纸表面品质改良剂制造技术

提供一种含有丙烯酰胺系树脂组合物的纸表面品质改良剂。该树脂组合物系在尿素化合物的存在下，由丙烯酰胺单体聚合，或由丙烯酰胺单体及丙烯腈单体，或由丙烯酰胺单体及交联剂，或由丙烯酰胺单体、丙烯腈单体及交联剂共聚合所得到的丙烯酰胺树脂经由水解制得。该纸表面品质改良剂比传统的品质改良剂具有优异的表面强度、抗张强度及内部强度的增进效果。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纸表面品质改良剂。更明确的说，本专利技术是关于一种纸的表面强度(凝聚性)、抗张强度及内部强度(凝聚性)的改良剂，尤其可减低印刷时发生之纸粉的一种含有丙烯酰胺系树脂组合物的纸表面品质改良剂。为了改进纸的表面品质及印刷性等目的，以往使用一种含有淀粉；氧化淀粉、阳离子化淀粉及酵素变性淀粉等淀粉衍生物；羧甲基纤维素等纤维素衍生物或聚乙烯醇(PVA)、阴离子性丙烯酰胺系树脂等天然及合成水溶性聚合物。其中最广泛的被使用者为价廉的淀粉衍生物。但该淀粉衍生物及PVA在使用时须经炊煮使其溶解，因此其作业性不佳并且在涂布时会产生泡沫等困扰问题。更有甚者，淀粉类具有腐败及老化等问题。因此最近已广泛的以阴离子性聚丙烯酰胺系树脂替代淀粉衍生物及PVA来作为新闻纸、道林纸及其他各种纸的表面品质改良剂。上述阴离子性聚丙烯酰胺系树脂是一种水溶性聚合物，它是使(甲基)丙烯酰胺及丙烯酸或甲基丙烯酸等对水具有相当溶解性的单体在水中进行游离基共聚合反应而制得的。这些水溶性聚合物已被建议作为纸的表面强度的改进剂应用(日本特公昭43-27529号公报)。但是，其对纸的表面强度的改进效果尚不理想。另有一种纸的强度改良剂被人所知，它是使α，β-不饱和酰胺，α，β-不饱和腈及非离子性单体共聚合反应，然后再使所得之共聚合物在碱性水溶液中反应而制得(特开昭59-94699号公报)。这种改良剂为一种内部添加剂，将其作为如同本专利技术之外部添加剂使用时，无法在表面强度、抗张强度及内部强度上表现足够的改进效果。除上述外，另有一种丙烯酰胺系树脂已被建议作为纸的表面品质改良剂使用，它是以丙烯酰胺、α，β-不饱和单羧酸、α，β-不饱和二羧酸及不饱和磺酸或其盐作为必须成份，在尿素化合物的存在下共聚合反应而制得(特开平5-302298号公报)。但是，此种树脂对纸的表面强度的改进效果仍难令人满意。最近对于进一步改进纸的表面品质的要求已逐渐高涨，因为由于纸的表面强度的不足在印刷上引起之困扰日益增加，故现有的改良剂已无法满足需求。尤其，时下新闻用纸等是主要利用胶版印刷法印刷，此时在印刷中产生的纸粉常构成极大困扰。为解决此一问题已有人利用堰辊涂布机(gate roll coater)等将淀粉衍生物、PVA或常用的丙烯酰胺系树脂涂布于纸面上以图改进其表面强度。虽然涂布此种水溶性聚合物的纸确能改进其表面强度，但在印刷工序中施加于纸表面的滋润用水会导致纸表面的粘性显著增加，结果反而增加纸粉的产生。因此，为了减少新闻纸等印刷时之纸粉的产生，需要具有优异的表面强度改进效果之纸表面品质改良剂。为满足上述需求，本专利技术提供一种可将纸的表面强度、内部强度及抗张强度改进且又可减少印刷时产生的纸粉的纸表面品质改良剂。本专利技术人为了解决上述问题，经潜心研究发现，于尿素化合物之存在下，将丙烯酰胺单体单独聚合，或丙烯酰胺单体及交联剂，或丙烯酰胺、丙烯腈单体及交联剂共聚合所得之丙烯酰胺系树脂予以水解所得到的丙烯酰胺系树脂组合物作为纸表面品质改良剂使用即可发挥优异之表面强度、抗张强度及内部强度之增进效果，从而完成了本专利技术。本专利技术提供的纸表面品质改良剂是一种含有由下述方法制取的丙烯酰胺系树脂组合物；于尿素化合物的存在下，使丙烯酰胺单体单独聚合，或使50-99.5摩尔％丙烯酰胺单体及0.5-50摩尔％丙烯腈单体，或丙烯酰胺单体及对此丙烯酰胺单体0.005-5摩尔％的交联剂，或50-99.5％丙烯酰胺单体、0.5-50％摩尔％丙烯腈单体及对这些丙烯酰胺单体及丙烯腈单体之单体总量0.005-5％的交联剂共聚合制得丙烯酰胺系树脂，继之对此丙烯酰胺系树脂添加丙烯酰胺单体及丙烯腈单体的合计量的1-40摩尔％水解剂进行水解，其中该丙烯酰胺系树脂的构成成份的单体与尿素化合物的比率为95-40重量％∶5-60重量％，较佳为95-60重量％∶5-40重量％，更佳为95-70重量％∶5-30重量％。即，本专利技术丙烯酰胺系树脂组合物是在尿素化合物的存在下，使丙烯酰胺单体单独聚合，或使丙烯酰胺单体及丙烯腈单体共聚合，或使丙烯酰胺单体及交联剂共聚合，或丙烯酰胺单体、丙烯腈单体及交联剂共聚合制得丙烯酰胺系树脂，随后将此树脂的氨基甲酰基或氰基予以水解而将其转换成为阴离子性羧基。此丙烯酰胺系树脂组合物经推测与传统的由如分子内具有羧基的丙烯酸等单体与丙烯酰胺共聚合所得的丙烯酰胺系树脂形成有不同的序列或链区(sequence)。由于此种羧基序列的差异，使得本专利技术丙烯酰胺系树脂组合物能够发挥传统的阴离子性丙烯酰胺系树脂所没有的表面强度、抗张强度及内部强度的增进效果。在本专利技术中所用的尿素化合物包括脲、硫脲、乙撑脲及乙撑硫脲等。这些尿素化合物可单独或二种以上组合使用，但单独使用脲时在经济上最可取。可用于本专利技术的丙烯酰胺单体除了丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺之外，还包括诸如N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-第三辛基(甲基)丙烯酰胺等N-取代(甲基)丙烯酰胺。此等丙烯酰胺可单独或二种以上组合使用。可用于本专利技术的丙烯腈单体的具体例子为丙烯腈、甲基丙烯腈等。它们可单独或组合使用。可用于本专利技术的交联剂包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯；亚甲基二(甲基)丙烯酰胺、乙烯-二(甲基)丙烯酰胺、六亚甲基-二(甲基)丙烯酰胺、N，N′-二-丙烯酰胺乙酸、N，N′-二-丙烯酰胺甲基乙酸酯、N，N-苄叉-二-丙烯酰胺等二(甲基)丙烯酰胺；己二酸二乙烯酯、癸二酸二乙烯酯等二乙烯酯；环氧丙烯酸酯；尿烷丙烯酸酯；烯丙基(甲基)丙烯酸酯、二烯丙基酞酸酯、二烯丙基马来酸酯、二烯丙基琥珀酸酯、二烯丙基丙烯酰胺、二乙烯苯、二异丙烯苯、二烯丙基胺、N，N-二烯丙基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、二烯丙基二甲基铵、二烯丙基氯菌酸酯、缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯等二官能乙烯系单体。可用的交联剂还包括1，3，5-二丙烯酰基六氢-S-三氮嗪、三烯丙基异三聚氰酸酯、N，N-二烯丙基丙烯酰胺、三烯丙基胺、三烯丙基三苯六羧酸酯等三官能乙烯系单体；四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、四烯丙基苯均四酸酯、N，N，N′，N′-四烯丙基-1，4-二氨基丁烷、四烯丙基胺盐、四烯丙氧基乙烷等四官能乙烯系单体；四羟甲基甲烷、三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羟甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、4，4′-二(乙撑亚胺羰基氨基)二苯基甲烷等水溶性氮丙啶基化合物；(聚)乙二醇二缩水甘油乙醚、(聚)丙二醇二缩水甘油乙醚、(聚)丙二醇缩水甘油乙醚、(聚)甘油二缩水甘油、(聚)丙乙醇二缩水甘油乙醚、(聚)甘油三缩水甘油乙醚等水溶性多官能环氧化合物。其他可用的交联剂为例如3-(甲基)丙烯氧基甲基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基二甲氧基甲基硅烷及3-(甲基)丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷等硅酮化合物。除了上述的丙烯酰胺单体、丙烯腈单体及交联剂之外亦可使用其他可与彼等共聚合的阴离子性乙烯系单体、阳离子性乙烯系单体及非离子性乙烯系单体，只要其使用不伤害生成的丙烯酰胺树脂的性能。这些其他单体可单独或组合使用。阴离子性乙烯系单体例如包括丙烯酸及甲基丙烯酸等α，β-不饱和单羧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸表面品质改良剂，它含有丙烯酰胺系树脂组合物，其特征在于该树脂组合物是在尿素化合物的存在下，由丙烯酰胺单体聚合反应所得的丙烯酰胺树脂经由水解制得的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：那须健司，河野宏治，龙泽智，岩井浏，
申请(专利权)人：日本匹爱姆西株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]