초 중량 = 198 g/m2; 두께 11.5 밀리미터; 엑셀사이즈 15 = 산화 타피오카 전분.
Figure 112012044364749-pct00012

Claims (20)

  1. 5 몰 백분율 미만의 음이온성 관능기를 가진 폴리아크릴아미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 성분 A, 고체 기준으로 1.00 내지 12.00 meq/g 범위의 전하 밀도를 가진 양이온성 중합체로 구성되는 군으로부터 선택되는 성분 B, 및 전분을 포함하며, 상기 성분 A 대 성분 B의 중량비가 99:1 내지 80:20이고, 상기 성분 A 플러스 성분 B 대 전분의 중량비가 1:105 내지 1:1인, 형성된 종이 기재용 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 성분 B가 아민 관능기를 포함하는 비닐 또는 알릴 단량체로부터 제조되는 것인 코팅 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 성분 A가 단량체들로부터 제조되고, 여기서 하나 이상의 단량체가 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, 및 N-이소프로필(메트)-아크릴아미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 성분 A가 단량체들로부터 제조되고, 여기서 하나 이상의 단량체가 아크릴산, 메타크릴산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산, 4-스티렌술폰산, 및 4-비닐벤조산 및 그들의 염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 성분 B가 단량체들로부터 제조되고, 여기서 하나 이상의 단량체가 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디메틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, 디에틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, [2-(메타크릴로일옥시) 에틸] 트리메틸암모늄 클로리드, [3-(메타크릴로일아미노) 프로필] 트리메틸암모늄 클로리드, [2-(아크릴로일옥시) 에틸] 트리메틸암모늄 클로리드, [3-(아크릴로일옥시) 프로필] 트리메틸암모늄 클로리드, N,N-디메틸아미노 프로필(메트) 아크릴아미드, 디알킬디알릴아민, 디알릴아민, 디알킬알릴아민, 및 알릴아민으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 코팅 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 성분 B가 추가적으로 아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, 및 N-이소프로필(메트)아크릴아미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단량체로부터 제조되는 것인 코팅 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 성분 B가 N-비닐 포름아미드, N-비닐 아세타미드, 및 비닐 N-프탈이미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단량체로부터 제조된 중합체의 가수분해 생성물을 포함하는 코팅 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 성분 B가 비닐아민 함유 중합체를 포함하는 코팅 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 성분 A가 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아미드, 메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드, 에틸렌-비스-(메트)아크릴아미드, 및 헥사메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 단량체와 가교결합되는 것인 코팅 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 성분 B가 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아미드, 메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드, 에틸렌-비스-(메트)아크릴아미드, 및 헥사메틸렌-비스-(메트)아크릴아미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 단량체와 가교 결합되는 것인 코팅 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 성분 A의 분자량이 30,000 내지 300,000 달톤인 코팅 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 성분 B의 분자량이 50,000 내지 600,000 달톤인 코팅 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 전분이 비변형 또는 변형 옥수수 전분, 쌀 전분, 감자 전분, 밀 전분, 및 타피오카 전분으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 코팅 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 조성물의 점도가 60 ℃의 온도에서 1000 센티푸아즈 미만인 코팅 조성물.
  17. 삭제
  18. 5 몰 백분율 미만의 음이온성 관능기를 가진 폴리아크릴아미드로 구성되는 군으로부터 선택되는 성분 A, 고체 기준으로 1.00 내지 12.00 meq/g 범위의 전하 밀도를 가진 양이온성 중합체로 구성되는 군으로부터 선택되는 성분 B, 및 전분을 포함하며, 상기 성분 A 대 성분 B의 중량비가 99:1 내지 80:20이고, 상기 성분 A 플러스 성분 B 대 전분의 중량비가 1:105 내지 1:1인 조성물을 이미 형성된 종이에 적용하는 것을 포함하는, 개선된 건조 강도를 갖는 종이의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 성분 B가 아민 관능기를 포함하는 비닐 또는 알릴 단량체로부터 제조되고, 상기 성분 A의 분자량이 30,000 내지 300,000 달톤이고, 상기 성분 B의 분자량이 50,000 내지 600,000 달톤이고, 상기 조성물의 점도가 60 ℃의 온도에서 1000 센티푸아즈 미만인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 성분 B가 비닐아민 함유 중합체를 포함하고, 상기 성분 A가 음이온성인 방법.
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