JP4799611B2 - ポリマー分散液の調製方法及びポリマー分散液 - Google Patents
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Description
80:20のモル比のメタクリル酸(MAA)及び2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)からつくられる安定剤を調製した。超純粋な水85g、AMPS(固体)8.24g、MAA16.62g及びNaOH(50%)11.5gの混合物をNaOH(50%)によりpH7に調節した。EDTA(固体)0.02gをその混合物に与えた。更に超純粋な水を添加して127gの合計質量に達した。これを固定撹拌機、窒素入口、還流冷却器及びボトム弁を備えた2重壁の150mlのガラス反応器に充填した。その混合物を150/分で撹拌し、窒素でパージした。その反応器内容物を45℃まで加熱した。V-50(2,2’-アゾビス-(2-アミジノプロパン)二塩酸塩)0.05gを添加した。60分後に、温度を50℃まで上昇させた。その混合物を72時間にわたって50℃で150/分で重合させた。この安定剤を精製し、限外濾過及び凍結乾燥により単離した。この重量平均分子量は約15,000g/モルであった。
ポリマー安定剤及びポリマー補助安定剤の存在下でアクリルアミド及びアクリル酸を含むモノマー混合物を重合することによりポリマー分散液を調製した。
AAm=アクリルアミド
AA=アクリル酸
MMA=メチルメタクリレート
t-BuA=t-ブチルアクリレート
n-BuA=n-ブチルアクリレート
PAA=ポリアクリル酸
PMAA=ポリメタクリル酸
実施例2-4で調製されたポリマー分散液を動的脱水分析装置(DDA)(アクリビ、スウェーデンから入手し得る)により抄紙方法における歩留まり及び脱水性能について試験した。使用した完成紙料は60重量%の80/20漂白カバ-マツパルプ及び40重量%の炭酸カルシウムをベースとしていた。この原料容積は800mlであり、パルプ濃度は5g/Lであり、導電率は1.5mS/cmであった。この原料を1500rpmの速度で撹拌し、その間に下記の成分を原料に添加した:アニオンくずキャッチャ(0.5kg/t)、ポリマー分散液(1.0kg/t)そして最後にアニオン無機粒子(0.5kg/t)。この温度は22.5℃であった。0.35バールの真空を分析のために使用した。この保持時間(秒)及び濁度(NTU)を測定した。
沈降安定性として測定される、貯蔵寿命を実施例2−7の分散液について試験した。夫々の分散液のサンプル10gを30分間にわたって3000rpmで遠心分離した。ポリマー沈降の量を夫々のサンプルについて測定した。サンプルはポリマー沈降を生じなかった。
Claims (29)
- 反応混合物中に存在する一種以上の水溶性アニオンモノマー(m1)及び一種以上のノニオン性ビニルモノマー(m2)を重合することを含む水溶性ポリマー分散液の調製方法であって、
−ポリマー安定剤(B)がアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-ブタンスルホン酸(AMBS)、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、メタクリロイルオキシプロピルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、マレイン酸、マレアミド酸、及び/又はビニルホスホン酸の群に属する一種以上のモノマーのポリマー、またはマレイン酸又はマレアミド酸と、夫々、スチレン、ビニルエーテル又はα-オレフィンのコポリマーであり、及び
−ポリマー補助安定剤(C)がアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホネート、スチレンスルホン酸、イタコン酸、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-ブタンスルホン酸(AMBS)、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、及びメタクリロイルオキシプロピルスルホン酸の群に属する一種以上のモノマーのポリマーである安定剤を更に含み、
前記ポリマー安定剤(B)の重量平均分子量が20,000g/モルから1,000,000g/モルまでであり、前記ポリマー補助安定剤(C)の重量平均分子量が1,000g/モルから15,000g/モルまでであり、そして前記反応混合物中の一種以上の無機塩の量が該反応混合物の合計重量を基準として0重量%から1重量%までである、
ことを特徴とする水溶性ポリマー分散液の調製方法。 - 前記反応混合物が水性媒体である、請求項1記載の方法。
- ポリマー粒子/液滴が25μmまでの平均サイズを有する、請求項1又は2記載の方法。
- 2種以上の補助安定剤(C)が前記反応混合物中に存在する、請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
- 前記ポリマー安定剤(B)及び前記ポリマー補助安定剤(C)が異なるモノマーから構成される、請求項1から4のいずれか1項記載の方法。
- 前記アニオンモノマー(m1)がアクリル酸、メタクリル酸、(スチレンスルホン酸)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-ブタンスルホン酸(AMBS)、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、メタクリロイルオキシプロピルスルホン酸、ビニルスルホン酸、及びそれらのアルカリ塩又はアンモニウム塩の群に属する、請求項1から5のいずれか1項記載の方法。
- 前記一種以上のノニオン性モノマー(m2)がアクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-t-ブチルアクリルアミド、N-t-ブチルメタクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-(トリス-(ヒドロキシメチル)-メチル)-アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、C2-C4アルキルを有するヒドロキシアルキルアクリレート又はヒドロキシアルキルメタクリレート、C1-C4アルキルを有するアルキルアクリレート又はアルキルメタクリレート、ベンジルアクリレート又はベンジルメタクリレート、アクリル酸又はメタクリル酸と1-20のエチレンオキサイド単位を有するジヒドロキシ-(ポリエチレンオキサイド)のエステル、或いはアクリル酸又はメタクリル酸と1-20のエチレンオキサイド単位を有するモノメトキシヒドロキシ-(ポリエチレンオキサイド)のエステルの群に属する、請求項1から6のいずれか1項記載の方法。
- 前記一種以上のモノマー(m2)がアクリルアミド、アクリレートエステル又はメタクリレートエステルの群に属する、請求項1から7のいずれか1項記載の方法。
- 無機塩の量が反応混合物の合計重量を基準として0重量%から0.5重量%までである、請求項1から8のいずれか1項記載の方法。
- 一種以上の無機塩の量が反応混合物の合計重量を基準として0重量%から0.1重量%までである、請求項1から9のいずれか1項記載の方法。
- 前記反応混合物が3モル%から20モル%までの一種以上の水溶性アニオンモノマー(m1)を含む、請求項1から10のいずれか1項記載の方法。
- 前記反応混合物が80モル%から97モル%までの一種以上のノニオン性ビニルモノマー(m2)を含む、請求項1又は3から11のいずれか1項記載の方法。
- 前記反応混合物が0.5重量%から3重量%までのポリマー安定剤(B)を含む、請求項1から12のいずれか1項記載の方法。
- 前記反応混合物が3重量%から25重量%までのポリマー補助安定剤(C)を含む、請求項1から13のいずれか1項記載の方法。
- −一種以上の水溶性アニオンモノマー(m1)及び一種以上のノニオン性ビニルモノマー(m2)の分散されたポリマー(A)、
−ポリマー安定剤(B)がアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-ブタンスルホン酸(AMBS)、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、メタクリロイルオキシプロピルスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、マレイン酸、マレアミド酸、及び/又はビニルホスホン酸の群に属する一種以上のモノマーのポリマー、またはマレイン酸又はマレアミド酸と、夫々、スチレンもしくはビニルエーテル、又はα-オレフィンのコポリマーであり、及び
−ポリマー補助安定剤(C)がアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホネート、スチレンスルホン酸、イタコン酸、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-ブタンスルホン酸(AMBS)、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、及びメタクリロイルオキシプロピルスルホン酸の群に属する一種以上のモノマーのポリマーである安定剤を含み、
前記ポリマー安定剤(B)の重量平均分子量が20,000g/モルから1,000,000g/モルまでであり、前記ポリマー補助安定剤(C)の重量平均分子量が1,000g/モルから15,000g/モルまでであり、そして前記反応混合物中の一種以上の無機塩の量が該反応混合物の合計重量を基準として0重量%から1重量%までである、
ことを特徴とする水溶性ポリマー分散液。 - 前記ポリマー分散液が水性ポリマー分散液である、請求項15記載のポリマー分散液。
- ポリマー粒子/液滴が25μmまでの平均サイズを有する、請求項15又は16記載のポリマー分散液。
- 2種以上の補助安定剤(C)が前記ポリマー分散液中に存在する、請求項15から17のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 前記ポリマー安定剤(B)及び前記ポリマー補助安定剤(C)が異なるモノマーから構成される、請求項15から18のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 前記アニオンモノマー(m1)がアクリル酸、メタクリル酸、(スチレンスルホン酸)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)、2-アクリルアミド-2-メチル-1-ブタンスルホン酸(AMBS)、アクリロイルオキシエチルスルホン酸、メタクリロイルオキシエチルスルホン酸、アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、メタクリロイルオキシプロピルスルホン酸、ビニルスルホン酸、及びそれらのアルカリ塩又はアンモニウム塩の群に属する、請求項15から19のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 前記一種以上のノニオン性モノマー(m2)がアクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-t-ブチルアクリルアミド、N-t-ブチルメタクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-(トリス-(ヒドロキシメチル)-メチル)-アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、C2-C4アルキルを有するヒドロキシアルキルアクリレート又はヒドロキシアルキルメタクリレート、C1-C4アルキルを有するアルキルアクリレート又はアルキルメタクリレート、ベンジルアクリレート又はベンジルメタクリレート、アクリル酸又はメタクリル酸と1-20のエチレンオキサイド単位を有するジヒドロキシ-(ポリエチレンオキサイド)のエステル、或いはアクリル酸又はメタクリル酸と1-20のエチレンオキサイド単位を有するモノメトキシヒドロキシ-(ポリエチレンオキサイド)のエステルの群に属する、請求項15から20のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 前記一種以上のモノマー(m2)がアクリルアミド、アクリレートエステル又はメタクリレートエステルの群に属する、請求項15から21のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 無機塩の量が反応混合物の合計重量を基準として0重量%から0.5重量%までである、請求項15から22のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 無機塩の量が反応混合物の合計重量を基準として0重量%から0.1重量%までである、請求項15から23のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 10重量%から30重量%までの分散されたポリマー(A)を含む、請求項15から24のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 0.5重量%から3重量%までのポリマー安定剤(B)を含む、請求項15から25のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 3重量%から25重量%までのポリマー補助安定剤(C)を含む、請求項15から26のいずれか1項記載のポリマー分散液。
- 紙製造のための歩留まり兼脱水助剤としての請求項15から27のいずれか1項記載のポリマー分散液の使用。
- セルロース繊維、及び任意のてん料を含む水性懸濁液からの紙の製造方法であって、その懸濁液に請求項17から27のいずれか1項記載のポリマー分散液を添加し、ワイヤ上で懸濁液を地合構成し、脱水することを特徴とする紙の製造方法。
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