KR20040068318A

KR20040068318A - 수성 실리카-함유 조성물 그리고 종이의 제조 공정

Info

Publication number: KR20040068318A
Application number: KR10-2004-7009799A
Authority: KR
Inventors: 요한 나이안드레; 한스 요한슨-베스틴; 얀 노르딘; 아니카비올라 팔
Original assignee: 악조 노벨 엔.브이.
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-30
Also published as: MXPA04005979A; PL209755B1; RU2264492C2; RU2004122418A; CA2470789C; ZA200404078B; NO337087B1; CA2470789A1; AU2002359217A1; CN1633533A; ES2464573T3; NO20043111L; WO2003056100A1; EP1456469A1; EP1456469B1; AU2002359217B2; JP2005513301A; BR0215229A; BR0215229B1; PT1456469E

Abstract

본원 발명은 현탁액에 하나 이상의 양이온성 유기 중합체와 이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 음이온성 실리카-기초 입자를 포함하는 수성 실리카-함유 조성물을 첨가하는 것을 포함하며, 이 조성물은 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물의 실리카-기초 입자에 대한 0.2:1 내지 99:1의 중량비를 가지며, 수성 실리카-함유 조성물의 총 중량에 기초하여 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 실리카-기초 입자를 중량으로 0.01 % 이상의 용량으로 함유하고, 그리고 이 조성물은 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제를 함유하지 않을 것을 조건으로 하는 셀룰로오스 섬유 및 선택적으로 충전재를 함유하는 현탁액으로부터 종이의 제조 공정에 관련된다. 본 발명은 또한 수성 실리카-함유 조성물 그리고 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법을 포괄하는 것이다.

Description

수성 실리카-함유 조성물 그리고 종이의 제조 공정 {AQUEOUS SILICA-CONTAINING COMPOSITION AND PROCESS FOR PRODUCTION OF PAPER}

제지 기술에서, 스톡(stock)으로 지칭되는, 수성 셀룰로오스 섬유, 그리고 선택적으로 충전재 그리고 첨가제를 함유하는 현탁액은 스톡을 성형 와이어(forming wire)로 배출하는 헤드박스에 공급된다. 물은 성형 와이어를 통하여 스톡으로부터 배수되어, 와이어 상에서 젖은 종이 웹(web)이 형성되고 탈수된다. 이 종이 웹은 그 후 제지 기계의 건조 구역에서 건조된다. 배수를 촉진하고 미세 입자를 와이어 상의 섬유와 함께 보유하기 위하여 셀룰로오스 섬유 상에의 흡착을 증가시키기 위하여 배수 및 보유 보조제(aids)는 관행적으로 스톡에 도입된다.

미국 특허 제4,388,150호는 첨가된 미네랄 그리고 제지 미분(fines)의 증가된 강도 그리고 개선된 보유 수준을 갖는 종이를 제조하기 위하여 양이온성 전분 그리고 콜로이드성 규산의 복합물을 포함하는 제지의 결합제를 개시한다.

미국 특허 제4,750,974호는 양이온성 전분, 음이온성 고분자량 중합체 그리고 분산된 실리카의 3차 조합을 포함하는 제지에 사용하기 위한 코아세르베이트 결합제를 개시한다.

미국 특허 제5,368,833호는 고 비표면적 그리고 마이크로겔의 고함량을 갖는 알루미늄 개질된 실리카 입자를 함유하는 실리카 졸을 개시한다.

미국 특허 제6,083,997호는 음이온성 나노-복합물을 개시한다. 이것은 고분자전해질을 실리케이트 용액에 첨가하고 그 후 규산과 조합함으로써 제조된다. 이 나노 복합물은 제지에서 보유 및 배수 성능을 나타낸다.

EP 제0 418 015 Al호는 음이온성 분산제 또는 유화제와 조합된 수성 에멀션을 함유하는 활성 사이징(active sizing) 조성물을 개시한다. 음이온성 폴리아크릴아마이드, 음이온성 전분 또는 콜로이드성 실리카를 사용하여, 사이징 조성물의 음이온성 전하 밀도가 확장될 수 있다.

미국 특허 제4,443,496호는 알칼리 실리케이트 용액 그리고 소듐 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 특정 비율로 포함하는 제제의 사용으로 핸든드 시멘트(handened cement) 또는 기질(substrates)의 표면 층의 개질 방법을 참조한다.

미국 특허 제4,559,241호는 알칼리 금속 실리케이트 그리고 아질산염의 수성 용액에 관련된다. 이 용액은 또한 나프탈렌 술포네이트로와 포름알데하이드 축합물과 같은 첨가제를 함유한다.

미국 특허 제5,595,629호는 보유 및/또는 탈수를 증진하기 위하여 슬러리에 음이온성 중합체 그리고 양이온성 중합체를 첨가하는 것을 포함하는 제지 공정에 관련된다. 이 음이온성 중합체는 분자량 500 내지 120,000의 나프탈렌 술폰산 염의 포름알데하이드 축합물을 포함한다.

미국 특허 제6,033,524호는 완성지료(furnish)에 충전 성분의 슬러리(또한 페놀성 강화제를 함유하는)를 첨가하는 것을 포함하는 제지공정의 제지 완성지료에서 충전성분의 보유 및 배수를 증가시키는 방법을 개시한다.

미국 특허 제4,772,332호는 물의 존재 하에 수용성 양이온성 물질을 카올린 점토 안료와 혼합함으로써 제조되는 적화된(bulked) 카올린 안료의 열 안정화 성분 of 에 관련된다.

미국 특허 제5,733,414호는 수용성 양이온성 중합체와 수용성 포름알데하이드 축합물 수지를 첨가하는 것을 포함하는 셀룰로오스성 현탁액으로부터 종이의 제조 공정에 관련된다.

미국 특허 제5,110414호는 고 몰 질량(molar mass) 리그닌 유도체가 물질에 첨가된 리그노셀룰로오스성 물질 제품의 제조 및 그들의 강도 그리고 내수성 특성을 개선하는 절차를 개시한다.

개선된 성능을 갖는 배수(drainage) 및 보유(retention) 보조제(aids)를 제공할 수 있다면 유익할 것이다. 우수한 저장 안정성을 갖는 보유 및 배수 보조제을 제공할 수 있다면 이것 또한 유익할 것이다. 개선된 배수 및/또는 보유 성능을 갖는 제지 공정을 제공하는 것 또한 유익할 것이다.

본원 발명은 하나 이상의 양이온성 유기 중합체와 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 음이온성 실리카-기초 입자를 포함하는 수성 실리카-함유 조성물을 첨가하는 것을 포함하는 셀룰로오스 섬유를 함유하는 현탁액으로부터 종이의 제조를 위한 공정에 관련된다. 본 발명은 또한 수성 실리카-함유 조성물 그리고 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법, 그리고 수성 실리카 함유 조성물의 용도에 관련된다.

본원 발명에 따르면, 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 실리카-기초 입자를 포함하는 수성 실리카-함유 조성물을 사용함으로써 와이어(wire)에서 셀룰로오스성 현탁액의 개선된 배수 및/또는 보유 효과을 얻을 수 있다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다. 본원 발명은 제지 기계의 속도를 증가시키고 대응되는 배수 및/또는 보유 효과를 제공하기 위하여 첨가제의 보다 낮은 투여량을 사용하는 것을 가능하게 하여, 개선된 제지 공정 및 경제적인 이득에 이르게 한다.

여기서 사용된, "배수 및 보유 보조제"라는 용어는 수성 셀룰로오스성 현탁액에 첨가되는 경우, 하나 또는 그 이상의 성분을 첨가하지 않은 경우에 비하여 보다 나은 배수 및/또는 보유를 제공하는 하나 또는 그 이상의 성분을 의미한다. 모든 타입의 스톡(stocks), 특히 고함량의 염 (고 전도성) 그리고 콜로이드성 물질을 갖는 스톡은 본원 발명에 따른 조성물의 첨가에 의하여 보다 나은 배수 그리고 보유 성능을 얻을 것이다. 개선된 배수 그리고 보유 성능은 제지공정에서 , 예를 들면 높은 정도의 백수 폐쇄(white water closure), 즉 광범위한 백수 재순환 그리고 제한된 신선한 물 공급을 갖는 공정에서중요하다.

본원 발명에 따르면, 현탁액에 하나 이상의 양이온성 유기 중합체 그리고 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 음이온성 실리카-기초 입자를 포함하는 수성 실리카-함유 조성물을 첨가하는 것을 포함하는, 셀룰로오스 섬유 그리고 선택적으로 충전재를 함유하는 현탁액으로부터 종이의 제조 공정이 제공된다. 이 조성물은 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대한 0.2:1 내지 99:1의 중량비를 가지며, 그리고 수성 실리카-함유 조성물의 총 중량에 기초하여 중량으로 0.01 %이상의 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자 그리고 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하며, 그리고 조성물이 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제(sizing agent)를 함유하지 않을 것을 조건으로 한다.

또한 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물과, 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 포함하는 음이온성 실리카-기초 입자를 포함하는 수성 실리카-함유 조성물이 제공된다. 이 조성물은 0.2:1 내지 99:1의 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대한 중량비를 가지며, 그리고 수성 실리카-함유 조성물의 총 중량에 기초하여 중량으로 0.01 % 이상의 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자와 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하고, 그리고 조성물이 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제를 함유하지 않을 것을 조건으로 한다.

또한 조성물은 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제를 함유하지 않는다는 것을 조건으로 하는, 수성 실리카-함유 조성물의 총 중량에 기초하여 중량으로 0.01 % 이상의 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자 및 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여,음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 음이온성 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 함유하는 약 5 내지 약 50%까지의 S-값을 갖는 수성 알칼리 안정화 실리카-기초 졸과 혼합함으로써 얻을 수 있는 수성 실리카-함유 조성물이 제공된다.

또한 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 실리카-기초 입자에 대한 0.2:1 내지 99:1의 중량비를 갖는, 그리고 중량으로 0.01 % 이상의 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자 및 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기위하여, 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제가 없는 조건에서 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 약 5 까지 약 50%의 S-값을 가지며 음이온성 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 함유하는 수성 알칼리 안정화된 실리카-기초 졸과 혼합하는 것을 포함하는 조성물을 함유하는 수성 실리카의 제조방법이 제공된다.

또한 중량으로 0.01 % 이상의, SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자 및 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여, 20 mS/cm 미만의 전도성을 갖는 수성 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 용액과 실리카-기초 입자를 함유하는 수성 알칼리 안정화된 졸을 혼합하는 것을 포함하는 조성물을 함유하는 수성 실리카의 제조방법이 제공된다.

또한 중량으로 0.01 % 이상의, SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자 및 나프탈렌술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여 수성 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 용액을 탈염하고 , 탈염된 수성 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 용액을 수성 알칼리 안정화된 졸 함유하는 실리카-기초 입자와 혼합하는 것을 포함하는 조성물을 함유하는 수성 실리카의 제조방법이 제공된다.

또한 중량으로 0.01 % 이상의 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자 그리고 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여, 셀룰로오스-반응성 사이징제가 존재하지 않는 상태에서 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 음이온성 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 함유하며 약 5 까지 약 50%의 S-값을 갖는 수성 알칼리 안정화 실리카-기초 졸과 혼합하는 것을 포함하는 조성물을 함유하는 수성 실리카의 제조방법이 제공된다.

또한 본 발명에 따른 방법으로 얻을 수 있는 수성 실리카-함유 조성물이 제공된다.

본 발명은 또한 본 발명의 수성 실리카-함유 조성물을 펄프 및 종이의 생산과 물 정제에서 응집제로서 사용하는 것에 관련된다.

본원 발명에 따른 종이의 제조 공정은 현탁액에 하나 이상의 양이온성 유기 중합체 그리고 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 실리카-기초 입자를 포함하는 수성 실리카-함유 조성물을 첨가하는 것을 포함한다.

여기서 사용된 "음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물" 이라는 용어는 하나 또는 그 이상의 나프탈렌 술폰산 또는 그들의 염과 포름알데하이드의 축합 중합에 의하여 얻어지는 중합체의 그룹을 나타낸다.

나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물은 알칼리 금속 그리고 알칼리 토금속 수산화물(예를 들면 소듐 하이드록사이드), 암모니아 또는 아민(예를 들면 트리에틸아민)과 같은 염기와 반응하여 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 암모늄 반대 이온을 생성한다.

음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물은 약 500 이상의 분자량, 적절하게는 약 1,000이상의 분자량을 갖는다. 상한은 임계적이지 않으며 1,000,000까지 가능하고, 보통 300,000까지, 적절하게는 150,000까지 그리고 바람직하게는 60,000 까지 이다.

본 발명에 따른 공정에 사용된 수성 실리카-함유 조성물은 또한 음이온성 실리카-기초 입자, 즉 SiO2에 기초한 입자, 바람직하게는 동종중합체 그리고 공중합체 모두를 포함하는 규산의 중합에 의하여 형성된 것을 포함한다. 선택적으로 실리카-기초 입자는 변형될 수 있으며 수성 상 및/또는 실리카-기초 입자에 존재할 수 있는 다른 원소, 예를 들면 아민, 알루미늄 및/또는 붕소를 함유한다.

적절한 실리카-기초 입자의 예시는 콜로이드성 실리카, 콜로이드성 알루미늄-개질된 실리카 또는 알루미늄 실리케이트, 그리고 다른 타입의 폴리규산 그리고 그들의 혼합물, 이들의 단독으로 또는 다른 타입의 음이온성 실리카-기초 입자와 조합한 것을 포함한다. 이 기술분야에서, 폴리규산은 또한 중합체 규산, 폴리규산마이크로겔, 폴리실리케이트 그리고 폴리실리케이트 마이크로겔로서 지칭되며, 이들은 모두 여기서 사용되는 폴리 규산이라는 용어에 포함된다. 이 타입의 알루미늄-함유 화합물은 통상적으로 콜로이드성 알루미늄-개질된 실리카 그리고 알루미늄 실리케이트를 포함하는 폴리알루미노실리케이트 마이크로겔 그리고 폴리알루미노실리케이트를 지시한다.

음이온성 실리카-기초 입자는 콜로이드 범위의 입자 크기, 즉 콜로이드성 실리카-기초 입자인 것이 바람직하다. 이 콜로이드성 상태는 중력에 의하여 영향 받지 않을 만큼 충분히 작은 그러나 전형적인 용액의 속성으로부터 현저한 편차를 보이지 않을 정도로 충분히 큰, 즉 평균 입자 크기가 현저하게 1μm 미만인 입자를 포함한다. 음이온성 실리카-기초 입자는 적절하게는 이하 약 50 nm, 바람직하게는 이하 약 20 nm 그리고 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 50 nm, 가장 바람직하게는 1 nm 까지 약 10 nm의 평균 입자 크기를 갖는다. 실리카 화학에서 전통적으로, 입자 크기는 집합된 또는 비-집합된 근본적(primary) 입자의 평균 크기를 지시한다. 적절하게는, 본 발명의 수성 실리카-함유 조성물의 실리카-기초 입자는 선택적으로 보통은 비-집합된 것, 또는 단순 분산(monodisperse), 실리카-기초 입자와 조합된, 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 포함한다.

적절하게는 실리카-기초 입자는 50 ㎡/g보다 큰, 바람직하게는 100 ㎡/g보다 큰 비표면적을 갖는다. 비표면적은 1700 ㎡/g까지, 바람직하게는 1300 ㎡/g까지 일 수 있으며, 보통 300 내지 1300 ㎡/g, 바람직하게는 500 내지 1050 ㎡/g이다. 비표면적은 Sears, Analytical Chemistry 28(1956), 12, 1981-1983 또는 미국 특허 제5,176,891에 개시된 방법에 따라 NaOH로 적정하여 측정될 수 있다. 주어진 면적은 그러므로 입자의 평균 비표면적을 나타낸다.

본 발명에 따른 공정에서 사용된 수성 실리카-함유 조성물은 0.2:1 내지 99:1, 적절하게는 0.2:1 내지 90:1, 바람직하게는 0.25:1 내지 85:1 범위의 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 SiO₂로 계산된 음이온성 실리카-기초 입자에 대한 중량비를 갖는다. 수성 실리카-함유 조성물의 총 중량에 대하여 계산된, 수성 실리카-함유 조성물에 함유된 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 그리고 SiO₂로 계산된 음이온성 실리카기초 입자의 총 중량은 중량으로 0.01% 이상이다. 적절하게는 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 SiO₂로 계산된 음이온성 실리카-기초 입자의 농도는 중량으로 1 내지 45% , 바람직하게는 중량으로 2 내지 35 %, 가장 바람직하게는 중량으로 5 내지 30% 범위 내이다.

이 수성 실리카-함유 조성물은 0.1 meq/g 이상의 음이온성 전하 밀도를 가지며, 보통 전하는 0.1 내지 6 meq/g, 적절하게는 0.1 내지 5 meq/g, 바람직하게는 0.2 내지 4 meq/g, 그리고 가장 바람직하게는 0.2 내지 3.5 meq/g의 범위 이내이다.

본 발명에 따른 수성 실리카-함유 조성물은 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제를 함유하지 않는다. 실질적으로 중량으로 10% 이하, 적절하게는 5% 미만, 바람직하게는 중량으로 1% 미만의 셀룰로오스-반응성 사이징제가 수성 실리카-함유조성물에 존재한다. 가장 바람직하게는 수성 실리카 함유 조성물 내에 셀룰로오스-반응성 사이징제가 전혀 존재하지 않는다.

본원 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 수성 실리카-함유 조성물은 실질적으로 아질산염을 함유하지 않는다. 실질적으로 중량으로 10% 이하, 적절하게는 5%미만, 바람직하게는 중량으로 1% 미만의 아질산염이 수성 실리카-함유 조성물에 존재한다. 가장 바람직하게는 수성 실리카-함유 조성물에 셀룰로오스-반응성 사이징제가 존재하지 않는다. 즉 이 조성물에는 아질산염이 없다. "아질산염(nitrite)"이라는 용어는 암모늄, 리튬, 칼륨, 소듐, 칼슘, 그리고 마그네슘의 아질산염과 같은 모든 아질산염을 포괄한다.

본원 발명은 또한 수성 -실리카-함유 조성물의 제조방법에 관련된다. 두 성분은 바람직하게는 함께 교반(stirred)된다. 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물은 실리카-기초 입자를 함유하는 수성졸에 첨가될 수 있으며 또는 실리카-기초 입자가 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 함유하는 수성-용액에 첨가될 수 있다. 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물과 실리카-기초 입자를 혼합하기 전에, 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물의 수성용액은 탈염되거나 또는 탈이온화 될 것이다. 탈염화 또는 탈이온화는 투석, 막 여과, 울트라-여과, 역삼투 또는 이온 교환 등과 같은 방법으로 수행될 수 있다. 탈염화 또는 탈이온화가 울트라-여과 또는 투석을 사용함으로써 수행되는 것이 바람직하다.

실리카-기초 입자와 혼합되는 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드축합물은 전술한 속성을 가지며 그리고 10%의 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물의 함량에서 측정된 30 mS/cm 미만, 적절하게는 25 mS/cm 미만, 바람직하게는 20 mS/cm 미만, 그리고 가장 바람직하게는 15 mS/cm 미만의 전도성을 갖는다. 10%의 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물의 함량에서 측정된 전도성은 보통 1mS/cm 이상, 적절하게는 이상 3 mS/cm, 그리고 바람직하게는 5 내지 15 mS/cm이다.

음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물과 혼합되는 실리카-기초 입자, 바람직하게는 음이온성인 실리카-기초 입자는 전술한 속성을 갖는다. 적절하게는 실리카-기초 입자는 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물과 혼합 전에 졸, 바람직하게는 알칼리 안정화된 졸에 함유된다.

이 졸은 5 내지 50%, 바람직하게는 8 내지 45%, 그리고 가장 바람직하게는 10 내지 30%의 S-값을 갖는다. S-값의 계산 및 측정은 Her & Dalton in J. Phys. Chem. 60(1956), 955-957에 설명된 바에 따라 수행될 수 있다. S-값은 집합체 또는 마이크로겔 형성의 정도를 나타내며, 보다 낮은 S-값은 보다 높은 정도의 집단화(aggregate)를 나타낸다. 적절하게는, 실리카-기초 입자는, 선택적으로 보통 비-집합된, 또는 단순 분산(monodisperse), 실리카-기초 입자와 조합하여, 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 포함한다.

적절하게는 실리카기초 입자는 60 미만, 보통 5 내지 60, 그리고 바람직하게는 8 내지 55의 Si₂O:Na₂O 몰비를 갖는다.

음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물은 보통 0.2:1 내지 99:1, 적절하게는 0.2:1 내지 90:1, 바람직하게는 0.25:1 내지 85:1 범위의 중량비로 실리카-기초 입자와 혼합된다.

이들 방법으로 제조된 생성물은 개선된 저장 안정성을 나타내며 그러므로 저장 시 보다 나은 배수 및 보유 보조제 성능을 나타낸다.

전술한 방법의 혼합 절차는 적절하게는 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제가 없는 상태에서 수행된다. 실질적으로 중량으로 1O%이하, 적절하게는 미만 5%, 바람직하게는 미만 1 % 중량으로 셀룰로오스-반응성 사이징제가 존재한다. 가장 바람직하게는 셀룰로오스 반응성 사이징제가 존재하지 않는다.

본원 발명은 또한 수성 셀룰로오스 섬유를 함유하는 현탁액으로부터 종이의 제조 공정에 관련된다. 이 공정은 현탁액에 본 발명의 양이온성 유기 중합체 그리고 수성 실리카-함유 조성물을 첨가하는 것을 포함한다. 본 발명에 따른 양이온성 유기 중합체는 선형(linear), 가지형(branched) 또는 가교된 형태일 수 있으며, 바람직하는 이 양이온성 중합체 수용성이거나 물-분산성(dispersible)이다.

적절한 양이온성 중합체의 예시는 합성 유기 중합체, 예를 들면 단계-성장 중합체 그리고 연쇄-성장 중합체, 그리고 예를 들면 다당체와 같은 천연 원료로부터 유도된 중합체를 포함한다.

적절한 양이온성 합성 유기 중합체의 예시는 아크릴레이트- 그리고 아크릴아마이드-기초 중합체와 같은 비닐 첨가 중합체, 그리고 양이온성 폴리(디알릴 디메틸 암모늄 염화물), 양이온성 폴리에틸렌 이민, 양이온성 폴리아민, 폴리아미도아민 그리고 비닐아마이드-기초 중합체, 멜아민-포름알데하이드 그리고 유레아-포름알데하이드 수지를 포함한다.

적절한 다당체의 예시는 전분, 구아 검, 셀룰로오스, 키틴, 키토산, 글리칸, 갈락탄, 글루칸, 잔탄 검, 펙틴, 만난, 덱스트린을 포함하며, 바람직하게는 전분 그리고 구아 검이다. 적절한 전분의 예시는 감자, 옥수수, 밀, 타피오카, 쌀, 나종 옥수수, 보리, 등을 포함한다.

양이온성 전분과 양이온성 아크릴아마이드-기초 중합체는 본 발명에 따른 바람직한 중합체이며, 그들은 단독으로, 함께 또는 다른 중합체와 함께 사용될 수 있다. 특히 바람직한 것은 양이온성 전분과 그리고 하나 이상의 방향족 그룹을 갖는 양이온성 아크릴아마이드-기초 중합체이다.

양이온성 유기 중합체는 그들에 부착된 하나 또는 그 이상의 소수성 그룹을 보유할 수 있다. 소수성 그룹은 방향족 그룹, 방향족 그룹을 포함하는 그룹 또는 비-방향족 그룹을 포함하며, 바람직하게는 소수성 그룹은 방향족 그룹을 포함한다. 이 소수성 그룹은 예를 들면 질소 또는 산소와 같은 헤테로 원자에 부착될 수 있으며, 질소는 선택적으로 하전되며, 이것은 그 후 예를 들면 원자간 결합(chain of atom)을 통하여 중합체의 주 사슬에 부착될 수 있다. 이 소수성 그룹은 2개 이상 그리고 보통 3개 이상의 탄소 원자, 적절하게는 3 내지 12, 그리고 바람직하게는 4 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다. 이 소수성 그룹은 적절하게는 탄화수소 체인이다.

이 시스템의 양이온성 중합체의 건조 펄프 및 선택적인 충전재의 건조 물질에 기초하여 계산된 적절한 투여량은 0.01 내지 50 kg/t [kg/tonne, "미터 톤(metric ton")], 바람직하게는 0.1 내지 30 kg/t 그리고 가장 바람직하게는 1 내지 15 kg/t이다.

음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 그리고 음이온성 실리카-기초 입자로서 계산된, 이 시스템의 전술한 수성 실리카-함유 조성물의, 건조 펄프 및 선택적인 충전재의 건조물질에 기초하여 고려된 적절한 투여량은 0.01 내지 15 kg/t, 바람직하게는 0.01 내지 10 kg/t이며, 바람직하게는 0.05 내지 5 kg/t이다.

전통적인 타입의 적절한 미네랄 충전재가 본 발명에 따른 수성 셀룰로오스성 현탁액에 첨가될 수 있다. 적절한 충전재의 예시는 카올린, 고령토, 이산화티탄, 깁스, 탈크 그리고 천연 그리고 호분, 그라운드 마블 그리고 침전된 탄산칼슘 (PCC)과 같은 합성 탄산칼슘을 포함한다.

더욱이, 예를 들면 음이온성 트래쉬 캐쳐[trash catchers] (ATC), 습윤지력증강제(wet strength agents), 건조지력증강제(dry strength agents), 광학브라이트닝제(optical brightening agents), 염료, 알루미늄 화합물, 등의 제지에서의 전통적인 첨가제도 물론 본 발명에 따른 화학물질과 조합하여 사용될 수 있다. 적절한 알루미늄 화합물의 예시는 알룸, 알루미네이트, 알루미늄 염화물, 알루미늄 나이트레이트, 그리고, 폴리알루미늄 염화물, 폴리알루미늄 황산염, 염화물 및/또는 황산염 이온을 함유하는 폴리알루미늄 화합물, 폴리알루미늄 실리케이트 황산염과 같은 폴리알루미늄 화합물, 그리고 그들의 혼합물을 포함한다. 폴리알루미늄 화합물은 또한 염화물 이온 이외의 다른 음이온, 예를 들면 황산, 인산, 또는 구연산그리고 옥살산과 같은 유기산의 음이온을 함유한다. 본 발명의 공정에 알루미늄 화합물이 적용되는 경우, 대개 바람직하게는 중합체 성분 그리고 마이크로- 또는 나노-입자성 물질 전에 스톡에 첨가한다. 알루미늄 함유 화합물의 적절한 첨가 수준은 건조 펄프 및 선택적인 충전재에 기초하여 A1₂0₃로 계산하여 0.001 kg/t 이상, 바람직하게는 0.01 내지5 kg/t, 그리고 보다 바람직하게는 0.05 내지 1 kg/t이다.

적절한 음이온성 트래쉬 캐처의 예시는 양이온성 폴리아민, 4차 아민의 중합체 또는 공중합체, 또는 알루미늄 함유 화합물을 포함한다.

본 발명의 공정은 종이의 제조에 사용된다. 여기서 사용된 "종이"라는 용어는 단순히 종이와 종이 제품뿐만 아니라 예를 들면 보드(board) 그리고 종이보드, 그리고 그들의 생성물과 같은 다른 웹-유사(web-like) 제품을 포함한다. 본 발명은 특히 예를 들면 화인(fine) 종이, 신문지, 저중량 코팅 종이, 수퍼 캘린더 종이 그리고 티슈와 같은 150 g/㎡ 이하, 바람직하게는 100 g/㎡ 이하의 그램을 갖는 종이의 제조에 유용하게 사용된다.

이 공정은 목재(wood)를 함유하는 그리고 목재를 함유하지 않는(woodfree) 모든 타입의 스톡으로부터 종이의 제조에 사용될 수 있다. 셀룰로오스 함유 섬유그리고 현탁액의 다른 타입의 현탁액은 건조 물질에 기초하여 적절하게는 그러한 섬유를 중량으로 바람직하게는 50% 이상, 그리고 25% 이상을 함유하여야 한다. 이 현탁액은 경재(hardwood) 그리고 연재(softwood)로 부터의 목재-함유 황산염, 아황산염(sulphite) 그리고 오르가노솔브(organosolv) 펄프와 같은 화합적 펄프 또는열기계적 펄프, 화학-열기계적 펄프, 리파이너(refiner) 펄프 그리고 쇄목(groundwood) 펄프와 같은 기계적 펄프로 부터의 섬유를 포함하며, 또한 재생 펄프, 선택적으로는 탈-잉크(de-inked) 펄프, 그리고 그들의 혼합물에 기초할 수 있다. 바람직하게는 스톡은 고함량의 염을 가지며 그러므로 고 전도성인 목재-함유 스톡이다.

본원 발명에 따른 화학물질은 전통적인 방식으로 그리고 어떤 순서로도 수성 셀룰로오스성 현탁액, 또는 스톡에 첨가될 수 있다. 수성 실리카-함유 조성물을 첨가하기 전에 양이온성 중합체를 스톡에 첨가하는 것이 보통 바람직하다. 반대의 첨가순서 역시 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는 펌핑(pumping), 혼합, 세정(cleaning), 등으로부터 선택될 수 있는 전단(shear) 단계 전에 양이온성 중합체를 첨가하고 전단 단계 후에 수성 실리카-함유 조성물을 첨가한다.

수성 실리카-함유 조성물은 음용수의 제조를 위한 물의 처리 또는 예를 들면 호수와 같은 물의 환경적 처리에 응집제로서 사용될 수 있다. 이 조성물은 또한 폐수 또는 폐 슬러지의 처리에 응집제로서 사용될 수 있다.

본 발명은 이하에서 더욱 상세히 설명되나, 이는 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 다른 설명이 없는 한, 부(Parts) 그리고 %는 각각 중량으로 부 그리고 중량 %를 지시하며, 모든 용액은 수성이다. 단위는 미터이다.

실시예 1

본 발명에 따른 수성 실리카-함유 조성물의 테스트 샘플은 완화한 교반(moderate stirring) 하에서 구별되는 투여량을 갖는 실리카-기초 입자를 함유하는 실리카 졸과 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 (NSF)의 수성 용액을 혼합함으로써 제조되었다. 대조 샘플 또한 테스트 샘플과 동일한 조건 하에서 제조되었다. NSF의 한 샘플은 울트라-여과 되었으며 얻어진 생성물은 (NSF Ⅰ)중량으로 12%의 농도를 가졌다. 그리고 이 샘플은 중량으로 5%의 농도로 희석되었으며 그리고 12 mS/cm의 전도성을 가졌다. NSF의 다른 샘플은 투석되었으며 얻어진 생성물은 (NSF Ⅱ) 중량으로 12%의 농도를 가졌고 이 샘플은 중량으로 5%의 농도로 희석되었으며 12 mS/cm의 전도성을 가졌다. 처리되지 않은 NSF의 샘플 (NSF Ⅲ)은 중량으로 5%의 농도로 희석되었으며 25 mS/cm의 전도성을 가졌다. 실시예에서 모든 전도성은 NSF 중량으로 10%의 농도에서 측정되었다. 이하의 실시예에서 사용된 실리카는 이하 표에서 정의된다.

표 1

실리카 I

미국 특허 제5,447,604호 개시된 타입의, 10의 SiO₂:Na₂O 몰비, 870 ㎡/g의 비표면적, 35%의 S-값 그리고 중량으로 10.0%의 실리카를 보유하는 실리카 졸.

실리카 Ⅱ

미국 특허 제5,603,805호에 개시된 타입의, 45의 SiO₂:Na₂O 몰비, 850 ㎡/g 비 표면적, 0.25% A1₂0₃의 정도로 소듐 알루미네이트로 개질된 알루미늄, 20%의 S-값 그리고 중량으로 8.0%의 실리카 함량을 갖는 실리카 졸.

실리카 Ⅲ

3.4의 SiO₂:Na₂O 몰비, 중량으로 15%의 실리카 함량을 갖는 물유리(water glass)와 중량으로 6.0%의 실리카 함량을 갖는 폴리규산(PSA)을 혼합함으로써 얻어지는, 미국 특허 제6,083,997호에 개시된 타입의, 17의 SiO₂/Na₂O 몰비를 갖는 실리카 졸.

실시예 2

다음의 실시예에서 구별되는 투여 용량의 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 실리카-기초 입자의 테스트 샘플은 배수제(drainage agent)로서 이 조성물의 성능을 평가하기 위하여 테스트 스톡에 첨가되었다. 배수 성능은 스웨덴의 Akribi사(社)의 DDA (Dynamic drainage Analyser)에 의하여 측정되었다. DDA는 마개(plug)를 제거하고 진공을 와이어의 스톡이 있는 곳과 반대편에 제공하면 정해진 부피의 스톡의 와이어를 통한 배수 시간을 측정하다.

실시예에서, 양이온성 중합체가 본 발명에 따른 수성 실리카-함유 조성물 또는 음이온성 대조물 전에 스톡에 첨가되었다.

테스트 샘플은 다른 비율을 갖는 NSF Ⅱ와 실리카 I의 혼합물로부터 제조된다. ; 그리고 이들은 목재 함유 스톡이며 pH 7.6, 전도성 5.0 mS/cm, 그리고 1.43 g/l의 농도를 갖는 테스트 스톡에서 시험되었다. 이 스톡은 배플된 용기(baffled jar)에서 1500 rpm의 속도로 테스트 내내 교반되었다.

테스트에서, 3-클로로 하이드록시프로필 디메틸 벤질 암모늄 염화물으로 본래의 감자 전분을 4차화(quarternisation) 함으로써 얻어지는 0.5%의 질소 함량을 갖는 양이온성 감자 전분인 양이온성 전분 (C 1) 20 kg/t (20 kg/tonne)이 스톡에 첨가되었으며, 30초간 교반한 후 음이온성 혼합물을 첨가하고 15초간 교반한 다음 배수되었다.

대조물로서 실리카 I이 사용되었다. 모든 샘플은 테스트 전에 0.5%의 고체로 희석되었다. 비율과 결과가 표 2에 요약되어 있다.

표 2

실시예 3

테스트 샘플은 NSF Ⅱ 그리고 실리카 Ⅱ로 제조되었다. 대조물로서 실리카 Ⅱ가 사용되었다. 모든 샘플은 배수 평가 전에 0.5% 고체로 희석되었다. 배수 평가는 실시예 2에서와 같이 동일한 스톡 및 20 kg/t의 C 1으로 수행되었다. 비율과 결과가 표 3에 요약되어 있다.

표 3

실시예 4

테스트 샘플은 NSF I 및 실리카 I로부터 제조되었다. 실리카 I은 대조물로서 사용되었다. 샘플은 0.5% 고체로 희석되고 배수 테스트는 실시예 1과 같이 수행되었다. 테스트 스톡에 20kg/t의 C 1이 첨가되었다. 스톡은 전도성 of 5.0 mS/cm의 전도성, 1.52 g/l의 농도 pH = 7을 갖는 목재 함유 스톡이었다. 비율 및 탈수 시간이 표 4에 요약되어 있다.

표 4

실시예 5

테스트 샘플은 NSF I 그리고 실리카 I로부터 제조되었다. 실리카 I는 대조물로서 사용되었다. 제조 절차는 전술한 실시예들과 동일하였다. 목재 함유 스톡의 전도성은 0.5 mS/cm이었다. C 1의 용량은 모든 테스트에서 30kg/t이었다. 배수 time for 단독으로 첨가된 양이온성 전분의 배수 시간은 22 초였다. 비율 그리고 탈수 시간은 표 5에 요약되어 있다.

표 5

실시예 6

테스트 샘플은 NSF I과 실리카 I로부터 제조되었다. 대조물로서 실리카 I가 사용되었다. 스톡은 목재를 함유하며 5.0 mS/cm의 전도성, 1.52 g/l의 농도 그리고 pH = 7.8를 갖는 것이었다. 스톡에 아크릴아마이드 (90 mol%)와 아크릴옥시에틸--디메틸-벤질 암모늄 클로라이드 (10 mol%)를 중합함으로써 제조되며, 분자량 약 6,000,000을 갖는 양이온성 폴리아크릴아마이드 (C-PAM) 3 kg/t가 테스트의 초기에 첨가되었다. 30초 동안 교반 후, NSF I 및 실리카 I의 조성물이 첨가되고 15초 동안 교반 후 배수하였다. 스톡에 첨가 전에 NSF I 및 실리카 I 조성물은 0.5%의 고체로 희석되었으며, C-PAM은 0.1% 고체로 희석되었다. 비율 및 탈수 시간은 표 6에 요약되어 있다.

표 6

실시예 7

NSF Ⅲ 그리고 실리카 I의 조성물, 그리고 NSF Ⅲ 및 실리카 Ⅲ의 조성물의 테스트 샘플이 제조되었다. 샘플의 배수 평가는 전술한 실시예와 같이 전도성 5.0 mS/cm을 갖는 고 전도성 스톡에서 수행되었다. C 1은 스톡에 20 kg/t의 용량으로 첨가되었다. 비율과 그리고 탈수 시간은 표 7에 요약되어 있다.

표 7

이들 결과는 본 발명에 따른 수성 실리카-함유 조성물이 개선된 배수 속성을 갖는다는 것을 나타낸다.

실시예 8

NSF I 및 실리카 I 조성물, 그리고 NSF Ⅲ 그리고 실리카 Ⅲ 조성물의 테스트 샘플이 제조되었다. 대조물로서 실리카 I 그리고 실리카 Ⅲ가 사용되었다. 배수 평가는 전술한 실시예와 같이 전도성 5.0 mS/cm을 갖는 고 전도성 스톡에서 수행되었다. C 1은 20 kg/t의 용량으로 스톡에 첨가되었다. 탈수시간은 표 8에 요약되어 있다.

표 8

이들 결과는 본 발명에 따른 수성 실리카-함유 조성물이 개선된 배수 속성을 갖는다는 것을 보여준다.

실시예 9

유중수(water-in-oil) 에멀션 형태의 약 30 mole-% 음이온성 그룹을 함유하는, MW 약 10 내지 20 million의, 고분자량 음이온성 폴리아크릴아마이드 (A-PAM)가 전화되고(inverted) 물로 0.1 %의 농도로 희석되었다. A-PAM은 0.1% 실리카 I와 2:1, 1:1 그리고 0.5:1의 A-PAM 대 실리카I의 세 가지 다른 비율과 혼합되었다. NSF Ⅲ 그리고 실리카 Ⅲ 조성물(a)은 희석된 물유리 (15% SiO₂그리고 SiO₂/Na₂O비율은 = 3.4)를 NSF Ⅲ (30% 물 용액으로서)에 교반 하에 첨가함으로써 제조되었다.

이 혼합물에 폴리규산이 pH 2.5의 6.0 % SiO₂의 농도로 20분 동안 교반 하에서 첨가되었다. 폴리규산은 희석된 수소 포화된, 강한 양이온성, 이온 교환 수지로 충전된 컬럼을 통과시킨 물유리로부터 제조되었다.

NSF Ⅲ/실리카 Ⅲ (b) 혼합물은 NSF Ⅲ를 폴리규산과 5분 동안 교반 하에서 혼합하여 제조되었으며, 그 후 이 혼합물은 20분 동안 교반 하에서 물유리에 첨가되었다.

이 실시예에서 샘플의 배수 평가는 고 전도성 스톡 (5.0 m S/cm)에서 수행되었다. 본래의 감자 전분을 3-클로로 하이드록시프로필 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드로 4차화(quarternisation)시킴으로서 얻어지는 질소 함량 0.7%의 양이온성 감자 전분인 양이온성 전분(C 2)이 음이온성 혼합물 전에 스톡에 첨가되었다. C 2는 12 kg/t의 용량으로 첨가되었다. 다음의 탈수 시간이 얻어졌다. :

표 9

실시예 10

NSF 그리고 실리카의 구별되는 혼합물의 저장 안정성이 측정되었다. 수성 조성물을 형성하기 위하여 실리카와 혼합 전에 NSF의 샘플은 울트라여과 (NSF 1)에 의하여 탈염되어 중량으로 10% 고체에서 측정된 전도성 12 mS/cm으로 되었다. 처리되지 않은 NSF Ⅲ가 비교를 위하여 실리카와 혼합되었다. 모든 얻어진 수성 조성물, 그리고 대조물 샘플이 다음의 절차에 따라 저장되었다.

냉장고에서 9주 : 그 후

40℃의 오븐에서 3주;

60℃ 오븐에서 1주; 그리고

80℃ 오븐에서 6주.

총 저장 시간은 20주 이었다. 테스트 샘플의 저장 시간은 표 10에 요약되어있다.

표 10

겔 형성이 없는 샘플은 겔 형성 샘플보다 우수한 안정성을 나타내며, 그들은 심지어 점성의 증가도 나타내지 않았다.

실시예 11

NSF Ⅲ / 실리카 I의 혼합물 그리고 NSF Ⅲ / 실리카 Ⅲ의 혼합물의 테스트 샘플이 제조되었다. 대조물로서 실리카 Ⅲ가 사용되었다. 샘플의 DDA 평가는 전도성 5.0mS/cm를 갖는 고 전도성 스톡에서 수행되었다. C 1이 20 kg/t의 용량으로 스톡에 첨가되었다. 탈수 시간은 표 11에 요약되었다.

표 11

이 결과들은 실리카 I 함유 혼합물이 실리카 Ⅲ에 비하여 개선된 탈수 시간을 갖는다는 것을 나타낸다. 실리카 I은 알칼리 안정화된 실리카 졸이다.

Claims

현탁액에 하나 이상의 양이온성 유기 중합체와 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 음이온성 실리카-기초 입자를 포함하는 수성 실리카-함유 조성물을 첨가하는 것을 포함하며, 이 조성물은 0.2:1 내지 99:1의 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대한 중량비를 가지며, 수성 실리카-함유 조성물의 총 중량에 기초하여 중량으로 0.01 % 이상의 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자를 함유하고, 이 조성물은 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제를 함유하지 않는 것을 조건으로 하는, 셀룰로오스 섬유 및 선택적으로 충전재를 함유하는 현탁액으로부터 종이의 제조 공정.
제 1항에 있어서, 음이온성 실리카-기초 입자는 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 포함하는 종이의 제조 공정.
제 1항 또는 제2항에 있어서, 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물은 20 mS/cm 미만의 전도성을 갖는 종이의 제조 공정.
제 3항에 있어서, 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물은15 mS/cm미만의 전도성을 갖는 종이의 제조 공정.
전 항 중 어느 한 항에 있어서, 수성 실리카-함유 조성물은 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물이 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대하여 0.2:1 내지 90:1의 중량비를 갖는 종이의 제조 공정.
전 항 중 어느 한 항에 있어서, 음이온성 실리카기초 입자는 300 내지 1300 ㎡/g의 비표면적을 갖는 종이의 제조 공정.
전 항 중 어느 한 항에 있어서, 양이온성 유기 중합체는 양이온성 전분 또는 양이온성 폴리아크릴아마이드인 종이의 제조 공정.
전 항 중 어느 한 항에 있어서, 양이온성 유기 중합체는 하나 이상의 방향족 그룹을 갖는 종이의 제조 공정.
제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 따른 수성 실리카-함유 조성물의 펄프와 종이의 제조 그리고 물 정제에 있어서 응집제로서의 용도.
음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물과 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 포함하는 음이온성 실리카-기초 입자를 포함하며, 이 조성물은 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대한 0.2:1 내지 99:1의 중량비를 가지며, 그리고 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물과 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자를 수성 실리카 함유 조성물의 총 중량에 기초하여 중량으로 0.01 % 이상의 용량으로 함유하고, 이 조성물은 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제를 함유하지 않는 것을 조건으로 하는 수성 실리카-함유 조성물.
조성물은 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제를 함유하지 않는다는 것을 조건으로 하며, 수성 실리카-함유 조성물의 총 중량에 기초하여 중량으로 0.01 % 이상의 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자를 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여, 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 약 5 내지 약 50%까지의 S-값을 가지며 음이온성 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 함유하는 수성 알칼리 안정화된 실리카-기초 졸과 혼합하여 얻는 수성 실리카-함유 조성물.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물은 15mS/cm미만의 전도성을 갖는 수성 실리카-함유 조성물.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 수성 실리카-함유 조성물은 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대한 0.2:1 내지 90:1의 중량비를 갖는 수성 실리카-함유 조성물.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 실리카-기초 입자는 300 내지 1300 ㎡/g의 비표면적을 갖는 수성 실리카-함유 조성물.
나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 대 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대한 0.2:1 내지 99:1의 중량비를 가지며, 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자를 중량으로 0.01% 이상의 용량으로 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여, 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제가 없는 상태에서 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 약 5 내지 약 50%까지의 S-값을 가지며 음이온성 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 함유하는 수성 알칼리 안정화된 실리카-기초 졸과 혼합하는 것을 포함하는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자를 중량으로 0.01 % 이상의 용량으로 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여, 20mS/cm 미만의 전도성을 갖는 수성 음이온성 나프탈렌 술포네이트포름알데하이드 축합물 용액과 실리카-기초 입자를 함유하는 수성 알칼리 안정화 졸을 혼합하는 것을 포함하는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 그리고 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자를 중량으로 0.01 % 이상의 용량으로 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여, 수성 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 용액의 탈염하는 것, 탈염된 수성 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 용액을 수성 알칼리 안정화 졸 함유 실리카기초 입자와 혼합하는 것을 포함하는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물 및 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자를 중량으로 0.01 % 이상의 용량으로 함유하는 수성 실리카-함유 조성물을 제공하기 위하여, 실질적으로 셀룰로오스-반응성 사이징제가 존재하지 않는 상태에서 음이온성 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물을 약 5 내지 약 50%까지의 S-값을 가지며 음이온성 집합된 또는 마이크로겔 형성된 실리카-기초 입자를 함유하는 수성 알칼리 안정화된 실리카-기초 졸과 혼합하는 것을 포함하는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
제 15항, 16항, 17항 또는 18항 중 어느 한 항에 있어서, 음이온성 나프탈렌술포네이트 포름알데하이드 축합물은 15 Ms/cm미만의 전도성을 갖는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
제 15항, 16항, 17항 또는 18항 중 어느 한 항에 있어서, 수성 실리카 함유 조성물은 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물의 SiO₂로 계산된 실리카-기초 입자에 대한 0.2:1 내지 90:1의 중량비를 갖는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
제 15항, 16항, 17항 또는 18항 중 어느 한 항에 있어서, 실리카-기초 입자는 300 내지 1300 ㎡/g의 비표면적을 갖는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
제 16항 또는 17항에 있어서, 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물의 음이온과 혼합하기 전에 졸은 5 내지 50%의 S-값을 가지는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.
제 15항, 16항, 17항 또는 18항 중 어느 한 항에 있어서, 나프탈렌 술포네이트 포름알데하이드 축합물의 음이온과 혼합하기 전에 졸은 8 내지 45%의 S-값을 갖는 수성 실리카-함유 조성물의 제조방법.