聚丙烯酰胺系表面紙力劑和紙制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚丙締酷胺系表面紙力劑和紙制造方法。更具體地設(shè)及紙力增強(qiáng)效果 優(yōu)異的聚丙締酷胺系表面紙力劑、和使用了該聚丙締酷胺系表面紙力劑的紙制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，造紙工序中，伴隨抄紙機(jī)的高速化，為提高生產(chǎn)性、提高紙質(zhì)質(zhì)量，采用過(guò)各 種添加劑。但是，近年來(lái)，在提高舊紙?jiān)倮寐试撘槐尘跋拢炫渑f紙的紙種變多，單靠增加 內(nèi)添添加劑該種做法已經(jīng)變得難W得到令人滿意的紙強(qiáng)度。
[0003] 為此，有人提出了利用表面紙力劑來(lái)彌補(bǔ)紙強(qiáng)度的方法。譬如，作為提高紙表面強(qiáng) 度的方法，有在含有丙締酷胺（acrylamide)、丙締膳（acrylonitrile)和丙締酸的共聚物 的紙表面強(qiáng)度改良劑并用低分子量共聚物和高分子量共聚物的方法（譬如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn) 1)，還有將含有通過(guò)至少使丙締酷胺類(lèi)（a)、不飽和二元駿酸類(lèi)化）W及（甲基）丙締橫酸 ((meth)allylsul化nic acid)和/或其鹽（C)反應(yīng)而得到的陰離子性丙締酷胺系樹(shù)脂[A] 的表面涂布劑組合物往內(nèi)襯原紙涂布的方法（參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)2)等。 已有技術(shù)文獻(xiàn) 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)平5-163697號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2007-23422號(hào)公報(bào)
[0005] 然而，該些發(fā)明，作為提高紙強(qiáng)度的方法尚顯不足，尤其是，關(guān)于象因近年急劇推 廣開(kāi)來(lái)的板紙薄型化而出現(xiàn)的要求高強(qiáng)度的紙種的紙力提高效果，不能令人十分滿意。 發(fā)明的內(nèi)容 技術(shù)問(wèn)題
[0006] 本發(fā)明目的就在于提供一種紙力增強(qiáng)效果優(yōu)異的聚丙締酷胺系表面紙力劑、和能 提供紙力優(yōu)異的紙的紙制造方法。 解決方案
[0007] 本發(fā)明人為了解決上述問(wèn)題，進(jìn)行銳意研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)；具有特定物性、最好是 具有特定構(gòu)成要素的聚丙締酷胺系表面紙力劑的紙力增強(qiáng)效果優(yōu)異，進(jìn)一步，通過(guò)將該聚 丙締酷胺系表面紙力劑往原紙涂布能提供紙力優(yōu)異的紙。
[000引 即，上述問(wèn)題的解決方案如下： <1〉一種聚丙締酷胺系表面紙力劑，其特征在于，在通過(guò)B型粘度計(jì)分別測(cè)定轉(zhuǎn)數(shù)12、 30和60巧m下的粘度（固含量濃度20質(zhì)量％、溫度25°C)，設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)12巧m下粘度為指數(shù) 100,分別算出與30rpm和60巧m下的粘度相對(duì)應(yīng)的指數(shù)，設(shè)上述指數(shù)為Y、上述轉(zhuǎn)數(shù)為X時(shí)， 所得到的對(duì)數(shù)近似公式（Y=AXInX+B)中的A值為-2~-10。 <2〉按上述<1〉所述的聚丙締酷胺系表面紙力劑，其特征在于，含有聚合物，該聚合物 是通過(guò)將（甲基）丙締酷胺（(meth)ac巧lamide)80~99. 9mol%、陰離子性己締基單體 0. 1~20mol%和作為鏈轉(zhuǎn)移劑的具有（甲基）締丙基的單體聚合而得到的；相對(duì)于（甲 基）丙締酷胺和陰離子性己締基單體之合計(jì)lOOmol%，該具有（甲基）締丙基的單體為 0. 01 ~5mol%。 另外，上述問(wèn)題的其它解決方案如下： <3〉一種紙制造方法，其特征在于，將上述<1〉或<2〉所述的聚丙締酷胺系表面紙力劑 往原紙涂布。 發(fā)明的效果
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，能提供紙力增強(qiáng)效果優(yōu)異的聚丙締酷胺系表面紙力劑、和能提供紙 力優(yōu)異的紙的紙制造方法。 具體的實(shí)施方式
[0010] 本發(fā)明聚丙締酷胺系表面紙力劑，在通過(guò)B型粘度計(jì)分別測(cè)定轉(zhuǎn)數(shù)12、30和60rpm 下的粘度（固含量濃度20質(zhì)量％、溫度25°C)，設(shè)轉(zhuǎn)數(shù)12rpm下粘度為指數(shù)100,分別算出 與30rpm和60rpm下的粘度相對(duì)應(yīng)的指數(shù)，設(shè)上述指數(shù)為Y、上述轉(zhuǎn)數(shù)為X時(shí)，所得到的對(duì)數(shù) 近似公式（Y=AXlnX+B)中的A值為-2~-10。在此，基于B型粘度計(jì)的粘度測(cè)定是基于 布氏旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)化rookfieldviscometer)(東機(jī)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制B型粘度計(jì)TVB-10)的 測(cè)定。 本發(fā)明中的A值，譬如可按如下方式求出。（i)將固含量濃度調(diào)整到20質(zhì)量％的聚丙締 酷胺系表面紙力劑的試樣調(diào)整到溫度25°C后，使用同一轉(zhuǎn)子分別按轉(zhuǎn)數(shù)60、30、12rpm來(lái)對(duì) 上述試樣的粘度進(jìn)行測(cè)定。（U)設(shè)12巧m下的測(cè)定值為指數(shù)100,分別算出與30巧m、60巧m 下的粘度對(duì)應(yīng)的指數(shù)。（iii)設(shè)所算出指數(shù)為Y、轉(zhuǎn)數(shù)為X，根據(jù)需要描繪曲線，對(duì)于描繪出 的點(diǎn)求出對(duì)數(shù)近似公式Y(jié)=AXInX+B。從該對(duì)數(shù)近似公式求A值。
[0011] 因?yàn)锳值表示聚丙締酷胺系表面紙力劑粘度相對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)變化的比例，所W可認(rèn) 為與聚丙締酷胺系表面紙力劑的分子量或分子結(jié)構(gòu)大有關(guān)聯(lián)。該值在-2~-10的范圍、尤 其是為-2~-8的聚丙締酷胺系表面紙力劑顯示出優(yōu)異的紙力增強(qiáng)效果。另外，A值在上 述范圍內(nèi)的聚丙締酷胺系表面紙力劑，比使用已有表面紙力劑，能將W高濃度含有它的涂 布液、譬如固含量濃度為5質(zhì)量％ ^上15質(zhì)量％ ^下的涂布液的粘度抑制得較低，故能做 到均勻涂布，同時(shí)操作性?xún)?yōu)異。
[0012] 本發(fā)明聚丙締酷胺系表面紙力劑，含有W(甲基）丙締酷胺為必須單體成分的聚 合物（W下有時(shí)也稱(chēng)聚丙締酷胺系聚合物），最好是含有通過(guò)聚合（甲基）丙締酷胺和陰離 子性己締基單體而得到的聚丙締酷胺系聚合物。
[0013] 作為上述陰離子性己締基單體，可例舉出不飽和一元駿酸、不飽和二元駿酸、不飽 和=駿酸、不飽和四駿酸、不飽和橫酸、不飽和麟酸和該些的鹽類(lèi)等，該些能單獨(dú)使用一種 或并用二種W上。
[0014] 其中，作為不飽和一元駿酸和其鹽類(lèi)，可例舉出丙締酸、甲基丙締酸、2-丙締酷 胺-N-己醇酸（2-acirlamide-N-glycolicacid)、和該些的鋼、鐘鹽等堿金屬類(lèi)和錠鹽等。
[0015] 作為不飽和二元駿酸和其鹽類(lèi)之例，可例舉出馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸、巧康酸、和 該些的鋼、鐘鹽等堿金屬類(lèi)和錠鹽等。
[0016] 作為不飽和S駿酸和其鹽類(lèi)之例，可例舉出烏頭酸、3-了締-1,2, 3-S 駿酸（3-butene-l,2,3-trica;rboxylicacid)、4-戊燒-1,2,4-S駿酸 (4-pentene-l,2, 4-trica;rbo;sylicacid)和該些的鋼、鐘鹽等堿金屬鹽類(lèi)和錠鹽等。
[0017] 作為不飽和四駿酸和其鹽類(lèi)之例，可例舉出1-戊燒-1，1，4,4-四駿酸（1-pente ne-1, 1, 4, 4-tetracarbo;sylicacid)、4-戊燒-1, 2, 3, 4-四駿酸（4-pentene-l, 2, 3, 4-t etracarboxylicacid)、3-己燒-1, 1, 6, 6-四駿酸（3-hexene-l, 1, 6, 6-tetracarboxylic acid)和該些的鋼、鐘鹽等堿金屬鹽類(lèi)和錠鹽等。
[0018] 作為不飽和橫酸之例，可例舉出己締基橫酸（vin^sul化nicacid)、苯己締橫酸 (styrenesulfonicacid)、（甲基）丙締橫酸、2-丙締酷氨基-2-甲基丙烷橫酸（2-ac巧1 amide-2-methylpropanesulfonicacid)和該些的鋼、鐘鹽等堿金屬鹽和錠鹽等。
[0019]作為不飽和麟酸之例，可例舉出己締基麟酸（￥；[]1如地〇3地onicacid)、a-苯基己 締基麟酸（〇-9116]171￥；[]1如地03地〇]1；[03(31(1)和該些的鋼、鐘鹽等堿金屬鹽類(lèi)和錠鹽等。
[0020] 上述陰離子性己締基單體中，W紙力增強(qiáng)提高效果和經(jīng)濟(jì)性之觀點(diǎn)，優(yōu)選不飽和 一元駿酸、不飽和二元駿酸，具體地，尤其優(yōu)選丙締酸、衣康酸和其鹽類(lèi)。
[0021] 關(guān)于聚丙締酷胺系聚合物的聚合成分使用量，從紙力增強(qiáng)效果之觀點(diǎn)出發(fā)，相 對(duì)（甲基）丙締酷胺和陰離子性己締基單體之合計(jì)量，優(yōu)選（甲基）丙締酷胺為80~ 99. 9mol%，和陰離子性己締基單體為0. 1~20mol% ;更優(yōu)選（甲基）丙締酷胺為88~ 98. 5mol%，和陰離子性己締基單體為1.5~12mol%。當(dāng)陰離子性己締基單體低于 0.Imol%時(shí)或高于20mol%時(shí)，有時(shí)紙力增強(qiáng)效果會(huì)變得不充分。
[0022] 制造本發(fā)明聚丙締酷胺系表面紙力劑之際，優(yōu)選并用鏈轉(zhuǎn)移劑。作為上述鏈轉(zhuǎn)移 劑，能例舉出烷基硫醇（3化如mercaptan)類(lèi)、硫代己醇酸（thioglycolicacid)及其醋 類(lèi)、異丙醇；如締丙醇（all^alcohol)、締丙胺（all^amine)和（甲基）丙締橫酸那種具 有（甲基）締丙基的單體及其鹽。該些當(dāng)中，優(yōu)選（甲基）丙締橫酸和（甲基）丙締橫酸 的鋼鹽、鐘鹽等堿金屬鹽或錠鹽。上述鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量，相對(duì)于（甲基）丙締酷胺和陰離 子性己締基單體之合計(jì)lOOmol%，優(yōu)選為0. 01~5.Omol%。上述鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量處于 上述范圍內(nèi)時(shí)，得到的聚丙締酷胺系表面紙力劑的紙力增強(qiáng)效果更加優(yōu)異。
[002引本發(fā)明中，制造聚丙締酷胺系表面紙力劑之際，除上述W外，也能加入其它單體等 來(lái)使用，相對(duì)于（甲基）丙締酷胺和陰離子性己締基單體之合計(jì)lOOmol%，能使用lOmol% W下，優(yōu)選5mol%W下，更優(yōu)選不使用它們。作為其它單體，能例舉出非離子性己締基單體、 陽(yáng)離子性單體、交聯(lián)劑等，該些既可單獨(dú)使用一種也可并用二種W上。
[0024] 作為上述非離子性己締基單體，譬如能例舉出（甲基）丙締酸醋、（甲基）丙締 膳（(meth)ac巧lonitrile)、苯己締、苯己締衍生物、己酸己締醋、丙酸己締醋和己締基甲離 等。該些既可單獨(dú)使用一種也可并用二種W上。
[0025] 作為上述陽(yáng)離子性己締基單體，譬如能例舉出具有叔氨基或季錠鹽類(lèi)的己締基單 體。該些既可單獨(dú)使用一種也可并用二種W上。
[0026] 作為上述交聯(lián)劑，譬如能例舉出N-取代（甲基）丙締酷胺、二（甲基）丙締酸 醋（di(meth)acrylate)類(lèi)、雙（甲基）丙締酷胺類(lèi)、二己締醋類(lèi)等雙官能性單體、S官能 性單體、四官能性單體等多官能性單體等。除上述而外，能例舉出水溶性氮雜環(huán)丙締基 (aziridinyl)化合物、水溶性多官能環(huán)氧化合物、娃系化合物等，其中優(yōu)選N-取代（甲基） 丙締酷胺。該些既可單獨(dú)使用一