纸力增强剂、纸力增强剂的制造方法、纸和纸的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供虽为高分子量但具有优良的保存稳定性、并且未反应的(甲基)丙烯酰胺得到减少、进而在添加到原料纸浆中时固定于纸浆且不会因过凝聚而使纸的质地紊乱、还发挥优良的纸力效果的纸力增强剂、纸力增强剂的制造方法、纸和纸的制造方法，所述纸含有该纸力增强剂。本发明专利技术涉及一种纸力增强剂，其含有(甲基)丙烯酰胺(a1)、阳离子性乙烯基单体(a2)、阴离子性乙烯基单体(a3)和交联性乙烯基单体(a4)作为聚合成分(A)，并且含有重均分子量(Mw)为100万～800万和分子量分布(Mw/Mn)为1.5～3.0的共聚物(B)；还涉及该纸力增强剂的制造方法、含有该纸力增强剂的纸和纸的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
纸力增强剂、纸力增强剂的制造方法、纸和纸的制造方法
本专利技术涉及纸力增强剂、纸力增强剂的制造方法、纸和纸的制造方法。
技术介绍
以往，作为对纸赋予强度的纸力剂，广泛使用阴离子性、阳离子性或两性的丙烯酰胺系聚合物。近年来，在制纸工厂，由于废纸的使用比率的增加而使用来源于废纸的包含短纤维的纸力强度弱的原料纸浆。另外，由于废纸的使用，抄纸白水中含有的金属离子使抄纸系统内的电导率升高，难以发挥用于弥补纸力强度而向原料纸浆中添加的纸力增强剂的效果。在这样的环境下，在要求更高的纸力效果的纸板的制造中，需要大量添加纸力增强剂，但水质容易变得更差，在环境上是不优选的。对于上述抄纸环境，为了维持纸的纸力效果，公知的是将纸力增强剂进行高分子量化的方法(专利文献1)。但是，单纯地使纸力增强剂进行高分子量化时，产品粘度增加，操作性变差，或者在长期保管中粘度增加，有时无法作为产品使用。此外，将高分子量化后的纸力增强剂大量添加到原料纸浆中时，即使纸力增强剂固定于纸浆，也会发生过凝聚而使成纸的质地变差，还会引起纸力效果降低的问题。作为抑制纸力增强剂的粘度的技术，例如，还公知如下的制纸用添加剂的制造方法：其特征在于，使选自N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-双(甲基丙烯酰胺)中的至少一种单体、阳离子性乙烯基单体、阴离子性乙烯基单体以及选自丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的至少一种的单体混合物在水性介质中在自由基聚合引发剂的存在下进行聚合，形成重均分子量为50万～150万的预聚物，接着，追加过硫酸盐，进一步进行聚合直至重均分子量达到至少1.1倍(专利文献2)。但是，上述制造方法中，需要使聚合物彼此发生交联反应的工序，担心在该工序中分支度产生偏差而生成具有宽分子量分布的纸力增强剂。另外，作为控制分子量分布的技术，公知如下的两性纸力增强剂：其特征在于，以水溶性阳离子单体和/或它们的盐类、α,β-不饱和羧酸和/或它们的盐类、丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺作为必需的构成单体成分来进行聚合，具有特定的阳离子当量值、阴离子当量值，并且重均分子量为100万～600万、表示分子量分布的幅度的多分支度为10以下(专利文献3)。但是，该纸力增强剂的分子量分布的幅度也宽，优良的纸力效果等成为问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平2-61197号公报专利文献2：日本特开平5-287693号公报专利文献3：日本特开平7-189177号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于提供虽为高分子量但具有优良的保存稳定性、并且未反应的(甲基)丙烯酰胺得到减少、进而在添加到原料纸浆中时固定于纸浆且不会因过凝聚而使纸的质地紊乱、还发挥优良的纸力效果的纸力增强剂和纸力增强剂的制造方法、含有该纸力增强剂的纸和纸的制造方法。用于解决问题的方法本专利技术人进行了深入研究，结果发现，含有将重均分子量和分子量分布控制为特定的范围的共聚物的纸力增强剂可解决上述问题。特别是还查明了：通过应用包含分开添加聚合引发剂的三个工序的纸力增强剂的制造方法，本专利技术的效果变得显著。即，本专利技术涉及以下的纸力增强剂、纸力增强剂的制造方法、纸和纸的制造方法。1.一种纸力增强剂，其含有(甲基)丙烯酰胺(a1)、阳离子性乙烯基单体(a2)、阴离子性乙烯基单体(a3)和交联性乙烯基单体(a4)作为聚合成分(A)，并且含有重均分子量(Mw)为100万～800万和分子量分布(Mw/Mn)为1.5～3.0的共聚物(B)。2.如上述项1所述的纸力增强剂，其中，共聚物(B)中含有的未反应的(a1)成分为50ppm以下。3.如上述项1或2所述的纸力增强剂，其中，聚合成分(A)中含有(a1)成分55～97.95摩尔％、(a2)成分1～20摩尔％、(a3)成分1～20摩尔％和(a4)成分0.05～5摩尔％。4.如上述项1～3中任一项所述的纸力增强剂，其中，纸力增强剂的凝胶化率以固体成分计为0.05重量％以下。5.如上述项1～4中任一项所述的纸力增强剂，其中，聚合成分(A)进一步含有链转移剂(a5)。6.如上述项1～5中任一项所述的纸力增强剂，其中，(a2)成分含有含叔氨基的乙烯基单体和/或该乙烯基单体的季化盐。7.如上述项1～6中任一项所述的纸力增强剂，其中，(a3)成分含有具有羧基的乙烯基单体。8.如上述项1～7中任一项所述的纸力增强剂，其中，(a4)成分含有具有N,N-取代酰胺基的交联性乙烯基单体。9.如上述项1～8中任一项所述的纸力增强剂，其中，固体成分浓度20重量％、温度25℃下的粘度为2500～80000mPa·s。10.一种纸力增强剂的制造方法，其为上述项1～9中任一项所述的纸力增强剂的制造方法，包含：工序(I)：通过使聚合成分(A)在聚合引发剂的存在下发生反应而得到反应产物(1)的工序；工序(II)：通过使用过硫酸盐作为聚合引发剂使反应产物(1)发生反应而得到反应产物(2)的工序；和工序(III)：通过使用偶氮系聚合引发剂和/或氧化还原引发剂作为聚合引发剂使反应产物(2)发生反应而得到共聚物(B)的工序。11.一种纸，其含有上述项1～9中任一项所述的纸力增强剂。12.一种纸的制造方法，其使用上述1～9中任一项所述的纸力增强剂。专利技术效果本专利技术的纸力增强剂通过控制重均分子量和分子量分布而抑制过量分支的高分子量体的生成，并且使其高分子量化，因此，添加到原料纸浆中时固定于纸浆且不会因过凝聚而使纸的质地紊乱，并且所得到的成纸也发挥优良的纸力效果。特别是，由前述的制造方法得到的纸力增强剂中，上述效果显著，进而未反应的丙烯酰胺的残留量少，并且保存稳定性也优良。具体实施方式本专利技术的纸力增强剂含有(甲基)丙烯酰胺(a1)(以下称为(a1)成分)、阳离子性乙烯基单体(a2)(以下称为(a2)成分)、阴离子性乙烯基单体(a3)(以下称为(a3)成分)和交联性乙烯基单体(a4)(以下称为(a4)成分)作为聚合成分(A)，并且含有具有上述重均分子量和分子量分布的共聚物(B)。(a1)成分是指丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺。作为(a1)成分的含有比率，在将聚合成分(A)的合计含有比率设为100摩尔％时，通常为约55摩尔％～约97.95摩尔％，优选为约60摩尔％～约95摩尔％，更优选为约70摩尔％～约90摩尔％。作为(a2)成分，没有特别限定，可以使用各种公知的物质，从使纸力增强剂良好地固定于原料纸浆、发挥优良的纸力效果的观点考虑，优选含有含叔氨基的乙烯基单体和/或该乙烯基单体的季化盐。作为上述乙烯基单体的具体例，可以列举例如：N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(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乙烯基单体；使上述含叔氨基的乙烯基单体与季化剂反应而得到的该乙烯基单体的季化盐等。另外，作为该乙烯基单体盐，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，作为使其进行反应的季化剂，可以列举甲基氯、苄基氯、硫酸二甲酯、表氯醇等。其中，从获取容易性和上述同样的观点考虑，更优选N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯和/或N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯的苄基氯季化盐。这些成分可以单独使用或者组合使用两种以上。关于(a2)成分的含有比率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸力增强剂，其含有(甲基)丙烯酰胺(a1)、阳离子性乙烯基单体(a2)、阴离子性乙烯基单体(a3)和交联性乙烯基单体(a4)作为聚合成分(A)，并且含有重均分子量Mw为100万～800万和分子量分布Mw/Mn为1.5～3.0的共聚物(B)。

【技术特征摘要】
2016.07.12 JP 2016-1374511.一种纸力增强剂，其含有(甲基)丙烯酰胺(a1)、阳离子性乙烯基单体(a2)、阴离子性乙烯基单体(a3)和交联性乙烯基单体(a4)作为聚合成分(A)，并且含有重均分子量Mw为100万～800万和分子量分布Mw/Mn为1.5～3.0的共聚物(B)。2.如权利要求1的纸力增强剂，其中，共聚物(B)中含有的未反应的(甲基)丙烯酰胺(a1)为50ppm以下。3.如权利要求1或2的纸力增强剂，其中，聚合成分(A)含有(a1)成分55～97.95摩尔％、(a2)成分1～20摩尔％、(a3)成分1～20摩尔％和(a4)成分0.05～5摩尔％。4.如权利要求1～3中任一项的纸力增强剂，其中，纸力增强剂的凝胶化率以固体成分计为0.05重量％以下。5.如权利要求1～4中任一项的纸力增强剂，其中，聚合成分(A)进一步含有链转移剂(a5)。6.如权利要求1～5中任一项的纸力增强剂，其中，(a2)成分...

【专利技术属性】
技术研发人员：水河哲，本田资人，
申请(专利权)人：荒川化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP