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KR102485733B1 - 골판지의 제조 방법 - Google Patents

골판지의 제조 방법 Download PDF

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KR102485733B1
KR102485733B1 KR1020167030099A KR20167030099A KR102485733B1 KR 102485733 B1 KR102485733 B1 KR 102485733B1 KR 1020167030099 A KR1020167030099 A KR 1020167030099A KR 20167030099 A KR20167030099 A KR 20167030099A KR 102485733 B1 KR102485733 B1 KR 102485733B1
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바스프 에스이
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Abstract

본 발명은, 각각의 겹이 70 내지 200 g/㎡의 평량을 갖는 복수개의 겹의 종이로부터 골판지를 생성하는 방법, 이에 따라 수득된 골판지 및 상기 골판지로부터 포장용 상자의 제조에서 이의 용도에 관한 것으로,
한 겹 이상의 종이는
(A) 건식 종이 원료에 기초하여 0.25 내지 5 중량%의, 비닐아민 단위를 포함하는 하나 이상의 양이온 중합체, 및
(B) 건식 종이 원료에 기초하여 0 내지 5 중량%의 하나 이상의 중합체 음이온 화합물
을 종이 원료에 첨가하고, 상기 종이 원료를 탈수하고 시트 형성하고, 생성된 종이 웹을 (C) 건식 종이 원료에 기초하여 0.1 내지 3 중량%의 하나 이상의 전분으로 코팅하고, 상기 코팅된 종이 웹을 건조하는 방법에 의해 수득되고,
상기 중합체 음이온 화합물은 중합체 음이온 화합물(B1) 및 중합체 음이온 화합물(B2)로부터 선택되고,
상기 중합체 음이온 화합물(B1)은
(a) 하기 화학식 I의 아크릴아미드 및 N-비닐카복스아미드로부터 선택된 하나 이상의 단량체,
(b) 산 기를 포함하는 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염,
(c) 임의적으로, 상기 단량체 (a) 및 (b)와 상이한 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 화합물, 및
(d) 임의적으로, 분자 내에 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 하나 이상의 화합물
을 포함하고, 바람직하게는 이들로 이루어진 단량체 혼합물을 공중합하여 수득되고;
상기 중합체 음이온 화합물(B2)은 카복스아미드 잔기의 일부 또는 전부가 아미노 기로 가수분해된 상기 중합체 음이온 화합물(B1)의 가수분해 생성물이다:
[화학식 I]
Figure 112016104672146-pct00009

상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.

Description

골판지의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING CORRUGATED CARDBOARD}
본 발명은, 각각의 겹이 70 내지 200 g/㎡의 평량을 갖는 복수개의 겹의 종이로부터 골판지를 제조하는 방법으로서,
상기 한 겹 이상의 종이는
(A) 건식 종이 원료에 기초하여 0.25 내지 5 중량%의, 하나 이상의 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체, 및
(B) 건식 종이 원료에 기초하여 0 내지 5 중량%의 하나 이상의 중합체 음이온 화합물
을 종이 원료에 첨가하고, 상기 종이 원료를 시트 형성에 의해 탈수하고, 수득된 종이 웹을 (C) 건식 종이 원료에 기초하여 0.1 내지 3 중량%의 하나 이상의 전분으로 코팅하고, 상기 코팅된 종이 웹을 건조하여 수득되고,
상기 중합체 음이온 화합물은 중합체 음이온 화합물(B1) 및 중합체 음이온 화합물(B2)로부터 선택되고,
상기 중합체 음이온 화합물(B1)은
(a) 하기 화학식 I의 아크릴아미드 및 N-비닐카복스아미드로부터 선택된 하나 이상의 단량체,
(b) 하나 이상의 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염,
(c) 임의적으로, 상기 단량체 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 화합물, 및
(d) 임의적으로, 분자 내에 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 하나 이상의 화합물
을 포함하고, 바람직하게는 이들로 이루어지고,
상기 중합체 음이온 화합물(B2)은 카복스아미드 잔기가 아미노 기로 부분적으로 또는 완전히 가수분해된 중합체 음이온 화합물(B1)의 가수분해 생성물이다:
[화학식 I]
Figure 112016104672146-pct00001
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다,
또한, 본 발명은 이와 같이 수득된 골판지 및 또한 골판지로부터 포장용 상자의 제조에서 이의 용도에 관한 것이다.
펄프 퍼니시(furnish), 즉, 종이 원료에 첨가제로서 양이온 전분을 첨가하는 것은 통상의 일반적인 지식이다. 종이 원료에서 이러한 첨가 부위는 제지 기기의 헤드박스 상부에 위치한다. 이후, 펄프 퍼니시에 첨가된 전분, 즉, 섬유재는 이하에서 내부 전분으로서 지칭된다.
또한, 건조 강도 강화제로서 작용하는, 조리된 전분의 또는 합성 중합체의 희석 수용액을 미리-건조된 종이의 표면에 도포하여 높은 건조 강도의 종이를 생성함이 공지되어 있다. 종이 웹의 표면에 도포된 전분은 종종 당업자들 사이에서 표면 전분으로서 지칭된다.
JP-A 1999-140787은, 종이-기초 제품의 강도 특성을 개선하기 위해, 종이 원료를 건식 종이 원료에 기초하여 0.05 내지 0.5 중량%의, 폴리비닐포름아미드의 25 내지 100% 가수분해에 의해 수득할 수 있는, 폴리비닐아민과 음이온 폴리아크릴아미드와 함께 혼합한 후 탈수하고 건조하는, 골판지 제조 방법에 관한 것이다.
WO 2006/056381은, 양이온 폴리비닐아민의 혼합재 및 음이온 공중합체의 혼합재를 종이 원료로 분리하여 높은 건조 강도의 종이, 카드 및 보드를 제조하는 방법을 교시하고, 이때 음이온 공중합체는 N-비닐카복스아미드 및 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체를 중합하여 수득된다.
골판지는 보통, 종이 원료를 0.1 내지 4 중량%(건식 종이 원료에 기초함)의 건조 강도 시약과 혼합한 후 시트 형성물에 의해 탈수하고, 이후 표면 전분으로 코팅된 70 내지 200 g/㎡ 평량의 종이를 사용하여 제조된다. 표면 전분은 전형적으로 4 내지 6 중량%로 사용된다. 종이 평량은, 안정성 요건에 따라 골판지의 안정성 및 이로부터 수득할 수 있는 상자의 안정성을 결정한다. 이는 천연 자원을 절약하기 위해 물질 및 투입 요건을 줄이려는 항상 존재하는 관심의 맥락에서 보여져야 한다. 따라서, 본 발명에 의해 제기된 하나의 문제점은 골판지의 강도를 동일하게 유지하면서 표면 전분의 양을 줄이는 것이다. 따라서, 본 발명은 이러한 목적으로서 골판지의 개선된 제조 방법을 갖는다.
이에 따라, 본 발명은 상기 언급된 방법 및 이로 수득할 수 있는 골판지, 및 포장용 상자의 제조시 이의 사용을 제공한다. 동일한 골판지에서 통상의 골판지를 주어진 부하 저항 능력의 포장을 위해 사용하는 것과 비교하여 본 발명의 골판지를 감소된 평량으로 사용할 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 본 발명의 골판지 및 통상의 골판지가 동일한 평량으로 비교될 때, 본 발명의 골판지가 높은 부하 저항 능력을 요구하는 용도에 적합함이 밝혀졌다.
종이 원료(펄프 퍼니시로도 공지됨)는 이하에서 물과 섬유재의 혼합물을 지칭하고, 제지 작동 단계에 따라, 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체, 중합체 음이온 화합물, 충전제 및 임의적으로 종이 보조제를 추가로 포함한다. 건식 종이 원료는 섬유재의 전체 종이 원료, 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체, 중합체 음이온 화합물, 충전제 및 임의적으로 물이 없는 종이 보조제(종이 원료 고체)를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
골판지를 제조하기 위한 출발 종이는 종종 이면지(test liner), 골판지 원료, 골판지 원지, 골판지 원료 또는 골판지 중심 복수개의 겹의 종이로도 지칭된다.
본 발명의 방법은 일반적으로 충전제-함유 종이 원료를 사용하는 단계를 포함하는 골판지를 제조하기 위해 사용된다. 본 발명에 따라 사용된 종이의 충전제 함량은 일반적으로 건식 종이 원료에 기초하여 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량%, 특히 10 내지 15 중량%이다. 제지 분야에서 통상적인 충전제는 무기 안료를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따라 사용된 섬유재는, 순수 및/또는 재생 섬유를 포함할 수 있다. 전형적으로 종이 산업에서 사용되는 임의의 연재 또는 강재 섬유는 예를 들면 표백된 화학 펄프, 또한 임의의 한해살이 식물로부터의 섬유재를 사용할 수 있다. 기계 펄프는 예를 들면 쇄목, 열 기계 펄프(TMP), 열화학 기계 펄프(CTMP), 압력 쇄목, 반화학 펄프, 고수율 펄프 및 리파이너 기계 펄프(RMP)를 포함한다. 예를 들면, 설페이트, 설파이트 및 소다 화학 펄프가 사용될 수 있다. 섬유재를 제조하기에 적합한 한해살이 식물은, 예를 들면 벼, 밀, 사탕수수 및 양마를 포함한다.
펄프 퍼니시는 바람직하게는 폐지를 사용하여 단독으로 또는 다른 섬유재와 함께 사용되어 제조된다.
폐지의 경우, 20 내지 50 SR의 여수도(freeness)를 갖는 섬유재가 사용될 수 있다. 일반적인 규칙은, 펄프 퍼니시 제조 동안 두들겨 편, 약 40 SR의 여수도를 갖는 섬유재를 사용하는 것이다. 40 SR 이하의 여수도를 갖는 섬유재를 사용하는 것이 바람직하다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 물에 용해된다. 표준 조건(20, 1013 mbar) 및 pH 7.0의 물에서 용해도는, 예를 들면 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상이다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 이의 아미노 기에 의하여 양이온이다. 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 1.0 meq/g 이상, 바람직하게는 4 내지 10 meq/g의 전하 밀도(반대 이온 없이)를 갖는다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체의 평균 분자량은 전형적으로 10,000 내지 10,000,000 달톤, 바람직하게는 20,000 내지 5,000,000 달톤, 더욱 바람직하게는 40,000 내지 3,000,000 달톤이다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 참고로 종래 기술 문헌 DE 35 06 832 A1 및 DE 10 2004 056 551 A1에 공지되어 있다.
본 발명에 따라 사용되는 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 예를 들면, 하기 단계에 의해 수득할 수 있는 반응 생성물을 포함한다:
(a) 하기 화학식 I의 하나 이상의 단량체,
(c) 임의적으로, 상기 단량체 (a) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체, 및
(d) 임의적으로, 분자 내에 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 하나 이상의 화합물
을 중합한 후 중합된 화학식 I의 단량체 단위를 중합체로 부분적으로 또는 완전히 가수분해하여 아미노 기를 형성하는 단계, 및/또는
아크릴아미드 및/또는 메타크릴아미드 단위를 갖는 중합체의 호프만 분해 단계:
[화학식 I]
Figure 112016104672146-pct00002
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.
중합된 화학식 I의 단량체 단위의 카복스아미드 잔기를 가수분해하는 것은 -NR2-CO-R1 기를 -NR2-H 기로 전환한다. 단량체 (a) 기의 예는 N-비닐포름아미드, N-비닐-N-메틸포름아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐-N-메틸아세트아미드, N-비닐-N-에틸아세트아미드, N-비닐-N-메틸프로피온아미드 및 N-비닐프로피온아미드를 포함한다. 단량체 (a) 기는 단독으로 또는 공중합체 다른 기의 단량체와 혼합되어 사용될 수 있다.
공중합체는 임의적으로 중합된 형태, 예를 들면 에틸렌적으로 불포화된 C3-C5 카복실산의 에스터, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 또한 비닐 에스터, 예를 들면 비닐 아세테이트 또는 비닐 프로피오네이트, 또는 다른 단량체, 예컨대 N-비닐피롤리돈, N-비닐이미다졸, 아크릴아미드 및/또는 메타크릴아미드의 단량체 (c)를 변형시키는 단계를 포함할 수 있다.
공중합체는 중합시 분자 내에 2개 이상의 이중 결합을 포함하는 단량체 (d), 예를 들면, 메틸렌비스아크릴아미드, 글리콜 다이아크릴레이트, 글리콜 다이메타크릴레이트, 글리세롤 트라이아크릴레이트, 트라이알릴아민, 펜타에리트리톨 트라이알릴 에터, 적어도 이중으로 아크릴화된 및/또는 메타크릴화된 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리올, 예컨대 펜타에리트리톨, 소르비톨 또는 글루코스를 사용하여 추가로 변형될 수 있다. 하나 이상의 단량체 (d)가 공중합에 사용될 때, 2 몰% 이하, 예를 들면 0.001 내지 1 몰%의 양으로 사용된다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체를 통해, N-비닐포름아미드의 10 몰% 이상 가수분해된 단독중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리비닐아민 또는 N-비닐포름아미드의 50 몰% 이상 가수분해된 단독중합체는 바람직하게는 본 발명의 방법에서 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체로서 사용된다.
추가 실시양태는 바람직하게는
(1) N-비닐포름아미드, 및
(2) 아크릴로니트릴
을 공중합한 후 공중합시 중합된 비닐포름아미드 단위로부터 포름일 기를 제거하여 아미노 기를 남기는 단계에 의해 수득할 수 있는 반응 생성물을 이용한다.
또한, 본 발명에 따라 사용된 종이는, 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체로서 음이온 기보다 양이온 기를 10 몰% 이상 갖는 양쪽성 공중합체를 사용하여 수득될 수 있다. 이러한 유형의 양쪽성 중합체는, 예를 들면 하기 방법에 의해 수득가능지만, 상기 공중합체에서 아미노 기의 비는 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체로부터 유도된 단위의 비보다 10 몰% 이상 더 크다:
(a) 하기 화학식 I의 하나 이상의 N-비닐카복스아미드:
(b) 하나 이상의 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염,
(c) 임의적으로, 상기 단량체 기 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체, 및
(d) 임의적으로, 분자 내에 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 하나 이상의 화합물
을 공중합한 후 상기 중합된 화학식 I의 단량체 단위를 중합체로 부분적으로 또는 완전히 가수분해하여 아미노 기를 형성하는 방법:
[화학식 I]
Figure 112016104672146-pct00003
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.
단량체 (a)의 예는 상기 언급한 것을 포함한다.
유용한 단량체 (b) 기는 특히 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 모노에틸렌적으로 불포화된 카복실산 및 또한 이의 수용성 염을 포함한다. 이러한 단량체의 기는 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 다이메타크릴산, 에타크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메틸렌말론산, 알릴아세트산, 비닐아세트산 및 크로톤산을 포함한다. 유용한 단량체 (b) 기는 또한 설폰화된 단량체, 예컨대 비닐설폰산, 아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산 및 스티렌설폰산, 및 또한 비닐포스폰산을 포함한다. 단량체의 이러한 기는 공중합시 단독으로 또는 부분적으로 중성화된 형태 또는 완전히 중성화된 형태로 서로 혼합하여 사용될 수 있다. 중성화는 예를 들면, 알칼리 금속 또는 알칼리 토 금속 염기, 암모니아, 아민 및/또는 알칸올아민으로 수행된다. 이의 예는 나트륨 하이드록사이드 수용액, 칼륨 하이드록사이드 수용액, 나트륨 카보네이트, 칼륨 카보네이트, 나트륨 바이카보네이트, 마그네슘 옥사이드, 칼슘 하이드록사이드, 칼슘 옥사이드, 트라이에탄올아민, 에탄올아민, 모폴린, 다이에틸렌트라이아민 또는 테트라에틸렌펜트아민이다. 단량체 (b) 기는 공중합시 부분적으로 중성화된 형태로 사용된다.
공중합체는 임의적으로 단량체 (c)를 중합된 형태로 변형시킴을 포함할 수 있다. 이러한 단량체의 예는 상기 언급된 단량체 (c)를 포함한다.
분자 내에 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 유용한 화합물은 예를 들면 상기 언급된 단량체 (d)를 포함한다.
하나 이상의 단량체 (d)가 공중합시 사용될 때, 사용된 양은 2 몰% 이하, 예를 들면 0.001 내지 1 몰%이다.
비닐아민 단위를 포함하는 상기 기재된 양이온 단독중합체 및 공중합체는 용액, 침전, 현탁 또는 에멀젼 중합에 의해 수득될 수 있다. 수성 매질에서 용액 중합이 바람직하다. 적합한 수성 매질은 물 및 물과 하나 이상의 수혼화성 용매, 예를 들면, 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-프로판올 또는 이소프로판올의 혼합물을 포함한다.
단량체는 공지된 방식으로 자유-라디칼 중합 개시제의 존재 및 쇄 전달제의 임의적인 존재하에 공중합되고, EP-B 672 212의 4쪽, 13 내지 37행, 또는 EP-A 438 744의 2쪽 26행 내지 8쪽 18행을 참조한다.
공중합체는 산 또는 염기의 존재하에 그렇지 않으면 효소로 가수분해될 수 있다. 가수분해가 산으로 수행될 때, 비닐카복스아미드 단위로부터 형성된 비닐아민 기는 염 형태로 존재한다. 비닐카복스아미드 공중합체의 가수분해는 EP-A 0 438 744의 8쪽 20행 내지 10쪽 3행에 상세하게 기재되어 있다. 본원에 제공된 상세 내용은 본 발명의 목적에 유용한 순 양이온 및/또는 양이온 순전하를 갖는 양쪽성 비닐아민 중합체의 제조에 필요한 부분만 약간 수정하여 적용된다. 또한, 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 자유 염기 형태로 사용될 수 있다. 이러한 유형의 중합체는, 예를 들면 비닐카복실산 단위를 포함하는 중합체의 염기 가수분해로 생성된다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 예를 들면, 20 내지 250, 바람직하게는 50 내지 150의 K 값(5% 수성 나트륨 클로라이드 용액(pH 7), 0.5 중량%의 중합체 농도 및 25℃에서 에이치 피켄쳐(H. Fikentscher)의 방식에 따라 측정됨)을 갖는다.
비닐아민 단위를 포함하는 유용한 양이온 중합체는, 나트륨 하이드록사이드 수용액 및 나트륨 하이포클로라이트의 존재하에 수성 매질 중 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드의 단독중합체 또는 공중합체의 호프만 분해 및 이후 산의 존재하에 전환 생성물의 카바메이트 기의 탈카복실화에 의해 수득할 수 있는 반응 생성물을 추가로 포함한다. 이러한 유형의 중합체는 예를 들면, EP-A 0 377 313 및 WO 2006/075115에 공지되어 있다. 비닐아민 기를 포함하는 중합체의 제조는, 예를 들면 WO 2006/075115의 4쪽 25행 내지 10쪽 22행, 및 13 및 14쪽의 실시예에서 상세히 다루고 있다. 본원에 제공된 상세 내용은 비닐아민 단위를 포함하는, 호프만 분해에 의해 수득된 양이온 중합체의 특징화에 적용된다.
출발 물질은 아크릴아미드 및/또는 메타크릴아미드 단위를 포함하는 중합체이다. 아크릴아미드 및 메타크릴아미드의 단독중합체 및/또는 공중합체가 관련된다. 유용한 공단량체는, 예를 들면, 다이알킬아미노알킬(메트)아크릴아미드, 다이알릴아민, 메틸다이알릴아민, 아민의 염 및 또한 4차화된 아민을 포함한다. 유용한 공단량체는 다이메틸다이알릴암모늄 염, 아크릴아미도프로필트라이메틸암모늄 클로라이드 및/또는 메타크릴아미도프로필트라이메틸암모늄 클로라이드, N-비닐포름아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐피롤리돈, 비닐 아세테이트 및 아크릴산 및 메타크릴산 에스터를 추가로 포함한다. 또한, 유용한 공단량체 임의적으로 음이온 단량체, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 말레산 무수물, 말레산, 이타콘산, 아크릴아미도메틸프로판설폰산, 메트알릴설폰산 및 비닐설폰산, 및 언급된 산성 단량체의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 및 암모늄 염을 포함하되, 이러한 단량체의 5 몰% 이하가 중합에 사용된다. 중합에 사용된 수불용성 단량체의 양은, 수득된 중합체가 물에서 용해되도록 선택된다.
또한, 유용한 공단량체는 임의적으로 가교제, 예를 들면 분자 내에 2개 이상의 이중 결합을 포함하는 에틸렌적으로 불포화된 단량체, 예컨대 트라이알릴아민, 메틸렌비스아크릴아미드, 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이알릴아민 및 트라이메틸올 트라이메타크릴레이트를 포함한다. 가교제가 사용될 때, 사용된 양은 예를 들면 5 내지 5000 ppm이다. 단량체는 임의의 공지된 방법에 의해, 예를 들면 자유-라디칼 개시된 용액, 침전 또는 현탁 중합에 의해 중합될 수 있다. 중합 동안 통상의 쇄 전달제는 임의적으로 존재한다.
호프만 분해는, 예를 들면 아크릴아미드 및/또는 메타크릴아미드 단위를 포함하는 하나 이상의 중합체의 20 내지 40 중량% 수용액으로부터 진행된다. 중합체에서 (메트)아크릴아미드 단위에 대한 알칼리 금속 하이포클로라이트의 비는 중합체에서 아민 기의 생성된 수준으로 결정된다. 알칼리 금속 하이포클로라이트에 대한 알칼리 금속 하이드록사이드의 몰비는 예를 들면 2:6, 바람직하게는 2:5이다. 분해된 중합체에서 특정한 아민 기 수준을 사용하여 중합체를 분해하기 위해 필요한 알칼리 금속 하이드록사이드의 양을 산출한다.
중합체의 호프만 분해는, 예를 들면, 0 내지 45℃, 바람직하게는 10 내지 20℃의 온도 범위에서, 생성된 아미노 기와 출발 중합체의 아미드 기의 임의의 2차 반응을 막기 위해 안정화제로서 4차 암모늄의 존재하에 수행된다. 수성 알칼리 금속 하이드록사이드 용액/알칼리 금속 하이포클로라이트와 반응이 종결된 후 반응 수용액은 전환 생성물을 탈카복실화하기 위한 산의 초기 전하를 포함하는 반응기로 전해진다. 비닐아민 단위를 포함하는 반응 생성물의 pH는 2 내지 7의 값으로 조정된다. 비닐아민 단위를 포함하는 분해 생성물의 농도는 예를 들면 3.5 중량% 초과, 보통 4.5 중량% 초과이다. 중합체 수용액은 예를 들면 한외여과로 농축될 수 있다.
본 발명에 따라 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체 (A)가 종이를 생성하기 위해 사용된 양은, 예를 들면 모든 건식 종이 원료에 모두 기초하여 0.25 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 1.5 중량%이다.
중합체 음이온 화합물은 물에 용해된다. 표준 조건(20, 1013 mbar) 및 pH 7.0의 물에서 용해도는 예를 들면 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상이다.
중합체 음이온 화합물은 산 기를 함유한다. 중합체 음이온 화합물(반대 이온이 없음)의 음이온 전하 밀도는 -1.0 meq/g 이상, 바람직하게는 -4 내지 -10 meq/g이다.
중합체 음이온 화합물의 평균 몰 질량(MW)은 예를 들면 30,000 달톤 내지 10,000,000 달톤, 바람직하게는 100,000 달톤 내지 1,000,000 달톤이다. 이러한 중합체는 20 내지 250, 바람직하게는 50 내지 150의 K 값(5% 수성 나트륨 클로라이드 용액(pH 7), 0.5 중량%의 중합체 및 25℃에서 에이치 피켄쳐에 따라 측정됨)을 갖는다.
중합체 음이온 화합물은,
(a) 하기 화학식 I의 아크릴아미드 및 N-비닐카복스아미드로부터 선택된 하나 이상의 단량체,
(b) 하나 이상의 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염,
(c) 임의적으로, 상기 단량체 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체, 및
(d) 임의적으로, 분자 내에 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 하나 이상의 화합물
을 포함하고, 바람직하게는 이들로 이루어진 단량체 혼합물을 공중합하여 수득할 수 있다:
[화학식 I]
Figure 112016104672146-pct00004
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.
단량체 (a) 및 (b), 또는 (a), (b) 및 (c)를 화합물 (d)의 존재하에 공중합하여 분지된 공중합체를 수득한다. 여기서 양적인 비 및 반응 조건은, 수득된 중합체가 여전히 물에 용해되도록 선택되어야 한다. 이를 달성하기 위해, 쇄 전달제 사용을 필요로 할 수 있다. 임의의 공지된 쇄 전달제, 예컨대 티올, 2차 알코올, 설파이트, 포스파이트, 하이포포스파이트, 티오산, 알데하이드 등이 사용될 수 있다(추가 상세 내용은 예를 들면 EP-A 438 744의 5쪽 7 내지 12행에서 찾을 수 있음).
분지된 공중합체는 중합된 형태 중에
(a) 10 내지 95 몰%의 화학식 I의 단위,
(b) 5 내지 90 몰%의, 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체의 단위 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염의 단위,
(c) 0 내지 30 몰%의, 상기 단량체 기 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체의 단위, 및
(d) 0 내지 2 몰%, 바람직하게는 0.001 내지 1 몰%의, 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 하나 이상의 화합물의 단위
를 포함한다.
단량체 (a)의 예는 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체를 제조하기 위해 언급된 단량체 (a)를 포함한다.
아크릴아미드는 단량체 (a)로서 추가로 유용하다.
유용한 단량체 (b)는 특히 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체를 제조하기 위해 상기 사용된 단량체 (b)를 포함한다.
공중합체는 단량체 (c), 예를 들면 에틸렌적으로 불포화된 C3-C5 카복실산의 에스터, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 또한 비닐 에스터, 예를 들면 비닐 아세테이트 또는 비닐 프로피오네이트, 또는 다른 단량체, 예컨대 N-비닐피롤리돈 및 N-비닐이미다졸을 중합된 형태로 변형시킴을 포함할 수 있다.
유용한 단량체 (d)는 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체에 대하여 상기 사용된 단량체 (d)를 포함한다.
단량체는 공지된 방식으로 자유 라디칼 중합 개시제의 존재 및 임의적인 쇄 전달제의 존재하에 중합되고, EP-B 672 212의 4쪽 13 내지 37행, 또는 EP-A 438 744의 2쪽 26행 내지 8쪽 18행을 참조한다.
바람직하게는, 사용된 중합체 음이온 화합물은,
(a1) N-비닐포름아미드,
(b1) 아크릴산, 메타크릴산, 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 알칼리 금속 또는 암모늄 염으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 및
(c1) 임의적으로, 상기 단량체 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체
를 공중합하여 수득할 수 있는 음이온 중합체이다.
중합체 음이온 화합물은 예를 들면
(a) 10 내지 95 몰%의 화학식 I의 단위,
(b) 5 내지 90 몰%의, 분자 내에 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 모노에틸렌적으로 불포화된 카복실산의 단위 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염의 단위, 및
(c) 0 내지 30 몰%의, 상기 단량체 기 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체의 단위
를 포함한다.
사용된 중합체 음이온 화합물은 바람직하게는
(a2) 50 내지 90 몰%의 N-비닐포름아미드,
(b2) 10 내지 50 몰%의, 아크릴산, 메타크릴산, 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 알칼리 금속 또는 암모늄 염으로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 및
(c2) 0 내지 30 몰%의, 상기 단량체 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체
를 공중합하여 수득할 수 있는 음이온 공중합체이다.
사용된 중합체 음이온 화합물은 더욱 바람직하게는 아크릴아미드의 음이온 공중합체이다.
중합체 음이온 화합물로서 사용하기에 바람직한 것은
(a1) 아크릴아미드,
(b1) 아크릴산, 메타크릴산, 및/또는 아크릴산 또는 메타크릴산의 알칼리 금속 또는 암모늄 염, 및
(c1) 임의적으로, 상기 단량체 기 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체
를 포함하는, 바람직하게는 이들로 이루어진 단량체 혼합물을 공중합하여 수득할 수 있는 공중합체로 제공되는 것이다.
중합체 음이온 화합물은 예를 들면
(a) 10 내지 95 몰%의 아크릴아미드의 단위,
(b) 5 내지 90 몰%의, 분자 내에 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 모노에틸렌적으로 불포화된 카복실산의 단위 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염의 단위, 및
(c) 0 내지 30 몰%의, 상기 단량체 기 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체의 단위
를 포함한다.
중합체 음이온 화합물로서 사용하기에 특히 바람직한 것은, 아크릴아미드와, 아크릴산, 메타크릴산, 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 알칼리 금속 또는 암모늄 염으로부터 선택된 화합물의 음이온 공중합체, 바람직하게는 아크릴아미드와 아크릴산의 음이온 공중합체로 주어진다.
이러한 음이온 공중합체는 일반적으로, 단량체의 전체 중량에 기초하여, 30 중량% 이상, 바람직하게는 40 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 50 중량% 이상, 및 일반적으로 90 중량% 이하, 바람직하게는 85 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 80 중량% 이하의 아크릴아미드를 중합된 형태 중에 포함한다.
이러한 음이온 공중합체는 일반적으로, 단량체의 전체 중량에 기초하여, 70 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 40 중량% 이상, 및 또한 일반적으로 10 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 20 중량% 이하의, 아크릴산, 메타크릴산 및 알칼리 금속 또는 이의 암모늄 염, 바람직하게는 아크릴산으로부터 선택된 화합물을 중합된 형태 중에 포함한다.
중합체 음이온 화합물로서 사용하기에 특히 바람직한 것은, 70/30의 아크릴아미드/아크릴산 몰비를 갖는 아크릴아미드/아크릴산 공중합체로 주어진다.
또한, 중합체 음이온 화합물은,
(a) 하기 화학식 I의 아크릴아미드 및 N-비닐카복스아미드로부터 선택된 하나 이상의 단량체;
(b) 분자 내에 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 카복실산 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염;
(c) 임의적으로, 상기 단량체 (a) 및 (b) 이외의 다른 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체; 및
(d) 임의적으로, 분자 내에 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 화합물
을 공중합한 후 중합된 화학식 I 단량체로부터 일부 -CO-R1 기를 공중합체로 분리하여 아미노 기를 남김으로써 수득할 수 있는 음이온 순전하를 갖는 양쪽성 공중합체를 포함할 수 있지만, 공중합체에서 아미노 기의 수준은 단량체 (b)의 중합된 산 기의 수준보다 적어도 5 몰% 미만이다:
[화학식 I]
Figure 112016104672146-pct00005
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.
N-비닐카복스아미드 중합체의 가수분해는 비닐아민 단위를 인접한 비닐포름아미드 단위와 반응시키는 2차 반응에서 아미딘 단위를 생성한다. 하기 설명에서, 양쪽성 공중합체에서 비닐아민 단위에 대한 언급은 항상 비닐아민 및 아미딘 단위의 총 합으로 이해될 것이다.
따라서, 수득할 수 있는 양쪽성 화합물은, 예를 들면
(a) 10 내지 95 몰%의 화학식 I의 단위,
(b) 5 내지 90 몰%의, 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체의 단위 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염의 단위,
(c) 0 내지 30 몰%의, 상기 단량체 기 (a) 및 (b) 이외의 하나 이상의 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체의 단위,
(d) 0 내지 2 몰%의, 2개 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 갖는 하나 이상의 화합물의 단위, 및
(e) 0 내지 42 몰%의 비닐아민 단위
를 중합된 형태로 포함하지만, 공중합체에서 아미노 기의 수준은 공중합된 산-작용성 단량체 (b)의 수준보다 적어도 5 몰% 미만이다.
음이온 공중합체는 산 또는 염기의 존재하에 그렇지 않으면 효소로 가수분해될 수 있다. 산으로 가수분해할 때, 비닐카복스아미드 단위로부터 형성된 비닐아민 기는 염 형태로 존재한다. 비닐카복스아미드 공중합체의 가수분해는 EP-A 438 744의 8쪽 20행 내지 10쪽 3행에 상세하게 기재되어 있다. 본원에 제공된 상세 내용은 본 발명에 따라 사용되는 양쪽성 중합체의 제조시 필요한 부분만 약간 수정하여 적용된다.
중합체 음이온 화합물이 본 발명의 방법에 사용되는 양은, 예를 들면 건조 종이 원료에 기초하여 0.01 내지 2.0 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1.0 중량%, 특히 0.1 내지 0.5 중량%이다. 중합체 음이온 화합물을 이용하는 바람직한 경우에, 상기 중합체 음이온 화합물에 대한 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체의 중량비는, 예를 들면 3:1 내지 1:3, 바람직하게는 1:1로 동일하다.
본 발명의 방법은 바람직하게는 먼저 종이 원료에 첨가되는 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체를 포함한다. 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체는 실제로 두꺼운 물질(섬유 농도 15 g/ℓ 초과, 예를 들면 25 내지 40 g/ℓ 내지 60 g/ℓ까지)에, 바람직하게는 얇은 물질(섬유 농도 15 g/ℓ 미만, 예를 들면 5 내지 12 g/ℓ)에 첨가될 수 있다. 첨가점은 바람직하게는 와이어의 상부에 위치되지만, 또한 전단 단계와 스크린 또는 이의 하부 사이에 위치될 수 있다.
중합체 음이온 화합물은 보통 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체가 첨가된 후 종이 원료에만 첨가되고, 또한 종이 원료에 동시에 첨가될 수 있지만, 비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체와 별도로 첨가될 수 있다. 또한 먼저 음이온 성분을 첨가하고 이후 양이온 성분을 첨가하는 것이 또한 가능하다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체 및/또는 중합체 음이온 화합물이 첨가 시간으로부터 시트 형성 시간까지 순수한 섬유성/종이 원료 상에서 작용하는 시간은, 예를 들면 0.5초 내지 2시간, 바람직하게는 1.0초 내지 15분, 더욱 바람직하게는 2 내지 20초이다.
비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체 및 중합체 음이온 화합물 이외의, 종이 원료는 임의적으로, 일반적으로 섬유재를 위해 5 내지 15 g/ℓ의 농도로 통상의 종이 보조제와 혼합될 수 있다. 통상의 종이 보조제는 예를 들면, 사이즈제, 습윤 강도제, 합성 중합체 또한 이중 시스템에 기초한 양이온 또는 음이온 유지 보조제, 탈수 보조제, 광학 발광제, 소포제, 살생물제 및 종이 염료를 포함한다. 이러한 통상의 종이 첨가제는 통상적인 양으로 사용될 수 있다.
유용한 사이즈제는 알킬케텐 이량체(AKD), 알켄일숙신산 무수물(ASA) 및 로진 사이즈제를 포함한다.
유용한 유지 보조제는, 예를 들면 음이온 미세입자(콜로이드 실리카, 벤토나이트), 음이온 폴리아크릴아미드, 양이온 폴리아크릴아미드, 양이온 전분, 양이온 폴리에틸렌이민 또는 양이온 폴리비닐아민을 포함한다. 또한, 임의의 목적한 조합, 예를 들면 음이온 미세입자를 갖는 양이온 중합체 또는 양이온 미세입자를 갖는 음이온 중합체로 이루어진 이중 시스템이 가능하다. 높은 충전제 유지를 달성하기 위해, 예를 들면 얇은 물질뿐만 아니라 두꺼운 물질에 첨가될 수 있는 것과 같은 상기 유지 보조제를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명은 종이 원료 처리시 수득된 종이 웹을 처리하고, 건식 종이 원료에 기초하여 0.1 내지 3 중량%의 하나 이상의 전분으로 탈수하는 단계를 포함한다.
유용한 유형의 전분은 순수한 전분, 예컨대 감자, 밀, 옥수수, 벼 또는 타피오카 전분을 포함하고, 이 중 감자 전분이 바람직하다. 화학적으로 변형된 전분, 예컨대 하이드록시에틸- 또는 하이드록시프로필 전분, 그렇지 않으면 음이온 기를 포함하는 전분, 예컨대 포스페이트 전분 또는 4차 암모늄 기를 포함하는 양이온화된 전분은 유사하게 사용될 수 있고, 이 경우 치환도(DS)는 0.01 내지 0.2가 바람직하다. 치환도(DS)는, 글루코스 단위당 전분에 평균으로 존재하는 양이온 기의 수를 나타낸다. 4차 암모늄 기뿐만 아니라 음이온 기, 예컨대 카복실레이트 및/또는 포스페이트 기를 포함하는 양쪽성 전분으로 주어진 것이 특히 바람직하고, 이는 임의적으로 또한 화학적으로 변형된 상태, 예를 들면 하이드록실알킬화된 또는 알킬-에스터화된 상태일 수 있다. 전분은 단독으로 사용될수 있지만, 또한 서로와 임의의 목적한 혼합물로 사용될 수 있다.
소화된(분해된) 전분을 사용하는 것이 바람직하다. 완전히 소화된 전분에서, 전분 입자는 완전히 개열되고, 상기 전분은 분자로 분산된 형태로 존재한다. 분해된 전분의 평균 분자 질량(MW)은 예를 들면, 60만 내지 800만 달톤, 바람직하게는 100만 내지 500만 달톤, 더욱 바람직하게는 150만 내지 400만 달톤이다.
분해는 열로 수행될 수 있고, 이는 전형적으로 조리된 전분을 의미하는 것이다. 분해는 또한 효소로 수행될 수 있다. 또한, 분해는 최종적으로 산화로 수행될 수 있다. 효소로 분해된 전분을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
코팅 작동은 막 및/또는 사이즈 프레스에서, 또는 스프레이 매니폴드 또는 커튼 코팅 방법으로 도포하는 비접촉 방법에 의해 발생한다. 코팅 작동은 블레이드 또는 다이를 사용하여 수행될 수 있다. 종이 시트는 바람직하게는 코팅 시간에 60 중량% 이하의 물 함량을 갖는다.
본 발명에 따라 수득된 종이 웹은 골판지를 생성하기 위해 통상의 방식으로 사용된다. 골판지 중앙 복수개의 겹의 종이뿐만 아니라 외부 복수개의 겹의 종이 또는 둘 다는, 본 발명에 따라 수득된 종이 웹을 포함한다. 바람직하게는 복수개의 겹의 종이는 본 발명의 방법에 의해 수득된 모든 3 종류이다.
본 발명에 따라 수득된 골판지는 또한 본 발명의 주제의 일부이다. 본 발명의 골판지는 포장용 상자의 제조시 매우 유용하다. 포장용 상자의 제조는 통상의 방법 및 통상의 기기를 사용하여 수행된다.
본 발명의 방법은, 포장용 상자의 제조에 사용될 때, 개선된 강도의 골판지 공정을 야기한다. 골판지가 특정한 최소 부하 저항 능력을 필요로 하는 포장과 동일한 방식으로 사용될 때, 본 발명의 골판지는 통상의 골판지에 필요한 평량과 비교하여 감소된 평량으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 골판지는, 동일한 평량으로 사용될 때, 통상의 골판지로부터 제조된 포장용 상자와 비교하여 강화된 부하 저항 능력으로 제조된 포장용 상자를 제공한다.
실시예
하기 실시예는 본 발명을 예시한다. 달리 나타내지 않는 한, 실시예의 백분율은 중량 기준이다.
중합체의 K 값은 20℃에서 5 중량% 나트륨 클로라이드 수용액(pH 7) 및 0.5%의 중합체 농도 중에서 문헌[Fikentscher, Cellulose-Chemie, volume 13, 58-64 and 71-74 (1932)]에 따라 측정된다. K = k x 1000임에 또한 주목하여야 한다.
하기 중합체는 본 발명의 실시예 및 비교예에 사용된다.
중합체(A): 90의 K 값을 갖는 부분적으로 가수분해된 폴리비닐포름아미드(30%의 가수분해도).
중합체(B): 70 몰%의 아크릴아미드 및 30 몰%의 아크릴산의 단량체 조성물, 800,000 g/몰의 Mw 및 -3.8 meq/g의 음이온 전하 밀도를 갖는 음이온 중합체.
전분 용액의 제조
메리젯(Merizet) 120 옥수수 전분[테이트 앤드 릴리(Tate & Lyle)로부터 입수가능]을 다음과 같이 효소로 분해하였다: 메리젯 120의 12% 슬러리를 65℃에서 교반하에 1000 L 용기에서 뜨거운 물 중에서 제조하고, 노보자임(Novozyme)으로부터 입수한 0.012%의 PL 120 효소를 첨가하였다. 20분 후, 아세트산(100 mL)을 상기 전분 용액에 첨가하여 전분 분해 과정을 종료하였다. 전분 용액은 100 rpm에서 55 mPas의 점도를 갖는다(스핀들 2).
보조제로서 사용된 추가 화합물
유지 보조제: 160의 K 값 및 25 mmol/100 g의 음이온 전하 밀도를 갖는 폴리비닐포름아미드(20%의 가수분해도).
바소플라스트(Basoplast: 등록상표) 450 P: 음이온 표면-사이즈제[바스프 에스이(BASF SE)로부터 입수가능]의 30 중량% 용액.
종이 원료의 예비처리
100% 폐지로부터의 종이(여러 가지 1.02, 1.04, 4.01의 혼합물)를, 섬유속이 없어질 때까지 4%의 점조도로 펄프 제조기에서 수돗물로 두들겨 펴고 리파이너에서 40 SR의 여수도로 연삭하였다. 이후, 이 물질을 수돗물로 0.8%의 점조도로 희석하였다.
탈수 시험
상기 기재된 종이 원료(1 L)를 각각의 실시예 및 비교예에 사용하고, 각각의 경우에 교반하에 표에 각각 명시된 수용성 중합체와 계속하여 혼합한 후, 쇼퍼- 라이글러(Schopper-Riegler) 탈수 시험기를 사용하여 600 mL의 양(여액)이 통과하기 위한 시간(단위: 초)을 측정하여 탈수하였다. 중합체 A의 농도 및 중합체 B의 농도(이들은 각각 종이용 건조 강도제로서 시험됨)는 각각의 경우 1%이었다. 측정 결과를 하기 표에 기록하였다.
원지 생성 및 처리
상기 기재된 종이 원료를 교반하에 실시예 및 비교예의 표 1에 명시된 중합체와 연속하여 혼합하였다. 각각의 경우에 사용된 중합체 고체의 양(중량부)을 폐지 고체의 100 중량부당 기록하였다.
중합체(비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체, 중합체 음이온 화합물 및 유지 보조제)를 각각 1 중량% 수용액의 형태로 종이 원료에 첨가하였다. 종이 원료의 pH를 변함없이 pH 7(5% 강도의 황산을 사용함)로 유지하였다.
중합체를 종이 원료에 마지막으로 첨가한 후, 중량을 기준으로 2 m 너비, 5000 m 길이 및 133 g/㎡의 원지를 보이트(Voith)로부터의 포드리니어(Fourdrinier) 기기로 생성하였다. 이후, 상기 원지를 전분 용액으로 이루어진 제형 및 2.5 내지 7 g/㎡의 상이한 첨가물 크기로 크기 압착하였다. 이 후 크기 압착된 종이를 접촉 건조기를 사용하여 5%의 종이 수분 함량까지 건조하였다.
하기 표 1은 이면지(TL 외부 복수개의 겹) 및 생성된 골판지 원지(FL 플루팅)를 요약한다.
중합체로 처리된 종이 원료는 탈수 시험에서 SR 40의 쇼퍼-라이그러 값을 갖는다.
원지의 성능 시험
하기 강도 시험을 수행하기 전에, 종이를 24 시간 동안 50% 상대 습도에서 조절하였다:
- DIN ISO 2758(600 kPa 이하) 및 DIN ISO 2759(600 kPa 초과)당 파열 압력
- DIN 54518(단기간의 압축 시험)당 SCT
- DIN EN 23035(코로나 매질 시험)당 CMT
이면지 또는 골판지 원지의 사양
실시예 중합체 A (고체의 중량부) 중합체 B (고체의 중량부) 유지 보조제(고체의 중량부) 전분(고체)/
종이 원료(고체)[kg/톤]		 크기 0.15(중량부) 기초 중량[g/m2] 전분/면적[g/m2]
RP 1-TL n.i. - - 0.046 50(5 중량%) 바소플라스트 450 P 140 7
RP 2-FL n.i. - - 0.046 50(5 중량%) - 140 7
RP 3-TL n.i. - - 0.046 20(2 중량%) 바소플라스트 450 P 140 2.8
RP 4-FL n.i. - - 0.046 20(2 중량%) - 140 2.8
CM 1-TL n.i. 1.3 - 0.023 50(5 중량%) 바소플라스트 450 P 140 7
CM 1-FL n.i. 1.3 - 0.023 50(5 중량%) - 140 7
CM 2-TL n.i. 2.34 1.75 0.023 50(5 중량%) 바소플라스트 450 P 140 7
CM 2-FL n.i. 2.34 1.75 0.023 50(5 중량%) - 140 7
CM 3-TL 1.3 - 0.023 20(2 중량%) 바소플라스트 450 P 140 2.8
CM 3-FL 1.3 - 0.023 20(2 중량%) - 140 2.8
CM 4-TL 2.34 1.75 0.023 20(2 중량%) 바소플라스트 450 P 140 2.8
CM 4-FL 2.34 1.75 0.023 20(2 중량%) - 140 2.8
CM 5-TL n.i. 1.3 - 0.023 - 바소플라스트 450 P 136 -
CM 5-FL n.i. 1.3 - 0.023 - - 136 -
CM 6-TL n.i. 2.34 1.75 0.023 - 바소플라스트 450 P 136 -
CM 6-FL n.i. 2.34 1.75 0.023 - - 136 -
n.i. 본 발명이 아님
골판지 생성
골판지 원지(플루팅 FL)를 BHS 판지 기기에서 B 플루트로 형성하였다. 골판지 생성은 외부 1 및 외부 2에 대하여 카르길(Cargill) 208 B 7 크기, 125 m/분의 속도 및 63℃의 표면 온도를 사용하여 발생하였다. 크기 추가물은 각각의 경우에 2.5g/㎡이었다. 각각의 실행은 2500 m의 B 플루트를 생성하였다. 골판지는 2개의 외부 층(이면지 A와 이면지 B 사이에 플루트를 가짐)으로 이루어진다.
하기 표 2는 상기 기재된 이면지 및 골판지 원지로부터의 골판지의 조성을 나타낸다. 해당 이면지를 동일한 조건하에 2회 제조하였다(이면지 A 및 이면지 B).
골판지의 예
실시예 골판지의 조성 설명1)
1 n.i. RP 1 TL - A RP 2 FL RP 1 TL - B 5 중량%의 전분
2 n.i. RP 3 TL - A RP 4 FL RP 3 TL - B 2 중량%의 전분
3 n.i. CM 1 - TL - A CM 1 - FL CM 1 - TL - B 중합체 A
5 중량%의 전분
4 n.i. CM 2- TL - A CM 2 - FL CM 2 - TL - B 중합체 A
중합체 B
5 중량%의 전분
5 CM 3 - TL - A CM 3 - FL CM 3 - TL - B 중합체 A
2 중량%의 전분
6 CM 4 - TL - A CM 4 - FL CM 4 - TL - B 중합체 A
중합체 B
2 중량%의 전분
7 n.i. CM 5 - TL - A CM 5 - FL CM 5 - TL - B 중합체 A
0 중량%의 전분
8 n.i. CM 6 - TL - A CM 6 - FL CM 6 - TL - B 중합체 A
중합체 B
0 중량%의 전분
n.i.: 본 발명이 아님
1)전분 양은 종이 원료(고체)에 기초하여 하는 전분(고체)이다.
페프코 ( Fefco ) 표준 상자 생성
B 플루트 골판지를, 30 x 20 x 10 cm(유형 A), 40 x 30 x 20 cm(유형 B) 및 50 x 40 x 30 cm(유형 C) 포맷을 갖는 페프코 표준 상자로 30 m/분에서 마이어(Meier)로부터 인-라인 플롯터 및 스탬핑 기기로 형성하였다.
골판지로부터 표준 상자에서 강도 시험
시험될 샘플 물질을 23℃ 및 50% 상대 습도에서 일정한 중량(24시간 이상 동안)으로 처리한 후 시험하였다. 샘플 제조를 표준으로서 수행하였다. 평평한 골판지 상자를 세우고 하부 및 상부 덮개에 접착 테이프로 밀봉하였다. ECT 및 FCT에 대한 성능 측정을 각각 10개의 개별적인 견본(표준에 준거)으로 수행하였다. 보고된 결과는 10개 측정으로부터 평균이었다.
- DIN EN ISO 3037에 대한 ECT 가장자리 충돌 저항
- DIN EN ISO 3035에 대한 FCT 평면 충돌 저항
판지 상자의 경우
- DIN 55440에 대한 BCT 상자 충돌 저항. BCT는 상자 유형 A, B 및 C에 대한 상기 DIN 표준으로 측정되었다.
BCT 측정을 표준에 준거하여 각각의 경우 10개 상자에서 수행하였다. 기록된 결과는 10개 측정치 + 관련된 표준 편차의 평균이다.
하기 표 3은 처리된 원지 및 이로부터 제조된 골판지 상자의 성능 시험 결과를 요약한다. 처리된 원지에 대하여 기록된 값은 이면지의 값이다.
실시예
강도제 및 전분 함량1) 		SCT
[kN*㎡/g]		 CMT
[N*㎡/g]		 파열
[kPa*㎡/g]		 BCT - N 유형 A BCT - N 유형 B BCT - N 유형 C ECT
[kN/m]		 FCT
[kPa]
실시예 1 n.i.
100% 전분		 1.85 1.69 2.29 2407 2398 2443 5.37 322
실시예 2 n.i. 2 중량%의 전분 1.7 1.61 2.17 2128 2255 2399 4.87 326
실시예 3 n.i. 중합체 A
5 중량%의 전분		 2 2.16 2.87 2707 2593 2669 6.06 448
실시예 5
중합체 A,
2 중량%의 전분		 1.82 2.05 2.53 2128 2405 2439 5.88 411
실시예 7 n.i.중합체 A
0% 전분		 1.9 2 2.59 2027 2151 2282 4.95 394
실시예 4 n.i.중합체 A,
중합체 B
5 중량%의 전분		 2.05 2.38 2.9 2563 2520 2611 6.36 424
실시예 6
중합체 A,
중합체 B,
2 중량%의 전분		 1.86 2.12 2.7 2408 2377 2439 5.59 438
실시예 8 n.i.
중합체 A,
중합체 B,
0% 전분		 1.9 2.2 2.82 2262 2532 2402 5.95 474
n.i.: 본 발명이 아님.
1)전분 양은 종이 원료(고체)에 기초하여 한 전분(고체)이다.
상기 표 3의 결과로부터 자명한 바와 같이, 중합체 B(실시예 6) 또는 중합체 A(실시예 5)와 조합하면서 동시에 50 kg/톤 내지 20 kg/톤의 전분 추가물을 감소시키는 중합체 A의 사용은, 단독 강화제로서 전분의 사용에 대하여 필적할만한 골판지 강도를 제공한다.

Claims (10)

  1. 각각의 겹이 70 내지 200 g/㎡의 평량을 갖는 복수개의 겹의 종이로부터 골판지를 제조하는 방법으로서,
    한 겹 이상의 종이를
    (A) 건식 종이 원료에 기초하여 0.25 내지 5 중량%의, 비닐아민 단위를 포함하는 하나 이상의 양이온 중합체, 및
    (B) 건식 종이 원료에 기초하여 0 내지 5 중량%의 하나 이상의 중합체 음이온 화합물
    을 종이 원료에 첨가하고, 상기 종이 원료를 시트 형성에 의해 탈수하고, 수득된 종이 웹을 (C) 건식 종이 원료에 기초하여 0.1 내지 3 중량%의 하나 이상의 전분으로 코팅하고, 상기 코팅된 종이 웹을 건조하여 수득하고;
    상기 중합체 음이온 화합물을 중합체 음이온 화합물(B1) 및 중합체 음이온 화합물(B2)로부터 선택하고;
    상기 중합체 음이온 화합물(B1)을
    (a) 하기 화학식 I의 아크릴아미드 및 N-비닐카복스아미드로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 및
    (b) 하나 이상의 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염
    을 포함하는 단량체 혼합물을 공중합하여 수득하고;
    상기 중합체 음이온 화합물(B2)은 카복스아미드 잔기가 아미노 기로 부분적으로 또는 완전히 가수분해된 상기 중합체 음이온 화합물(B1)의 가수분해 생성물인, 방법:
    [화학식 I]
    Figure 112022064510734-pct00006

    상기 식에서,
    R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체를
    (a) 하기 화학식 I의 하나 이상의 단량체
    를 중합한 후 중합된 화학식 I의 단량체 단위를 중합체로 부분적으로 또는 완전히 가수분해하여 아미노 기를 형성함으로써 수득하고/하거나,
    아크릴아미드 및/또는 메타크릴아미드 단위를 갖는 중합체의 호프만 분해에 의해 수득하는, 방법:
    [화학식 I]
    Figure 112022064510734-pct00007

    상기 식에서,
    R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    비닐아민 단위를 포함하는 양이온 중합체가 폴리비닐아민이거나 N-비닐포름아미드의 10 몰% 이상의 가수분해된 단독중합체인, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    중합체 음이온 화합물을
    (a) 하기 화학식 I의 아크릴아미드 및 N-비닐카복스아미드로부터 선택된 하나 이상의 단량체, 및
    (b) 하나 이상의 산-작용성 모노에틸렌적으로 불포화된 단량체 및/또는 이의 알칼리 금속, 알칼리 토 금속 또는 암모늄 염
    을 포함하는 단량체 혼합물을 중합하여 수득하는, 방법:
    [화학식 I]
    Figure 112022064510734-pct00008

    상기 식에서,
    R1 및 R2는 각각 H 또는 C1-C6 알킬이다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    중합체 음이온 화합물을
    (a1) N-비닐포름아미드, 및
    (b1) 아크릴산, 메타크릴산 및/또는 이의 알칼리 금속 또는 암모늄 염
    을 포함하는 단량체 혼합물을 중합하여 수득하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    중합체 음이온 화합물이 아크릴아미드의 음이온 공중합체인, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    중합체 음이온 화합물을
    (a1) 아크릴아미드, 및
    (b1) 아크릴산, 메타크릴산 및/또는 이의 알칼리 금속 또는 암모늄 염
    을 포함하는 단량체 혼합물을 공중합하여 수득하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    수득된 종이 웹을 효소로 분해된 전분으로 코팅하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득되는 골판지.
  10. 포장용 상자의 제조에 있어서 제 9 항에 따른 골판지의 사용 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105722574B (zh) * 2013-11-19 2018-04-24 巴斯夫欧洲公司 用于造纸工业的基于水包油乳液的消泡剂
EP3697964B1 (de) * 2017-10-18 2024-06-26 Solenis Technologies Cayman, L.P. Verfahren zur herstellung von einlagigem oder mehrlagigem papier
CA3201062A1 (en) 2020-12-04 2022-06-09 Tess Duffin CROSETTO Treated article, methods of making the treated article, and dispersion for use in making the treated article

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007104716A1 (de) 2006-03-16 2007-09-20 Basf Se Verfahren zur herstellung von papier, pappe und karton mit hoher trockenfestigkeit
WO2010020551A1 (de) 2008-08-18 2010-02-25 Basf Se Verfahren zur erhöhung der trockenfestigkeit von papier, pappe und karton
JP2012530196A (ja) 2009-06-16 2012-11-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 紙、板紙および厚紙の製造法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6113000A (ja) * 1984-06-26 1986-01-21 本州製紙株式会社 段ボ−ル原紙
DE3506832A1 (de) 1985-02-27 1986-08-28 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von papier mit hoher trockenfestigkeit
DE3724646A1 (de) * 1987-07-25 1989-02-02 Basf Ag Verfahren zur herstellung von papier, pappe und karton mit hoher trockenfestigkeit
US5039757A (en) 1988-12-28 1991-08-13 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Method of manufacturing cationic acrylamide polymers, cationic acrylamide polymers, and the applications of these polymers
DE4001808A1 (de) 1990-01-23 1991-07-25 Basf Ag Verwendung von wasserloeslichen copolymerisaten aus monoethylenisch ungesaettigten carbonsaeuren und n-vinylamiden als wasserbehandlungsmittel
DE4241117A1 (de) 1992-12-07 1994-06-09 Basf Ag Verwendung von hydrolysierten Copolymerisaten aus N-Vinylcarbonsäureamiden und monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren bei der Papierherstellung
JP3151427B2 (ja) 1997-11-06 2001-04-03 株式会社トキワ 段ボール原紙の製造方法
DE102004056551A1 (de) 2004-11-23 2006-05-24 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton mit hoher Trockenfestigkeit
FR2880901B1 (fr) 2005-01-17 2008-06-20 Snf Sas Soc Par Actions Simpli Procede de fabrication de papier et carton de grande resistance a sec et papiers et cartons ainsi obtenus
PT2288750E (pt) * 2008-05-15 2012-09-26 Basf Se Processo para a produção de papel, de papelão e de cartão com elevada resistência a seco
CN102076910B (zh) * 2008-06-24 2013-09-25 巴斯夫欧洲公司 纸的生产
ES2393909T3 (es) * 2009-02-05 2012-12-28 Basf Se Método para producir papel, cartón piedra y cartón con alta resistencia en seco
BR112012025330B1 (pt) * 2010-04-07 2020-12-08 Solenis Technologies Cayman, L.P. composições de polivinilaminas com amido catiônico e processo de fabricação de produtos de papel ou papelão

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007104716A1 (de) 2006-03-16 2007-09-20 Basf Se Verfahren zur herstellung von papier, pappe und karton mit hoher trockenfestigkeit
WO2010020551A1 (de) 2008-08-18 2010-02-25 Basf Se Verfahren zur erhöhung der trockenfestigkeit von papier, pappe und karton
JP2012530196A (ja) 2009-06-16 2012-11-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 紙、板紙および厚紙の製造法

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