JPS61211319A - 陽イオン性グラフトでん粉共重合体 - Google Patents
陽イオン性グラフトでん粉共重合体Info
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- JPS61211319A JPS61211319A JP61050727A JP5072786A JPS61211319A JP S61211319 A JPS61211319 A JP S61211319A JP 61050727 A JP61050727 A JP 61050727A JP 5072786 A JP5072786 A JP 5072786A JP S61211319 A JPS61211319 A JP S61211319A
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- starch
- copolymer
- vinyl monomer
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
- D21H17/29—Starch cationic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
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- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は紙製品の乾燥強度向上用添加物に関する。さら
に具体的に言うと、陽イオン性でん粉、非イオン性ビニ
ルモノマー、および陽イオン性モノマーからつくられる
水溶性グラフト共重合体に関する。
に具体的に言うと、陽イオン性でん粉、非イオン性ビニ
ルモノマー、および陽イオン性モノマーからつくられる
水溶性グラフト共重合体に関する。
水溶性ポリアクリルアミド類は、現在、紙に乾燥強度を
与えるために用いられておシ、ウェットエンド添加剤と
してパルプに添加される。この添加剤は紙の乾燥時の引
張シ強さの増大に比較的効果がある。しかしながら、ポ
リアクリルアミド類は石油製品から導かれるものである
から、そのコストは原油価格の変動に影響される。その
上、石油は更新不能な天然資源であシ、その供給は有限
である。
与えるために用いられておシ、ウェットエンド添加剤と
してパルプに添加される。この添加剤は紙の乾燥時の引
張シ強さの増大に比較的効果がある。しかしながら、ポ
リアクリルアミド類は石油製品から導かれるものである
から、そのコストは原油価格の変動に影響される。その
上、石油は更新不能な天然資源であシ、その供給は有限
である。
従って、製紙分野においては、ポリアクリルアミドに替
るものとして、毎年更新可能な天然資源からえられる、
性能がさらにすぐれた、水溶性の、安価で価格が安定し
た添加物の開発が、引き続き要望されている。
るものとして、毎年更新可能な天然資源からえられる、
性能がさらにすぐれた、水溶性の、安価で価格が安定し
た添加物の開発が、引き続き要望されている。
本発明の目的は、紙の乾燥強度向上用添加物として有用
な陽イオン性グラフトでん粉共重合（でん粉にグラフト
を行なった共重合体）を提供することである。
な陽イオン性グラフトでん粉共重合（でん粉にグラフト
を行なった共重合体）を提供することである。
本発明の他の目的は、このような、紙の乾燥強度向上用
添加物の製造方法を提供することである。
添加物の製造方法を提供することである。
さらに本発明の他の目的は乾燥強度が改良され六紙を提
供することである。
供することである。
上記の目的にしたがい、本発明は乾燥強度向上用として
抄紙に用いる添加剤として有用な、水溶性、陽イオン性
でん粉共重合体であって、共重合体がでん粉、非イオン
性ビニルモノマーおよび陽イオン性モノマーよシなシ、
（ａ） 該でん粉は該共重合体中に約１０俤ないし約
９０係の量で存在し該でん粉の少くとも５俤が陽イオン
性でん粉であり、（ｂ） 該非イオン性ビニルモノマ
ーは該共重合体中に約９０チないし約１０係の量で存在
し、 （ｃｌ 該カチオン性ビニルモノマーは該共重合体中
に約５ないし約８０％の量で存在する ことを特徴とする陽イオン性グラフトでん粉共重合体を
提供するものである。
抄紙に用いる添加剤として有用な、水溶性、陽イオン性
でん粉共重合体であって、共重合体がでん粉、非イオン
性ビニルモノマーおよび陽イオン性モノマーよシなシ、
（ａ） 該でん粉は該共重合体中に約１０俤ないし約
９０係の量で存在し該でん粉の少くとも５俤が陽イオン
性でん粉であり、（ｂ） 該非イオン性ビニルモノマ
ーは該共重合体中に約９０チないし約１０係の量で存在
し、 （ｃｌ 該カチオン性ビニルモノマーは該共重合体中
に約５ないし約８０％の量で存在する ことを特徴とする陽イオン性グラフトでん粉共重合体を
提供するものである。
本発明は又、本陽イオン性でん粉グラフト共重合体の製
造方法を提供する。さらに本陽イオン性グラフトでん粉
共重合体を用いた紙を提供する。
造方法を提供する。さらに本陽イオン性グラフトでん粉
共重合体を用いた紙を提供する。
本発明の乾燥強度向上添加剤は、当業界で従来用いられ
ているポリアクリルアミドによる場合と比べて同等、ま
たは多くの場合実質的にそれ以上の高い抗張力を紙に与
える。しかも、従来の乾燥強度向上添加剤であるポリア
クリルアミドが更新不能な天然資源である石油から導か
れるものであるのに対し、本発明の添加・剤は穀類植物
から獲れる更新可能な天然資源であるでん粉を１０〜９
０チ含むものである。
ているポリアクリルアミドによる場合と比べて同等、ま
たは多くの場合実質的にそれ以上の高い抗張力を紙に与
える。しかも、従来の乾燥強度向上添加剤であるポリア
クリルアミドが更新不能な天然資源である石油から導か
れるものであるのに対し、本発明の添加・剤は穀類植物
から獲れる更新可能な天然資源であるでん粉を１０〜９
０チ含むものである。
本発明は紙基質の乾燥強度向上剤として有用な陽イオン
性グラフトでん粉共重合体に関するものである。本グラ
フト共重合体は、でん粉基材とし、これに以下に規定す
る非イオン性ビニルモノマーと陽イオン性ビニルモノマ
ーとをグラフトしたものからなる。この陽イオン性グラ
フト共重合体は本質的に水溶性であシ、従って従来行な
われている、紙パルプのウェットエンド処理に使用する
のに適している。
性グラフトでん粉共重合体に関するものである。本グラ
フト共重合体は、でん粉基材とし、これに以下に規定す
る非イオン性ビニルモノマーと陽イオン性ビニルモノマ
ーとをグラフトしたものからなる。この陽イオン性グラ
フト共重合体は本質的に水溶性であシ、従って従来行な
われている、紙パルプのウェットエンド処理に使用する
のに適している。
本発明で用いる「非イオン性ビニルモノマー」は重合可
能なビニルモノマーであり、えられるグラフトでん粉共
重合体にイオン性電荷を与えることのない、フリーラジ
カル重合の可能なビニル基を含む有機化合物を言う。
能なビニルモノマーであり、えられるグラフトでん粉共
重合体にイオン性電荷を与えることのない、フリーラジ
カル重合の可能なビニル基を含む有機化合物を言う。
これら非イオン性ビニルモノマーとしては、スチレン類
、アクシル酸エステル類、ア・クリルアミド類、アクリ
ロニトリル類、共役ジエン類等があげられる。非イオン
性ビニルモノマーの種類および量は、えられる共重合体
が裏紙に使用するのに十分な水溶性を持つように制御し
なければならない。本発明に特に好適な非イオン性ビニ
ルモノマーはアクリルアミドである。
、アクシル酸エステル類、ア・クリルアミド類、アクリ
ロニトリル類、共役ジエン類等があげられる。非イオン
性ビニルモノマーの種類および量は、えられる共重合体
が裏紙に使用するのに十分な水溶性を持つように制御し
なければならない。本発明に特に好適な非イオン性ビニ
ルモノマーはアクリルアミドである。
本発明で用いる「陽イオン性ビニルモノマー」はえられ
るグラフトでん粉共重合体に陽イオン性電荷を与える、
重合可能なビニルモノマーを言う。この陽イオン電荷の
賦与は、陽電荷を有するビニルモノマーの重合によるか
、又は重合後場電荷を持つものに転化可能なビニルモノ
マーの重合によって達成することができる。特に好まし
いのは第四級アンモニウムイオンを含むビニルモノマー
である。
るグラフトでん粉共重合体に陽イオン性電荷を与える、
重合可能なビニルモノマーを言う。この陽イオン電荷の
賦与は、陽電荷を有するビニルモノマーの重合によるか
、又は重合後場電荷を持つものに転化可能なビニルモノ
マーの重合によって達成することができる。特に好まし
いのは第四級アンモニウムイオンを含むビニルモノマー
である。
このような第四級アンモニウムイオンを含むモノマーと
しては、ジメチルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジ
メチル第四級塩、同塩化メチル第四級塩、およびメチル
ジアリルアミンの塩化メチル第四級塩があげられるが、
これらに限定されるものでは・ない。又 Ｎ。
しては、ジメチルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジ
メチル第四級塩、同塩化メチル第四級塩、およびメチル
ジアリルアミンの塩化メチル第四級塩があげられるが、
これらに限定されるものでは・ない。又 Ｎ。
Ｎ−ジアルキルアミノアルキルアクリレート、同メタク
リレート、これらの塩、Ｎ、Ｎ−ジアルキルアミノアル
キルアクリルアミド、同メタアクリルアミド、これらの
塩、アリールビニルベンジルジアルキルアミン、および
この塩等の陽イオン性ビニルモノマーも用いることがで
きる。
リレート、これらの塩、Ｎ、Ｎ−ジアルキルアミノアル
キルアクリルアミド、同メタアクリルアミド、これらの
塩、アリールビニルベンジルジアルキルアミン、および
この塩等の陽イオン性ビニルモノマーも用いることがで
きる。
本発明で用いる「陽イオン性のでん粉」は、ｐｔｌ ４
． Ｏにおいて、約０．１ ｍｅｑ ／グラムより高い
陽電荷密度を有するでん粉を言う。でん粉に陽電荷密度
を賦与するために用いられる誘導化試薬には多くのもの
がある。本発明では陽イオン性でん粉を、その製造方法
には無関係に用いることができる。陽イオン性でん粉類
のあるものは、酸性媒体中で、アミノ基のチッ素のよう
な置換基のプロトン化によって陽電荷を帯びるが、中性
又は塩基性条件下では、陽電荷を失う。第四級アンモニ
ウム、第四級ホスホニウム、第三級スルホニウム、ある
いは他の置換基を含む陽イオン性でん粉類はあらゆるｐ
Ｈ領域で形式的電荷を帯びている。
． Ｏにおいて、約０．１ ｍｅｑ ／グラムより高い
陽電荷密度を有するでん粉を言う。でん粉に陽電荷密度
を賦与するために用いられる誘導化試薬には多くのもの
がある。本発明では陽イオン性でん粉を、その製造方法
には無関係に用いることができる。陽イオン性でん粉類
のあるものは、酸性媒体中で、アミノ基のチッ素のよう
な置換基のプロトン化によって陽電荷を帯びるが、中性
又は塩基性条件下では、陽電荷を失う。第四級アンモニ
ウム、第四級ホスホニウム、第三級スルホニウム、ある
いは他の置換基を含む陽イオン性でん粉類はあらゆるｐ
Ｈ領域で形式的電荷を帯びている。
どちらのタイプの陽イオン性でん粉でも、製品のグラフ
ト共重合体を使用するときのｐＨで陽電荷を帯びている
でん粉であれば、本発明で用いることができる。ｐＨの
融通性が高い点で、ｐＨに無関係に陽電荷を保持する陽
イオン性でん粉を用いる方が好ましい。特に好ましいの
は第四級アンモニウムイオンを有する陽イオン性のでん
粉誘導体である。このような誘導体は、多くの場合、Ｎ
−（２，３−エポキシプロピル）ジメチルアミンまたは
Ｎ−（２，３−エポキシプロピル）ジブチルアミンまた
はＮ−（２，３−エポキシプロピル）メチルアニリンの
塩化メチル第四級塩のような適当な陽イオン性のエーテ
ル化剤ででん粉の水酸基をエーテル化することによって
えられている。
ト共重合体を使用するときのｐＨで陽電荷を帯びている
でん粉であれば、本発明で用いることができる。ｐＨの
融通性が高い点で、ｐＨに無関係に陽電荷を保持する陽
イオン性でん粉を用いる方が好ましい。特に好ましいの
は第四級アンモニウムイオンを有する陽イオン性のでん
粉誘導体である。このような誘導体は、多くの場合、Ｎ
−（２，３−エポキシプロピル）ジメチルアミンまたは
Ｎ−（２，３−エポキシプロピル）ジブチルアミンまた
はＮ−（２，３−エポキシプロピル）メチルアニリンの
塩化メチル第四級塩のような適当な陽イオン性のエーテ
ル化剤ででん粉の水酸基をエーテル化することによって
えられている。
「非イオン性でん粉」はｐｆｌ ４．０で電荷強度が約
０．１ ｍｅｑ ／ダラム未満のでん粉を意味する。そ
の典型的なものは、例えばヒドロキシエチル化でん粉、
酸化でん粉、ヒドロキシアルキル化でん粉、カルボキシ
アルキル化でん粉、さらには分解でん粉などの誘導体化
されたでん粉である。これらのでん粉は、コーン、米、
モロコシ、タピオカ、小麦、ジャガイモ等種々の資源の
いずれからもえられる。これらのでん粉はビニルモノマ
ーをグラフトするための活性点として水酸基又は他の基
を持っていなければならない。これらのでん粉は劣化、
酵素による変化、あるいは分子量低下を行ってもよい。
０．１ ｍｅｑ ／ダラム未満のでん粉を意味する。そ
の典型的なものは、例えばヒドロキシエチル化でん粉、
酸化でん粉、ヒドロキシアルキル化でん粉、カルボキシ
アルキル化でん粉、さらには分解でん粉などの誘導体化
されたでん粉である。これらのでん粉は、コーン、米、
モロコシ、タピオカ、小麦、ジャガイモ等種々の資源の
いずれからもえられる。これらのでん粉はビニルモノマ
ーをグラフトするための活性点として水酸基又は他の基
を持っていなければならない。これらのでん粉は劣化、
酵素による変化、あるいは分子量低下を行ってもよい。
本発明のさらに好適な実施態様では、１００係陽イオン
性のでん粉を用い、非イオン性でん粉は全く用いない。
性のでん粉を用い、非イオン性でん粉は全く用いない。
これらの処方の添加剤では、非イオン性でん粉は陽イオ
ン性でん粉に比べ、その添加剤を用いたときの紙の引張
り強さ向上効果は劣っている。
ン性でん粉に比べ、その添加剤を用いたときの紙の引張
り強さ向上効果は劣っている。
別のさらに好適な実施態様では、３−ジメチルアミノプ
ロパン−２−オールエーテル置換基の塩化メチル第四級
アンモニウム塩を含む陽イオン性でん粉が用いられる。
ロパン−２−オールエーテル置換基の塩化メチル第四級
アンモニウム塩を含む陽イオン性でん粉が用いられる。
このものはベニツク・アンド・フォード（Ｐｅｎｎ１ｃ
ｋａｎｄ Ｆｏｒｄ ） 社から７ポロ（ＡＰＯＬＬ
Ｏ）という商品名で種々の電荷密度および分子量のもの
が、４００．６００１および７００シリーズとして上布
されている。
ｋａｎｄ Ｆｏｒｄ ） 社から７ポロ（ＡＰＯＬＬ
Ｏ）という商品名で種々の電荷密度および分子量のもの
が、４００．６００１および７００シリーズとして上布
されている。
本発明の陽イオン性グラフトでん粉共重合体は、遊離基
触媒の存在下に、水性媒体中で、非イオン性ビニルモノ
マー、陽イオン性ビニルモノマー、およびでん粉を反応
させることによって容易に製造することができる。次の
解釈にこだわるわけではないが、基材でん粉に遊離基が
形成され、これが非イオン性ビニルモノマーおよび／又
は陽イオン性ビニルモノマーを重合させるものと考えら
れる。重合の際、でん粉はゼラチン状にしておく。典型
的な場合、このグラフト共重合体は、でん粉、非イオン
性ビニルモノマー、および陽イオン性ビニルモノマーの
溶液を、でん粉がゼラチン状になるまで７５〜９５℃に
加熱した後、遊離基触媒を加える。その後、重合に適し
た温度、通常的９０℃に反応混合物を保つ。あるいは、
でん粉をまずゼラチン状にした後に反応混合物を造って
もよい。
触媒の存在下に、水性媒体中で、非イオン性ビニルモノ
マー、陽イオン性ビニルモノマー、およびでん粉を反応
させることによって容易に製造することができる。次の
解釈にこだわるわけではないが、基材でん粉に遊離基が
形成され、これが非イオン性ビニルモノマーおよび／又
は陽イオン性ビニルモノマーを重合させるものと考えら
れる。重合の際、でん粉はゼラチン状にしておく。典型
的な場合、このグラフト共重合体は、でん粉、非イオン
性ビニルモノマー、および陽イオン性ビニルモノマーの
溶液を、でん粉がゼラチン状になるまで７５〜９５℃に
加熱した後、遊離基触媒を加える。その後、重合に適し
た温度、通常的９０℃に反応混合物を保つ。あるいは、
でん粉をまずゼラチン状にした後に反応混合物を造って
もよい。
ここで有用な遊離基触媒は、過酸化水素、ハイドロペル
オキシド、過硫酸カリ、過硫酸アンモニウム、四価のセ
リウムイオン、２゜２′−アゾビス（アミジノプロパン
）ヒドロクロリドのような、ゆるやかな酸化条件を確立
する触媒が用いられる。但しここに例示したものに限ら
れることはない。
オキシド、過硫酸カリ、過硫酸アンモニウム、四価のセ
リウムイオン、２゜２′−アゾビス（アミジノプロパン
）ヒドロクロリドのような、ゆるやかな酸化条件を確立
する触媒が用いられる。但しここに例示したものに限ら
れることはない。
典型的な場合、この反応はモノマーが完全に消費される
まで続けられる。
まで続けられる。
この重合は実質的に中性乃至酸性条件下で行なわれなけ
ればならない。これより高いｐＨで反応を行なうと、結
局、この反応生成物を紙に添加しても抗張力の向上効果
は小さい。
ればならない。これより高いｐＨで反応を行なうと、結
局、この反応生成物を紙に添加しても抗張力の向上効果
は小さい。
ｐｎ約４．５〜約５で反応を行うのがさらに好ましい。
最終の生成混合物中には、（１）未反応でん粉、（２）
非イオン性および陽イオン性ビニルモノマーのランダム
共重合体、および（３）でん粉、非イオン性ビニルモノ
マー、および陽イオン性ビニルモノマーのグラフト共重
合体の３つの主要成分が含まれる。グラフト共重合体は
陽イオン性でん粉に、非イオン性のビニルモノマーと陽
イオン性のビニルモノマーとの共重合体連鎖がグラフト
部分として結合しているものである。
非イオン性および陽イオン性ビニルモノマーのランダム
共重合体、および（３）でん粉、非イオン性ビニルモノ
マー、および陽イオン性ビニルモノマーのグラフト共重
合体の３つの主要成分が含まれる。グラフト共重合体は
陽イオン性でん粉に、非イオン性のビニルモノマーと陽
イオン性のビニルモノマーとの共重合体連鎖がグラフト
部分として結合しているものである。
本共重合体中の成分の割合は大巾に変化させることがで
きる。例えば、でん粉は共重合体の約１０〜約９０係を
占めることができる。
きる。例えば、でん粉は共重合体の約１０〜約９０係を
占めることができる。
さらに好ましいでん粉の割合は約２０−＃ｆＩＯ％、特
に好ましい割合は約２５〜約５５俤である。
に好ましい割合は約２５〜約５５俤である。
非イオン性ビニルモノマーの共重合体中の割合は、約１
０〜約９０１、さらに好ましくは約３５〜７０俤である
。陽イオン性ビニルモノマーの割合は約５〜約８０チ、
さらに好ましくは約５〜約１０俤である。
０〜約９０１、さらに好ましくは約３５〜７０俤である
。陽イオン性ビニルモノマーの割合は約５〜約８０チ、
さらに好ましくは約５〜約１０俤である。
この生成混合物は精製することなく、抄紙工程でウェッ
トエンド添加剤として用いることができる。この混合物
は例えば紙パルプに添加する前に稀釈してもよい。一般
の製紙工程については、「ウェットエンド」という用語
を含めて轟業者によく知られており、アール・シイ・マ
クドナルド編集、ジエ・エヌ・７５５クリン技術編集、
マクグロウ・ヒル出版社１９７０年発行の１パルプ・ア
ンド・ペーパー・マニュファクチャ“、■巻、ペーパー
メイキング・アンド・ペーパーボード・メィキングに記
載されている。本発明の陽イオン性グラフトでん粉共重
合体の製紙における使用量は、一般に、抗張力の所望の
向上が達成されるよう調料され、通常固体重量基準で、
紙パルプ１トンに対し約０．９ないし約１１，３Ｋｑ
（約２〜２５ボンド）である。
トエンド添加剤として用いることができる。この混合物
は例えば紙パルプに添加する前に稀釈してもよい。一般
の製紙工程については、「ウェットエンド」という用語
を含めて轟業者によく知られており、アール・シイ・マ
クドナルド編集、ジエ・エヌ・７５５クリン技術編集、
マクグロウ・ヒル出版社１９７０年発行の１パルプ・ア
ンド・ペーパー・マニュファクチャ“、■巻、ペーパー
メイキング・アンド・ペーパーボード・メィキングに記
載されている。本発明の陽イオン性グラフトでん粉共重
合体の製紙における使用量は、一般に、抗張力の所望の
向上が達成されるよう調料され、通常固体重量基準で、
紙パルプ１トンに対し約０．９ないし約１１，３Ｋｑ
（約２〜２５ボンド）である。
次の実施例によって、本発明の陽イオン性グラフトでん
粉共重合体を具体的に説明し、各共重合体による紙の抗
張力向上性能を比較する。これらの実施例はただ説明を
目的とするものであって、本発明の範囲を限定しようと
するものではない。
粉共重合体を具体的に説明し、各共重合体による紙の抗
張力向上性能を比較する。これらの実施例はただ説明を
目的とするものであって、本発明の範囲を限定しようと
するものではない。
本実施例１〜４において、各乾燥強度向上用樹脂の性能
は、未処理紙（ブランク値）とその樹脂で処理した紙と
を比較して求めた。
は、未処理紙（ブランク値）とその樹脂で処理した紙と
を比較して求めた。
すなわち、性能は次式で示すように抗張力の増加率で表
わした。
わした。
ここでＴ Ｓ Ｔ Ｐ （Ｔｅｎ５ｉｌｅ ｓｔｒｅｎ
ｇｔｈ ｏｆｔｈｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｐａｐｅｒ ）
は処理した紙の坪量につき修正した抗張力、Ｔ Ｓ Ｂ
（Ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ
ｂｌａｎｋ ）は未処理紙の同じく修正した抗張力であ
る。紙の試験はインストロン引張試験機を用い、公知の
標準方法によって行なった。抗張力は乾燥時の横方向の
抗張力を測定し、坪量について修正し、紙の２．５４ｍ
（１インチ）長さあたりのポンド数で表わした。
ｇｔｈ ｏｆｔｈｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｐａｐｅｒ ）
は処理した紙の坪量につき修正した抗張力、Ｔ Ｓ Ｂ
（Ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ
ｂｌａｎｋ ）は未処理紙の同じく修正した抗張力であ
る。紙の試験はインストロン引張試験機を用い、公知の
標準方法によって行なった。抗張力は乾燥時の横方向の
抗張力を測定し、坪量について修正し、紙の２．５４ｍ
（１インチ）長さあたりのポンド数で表わした。
これらの実施例では、ベニツク・アンド・フォード社が
アポ口という商品名で販売している改質とうもろこしで
ん粉を用いた。用いた非イオン性でん粉は約０．０４
ｍｅｑ ／ダラムの電荷密度を有する、ペンフォードガ
ム（ＰＥＮＦＯＲＤ ＧＵＭ） ２９０という商品名で
販売されているものである。陽イオン性でん粉は、３−
ジメチルアミノプロパン−２−オールエーテル置換基の
塩化メチル第四級塩を加え、酸加水分解により電荷密度
および分子量減少程度を種々変化させて、改質したもの
である。アポ口４６０と４８０とは共に分子量を減少さ
せたものであるが、４８ｏは４６０よりも更に加水分解
を進めたものである。両者とも電荷密度は約０．１０
ｍｅｑ ／ダラムであった。アポ口６６０と６８０も共
に分子量を減少させたものであるが、６８０は更に６６
０よシも加水分解を進めたものであシ、電荷密度は両者
共に約０．１６ ｍｅｑ ／ダラムであった。
アポ口という商品名で販売している改質とうもろこしで
ん粉を用いた。用いた非イオン性でん粉は約０．０４
ｍｅｑ ／ダラムの電荷密度を有する、ペンフォードガ
ム（ＰＥＮＦＯＲＤ ＧＵＭ） ２９０という商品名で
販売されているものである。陽イオン性でん粉は、３−
ジメチルアミノプロパン−２−オールエーテル置換基の
塩化メチル第四級塩を加え、酸加水分解により電荷密度
および分子量減少程度を種々変化させて、改質したもの
である。アポ口４６０と４８０とは共に分子量を減少さ
せたものであるが、４８ｏは４６０よりも更に加水分解
を進めたものである。両者とも電荷密度は約０．１０
ｍｅｑ ／ダラムであった。アポ口６６０と６８０も共
に分子量を減少させたものであるが、６８０は更に６６
０よシも加水分解を進めたものであシ、電荷密度は両者
共に約０．１６ ｍｅｑ ／ダラムであった。
アポロア００は約０．４５−ｍｅｑ ／ダラムの電荷密
度を有し、分子量の減少は行なっていないものである。
度を有し、分子量の減少は行なっていないものである。
実施例１
陽イオン性グラフトでん粉共重合体の製造の際、でん粉
の全量（＠を変化させ、陽イオン性でん粉（アポ口４６
０）と非イオン性でん粉の配合割合を種々変化させ、こ
の効果を求めた。これらのグラフト共重合体は、ジメチ
ルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジメチル第四級塩
約１０％と、所定の陽イオン性でん粉と非イオン性でん
粉との割合で配合したでん粉を断手の量含み、残りはア
クリルアミドである。これらの共重合体を夫々紙パルプ
１トン当り２．２７Ｋｔｉ（５ポンド）（０，２５重量
％）加えた。結果を表１に示す。用いたすべてのでん粉
濃度において、陽イオン性でん粉の方が非イオン性でん
粉よシ性能がすぐれていることが判った。しかも、配合
したでん粉の場合はすべての配合割合において、１００
チ陽イオン性でん粉の場合よりも紙の抗張力が低かった
。でん粉の試験した濃度のうち、共重合体中にでん粉が
３０係含有される場合最良の性能かえられた。共重合体
組成中のでん粉を酵素に転化を行なうと、性能が約半分
に低下した。
の全量（＠を変化させ、陽イオン性でん粉（アポ口４６
０）と非イオン性でん粉の配合割合を種々変化させ、こ
の効果を求めた。これらのグラフト共重合体は、ジメチ
ルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジメチル第四級塩
約１０％と、所定の陽イオン性でん粉と非イオン性でん
粉との割合で配合したでん粉を断手の量含み、残りはア
クリルアミドである。これらの共重合体を夫々紙パルプ
１トン当り２．２７Ｋｔｉ（５ポンド）（０，２５重量
％）加えた。結果を表１に示す。用いたすべてのでん粉
濃度において、陽イオン性でん粉の方が非イオン性でん
粉よシ性能がすぐれていることが判った。しかも、配合
したでん粉の場合はすべての配合割合において、１００
チ陽イオン性でん粉の場合よりも紙の抗張力が低かった
。でん粉の試験した濃度のうち、共重合体中にでん粉が
３０係含有される場合最良の性能かえられた。共重合体
組成中のでん粉を酵素に転化を行なうと、性能が約半分
に低下した。
表 １
７０ ２５／７５ ８．９
５０１５０ ８．５
７５／２５ ７．６
１００１０ １２．８
５０ ０／１００ ０．０
５／９５ ８．２
１０／９０ ８．２
２５／７５ ８．９
５０１５０ ５．７
７５／２５ ８．９
１００１０ １５．４
５０ １００１０（酵素による転化）
７．６３０ ０／１００
０．０２５／７５ ８
゜９５０１５０ ８．９７５／２
５ ８．％００１０
２０．５実施例２ 種々の形態の陽イオン性でん粉の、紙の引張シ強さを向
上させる共重合体の能力への影響を調べた。各グラフト
共重合体組成は、陽イオン性ビニルモノマーとしてジメ
チルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジメチル第四級
塩１０％、表２に示した陽イオン性でん粉３０．５０．
又は７０憾、残シがアクリルアミドである。
７．６３０ ０／１００
０．０２５／７５ ８
゜９５０１５０ ８．９７５／２
５ ８．％００１０
２０．５実施例２ 種々の形態の陽イオン性でん粉の、紙の引張シ強さを向
上させる共重合体の能力への影響を調べた。各グラフト
共重合体組成は、陽イオン性ビニルモノマーとしてジメ
チルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジメチル第四級
塩１０％、表２に示した陽イオン性でん粉３０．５０．
又は７０憾、残シがアクリルアミドである。
表 ２
４６０ ３０ ５ ２
０．５１０ ２１．８ ５０ ５ １５．４１０
２３．１ ７０ ５ １２．８１Ｑ
１５．４ ４８０ ３０ ５
１４．１１０ ２０．５ ５Ｑ ５ １５．４ １０ １９．２ ７０ ５ １１．５ １０ １０．８ 。
０．５１０ ２１．８ ５０ ５ １５．４１０
２３．１ ７０ ５ １２．８１Ｑ
１５．４ ４８０ ３０ ５
１４．１１０ ２０．５ ５Ｑ ５ １５．４ １０ １９．２ ７０ ５ １１．５ １０ １０．８ 。
６６０ ３０ ５
０．０１Ｑ ７．０ ５０ ５ ５．６ １０ ９．９ ７０ ５ ０．０ ＩＱ ２．８ ６８０ ３０ ５ １０．０ １０ １４．３ ５０ ５ ７．１ １Ｑ １７．１ ７０ ５ ２、ｇ １０ −・ ８．６ ７ＱＱ ３Ｑ ５
１８．３１０ ２３．９ 実施例３ グラフト共重合体製造時のｐＨの調節は、最大の引張り
強さ向上効果を有する共重合体をうるために重要である
。アポ口４６０と非イオン性でん粉との５０：５０混合
物７０チ、ジメチルアミノエチルメタクリレートの硫酸
ジメチル第四級塩１０％、およびアクリルアミド２Ｑ％
を用い、表３に示す異なったｐＨで、グラフト共重合体
を調製した。えられたグラフト共重合体を、広葉樹パル
プ／針葉樹パルプ５０ ： ５０混合物１トン当り約２
．２７Ｋｇ（５ポンド）の割合で用い抄紙を行なった。
０．０１Ｑ ７．０ ５０ ５ ５．６ １０ ９．９ ７０ ５ ０．０ ＩＱ ２．８ ６８０ ３０ ５ １０．０ １０ １４．３ ５０ ５ ７．１ １Ｑ １７．１ ７０ ５ ２、ｇ １０ −・ ８．６ ７ＱＱ ３Ｑ ５
１８．３１０ ２３．９ 実施例３ グラフト共重合体製造時のｐＨの調節は、最大の引張り
強さ向上効果を有する共重合体をうるために重要である
。アポ口４６０と非イオン性でん粉との５０：５０混合
物７０チ、ジメチルアミノエチルメタクリレートの硫酸
ジメチル第四級塩１０％、およびアクリルアミド２Ｑ％
を用い、表３に示す異なったｐＨで、グラフト共重合体
を調製した。えられたグラフト共重合体を、広葉樹パル
プ／針葉樹パルプ５０ ： ５０混合物１トン当り約２
．２７Ｋｇ（５ポンド）の割合で用い抄紙を行なった。
表３に示した結果は、正しいｐＨで重合を行なうこと重
要であることを実証している。
要であることを実証している。
表 ３
９．０ ０．０
７．０ ３．５
５．０ ８．５
実施例４
えられたフォーミュレーションの引張り強さ向上性能に
およぼす３種の異なる陽イオン性ビニルモノマーの影響
をしらべた。陽イオン性でん粉アポロ４６０約５０壬と
非イオン性でん粉約５０俤とからなるでん粉７０％、ア
クリルアミド２０憾、表４に示す陽イオン性ビニルモノ
マー１０１を用いて陽イオン性グラフトでん粉共重合体
を調製した。これらの各フオーミュレーションを表に示
す割合で使用、した抄紙を行なった。表４から判るよう
に、ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル
第四級塩が、試験した陽イオン性ビニルモノマー中、引
張シ強さ向上効果に貢献する。
およぼす３種の異なる陽イオン性ビニルモノマーの影響
をしらべた。陽イオン性でん粉アポロ４６０約５０壬と
非イオン性でん粉約５０俤とからなるでん粉７０％、ア
クリルアミド２０憾、表４に示す陽イオン性ビニルモノ
マー１０１を用いて陽イオン性グラフトでん粉共重合体
を調製した。これらの各フオーミュレーションを表に示
す割合で使用、した抄紙を行なった。表４から判るよう
に、ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル
第四級塩が、試験した陽イオン性ビニルモノマー中、引
張シ強さ向上効果に貢献する。
実施例５
現在、ポリアクリルアミドは紙の乾燥強度の向上のため
、当業界で標準的に用いられている。表５に本発明のフ
オーミュレーションとポリアクリルアミドとを、乾燥時
の紙の抗張り強さ向上剤としての性能について比較した
結果を示す。本発明のフオーミュレーションはポリアミ
ドと同等又はそれ以上の性能を示す。比較のために用い
たポリアクリルアミドは、アメリカン、シアナマイド社
が「アコストレングス（ＡＣＣＯ８ＴＲｇＮＧＴＨ）
７１１Ｊという商品名で販売されている陽イオン電荷を
持つアクリルアミド共重合体である。陽イオン性グラフ
トでん粉共重合体は、アポ口４６０．４８０．６８０陽
イオン性でん粉、またはアポ口４６０陽イオン性でん粉
とペンフォードガム２９０非イオン性でん粉との５０：
５０混合物を夫々所定の割合で用い、陽イオン性ビニル
モノマーとして、ジメチルアミノエチルメタクリレート
の塩化メチル第四級塩（モノマー・タイプ１と称す）、
ジメチルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジメチル第
四級塩（モノマー・タイプ２と称す）、およびジメチル
ジアリルアンモニウムクロリド（モノマー・タイプ３と
称す）を夫々表５に示す割合で用い、さらにアクリルア
ミドを残りの割合用いて調製した。結果はポリアクリル
アミドの紙強度向上効果に対する割合鴎）、すなわち で表わした。試料による増加率とは、試験に用いるグラ
フトでん粉共重合体について前記したように計算された
引張り強さの増加パーセントであシ、ポリアクリルアミ
ドによる増加率とはポリアクリルアミドについて前記し
たように計算された引張り強さの増加パーセントである
。
、当業界で標準的に用いられている。表５に本発明のフ
オーミュレーションとポリアクリルアミドとを、乾燥時
の紙の抗張り強さ向上剤としての性能について比較した
結果を示す。本発明のフオーミュレーションはポリアミ
ドと同等又はそれ以上の性能を示す。比較のために用い
たポリアクリルアミドは、アメリカン、シアナマイド社
が「アコストレングス（ＡＣＣＯ８ＴＲｇＮＧＴＨ）
７１１Ｊという商品名で販売されている陽イオン電荷を
持つアクリルアミド共重合体である。陽イオン性グラフ
トでん粉共重合体は、アポ口４６０．４８０．６８０陽
イオン性でん粉、またはアポ口４６０陽イオン性でん粉
とペンフォードガム２９０非イオン性でん粉との５０：
５０混合物を夫々所定の割合で用い、陽イオン性ビニル
モノマーとして、ジメチルアミノエチルメタクリレート
の塩化メチル第四級塩（モノマー・タイプ１と称す）、
ジメチルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジメチル第
四級塩（モノマー・タイプ２と称す）、およびジメチル
ジアリルアンモニウムクロリド（モノマー・タイプ３と
称す）を夫々表５に示す割合で用い、さらにアクリルア
ミドを残りの割合用いて調製した。結果はポリアクリル
アミドの紙強度向上効果に対する割合鴎）、すなわち で表わした。試料による増加率とは、試験に用いるグラ
フトでん粉共重合体について前記したように計算された
引張り強さの増加パーセントであシ、ポリアクリルアミ
ドによる増加率とはポリアクリルアミドについて前記し
たように計算された引張り強さの増加パーセントである
。
表 ５
４６０５０ １ １０ １２．５ １０８６８０５Ｑ
１ ５ １２ １００ ４６０３０ １ １０ １２．５ １３０４６０５０
１ １０ １２．５ １００４６０７０ １ １０ １
２．５ １００本発明の変形は当該技術の熟練者にとっ
て容易に行うこと可能でちるから、本発明は前記特許請
求の範囲によってのみ限定されるものである。
１ ５ １２ １００ ４６０３０ １ １０ １２．５ １３０４６０５０
１ １０ １２．５ １００４６０７０ １ １０ １
２．５ １００本発明の変形は当該技術の熟練者にとっ
て容易に行うこと可能でちるから、本発明は前記特許請
求の範囲によってのみ限定されるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、乾燥強度向上用として抄紙に用いる添加剤として有
用な、水溶性、陽イオン性グラ フトでん粉共重合体であつて、該共重合体 がでん粉、非イオン性ビニルモノマーおよ び陽イオン性モノマーよりなり、 （ａ）該でん粉は該共重合体中に約１０％ないし約９０
％の量で存在し該でん粉の少 くとも５％が陽イオン性でん粉であり、 （ｂ）該非イオン性ビニルモノマーは該共重合体中に約
９０％ないし約１０％の量で 存在し、 （ｃ）該カチオン性ビニルモノマーは該共重合体中に約
５ないし約８０％の量で存在 する ことを特徴とする陽イオン性グラフトでん 粉共重合体。 ２、前記陽イオン性モノマーが、ジメチルアミノエチル
メタクリレートの塩化メチル第 四級塩、ジメチルアミノエチルメタクリレ ートの硫酸ジメチル第四級塩、およびメチ ルジアリルアミンの塩化メチル第四級塩か らなる群から選ばれるものである特許請求 の範囲第１項に記載の陽イオン性グラフト でん粉共重合体。 ３、前記でん粉の実質的に１００％が陽イオン性である
特許請求の範囲第１項に記載の 陽イオン性グラフトでん粉共重合体。 ４、でん粉を約２０〜約７０％含む特許請求の範囲第３
項に記載の陽イオン性グラフト でん粉共重合体。 ５、前記非イオン性ビニルモノマーが、スチレン、アク
リル酸エステル類、アクリルア ミド類、アクリロニトリル類、共役ジエン 類、およびこれらの混合物からなる群から 選ばれるものである特許請求の範囲第１項 に記載の陽イオン性グラフトでん粉共重合 体。 ６、前記非イオン性ビニルモノマーが、アクリルアミド
およびメタクリルアミドからな る群から選ばれるものである特許請求の範 囲第１項に記載の陽イオン性グラフトでん 粉共重合体。 ７、（ａ）陽イオン性でん粉約２５〜約５５％、（ｂ）
アクリルアミド約３５〜約７０％、 および （ｃ）陽イオン性ビニルモノマー約５〜約 １０％ からなることを特徴とする、紙の乾燥強度 向上用として抄紙に用いる添加剤として有 用な、水溶性、陽イオン性グラフトでん粉 共重合体。 ８、陽イオン性ビニルモノマーが、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレートの塩化メチル 第四級塩、ジメチルアミノエチルメタクリ レートの硫酸ジメチル第四級塩、メチルジ アクリルアミンの塩化メチル第四級塩から なる群から選ばれるものである、特許請求 の範囲第７項に記載の紙の乾燥強度向上用 として抄紙に用いる添加剤として有用な、 陽イオン性グラフトでん粉共重合体。 ９、でん粉、非イオン性ビニルモノマーおよび陽イオン
性モノマーよりなる共重合体で あつて （ａ）該でん粉は該共重合体中に約１０％ないし約９０
％の量で存在し該でん粉の少 くとも５％が陽イオン性でん粉であり、 （ｂ）該非イオン性ビニルモノマーは該共重合体中に約
９０％ないし約１０％の量で 存在し、 （ｃ）該カチオン性ビニルモノマーは該共重合体中に約
５ないし約８０％の量で存在 する 水溶性、陽イオン性グラフトでん粉共重合 体を含むことを特徴とする紙。 １０、前記共重合体を紙パルプ１トン当り約０．９Ｋｇ
ないし約１１．４Ｋｇ添加した特許請求の範囲第９項に
記載の紙。 １１、前記共重合体を紙パルプ１トン当り約０．９Ｋｇ
ないし約６．９Ｋｇ添加した特許請求の範囲第９項に記
載の紙。 １２、用いたでん粉の実質的に１００％が陽イオン性で
ある特許請求の範囲第９項に記載 の紙。 １３、前記共重合体がでん粉を約１０〜約７０％含む特
許請求の範囲第１２項に記載の紙。 １４、前記陽イオン性ビニルモノマーが、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートの塩化メ チル第四級塩、ジメチルアミノエチルメタ クリレートの硫酸ジメチル第四級塩、およ びメチルジアクリルアミンの塩化メチル第 四級塩からなる群から選ばれるものである 特許請求の範囲第９項に記載の紙。 １５、前記陽イオン性グラフトでん粉共重合体を本質的
に反応粗生成物の形体で紙パルプ に添加した特許請求の範囲第９項に記載の 紙。 １６、（ａ）陽イオン性でん粉約２５〜約５５％、（ｂ
）アクリルアミド約３５〜約７０％、 および （ｃ）陽イオン性ビニルモノマー約５〜約 １０％ からなる陽イオン性グラフトでん粉共重合 体を紙パルプ１トン当り約２〜約２５封度 含有する紙。 １７、前記陽イオン性ビニルモノマーが、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートの塩化メ チル第四級塩、ジメチルアミノエチルメタ クリレートの硫酸ジメチル第四級塩、メチ ルジアクリルアミンの塩化メチル第四級塩 からなる群から選ばれるものである特許請 求の範囲第１６項に記載の紙。 １８、共重合体がでん粉、非イオン性ビニルモノマーお
よび陽イオン性モノマーよりなる 共重合体であつて （ａ）該でん粉は共重合体中に約１０％ないし約９０％
の量で存在し該でん粉の少くと も５％が陽イオン性でん粉であり、 （ｂ）該非イオン性ビニルモノマーは該共重合体中に約
９０％ないし約１０％の量で 存在し、 （ｃ）該カチオン性ビニルモノマーは該共重合体中に約
５ないし約８０％の量で存在 する 該共重合体をウェットエンド添加剤として 加えることを特徴とする改良された乾燥時 引張り強さをもつ紙の製造方法。 １９、前記陽イオン性グラフトでん粉共重合体を本質的
に反応粗生成物の形で紙パルプに 添加することからなる特許請求の範囲第１８項に記載の
方法。 ２０、（ａ）陽イオン性でん粉約２５〜約５５％、（ｂ
）アクリルアミド約３５〜約７０％、 および （ｃ）陽イオン性ビニルモノマー約５〜約 １０％ からなる陽イオン性グラフトでん粉共重合 体を紙パルプ１トン当り約０．９Ｋｇないし１１．４Ｋ
ｇの割合でウェットエンド添加剤として添加することか
らなる乾燥時の引張り 強さが改良された紙の製造方法。 ２１、前記陽イオン性ビニルモノマーが、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートの塩化メ チル第四級塩、ジメチルアミノエチルメタ クリレートの硫酸ジメチル第四級塩、およ びメチルジアクリルアミンの塩化メチル第 四級塩からなる群から選ばれるものである 特許請求の範囲第２０項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US710191 | 1985-03-11 | ||
| US06/710,191 US4684708A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Cationic grafted starch copolymers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61211319A true JPS61211319A (ja) | 1986-09-19 |
Family
ID=24853000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61050727A Pending JPS61211319A (ja) | 1985-03-11 | 1986-03-10 | 陽イオン性グラフトでん粉共重合体 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4684708A (ja) |
| EP (1) | EP0194987A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61211319A (ja) |
| KR (1) | KR860007297A (ja) |
| AU (1) | AU5439786A (ja) |
| BR (1) | BR8601022A (ja) |
| CA (1) | CA1254315A (ja) |
| ES (1) | ES8800309A1 (ja) |
| FI (1) | FI860982A7 (ja) |
| NO (1) | NO860889L (ja) |
| NZ (1) | NZ215416A (ja) |
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