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造紙用添加劑和使用該添加劑得到的紙的制作方法_2

文檔序號(hào):9703921閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
性淀粉(A)變得難于取出、向聚合物(B)添加改性淀粉(A)變得困難等處理方 面的不利情況。
[0025] 聚合物(B)為從非離子型丙烯酰胺類聚合物、陰離子型丙烯酰胺類聚合物、陽(yáng)離 子型丙烯酰胺類聚合物和兩性丙烯酰胺類聚合物中選出的至少1種。
[0026] 聚合物⑶以丙烯酰胺類(bl)(以下稱為成分(bl))為必需成分,根據(jù)聚合物(B) 的種類(所述離子型等),可適宜選擇由陰離子型乙烯基單體(b2)(以下稱為成分(b2))、 陽(yáng)離子型乙烯基單體(b3)(以下稱為成分(b3))組成的單體混合物使用。
[0027] 作為成分(bl),可列舉丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等,上述物質(zhì)可單獨(dú)使用或2種以 上組合使用。
[0028] 作為成分(b2),可列舉(甲基)丙烯酸、丁烯酸等一元羧酸;馬來(lái)酸、富馬酸、衣康 酸、粘康酸、檸康酸等二元羧酸;乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸等有機(jī)磺酸;或者,所述各種有機(jī) 酸的鈉鹽、鉀鹽等。從聚合性的方面出發(fā),上述物質(zhì)中,優(yōu)選為丙烯酸、衣康酸。上述物質(zhì)可 單獨(dú)使用或2種以上組合使用。
[0029] 此外,作為成分(b3),只要是具有至少1個(gè)陽(yáng)離子型官能團(tuán)(氨基和季銨基團(tuán)等) 同時(shí)具有自由基聚合性的物質(zhì),沒(méi)有特別限制,可使用各種公知的物質(zhì)??闪信e例如,(甲 基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯、N,N-二甲基氨基丙基 (甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等含有叔氨基的乙烯基單體或 它們的鹽;以及所述含有叔氨基的乙烯基單體和季銨化試劑反應(yīng)制成的乙烯基單體的季銨 鹽等。此外,作為該乙烯基單體鹽,可為鹽酸鹽、硫酸鹽等無(wú)機(jī)酸鹽,也可為醋酸鹽等有機(jī)酸 鹽。此外,作為使得反應(yīng)進(jìn)行的季銨化試劑,可列舉氯甲烷、芐基氯、硫酸二甲酯、環(huán)氧氯丙 烷等。從聚合性的方面出發(fā),這些物質(zhì)中,優(yōu)選為(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯。上 述物質(zhì)可單獨(dú)使用或2種以上組合使用。
[0030] 作為聚合物(B)構(gòu)成單體的成分(bl)、(b2)和(b3)的比例,沒(méi)有特別限制,所有 單體成分中,從確保充分的紙力增強(qiáng)效果的觀點(diǎn)出發(fā),(bl)成分通常為50~100重量%, 優(yōu)選為65~98重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為70~95重量%。此外,(b2)成分通常為0~50重 量%,優(yōu)選為〇. 5~40重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為1~20重量% ;從對(duì)紙漿的保留性的觀點(diǎn)出 發(fā),(b3)成分通常為0~50重量%,優(yōu)選為1~35重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為3~25重量%。
[0031] 所述單體混合物中,在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),也可配合除成分(bl)~ (b3)之外的乙烯基單體(b4)(以下稱為成分(b4))。
[0032] 作為成分(b4)的具體例子,沒(méi)有特別限制,可列舉(甲基)丙烯酸烯丙酯、N-烯 丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烯丙基(甲基)丙烯酰胺等具有烯丙基的交聯(lián)性乙烯基單 體;二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單(甲基)丙 烯酸酯等聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯;聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯(步卩7° 口匕° U > 夕y 3( y夕)7夕y U-卜);甲氧基聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯;聚三亞甲 基二醇單(甲基)丙烯酸酯(示y卜y ^于u y 3 -少 聚四亞甲基二醇單(甲基)丙稀酸酯(示y亍卜歹y于u y r/ -;i/? y ( y夕)7夕 y u-卜)、聚乙二醇丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等具有聚亞烷基二醇基的交聯(lián)性乙烯基 單體;N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸及其鹽等具有N-取代酰胺基的交聯(lián)性乙烯基單體等。
[0033] 進(jìn)一步,成分(b4)中,可列舉羥甲基丙烯酰胺;亞甲基二(甲基)丙烯酰胺、亞乙 基二(甲基)丙烯酰胺等二(甲基)丙烯酰胺類;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇 二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯類;己二酸二乙 烯酯、癸二酸二乙烯酯等二乙烯酯類;環(huán)氧丙烯酸酯類;聚氨酯丙烯酸酯類;二乙烯基苯、 1,3, 5-三丙烯?;鶜?1,3, 5-三嗪、三烯丙基異氰脲酸酯、偏苯三酸三烯丙酯、三烯丙基 胺、季戊四醇四丙稀酸酯、均苯四酸四稀丙酯(亍卜7 7 y 匕° 口 y y 7-卜)等分子內(nèi)具 有多個(gè)自由基聚合性官能基的乙烯基單體;甲代烯丙基磺酸鈉、甲代烯丙基磺酸鉀和甲代 烯丙基磺酸銨等甲代烯丙基磺酸鹽;苯乙烯、Ct -甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基 單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁 酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類;乙酸 乙烯酯、丙酸乙烯酯等羧酸乙烯酯類;異丙苯;α -甲基苯乙烯二聚體;2, 4-二苯基-4-甲 基-1-戊烯等。上述物質(zhì)可單獨(dú)使用,也可2種以上組合使用。從聚合性的方面出發(fā),優(yōu)選 具有N-取代酰胺基的交聯(lián)性乙烯基單體和/或甲代烯丙基磺酸鹽,進(jìn)一步優(yōu)選為N,N-二 甲基丙烯酰胺和/或甲代烯丙基磺酸鈉。
[0034] 作為成分(b4)的構(gòu)成比例,沒(méi)有特別限制,從控制得到的成分⑶的重均分子量 等物理性質(zhì)的觀點(diǎn)出發(fā),通常為0.01~20重量%,優(yōu)選為0. 1~10重量%。此外,使用成 分(b4)時(shí),以成分(bl)~(b4)總計(jì)為100重量%來(lái)適當(dāng)調(diào)整各單體成分的使用量。
[0035] 此外,作為其他單體,也可使用2-巰基乙醇、正十二烷基硫醇等硫醇類。
[0036] 聚合物(B)可通過(guò)目前公知的單體滴加聚合法、單體溶液一并加入的同時(shí)聚合 法、或者將上述方法組合使用的聚合方法進(jìn)行合成。此外,作為單體混合液中使用的溶劑, 只要是使各組成成分溶解或分散、對(duì)聚合反應(yīng)沒(méi)有不利的影響,就沒(méi)有特別限制,通常,優(yōu) 選使用水。
[0037] 由上述方法得到的聚合物(B)的重均分子量?jī)?yōu)選為100, 000~10, 000, 000,進(jìn)一 步優(yōu)選為500, 000~7, 000, 000,特別優(yōu)選為1,000, 000~5, 000, 000。此外,作為聚合物 (B)的形態(tài),優(yōu)選為水溶液。該分子量不到100, 000的情況下,很難獲得充分的紙力增強(qiáng)效 果;此外,超過(guò)10, 〇〇〇, 〇〇〇的情況下,有產(chǎn)生凝膠使生產(chǎn)變困難的傾向。
[0038] 此外,作為聚合物(B)的粘度,從處理的觀點(diǎn)出發(fā),在濃度20重量%的水溶液(溫 度60°C )中,所述粘度通常為10~100, OOOmPa ·s左右,優(yōu)選為50~40, OOOmPa,s。該粘度 不到IOmPa ·s的情況下,反應(yīng)產(chǎn)物(C)的紙力增強(qiáng)效果容易降低;此外,超過(guò)100, OOOmPa ·s 的情況下,反應(yīng)產(chǎn)物(C)容易出現(xiàn)難以取出等處理方面的不利情況。
[0039] 本發(fā)明的造紙用添加劑中含有的反應(yīng)產(chǎn)物(C)通過(guò)改性淀粉(A)的分散液和聚合 物(B)在過(guò)氧化物存在的條件下反應(yīng)得到。
[0040] 反應(yīng)產(chǎn)物(C)的制造中,改性淀粉㈧和聚合物⑶的使用比例(AV⑶優(yōu)選為 5/95~80/20,進(jìn)一步優(yōu)選為5/95~50/50。該比例小于5/95時(shí),由于聚合物(B)增加,容 易在成本方面出現(xiàn)問(wèn)題。另一方面,超過(guò)80/20時(shí),由于聚合物(B)減少,存在紙力增強(qiáng)效 果低的傾向。
[0041] 制造所述反應(yīng)產(chǎn)物(C)時(shí),優(yōu)選向改性淀粉(A)和聚合物(B)的混合液中加入過(guò) 氧化物,在50~95°C的溫度下聚合15分鐘~5小時(shí)左右。作為過(guò)氧化物的具體例子,可列 舉過(guò)硫酸鹽(過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉等)、過(guò)氧化氫等,其中,從價(jià)格和容易獲得的 觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀。此外,雖然可任意使用,但有機(jī)過(guò)氧化物容易產(chǎn) 生自由基,從促進(jìn)奪氫作用的觀點(diǎn)出發(fā),也可組合使用還原劑。作為還原劑,可列舉亞硫酸 鈉等亞硫酸鹽、亞硫酸氫鈉等亞硫酸氫鹽、三乙醇胺和硫酸亞銅等。此外,上述制造中,雖然 對(duì)于反應(yīng)的細(xì)節(jié)有不明確的方面,但可推測(cè)進(jìn)行奪氫反應(yīng),改性淀粉(A)和聚合物(B)相互 之間發(fā)生接枝化后的產(chǎn)物。
[0042] 對(duì)于由此得到的含有反應(yīng)產(chǎn)物(C)的本發(fā)明的造紙用添加劑,對(duì)其濃度沒(méi)有特別 限制,通常為10~30重量%,優(yōu)選為15~25重量%。濃度低于10重量%的情況下,運(yùn)輸 成本高,不優(yōu)選;濃度超過(guò)30重量%的情況下,聚合反應(yīng)時(shí)濃度增高,使反應(yīng)困難。從處理 的觀點(diǎn)出發(fā),濃度20重量%的水溶液(溫度25°C )的粘度通常為100~20, OOOmPa · s左 右,優(yōu)選為 200 ~15, OOOmPa · s。
[0043] 本發(fā)明的造紙用添加劑中,只要不脫離本發(fā)明的
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