造纸化学品用分散液、含该造纸化学品用分散液的纸力增强剂、滤水提高剂及成品率提高剂的制作方法

文档序号:22242377发布日期:2020-09-15 19:56阅读:230来源:国知局

本发明涉及造纸化学品用分散液、包含该造纸化学品用分散液的纸力增强剂、滤水提高剂及成品率提高剂。



背景技术:

在纸的抄造工序中,在原料纸浆中根据所需的性能、用途而添加有各种造纸用化学品,例如,在提高纸的强度时使用纸力增强剂,在提高滤水效果时使用滤水提高剂,另外,在提高在纸中的纸浆微细纤维或造纸用内添化学品/灰分等的成品率效果时使用成品率提高剂。

作为这种造纸化学品的形态,存在多种多样。例如,作为具有纸力增强、滤水及成品率效果的化学品,可举出在盐水溶液中使以丙烯酰胺作为主体的单体成分进行分散聚合而得的分散液等(专利文献1)。作为这种造纸化学品用分散液,为了提高在纸中的纸浆微细纤维或造纸用内添化学品/灰分等的成品率提高效果,具有高特性粘度的分散液是适合的。

作为具有高特性粘度的造纸化学品用分散液,例如公开了下述分散液,所述分散液含有下述高分子量水溶性聚合物,所述高分子量水溶性聚合物是使可溶于盐水溶液中的高分子分散剂共存,并且,与乙烯基单体或乙烯基单体混合物一起还添加特定量的聚合延迟性物质并进行搅拌,使其进行分散聚合而得的在特定条件下的特性粘度处于18~25dl/g的范围的高分子量水溶性聚合物(专利文献2)。但是,对于该分散液来说,有时所生成的粒子发生合并等而引起分散不良,其结果,产生凝聚物,或者纸力效果、滤水效果及成品率效果变差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-73566号公报

专利文献2:日本特开2008-56752号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种造纸化学品用分散液,其在聚合时不产生凝聚物,纸力效果、滤水效果及成品率效果优异。

用于解决课题的手段

本发明人等进行了深入的研究,结果发现:通过并用多种特定的盐,以及造纸化学品用分散液示出规定的拉伸粘度,由此解决了上述课题,至此完成了本发明。即,本发明涉及以下的造纸化学品用分散液、包含该造纸化学品用分散液的纸力增强剂、滤水提高剂及成品率提高剂。

1.一种造纸化学品用分散液,其是包含(甲基)丙烯酰胺系聚合物(a)的造纸化学品用分散液,其中,

该分散液包含选自铵盐、钠盐及钾盐中的2种以上的盐(b),

将该分散液以(a)成分的固体成分浓度计制成0.5重量%水溶液时的拉伸粘度为40~200mm,

将该分散液利用1当量nacl水溶液进行稀释而得的液体的特性粘度(温度25℃)为10~30dl/g。

2.根据上述1所述的造纸化学品用分散液,其中,(a)成分包含含有(甲基)丙烯酰胺(a1)及阳离子性不饱和单体(a2)的单体成分的聚合物。

3.根据上述2所述的造纸化学品用分散液,其中,(a2)成分为含叔氨基的(甲基)丙烯酸酯和/或该(甲基)丙烯酸酯的季盐。

4.根据上述2或3所述的造纸化学品用分散液,其中,上述单体成分还包含阴离子性不饱和单体(a3)。

5.根据上述4所述的造纸化学品用分散液,其中,(a3)成分为选自丙烯酸、衣康酸及衣康酸酐中的至少1种。

6.根据上述1~5中任一项所述的造纸化学品用分散液,其中,(b)成分包含硫酸铵,还包含硫酸钠和/或氯化钠。

7.根据上述1~6中任一项所述的造纸化学品用分散液,其中,相对于造纸化学品用分散液100重量%,(b)成分的含量为15重量%~45重量%。

8.根据上述1~7中任一项所述的造纸化学品用分散液,其还包含高分子分散剂(c)和/或多元醇(d)。

9.一种纸力增强剂,其包含上述1~8中任一项所述的造纸化学品用分散液。

10.一种滤水提高剂,其包含上述1~8中任一项所述的造纸化学品用分散液。

11.一种成品率提高剂,其包含上述1~8中任一项所述的造纸化学品用分散液。

发明的效果

根据本发明的造纸化学品用分散液,在液体中包含2种特定的盐,因此,在聚合时所生成的粒子并不发生合并等而良好地进行分散,也不产生凝聚物。另外,对于该造纸化学品用分散液来说,在特性粘度的基础上还被调整为具有特定的拉伸粘度,由此还发挥出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果。

具体实施方式

本发明的造纸化学品用分散液包含(甲基)丙烯酰胺系聚合物(a)(以下称作(a)成分),该分散液包含特定的2种以上的盐(b)(以下称作(b)成分)。

<关于(a)成分>

作为(a)成分,只要是(甲基)丙烯酰胺系聚合物,就没有特别限定,从提高(a)成分对于纸浆的自吸附性的方面出发,优选为包含(甲基)丙烯酰胺(a1)(以下称作(a1)成分)及阳离子性不饱和单体(a2)(以下称作(a2)成分)的单体成分的聚合物。需要说明的是,(甲基)丙烯酰基是指甲基丙烯酰基或丙烯酰基,另外,“不饱和单体”是指在单体1分子中具有一个以上双键或三键的单体(以下相同)。

(a1)成分可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等。

作为(a1)成分的含量,并没有特别限定,以摩尔比率计,将全部单体成分的合计设为100摩尔%,则通常为10~99摩尔%左右,优选为15~95摩尔%左右,更优选为50~90摩尔%。

作为(a2)成分,并没有特别限定,可以使用各种公知的物质,例如可举出含仲氨基的不饱和单体、含叔氨基的不饱和单体、这些不饱和单体的季盐。

作为含仲氨基的不饱和单体,并没有特别限定,例如可举出二烯丙基胺等。作为含叔氨基的不饱和单体,并没有特别限定,例如可举出(甲基)丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸n,n-二乙基氨基乙酯等含叔氨基的(甲基)丙烯酸酯;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)丙烯酰胺等含叔氨基的(甲基)丙烯酰胺等。这些单体的季盐是指使上述含仲氨基的不饱和单体或者含叔氨基的不饱和单体与季盐化剂进行反应而得的季盐等,作为季盐,可以是盐酸盐、硫酸盐等无机酸盐,也可以是乙酸盐等有机酸盐。另外,作为季盐化剂,可举出氯甲烷、苄基氯、二甲基硫酸、表氯醇等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,从因所生成的(a)成分具有高拉伸粘度和适度的疏水性而变得易于粒子化、且变得易于在包含(b)成分的水溶液中良好地进行分散的方面出发,优选包含含叔氨基的(甲基)丙烯酸酯和/或该(甲基)丙烯酸酯的季盐,更优选为丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯的氯甲烷盐、丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯的苄基氯盐。需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯是指甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯(以下相同)。

(a2)成分的含量没有特别限定,从获得更高分子量的(a)成分、并显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,以摩尔比率计,将全部单体成分的合计设为100摩尔%,则通常为1~45摩尔%左右,优选为5~40摩尔%左右,更优选为10~30摩尔%左右。

上述单体成分优选还包含阴离子性不饱和单体(a3)(以下称作(a3)成分)。通过使其包含(a3)成分,从而所生成的(a)成分在包含(b)成分的水溶液中变得易于分散。

作为(a3)成分,没有特别限定,可使用各种公知的物质,例如可举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸等α,β-不饱和单羧酸;马来酸、富马酸、衣康酸、粘康酸、柠康酸等α,β-不饱和二羧酸;(甲基)丙烯酸酐、马来酸酐、衣康酸酐等不饱和羧酸酐;乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸等有机系磺酸;这些酸的钠盐、钾盐等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,从获得更高分子量的(a)成分、并显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,优选为α,β-不饱和单羧酸、α,β-不饱和二羧酸、不饱和羧酸酐,更优选为选自丙烯酸、衣康酸及衣康酸酐中的至少1种。

(a3)成分的含量没有特别限定,从获得更高分子量的(a)成分、并显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,以摩尔比率计,将全部单体成分的合计设为100摩尔%,则通常为40摩尔%以下,优选为30摩尔%以下,更优选为25摩尔%以下。

另外,在上述单体成分中也可以包含(a1)~(a3)成分以外的不饱和单体(a4)(以下称作(a4)成分)。

作为(a4)成分,并没有特别限定,可以使用各种公知的物质。作为(a4)成分,例如可举出n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-乙基(甲基)丙烯酰胺、n-异丙基(甲基)丙烯酰胺等n-烷基(甲基)丙烯酰胺;n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二乙基(甲基)丙烯酰胺等n,n-二烷基(甲基)丙烯酰胺;n,n’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、n,n’-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺等n,n’-亚烷基双(甲基)丙烯酰胺;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚三亚甲基二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等具有聚亚烷基二醇基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、三烯丙基胺、均苯四酸四烯丙酯、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不饱和单体;二乙烯基苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族不饱和单体;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等单乙烯基酯;己二酸二乙烯酯、癸二酸二乙烯酯等二乙烯基酯;1,3,5-三(甲基)丙烯酰基-1,3,5-三嗪、1,3,5-三(甲基)丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪等具有(甲基)丙烯酰基的三嗪;二丙酮(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等。

作为(a4)成分的使用量,并没有特别限定,以摩尔比率计,将全部单体成分的合计设为100摩尔%,优选为5摩尔%以下。

进而,也可以使用不属于单体成分的其他成分。作为该其他成分,例如可举出2-巯基乙醇、正十二烷基硫醇等硫醇类;甲代烯丙基磺酸钠、甲代烯丙基磺酸钾、甲代烯丙基磺酸铵等甲代烯丙基磺酸盐;乙醇、异丙醇、戊醇等脂肪族醇;α-甲基苯乙烯二聚物、四氯化碳、乙基苯、异丙基苯、枯烯、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等链转移剂;柠檬酸、琥珀酸、草酸等有机酸;盐酸、硫酸、磷酸等无机酸;氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等无机碱;消泡剂、抗氧化剂、防腐剂等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为其含量,并没有特别限定,在包含水等溶剂的造纸化学品用分散液100重量%中优选为5重量%以下。

(b)成分为选自铵盐、钠盐及钾盐中的2种以上的盐。通过包含2种以上的盐,从而增强盐析效果,因此,所生成的(a)成分在不发生合并等的情况下发生粒子化,变得易于在包含(b)成分的水溶液中进行分散。

作为(b)成分的含量,并没有特别限定,从在不发生合并、凝胶化的情况下获得(a)成分的粒子,并显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,相对于造纸化学品用分散液100重量%,优选为15~45重量%,更优选为15~40重量%,特别优选为15~35重量%。

作为铵盐,并没有特别限定,例如可举出乙酸铵、丙酸铵、草酸铵、柠檬酸铵、琥珀酸铵、四甲基氯化铵等有机铵盐;氯化铵、溴化铵、碘化铵、硝酸铵、硫酸铵、磷酸铵、磷酸氢铵、碳酸氢铵、碳酸铵等无机铵盐等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

作为钠盐,并没有特别限定,例如可举出乙酸钠、丙酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、琥珀酸钠等有机钠盐;氯化钠、溴化钠、碘化钠、硝酸钠、硫酸钠、磷酸钠、磷酸氢钠、碳酸氢钠、碳酸钠等无机钠盐等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

作为钾盐,并没有特别限定,例如可举出乙酸钾、丙酸钾、草酸钾、柠檬酸钾、琥珀酸钾等有机钾盐;氯化钾、溴化钾、碘化钾、硝酸钾、硫酸钾、磷酸钾、磷酸氢钾、碳酸氢钾、碳酸钾等无机钾盐等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

其中,从促进在聚合中生成的(a)成分的粒子化,并良好地进行分散的方面出发,优选为无机铵盐及无机钠盐,更优选包含硫酸铵并包含硫酸钠和/或氯化钠。

作为无机铵盐及无机钠盐的含量,并没有特别限定,从获得更高分子量的(a)成分、并显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,以固体成分重量比率计,优选为(无机铵盐)/(无机钠盐)=99/1~10/90左右,更优选为97/3~25/75,特别优选为95/5~40/60。

本发明的造纸化学品用分散液可通过各种公知的制造方法来获得,从获得更高分子量的(a)成分、并显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,优选在(b)成分的饱和浓度以下的盐水溶液中(以下也简称作“盐水溶液”),使(a1)及(a2)成分、以及根据需要使用的(a3)成分、(a4)成分及(a5)成分在聚合引发剂的存在下进行分散聚合的方法。需要说明的是,单体成分可以滴加添加,进而,可以在聚合过程中或者聚合后添加1种以上的盐。进而,聚合引发剂也可以一次性添加,还可以分批地添加。

作为上述分散聚合的条件,并没有特别限定,例如,温度优选为15~70℃左右,更优选为30~60℃左右。另外,时间优选为3~30小时左右,更优选为6~18小时左右。

作为盐水溶液的浓度,为饱和浓度以下。由此,使通过分散聚合而生成的(a)成分以粒子的形式析出,能够制造造纸化学品用分散液。另外,从同样的方面出发,优选为15重量%以上且饱和浓度以下。

作为聚合引发剂,并没有特别限定,例如可举出过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钙等过硫酸盐;2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]盐酸盐等偶氮系聚合引发剂等。这些之中,从在分散聚合中不易引起交联反应的方面出发,优选为2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]盐酸盐。

作为聚合引发剂的使用量,并没有特别限定,通常,相对于全部单体成分(固体成分)100重量份来说为0.02~0.3重量份左右,优选为0.04~0.2重量份左右。

另外,在上述分散聚合中,从所生成的(a)成分的粒子在包含(b)成分的水溶液中良好地进行分散的方面出发,优选使其含有高分子分散剂(c)(以下称作(c)成分)和/或多元醇(d)(以下称作(d)成分)。

(c)成分只要为高分子分散剂,就没有特别限定,例如可举出包含阳离子性自由基聚合性单体(c1)(以下也称作(c1)成分)30~99.99摩尔%、以及含有磺酸基的单体和/或其盐(c2)(以下也称作(c2)成分)0.01~1摩尔%的反应物的共聚物等。通过使用(c)成分,从而使得(a)成分在水溶液中变得易于进行分散。

作为(c1)成分,并没有特别限定,例如可举出(甲基)丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸n,n-二乙基氨基乙酯、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)丙烯酰胺等含叔氨基的不饱和单体;含叔氨基的不饱和单体的盐、使含叔氨基的不饱和单体与季盐化剂反应而得的季盐化物等。上述盐可以为盐酸盐、硫酸盐等无机酸盐,也可以为乙酸盐等有机酸盐。另外,作为季盐化剂,可举出氯甲烷、苄基氯、二甲基硫酸、表氯醇等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,从一边保持(a)成分在包含(b)成分的水溶液中的溶解性,一边良好地进行分散的方面出发,优选为丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯的季盐化物、甲基丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯的季盐化物。

作为(c2)成分,只要为具有至少一个磺酸基且具有一个不饱和双键的单体和/或其盐,就没有特别限定。例如可举出烯丙基磺酸、烯丙基磺酸钙、甲代烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸钙、甲代烯丙基磺酸铵等具有(甲基)烯丙基及磺酸基的不饱和单体或其盐;乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,从变得易于产生自由基的移动(链转移)、且容易调整分子量和交联结构的方面出发,优选为具有(甲基)烯丙基及磺酸基的不饱和单体或其盐,更优选为(甲基)烯丙基磺酸钠。

另外,对于(c)成分的反应物来说,只要上述(c1)及(c2)成分以上述使用量的范围被包含,就还可以根据需要而包含(c1)~(c2)成分以外的不饱和单体(c3)(以下也称作(c3)成分)。作为(c3)成分,并没有特别限定,例如可举出n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二异丙基(甲基)丙烯酰胺等n,n-二烷基(甲基)丙烯酰胺;n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-乙基(甲基)丙烯酰胺、n-异丙基(甲基)丙烯酰胺、n-叔丁基(甲基)丙烯酰胺等n-烷基(甲基)丙烯酰胺;n,n’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、n,n’-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺等n,n’-亚烷基双(甲基)丙烯酰胺;1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪等具有(甲基)丙烯酰基的三嗪;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族不饱和单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯;(甲基)丙烯酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐等不饱和羧酸;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,从与(c1)及(c2)成分的共聚性高的方面出发,优选为丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-亚甲基双丙烯酰胺。(c3)成分的使用量在将(c1)~(c3)成分的合计量设为100摩尔%时低于50摩尔%。

(c)成分的使用量并没有特别限定,从辅助所生成的(a)成分的粒子的分散、并使其高分子量化的方面出发,相对于(a)成分100重量份,优选为1~15重量份左右,更优选为1~13重量份左右,进一步优选为1~10重量份左右。

(d)成分用于使所生成的(a)成分的粒子分散。作为(d)成分,并没有特别限定,例如可举出乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、聚乙二醇、聚丙二醇、山梨糖醇等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,从在水中的溶解性、以及减少环境负荷的方面出发,优选为碳原子数2~10的多元醇,更优选为乙二醇。

(d)成分的使用量并没有特别限定,从辅助所生成的(a)成分的粒子的分散的方面出发,相对于(a)成分100重量份,优选为1~15重量份左右,更优选为1~10重量份左右。

作为包含所得的(a)成分的造纸化学品用分散液的物性,以(a)成分的固体成分浓度计制成0.5重量%水溶液时的拉伸粘度(以下简称作“拉伸粘度”)是很重要的。拉伸粘度是表示将所谓的造纸化学品用分散液稀释而得的水溶液的拉丝性的指标,是测定从该水溶液的液面拉伸出的丝的长度而得的值。在本发明中,拉伸粘度越高,则该分散液的滤水效果及成品率效果也变得越高。

在本发明中,在将造纸化学品用分散液以(a)成分的固体成分浓度计调制成0.5重量%而得的水溶液中,放入专用的棒,使用材料试验机(roidcorporation制)等以一定速度提起,将此时拉伸出的丝的长度(单位:mm)作为拉伸粘度的值。需要说明的是,(a)成分的固体成分浓度能够使用构成(a)成分的单体成分((a1)成分~(a4)成分)的固体成分重量的合计、以及造纸化学品用分散液的整体的重量,并通过以下的(式1)来算出(以下相同)。

(式1){(a)成分的固体成分浓度}(%)

=[(构成(a)成分的单体成分的固体成分重量的合计)/(造纸化学品用分散液的整体的重量)]×100

作为上述拉伸粘度,通常为40~200mm。若拉伸粘度低于40mm,则在添加包含(a)成分的造纸化学品用分散液时,纸浆的凝聚变弱,滤水效果及成品率效果也变得容易降低。另外,若超过200mm,则在添加包含(a)成分的造纸化学品用分散液时,纸浆过度地凝聚,容易产生碎纸,或者质地错乱,纸力效果也容易变差。另外,从同样的观点出发,拉伸粘度优选为40~200mm,更优选为50~180mm。

另外,作为造纸化学品用分散液的物性,从显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,以1当量nacl水溶液进行稀释而得的液体的特性粘度(温度25℃)(以下也称作“特性粘度”)也是重要的参数。在本发明中,将造纸化学品用分散液利用1当量nacl水溶液进行稀释,制备(a)成分的固体成分浓度不同的多种稀释液,对于各个稀释液,使用ubbelohde粘度计测定下落时间(t)。接着,仅以1当量nacl水溶液同样地测定下落时间(t0),通过(式2)分别求出比粘度(ηsp),将使比粘度除以(a)成分的固体成分浓度而得的值绘制成纵轴,将(a)成分的固体成分浓度绘制成横轴,将所得的直线的截距作为特性粘度的测定值。需要说明的是,nacl为氯化钠(以下相同)。

(式2)比粘度(ηsp)=(t/t0)-1

作为上述特性粘度,通常为10~30dl/g。若特性粘度低于10dl/g,则在添加包含(a)成分的造纸化学品用分散液时,纸浆的凝聚弱,难以发挥出滤水效果及成品率效果。另外,若超过30dl/g,则在添加包含(a)成分的造纸化学品用分散液时,纸浆过度地凝聚,容易产生碎纸,或者质地错乱,纸力效果也容易变差。另外,从上述同样的理由出发,特性粘度优选为10~30dl/g,更优选为12~25dl/g。

作为造纸化学品用分散液的其他物性,并没有特别限定,例如将上述分散液利用0.5当量的nacl水溶液稀释为(a)成分的固体成分浓度0.5%而得的稀释液(温度25℃)的粘度优选为20~300mpa·s左右,更优选为50~200mpa·s左右。

另外,从在包含(b)成分的水溶液中良好地进行分散、另外显示出优异的纸力效果、滤水效果及成品率效果的方面出发,造纸化学品用分散液的粒径优选为0.1~150μm左右,更优选为0.1~100μm左右。

对于本发明来说,包含造纸化学品用分散液的纸力增强剂也是本发明之一。由此,经抄造的纸能够发挥出良好的纸力效果。

对于本发明来说,包含上述造纸化学品用分散液的滤水提高剂也是本发明之一。由此,在对纸进行抄造时的脱水工序中,水分除去变得良好。

对于本发明来说,包含上述造纸化学品用分散液的造纸用成品率提高剂也是本发明之一。由此,能够将在纸中的纸浆微细纤维、或纸力增强剂、尺寸剂等造纸用内添化学品、灰分保留在纸中,能够发挥出造纸用内添化学品的优异效果。

不论西洋纸、马粪纸,本发明的造纸化学品用分散液能够添加到阔叶树纸浆(lbkp)、针叶树纸浆(nbkp)等化学纸浆;碎木纸浆(gp)、匀浆机研磨纸浆(rgp)、热机械纸浆(tmp)等机械纸浆;瓦楞纸废纸等废纸纸浆等纸浆浆料中。上述纸浆可以组合2种以上。另外,在上述纸浆浆料中还可以同时添加施胶剂、纸力增强剂、淀粉、硫酸铝、碳酸钙、滑石等造纸用化学品。

实施例

以下,列举出实施例和比较例来对本发明更详细地进行说明,但本发明并不限定于此。需要说明的是,对于实施例中的“%”来说,只要没有特别的记载,则为重量基准。需要说明的是,为了方便,单体等用以下的简称来表示。

am:丙烯酰胺

dmaea-q:丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯的氯甲烷盐

dmaea-bq:丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯的苄基氯盐

ia:衣康酸aa:丙烯酸

eg:乙二醇ipa:异丙醇

mbaa:n,n-亚甲基双丙烯酰胺

dmaa:n,n-二甲基丙烯酰胺

smas:甲代烯丙基磺酸钠

v-50:2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)盐酸盐

[拉伸粘度]

按照(a)成分的固体成分浓度达到0.5%的方式,预先利用离子交换水对造纸化学品用分散液进行稀释,制备出水溶液。在内径4.5cm的玻璃制140ml的容器中投入该水溶液100g,并保温于25℃。使用在前端附带有直径为10mm的球的棒(材质:不锈钢、长度140mm、直径2mm),将有球的一方朝下,在上述水溶液中从液面放入20mm,使用lrx型材料试验机(roidcorporation制),以1000mm/分钟的速度将棒提起来,测定从液面拉伸出的丝的长度(单位:mm)。

[特性粘度]

按照以(a)成分的固体成分浓度计达到0.02g/dl、0.04g/dl、0.06g/dl、0.08g/dl的方式,利用1当量nacl水溶液对造纸化学品用分散液进行稀释,将由此所得的液体保温至25℃,使用ubbelohde粘度计测定各自的下落时间(t)。同样地,还测定了1当量nacl水溶液的下落时间(t0),通过(式2)算出比粘度(ηsp)。

(式2)ηsp=(t/t0)-1

将使所得的ηsp除以(a)成分的固体成分浓度(c)而得的值(ηsp/c)绘制成纵轴,将(a)成分的固体成分浓度(c)绘制成横轴,将所得的直线的截距作为特性粘度(单位:dl/g)。

[盐粘度]

按照以(a)成分的固体成分浓度计达到0.5%的方式,利用0.5当量的nacl水溶液对造纸化学品用分散液进行稀释,使用b型粘度计(芝浦系统公司制)对由此所得的稀释液(25℃)的粘度进行测定。

(高分子分散剂(c-1)的制备)

制造例1

在具备搅拌机、温度计、回流冷却管、氮气导入管的2升的五口可拆分式烧瓶中投入80%的dmaea-q水溶液249.98g(固体成分199.98g;99.99摩尔%)、smas0.02g(0.01摩尔%)、离子交换水529.6g,一边加热到60℃,一边进行氮气置换。向其中加入2%的v-50水溶液20g作为聚合引发剂,在搅拌下进行聚合。通过自发热使温度上升,在80℃聚合1小时而得到高分子分散剂(c-1)。将所得的高分子分散剂(c-1)调整至固体成分浓度20%。在表1中示出结果(以下相同)。

制造例2、3

改变为表1的组成,除此以外,按照制造例1来进行合成,分别得到高分子分散剂(c-2)、(c-3)。

[表1]

((甲基)丙烯酰胺系聚合物(a-1)的制备)

实施例1

在具备搅拌机、温度计、回流冷却管、氮气导入管的2升的五口可拆分式烧瓶中,将作为(c)成分的(c-1)100.0g(固体成分浓度20%、相对于所得的造纸化学品用分散液((a)成分的固体成分)100g来说达到5g)、硫酸铵400.0g及硫酸钠100.0g溶解在离子交换水721.93g中。向其中加入50%的am水溶液389.06g(固体成分194.53g;73.0摩尔%)、80%的dmaea-q水溶液181.47g(固体成分145.18g;20.0摩尔%)、75%的dmaea-bq水溶液67.39g(固体成分50.54g;5.0摩尔%)、ia9.75g(2.0摩尔%)、作为(d)成分的eg10.0g(相对于投入聚合引发剂时的反应投料量来说为0.5%),一边进行氮气置换,一边使其升温至55℃。向其中加入2%的v-50水溶液20.0g作为聚合引发剂,在搅拌下进行7小时聚合,得到(甲基)丙烯酰胺系聚合物(a-1)。在表2中示出组成及物性(以下相同)。

实施例2~22、比较例1~7

按照表2所示的组成,与实施例1同样地进行,分别得到(甲基)丙烯酰胺系聚合物(a-2)~(a-22)及(e-1)~(e-3)。需要说明的是,在比较例4~7中,在制造中发生增稠、固化,因此并未供于以下的评价。

(造纸化学品用分散液的稀释液的制备)

将(甲基)丙烯酰胺系聚合物(a-1)~(a-22)及(e-1)~(e-3)利用离子交换水以(a)成分的固体成分浓度达到0.1重量%的方式进行稀释,制备出造纸化学品用分散液的稀释液。

(抄纸评价)

利用niagara式加热器对瓦楞纸废纸进行叩解,调整为加拿大标准游离度(c.s.f)350ml,得到固体成分浓度1.0重量%的纸浆浆料。接下来,相对于纸浆浆料的固体成分重量,加入1.0重量%的硫酸铝,制备出ph7.0的纸浆浆料,然后,相对于纸浆浆料的固体成分重量,添加造纸化学品用分散液的稀释液0.02重量%,利用tappisheetmachine进行脱水。将所得的湿纸以5kg/cm2挤压2分钟,利用温度105℃的旋转型干燥机来干燥4分钟,然后在温度23℃、湿度50%的条件下调湿24小时,得到每平方米纸的克数为150g/m2的纸。利用以下的方法测定所得纸的破裂系数。

(破裂系数)

按照jisp8131进行了测定。

在上述抄纸时,将添加全部化学品后的纸浆浆料500ml放入到ddj(动态滤水仪、40目)中,使用具备涡轮叶片的搅拌机,一边以2000rpm进行搅拌,一边从下孔采取滤水100ml,测定其重量后,利用no2滤纸进行抽吸过滤。利用温度110℃的循环风干燥机来干燥60分钟,测定干燥后的重量,求出从下孔采取的滤液的浓度。另外,还预先利用同样的方法算出化学品添加后的纸浆浆料浓度,通过(式3)求出总成品率(opr)。

(式3)opr(%)={(y1-y2)/y1}×100

(y1:添加全部化学品后的纸浆浆料的浓度、y2=从下孔采取的滤液的浓度)

另外,如上所述,添加了全部化学品后的纸浆浆料的滤水量也按照jisp8121进行测定。将以上的结果示于表2。

[表2]

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1