JPH0223575B2 - - Google Patents

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JPH0223575B2
JPH0223575B2 JP55086007A JP8600780A JPH0223575B2 JP H0223575 B2 JPH0223575 B2 JP H0223575B2 JP 55086007 A JP55086007 A JP 55086007A JP 8600780 A JP8600780 A JP 8600780A JP H0223575 B2 JPH0223575 B2 JP H0223575B2
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JP
Japan
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polyvinyl alcohol
melamine
weight
formaldehyde
formaldehyde resin
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JP55086007A
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Japanese (ja)
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JPS5679144A (en
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Reonarudo Aaderuman Robaato
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS5679144A publication Critical patent/JPS5679144A/en
Publication of JPH0223575B2 publication Critical patent/JPH0223575B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はポリビニルアルコールに関し、更に特
定的には、安定な水系ポリビニルアルコール/メ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂錯体組成物に関す
る。 現在、数多くの市販の湿性末端添加剤が紙の製
造に使用されている。これらのものは多くの制限
を有する。最も普通に使用されている添加剤のう
ちのいくつかの例は次の如くである。 カチオン性のデンプンは、セルロース性の繊
維、充填剤および顔料の保持力を改善するのに使
用され、また、出来上がつた紙の乾燥強度の増大
にもしばしば使用される。しかし、そのような改
善は一般的に控え目加減であり、同時に、カチオ
ン性デンプンを使用すると、作業の不整(回分の
非再現性、低溶液安定性、低湿潤強度)、補充物
中の他の成分(明礬、サイズ、他の塩)との相反
性、および、パルプ上にないか或いは再循環され
る、廃水中に失われる添加剤に対する、高い生物
学的酸素要求量(BOD)を、導き得る。 カチオン性尿素−ホルムアルデヒドUF樹脂、
エポキシドで処理した含アミンポリアミド(例え
ばHercules′「Kymene」557)またはメラミン−
ホルムアルデヒド(MF)樹脂(例えばアメリカ
ンシアナミド(American Cyanamid)の
「Parez」607)の如き他の湿性末端添加剤も、生
成する紙に永久的な湿潤強度を賦与するのにしば
しば使用される。しかしながら、UF樹脂は機械
上での加硫が遅く、一方、ポリアミドは比較的高
価で、セルロースパルプ上に吸着するのが遅く、
紙を再びパルプ化するのを比較的難しくする。
MF樹脂は顔料および充填剤保持力が乏しく、ま
た、湿潤強度とともに吸収度も望まれることが多
いのであるが、低い水の吸収度しか示さない。こ
れらの種類の添加剤は、全て、乾燥強度は控え目
加減の増進しかもたらさない。上記の種類のもの
は、更に高度な生産制御およびある場合には生産
性の増大を許容するような、湿潤膜強度(それら
のものの普通の使用濃度に於いて)の改善剤とし
ては、今ではどれでも認められていない。 粉末、粒剤または刻んだ繊維の形をした通常の
可溶性ポリビニルアルコールが、日本では紙を作
る機械の湿性末端で添加剤として用いられてき
た。紙の強度および油に対する抵抗力の増大が開
示された。しかしながら、ポリビニルアルコール
の粒度、予備的な熱処理およびポリビニルアルコ
ールの加水分解の程度の注意深い制御が要求され
る。同時に、温度および粒子および生成しつつあ
る紙による水の吸収の水準の注意深い制御が、乾
燥機のロールの中を通す前に要求される(C.A.
Tinch編「ポリビニルアルコール(Polyvinyl
Alcohol)」、Wiley、N,Y.(1973年)301乃至305
頁参照)。これらの粒子は非イオン性なので、繊
維の保持力が弱いことが予想され、またこれらの
ものは非加硫性なので湿潤強度の能力を全く有さ
ない。 湿潤強度の高い紙を得るためにメラミン−ホル
ムアルデヒド樹脂を湿性末端添加剤として使用す
ることは公知である(TAPPI単行本No.29中のC.
S.Maxwellの総説「Wet Strength in Paper
and Paperboard」、J.P.Weidner編(1965年)20
乃至32頁参照)。 デンプン、およびメラミン−ホルムアルデヒド
のカチオン性予備縮合体の、カチオン性デンプン
を作る相互作用(バインダーの吸着を促進)は米
国特許第2998344号に開示されている(第3段参
照)。濃度の影響は何も重要とは指摘されなかつ
た。また、その生成物は、セルロース性パルプの
バインダーとしてはそれ自体満足できるものでは
なかつた(第6段参照)。 米国特許第3594271号は、カチオン性熱硬化性
メラミン−ホルムアルデヒド酸コロイドとその5
乃至50倍の重量の水溶性デンプンとのカチオン性
反応生成物の水系酸性コロイド溶液およびこれを
用いて紙を処理する方法を開示した。そのような
生成物は、繊維上への良好な吸着性および低い湿
潤強度を伴う増大した乾燥強度を与えると開示さ
れている。混合物の全固体含有率は2乃至10%で
あるが、「これは重要ではない」(第2段)と示さ
れている。また、湿潤強度が低いのはデンプンに
対するメラミン−ホルムアルデヒド樹脂の濃度が
低い結果であるとも開示された。 米国特許第3424650号は、ホルムアルデヒド−
グアニジン−メラミン樹脂と反応させたデンプン
はセルロース繊維に対して遥かに吸着性を増大さ
せられたと開示した。3種の材料全てを反応物質
としてそれぞれ9乃至14/0.4乃至1.6/0.4乃至
1.6の比で含有することが、比較的安定な樹脂を
製造するためには、そしてデンプンとの先行する
反応によつて紙製の物品の乾燥強度を増大させる
のに十分な活性を得るためには、重要であつた。
反応物質の濃度は、また、1乃至40重量%とする
ことができる。 グアニジン−ホルムアルデヒド樹脂およびヒド
ロコロイド(デンプンまたはポリビニルアルコー
ルの如きもの)の約2/1重量比の配合剤が生成
する紙の湿潤強度を増大させる、良好な湿性末端
添加剤として、米国特許第3002881号に開示され
ている。多分、成分は独立に希いパルプスラリー
に加えられる。予備混合物の安定性の欠如のた
め、樹脂およびポリビニルアルコールの予備反応
の指摘は無い(第5段参照)。 製紙機械の湿性末端に於いてカチオン性の材料
(カチオン性デンプン)を使用することの利点は
米国特許第4029885号に開示されている。 カチオン性の高吸着ポリビニルアルコールを製
造する他の方法もまた記載されている。しかしな
がら、これらのものはコストが更に高くついたり
および/または有毒な反応物質に伴う問題をもた
らしがちである。これらのものは次の如し: 米国特許第3597313号および同3772402号は、カ
チオン性モノマーで修飾されたビニルアルコール
のコポリマーを開示している。 米国特許第3051691号は、ポリビニルアルコー
ルおよびカルシウムシアナミドがセルロースに対
して直接染まるカチオン性ポリマーポリオールを
形成することを開示している。 ポリビニルアルコールとメチロールメラミン
(モノマー性メラミン−ホルムアルデヒド)を紙
のコーテイングに使用することが連合王国特許第
551950号に記載されている。織物の仕上げとして
の施用は米国特許第2876136号に開示されている。
後者に於いては、2種の成分の間の反応は、基質
への施用後までは多分起つていなかつた(触媒は
この時点で加えられた)。開示されたポリビニル
アルコール/メチロール化合物比は1/1乃至
1/125であつた。 米国特許第3067160号は、少量のポリビニルア
ルコールでさえもカチオン性メラミン−ホルムア
ルデヒド樹脂酸コロイド(メチルエーテル形)に
加えるのは成功しなかつたと開示した。そのよう
な系は非常に不安定でゲル化を起し、従つて、ポ
リビニルアルコールを含有する安定なメラミン−
ホルムアルデヒド酸コロイド溶液は期待できない
ことを示している。 水溶液中のポリビニルアルコール中位乃至高い
濃度で架橋剤を加えるとゲル生成が導かれること
は長い間公知であつたが、もしこの溶液が十分希
ければ分子間相互作用が殆ど排外的に起り、ゲル
は全く生成しないことになる(W.KuhnおよびG.
Balmer、Journal of Polymer Science第57巻
311乃至319頁(1962年)参照)。更に、これらの
著者の研究は、1000〜2000の程度の重合度を有す
るポリビニルアルコールとメラミン−ホルムアル
デヒド樹脂酸コロイドの如き高官能性架橋剤との
反応(そして後者はPVAの20乃至100重量%とい
う高い濃度とする)に於いて、ゲル化を防止する
ためには非常に低濃度のPVAが存在しなければ
ならない(概略0.3乃至0.5%)ことを示してい
る。かくて、PVAおよびMF樹脂酸コロイドの相
互作用(錯化)が3.75%もの高い溶液濃度で起つ
て、溶液の広汎な加熱をもつてさえ安定である
が、まだ活性な系を与え得るということは、驚異
的である。 これらの著者は、この希釈効果が起るにはポリ
マー鎖の完全な分離が必要であることを示してい
る。他の研究者もまた、ポリビニルアルコールの
分子の完全な分離には0.25%以下の濃度を必要と
すること、および、もし濃度が約0.9%まで上昇
した場合は膨潤したポリマーコイルは貫き合わね
ばならずもれが極めて重要になることを指摘した
〔J.G.Pritchard、GordenおよびBreachによる
「Polyvinyl Alcohol」、NYD、(1979年)、15頁
参照〕。 本発明に従つて、乾燥重量基準でポリビニルア
ルコール/メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コ
ロイド重量比約1/1乃至約5/1のポリビニル
アルコールポリマーとカチオン性メラミン−ホル
ムアルデヒド樹脂酸コロイドとの錯体、および、
約0.7重量%乃至重力の力のもとで流れが無い段
階までのゲル化をひき起さない水準までで但し6
重量%を超えない固体含有率を与えるのに十分な
水から成る、ポリビニルアルコール/メラミン−
ホルムアルデヒド樹脂錯体の安定な水系組成物が
提供される。 更に、本発明に従つて、本発明のポリビニルア
ルコール/メラミン−ホルムアルデヒド樹脂錯体
の安定な水系組成物を製造する方法が提供され
る。 「安定な」なる語は、本明細書中で用いる時
は、重力の力のもとで流れが無い段階までのゲル
化が48時間以内に起らないことを意味する。 上に引用した先行技術の指摘に反し、そして非
常に驚くべきことに、ポリビニルアルコールおよ
びカチオン性メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸
コロイドの配合剤が、約3%という高い濃度或い
は85乃至90℃までの温度では更に高い濃度の溶液
中で、1乃至2時間の間、もし望ましければ目に
見える水準のゲルを導くことなく或いはセルロー
スに対する錯体の吸着活性を失うことなく、相互
作用し得ることを、発見した。この発見により、
これらの濃度および反応速度が、紙の機械に加え
られるカチオン性デンプンの溶液に対して既に用
いられている装置を、改善された性質を得るため
の機械として許容するので、ポリビニルアルコー
ル/メラミン−ホルムアルデヒド相互作用が商業
的に適合したものとなる。 上に論議した先行技術の湿性末端添加剤の限界
は、本発明のポリビニルアルコール/メラミン−
ホルムアルデヒド樹脂錯体の使用によつて軽減さ
れる。カチオン性デンプンに優る改善面は、生成
する紙の、回分の再現性、高溶液安定性、高湿潤
膜強度、供給物中の他の成分(塩、サイズ、充填
剤)との更に良好な両立性、更に低いBOD(生物
学的酸素要求量)、繊維の更に高い保持力および
更に高い乾燥強度、乾燥強さおよび湿潤強度およ
び強さに示される。湿潤強度試剤に関しては、尿
素/ホルムアルデヒド樹脂以上の改善は、機械上
での高加硫速度で示される。メラミン−ホルムア
ルデヒド樹脂以上の利点は、生成する紙のより高
い水吸収速度(サイズを加えていない組成物中)、
更に高い繊維の保持力、およびより高い湿潤強さ
で示される。湿性添加剤としての非イオン性ポリ
ビニルアルコール以上の利点は、より容易なプロ
セス制御、より良い繊維保持力、および紙の湿潤
強度能力を含めたより良いシート特性である、他
のカチオン性ポリビニルアルコールの使用以上の
改善は、湿潤強度能力および上記のプロセス上の
利点によつて示される。 かくて、セルロースパルプに対して高吸着性
の、ポリビニルアルコールおよびカチオン性メラ
ミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイの或る種の
錯体の製造が提供され、そしてそのようなことは
紙工業における応用に対して大いに好適である。
これらの錯体は乾燥させると耐水性の生成物を形
成することができるが、また、約3.75重量%まで
または更に高い溶液濃度においてもなお良好な溶
液安定性を示す。これらの錯体は、前に記載した
高吸着性のポリビニルアルコールよりも更に容易
に且つ顧客に対しては更に低いコストで製造し得
る。しかしながら、これらのものは、製造工程に
対する他の湿性末端添加剤以上に進んだ特性を有
する生成物を得るためには、その製造に関しかな
り特定的な条件を必要とする。良好な溶液安定
性、セルロースパルプへの高い吸着能力、増進し
た加工能および制御および改善された紙質という
高められた特性によつて、本発明の錯体は、製紙
機械の湿性末端における使用に殊に好適となり、
また製紙工場の全体のコストを低下させることが
できる。 本発明の錯体のポリビニルアルコールポリマー
成分は、「完全に」加水分解された級(アセテー
ト基の加水分解モル%が99.0乃至約100%)、部分
的に加水分解された級(加水分解率80乃至90%)、
中間的な水準の加水分解のポリマーまたはこれら
のものの配合剤とすることができる。最も高い湿
潤強度特性を有する紙が望ましい時は、完全に加
水分解された級およびまた更に高い分子量の市販
の級のものが好ましい。ポリビニルアルコール
は、約0.3乃至約1.4dl/gの固有粘度(πinh)に
反映される如き、約600乃至約3000の重合度を有
するものとする。固有粘度は水中で30℃において
0.5g/dlの濃度で測定する。これは、近似的に、
ポリビニルアルコールの多くの市販の級のものに
対しては、約4乃至約160CPSの溶液粘度(4%
水溶液、20℃にて、Hoepplerの落下球法
(falling ball method))に相当するが、約10乃
至70センチポアズイユが好ましい。 本発明のポリビニルアルコール成分は、ビニル
アセテートと少量(約15モル%まで)の他のモノ
マーとのコポリマーを加水分解することによつて
得られるものの如き、ビニルアルコールのコポリ
マーとすることもできる。好適なモノマーは例え
ばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸または
フマル酸、イタコン酸等のエステルである。ま
た、ビニルアセテートと炭化水素、例えばエチレ
ン、プロピレンまたはオクタデセンの如きα―オ
レフイン等との共重合、ビニルブチレート、2―
エチルヘキソエート、ステアレート、トリメチル
アセテートの如き更に高分子のビニルエステルと
の共重合、またはこれらのものの同族体(Shell
Chem.Co.発売の「VV−10」型のビニルエステ
ル)等は、加水分解されて好適なポリビニルアル
コールポリマーとなり得るコポリマーを与える。
他の好適なコモノマーはN−置換アクリルアミ
ド、ビニルフルオライド、アリルアセテート、ア
リルアルコール等である。アクリル酸、メタクリ
ル酸、モノメチルマリエート等の如き遊離の不飽
和酸もまた、最終生成物の安定性(即ち、メラミ
ン−ホルムアルデヒド樹脂との反応の後)は減少
するが、コモノマーとして作用し得る。 他の重要な成分であるカチオン性メラミン−ホ
ルムアルデヒド樹脂酸コロイドは、トリメチロー
ルメラミン(TMM)(またはAmerican
Cyanamid Corporationの生成物「Parez」607の
如き水への溶解を容易にするために或る種の供給
物を加えた僅かに重合させたTMM)を塩酸を含
有する水(TMM1モルあたり約0.8モルのHCl)
の中に溶かし室温で少なくとも1時間エージング
した時に生成する、低分子量ポリマー(MW約
1700)のコロイド溶液とする。これらのコロイド
粒子は陽に帯電しており(カチオン性)、非常に
低い濃度でも負に帯電したセルロース繊維の上に
不可逆的に吸着することが知られている。これら
のものは「正則」コロイドと呼ばれる。 メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドに
関する詳細な議論はTAPPI単行本シリーズNo.29
「Wet Strength in Paper and Paperboard」
(John Weidner編Tech、Assoc.of the Pulp
and Paper Industry、NYC、(1965年)、20乃至
32頁)に与えられている。この議論の中に含まれ
ており且つまた本発明の錯体中に使用するのが好
適なのは所謂「高効率」のメラミンコロイドであ
り、その中ではTMM1モルあたり1乃至7モル
の余剰のホルムアルデヒドをTMMに加え、最適
なHCl/TMMモル比は約0.8から約0.6まで減少
される。最大の効率をあげるためには、「高効率」
のコロイドが好ましい。発明者らは、「高効率の」
メラミン−ホルムアルデヒドコロイドを、冷水中
にTMMを溶かし続いて酸を加えることによつて
製造した時に、最終的な紙質にいくらかの利点が
あることをも見出した。この「冷たい」手順によ
るメラミン−ホルムアルデヒド成分の製造を下記
に記載する。 乏しい溶解性および結合特性を避けるために、
ポリビニルアルコールはメラミン−ホルムアルデ
ヒド樹脂酸コロイドの製造の際に溶液中に存在し
てはならない。 「高効率」型のカチオン性メラミンホルムアル
デヒド樹脂酸コロイドの製造の際は、コロイドの
熟成過程の間にホルムアルデヒド以外のアルデヒ
ドを加えることができる。これらのアルデヒドは
約10個までの炭素原子を含有し得る。濃度はトリ
メチロールメラミンの重量を基準として8乃至
100重量%とすることができる。使用し得るアル
デヒドの種類には、分枝鎖型のものも含めて、ホ
ルムアルデヒドの単純な同族体が含まれる。例は
アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチ
ルアルデヒドまたは2―エチルヘキシルアルデヒ
ドである。アセトアルデヒドは、殊に低い濃度
で、殊に有効である(実施例14参照)。フエニル
アセトアルデヒド、クロロアセトアルデヒド、3
―メトキシフロピオンアルデヒド、アルドールお
よびクロトンアルデヒドの如き置換アルデヒドも
また有用である。使用し得るポリアルデヒドに
は、グルタールアルデヒド、グリオキサル、アジ
パルデヒドおよびテレフタルアルデヒドが含まれ
る。グルタルアルデヒドは、異常に高い充填剤保
持、Scott内部結合強度および湿潤引張エネルギ
ー吸着値を得るのに殊に有用である(実施例15参
照)。 高分子のアルデヒドを添加する場合は、最適な
HCl/TMMモル比は0.6よりも0.8に近い。 顔料保持の如き或る特性を低下させない一方コ
ストを下げるための希釈剤として作用し得る成分
であれば、他の成分もまたポリビニルアルコール
およびメラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイ
ドの反応の際に存在し得る。これらのものには、
未修飾デンプン、低品位(酸修飾、酵素転換)デ
ンプン、ヒポクロライト酸化デンプンの如き修飾
デンプンまたはヒドロキシエチルデンプンもしく
はカチオン性デンプンの如きデンプン誘導体が含
まれる。加えることができるデンプンの量は、例
えば6/1/1デンプン/ポリビニルアルコー
ル/メラミンホルムアルデヒド錯体を生成しそし
てなおもデンプン/メラミン−ホルムアルデヒド
錯体の使用よりもいくらかでも改善を得るために
は、ポリビニルアルコール1重量部に対して約6
重量部の多きの上記のデンプンとすることができ
る。例えば、実施例13の第XIおよびXII表を参照す
れば、そこでは3/1/1デンプン/ポリビニル
アルコール/メラミン−ホルムアルデヒドの利点
が3/1デンプン/メラミン−ホルムアルデヒド
に対して示されている。 ポリビニルアルコール/メラミン−ホルムアル
デヒド樹脂の比率は、乾燥基準で、約1/1乃至
約5/1の重量比とすることができる。比率を高
くするとパイプ上の吸着水準が下がる。他方、比
率が低すぎると脆い生成物が導かれ、これが生成
する紙の減少した物理的特性に反映される。 ポリビニルアルコールおよびメラミン−ホルム
アルデヒド樹脂酸コロイドは、各々の水溶液を数
時間室温で混合することにより、或いは加熱する
ことにより(30゜乃至90℃、約3乃至約15分)、或
いはポリビニルアルコール粉末または粒剤をメラ
ミン−ホルムアルデヒド酸コロイド中でスラリー
とし続いて加熱し約80゜乃至95℃でポリビニルア
ルコールが溶けるまで撹拌することによつて、相
互作用させることができる。しかしながら、全て
の変形に於いて、混合後の全体の固体濃度が約
0.7乃至約3.75重量%或いは重力の力のもとで流
れが無い段階までのゲル化をひき起さない水準ま
での更に高い濃度、但し6重量%は超えないこと
が重要である。更に高い濃度になると、混合物の
粘度は多分有用である以上に急速に上昇し、そし
てゲルの生成をひき起す。8%の固体濃度ではゲ
ル化は数分で起り得るが、5%の濃度では、他の
条件がどの位有利であるかにもよるが、ゲル化は
約48時間たつて起るか起らないかである。好まし
くは、全体の固体濃度は約2重量%乃至3重量%
の間とすべきである。 錯体を製造するための最も経済的な方法の一つ
は次の通りである。トリメチロールメラミンを水
および塩酸の中に室温で耐酸性の槽の中で溶かし
熟成させてオリゴマーとする。このものを次に他
の槽(相互作用槽)の中へポンプで送り、そこで
水で希釈して約0.6重量%の濃度とする。第三の
槽の中で、ポリビニルアルコールを熱および撹拌
で溶かして10重量%の溶液とする。後者を次に錯
化槽(メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイ
ドを含有)の中へ熱いままポンプで送り、そして
この混合物を僅かに撹拌して最終生成物を生成さ
せる。好ましくは、約2/1乃至3/1のポリビ
ニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド比
および約2重量%の全体の固体濃度を使用する。
反応混合物の温度はその時約33℃であるが、これ
は、約15分の混合時間内に錯体の生成を確実にす
るのに十分高い。もし約24時間の混合時間が許さ
れるならば、混合温度は室温(約20℃)とするこ
とができる。 上記の如き錯体に至る代替の筋道は、粉末とし
たポリビニルアルコールを直接希釈メラミン−ホ
ルムアルデヒド樹脂酸コロイドに錯化槽中で加え
てスラリーを形成し、そして次に0.25時間乃至2
時間、或いはポリビニルアルコールが溶けるまで
約85乃至90℃に加熱することである。この筋道の
利点は、ポリビニルアルコールの溶解がそのよう
な媒質中では速やかであり(約15分)、三番目の
槽を必要としないという点である。後者の方法の
欠点は、更に大きな容積の溶液を加熱するのに多
くのエネルギーを必要とする点である。 両者の手順から得られる錯体の水系組成物は、
少なくとも3週間は貯蔵して安定である(粘度、
活性に関して)。本発明者らは、いくつかの場合
について、3ケ月以上に亘つて溶液粘度が変化し
ないのを観察した。 粉末または粒剤の形の或る級の固体ポリビニル
アルコールのメラミンと3モルのホルムアルデヒ
ドの固体、水溶性または水系酸に可溶の縮合生成
物との配合剤もまた、例えばスラリーの手順を適
用することによつて使用し得る。乾いた配合剤
を、水または望ましければ水系酸とそれに付加し
たホルムアルデヒドに、好ましくは冷えた状態で
加えてメラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物を
溶かしそしてこれらのものをカチオン性樹脂酸コ
ロイドに転化する一方、ポリビニルアルコールは
実質的に溶けない形でスラリーとして残ることが
できる。次に最終的に約0.7%乃至約6%の固体
を含む溶液となるように適当な量の水を加え、ス
ラリーを前の如く加熱してポリビニルアルコール
を溶かし、反応させる。ポリビニルアルコール/
メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドの比
率は約5/1乃至約1/1の重量比とすることが
できる。使用するポリビニルアルコールはできる
だけ低い冷水可溶率を有さなければならず、約8
重量%の最大冷水可溶物含有率を有する級は使用
可能で、一方、約4.5重量%の最大値を有する級
が好ましい。約2重量%の最大冷水可溶物含有率
が最も望ましい。メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂酸コロイドは、ゲル化を防ぐために更に高程度
の希釈を用いるなどの、前の手順よりも温和な条
件のもとで製造すべきであり、普通の14乃至18重
量%の固体濃度よりにむしろ9重量%の方が良好
な結果を与えた。 本発明のポリビニルアルコール/メラミン−ホ
ルムアルデヒド錯体の構造は詳細には決定されて
いない。しかしながら、型にとつたフイルムの赤
外スペクトルは、ポリビニルアルコールおよびメ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂のグラフト共重合
体を形成する。−OH基を通しての化学的相互作
用を示した。 ポリビニルアルコール/メラミン−ホルムアル
デヒド錯体は、紙シートおよび他のセルロース生
成物を製造する通常の方法を用いて使用するのが
好ましい。好ましくは、セルロースパルプ材料と
の相互作用は、紙シートを形成する前にセルロー
スパルプに内部的に加えることによつて行なわせ
る。かくて、錯体の水溶液は、紙の原料の水系懸
濁液に、これがFourdrinierのヘツドの箱の中、
フアンポンプの所、原料容器、ハイドロパルパー
または他のシート生成の地点に先立つ工程の如何
なる点に在る間にでも、加えることができる。ポ
リビニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒ
ド錯体の、パルプとの吸着速度が高いので、この
関係では多くの代案が許される。有効に処理し得
る多種多様なパイプの中には、漂白および無漂白
のスルフエート(クラフト)、漂白および無漂白
のスルフアイト、ソーダ、中性スルフアイト、半
化成品、粉末材料またはこれらの繊維の配合剤が
ある。その他、ビスコースレーヨン、ガラス、再
生セルロース、ポリアミド、ポリエステルまたは
ポリビニルアルコールの繊維もまたセルロースパ
ルプと併せて使用し得る。ポリビニルアルコー
ル/メラミン−ホルムアルデヒド錯体を含有する
パルプ原料の好ましいPH領域は約5乃至約8であ
り、良好な吸着および充填剤保持がこの領域に亘
つて示される。生成する紙の最良の湿潤強度特性
は約4乃至約6.5のPH領域内で出現する。 ポリビニルアルコール/メラミン−ホルムアル
デヒド錯体と一緒にパルプスラリーに加えること
ができる材料には、カチオン性表面活性剤、カチ
オン性尿素−ホルムアルデヒド樹脂またはカチオ
ン性ポリアクリルアミドが含まれる。また、ポリ
マーの骨格に沿つてアミノ基を含有するポリアミ
ドから誘導され、またエピクロロヒドリンと反応
させたポリマー(Herculesの「Kymere」557の
如し)もまた加えることができる。アニオン性の
ポリアクリルアミドポリマー、強化ロジンサイ
ズ、充填剤、顔料、明礬等もまた存在し得る。 シートを次に通常の方法で形成し、圧縮し、乾
燥させる。後の段階は、ポリビニルアルコール/
メラミン−ホルムアルデヒド錯体をその水に対し
て不感性の状態に保蔵する役割を果す。良好な走
行性および良行な紙生成が示された。 パルプスラリに加えるポリビニルアルコール/
メラミン−ホルムアルデヒド錯体の量は、パルプ
の乾燥重量を基準として約0.02乃至約10%の範囲
である。好ましい範囲は約0.05%乃至3%であ
り、これは仕上がつた紙生成物に望まれる特性、
パルプの種類および特定的な操作条件に依存す
る。かくて、ポリビニルアルコール/メラミン−
ホルムアルデヒドがスラリー中で小さすぎると、
興味のあるべき特性の向上は非常に小さいものし
か得られない。ポリビニルアルコール/メラミン
−ホルムアルデヒドが高すぎるのは不経済となり
うる。 次の実施例は本発明を例示するためのものであ
る。全ての部および%および割合は他に指摘しな
ければ重量基準である。 メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドの
製造 参考例 A 「高効率」のメラミン−ホルムアルデヒド樹脂
酸コロイドを、試薬級の濃塩酸13.2gを蒸留水
365gに加えることによつて製造した。次に撹拌
しながらトリメチロールメラミン粉末50gを加
え、続いて37%のホルムアルデヒド水溶液95gを
加えた。室温で終夜ゆつくりと撹拌すると、期待
通り青色のぼんやりした状態が明らかに出現し
た。この酸コロイドを蒸留水365gで希釈し7.4%
固体とした(110℃/1時間で空気循環オーブン
中で乾燥することにより測定)。これは、もし乾
燥過程の間にホルムアルデヒドが全く失われてい
ないとすれば、理論の約74%であ。上記の最初の
比率から、トリメチロールメラミン1セルあたり
0.6モルのHClおよびトリメチロールメラミン1
モルあたり5モルのホルムアルデヒドが得られ
る。酸コロイド数mlに濃塩酸の滴を加えると、メ
ラミン−ホルムアルデヒド酸コロイドが十分にエ
ージングされている場合に期待される如く、直ち
に凝固が起つた。コロイドのPHは1.8であつた。
酸コロイド安定性は少なくとも一ケ月の間優秀で
あつた。 参考例 B メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを
製造するための代替法は次の如し。試薬級の濃塩
酸酸(11.6g)を蒸留水346gに加えた。次に撹
拌しながら、市販の噴霧乾燥したトリメチロール
メラミン(American Cyanamid Corporationの
「Parez」607)43.2gを加えた。この溶液を室温
で一晩ゆつくり撹拌した。この酸コロイドを蒸留
水346gで希釈して5.70%の固体のコロイド分散
液とした。モル比HCl/TMMは0.6/1.0であつ
た。 参考例 C メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドの
別の代替製造法を下記に示す。試薬級の濃塩酸
(15.8g)を蒸留水390gに加えた。次に、撹拌し
ながら、「Parez」607を43.2gゆつくり加えた。
この溶液を次に室温で終夜撹拌した。この酸コロ
イドを蒸留水340gで希釈し、6.6%固体のコロイ
ド分散液とした。モル比HCl/TMMは0.8/1.0
であつた。 参考例 D メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを
製造するための「冷」手順を下記に示す。成分比
は参考例Aと同じである。氷冷中で140℃まで冷
却した蒸留水150gに、トリメチロールメラミン
25gを撹拌しながら加えた。次に37%ホルムアル
デヒド47.5gを加え、この懸濁液に蒸留水32.5g
中の濃塩酸6.6gを加えた。数時間撹拌した後、
懸濁液は乳状溶液となつた。ゆつくり撹拌しなが
ら温度を一晩放置して室温で上昇させ、そして蒸
留水182gで希釈した。固体の百分率は6.9%であ
つた。 ポリビニルアルコール/メラミン−ホルムアル
デヒド錯体水溶液の製造 実施例 1 本実施例では「スラリー技法」を例示する。 「高効率」型のメラミン−ホルムアルデヒド樹
脂酸コロイド(7.2%固体、参考例Aの方法に従
つて製造)10.4gに、ゆつくり撹拌しながら室温
で96gの蒸留水を加えた。上記のものに、撹拌し
ながら、20℃で30mPa.s(30cps)の4%水溶液粘
度、約1%のアセテート基を有し99.0%以上#10
ふるいを通過する、中程度の分子量の完全に加水
分解した級の市販のポリビニルアルコール粉末
1.5gを加えた。このスラリーを次に撹拌しなが
ら85乃至95℃まで15分間加熱し、この時間の間、
ポリビニルアルコールは完全に溶けるように見え
た。生成物の透明な溶液を室温まで冷却した。PH
は約2.8固体含有率は2.0%、そして溶液粘度は低
かつた(1cpsより小さいBrookfield)。ポリビニ
ルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド樹脂
比は2/1であつた。全固体12%を試みたこの種
の錯体水溶液は失敗し(数分でゲル化した)、ま
た4%固体でも失敗した(16時間以内にゲル化)
が、2.9%固体では安定であつた。 実施例 2 本実施例は、参考例Bの方法に従つて製造した
メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを使
用する点以外は実施例1と同様である。この場
合、全固体が5%存在しても操作は実質的に成功
であつた(但し48時間後には粘度も約3.2cpsまで
上がり、痕跡量のゲルも見られた)。PH4.0におけ
る漂白セルロースパルプ上の吸着効率は73%より
大きかつた(直鎖ポリビニルアルコールの約18%
と比較)。 実施例 3 本実施例は、参考例Dの方法に従つて製造した
メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを使
用する点以外は実施例1と同様である。 成功した生成物は2%水準および2.7%固体で
生成したが、6%固体では失敗し(16時間以内に
ゲル化)、但し2.9%固体では安定があつた。 実施例 4 磁気撹拌子を含む250mlの三角フラスコに、実
施例1で使用したポリビニルアルコールの4.05%
水溶液55.6gを加えた。この溶液に、室温で、参
考例Dの方法に従つて製造した7.15%固体のメラ
ミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド10.5gを
撹拌しながら加えた。続いて蒸留水84gを加え、
そして次に温度を65℃まで15分間上昇させた。活
性で安定な錯体水溶液が生成し、ポリビニルアル
コール/メラミン−ホルムアルデヒド重量比は
3/1であり、溶液中の固体は1.9%であつた。 他の級のポリビニルアルコールを用い、種々の
メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを用
い、異なつたポリビニルアルコール/メラミン−
ホルムアルデヒド比のポリビニルアルコールコポ
リマーを用い、そしてとうもろこしデンプンまた
はいもデンプンの存在下で、同様の実施例を成功
裡に行なつた。また、ポリビニルアルコールの熱
濃厚(10%)溶液を希(0.6%)メラミン−ホル
ムアルデヒド樹脂酸コロイドを加えるのも成効し
た。実際、これは、本発明のポリビニルアルコー
ル/メラミン−ホルムアルデヒド樹脂錯体水溶液
を製造するための好ましい手順の一つである。 比較例 1 実施例1で使用したポリビニルアルコールの
10.1%溶液(66.6g)を7.2%のメラミン−ホルム
アルデヒド樹脂酸コロイド(「高効率」型)(31.2
g)および蒸留水2.2gと室温で混合し、全固体
8.7%で3/1ポリビニルアルコール/メラミン
−ホルムアルデヒド配合剤を得た。この「溶液」
の粘度は、混合後約1分後の6.3ポアズイコ
(Gerdner Holdtの較正粘度管を用いて測定)か
ら30分後の148ポアズイユ以上まで急速に増大し、
固いゲルを生成した。 比較例 2 7.2%のメラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コ
ロイド(「高効率」型)37.2gに水158gを加え、
そして次に撹拌しながら、実施例1で使用したポ
リビニルアルコール粉末5.36gを加えた。ポリビ
ニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド比
は2/1であり、溶液中の生成物の固体は4%で
あつた。このスラリーを撹拌しながら次に85℃ま
で加熱した。16時間たたないうちにゲルが生じ
た。 比較例 3 中程度の分子量の完全に加水分解した級の市販
のポリビニルアルコール〔20℃で14mPas(cPs)
の4%水溶液粘度および約1%のアセテート基を
有する〕4.4gの、水100mil中の溶液に、「Parez」
607なるTMM1gを撹拌しながら加えた。TMM
はゆつくり溶解した。次に濃塩酸2.9gを加えて
PHを下げた。室温で16時間撹拌した後、コロイド
溶液が生成した。生成物の活性は非常に低かつた
(セルロースパルプ上の吸着効率はPH4.5で僅か8
%)。 実施例 5 上に示唆した如く、新規な生成物を形成する、
ポリビニルアルコールおよびメラミン−ホルムア
ルデヒド樹脂酸コロイドの間の相互作用(錯化)
は、次のものによつて示される: (1) 成分を、本発明の範囲内よりいくぶん高い濃
度で、但し他は同じか或いは更に温和な反応条
件のもとで、混合した時に起る、粘度の顕著な
増大: (2) カチオン性の基を有するポリビニルアルコー
ルを示す直鎖ポリビニルアルコールを使用した
時に得られる効率に比してセルロースパルプ上
の吸収効率の顕著な増大。このことは第表に
示す。
The present invention relates to polyvinyl alcohol, and more particularly to stable aqueous polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin complex compositions. Currently, a number of commercially available wet end additives are used in paper production. These have many limitations. Examples of some of the most commonly used additives are: Cationic starches are used to improve the retention of cellulosic fibers, fillers and pigments, and are also often used to increase the dry strength of finished papers. However, such improvements are generally modest and, at the same time, the use of cationic starches increases the risk of operational irregularities (batch irreproducibility, low solution stability, low wet strength), other compatibility with ingredients (alum, size, other salts) and leading to high biological oxygen demand (BOD) for additives that are not on the pulp or are recycled and are lost in the wastewater. obtain. Cationic urea-formaldehyde UF resin,
Amine-containing polyamides treated with epoxides (e.g. Hercules'"Kymene" 557) or melamine-containing
Other wet end additives such as formaldehyde (MF) resins (eg, American Cyanamid's "Parez" 607) are also often used to impart permanent wet strength to the resulting paper. However, UF resins are slow to vulcanize on machines, while polyamides are relatively expensive and slow to adsorb onto cellulose pulp.
Makes paper relatively difficult to repulp.
MF resins have poor pigment and filler retention and also exhibit low water absorption, although absorption is often desired as well as wet strength. All of these types of additives provide only modest increases in dry strength. The above types are now being used as wet film strength improvers (at their normal working concentrations) to allow a higher degree of production control and in some cases increased productivity. None are approved. Conventional soluble polyvinyl alcohol in the form of powder, granules or chopped fibers has been used as an additive in the wet end of paper making machines in Japan. Increased paper strength and oil resistance was disclosed. However, careful control of the particle size of the polyvinyl alcohol, the preliminary heat treatment and the degree of hydrolysis of the polyvinyl alcohol is required. At the same time, careful control of the temperature and level of water absorption by the particles and the forming paper is required before passing through the dryer rolls (CA
Edited by Tinch “Polyvinyl Alcohol”
Wiley, N. Y. (1973) 301-305
(see page). Since these particles are non-ionic, they would be expected to have poor fiber retention, and since they are non-vulcanizable, they have no wet strength capabilities. The use of melamine-formaldehyde resins as wet end additives to obtain papers with high wet strength is known (C. in TAPPI Book No. 29).
S. Maxwell's review article "Wet Strength in Paper"
and Paperboard”, edited by J.P. Weidner (1965) 20
(See pages 32 to 32). The interaction of starch and cationic precondensates of melamine-formaldehyde to form cationic starch (facilitating binder adsorption) is disclosed in US Pat. No. 2,998,344 (see paragraph 3). No concentration effects were noted to be significant. Also, the product was not satisfactory in itself as a binder for cellulosic pulp (see paragraph 6). U.S. Pat. No. 3,594,271 describes a cationic thermosetting melamine-formaldehyde acid colloid and its
An aqueous acidic colloidal solution of a cationic reaction product with 50 to 50 times its weight of water-soluble starch and a method for treating paper using the same are disclosed. Such products are disclosed to provide good adsorption onto fibers and increased dry strength with low wet strength. The total solids content of the mixture is between 2 and 10%, but it is indicated that "this is not critical" (paragraph 2). It was also disclosed that the low wet strength was the result of a low concentration of melamine-formaldehyde resin relative to starch. U.S. Patent No. 3,424,650 discloses that formaldehyde
It was disclosed that starch reacted with guanidine-melamine resin had much increased adsorption to cellulose fibers. 9 to 14/0.4 to 1.6/0.4 respectively using all three materials as reactants
1.6 in order to produce a relatively stable resin and to obtain sufficient activity to increase the dry strength of paper articles by prior reaction with starch. was important.
The concentration of reactants can also be between 1 and 40% by weight. U.S. Pat. No. 3,002,881 describes a formulation of about 2/1 weight ratio of guanidine-formaldehyde resin and hydrocolloid (such as starch or polyvinyl alcohol) as a good wet end additive to increase the wet strength of the resulting paper. has been disclosed. Presumably, the ingredients are added independently to the dilute pulp slurry. Due to the lack of stability of the premix, there is no indication of prereaction of the resin and polyvinyl alcohol (see stage 5). The advantages of using cationic materials (cationic starches) in the wet end of paper machines are disclosed in US Pat. No. 4,029,885. Other methods of making cationic highly adsorbed polyvinyl alcohols have also been described. However, these tend to be more costly and/or pose problems with toxic reactants. These are: US Pat. Nos. 3,597,313 and 3,772,402 disclose copolymers of vinyl alcohol modified with cationic monomers. US Pat. No. 3,051,691 discloses that polyvinyl alcohol and calcium cyanamide form a cationic polymer polyol that dyes directly against cellulose. United Kingdom patent for use of polyvinyl alcohol and methylolmelamine (monomeric melamine-formaldehyde) in paper coatings
Described in No. 551950. Application as a textile finish is disclosed in US Pat. No. 2,876,136.
In the latter, the reaction between the two components likely did not occur until after application to the substrate (the catalyst was added at this point). The disclosed polyvinyl alcohol/methylol compound ratio was from 1/1 to 1/125. US Pat. No. 3,067,160 disclosed that even small amounts of polyvinyl alcohol were unsuccessfully added to cationic melamine-formaldehyde resin acid colloids (in the methyl ether form). Such systems are very unstable and undergo gelation, and therefore stable melamine containing polyvinyl alcohol
Formaldehyde acid colloidal solutions show no promise. It has long been known that addition of crosslinking agents at moderate to high concentrations of polyvinyl alcohol in aqueous solution leads to gel formation, but if this solution is sufficiently dilute, intermolecular interactions occur almost exclusively; No gel will form at all (W. Kuhn and G.
Balmer, Journal of Polymer Science Volume 57
(See pages 311-319 (1962)). Furthermore, the work of these authors has shown that the reaction of polyvinyl alcohol with a degree of polymerization on the order of 1000 to 2000 with highly functional crosslinking agents such as melamine-formaldehyde resin acid colloids (and the latter containing as much as 20 to 100% by weight of PVA) This indicates that at high concentrations (approximately 0.3-0.5%), very low concentrations of PVA must be present to prevent gelation. Thus, the interaction (complexation) of PVA and MF resin acid colloids can occur at solution concentrations as high as 3.75%, giving a stable but still active system even with extensive heating of the solution. is astounding. These authors show that complete separation of the polymer chains is necessary for this dilution effect to occur. Other researchers have also shown that complete separation of polyvinyl alcohol molecules requires concentrations below 0.25%, and that if the concentration increases to about 0.9%, the swollen polymer coils must penetrate. [See JGPritchard, Gorden and Breach, "Polyvinyl Alcohol," NYD, (1979), p. 15]. In accordance with the present invention, a complex of a polyvinyl alcohol polymer and a cationic melamine-formaldehyde resin acid colloid in a polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid colloid weight ratio of about 1/1 to about 5/1 on a dry weight basis;
Approximately 0.7% by weight to a level that does not cause gelation to the point where there is no flow under the force of gravity (6)
polyvinyl alcohol/melamine, consisting of sufficient water to give a solids content of not more than % by weight.
Stable aqueous compositions of formaldehyde resin complexes are provided. Further in accordance with the present invention there is provided a method for making stable aqueous compositions of the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin complexes of the present invention. The term "stable" as used herein means that gelation to the point of no flow under the force of gravity does not occur within 48 hours. Contrary to the indications of the prior art cited above, and quite surprisingly, formulations of polyvinyl alcohol and cationic melamine-formaldehyde resin acid colloids do not work at concentrations as high as about 3% or at temperatures up to 85-90°C. We have discovered that it is possible to interact in solutions of even higher concentrations for 1 to 2 hours, if desired, without leading to visible levels of gel or without losing the adsorption activity of the complex on cellulose. . With this discovery,
Polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde as these concentrations and reaction rates allow equipment already used for solutions of cationic starch added to paper machines to obtain improved properties. The interaction will be commercially compatible. The limitations of prior art wet end additives discussed above are reflected in the polyvinyl alcohol/melamine-
Reduced by the use of formaldehyde resin complexes. Improvements over cationic starches include improved batch reproducibility, higher solution stability, higher wet film strength, and better compatibility with other components in the feed (salts, size, fillers) of the paper produced. exhibited by lower BOD (biological oxygen demand), higher fiber retention and higher dry strength, dry strength and wet strength and toughness. For wet strength agents, the improvement over urea/formaldehyde resins is shown in high on-machine vulcanization rates. Advantages over melamine-formaldehyde resins include higher water absorption rates of the resulting paper (in unsized compositions);
It exhibits higher fiber retention and higher wet strength. The advantages over nonionic polyvinyl alcohols as wetting additives are easier process control, better fiber retention, and better sheet properties, including paper wet strength capabilities, using other cationic polyvinyl alcohols. The above improvements are demonstrated by the wet strength capabilities and process advantages described above. Thus, there is provided the production of certain complexes of polyvinyl alcohol and cationic melamine-formaldehyde resin acid colloids that are highly adsorbent to cellulose pulp, and as such are of great interest for applications in the paper industry. suitable.
These complexes can be dried to form water-resistant products, but also still exhibit good solution stability at solution concentrations up to about 3.75% by weight or even higher. These complexes can be manufactured more easily and at a lower cost to the customer than the highly adsorbent polyvinyl alcohols previously described. However, these require fairly specific conditions for their manufacture in order to obtain a product with more advanced properties than other wet end additives to the manufacturing process. The enhanced properties of good solution stability, high adsorption capacity on cellulose pulp, enhanced processability and control and improved paper quality make the complexes of the invention particularly suitable for use in the wet end of paper machines. It becomes suitable,
Also, the overall cost of the paper mill can be reduced. The polyvinyl alcohol polymer component of the complexes of the present invention can be of a "fully" hydrolyzed grade (hydrolysis mole percent of acetate groups from 99.0 to about 100%), a partially hydrolyzed grade (hydrolysis percentage of 80 to about 100%), 90%),
It can be a polymer or formulation of intermediate levels of hydrolysis. When paper with the highest wet strength properties is desired, fully hydrolyzed grades and even higher molecular weight commercial grades are preferred. The polyvinyl alcohol shall have a degree of polymerization of about 600 to about 3000, as reflected by an intrinsic viscosity (πinh) of about 0.3 to about 1.4 dl/g. Intrinsic viscosity in water at 30℃
Measure at a concentration of 0.5 g/dl. This is approximately
For many commercial grades of polyvinyl alcohol, solution viscosities of about 4 to about 160 CPS (4%
Aqueous solution, at 20° C., corresponds to Hoeppler's falling ball method, but about 10 to 70 centipoise is preferred. The polyvinyl alcohol component of the present invention can also be a copolymer of vinyl alcohol, such as one obtained by hydrolyzing a copolymer of vinyl acetate and small amounts (up to about 15 mole percent) of other monomers. Suitable monomers are, for example, esters of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or fumaric acid, itaconic acid and the like. Copolymerization of vinyl acetate with hydrocarbons such as α-olefins such as ethylene, propylene or octadecene, vinyl butyrate, 2-
Copolymerization with higher molecular weight vinyl esters such as ethylhexoate, stearate, trimethyl acetate, or homologues of these (Shell
Vinyl esters of the type "VV-10" sold by Chem.Co.) are hydrolyzed to give copolymers which can be suitable polyvinyl alcohol polymers.
Other suitable comonomers are N-substituted acrylamide, vinyl fluoride, allyl acetate, allyl alcohol, and the like. Free unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, monomethyl maleate, etc. can also act as comonomers, although the stability of the final product (ie, after reaction with the melamine-formaldehyde resin) is reduced. The other key ingredient, the cationic melamine-formaldehyde resin acid colloid, is trimethylolmelamine (TMM) (or American
Slightly polymerized TMM with certain feeds added to facilitate dissolution in water, such as Cyanamid Corporation's product "Parez" 607) in water containing hydrochloric acid (approximately 0.8 moles per mole of TMM). HCl)
Low molecular weight polymers (MW approx.
1700) as a colloidal solution. These colloidal particles are positively charged (cationic) and are known to irreversibly adsorb onto negatively charged cellulose fibers even at very low concentrations. These are called "regular" colloids. A detailed discussion on melamine-formaldehyde resin acid colloids can be found in TAPPI Book Series No. 29
"Wet Strength in Paper and Paperboard"
(ed. by John Weidner Tech, Assoc. of the Pulp
and Paper Industry, NYC, (1965), 20–
(page 32). Included in this discussion, and also preferred for use in the complexes of the invention, are so-called "high efficiency" melamine colloids, in which an excess of formaldehyde of 1 to 7 moles per mole of TMM is added to the TMM. In addition, the optimal HCl/TMM molar ratio is reduced from about 0.8 to about 0.6. In order to maximize efficiency, "high efficiency" is required.
A colloid of is preferred. The inventors believe that "highly efficient"
It has also been found that when melamine-formaldehyde colloids are prepared by dissolving TMM in cold water followed by addition of acid, there are some benefits to the final paper quality. The preparation of the melamine-formaldehyde component by this "cold" procedure is described below. To avoid poor solubility and binding properties,
Polyvinyl alcohol must not be present in the solution during the preparation of the melamine-formaldehyde resin acid colloid. In the production of "high efficiency" type cationic melamine formaldehyde resin acid colloids, aldehydes other than formaldehyde can be added during the colloid ripening process. These aldehydes can contain up to about 10 carbon atoms. The concentration is 8 to 8 based on the weight of trimethylolmelamine.
It can be 100% by weight. The types of aldehydes that may be used include simple homologs of formaldehyde, including branched-chain versions. Examples are acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde or 2-ethylhexylaldehyde. Acetaldehyde is particularly effective, especially at low concentrations (see Example 14). Phenylacetaldehyde, chloroacetaldehyde, 3
-Substituted aldehydes such as methoxypropionaldehyde, aldol and crotonaldehyde are also useful. Polyaldehydes that may be used include glutaraldehyde, glyoxal, adipaldehyde and terephthalaldehyde. Glutaraldehyde is particularly useful for obtaining unusually high filler retention, Scott internal bond strength and wet tensile energy adsorption values (see Example 15). When adding polymeric aldehydes, the optimum
The HCl/TMM molar ratio is closer to 0.8 than 0.6. Other ingredients may also be present during the reaction of the polyvinyl alcohol and melamine-formaldehyde resin acid colloid, provided they can act as diluents to reduce cost while not reducing certain properties such as pigment retention. These things include
Included are unmodified starches, low grade (acid modified, enzyme converted) starches, modified starches such as hypochlorite oxidized starch, or starch derivatives such as hydroxyethyl starch or cationic starches. The amount of starch that can be added may vary, for example to produce a 6/1/1 starch/polyvinyl alcohol/melamine formaldehyde complex and still obtain some improvement over the use of a starch/melamine-formaldehyde complex. Approximately 6 parts by weight
Larger parts by weight of the above starches may be used. For example, see Tables XI and XII of Example 13, where the advantages of 3/1/1 starch/polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde are shown over 3/1 starch/melamine-formaldehyde. The polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin ratio can be from about 1/1 to about 5/1 by weight on a dry basis. Increasing the ratio reduces the adsorption level on the pipe. On the other hand, too low a ratio leads to a brittle product, which is reflected in the reduced physical properties of the paper produced. Polyvinyl alcohol and melamine-formaldehyde resin acid colloids can be prepared by mixing aqueous solutions of each at room temperature for several hours or by heating (30° to 90°C, about 3 to about 15 minutes), or by preparing polyvinyl alcohol powder or granules. The interaction can be achieved by slurrying the agent in a melamine-formaldehyde acid colloid followed by heating and stirring at about 80 DEG to 95 DEG C. until the polyvinyl alcohol is dissolved. However, in all variants, the total solids concentration after mixing is approximately
It is important that concentrations range from 0.7 to about 3.75% by weight or even higher to levels that do not cause gelation to the point of no flow under the force of gravity, but not exceeding 6% by weight. At higher concentrations, the viscosity of the mixture increases more rapidly than is likely useful, causing gel formation. At a solids concentration of 8%, gelation can occur in a few minutes, but at a concentration of 5%, gelation may occur after about 48 hours or not, depending on how favorable other conditions are. There is no such thing. Preferably, the total solids concentration is about 2% to 3% by weight.
It should be between. One of the most economical methods for producing the complex is as follows. Trimethylolmelamine is dissolved in water and hydrochloric acid at room temperature in an acid-resistant tank and aged to form an oligomer. This is then pumped into another tank (the interaction tank) where it is diluted with water to a concentration of approximately 0.6% by weight. In the third tank, the polyvinyl alcohol is dissolved with heat and stirring to a 10% by weight solution. The latter is then pumped hot into a complexing vessel (containing a melamine-formaldehyde resin acid colloid) and the mixture is slightly agitated to form the final product. Preferably, a polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde ratio of about 2/1 to 3/1 and a total solids concentration of about 2% by weight are used.
The temperature of the reaction mixture is then about 33°C, which is high enough to ensure the formation of the complex within a mixing time of about 15 minutes. If a mixing time of about 24 hours is allowed, the mixing temperature can be room temperature (about 20°C). An alternative route to complexes such as those described above is to add powdered polyvinyl alcohol directly to diluted melamine-formaldehyde resin acid colloid to form a slurry in a complexing bath and then for 0.25 hours to 2 hours.
and heating to about 85-90° C. for an hour or until the polyvinyl alcohol dissolves. The advantage of this route is that the dissolution of polyvinyl alcohol is rapid in such a medium (approximately 15 minutes) and does not require a third bath. The disadvantage of the latter method is that it requires more energy to heat the larger volume of solution. The aqueous composition of the complex obtained from both procedures is
Stable on storage for at least 3 weeks (viscosity,
regarding activity). In some cases, we observed no change in solution viscosity for more than 3 months. A formulation of a solid polyvinyl alcohol melamine in the form of a powder or granules with a solid, water-soluble or aqueous acid-soluble condensation product of 3 moles of formaldehyde is also applicable, e.g. to a slurry procedure. It can be used in some cases. The dry formulation is added, preferably cold, to water or, if desired, an aqueous acid and formaldehyde added thereto to dissolve the melamine-formaldehyde condensation products and convert them into cationic resin acid colloids. , the polyvinyl alcohol can remain in substantially insoluble form as a slurry. An appropriate amount of water is then added to give a final solution containing about 0.7% to about 6% solids, and the slurry is heated as before to dissolve and react the polyvinyl alcohol. Polyvinyl alcohol/
The ratio of melamine-formaldehyde resin acid colloid can be from about 5/1 to about 1/1 by weight. The polyvinyl alcohol used must have as low a cold water solubility as possible, approximately 8
Grades with a maximum cold water solubles content of % by weight can be used, while grades with a maximum of about 4.5% by weight are preferred. A maximum cold water solubles content of about 2% by weight is most desirable. Melamine-formaldehyde resin acid colloids should be prepared under milder conditions than the previous procedure, including using higher degrees of dilution to prevent gelation, and typically contain 14 to 18% solids by weight. A concentration of 9% by weight rather than a concentration of 9% by weight gave better results. The structure of the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complex of the present invention has not been determined in detail. However, the infrared spectrum of the cast film forms a graft copolymer of polyvinyl alcohol and melamine-formaldehyde resin. The chemical interaction through -OH group is shown. The polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complex is preferably used using conventional methods for producing paper sheets and other cellulosic products. Preferably, the interaction with the cellulose pulp material is effected by adding it internally to the cellulose pulp prior to forming the paper sheet. The aqueous solution of the complex is thus added to the aqueous suspension of the paper stock, which is then fed into the Fourdrinier head box.
It can be added at any point in the process prior to the fan pump, feed container, hydropulper, or other point of sheet production. The high rate of adsorption of polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complexes to pulp allows many alternatives in this context. Among the wide variety of pipes that can be effectively processed are bleached and unbleached sulfate (kraft), bleached and unbleached sulfite, soda, neutral sulfite, semi-chemical products, powdered materials or blends of these fibers. There is. Additionally, fibers of viscose rayon, glass, regenerated cellulose, polyamide, polyester or polyvinyl alcohol may also be used in conjunction with cellulose pulp. The preferred PH range for pulp stocks containing polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complexes is from about 5 to about 8, with good adsorption and filler retention shown over this range. The best wet strength properties of the resulting paper occur within the PH range of about 4 to about 6.5. Materials that can be added to the pulp slurry along with the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complex include cationic surfactants, cationic urea-formaldehyde resins, or cationic polyacrylamide. Polymers derived from polyamides containing amino groups along the backbone of the polymer and also reacted with epichlorohydrin (such as "Kymere" 557 from Hercules) can also be added. Anionic polyacrylamide polymers, reinforced rosin sizes, fillers, pigments, alum, etc. may also be present. The sheet is then formed, compressed, and dried in the conventional manner. The later stage is polyvinyl alcohol/
It serves to preserve the melamine-formaldehyde complex in a water-insensitive state. Good runnability and good paper formation were demonstrated. Polyvinyl alcohol added to pulp slurry/
The amount of melamine-formaldehyde complex ranges from about 0.02 to about 10% based on the dry weight of the pulp. The preferred range is about 0.05% to 3%, which provides the desired properties in a finished paper product.
Depends on pulp type and specific operating conditions. Thus, polyvinyl alcohol/melamine
If the formaldehyde is too small in the slurry,
Only very small improvements in the properties of interest can be obtained. Too expensive polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde can be uneconomical. The following examples are intended to illustrate the invention. All parts, percentages and proportions are by weight unless otherwise indicated. Reference Example of Production of Melamine-Formaldehyde Resin Acid Colloid A "High efficiency" melamine-formaldehyde resin acid colloid was mixed with 13.2 g of concentrated reagent-grade hydrochloric acid in distilled water.
It was prepared by adding 365 g. Next, 50 g of trimethylolmelamine powder was added while stirring, followed by 95 g of a 37% formaldehyde aqueous solution. After stirring gently overnight at room temperature, a blue hazy state clearly appeared as expected. Dilute this acid colloid with 365g of distilled water to 7.4%
Solid (determined by drying in an air circulation oven at 110° C./1 hour). This is about 74% of theory if no formaldehyde was lost during the drying process. From the first ratio above, per cell of trimethylolmelamine
0.6 mole HCl and trimethylolmelamine 1
5 moles of formaldehyde are obtained per mole. When a drop of concentrated hydrochloric acid was added to a few ml of the acid colloid, coagulation occurred immediately, as would be expected if the melamine-formaldehyde acid colloid had been sufficiently aged. The pH of the colloid was 1.8.
Acid colloid stability was excellent for at least one month. Reference Example B An alternative method for producing melamine-formaldehyde resin acid colloids is as follows. Reagent grade concentrated hydrochloric acid (11.6 g) was added to 346 g of distilled water. Then, with stirring, 43.2 g of commercially available spray-dried trimethylolmelamine ("Parez" 607 from American Cyanamid Corporation) was added. The solution was gently stirred at room temperature overnight. The acid colloid was diluted with 346 g of distilled water to form a 5.70% solids colloidal dispersion. The molar ratio HCl/TMM was 0.6/1.0. Reference Example C Another alternative method for producing melamine-formaldehyde resin acid colloid is shown below. Reagent grade concentrated hydrochloric acid (15.8 g) was added to 390 g of distilled water. Next, 43.2 g of "Parez" 607 was slowly added while stirring.
The solution was then stirred at room temperature overnight. This acid colloid was diluted with 340 g of distilled water to form a 6.6% solids colloid dispersion. Molar ratio HCl/TMM is 0.8/1.0
It was hot. Reference Example D A "cold" procedure for producing melamine-formaldehyde resin acid colloids is shown below. The component ratio is the same as Reference Example A. Add trimethylolmelamine to 150g of distilled water cooled to 140℃ on ice.
25g was added with stirring. Next, 47.5 g of 37% formaldehyde was added, and 32.5 g of distilled water was added to this suspension.
6.6g of concentrated hydrochloric acid was added. After stirring for several hours,
The suspension became a milky solution. The temperature was allowed to rise at room temperature overnight with gentle stirring and diluted with 182 g of distilled water. The percentage of solids was 6.9%. Manufacturing Example 1 of Polyvinyl Alcohol/Melamine-Formaldehyde Complex Aqueous Solution This example illustrates the "slurry technique". To 10.4 g of a "high efficiency" type melamine-formaldehyde resin acid colloid (7.2% solids, prepared according to the method of Reference Example A) was added 96 g of distilled water at room temperature with gentle stirring. Add to the above, with stirring, a 4% aqueous solution viscosity of 30 mPa.s (30 cps) at 20 °C, about 1% acetate group, and 99.0% or more #10.
Commercially available polyvinyl alcohol powder of medium molecular weight fully hydrolyzed grade that passes through a sieve
Added 1.5g. This slurry is then heated with stirring to 85-95°C for 15 minutes, during which time
The polyvinyl alcohol appeared to dissolve completely. The clear solution of product was cooled to room temperature. PH
The solids content was about 2.8%, and the solution viscosity was low (less than 1 cps Brookfield). The polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin ratio was 2/1. An aqueous solution of this type of complex attempted at 12% total solids failed (gelled within minutes) and also failed at 4% solids (gelled within 16 hours).
However, it was stable at 2.9% solids. Example 2 This example is similar to Example 1 except that a melamine-formaldehyde resin acid colloid prepared according to the method of Reference Example B is used. In this case, the operation was virtually successful even in the presence of 5% total solids (although after 48 hours the viscosity had also increased to about 3.2 cps and traces of gel were also seen). The adsorption efficiency on bleached cellulose pulp at pH 4.0 was greater than 73% (about 18% on linear polyvinyl alcohol).
). Example 3 This example is similar to Example 1 except that a melamine-formaldehyde resin acid colloid prepared according to the method of Reference Example D is used. Successful products were produced at the 2% level and 2.7% solids, failed (gelled within 16 hours) at 6% solids, but remained stable at 2.9% solids. Example 4 4.05% of the polyvinyl alcohol used in Example 1 was added to a 250 ml Erlenmeyer flask containing a magnetic stirrer.
55.6 g of aqueous solution was added. To this solution, at room temperature, 10.5 g of a 7.15% solids melamine-formaldehyde resin acid colloid prepared according to the method of Reference Example D was added with stirring. Next, add 84g of distilled water,
The temperature was then increased to 65°C for 15 minutes. An active and stable aqueous complex solution was formed with a polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde weight ratio of 3/1 and 1.9% solids in the solution. Using other grades of polyvinyl alcohol, using various melamine-formaldehyde resin acid colloids, and using different polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid colloids.
Similar examples were successfully carried out using formaldehyde ratio polyvinyl alcohol copolymers and in the presence of corn starch or potato starch. Adding dilute (0.6%) melamine-formaldehyde resin acid colloid to a hot concentrated (10%) solution of polyvinyl alcohol was also successful. In fact, this is one of the preferred procedures for producing the aqueous polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin complex solutions of the present invention. Comparative Example 1 The polyvinyl alcohol used in Example 1
A 10.1% solution (66.6 g) was mixed with a 7.2% melamine-formaldehyde resin acid colloid (“high efficiency” type) (31.2
g) and 2.2 g of distilled water at room temperature to remove all solids.
A 3/1 polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde combination was obtained at 8.7%. This "solution"
The viscosity increases rapidly from 6.3 poiseuilles (measured using a Gerdner Holdt calibrated viscosity tube) after about 1 minute of mixing to over 148 poiseuilles after 30 minutes;
A hard gel was produced. Comparative Example 2 Add 158 g of water to 37.2 g of 7.2% melamine-formaldehyde resin acid colloid (“high efficiency” type),
Then, while stirring, 5.36 g of the polyvinyl alcohol powder used in Example 1 was added. The polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde ratio was 2/1 and the product solids in solution was 4%. The slurry was then heated to 85° C. with stirring. A gel formed within 16 hours. Comparative Example 3 Commercial polyvinyl alcohol of medium molecular weight fully hydrolyzed grade [14 mPas (cPs) at 20°C]
4% aqueous viscosity and about 1% acetate groups] in 100 mils of water.
607 TMM was added with stirring. TMM
It slowly dissolved. Next, add 2.9g of concentrated hydrochloric acid.
Lowered PH. After stirring at room temperature for 16 hours, a colloidal solution was formed. The activity of the product was very low (adsorption efficiency on cellulose pulp was only 8 at pH 4.5).
%). Example 5 Forming a novel product as suggested above,
Interaction (complexation) between polyvinyl alcohol and melamine-formaldehyde resin acid colloids
(1) Occurs when the components are mixed at somewhat higher concentrations than within the scope of the invention, but otherwise under the same or milder reaction conditions. Significant increase in viscosity: (2) Significant increase in absorption efficiency on cellulose pulp compared to the efficiency obtained when using linear polyvinyl alcohol, indicating polyvinyl alcohol with cationic groups. This is shown in table.

【表】 第表から、ポリビニルアルコール/メラミ
ン−ホルムアルデヒド「高効率」錯体のパルプ
上の吸着水準は直鎖のポリビニルアルコールよ
りも或いは市販のカチオン性デンプンよりもな
お遥かに高いことが明らかである。 (3) スペクトルデータもまたポリビニルアルコー
ルおよびメラミン−ホルムアルデヒド脂肪酸コ
ロイドの間の相互作用(錯化)を示す。(a)溶液
は、直鎖ポリビニルアルコールがそうである如
く、ホウ酸−ヨウ素で、着色した反応生成物を
与えた。しかしながら、錯体の強度は、直鎖ポ
リビニルアルコールから予期されるよりも小さ
かつた。(b)室温で風乾した型をとつたフイルム
の赤外スペクトルでは、メラミン−ホルムアル
デヒド樹脂酸コロイドの1000cm-1のピークは消
失し、殆どのメチロール基が反応したことを示
唆する。また、−OH結合に帰属される約830cm
-1のポリビニルアルコール吸収は減少し、これ
らの基によるある種の反応を示唆する。 実施例 6 直鎖ポリビニルアルコールよりも増大した吸着
効率および市販のカチオン性湿式末端添加剤
(Herculesから得た、多分エピクロロヒドリンと
予備反応したアミノ基を含有するカチオン性ポリ
アミドである「Kymene」557の如し)よりも増
大した吸着速度を、漂白パルプの混合物(50/50
漂白北部軟材スルフアイト/漂白北部硬材クラフ
ト)を用いて他の条件は実施例5と同じにして示
した。結果を第表に要約する。かくて、3/1
ポリビニルアルコール/メラミン−ホルムアルデ
ヒド錯体は、湿潤パルプに15分曝した後、約80%
の吸着効率を有するが、一方、直鎖ポリビニルア
ルコールは僅かに18%である。また、ポリビニル
アルコール/メラミン−ホルムアルデヒドは1分
以内でその最大吸着水準を達成したが、一方、
「Kymene」557は5乃至10分以上たつても高水準
の吸着を達成しなかつた。かくて、ポリビニルア
ルコール/メラミン−ホルムアルデヒドは、
Fourdrinier紙機械に対して、他のカチオン性湿
式末端添加剤よりも、添加の地点で(フアンポン
プ、機械容器、ヘツドの箱等)更に高い可撓性を
示す。
TABLE From the table it is clear that the level of adsorption of the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde "high efficiency" complex on the pulp is still much higher than that of linear polyvinyl alcohol or even than that of commercially available cationic starch. (3) Spectral data also show interaction (complexation) between polyvinyl alcohol and melamine-formaldehyde fatty acid colloids. (a) Solution gave a colored reaction product with boric acid-iodine, as did linear polyvinyl alcohol. However, the strength of the complex was less than expected from linear polyvinyl alcohol. (b) In the infrared spectrum of the molded film air-dried at room temperature, the peak at 1000 cm -1 of the melamine-formaldehyde resin acid colloid disappears, suggesting that most of the methylol groups have reacted. In addition, approximately 830cm attributed to the −OH bond
The polyvinyl alcohol absorption of -1 is decreased, suggesting some kind of reaction by these groups. Example 6 Increased adsorption efficiency over linear polyvinyl alcohol and commercially available cationic wet-terminated additive (“Kymene”, a cationic polyamide containing amino groups, obtained from Hercules, possibly pre-reacted with epichlorohydrin) Bleached pulp mixtures (50/50
Other conditions were the same as in Example 5 using bleached northern softwood sulfite/bleached northern hardwood kraft. The results are summarized in table. Thus, 3/1
The polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complex loses about 80% after 15 minutes of exposure to wet pulp.
while linear polyvinyl alcohol has an adsorption efficiency of only 18%. Additionally, polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde achieved its maximum adsorption level within 1 minute;
"Kymene" 557 did not achieve high levels of adsorption even after 5 to 10 minutes. Thus, polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde is
For Fourdrinier paper machines, it exhibits greater flexibility at the point of addition (fan pump, machine container, head box, etc.) than other cationic wet end additives.

【表】 実施例 7 上記の如く、本発明のポリビニルアルコール/
メラミン−ホルムアルデヒド錯体の溶液は優秀な
貯蔵安定性を有する。かくて、粘度の増大または
ゲルは数週乃至数ケ月の間全く起らず、上記の実
施例のポリビニルアルコール/メラミン−ホルム
アルデヒド錯体は、活性が少なくとも2ケ月間は
高いままである。また、カチオン性デンプン溶液
中の情況とは異なり、かびの増殖する傾向は全く
見られない。 これらの錯体は、また、紙の機械上で熱により
手を加えることができる。即ち、かなりの水準の
永久湿潤強度が、急速に、尿素−ホルムアルデヒ
ド樹脂を用いるよりは明らかに速く、そして直鎖
のメラミン−ホルムアルデヒド樹脂を用いるのと
多分同じ位速く、得られる。他方、廃紙またはく
ず(broke)の回収は、非常に温和な酸の条件下
で加熱することにより、メラミン−ホルムアルデ
ヒド樹脂を用いるより速い(実施例12参照)。 本実施例は、本発明のポリビニルアルコール/
メラミン−ホルムアルデヒド錯体の湿潤膜強度に
おける利点を定量的に示す。紙は100フイート/
分で操作される36インチ幅のFourdrinier上で作
つた。パルプは、500CSFに精製した、70/30硬
材漂白クラフト/軟材漂白クラフトの混合物とし
た。添加剤はフアンポンプの所で供給物に加え
た。湿潤膜試験用に、で幅の片を膜の端から寝い
す型ロール(couch roll)上で切り離し、そして
て2種の異なつた水負荷における裂開力をインス
トロンで測定した。裂開する長さ(強度)を計算
し、裂開長さの内挿値を、等価な水負荷の所(35
%固体)で、および乾燥および/または湿潤紙強
度の応用にこれらのものが普通使用される添加剤
濃度において、比較した。これらのものを第表
に示す。
[Table] Example 7 As described above, the polyvinyl alcohol of the present invention/
Solutions of melamine-formaldehyde complexes have excellent storage stability. Thus, no viscosity increase or gelation occurs for weeks to months, and the activity of the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complexes of the above examples remains high for at least two months. Also, unlike the situation in cationic starch solutions, there is no tendency for mold growth to occur. These complexes can also be manipulated by heat on a paper machine. That is, significant levels of permanent wet strength are obtained rapidly, significantly faster than with urea-formaldehyde resins, and perhaps as quickly as with linear melamine-formaldehyde resins. On the other hand, waste paper or broken recovery is faster than using melamine-formaldehyde resin by heating under very mild acid conditions (see Example 12). In this example, polyvinyl alcohol/
Quantitatively demonstrate the advantages of melamine-formaldehyde complexes in wet film strength. 100 feet of paper/
Made on a 36 inch wide Fourdrinier that operates in minutes. The pulp was a 70/30 hardwood bleached kraft/softwood bleached kraft mixture refined to 500 CSF. Additives were added to the feed at the Huang pump. For wet membrane testing, a wide strip was cut from the edge of the membrane on a couch roll and the tear force at two different water loads was measured on an Instron. Calculate the dehiscence length (strength) and interpolate the dehiscence length at the equivalent water load (35
% solids) and at additive concentrations at which they are commonly used in dry and/or wet paper strength applications. These are shown in Table 1.

【表】 これらの添加剤の殆どのものは、実際に、湿潤
膜の強度を減少させることが判る(多分、セルロ
ースのパルプ−パルプ相互作用の妨害による)。
しかし、ポリビニルアルコール/メラミン−ホル
ムアルデヒド錯体は、本当に、湿潤膜強度を増大
させる。 実施例 8 本実施例は、添加剤としてポリビニルアルコー
ル/メラミン−ホルムアルデヒドを使用すること
によつて可能な、セルロース繊維のより高い保持
力を例示する。最初の通行時の高い保持力により
生ずる加工上の利点は文献で認められている
(K.W.Britt,Paper Trade Journal,4月15日、
1977年、36頁)。また、セルロース繊維(および
顔料および/または充填剤も)の保持は、通常の
実験室の試験における低い剪断速度におけるより
も、商業的な紙用ミルで経験される高い剪断速度
においては、顕著に低くなり得ることはよく知ら
れている。K.Brittは、セルロース繊維、充填剤
および顔料を、実験室で、パルプ原料が紙機械の
ワイアの最初の圧画内で流れ出る際にパルプ原料
が経験する撹流を近似する条件のもとで測定する
ための、シングルスクリーン型の装置を開発し
た。これは「動的流出ジヤー」または「ブリツト
ジヤー(Britt Jar)」と呼ばれる。これは
TAPPIレポートNo.57「Retention of Fine Solids
During Paper Manufacture」(9/1/75)の
K.W.Brittによる第8章の付録に記載されてい
る。 プリツト(Britt)の手順に従つて、第表に
要約する次の結果が、3/1PVA/MF(HE)錯
体に対して、2種の市販のカチオン性デンプンと
比較して、種々の添加剤濃度およびパルプ原料の
種々のPHにおいて得られた。
It is found that most of these additives actually reduce the strength of the wet film (probably by interfering with the cellulose pulp-pulp interaction).
However, polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complexes do increase wet film strength. Example 8 This example illustrates the higher retention of cellulose fibers possible by using polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde as an additive. Processing advantages resulting from high retention forces during first pass have been recognized in the literature (KWBritt, Paper Trade Journal, April 15,
(1977, p. 36). Also, the retention of cellulose fibers (and also pigments and/or fillers) is significantly greater at the high shear rates experienced in commercial paper mills than at the lower shear rates in routine laboratory tests. It is well known that it can be low. K. Britt examines cellulose fibers, fillers and pigments in the laboratory under conditions that approximate the agitation experienced by the pulp stock as it flows out within the first impression of the wire of a paper machine. We developed a single-screen type device for measurement. This is called a "dynamic outflow jar" or "Britt Jar." this is
TAPPI Report No. 57 “Retention of Fine Solids
During Paper Manufacturing” (9/1/75)
Described in the Appendix to Chapter 8 by KWBritt. Following the Britt procedure, the following results, summarized in Table 1, show that for the 3/1 PVA/MF(HE) complex, various additives were compared with two commercially available cationic starches. obtained at various concentrations and PH of pulp raw material.

【表】 ン(c)
5.5 50.8
6.5 54.3
[Table] N (c)
5.5 50.8
6.5 54.3

【表】 ポリビニルアルコール/メラミン−ホルムアル
デヒドの保持の目的のためにはPH4.5が最適であ
ることは明らかであるが、一方、PH6.5は多分カ
チオン性デンプンには最適であろう。各添加剤に
対し、その最適PHにおいて、ポリビニルアルコー
ル/メラミン−ホルムアルデヒドが全添加剤濃度
でカチオン性デンプンより優れていることもまた
明らかである。 上で使用した無漂白クラフトパルプ上、および
漂白パルプ上でもまた、粘土または顔料(TiO2
の保持にも、第および表に示す如く、同様の
利点が見られた。 第表添加剤(濃度2%) 粘土保持%(a) 無 し 〜2 カチオン性デンプン 15 MF(HE)樹脂 12 3/1PVA/MF 28 (a) 50/50漂白軟材スルフアイト/漂白硬材クラ
フトパルプ、CSF〜500。1000rpmでブリツト
ジヤー使用。カチオン性デンプンは「Cato」
9。ポリビニルアルコール/メラミン−ホルム
アルデヒドは実施例4の方法で製造した。
Table: It is clear that PH 4.5 is optimal for polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde retention purposes, while PH 6.5 is probably optimal for cationic starch. It is also clear that for each additive, at its optimum PH, polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde outperforms cationic starch at all additive concentrations. On the unbleached kraft pulp used above, and also on the bleached pulp, clay or pigment (TiO 2 )
Similar benefits were seen in the retention of . Table Additives (Concentration 2%) Clay Retention% (a) None ~2 Cationic Starch 15 MF (HE) Resin 12 3/1PVA/MF 28 (a) 50/50 Bleached Softwood Sulfite/Bleached Hardwood Kraft Pulp, CSF ~ 500. Use blitzjer at 1000 rpm. Cationic starch is "Cato"
9. Polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde was prepared by the method of Example 4.

【表】 これらの高水準の繊維保持が過大な綿状固化に
伴うものではなかつたことを示すために、これは
紙質または加工特性を傷い得るものであるが、生
成する紙の光学的特性を調べ、優秀であることを
見出した。このことは実施例9で以下議論する。 次の実施例は、ポリビニルアルコール/メラミ
ン−ホルムアルデヒド錯体を添加剤として紙機械
に使用することを通して得ることができる、強化
紙および紙関連の生成物を示す。 実施例 9 実施例7記載の如くFourdrinier機械上で製造
した紙を使用して、反射率を決定するための
TAPPI法T218−05−69によつて散乱係数を測定
し、次にSW値のTAPPI425−05−75のデータを
使用し、基準重量で割つて10000をかけて、cm2
gで表わした値を得た。データは10%の粘土を含
有する紙に対して第表に示す。
[Table] To demonstrate that these high levels of fiber retention were not due to excessive flocculation, which could damage the paper quality or processing properties, the optical properties of the resulting paper I researched it and found it to be excellent. This is discussed below in Example 9. The following examples demonstrate reinforced paper and paper-related products that can be obtained through the use of polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complexes as additives in paper machines. Example 9 A procedure for determining reflectance using paper produced on a Fourdrinier machine as described in Example 7.
Measure the scattering coefficient by TAPPI method T218-05-69, then use the SW value TAPPI425-05-75 data, divide by the reference weight, multiply by 10000, and calculate cm 2 /
Values in g were obtained. The data are shown in the table for paper containing 10% clay.

【表】【table】

【表】 上記はPVA/MF錯体を用いた時の増大した散
乱を示し、これは、より良い紙の生成および/ま
たは紙の中の充填剤の分布を示唆する。 実施例 10 ノーブルアンドウツド(Noble and Wood)
のシート型(8″×8″)の中でハンドシート
(Handsheet)を製造し、ロールの間で圧延し、
そしてノーブルアンドウツドのモデルE−8乾燥
機の中で乾燥させる。パルプはCSF600まで精製
した無漂白西部クラフトであつた。引張持を
TAPPI494−05−70によつて測定した。結果を第
表に示す。
TABLE The above shows increased scattering when using the PVA/MF complex, which suggests better paper production and/or filler distribution within the paper. Example 10 Noble and Wood
A handsheet is produced in a sheet mold (8″ x 8″), rolled between rolls,
It is then dried in a Noble & Wood Model E-8 dryer. The pulp was unbleached Western Kraft refined to CSF600. tensile strength
Measured by TAPPI494-05-70. The results are shown in Table 1.

【表】 これらのデータから、PVA/MF錯体は市販の
添加剤よりも優れた乾燥強度および乾燥強さを示
すことが判り、そして、実際には、PVA/MFは
2%の照査標準がそうであるよりも0.7%の濃度
の時の方が更に良い。そのような利点はまた充填
剤が存在する時も維持される。 実施例 11 PVA/MF錯体は、また、極めて有効な紙の湿
潤強度試剤である。このことは第表に示す。
[Table] From these data, it can be seen that the PVA/MF complex exhibits superior dry strength and strength to the commercially available additives, and in fact, PVA/MF does not exceed the 2% reference standard. It is even better at a concentration of 0.7% than at a concentration of 0.7%. Such benefits are also maintained when fillers are present. Example 11 PVA/MF complexes are also very effective paper wet strength agents. This is shown in table.

【表】 PVA/MF錯体は、市販の直鎖MF樹脂より
も、或いは勿論のことであるが、湿潤強度特性は
何も有さないことが知られているカチオン性デン
プンよりも、良好な湿潤強さ、湿潤引張エネルギ
ー吸収(TEA)を示す。アミノポリアミドのエ
ポキシド化したものは、湿潤強度(湿潤裂開長
さ)の点では本発明のPVA/MF錯体よりもいく
らか良いようである。しかしながら、エポキシド
化したアミノポリアミドは遥かに高価であり、ま
た、くずまたは廃紙回収の容易さの点でで、ポリ
ビニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド
生成物に遥かに劣る。 実施例 12 本実施例は、エポキシド化したアミノポリアミ
ド(「Kymene」557)がくずまたは廃紙回収の容
易さの点で本発明のポリビニルアルコール/メラ
ミン−ホルムアルデヒド錯体と比べて遥かに劣る
ことを例示する。このことは第表中に示すが、
そこでは、漂白クラフトパルプからFourdrinier
上で作つた紙に関するデータは、紙を非常に希い
酸溶液中で加熱すると紙の湿潤強度が失われるこ
とを示している。強度のそのような消失は、勿
論、容易な紙回収に必要である。明らかに、ポリ
ビニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド
添加剤を含有する紙は、直鎖のメラミン−ホルム
アルデヒド樹脂よりも、希い酸で更に容易に崩れ
落ち、また極めて明らかに、エポキシド化したア
ミノポリアミドよりも遥かに容易に崩れ落ちる。
Table: The PVA/MF complex shows better wetting properties than commercially available linear MF resins or, of course, cationic starch, which is known to have no wet strength properties. Indicates strength, wet tensile energy absorption (TEA). Epoxidized versions of aminopolyamides appear to be somewhat better than the PVA/MF complexes of the present invention in terms of wet strength (wet cleavage length). However, epoxidized aminopolyamides are much more expensive and are far inferior to polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde products in terms of ease of scrap or waste paper recovery. Example 12 This example illustrates that epoxidized aminopolyamide ("Kymene" 557) is far inferior to the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde complex of the present invention in terms of ease of scrap or waste paper recovery. do. This is shown in the table,
There, we make Fourdrinier from bleached kraft pulp.
The data for the paper made above shows that heating the paper in a very dilute acid solution causes the paper to lose its wet strength. Such loss of strength is, of course, necessary for easy paper recovery. Apparently, papers containing polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde additives crumble more easily in dilute acids than linear melamine-formaldehyde resins, and quite obviously, much more easily than epoxidized aminopolyamides. collapses easily.

【表】 実施例 13 重量比で3/1の生のイモデンプン/MF
(HE)の濃度2%の水溶液を3/1PVA/MF
(HE)錯体水溶液と同様の方法で製造した。ま
た、3/1/1デンプン/PVA/MF(HE)錯
体水溶液を同様の方法で製造した。これらの場
合、MF(HE)樹脂酸コロイドは参考例Aの如く
製造し、後者を次にイモデンプンおよび/または
ポリビニルアルコールと実施例4の如く反応させ
た。デンプン/メラミン−ホルムアルデヒドおよ
びデンプン/ポリビニルアルコール/メラミン−
ホルムアルデヒド溶液は3週間より短い間しか安
定ではなかつたが、一方、ポリビニルアルコー
ル/メラミン−ホルムアルデヒドは3ケ月以上安
定であつた。漂白したスルフアイトパルプを用い
てハンドシートを製造した。ハンドシートの特性
一賢を、湿性末端添加剤を何も含有しない照査標
準とともに第XI表に示す。かくて、3/1ポリビ
ニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒドの
3/1デンプン/メラミン−ホルムアルデヒドを
凌ぐ優秀性は、溶液安定性においても紙質におい
ても示される。事実、いくつかの特性において、
0.7%の3/1ポリビニルアルコール/メラミン
−ホルムアルデヒドは、濃度2%の3/1デンプ
ン/メラミン−ホルムアルデヒドと等しいか或い
は優つている。また、3/1/1デンプン/ポリ
ビニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド
は3/1デンプン/メラミン−ホルムアルデヒド
より優つている。
[Table] Example 13 Raw potato starch/MF at a weight ratio of 3/1
(HE) 2% aqueous solution 3/1PVA/MF
It was produced in the same manner as the (HE) complex aqueous solution. In addition, a 3/1/1 starch/PVA/MF (HE) complex aqueous solution was produced in a similar manner. In these cases, MF(HE) resin acid colloids were prepared as in Reference Example A, and the latter were then reacted as in Example 4 with potato starch and/or polyvinyl alcohol. Starch/melamine-formaldehyde and starch/polyvinyl alcohol/melamine-
Formaldehyde solutions were only stable for less than 3 weeks, whereas polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde was stable for more than 3 months. Handsheets were made using bleached sulfite pulp. The properties of the handsheet are shown in Table XI along with a reference standard that does not contain any wet end additives. Thus, the superiority of 3/1 polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde over 3/1 starch/melamine-formaldehyde is demonstrated both in solution stability and in paper quality. In fact, in some characteristics,
3/1 polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde at 0.7% is equal to or superior to 3/1 starch/melamine-formaldehyde at a concentration of 2%. Also, 3/1/1 starch/polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde is superior to 3/1 starch/melamine-formaldehyde.

【表】 紙の中に濃度10%で粘土を用いると、3/1デ
ンプン/MF以上の3/1PVA/MFの同様な利
点が、裂開、たたみ耐性および乾燥および湿潤裂
開長さおよび引張エネルギー吸収に見られた。再
び、3/1/1デンプン/PVA/MFは3/1デ
ンプン/MF以上のいくつかの利点を有した。結
果を第XII表に要約する。
[Table] Using clay at 10% concentration in paper, similar advantages of 3/1 PVA/MF over 3/1 starch/MF can be seen in tearing, folding resistance and dry and wet tearing length and tensile strength. Seen in energy absorption. Again, 3/1/1 starch/PVA/MF had several advantages over 3/1 starch/MF. The results are summarized in Table XII.

【表】 実施例 14 本実施例は、PVA/MF錯体を修飾するために
高分子のアルデヒドを使用することを例示する。
操作(C)では、「高効率」メラミン−ホルムアルデ
ヒドの樹脂酸コロイドを参考例Aの如く製造し
た。操作(D)および(E)では、ホルムアルデヒドを追
加するかわりに、MF樹脂酸コロイドの「熟成」
の際にアセトアルデヒドを加えた。これらのもの
を次にパルプに加え、そしてハンドシートを作つ
た。第表には、パルプへの添加剤の吸着およ
び生成する紙のハンドシート特性を示す。アセト
アルデヒドを追加した時の結果は、少なくとも乾
燥特性に関しては、ホルムアルデヒドを追加した
時と同じくらい良かつたことは明らかである。
EXAMPLE 14 This example illustrates the use of polymeric aldehydes to modify PVA/MF complexes.
In operation (C), a "high efficiency" melamine-formaldehyde resin acid colloid was prepared as in Reference Example A. In operations (D) and (E), instead of adding formaldehyde, the MF resin acid colloid is "aged".
Acetaldehyde was added at this time. These were then added to the pulp and handsheets were made. The table shows the adsorption of additives to the pulp and the handsheet properties of the resulting paper. It is clear that the results when adding acetaldehyde were as good as when adding formaldehyde, at least in terms of drying properties.

【表】 実施例 15 本実施例は、MF樹脂酸コロイド熟成過程の間
にジアルデヒド、グルタルアルデヒドを加えた、
PVA/MF錯体の有用性を例示する。操作(B)、(C)
および(D)は、実施例14の一般的な手順を追つて行
なつた。データは、グルタルアルデヒドの添加を
ホルムアルデヒドと比較して第表に要約し
た。グルタルアルデヒド修飾生成物の溶液安定性
はホルムアルデヒド修飾生成物よりもかなり低か
つた。それにも拘らず、製造後ほんの少しで使用
すると、パルプ中の充填剤保持は、グルタルアル
デヒドを使用すると驚くほど高い。また、パルプ
に加える生成物の濃度が実施例14よりも低いにも
拘らず、良好な紙質が得られる。改善された溶液
安定性(少なくとも5日)がより低い水準のグル
タルアルデヒドを加えることにより(MF樹脂を
基準として13重量%)が得られた。
[Table] Example 15 In this example, dialdehyde and glutaraldehyde were added during the MF resin acid colloid aging process.
The utility of PVA/MF complexes is illustrated. Operation (B), (C)
and (D) were carried out following the general procedure of Example 14. The data are summarized in the table comparing the addition of glutaraldehyde to formaldehyde. The solution stability of the glutaraldehyde modified product was much lower than that of the formaldehyde modified product. Nevertheless, when used only a short time after production, filler retention in the pulp is surprisingly high using glutaraldehyde. Furthermore, although the concentration of the product added to the pulp was lower than in Example 14, good paper quality was obtained. Improved solution stability (at least 5 days) was obtained by adding lower levels of glutaraldehyde (13% by weight based on MF resin).

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 乾燥重量基準で1/1乃至5/1のポリビニ
ルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド樹脂
酸コロイド重量比のポリビニルアルコールポリマ
ーとカチオン性メラミン−ホルムアルデヒド樹脂
酸コロイドとの錯体、および0.7重量%乃至6重
量%の固体含有率を与えるのに十分な水、から成
ることを特徴とする水系組成物。 2 固体含有率が0.7乃至3.75重量%であること
から成る、特許請求の範囲第1項記載の水系組成
物。 3 ポリビニルアルコールポリマーが少なくとも
99モル%加水分解されていることから成る、特許
請求の範囲第2項記載の水系組成物。 4 ポリビニルアルコールポリマーが、水中30℃
で濃度0.5g/dlで測定して0.3乃至1.4/gの固
有粘度を有することから成る、特許請求の範囲第
3項記載の水系組成物。 5 ポリビニルアルコールポリマーが0.5乃至1.1
dl/gの固有粘度を有することから成る、特許請
求の範囲第4項記載の水系組成物。 6 メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド
を、トリメチロールメラミンの重量を基準として
8乃至100重量%の、10個までの炭素原子を有す
るアルデヒドを、水に溶かしたトリメチロールメ
ラミンに加え、そしてトリメチロールメラミン1
モルあたり0.6乃至0.2モルの塩酸の存在下で該溶
液をエージングすることによつて製造することか
ら成る、特許請求の範囲第2項記載の水系組成
物。 7 該アルデヒドがホルムアルデヒドおよびその
同族体、置換アルデヒドおよびポリアルデヒドか
ら成る一群から選んだものであることから成る、
特許請求の範囲第6項記載の水系組成物。 8 該アルデヒドを、ホルムアルデヒド、アセト
アルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアル
デヒド、2―エチルヘキシルアルデヒド、フエニ
ルアセトアルデヒド、クロロアセトアルデヒド、
3―メトキシプロピオンアルデヒド、アルドー
ル、クロトンアルデヒド、グルタールアルデヒ
ド、グリオキサル、アジパルデヒド及びテレフタ
ルアルデヒドから成る一群から選ぶことから成
る、特許請求の範囲第7項記載の水系組成物。 9 該アルデヒドがホルムアルデヒドである、特
許請求の範囲第7項記載の水系組成物。 10 該アルデヒドがアセトアルデヒドである、
特許請求の範囲第7項記載の水系組成物。 11 該アルデヒドがグルタルアルデヒドであ
る、特許請求の範囲第7項記載の水系組成物。 12 2乃至3重量%の固体含有率を有する特許
請求の範囲第2項記載の水系組成物。 13 ポリビニルアルコール/メラミン−ホルム
アルデヒド樹脂酸コロイドの重量比が乾燥基準で
2/1乃至3/1であることから成る、特許請求
の範囲第3項記載の水系組成物。 14 乾燥重量基準で1/1乃至5/1のポリビ
ニルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂酸コロイド重量比のポリビニルアルコールポリ
マーとカチオン性メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂酸コロイドとの錯体、および0.7重量%乃至6
重量%の固体含有率を与えるのに十分な水、から
成る水系組成物の製造方法であつて、(a)カチオン
性メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドを
製造し、(b)該メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸
コロイドを、ポリビニルアルコールと、ポリビニ
ルアルコール/メラミン−ホルムアルデヒド樹脂
酸コロイド重量比が乾燥重量基準で1/1乃至
5/1であるような割合で、与えられた混合温度
において該ポリビニルアルコール/メラミン−ホ
ルムアルデヒド樹脂錯体が生成するのに十分な時
間、0.7重量%乃至6重量%の固体含有率を与え
るのに十分な水の存在下で混合することを特徴と
する方法。 15 固体含有率が0.7乃至3.75重量%であるこ
とから成る、特許請求の範囲第14項記載の方
法。 16 該メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロ
イドおよびポリビニルアルコールを室温付近で24
時間混合することから成る、特許請求の範囲第1
5項記載の方法。 17 該メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロ
イドおよびポリビニルアルコールを30乃至90℃の
温度で3乃至15分間混合することから成る、特許
請求の範囲第15項記載の方法。 18 ポリビニルアルコール粉末または粒剤を該
メラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイド中で
スラリーとし、そしてスラリーを80乃至95℃の温
度で0.25乃至2時間の間或いはポリビニルアルコ
ールが溶けるまで加熱し撹拌することから成る、
特許請求の範囲第15項記載の方法。 19 2乃至3重量%の固体含有率を与えるのに
十分な水を使用することから成る、特許請求の範
囲第15項記載の方法。 20 ポリビニルアルコール/メラミン−ホルム
アルデヒド樹脂酸コロイド重量比が乾燥基準で
2/1乃至3/1であることから成る、特許請求
の範囲第19項記載の方法。 21 ポリビニルアルコールを混合および加熱に
よつて水に溶かして10重量%の溶液とし、該熱ポ
リビニルアルコール溶液を0.6重量%のメラミン
−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドに加え、該メ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂酸コロイドは室温
付近にあり、そして生成する混合物を穏やかに15
分間撹拌することから成る、特許請求の範囲第1
9項記載の方法。 22 ポリビニルアルコールポリマーが少なくと
も99モル%加水分解されており、そして水中30℃
で0.5g/dlの濃度で測定して0.5乃至1.1dl/gの
固有粘度を有することから成る、特許請求の範囲
第15,19または20項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A complex of a polyvinyl alcohol polymer and a cationic melamine-formaldehyde resin acid colloid in a polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid colloid weight ratio of 1/1 to 5/1 on a dry weight basis, and 0.7 wt. % to 6% by weight of water. 2. The aqueous composition according to claim 1, having a solids content of 0.7 to 3.75% by weight. 3 The polyvinyl alcohol polymer is at least
The aqueous composition according to claim 2, which is 99 mol% hydrolyzed. 4 Polyvinyl alcohol polymer in water at 30℃
4. The aqueous composition according to claim 3, having an intrinsic viscosity of 0.3 to 1.4 g/dl, measured at a concentration of 0.5 g/dl. 5 Polyvinyl alcohol polymer is 0.5 to 1.1
The aqueous composition according to claim 4, having an intrinsic viscosity of dl/g. 6 Melamine-formaldehyde resin acid colloid is added to trimethylolmelamine dissolved in water with 8 to 100% by weight, based on the weight of trimethylolmelamine, of an aldehyde having up to 10 carbon atoms, and trimethylolmelamine 1
3. The aqueous composition of claim 2, which is prepared by aging said solution in the presence of 0.6 to 0.2 mol per mol of hydrochloric acid. 7. said aldehyde is selected from the group consisting of formaldehyde and its homologues, substituted aldehydes and polyaldehydes;
The aqueous composition according to claim 6. 8 The aldehyde can be converted into formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, 2-ethylhexylaldehyde, phenylacetaldehyde, chloroacetaldehyde,
8. The aqueous composition of claim 7, comprising a composition selected from the group consisting of 3-methoxypropionaldehyde, aldol, crotonaldehyde, glutaraldehyde, glyoxal, adipaldehyde and terephthaldehyde. 9. The aqueous composition according to claim 7, wherein the aldehyde is formaldehyde. 10 The aldehyde is acetaldehyde,
The aqueous composition according to claim 7. 11. The aqueous composition according to claim 7, wherein the aldehyde is glutaraldehyde. 12. An aqueous composition according to claim 2 having a solids content of 2 to 3% by weight. 13. The aqueous composition according to claim 3, wherein the weight ratio of polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid colloid is from 2/1 to 3/1 on a dry basis. 14 A complex of a polyvinyl alcohol polymer and a cationic melamine-formaldehyde resin acid colloid in a polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid colloid weight ratio of 1/1 to 5/1 on a dry weight basis, and 0.7% to 6% by weight
1. A method of producing an aqueous composition comprising: (a) producing a cationic melamine-formaldehyde resin acid colloid; (b) sufficient water to provide a solids content of % by weight; The colloid is mixed with polyvinyl alcohol and the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid at a given mixing temperature in proportions such that the weight ratio of the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid colloid is from 1/1 to 5/1 on a dry weight basis. A method characterized by mixing in the presence of sufficient water to provide a solids content of 0.7% to 6% by weight for a sufficient time to form a resin complex. 15. Process according to claim 14, characterized in that the solids content is between 0.7 and 3.75% by weight. 16 The melamine-formaldehyde resin acid colloid and polyvinyl alcohol were heated at around room temperature 24
Claim 1 consisting of time mixing.
The method described in Section 5. 17. The method of claim 15, comprising mixing the melamine-formaldehyde resin acid colloid and polyvinyl alcohol at a temperature of 30 to 90°C for 3 to 15 minutes. 18. slurrying the polyvinyl alcohol powder or granules in the melamine-formaldehyde resin acid colloid, and heating and stirring the slurry at a temperature of 80 to 95°C for 0.25 to 2 hours or until the polyvinyl alcohol dissolves;
The method according to claim 15. 19. The method of claim 15, comprising using enough water to give a solids content of 2 to 3% by weight. 20. The method of claim 19, wherein the polyvinyl alcohol/melamine-formaldehyde resin acid colloid weight ratio is from 2/1 to 3/1 on a dry basis. 21 Dissolve polyvinyl alcohol in water by mixing and heating to make a 10% by weight solution, add the hot polyvinyl alcohol solution to 0.6% by weight melamine-formaldehyde resin acid colloid, and add the melamine-formaldehyde resin acid colloid to a temperature near room temperature. and gently stir the resulting mixture to 15
Claim 1 consisting of stirring for a minute.
The method described in Section 9. 22 The polyvinyl alcohol polymer is at least 99 mol% hydrolyzed and in water at 30°C.
21. A method according to claim 15, 19 or 20, characterized in that it has an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.1 dl/g, measured at a concentration of 0.5 g/dl.
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