TW434040B - Polymer dispersion solution, method of manufacturing and its application - Google Patents

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經濟部中央揉丰局工消费合作社印輦 434040 2292PIF2.DOC/OOK A7 _B7 五、發明説明（/ ) 本發明是有關於一種陰離子聚合物分散液之製造方法 及其使用’且特別是有關於一種精細（甲基）丙嫌酸（共）聚 合物分散液之製造方法’可防止凝乳現象。並可作爲低黏 性分散液之使用’其可以水稀釋或不經稀釋使用，可忽略 一惱人之步驟，例如是中和反應時。 在曰本專利第62-20511號中揭露一種形成水溶性聚合 分散液之方法，利用在一鹽類水溶液中聚合單體，該水溶 液在一聚合物電解物質中作爲分散液，僅溶解單體並不溶 解一已形成之聚合物。在該方法中，聚合物電解物質之離 子交換以及所使用之單體需爲同一種形式之物質。 另一方面，在日本專利第60-185900號中揭露一種利 用在一鹽類之水溶液中，聚合丙烯酸(acrylic acid)與丙烯 醯胺(acrylamide)形成精細聚合物顆粒之分散液，其中該溶 液僅溶解單體並不溶解已形成之聚合物。在該方法中，不 需和任何聚合物電解物質即可形成精細顆粒。在此所形成 之精細聚合物顆粒爲水溶性且若該分散液被中和，則可溶 解於溶劑之中。也就是說，該發明與日本專利第62-20511 號中所揭露之不同。然而，經由上述方法所形成之丙烯酸 聚合物-丙烯醯胺共聚合物分散液中之精細顆粒’其具有 持續凝聚、固化與形成凝乳形狀之特性，使該方法不易實 行。也由於此，使工業上應用此分散液變成不可行。 因此本發明的主要目的就是在提供一種具有(甲基）丙 烯酸(共）聚合物之分散液的製造方法，該凝乳狀之聚合物 能防止及提供一種具低黏度的使用性質，使聚合物凝乳不 5 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裳. 本紙張尺度適用中國困家楳率（CNS ) Α4规格（21〇Χ；297公釐） A7 B7 434040

2292Pli'2 + DOC/00S j、發明説明（>) 經由水稀釋即可使用’可避免一些惱人之步驟，例如是中 和或類似步驟。 本發明揭露一種具有低黏度、良好之實用性與保存穩 定性之精細顆粒分散液，其製造方法藉由在水溶液中聚合 含有（甲基）丙嫌酸水溶性單體。在含有多價（polyvalent)電 解物質作爲分散性保持劑的水溶液中僅溶解該單體，並不 溶解已形成之聚合物。 本發明的另一目的就是在提供一種（甲基）丙烯酸（共) 聚合物之聚合物分散液的製造方法，在水溶液中聚合含有 該（甲基)丙烯酸水溶性單體，並在該水溶液中存在含有多 價電解物質之分散性保持劑，其中 (1) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 之濃度至少爲5 wt% ; (2) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 顆粒之平均顆粒直徑爲1-100 um ; (3) 在剛生產後與生產一個月後，該聚合物分散液之黏 性爲 10-3000 cp ; (4) 當該聚合物分散液以蒸餾水稀釋1〇倍後’以400 倍的顯微鏡下觀察該稀釋溶液，可辨認該聚合物之顆粒； 以及 (5) 當藉由在該溶液中加入鹼使該溶液之PH値調整至 7.0時，該聚合物顆粒會溶解形成一水溶液。 本發明的又一目的就是在提供一種聚合物分散液的製 造方法，其中該（甲基）丙烯酸水溶性單體的組成成分包括 6 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -線_ 經濟部中央揉率扃負工消费合作社印掣 本紙張尺度逋用t國Η家梯準（CNS )八4規格（210X297公釐） ^13404 Ο 2292Ρ1 ί?2. DOC/008 Α7 ____Β7 五、發明説明（>，） 15-100 mol%的丙烯酸與0-85 mol%的丙烯醯胺與0-85 mol% 的丙烯氰。 本發明的再一目的就是在提供一種聚合物分散液的製 造方法’其中該分散性保持劑係選自下列族群，該族群包 括：氯化一甲基二稀丙基氨（共）聚合物、丙嫌醯胺_2_甲基 丙烷磺酸(共)聚合物與其混合物。 本發明的再一目的就是在提供一種聚合物分散液的製 造方法’其中該含有（甲基）丙烯酸水溶性單體與該聚合物 分散液之重量比爲100:1至10:1。 本發明的再一目的就是在提供一種在水溶液中（甲基) 丙烯酸(共）聚合物分散液，其中： (1) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 之濃度至少爲5 wt% ; (2) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 顆粒之平均顆粒直徑爲丨_1〇〇 Um ; (3) 在剛生產後與生產一個月後，該聚合物分散液之黏 性爲 10-3000 cP : (4) 當該聚合物分散液以蒸餾水稀釋1〇倍後，以4〇〇 «濟部中央輮率局貝工消费合作杜印製 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 倍的顯微鏡下觀察該稀釋溶液，可辨認該聚合物之顆粒； 以及 (5) 當藉由在該溶液中加入鹼使該溶液之PH値調整至 7.0時’該聚合物顆粒會溶解形成一水溶液。 本發明的再一目的就是在提供一種造紙之方法，包括 將木漿纖維素與塡充物在水中分散以形成木漿，同時保持 7 本紙張ΛΑ逍用中网®家標丰（CNS )从麟_ ( 21Gx297_^"7 經濟部中央輮準局貝工消費合作社印装 '4 3 4 0 4 0 A7 2292P1F2.DOC/008 五、發明説明U ) 該木漿之pH値在6.5-10之間，由該紙漿形成一薄板並乾 燥後製成紙張，該方法更包括在該紙漿中加入一陽離子聚 合物以分離該紙漿，以及在形成該薄板之前加入該聚合物 分散液之稀釋水溶液。 本發明的再一目的就是在提供一種增進土壤含水之方 法，包括在每lm3含水量爲20-400%的該土壤中混入0.1-5 公斤之該聚合物分散液，以製備孽土壤爲塡充之用。 本發明的再一目的就是在提供一種防止內層脫落的方 法，包括將該聚合物分散液以水稀釋後作爲內層脫落防止 劑，並噴灑在網層表面，再將表面有內層脫落防止劑之複 數個網層覆蓋在其表面，然後對各層施壓並乾燥。 本發明的再一目的就是在提供一種凝結固體懸浮液的 方法，包括在固體懸浮液中加入未經稀釋或以水稀釋之該 聚合物分散液，並混合。 實施例 在本發明之較佳實施例中，被聚合之單體包括：15-100 mol%之（甲基)丙烯酸以及0-85 mol%之非離子性單體，該（甲 基）丙烯酸選自下列族群包括：丙烯酸、甲基丙烯酸及其 混合物，而非離子性單體包選自下列族群括：丙烯醯胺、 丙稀訊（acrylonitrile)、（甲基）丙嫌酸甲醋（methyl (meth)acrylate)、（甲基）丙嫌酸經乙酯（hydroxyethyl (meth)acrylate)、乙嫌基甲基醚（vinylmethylether)、乙嫌基 醋酸鹽(vinylacetate)與其混合物。 其中，以（甲基）丙烯酸與丙烯醯胺之聚合物最普遍。 & (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家揉率{ CNS ) A4規格i 210X297公釐1 A7 B7 4 3 4040 2292ΡΠ:2.00Γ/()ϋ8 五、發明説明（c：) 此外，再加上丙烯氰所形成之三種物質組成之聚合物也常 被使用。 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 在本實施例中，使用一種聚合物電解物質作爲可分散 性之保持劑，使在分散液形成之後，能保持其可分散性。 該聚合物電解物質可爲陽離子性或爲陰離子性。 在本發明中以陽離子作爲之可分散性保持劑爲（甲基) 丙嫌酸二院基胺基烷基醋（dialkylaminoalkyl(meth)acrylate) 之四價產物或其鹽類之（共）聚合物、二烷基胺基烷基（甲基) 丙嫌醯胺（dialkylaminoalJcyl(meth)acrylamide)之四價產物或 其鹽類之（共）聚合物以及二烷基二烯丙基氨鹽 (dialkyldiallylammonium salt)之（共）聚合物。 經濟部中夾#率局Λ工消费合作社印装 丙烯酸二烷基胺基烷基酯之四價產物或其鹽類之（共） 聚合物例如是丙烯酸二甲基胺基乙基酯氯化氫 (dimethylaminoethyl(meth)acrylate)、氯化丙儲醯氧乙基三甲 基氨（acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride)及其類似 物《同時，二烷基胺基烷基（甲基）丙烯醯胺之四價產物或 其鹽類之（共）聚合物爲二甲基胺基丙基（甲基）丙烯醯胺 (dimethylaminopropyl(meth)acrylamide)之氯化氫或甲基化之 產物。二烷基二烯丙基氨鹽之（共）聚合物爲氯化二甲基二 烯丙基氣（dimethyldiallylammonium chloride)。 此外，陰離子水溶性聚合物電解物質爲由聚合下列單 體所形成之(共)聚合物，該單體包括：苯乙烯、磺酸(sulfomc acid)或其鹽類、乙嫌基磺酸(vinyl sulfonic acid)或其鹽類、 丙嫌醯胺-2-甲基丙院擴酸（acrylamide-2-methylpropane 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公嫠） 趄濟部中央棣率為舅工消费合作社印裝 434040 2292PII'2.DOC/O()ii A7 ____B7_ 五、發明説明（4 ) sulfonic acid)或其鹽類以及其類似物。 上述所述之多價聚合物電解物質可形成至少包含一種 離子單體之共聚合物或是形成一更包含非離子單體之共聚 合物，例如是丙烯醯胺。 在本發明中最適合作爲可分散性保持劑之陽離子爲氯 化二甲基二烯丙基氨之（共）聚合物，以及最適合作爲可分 散性保持劑之陰離子爲丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸之（共）聚 合物。 含（甲基）丙烯酸參與聚合之單體與可分散性保持劑之 重量比較佳爲100:1至10:1。若可分散性保持劑之量太小， 分散液會隨時間產生凝乳形成豆凝乳形狀β另一方面，若 可分散性保持劑過量，其效果有限，對經濟上是無意義的。 在本發明中形成水溶液之鹽類爲鹼金屬鹽類，例如是 鈉鹽、鉀鹽及其類似物、與氨鹽，例如是氯化氨、硫酸氨、 硝酸氨及其類似物。上述使用在水溶液之鹽類，其濃度從 〇%(重量)至飽和濃度，但是鹽類之濃度與分散液之pH値 必須保持在特定之範圍，使水溶液僅溶解使用之單體，並 不溶解已形成之聚合物。另一方面，包含一聚合物電解物 質共存之可分散性保持劑必須溶於該水溶液中。 在本發明中，作爲分散液之（甲基）丙嫌酸（共）聚合物 與做爲可分散性保持劑之聚合物電解物質可分別在氮氣、 無氧氣的條件下在水溶液中溶解單體，以及利用加入一水 '溶性含氮之聚合啓始劑產生聚合反應，聚合啓始劑例如是 氯化 2,2’-氮雙（2-咪基丙烷）(2,2’-azobis(2-amidinopropane) (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 裝·

、1T 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） t 434040 2292PIF2.DOC/008 A7 B7 經濟部中央橾率為貝工消费合作社印裝 五、發明説明（η ) chlonde)或是使用一水溶性氧化還原型之聚合啓始劑，例 如同時使用過硫酸氨與亞硫酸氫鈉。 聚合系辨中所使用之溫度，依照所使用聚合起始劑之 特性’其溫度可由0-100°C。爲了調整所形成聚合物之分 子量’需加入一種連鎖移轉劑，例如是異丙醇或是硫醇， 其使用與一般自由基聚合相同。在備製（甲基）丙嫌酸（共) 聚合物分散液之同時，其攪拌需溫和，速度需大於lm/min， 以形成精細之聚合物微粒。除非容器內之物質滿溢出容 器，否則不需對攪拌速度與攪拌之條件作限制。當作可分 散性保持劑之聚合物電解物質會在水溶液中藉由固定之聚 合而產生’但在本發明之中聚合反應較佳是在攪拌之情況 下使產物均勻化。 在本發明中，聚合物內分散液之聚合物濃度將高於或 至少爲5%(重量），通常在5%-40%(重量)之間。 本發明之中，分散液包含高濃度已形成之聚合物，但 該分散液之黏性較低，因爲聚合物以精細顆粒之狀態分散 在分散液介質中，使其黏度較低或在10-3000 cp之間。由 於其特性，因此，聚合物分散液能易於流動並易於處理。 本發明之分散液中之聚合物能在不稀釋的狀態下辨 識，以及當在光學顯微鏡下放大400倍時，需以蒸餾水稀 釋10倍。此時，聚合物顆粒之平均直徑在l-l〇〇um之間， 較佳在2-30um之間，最好在2-20um之間。當聚合物顆粒 之平均直徑超過丨〇〇um時，顆粒易產生沈積以及其安置穩 定度會降低，同時在使用該聚合物時需要更多之時間來溶 本纸張尺度適用中國困家揉率< CNS > A4规格（210><297公釐） ----------0¾ (請先閲讀背面之注^K項再填寫本頁)

X 經濟部中央梯準局貝工消费合作社印装 ^ 434040 A7 _2292PIF2.D〇C/01)}j_B7 五、發明説明（S ) 解。另一方面’本發明之分散液具有較佳之安置穩定度， 以及在常溫下儲存時不會產生任何之問題，例如是顆粒互 相碰撞產生結塊現象。以及在使用時，其對水的溶解度非 常好。 在本發明一較佳實施例，分散液中聚合物之分子量並 無特別之限定，當分散液被添加作爲凝聚與沈澱、作爲凝 聚與脫水或是作爲造紙的步驟時，.則分子量越大越好。此 時，較佳的分子量約超過一百萬。若本發明之分散液以溶 液的黏性來表示時，當溶解在2%的硫酸氨水溶液中時， 如此該聚合物之濃度變爲0.5%，其正常之範圍在5至200 cp之間。此外，本發明之分散液在儲存一個月之後也幾乎 不會對黏性有任何改變。 當本發明之分散液稀釋10倍時，聚合物之顆粒可經 由顯微鏡來確認，以及當在溶液中加入鹼性物質調整分散 液之pH値爲7.0時，聚合物顆粒能溶解形成一水溶液。 換句話說，本發明之分散液是一種具有水溶性精細顆粒之 聚合物的分散液。 利用本發明之分散液在造紙之方法中，先加入陽離子 聚合物，例如是陽離子澱粉或是陽離子聚丙烯醯胺的水溶 液，在分散木漿之纖維素與過濾後’將陽離子聚合物與木 漿混合並將pH値調整在6-10之間’之後施予一剪力，隨 後將本發明之聚合物分散液以水稀釋後加入。也就是說’ 本發明之特徵爲，含有（甲基）丙烯鹽單體之聚合物將不被 使用。（甲基）丙烯酸（共）聚合物不易溶解以及即使有很高 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂 • hr— ^^1 Hr · ^ 434040 2292PIF2.DOC/ 008 A7 B7 經濟部中央標率局貝工消费合作社印敢 五、發明説明（) 的分子量，其黏性還是很低，以及在分散與混合聚合物材 質與紙的材質時並不需要劇烈之攪拌。 此時，所加入陽離子聚合物之量較佳爲每個紙材質SS 中的0,1-0.2%(重量）°當使用陽離子殿粉時’陽離子的比 率較佳爲l-7mol%。 對於製造中性紙張時，在本發明中所使用之木漿，其 pH値爲6.5-10之間。在上述pH値之間，（甲基)丙烯酸(共) 聚合物解離成爲（甲基）丙烯酸鹽（共）聚合物，將由之前加 入之陽離子產生結合力使其黏性增加，並自由度與保持度 將增加。 在每個紙張材質SS中加入（甲基)丙烯酸(共）聚合物的 量約爲0.002-0.05%，可增進其自由度與保持度，而較佳的 量約爲0.005-0.02%之間。若加入的量太少，則無法增進自 .由度與保持度：但若加入過量，聚集的結構將會產生，同 時所形成紙的品質也會降低。 當將本發明之分散液用於含水土壤之土壤促進劑時， 通常聚合物分散液將不經稀釋，而以其原來之材質使用。 也就是說，0.1-5公斤的聚合物將與lm3的土壤混合，該土 壤含水比率在20-400%之間。如果需要，可加入適量的混 凝土或（和）是石灰，並加以混合。對石灰來說，可使用熟 石灰或生石灰。在本例中，聚合物分散液與混凝土或（和) 是石灰之間的重量比約爲1:1至1:500。在本發明實施例 中，聚合物分散液將比習.知顆粒狀之分散液更易於加入與 混合，且由油脂所產生的污染與產生類似乳劑的氣味將不 本紙張尺度逍用中國固家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (諳先閲讀背面之注項再填寫本頁) 、-IT. 經濟部中央標率局Λ工消費合作社印製 Γ 43404 0 Α7 2292PH-2.DOC/008_ Β7___ 五、發明説明（!· Ο 會產生。 根據本發明防止內層剝離的方法中，本發明之聚合物 分散液將以水稀釋，作爲防止內層剝離的試劑’並將該試 劑以噴灑之方法黏著於網狀結構之表面。將許多以防止內 層剝離的試劑黏著之對表面進行擠壓，使表面互相重疊並 乾燥。此時，以水稀釋之聚合物分散液，其pH値不超過 4.0，較佳是不超過3.5，因此大部分之（甲基）丙烯酸不會 解離。以水稀釋之聚合物分散液之濃度較佳在〇.卜〇.5%之 間，黏度較佳在1-50 cp之間。聚合物的量較佳是在固體 木漿成分之0.M,5%之間。在本發明之較佳實施例之方法 中，習知防止內層剝離的試劑，例如是澱粉 '改良之澱粉、 乾酪素、乳汁等也可一起使用。 本發明之較佳實施例，無法使習知之防止內層剝離的 試劑退化，例如是澱粉，但也不因難以噴灑而造成之黏度 增加。 本發明用於凝聚方法中，將本發明之聚合物分散液， 在不稀釋或是以水稀釋成固體懸浮液的狀態下，加入高分 子量的凝聚劑中並加以混合。此時，聚合物分散液或是以 水稀釋之溶液其pH値不超過4,0，較佳是不超過3.5。在 本發明中，僅以直接或簡單稀釋的方法加入凝聚劑中，是 其優點，並可省去惱人的溶解操作。 範例 (預備範例-1) 在一個具有攪拌器、氮氣充氣管與溫度控制器之反應 _Μ_ 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐) — ----------------IT------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 434040 2292PIF2.DOC/0 08 五、發明説明（（（） 器中，置入79份的20 wt%氯化鈉水溶液、20份具有35 mol% 丙烯酸與65 mol%丙烯醯胺的單體、與1份的聚氯化二甲 基二烯丙基氨作爲分散性保持劑(以CPS公司製造，商品 名爲Age Flock WT40HV)，並使上述物質溶解。之後加入1 % 之氯化2,2’-氮雙（2-咪基丙烷)作爲啓始劑，使其濃度相對 於單體爲500 PPM。在攪拌之條件下，聚合反應在53°C下 持續10小時，可在水溶液中得到顆粒大小在10-20um之 聚合物分散液(pH 3)。上述分散液稱爲”樣品-Γ。該分散液 之黏度不超過500 cp，其顆粒在20倍去離子水的稀釋下， 確認該聚合物爲非水溶性。在該分散液之溶液中加入碳酸 鈉之水溶液，調整該分散液之pH値爲7，然後，聚合物 將溶解且其分子量可由相對於水溶液之本身黏度來決定。 (預備範例-2) 將預備範例-1之單體改爲55 mol%丙烯酸與45 mol% 丙烯醯胺的單體其餘之步驟均與預備範例-1相同，經由該 些步驟，可得到一非水溶性之聚合物分散液，該分散液稱 爲”樣品-2”。 (預備範例-3) 將預備範例-1之單體改爲90 mol%丙烯酸與1〇 mol% 丙烯醯胺的單體其餘之步驟均與預備範例-1相同，經由該 些步驟，可得到一非水溶性之聚合物分散液，該分散液稱 fg>，，士羊 a q，， 爲懷口a。 (預備範例-4) 將預備範例_丨之分散性保持劑改爲丙烯醯胺-2-甲基丙 本纸張尺度逍用中®困家棣丰（as) A4规格（210><297公董） (請先Μ讀背面之注WWiF再填寫本頁) 訂 Λ 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 經濟部中央棣牟^"C工消费合作社印製 > 434040 V A7 2292P1F2.DQC/0 »8_____67__ 五、發明説明（f V) 烷磺酸的單聚物’其餘之步驟均與預備範例-1相同，經由 該些步驟，可得到一非水溶性之聚合物分散液，該分散液 稱爲”樣品-4”。 (比較預備範例-1) 所使用之步驟與預備範例-1相同，唯一之差別在於不 使用任何之分散性保持劑，經由上述步驟可得到一非水溶 性之聚合物分散液’該分散液稱爲”比較樣品-1”。該比較 樣品-1在靜置一小時之後’會開始失去流動性，且在五小 時之後會固化形成豆類凝乳形狀，因此或造成凝乳與不適 用的狀況。所以比較樣品-1並不能稱爲分散液。 (比較預備範例-2) 所使用之步驟與預備範例-2相同，唯一之差別在於不 使用任何之分散性保持劑，經由上述步驟可得到一非水溶 性之聚合物分散液’該分散液稱爲”比較樣品-2”。該比較 樣品-2在靜置一小時之後，會開始失去流動性’且在五小 時之後會固化形成豆類凝乳形狀’因此或造成凝乳與不適 用的狀況。所以比較樣品-2並不能稱爲分散液。 (比較預備範例-3) 所使用之步驟與預備範例-3相同’唯一之差別在於不 使用任何之分散性保持劑’經由上述步驟可得到一非水溶 性之聚合物分散液’該分散液稱爲”比較樣品_3” °該比較 樣品-3在靜置一小時之後’會開始失去流動性’且在五小 時之後會固化形成豆類凝乳形狀’因此或造成凝乳與不適 用的狀況。所以比較樣品-3並不能稱爲分散液。 ----------A------1T------A (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公董） 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 ί 434040 2292Pm.DOC/(m’__ 五、發明説明（（> ) (比較預備範例-4) 在一表面塗有鐵氟龍材質之反應器中，加入80份之 去離子水與20份含有35 m〇l%丙烯酸鈉和65 mol%丙烯醯 胺的單體。在通入氮氣之後，加入1 %之氯化2,2’-氮雙（2-咪基丙烷)作爲啓始劑，使其濃度相對於單體爲100 PPM。 在靜置之條件下，聚合反應在48°C下持續10小時，可得 到在膠質狀態下之聚合物。該膠狀物質以一壓製器使其產 生凹凸不平，再以吹風機乾燥，最後以硏磨機進行硏磨形 成精細之顆粒。該非水溶性之聚合物之精細顆粒稱爲”比 較樣品-4”。 上述樣品-1至比較樣品-4之聚合物其特性如第1表所 示。 A7 第1表 編號 樣品名稱 單體組成比率（mol%) 分散性保 分子量 —天後 NaAAc HAAc AAm 持劑種類 (百萬） 之特性 1 樣品-1 0 35 65 PDDAC 4.5 〇 2 樣品-2 0 55 45 PDDAC 4.5 0 3 樣品-3 0 90 10 PDDAC 4.5 0 4 樣品-4 0 35 65 PAMPS 4.5 0 5 比較樣品-1 0 35 65 _ 4.5 X 6 比較樣品-2 0 55 45 4.5 X 7 比較樣品-3 0 90 10 4.5 X 8 比較樣品-4 35 0 65 - 4.5 □

NaAAc :丙嫌酸鈉 本紙張又度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ----------Λ------訂------線『/ (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本Κ ) 7 P. 五 434040 2292PI l-2.DOC/QO«_ B7、發明説明（〆） HAAc :丙烯酸 AAm :丙烯醯胺 PDDAC:聚氯化二甲基二烯丙基氨 PAMPS :聚丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸 0:良好之流動性 X :凝乳狀 口：精細之顆粒 . (陽離子澱粉之合成） 以第2表中原始之澱粉材質與氯化3-氯-2-羥基丙基三 甲基氨（3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride) 做爲澱粉陽離子試劑，在氫氧化鈉鹼性條件下形成本發明 中所使用之陽離子澱粉。每一種陽離子澱粉之組成成分如 第2表所示。 A7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

I -'ίτ 經濟部中央棣半局貝工消费合作社印装 第2表 編號 樣品名稱 陽離子化之比率 — 原始材質 1 CS-1 5 mol% 木薯粉 2 CS-2 2 mol% 木薯粉 3 CS-3 5 mol% 玉米澱粉 4 CS-4 2 mol% 玉米澱粉 (造紙測試-1) 以一種動態廣口瓶測試器來測量塡充物保持力與全部 的保持力，其結果如第3表所示。用於測試之紙類材料爲 900 ppm 之碳酸釣、300 ppm 之含水连酸iB(kaolin)、4000 ppm 之木漿，其pH値爲8· 1，以及300毫升之CSF作爲中等特 本纸張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公* ) 4 3 4 0 4 〇 A7 2292Pir2.D〇C/〇()s B7 五、發明説明（6 ) 性之紙。在測試過程中，在動態廣口瓶測試器中置入500 毫升之紙材料與第2表中所述之0.1 wt%的陽離子澱粉水 溶液’並在丨500 rpm的轉速下攪拌。30秒之後，再加入 如第1表所述〇.1 wt%聚合物分散液水溶液。再經過3〇秒 之後’將檢測白色溶液的塞子打開，並使之通過150 mesh 的導線流出。最初1〇秒之白色溶液需丟棄，之後對白色 溶液取樣30秒，並加以測量，以在60(TC下燒成灰燼來決 定塡充物保持力與全部保持力。所加入化學品之量即爲紙 張材質中每SS部分所加入之量。 第3表 (诗先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

r I 經濟部中央樣率局負工消费合作社印It 陽離子澱粉 丙烯酸（共）聚合物 塡充物 保持力 (%) 全 樣品名 稱 加入量 (ppm) 樣品名 稱 加入量 (ppm) 持力（％) 範例1 CS-】 10000 樣品-1 250 64.0 85.0 範例2 CS-2 10000 樣品-2 250 64.0 85.0 範例3 CS-3 10000 樣品-3 250 64.0 ----- 85.0 範例4 CS-4 10000 樣品-4 250 63.5 83.0 範例5 CS-] 3000 樣品-1 250 59.5 76.0 比較範例1 CS-1 10000 不添加 0 45.5 67.5 比較範例2 CS-2 10000 不添加 0 42.5 67.2 比較範例3 CS-3 10000 不添加 0 43.5 67.0 (造紙測試-2) 以一種動態廣口瓶測試器來測量塡充物保持力與全部 訂 --

Jl^i 1 9 本紙張尺度通用中國國家裸準（〇呢>八4規格（210父297公釐） A7 B7 434040 2292PIF2.DOC/00 8 五、發明説明（μ ) 的保持力，其結果如第4表所示。用於測試之紙類材料爲 900 ppm之碳酸齡、300 ppm之含水挂酸銘、4000 ppm之 木漿’其pH値爲8.1，以及300毫升之CSF作爲中等特性 之紙。在測試過程中，在動態廣口瓶測試器中置入500 g 升之紙材料與0.1 wt%的丙烯醯胺-氯化丙烯醯氧乙基三甲 基氨共聚合物水溶液（HYMO公司製造，商品名爲 HYM〇L〇C NR12ML)，並在1500 r.pm的轉速下攪拌。經過 3〇秒之後，將檢測白色溶液的塞子打開，並使之通過150 mesh的導線流出。最初1〇秒之白色溶液需丟棄，之後對 白色溶液取樣30秒，並加以測量，以在600°C下燒成灰燼 來決定塡充物保持力與全部保持力。所加入化學品之量即 爲紙張材質中每SS部分所加入之量，HYMOLOC NR12ML 稱爲一先前階段聚合物，而在第1表中所示之聚合物則稱 爲後階段聚合物。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部中央揉率局策工消费合作社印装 第4表 前階段聚合物 後階段聚合物 塡充物 保持力 (%) & $保丨 加入量（ppm) 樣品名稱 加入量 (ppm) 持力（％) 範例6 250 樣品-1 150 64.5 85.0 範例7 250 樣品-2 150 64.6 85.0 範例8 250 樣品-3 150 64.5 85.0 範例9 250 樣品-4 150 64.0 84.5 比較範例4 250 不添加 0 43.5 67.0 比較範例5 300 不添加 0 44.5 67.7 比較範例6 350 不添加 0 45.5 68.2 20 本紙張尺度逋用中國國家櫺準（CNS) A4規格（210X297公釐） ^: 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 43404 0 2292P1F2.DOC/008 _B7_ 五、發明説明（Γ)) [評定] 藉由本發明之造紙方法，能在造紙過程中增進纖維素 纖維與塡充物之保持力D上述目的能藉由高分子量的丙烯 酸聚合物來達成，在低黏度之良好工作條件下，有效達成 凝聚，如此可創造一高經濟效應。 (含水土壤之測試） 將一含水率爲156 %的黏土的土壤從裝有雙軸膠土的 混合器的一端開始放置，每一個樣品與生石灰將成功的經 由泵浦或進料器加入並混合，並由另一端釋放以增進該土 壤。所加入化學物質的量如第5表所示，其表示法爲每立 方公尺含水土壤中，化學物質之公斤數。取部分增進的土 壤爲樣品，該增進土壤樣品的外型由目測觀察來確定，並 將土壤緊密固定以防止水氣散出，並使之經過6天之固化。 上述增進之土壤根據〗IS A 1210方法作塡塞測試，將增進 之土壤置入一內徑爲15公分之模型中並形成三層，每一 層均分別利用一 4.5公斤之撞槌塡塞92次。之後根據IIS A 121丨方法進行膨脹測試與水中浸泡之準備，將土壤浸泡在 水槽中4天，使其完成膨脹。在本發明中較佳實施例之土 壤’其在水中浸泡與膨脹的量，將不超過1%。 將水槽中的水移除，在15分鐘之後先作一次預先之 測量’利用CBR測試器可決定其負載滲透曲線，與在滲 透率爲2.5 mm時的負載，也就是能測量出滲透之強度。 上述測試之結果如第5表所示。 本紙張尺度逍用中國阈家槺牟（CNS > A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ A7 434040 2292PIF2.DOC/008 B7 五'發明説明（0) 第5表

聚合物 生石灰加入 量（Kg/M3) 滲透率 強度 增進土壤 的狀態 樣品名稱 加入量 (Kg/M") 範例10 樣品-1 1.4 0 27.3 〇 範例11 樣品-2 0.7 50 57.2 〇 範例12 樣品-3 0.7 50 55.4 0 範例13 樣品-4 0.7 50 56.7 0 比較範例7 比較樣品-4 0.7 50 _ X 比較範例8 比較樣品-4 1.4 50 X 0:有沙沙聲的顆粒狀 X:柔軟且無法混合 [評定] 藉由本發明中增進含水量多之土壤，該增進之土壤具 有低黏度與極佳的搓揉特性，使土壤能容易以機器混合、 爲顆粒狀並且有沙沙聲，且可作爲塡充再使用，以防止環 境之破壞，對大眾有所貢獻。 (內層脫落防止的測試） 將縐折之薄紙板置於Niagara型之攪拌器中攪拌，並 調整至加拿大標準之400 ml自由度，以完成木漿之製備。 在木漿中加入2 %的液體黏著劑與0.9 %市售的陰離子紙張 增強劑，並使其均勻的攪拌與混合。之後將所得到之木漿 稀釋到0.5 %，可由手工之紙張試驗器得到含有86 %水分 之濕紙張A與含有96 %水分之濕紙張B，其含水量是相對 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ----------乂------ΐτ------( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 Α7 Β7 2292PIF2.DOC/OQ8 五、發明説明（柯） 於其乾燥之重量100 g/m2。含有0.5 %的第6表中聚合物之 內層脫落防止劑以水稀釋，在兩大氣壓下由噴嘴灑向濕紙 張A之一個表面。之後在濕紙張A經過塗佈之表面上放置 濕紙張B，並將之完全平置、經過測試行程與乾燥，將可 得到一合併板。調整合併板中之水分，並根據】-TAPPI紙 漿測試法N〇. 19-77來測量其T-剝落強度(g/inch)，其結果 如第6表所示。 (內層脫落防止的測試之比較範例） 將上述測試中含有0.5 %的聚合物之內層脫落防止劑 以水稀釋，並以氫氧化鈉將溶液之pH値調整爲7.0，並將 上述溶液作爲聚合物之水溶液。其餘之操作方法與步驟均 與前述方法相同，其結果如第6表所示。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 1Τ· 經濟部中央橾率局男工消費合作社印装 第6表 聚合物 稀釋溶液 T-剝落強 噴灑之形 樣品名稱 加入量（％) 之pH値 度（g/inch) 狀 範例14 樣品-1 0.3 2.7 4.2 霧狀 範例15 樣品-2 0.3 2.7 400 霧狀 範例16 樣品-3 0.3 2.7 398 霧狀 範例17 樣品-4 0.3 2.7 400 霧狀 比較範例9 樣品-1 0.3 7,0 125 滴狀物 比較範例10 樣品-2 0.3 7.0 136 滴狀物 比較範例11 樣品-3 0.3 7.0 126 滴狀物 比較範例12 樣品-4 0.3 7.0 134 滴狀物 23 Λ 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4f格（210X297公釐） • 434040

2292P1F2.DQC/QOS 五月説明^」--- [評定] /击據本ί明之内層脫落防止的方法，具有低黏度與可 不构^釋浴液可輕易的進行噴灑，而不會阻塞噴嘴或是 目二、歸而_龍之_。此外所形成之合倂板也 具有高度的防止___效。 (凝聚測試1) &胃11_中’將贿於1Q倍原始分散液溶液 =’ 精贿觀細中使水混濁，該 h濁的水爲淸洗_與_工作所產生之廢水，在I秒鐘 ^內將供應的原—液，例如是樣品」，以精確體積栗浦 τπ成稀釋。藉由_難合節凝粒處理。利用濃化劑 完成安置與分離，逝達到良好之安置。 ’觀樣品4作顏始材料經過1〇 倍稀，㈣關R顏，其龍非賴。健於此，比 較樣品·1不具軸崎，_藉由精麵積漏來供應原 始材料是不可行的。 (凝聚測試2) 、在凝聚處理下’鐵礬石以苛性鈉處理與鋁酸鈉溶解溶 液之雜質將被凝聚與安置，將作爲原始材質的樣品-3以精 ί!體積栗浦加人凝聚與難槽中，之後進行處理。因此， 在—淨化器中完成液分離，並達到良好之分離效果。 _於此’ 不具有流動性，因此藉由精確體積 栗浦來供應原始材料是不可行的。 [評定] _____24 本紙張尺度逍用中國s家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f 鑲濟部中央標率局負工消费合作杜印製 A7 434〇4 〇 2.DOC/008_____B7 五、發明説明（7() 在本發明固態之凝聚方法中，對於一般高聚合物凝聚 剛所需之大規模之溶解設備是不需要的。此外，在使用水 _形式的高聚合物凝聚劑時，也不會將水的污染物帶進 來’例如是油。藉由連帶使用一本發明之分散性保持劑所 製造的聚合物凝聚分散液可在長時間下保持穩定，以及原 始材料能以精確體積泵浦來供應。由本發明所形成之產 物’無論由價格、便利性與可利用性，其經濟效應均非常 高。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內’當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ 趣濟部中央橾牟局真工消费合作社印装 適 5 2 鮮 29

Claims (1)

1. 434 434 修正日期89Π2/5 )cy〇〇2 利修 六、申請專利

   β Λ〆 2292PIF4._ 第 8611631( 1,一種（甲基）丙烯酸（共）聚去物fei芬散液的製 造方法，在水溶液中聚合含有該（甲基)丙烯酸水溶性單體， 被聚合之單體包括： 15-100 mol%之（甲基)丙烯酸以及0-85 mol%之非離子性 單體： 該（甲基）丙烯酸選自下列族群包括：丙烯酸、甲基丙 烯酸及其混合物； 該非離子性單體包括選自下列族群包括：丙烯醯胺、 丙烯氰 '(甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸羥乙酯、乙烯 基甲基醚、乙烯基醋酸鹽與其混合物； 而聚合系統中所使用之溫度範圍約0-100°C，在備製（甲 基)丙烯酸(共)聚合物分散液之同時，其攪拌需溫和，速度 需大於lm/min，並在該水溶液中存在含有聚合物電解物質 之一分散性保持劑； 該分散性保持劑選自下列族群包括：氯化二甲基二烯 丙基氨（共）聚合物、丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸（共）聚合物 與其混合物； 該含有（甲基）丙烯酸水溶性單體與該分散性保持劑之 重量比爲100:1至10:1，其中 (1) 在該聚合物分散液中，該（甲基)丙烯酸（共）聚合物 之濃度至少爲5 wt% ; (2) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 顆粒之平均顆粒直徑爲1-100 um ; (3) 在剛生產後與生產一個月後，該聚合物分散液之黏 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A 鳗濟部智慧財產局興J-消费合作社印製 ^ ^ Ύ n I A— t if n n II n 1 本紙張尺度適用中國0家標準（CNS>A4規格（210 X 297公爱） A8B8C8D8 - 2292PIF4.DOC/002 六、申請專利範圍 性爲 10-3000 cp ; (4) 當該聚合物分散液以蒸餾水稀釋1〇倍後，以4〇〇 倍的顯微鏡下觀察該稀釋溶液，可辨認該聚合物之顆粒； 以及 (5) 當藉由在該溶液中加入鹼使該溶液之PH値調整至 7.0時，該聚合物顆粒會溶解形成一水溶液。 2. 如申請專利範圍第1項所述之聚合物分散液的製造 方法，其中該（甲基)丙烯酸水溶性單體的組成成分包括15-100 mol%的丙烯酸與0-85 mol%的丙烯醯胺與0-50 mol%的 丙烯氰。 3. 如申請專利範圍第1項所述之聚合物分散液的製造 方法，其中該含有（甲基)丙烯酸水溶性單體與該聚合物分 散液之重量比爲100:1至10:1。 4. 一種在水溶液中（甲基)丙烯酸(共)聚合物分散液，被 聚合之單體包括：15-100 mol%之（甲基）丙烯酸以及0-85 mol%之非離子性單體，該（甲基）丙烯酸選自下列族群包 括：丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物，而非離子性單體包 選自下列族群括：丙烯醯胺、丙烯氰、（甲基)丙烯酸甲酯、 (甲基)丙烯酸羥乙酯、乙烯基甲基醚、乙烯基醋酸鹽與其 混合物，其中： (1) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 之濃度至少爲5 wt% ; (2) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 顆粒之平均顆粒直徑爲1-100 um ; 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格<210 X 297公ί)~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) C 訂---------線！ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 4 3 4.0 在 Ο 2292PIF4.DOC/002 六、申請專利範圍 (3) 在剛生產後與生產一個月後’該聚合物分散液之黏 性爲 10-3000 cp ; (4) 當該聚合物分散液以蒸餾水稀釋1〇倍後’以400 倍的顯微鏡下觀察該稀釋溶液，可辨認該聚合物之顆粒； 以及 (5) 當藉由在該溶液中加入鹼使該溶液之pH値調整至 7.0時，該聚合物顆粒會溶解形成一水溶液。 5. —種造紙之方法，包括將木漿纖維素與塡充物在水 中分散以形成木漿，同時保持該木漿之pH値在6.5-10之 間，由該紙漿形成一薄板並乾燥後製成紙張，該方法更包 括在該紙漿中加入一陽離子聚合物以分離該紙漿，以及在 形成該薄板之前加入如申請專利範圍第1項之該聚合物分 散液之稀釋水溶液。 6. 如申請專利範圍第5項所述之造紙方法，其中該陽 離子聚合物選自下列族群，該族群包括：陽離子澱粉 '陽 離子聚丙烯醯胺與其混合物。 7. —種增進土壤含水之方法，包括在每im3含水量爲 20-400%的該土壤中混入0.1-5公斤之如申請專利範圍第4 項之該聚合物分散液，以製備該土壤爲塡充之用^ 8·—種防止內層脫落的方法，包括將如申請專利範圍 第4項之該聚合物分散液以水稀釋後作爲內層脫落防止 劑，並噴灑在網層表面，再將表面有內層脫落防止劑之複 數個網層覆蓋在其表面’然後對各層施壓並乾燥。 9.—種凝結固體懸浮液的方法，包括在固體懸浮液中 本紙張尺度通用中國Η家樣準<CNS)A4規格（210 X 297公釐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -I -------訂-----丨丨！線丨. 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 4 3 在 Ο 4 0 bs 2292PIF4.DOC/002 C8 D8 六、申請專利範圍 加入未經稀釋或以水稀釋之如申請專利範圍第4項之該聚 合物分散液，並混合。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I -III — — — — — — — — — — — — — I ^^1 本紙張尺度遶用t國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） W日 爲第86116316號專利說明書修正頁1修正日期: 申請曰期 ^ \ 1 . 〇<^ 案 號 Η Μ u( ς 類 別 (以上各欄由本局填柱） 434040 U--1 A4 C4 霉|專利説明書 中 文 發明 新«! 名稱 製造聚合物分散液的方法以及其使用（修正本 英 文 姓 名 國 藉 1田中勝利 3宮原庸 5越路祐一日本 2佐藤一行 4中村智法 6的場幹之 裝 發明 創作 人 住 '居所 日本東京都品川區西五反田2-20-1 1 丁 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印策 申請人 姓 名 (名稱） 國 籍 住 、居所 (事務所） 代 表人 姓 名 海茂股份有限公司 曰本 日本東京都品川區西五反田2-20-1 淵名爲司 本紙張尺度遑用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 線 434 434 修正日期89Π2/5 )cy〇〇2 利修 六、申請專利

   β Λ〆 2292PIF4._ 第 8611631( 1,一種（甲基）丙烯酸（共）聚去物fei芬散液的製 造方法，在水溶液中聚合含有該（甲基)丙烯酸水溶性單體， 被聚合之單體包括： 15-100 mol%之（甲基)丙烯酸以及0-85 mol%之非離子性 單體： 該（甲基）丙烯酸選自下列族群包括：丙烯酸、甲基丙 烯酸及其混合物； 該非離子性單體包括選自下列族群包括：丙烯醯胺、 丙烯氰 '(甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸羥乙酯、乙烯 基甲基醚、乙烯基醋酸鹽與其混合物； 而聚合系統中所使用之溫度範圍約0-100°C，在備製（甲 基)丙烯酸(共)聚合物分散液之同時，其攪拌需溫和，速度 需大於lm/min，並在該水溶液中存在含有聚合物電解物質 之一分散性保持劑； 該分散性保持劑選自下列族群包括：氯化二甲基二烯 丙基氨（共）聚合物、丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸（共）聚合物 與其混合物； 該含有（甲基）丙烯酸水溶性單體與該分散性保持劑之 重量比爲100:1至10:1，其中 (1) 在該聚合物分散液中，該（甲基)丙烯酸（共）聚合物 之濃度至少爲5 wt% ; (2) 在該聚合物分散液中，該（甲基）丙烯酸（共）聚合物 顆粒之平均顆粒直徑爲1-100 um ; (3) 在剛生產後與生產一個月後，該聚合物分散液之黏 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A 鳗濟部智慧財產局興J-消费合作社印製 ^ ^ Ύ n I A— t if n n II n 1 本紙張尺度適用中國0家標準（CNS>A4規格（210 X 297公爱）