TW574455B - Process for sizing paper - Google Patents

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574455 A7 ___ _B7__ 五、發明說明（丨） 本發明乃關於用於紙張上膠的方法，其含有將含有具 有芳香基之聚合物之上膠分散液，與含有具有芳香基之聚 合物之上膠促進劑加入至含有纖維素纖維與選用的塡料的 懸浮液中’其中上膠分散液與上膠促進劑是分開地加入至 水性懸浮液中。 背景 上膠劑之分散液或乳液係使用在製紙中以提供給紙與 紙板對各種不同液體之濕潤與滲透之改良阻抗。上膠分散 液通常係加入至含有纖維素纖維、選用的塡料與各種不同 的添加劑之水性懸浮液中。水性懸浮液係供給入流料箱中 以將懸浮液排放至抄網上以在此形成紙的溼織物。懸浮液 普遍係進一步加入例如爲澱粉的化合物與微粒材料以促進 懸浮液在抄網上之脫水。從抄網上所排放之水、稱爲白水 水，通常係部分在製紙方法中再循環。纖維素懸浮液係含 有某些數量之非纖維性材料，例如爲塡料、帶電聚合物、 上膠劑與各種不同之帶電污染物、即陰離子殘渣、電解質 、及膠體物質等。部份之非纖維性材料對上膠效率具有影 響且普遍會損害上膠性能。懸浮液中例如爲高含量鹽類之 大量帶電化合物會使懸浮液逐漸地難以上膠，即得到具有 令人滿意之上膠性質之紙張。包含在懸浮液會破壞上膠之 其他化合物是各種不同之親脂性木材萃取物，其可以是來 自回收纖維與高產率紙漿、即機械紙漿。通常增加所加入 之上膠劑量可以改善上膠，不過此會導致較高之成本且增 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 作—*------裝--------訂--------- ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 574455 A7 ---— _B7 ____ 五、發明說明（> ) 加上膠劑在白水中之累積。存在於懸浮液中之非纖維性材 料以及任何其他成分之累積，將會在白水延長循環且只有 小量新鮮水導入製紙方法之壓榨機中更爲顯著。因此，本 發明之目的是進一步改良上膠。本發明另外之目的是當施 加上膠至具有高傳導係數及/或大量親脂性木材萃取物之纖 維素懸浮液時用以改良上膠。其他進一步之目的將在下文 中出現。 W099/55964係關於造紙之方法，其中排水性與留存 助劑係加入至含有具有疏水基之陽離子性或兩性多糖類之 懸浮液中。多糖類係可以與陰離子性微粒材料與上膠劑共 同使用。 W099/559655係關於造紙之方法，其中排水性與留存 助劑係加入至含有具有芳香基之陽離子性有機聚合物的懸 浮液中。陽離子性有機聚合物係適合與陰離子性微粒材料 一起使用。 美國專利第6001166號係關於含有陽離子澱粉與例如 爲木質素磺酸、萘磺酸與甲醛的縮合物的與陰離子分散劑 之水性烷基雙烯酮分散液。 W09833979係揭示含有陽離子有機化合物與陰離子安 定劑的纖維素-反應性上膠劑的水性分散液。 本發明 已發現根據申請專利範圍的本發明可大體上令人驚詞: 地改善上膠且明確地改善具有高傳導係數之含有纖維素纖 * ‘------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 574455 A7 ________B7___ 五、發明說明（）） 維之水性懸浮液的上膠。更明確地，本發明乃關於用於紙 張上膠的方法，其含有將含有具有芳香基之聚合物之上膠 分散液，與含有具有芳香基之聚合物之上膠促進劑加入至 含有纖維素纖維與選用的塡料的懸浮液中，其中上膠分散 液與上膠促進劑是分開地加入至水性懸浮液中。 包含在加入至懸浮液中之本方法的分散液中之上膠劑 適當地是任何已知之上膠劑，例如爲非纖維素-反應性試劑 ，其包括松香、例如爲強化及/或酯化之松香、鱲類、脂肪 酸類與樹脂酸之衍生物、例如爲脂肪醯胺類與脂肪酯類、 例如爲天然脂肪酸的丙三醇三酯類、及/或纖維素-反應性 試劑。上膠分散液較佳是含有纖維素-反應性上膠劑。包含 在上膠分散液中之纖維素-反應性上膠劑可以從技藝中已知 之任何纖維素-反應性試劑中選出。適當地是上膠劑是選自 由疏水性乙烯酮二聚物、乙烯酮多體物、酸酐、有機異氰 酸酯、胺基甲醯基氯化物與其之混合物所組成之群集、較 佳是乙烯酮二聚物與酸酐、最佳是乙烯酮二聚物。適合之 乙烯酮二聚物係具有下述之通式(I)，其中R1與R2係表示 飽和或不飽和之烴基團，通常是飽和烴類，烴基團適當地 係具有從8到36個碳原子，通常是具有12到20個碳原子 之直鏈或支鏈烷基，例如十六烷基與十八烷基。乙烯酮二 聚物在常溫、即25。0：、適當地是20°C下可以是液態。通 常’酸酐可以藉下述之通式(2)以表示其特色，其中R3與 R4可以是相同或不同且代表飽和或不飽和之烴基團，其適 當地係具有從8到30個碳原子，或R3與R4連同-c-o-c 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） --1---·------裝--------訂--------- S----, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 _B7___ 五、發明說明（+ ) 部分可以形成5到6員環，可以選用地被含有高達30個碳 原子之烴基團所進一步取代。商業上可以使用之酸酐之例 子係包括烷基與烯基琥珀酸酐且特別是異十八烯基號拍酸 酐。 (I) r-ch=c-ch-R (ii) 3 π Π 4 R-c-o-c-r 適合之乙嫌酮二聚物、酸酐與有機異氰酸酯係包括美 國專利第4,522,686號中所揭示之化合物，其係收錄於此 以作爲參考之用。適合之胺基甲醯基氯化物之例子係包括 美國專利第3,887,427號所揭示者’其係收錄於此以作爲 參考之用。 加入至懸浮液中之上膠分散液可以具有佔分散液/乳液 總重量之0.1到50%、適當地係超過20重量％的上膠劑含 量。含有乙烯酮二聚物上膠劑之分散液可以具有佔分散液 總重之5至50重量％、較佳是從10至35重量％之乙烯酮 二聚物含量。含有酸酐上膠劑之分散液或乳液可以具有佔 分散液/乳液總重量之0.1至30重量％、適當地係從1至 2〇重量％之酸酐含量。含有非纖維素反應性上膠劑之分散 液適當地係具有從5至50重量％、較佳是從10至35重量 %之上膠劑含量。 加入至含有纖維素纖維之水性懸浮液中之上膠劑量可 以佔纖維素纖維與選用的塡料之乾重量的〇.〇1至5重量％ 、適當地係從0.05至1.〇重量％，劑量係根據欲上膠之紙 6 本紙張尺玉適用中國國家標準（CNS〉A4規x 297公妄^ " --f---·---------I----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 _B7____ 五、發明說明（< ) 漿或紙之品質，上膠劑與上膠程度 含有具有至少一個芳香基的聚合物之上膠分散液可以 是陰離子性或陽離子性、即存在於被稱爲分散液系統之分 散液中之分散及/或安定劑係分別具有總負或正電荷。分散 系統可以包括任何可促進分散液或乳液的形成的試劑、例 如爲分散及/或安定劑，例如爲聚電解質、界面活性劑與電 解質。陰離子的水性上膠分散液可以含有陽離子化合物、 即陽離子的聚電解質(具有總正電荷之陽離子或兩性聚電解 質）及/或陽離子界面活性劑，及/或熟習該項技術者所知之 任何其他的陽離子化合物，假如分散系統的總電荷爲負的 。在另一方面陽離子水性上膠分散液可以含有陰離子化合 物、即陰離子聚電解質(具有總負電荷之陰離子或兩性聚電 解質)及/或陰離子界面活性劑，及/或熟習該項技術者所知 之任何其他的陰離子化合物，假如分散系統的總電荷爲負 的。上膠分散液的負或正電荷可以藉由ZetaMaster S版之 PCS以決定。 根據本發明，其係提供一種方法，其包括將含有具有 芳香基之聚合物之上膠分散液，與含有具有芳香基之聚合 物之上膠促進劑加入至含有纖維素纖維、與選用的塡料的 懸浮液中，分散液與上膠促進劑是分開地加入至懸浮液中 。具有芳香基之聚合物可以是未帶電或帶電的，適當地是 帶電的、即聚合物可以是陽離子性或陰離子性，例如爲兩 性且具有總（淨)負或正電荷。聚合物可以是有機聚合物、 適當地係來自例如爲多醣的天然來源、例如爲澱粉、瓜爾 7 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱1 ~' —^—·--------------訂--------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 574455 B7 五、發明說明（b ) 膠、纖維素、幾丁質、幾丁聚糖、聚醣、聚半乳糖、聚葡 萄糖、三仙膠、果膠、聚甘露糖、糊精，較佳是澱粉與瓜 爾膠，適合之澱粉係包括馬鈴薯、玉黍蜀、小麥、樹薯粉 、米、躐玉蜀黍、大麥等，或是合成聚合物、例如爲鏈-生 長聚合物、即例如爲像以丙烯酸、以丙烯醯胺與以乙烯醯 胺爲基礎的聚合物的乙嫌基加成聚合物’與逐步成長聚合 物、例如爲聚胺基甲酸乙酯。有機聚合物適當地係選自多 醣、即澱粉與如以丙烯醯胺爲基礎的聚合物之乙烯基加成 聚合物。 聚合物的芳香基可以存在於聚合物的主鏈上或芳香基 較佳是連接至聚合物的主鏈上或從聚合物主鏈上所延伸出 來的側側基或是存在於連接至聚合物的主鏈上或從聚合物 主鏈上所延伸出來的側基上，聚合物適當地是具有總負或 正電荷的有機聚合物。 適當地，上膠促進劑係另外含有具有芳香基之聚合物 ，其可以是上述所提之任何者。適當地，包括在上膠促進 劑中之含有至少一個芳香基之二個聚合物的淨電荷是相反 的且其通常係分開地加入至水性懸浮液中。包括在上膠促 進劑中之聚合物或兩個聚合物較佳是具有芳香基，其但書 爲聚合物係未含有蜜胺或蜜胺的衍生物。 根據本發明，含有具有芳香基之聚合物的上膠分散液 與含有具有芳香基之聚合物的上膠促進劑與選用之具有芳 香基之另外的聚合物是分開地加入至水性懸浮液中。分開 地加入係指上膠分散液與上膠促進劑係在不同的位置處加 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --ί 丨丨 I-------- I I I I I I I ^ ί — — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 ______B7 ____ 五、發明說明（1 ) 入至纖維素懸浮液(稀薄原料）中或本質上在相同的位置但 在不同之時間。此外，若上膠促進劑含有二個具有芳香基 之聚合物，其適當地亦是分開地加入。 根據本發明的一個較佳具體實施例，其係關於紙張上 膠的方法，包含在含有纖維素纖維、與選用的塡料的懸浮 液中加入含有具有芳香基之聚合物之上膠分散液、適當地 是具有芳香基之陽離子有機聚合物及/或是從逐步成長之聚 合物、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香 基之陰離子聚合物、更佳係從逐步成長之聚合物、多醣與 天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰離子聚 合物；以及加入含有具有芳香基之聚合物的上膠促進劑， 其係從具有芳香基之陽離子有機聚合物、例如陽離子多醣 或陽離子乙烯基加成聚合物，以及從逐步成長之聚合物、 多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰 離子聚合物、適當地是縮合萘磺酸酯型式之聚合物、聚苯 乙烯磺酸酯型式之聚合物與改性過之木質素聚合物所選出 ，其中上膠分散液與上膠促進劑是分開地加入。 根據本發明之一較佳具體實施例，紙張上膠的方法係 包含在含有纖維素纖維、與選用的塡料的懸浮液中加入含 有具有芳香基之聚合物之上膠分散液、適當地是具有芳香 基之陽離子有機聚合物及/或是從逐步成長之聚合物、多醣 與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰離子 聚合物、更佳係從逐步成長之聚合物、多醣與天然生成之 芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰離子聚合物；以及 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---!---*------t--------訂--------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 574455 A7 _ B7 ___ 五、發明說明（X ) 加入含有具有芳香基之陽離子有機聚合物與從逐步成長之 聚合物、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳 香基之陰離子聚合物的上膠促進劑，其中上膠分散液與上 膠促進劑是分開地加入至水性懸浮液中。 再根據本發明的另外一個較佳具體實施例’用於紙張 上膠的方法係包含在含有纖維素纖維、與選用的塡料的懸 浮液中加入含有上膠劑與具有芳香基之陽離子有機聚合物 及/或從逐步成長之聚合物、多醣與天然生成之芳香族聚合 物所選出之具有芳香基之陰離子聚合物的上膠分散液、以 及加入含有從陽離子多醣或陽離子乙烯基加成聚合物所選 出之具有芳香基之陽離子聚合物與從逐步成長之聚合物、 多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰 離子聚合物的上膠促進劑，其中上膠分散液與上膠促進劑 是分開地加入至水性懸浮液中。 再根據本發明另外之較佳具體實施例，用於紙張上膠 的方法係包含在含有纖維素纖維、與選用的塡料的懸浮液 中加入含有纖維素-反應性上膠劑與具有芳香基之陽離子有 機聚合物及/或從逐步成長之聚合物、多醣與天然生成之芳 香族聚合物所選出之具有芳香基之陰離子聚合物的上膠分 散液，與含有從具有結構式(I)之陽離子多醣所選出之陽離 子聚合物的上膠促進劑： r3 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —^—------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 R2 (Π) 0= A7 B7 五、發明說明（1 ) 其中P是多糖類的殘基；A是將N連結至多糖類殘基之含 有C與Η原子的原子鏈’ I與R2每一個是Η或烴基，r3 是芳香烴基團，η是從2至300000之整數，且χ·是陰離子 的反離子；及/或藉由聚合陽離子單體或含有通式(Π)所表 示的陽離子單體之單體混合物所得到的乙烯基加成聚合物 CH2=C-Ri

€—Αι——Βι-N1—Q R3 其中心是H或CH3 ; R2與R3每一個是具有從1到3個碳 原子之烷基，Ai是〇或NH，Bi是具有從2到8個碳原子 之烷撐基或羥基丙烯基’ Q是含有芳香基之取代基，且X-是陰離子的反離子；且進一步是從逐步成長之聚合物、多 醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有一個芳香基之 陰離子聚合物。 再根據本發明的另外一個較佳之具體實施例，用於紙 張上膠的方法係包含在含有纖維素纖維、與選用的塡料的 水性懸浮液中加入含有具有芳香基之聚合物之上膠分散液 、適當地是具有芳香基之陽離子有機聚合物及/或是從逐步 成長之聚合物、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之 具有芳香基之陰離子聚合物、更佳係從逐步成長之聚合物 、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之 陰離子聚合物；以及加入含有從具有結構式⑴之陽離子多 醣所選出之具有芳香基之陽離子有機聚合物的上膠促進劑 11 --;---*---------11---訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） B7 五、發明說明（丨〇

Ri Ρ' (—A一N一R2)n Rs 其中P是多糖類的殘基；A是將N連結至多糖類殘基之含 有C與Η原子的原子鏈，Ri與R2每一個是Η或烴基，R3 是芳香烴基團，η是從2至300000之整數’且X·是陰離子 的反離子；且進一步係從逐步成長之聚合物、多醣與天然 生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰離子聚合物 ，其中上膠分散液與上膠促進劑是分開地加入至水性懸浮 液中。 再根據本發明的另外一個較佳之具體實施例，用於紙 張上膠的方法係包含在含有纖維素纖維、與選用的塡料的 水性懸浮液中加入含有具有芳香基之聚合物之上膠分散液 、適當地是具有芳香基之陽離子有機聚合物及/或是從逐步 成長之聚合物、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之 具有芳香基之陰離子聚合物、更佳係從逐步成長之聚合物 、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之 陰離子聚合物；以及加入含有從藉由聚合陽離子單體或含 有通式(Π)所表示的陽離子單體之單體混合物所得到的乙稀 基加成聚合物所選出之具有芳香基之陽離子有機聚合物的 上膠促進劑： 12 -----*------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 574455 五、發明說明（) CH2——C-R] Q— C-A\--Βι_ (Π) A7 B7 R2

-N1—Q X

Rs 其中1^是H或CH3 ; R2與R3每一個是具有從1到3個碳 原子之烷基，Α:是0或NH，Bi是具有從2到8個碳原子 之烷撐基團或羥基丙烯基團，Q是含有芳香基之取代基， 且X-是陰離子的反離子；且進一步是從逐步成長之聚合物 、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有一個芳香 基之陰離子聚合物，其中上膠分散液與上膠促進劑是分開 地加入至水性懸浮液中。 具有芳香基之陰離子聚合物(包含在促進劑及/或分散 液中，適當地是在促進劑中)較佳是從逐步成長之聚合物、 多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出，其但書爲陰離子 聚合物未含有蜜胺或蜜胺的衍生物。通常，陰離子聚合物 是從縮合萘磺酸酯型式之聚合物、聚苯乙烯磺酸酯型式之 聚合物與例如爲磺酸酯木質素之改性過之木質素聚合物所 選出。陰離子聚合物最佳是縮合萘磺酸酯或木質素磺酸酯 〇 根據本發明，上膠分散液與上膠促進劑是分開地加入 至水性懸浮液中。雖然上膠分散液可以含有與上膠促進劑 所包含者相同之聚合物，但只有當上膠促進劑與上膠分散 液是分開地加入至纖維素懸浮液時，才可以觀察到上膠的 顯著改善。分開地加入係指可能含有上膠促進劑的任何一 種聚合物的上膠分散液係與上膠促進劑在製紙廠的不同位 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —：—*------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 _B7__ 五、發明說明（A) 置處加入或本質上在相同位置但不同之時間。此外，形成 上膠促進劑的陽離子有機聚合物與陰離子聚合物適當地亦 是分開地加入。包含在上膠促進劑中之具有芳香基之陰離 子聚合物較佳是在上膠分散液與陽離子有機聚合物之後加 入至懸浮液中。 陽離子聚合物 上膠促進劑的陽離子有機聚合物與亦可以包含於上膠 分散液者係可以來自天然或合成之來源，且可以是線型、 分枝狀或交聯狀。陽離子聚合物較佳是水溶性或水可分散 性。適合的陽離子聚合物之例子包括陽離子多醣類，例如 爲澱粉、瓜爾膠、纖維素、幾丁質、幾丁聚糖、聚醣、聚 半乳糖、聚葡萄糖、三仙膠、果膠、聚甘露糖、糊精，較 佳是澱粉與瓜爾膠，適合之澱粉包括馬鈴薯、玉黍蜀、小 麥、樹薯粉、米，蠟玉蜀黍、大麥等；陽離子合成有機聚 合物例如爲陽離子鏈-生長聚合物，例如爲如以丙烯酸、以 丙烯醯胺、以乙烯醯胺爲基礎之聚合物之陽離子乙烯基加 成聚合物以及例如爲陽離子聚胺基甲酸乙酯之陽離子逐步 成長之聚合物。適當地，從多醣、即澱粉與例如爲以丙烯 醯胺爲基礎的聚合物之陽離子乙烯基加成聚合物所選出之 具有芳香基之陽離子有機聚合物是特佳者。 陽離子有機聚合物之芳香基可以存在於聚合物之主鏈( 主要鏈)或在連接至聚合物主鏈之取代基上，較佳是在取代 基上。適合之芳香基之例子係包括芳香基、芳烷基與烷芳 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —：—·------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 B7 五、發明說明（ή ) 基、例如爲苯基、伸苯基、萘基、苯二甲基、苄基與苯乙 基、較佳係干基；含有氮之芳香（芳基）基、例如吡啶錄 (pyridinium)與喹啉錄(quinolinium)、以及這些基團之衍生 物。可以存在於陽離子聚合物中以及在用於製備陽離子聚 合物之單體中之帶電陽離子之例子包括四級銨基、三級胺 基與其之酸加成鹽類。 根據較佳之具體實施例，具有芳香基之陽離子有機聚 合物係從陽離子多醣所選出。多糖類之芳香基可以連接至 存在於多糖類中之雜原子上，例如爲氮或氧，雜原子可以 選用地帶有電荷，例如當其是氮時。芳香基亦可以連接至 含有雜原子之基團上，例如爲醯胺、酯或醚，該基團可以 連接至多糖類之主鏈（主要鏈）上，例如經由原子鏈。芳香 基與包含在芳香基中之基團之適合實例係包括芳香基與芳 烷基基團，例如爲苯基、伸苯基、萘基、伸苯基、苯二甲 基、苄基與苯乙基；含氮芳香族（芳香基)基團，例如爲吡 啶鎗與喹啉鎗，以及這些基團之衍生物、其中連結至該芳 香基之一或多個取代基可以選自羥基、例如爲氯化物之鹵 化物、硝基、與具有1到4個碳原子之烴基團。 陽離子有機聚合物較佳是從具有一般結構式⑴之陽離 子多醣所選出：

Rl (1)

Ux" P—(一A一N一R2)n R3 其中P是多糖類之殘基；A是將N連接至多糖類殘基之基 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --丨丨 — 丨丨i — — — — — — 訂-! -----I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 ____- _B7___ 五、發明說明（A ) 團’適當地是含有C與Η原子與選用之〇及/或N原子之 原子鏈’通常是具有從2到18且適當地是2到8個碳原子 之烷撐基團，可選用地被一或多個雜原子、例如爲0或Ν 所中斷或取代，例如爲伸烷氧基基團或羥基丙烯基團（-CH2-CH(OH)-CH2-) ; &與R2每一個是Η或較佳是烴基團 ’適當地是具有從1到3個碳原子、適當地是1或2個碳 原子之烷基；R3是包括芳烷基基團之芳香烴基團，例如爲 磘基與苯乙基基團；η是從約2至約300,000、適當地是從 5到200,000且較佳地是從6到125,000之整數，或另外 I、R2與R3連同Ν —起形成含有從5到12個碳原子之芳 香基；且X是陰離子之反離子，通常是如氯化物之鹵化物 〇 芳香基改性過之陽離子多糖可以具有廣範圍變化之取 代度；陽離子取代度(DSC)可以從0.01到〇.5、適當地是從 〇·〇2到0.3、較佳地是從0.025到0.2，芳香族取代度 (DSAr)可以從〇·〇1到〇.5、適當地是從0·02到0.3、較佳是 從0.025到0.2，且陰離子取代度(DSA)可以從〇到0.2、適 當地是從0到0.1、較佳地是從0到0.05。 多醣可以藉由將多醣經由以已知之方式、使用含有陽 離子基團及/或芳香基之一或多個試劑之陽離子與芳香族改 性作用以製備，例如將多醣與試劑在例如爲鹼金屬或鹼土 金屬氫氧化物之鹼性物質之存在下反應。欲經由陽離子與 芳香族改性之多醣可以是非離子性、陰離子性、兩性或陽 離子性。適合之改性劑包括非離子性試劑’例如爲芳烷基 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 五、發明說明（6 ) 鹵化物，例如爲苄基氯與苄基溴；表氯醇與具有至少一個 取代基含有如前所定義之芳香基之二烷基胺之反應產物， 包括3-二烷基胺-1，2-環氧丙烷類；與陽離子性試劑，例如 爲表氯醇與具有至少一個取代基含有如前所定義之芳香基 之三級胺之產物’包括烷芳基二烷基胺類、例如爲二甲基 苄胺；芳香基胺類，例如爲吡啶與喹啉。此類型之適合之 陽離子性試劑係包括2,3-環氧丙基三烷基鹵化胺類與鹵羥 丙基三烷基鹵化銨類，例如爲N-(3-氯羥丙基)-N-(疏水 性院基)_N，N-一(低碳院基)氯化鏡與N-環氧丙基-N-(疏水性 烷基)-N，N-二(低碳烷基)氯化銨，其中芳香基是如前所定義 ，特別是辛基、癸基與十二烷基，且低碳烷基是甲基或乙 基；且鹵羥丙基-N，N-二烷基烷芳基鹵化胺與N-環氧丙 基-N-(烷芳基)-N，N-二烷基氯化胺，例如爲N_(3_氯基_2_羥 丙基)-N-(烷芳基)-N，N-二(低碳烷基)氯化銨，其中烷芳基與 低碳烷基是如前所定義，特別是N-(3-氯-2-羥丙基)-N-苄基 -N，N-二甲基氯化胺；與N-(3-氯羥丙基)毗啶鎗氯化物。 通常，當使用非離子性芳香族試劑時，多醣在疏水性改性 以前或之後係藉使用技藝中已知之任何一種陽離子試劑以 適當地提供陽離子性。適合之陽離子性及/或芳香族改性劑 、芳香基改性之多醣與其製備方法之例子係包括美國專利 第4,687,519與5,463，127號；國際專利申請案W0 94/24169、歐洲專利申請案第189 935號；與S.P. Patel， R.G.Patel 與 V· S. Patel 之澱粉，41(1989)，第 5 卷，192-196頁，其之教示係收錄於此以作爲參考之用。 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — I·---.------·裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 -----B7___ — 五、發明說明（A ) 再根據另外的較佳具體實施例，陽離子有機聚合物係 從由至少含有一個具有芳香基之單體、適當地爲乙烯非飽 和之單體的一或多個單體所製備之均聚物與共聚物中選出 。陽離子聚合物可以是分枝線型或分枝狀。陽離子聚合物 的芳香基團可以存在於聚合物的主鏈上或較佳是其爲附著 至聚合物的主鏈上或從聚合物主鏈上所延伸出來的側基或 是存在於附著至聚合物的主鏈上或從聚合物主鏈上所延伸 出來的側基上，適合之芳香族（芳香基）基團係包括苯基、 選用地爲取代的、伸苯基、選用地爲取代的、與萘基選用 地爲取代的、例如爲具有通式-C6H5、-C6H4-、-C6H3-、與-C6H2-的基團，例如形式爲伸苯基（-C6H4-)、苯一甲基（-CH2_C6H4_CH2_)、苯基(-C6H5)、节基(-CH2-C6H5)、苯乙基 (-ch2ch2-c6h5)，以及取代之苯基（例如-c6h4-y、-c6h3y2 、與-c6h2y3)，其中連結至苯基環之一或多個取代基(Y)可 以選自羥基、例如爲氯化物之鹵化物、硝基、與具有從1 到4個碳原子之烴基團。 陽離子聚合物較佳是乙烯基加成聚合物。此處所使用 之術語’’乙烯基加成聚合物”係指藉一或多個乙烯基單體或 乙烯非飽和單體的加成聚合作用所製備的聚合物，其包括 例如以丙烯醯胺爲基礎以及以丙烯酸酯爲基礎的單體。陽 離子聚合物適當地係選自藉含有通式(II)所表示的陽離子單 體之陽離子單體或單體混合物之聚合所得到的陽離子乙烯 基加成聚合物： 18 -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574455 A7 B7 五、發明說明（Π )

R 2 (Π)

O C-Αι-B\-N--Q X

Rs 其中1是H或CH3 ; R2與R3每一個是H或、較佳是具有 從1至3個碳原子之烷基、通常是1至2個碳原子；A!是 0或NH ; Β!是具有從2至8個碳原子、較佳是從2至4 個碳原子之烷撐基，或羥基丙烯基；Q是含有芳香基之取 代基，較佳是苯基或取代之苯基，其可以經由通常具有從 1至3個碳原子、較佳是1至2個碳原子之烷撐基以連接 至氮上，且Q較佳是苄基(-CH2-C6H5);與X_是陰離子之反 離子，通常類似氯化物之鹵化物。通式(II)所表示之適合單 體之例子包括以苄基氯處理之例如爲[甲基]丙烯酸二甲基 胺基乙酯、[甲基]丙烯酸二乙基胺基乙酯與[甲基]丙烯酸二 甲基胺基羥基丙酯之[甲基]丙烯酸二烷基胺基烷基酯以及 例如爲二甲基胺基乙基[甲基]丙烯醯胺、二乙基胺基乙基[ 甲基]丙烯醯胺、二甲基胺基丙基[甲基]丙烯醯胺、與二乙 基胺基丙基[甲基]丙烯醯胺之二烷基胺基烷基[甲基]丙烯醯 胺所得到之四級單體。通式(II)之較佳陽離子單體係包括丙 烯酸二甲基胺基乙酯苄基氯四級鹽與甲基丙烯酸二甲基胺 基乙酯苄基氯四級鹽。 陽離子乙烯基加成聚合物可以是從具有芳香基之陽離 子單體所製備的均聚物或是從含有具有芳香基之陽離子單 體與一或多個可共聚合的單體的單體混合物所製備之共聚 物。適合之可共聚合的非離子性單體係包括通式(III)所表 19 3氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 _B7_ 五、發明說明（J ) 示的單體： CH2=C—R4 R. |5 (ΙΠ)

o=c—a2——b2——N r6 其中R4是η或CH3 ; R5與R6每一個是H或烴基團、適當 地是具有從1到6、適當地是從1到4且通常是從1到2 個碳原子之烷基；A2是0或NH ; B2是從2到8個碳原子 、適當地是從2到4個碳原子的烷撐基，或是羥基丙烯基 ，或二者擇一地A與B兩者皆無，藉此在C和N(0=C-NR5R6)之間有一單鍵。此型式的可共聚合單體之適合例子 係包括[甲基]丙烯醯胺；如N-烷基[甲基]丙烯醯胺與N，N-二烷基[甲基]丙烯醯胺的以丙烯醯胺爲基礎的單體，例如 爲N-正-丙基丙烯醯胺、N-異丙基[甲基]丙烯醯胺，N-正-丁基[甲基]丙烯醯胺，N-異丁基[甲基]丙烯醯胺與N-第三 丁基[甲基]丙烯醯胺；與二烷基胺基烷基[甲基]丙烯醯胺， 例如爲二甲基胺基乙基[甲基]丙烯醯胺、二乙基胺基乙基[ 甲基]丙烯醯胺、二甲基胺基丙基[甲基]丙烯醯胺與二乙基 胺基丙基[甲基]丙烯醯胺；如[甲基]丙烯酸二烷基胺基烷基 酯之以丙烯酸爲基礎的單體，例如爲[甲基]丙烯酸二甲基 胺基乙酯，（甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯，（甲基)丙烯酸第 三丁甲基胺基乙酯與丙烯酸二甲基胺基羥基丙酯；與乙烯 醯胺，例如爲N-乙烯甲醯胺與N-乙烯乙醯胺。較佳之可 共聚合的非離子性單體係包括丙烯醯胺與甲基丙烯醯胺、 良P[甲基]丙烯醯胺，且主要聚合物較佳是以丙烯醯胺爲基 20 —1----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574455 A7 ___B7_ 五、發明說明（) 礎的聚合物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 適合之可共聚合的陽離子單體係包括通式(IV)所表示 的單體： CH2=C—r7 r8 (iv)

〇=C-A3-B3 N Rio X R9 其中R7是H或CH3 ; R8、R9與Rh)每一個是η或較佳是 烴基團，適當地是具有從1到3個碳原子、通常是1到2 個碳原子之烷基；A3是〇或NH ; B3是從2到4個碳原子 、適當地是從2到4個碳原子的烷撐基’或羥基丙烯基’ 且X'是陰離子之反離子，通常是甲基硫酸鹽或如氯化物之 鹵化物。適合之陽離子可共聚合單體之例子係包括酸加成 鹽類與前述所提之[甲基]丙嫌酸一院基胺基院基酯與二院 基胺基烷基[甲基]丙烯醯胺的四級銨鹽，通常係使用如 HC1、H2S04等之酸類或如甲基氯化物、二甲基硫酸鹽等之 四級化劑與二烯丙基二甲基氯化銨所製備。較佳之可共聚 合的陽離子單體係包括[甲基]丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基 氯化物四級鹽與二烯丙基二甲基氯化錢。如丙稀酸、甲基 丙烯酸、各種不同的磺化乙烯基加成單體等之可共聚合的 陰離子單體亦可以採用，較佳是以小量之方式。 陽離子乙烯基加成聚合物可以從通常含有從i至99莫 耳％、較佳是從2至50莫耳％且較佳是從5至2〇莫耳％之 具有芳香基之陽離子單體、較佳係通式(II)所表示者、與從 99至1莫耳％、較佳是從98至50莫耳％、且較佳是從95 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) 574455 A7 __ _B7_ 五、發明說明（>1 ) 30,000,000 且適當地是 25,000,000。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 陰離子聚合物 包含在上膠促進劑中且可以包含在上膠分散液中之具 有芳香基之陰離子聚合物係從逐步成長之聚合物、多醣與 天然生成之芳香族聚合物所選出。此處所使用之術語π逐步 成長聚合物"係指藉逐步成長之聚合作用所得到之聚合物， 亦分別指步驟-反應聚合物與步驟-反應聚合作用。陰離子 聚合物較佳是具有芳香基且但書爲陰離子聚合物未含有蜜 胺或衍生物且適當地是其進一步之但書爲其不是陰離子聚 苯乙烯磺酸酯。陰離子聚合物可以從逐步成長之聚合物與 天然生成之芳香族聚合物所選出。根據本發明之陰離子聚 合物可以是線性、分枝或交鏈型。較佳是陰離子聚合物爲 水溶性或水可分散性。陰離子聚合物較佳是有機類。 陰離子芳香族聚合物較佳是縮合之萘磺酸酯型式之聚 合物、聚苯乙烯磺酸酯型式之聚合物與改性過之木質素聚 合物，甚至更較佳是如縮合萘磺酸酯的縮合萘磺酸酯型式 之聚合物與例如爲木質素磺酸酯之改性過的木質素聚合物 〇 陰離子聚合物之芳香基可以存在於聚合物之主鏈或在 附著於聚合物主鏈（主鏈）上之取代基上。適合之芳香基之 例子係包括芳香基、芳烷基與烷芳基與衍生物，例如爲苯 基、甲苯基、奈基、伸苯基、苯二甲基、节基、苯乙基與 這些基團之衍生物。可以存在於陰離子聚合物中以及在用 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574455 A7 ____________B7_ 五、發明說明（Vv) 於製備陰離子聚合物之單體中之陰離子帶電基團之例子包 括當溶解或分散於水中時、會帶有負電之基團與帶有負電 之酉文基團’此處之基團係集體稱爲陰離子基，例如爲憐酉戔 根、瞵酸根、硫酸根、硫酸、磺酸根、羧酸、羧酸根、醇 鹽與酚基，即羥基取代之苯基與萘基。帶有負電之基團通 常是鹼金屬、鹼土金屬或氨之鹽類。 根據本發明之適合之陰離子逐步成長聚合產物之例子 係包括縮合聚合物、即藉逐步成長縮合聚合作用所得到之 聚合物，例如爲如甲醛之醛類與一或多個含有一或多個陰 離子基之芳香族化合物、特別是縮合萘磺酸酯型式之聚合 物、與選用之其他可使用於例如爲尿素之縮合聚合作用中 之共聚單體之縮合物。含有陰離子基之適合之芳香族化合 物之例子係包含酚與萘酚之化合物、例如爲酚、萘粉、間 苯二酚與其之衍生物、芳香羥酸與其之鹽類，例如爲苯酚 、酚、萘與萘酚酸與其之鹽類，通常爲硫酸與磺酸鹽，例 如爲苯硫酸與磺酸鹽、二甲苯硫酸與磺酸鹽、萘硫酸與磺 酸鹽、酚硫酸與磺酸鹽。 根據本發明之另外之適合之陰離子逐步成長聚合產物 之例子係包括加成聚合物、即藉逐步成長之加聚作用所得 到之聚合物，例如爲可以從含有芳香族異氰酸酯及/或芳香 族醇類之單體混合物所製備之陰離子聚胺基甲酸乙酯。適 合之芳香族異氰酸酯之例子係包括二異氰酸酯類、例如爲 甲苯-2,4-與2,6-二異氰酸酯與二苯甲烷-4,4’-二異氰酸酯。 適合之芳香族醇類之例子係包括二元醇、即二醇類，例如 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 ____ B7___ 五、發明說明（V、） 爲雙酚A、苯基二乙醇胺、單對苯二甲酸丙三酯與單對苯 二甲酸三羥甲基丙酯。例如爲酚與其之衍生物之單羥基芳 香族醇類亦可以採用。單體混合物亦可以含有非芳香族異 氰酸酯及/或醇類，通常是二異氰酸酯與二醇類，例如爲任 何已知可使用於聚胺基甲酸乙酯之製備者。含有陰離子基 之適合單體之例子係包括例如爲三甲醇乙烷、三羥甲基丙 烷與丙三醇之三醇類與例如爲琥珀酸與酸酐、對苯二甲酸 與酸酐之二羧酸或其之酸酐之單酯反應產物，例如爲單琥 珀酸丙三酯、單對苯二甲酸丙三酯、單琥珀酸三羥甲基丙 酯、單對苯二甲酸三羥甲基丙酯、N，N-雙-(羥乙基)-甘胺酸 、二-(羥甲基)丙酸、N，N-雙-(羥乙基)-2-胺乙烷磺酸等，選 用且通常與鹼類反應合倂，例如爲鹼金屬與鹼土金屬氫氧 化物，例如爲氫氧化鈉、氨或胺、例如爲三乙基胺，藉此 以形成鹼金屬、鹼土或銨反離子。 根據本發明之適合之陰離子鏈-生長聚合產物之例子係 包括從含有具有芳香基之至少一個單體以及具有陰離子基 之至少一個單體之乙烯基或乙烯非飽和之單體之混合物所 得到之陰離子乙烯基加成聚合物，通常係與例如爲以丙烯 酸以及以丙烯醯胺爲基礎之單體之非離子單體共聚合，適 合之陰離子單體之例子係包括[甲基]丙烯酸與對乙烯基酚[ 羥基苯乙烯]。 適合之陰離子多醣類之例子係包括澱粉、瓜爾膠、纖 維素、幾丁質、幾丁聚醣、聚醣、聚半乳糖、聚葡萄糖、 三仙膠、果膠、聚甘露糖、糊精，較佳是澱粉、瓜爾膠與 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 B7 五、發明說明（诽） 纖維素衍生物，適合之澱粉係包括馬鈴薯、玉黍蜀、小麥 、樹薯粉、米、蠟玉蜀黍與大麥，較佳是馬鈴薯。多糖類 中之陰離子基可以是天然的及/或藉化學處理以導入。多糖 類中之芳香基可以藉技藝中已知之化學方法以導入。 本發明的適合之（改性）天然生成之芳香族陰離子聚合 物之例子係包括牛皮紙木質素，例如爲改性過之木質素聚 合物、如與甲醛以及磺酸化木質素共聚合之木質素化合物 ，例如爲木質素磺酸酯與單寧酸萃取物，即出現在某些木 材成份的樹皮有機萃取物中之天然生成之聚酚物質。 陰離子聚合物之重量平均分子量可以特別是根據所使 用之聚合物之型式而在寬廣之限度中改變，且通常其是至 少約500、較佳是在高於約2,000且較佳是高於約5,000。 上限是不重要的；其可以是約200,000,000、通常是 150,000,000、較佳是 1〇〇,〇〇〇,〇〇〇 且較佳是 1，000,000。 陰離子聚合物可以特別是根據所使用之聚合物之型式 而有在廣範圍變化之陰離子取代度(DSA) ; DSA通常是從 0.01至2.0、較佳是從0.02至1_8且較佳是從0.025至1.5 ;且芳香族取代度(DSq)可以從0.001至1.0、通常是從 0.01至0.8、適當地是從0.02至0.7且較佳是從0.025至 0.5。在陰離子聚合物含有陽離子基之例子中’陽離子取代 度(DSc)可以例如是從〇至0.2且較佳是從0至0.05，陰離 子聚合物係具有總負電荷。通常陰離子聚合物之負電荷密 度對乾聚合物是在從〇·1至6.0 meqv/克之範圍、適當地是 從0.5至5.0且較佳是從1.0至4.0。 26 -----------裝--------訂---------^A_wi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574455 A7 _ B7___ 五、發明說明（7〇 上膠促進劑之具有芳香基之陽離子有機聚合物與具有 芳香基之陰離子聚合物可以以與上膠分散液之加入分開之 任何次序加入至水性懸浮液（原料）中且其量可以在特別是 與原料種類、鹽類含量、鹽類種類、塡料含量、塡料種類 、加入點等有關之寬廣範圍內變化。通常聚合物是以比不 加入時可以得到更好之上膠性之量加入且通常陽離子聚合 物係在加入陰離子聚合物之前先加入至原料中，陽離子聚 合物通常係以佔乾原料物質之至少0.001重量％、通常係 至少0.005%之量加入，然而上限通常是3%且較佳是2.0 重量％。陰離子聚合物通常係以佔乾原料物質之至少0.001 重量％、通常是至少0.005之量加入，然而上限通常是3% 且較佳是1.5重量％。 除了陽離子有機聚合物與陰離子聚合物外，上膠促進 劑亦可以含有可以改良上膠效率之其他化合物，例如爲陰 離子微粒材料，例如爲以氧化矽爲基礎的粒子與蒙脫石型 式的黏土、低分子量陽離子有機聚合物、如礬、鋁酸鹽、 鋁氯化物、鋁硝酸鹽之鋁化合物與例如爲聚鋁氯化物、聚 鋁硫酸鹽之聚鋁化合物、同時含有氯化物和硫酸根離子之 聚鋁化合物、聚鋁矽酸鹽-硫酸鹽與其之混合物、陰離子乙 烯基加成聚合物與其之組合。 本發明之方法較佳是使用於從含有纖維素纖維、與選 ‘ 用之塡料之具有高傳導係數之懸浮液之紙類製造上。通常 ，原料之傳導係數至少是0.20mS/cm、適當地是至少 0.5mS/cm、較佳是至少3.5mS/cm〇非常好之上膠結果可以 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 五、發明說明（> ) 在高於5.0mS/cm且甚至是筒於7.5mS/cm傳導係數程度中 觀察到。傳導係數可以藉標準之設備以測量，例如 Christian Berner所供應之WTW LF 539儀器。前述所提到 之數値較佳是藉測量供給入或存在於製紙機器之流料箱中 之纖維素懸浮液之傳導係數，或二者擇一地藉測量藉脫水 懸浮液所得到之白水之傳導係數以決定。高傳導係數程度 係指高鹽類（電解質）含量，其中各種不同之鹽類可以基於 單、二以及多價之陽離子，如鹼金屬、例如爲Na+與K+， 如鹼土金屬、例如爲Ca2+與Mg2+，鋁離子、例如爲Al3+、 A1(0H)2+與聚鋁離子，與單、二以及多價之陰離子，如鹵 化物、例如爲Cl_，如硫酸根、例如爲SO,與HS04_，碳 酸根、例如爲〇032_與HC03_，矽酸根與低碳之有機酸。本 發明係特別可使用於從具有高含量之二與多價陽離子之鹽 類之原料之紙類製造上，且通常陽離子含量係至少200 ppm、適當地係至少300 ppm且較佳是至少400 ppm。鹽類 可以起源於用於形成原料之纖維素纖維與塡料，特別是在 整合之壓榨機中，其中來自紙漿壓榨機之濃縮水性纖維懸 浮液通常係與水混合以形成稀釋之懸浮液以適用於紙糊壓 榨機之紙類製造上。鹽類亦可以來自飼入原料內之各種不 同之添加劑，來自供應至方法之新鮮給水，或是故意地加 入等。再者，在白水延長循環之方法中鹽類之含量通常是 較高的，其可以導致在方法中循環之水中鹽類相當之累積 〇 本發明進一步包含白水大規模回收(再循環）之製紙方 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574455 A7 ______B7___ 五、發明說明（) 法，即高度之白水使用，例如製造每公噸之乾紙使用從〇 至30噸之新鮮水、通常製造每公噸之乾紙係使用低於20 、較佳是低於15、較佳是低於10且特別地係低於5噸之 新鮮水。在方法中白水再循環之得到較佳是含有將白水與 纖維素纖維及/或選用之塡料混合以形成一欲上膠之懸浮液 ;較佳是其在懸浮液進入用於脫水之成形造紙網之前，含 有將白水與含有纖維素纖維、與選用之塡料之懸浮液混合 〇 再者製紙中所傳統使用之添加劑當然亦可以與根據本 發明之聚合物合倂使用，例如爲額外之乾強化劑、濕強化 劑。纖維素懸浮液、或原料亦可以含有傳統類型之礦物質 塡料，例如爲高嶺土、磁土、二氧化鈦、石膏、滑石與天 然與合成之碳酸鈣、例如爲白堊、地大理石與沉積之碳酸 鈣。 本發明之方法係用於紙之製造。此處所使用之術語”紙 ”，當然不儘包括紙與其之製造，且亦包括其他之片狀物或 像織物之產物，例如爲板與紙板與其之製造。本方法可以 使用在從含有纖維素纖維之不同類型之懸浮液之造紙上’ 且懸浮液較佳是含有佔乾物質之至少25重量％且較佳是至 少50重量％之纖維。懸浮液之纖維可以基於來自例如爲硫 酸鹽、亞硫酸鹽與有機溶膠之化學紙漿，例如爲熱機械紙 漿、化學-熱機械紙漿、精練紙漿與來自硬木和軟木材之磨 碎木材紙獎之機械紙獎，且亦可以以回收之纖維爲基礎’ 選用地來自脫墨紙漿，與其之混合物。本發明係特別可使 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表1 574455 A7 B7 五、發明說明（β) 所使用之原料係基於80重量％的漂白樺樹/松樹 (60/40)硫酸鹽紙漿與20重量％的精煉至200 CSF之 CaC03且含有〇.3克/升原料之Na2S〇4，具有46lmS/cm的 傳導係數與8.1之酸鹼値。 試驗編號 陰離子上 膠分散液 /[公斤上 膠劑/公噸 乾原料] 含有芳香 基之陽離 子澱粉/[ 公斤/公噸 乾原料] 陽離子澱 粉（無芳香 基）/[公斤 澱粉/公噸 乾原料] 試驗1 0.5 0 10 試驗2 0.5 10 ] 0 試驗3 0.5 10 0 試驗編號 縮合之萘 磺酸酯/ [ 公斤縮合 物/公噸乾 原料] 陰離子氧 化矽粒子 /[公斤氧 化矽/公噸 乾原料] Cobb 60/[克/平 方米] 試驗1 0 1 45.2 試驗2 0 1 3 3.5 試驗3 1 0 29.3 實例2 方法的上膠性能係使用與實例1中相同的陰離子上膠 分散液、相同的上膠促進劑與相同的原料以評估(cobb 60 試驗），不過，氯化鈣係加入至原料中以調整傳導係數至 5000mS/cm。所加入之促進劑與上膠劑(AKD)的聚合物量係 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —----------裝--------訂--------- Γ清先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 574455 A7 _____B7 五、發明說明（仏） 試驗 1 0 0.120 29.0 試驗 2 0.120 0 28.0 試驗 2 0.120 0 27.0 試驗 2 0.120 0 25.5 實例4 在此實例中係使用與實例3相同的分散液、上膠促進 劑與懸浮液（原料），差異處爲懸浮液的傳導係數是 5000mS/cm。上膠劑與促進劑的聚合物加入量係顯示於表4 中。 表4 --1---------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 試驗編號 陰離子上 膠分散液 /[公斤上 膠劑/公噸 乾原料] 含有芳香 基之陽離 子澱粉/[ 公斤/公噸 乾原料1 陽離子澱 粉（無芳香 基）/[公斤 澱粉/公噸 乾原料] 試驗1 0.140 0 5 試驗1 0.160 0 5 試驗1 0.180 0 5 試驗1 0.200 0 5 試驗2 0.100 5 0 試驗2 0.115 5 0 試驗2 0.125 5 0 試驗2 0.140 5 0 試驗編號 縮合之萘 磺酸酯/ [ 公斤縮合 物/公噸乾 原料] 陰離子氧 化矽粒子 /[公斤氧 化矽/公噸 乾原料1 Cobb 60/[克/平 方米] 試驗1 0 0.120 15〇 34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574455 A7 Β7 五、發明說明（A ) 試驗1 0 0.120 13 7 試驗1 0 0.120 13 8 試驗1 0 0.120 110 試驗2 0.120 0 47 試驗2 0.120 0 3 5 試驗2 0.120 0 3 3 試驗2 0.120 0 25 實例5 上膠性能係藉使用含有基於AKD(上膠劑)爲15%的烷 基乙烯酮二聚物、2%的陽離子澱粉、與0·6%的木質磺酸 鈉的陽離子上膠分散液以評估。陽離子上膠分散液係以0.5 公斤/上膠劑/公噸乾原料之量加入至原料中。包含在上膠 促進劑中之聚合物（表5)係包括縮合之萘磺酸酯、具有 0.065之DS之無芳香基之陽離子澱粉、具有0.065之DS 之具有芳香基之陽離子澱粉與以溶膠之型式提供之陰離ί 無機氧化矽粒子。促進劑之加入聚合物量係顯示於表5 Φ 。所使用之原料係實例2中之具有8.1之酸鹼値與藉氯化 鈣之加入原料中而得到的5000微西門子/厘米的傳導係數 表5 試驗編號 陰離子上 膠分散液 /[公斤上 膠劑/公噸 乾原料] 含有芳香 基之陽離 子澱粉/[ 公斤/公噸 乾原料] 陽離子澱 粉（無芳香 基）/[公斤 澱粉/公噸 乾原料_^^ 試驗1 0.5 0 10__- 35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼ il!_丨訂-丨丨！丨丨！ 574455 A7 B7 五、發明說明（^) 表6 試驗編號 陰離子上 膠分散液 /[公斤上 膠劑/公噸 乾原料] 含有芳香 基之陽離 子澱粉/[ 公斤/公噸 乾原料] 陽離子澱 粉（無芳香 基）/[公斤 澱粉/公噸 乾原料] 試驗1 0.3 10 試驗2 0.3 10 試驗3 0.3 10 試驗4 0.3 10 試驗編號 縮合之萘 磺酸酯/ [ 公斤縮合 物/公噸乾 原料] 陰離子氧 化矽粒子 /[公斤氧 化矽/公噸 乾原料] Cobb 60/[克/平 方米] 試驗1 1 3 3 試驗2 1 5 2 試驗3 1 3 5 試驗4 1 68 -----------裝--------訂---------^^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 韶8S 574455 六、申請專利範圍 / 醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰離 子聚合物加入至含有纖維素纖維、與選用的塡料的水性懸 浮液中，其特徵在於上膠分散液與上膠促進劑是分開地加 入至水性懸浮液中。 。 10·根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於具有 芳香基之陽離子芳香族聚合物係從陽離子多醣類或陽離子 乙烯基加成聚合物所選出。 11·根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於包 含在上膠分散液中之具有芳香基之聚合物係選自具有芳香 基之陽離子有機聚合物及/或從逐步成長之聚合物、多醣與 天然生成之芳香族聚合物所選出之具有芳香基之陰離子聚 合物。 • 12.根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於包 含在上膠分散液中之具有芳香基之聚合物係選自從逐步成 長之聚合物、多醣與天然生成之芳香族聚合物所選出之具 有芳香基之陰離子聚合物。 13.根據申請專利範圍第9項之方法’其特徵在於具 有芳香基之陽離子有機聚合物係選自具有結構式⑴之陽離 子多醣： Ri . α) (ux P—(―A-N-R2)n r3 其中P是多糖類的殘基；a是將N連結至多糖類殘基 之含有C與Η原子的原子鏈，R!與R2每一個是Η或烴基 2 本紙張尺度適用中國國家標準(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)

   A8B8C8D8 R2 (II) 0= 574455 、申請專利範圍 ，R3是芳香烴基團，η是從2至300000之整數，且1是 陰離子的反離子；及/或藉由聚合陽離子單體或含有通式 (II)所表示的陽離子單體之單體混合物所得到的乙烯基加成 聚合物： ' CH2=C-R] C-A\--B]-N-Q r3 其中1是η或CH3 ; R2與R3每一個是具有從1到3 個碳原子之烷基，Ai是Ο或NH，是具有從2到8個碳 原子之烷撐基團或羥基丙烯基團，Q是含有芳香基之取代 基，且X_是陰離子的反離子。 14. 根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於具 有芳香基之陽離子有機聚合物係選自具有結構式⑴之陽離 子多醣： Ri ① (Ux' P—(—A—N—R2)n R3 其中P是多糖類的殘基；a是將N連結至多糖類殘基 之含有C與Η原子的原子鏈，心與R2每一個是Η或烴基 ，R3是芳香烴基團，η是從2至300000之整數，且X·是 陰離子的反離子。 ’ 15. 根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於具 有芳香基之陽離子有機聚合物係選自藉由聚合陽離子單體 或含有通式(Π)所表示的陽離子單體之單體混合物所得到的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   A8B8C8D8 574455 六、申請專利範圍 / 乙烯基加成聚合物： CH2=C Ri r (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (Π) 0==C——Ai——B〗——ΝΪ—Q χ- r3 〜 其中心是H或CH3 ; R2與R3每一個是具有從1到3 個碳原子之烷基，Ai是〇或NH，B!是具有從2到8個碳 原子之烷撐基團或羥基丙烯基團，Q是含有芳香基之取代 基，且X_是陰離子的反離子。 16·根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於具有 芳香基之陰離子聚合物係選自逐步成長之聚合物、多醣與 天然生成之芳香族聚合物，其但書爲陰離子聚合物未含有 蜜胺或蜜胺的衍生物。 17·根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於具. 有芳香基之陰離子聚合物是從縮合萘磺酸酯型式之聚合物 、聚苯乙烯磺酸酯型式之聚合物與改性過之木質素聚合物 所_出。 18.根據申請專利範圍第17項之方法，其特徵在於具 有芳香基之陰離子聚合物是從縮合萘磺酸酯型式之聚合物 或改性過之木質素聚合物所選出。 19·根據申請專利範圍第18項之方法’其特徵在於具 有芳香基之陰離子聚合物是縮合萘磺酸酯或木質礦酸醋° 20. 根據申請專利範圍第9項之方法’其特徵在於上 膠分散液是陰離子性或陽離子性。 21. 根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於包含 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） 574455 B8 六、申請專利範圍 / 在上膠促進劑中之具有芳香基之陽離子有機聚合物與具有 芳香基之陰離子聚合物是分開地加入至水性懸浮液中。 22. 根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於包含 在上膠促進劑中之具有芳香基之陰離子聚合物係在上膠分 散液與包含在上膠促進劑中之具有芳香基之陽離子有機聚 合物二者後才加入至水性懸浮液中。 23. 根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於懸浮 液的傳導係數是至少爲3.5mS/cm。 24. 根據申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於懸浮 液的傳導係數是至少爲5.0mS/cm。 25. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於懸浮 液的傳導係數是至少爲3.5mS/cm。 26. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於懸浮 液的傳導係數是至少爲5.0mS/cm。 !!Γί-------------费，，！· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιπ 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)

   574455 r 蔻 A7 ί 松 * 五、發明說明（>0) 至80莫耳％之其他較佳是含有丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺([ 甲基]丙烯醯胺）之可共聚合之單體之單體混合物以製備， 單體混合物適當地是含有從98至50莫耳％且較佳是從95 至80莫耳％之[甲基]丙烯醯胺，其百分比之總合是1〇〇。 陽離子聚合物亦可以選自從具有芳香基之一或多個單 體的縮合反應所製備的聚合物。此單體之例子係包括二異 氰酸甲苯、雙酚A、苯二甲酸、苯二甲酸酐等，其可以使 用於陽離子聚胺基甲酸乙酯、陽離子聚醯胺胺等之製備上 〇 此外，陽離子聚合物可以是經由使用含有芳香基的試 劑之芳香化改性的聚合物，此型式之適當改性劑係包括苄 基氯、苄基溴、Ν-(3·氯基-2-羥丙基)-N-苄基-N，N-二甲基 氯化銨、與N-(3_氯基羥丙基)吡啶鎗氯化物。用於此芳 香化改性之適合聚合物係包括乙烯基加成聚合物。若聚合 物含有可以藉試劑以四級化改性之三級氮，此試劑之使用 通常會造成聚合物具有陽離子性。此外，欲芳香化改性之 聚合物可以是陽離子性，例如爲陽離子乙烯基加成聚合物 〇 通常陽離子聚合物之電荷密度對乾聚合物是在從0.1 至6.0 meqv/克之範圍中、較佳是從0.2至4.0且較佳是從 0.5 至 3.0 。 合成聚合物的重量平均分子量通常是至少約500,000 、適當地是高於約M〇〇,〇〇〇且較佳是高於約2,〇〇〇,〇〇〇。 上限是不重要的；其可以是約50,000,000、通常是 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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   574455 五、發明說明（>?) 用於從來自基於含有回收纖維與脫墨紙漿之紙漿之懸浮液 的紙類製造上，且此來源纖維素纖維的含量可以是高至 100%，適當地是從20%到100〇/〇。 本發明更進一步以下述之例子來說明，不過，其並非 只限制於這些例子。除非另有說明，否則部份與％係分別 指重量分率與重量％。 在以下之所有例子中，上膠分散液與上膠促進劑是分 開地加入到纖維素懸浮液中。此外，在促進劑含有超過一 個之具有芳香基之聚合物的例子中，這些聚合物是以對彼 此與對分散液爲分開地加入至懸浮液中。 實例1 方法的上膠性係藉使用cobb 60試驗以評估。 製備含有烷基乙烯酮二聚物、縮合之萘磺酸酯與二(氫 化獸脂)二甲基氯化胺之陰離子上膠分散液。上膠分散液係 具有30%之AKD含量且含有基於AKD爲4%的二(氫化獸 脂)二甲基氯化胺與6%的縮合萘磺酸酯。上膠分散液係以 5公斤AKD/公噸乾原料之量加入至原料中。 包含在上膠促進劑中具有對氮之陽離子取代DS爲 0.065且含有苄基團及/或縮合之萘磺酸酯（可在商標名 Tamol®下得到）的陽離子澱粉係進一步加入原料中。再者 ，表1所指示之適當之包含在上膠促進劑中之額外成分係 加入原料中，包括無芳香基之具有DS爲0.065的陽離子澱 粉與以溶膠之型式提供之陰離子無機氧化矽粒子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-· ^-

   /4455 、發明說明（> 頌7K於表2中 袠2 陰離子上 膠分散液 /[公斤上 膠劑/公噸 乾原料] 含有芳秦~ 基之陽離 子澱粉/[ 公斤/公噸 乾原料] 陽離子激 粉（無芳香： 基）/[公斤 殿粉/公噸 乾原料1 ' MlM 1 0.5 0 -—-__ 12 2 ^5 1 2 ——_ 0 ----—--- ^5 10 0 試驗編號 縮合之萘 磺酸酯/[ 公斤縮合 物/公噸乾 原料] 陰離子氧 化矽粒子 /[公斤氧 化矽/公噸 乾原料] "" ----- Cobb 60/[克/平 方米] j式驗1 0 1 .0 75 試驗2 0 1 .0 28 試驗3 1 0 27.8 ~" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例3 製備含有8.9%之商用之烷基乙烯酮二聚物、0.89%的 具有0.065之DS且含有苄基之芳香族取代之陽離子澱粉、 與0.22%之可在商標名Tamol®下得到之縮合萘磺酸酯之陰 離子上膠分散液。陰離子分散液係以基於乙烯酮二聚物爲 0_0115%至0.0140%(乾基準，見表3)之量加入至含有30% 松樹、30%蜜蜂、40%桉樹、與15%的沉積CaC03之纖維 素懸浮液(乾基準)中。懸浮液的傳導係數是500mS/cm。亦 32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛1 574455 A7 (¾ 1· _Β7 a Η α ^ 一 _ 夂茗古~" 五、發明說明（）丨） L- 加入至懸浮液者爲含有具有0.065之DS之苄基取代澱粉與 在商標名Tamol®下得到之縮合萘磺酸酯(試驗2)之上膠促 進劑。 亦將相同的陰離子分散液加入至相同的懸浮液中。不 過，加入至懸浮液中之上膠促進劑並未含有芳香族聚合物 。上膠促進劑係含有具有0.065之DS且不具有芳香基之陽 離子澱粉以及以溶膠之型式提供之陰離子無機氧化矽粒子( 試驗1)。分散液的促進劑與上膠劑(AKD)之聚合物量係顯 示於表3中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 表3 試驗編號 陰離子上 膠分散液 /[公斤上 膠劑/公噸 乾原料] 含有芳香 基之陽離 子澱粉/[ 公斤/公噸 乾原料] 陽離子澱 粉（無芳香， 基）/[公斤 澱粉/公噸 乾原料1 試驗1 0.115 0 5 試驗1 0.125 —--- 0 5 試驗1 0.140 0 5 試驗2 0.115 5 0 試驗2 0.125 —-----_ 5 0 試驗2 0.140 5 0 試驗編號 縮合之萘 磺酸酯/[ 公斤縮合 物/公噸乾 原料] 陰離子氧 化砍粒子 /[公斤氧 化矽/公_ 乾原料]' Cobb 60/[克/平 方米] 試驗1 0 --— 0.120 9 〇 η 試驗1 0 0.120 5 0.0 33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚)--—--- ·%_ 574455 A7 B7 五、發明說明（94 ) 試驗編號 縮合之萘 磺酸酯/ [ 公斤縮合 物/公噸乾 原料] 陰離子氧 化矽粒子 /[公斤氧 化矽/公噸 乾原料] Cobb 60/[克/平 方米] 試驗1 0 1 5 5 試驗2 1 0 34 試驗3 1 0 27.8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 年男£3 / I ------------------------ 試驗2 0.5 0 10 試驗3 0.5 10 0 實例ό 方法的上膠性係藉使用cobb 60試驗以評估。製備含 有烷基乙烯酮二聚物、縮合之萘磺酸酯與二（氫化獸脂）二 甲基氯化胺之陰離子上膠分散液。上膠分散液係具有30% 之AKD含量且含有基於AKD爲4%的二(氫化獸脂)二甲基 氯化胺與基於AKD爲6%的縮合萘磺酸酯。上膠分散液係 以0.3公斤AKD/公噸乾原料之量加入至原料中。 上膠促進劑係包括具有0.065之陽離子取代DS且具 有苄基之陽離子澱粉、具有0.065之陽離子取代DS之非芳 香族澱粉、縮合之萘磺酸酯與密胺磺酸酯。上膠促進劑與 促進劑的加入聚合物量係顯示於表6中。 所使用之原料係基於80%的樺樹/松樹(60/40)硫酸鹽紙 漿與20重量％的精煉至200 CSF之CaC03且含有0.3克/ 升原料之Na2S04，具有555mS/cm的傳導係數與8.22之酸 鹼値。 36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574455—-公告本 申請專利範圍 A8B8C8D8 修正，您L 一2 /——+ 吁 a 補充# 1. 一種用於紙張上膠的方法，其包括將含有具有芳香‘ 基之聚合物之上膠分散液，與含有具有芳香基之聚合物之 上膠促進劑加入至含有纖維素纖維、與選用的塡料的水性 懸浮液中，其特徵在於上膠分散液與上膠促進劑是分開地 加入至水性懸浮液中。’ 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於上膠 促進劑進一步包括具有芳香基之聚合物。 3. 根據申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於包含 在上膠促進劑中之二種聚合物的淨電荷是相反的。 4·根據申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於包含 在上膠促進劑中之二種聚合物是分開地加入至水性懸浮液 中。 其特徵在於包含 其但書爲聚合物 ----------------------- (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 5. 根據申請專利範圍第2項之方法 在上膠促進劑中之聚合物係具有芳香基 未含有蜜胺或蜜胺的衍生物。 6. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於上膠 分散液是陰離子性或陽離子性。 7. 根據申請專利範圍第1項之方法’其特徵在於上膠 分散液係含有纖維素-反應性上膠劑。 8·根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於上膠 分散液係含有乙烯酮二聚物或酸酐。 9.一種用於紙張上膠的方法，其包括將含有具有芳香 基之聚合物之上膠分散液，與含有具有芳香基之陽離子有 機聚合物之上膠促進劑以及另外從逐步成長之聚合物、多 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)