JPH11217792A - 製紙用添加剤及び製紙方法 - Google Patents
製紙用添加剤及び製紙方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】紙に優れた濾水性、歩留り及び紙力増強効果を
発現する新規な製紙用添加剤及び製紙方法。 【解決手段】一級アルケニルアミン及び/又はその塩類
(a)、アクリルアミド類(b)、アニオン性ビニルモ
ノマー(c)及びカチオン性ビニルモノマー(d)を含
有してなるビニルモノマー混合物を重合して得られる両
イオン性アクリルアミド系共重合体。
発現する新規な製紙用添加剤及び製紙方法。 【解決手段】一級アルケニルアミン及び/又はその塩類
(a)、アクリルアミド類(b)、アニオン性ビニルモ
ノマー(c)及びカチオン性ビニルモノマー(d)を含
有してなるビニルモノマー混合物を重合して得られる両
イオン性アクリルアミド系共重合体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製紙工程において
用いられる両イオン性アクリルアミド系共重合体からな
る製紙用添加剤及び製紙方法に関する。更に詳しくは、
酸性から中性乃至アルカリ性の幅広いpH領域での抄紙
条件においても優れた濾水性、歩留り及び紙力増強効果
を発現する新規な製紙用添加剤及び製紙方法に関するも
のである。
用いられる両イオン性アクリルアミド系共重合体からな
る製紙用添加剤及び製紙方法に関する。更に詳しくは、
酸性から中性乃至アルカリ性の幅広いpH領域での抄紙
条件においても優れた濾水性、歩留り及び紙力増強効果
を発現する新規な製紙用添加剤及び製紙方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】紙、板紙の製紙工程においては、原木供
給事情の悪化や省エネルギー等の要因による古紙利用率
の増加、抄紙系のクローズ化が進み、紙質向上や生産性
向上を図る上で、紙力増強剤、濾水性向上剤および歩留
向上剤の重要性が高まり、これらの各種製紙用添加剤が
提供されている。
給事情の悪化や省エネルギー等の要因による古紙利用率
の増加、抄紙系のクローズ化が進み、紙質向上や生産性
向上を図る上で、紙力増強剤、濾水性向上剤および歩留
向上剤の重要性が高まり、これらの各種製紙用添加剤が
提供されている。
【0003】製紙用添加剤としては、澱粉類、ポリアミ
ドポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂及びポリアクリ
ルアミド系樹脂等が広く用いられており、特にポリアク
リルアミド系樹脂の利用が拡大している。ポリアクリル
アミド系樹脂からなる製紙用添加剤の種類としては、そ
のイオン性の違いから大きくアニオン性ポリマー、カチ
オン性ポリマー及び両イオン性ポリマーがある。この中
でも近年の抄紙原料の悪化、抄紙速度の向上等により、
アニオン性ビニルモノマー及びカチオン性ビニルモノマ
ーを(メタ)アクリルアミドと共重合して得られる両イ
オン性共重合体が厳しい抄紙条件下でも、比較的効果の
低下が少ないため使用比率が増加してきた。しかしなが
ら、これらのリニアタイプのポリマーでも、前記したよ
うな高い品質の要求及び抄紙条件の悪化等に対応するに
は不十分である。
ドポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂及びポリアクリ
ルアミド系樹脂等が広く用いられており、特にポリアク
リルアミド系樹脂の利用が拡大している。ポリアクリル
アミド系樹脂からなる製紙用添加剤の種類としては、そ
のイオン性の違いから大きくアニオン性ポリマー、カチ
オン性ポリマー及び両イオン性ポリマーがある。この中
でも近年の抄紙原料の悪化、抄紙速度の向上等により、
アニオン性ビニルモノマー及びカチオン性ビニルモノマ
ーを(メタ)アクリルアミドと共重合して得られる両イ
オン性共重合体が厳しい抄紙条件下でも、比較的効果の
低下が少ないため使用比率が増加してきた。しかしなが
ら、これらのリニアタイプのポリマーでも、前記したよ
うな高い品質の要求及び抄紙条件の悪化等に対応するに
は不十分である。
【0004】最近、(メタ)アクリルアミドとカチオン
性ビニルモノマー及びアニオン性ビニルモノマーを重合
させてアクリルアミド系共重合体を調製するに際して、
該共重合体鎖中に2官能、3官能、4官能を有する架橋
性ビニルモノマー等を導入した比較的高分子量の高い分
岐構造を有するアクリルアミド系共重合体が注目されて
いる。即ち、前記構造のアクリルアミド系共重合体は、
広いpH領域で優れた紙力効果が得られるとされてお
り、この点に関して多くの提案がなされている。(例え
ば、特開昭63−50597号公報、特開平2−611
97号公報、特開平4−18190号公報、特開平3−
227482号公報、特価胃平3−227483号公
報、特開平5−14089号など)
性ビニルモノマー及びアニオン性ビニルモノマーを重合
させてアクリルアミド系共重合体を調製するに際して、
該共重合体鎖中に2官能、3官能、4官能を有する架橋
性ビニルモノマー等を導入した比較的高分子量の高い分
岐構造を有するアクリルアミド系共重合体が注目されて
いる。即ち、前記構造のアクリルアミド系共重合体は、
広いpH領域で優れた紙力効果が得られるとされてお
り、この点に関して多くの提案がなされている。(例え
ば、特開昭63−50597号公報、特開平2−611
97号公報、特開平4−18190号公報、特開平3−
227482号公報、特価胃平3−227483号公
報、特開平5−14089号など)
【0005】しかしながら、前記共重合体を構成するビ
ニル系モノマーにおいて、架橋性ビニルモノマーの添加
量が多すぎると局部的にゲル化が起こり、共重合が水不
溶性となる欠点を有する。現実的には、前記欠点を解決
するために架橋性ビニルモノマーの使用量は1モル%以
下に制限される。このため紙質に優れた特性を付与する
上で重要な役割を果たす分岐構造の導入が制限される為
に、特開平2−8207号公報においては反応性界面活
性剤を少量添加することにより、局部的なゲル化を防
ぎ、均一な水溶液を得られる方法を提案している。また
特開平7−9779号公報においては特定のN−置換
(メタ)アクリルアミドを用いることにより、多数の分
岐構造をポリマー中に導入することが提案されている。
しかしながら、この方法も前記欠点を解決するためには
まだまだ不十分である。
ニル系モノマーにおいて、架橋性ビニルモノマーの添加
量が多すぎると局部的にゲル化が起こり、共重合が水不
溶性となる欠点を有する。現実的には、前記欠点を解決
するために架橋性ビニルモノマーの使用量は1モル%以
下に制限される。このため紙質に優れた特性を付与する
上で重要な役割を果たす分岐構造の導入が制限される為
に、特開平2−8207号公報においては反応性界面活
性剤を少量添加することにより、局部的なゲル化を防
ぎ、均一な水溶液を得られる方法を提案している。また
特開平7−9779号公報においては特定のN−置換
(メタ)アクリルアミドを用いることにより、多数の分
岐構造をポリマー中に導入することが提案されている。
しかしながら、この方法も前記欠点を解決するためには
まだまだ不十分である。
【0006】
【問題を解決しようとする課題】周知の通り、紙・板紙
の製紙工程においては上記のように紙の原料は環境問題
から省エネルギー、省資源化が強く求められており、こ
のために古紙の配合率の増加、排水規制による抄紙工程
のクローズ化による微細繊維、填料、内添薬品等の歩留
り悪化、生産性を向上させるための抄紙マシンの高速
化、品質の低下等の厳しい抄紙条件に対応する改善、ま
たは紙の多様化に伴う品質向上の要求などが益々増大し
ている。しかしながら、従来の製紙用添加剤ではこれら
の問題を解決するためにはまだ不十分であった。即ち優
れた濾水性、歩留り及び紙力増強効果を発現する製紙用
添加剤が強く要求されている。
の製紙工程においては上記のように紙の原料は環境問題
から省エネルギー、省資源化が強く求められており、こ
のために古紙の配合率の増加、排水規制による抄紙工程
のクローズ化による微細繊維、填料、内添薬品等の歩留
り悪化、生産性を向上させるための抄紙マシンの高速
化、品質の低下等の厳しい抄紙条件に対応する改善、ま
たは紙の多様化に伴う品質向上の要求などが益々増大し
ている。しかしながら、従来の製紙用添加剤ではこれら
の問題を解決するためにはまだ不十分であった。即ち優
れた濾水性、歩留り及び紙力増強効果を発現する製紙用
添加剤が強く要求されている。
【0007】本発明者らは前記諸問題を解決するために
従来技術の欠点を解消すべく鋭意検討した結果、一級ア
ルケニルアミン及び/又はその塩類が分岐・架橋能力を
有し、該一級アルケニルアミン及び/又はその塩類を必
須成分とする両イオン性アクリルアミド系共重合体を含
有する製紙用添加剤が優れた濾水性、歩留り及び紙力増
強効果を発現することを見出したのである。
従来技術の欠点を解消すべく鋭意検討した結果、一級ア
ルケニルアミン及び/又はその塩類が分岐・架橋能力を
有し、該一級アルケニルアミン及び/又はその塩類を必
須成分とする両イオン性アクリルアミド系共重合体を含
有する製紙用添加剤が優れた濾水性、歩留り及び紙力増
強効果を発現することを見出したのである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第一は、1級アルケニルアミン及び/又はその塩
類を必須成分とする両イオン性アクリルアミド系共重合
体を含有する製紙用添加剤である。また、本発明の第二
は、前記本発明の製紙用添加剤をパルプスラリーに添加
し、抄紙する製紙方法である。
発明の第一は、1級アルケニルアミン及び/又はその塩
類を必須成分とする両イオン性アクリルアミド系共重合
体を含有する製紙用添加剤である。また、本発明の第二
は、前記本発明の製紙用添加剤をパルプスラリーに添加
し、抄紙する製紙方法である。
【0009】本発明は前記したように、1級アルケニル
アミン及び/又はその塩類を必須成分とする両イオン性
アクリルアミド系共重合体を含有する製紙用添加剤が、
幅広いpH領域で厳しい抄紙条件においても優れた濾水
性、歩留り及び紙力増強効果を発現する新規な製紙用添
加剤及び製紙方法である。即ち、本発明は、1級アルケ
ニルアミン及び/又はその塩類(a)、アクリルアミド
類(b)、アニオン性ビニルモノマー(c)、カチオン
性ビニルモノマー(d)を含有してなるビニルモノマー
混合物を重合して得られる両イオン性アクリルアミド系
共重合体である。更に、好ましくは、1級アルケニルア
ミン及び/又はその塩類(a)0.01〜20モル%、
アクリルアミド類(b)40〜98.99モル%、アニ
オン性ビニルモノマー(c)0.5〜20モル%、カチ
オン性ビニルモノマー(d)0.5〜20モル%を含有
してなるビニルモノマー混合物を重合して得られる両イ
オン性アクリルアミド系共重合体である製紙用添加剤で
ある。
アミン及び/又はその塩類を必須成分とする両イオン性
アクリルアミド系共重合体を含有する製紙用添加剤が、
幅広いpH領域で厳しい抄紙条件においても優れた濾水
性、歩留り及び紙力増強効果を発現する新規な製紙用添
加剤及び製紙方法である。即ち、本発明は、1級アルケ
ニルアミン及び/又はその塩類(a)、アクリルアミド
類(b)、アニオン性ビニルモノマー(c)、カチオン
性ビニルモノマー(d)を含有してなるビニルモノマー
混合物を重合して得られる両イオン性アクリルアミド系
共重合体である。更に、好ましくは、1級アルケニルア
ミン及び/又はその塩類(a)0.01〜20モル%、
アクリルアミド類(b)40〜98.99モル%、アニ
オン性ビニルモノマー(c)0.5〜20モル%、カチ
オン性ビニルモノマー(d)0.5〜20モル%を含有
してなるビニルモノマー混合物を重合して得られる両イ
オン性アクリルアミド系共重合体である製紙用添加剤で
ある。
【0010】本発明における両イオン性アクリルアミド
系共重合体に使用するアルケニルアミン及び/又はその
塩類(a)としては、2−プロペン−1−アミン、2−
メチル−2−プロペン−1−アミン、2−エチル−2−
プロペン−1−アミン等あるいはこれらの塩酸、硫酸、
燐酸、スルファミン酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、ク
エン酸、リンゴ酸、コハク酸などの無機酸乃至は有機酸
の塩類が挙げられ、これらの一種を単独で使用してもよ
く、又は二種以上を併用してもよい。
系共重合体に使用するアルケニルアミン及び/又はその
塩類(a)としては、2−プロペン−1−アミン、2−
メチル−2−プロペン−1−アミン、2−エチル−2−
プロペン−1−アミン等あるいはこれらの塩酸、硫酸、
燐酸、スルファミン酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、ク
エン酸、リンゴ酸、コハク酸などの無機酸乃至は有機酸
の塩類が挙げられ、これらの一種を単独で使用してもよ
く、又は二種以上を併用してもよい。
【0011】本発明における両イオン性アクリルアミド
系共重合体に使用するアクリルアミド類(b)として
は、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メ
タ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブ
チル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリ
ルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等が挙げ
られ、これらの一種を単独で使用してもよく、二種以上
併用してもよい。コストパフォーマンスの面からアクリ
ルアミドを主成分とすることが望ましい。
系共重合体に使用するアクリルアミド類(b)として
は、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メ
タ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブ
チル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリ
ルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等が挙げ
られ、これらの一種を単独で使用してもよく、二種以上
併用してもよい。コストパフォーマンスの面からアクリ
ルアミドを主成分とすることが望ましい。
【0012】本発明における両イオン性アクリルアミド
系共重合体に使用するアニオン性ビニルモノマー(c)
としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル
酸、ムコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などの不飽和
カルボン酸及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類
金属塩、アンモニウム塩が挙げられ、これら一種を単独
で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
系共重合体に使用するアニオン性ビニルモノマー(c)
としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル
酸、ムコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などの不飽和
カルボン酸及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類
金属塩、アンモニウム塩が挙げられ、これら一種を単独
で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
【0013】本発明における両イオン性アクリルアミド
系共重合体に使用するカチオン性ビニルモノマー(d)
としては、例えば、ジエチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジ
エチルアミノプロピル(メタ)アクリレートの様な(メ
タ)アクリル酸エステル誘導体、ジメチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミドの様な(メタ)アクリルアミ
ド誘導体、あるいはこれらの塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、
スルファミン酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、クエン
酸、リンゴ酸、コハク酸などの無機酸乃至有機酸が例示
できる。また、これらのビニルモノマーの3級アミノ基
をアルキルハライド、フェニルアルキルハライド、ジア
ルキル硫酸、エピクロルヒドリン、クロロ酢酸等により
四級化した四級アンモニウム塩ビニルモノマー、例え
ば、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチ
ルサルフェート等が例示できる。またその他に、ジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド、3−(メタ)アク
リロイルオキシ2−ヒドロキシプロピルトリメチルアン
モニウムクロライド等が例示できる。そして、これらの
一種を単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよ
い。
系共重合体に使用するカチオン性ビニルモノマー(d)
としては、例えば、ジエチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジ
エチルアミノプロピル(メタ)アクリレートの様な(メ
タ)アクリル酸エステル誘導体、ジメチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミドの様な(メタ)アクリルアミ
ド誘導体、あるいはこれらの塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、
スルファミン酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、クエン
酸、リンゴ酸、コハク酸などの無機酸乃至有機酸が例示
できる。また、これらのビニルモノマーの3級アミノ基
をアルキルハライド、フェニルアルキルハライド、ジア
ルキル硫酸、エピクロルヒドリン、クロロ酢酸等により
四級化した四級アンモニウム塩ビニルモノマー、例え
ば、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチ
ルサルフェート等が例示できる。またその他に、ジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド、3−(メタ)アク
リロイルオキシ2−ヒドロキシプロピルトリメチルアン
モニウムクロライド等が例示できる。そして、これらの
一種を単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよ
い。
【0014】本発明においては、前記構成ビニルモノマ
ーの他に本発明の効果を実質的に損なわい範囲で、前記
構成ビニルモノマーと共重合可能なビニルモノマーを使
用することが出来る。この種の共重合可能なビニルモノ
マーとしては、アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチレ
ン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸アルキル
エステル類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルム
アミド、N−ビニルカプロラクタムなどのノニオン性ビ
ニルモノマー、グリシジル(メタ)アクリレート、メチ
ロール(メタ)アクリルアミド、メトキシメチル(メ
タ)アクリルアミドなどの反応性モノマー、メチレンビ
ス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アク
リルアミド、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニル、
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3,
5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−1,3,5−トリ
アジン、トリアリルイソシアヌレート等の多官能性ビニ
ルモノマー等が挙げられる。
ーの他に本発明の効果を実質的に損なわい範囲で、前記
構成ビニルモノマーと共重合可能なビニルモノマーを使
用することが出来る。この種の共重合可能なビニルモノ
マーとしては、アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチレ
ン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸アルキル
エステル類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルム
アミド、N−ビニルカプロラクタムなどのノニオン性ビ
ニルモノマー、グリシジル(メタ)アクリレート、メチ
ロール(メタ)アクリルアミド、メトキシメチル(メ
タ)アクリルアミドなどの反応性モノマー、メチレンビ
ス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アク
リルアミド、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニル、
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3,
5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−1,3,5−トリ
アジン、トリアリルイソシアヌレート等の多官能性ビニ
ルモノマー等が挙げられる。
【0015】本発明の両イオン性アクリルアミド系共重
合体において、(a)〜(d)成分のモル割合は、
(a)成分0.01〜20モル%、(b)成分40〜9
8.99モル%、(c)成分、0.5〜20モル%、
(d)成分0.5〜20モル%の範囲である。好ましく
は(a)成分0.1〜10モル%、(b)成分70〜9
7.9モル%(c)成分1〜10モル%(d)成分1〜
10モル%である。なお、(a)が0.01モル%未満
の場合には、十分な分岐構造を有するポリマーが得られ
ず、20モル%を超える場合には、得られる共重合体が
ゲル化し、水不溶性となり、本発明の製紙用添加剤は得
られない。また、(b)、(c)及び(d)成分の割合
が上記範囲外の場合には本発明の目的が達せられない。
合体において、(a)〜(d)成分のモル割合は、
(a)成分0.01〜20モル%、(b)成分40〜9
8.99モル%、(c)成分、0.5〜20モル%、
(d)成分0.5〜20モル%の範囲である。好ましく
は(a)成分0.1〜10モル%、(b)成分70〜9
7.9モル%(c)成分1〜10モル%(d)成分1〜
10モル%である。なお、(a)が0.01モル%未満
の場合には、十分な分岐構造を有するポリマーが得られ
ず、20モル%を超える場合には、得られる共重合体が
ゲル化し、水不溶性となり、本発明の製紙用添加剤は得
られない。また、(b)、(c)及び(d)成分の割合
が上記範囲外の場合には本発明の目的が達せられない。
【0016】本発明に係る製紙用添加剤を製造するため
に前記(a)、(b)、(c)及び(d)成分は、製造
する紙の種類、抄紙条件などを勘案して、最適の使用割
合で使用される。
に前記(a)、(b)、(c)及び(d)成分は、製造
する紙の種類、抄紙条件などを勘案して、最適の使用割
合で使用される。
【0017】本発明に係る製紙用添加剤の製造は、従来
より公知の方法により行うことができる。例えば、仕込
み時のモノマー濃度は、通常5〜30重量%になる様に
(a)成分〜(d)成分と水、必要に応じて連鎖移動剤
を反応容器に仕込み、攪拌下ラジカル重合開始剤を加え
加温することにより、重合を行い、本発明に係る製紙用
添加剤を得る。重合反応の形態は回分反応、半回分反応
のいずれでも良い。反応温度は、通常50〜90℃、反
応時間は1〜5時間程度である。ここでラジカル重合開
始剤としては過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の
過硫酸塩、過酸化水素、過酸化ベンゾイル等の過酸化
物、2,2−アゾヒス(2−アミジノプロパン)塩酸
塩、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が例
示でき、これらの一種を単独で使用してもよく、二種以
上を併用してもよい。過硫酸塩、化酸化物等の酸化性の
物質を開始剤に使用する場合、還元剤と併用してレドッ
クス重合を行なうことができる。ここで還元剤としては
亜硫酸ナトリウムの様な亜硫酸塩、亜硫酸水素ナトリウ
ムの様な亜硫酸水素塩等が挙げられる。ここで使用する
連鎖移動剤は公知のものでよく、例えば、メルカプタン
の様なチオール類、チオグリコール酸とそのエステル
類、アリルアルコール、アリルスルホン酸ナトリウム、
メタリルスルホン酸ナトリウムなどの(メタ)アリル化
合物、イソプロピルアルコールの様なアルコール類、ホ
スフィン酸ナトリウムなどのホスフィン酸塩などが例示
できる。また、残存モノマーを減少させるために数次に
わたって重合開始剤を添加することも差し支えない。
より公知の方法により行うことができる。例えば、仕込
み時のモノマー濃度は、通常5〜30重量%になる様に
(a)成分〜(d)成分と水、必要に応じて連鎖移動剤
を反応容器に仕込み、攪拌下ラジカル重合開始剤を加え
加温することにより、重合を行い、本発明に係る製紙用
添加剤を得る。重合反応の形態は回分反応、半回分反応
のいずれでも良い。反応温度は、通常50〜90℃、反
応時間は1〜5時間程度である。ここでラジカル重合開
始剤としては過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の
過硫酸塩、過酸化水素、過酸化ベンゾイル等の過酸化
物、2,2−アゾヒス(2−アミジノプロパン)塩酸
塩、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が例
示でき、これらの一種を単独で使用してもよく、二種以
上を併用してもよい。過硫酸塩、化酸化物等の酸化性の
物質を開始剤に使用する場合、還元剤と併用してレドッ
クス重合を行なうことができる。ここで還元剤としては
亜硫酸ナトリウムの様な亜硫酸塩、亜硫酸水素ナトリウ
ムの様な亜硫酸水素塩等が挙げられる。ここで使用する
連鎖移動剤は公知のものでよく、例えば、メルカプタン
の様なチオール類、チオグリコール酸とそのエステル
類、アリルアルコール、アリルスルホン酸ナトリウム、
メタリルスルホン酸ナトリウムなどの(メタ)アリル化
合物、イソプロピルアルコールの様なアルコール類、ホ
スフィン酸ナトリウムなどのホスフィン酸塩などが例示
できる。また、残存モノマーを減少させるために数次に
わたって重合開始剤を添加することも差し支えない。
【0018】本発明に係る製紙用添加剤は、紙・板紙等
の抄紙工程において、一般的にはパルプスラリー中、あ
るいは湿紙上などのウエットエンド部に添加される。そ
の添加率としてはパルプ絶乾固形分に対して固形分で
0.01〜10重量%、好ましくは0.03〜3重量%
である。添加時のパルプスラリーあるいは湿紙のpHは
4〜8である。パルプの種類としては、化学パルプ、機
械パルプ、段ボール古紙パルプ、雑誌古紙パルプあるい
は新聞古紙パルプ等の各種のパルプあるいはグラスウー
ル、化学繊維等の非セルロース繊維を混合して使用する
ことができる。その他必要に応じて染料、含量、填料、
硫酸や水酸化ナトリウムといったpH調製剤、サイズ
剤、湿潤紙力向上剤、乾燥紙力増強剤、濾水向上剤、歩
留向上剤、消泡剤あるいはスライムコントロール剤等を
併用することができる。また、あらゆる中性抄紙から酸
性抄紙に使用することができ、例えば、上質紙、中質
紙、コート紙、新聞用紙、加工原紙、ライナー、中芯原
紙等の段ボール用紙、PPC用紙、インクジェット用
紙、感熱紙、特殊紙、トナープリンター用紙、石膏ボー
ド用紙、建材用紙等に使用できる。
の抄紙工程において、一般的にはパルプスラリー中、あ
るいは湿紙上などのウエットエンド部に添加される。そ
の添加率としてはパルプ絶乾固形分に対して固形分で
0.01〜10重量%、好ましくは0.03〜3重量%
である。添加時のパルプスラリーあるいは湿紙のpHは
4〜8である。パルプの種類としては、化学パルプ、機
械パルプ、段ボール古紙パルプ、雑誌古紙パルプあるい
は新聞古紙パルプ等の各種のパルプあるいはグラスウー
ル、化学繊維等の非セルロース繊維を混合して使用する
ことができる。その他必要に応じて染料、含量、填料、
硫酸や水酸化ナトリウムといったpH調製剤、サイズ
剤、湿潤紙力向上剤、乾燥紙力増強剤、濾水向上剤、歩
留向上剤、消泡剤あるいはスライムコントロール剤等を
併用することができる。また、あらゆる中性抄紙から酸
性抄紙に使用することができ、例えば、上質紙、中質
紙、コート紙、新聞用紙、加工原紙、ライナー、中芯原
紙等の段ボール用紙、PPC用紙、インクジェット用
紙、感熱紙、特殊紙、トナープリンター用紙、石膏ボー
ド用紙、建材用紙等に使用できる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は次の通りで
ある。
ある。
【0020】[製紙用添加剤の調製]温度計、攪拌機、
冷却管、および窒素ガス導入管を備えた反応フラスコに
2−プロペン−1−アミン、50%のアクリルアミド溶
液、ジメチルアミノエチルメタクリレート、イタコン酸
等のビニルモノマー成分と、所定量の連鎖移動剤として
アリルスルホン酸ナトリウム、水を仕込み、20%硫酸
水溶液でpHに調製し、窒素ガス導入下に55℃に昇温
し、次に重合開始剤として50%過硫酸アンモニウム水
溶液と5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液を所定量添加
し、80℃で2時間重合反応させて両イオン性アクリル
アミド系共重合体を得る。
冷却管、および窒素ガス導入管を備えた反応フラスコに
2−プロペン−1−アミン、50%のアクリルアミド溶
液、ジメチルアミノエチルメタクリレート、イタコン酸
等のビニルモノマー成分と、所定量の連鎖移動剤として
アリルスルホン酸ナトリウム、水を仕込み、20%硫酸
水溶液でpHに調製し、窒素ガス導入下に55℃に昇温
し、次に重合開始剤として50%過硫酸アンモニウム水
溶液と5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液を所定量添加
し、80℃で2時間重合反応させて両イオン性アクリル
アミド系共重合体を得る。
【0021】[紙質評価方法]濃度3%の段ボール古紙
(C.S.F370ml)パルプスラリーに硫酸バンド
を対パルプ固形分1.5%を添加してpH5.8に調製
した。次に前記両イオン性アクリルアミド系共重合体を
対パルプ固形分0.5%添加し、得られたパルプスラリ
ーをTAPPIスタンダードシートマシンにより、坪量
150g/m2相当の紙を抄き、プレス圧5kg/cm
2で5分間、110℃のホットプレート上で3分間乾燥
し試験紙を作成する。試験紙は温度20℃、湿度65%
の条件下に24時間調湿した後、下記の紙質評価法で試
験を行なう。
(C.S.F370ml)パルプスラリーに硫酸バンド
を対パルプ固形分1.5%を添加してpH5.8に調製
した。次に前記両イオン性アクリルアミド系共重合体を
対パルプ固形分0.5%添加し、得られたパルプスラリ
ーをTAPPIスタンダードシートマシンにより、坪量
150g/m2相当の紙を抄き、プレス圧5kg/cm
2で5分間、110℃のホットプレート上で3分間乾燥
し試験紙を作成する。試験紙は温度20℃、湿度65%
の条件下に24時間調湿した後、下記の紙質評価法で試
験を行なう。
【0022】(1)紙質評価方法 圧縮強度:JIS P8126に準じる 破裂強度:JIS P8112に準じる 引張強度:JIS P8113に準じる
【0023】[濾水性試験方法]前記紙質評価方法にお
ける抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度3%の段ボー
ル古紙パルプスラリーを調製し、それをパルプスラリー
と同じpHに調製した水で0.3%に希釈し、その10
0mlを用いてJIS P8121に準じてカナディア
ンフリーネステスターにて測定した。
ける抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度3%の段ボー
ル古紙パルプスラリーを調製し、それをパルプスラリー
と同じpHに調製した水で0.3%に希釈し、その10
0mlを用いてJIS P8121に準じてカナディア
ンフリーネステスターにて測定した。
【0024】[歩留り効果試験方法]前記紙質評価方法
における抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度3%の段
ボール古紙パルプスラリーを調製し、それをパルプスラ
リーと同じpHに調製した水で0.6%に希釈し、その
500mlを、TAPPI JOURNAL 56(1
0)46〜50(1973)に記載のdynamic
drainage jarと同様の装置のPAPER
RESEARCH MATERIALS,INC社製B
ritt Jar Testerに注ぎ、20秒間70
0rpmで攪拌した後10秒間排水し、続いて濾液を1
00ml採取する。その濾液をNo.3の濾紙で濾過
し、その残渣の量からファーストパスリテンションの値
を求めた。
における抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度3%の段
ボール古紙パルプスラリーを調製し、それをパルプスラ
リーと同じpHに調製した水で0.6%に希釈し、その
500mlを、TAPPI JOURNAL 56(1
0)46〜50(1973)に記載のdynamic
drainage jarと同様の装置のPAPER
RESEARCH MATERIALS,INC社製B
ritt Jar Testerに注ぎ、20秒間70
0rpmで攪拌した後10秒間排水し、続いて濾液を1
00ml採取する。その濾液をNo.3の濾紙で濾過
し、その残渣の量からファーストパスリテンションの値
を求めた。
【0025】
【実施例】以下、実施例および比較例を示して本発明を
より詳細に説明する。なお、特に指定のない限り%はい
ずれも重量百分率である。
より詳細に説明する。なお、特に指定のない限り%はい
ずれも重量百分率である。
【0026】[実施例1]温度計、攪拌機、冷却管およ
び窒素ガス導入管を備えた500mlの四口フラスコに
50%アクリルアミド水溶液162g(91.5mol
%)、ジメチルアミノメチルメタクリレート9.80g
(5mol%)、イタコン酸4.06g(2.5mol
%),2−プロペン−1−アミン0.721g(1mo
l%)、3%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液18
g、水310g、20%硫酸水溶液13.8gを仕込み
pHを4.0に調製し、窒素ガス導入下55℃に昇温
し、次いで5%過硫酸アンモニウム水溶液2.88ml
と5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液0.72mlを加
え、80℃で2時間反応させて、両イオン性アクリルア
ミド系共重合体Aを得た。その重合体の性状を表1に示
す。
び窒素ガス導入管を備えた500mlの四口フラスコに
50%アクリルアミド水溶液162g(91.5mol
%)、ジメチルアミノメチルメタクリレート9.80g
(5mol%)、イタコン酸4.06g(2.5mol
%),2−プロペン−1−アミン0.721g(1mo
l%)、3%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液18
g、水310g、20%硫酸水溶液13.8gを仕込み
pHを4.0に調製し、窒素ガス導入下55℃に昇温
し、次いで5%過硫酸アンモニウム水溶液2.88ml
と5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液0.72mlを加
え、80℃で2時間反応させて、両イオン性アクリルア
ミド系共重合体Aを得た。その重合体の性状を表1に示
す。
【0027】[実施例2〜7]実施例1において、ビニ
ルモノマー成分の種類又はそのモノマー組成(モル%)
を表1のように変えた以外は実施例と同様の方法で両イ
オン性アクリルアミド系共重合体B〜Gを得た。その共
重合体の性状を表1に示す。
ルモノマー成分の種類又はそのモノマー組成(モル%)
を表1のように変えた以外は実施例と同様の方法で両イ
オン性アクリルアミド系共重合体B〜Gを得た。その共
重合体の性状を表1に示す。
【0028】[比較例1〜5]実施例1において、ビニ
ルモノマー成分の種類またはそのモノマー組成(モル
%)を表1のように変えた以外は、実施例1と同様の方
法でアクリルアミド系共重合体H〜Mを得た。その性状
を表1に示す。
ルモノマー成分の種類またはそのモノマー組成(モル
%)を表1のように変えた以外は、実施例1と同様の方
法でアクリルアミド系共重合体H〜Mを得た。その性状
を表1に示す。
【0029】なお、表1で使用した略号の意味は次の通
りである。 AAM:アクリルアミド MAAm:メタクリルアミド DMAA:ジメチルアクリルアミド DM:ジメチルアミノエチルメタクリレート DMB:メタクリロイルオキシエチルジメチルベンジル
アンモニウムクロライド DMC:メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド IA:イタコン酸 AA:アクリル酸 AAn:2−プロペン−1−アミン MBA:メチレンビスアクリルアミド TAF:1,3,5−トリアクロイルヘキサヒドロ−
1,3,5−トリアジン MMA:メチルメタクリレート St:スチレン
りである。 AAM:アクリルアミド MAAm:メタクリルアミド DMAA:ジメチルアクリルアミド DM:ジメチルアミノエチルメタクリレート DMB:メタクリロイルオキシエチルジメチルベンジル
アンモニウムクロライド DMC:メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド IA:イタコン酸 AA:アクリル酸 AAn:2−プロペン−1−アミン MBA:メチレンビスアクリルアミド TAF:1,3,5−トリアクロイルヘキサヒドロ−
1,3,5−トリアジン MMA:メチルメタクリレート St:スチレン
【0030】
【表1】
【0031】[応用例1〜7、及び比較応用例1〜5]
段ボール古紙をナイアガラ式ビーターにて叩解し、カナ
ディアン・スタンダード・フリーネス(C.S.F)3
70mlに調製した3重量%の古紙パルプスラリーに硫
酸バンドを対パルプ1.5重量%添加してpH5.8と
した。上記各実施例1〜7及び比較例で得られた共重合
体を固形分で対パルプ0.5wt%添加し、得られたパ
ルプスラリー液をTAPPIスタンダードシートマシン
により、坪量150g/m2相当の紙を抄き、プレス圧
5kg/m2で5分間プレスし、更に110℃のホット
プレート上で3分間乾燥し試験紙を作成した。更に温度
20℃、湿度65%の条件下で24時間調湿した後、J
IS P8126、P8112、P8113に準じて圧
縮強度、破裂強度および引張強度を測定した。その結果
を表2に示す。なお、濾水性、歩留り効果の測定は、下
記に準じて行なった。その結果を表2に示す。
段ボール古紙をナイアガラ式ビーターにて叩解し、カナ
ディアン・スタンダード・フリーネス(C.S.F)3
70mlに調製した3重量%の古紙パルプスラリーに硫
酸バンドを対パルプ1.5重量%添加してpH5.8と
した。上記各実施例1〜7及び比較例で得られた共重合
体を固形分で対パルプ0.5wt%添加し、得られたパ
ルプスラリー液をTAPPIスタンダードシートマシン
により、坪量150g/m2相当の紙を抄き、プレス圧
5kg/m2で5分間プレスし、更に110℃のホット
プレート上で3分間乾燥し試験紙を作成した。更に温度
20℃、湿度65%の条件下で24時間調湿した後、J
IS P8126、P8112、P8113に準じて圧
縮強度、破裂強度および引張強度を測定した。その結果
を表2に示す。なお、濾水性、歩留り効果の測定は、下
記に準じて行なった。その結果を表2に示す。
【0032】[濾水性試験]応用例1〜7、及び比較例
1〜5における抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度3
%の段ボールを紙パルプスラリーを調製し、それをパル
プスラリーと同じpHに調製した水道水で0.3%に希
釈し、その100mlを用いてJIS P8121に準
じてカナディアンフリーネステスターにて測定した。
1〜5における抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度3
%の段ボールを紙パルプスラリーを調製し、それをパル
プスラリーと同じpHに調製した水道水で0.3%に希
釈し、その100mlを用いてJIS P8121に準
じてカナディアンフリーネステスターにて測定した。
【0033】[歩留り効果試験]応用例1〜7及び比較
例1〜5における抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度
3%の段ボール古紙パルプスラリーを調製し、それをパ
ルプスラリーと同じpHに調製した水で0.6%に希釈
し、その500mlを、TAPPI JOURNAL
56(10)46〜50(OCT.1973)に記載の
dynamicdrainage Jarと同様の装置
のPAPER RESEARCH MATERIAL
S,INC社製Britt Jar Testerに注
ぎ、20秒間700rpmで攪拌した後10秒間排水
し、続いて濾液を100ml採取する。その濾液をN
o.3の濾紙で濾過し、その残渣の量からファーストパ
スリテンションの値を求めた。
例1〜5における抄紙条件と同様に薬品を添加した濃度
3%の段ボール古紙パルプスラリーを調製し、それをパ
ルプスラリーと同じpHに調製した水で0.6%に希釈
し、その500mlを、TAPPI JOURNAL
56(10)46〜50(OCT.1973)に記載の
dynamicdrainage Jarと同様の装置
のPAPER RESEARCH MATERIAL
S,INC社製Britt Jar Testerに注
ぎ、20秒間700rpmで攪拌した後10秒間排水
し、続いて濾液を100ml採取する。その濾液をN
o.3の濾紙で濾過し、その残渣の量からファーストパ
スリテンションの値を求めた。
【0034】
【表2】
【0035】
【発明の効果】本発明の一級アルケニルアミン及び/又
はその塩類を必須の構成成分として調製された両イオン
性アクリルアミド系共重合体からなる製紙用添加剤は、
表2に示す結果から明らかな通り、従来の製紙用添加剤
に比較して、広いpH領域で濾水、歩留り及び紙力増強
効果において優れた効果を示すことが明らかである。
はその塩類を必須の構成成分として調製された両イオン
性アクリルアミド系共重合体からなる製紙用添加剤は、
表2に示す結果から明らかな通り、従来の製紙用添加剤
に比較して、広いpH領域で濾水、歩留り及び紙力増強
効果において優れた効果を示すことが明らかである。
Claims (5)
- 【請求項1】一級アルケニルアミン及び/又はその塩類
(a)を必須成分とする両イオン性アクリルアミド系共
重合体からなることを特長とする製紙用添加剤。 - 【請求項2】両イオン性アクリルアミド系共重合体が、
一級アルケニルアミン及び/又はその塩類(a)、アク
リルアミド類(b)、アニオン性ビニルモノマー
(c)、カチオン性ビニルモノマー(d)を含有してな
るビニルモノマー混合物を重合して得られる両イオン性
アクリルアミド系共重合体である請求項1記載の製紙用
添加剤。 - 【請求項3】一級アルケニルアミン及び/又はその塩類
(a)の少なくとも一種が2−プロペン−1−アミンで
ある請求項1又は2記載の製紙用添加剤。 - 【請求項4】両イオン性アクリルアミド系共重合体が、
一級アルケニルアミン及び/又はその塩類(a)0.0
1〜20モル%、アクリルアミド類(b)40〜98.
99モル%、アニオン性ビニルモノマー(c)0.5〜
20モル%、カチオン性ビニルモノマー(d)0.5〜
20モル%を含有してなるビニルモノマー混合物を重合
して得られた両イオン性アクリルアミド系共重合体であ
る請求項1、2、3のいずれかに記載の製紙用添加剤。 - 【請求項5】請求項1、2、3及び4のいずれかに記載
の製紙用添加剤をパルプスラリーに添加し、抄紙するこ
とを特長とする製紙方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4615798A JPH11217792A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 製紙用添加剤及び製紙方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4615798A JPH11217792A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 製紙用添加剤及び製紙方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11217792A true JPH11217792A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12739174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4615798A Pending JPH11217792A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 製紙用添加剤及び製紙方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11217792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482417B2 (en) | 2002-02-22 | 2009-01-27 | Seiko Pmc Corporation | Papermaking chemical, method for manufacturing same, and paper containing same |
| CN104769182A (zh) * | 2012-11-21 | 2015-07-08 | 星光Pmc株式会社 | 聚丙烯酰胺系表面纸力剂和纸制造方法 |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP4615798A patent/JPH11217792A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482417B2 (en) | 2002-02-22 | 2009-01-27 | Seiko Pmc Corporation | Papermaking chemical, method for manufacturing same, and paper containing same |
| CN104769182A (zh) * | 2012-11-21 | 2015-07-08 | 星光Pmc株式会社 | 聚丙烯酰胺系表面纸力剂和纸制造方法 |
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