JP4884614B2

JP4884614B2 - Method for producing nonionic papermaking adhesive

Info

Publication number: JP4884614B2
Application number: JP2001270415A
Authority: JP
Inventors: 孝則中里; 洋二和田; 茂田辺
Original assignee: Dia Nitrix Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: JP2003082596A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of production for an inexpensive acrylamide based nonionic thickener capable of imparting dispersing property to stock fibers for tissue paper, paper towel or the like mixed with a cationic agent, and capable of effectively and stably paper making. SOLUTION: This method of producing the nonionic thickener for paper making by polymerizing polymerizable monomers containing an acrylamide monomer in an aqueous solution, the monomers in the aqueous solution is polymerized in a condition set pH 3-7 and temperature at -5 to 60 deg.C.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ティッシュペーパー、タオル紙等を抄造する際に、紙料繊維に分散性を付与するために使用するノニオン性抄紙用粘剤の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
和紙、ティッシュペーパー、トイレットペーパー、タオル紙等を抄造する際に、紙料の水中での分散性を向上させるために分散粘剤を用いる抄紙法は古くから行われている。この分散粘剤は抄紙用粘剤と呼ばれ、例えば、トロロアオイ根の抽出粘液等の天然物が知られている。しかしながら、天然物のトロロアオイは、腐敗による変質を起こすこと、品質が安定しないこと、抽出操作が大変なこと、価格が不安定であること等の欠点があるため、工業的には現在ほとんど使用されておらず、代わりに合成高分子化合物からなる抄紙用粘剤が使用されている。
【０００３】
合成高分子化合物としては、ポリエチレンオキサイドや、ポリエチレンオキサイドとポリアクリルアミドのブレンド物（特公昭５２−１５６８１号公報）が知られている。しかしながら、ポリエチレンオキサイドは抄紙中において発泡するので、発泡を抑える消泡剤を多量に添加しなければならないこと、溶解条件により粘度低下を起こし安定に抄紙することが容易でないこと、高価である等の欠点を有していた。
【０００４】
また、アクリルアミドとアクリル酸塩との共重合体（特公昭４７−３５９２１号公報、特公昭５７−１０２３８号公報、特開昭４８−１０８２号公報）、アクリルアミドと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸塩との共重合体（特公昭５６−４７９９７号公報）、アクリルアミドとＮ−ビニルカルボン酸アミドとの共重合体（特開２０００−２９０８９２号公報）等のアクリルアミド系重合体も抄紙用粘剤として知られている。
【０００５】
しかしながら、ティッシュペーパーやタオル紙を抄造する際には、紙料に湿潤紙力増強剤等のカチオン性高分子化合物が添加されることが多い。また、柔軟剤、染料、顔料等のカチオン性薬剤が添加されている場合もある。そのため、アニオン性単量体単位であるアクリル酸塩単量体単位や２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸塩単量体単位が含まれた抄紙用粘剤を、湿潤紙力増強剤等のカチオン性薬剤が添加されている紙料に使用すると、紙料繊維が凝集するため、抄紙の際における紙料の分散が困難になるという問題があった。
【０００６】
また、アクリルアミドとＮ−ビニルカルボン酸アミドの共重合体は、カチオン性の薬剤と併用でき、発泡の心配もなく優れた抄紙性能を示すが、ポリアクリルアミドと比較して高価であるという欠点を有していた。
さらに、アクリルアミド系重合体は、アクリルアミドを重合させる際に、熱やアルカリによりアミド基が加水分解されて生じるアニオン性のカルボキシル基を含有する。そのため、このようなアクリルアミド系重合体を抄紙用粘剤として湿潤紙力増強剤等のカチオン性薬剤と併用すると、紙料繊維が凝集するので抄紙の際における紙料の分散が困難になるという問題があった。
【０００７】
アクリルアミド系重合体の製造方法は古くから数多く提案されている。例えば、アクリルアミドの加水分解を添加剤により抑える方法（特開昭５３−１２５４９２号公報）がある。しかしながら、この方法は、高濃度で重合した場合にアクリルアミドの加水分解を十分に抑制できる方法とはいえなかった。
また、光重合方法による曳糸長を向上させる方法（特開昭６１−２１２０３号公報）等が知られている。
【０００８】
そして、熱による加水分解を低減する方法として、断熱水溶液重合において、重合温度がピーク温度に達した時点でゲル状重合体を急冷する製造方法（特開昭５０−３１９８号公報）が知られている。しかしながら、この方法を工業的スケールで実際に実施することは容易でなく、しかも得られるポリアクリルアミドはイオン性がないものとはいえなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、ティッシュペーパー、タオル紙等のカチオン性薬剤が添加されている紙料繊維に分散性を付与でき、紙を安定して効率良く抄紙できる安価なアクリルアミド系ノニオン性抄紙用粘剤の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のノニオン性抄紙用粘剤の製造方法は、水溶液中のアクリルアミド単量体を含む重合性単量体を重合してノニオン性抄紙用粘剤を製造する方法において、前記水溶液のｐＨを３〜６の範囲、温度を−５〜５０℃の範囲内で、水溶液中の重合性単量体を重合することを特徴とする。
また、本発明のノニオン性抄紙用粘剤の製造方法においては、前記水溶液がさらに光重合開始剤を含み、その水溶液に光を照射して重合性単量体の光重合を行うことが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明のノニオン性抄紙用粘剤の製造方法は、アクリルアミド単量体を含む重合性単量体の水溶液のｐＨを３〜６の範囲、温度を−５〜５０℃の範囲内で、水溶液中の重合性単量体を重合し、アクリルアミド系重合体からなるノニオン性抄紙用粘剤を得る方法である。
【００１２】
ここで言うノニオン性とは、アクリルアミド単量体等に含まれている微量のイオン性単量体に由来するアニオン性単量体単位またはカチオン性単量体単位；重合中におけるアクリルアミド単量体の加水分解等で生じるアニオン性単量体に由来するアニオン性単量体単位；アクリルアミド系重合体中のアクリルアミド単量体単位等の加水分解等で不可避的に導入されてしまうアニオン性単量体単位またはカチオン性単量体単位が、アクリルアミド系重合体全単量体単位に対して０．５ｍｏｌ％以下である状態を指す。
特に、アクリルアミド系重合体は、アニオン性単量体単位が導入され易い。ノニオン性抄紙用粘剤としては、アニオン性単量体単位の割合が少ないものが好ましく、具体的には後述の実施例の方法で測定されるアニオン化度が０．５ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００１３】
アクリルアミド単量体を含む重合性単量体には、アクリルアミド以外にノニオン性単量体が含まれていてもよい。このようなノニオン性単量体としては、例えば、メタアクリルアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、メチル（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、アリルアルコール、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。アクリルアミド以外のノニオン性単量体は、２種以上含まれていてもよい。アクリルアミド以外のノニオン性単量体を水溶液中に含ませて重合することで、このようなノニオン性単量体単位を含む共重合体が得られる。
【００１４】
水溶液中のアクリルアミド単量体は、全重合性単量体に対して５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることがさらに好ましい。一般に、アクリルアミド単量体の割合が高いほど得られる重合体の分子量が大きくなる傾向があり、粘性の高い抄紙用粘剤が得られる。
【００１５】
水溶液中の重合性単量体の濃度は、通常１０〜７５重量％であり、重合性単量体の濃度の下限は１５重量％以上が好ましく、特に２０重量％以上が好ましい。重合性単量体の濃度の上限は５０重量％以下が好ましく、特に４０重量％以下が好ましい。単量体濃度が高くなるほど生産性が向上する傾向があり、単量体濃度が低くなるほど単量体を含む水溶液の重合熱による温度上昇が小さくなる。
【００１６】
通常、水溶液には重合開始剤が含まれる。重合開始剤としては、光重合開始剤、アゾ系開始剤、レドックス系開始剤等が使用できる。
光重合開始剤としては、α−ヒドロキシケトン類、アシルホスフィンオキサイド化合物等が使用できる。これらの化合物の例としては、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾフェノン等が挙げられる。
【００１７】
アゾ系開始剤は、光重合開始剤や熱分解重合開始剤として利用できる。アゾ系開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジハイドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−プロピオンアミド等が挙げられる。
【００１８】
レドックス系開始剤としては、例えば、過硫酸塩やｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物と亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、硫酸第一鉄、ブドウ糖、アミン類等の還元剤との組み合わせが挙げられる。
重合開始剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。重合開始剤の添加量は、得られる重合体の分子量や重合時間または残存モノマー量の兼ね合いで決定され、例えば、光重合開始剤の場合、通常、全重合性単量体に対して１〜１０００ｐｐｍ程度である。
【００１９】
重合の際のアクリルアミド単量体を含む重合性単量体の水溶液のｐＨは、３〜７である。ｐＨの下限に関しては３．５以上が好ましく、特に４以上が好ましい。ｐＨの上限に関しては６以下が好ましく特に５．５以下が好ましい。ｐＨを高くすると、得られる重合体の水への溶解性が良くなる傾向があり、ｐＨを低くすると、アクリルアミド単量体（単位）および／または他のノニオン性単量体（単位）の加水分解が抑制される傾向がある。
【００２０】
水溶液のｐＨの調整は、通常、アクリルアミド単量体を含む重合性単量体の水溶液に重合開始剤を添加する前に行われる。その方法としては、例えば、中性リン酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ６．８６）とフタル酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ４．０１）で調整されたｐＨメーターの電極を、アクリルアミド単量体を含む重合性単量体の水溶液に入れ、必要に応じて酸、アルカリを添加してｐＨを調整する方法が挙げられる。添加する酸としては硫酸、塩酸、酢酸、しゅう酸等が挙げられ、これらの水溶液も用いることができる。アルカリとしては水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水等が挙げられる。
【００２１】
重合の際のアクリルアミド単量体を含む重合性単量体の水溶液の温度は−５〜６０℃である。温度の下限に関してはアクリルアミド単量体の結晶が析出しない温度である方が好ましく、特に−２℃以上が好ましい。温度の上限に関しては５５℃以下が好ましく、特に５０℃以下が好ましい。温度が低いほどアクリルアミド単量体および／またはアクリルアミド単量体単位の加水分解が抑制される傾向にある。また、温度が高いほど生産性の点で有利である。
【００２２】
本発明のノニオン性抄紙用粘剤の製造方法においては、重合性単量体と光重合開始剤とを含む水溶液の厚さ（深さ）を均一にし、その厚さ方向に上面から水溶液全体にわたって均一に光を照射して重合性単量体の光重合を行うことが好ましい。
光重合に際してラジカル発生量が重合温度に殆ど依存しない光重合開始剤を用いることにより、低温に保ったまま重合を進行させることが可能であり、また低温で残存モノマーを減少させることも可能になる。また、光の照射強度を調整することにより、自由にラジカル発生量を調節し、重合体の分子量や分子量分布を容易に調節することができる。さらに、光重合を行うことにより、ｐＨにより著しく活性が変わるレドックス系開始剤を選択する必要がないので酸性領域でも重合が可能である。
【００２３】
また、光照射下に水溶液中の重合性単量体を光重合させる際に、水溶液の温度を−５〜６０℃に調節するためには、水溶液の下面や上面を、液体や気体により冷却することが好ましい。重合熱を除去する方法としては、例えば、堰を設けた金属製の担持体の下面から水等の液体を吹き付ける方法、重合性単量体と光重合開始剤とを含む水溶液の表面をフィルムで覆ってその上面に水を流す方法、該フィルム上面に空気等の気体を吹き付ける方法等が挙げられる。
【００２４】
また、水溶液の温度を−５〜６０℃に調節するためには、重合性単量体と光重合開始剤とを含む水溶液の厚さは１０〜３０ｍｍであることが好ましく、特に１５〜２５ｍｍであることが好ましい。水溶液の厚さが厚くなると重合熱の除去が困難となり、薄くなると、生産性が低下する傾向がある。
【００２５】
水溶液中の重合性単量体を光重合させる際に使用できる光源としては、光重合開始剤の種類によって適宜選択されるが、アクリルアミド単量体の光吸収を考慮して２００〜６５０ｎｍの波長を持つ光源が好ましい。この波長領域を与える光源の例としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、蛍光ケミカルランプ、蛍光青色ランプ等が挙げられる。
【００２６】
一般に抄紙用粘剤は、曳糸長が長い方が性能的に優れるとされている。アクリルアミド系重合体は分子量が高くなるほど曳糸長が長くなる傾向がある。しかしながら、アクリルアミド系重合体は分子量が高くなるほど水への溶解性が悪くなる傾向がある。抄紙用粘剤は抄紙の際に網を通して供給するため、溶解性の悪い重合体は溶解に手間が掛かったり、網がつまり一定量を供給できなくなったりする場合がある。また、抄紙用粘剤の不溶解物が網から洩れると、穴のあいた紙が抄紙されたり、抄紙機に不溶解の重合体塊が付着してしまう場合があり好ましくない。水への溶解性がよく、かつ曳糸長が長い、つまり、粘度に対する曳糸長を長くするためには、光強度を段階的に強くする方法が好ましい。このような照射パターンの例としては、０．１〜１Ｗ／ｍ² の照射強度で３０分、２〜１０Ｗ／ｍ² の照射強度で２０分、３０〜１００Ｗ／ｍ² の照射強度で２０分照射する方法が挙げられる。
【００２７】
抄紙用粘剤は粉末の形態で使用されることが多いので、得られたアクリルアミド系（共）重合体は重合後に粉末化する。その方法は特に限定されないが、例えば、アクリルアミド系（共）重合体を肉挽き機等で細断したものを熱風乾燥機等により乾燥し、粉砕機等を用いてさらに粉砕して粉末状にする方法を挙げることができる。
【００２８】
このようなノニオン性抄紙用粘剤の製造方法によれば、重合性単量体の水溶液のｐＨを３〜７の範囲にすることによって、水溶性に優れ、かつアクリルアミド単量体（単位）および／または他のノニオン性単量体（単位）の加水分解が抑制されたノニオン性抄紙用粘剤を得ることができる。また、水溶液の温度を−５〜６０℃の範囲にすることによって、生産性に優れ、かつアクリルアミド単量体（単位）および／または他のノニオン性単量体（単位）の加水分解が抑制されたノニオン性抄紙用粘剤を得ることができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例および比較例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１］
〔ノニオン性抄紙用粘剤の調製〕
１リットル三角フラスコに５０重量％アクリルアミド水溶液４０５．６ｇ、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム５０ｐｐｍおよび亜リン酸ソーダ５０ｐｐｍを含有した水溶液８４５ｇ（ｐＨ＝７．３）を入れた。撹拌下、ｐＨメーターでｐＨを測定しながら、重合性単量体の水溶液に５重量％の希硫酸を滴下し、水溶液のｐＨを５．０に調整した。遮光下で２，４，６−トリメチチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド１０ｐｐｍおよび２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン５０ｐｐｍを重合性単量体の水溶液に加え、三角フラスコを１０℃の恒温水槽に入れ、そのまま３０分間窒素ガスで水溶液中の溶存酸素を置換した。
【００３１】
厚さ１ｍｍのステンレス板の周縁に、内底面が２００×２００ｍｍの正方形になるように断面の一辺が２４ｍｍのゴム棒を貼り付けてある容器を用意した。この容器の内側に厚さ１６μｍの光透過性フィルム（厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートおよび厚さ４μｍのポリ塩化ビニリデンからなる積層フィルム）を敷き、このフィルム上に重合性単量体の水溶液を供給した。水溶液の上面を、水溶液と接するように同一の光透過性フィルムで覆った。重合性単量体の水溶液の厚さは２０ｍｍであった。また、ステンレス板の裏側を、水溶液供給前から１０℃の水を吹き付け冷却し、ステンレス板の温度を１０℃に調節した。さらに、重合終了まで１０℃の水を吹き付けることを継続した。
【００３２】
重合性単量体の水溶液を供給した容器の上方に、２０Ｗ型蛍光青色ランプと蛍光ケミカルランプを設置した。あらかじめ水溶液表面で照射強度が０．４Ｗ／ｍ² となるように調整した蛍光青色ランプを３５分間点灯した（第１段照射）。次に、水溶液表面で照射強度が２Ｗ／ｍ² となるように調整した蛍光ケミカルランプを２０分間点灯した（第２段照射）。さらに、水溶液表面で照射強度が６０Ｗ／ｍ² となるように調整した蛍光ケミカルランプを１５分間点灯（第３段照射）し、重合を完結させ、重合体を含む含水ゲル状シートを得た。水溶液もしくは含水ゲル状シートが達した重合時のピーク温度は４９℃であった。
得られた含水ゲル状シートをはさみで細断し、６０℃の熱風乾燥機で乾燥した。さらに、乾燥物をウイレー式粉砕機で粉砕し、粉末状のノニオン性抄紙用粘剤を得た。
【００３３】
〔水溶液物性の評価〕
１．水溶液粘度の測定
５００ｍｌビーカーに純水４９５ｇを入れ、撹拌下にノニオン性抄紙用粘剤５ｇを添加し撹拌を３時間継続した。その後、２５℃において、水溶液粘度をＢ型粘度計により測定した。使用ローターはＮｏ．２であり、回転数は６ｒｐｍとした。測定結果を表１に示す。
【００３４】
２．アニオン性の測定
３００ｍｌのビーカーに水溶液粘度測定用に調製したノニオン性抄紙用粘剤の水溶液１０ｇを精確に量り、さらに純水を加えて全量２００ｇとした。窒素ガス導入管を水溶液に入れ、通気しながら測定用水溶液をマグネチックスターラーにて１５分間撹拌した。通気を続けながらｐＨ計を用いてＮ／１０塩酸にて測定用水溶液をｐＨ３．８に調整した。その後、Ｎ／３０水酸化ナトリウム水溶液を測定用水溶液に滴下し、測定用水溶液がｐＨ７．５になるまでの滴定量（Ａｍｌ）を求めた。空試験として、別に純水２００ｇを３００ｍｌのビーカーに量り、上記と同様の方法でｐＨ３．８から７．５までの中和に要したＮ／３０水酸化ナトリウム水溶液の滴定量（Ｂｍｌ）を求めた。下記式によりアニオン化度を求めた。
アニオン化度（ｍｏｌ％）＝７１×α／（０．１−（２３×α））×１００
α＝（Ａ−Ｂ）×（Ｎ／３０水酸化ナトリウム水溶液の力価）／３０／１０００
【００３５】
３．水不溶分の測定
３０００ｍｌビーカーに水道水２９９７ｇを入れ、撹拌下にノニオン性抄紙用粘剤３ｇを水道水に加え、３時間かけて溶解した後、目開き１８０μｍの金網でろ過し、１０分間放置後重量を測定した。あらかじめ測定しておいた金網の重量を差し引き、水不溶分の重量とした。測定結果を表１に示す。
【００３６】
４．曳糸長の測定
５００ｍｌビーカーに純水４９９．５ｇを入れ、撹拌下にノニオン性抄紙用粘剤０．５ｇを純水に加え、３時間かけて溶解した。２５℃に調温された恒温室に２４時間静置後、試験サンプルとした。ガラス製のノズル（外径６ｍｍ、内径０．６ｍｍ、長さ５０ｍｍのガラス管で、一方端に１０ｍｍの位置で標線を設けてあり、同端が底面の直径が４．３ｍｍで高さ３．７ｍｍの円錐状に開かれたノズル）を試験サンプルに１０ｍｍの標線位置まで浸し、速度５００ｍｍ／ｍｉｎで引き上げたときの糸の切断する長さを測定した。測定結果を表１に示す。
【００３７】
〔紙料スラリーの調製〕
紙料としては、叩解度６５０ｍｌＣＳＦ（カナダ標準濾水度）のＮＢＫＰを用い０．２重量％のパルプスラリーを調製した。さらに、添加薬剤として、カチオン性の湿潤紙力増強剤であるポリアミドアミン・エピクロルヒドリンをパルプに対して０．２重量％添加し、充分撹拌し、紙料スラリーを得た。
【００３８】
〔ノニオン性抄紙用粘剤の性能評価〕
上記紙料スラリーに対し、０．１重量％濃度のノニオン性抄紙用粘剤水溶液を抄紙用粘剤の純分として２ｐｐｍとなるように添加し、撹拌混合したスラリー溶液について紙料凝集性、紙料沈降性を測定した。その結果を表２に示す。
１．紙料凝集性
抄紙用粘剤が添加されている紙料スラリー溶液をジャーテスターで撹拌した際の、紙料の様子を目視判定した。評価基準を以下に示す。
◎：凝集性が全くなく使用に際し全く問題ない。
○：僅かに凝集するが、使用に際し問題ない。
△：少し凝集し抄紙された製品の地合が乱れる可能性がある。
×：凝集し抄紙に使用できない。
【００３９】
２．紙料沈降性
抄紙用粘剤が添加された紙料スラリー溶液５００ｍｌを撹拌混合後、市販の５００ｍｌメスシリンダー（内径５０ｍｍ）中に注入した。メスシリンダーに栓をして底面を上方に１８０度反転させ、逆回転させて元に戻す操作を５回繰り返した後静置させた。紙料界面が１００ｍｌ沈降するに要する時間ｔ（秒）を求めた。また、これとは別に抄紙用粘剤を添加しない紙料スラリーの紙料沈降時間ｔ₀ （秒）を求め、ｔおよびｔ₀ から次式により紙料沈降性Ｄを求めた。
Ｄ＝ｔ／ｔ₀ ×１００
紙料沈降性Ｄは抄紙性能を表す指標で、Ｄが大きいほど抄紙性能が優れるものである。
【００４０】
３．紙の地合
フィルター等を通さずに抄紙用粘剤を直接添加した紙料スラリー溶液を用いて、円網ヤンキー式抄紙機により抄紙した坪量１３．０ｇ／ｍ² の紙を目視判定した。評価基準を以下に示す。
◎：均一で優れる。
○：良好。
△：不均一。
×：不良で抄紙不可能または穴が空いた紙である。
【００４１】
［実施例２］
光重合開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン２５ｐｐｍのみを添加し、蛍光ケミカルランプを０．５Ｗ／ｍ² で３５分間、６０Ｗ／ｍ² で１５分間点灯した以外は、実施例１と同様にノニオン性抄紙用粘剤を調製した。
水溶液物性の測定結果を表１にまとめて示した。また、抄紙用粘剤の性能評価結果を表２に示した。
【００４２】
［比較例１〜２］
重合性単量体の水溶液のｐＨを表１に示した値に調整した以外は、実施例１と同様に抄紙用粘剤を調製した。
水溶液物性の測定結果を表１にまとめて示した。また、抄紙用粘剤の性能評価結果を表２に示した。
【００４３】
［比較例３］
堰を設けたステンレス板の重合容器の裏面から水を吹き付けない以外は実施例１と同様に抄紙用粘剤を調製した。重合性単量体の水溶液もしくは含水ゲル状シートが達した重合時のピーク温度は７４℃であった。
水溶液物性の測定結果を表１にまとめて示した。また、抄紙用粘剤の性能評価結果を表２に示した。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【表２】

【００４６】
表１および表２に示したように、本発明の製造方法によるノニオン性抄紙用粘剤は、アニオン化度が非常に低いものとなり、カチオン性の湿潤紙力増強剤と併用しても抄紙性能が優れたものであった。比較例１に示したように、重合性単量体の水溶液ｐＨが本発明におけるｐＨ範囲を下方に外れると、得られた抄紙用粘剤の溶解性が悪くなり抄紙試験において紙に穴が空いてしまった。また、比較例２に示したように、重合性単量体の水溶液ｐＨが本発明におけるｐＨ範囲を上方に外れると、紙料沈降性Ｄが低下し、抄紙試験における地合が悪くなった。比較例３に示したように重合時のピーク温度が高温になると、紙料沈降性Ｄが低下し、抄紙試験における地合が悪くなった。このように、比較例２〜３はカチオン性湿潤紙力増強剤と併用すると紙料を凝集させ、紙料沈降性Ｄを低下させ、抄紙用粘剤としての使用には適さないものであった。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のノニオン性抄紙用粘剤の製造方法は、水溶液中のアクリルアミド単量体を含む重合性単量体を重合してノニオン性抄紙用粘剤を製造する方法において、前記水溶液のｐＨを３〜６の範囲、温度を−５〜５０℃の範囲内で、水溶液中の重合性単量体を重合する方法であるので、水溶性や生産性に優れ、かつアクリルアミド単量体（単位）の加水分解が抑制されたノニオン性抄紙用粘剤を得ることができる。このような抄紙用粘剤は、アニオン性のカルボキシル基を含有しないので、ティッシュペーパーやタオル紙等の紙を抄紙する際にカチオン性の薬剤と同時に使用しても、紙料繊維に分散性を付与し、紙料繊維の凝集が起こらない点で非常に優れている。よって、このような抄紙用粘剤を用いることによって、紙を安定して効率よく抄紙できる。
【００４８】
また、このノニオン性抄紙用粘剤の製造方法として、前記水溶液に光を照射して重合性単量体の光重合を行う方法を採ることにより、残存単量体が低減されたノニオン性抄紙用粘剤を容易に得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a nonionic paper-making adhesive used for imparting dispersibility to a stock fiber when making tissue paper, towel paper or the like.
[0002]
[Prior art]
When making Japanese paper, tissue paper, toilet paper, towel paper, and the like, a paper making method using a dispersing adhesive has been practiced for a long time in order to improve the dispersibility of the stock in water. This dispersion sticky agent is called a papermaking sticker, and natural products such as an extract mucus of troolla root are known. However, the natural product Troloaoi is used almost industrially at present because of its disadvantages such as deterioration due to spoilage, unstable quality, difficult extraction operation, and unstable price. Instead, a papermaking adhesive made of a synthetic polymer compound is used instead.
[0003]
As synthetic polymer compounds, polyethylene oxide and blends of polyethylene oxide and polyacrylamide (Japanese Patent Publication No. 52-15681) are known. However, since polyethylene oxide foams in papermaking, it is necessary to add a large amount of an antifoaming agent that suppresses foaming, it is difficult to make a stable papermaking due to a decrease in viscosity depending on dissolution conditions, and it is expensive. Had drawbacks.
[0004]
Also, copolymers of acrylamide and acrylate (Japanese Patent Publication No. 47-35921, Japanese Patent Publication No. 57-10238, Japanese Patent Publication No. 48-1082), acrylamide and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfone. Acrylamide polymers such as copolymers with acid salts (Japanese Patent Publication No. 56-47997) and copolymers of acrylamide and N-vinylcarboxylic acid amide (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-290892) are also used for papermaking. Known as.
[0005]
However, when making tissue paper or towel paper, a cationic polymer compound such as a wet paper strength enhancer is often added to the stock. In some cases, cationic agents such as softeners, dyes, and pigments are added. Therefore, a papermaking adhesive containing an acrylate monomer unit that is an anionic monomer unit or a 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate monomer unit is used as a wet paper strength enhancer or the like. When used in a stock to which a cationic agent is added, the stock fiber aggregates, and there is a problem that it becomes difficult to disperse the stock during paper making.
[0006]
In addition, a copolymer of acrylamide and N-vinylcarboxylic acid amide can be used in combination with a cationic drug and exhibits excellent papermaking performance without worrying about foaming, but has the disadvantage of being expensive compared to polyacrylamide. Was.
Furthermore, the acrylamide polymer contains an anionic carboxyl group generated by hydrolysis of an amide group by heat or alkali when acrylamide is polymerized. Therefore, when such an acrylamide polymer is used in combination with a cationic agent such as a wet paper strength enhancer as a papermaking viscosity agent, the fiber of the paper aggregates, making it difficult to disperse the paper during papermaking. was there.
[0007]
Many methods for producing acrylamide polymers have been proposed for a long time. For example, there is a method of suppressing hydrolysis of acrylamide with an additive (JP-A-53-125492). However, this method cannot be said to be a method that can sufficiently suppress hydrolysis of acrylamide when polymerized at a high concentration.
Also known is a method for improving the yarn length by a photopolymerization method (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-21203).
[0008]
As a method for reducing hydrolysis due to heat, a manufacturing method (Japanese Patent Laid-Open No. 50-3198) is known in which a gel polymer is rapidly cooled when the polymerization temperature reaches a peak temperature in adiabatic aqueous solution polymerization. Yes. However, it is not easy to actually carry out this method on an industrial scale, and the polyacrylamide obtained is not ionic.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide a dispersibility to a stock fiber to which a cationic agent such as tissue paper or towel paper is added, and for inexpensive acrylamide-based nonionic paper making which can make paper stably and efficiently. It is in providing the manufacturing method of a viscous agent.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a nonionic papermaking adhesive according to the present invention is a method for producing a nonionic papermaking adhesive by polymerizing a polymerizable monomer containing an acrylamide monomer in an aqueous solution. It is characterized by polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous solution in a range of -6 to a temperature in a range of -5 to 50 ° C.
In the method for producing a nonionic papermaking adhesive of the present invention, it is desirable that the aqueous solution further contains a photopolymerization initiator, and the aqueous solution is irradiated with light to perform photopolymerization of the polymerizable monomer.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
Method for producing a nonionic papermaking thickening agent of the present invention are acrylamide monomer ranges from 3 6 pH of the aqueous solution of the polymerizable monomer containing, in the range of -5 to 5 0 ° C. The temperature, the aqueous solution This is a method of polymerizing a polymerizable monomer therein to obtain a nonionic papermaking adhesive made of an acrylamide polymer.
[0012]
Nonionic as used herein refers to an anionic monomer unit or a cationic monomer unit derived from a small amount of an ionic monomer contained in an acrylamide monomer, etc .; Anionic monomer units derived from anionic monomers generated by hydrolysis, etc .; Anionic monomer units inevitably introduced by hydrolysis of acrylamide monomer units in acrylamide polymers Alternatively, it refers to a state in which the cationic monomer unit is 0.5 mol% or less with respect to all monomer units of the acrylamide polymer.
In particular, an anionic monomer unit is easily introduced into an acrylamide polymer. As the nonionic papermaking adhesive, those having a small proportion of anionic monomer units are preferable, and specifically, the anionization degree measured by the method of Examples described later is 0.5 mol% or less. preferable.
[0013]
The polymerizable monomer containing an acrylamide monomer may contain a nonionic monomer in addition to acrylamide. Examples of such nonionic monomers include methacrylamide, N-vinylacetamide, N-vinylformamide, N-vinyl-N-methylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide, and N-methyl (meth). Examples include acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, methyl (meth) acrylate, vinyl acetate, allyl alcohol, N-vinyl pyrrolidone, N-isopropyl acrylamide, N-ethyl acrylamide, diacetone acrylamide, acrylonitrile and the like. Two or more kinds of nonionic monomers other than acrylamide may be contained. A copolymer containing such nonionic monomer units can be obtained by polymerizing a nonionic monomer other than acrylamide in an aqueous solution.
[0014]
The acrylamide monomer in the aqueous solution is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and further preferably 90% by weight or more based on the total polymerizable monomer. In general, the higher the proportion of acrylamide monomer, the higher the molecular weight of the polymer obtained, and a highly viscous papermaking adhesive can be obtained.
[0015]
The concentration of the polymerizable monomer in the aqueous solution is usually 10 to 75% by weight, and the lower limit of the concentration of the polymerizable monomer is preferably 15% by weight or more, and particularly preferably 20% by weight or more. The upper limit of the concentration of the polymerizable monomer is preferably 50% by weight or less, and particularly preferably 40% by weight or less. As the monomer concentration increases, the productivity tends to improve, and as the monomer concentration decreases, the temperature rise due to the polymerization heat of the aqueous solution containing the monomer decreases.
[0016]
Usually, the aqueous solution contains a polymerization initiator. As the polymerization initiator, a photopolymerization initiator, an azo initiator, a redox initiator, or the like can be used.
As the photopolymerization initiator, α-hydroxy ketones, acylphosphine oxide compounds and the like can be used. Examples of these compounds include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy. -2-methyl-1-propan-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylylbenzoyldiphenylphosphine oxide, benzoin, benzoin ethyl ether, Examples include benzophenone.
[0017]
The azo initiator can be used as a photopolymerization initiator or a thermal decomposition polymerization initiator. Examples of the azo initiator include azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2- Imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propionamide, and the like.
[0018]
Examples of the redox initiator include peroxides such as persulfate, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, sulfites, bisulfites, thiosulfates, sodium, and the like. Examples include combinations with reducing agents such as formaldehyde sulfoxylate, ferrous sulfate, glucose, amines.
A polymerization initiator may be used independently and may use 2 or more types together. The addition amount of the polymerization initiator is determined in consideration of the molecular weight, polymerization time, or residual monomer amount of the obtained polymer. For example, in the case of a photopolymerization initiator, usually 1 to 1000 ppm with respect to all polymerizable monomers. Degree.
[0019]
The pH of the aqueous solution of the polymerizable monomer containing the acrylamide monomer during the polymerization is 3 to 7. The lower limit of pH is preferably 3.5 or more, particularly preferably 4 or more. The upper limit of the pH is preferably 6 or less, particularly preferably 5.5 or less. Increasing the pH tends to improve the solubility of the resulting polymer in water, and decreasing the pH lowers the hydrolysis of acrylamide monomers (units) and / or other nonionic monomers (units). Tend to be suppressed.
[0020]
Adjustment of pH of aqueous solution is normally performed before adding a polymerization initiator to the aqueous solution of the polymerizable monomer containing an acrylamide monomer. As the method, for example, an electrode of a pH meter adjusted with a neutral phosphate pH standard solution (pH 6.86) and a phthalate pH standard solution (pH 4.01) is polymerized with an acrylamide monomer. A method of adjusting the pH by adding an acid or alkali to the monomer aqueous solution and adding an acid or an alkali as necessary can be mentioned. Examples of the acid to be added include sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, and oxalic acid. These aqueous solutions can also be used. Examples of the alkali include an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution, and aqueous ammonia.
[0021]
The temperature of the aqueous solution of the polymerizable monomer containing the acrylamide monomer during the polymerization is -5 to 60 ° C. With respect to the lower limit of the temperature, it is preferably a temperature at which crystals of the acrylamide monomer do not precipitate, and particularly preferably −2 ° C. or higher. The upper limit of the temperature is preferably 55 ° C. or less, particularly preferably 50 ° C. or less. The lower the temperature, the more the hydrolysis of the acrylamide monomer and / or acrylamide monomer unit tends to be suppressed. Moreover, the higher the temperature, the more advantageous in terms of productivity.
[0022]
In the method for producing a nonionic papermaking adhesive of the present invention, the thickness (depth) of an aqueous solution containing a polymerizable monomer and a photopolymerization initiator is made uniform, and the entire aqueous solution is formed from the upper surface in the thickness direction. It is preferable to carry out photopolymerization of the polymerizable monomer by uniformly irradiating light.
By using a photopolymerization initiator whose radical generation amount hardly depends on the polymerization temperature at the time of photopolymerization, it is possible to proceed the polymerization while maintaining a low temperature, and it is also possible to reduce the residual monomer at a low temperature. . Further, by adjusting the light irradiation intensity, the radical generation amount can be freely adjusted, and the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer can be easily adjusted. Furthermore, by performing photopolymerization, it is not necessary to select a redox initiator whose activity changes remarkably depending on pH, so that polymerization can be performed even in an acidic region.
[0023]
In addition, when the polymerizable monomer in the aqueous solution is photopolymerized under light irradiation, the lower surface and the upper surface of the aqueous solution are cooled with a liquid or a gas in order to adjust the temperature of the aqueous solution to −5 to 60 ° C. It is preferable. As a method for removing the polymerization heat, for example, a method of spraying a liquid such as water from the lower surface of a metal carrier provided with a weir, a surface of an aqueous solution containing a polymerizable monomer and a photopolymerization initiator with a film A method of covering and flowing water on the upper surface, a method of blowing a gas such as air on the upper surface of the film, and the like.
[0024]
Moreover, in order to adjust the temperature of aqueous solution to -5-60 degreeC, it is preferable that the thickness of the aqueous solution containing a polymerizable monomer and a photoinitiator is 10-30 mm, especially 15-25 mm. Preferably there is. When the thickness of the aqueous solution is increased, it is difficult to remove the polymerization heat, and when the thickness is decreased, the productivity tends to decrease.
[0025]
The light source that can be used when photopolymerizing the polymerizable monomer in the aqueous solution is appropriately selected depending on the type of the photopolymerization initiator, but it has a wavelength of 200 to 650 nm in consideration of light absorption of the acrylamide monomer. A light source is preferred. Examples of the light source that provides this wavelength region include a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a fluorescent chemical lamp, and a fluorescent blue lamp.
[0026]
In general, it is said that the longer the string length, the better the papermaking adhesive. Acrylamide polymers tend to have longer string lengths as the molecular weight increases. However, acrylamide polymers tend to have poor water solubility as the molecular weight increases. Since the papermaking adhesive is supplied through a net during papermaking, a poorly soluble polymer may take time to dissolve or the net may not be able to supply a certain amount. Further, if the insoluble matter of the papermaking adhesive leaks from the net, paper with a hole may be made, or an insoluble polymer mass may adhere to the papermaking machine. In order to improve the solubility in water and the long yarn length, that is, to increase the yarn length with respect to the viscosity, a method in which the light intensity is increased stepwise is preferable. Examples of such irradiation pattern, 30 minutes irradiation intensity of 0.1 to 1 W / m ^2, 20 minutes at an irradiation intensity of 2~10W / m ^2, 20 minutes at an irradiation intensity of 30~100W / m ² The method of irradiating is mentioned.
[0027]
Since the papermaking adhesive is often used in the form of a powder, the obtained acrylamide (co) polymer is pulverized after polymerization. Although the method is not particularly limited, for example, acrylamide (co) polymer shredded with a meat grinder or the like is dried with a hot air dryer or the like, and further pulverized with a grinder or the like to form a powder. A method can be mentioned.
[0028]
According to such a method for producing a nonionic papermaking adhesive, by making the pH of the aqueous solution of the polymerizable monomer in the range of 3 to 7, it is excellent in water solubility, and the acrylamide monomer (unit) and It is possible to obtain a nonionic papermaking adhesive in which hydrolysis of other nonionic monomers (units) is suppressed. Moreover, by setting the temperature of the aqueous solution in the range of −5 to 60 ° C., the productivity is excellent and hydrolysis of the acrylamide monomer (unit) and / or other nonionic monomer (unit) is suppressed. A nonionic papermaking adhesive can be obtained.
[0029]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these at all.
[0030]
[Example 1]
(Preparation of nonionic papermaking adhesive)
A 1 liter Erlenmeyer flask was charged with 405.6 g of a 50 wt% acrylamide aqueous solution, 845 g of an aqueous solution containing 50 ppm of disodium ethylenediaminetetraacetate and 50 ppm of sodium phosphite (pH = 7.3). While stirring, while measuring the pH with a pH meter, 5% by weight of dilute sulfuric acid was added dropwise to the aqueous solution of the polymerizable monomer to adjust the pH of the aqueous solution to 5.0. Under shading, 10 ppm of 2,4,6-trimethylylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 50 ppm of 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one were added to the aqueous solution of the polymerizable monomer, and 10 Erlenmeyer flasks were added. The solution was placed in a constant temperature water bath at 0 ° C., and the dissolved oxygen in the aqueous solution was replaced with nitrogen gas for 30 minutes.
[0031]
A container was prepared in which a rubber rod with a side of a cross section of 24 mm was attached to the periphery of a stainless steel plate having a thickness of 1 mm so that the inner bottom surface was a square of 200 × 200 mm. A light-transmitting film having a thickness of 16 μm (a laminated film made of polyethylene terephthalate having a thickness of 12 μm and polyvinylidene chloride having a thickness of 4 μm) was laid on the inside of the container, and an aqueous solution of a polymerizable monomer was supplied onto the film. . The upper surface of the aqueous solution was covered with the same light-transmitting film so as to be in contact with the aqueous solution. The thickness of the aqueous solution of the polymerizable monomer was 20 mm. Further, the back side of the stainless steel plate was cooled by blowing water at 10 ° C. before supplying the aqueous solution, and the temperature of the stainless steel plate was adjusted to 10 ° C. Furthermore, spraying water at 10 ° C. was continued until the polymerization was completed.
[0032]
A 20 W fluorescent blue lamp and a fluorescent chemical lamp were installed above a container supplied with an aqueous solution of a polymerizable monomer. A fluorescent blue lamp previously adjusted to have an irradiation intensity of 0.4 W / m ^{2 on the} surface of the aqueous solution was lit for 35 minutes (first stage irradiation). Next, a fluorescent chemical lamp adjusted to have an irradiation intensity of 2 W / m ^{2 on the} surface of the aqueous solution was lit for 20 minutes (second stage irradiation). Further, a fluorescent chemical lamp adjusted to have an irradiation intensity of 60 W / m ^{2 on the} surface of the aqueous solution was lit for 15 minutes (third stage irradiation) to complete the polymerization, and a hydrogel sheet containing a polymer was obtained. The peak temperature during polymerization that the aqueous solution or hydrogel sheet reached was 49 ° C.
The obtained hydrogel sheet was shredded with scissors and dried with a hot air dryer at 60 ° C. Further, the dried product was pulverized with a wheely pulverizer to obtain a powdery nonionic paper-making adhesive.
[0033]
[Evaluation of aqueous solution properties]
1. Measurement of aqueous solution viscosity 495 g of pure water was put into a 500 ml beaker, and 5 g of nonionic papermaking adhesive was added with stirring, and stirring was continued for 3 hours. Thereafter, the aqueous solution viscosity was measured with a B-type viscometer at 25 ° C. The rotor used is no. 2 and the rotational speed was 6 rpm. The measurement results are shown in Table 1.
[0034]
2. Anionic measurement In a 300 ml beaker, 10 g of an aqueous solution of nonionic paper-making adhesive prepared for measuring the viscosity of an aqueous solution was accurately weighed, and pure water was added to make a total amount of 200 g. The nitrogen gas introduction tube was put into the aqueous solution, and the aqueous solution for measurement was stirred with a magnetic stirrer for 15 minutes while venting. The aqueous solution for measurement was adjusted to pH 3.8 with N / 10 hydrochloric acid using a pH meter while continuing aeration. Then, N / 30 sodium hydroxide aqueous solution was dripped at the measurement aqueous solution, and titration amount (Aml) until the measurement aqueous solution became pH 7.5 was calculated | required. As a blank test, 200 g of pure water was separately weighed into a 300 ml beaker, and the titration amount (Bml) of the N / 30 sodium hydroxide aqueous solution required for neutralization from pH 3.8 to 7.5 was determined in the same manner as above. It was. The degree of anionization was determined by the following formula.
Degree of anionization (mol%) = 71 × α / (0.1− (23 × α)) × 100
α = (A−B) × (N / 30 titer of aqueous sodium hydroxide) / 30/1000
[0035]
3. Measurement of water-insoluble content Put 2997 g of tap water in a 3000 ml beaker, add 3 g of nonionic papermaking adhesive to tap water with stirring, dissolve over 3 hours, filter through a wire mesh with an opening of 180 μm and leave for 10 minutes. The post weight was measured. The weight of the wire mesh measured in advance was subtracted to obtain the weight of water-insoluble matter. The measurement results are shown in Table 1.
[0036]
4). Measurement of silk thread length 499.5 g of pure water was put into a 500 ml beaker, and 0.5 g of nonionic papermaking adhesive was added to pure water with stirring and dissolved over 3 hours. After leaving it in a thermostatic chamber adjusted to 25 ° C. for 24 hours, a test sample was obtained. Glass nozzle (outer diameter 6 mm, inner diameter 0.6 mm, length 50 mm glass tube, with a marked line at one end at a position of 10 mm, the same end has a bottom diameter of 4.3 mm and a height of 3 (7 mm nozzle opened in a conical shape) was dipped in a test sample to a marked line position of 10 mm, and the length at which the yarn was cut when it was pulled at a speed of 500 mm / min was measured. The measurement results are shown in Table 1.
[0037]
[Preparation of stock slurry]
As a paper material, 0.2 wt% pulp slurry was prepared using NBKP having a beating degree of 650 ml CSF (Canadian standard freeness). Furthermore, 0.2% by weight of a polyamidoamine / epichlorohydrin, which is a cationic wet paper strength enhancer, was added as an additive to the pulp and stirred sufficiently to obtain a paper slurry.
[0038]
[Performance evaluation of nonionic papermaking adhesive]
A 0.1% by weight nonionic papermaking adhesive aqueous solution is added to the above paper slurry so that the pure content of the papermaking adhesive is 2 ppm. The sedimentation property was measured. The results are shown in Table 2.
1. The state of the stock was visually determined when the stock slurry solution to which the stock cohesive papermaking adhesive was added was stirred with a jar tester. The evaluation criteria are shown below.
(Double-circle): There is no cohesion and there is no problem at the time of use.
○: Although slightly aggregated, there is no problem in use.
(Triangle | delta): The formation of the product which agglomerated a little and made paper may be disordered.
X: Aggregates and cannot be used for papermaking.
[0039]
2. 500 ml of the stock slurry solution to which the stock settling papermaking adhesive was added was stirred and mixed and then poured into a commercially available 500 ml graduated cylinder (inner diameter 50 mm). The graduated cylinder was plugged, the bottom surface was inverted 180 degrees upward, and the reverse rotation and return to the original state were repeated 5 times and allowed to stand. The time t (second) required for the stock interface to settle to 100 ml was determined. Separately from this, the stock settling time t ₀ (seconds) of the stock slurry to which no papermaking adhesive was added was obtained, and the stock settling property D was obtained from t and t _{0 according} to the following equation.
D = t / t ₀ × 100
Paper stock settling D is an index representing papermaking performance. The larger D is, the better papermaking performance is.
[0040]
3. Paper having a basis weight of 13.0 g / m ² made by a circular yankee type paper machine was visually judged using a paper slurry solution in which a papermaking adhesive was directly added without passing through a paper formation filter or the like. The evaluation criteria are shown below.
A: Uniform and excellent.
○: Good.
Δ: Non-uniform.
X: Paper that is defective and cannot be made or has holes.
[0041]
[Example 2]
Only 2-hydroxy-2-methyl-25ppm as a photopolymerization initiator was added, 35 minutes fluorescent chemical lamp 0.5 W / m ^2, was illuminated with 60 W / m ² 15 min Except for the above, a nonionic papermaking adhesive was prepared in the same manner as in Example 1.
The measurement results of the aqueous solution properties are summarized in Table 1. Table 2 shows the performance evaluation results of the papermaking adhesive.
[0042]
[Comparative Examples 1-2]
A papermaking adhesive was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pH of the aqueous solution of the polymerizable monomer was adjusted to the value shown in Table 1.
The measurement results of the aqueous solution properties are summarized in Table 1. Table 2 shows the performance evaluation results of the papermaking adhesive.
[0043]
[Comparative Example 3]
A papermaking adhesive was prepared in the same manner as in Example 1 except that water was not sprayed from the back surface of the polymerization vessel of the stainless steel plate provided with the weir. The peak temperature during polymerization reached by the aqueous solution of the polymerizable monomer or the hydrogel sheet was 74 ° C.
The measurement results of the aqueous solution properties are summarized in Table 1. Table 2 shows the performance evaluation results of the papermaking adhesive.
[0044]
[Table 1]

[0045]
[Table 2]

[0046]
As shown in Table 1 and Table 2, the nonionic paper-making viscosity by the production method of the present invention has a very low degree of anionization, and paper-making performance even when used in combination with a cationic wet paper strength enhancer. Was excellent. As shown in Comparative Example 1, when the aqueous solution pH of the polymerizable monomer deviated from the pH range in the present invention, the solubility of the obtained papermaking adhesive was deteriorated and the paper was pierced in the papermaking test. I have. Further, as shown in Comparative Example 2, when the aqueous solution pH of the polymerizable monomer deviated from the pH range in the present invention, the paper sedimentation D was lowered and the formation in the papermaking test was deteriorated. As shown in Comparative Example 3, when the peak temperature at the time of polymerization was high, the stock sedimentation D was lowered and the formation in the papermaking test was deteriorated. As described above, Comparative Examples 2 to 3 were not suitable for use as a papermaking adhesive because they aggregated the paper and reduced the paper sedimentation D when used in combination with a cationic wet paper strength enhancer. .
[0047]
【Effect of the invention】
As described above, the method for producing a nonionic papermaking adhesive of the present invention is a method for producing a nonionic papermaking adhesive by polymerizing a polymerizable monomer containing an acrylamide monomer in an aqueous solution. pH from 3 to 6 range of the aqueous solution, in the range of temperature -5 to 5 0 ° C., since it is a method of polymerizing the polymerizable monomer in the aqueous solution, excellent in water resistance and productivity, and acrylamide A nonionic paper-making pressure-sensitive adhesive in which hydrolysis of the monomer (unit) is suppressed can be obtained. Such a papermaking adhesive does not contain an anionic carboxyl group, so even if it is used at the same time as a cationic agent when making paper such as tissue paper or towel paper, it can disperse the fiber in the paper. It is excellent in that it does not cause aggregation of the paper fiber. Therefore, paper can be made stably and efficiently by using such a papermaking adhesive.
[0048]
Further, as a method for producing this nonionic papermaking adhesive, nonionic papermaking in which the residual monomer is reduced by irradiating the aqueous solution with light to photopolymerize the polymerizable monomer. A sticky agent can be easily obtained.

Claims

In a method for producing a nonionic papermaking adhesive by polymerizing a polymerizable monomer containing an acrylamide monomer in an aqueous solution,
A method for producing a nonionic papermaking pressure-sensitive adhesive, comprising polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous solution within a pH range of 3 to 6 and a temperature of -5 to 50 ° C.

The aqueous solution further contains a photopolymerization initiator,
The method for producing a nonionic papermaking adhesive according to claim 1, wherein the polymerizable monomer is photopolymerized by irradiating the aqueous solution with light.