KR840000375B1 - 4급 암모늄 중합체, 비이온 및(또는) 양이온 비닐-부가 중합체, 및 비이온 및(또는) 양이온 계면활성제의 수용성 혼합물 - Google Patents

4급 암모늄 중합체, 비이온 및(또는) 양이온 비닐-부가 중합체, 및 비이온 및(또는) 양이온 계면활성제의 수용성 혼합물 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

4급 암모늄 중합체, 비이온 및(또는) 양이온 비닐-부가 중합체, 및 비이온 및(또는) 양이온 계면활성제의 수용성 혼합물
본 발명은 중합체의 수용성 혼합물, 그의 제법, 및 탈수를 증진시키고, 섬유, 염료, 안료, 충전제, 전분 및 검을 보지하고, 강도를 증가시키기 위하여 펄프 및 종이 공업에 있어서 이들 중합체 혼합물의 용도에 관한 것이다. 이외에, 상술한 중합체는 하수오니의 탈수에 유용하며 광석처리 공정에 있어서 광물의 분리는 물론 종이와 판지의 사이징에 있어서 전도성 종이의 제조에 수지로서 유용하다. 특히 본 발명의 중합체의 혼합물은 아미노 에피클로로 허드린 축합 중합체 또는 이오넨중합체, 고분자량의 비이온 및(또는) 양이온 비닐-부가 중합체, 및 비이온 및(또는) 양이온 계면활성제에 극한된 4급 암모늄 중합체로 구성된다.
또한 본 발명의 중합체 혼합물은 물의 정제 및 폐물처리용 응결제로서 수용성 접착형성을 증진시키고, 직물에 있어서 염색성 및 색-견뢰도를 증진시키고, 직물에 대한 방수 및 방염가공의 접착을 증가시키는데 사용할 수 있다.
과거에 양이온 중합체는 본 발명에 기술된 용도로 펄프 및 종이, 직물, 및 물처리공업에 사용되어 왔으나 어느 것도 완전히 만족스럽지 못하였다.. 몇몇의 양이온 중합체는 보존 조조제 및 응결제로서 유용하지만 그 밖의 소망하는 잇점을 제공하지 못한다. 디-3급 아민과 디할로 화합물을 반응시키므로서 제조되는 이오넨-형 중합체는 전형적으로 비교적 저분자량의 생성물이다. 이들 생성물은 미생물을 방제하는데 효과적일 수 있지만, 응결제로서 이들의 용도는 제한이 였다. 가장 용도가 넓은 양이온 중합체는 각종 분자량 범위에서 상이한 촉매를 선택하고 가교제를 사용함으로서 제조할 수 있는 폴리에틸렌이민이다. 그러나, 폴리에틸렌이민의 제조에는 최근에 발암물질로서 기술된 바 있는 맹독성의 단량체 에틸렌이민이 소요되며, 또 상업적 및 공업적 공장에서 단량체의 취급에 있어 정부기관에 의한 엄격한 제한이 놓여 있다.
고체이며 고분자량인 비이온 및 양이온 비닐-부가 중합체는 물에 대한 수용성이 높음에도 불구하고 통상적으로 물에 용해하기 곤란하다. 물에 가했을 때 고체입자는 팽윤하고, 입자의 외부는 입자에 물의 이동을 저지하는 젤라틴성 물-중합체 혼합물로 덮히기 시작한다. 그 결과 완전히 용해하는 데에는 과도한 시간이 요하게 되거나, 또는 적용면적에 있어서 실질적인 효과 손실이 불완전하게 용해된 중합체로부터 일어난다. 이와같은 문제점을 제거하기 위하여, 최근에, 고분자 전해질(polyelectrolyte)의 매우 신속히 용해하는 유중수적형 유제를 사용하게 되었다. 그러나 이들 물질은 취급이 곤란하고 또 중합체가 빈약한 오일상 및 중합체가 풍부한 상(Phase)의 형태로 분리되는 경향이 있다. 이들은 화염성이 있고 또 물에 가했을 때 서서히 용해하는 중합체의 불투명한 용액이 생기는 탄화수소 오일을 함유하고 있다.
따라서 본 발명의 주목적은 4급 암모늄 중합체와 비이온 및 양이온 비닐-부가 중합체 및 비이온 및 양이온 계면 활성제와의 수용성 혼합물을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 종이 제조공정에 있어서 탈수를 증진시키고 전분에 염료, 안료, 충전제의 보존을 증가시킴은 물론 종이 및 판지의 강도를 증가시키고, 사이징을 향상시키고, 전도성을 증가시키는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하수오니의 탈수를 증진시키는 방법, 물에 있는 불순물을 응결시키는 방법, 폐물처리를 개량하는 방법, 및 수용성 접착 형성을 증진시키는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 하나의 다른 목적은 직물의 염색성 및 색-견뢰도를 증진시키고 직물에 대한 방수 및 방염 가공의 접착을 증가시키는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 수용성 4급 암모늄 중합체는 아민-에피클로로히드린 중합체 및 이오넨중합체로부터 선택된다. 아민-에피클로로히드린 중합체는 구조가 이오넨중합체와 유사하다. 후자는 디할로 화합물과 디-3급 아민과 반응시키므로서 제조된다. 암모니아 또는 1급 아민을 에피클로로히드린과 주의깊게 반응시키면, 다음 구조의 디할로 화합물이 먼저 얻어진다.
Figure kpo00001
상술한 중간물질은 3급 아민과 반응하기 전에 그 자체와 반응하여 중합체를 형성하거나 또는 디-3급 아민과 반응하여 이오넨중합체 유사한 방법으로 중합체를 형성할 수 있다. 따라서 이와같은 형태의 중합체는 분지 이오넨중합체로서 특징될 수 있다.
본 발명의 혼합물을 제조하는데 사용되는 양이온 수용성 아민-에피클로로히드린은 통상적으로 두 단계 반응공정으로 제조되는데, 이 경우 약 1몰의 암모니아를 약 3몰의 에피클로로히드린과 반응시키거나, 또는 일반식 RNH2를 갖는 약 1몰의 1급 아민의 약2몰의 에피클로로 히드린과 반응시켜 중합체 전구물질을 형성시킨 다음 상술한 전구물질을 다음 일반식을 갖는 3급 아민과 반응시킨다.
Figure kpo00002
식중
Figure kpo00003
이들 아민-에피클로로히드린 중합 조성물은 미국특허 제4,054,542호에 기술되어 있다.
본 발명에 사용되는 이오넨-형 중합체는 디할로유기화합물을 2급 또는 디-3급 아민과 반응시키므로서 제조된다. 이들 중합방법과 적당한 반응은 미국특허 제2,261,002호, 미국특허 제2,271,378호, 및 미국특허 제3,489,663호에 기술되어 있다.
상술한 특허에 기술된 디할로 유기화합물 외에, 기타 적당한 디할로 화합물은 다음 일반식을 갖는 것이다.
A-(Y)m-Z(Y)m-A
식중
Figure kpo00004
비록, 상술한 바와 같이, 2급이나 또는 디-3급 아민이 본 공정에 사용될 수 있기는 하지만, 디할로유기 화합물 같은 디-3급 아민을 그와같은 아민과 직접 반응시켜 폴리 4급 생성물을 제조하는 것이 바람직하다. 2급 아민이 사용되는 경우, 디할로화합물은 아민과 반응하여 디-3급 아민임을 형성하며, 이 염은 중화시키면 추가량의 디할로화합물과 중합한다. 디할로화합물과 아민 사이의 반응은 불활성 용매의 존재하에 수행된다. 물이 바람직한 용매이며, 적당한 반응온도는 50-100℃이다.
본 발명의 혼합물의 적당한 성분인 비이온 비닐-부가 중합체는 백만을 초과하는 분자량을 갖는 이크릴아미드 및 메라크릴아미드의 중합체 및 공중합체이다.
또한 본 발명에 사용되는 고분자량의 양이온 비닐-부가 중합체는 약 백만 이상의 분자량에 의하여 특징이 있다. 이들 중합체의 예로는 비닐벤젠 트리메틸 암모늄 클로라이드, 아미노에틸 아크릴테이트 하이드로클로라이드, N-메틸아미노 에틸아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-디메릴아미노메틸-N-아크릴아미드 및 N,N-디메틸아미노에틸-N-아크릴아미드 같은 N-비닐피리딘, 에틸렌불포화모노, 디, 또는 트리알킬암모늄의 호모중합체 및 수용성 공중합합체를 언급할 수 있다. 바람직한 것은 아미노알킬치환기가 친수성기, 예컨대 탄소원자 8개 이하를 함유하는 다수의 아미노알킬 질소-치환 아크릴아미드를 함유하는 중합체이다.
일반적으로 유용한 양이온 비닐-부가 중합체는 미국특허 제3,104,896호의 공중합체, 미국특허 제3,023,162호의 에스테르 공중합체, 미국특허 제3,055,827호의 비닐벤질 4급 암모늄 호모중합체 및 공중합체, 미국특허 제3,157,595호의 반-아미드(halfamide)의 공중합체, 미국특허 제3,170,901호의 신규 4급 화합물, 및 미국특허 제3,171,805호의 중합체이다.
본 발명자들은 물중의 4급 암모는 중합체와 비닐-부가 중합체의 혼합물이 미용해 젤라린성 입자를 함유하거나 또는 방치시 두층으로 분리하는 비균질 혼합물을 형성함을 알았다. 그러나 적당량의 계면 활성제가 첨가되는 경우 혼합물은 투명 용액이 유백광의 용액 또는 불투명한 균질용액 및 안정한 용액 및 유탁액으로 변한다.
본 발명자들은 본 발명의 혼합물의 성분으로서 적당한 비이온 계면 활성제는 알킬치환페놀 또는 1급 및 2급 알킬알코올과 6-18몰의 에틸렌옥사이드의 축합생성물임을 알았다. 페놀의 알킬기의 예에는 옥틸, 노닐, 및 도데실이 있다. 1급 및 2급 알코올의 알킬기는 6-18개의 탄소원자를 함유하여야 한다. 그밖에 적당한 비이온 계면 활성제는 4-30물의 에틸렌옥사이드와 10-30몰의 프로필렌옥사이드와의 블록중합체이다.
본 발명의 혼합물을 제공하는데 사용될 수 있는 양이온 계면 활성제는 알킬기가 10-18개의 탄소원자를 함유하는 알킬트리메틸암모늄클로라이드, 알킬벤질디메틸암모늄클로라이드 및 알킬디메틸에틸벤질암모늄클로라이드 같은 4급 암모늄클로라이드이다. 또한 10-18개의 탄소길이를 갖는 알킬치환기를 함유하는 4급화 이미다졸린은 효과적인 계면 활성제이다. 알킬기가 10-18개의 탄소원자를 함유하는 알킬아민 및 3-10몰의 에틸렌옥사이드와 그의 축합생성불은 본 발명의 혼합불을 제조하는데 적당하다.
본 발명의 중합체 혼합물은 물에서 저분자량의 아민-에피클로로히드린 양이온중합체 또는 이오넨중합체 및 고분자량의 부가중합체를 계면활성제와 간단히 혼합하므로서 제조할 수 있다. 혼합을 용이하게 하기 위하여 열을 가할 수 있다. 중합체는 미세한 고체로서, 용액으로서, 또는 유탁액으로서 가할 수 있다. 그러나 이들 혼합물을 용해시키는데 장시간이 요하기 대문에 용액 및 유탁액을 사용하는 것이 바람직하다. 통상적으로 아민-에피클로로히드린 중합체의 수용액은 약 10-50중량% 또는 그 이상의 중합체 고체를 함유한다. 본 발명의 중합체 혼합물은 고체 중합체를 기준하여 약 1-10%의 아민-에피클로로히드린 중합체 또는 이오넨 중합체, 약 0.5-7%의 고분자량의 비닐-부가 중합체, 및 0.1-5%의 계면활성제를 함유한다. 용매는 통상적으로 물이지만, 어떤 경우에는, 이들 혼합물의 빙점을 감소시키기 위히여 소량의 알코올 또는 글리콜을 가할 수 있다. 이들 혼합물은 중합 혼합물을 물에 가한 다음 용액을 얻기 위하여 약간 교반하므로서 물에 용이하게 용해한다.
본 발명은 셀루로스성 펄프 및 기타 종이제조성분을 함유하는 수성 액체를 포드리니어 와이어 클로스(fourdrinier wire cloth)에서 쉬이트로 형성하는 종이 또는 판지의 제조방법을 제공하여 준다. 따라서 본 발명의 중합체 조성물은 탈수보조제, 성형보조제, 보존보조제, 사이즈보조제로서 유용하며, 또 종이 및 판지의 강도 증진제, 및 수지로서 유용하다. 이들 중합체 혼합물을 전도성 종이의 제조에 있어 종이 제조보조제로서 사용되며, 예컨대 이들 중의 하나 또는 그 이상을 기계상자, 팬펌프 또는 헤드복스같은 적당한 위치에 건조 펄프 중량을 기준하여 0.05-2%의 농도로 종이 제조기에 연속 가할 수 있다. 이들 공정을 사용함으로서 얻어지는 바람직한 결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 기계 단위당 생산성 증가, 2. 종이 및 판지의 성형 및 강도 증가, 3.염색, 섬유, 안료, 충전제, 전분 및 기타 종이 성분의 손실이 종이 및 판지에 있어서 이들 생성물의 보존을 증가시키므로서 최소화되는 점에 있어서 전체 기계 효율이 증가, 및
4. 종이 및 펄프 제조 처리수에 남아있는 유용한 물질의 회수에 있어서 중합체를 사용함으로서 물 오염 문제의 경감.
또한 이들 중합체 조성물은 방출되기 전에 물에 남아있는 용해된 물질이나 고체 미세물질을 제거하는데 사용할 수 있는데, 비록 그러한 물질이 사용에 적당한 특성을 갖고 있는 않지만는 미생물학적 분해 또는 연소에 의하여 처분하여야 한다.
본 발명에 따른 이들 중합체 조성물은 공급수의 처리에 유용하며, 소기하는 완전한 정도까지 미분쇄된 고체 또는 용해된 고체의 제거 이외에 처리시간을 감소할 수 있다. 공업 및 도시 유출물로서 방출하는 물로부터 용해된 물질 및 미세물질의 제거에 유사한 원리가 적용된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상술한 바와 같은 중합체 혼합물 하나 이상을 고체 응결을 일으키기에 충분한 양으로 수성계에 가하는 것으로 구성된 수성계로부터 고체를 응결시키는 방법이 제공된다. 하나 또는 그 이상의 수용성 중합체 혼합물은 균일하게 분배되도록 충분히 교반하면서 주어진 수성 현탁액에 가할 수 있다. 이와같은 처리를 한후, 응결물을 정치한다. 소기의 결과를 얻기에 필요한 수용성 중합체 혼합물의 양은 미세물질의 양 및 성질에 따라 일정하지 않다. 본 발명의 혼합물의 적당량은 물 및 미세물질의 총중량을 기준하여 0.1ppm-25ppm이며, 0.5-5ppm이 바람직하다.
현대식 하수 처리공장 및 기타 공업적 처리에 있어서, 여과에 의하여 수용액으로부터 유기 및(또눈) 무기고체를 분리할 필요가 가끔 있다. 흔히 이들계에 현탁된 고체는 음전하를 띤다. 따라서, 본 발명의 고도의 양이온 중합체 혼합물은 입자에 용이하게 흡착되어 현탁된 고체의 응결을 일으키기 때문에 물로부터 이들 고체의 분리를 촉진한다.
또한 수용성 중합체의 양이온 성질은 수성 접착형성에 있어 증가된 효과를 제공하는 역할을 한다. 이것은 정전결합인 중합체의 강한 양전하를 이용하거나 또는 정전결합을 형성하기에 충분히 강한 전하를 실제로 갖지 않는 접착물질 또는 표면에 중합체의 비-극성 결합 특성을 이용함으로서 성취된다. 예컨대 종이에 대한 폴리에틸렌의 접착결합은 종이에 본 발명의 양이온 중합체 혼합물이 소량 가해져 있는 접착제로 처리함으로서 상당히 증가된다.
섬유공업에서, 종이제조에 유용한 이들 중합체가 갖는 동일효과가 면직물의 처리에 사용되는 각종 조작에 이용된다. 셀루로스, 각종염료, 안료에 대한 중합체의 천화성은 섬유에 대한 보존성을 증가시킴은 물론 면부가제의 효과를 감소시키는 리칭 및 기타 가공에 대한 치리된 섬유의 저항성을 증가시킨다. 중합체는 합성 섬유에 이들 효과를 부여함에 있어서는 비교적 효과적이 못되지만, 본 발명의 중합체는 여전히 몇가지 유용성을 가지고 있다. 특히 양이온 중합체는 천연섬유로 만든 직물은 물론 합성섬유 제품에 대하여 대전성을 제공함에 있어서 유용하다.
본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예 1]
그라스-라인드 쟈켓트 반응기(glass-lined jacketed reactor)에 600부의 n-푸로판을 및 800부의 50% 수성메틸아민을 장입하였다. 용액을 냉각시킨 다음 2,424부의 에피클로로히드린을 35℃의 온도에서 가했다. 반응이 와결되었을 때 272부의 농황산을 가했다. 그 다음 반응기에 2,007부의 물 및 60%의 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민을 함유하는 수용액을 장입하였다. 반응이 매우 점성이 되었을 때까지 혼합물을 70-75℃에서 가하였으며, 반응이 매우 점성이 되었을 때 7,678부의 물로 회석시켰다. 혼합물을 점성이 다시 증가할 때까지 재가열한 다음 402부의 황산 및 298부의 물을 가하여 중합을 중단시켰다. 최종 용액은 25%의 중합체 고체를 함유하였다.
[실시예 2]
이오넨 중합체를, 4,592부의 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민 및 6,543부의 물을 혼합하고, 얻어진 용액을 환류 온도까지 가열한 다음 5,500부의 비스(2-클로로에틸) 에테르를 서서히 가하여 제조하였다. 6시간 동안 환류하에 반응 혼합물을 가열한 후, 생성물로부터 물을 증류시켜 농도를 60%의 폴리 [옥시에틸렌(디메틸이미노) 에틸렌(디메틸이미노) 에틸렌 디클로라이드]까지 조절하였다.
[실시예 3]
이온넨 중합체, 폴리 [하이드록시에틸렌(디메틸이미노) 에틸렌(디메틸이미노) 메틸렌 디클로라이드]를, 50℃ 이하의 온도에서 60%의 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민(TMEDA)을 함유하는 375부의 수용액 및 4,496부의 염산(31.5%HCl)을 혼합하여 제조하였다. 냉각시켜 온도를 40-50℃로 유지시키면서 3,588부의 에피클로로히드린을 가했다. 혼합물을 반시간 더 교반한 다음 60-70℃까지 가열하고, 이 온도에서 3,750부의 추가적인 TMEDA 수용액을 가했다. 농도는 생성물로부터 약간의 물을 증류시켜 60%의 중합체 고체까지 조절하였다.
[실시예 4]
고분자량의 폴리아크릴아미드를, 탈이온수, 중간 비등 파라핀계 탄화수소 오일 및 비이온 계면활성제를 혼합하여 제조하였다. 중합을 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴)로 개시하고, 온도를 3시간 동안 46-48℃로 유지하였다. 이 첫단계 중합이 완결된 후, 추가적으로 단량체, 계면활성제 및 물을 가한 다음 제2단계 중합을 완결시켰다. 최종 생성물은 g당 약 20dl의 감소된 점성을 가진 약 35%의 폴리아크릴아미드를 함유하였다.
[실시예 5]
87.5대 12.5의 중량비로 아크릴아미드 단량체 및 디메틸아미노 에틸 메타크릴레이트 메로설페이트의 혼합물을 사용하여 실시예 4에 기술한 방법과 유사한 방법으로 실시하였다. 최종 생성물은 g당 약 13dl의 감소된 점성을 가진 약 35%의 양이온 공중합체를 함유하였다.
[실시예 6]
실시예 1에서 제조한 양이온 아민-에피클로로히드린 중합체 실시예 4에서 제조한 비이온 비닐-부가 중합체와 혼합하고, 물과 혼합한 다음, 도데실페놀 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터 제조한 계면활성제와 혼합하였다. 이들 혼합물은 0.5g의 계면활성제를 함유하는 물에 양이온 중합체를 가하여 제조한 다음 50℃까지 가열하였다. 폴리아크릴아미드 및 총 중량이 100g이 되기에 충분한 물을 가한 다음 혼합물이 스므스하고 균일할 때까지 연속 교반하였다. 표 1에 기술한 혼합물을 본 공정을 사용하여 제조하였다.
[표 1]
Figure kpo00005
이들 모두는 생성물에 용해될 수 없었던 중합체 덩어리를 함유하고 있는 E의 경우를 제외하고는 스므스하고 약간 불투명한 생성물이었다.
[실시예 7]
실시예 1에서 제조한 양이온 아민-에피클로로히드린 중합체를 실시예 5에서 제조한 양이온 비닐-부가 공중합체와 혼합하고, 물과 혼합한 다음, 도데실페놀 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터 제조한 계면활성제와 혼합하였다. 이들 혼합물은 두 중합체 혼합물을 물에 가하고, 잘 교반한 다음 0.5g의 계면활성제를 가하여 제조하였다. 혼합물의 최종 중량은 100g이였다. 혼합물이 스므스하고 균일할 때까지 연속 교반하였다. 표 2에 기술한 혼합물은 본 공정을 사용하여 제조하였다.
[표 2]
Figure kpo00006
모든 혼합물은 분산 또는 용해될 수 없었던 중합체 덩어리를 함유한 E의 경우를 제외하고는 스므스하고 불투명하고 안정한 혼합물이였다.
[실시예 8]
실시예 2에서 제조한 이오넨 중합체를 실시예 4에서 제조한 양이온 비닐-부가 중합체와 혼합하고, 물과 혼합한 다음, 도데실페놀 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터 제조한 계면활성제와 혼합하였다. 이들 혼합물은 0.5g의 계면활성제를 함유하는 물에 양이온 중합체를 가한 다음 50℃까지 가열하여 제조하였다. 폴리아크릴아미드 및 총 중량이 100g이 되기에 충분한 물을 가한 다음 혼합물이 스므스하고 균일할 때까지 연속 교반하였다. 표 3의 혼합물은 본 공정을 사용하여 제조하였다.
[표 3]
Figure kpo00007
이들 모든 생성물은 분산 및 용해될 수 없었던 중합체 덩어리를 함유한 F의 경우를 제외하고는 스므스하고 안정하였다.
[실시예 9]
실시예 2에서 제조한 이오넨 중합체를 실시예 5에서 제조한 양이온 비닐-부가 공중합체와 혼합하고, 물로 혼합한 다음,도데실페놀 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터 제조한 계면활성제와 혼합하였다. 이들 혼합물은 물에 두 중합체 혼합물을 잘 교반한 다음 0.5g의 계면활성제를 가하여 제조하였다. 충중량이 100g이 되도록 물의 양을 조절하였다. 혼합물이 스므스하고 균일할 때까지 연속 교반하였다. 표 4에 기술한 혼합물은 본 공정을 사용하여 제조하였다.
[표 4]
Figure kpo00008
[실시예 10]
실시예 3에서 제조한 이오넨 중합체를 실시예 4에서 제조한 비이온 비닐-부가 중합체와 혼합하고, 물과 혼합한 다음, 도데실페놀 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터 제조한 계면활성제와 혼합하였다. 이들 혼합물은 0.5g의 계면활성제를 함유하는 물에 이오넨 중합체를 가한 다음 50℃까지 가열하여 제조하였다. 폴리아크릴아미드 및 총중량이 100g이 되기에 충분한 물을 가한 다음 혼합물이 스므스하고 균일하게 될 때까지 연속 교반하였다. 표 5의 혼합물은 본 공정을 사용하여 제조하였다.
[표 5]
Figure kpo00009
[실시예 11]
실시예 3에서 제조한 이오넨 중합체를 실시예 5에서 제조한 양이온 비닐-부가 공중합체와 혼합하고, 물과 혼합한 다음, 도데실페놀 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터 제조한 계면활성제와 혼합하였다. 이들 혼합물은 물에 두 중합체 혼합물을 가하고, 잘 교반한 다음 0.5g의 계면활성제를 가하여 제조하였다. 총중량이 100g이 되게 물의 양을 조절하였다. 혼합물이 스므스하고 균일할 때까지 연속 교반하였다. 표 6의 혼합물은 본 공정을 사용하여 제조하였다.
[표 6]
Figure kpo00010
이들 생성물 모두는 분산 또는 용해될 수 없었던 중합체 덩어리를 함유한 A의 경우를 제외하고 스므스하고 균일하였다.
[실시예 12]
실시예 6의 혼합물 D 및 실시예 7의 혼합물 C를, 도데실페놀 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터 유도된 것 대신에 다음의 계면활성제를 사용하여 실시하였다.
옥틸페놀 및 9-10몰의 에틸렌옥사이드로부터의 축합생성물, 옥틸페놀 및 12-13몰의 에틸렌옥사이드로부터의 축합생성물, 노닐페놀 및 7-8몰의 에틸렌옥사이드로부터의 축합생성물, 노닐페놀 및 15몰의 에틸렌옥사이드로부터의 축합생성물, 2급 알코올(C11-C15) 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터의 축합생성물, 1급 알코올(C12-C15) 및 9몰의 에틸렌옥사이드로부터의 축합생성물, 1급 알코올(C12-C15) 및 12몰의 에틸렌옥사이드로부터의 축합생성물, 30몰의 에틸렌옥사이드 및 43몰의 프로필렌옥사이드로부터의 축합생성물, 26몰의 에틸렌옥사이드 및 23몰의 프로필렌옥사이드로부터의 축합생성물, 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드, 알킬(C12-C16) 벤질 디메틸 암모늄 클로라이드, 데실아민, 알킬(C16-C18) 아민 및 5몰의 에틸렌옥사이드의 축합생성물, 알킬(C12-C16) 아민 및 5몰의 에틸렌옥사이드의 축합생성물, 디메틸옥타데실아민,
Figure kpo00011
[실시예 13]
본 발명의 중합체 혼합물을 종이 펄프 슬러리의 탈수증진효능에 대한 시험을 하였다. 시험은 카나디언 스탠다드 프리니스 시험기(Canadian Standard Freeness Tester)로 실시하였다. 이들 시험에 사용된 공급물은 25분동안 밸리 라보러터리 비터(Valley laboratory beater)에서 1.5% 조도로 정제한 표백한 단단한 나무 및 표백한 연한나무 크라프트 펄프의 70/30 혼합물이였다. 이때 점토와 이산화티탄을 가하여 존재하는 펄프의 중량을 기준하여 각각 7.5 및 2.5%가 되게 하였다. 공급물을 0.5% 조도로 희석환 다음 고체의 톤(ton)당 20파운드의 Al2(SO4)3·18H2O의 농도로 명반을 가하여 pH를 약 5로 하였다.
상술한 바로부터의 0.5% 슬러리 1l를 중합체 혼합물의 충분한 용액으로 처리하여 표 7의 농도를 얻었다. 혼합물을 15초동안 교반한 다음 장치를 통하여 주입하였다. 수집된 액체의 증가(ml)는 표 7에 기술한 바와 같다.
[표 7]
Figure kpo00012
[실시예 14]
본 발명의 중합체 혼합물의 응결성을 펄프 및 점토의 혼합물을 사용하여 측정하였다. 공정은 다음과 같았다.
800ml 비커에, 550ml의 물, 및 0.3g의 미분쇄 목재 스푸르스 펄프(spruce pulp) 및 0.5g의 고령토를 함유하는 50ml의 슬러리를 장입하였다. 펄프 및 고령토를 와링(Waring) 혼합기로 용액을 교반하여 분산시켰다. 100R.P.m으로 회전하는 패들(Paddle)을 비커에 삽입한 다음 40p.p.m의 Al2(SO4)3·18H2O을 제공하기 충분한 명반용액 및 시험하고자 하는 중합체 혼합물의 용액을 1분 간격으로 가했다. 혼합물을 1분동안 교반한 다음 패들을 10R.P.m으로 저하시켰다. 고령토 및 펄프의 침전을을 1분 및 5분 후에 관찰하였다. 패들을 중지시킨 다음 혼합물을 최종 관찰하기 전에 10분간 방치하였다.
시험 혼합물의 응결성 및 투명도를 각종 시간이 경과후 0-10(10은 완전)로 등급을 매겼다. 상술한 실시예의 여러 생성물을 시험한 결과는 다음과 같다.
[표 8]
Figure kpo00013
[실시예 15]
본 발명의 중합체 혼합물을 실시예 13에 기술한 종이 펄프 슬러리에 총 고체의 보존효과에 대한 시험을 하였다. 사용된 방법은 Britt, K.W., "Mechanisms of Retention During Paper Formation," TAPPI 56(10), 46-50(1973.10월)에 기술된 것과 유사하였다.
사용된 장치는 난류를 조절하며 고동력 전단을 제공하기 위한 교반기가 장착된 동력 탈수 자아(jar)였다. 동력 탈수 자아는 두 부분으로 구성되어 있다. 시험하고자 하는 시료를 1l 용량을 가진 상부실에 가한다. 저부실은 시료가 상부실을 지나가는 것을 저지하는데 사용되는 공기실이다. 두 실은 전착된 니켈로 피복된어 있으며 14.5%의 개방대역을 제공하도록 0.003인치 직경의 원추형 친공을 함유하는 스크린에 의하여 분할되어 있다. 상부실에 있는 교반기가 가변속 동기 모우터에 의하여 구동되는 2-인치 프로펠러이다. 교반기의 속도는 모든 시함에서 1000R.P.m으로 유지하였다.
이들 시험에서, 500ml의 0.5% 종이 펄프 슬러리를 상부실에서 필요량의 중합체 보존보조제와 혼합하였다. 혼합물을 1분간 교반한 다음 저부실의 마개를 제거하였다. 시료를 스크린을 통해 여과하고, 스크린을 통해 50ml가 통과한 후 시료를 분석하기 위해 모았다. 이 시료 100ml을 와트만 제42호 여과지를 통해 진공여과하였다. 이 여과지를 110℃ 오븐(oven)에서 건조시킨 다음 측량하여 여액중의 총 고체를 측정하였다.
여액중의 총고체(%)를 표시하는 데이터를 각각 소기의 처리속도에서 연구하기 위하여 대조공정(사용된 보존제 없음) 및 각각의 보지 보조제용으로 모았다. 상술한 실시예에 기술한 중합체의 여러 혼합물을 본 공정을 사용하여 시험하였으며 그 결과를 표 9에 요약하였다("보존증가"는 중합체 혼합물의 첨가로 인한 여액중의 고체의 감소 %이다).
[표 9]
Figure kpo00014

Claims (1)

  1. 본문에 상술한 바와 같이, 아민-에피클로로 히드린 축합 중합체 및 이오넨 중합체로 구성된 기로부터 선택된 4급 암모늄 중합체 약 1-10부, 비이온 및 양이온 고분자량의 비닐-부가 중합체로 구성된 기로부터 선택된 비닐-부가 중합체 약 0.5-7부, 및 비이온 및 양이온 계면활성제로 구성된 기로부터 선택된 계면활성제 약 0.1-5부로 혼합 구성된 물질의 조성물.
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