凝集处理剂制造技术

油包水型乳剂是实用上优点多的制品形态，其提供作为制纸药剂或凝集剂而表现出特异效果的乙烯基胺系高分子、保存稳定性优异且作为凝集处理剂的性能也优异的油包水型乳剂。本发明专利技术是包含水溶性高分子的油包水型乳剂的凝集处理剂，所述水溶性高分子的油包水型乳剂是通过将与聚氧亚烷基烷基醚共存的N-乙烯基羧酸酰胺聚合物水溶液的油包水型乳剂在酸或碱的存在下进行水解而制造的，优选的是，在水解反应之前添加前述聚氧亚烷基烷基醚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凝集处理剂
本专利技术涉及凝集处理剂，详细而言，涉及包含水溶性高分子的油包水型乳剂的凝集处理剂，所述水溶性高分子的油包水型乳剂是将与聚氧亚烷基烷基醚共存的N-乙烯基羧酸酰胺聚合物水溶液的油包水型乳剂在酸或碱的存在下进行水解而制造的。
技术介绍
作为制纸用添加剂，现在二烷基氨基亚烷基（甲基）丙烯酸酯季铵化物被用于大部分的助留剂(歩留向上剤)、板纸的助滤剂（濾水性向上剤）、纸力增强剂、制纸原料前处理的凝结剂等。价格实惠且容易制造等被视作其最为普及的理由。但是，对于为了防止由粘合性树脂等杂质引起的树脂等杂质故障而使用的树脂等杂质调节剂而言，已知聚乙烯基胺会表现出优异的效果。另外，对于板纸的助滤剂而言，与前述丙烯酸系高分子相比，压制脱水时的脱水性增强的聚乙烯基胺是有效的。进而，可以理解为：作为淤泥脱水时使用的凝集剂，聚乙烯基胺的脱水滤饼含水率有时会特异性降低，重要的是与丙烯酸系高分子分开使用。启示出这些现象是由聚乙烯基胺高分子中的伯氨基或仲氨基引起的。聚乙烯基胺是结构最单纯的含伯氨基的乙烯基聚合物，已知有如下方法：将N-乙烯基羧酸酰胺的聚合物用酸或碱进行水解的方法、将N-乙烯基-O-叔丁基氨基甲酸酯的聚合物进行水解的方法、或者将聚丙烯酰胺在次卤酸和碱金属氢氧化物的存在下进行霍夫曼反应的方法。将N-乙烯基羧酸酰胺单体的聚合物用酸或碱进行水解的方法由于原料单体的合成是容易的，通过N-乙烯基羧酸酰胺的自由基聚合反应物的水解而能够较容易地获得高分子量的聚合物，安全性也高，因此作为工业制造方法是有用的。另一方面，分子量高的聚乙烯基胺水溶液的粘度高、难以处理，为了利用高浓度的聚乙烯基胺而优选油包水型乳剂的形态。作为聚乙烯基胺的油包水型乳剂而公开了将聚乙烯基胺的水溶液在乳化剂的存在下机械性地乳化并制造的方法。高分子量的聚乙烯基胺水溶液的粘度高，因此在该方法中，必须将聚乙烯基胺水溶液降低至能够乳化的浓度，不适合利用高浓度聚乙烯基胺的目的（专利文献1）。另一方面，制造N-乙烯基羧酸酰胺聚合物的油包水型乳剂并将其用酸或碱进行水解的方法作为制造聚乙烯基胺的油包水型乳剂的方法是有用的。专利文献2涉及并公开了N-乙烯基羧酸酰胺聚合物的油包水型乳剂的制造方法。然而，该制造方法中并未记载将该油包水型乳剂进行水解而得到的聚乙烯基胺的油包水型乳剂。专利文献3公开了将N-乙烯基甲酰胺·丙烯腈共聚物的油包水型乳剂用酸进行水解的方法。该方法中作为单体必须为丙烯腈，进而必须用酸进行水解。另外，在酸水解时使用的乳化剂的酯键容易被酸切断，因此无法利用碱进行中和的该方法的乳剂欠缺稳定性。专利文献4中公开了将N-乙烯基羧酸酰胺在特定乳化剂混合物的存在下用酸或碱进行水解的聚合物的稳定油包水型乳剂的制造方法。在该制造方法中也使用具有酯键的物质作为乳化剂，由于容易被酸或碱切断，因此乳剂欠缺稳定性。专利文献5中公开了：将N-乙烯基酰胺聚合物的油包水型乳剂用酸或碱水解时，为了在水解前、水解中或其后增强水解后的稳定性而在水/油-聚合物乳剂中添加相对于聚合物为0.01~20质量%的抗氧化剂、还原剂或醛捕获剂。另外记载了如下内容：在聚合时可以共存有HLB9~20的乳化剂，所述HLB9~20的乳化剂是通过合成C10~C22的脂肪族醇的缩水甘油醚与多元醇的反应产物，并使其与C2~C4的亚烷基氧化物反应而成的。在这样的现有技术中，不存在将N-乙烯基羧酸酰胺聚合物的油包水型乳剂用酸或碱进行水解而得到的、聚乙烯基胺的稳定油包水型乳剂的制造方法。专利文献1：日本特开2004-59747号公报专利文献2：欧州专利申请公开0231901号公报专利文献3：日本特开平05-309208号公报专利文献4：日本特表平10-500714号公报专利文献5：日本特开平05-117313号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题凝集剂大多使用保存稳定性良好的粉末类型，但只要是设备完整的处理设施或工厂设施，则能够彻底地用泵进行输送，粉尘不会飞散、溶解快等优点多。另外，与粉末相比不需要干燥工序、能量方面也是有利的。因此，本专利技术的课题在于，提供作为制纸药剂或凝集剂而表现出特异效果的乙烯基胺系高分子，其作为实用上优点多的油包水型乳剂，保存稳定性优异，作为凝集处理剂，性能也优异。用于解决问题的手段为了解决上述课题而重复进行了深入研究，结果基于下述记载的见解而完成了专利技术。即发现了：通过将与聚氧亚烷基烷基醚共存的N-乙烯基羧酸酰胺聚合物水溶液的油包水型乳剂在酸或碱的存在下进行水解，从而能够制造乙烯基胺系高分子的稳定油包水型乳剂，另外判明了：将该乙烯基胺系高分子的稳定油包水型乳剂用作制纸用添加剂或淤泥脱水剂时，会表现出优异的效果。本专利技术中使用的表面活性剂是聚氧亚烷基烷基醚，其难以因酸或碱而分解，因此水解可以使用酸或碱中的任一种，但用碱进行水解会发挥出其作用。由本专利技术的乙烯基胺制成的油包水型乳剂可以用作助留剂和/或助滤剂、凝结剂、纸力增强剂、湿润纸力增强剂、施胶固定剂(サイズ定着剤)、脱墨助剂、淤泥脱水剂、淤泥沉降剂或者染色排水处理剂。专利技术的效果本专利技术的包含乙烯基胺的油包水型乳剂在水解时使用聚氧亚烷基烷基醚作为表面活性剂，因此对酸或碱具有耐分解性，包含所生成的乙烯基胺的油包水型乳剂的稳定性高。另外，利用油包水型乳剂聚合法将N-乙烯基羧酸酰胺进行聚合，因此能够提高聚合度，作为制纸用添加剂或凝集剂是高性能的。具体实施方式首先针对N-乙烯基羧酸酰胺的聚合进行说明。本专利技术的N-乙烯基羧酸酰胺聚合物的油包水型乳剂的方法是：将N-乙烯基羧酸酰胺单体与水、包含与水为非混合性的烃的油状物质、对于形成油包水型乳剂而言具有有效量和有效HLB的表面活性剂进行混合，强烈搅拌使其形成油包水型乳剂后，进行聚合来合成。作为N-乙烯基羧酸酰胺单体的例子，可列举出N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-甲基-N-乙烯基甲酰胺、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺，优选使用N-乙烯基甲酰胺。作为包含与水为非混合性的烃的油状物质的例子，可列举出石蜡类或煤油、轻油、中油等矿物油；或者与它们具有实质上相同范围的沸点、粘度等特性的烃系合成油、或者它们的混合物。作为含量，相对于油包水型乳剂总量为20~50质量%、优选为20~35质量%。作为对于形成油包水型乳剂而言具有有效量和有效HLB的表面活性剂的例子，为非离子性表面活性剂的聚氧乙烯烷基醚系、聚氧乙烯醇醚系、聚氧乙烯烷基酯系、或者分子量为1000以上的嵌段和/或接枝型高分子表面活性剂等。具体而言，可例示出具有2~10、优选为3~7的HLB值且分子量不足1000的表面活性剂，例如甘油单、二和三、油酸酯、硬脂酸酯或棕榈酸酯之类的甘油脂肪酸酯；脱水山梨糖醇单、二和聚-、油酸酯、硬脂酸酯或棕榈酸酯之类的脱水山梨糖醇脂肪酸酯、以及它们的环氧乙烷和/或环氧丙烷的加成物。作为分子量1000以上的嵌段和/或接枝型的高分子表面活性剂，可例示出12-羟基硬脂酸与聚（环氧乙烷）的反应物即聚酯·嵌段-聚（环氧乙烷）·嵌段-聚酯·嵌段共聚物。另外，也可以在这些之中组合使用两种以上的表面活性剂。特别优选组合使用分子量不足1000的表面活性剂与分子量1000以上的嵌段和/或接枝型的高分子表面活性剂，作为添加量，相对于油包水型乳剂总量为0.5~10质量%本文档来自技高网...

【技术保护点】
凝集处理剂，其包含水溶性高分子的油包水型乳剂，所述水溶性高分子的油包水型乳剂是通过将与聚氧亚烷基烷基醚共存的N‑乙烯基羧酸酰胺聚合物水溶液的油包水型乳剂在酸或碱的存在下进行水解而制造的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.06 JP 2012-1288181.水溶性高分子的油包水型乳剂作为凝集处理剂的用途，所述水溶性高分子的油包水型乳剂是通过将与HLB为8.0～14.0的范围的聚氧亚烷基烷基醚共存的N-乙烯基羧酸酰胺聚合物水溶液的油包水型乳剂在酸或碱的存在下进行水解而制造的，其中，将所述聚氧亚烷基烷基醚在N-乙烯基羧酸酰胺的聚合后、水解工序前添加，所述水溶性高分子是聚乙烯基胺。2.权利要求1所述的水溶性高分子的油包水型乳剂作为凝集处理剂的用途，其特征在于，在碱的存在下进行水解。3.权利要求2所述的水溶性高分子的油包水型乳剂作为凝集处理剂的用途，其特征在于，将所述N-乙烯基羧酸酰胺聚合物水溶液的油包水型乳剂在所述聚氧亚烷基烷基醚的共存下用所述碱进行水解后，添加酸。4.权利要求1～3中任一项所述的水溶性高分子的油包水型乳剂作为凝集处理剂的用途，其特征在于，在1mol/L浓度的NaCl水溶液中的25℃下的聚乙烯基胺的特性粘度为0.5～10.0(dL/g)的范围。5.权利要求1～3中任一项所述的水溶性高分子的油包水型乳剂作为凝集处理剂的用途，其特征在于，聚乙烯基胺的1质量％水溶液的pH为6.0～14.0的范围。6.水溶性高分子的油包水型乳剂作为助留剂和/或助滤剂的用途，其特征在于，所述水溶性高分子的油包水型乳剂是权利要求1～5任一项所述的水溶性高分子的油包水型乳剂。7.水溶性高分子的油包水型乳剂作为凝结剂的用途...

【专利技术属性】
技术研发人员：三井翔平，武尾一与，若月将吾，米仓温，
申请(专利权)人：海茂株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP