(57)【要約】（ａ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、（ｂ）カチオン性界面活性剤成分を含有する組成物であって、これにより該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物に関する。本発明は、このような系で作った紙製品、及び紙製品に対し機能促進剤で湿潤強度を付与する方法にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、
（ｂ）カチオン性界面活性剤成分、
を含有する組成物であって、該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物。
【請求項２】
前記カチオン性界面活性剤成分が、アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記カチオン性界面活性剤成分が、アルキル化第四アミン、アルキルアリール第四アミン、アルコキシル化第四アミン、イミダゾリニウム第四アミン、機能化ポリシロキサン及びそれらの組合わせよりなる群から選ばれる請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記カチオン性界面活性剤成分が、組成物の全重量に対し、約１０〜約５０％の範囲の量で存在する請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記カチオン性界面活性剤成分が、組成物の全重量に対し、約２０〜約４０％の範囲の量で存在する請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記組成物が、カチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、湿潤引張強度：乾燥引張強度比の増加が、約１０％以上から約５０％までの範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約５，０００，０００ダルトンの範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約２，０００，０００ダルトンの範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約１，０００，０００ダルトンの範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約７５０，０００ダルトンの範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約１０，０００〜約１，０００，０００の範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約１０，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記機能促進剤が溶液中にある請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記機能促進剤の分子量が、５，０００，０００ダルトン未満である請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
前記機能促進剤が、アクリルアミド−アクリル酸の共重合体、メタクリル酸の共重合体、アルキルアクリレートとアクリル酸とを有する共重合体、アルキルメタクリレートとアクリル酸との共重合体、アニオン性ヒドロキシアルキルアクリレート共重合体、ヒドロキシアルキルメタクリレート共重合体、アルキルビニルエーテルとアクリル酸との共重合体、アクリルアミド重合体を加水分解して作ったアニオン性重合体、（ｉ）（メチル）アクリル酸、（ｉｉ）（メチル）アクリル酸塩、（ｉｉｉ）２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート、（ｉｖ）スルホエチル−（メタ）アクリレート、（ｉｖ）ビニルスルホン酸、（ｖ）スチレンスルホン酸、（ｖｉ）二塩基酸、（ｖｉｉ）以上のモノマーの塩、及びそれらの混合物、を重合して作ったアニオン性重合体、及び架橋剤で作ったアニオン性重合体よりなる群から選ばれる請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
（ａ）分子量が約５０，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲で、分子量装入指数値が１０，０００を超え５００，０００未満であるアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、
（ｂ）アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在するカチオン性界面活性剤成分、
を含有する組成物であって、該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物。
【請求項１７】
前記分子量が、約５０，０００〜約２５０，０００ダルトンの範囲である請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約１００，０００ダルトンの範囲である請求項１６に記載の組成物。
【請求項１９】
前記機能促進剤の分子量が、約３００，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項１６に記載の組成物。
【請求項２０】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約１０，０００〜約１００，０００の範囲である請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約２５，０００〜約１００，０００の範囲である請求項１６に記載の組成物。
【請求項２２】
前記機能促進剤が溶液中にある請求項１６に記載の組成物。
【請求項２３】
前記機能促進剤が、アクリルアミド−アクリル酸の共重合体、メタクリル酸の共重合体、アルキルアクリレートとアクリル酸とを有する共重合体、アルキルメタクリレートとアクリル酸との共重合体、アニオン性ヒドロキシアルキルアクリレート共重合体、ヒドロキシアルキルメタクリレート共重合体、アルキルビニルエーテルとアクリル酸との共重合体、アクリルアミド重合体の加水分解で作ったアニオン性重合体、（ｉ）（メチル）アクリル酸、（ｉｉ）（メチル）アクリル酸塩、（ｉｉｉ）２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート、（ｉｖ）スルホエチル−（メタ）アクリレート、（ｉｖ）ビニルスルホン酸、（ｖ）スチレンスルホン酸、（ｖｉ）二塩基酸、（ｖｉｉ）以上のモノマーの塩、及びそれらの混合物、の重合で作ったアニオン性重合体、及び架橋剤で作ったアニオン性重合体よりなる群から選ばれる請求項１６に記載の組成物。
【請求項２４】
（ａ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、
（ｂ）アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在するカチオン性界面活性剤成分、及び
（ｃ）カチオン性強化成分、
を湿潤強度増進量含有する組成物であって、該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物。
【請求項２５】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項２４に記載の組成物。
【請求項２６】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約２５０，０００ダルトンの範囲である請求項２４に記載の組成物。
【請求項２７】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約１００，０００ダルトンの範囲である請求項２４に記載の組成物。
【請求項２８】
前記機能促進剤の分子量が、約３００，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項２４に記載の組成物。
【請求項２９】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約１０，０００〜約１００，０００の範囲である請求項２４に記載の組成物。
【請求項３０】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約２５，０００〜約１００，０００の範囲である請求項２４に記載の組成物。
【請求項３１】
前記機能促進剤が、溶液中にある請求項２４に記載の組成物。
【請求項３２】
前記機能促進剤の分子量が、５，０００，０００ダルトン未満である請求項３１に記載の組成物。
【請求項３３】
前記機能促進剤が、アクリルアミド−アクリル酸の共重合体、メタクリル酸の共重合体、アルキルアクリレートとアクリル酸とを有する共重合体、アルキルメタクリレートとアクリル酸との共重合体、アニオン性ヒドロキシアルキルアクリレート共重合体、ヒドロキシアルキルメタクリレート共重合体、アルキルビニルエーテルとアクリル酸との共重合体、アクリルアミド重合体の加水分解で作ったアニオン性重合体、（ｉ）（メチル）アクリル酸、（ｉｉ）（メチル）アクリル酸塩、（ｉｉｉ）２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート、（ｉｖ）スルホエチル−（メタ）アクリレート、（ｉｖ）ビニルスルホン酸、（ｖ）スチレンスルホン酸、（ｖｉ）二塩基酸、（ｖｉｉ）以上のモノマーの塩、及びそれらの混合物、の重合で作ったアニオン性重合体、及び架橋剤で作ったアニオン性重合体よりなる群から選ばれる請求項２４に記載の組成物。
【請求項３４】
前記カチオン性強化成分が、（ｉ）ポリアミド強化樹脂又は（ｉｉ）グリオキシル化カチオン性重合体又は（ｉｉｉ）ポリアミド強化樹脂及びカチオン性澱粉である請求項２４に記載の組成物。
【請求項３５】
前記組成物が、更に繊維質基体成分を含有する請求項２４に記載の組成物。
【請求項３６】
前記繊維質基体成分が、ファインペーパーパルプスラリー、新聞印刷用紙パルプスラリー、板紙パルプスラリー、タオルパルプスラリー、及びティッシュパルプスラリーよりなる群から選ばれる請求項３５に記載の組成物。
【請求項３７】
前記機能促進剤及びカチオン性強化成分が、約１／２０〜約１／１の範囲の機能促進剤対カチオン性強化成分比で存在する請求項２４に記載の組成物。
【請求項３８】
（ａ）カチオン性強化成分と、
（ｂ）繊維質基体成分と、
（ｃ）（１）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、及び（２）カチオン性界面活性剤成分を含有する組成物であって、該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物と、
の反応生成物を含有する紙製品。
【請求項３９】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４０】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約２５０，０００ダルトンの範囲である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４１】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約１００，０００ダルトンの範囲である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４２】
前記機能促進剤の分子量が、約３００，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４３】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約１０，０００〜約１００，０００の範囲である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４４】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約２５，０００〜約１００，０００の範囲である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４５】
前記機能重合体が、溶液である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４６】
前記機能促進剤の分子量が、５，０００，０００未満である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４７】
前記カチオン性強化成分が、（ｉ）ポリアミド強化樹脂又は（ｉｉ）グリオキシル化カチオン性重合体又は（ｉｉｉ）ポリアミド強化樹脂及びカチオン性澱粉である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４８】
前記機能促進剤が、アクリルアミド−アクリル酸の共重合体、メタクリル酸の共重合体、アルキルアクリレートとアクリル酸とを有する共重合体、アルキルメタクリレートとアクリル酸との共重合体、アニオン性ヒドロキシアルキルアクリレート共重合体、ヒドロキシアルキルメタクリレート共重合体、アルキルビニルエーテルとアクリル酸との共重合体、アクリルアミド重合体の加水分解で作ったアニオン性重合体、（ｉ）（メチル）アクリル酸、（ｉｉ）（メチル）アクリル酸塩、（ｉｉｉ）２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート、（ｉｖ）スルホエチル−（メタ）アクリレート、（ｉｖ）ビニルスルホン酸、（ｖ）スチレンスルホン酸、（ｖｉ）二塩基酸、（ｖｉｉ）以上のモノマーの塩、及びそれらの混合物、の重合で作ったアニオン性重合体、及び架橋剤で作ったアニオン性重合体よりなる群から選ばれる請求項３８に記載の紙製品。
【請求項４９】
前記紙製品が、板紙製品である請求項３８に記載の紙製品。
【請求項５０】
前記機能促進剤及びカチオン性強化成分が、約１／２０〜約１／１の範囲の機能促進剤：カチオン性強化成分比で存在する請求項３８に記載の紙製品。
【請求項５１】
繊維質基体成分含有パルプスラリーに、
（ａ）（１）（ｉ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体、を含む機能促進剤、
（２）アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在するカチオン性界面活性剤成分、及び
（３）カチオン性強化成分、
を含有する組成物であって、該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物；
を含有する組成物を添加する工程を含む紙製品の製造方法。
【請求項５２】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約２５０，０００ダルトンの範囲である請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
前記機能促進剤の分子量が、約５０，０００〜約１００，０００ダルトンの範囲である請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】
前記機能促進剤の分子量が、約３００，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約１０，０００〜約１００，０００の範囲である請求項５１に記載の方法。
【請求項５７】
前記機能促進剤の分子量装入指数値が、約２５，０００〜約１００，０００の範囲である請求項５１に記載の方法。
【請求項５８】
前記機能重合体が、溶液中にある請求項５１に記載の方法。
【請求項５９】
前記機能促進剤の分子量が、５，０００，０００未満である請求項５１に記載の方法。
【請求項６０】
前記機能促進剤が、アクリル酸の共重合体、アクリルアミド−アクリル酸の共重合体、メタクリル酸の共重合体、アルキルアクリレートとアクリル酸とを有する共重合体、アルキルメタクリレートとアクリル酸との共重合体、アニオン性ヒドロキシアルキルアクリレート共重合体、ヒドロキシアルキルメタクリレート共重合体、アルキルビニルエーテルとアクリル酸との共重合体、アクリルアミド重合体の加水分解で作ったアニオン性重合体、（ｉ）（メチル）アクリル酸、（ｉｉ）（メチル）アクリル酸塩、（ｉｉｉ）２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート、（ｉｖ）スルホエチル−（メタ）アクリレート、（ｉｖ）ビニルスルホン酸、（ｖ）スチレンスルホン酸、（ｖｉ）二塩基酸、（ｖｉｉ）以上のモノマーの塩、及びそれらの混合物、の重合で作ったアニオン性重合体、及び架橋剤で作ったアニオン性重合体よりなる群から選ばれる請求項５１に記載の方法。
【請求項６１】
前記カチオン性強化成分が、ポリアミド湿潤強化樹脂又はグリオキシル化カチオン性重合体又はポリアミド湿潤強化樹脂及びカチオン性澱粉である請求項５１に記載の方法。
【請求項６２】
前記繊維質基体成分が、ファインペーパーパルプスラリー、新聞印刷用紙パルプスラリー、板紙パルプスラリー、タオルパルプスラリー、及びティッシュパルプスラリーよりなる群から選ばれる請求項５１に記載の方法。
【請求項６３】
前記紙製品が、板紙製品である請求項５１に記載の方法。
【請求項６４】
前記機能促進剤及びカチオン性強化成分が、約１／２０〜約１／１の範囲の機能促進剤：カチオン性強化成分比で存在する請求項５１に記載の方法。
【請求項６５】
前記組成物がスラリーに約０．１ポンド／トン以上の用量で添加され、前記カチオン性強化成分がスラリーに約０．１ポンド／トン以上の用量で添加される請求項５１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
製紙業界では、現在、紙の湿潤強度対乾燥強度比を制御、好ましくは改良するカチオン性湿潤強化樹脂に付属する合成溶液を持っていない。この比は、ティッシューやタオルのような製品の限界となる紙の柔らかさの尺度となるので重要である。アニオン性重合体は、ポリアミド樹脂又はその他のカチオン性強化剤を含む繊維質基体の湿潤強度を向上することが証明されているが、これらのアニオン性重合体は、乾燥強度も向上して、この湿潤対乾燥比を維持するもので、湿潤対乾燥比を向上するものではない。したがって、市場の関係者が紙の湿潤強度対乾燥強度比を制御できる組成物を開発するのが有利である。
【特許文献１】米国特許Ｎｏ．５，２３９，０４７
【特許文献２】米国特許Ｎｏ．２，９２６，１５４
【特許文献３】米国特許Ｎｏ．３，０４９，４６９
【特許文献４】米国特許Ｎｏ．３，０５８，８７３
【特許文献５】米国特許Ｎｏ．３，０６６，０６６
【特許文献６】米国特許Ｎｏ．３，１２５，５５２
【特許文献７】米国特許Ｎｏ．３，１８６，９００
【特許文献８】米国特許Ｎｏ．３，１９７，４２７
【特許文献９】米国特許Ｎｏ．３，２２４，９８６
【特許文献１０】米国特許Ｎｏ．３，２２４，９９０
【特許文献１１】米国特許Ｎｏ．３，２２７，６１５
【特許文献１２】米国特許Ｎｏ．３，２４０，６６４
【特許文献１３】米国特許Ｎｏ．３，８１３，３６２
【特許文献１４】米国特許Ｎｏ．３，７７８，３３９
【特許文献１５】米国特許Ｎｏ．３，７３３，２９０
【特許文献１６】米国特許Ｎｏ．３，２２７，６７１
【特許文献１７】米国特許Ｎｏ．３，２３９，４９１
【特許文献１８】米国特許Ｎｏ．３，２４０，７６１
【特許文献１９】米国特許Ｎｏ．３，２４８，２８０
【特許文献２０】米国特許Ｎｏ．３，２５０，６６４
【特許文献２１】米国特許Ｎｏ．３，３１１，５９４
【特許文献２２】米国特許Ｎｏ．３，３２９，６５７
【特許文献２３】米国特許Ｎｏ．３，３３２，８３４
【特許文献２４】米国特許Ｎｏ．３，３３２，９０１
【特許文献２５】米国特許Ｎｏ．３，３５２，８３３
【特許文献２６】米国特許Ｎｏ．３，２４８，２８０
【特許文献２７】米国特許Ｎｏ．３，４４２，７５４
【特許文献２８】米国特許Ｎｏ．３，４５９，６９７
【特許文献２９】米国特許Ｎｏ．３，４８３，０７７
【特許文献３０】米国特許Ｎｏ．３，６０９，１２６
【特許文献３１】米国特許Ｎｏ．４，７１４，７３６
【特許文献３２】英国特許１，０７３，４４４
【特許文献３３】英国特許１，２１８，３９４
【特許文献３４】フィンランド特許３６，２３７（ＣＡ６５：５０５４３ｄ）
【特許文献３５】フランス特許１，５２２，５８３（ＣＡ７１：８２８３５ｄ）
【特許文献３６】ドイツ特許１，９０６，５６１（ＣＡ７２：４５２３５ｈ）
【特許文献３７】ドイツ特許２，９３８，５８８（ＣＡ９５：９０４６ｔ）
【特許文献３８】ドイツ特許３，３２３，７３２（ＣＡ１０２：１５１１６０ｃ）
【特許文献３９】日本特許７０ ２７，８３３（ＣＡ７４：４１８２ｍ）
【特許文献４０】日本特許７１ ０８，８７５（ＣＡ７５：４９９９０ｋ）
【特許文献４１】日本特許７１ １２，０８３（ＣＡ７６：１１５１０６ａ）
【特許文献４２】日本特許７１ １２，０８８（ＣＡ７６：１１５１０７ｂ）
【特許文献４３】日本特許７１ ３６，４８５（ＣＡ７７：９０３３６ｆ）
【特許文献４４】オランダ出願６，４１０，２３０（ＣＡ６３：Ｐ５８５８ｈ）
【特許文献４５】南アフリカ特許６８ ０５，８２３（ＣＡ７１：１１４４２０ｈ）
【特許文献４６】スエーデン特許２１０，０２３（ＣＡ７０：２０７５５ｙ）
【特許文献４７】米国特許Ｎｏ．２，７２９，５６０
【特許文献４８】米国特許出願Ｎｏ．１０／１７４，９６４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
概要
本発明は、（ａ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、（ｂ）カチオン性界面活性剤成分を含有する組成物であって、この組成により、該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物に関する。
【０００３】
一実施態様では、本発明は、（ａ）分子量が約５０，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲で、分子量装入指数値が１０，０００を超え５００，０００未満であるアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、（ｂ）アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在するカチオン性界面活性剤成分を含有する組成物に関し、この組成物は、カチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示すものである。
【０００４】
他の一実施態様では、本発明は、（ａ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、（ｂ）アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在するカチオン性界面活性剤成分、及び（ｃ）カチオン性強化成分を、湿潤強度増進量含有する組成物に関し、この組成物は、カチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示すものである。
【０００５】
他の一実施態様では、本発明は、（ａ）カチオン性強化成分と、（ｂ）繊維質基体成分と、（ｃ）（１）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、及び（２）カチオン性界面活性剤成分を含有する組成物との反応生成物を含有する紙製品に関し、この組成物は、カチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示すものである。
【０００６】
他の一実施態様では、本発明は、繊維質基体成分含有パルプスラリーに、ａ）（１）（ｉ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体、を含む機能促進剤、（２）アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在するカチオン性界面活性剤成分、及び（３）カチオン性強化成分を含有する組成物であって、該組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示す該組成物；を含有する組成物を添加する工程を含む紙製品の製造方法に関する。
本発明のこれら及び他の特徴、局面及び利点は、以下の説明及び付属の特許請求の範囲を参照して、一層よく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
説明
本発明は、機能促進剤をカチオン性界面活性剤成分と併用すると、ユーザーは、乾燥強度促進を大きく緩和しながら、ほぼ十分な湿潤強度促進を達成できると言う知見に基づく。
【０００８】
このように大きな（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）実用的利点は、多くの理由から予想されなかった。カチオン性材料は、アニオン性重合体を沈殿させることが多いが、これらの研究では、前記組合わせは、均質溶液を形成した。また、カチオン性界面活性剤は、カチオン性湿潤強化剤を含有する繊維質基体の湿潤強度を低下させることが多いが、カチオン性界面活性剤と、アニオン性重合体との組合わせは、カチオン性強化剤をほぼ十分促進して、乾燥引張強度を緩和し、なおかつ高い湿潤引張強度を得ることができる。この組成物にカチオン性界面活性剤を最適量含有、使用すると、乾燥強度促進を大きく緩和しながら、ほぼ十分な湿潤強度促進を達成できる点で有利である。アニオン性重合体組成物にカチオン性界面活性剤を含有させると、製品の利用適応性が更に拡大する。
【０００９】
機能促進剤は、一般に分子量が約５０，０００以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体又は水分散性重合体である。この材料は、米国特許出願Ｎｏ．１０／１７４，９６４に記載されている。この文献は、全体をここに援用する。ここで使用した用語“装入量”は、機能促進剤中のアニオン性モノマーのモル重量％を言う。例えば機能促進剤が３０モル％のアニオン性モノマーで作られていれば、この機能促進剤の装入量は３０％である。
【００１０】
語句“分子量装入指数値”は、機能促進剤の分子量と装入量とを掛けた積である。例えば分子量が１００，０００ダルトンで、装入量が２０％の機能促進剤は、２０，０００の分子量装入指数値を有する。ここで検討した分子量は、全て重量平均分子量である。機能促進剤の平均分子量は、大きさ除外クロマトグラフィーで測定できる。機能促進剤をカチオン性強化剤と併用すると、得られる組成物は、カチオン性強化剤を、約５０，０００ダルトン以上の分子量及び約１０，０００以上の分子量装入指数値を持たないアニオン性水溶性重合体と併用した場合に比べて、紙製品に対し優れた湿潤強度を付与する。
【００１１】
分子量が約５０，０００ダルトン以上で分子量装入指数値が約１０，０００以上である好適なアニオン性重合体の例としては、特定のアニオン性水溶性又は水分散性重合体や、アクリル酸及びメタクリル酸の共重合体、例えばアクリルアミド−アクリル酸、メタクリルアミド−アクリル酸、アクリロニトリル−アクリル酸、メタクリロニトリル−アクリル酸が挙げられるが、これらの重合体は勿論、所要の分子量及び分子量装入指数値に適合するものである。その他の例としては、数種のアルキルアクリレートの１つ及びアクリル酸を含む共重合体、数種のアルキルメタクリレートの１つ及びアクリル酸を含む共重合体、アニオン性の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共重合体、数種のアルキルビニルエーテルの１つ及びアクリル酸を含む共重合体、及び以上の例でアクリル酸の代りにメタクリル酸を置き換えた同様な共重合体が挙げられるが、これらの重合体は勿論、所要の分子量及び分子量装入指数値に適合するものである。分子量が約５０，０００ダルトン以上で分子量装入指数値が約１０，０００以上である好適なアニオン性重合体のその他の例としては、アクリルアミド重合体の加水分解で作ったアニオン性重合体又は（メチル）アクリル酸及びそれらの塩、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−（メタ）アクリレート、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、マレイン酸又はその他の二塩基酸又はそれらの塩又はそれらの混合物のようなモノマーの重合で作ったアニオン性重合体が挙げられる。更に、メチレンビスアクリルアミドのような架橋剤を使用してもよいが、これらの重合体は勿論、前記所要の分子量及び分子量装入指数値に適合するものである。
【００１２】
機能促進剤は、アニオン性モノマー及びノニオン性モノマーを開始剤成分及び好適な溶剤成分の存在下に、分子量が約５０，０００ダルトン以上で分子量装入指数値が約１０，０００以上であるアニオン性重合体を生成する条件下で重合することにより作られる。機能促進剤の製造中は、得られる重合体の分子量及び分子量装入指数値が共に適切になるように、装入量及び分子量を制御することが重要である。アニオン性重合体の装入量は、一般にアニオン性モノマーとノニオン性モノマーとの比を調整することにより制御される。これに対し、アニオン性重合体の分子量は、重合開始剤又は連鎖移動剤を調整することにより調整される。
【００１３】
開始剤系の調整方法は、使用される開始剤系に依存する。例えばレドックス系開始剤を用いた場合、この開始剤系は、開始剤と開始助剤（ｃｏ−ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）との比及び量を調整することにより調整される。アゾ開始剤系を用いた場合、このアゾ化合物の調整により、アニオン性重合体の分子量が決定される。或いは、連鎖移動剤をレドックス系開始剤又はアゾ系開始剤と併用して、アニオン性重合体の分子量を制御できる。モノマー及び開始剤成分を調整して、所要の分子量及び分子量装入指数値を有するアニオン性重合体を作るという条件ならば、これに従って公知のアクリル系−アクリルアミド重合体製造方法を改変して、機能促進剤を作ることができる。
【００１４】
機能促進剤の分子量は異なってよい。一実施態様では、機能促進剤の分子量は、約５０，０００〜約５，０００，０００ダルトン、又は約５０，０００〜約４，０００，０００ダルトン、又は約５０，０００〜約３，０００，０００ダルトン、又は約５０，０００〜約２，０００，０００ダルトン、又は約５０，０００〜約１，５００，０００ダルトン、又は約５０，０００〜約１，０００，０００ダルトンの範囲である。一実施態様では、機能促進剤の分子量は、約５０，０００〜約７５０，０００ダルトンの範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量は、約５０，０００〜約６５０，０００ダルトンの範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量は、約５０，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量は、約３００，０００〜約５００，０００ダルトンの範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量は、約５０，０００〜約２５０，０００ダルトンの範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量は、約５０，０００〜約１００，０００ダルトンの範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量は、約５０，０００〜約１００，０００ダルトンの範囲である。この機能性重合体が溶液中にある場合、この機能促進剤の分子量は、５，０００，０００未満であることが好ましい。
【００１５】
同様に、機能促進剤の分子量装入指数値は異なってよい。一実施態様では、機能促進剤の分子量装入指数値は約１０，０００〜約１，０００，０００の範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量装入指数値は約１０，０００〜約５００，０００の範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量装入指数値は約１０，０００〜約４５０，０００の範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量装入指数値は約１０，０００〜約３００，０００の範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量装入指数値は約１０，０００〜約１５０，０００の範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の分子量装入指数値は約２５，０００〜約１００，０００の範囲である。他の実施態様では、機能促進剤の装入量は５０％以上である。
【００１６】
水溶液中で使用する場合、機能促進剤の粘度は、１５重量％濃度の機能促進剤では、一般に２，５００ｃＰ未満で、かつ２５ｃＰを超える。この重合体水溶液は、脱イオン水を用いて１５％に希釈した。次いで、スピンドル＃２付きブルックフィールドＤＶＩＩ計を用いて１２ｒｐｍ、２５℃で粘度を測定した。
【００１７】
カチオン性界面活性剤成分は、本発明に従って使用して、本発明組成物が達成されるいかなるカチオン性材料であってもよい。好適なカチオン性材料の例としては、アルキル化第四アミン、アルキルアリール第四アミン、アルコキシル化第四アミン、イミダゾリニウム第四アミン、機能化ポリシロキサン及びそれらの組合わせが挙げられる。
【００１８】
カチオン性界面活性剤成分は、組成物の全重量に対し、約５％以上の量で使用される。一実施態様では、カチオン性界面活性剤成分は、組成物の全重量に対し、約１０〜約５０％の範囲である。他の実施態様では、カチオン性界面活性剤は、組成物の全重量に対し約５〜約４０％、又は約２０〜約４０％の量で存在する。
【００１９】
カチオン性強化成分としては、機能促進剤と併用すると、カチオン性強化剤を、約５０，０００ダルトン以上の分子量及び１０，０００を超える分子量装入指数値を持たないアニオン性水溶性重合体と併用した場合に比べて、優れた湿潤強度付与能力を示すカチオン性樹脂が挙げられる。
【００２０】
カチオン性強化成分は、機能促進剤と併用すると、湿潤強度付与特性の向上を示すいかなるポリアミド湿潤強化剤であってもよい。有用なカチオン性熱硬化性ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂としては、エピクロロヒドリンと、ポリアルキレンポリアミン及びＣ３〜Ｃ１０飽和脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、しゅう酸、又は尿素から誘導されたポリアミドとの水溶性重合反応生成物が挙げられる。このようなカチオン性熱硬化性樹脂の製造において、ジカルボン酸は、まず、繰り返し基：
−Ｎ（ＣＨ２−ＣＨ２−ＮＨ］ｎ−ＣＯＲＣＯ］ｘ
（式中、ｎ及びｘは各々２以上であり、Ｒはジカルボン酸の２価炭化水素残基である）
を含む水溶性ポリアミドを生成する条件下でポリアルキレンポリアミドと反応する。次に水溶性ポリアミドは、エピクロロヒドリンと反応して、水溶性カチオン性熱硬化性樹脂を形成する。
【００２１】
アミノポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の製造法及び／又は湿潤強化紙用への利用について教示するその他の特許としては、米国特許Ｎｏ．５，２３９，０４７、同２，９２６，１５４、同３，０４９，４６９、同３，０５８，８７３、同３，０６６，０６６、同３，１２５，５５２、同３，１８６，９００、同３，１９７，４２７、同３，２２４，９８６、同３，２２４，９９０、同３，２２７，６１５、同３，２４０，６６４、同３，８１３，３６２、同３，７７８，３３９、同３，７３３，２９０、同３，２２７，６７１、同３，２３９，４９１、同３，２４０，７６１、同３，２４８，２８０、同３，２５０，６６４、同３，３１１，５９４、同３，３２９，６５７、同３，３３２，８３４、同３，３３２，９０１、同３，３５２，８３３、同３，２４８，２８０、同３，４４２，７５４、同３，４５９，６９７、同３，４８３，０７７、同３，６０９，１２６及び同４，７１４，７３６；英国特許１，０７３，４４４及び同１，２１８，３９４；フィンランド特許３６，２３７（ＣＡ６５：５０５４３ｄ）；フランス特許１，５２２，５８３（ＣＡ７１：８２８３５ｄ）；ドイツ特許１，９０６，５６１（ＣＡ７２：４５２３５ｈ）、同２，９３８，５８８（ＣＡ９５：９０４６ｔ）、同３，３２３，７３２（ＣＡ１０２：１５１１６０ｃ）；日本特許７０２７，８３３（ＣＡ７４：４１８２ｍ）、同７１ ０８，８７５（ＣＡ７５：４９９９０ｋ）、同７１１２，０８３（ＣＡ７６：１１５１０６ａ）、同７１ １２，０８８（ＣＡ７６：１１５１０７ｂ）、同７１３６，４８５（ＣＡ７７：９０３３６ｆ）；オランダ出願６，４１０，２３０（ＣＡ６３：Ｐ５８５８ｈ）；南アフリカ特許６８ ０５，８２３（ＣＡ７１：１１４４２０ｈ）；及びスエーデン特許２１０，０２３（ＣＡ７０：２０７５５ｙ）が挙げられる。
【００２２】
他の好適なカチオン性強化剤としては、グリオキサールとの反応に好適なカチオン性ポリビニルアミドが挙げられ、水溶性ビニルアミドを、水溶解時に水溶性カチオン性ビニルモノマー、例えば２−ビニルピリジン、２−ビニル−Ｎ−メチルピリジニウムクロリド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、（ｐ−ビニルフェニル）−トリメチルアンモニウムクロリド、２−（ジメチルアミノ）エチルアクリレート、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等と共重合することにより製造したものを含む。
【００２３】
或いはグリオキシル化カチオン性ポリマーは、ノニオン性ポリビニルアミドのアミド置換基（これらはノニオン性である）の一部をカチオン性置換基に転化することにより、ノニオン性ポリビニルアミドから製造できる。このような一重合体は、ポリアクリルアミドを次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩で処理することにより製造できる。この場合、アミド置換基の一部は、ホフマン反応によりカチオン性アミン置換基に減成される（米国特許Ｎｏ．２，７２９，５６０参照）。他の一例は、モル比９０：１０のアクリルアミド：ｐ−クロロメチルスチレン共重合体で、この共重合体は、クロロメチル置換基のトリメチルアミンによる四級化でカチオン状態に転化される。トリメチルアミンは、トリエタノールアミン又は他の水溶性第三アミンで一部又は全体が置換できる。或いはまた、グリオキシル化カチオン性重合体は、水溶性ビニル第三アミン（例えばジメチルアミノエチルアクリレート又はビニルピリジン）を、これと共重合可能な水溶性ビニルモノマー、例えばアクリルアミドと重合させ、こうして水溶性カチオン性重合体を形成することにより製造できる。次いで第三アミン基は、公知の方法で、塩化メチル、ジメチル硫酸、塩化ベンジル等との反応により、第四アンモニウム基に転化し、こうして重合体のカチオン特性を向上できる。更に、ポリアクリルアミドは、少量のグリシジルジメチルアンモニウムクロリドとの反応でカチオン性にすることができる。
【００２４】
組成物は、機能促進剤とカチオン性界面活性剤成分とを組成物が生成するように、結合できるいかなる方法によっても作られる。組成物は、単に界面活性剤をアニオン性重合体溶液中に均質にブレンドすることにより作ることが好ましい。
【００２５】
組成物及びカチオン性強化成分は、紙製品の湿潤強度を高めるのに十分な量で使用される。組成物及びカチオン性強化成分の特定量は、特にパルプ特性の種類に依存する。機能促進剤とカチオン性強化成分との比は、約１／２０〜約１／１、好ましくは約２／１〜約１／１０、更に好ましくは約１／４の範囲であってよい。カチオン性界面活性剤成分と機能促進剤との比は、約１／２０〜約１／２、好ましくは約１／１０〜約１／２、更に好ましくは約１／３の範囲であってよい。
【００２６】
本発明の繊維質基体は、紙製品の製造に使用されるパルプスラリーのいかなる繊維質基体でも含み得る。一般に本発明は、乾燥板紙、タオル、ティッシュ、及び新聞印刷用紙製品の製造用スラリーに使用できる。乾燥板紙用途としては、段ボールライナー、中間（ｍｅｄｉｕｍ）板紙、晒し板紙、及び段ボール製品が挙げられる。
【００２７】
本発明に従って製造した紙製品は、公知の補助材料を含有してよい。補助材料は、ウエットエンドでパルプに添加するか、紙又は板紙に直接添加するか、或いは液媒体、例えば澱粉溶液（添加後、紙シート又は板紙を含浸するのに使用される）に添加することにより、紙シート又は板紙のような紙製品中に取り込むことができる。このような助剤の代表的な例としては、消泡剤、殺菌剤、顔料、充填剤等が挙げられる。
【００２８】
本発明は、組成物がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理すると、処理された繊維質基体は、（ｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が約１：５〜約１：２の範囲を示すと共に、（ｉｉ）湿潤引張強度と乾燥引張強度との比が、繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、約１０％以上の増加を示すように、（ａ）分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が約１０，０００以上のアニオン性水溶性重合体を含む機能促進剤、（ｂ）アニオン性水溶性重合体とカチオン性界面活性剤成分との組合わせ量に対し、約５０重量％未満の量で存在するカチオン性界面活性剤成分、及び（ｃ）カチオン性強化成分、を湿潤強度増進量用いて紙製品に湿潤強度を付与する方法を提供する。
【００２９】
カチオン性強化成分及び組成物は、各々、一般に紙パルプの希釈水性懸濁液に添加し、次いでパルプは、公知の方法でシート化し、乾燥する。カチオン性強化成分及び組成物は、希釈水溶液に加えることが好ましい。更に特にカチオン性強化成分及び組成物は、固形分濃度約０．２％以上、好ましくは約１．５〜約０．５％の希釈水溶液の形態でスラリーに加えることが望ましい。製紙系（パルプスラリー及び希釈水）は、酸性、中性又はアルカリ性のいずれであってもよい。好ましいｐＨ範囲は、４．５〜８である。カチオン性強化剤は、カチオン性澱粉のようなカチオン性能剤と併用できる。組成物及びカチオン性強化成分の添加用量は、用途に応じて変化する。一般に組成物の用量は、約０．１ポンド／トン（０．００５重量％）以上である。機能促進剤の用量は、約０．１ポンド／トン（０．００５重量％）〜約２０ポンド／トン（１重量％）、又は約３ポンド／トン（０．１５重量％）〜約２０ポンド／トン（０．７５重量％）、又は約４ポンド／トン（０．２重量％）〜約２０ポンド／トン（１重量％）、又は約２ポンド／トン（０．１重量％）〜約５ポンド／トン（０．２５重量％）の範囲が可能である。カチオン性強化成分の添加用量は、一般に０．１ポンド／トン（０．００５重量％）以上である。カチオン性強化成分の用量は、約０．１ポンド／トン（０．００５重量％）〜約１００ポンド／トン（５重量％）、又は約５ポンド／トン（０．２５重量％）〜約５０ポンド／トン（２．５重量％）、又は約１０ポンド／トン（０．５重量％）〜約３０ポンド／トン（１．５重量％）、又は約１０ポンド／トン（０．５重量％）〜約３０ポンド／トン（１．５重量％）、又は約１０ポンド／トン（０．５重量％）〜約２４ポンド／トン（１．２重量％）の範囲が可能である。
【００３０】
組成物はいかなる好適な手段によってもパルプスラリーに添加してよい。組成物は、カチオン性強化剤成分を添加してから、添加することが好ましい。しかし、組成物は、カチオン性強化剤成分の前でも後でも添加してよく、依然として優れた性能を示す。このように大きな実用的な利益は、全く予測されなかった。
【００３１】
本発明は、当業界に価値のある利益を与える。本発明は、用途に応じて、紙製品に所望の湿潤引張強度：乾燥引張強度比も付与できる。本発明は、少量のポリアミド樹脂を使用して、望ましくない揮発性有機化合物（ＶＯＣ）やジクロロプロパノール（ＤＣＰ）水準を低下することができる。組成物の有効性により、カルボキシメチルセルロースを使用する必要性が実質的に減るか、なくなり、こうしてカルボキシメチルセルロースを使用する不利益は回避される。機能促進剤は合成品であり、したがって、装入量及び分子量は制御可能である。また組成物は“ポンプ走行性（ｐｕｍｐ−ａｎｄ−ｇｏ）”溶液であり、これにより柔軟な実用的溶液となる。本発明は、カルボキシメチルセルロースより少ない用量で効果的である可能性もあり、一層効果的な装入量制御剤である。本発明は、紙製品に湿潤強度を付与するのに有用であるが、紙製品に乾燥強度を付与することもできる。
【００３２】
本発明を以下の実施例で更に説明する。例中、部及び％は特に規定しない限り、全て重量基準である。
【実施例１】
【００３３】
実施例
例１：アクリルアミド５０−アクリル酸５０共重合体の製造
アクリル酸２８．９３部、アクリルアミド（５３．７％水溶液）５３．１５部、エチレンジアミン四酢酸ジナトリウム塩０．０６部及び水１７．９部を容器“Ａ”に装入し、撹拌した。得られた混合物のｐＨを苛性ソーダでｐＨ４．０に調整した。過硫酸アンモニウム０．２８部の水溶液を容器“Ｂ”に装入し、またメタ重（ｍｅｔａｂｉ）亜硫酸ナトリウム０．８４部の水溶液を容器“Ｃ”に装入した。水１１９．７６部を反応器後端部（ｈｅｅｌ）に装入し、撹拌した。後端部を還流し、容器Ａ、Ｂ及びＣを７２分かけて連続的に反応器に装入した。装入終了後、３０分間還流を続けた。重合体の分子量は約１１１，０００ダルトン、また重合体の装入量は約５０％であった。
【００３４】
例２：グリオキサール化アクリルアミド−アクリル酸共重合体の製造
例１の重合体溶液１００．００部を反応容器に装入し、撹拌した。グリオキサール（４０％水溶液）１８．８５部及び水６４．６０部を反応容器に装入し、ｐＨを苛性ソーダで８．５に調整した。溶液の粘度が＃３Ｓｈｅｌｌカップで２６〜２８秒に達した時、反応は硫酸でｐＨ２．９〜３．１に抑えた。重合体の装入量は約５０％であった。
【００３５】
例３：グリオキサール化アクリルアミド−イタコン酸−ジアリルジメチルアンモニウムクロリド三元共重合体の製造
アクリルアミド（５２．７％）１００部、イタコン酸（９９％）１０．６部、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（５８．５％）３．１３部を第一反応容器に装入した。次いで、第一反応容器に水を装入し、溶液を固形分２６％まで希釈した後、溶液を撹拌し、窒素を散布した。２−メルカプトエタノール（９８％）５．６９部を第一反応容器に装入し、撹拌した。過硫酸アンモニウム（１３．３％）９．３２部を第一容器に装入し、７０℃の温度に維持した。過硫酸アンモニウム溶液及びメタ重亜硫酸ナトリウム（２％）溶液の各々２９．１部を１時間かけて第一容器に装入した。装入後、混合物を１時間加熱した。次いで、この幹重合体１５０部を第二反応容器に装入し、撹拌した。水５８．１部及びグリオキサール（４０％）３２．７部を第二反応容器に装入した。ｐＨを苛性ソーダで８．３に調整した。Ｓｈｅｌｌカップ粘度２６〜２７秒になった時、ｐＨを硫酸で２．９〜３．１に低下させた。
【００３６】
例４〜１６：湿潤強度の評価
本発明に従って機能促進剤を使用しないで、カチオン性強化成分の湿潤強度を評価するため、以下の方法を実施した。硫酸塩２００ｐｐｍ及びカルシウム５０ｐｐｍを含む稠度０．６％、硬材／軟材比５０／５０の組成物１６６７ｇを水酸化ナトリウムでｐＨ７．５に調整した。このパルプスラリーにポリアミド樹脂の希釈溶液を１０ポンド／トン（０．５重量％）の用量水準で３０秒間混合した。形成された紙製品の湿潤引張強度を評価するため、Ｎｏｂｌｅ  ＆  Ｗｏｏｄ手すきシート形成機を用いて、各バッチから各辺が約８インチ平方、即ち、約６４平方インチ（４１６ｃｍ２）の２．８ｇ手すきシートを３枚形成した。形成されたシートをプレスロールのニップのフェルト間でプレスした後、回転乾燥機で２４０°Ｆ（約１１６℃）、１分間ドラム乾燥した。シートは、Ｔｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ引張試験機で湿潤強度を測定する前に、７３°Ｆ（約２３℃）、５０％相対湿度で状態調節した。この紙の湿潤引張強度を測定した。
【００３７】
分子量及び装入量特性の異なる機能促進剤が紙製品の湿潤強度にどのように影響するかを評価するため、ポリアミド樹脂の添加後、３０秒間で下記第１、２表に示すアニオン性重合体含有希釈溶液を添加した他は、前記方法を繰り返した。各アニオン性重合体は、例１と同じ一般的方法を用いて製造し、またモノマーと触媒との比は、所望の分子量及び分子量装入指数値を有するアニオン性重合体を生成するように適宜調整した。
【００３８】
下記第１表は、例４〜１６におけるカチオン性強化剤（ＰＡＥ）、アニオン性重合体の用量及びアニオン性重合体の分子量を示す。用量は（ポンド／トン）及び（重量％）で表わす。
【００３９】
【表１】
2006517252.tif 000002
【００４０】
第２表に、例４〜１６で得られたアニオン性重合体の装入量、分子量指数値、湿潤引張強度、及び湿潤強度増進量を要約する。
【００４１】
【表２】
2006517252.tif 000003
【００４２】
これらの結果から、各々特定用量を用いた所定の試験において、分子量が５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が１０，０００を超えるアニオン性水溶性重合体（機能促進剤）は、分子量が５０，０００ダルトン未満で、分子量装入指数値が１０，０００未満のアニオン性水溶性重合体を用いた系よりも良い結果が得られたことが判る。実際に、装入量範囲を越えた低分子量アニオン性重合体（５，０００〜１０，０００ダルトン）は、促進性に劣り、幾つかの場合には、湿潤強度に負の影響さえ示した。当該技術分野で公知のものからは、このような結果は予想されなかった。
【００４３】
例１７〜２３
硫酸塩２００ｐｐｍ及びカルシウム５０ｐｐｍを含む稠度０．６％、硬材／軟材比５０／５０の組成物１６６７ｇを水酸化ナトリウムでｐＨ７．５に調整した。このパルプスラリーにポリアミド樹脂の希釈溶液を１６ポンド／トン（０．８重量％）の用量水準で３０秒間混合した。
【００４４】
形成された紙製品の湿潤引張強度を評価するため、Ｎｏｂｌｅ  ＆  Ｗｏｏｄ手すきシート形成機を用いて、各バッチから約６４平方インチ（４１６ｃｍ２）の２．８ｇ手すきシートを３枚形成した。形成されたシートをプレスロールのニップのフェルト間でプレスした後、回転乾燥機で２４０°Ｆ（約１１６℃）、１分間ドラム乾燥した。シートは、Ｔｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ引張試験機で湿潤強度を測定する前に、７３°Ｆ（約２３℃）、５０％相対湿度で状態調節した。この紙の湿潤引張強度を測定した。
【００４５】
それぞれ分子量及び分子量装入量特性の異なる機能促進剤の添加による効果を評価するため、ポリアミド樹脂の添加後、３０秒間で下記アニオン性重合体含有希釈溶液を添加した他は、前記方法を繰り返した。
【００４６】
このアニオン性重合体は、例１と同じ一般的方法を用いて製造し、またモノマーと開始剤との比は、所望の分子量及び分子量装入指数値を有するアニオン性重合体を生成するように適宜調整した。
下記第３表に、例１７〜２３におけるカチオン性強化剤（ＰＡＥ）、アニオン性重合体の用量、アニオン性重合体の分子量を要約する。用量は、（ポンド／トン）及び重量％で表わす。
【００４７】
【表３】
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第４表に、例１７〜２３で得られたアニオン性重合体の装入量、分子量指数値、湿潤引張強度、及び湿潤強度増進量を要約する。
【００４８】
【表４】
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【００４９】
これらの例から、各々特定用量を用いた所定の試験において、平均分子量が約５０，０００ダルトン以上で、分子量装入指数値が１０，０００を超える重合体（機能促進剤）は、機能促進剤を使用しない系よりも著しく大きい湿潤強度を与えたことが判る。特にアニオン性重合体の分子量が約５０，０００では、湿潤強度増進量は、アニオン性重合体の装入量を２０モル％から５０モル％に増大させた場合、ほぼ２倍と顕著であった。
【００５０】
例２４〜２７：グリオキサール化アクリルアミド−アクリル酸共重合体によるポリアミドの促進性
本例は、特定装入量のグリオキサール化アクリルアミド−アクリル酸共重合体機能促進剤がポリアミド樹脂の湿潤強度特性を増進することを示す。これらの重合体は、例２と同じ一般的な方法を用い、下記第５、６表に示す装入量％が得られるようにモノマーと開始剤との比を適宜、調整して製造した。これらの例で、グリオキシル化前の幹部の分子量は約３０，０００ダルトンであった。グリオキサール化後の分子量は、約１，５００，０００ダルトンと非常に高かった。促進性の研究は、ｐＨ７．５、基準重量５０ポンド／トンで硬材／軟材比５０／５０の組成物を用いた手すきシートで完了した。
【００５１】
ポリアミド湿潤強化剤は、特定装入量のグリオキサール化アクリルアミド−アクリル酸共重合体を用いて促進された。
下記第５表に、例２４〜２７におけるカチオン性強化剤（ＰＡＥ）、アニオン性重合体の用量、アニオン性重合体の分子量を示す。用量は、ポンド／トン及び重量％で表わす。
【００５２】
【表５】
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第６表に、例２４〜２７で得られたアニオン性重合体の装入量、分子量指数値、及び湿潤強度増進量を要約する。
【００５３】
【表６】
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以上のデータから、グリオキサール化アニオン性ポリアクリルアミド機能促進剤は、ポリアミド湿潤強化剤の強度増進特性を効果的に促進することが判る。アニオン性重合体の装入量がそれぞれ１０モル％から２０又は３０モル％に増大すると、紙に対する湿潤強度増進量は２倍を超えた。
【００５４】
例２８〜３４
これらの例は、本発明の組成物によるポリアミド（ＰＡＥ）強化樹脂の促進性を示す。
例１の機能促進剤を下記カチオン性界面活性剤とブレンドした。湿潤引張対乾燥引張比は、第７表に示すように顕著に増大した。この組成物で観察された別の予想外の利点は、ユーザーにとって、唯一の成分として促進剤をＰＡＥの添加後にしか添加できなかったのに対し、ＰＡＥの添加前に促進剤を添加できる能力である。これにより、ミル処理において、製品が非常に使いやすくなり、しかも不十分な添加箇所及び／又は不十分な混合のため、強度が大きく低下することがないように、ユーザーは更に適応しやすくなる。
【００５５】
【表７】
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機能促進剤は例１のもの。
Ｓｕｒｆ  １はイミダゾール型界面活性剤。
Ｓｕｒｆ  ２はスルホスクシネート型界面活性剤。
【００５６】
これらの結果から、ＰＡＥ樹脂単独では、乾燥引張は僅かに増大したが、湿潤引張は劇的に増大し、ブランクに比べてＷ／Ｄが著しく向上した。機能促進剤を添加すると、Ｗ／Ｄは殆ど変わらずに、湿潤引張及び乾燥引張共に増大する。界面活性剤“Ｓｕｒｆ  １”含有組成物を添加すると、ＰＡＥ単独又はＰＡＥ／アニオン性重合体系のいずれかに比べてＷ／Ｄが約１０％増進する。ＰＡＥの添加前に機能促進剤を添加すると、湿潤引張は、ＰＡＥ単独に比べて向上するよりも、実際にはむしろ約１６％低下する。しかし、組成物を用いることにより、湿潤引張は、ＰＡＥ単独に比べて約１９％、逆添加に比べて同様な量、及びアニオン性重合体ＰＡＥ系単独よりも４１％以上向上した。最終的に、界面活性剤“Ｓｕｒｆ  ２”含有組成物は、Ｗ／Ｄ対ＰＡＥも向上する。
【００５７】
例３５
カチオン性界面活性剤の代りに、アニオン性界面活性剤として、ジオクチルスルホこはく酸ナトリウム、ジヘキシルスルホこはく酸ナトリウム、ジアミルスルホこはく酸ナトリウム、ジブチルスルホこはく酸ナトリウム、ビストリデシルスルホこはく酸ナトリウム、硫酸化ノニルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノールのナトリウム塩、及び硫酸化クロロパラフィンのナトリウム塩を各々用いて試験した他は、例３１の方法を繰り返した。各アニオン性界面活性剤を用いると、ゲル化及び／又は分離が生じたので、機能促進剤及びアニオン界面活性剤がカチオン性強化剤と共同で繊維質基体を処理した場合は、処理された繊維質基体は、（ｉ）約１：５〜約１：２の範囲の湿潤引張強度対乾燥引張強度比、及び（ｉｉ）繊維質基体を界面活性剤なしで機能促進剤で処理した場合に比べて、湿潤引張強度対乾燥引張強度比で約１０％以上の増加を示さなかった。
本発明を特定の好ましい変型について詳細に説明したが、その他の変化は可能である。したがって、付属の特許請求の範囲の精神及び範囲は、ここに含まれる変型の説明に限定すべきものではない。
【国際調査報告】
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