JP4817109B2 - 紙の製造方法 - Google Patents
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Description
JIS P 8121に準拠して前記の方法により測定した。測定に使用した紙料はL−UKPで、400mlまで叩解したものを用いた。
JIS P 8131に準拠して測定し、比破裂強度(kPa・m2/g)で示した。
以下の測定条件にて測定した。
GPC本体:東ソー(株)製
カラム:東ソー(株)製ガードカラムPWXL1本およびGMPWXL2本(温度40℃)
溶離液:0.5mol/l酢酸緩衝液(0.5mol/l酢酸(和光純薬工業(株)製)+0.5mol/l酢酸ナトリウム(キシダ化学(株)製)水溶液、pH約4.2)
流速:0.8ml/分
検出器:東ソー(株)製濃度検出器(RI−8010)および光散乱検出器(LS−8000)(室温)LALLS法
ビスコテック社製TDA MODEL301(濃度検出器および90°光散乱検出器および粘度検出器(温度40℃))RALLS法
(a)AA:アクリル酸 IA:イタコン酸
(b)DM:ジメチルアミノエチルメタクリレート DMAEA−BQ:ジメチルアミノエチルアクリレートのベンジルクロライド4級化物 DML:DMのベンジルクロライド4級化物 Mn:マンニッヒ変性物 Hf:ホフマン変性物
(c)DMAA:ジメチルアクリルアミド
(d)SMAS:メタアリルスルホン酸ナトリウム
(e)AM:アクリルアミド
(f)MBAA:メチレンビスアクリルアミド AN:アクリロニトリル
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管および2つの滴下ロートを備えた反応装置に、イオン交換水338部を入れ、窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、90℃まで加熱した。一方の滴下ロートにアクリルアミド166部、62.5%硫酸10部、80%アクリル酸水溶液10.9部、メタアリルスルホン酸ナトリウム2.1部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト20.6部、ジメチルアクリルアミド2.6部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水179部を仕込み、硫酸によりpHを3に調整した。また、他方の滴下ロートに過硫酸アンモニウム0.3部とイオン交換水180部を入れた。次に、両方の滴下ロートより系内にモノマーおよび触媒を約3時間かけて滴下した。滴下終了後過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を入れ1時間保温し、イオン交換水80部を投入し、固形分20.1%、粘度(25℃)が8,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、イオン交換水338部を入れ、窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、90℃まで加熱した。一方の滴下ロートにアクリルアミド168部、62.5%硫酸10部、イタコン酸7.7部、メタアリルスルホン酸ナトリウム1.4部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト20部、ジメチルアクリルアミド2.6部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水179部を仕込み、硫酸によりpHを3に調整した。また、他方の滴下ロートに過硫酸アンモニウム0.3部とイオン交換水180部を入れた。次に、両方の滴下ロートより系内にモノマーおよび触媒を約3時間かけて滴下した。滴下終了後過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を入れ1時間保温し、イオン交換水80部を投入し、固形分20.3%、粘度(25℃)が8,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド155部、60%ジメチルアミノエチルメタクリレートの4級化物水溶液56.5部、イタコン酸7.2部、メタアリルスルホン酸ナトリウム1.5部、ジメチルアクリルアミド2.4部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水666部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.3部とイオン交換水10部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水80部を投入し、固形分20.1%、粘度(25℃)が8,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド84.3部、62.5%硫酸5部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト10.2部、イタコン酸3.9部、メタアリルスルホン酸ナトリウム0.3部、ジメチルアクリルアミド1.3部およびイオン交換水541部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.14部とイオン交換水20部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.2部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水320部を投入し、固形分10.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、イオン交換水167部を入れ、窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、90℃まで加熱した。一方の滴下ロートにアクリルアミド85.4部、62.5%硫酸5.1部、イタコン酸3.9部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト10.2部およびイオン交換水300部を仕込み、硫酸によりpHを3に調整した。また、他方の滴下ロートに過硫酸アンモニウム0.14部とイオン交換水180部を入れた。次に、両方の滴下ロートより系内にモノマーおよび触媒を約3時間かけて滴下した。滴下終了後過硫酸アンモニウム0.2部とイオン交換水10部を入れ1時間保温し、イオン交換水320部を投入し、固形分10.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド148.1部、75%ジメチルアミノエチルアクリレ−トの4級化物水溶液58.9部、80%アクリル酸水溶液6.3部、メタアリルスルホン酸ナトリウム1.5部、ジメチルアクリルアミド1.2部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水670部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.28部とイオン交換水20部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水48部を投入し、固形分20.2%、粘度(25℃)が8,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド146.8部、60%ジメチルアミノエチルメタクリレ−トの4級化物水溶液76.6部、80%アクリル酸水溶液6.3部、メタアリルスルホン酸ナトリウム1.1部、ジメチルアクリルアミド1.2部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水660部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。過硫酸アンモニウム0.28部とイオン交換水20部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水380部を投入し、固形分15.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド82.6部、62.5%硫酸7部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト14.1部、イタコン酸2.5部、メタアリルスルホン酸ナトリウム0.2部、ジメチルアクリルアミド0.6部、メチレンビスアクリルアミド0.02部及びイオン交換水540部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.14部とイオン交換水20部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.2部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水330部を投入し、固形分10.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド41.3部、62.5%硫酸3.5部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト7部、イタコン酸1.3部、メタアリルスルホン酸ナトリウム0.05部、ジメチルアクリルアミド0.3部、メチレンビスアクリルアミド0.01部およびイオン交換水430部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.07部とイオン交換水10部および亜硫酸水素ナトリウム0.03部とイオン交換水10部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.1部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水490部を投入し、固形分5.2%、粘度(25℃)が15,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド33.1部、62.5%硫酸2.8部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト5.6部、イタコン酸1.0部、メタアリルスルホン酸ナトリウム0.01部、ジメチルアクリルアミド0.3部、メチレンビスアクリルアミド0.01部およびイオン交換水340部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.06部とイオン交換水10部および亜硫酸水素ナトリウム0.02部とイオン交換水10部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.08部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水910部を投入し、固形分3.2%、粘度(25℃)が15,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド150.5部、62.5%硫酸14.1部、ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト28.4部、80%アクリル酸水溶液23.2部、メタアリルスルホン酸ナトリウム1.2部、ジメチルアクリルアミド1.3部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水760部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.28部とイオン交換水20部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水350部を投入し、固形分15.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド135.1部、60%ジメチルアミノエチルメタクリレ−トの4級化物水溶液76.5部、80%アクリル酸水溶液20.8部、メタアリルスルホン酸ナトリウム1.1部、ジメチルアクリルアミド1.2部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水745部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.28部とイオン交換水20部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水290部を投入し、固形分15.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド140.1部、60%ジメチルアミノエチルメタクリレ−トの4級化物水溶液76.6部、80%アクリル酸水溶液14.6部、メタアリルスルホン酸ナトリウム1.1部、ジメチルアクリルアミド1.2部、メチレンビスアクリルアミド0.04部およびイオン交換水745部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を55℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.28部とイオン交換水20部を投入した。90℃まで昇温した後30分保温し、過硫酸アンモニウム0.4部とイオン交換水10部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水290部を投入し、固形分15.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド124部、80%アクリル酸水溶液22部、アクリロニトリル26部及びイオン交換水650部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を40℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.23部とイオン交換水10部および亜硫酸水素ナトリウム0.09部とイオン交換水10部を投入した。90℃まで昇温した後、2時間保温した。重合終了後、イオン交換水270部を投入し、固形分15.2%、粘度(25℃)が5,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド73部、80%アクリル酸水溶液10部及びイオン交換水440部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を40℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.1部とイオン交換水10部および亜硫酸水素ナトリウム0.1部とイオン交換水10部を投入した。90℃まで昇温した後、1時間保温した。イオン交換水360部を投入後40℃まで冷却し、48%水酸化ナトリウム0.4部、50%ジメチルアミン49部、37%ホルマリン37部を投入して1時間保温した。重合終了後、イオン交換水180部を投入し、固形分10.2%、粘度(25℃)が10,000mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例1と同様の反応装置に、アクリルアミド71.7部及びイオン交換水393部を仕込み、窒素ガスを通じて反応系の酸素を除去した。系内を40℃にし攪拌下に重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.15部とイオン交換水10部および亜硫酸水素ナトリウム0.15部とイオン交換水10部を投入した。90℃まで昇温した後、1時間保温した。20℃まで冷却後、12%次亜塩素酸ナトリウム251.7部と48%水酸化ナトリウム33.8部を投入し、30分保温した。重合終了後、イオン交換水395部を投入し、pH4.0、有効成分5.0%、粘度(25℃)が20mPa・sの共重合体水溶液を得た。各製造例で用いたモノマー成分と比率を表1に、また得られた共重合体水溶液の性状値を表2に示す。
製造例16の不揮発物は有効成分を示し、重量平均分子量は変性前のポリマーの測定値。
なお、製14+製15は製造例14と製造例15の混合物を示す。混合比は製造例14/製造例15=2/1(重量比)。
段ボ−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−ド・フリ−ネス(C.S.F)350mlに調整した紙料に硫酸バンドを1.0%添加してpH6.5とした。当該紙料スラリーを抄紙するにおいて、紙料濃度3.0%として製造例1で得られた重合体水溶液を紙力増強剤として対紙料固形量0.35%添加し、その後、紙料濃度1.5%として製造例7で得られた重合体水溶液を紙力増強剤として対紙料0.15%添加し、タッピ・シートマシンにて脱水し、5kg/cm2
で2分間プレスして、坪量150g/m2 となるよう抄紙した。次いで回転型乾燥機で105℃において4分間乾燥し、23℃、50%R.H.の条件下に24時間調湿したのち、比破裂強度を測定した。
使用紙力増強剤、紙力増強剤添加時の紙料濃度を表3のように変更した他は、実施例1と同様にして比破裂強度を測定した。結果を表3に示す。
L−UKP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−ド・フリ−ネス(C.S.F)450mlに調整した紙料に硫酸バンドを1.0%添加してpH6.5とした。当該紙料スラリーを抄紙するにおいて、紙料濃度2.0%として製造例1で得られた重合体水溶液を紙力増強剤として対紙料1.0%添加し、その後、紙料濃度1.0%として製造例8で得られた重合体水溶液を紙力増強剤として対紙料0.2%添加し、タッピ・シートマシンにて脱水し、5kg/cm2 で2分間プレスして、坪量150g/m2 となるよう抄紙した。次いで回転型乾燥機で105℃において4分間乾燥し、23℃、50%R.H.の条件下に24時間調湿したのち、比破裂強度を測定した。
使用紙力増強剤、紙力増強剤添加時の紙料濃度を表4のように変更した他は、実施例10と同様にして比破裂強度を測定した。結果を表4に示す。
Claims (7)
- (a)(メタ)アクリルアミド、(b)カチオン性ビニルモノマー、(c)アニオン性ビニルモノマーを必須成分とし、かつ、(c)成分のモル%/(b)成分のモル%の比((c)/(b)比)が0.85〜1.1の範囲となるように配合(ただし、(c)成分が2価の酸の場合、(c)成分のモル%を2倍した値を用いる。)したモノマー成分を共重合して得られるポリアクリルアミド系樹脂を含有するノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)と、
紙力増強剤の添加前後におけるJIS P 8121により測定される濾水度の差がノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)よりも大きい、(a)〜(c)成分を必須成分とし、かつ、(c)/(b)比が0.85未満となるように配合(ただし、(c)成分が2価の酸の場合、(c)成分のモル%を2倍した値を用いる。)したモノマー成分を共重合して得られるポリアクリルアミド系樹脂を含有するカチオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−1)または(a)〜(c)成分を必須成分とし、かつ、(c)/(b)比が1.1を越えるように配合(ただし、(c)成分が2価の酸の場合、(c)成分のモル%を2倍した値を用いる。)したモノマー成分を共重合して得られるポリアクリルアミド系樹脂を含有するアニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−2)とを用い抄紙することを特徴とする紙の製造方法。 - 前記ノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)が、紙力増強剤の添加前後におけるJIS P 8121により測定される濾水度の差が50ml以下となるものであり、前記カチオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−1)またはアニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−2)が、紙力増強剤の添加前後におけるJIS P 8121により測定される濾水度の差が50mlを超えるものである請求項1に記載の紙の製造方法。
- 前記ノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)の重量平均分子量が100万以上である請求項1または2に記載の紙の製造方法。
- 前記ノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)を紙料濃度が2.0重量%以上の場所で添加し、前記カチオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−1)またはアニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−2)を紙料濃度が2.0重量%未満の場所で添加することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の紙の製造方法。
- 前記ノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)の使用量と前記カチオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−1)またはアニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−2)の使用量の固形分重量比(A)/((B−1)または(B−2))が、0.2以上である請求項1〜4のいずれかに記載の紙の製造方法。
- 前記ノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)および前記カチオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−1)またはアニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−2)が、5重量%以上の不揮発物を含有し、かつ5重量%水溶液としたときの粘度が20,000mPa・s以下である請求項1〜5のいずれかに記載の紙の製造方法。
- 前記ノニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(A)および前記カチオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−1)またはアニオン性ポリアクリルアミド系紙力増強剤(B−2)が、(a)(メタ)アクリルアミド、(b)カチオン性ビニルモノマー、(c)アニオン性ビニルモノマー、(d)N−置換(メタ)アクリルアミド、(e)(メタ)アリルスルホン酸ナトリウムを必須成分とし、必要に応じて(f)ビニルモノマーであって(a)〜(e)成分以外のものを共重合させて得られるポリマーを含有するものである請求項1〜6のいずれかに記載の紙の製造方法。
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