(57)【要約】  本発明は(i)セルロース繊維を含む水性懸濁液を用意し、(ii)その懸濁液に高せん断の最後の位置の後に、(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、(b) 水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び(c) アニオンケイ素質物質である第三アニオン成分を添加し、(iii) 得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを特徴とする紙の製造方法に関する。更に、本発明は前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分を含む組成物並びにパルプ及び紙の製造における凝集剤として、また水精製のための組成物の使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
(i) セルロース繊維を含む水性懸濁液を用意し、
(ii) その懸濁液に高せん断の最後の位置の後に
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) アニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を添加し、
(iii) 得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを特徴とする紙の製造方法。
【請求項２】
(i) セルロース繊維を含む水性懸濁液を用意し、
(ii) その懸濁液に高せん断の最後の位置の後に
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b)水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) (i) 凝集したアニオンのシリカをベースとする粒子、又は
(ii) 100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子
を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を添加し、
(iii) 得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを特徴とする紙の製造方法。
【請求項３】
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) アニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を含む脱水兼歩留まり助剤組成物であって、
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.01重量％〜50重量％の乾燥分含量で存在することを特徴とする脱水兼歩留まり助剤組成物。
【請求項４】
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) (i) 凝集したアニオンのシリカをベースとする粒子、又は
(ii) 100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子
を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を含む脱水兼歩留まり助剤組成物であって、
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.01重量％〜50重量％の乾燥分含量で存在することを特徴とする脱水兼歩留まり助剤組成物。
【請求項５】
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.1重量％〜30重量％の乾燥分含量で存在する、請求項３又は４記載の組成物。
【請求項６】
前記組成物が水性である、請求項３、４及び５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
前記第三アニオン成分がアニオンの凝集したシリカをベースとする粒子を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンのケイ素質物質である、請求項１又は２記載の方法、又は請求項３から６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
前記第三アニオン成分が100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンのケイ素質物質である、請求項１又は２記載の方法、又は請求項３から７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項９】
前記第二アニオン成分が1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する、請求項２、７及び８のいずれか１項記載の方法、又は請求項４から８のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１０】
前記第二成分が950nm未満の未膨潤粒子サイズを有する、請求項１、２及び７〜９のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から９のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１１】
前記第三アニオン成分が１〜10nmの範囲の平均粒子サイズを有するシリカをベースとする粒子を含む、請求項１、２及び７〜１０のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１０のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１２】
前記第三アニオン成分が500〜950m２/gの範囲の比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含む、請求項１、２及び７〜１１のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１３】
前記第三アニオン成分が1050〜1600m２/gの範囲の比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含む、請求項１、２及び７〜１１のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１４】
前記第一アニオン成分がアクリルアミドをベースとするポリマーである、請求項１、２及び７〜１３のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１５】
第一アニオン成分が少なくとも500,000の分子量を有する、請求項１、２及び７〜１４のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１４のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１６】
前記第二アニオン成分がアクリルアミドをベースとするポリマーである、請求項１、２及び７〜１５のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１７】
前記第二アニオン成分が架橋アニオン有機ポリマーである、請求項１、２及び７〜１６のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１８】
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.1-2:0.1-2:1の重量比で存在する、請求項１、２及び７〜１７のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１９】
パルプ及び紙の製造における凝集剤としての、また水精製のための請求項３から１８のいずれか１項記載の組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙の製造方法及び抄紙における添加剤としての使用に適しているアニオン成分を含む組成物に関する。更に詳しくは、本発明は高せん断の全ての位置の後に第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分をセルロース懸濁液に添加し、得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを含む紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
抄紙の技術では、セルロース繊維、並びに任意のてん料及び添加剤を含む水性懸濁液が、ポンプ、スクリーン及びクリーナー（これらは原料を高せん断力に暴露する）を通ってヘッドボックス（これは懸濁液をフォーミングワイヤに放出する）に供給される。水がフォーミングワイヤにより懸濁液から排出され、その結果、紙の湿潤ウェブがワイヤ上に形成され、ウェブが更に脱水され、抄紙機の乾燥部分中で乾燥させられる。脱水兼歩留まり助剤が脱水を促進し、セルロース繊維への微細な粒子、例えば、微細な繊維、てん料及び添加剤の吸着を増大するために懸濁液の流れに異なる位置で通常導入され、その結果、それらがワイヤ上の繊維で保持される。通常使用される脱水兼歩留まり助剤の例として、有機ポリマー、無機物質、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０００３】
WO 98/56715は水性ポリシリケートミクロゲル、それらの調製並びに抄紙及び水精製における使用を開示している。これらのポリシリケートミクロゲルは付加的な化合物、例えば、カルボン酸基及びスルホン酸基を含むポリマー、例えば、ポリアクリル酸を含み得る。
【０００４】
WO 00/006490はアニオン高分子電解質をケイ酸ナトリウム溶液に添加し、次いでケイ酸ナトリウム及び高分子電解質溶液をケイ酸と合わせることにより調製された抄紙における歩留まり兼脱水助剤としての使用のためのアニオンナノ複合材料を開示している。
【０００５】
米国特許第6,103,065号は少なくとも一種の分子量10,000〜2,000,000のカチオン高電荷密度ポリマーを高せん断の位置の後に完成紙料に添加する工程、2,000,000よりも大きい分子量を有する少なくとも一種のポリマーを添加する工程、及び膨潤可能なベントナイトクレーを添加する工程を含む抄紙完成紙料の歩留まり及び脱水を改良する方法を開示している。
【０００６】
WO 01/34910はセルロース懸濁液が(a)多糖又は(b)少なくとも4dl/gの固有粘度の合成ポリマーから選ばれた実質的に水溶性のポリマーの添加により凝集され、次いで(i)ケイ素質物質及び(ii)実質的に水溶性のアニオンポリマーを含む再凝集系のその後の添加により再凝集される紙又は板紙の製造方法を開示している。この実質的に水溶性のポリマーは凝集を生じるセルロース懸濁液に混合されることが好ましく、次いで凝集された懸濁液が、例えば、それを一つ以上のせん断段階に通すことによりせん断される。この水溶性のアニオンポリマーの再凝集剤がその方法で後半に、好ましくは、例えば、セントリスクリーンに続く、高せん断の最後の位置の後に添加されることが好ましい。その方法は歩留まり及び脱水の改良を与えると主張されている。
【０００７】
WO 02/33171はセルロース懸濁液がケイ素質物質及び750nm未満の未膨潤粒子直径を有する有機微粒子を含む凝集系を使用して凝集される紙又は板紙の製造方法を開示している。
【０００８】
WO 02/101145はアニオン有機ポリマー粒子及びコロイドのアニオンのシリカをベースとする粒子を含む水性組成物を開示しており、そのアニオンの有機ポリマー粒子は一種以上のエチレン性不飽和モノマーを一種以上の多官能性分岐剤及び／又は多官能性架橋剤と一緒に重合することにより得られる。その組成物は懸濁された土壌の脱水、水、廃水及び廃スラッジの処理における凝集剤、並びに紙の製造における脱水兼歩留まり助剤として使用される。
【０００９】
脱水、歩留まり及び地合に更なる改良を有する抄紙方法を提供することができることは有利であろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は
(i) セルロース繊維を含む水性懸濁液を用意し、
(ii) その懸濁液に高せん断の最後の位置の後に
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) アニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を添加し、
(iii) 得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを特徴とする紙の製造方法に関する。
【００１１】
更に、本発明は
(i) セルロース繊維を含む水性懸濁液を用意し、
(ii) その懸濁液に高せん断の最後の位置の後に
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b)水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) (i) 凝集したアニオンのシリカをベースとする粒子、又は
(ii) 100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子
を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を添加し、
(iii) 得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを特徴とする紙の製造方法に関する。
【００１２】
更に、本発明は
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) アニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を含む脱水兼歩留まり助剤組成物であって、
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.01重量％〜50重量％の乾燥分含量で存在することを特徴とする脱水兼歩留まり助剤組成物に関する。
【００１３】
更に、本発明は
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) (i) 凝集したアニオンのシリカをベースとする粒子、又は
(ii) 100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子
を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を含む脱水兼歩留まり助剤組成物であって、
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.01重量％〜50重量％の乾燥分含量で存在することを特徴とする脱水兼歩留まり助剤組成物に関する。
【００１４】
更に、本発明はパルプ及び紙の製造における凝集剤としての、また水精製のための組成物の使用に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明によれば、脱水及び歩留まりが３種の異なるアニオン成分、即ち、第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分を高せん断の最後の位置の後に水性セルロース懸濁液に添加することを含む方法により、地合の重大な損傷を生じないで、又は更には紙地合の改良でもって改良し得ることがわかった。この第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分の添加後に、得られたセルロース懸濁液がヘッドボックスに供給され、ワイヤ（そこでそれが脱水されて紙を形成する）に放出されることが好ましい。セルロース懸濁液は第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分の添加の前にカチオン物質の添加により前処理されることが好ましい。
【００１６】
本発明は全ての型のセルロース懸濁液、特にメカニカルパルプ又はリサイクルされたパルプ、並びに高含量の塩（高導電率）及びコロイド物質を有する原料を含む懸濁液からの紙の製造、及び高度の白水密閉、即ち、徹底的な白水循環及び制限された生水供給による抄紙方法における脱水及び歩留まりの改良を与える。これにより、本発明は抄紙機の速度を増大し、低用量のポリマーを使用して相当する脱水及び／又は歩留まり効果を与えることを可能にし、それにより改良された抄紙方法及び経済的利益をもたらす。
【００１７】
第一アニオン成分
本発明の第一アニオン成分は水溶性のアニオン有機ポリマーである。好適な水溶性のアニオン有機ポリマーの例として、アニオン多糖類及びアニオン合成有機ポリマー、好ましくはアニオン合成有機ポリマーが挙げられる。好適な水溶性のアニオン合成有機ポリマーの例として、アニオン芳香族縮合ポリマー及びアニオンビニル付加ポリマーが挙げられる。水溶性のアニオン有機ポリマーは実質的に線状であることが好ましい。
【００１８】
好適な水溶性のアニオン多糖類の例として、アニオン澱粉、グアーガム、セルロース誘導体、キチン、キトサン、グリカン、ガラクタン、グルカン、キサンタンガム、ペクチン、マンナン、デキストリン、好ましくは澱粉、グアーガム及びセルロース誘導体が挙げられる。好適な澱粉の例として、ジャガイモ、トウモロコシ、小麦、タピオカ、米、ワックス状トウモロコシ及び大麦、好ましくはジャガイモが挙げられる。
【００１９】
好適な水溶性のアニオン芳香族縮合ポリマーの例として、アニオンのベンゼンをベースとする縮合ポリマー及びナフタレンをベースとする縮合ポリマー、好ましくはナフタレン-スルホン酸をベースとする縮合ポリマー及びナフタレン-スルホネートをベースとする縮合ポリマーが挙げられる。
【００２０】
好適な水溶性のアニオン合成有機ポリマーの例として、水溶性のエチレン性不飽和アニオンモノマーもしくは潜在的にアニオンのモノマー又は、好ましくは、一種以上の水溶性のエチレン性不飽和アニオンモノマーもしくは潜在的にアニオンのモノマー及び、必要により、一種以上のその他の水溶性のエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物の重合により得られたアニオンビニル付加ポリマーが挙げられる。本明細書に使用される“潜在的にアニオンのモノマー”という用語は、セルロース懸濁液への適用時にポリマー中に含まれる場合にアニオンになる潜在的にイオン化可能な基を有するモノマーを含むと意味される。好適なアニオンモノマー及び潜在的にアニオンのモノマーの例として、エチレン性不飽和カルボン酸及びこれらの塩、並びにエチレン性不飽和スルホン酸及びこれらの塩、例えば、アクリル酸及びメタクリル酸並びにこれらの塩、好適にはアクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、エチレン性不飽和スルホン酸及びこれらの塩、例えば、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホネート、スルホエチル-アクリレート、スルホエチル-メタクリレート、ビニルスルホン酸及びこれらの塩、スチレンスルホネート、並びにパラビニルフェノール（ヒドロキシスチレン）及びこれらの塩が挙げられる。その重合は架橋剤の不在下又は実質的に不在下で行なわれることが好ましく、それにより実質的に線状のアニオン合成有機ポリマーを生成する。
【００２１】
モノマー混合物は一種以上の水溶性のエチレン性不飽和ノニオンモノマーを含み得る。好適な共重合性ノニオンモノマーの例として、アクリルアミド及びアクリルアミドをベースとするモノマー、例えば、メタクリルアミド、N-アルキルアクリルアミド、N-アルキルメタクリルアミド、例えば、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-n-プロピルアクリルアミド、N-n-プロピ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-ブチルアクリルアミド、N-n-ブチルメタクリルアミド、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及びN-イソブチルアクリルアミド、N-イソブチルメタクリルアミド；N-アルコキシアルキルアクリルアミド、N-アルコキシアルキルメタクリルアミド、例えば、N-n-ブトキシメチルアクリルアミド、N-n-ブトキシメチルメタクリルアミド、及びN-イソブトキシメチルアクリルアミド、N-イソブトキシメチルメタクリルアミド；N,N-ジアルキルアクリルアミド、N,N-ジアルキルメタクリルアミド、例えば、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド；ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド、ジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド；ジアルキルアミノアルキルアクリレート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレートのようなアクリレートをベースとするモノマー；並びにビニルアミンが挙げられる。モノマー混合物はまた好ましく存在する場合には少量の、一種以上の水溶性のエチレン性不飽和カチオンモノマー又は潜在的にカチオンのモノマーを含み得る。本明細書に使用される“潜在的にカチオンのモノマー”という用語はセルロース懸濁液への適用時にポリマー中に含まれる場合にカチオンになる潜在的にイオン化可能な基を有するモノマーを含むと意味される。好適なカチオンモノマーの例として、下記の一般構造式(I)により表されるもの、及びジアリルジアルキルアンモニウムハライド、例えば、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドが挙げられる。好ましい共重合性モノマーの例として、アクリルアミド、メタクリルアミドが挙げられ、また好ましい第一アニオン成分の例として、アニオンのアクリルアミドをベースとするポリマーが挙げられる。
【００２２】
本発明の第一アニオン成分は少なくとも約2,000、好適には少なくとも10,000の重量平均分子量を有し得る。アニオン芳香族縮合ポリマーについて、その重量平均分子量は通常少なくとも約2,000、好適には少なくとも10,000である。アニオンビニル付加ポリマーについて、その重量平均分子量は通常少なくとも500,000、好適には少なくとも約1,000,000、好ましくは少なくとも約2,000,000、更に好ましくは少なくとも約5,000,000である。その上限は重要ではない。それは約300,000,000、通常50,000,000、好適には30,000,000であってもよい。
【００２３】
本発明の第一アニオン成分は通常約10meq/g未満、好適には約6meq/g未満、好ましくは約4meq/g未満、更に好ましくは2meq/g未満の電荷密度を有する。好適には、その電荷密度は0.5〜10.0meq/g、好ましくは1.0〜4.0meq/gの範囲である。
【００２４】
第二アニオン成分
本発明の第二アニオン成分は水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである。この第二アニオン成分は合成アニオン有機ポリマーであることが好ましい。好適な水分散性のアニオン有機ポリマーの例として、架橋のアニオン有機ポリマー及び非架橋の水不溶性アニオン有機ポリマーが挙げられる。好適な分岐のアニオン有機ポリマーの例として、水溶性のアニオン有機ポリマーが挙げられる。
【００２５】
好適な水分散性アニオン有機ポリマー及び分岐のアニオン有機ポリマーの例として、一種以上の多官能性架橋剤の存在下の、一種以上のエチレン性不飽和アニオンモノマー又は潜在的にアニオンのモノマー及び、必要により、一種以上のその他のエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物の重合により得られた架橋ポリマー及び分岐ポリマーが挙げられる。エチレン性不飽和モノマーは水溶性であることが好ましい。モノマー混合物中の多官能性架橋剤の存在は分岐ポリマー、わずかに架橋されたポリマー及び水分散性である高度に架橋されたポリマーの調製を可能にする。
【００２６】
好適なアニオンモノマー及び潜在的にアニオンのモノマーの例として、エチレン性不飽和カルボン酸及びこれらの塩、エチレン性不飽和スルホン酸及びこれらの塩、例えば、上記されたもののいずれか一種が挙げられる。好適な多官能性架橋剤の例として、少なくとも二つのエチレン性不飽和結合を有する化合物、例えば、N,N-メチレン-ビスアクリルアミド、N,N-メチレン-ビスメタクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、N-ビニルアクリルアミド、N-ビニルメタクリルアミド、ジビニルベンゼン、トリアリルアンモニウム塩及びN-メチルアリルアクリルアミド、N-メチルアリルメタクリルアミド；エチレン性不飽和結合及び反応性基を有する化合物、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アクロレイン及びメチロールアクリルアミド、メチロールメタクリルアミド；並びに少なくとも二つの反応性基を有する化合物、例えば、グリオキサールのようなジアルデヒド、ジエポキシ化合物及びエピクロロヒドリンが挙げられる。
【００２７】
前記モノマー混合物は一種以上の水溶性のエチレン性不飽和ノニオンモノマーを含み得る。好適な共重合性ノニオンモノマーの例として、アクリルアミド並びに上記されたノニオンのアクリルアミドをベースとするモノマー及びアクリレートをベースとするモノマー並びにビニルアミンが挙げられる。モノマー混合物はまた好ましくは存在する場合に少量の、一種以上の水溶性のエチレン性不飽和カチオンモノマー又は潜在的にカチオンのモノマーを含み得る。好適な共重合性カチオンモノマーの例として、上記一般構造式(I)により表されるモノマー及びジアリルジアルキルアンモニウムハライド、例えば、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドが挙げられる。
【００２８】
好適な水分散性のアニオン有機ポリマー及び分岐のアニオン有機ポリマーはモノマー混合物中に存在するモノマーを基準として、又はポリマー中に存在するモノマー単位を基準として少なくとも４モルppm、好ましくは約４〜約6,000モルppm、最も好ましくは20〜4,000モルppmの多官能性架橋剤を使用して調製し得る。
【００２９】
好ましい水分散性のアニオン有機ポリマー又は分岐のアニオン有機ポリマーの例として、水分散性のアニオンのアクリルアミドをベースとするポリマー及び分岐したアニオンのアクリルアミドをベースとするポリマーが挙げられる。
【００３０】
好適な非架橋の水不溶性のアニオン有機ポリマーの例として、一種以上の水不溶性のモノマー、一種以上のエチレン性不飽和アニオンモノマー又は潜在的にアニオンのモノマー及び、必要により、一種以上のその他のエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物の重合により得られたポリマーが挙げられる。好適な水不溶性モノマーの例として、スチレン及びスチレンをベースとするモノマー、アルケン、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等が挙げられる。好適なアニオンモノマー及び潜在的にアニオンのモノマーの例として、エチレン性不飽和カルボン酸及びこれらの塩、エチレン性不飽和スルホン酸及びこれらの塩、例えば、上記されたもののいずれか一種が挙げられる。
【００３１】
好適な水分散性のアニオン有機ポリマーは直径約1,500nm未満、好適には約1,000nm未満、好ましくは約950nm未満の未膨潤粒子サイズを有する。好適な水分散性のアニオン有機ポリマー及び分岐のアニオン有機ポリマーの例として、米国特許第5,167,766号（これは参考として本明細書に含まれる）に開示されたものが挙げられる。
【００３２】
第三アニオン成分
本発明の第三アニオン成分はアニオンのケイ素質物質である。好適なアニオンのケイ素質物質の例として、ケイ酸及びケイ酸塩をベースとするアニオン無機ポリマー、即ち、アニオンのシリカをベースとするポリマー、及びスメクタイト型のクレー、好ましくはケイ酸又はケイ酸塩をベースとするアニオンポリマーが挙げられる。
【００３３】
好適なアニオンのシリカをベースとするポリマーはケイ素質化合物、例えば、ケイ酸及びケイ酸塩（これらは単独重合又は共重合し得る）の縮合重合により調製し得る。これらのアニオンのシリカをベースとするポリマーは粒子サイズのコロイド範囲であるアニオンのシリカをベースとする粒子を含むことが好ましい。アニオンのシリカをベースとする粒子は通常水性コロイド分散液、所謂、水性ゾルの形態で供給される。これらのシリカをベースとするゾルは変性でき、その他の元素、例えば、アルミニウム、ホウ素、窒素、ジルコニウム、ガリウム及びチタン（これらは水相及び／又はシリカをベースとする粒子中に存在し得る）を含み得る。好適なアニオンのシリカをベースとする粒子の例として、ポリケイ酸、ポリケイ酸ミクロゲル、ポリシリケート、ポリシリケートミクロゲル、コロイドシリカ、コロイドアルミニウム変性シリカ、ポリアルミノシリケート、ポリアルミノシリケートミクロゲル、ポリボロシリケート、等が挙げられる。好適なアニオンのシリカをベースとする粒子の例として、米国特許第4,388,150号、同第4,927,498号、同第4,954,220号、同第4,961,825号、同第4,980,025号、同第5,127,994号、同第5,176,891号、同第5,368,833号、同第5,447,604号、同第5,470,435号、同第5,543,014号、同第5,571,494号、同第5,573,674号、同第5,584,966号、同第5,603,805号、同第5,688,482号及び同第5,707,493号（これらは参考として本明細書に含まれる）に開示されたものが挙げられる。
【００３４】
好適なアニオンのシリカをベースとする粒子の例として、約100nm以下、好ましくは約20nm以下、更に好ましくは約1nm〜約10nmの範囲の平均粒子サイズを有するものが挙げられる。シリカ化学で通常のように、この粒子サイズは一次粒子（これらは凝集されてもよく、また凝集されなくてもよい）の平均サイズを表す。このアニオンのシリカをベースとするポリマーは凝集されたアニオンのシリカをベースとする粒子を含むことが好ましい。このシリカをベースとする粒子の比表面積は好適には少なくとも50m２/g、好ましくは少なくとも100m２/gである。一般に、この比表面積は約1700m２/gまで、好ましくは1000m2/gまでであってもよい。この比表面積はアルミニウム種及びホウ素種のような滴定を乱し得るサンプル中に存在するあらゆる化合物の適当な除去又は調節後にG.W. Sears著Analytical Chemistry 28(1956):12, 1981-1983及び米国特許第5,176,891号により記載されたようなNaOHによる滴定により測定される。こうして、所定の面積は粒子の平均比表面積を表す。
【００３５】
本発明の好ましい実施態様において、前記アニオンのシリカをベースとする粒子は50〜1000m２/g、より好ましくは100〜950m２/gの範囲内の比表面積を有する。好ましくは、前記シリカをベースとする粒子は８〜50％、好ましくは10〜40％の範囲のＳ値を有し、300〜1000m２/g、好適には500〜950m２/g、好ましくは750〜950m２/gの範囲の比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含むゾル中に存在し、これらのゾルは上記のように変性し得る。前記Ｓ値はIler＆Dalton著J. Phys. Chem. 60(1956), 955-957により記載されたように測定され、計算される。前記Ｓ値は凝集又はミクロゲル生成の程度を示し、低いＳ値は高度の凝集を示す。
【００３６】
本発明の更に別の好ましい実施態様において、前記シリカをベースとする粒子は好適には約1000m２/g以上の、高い比表面積を有する。この比表面積は1000〜1700m２/g、好ましくは1050〜1600m２/gの範囲であってもよい。
【００３７】
スメクタイト型の好適なクレーの例として、天然産物質、合成物質及び化学処理された物質、例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、ベイデライト、ノントロナイト、サポナイト、サウコナイト、ホルモナイト、アタパルガイト及びセピオライト、好ましくはベントナイトが挙げられる。好適なクレーとして、米国特許第4,753,710号、同第5,071,512号、及び同第5,607,552号（これらは参考として本明細書に含まれる）に開示されたものが挙げられる。
【００３８】
付加的な成分
本発明の方法において付加的な成分を更に含むことが望ましいかもしれない。これらの成分はセルロース懸濁液に添加され、その後にそれが高せん断の最後の位置に通されることが好ましく、これらの成分が濃厚なセルロース懸濁液又は希薄なセルロース懸濁液（これは濃厚なセルロース懸濁液を生水及び／又は循環された白水と混合することにより得られる）に添加し得る。
【００３９】
本発明の好ましい側面によれば、その方法がカチオン物質を高せん断の最後の位置の前にセルロース懸濁液に添加することを含む。好適なカチオン物質の例として、カチオン有機ポリマー及びカチオン無機物質が挙げられる。好適なカチオン有機ポリマーの例として、カチオン多糖、カチオン合成ポリマー及びカチオン有機凝集剤が挙げられる。好適なカチオン無機物質の例として、カチオン無機凝集剤が挙げられる。
【００４０】
好適なカチオン多糖の例として、カチオン澱粉、グアーガム、セルロース誘導体、キチン、キトサン、グリカン、ガラクタン、グルカン、キサンタンガム、ペクチン、マンナン、デキストリン、好ましくは澱粉、グアーガム及びセルロース誘導体が挙げられる。好適な澱粉の例として、ジャガイモ、トウモロコシ、小麦、タピオカ、米、ワックス状トウモロコシ及び大麦、好ましくはジャガイモが挙げられる。
【００４１】
好適なカチオン合成ポリマーの例として、水溶性の高分子量カチオン合成有機ポリマー、例えば、カチオンのアクリルアミドをベースとするポリマー；ポリ（ジアリル-ジアルキルアンモニウムハライド）、例えば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）；ポリエチレンイミン；ポリアミドアミン；ポリアミン；及びビニルアミンをベースとするポリマーが挙げられる。好適な水溶性高分子量カチオン合成有機ポリマーの例として、水溶性のエチレン性不飽和カチオンモノマーもしくは潜在的にカチオンのモノマー又は、好ましくは、一種以上の水溶性のエチレン性不飽和カチオンモノマーもしくは潜在的にカチオンのモノマー及び必要により一種以上のその他の水溶性のエチレン性不飽和モノマーを含むモノマー混合物の重合により調製されたポリマーが挙げられる。
【００４２】
好適な水溶性のエチレン性不飽和カチオンモノマーの例として、ジアリルジアルキルアンモニウムハライド、例えば、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド及び一般構造式(I):
【００４３】
【化１】
2008540853.tif 000002
（式中、R1はＨ又はCH3であり、R2及びR3は夫々Ｈ又は、好ましくは、炭化水素基、好適には１〜３個の炭素原子、好ましくは１〜２個の炭素原子を有するアルキルであり、ＡはＯ又はNHであり、Ｂは２〜８個の炭素原子、好適には２〜４個の炭素原子を有するアルキル基もしくはアルキレン基、又はヒドロキシプロピレン基であり、R4はＨ又は、好ましくは、炭化水素基、好適には１〜４個の炭素原子、好ましくは１〜２個の炭素原子を有するアルキル、又は芳香族基、好適にはフェニル基もしくは置換フェニル基を含む置換基（これは通常１〜３個の炭素原子、好適には１〜２個の炭素原子を有するアルキレン基により窒素に結合し得る）であり、好適なR4はベンジル基（-CH2-C6H5）を含み、かつX-はアニオン対イオン、通常クロリドのようなハライドである）
により表されるカチオンモノマーが挙げられる。
【００４４】
一般構造式(I)により表される好適なモノマーの例として、ジアルキルアミノアルキルアクリレート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、例えば、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート及びジメチルアミノヒドロキシプロピルアクリレート、ジメチルアミノヒドロキシプロピルメタクリレート、並びにジアルキルアミノアルキルアクリルアミド、ジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド、例えば、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、ジエチルアミノエチルアクリルアミド、ジエチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、及びジエチルアミノプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミドを、塩化メチル又は塩化ベンジルで処理することにより得られた四級モノマーが挙げられる。一般式(I)の好ましいカチオンモノマーとして、ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチル四級塩、ジメチルアミノエチルメタクリレート塩化メチル四級塩、ジメチルアミノエチルアクリレート塩化ベンジル四級塩及びジメチルアミノエチルメタクリレート塩化ベンジル四級塩が挙げられる。
【００４５】
前記モノマー混合物は一種以上の水溶性のエチレン性不飽和ノニオンモノマーを含み得る。好適なノニオンモノマーの例として、アクリルアミド及び上記されたノニオンのアクリルアミドをベースとするモノマー及びアクリレートをベースとするモノマー並びにビニルアミンが挙げられる。このモノマー混合物はまた好ましくは存在する場合に少量の、一種以上の水溶性のエチレン性不飽和アニオンモノマー又は潜在的にアニオンのモノマーを含み得る。好適な共重合性アニオンモノマー及び潜在的にアニオンのモノマーの例として、エチレン性不飽和カルボン酸及びこれらの塩、並びにエチレン性不飽和スルホン酸及びこれらの塩、例えば、上記されたもののいずれか一種が挙げられる。好ましい共重合性モノマーの例として、アクリルアミド及びメタクリルアミド、即ち、（メタ）アクリルアミドが挙げられ、また好ましい高分子量のカチオン合成有機ポリマーの例として、カチオンのアクリルアミドをベースとするポリマーが挙げられる。
【００４６】
前記高分子量カチオン合成有機ポリマーは少なくとも500,000、好適には少なくとも1,000,000、好ましくは約2,000,000以上の重量平均分子量を有し得る。その上限は重要ではない。それは約30,000,000、通常20,000,000であってもよい。
【００４７】
好適なカチオン有機凝集剤の例として、カチオンポリアミン、ポリアミドアミン、ポリエチレンイミン、ジシアンジアミド縮合ポリマー及び低分子量の高度にカチオンのビニル付加ポリマーが挙げられる。好適なカチオン無機凝集剤の例として、ミョウバンのようなアルミニウム化合物及びポリアルミニウム化合物、例えば、塩化ポリアルミニウムが挙げられる。
【００４８】
成分の添加
本発明によれば、前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分は水性セルロース懸濁液が高機械せん断の全ての段階を通過した後かつ脱水の前に水性セルロース懸濁液に添加される。高機械せん断段階の例として、ポンプ輸送段階及び洗浄段階が挙げられる。例えば、このようなせん断段階はセルロース懸濁液がファンポンプ、加圧スクリーン及びセントリスクリーンに通される場合に含まれる。好適には、高せん断の最後の位置がセントリスクリーンの位置で生じ、従って、前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分はセントリスクリーン後のセルロース懸濁液に添加されることが好適である。前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分の添加後に、セルロース懸濁液が抄紙機（これはその懸濁液を脱水のためのフォーミングワイヤに放出する）のヘッドボックスに供給されることが好ましい。
【００４９】
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分はセルロース懸濁液に別々又は同時に添加し得る。これらの成分を別々に添加する場合、それらはあらゆる順序で添加し得る。前記第一アニオン成分が第二アニオン成分及び第三アニオン成分を添加する前に添加され、第二成分が第三成分の前、同時又は後に添加し得ることが好適である。また、前記第一アニオン成分が第二アニオン成分と同時にセルロース懸濁液に添加され、次いで第三アニオン成分が添加されることが好適である。
【００５０】
前記各成分を同時に添加する場合、前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分は別々に、かつ／又は混合物の形態で添加し得る。好適な同時の添加の例として、三つの成分を別々に添加すること、及びこれらの成分の一種を別々に添加し、これらの成分の２種を混合物の形態で添加することが挙げられる。更に、本発明は上記第一成分、第二成分及び第三成分を含む組成物並びにその使用に関する。この組成物はパルプ及び紙の製造における凝集剤として、また水精製のために使用されることが好適である。この組成物は必要によりカチオン物質、例えば、本明細書に開示されたカチオン物質のいずれか一種と組み合わせて、抄紙における脱水兼歩留まり助剤として使用されることが好ましい。この組成物が水性であり、前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.01〜50重量％、好適には0.1〜30重量％の乾燥分含量で存在し得ることが好ましい。前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分は0.05-10:0.05-10:1、好ましくは0.1-2:0.1-2:1の第一成分：第二成分：第三成分の重量比で組成物中に存在し得る。本発明の組成物は好ましくは撹拌下で、前記第一成分、第二成分及び第三成分を混合することにより容易に調製し得る。
【００５１】
本発明の前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分は広い制限内で変化し得る量で脱水すべきセルロース懸濁液に添加し得る。一般に、前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分はポリマーを添加しない場合に得られるよりも良好な脱水及び歩留まりを与える量で添加される。前記第一アニオン成分は乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥ポリマーとして計算して、少なくとも約0.001重量％、しばしば少なくとも約0.005重量％の量で通常添加され、その上限は通常約2.0重量％、好適には約1.5重量％である。同様に、前記第二アニオン成分は乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥ポリマーとして計算して、少なくとも約0.001重量％、しばしば少なくとも約0.005重量％の量で通常添加され、その上限は通常約2.0重量％、好適には約1.5重量％である。同様に、前記第三アニオン成分は乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥添加剤（通常乾燥SiO2又は乾燥クレー）として計算して、少なくとも約0.001重量％、しばしば少なくとも約0.005重量％の量で通常添加され、その上限は通常約2.0重量％、好適には約1.5重量％である。本発明の組成物を使用する場合、それは乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥分として計算して、少なくとも約0.003重量％、しばしば少なくとも約0.005重量％の量で通常添加され、その上限は通常約5.0重量％、好適には約3.0重量％である。
【００５２】
本方法においてカチオン物質を使用する場合、このような物質は乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥分として計算して、少なくとも約0.001重量％の量で添加し得る。好適には、その量は約0.05％から約3.0％までの範囲、好ましくは約0.1％から約2.0％までの範囲である。
【００５３】
本発明の方法は全ての抄紙方法及びセルロース懸濁液に適用でき、それは高導電率を有する原料からの紙の製造に特に有益である。このような場合、ワイヤ上で脱水される原料の導電率は通常少なくとも約1.0mS/cm、好ましくは少なくとも3.0mS/cm、更に好ましくは少なくとも5.0mS/cmである。導電率は通常の装置、例えば、クリスチャン・バーナーにより供給されるWTW LF 539装置により測定し得る。
【００５４】
更に、本発明は白水が徹底的に、即ち、高度の白水密閉で循環、又は再循環され、例えば、生水０〜30トンが製造される乾燥紙１トン当り使用され、通常生水20トン未満、好ましくは15トン未満、更に好ましくは10トン未満、注目すべきは５トン未満が紙１トン当り使用される抄紙方法を含む。生水はその方法であらゆる段階で導入でき、例えば、生水はセルロース懸濁液を生成するためにセルロース繊維と混合でき、また生水は希薄なセルロース懸濁液（それに前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が続いて添加される）を生成するように濃厚なセルロース懸濁液と混合されてそれを希釈し得る。
【００５５】
本発明の方法は紙の製造に使用される。本明細書に使用される“紙”という用語は、勿論、紙及びその製品だけでなく、その他のウェブのような製品、例えば、板紙及びペーパーボード、並びにこれらの製品を含む。その方法は異なる型のセルロース繊維の懸濁液からの紙の製造に使用でき、前記懸濁液は乾燥物質を基準として、好ましくは少なくとも25重量％、更に好ましくは少なくとも50重量％のこのような繊維を含む。前記懸濁液はケミカルパルプ、例えば、硫酸パルプ及び亜硫酸パルプ、サーモメカニカルパルプ、ケモ-サーモメカニカルパルプ、有機溶剤パルプ、リファイナパルプ又は広葉樹及び針葉樹の両方からの砕木パルプからの繊維、或いはエレファントグラス、バガス、亜麻、わら等のような１年草植物に由来する繊維をベースとすることができ、またリサイクルされた繊維をベースとする懸濁液に使用し得る。本発明は木材を含む懸濁液からの紙の製造方法に適用されることが好ましい。
【００５６】
懸濁液はまた通常の型の鉱物てん料、例えば、カオリン、クレー、二酸化チタン、石膏、タルク並びに天然及び合成の両方の炭酸カルシウム、例えば、チョーク、粉砕大理石、粉砕炭酸カルシウム、及び沈降炭酸カルシウムを含む。前記原料は勿論また通常の型の抄紙添加剤、例えば、湿潤強度増強剤、サイジング剤、例えば、ロジン、ケテン二量体、ケテン多量体、アルケニル無水コハク酸等をベースとするものを含み得る。
【００５７】
本発明は木材を含む紙及びリサイクルされた繊維、例えば、SC、LWCをベースとする紙並びに異なる型の書籍紙及び新聞紙を製造する抄紙機、並びに木材を含まない印刷紙及び筆記用紙を製造する機械に適用されることが好ましく、木材を含まないという用語は約15％未満の木材を含む繊維を意味する。本発明の好ましい適用の例として、少なくとも50重量％のメカニカル繊維及び／又はリサイクルされた繊維を含むセルロース懸濁液からの紙及び多層紙の層の製造が挙げられる。本発明は好ましくは300〜3000m/分、更に好ましくは500〜2500m/分の速度で運転する抄紙機に適用される。
【００５８】
本発明が以下の実施例で更に説明されるが、これは本発明を限定することを目的とするものではない。部及び％は、特にことわらない限り、夫々、重量部及び重量％に関する。
【００５９】
実施例１
下記の各成分を、本発明を説明するために各実施例で使用した。
A1：  アクリルアミド（80モル％）及びアクリル酸（20モル％）の重合により調製された水溶性のアニオンのアクリルアミドをベースとするポリマー、そのポリマーは約12,000,000の重量平均分子量及び約2.6meq/gのアニオン電荷密度を有する。
A2：  架橋剤としてのN,N-メチレン-ビスアクリルアミド、N,N-メチレン-ビスメタクリルアミド（350ppm）の存在下のアクリルアミド（30モル％）、アクリル酸（70モル％）の重合により調製された水分散性の架橋されたアニオンのアクリルアミドをベースとするポリマー、そのポリマーは約8.5meq/gのアニオン電荷密度を有する。
A3：  約21のＳ値を有し、かつ約800m２/gの比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含むコロイドのアルミニウム変性シリカゾルの形態のケイ酸のアニオン無機縮合ポリマー。
A123：  0.2:0.2:1のA1:A2:A3の乾燥重量比の上記A1、A2及びA3の混合物
C1：  約8.0meqv/gのカチオン電荷密度を有するカチオンポリアルミニウムクロリド。
C2：  アクリルアミド（90モル％）及びアクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド（10モル％）の重合により調製されたカチオンのアクリルアミドをベースとするポリマー、そのポリマーは約6,000,000の重量平均分子量及び約1.2meq/gのカチオン電荷密度を有する。
C3：  アクリルアミド（60モル％）及びアクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド（40モル％）の重合により調製されたカチオンのアクリルアミドをベースとするポリマー、そのポリマーは約3,000,000の重量平均分子量及び約3.3meq/gのカチオン電荷密度を有する。
C4：  天然澱粉を2,3-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドで処理してD.S. 0.11を得ることにより調製されたカチオン澱粉、そのポリマーは約0.6meq/gのカチオン電荷密度を有する。
【００６０】
実施例２
脱水性能をアクリビ（スウェーデン）から入手し得る動的脱水分析装置(DDA)（これは栓を除去し、真空をセルロース懸濁液が存在する面と反対のワイヤのその面に適用する場合にワイヤを通ってセルロース懸濁液の設定容積を脱水する時間を測定する）により評価した。
【００６１】
歩留まり性能をノバシナ（スイス）から入手し得る比濁計により、前記セルロース懸濁液を脱水することにより得られた、濾液、白水の濁度を測定することにより評価した。この濁度をNTU（比濁分析の濁度単位）で測定した。
【００６２】
この試験で使用したセルロース懸濁液は75％のTMP及び25％のDIP繊維材料及び新聞印刷工場からの漂白水をベースとしていた。コンシステンシーは0.60％であり、pHは7.4であり、このセルロース懸濁液の導電率は1.5mS/cmであった。
【００６３】
高せん断の最後の位置の前後の添加を模擬するために、前記セルロース懸濁液をじゃま板付きジャー中で異なる撹拌機速度で撹拌した。この撹拌及び高せん断条件の発生を以下に従ってつくった。
【００６４】
(i) 25秒間の1000rpmにおける撹拌、
(ii) 10秒間の2000rpmにおける撹拌、
(iii) 15秒間の1000rpmにおける撹拌、及び
(iv) 原料の脱水。
【００６５】
前記セルロース懸濁液への添加を以下のように行なった（添加レベル：単位kg/t）。添加（あったとして）を脱水前45秒、25秒、15秒、10秒及び５秒に行なった（表１の、夫々、Add.45、Add.25、Add.15、Add.10及びAdd.5と称される添加に相当する）。従って、Add.15、Add.10及びAdd.5と称される添加を高せん断の最後の位置の後に行なった。
【００６６】
表１は観察された脱水及び歩留まり効果を示す。表１中、Drain. Timeは脱水時間を意味し、Turb.は濁度を意味する。これらの添加レベルを乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥添加剤（乾燥ポリマー、乾燥Al2O3及び乾燥SiO2として計算して）として示す。
【００６７】
試験No.1は添加剤を使用しない結果を示す。試験No.２〜４は比較のために使用される添加剤を使用する方法を示し、試験No.５〜15は本発明の方法を示す。
【００６８】
【表１】
2008540853.tif 000003
表１から明らかであるように、本発明の方法は比較方法に鑑みて改良された脱水及び歩留まり性能を与えた。
【００６９】
実施例３
実施例２記載の操作を使用して脱水性能を評価した。これらの試験で使用したセルロース懸濁液は75％のTMP及び25％のDIP繊維材料及び新聞印刷工場からの漂白水をベースとしていた。コンシステンシーは0.94％であり、pHは7.1であり、このセルロース懸濁液の導電率は1.4 mS/cmであった。
【００７０】
表２は観察された脱水効果を示す。これらの添加レベルを乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥添加剤（乾燥ポリマー及び乾燥SiO2として計算して）として示す。
【００７１】
試験No.1は添加剤を使用しない結果を示す。試験No.２〜７は比較のために使用される添加剤を使用する方法を示し、試験No.８〜10は本発明の方法を示す。試験No.９では、成分A1、A2及びA3を脱水前10秒に別々に添加した。試験No.10では、成分A2及びA3を脱水前５秒に別々に添加した。
【００７２】
【表２】
2008540853.tif 000004
表２から明らかであるように、本発明の方法は比較方法に鑑みて改良された脱水及び歩留まり性能を与えた。
【００７３】
実施例３
実施例２の操作を使用して歩留まり性能を評価した。これらの試験で使用したセルロース懸濁液は75％のTMP及び25％のDIP繊維材料及び新聞印刷工場からの漂白水をベースとしていた。コンシステンシーは0.61％であり、pHは7.7であり、このセルロース懸濁液の導電率は1.6 mS/cmであった。
【００７４】
表３は観察された歩留まり効果を示す。これらの添加レベルを乾燥セルロース懸濁液に関する乾燥添加剤（乾燥ポリマー及び乾燥SiO2として計算して）として示す。
【００７５】
試験No.1は添加剤を使用しない結果を示す。試験No.２〜11は比較のために使用される添加剤を使用する方法を示し、試験No.12〜15は本発明の方法を示す。試験No.13では、成分A1、A2及びA3を脱水前10秒に別々に添加した。試験No.14及び15では、成分A1、A2及びA3を予備混合して成分A123を生成し、これを脱水前、夫々、10秒及び５秒に添加した。
【００７６】
【表３】
2008540853.tif 000005
表３から明らかであるように、本発明の方法は比較方法に鑑みて改良された脱水及び歩留まり性能を与えた。
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月14日(2007.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(i) セルロース繊維を含む水性懸濁液を用意し、
(ii) その懸濁液に高せん断の最後の位置の後に
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) アニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を添加し、
(iii) 得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを特徴とする紙の製造方法。
【請求項２】
(i) セルロース繊維を含む水性懸濁液を用意し、
(ii) その懸濁液に高せん断の最後の位置の後に
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b)水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) (i) 凝集したアニオンのシリカをベースとする粒子、又は
(ii) 100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子
を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を添加し、
(iii) 得られた懸濁液を脱水して紙を形成することを特徴とする紙の製造方法。
【請求項３】
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) アニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を含む脱水兼歩留まり助剤組成物であって、
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.01重量％〜50重量％の乾燥分含量で存在することを特徴とする脱水兼歩留まり助剤組成物。
【請求項４】
(a) 水溶性のアニオン有機ポリマーである第一アニオン成分、
(b) 水分散性又は分岐のアニオン有機ポリマーである第二アニオン成分、及び
(c) (i) 凝集したアニオンのシリカをベースとする粒子、又は
(ii) 100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子
を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンケイ素質物質である第三アニオン成分
を含む脱水兼歩留まり助剤組成物であって、
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.01重量％〜50重量％の乾燥分含量で存在することを特徴とする脱水兼歩留まり助剤組成物。
【請求項５】
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.1重量％〜30重量％の乾燥分含量で存在する、請求項３又は４記載の組成物。
【請求項６】
前記組成物が水性である、請求項３、４及び５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
前記第三アニオン成分がアニオンの凝集したシリカをベースとする粒子を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンのケイ素質物質である、請求項１又は２記載の方法、又は請求項３から６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
前記第三アニオン成分が100〜1700m２/gの範囲内の比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含むアニオンのシリカをベースとするポリマーを含むアニオンのケイ素質物質である、請求項１又は２記載の方法、又は請求項３から７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項９】
前記第二アニオン成分が1000nm未満の未膨潤粒子サイズを有する、請求項２、７及び８のいずれか１項記載の方法、又は請求項４から８のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１０】
前記第二成分が950nm未満の未膨潤粒子サイズを有する、請求項１、２及び７〜９のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から９のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１１】
前記第三アニオン成分が１〜10nmの範囲の平均粒子サイズを有するシリカをベースとする粒子を含む、請求項１、２及び７〜１０のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１０のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１２】
前記第三アニオン成分が500〜950m２/gの範囲の比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含む、請求項１、２及び７〜１１のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１３】
前記第三アニオン成分が1050〜1600m２/gの範囲の比表面積を有するシリカをベースとする粒子を含む、請求項１、２及び７〜１１のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１１のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１４】
前記第一アニオン成分がアクリルアミドをベースとするポリマーである、請求項１、２及び７〜１３のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１３のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１５】
第一アニオン成分が少なくとも500,000の分子量を有する、請求項１、２及び７〜１４のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１４のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１６】
前記第二アニオン成分がアクリルアミドをベースとするポリマーである、請求項１、２及び７〜１５のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１５のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１７】
前記第二アニオン成分が架橋アニオン有機ポリマーである、請求項１、２及び７〜１６のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１６のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１８】
前記第一アニオン成分、第二アニオン成分及び第三アニオン成分が0.1-2:0.1-2:1の重量比で存在する、請求項１、２及び７〜１７のいずれか１項記載の方法、又は請求項３から１７のいずれか１項記載の組成物。
【請求項１９】
パルプ及び紙の製造における凝集剤としての、また水精製のための請求項３から１８のいずれか１項記載の組成物の使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
【実施例４】
実施例２の操作を使用して歩留まり性能を評価した。これらの試験で使用したセルロース懸濁液は75％のTMP及び25％のDIP繊維材料及び新聞印刷工場からの漂白水をベースとしていた。コンシステンシーは0.61％であり、pHは7.7であり、このセルロース懸濁液の導電率は1.6 mS/cmであった。
【国際調査報告】
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