造纸用添加剂的中间体以及造纸用添加剂的制造方法_2

文档序号:9829533阅读:来源:国知局
着率提高效果、滤水性提高效果W及纸张强度提高效果。为了充分 地得到运些效果,丙締酷胺系聚合物的浓度优选为2质量% ^下。更优选为1.5质量% W下、 进一步优选为1质量% ^下。此外,丙締酷胺系聚合物的浓度过低时,霍夫曼分解反应的效 率变差,因此优选为0.001质量% W上、更优选为0.01质量% W上、进一步优选为0.1质量% 社。
[0044] 霍夫曼分解反应通过在碱性条件下使次面酸作用于丙締酷胺系聚合物的酷胺基 来进行。可W在具体的抑为11~14的范围内进行霍夫曼分解反应。为了制成碱性条件,例如 使用氨氧化钢、氨氧化钟、氨氧化裡等碱金属氨氧化物等。此外,为了使次面酸起作用,例如 使用次氯酸盐、次漠酸盐、次舰酸盐等次面酸盐。
[0045] 作为次氯酸盐、次漠酸盐、次舰酸盐,例如可W列举出它们的碱金属盐或碱±金属 盐等。作为次氯酸的碱金属,可W列举出次氯酸钢、次氯酸钟、次氯酸裡等。
[0046] 供于霍夫曼分解反应的次面酸盐的量没有特别限定,相对于丙締酷胺系聚合物的 次面酸盐的量过少或过多时,不参与反应的丙締酷胺系聚合物或次面酸盐变多,因此反应 效率降低。为了效率良好地进行反应,次面酸盐与丙締酷胺聚合物的摩尔比优选为1:10~ 10:10、更优选为2.5:10~10:10、进一步优选为5:10~10:10。
[0047] 霍夫曼分解反应中的溫度可W在(TC~Iior下反应。对于反应溫度与反应时间的 组合,溫度低、或者时间过短时,反应变得不充分,此外,溫度过高、或者时间过长时,担屯、产 生不优选的副反应。因此,为了防止运样的情况并效率良好地进行反应,例如可W通过10°c ~40°C下30~60分钟、或溫度50~80°C下10秒钟~10分钟的反应溫度与反应时间的组合来 进行霍夫曼分解反应。
[004引通过添加盐酸、硫酸、硝酸等强酸、亚硫酸钢、硫代硫酸钢、丙二酸乙醋、=乙基胺、 硫代甘油等还原剂可W使反应停止。此外,用大量的水稀释或冷却成低溫也可W停止反应。
[0049] 添加如此操作而得到的造纸用添加剂来制作的纸在滤水性、留着率、纸张强度上 具有取得平衡的优异性质。
[0050] 造纸工序中,可W并用本发明的造纸用添加剂与W往的造纸用添加剂来使用。
[0051 ] <滤水留着率提高效果的评价方法〉
[0052] 对于滤水性留着率提高效果的评价,首先作为浆料使用废纸100%的纸板1%纸浆 浆料,WCSF(CANADIAN STANDA畑FR邸肥SS)值计设为450ml。接着,W使试剂添加率(对于 纸板SS)为5(K)ppm的方式进行添加,W80化pm进行10秒钟揽拌。然后,评价滤水性、片材水分 (压制脱水性)W及留着率。滤水性利用CSF测定方法进行评价。片材水分(压制脱水性)利用 孤A(Dynamic Drainage Analyze;r:AB Ak;r;Lbi Kendkonsulter社制)测定。留着率利用DFS (Dynamic filtration system:MUTECH Co.,Ltd制)来测定。
[0053] <纸张强度提高效果的评价方法〉
[0054] 对于纸张强度提高效果的评价,首先,基于JISP8209,在LBKP(阔叶树漂白牛皮纸 浆)浆料中使用各种造纸用添加剂,利用王研式圆型手工抄制抄片机制作手工抄造纸。此 时,将手工抄造纸制成每平方米重量120克/m2。每平方米重量根据JIS P 8124中规定的方 法而测定的。对于纸张强度提高效果的评价,通过测定作成的手工抄造纸的破裂系数 (burst factor)和跨距(Shod-span)来进行。破裂系数是指将W千帕化化)单位表示的纸 的破裂系数除W每平方米重量得到的数值。跨距(比压缩强度)是指将施加有载荷的试验片 的跨距设为较短(0.7mm)并使其压缩W及破坏时的最大载荷除W每平方米重量得到的值。 破裂系数基于JIS P 8112而测定。此外,作成的手工抄造纸的跨距基于JIS P 8156而测定。 [00对实施例
[0056] <实施例〉(聚合物A)
[0057] 在具备揽拌机W及溫度传感器的四口烧瓶中,加入198g丙締酷胺(AAM)粉末、加入 793g离子交换水,W单体重量为整体的20%、总重量为990g的方式进行调整。接着,将溫度 调整为20°C,进行氮气置换。在调整过的溶液中添加 Iml过硫酸锭0.1%水溶液、包含0.3g的 2,2/-偶氮双-2-脉基丙烷盐酸盐的水溶液,进而继续氮气置换,在约5分种后开始聚合。缓 慢地将溫度提高到约65°C,用5小时完成聚合。
[005引聚合中,内容物成为高粘度,揽拌变得困难,因此揽拌在中途停止。聚合终止后,取 出内容物。该聚合体的特性粘度为约14.8dl/g。此外,能够得到阴离子化度为O.Olmeq/g的 纯度非常高的非离子聚合物。需要说明的是,对于特性粘度,使用坎农芬斯克型粘度计测定 流下时间,由其测定值使用化ggins式W及Mead-Fuoss式而算出。此外,阴离子化度用日本 特开2009-228162的段落0029中所记载的方法测定。
[0059] <比较例1〉(聚合物B)
[0060] 在具备揽拌机W及溫度传感器的四口烧瓶中投入71g丙締酷胺,加入水使全量为 443.8g。投入0.2?过硫酸锭、0.1 g亚硫酸氨钢,开始聚合。在85°C下保溫,在2小时后使反应 终止。其结果得到聚合物浓度为15%、特性粘度为7.9dl/g的聚合物。此外,在反应时产生丙 締酷胺的水解物,阴离子化度为〇.llmeq/g"(参考专利文献1记载的比较例1的聚合方法) [0061 ] <比较例2〉(聚合物C)
[0062] 在具备揽拌机W及溫度传感器的四口烧瓶中投入70.93g丙締酷胺、0.15?亚甲基 双丙締酷胺,投入0.2?过硫酸锭、0.1 g亚硫酸氨钢,开始聚合。在85°C下保溫,在2小时后使 反应终止。其结果,得到聚合物浓度为15%、特性粘度5.5dl/g的聚合物。在反应时产生丙締 酷胺的水解物,阴离子化度为0.12meq/g。(参考专利文献1记载的实施例1的聚合方法)
[0063] <霍夫曼分解反应〉
[0064] 首先将实施例、比较例1~2中得到的丙締酷胺系聚合物稀释至1质量% ^下。接 着,进行加热,添加次氯酸钢和苛性钢进行反应。使用盐酸使反应停止。在表1中示出反应条 件。
[0065] [表U
[0067] <滤水留着率提高效果的评价〉
[006引作为浆料使用废纸100%的纸板1%纸浆浆料,WCSF(CANADIANSTANDARD FR邸肥SS)值计为450ml。W使试剂添加率(对于纸板SS)为50化pm的方式添加,W80化pm进 行10秒揽拌。然后,进行测定试验。评价利用CSF测定方法来实施。此外,片材水分利用DDA而 测定。留着率利用DK而测定。在表2中示出结果。
[0069][表 2]
[0071 ] <纸张强度提高效果的评价〉
[0072] 对于纸张强度提高效果的评价,首先基于JISP8209在L服P浆料中使用各种造纸用 添加剂,利用王研式圆型手工抄制抄片机制作手工抄造纸。此时,将手工抄造纸制成每平方 米重量120克/m 2。每平方米重量基于JIS P 8124中规定的方法而测定。手工抄造纸的破裂 系数基于JIS P 8112而测定。此外,基于JIS P 8156测定手工抄造纸的跨距。将该结果在表 3中示出。
[0073] [表 3]
[0075]根据W上的结果,实施例1~4的聚合物即便在室溫、60°C、7(rC的任意溫度下均可 W进行霍夫曼反应,可W确认能够实现一定的改性率。并且,确认到运些聚合物的滤水性、 压制脱水性(片材水分)、留着率W及纸张强度全部优异。比较例1、2的聚合物在纸张强度方 面是优异的,但分子量低、或由交联导致分子宽度降低,因此可知滤水性、压制脱水性(片材 水分)、留着率不充分。比较例5的通常的C-PAM的滤水性与留着率两者均优异,但发现湿纸 的压制脱水性降低的倾向,此外,纸张强度低。聚亚乙基亚胺W及聚亚乙基胺的滤水度、压 审IJ脱水性优异,但纸张强度低。尤其是,聚亚乙基亚胺的留着率低。C-PAM的滤水性、留着率 优异,但压制脱水性、纸张强度低。因此,可知所有性质均平衡良好且优异的只有实施例1~ 4。此外,实施例1~4的DDA压力与比较例1~4、6相比低,因此确认到片材的抵抗性(透气性) 好,此外,比较例5的值低至217左右,因此确认到保持片材的均匀性。
【主权项】
1. 一种造纸用添加剂的中间体,包含特性粘度为12.5~28dl/g、阴离子化度为 0.05meq/g以下的丙稀酰胺系聚合物。2. 根据权利要求1所述的造纸用添加剂的中间体,其中,在产生所述丙烯酰胺系聚合物 的聚合反应工序中不添加交联剂。3. -种造纸用添加剂的制造方法,其包含将权利要求1或2所述的造纸用添加剂的中间 体供给霍夫曼分解反应的工序。4. 根据权利要求3所述的造纸用添加剂的制造方法,其中,在所述霍夫曼分解反应中, 所述丙烯酰胺系聚合物以2质量%以下的溶液的形态供给反应。
【专利摘要】本发明提供赋予留着率提高效果、滤水性提高效果的平衡优异的造纸用添加剂的中间体以及造纸用添加剂的制造方法。造纸用添加剂的中间体中所含的丙烯酰胺系聚合物的特性粘度为12.5~28dl/g、阴离子化度为0.05meq/g以下,在产生该中间体中所含的丙烯酰胺系聚合物的聚合反应工序中不添加交联剂,造纸用添加剂的制造方法具有将该造纸用添加剂的中间体供给霍夫曼分解反应的工序。
【IPC分类】D21H17/37, C08F8/00
【公开号】CN105593435
【申请号】CN201480054205
【发明人】陈嘉義
【申请人】栗田工业株式会社
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年9月29日
【公告号】WO2015056557A1
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