聚丙烯醯胺系內添紙力劑和造紙方法

2023-09-16 18:48:00

專利名稱：聚丙烯醯胺系內添紙力劑和造紙方法
技術領域：
本發明涉及聚丙烯醯胺系內添紙力劑和造紙方法，具體涉及紙質地良好、而且紙力增強效果及濾水性優異的聚丙烯醯胺系內添紙力劑和使用該聚丙烯醯胺系內添紙力劑的造紙方法。
背景技術：
為了達到伴隨著抄紙機聞速化的生廣性提聞或者紙質量提聞，製紙工藝中使用各種含聚丙烯醯胺系內添紙力劑的紙力增強劑。尤其是，為了提高紙質量和提高生產性，聚丙烯醯胺系內添紙力劑的改進正向前發展。
譬如，作為破裂係數、Z軸強度等紙力強度或者濾水度優異的紙力增強劑，有人提出了一種紙力增強劑，系高濃度、高分子量而低粘度的丙烯醯胺系聚合物水溶液，其作為顯示重均分子量、重量平均慣性半徑及平均交聯度的指標的重量平均慣性和重均分子量在特定範圍(譬如參照專利文獻I即日本特開平08-067715號公報)。還有人提出了一種紙力增強劑，追求具有支化結構的兩性丙烯醯胺系紙力增強劑的紙力增強性能的進一步提高和穩定化，具有特定分子量分布(譬如參照專利文獻2即特開2010-196192號公報)。然而，這些發明中，使用在沒有在紙漿漿料中添加作為紙力增強劑的固定促進劑的硫酸鋁或聚氯化鋁(PAC)等鋁化合物的抄紙系，或者使用在即便大量添加紙力增強劑而紙力增強效果卻不見提高的抄紙系時，不能做到不但紙質地良好而且紙力增強效果和濾水性提高效果令人十分滿意。

發明內容
本發明目的就在於提供一種紙質地良好且紙力增強效果和濾水性優異的聚丙烯醯胺系內添紙力劑和使用該內添紙力劑的造紙方法。發明人為了達到上述目的而進行了銳意研究，其結果，發現具有有特定構成要素的聚合物和特定物性的聚丙烯醯胺系內添紙力劑紙質地良好且紙力增強效果、濾水性和著留提高效果優異，進一步還發現在特定抄紙條件下使用該聚丙烯醯胺系內添紙力劑為佳。S卩，本發明目的實現如下〈1> 一種聚丙烯醯胺系內添紙力劑，含有兩性聚丙烯醯胺，其特徵在於，兩性聚丙烯醯胺以(a)(甲基)丙烯醯胺70 99. 8mol%,(b)陽離子性乙烯基單體O. I 15m0l%和(c)陰離子性乙烯基單體O. I 15mol%為聚合成分；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)為200萬 1000萬；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)與聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液的粘度⑶之比(A)/⑶為500以上；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液的拉絲性為5 60mm。根據上述〈1>的聚丙烯醯胺系內添紙力劑，其中，聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)為400萬 700萬，聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液的拉絲性為10 40mm。
〈3>根據上述〈1>或〈2>的聚丙烯醯胺系內添紙力劑，其中，相對於兩性聚丙烯醯胺的聚合成分IOOmol %，還將(d)作為鏈轉移劑的具有(甲基)烯丙基的單體O. 01 2. Omol %和(e)作為交聯劑的N取代(甲基)丙烯醯胺單體O. 01 2. Omol %作為聚合成分使用。 一種造紙方法，其中，把上述〈1> 〈3>中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑添加於紙漿漿料。 一種造紙方法，其中，把上述〈1> 〈3>中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑添加於紙漿漿料，以PH5. O 8. 5抄紙。〈6>—種造紙方法，其特徵在於，在紙漿漿料中不添加鋁化合物，而添加上述 〈3>中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑。〈7>—種造紙方法，其特徵在於，在紙漿漿料中添加鋁化合物，還相對紙漿固含量 添加O. 5 3. O固態質量％的上述〈1> 〈3>中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑。本發明能夠提供紙質地良好且紙力增強效果和濾水性優異的聚丙烯醯胺系內添紙力劑和使用該內添紙力劑的造紙方法。具體的實施方式可以推測出本發明內添紙力劑，正是由於含有具有特定單體結構的兩性聚丙烯醯胺，才具有紙力增強效果，靠內添紙力劑具有特定重均分子量、特定重均分子量/粘度、特定拉絲性這一微妙的平衡，不破壞紙質地、能夠獲得良好的紙力增強效果和濾水性。本發明聚丙烯醯胺系內添紙力劑所含有的兩性聚丙烯醯胺是聚丙烯醯胺系內添紙力劑的主要成分，在整個固含量所佔比例優選為90質量％以上；作為兩性聚丙烯醯胺優選反應已經結束之物。本發明聚丙烯醯胺系內添紙力劑所含有的兩性聚丙烯醯胺能夠按常規方法聚合而獲得，但是優選將單體分割而聚合、或將單體滴下而聚合，因為這樣容易獲得本發明所用兩性聚丙烯醯胺。本發明的(a)(甲基)丙烯醯胺指丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺，既可使用粉體也可使用水溶液。本發明的(b)陽離子性乙烯基單體可以舉出具有叔氨基或季銨鹽類的乙烯基單體。作為具有叔氨基的乙烯基單體，譬如可例舉出(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯和(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯等(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷酯類；二甲基氨基丙基(甲基)丙烯醯胺和二乙基氨基丙基(甲基)丙烯醯胺等二烷基氨基烷基(甲基)丙烯醯胺類；上述具有叔氨基的乙烯基單體的鹽酸鹽及硫酸鹽等無機酸鹽類；以及，上述具有叔氨基的乙烯基單體的甲酸鹽及醋酸鹽等有機酸鹽類。另外，作為上述具有季銨鹽類的乙烯基單體可舉出通過上述具有叔氨基的乙烯基單體與季銨化劑(4級化剤)反應而得到的乙烯基單體。作為上述季銨化劑可舉出氯代甲烷和溴代甲烷等齒代烷烴、氯化苄和溴化苄等齒代芳烷、二甲基硫酸和二乙基硫酸、表氯醇、3-氯-2-羥基丙基三甲基氯化銨以及縮水甘油基三烷基氯化銨等。這些具有叔氨基或具有季銨鹽類的乙烯基單體，既可單獨使用也可2種以上並用。
作為本發明的(C)陰離子性乙烯基單體，可以使用不飽和一元羧酸、不飽和二元羧酸、不飽和三元羧酸、不飽和四元羧酸、不飽和磺酸、不飽和膦酸和這些的鹽類等，可以單獨使用這些當中的一種或並用兩種以上。作為這些當中的不飽和一元羧酸及其鹽類可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、2_(甲基)丙烯醯胺-N-乙醇酸、N-丙烯醯基甘氨酸(N-Acryloylglycine)、3_丙烯醯胺丙酸(acrylamide propanic acid)、4_ 丙烯酸胺丁酸(acrylamide butanoic acid)、和這些的鈉、鉀鹽等鹼金屬類或胺鹽等。作為不飽和二元羧酸及其鹽類之例可以舉出馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸以及這些的鈉、鉀鹽等鹼金屬鹽類或斂鹽等。作為不飽和三元羧酸及其鹽類之例可以舉出丙烯三羧酸、3-丁烯-1，2，3-三羧酸、4-戊烯-1，2，4-三羧酸以及這些的鈉、鉀鹽等鹼金屬鹽類或斂鹽等。作為不飽和四元羧酸及其鹽類之例可以舉出I-戊烯-1，1，4，4-四羧酸、4-戊 烯-1，2，3，4-四羧酸及3-己烯-1，1，6，6-四羧酸以及這些的鈉、鉀鹽等鹼金屬鹽類或斂鹽
坐寸ο作為不飽和磺酸之例可舉出乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸以及這些的鈉、鉀鹽等鹼金屬鹽或斂鹽等。不飽和膦酸之例可舉出乙烯基膦酸、α -苯基乙烯基膦酸以及這些的鈉、鉀鹽等鹼金屬鹽類或斂鹽等。上述陰離子性乙烯基單體中，從紙力增強提高效果和経済性觀點，尤其優選不飽和一元羧酸、不飽和二元羧酸，具體為丙烯酸、2-丙烯醯胺-N-乙醇酸、衣康酸及其鹽類。從紙力增強效果出發，作為兩性聚丙烯醯胺的聚合成分，需要(a)(甲基)丙烯醯胺70 99. 8mol % > (b)陽離子性乙烯基單體O. I Ιδηιο 1^和(c)陰離子性乙烯基單體O. I 15mol% ;優選(a)(甲基)丙烯醯胺80 99. 8mol%> (b)陽離子性乙烯基單體O. I IOmol%和(c)陰離子性乙烯基單體O. I IOmol%。本發明中，優選並用鏈轉移劑，而且優選其相對上述單體(a) (C)的合計100mol%的使用量為O. 01 2. 0mol%。作為本發明的(d)鏈轉移劑可以舉出烷基硫醇(alkyl mercaptan)類、硫代乙醇酸或其酯類、異丙醇、烯丙醇、丙烯醯胺和(甲基)烯丙基橫酸等具有稀丙基的單體等。這其中優選(甲基)稀丙基橫酸和(甲基)稀丙基橫酸的納鹽、鉀鹽等鹼金屬鹽或斂鹽。本發明中，優選並用交聯劑，而且優選其相對上述單體(a) (C)的合計IOOmol %的使用量為O. 01 2. Omol %0作為交聯劑譬如可以舉出N取代(甲基)丙烯醯胺、二(甲基)丙烯酸酯類、雙(甲基)丙烯醯胺類、二乙烯基酯類等2 4官能性乙烯基單體這種多官能性單體等，這些既可單獨使用一種也可並用兩種以上。此外，還可以舉出水溶性氮雜環丙烯基(aziridinyl)化合物、水溶性多官能環氧化合物、娃類化合物等,這其中優選N取代(甲基)丙烯醯胺。這些既可單獨使用一種也可2種以上並用。作為上述N取代(甲基)丙烯醯胺，譬如可舉出N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺及N-叔辛基(甲基)丙烯醯胺等。作為上述二(甲基)丙烯酸酯類，譬如可舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯及甘油二(甲基)丙烯酸酯等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。作為上述雙(甲基)丙烯醯胺類，譬如可舉出N，N』亞甲基雙甲基丙烯醯胺、亞乙基雙(甲基)丙烯醯胺、六亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺、N，N』 -雙丙烯醯胺醋酸、N，N』 -雙丙烯醯胺醋酸甲酯、N，N』 -亞苄基雙丙烯醯胺及N，N』 -雙(丙烯醯胺亞甲基)脲等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。作為上述二乙烯基酯類，譬如可舉出己二酸二乙烯酯、癸二酸二乙烯酯、二烯丙基酞酸酯、二烯丙基馬來酸酯及二烯丙基琥珀酸酯等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。作為上述以外的雙官能性單體，譬如可舉出(甲基)丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯、二異丙烯基苯、N-輕甲基丙烯醯胺、二烯丙基二甲基斂(diallyl dimethyIammonium)鹽、二烯丙基胺、氯菌酸二烯丙酯(diallyl chlorendate)、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、娃類化合物等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。作為上述三官能性乙烯基單體，譬如可舉出1，3，5_三丙烯醯基六氫-1，3，5-三嗪(Triacrylformal)、三烯丙基異氰尿酸酯、N, N- 二烯丙基丙烯醯胺、N, N- 二烯丙基甲基丙烯醯胺、三烯丙基胺及偏苯三酸三烯丙酯(Triallyl Trimellitate)等,這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。 作為上述四官能性單體，譬如可舉出四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、四烯丙基苯均四酸酯、N, N, N』，N』 -四烯丙基-1，4- 二氨基丁烷、四烯丙基胺(鹽)及四烯丙基氧乙烷等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。作為上述水溶性氮丙啶基化合物，譬如可舉出四羥甲基甲烷-三-β -氮丙啶基丙酸酯、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯及4，4』 - 二(亞乙基亞胺羰基氨基)二苯基甲烷等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。作為上述水溶性多官能環氧化合物，譬如可舉出(聚)乙二醇二縮水甘油醚、(聚)丙二醇二縮水甘油醚、(聚)甘油二縮水甘油醚及(聚)甘油三縮水甘油醚等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。作為上述矽類化合物，譬如可舉出3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-(Meth)acryloxypropyltrimethoxysilane) >3-(甲基)丙烯醯氧基丙基二甲氧基娃燒、3_ (甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二氯矽烷、3_(甲基)丙烯醯氧基十八烷基三乙醯氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基-2，5-二甲基己基二乙醯氧基甲基矽烷、乙烯基二甲基乙醯氧基矽烷等，這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。本發明中，除了上述(a) (e)之外還可以添加其它單體，相對上述單體(a) (c)的合計IOOmol1^,使用IOmol%以下,優選511101%以下,更優選不使用。除了上述(a) (e)之外，譬如可以舉出非離子性乙烯基單體。作為非離子性乙烯基單體，譬如可舉出(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、苯乙烯、苯乙烯衍生物、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和甲基乙烯基醚等。這些既可以單獨使用一種也可以並用二種以上。本發明所使用的聚合引發劑，沒有特別限定，可使用公知的。譬如可例舉出過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨等過硫酸鹽；過氧化氫、過氧化苯甲醯、叔丁基過氧化氫、二叔丁基過氧化物等過氧化物；溴酸鈉、溴酸鉀等溴酸鹽；過硼酸鈉、過硼酸鉀、過硼酸銨等過硼酸鹽；過碳酸鈉、過碳酸鉀、過碳酸銨等過碳酸鹽；過磷酸鈉、過磷酸鉀、過磷酸銨等過磷酸鹽。此時，既可單獨使用也可與還原劑組合作為氧化還原體系聚合引發劑使用。作為還原劑可舉出亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽或N，N，N』，N』 -四甲基乙二胺等有機胺、2，2』-偶氮二-2-脒基丙烷鹽酸鹽等偶氮化合物、醛糖等還原糖等。另外還可以使用偶氮二異丁臆、2, 2，-偶氮二 -2-脈基丙燒鹽酸鹽、2, 2，-偶氮二 -2,4- 二甲基戍臆、4,4』-偶氮二-4-氰基戊酸及其鹽等偶氮化合物。這些還原劑也可以並用2種以上。作為兩性聚丙烯醯胺的製造方法，沒有特別限制，可以採用以往公知的各種方法。譬如，在氮氣等惰性氣體環境下，往具有攪拌機和溫度計的反應容器裡投入上述單體和溶劑即水(根據需要也可以並用有機溶劑)，還可根據需要投入鏈轉移劑，進一步，還可以根據需要通過硫酸、鹽酸等酸或者氫氧化鈉、氫氧化鉀、斂等鹼這些PH調整劑來調製PH。其後加入聚合引發劑，在反應溫度20 90°C下使反應I 5小時，就能夠得到目的物兩性聚丙烯醯胺。另外，還可以根據需要，一邊往反應容器裡滴下單體、水、鏈轉移劑、PH調整劑、聚合引發劑的一部分或全部一邊聚合。兩性聚丙烯醯胺通常是以水溶液狀態供給的。關於濃度沒有特別限 制，但從運輸成本、處理方式角度來考慮,優選10 40質量％。聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)為200萬 1000萬，優選400萬 700萬。重量平分子量(A)小於200萬時不能充分得到紙力增強效果，而若大於1000萬則
容易引起凝結，質地變差。本發明聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量測定是利用在GPC連接多角度光散射檢測器的GPC-MALS法來進行的，測定條件如下。GPC 主體安捷倫科技公司(Agilent Technologies)制 LCllOO 系列分離柱昭和電工株式會社制SHODEX SB806MHQ淋洗液含N/10硝酸鈉的N/15磷酸緩衝液(PH3)流速1.Oml/ 分檢測器I :美國懷雅特技術公司製造多角度光散射檢測器DAWN檢測器2 :昭和電工株式會社制示差折射率檢測器RI-101由於重均分子量/粘度之比容易達500以上，所以在聚丙烯醯胺系內添紙力劑的固含量濃度稀釋或濃縮至20. O質量％之際25°C下B型粘度優選3000 IOOOOmPa · S。重均分子量/粘度之比必須500以上，優選500以上1500以下。不足500時得不到充分的紙力增強效果。在此，粘度是稀釋或濃縮到聚丙烯醯胺系內添紙力劑固含量濃度為20. O質量％、用硫酸或氫氧化鈉將該20. O質量％的聚丙烯醯胺系內添紙力劑的PH調整到3. O時的25°C下的B型粘度。B型粘度計的轉子使用No. 4轉子，是相應於粘度將轉子轉速從12到60rpm適當調整而進行測定的。單位為mPa · S。聚丙烯醯胺系內添紙力劑的拉絲性為5 60mm,優選10 40mm。拉絲性不足5mm時得不到充分的紙力增強效果，而若超過60_則出現過凝結，質地變差。本發明的聚丙烯醯胺系內添紙力劑的拉絲性是這樣測定的值使用有限公司佐川製作所的萬能試驗機，往內口徑4cm的玻璃制IOOml容器投入IOOg聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液，保溫於25°C，使用在長140mm直徑2mm的棒的前端帶有直徑IOmm的球的不鏽鋼製棒，把有球處從液面插入到聚丙烯醯胺系內添紙力劑20%水溶液中20mm，於是用萬能試驗機以Imm/秒之速度將不鏽鋼棒上提，此時測定從液面伸出的線的長度。本發明聚丙烯醯胺系內添紙力劑的使用方法是將聚丙烯醯胺系內添紙力劑添加到紙漿漿料的方法(以下有時簡稱做「內添」)。
紙漿漿料是用水把紙漿稀釋成漿料狀之物。作為紙漿可以使用牛皮紙漿和亞硫酸鹽紙漿等漂白或未漂白化學紙漿，磨木漿、機械紙漿、預熱機械漿等漂白或未漂白高著留率紙眾，舊報紙、舊雜誌、舊瓦楞紙和脫墨舊紙等舊紙紙漿的任意一種。本發明聚丙烯醯胺系內添紙力劑可以添加到紙漿漿料來使用，相對紙漿乾燥質量，通常添加O. 01 5. O固含量質量％，優選O. 05 3. O固含量質量％，更優選O. 5 3. O固含量質量％。添加硫酸招或聚氯化招(PAC)等招化合物時,優選添加O. 5 3. O固含量質量％。另外，作為把聚丙烯醯胺系內添紙力劑往紙漿漿料添加的方法，譬如可以舉出完全不用鋁化合物而添加聚丙烯醯胺系內添紙力劑的方法、添加鋁化合物後再添加聚丙烯醯胺系內添紙力劑的方法、添加聚丙烯醯胺系內添紙力劑後再添加鋁化合物的方法、同時添加鋁化合物和聚丙烯醯胺系內添紙力劑的方法等，用哪一種方法都行。根據本發明，在造紙時，也可以採用使用硫酸鋁的酸性系紙漿漿料、或者根本不使用或少量使用硫酸鋁的中性系紙漿漿料。另外，還可以在紙漿漿料中添加酸性松香系上膠齊 、中性松香系上膠劑、烷基烯酮二聚物系上膠劑、烯烴基或烷基琥珀酸酐系上膠劑等。作為這些上膠劑的添加方法，譬如可以舉出往紙漿漿料添加了上膠劑後再添加聚丙烯醯胺 系內添紙力劑的方法、添加了聚丙烯醯胺系內添紙力劑後再添加上膠劑的方法、將聚丙烯醯胺系內添紙力劑稀釋預先混合於上膠劑後再添加的方法等。另外還可以適當地讓紙漿漿料含有上膠固定劑、本發明以外的內添紙力劑、消泡劑、粘土、高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦等充填劑、PH調整劑、染料、螢光增白劑等。另外，製造出的紙通常克重為10 400g/m2左右。本發明中，最好不添加硫酸鋁或聚氯化鋁(PAC)等鋁化合物，而當使用鋁化合物時，聚丙烯醯胺系內添紙力劑最好添加O. 5 3. O固含量質量％。另外，根據需要，也可以在上述原料紙漿構成的紙漿漿料裡使用填料、染料、本發明以外的內添紙力劑、溼潤紙力增強劑和著留提高劑等、上述上膠劑以外的添加劑。另外，還可以根據需要用上膠劑噴塗器、水平棍式塗布機(gate roll coater)、比爾刮刀塗布機(Bill blade coater)、壓光機(calendar)等塗布澱粉、聚乙烯醇、丙烯醯胺系聚合物等表面紙力增強劑、表面上膠劑、染料、塗料、防滑劑等。如上述添加本發明聚丙烯醯胺系內添紙力劑於紙漿漿料，根據需要添加了其它添加劑等後，從紙力增強效果角度考慮，紙漿漿料的抄紙PH優選為5. O 8. 5，更優選為6. 5 8. 5。另外，本發明中，抄紙PH是指在抄紙機脫水前的紙漿漿料的PH，而在抄紙機脫水前的紙漿漿料PH，就一般實際機器而言，相當於入口的PH。作為使用本發明聚丙烯醯胺系內添紙力劑製造出的紙，譬如可以舉出如PPC用紙 感光紙原紙 感熱紙原紙那種信息用紙；美術紙；拋光塗料紙、高級塗料紙等塗料原紙；如手紙、手巾紙、餐巾原紙那種衛生用紙；如果樹袋原紙、洗滌標籤原紙、裝飾板原紙·壁紙原紙、印畫紙用紙、層疊板原紙、食品容器原紙那種加工原紙；重兜用雙層牛皮紙·單面牛皮紙等包裝用紙、電絕緣紙、襯裡、中芯、紙管原紙、石膏板原紙、報紙用紙、紙器用板紙等。無論是什麼抄紙工藝，都能給抄制的紙帶來有用的紙力增強效果。其中，尤其優選使用於需要紙力的紙或限制使用硫酸鋁的紙。另外，本發明所說紙還含板紙。
實施例
以下根據實施例和比較例進一步詳細說明本發明。但是，本發明並非受以下實施例所限制，只要不超過其構思即可。在後面，除非有特別記述，％都是指質量％。實施例I往帶有攪拌機、溫度計、回流冷凝管和氮氣導入管的I升四口燒瓶中投入水547.80g、作為單體類(I)的50%丙烯醯胺水溶液201. 70g、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯12. 26g、衣康酸5. 07g、N, N-二甲基丙烯醯胺I. 16g、甲基烯丙基磺酸鈉1.97g，用30%硫酸水溶液12. 02g調整到PH3. O。接著在氮氣環境下升溫到60°C，作為聚合引發劑加入過硫酸斂水溶液O. 24g，使開始聚合，讓反應溫度升溫到90°C。其後，加入由水49. 20g,30%硫酸水溶液8. 60g、50%丙烯醯胺水溶液136. 68g、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯8. 17g、衣康酸1.69g、N, N-二甲基丙烯醯胺O. 77g、甲基烯丙基磺酸鈉0.90g構成的單體類(2)，再加入過硫酸斂O. 48g，在25°C下的估計粘度達3000mPa · s之時刻，投入水49. 45g，得到固含量20. 2%的聚丙烯醯胺系內添紙力劑。將所得聚丙烯醯胺系內添紙力劑調整到固含量20.0%、PH3.0，測定拉絲性、粘度(25°C)、重均分子量。測定結果和由該測定結果算出的重 均分子量和粘度之比如表2所示。聚丙烯醯胺系內添紙力劑的拉絲性使用有限公司佐川製作所的萬能試驗機測定。往內口徑4cm的玻璃制IOOml容器投入IOOg聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液，保溫於25°C。其後，使用在長140mm直徑2mm的棒的前端帶有直徑IOmm的球的不鏽鋼製棒,把有球處從液面插入到聚丙烯醯胺系內添紙力劑20%水溶液中20mm，於是用萬能試驗機以Imm/秒之速度將不鏽鋼棒上提。此時，將從液面伸出的線的長度記作拉絲性之值。聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量測定是利用在GPC連接多角度光散射檢測器的GPC-MALS法來進行的，測定條件如下。GPC 主體安捷倫科技公司(Agilent Technologies)制 LCllOO 系列分離柱昭和電工株式會社制SHODEX SB806MHQ淋洗液含N/10硝酸鈉的N/15磷酸緩衝液(PH3)流速1.Oml/ 分檢測器I :美國懷雅特技術公司製造多角度光散射檢測器DAWN檢測器2 :昭和電工株式會社制示差折射率檢測器RI-101實施例2 9、比較例I 7除了如表I所示改變了單體類(I)、單體類(2)的組成，和如表2所示改變了聚丙烯醯胺系內添紙力劑的粘度而外，和實施例I 一樣進行，得到了聚丙烯醯胺系內添紙力劑。同實施例I 一樣將所得聚丙烯醯胺系內添紙力劑調整為固含量20. 0%, PH3. 0，對拉絲性、粘度(25°C )、重均分子量進行了測定，其測定結果和從測定結果算出的重均分子量與粘度之比如表2所示。表I
聚丙烯醯胺系單體(a) 單體(b) 單體(c) 單體(d) 單體(e)
內添紙力劑(摩爾％) (摩爾％) (摩爾％) (摩爾％) (摩爾％)
權利要求
1.一種聚丙烯醯胺系內添紙力劑，含有兩性聚丙烯醯胺，其特徵在於，兩性聚丙烯醯胺以(a)(甲基)丙烯醯胺70 99. 8mol % > (b)陽離子性乙烯基單體O. I Ιδηιο 1^和(c)陰離子性乙烯基單體O. I 15mol%為聚合成分；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)為200萬 1000萬；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)與聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液的粘度⑶之比(A)/⑶為500以上；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液的拉絲性為5 60mm。
2.根據權利要求I所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑，其特徵在於，聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)為400萬 700萬，聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20%水溶液的拉絲性為10 40mmη
3.根據權利要求I或2所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑，其特徵在於，相對於兩性聚丙烯醯胺的聚合成分IOOmol %，還將(d)作為鏈轉移劑的具有(甲基)烯丙基的單體O. 01 2.Omol %和(e)作為交聯劑的N取代(甲基)丙烯醯胺單體O. 01 2. Omol %作為聚合成分使用。
4.一種造紙方法，其特徵在於，把權利要求I 3中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑添加於紙漿漿料。
5.一種造紙方法，其特徵在於，把權利要求I 3中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑添加於紙漿漿料，以PH5. O 8. 5抄紙。
6.一種造紙方法，其特徵在於，在紙漿漿料中不添加鋁化合物，而添加權利要求I 3中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑。
7.—種造紙方法，其特徵在於，在紙漿漿料中添加鋁化合物，還相對紙漿固含量添加O.5 3. O固態質量％的權利要求I 3中任一項所述的聚丙烯醯胺系內添紙力劑。
全文摘要
一種聚丙烯醯胺系內添紙力劑，含有兩性聚丙烯醯胺，其特徵在於，兩性聚丙烯醯胺以(a)(甲基)丙烯醯胺70～99.8mol％、(b)陽離子性乙烯基單體0.1～15mol％和(c)陰離子性乙烯基單體0.1～15mol％為聚合成分；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)為200萬～1000萬；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的重均分子量(A)與聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20％水溶液的粘度(B)之比(A)/(B)為500以上；聚丙烯醯胺系內添紙力劑的20％水溶液的拉絲性為5～60mm。本發明能夠提供紙質地良好且紙力增強效果和濾水性優異的聚丙烯醯胺系內添紙力劑和使用該內添紙力劑的造紙方法。
文檔編號D21H17/37GK102808353SQ201110244820
公開日2012年12月5日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年5月31日
發明者茨木英夫, 西隆之, 佐藤健 申請人:星光Pmc株式會社