JP2001248100A - 抄紙用紙質向上剤 - Google Patents
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Abstract
配合で要望されるパルプシートの嵩向上、白色度向上、
不透明度向上等の効果に優れ、更に紙力の向上効果に優
れる抄紙用紙質向上剤を提供する。 【解決手段】 特定方法により測定される離水度が4%
以上となる化合物であって、且つ(i)標準嵩向上度が0.0
2g/cm3以上、(ii)標準白色度向上度が0.5ポイント以
上及び(iii)標準不透明度向上度が0.5ポイント以上の何
れか2つ以上を満たす化合物(A)と、特定範囲の平均
分子量又は粘度の少なくとも何れかを満たす水溶性高分
子(B)とを含有する抄紙用紙質向上剤。
Description
して得られたシートの嵩、白色度や不透明度のような光
学的特性を向上させるとともに紙力も向上できる抄紙用
紙質向上剤に関する。
削減が求められ、その結果、紙の軽量化と古紙パルプの
増配合が求められている。しかしながら、単に紙中のパ
ルプ量を削減して得られる紙は、紙が薄くなることによ
る不透明度低下が起こり品質の劣るものとなる。また、
紙中のパルプ量を低減させる軽量化では、板紙のように
厚さの三乗に比例する剛度を要求される紙では、剛度が
低下し望ましくない。一方、古紙パルプの配合比率を高
めると、古紙パルプ中の残インキ等による白色度の低下
や、リサイクル過程でパルプ自体が細くなること等によ
り紙厚が低下し不透明度低下が起こる。従って、紙中の
パルプ量を削減すると共に古紙パルプの配合比率を高く
すると、得られる紙の不透明度及び白色度が一段と低下
する。また、白色度の低下をもたらす古紙パルプを脱墨
や漂白により白色度を高めると得られた紙の不透明度は
更に減少し好ましくない。
目的として、従来より種々の嵩向上方法が試みられてき
た。例えば、プレス圧を低くする製造方法は、平滑性が
低下し印刷適性が劣るという問題がある。また、架橋パ
ルプを用いる(特開平4-185792号等)、合成繊維と混抄
する(特開平3-269199号等)、パルプ繊維間に無機物等
の充填物を満たす(特開平3-124895号等)、空隙をもた
らす(特開平5-230798号等)等の方法も挙げることがで
きるが、パルプのリサイクルが不可能であったり、紙の
平滑度が損なわれたりする。また、紙用嵩高剤として
は、特許第2971447号も知られているが、紙力性能が不
十分という問題がある。
に、炭酸カルシウム、カオリン、ホワイトカーボン等の
無機填料を多量(例えば5〜20重量%)に添加する方法
が当業界で実施されている。しかしながら、単に無機填
料を多量に添加すると紙の重量増加が著しい。たとえパ
ルプ量を削減して無機填料を添加しても、紙の軽量化を
達成できない。特に古紙パルプに無機填料を添加する場
合は多量必要となり、紙の軽量化は益々困難となる。
軽量化と古紙パルプの増量に伴う前記諸問題を解決する
ことであり、具体的には、パルプ表面を改質すること
で、嵩向上、白色度向上及び不透明度向上の少なくとも
2つを達成するとともに紙力も向上できる抄紙用紙質向
上剤を提供することである。
る離水度が4%以上となる化合物であって、且つ下記
(i)〜(iii)の何れか2つ以上の紙質向上効果をもたらす
化合物(A)と、平均分子量が1000〜1000万又は25℃で
の1%水溶液の粘度が1〜4000mPa・sの少なくとも何
れかを満たす水溶性高分子(B)とを含有し、抄紙工程
以前で内添される抄紙用紙質向上剤を提供する。 (i)標準嵩向上度が0.02g/cm3以上 (ii)標準白色度向上度が0.5ポイント以上 (iii)標準不透明度向上度が0.5ポイント以上 離水度(%)=(α0−α)/α0×100 α:抄紙用紙質向上剤となる化合物をパルプ100重量部
に対し5重量部添加して抄紙して得た湿潤シートの含水
率 α0:抄紙用紙質向上剤となる化合物をパルプに添加し
ないで抄紙して得た湿潤シートの含水率 なお、本発明において、水溶性高分子とは、40℃の水で
0.1重量%以上の濃度の水溶液を得ることが可能な高分
子化合物をいう。なお、40℃以上の温度で溶解させてか
ら冷却して40℃にした場合に0.1重量%以上の濃度を維
持できる高分子化合物も含む。
準白色度向上度及び標準不透明度向上度の測定方法を詳
述する。
した手すきパルプシートのハンター白色度(JIS P 812
3)が80±5%であるブナ由来の広葉樹晒しパルプ(以
後、LBKPという)を使用する。 (B)離水度の測定 LBKPを、25±3℃で一定量をビーターにて離解そ
してカナダ標準濾水度(JIS P 8121)で460±10mLに叩
解してパルプ濃度が1.0重量%のLBKPスラリーを得
る。このパルプスラリーを抄紙後のシートのLBKP分
の坪量が80±2g/m2になるように計り取ってから、硫
酸アルミニウムでpHを4.5に調整した後、抄紙用紙質向
上剤の1.0重量%のエタノール溶液をパルプ100重量部に
対して5重量部(純分)添加し、丸型タッピ抄紙機にて
150メッシュワイヤー(面積200cm2)で抄紙し湿潤シー
トを得る。湿潤シートの上に坪量320±20g/m2のろ紙
(直径185mm)2枚を重ね、更にその上にコーチプレー
トを重ねコーチングした後、湿潤シートを取り出す。次
いで湿潤シートを前記のろ紙2枚で上下をはさみ、圧力
340±10kPaで5分間プレスする。プレス後、速やかに湿
潤シートの重量w(g)を秤量する。次に105±3℃、6
0分間乾燥し、得られた乾燥シートの重量Wd(g)を秤
量する。 上記で求めたW、Wdから、(1)式により含水率α
(%)を求める。 α(%)=(W−Wd)/W×100 (1) また、抄紙用紙質向上剤となる化合物を添加しないで同
様にシートを調製し、同様にして求めた含水率をα0と
する。 上記で求めた含水率α、α0から、下式(2)より離
水度を求める。 離水度(%)=(α0−α)/α0×100 (2)
してカナダ標準濾水度(JIS P 8121)で460±10mLに叩
解してパルプ濃度が1.0重量%のLBKPスラリーを得
る。このパルプスラリーを抄紙後のシートのLBKP分
の坪量が80±0.5g/m2になるように計り取ってから、
硫酸アルミニウムでpHを4.5に調整した後、抄紙用紙質
向上剤の1.0重量%のエタノール溶液をパルプ100重量部
に対して0.5重量部(純分)添加し、丸型タッピ抄紙機
にて150メッシュワイヤー(面積200cm2)で抄紙し湿潤
シートを得る。湿潤シートの上に坪量320±20g/m2の
ろ紙(直径185mm)2枚を重ね、更にその上にコーチプ
レートを重ねコーチングした後、湿潤シートを取り出
す。次いで湿潤シートを前記のろ紙2枚で上下をはさ
み、圧力340±10kPaで5分間プレスする。プレス後、シ
ートのみ鏡面ドライヤーを用い105±3℃で2分間乾燥
する。乾燥されたシートを20±1℃、湿度65±2%の条
件で5時間調湿する。 調湿されたシートの重量を測定し、下記計算式(3)
により坪量(g/m2)を求める。 坪量(g/m2)=シート重量/0.02 (3) 次に調湿されたシートの厚さを、紙用マイクロメータを
用いて圧力54±5kPaで、10カ所測定し、得られる平均
値を厚さ(mm)とする。 上記で得られた坪量と厚さから緊度d(g/cm3)を下
式(4)により求める。 d=(坪量)/(厚さ)×0.001 (4) また、抄紙用紙質向上剤となる化合物を添加しないで同
様にシートを調製し、同様にして求めた緊度をd0とす
る。 上記で求めた緊度d、d0から、下式(5)より標準
嵩向上度を求める。 標準嵩向上度(g/cm3)=d0−d (5)
り白色度Bを測定する。また、抄紙用紙質向上剤となる
化合物を添加しないで同様にシートを調製し、同様にし
て得られた白色度をB0とする。 上記で求めた白色度B、B0から、下式(6)より標
準白色度向上度を求める。 標準白色度向上度(ポイント)=B−B0 (6)
測定する。 また、抄紙用紙質向上剤となる化合物を添加しないで同
様にシートを調製し、同様にして得られた不透明度をP
0とする。 上記で求めた不透明度P、P0から、下式(7)によ
り標準不透明度向上度を求める。 標準不透明度向上度(ポイント)=P−P0 (7)
のLBKPスラリーを調製し、対パルプ5重量%の添
加で離水度を測定する、対パルプ0.5重量%の添加で
標準嵩向上度、標準白色度向上度、標準不透明度向上度
を測定することにより、本発明の抄紙用紙質向上剤は容
易に特定される。
上となる化合物(A)は、パルプスラリー中に添加され
パルプに定着すると、パルプ表面を疎水化するので、パ
ルプと水溶液の界面張力が増大し、抄紙時パルプ間に空
隙が多くなり、嵩高いパルプシートが得られたり、光学
的にも反射率が大きくなることにより、白色度や不透明
度が向上したパルプシートが得られるものと考えられ
る。また、前記化合物の少量添加時のようにパルプ表面
の一部しか疎水化されず、パルプ間の空隙が増大せず、
嵩高性の発現が少ない場合でも、パルプ間の水素結合数
が減少することでパルプ表面積が増大し、光学的に反射
率が大きくなり、白色度や不透明度の向上が発現するも
のと考えられる。なお、白色度は明度(L値)とb値か
ら算出され、L値が大きいほどb値が小さいほど大きく
なるが、本発明による白色度向上効果はL値が増大する
ことにより起こると考えられる。従来、パルプ表面の疎
水性と嵩高性及び光学的特性との関係については知られ
ていなかったが、本発明者はこの両者に相関があること
を見出した。更に上記で規定する離水度が4%以上、好
ましくは5%以上となる化合物と特定物性の水溶性高分
子とを用いた場合に、少量添加でも嵩、白色度、不透明
度が向上し、更に紙力が向上したパルプシートが得られ
ることを見出した。なお、パルプシートとはJIS P 0001
に記す紙及び板紙を総称していう。
(A)は、本発明で定義する(i)標準嵩向上度が0.02g
/cm3以上、好ましくは0.025g/cm3以上、更に好まし
くは0.03g/cm3以上、(ii)標準白色度向上度が0.5ポイ
ント以上、好ましくは0.7ポイント以上、更に好ましく
は0.9ポイント以上、及び(iii)標準不透明度向上度が0.
5ポイント以上、好ましくは0.7ポイント以上、更に好ま
しくは0.9ポイント以上の(i)〜(iii)の何れか2つ以上
を満たすものであり、より好ましくは3つを満たす化合
物である。
化合物(A)は、パルプ表面に吸着するための親水基と
パルプ表面を疎水化するための疎水基を有する有機化合
物が好ましく、(A1)オルガノシロキサン、(A2)グリセリ
ルエーテル、(A3)アミド、(A4)アミン、(A5)アミン酸
塩、(A6)4級アンモニウム塩、(A7)イミダゾール、(A8)
多価アルコールと脂肪酸のエステル、及び(A9)多価アル
コールと脂肪酸のエステルであって、当該エステル1モ
ル当たり平均で0モル超12モル未満の炭素数2〜4のア
ルキレンオキサイド基を有するアルキレンオキサイド付
加エステルからなる群から、選定することができる。
10〜1,000,000mPa・sのメチルポリシロキサン、グリフ
ィン法によるHLBが1〜14のポリオキシエチレンメチ
ルポリシロキサン共重合体、HLBが1〜14のポリ(オ
キシエチレン・オキシプロピレン)メチルポリシロキサ
ン共重合体等が挙げられる。
で示される化合物等が挙げられる。
アルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基である。) (A3)アミド、(A4)アミン、(A5)アミン酸塩、(A6)4級ア
ンモニウム塩、(A7)イミダゾールは下記一般式(b)〜
(j)で示される化合物等が挙げられる。なお、アミン酸
塩はイオン化したものも、イオン化してないものも含
む。
O-、-(AO)n-COR3又は-(AO)n-H AO:炭素数2〜4のアルキレンオキサイド Y3:水素原子又は-COR6
基又はβ−ヒドロキシアルキル基 R4,R5:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基 R7,R8:炭素数1〜3のアルキル基 R10:水素原子又はR9 n:1〜20の数で平均モル数 X-:陰イオン〕
アルコールは、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数
2〜24の2〜14価アルコールが好ましく、2〜8価アル
コールがより好ましく、3〜6価アルコールが特に好ま
しい。2価アルコールとしては、エーテル基を含んでい
てもよい総炭素数2〜10のもの、例えばプロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ジブチレングリコール、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げら
れる。3価以上のアルコールとしては、エーテル基を有
していてもよい総炭素数3〜24のアルコールで、1分子
中の総水酸基数/総炭素数=0.4〜1であるもの、例え
ばグリセリン、ポリグリセリン(平均縮合度2〜5)、
ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、アラ
ビトール、ソルビトール、スタキオース、エリトリッ
ト、アラビット、マンニット、グルコース、ショ糖等が
挙げられる。より好ましくはエチレングリコール、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、エーテル基
を有していてもよい総炭素数3〜12のアルコールで、1
分子中の水酸基数/総炭素数=0.5〜1である3価以上
のアルコールである。特に好ましくはグリセリン、ポリ
グリセリン(平均縮合度2〜4)、ペンタエリスリトー
ルである。
は、炭素数1〜24、好ましくは炭素数10〜22の脂肪酸が
挙げられ、飽和、不飽和、直鎖、分岐鎖の何れでもよ
く、特に直鎖脂肪酸が好ましい。更に好ましくは、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
ベヘン酸、オレイン酸である。特にステアリン酸が好ま
しい。
応及びアルキレンオキサイド付加反応を行うことで得る
ことができる。例えば、脂肪酸と多価アルコールの混合
物に要すればエステル化触媒を添加し、150〜250℃で反
応させることによりエステルが得られ、更にアルカリ触
媒等の存在下に炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを
付加することにより、アルキレンオキサイド付加エステ
ルが得られる。また、脂肪酸あるいは多価アルコールに
アルキレンオキサイドを付加後、エステル化してもよ
い。更に脂肪酸にアルキレンオキサイド付加のみを行っ
て得られる場合もある。
ましくは1モルの多価アルコール当たり、アルコール中
のOHが10〜95当量%置換されたものであり、特に好まし
くは1モルの多価アルコール当たり1〜2モルのエステ
ル基を有するものである。
付加エステルを用いる場合、AOの付加モル数は、エステ
ル1モル当たり平均で0モル超12モル未満であり、0.1
〜6モルが好ましい。なお、エチレングリコール等のよ
うにAO基となり得る多価アルコールを使用した場合にお
いては、それらもAO基の数に算入する。AOはエチレンオ
キサイド(以後、EOという)、プロピレンオキサイド
(以後、POという)が好ましい。これらはEO、POの単独
あるいはEOとPOの混合の何れでもよい。本発明では、AO
基を含まない多価アルコールと脂肪酸のエステルを用い
ることが特に好ましい。
溶性高分子(B)は、平均分子量が1000〜1000万又は25
℃での1%水溶液の粘度が1〜4000mPa・sの少なくと
も何れかを満たす水溶性高分子である。この範囲の平均
分子量又は粘度であると紙力向上効果に優れる。また、
かかる水溶性高分子(B)は、化合物(A)の乳化/分
散性能を改善する効果も持つ。好ましい水溶性高分子
(B)は、平均分子量2万〜600万又は25℃での1%水
溶液の粘度が1〜1000mPa・s、の少なくとも何れかを
満たす水溶性化合物である。なお、水溶性高分子(B)
の平均分子量及び1%水溶液の粘度は以下の方法で測定
されたものである。
1%水溶液(重量基準)を調製し、下記の条件でGPC
にて測定した。換算分子量にはプルランを用いた。 [測定条件] カラム:α−M×2(東ソー) 溶離液:0.15M Na2SO4/1%酢酸 流速:1mL/min カラム温度:40℃ 検出器:RI 試料濃度:5mg/mL 注入量:100μL
%水溶液を調製し、B型粘度計(東京計器製)にて25℃
の条件下で測定した。回転数は60r/minとし、粘度に応
じて、80mPa・s以下はNo.1ローター、80mPa・s超400mP
a・s以下はNo.2ローター、400mPa・s超1600mPa・s以下
はNo.3ローター、1600mPa・s超8000mPa・s以下はNo.4
ローターのローターを使用した。
アルコール系ポリマー、ポリアクリルアミド系ポリマ
ー、ポリエチレンイミン、尿素ホルムアルデヒド樹脂、
メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ化ポリアミド
樹脂、カルボキシメチルセルロース、澱粉及び変性澱
粉、植物ガム等が挙げられるが、特に(B1)ポリアクリル
アミド系ポリマー、(B2)ポリビニルアルコール系ポリマ
ー、(B3)澱粉及び変性澱粉、並びに(B4)植物ガムからな
る群から選ばれる一種以上の化合物が好ましい。
澱粉、バレイショ澱粉、小麦澱粉及びタピオカ澱粉等の
天然澱粉が挙げられる。また、(B3)の変性澱粉は、「紙
と加工の薬品事典」(テックタイムス発行、1991年)の
36〜37頁に記載されている、澱粉に物理的及び/又は化
学的処理を施した加工澱粉のことであり、特に、例えば
次亜塩素酸ソーダや過よう素酸塩等の酸化剤で処理した
酸化澱粉や、例えば3−クロロ−2−ヒドロキシプロピ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリ
メチルアンモニウムクロライド又はジエチルアミノエチ
ルクロライド塩酸塩等のカチオン性基を分子中に導入し
たカチオン化澱粉が好ましい。なお、「紙と加工の薬品
事典」の283頁にあるように、上記カチオン化澱粉に更
にリン酸基を導入した変性澱粉を両性澱粉と呼ぶことが
あるが、本発明ではこれもカチオン化澱粉に含むものと
する。特にカチオン化澱粉を用いると、添加量が増大し
ても嵩向上効果を損なうことなく紙力向上を達成するこ
とができ、より好ましい。更にカチオン化澱粉のカチオ
ンの置換度は0.005〜0.1が好ましく、0.01〜0.08が更に
好ましい。なお、カチオン化澱粉のカチオンの置換度
は、カチオン化澱粉を構成するグルコース残基1個が有
する全水酸基のうち、カチオン基が導入された水酸基の
数の平均値のことであり、全水酸基に導入された場合は
3になる。
物(A)と水溶性高分子(B)の重量比は、好ましくは
(A)/(B)=99.999/0.001〜20/80、更に好まし
くは95/5〜30/70である。
以上の界面活性剤(C)を含有することが好ましい。界
面活性剤(C)としては、ノニオン系、アニオン系、カ
チオン系、両性系の界面活性剤が挙げられ、好ましくは
アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤であり、更
に好ましくは下記のものである。 (C1) 高級脂肪酸塩 例えばステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリ
スチン酸、ラウリン酸、ロジン酸及びトール油脂肪酸の
ナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩等。 (C2) 高級アルコール硫酸エステル塩 例えばラウリル硫酸エステル、ミリスチル硫酸エステ
ル、パルミチル硫酸エステル、ステアリル硫酸エステル
及びオレイル硫酸エステルのナトリウム塩、カリウム
塩、及びアンモニウム塩。 (C3) アルキルベンゼンスルフォン酸塩 例えば直鎖ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム及
び分岐鎖ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム等。 (C4) スルホコハク酸ジエステル塩 例えばスルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステル
ナトリウム塩、スルホコハク酸ジイソトリデシルエステ
ルナトリウム塩及びスルホコハク酸ジシクロヘキシルス
ルホコハク酸等。 (C5) ナフタレンスルフォン酸塩−ホルムアルデヒド縮
合物 (C6) ポリカルボン酸塩 例えばポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びポリマレ
イン酸のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩及び
アンモニウム塩、あるいはアクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸及びスチレンの群から選ばれる2種以上から
なる共重合物のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム
塩及びアンモニウム塩等。 (C7) 第4級アンモニウム塩 塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリ
メチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモ
ニウム及び塩化ジステアリルジメチルアンモニウム等。
組み合わせることで化合物(A)の乳化/分散を更に向
上させることができ、長期保存における分離、ゲル化等
を抑制することができる。すなわち、本発明の抄紙用紙
質向上剤は、(A)成分と(B)成分の組み合わせによ
り1日間以上の良好な乳化安定性を有するが、(C)成
分を更に組み合わせることで飛躍的に乳化安定性が向上
しハンドリング性に優れたものとなる。
用紙質向上剤における化合物(A)、水溶性高分子
(B)、界面活性剤(C)の重量比は、好ましくは[化
合物(A)+水溶性高分子(B)]/界面活性剤(C)
が99.999/0.001〜70/30、更に好ましくは99.9/0.01
〜80/20である。
を水溶性高分子(B)又は水溶性高分子(B)/界面活
性剤(C)により乳化/分散してから抄紙工程に添加し
てもよいし、化合物(A)と水溶性高分子(B)をそれ
ぞれ別々に抄紙工程に添加してもよい。
(B)/界面活性剤(C)による化合物(A)の乳化/
分散は使用する化合物(A)や水溶性高分子(B)、界
面活性剤(C)にもよるが、一般的に行われている乳化
/分散処方で行うことができる。例えば転相乳化、ホモ
ミキサーや高圧ホモジナイザー、コロイドミル等を利用
した機械乳化等が挙げられる。また乳化/分散時に発泡
するようであれば、適量の消泡剤を添加してもよい。
何れかにおいて添加されるものであり、そのまま添加し
てもよいし、必要に応じて水等で希釈して添加してもよ
い。
ニカルパルプ(TMP)等の機械パルプ、LBKP等の
化学パルプ等のヴァージンパルプ、古紙パルプ等のパル
プ原料に広く適用できる。古紙パルプを配合する場合
は、その配合量は原料パルプ中10重量%以上が好まし
く、30重量%以上がより好ましい。
前の何れかにおいて添加される(内添)。その添加場所
としては、パルプ原料の稀薄液が金網上を進む間に濾水
されて紙層を形成する抄紙工程以前で、パルパーやリフ
ァイナー等の離解機や叩解機、マシンチェストやヘッド
ボックスや白水タンク等のタンク、あるいはこれらの設
備と接続された配管中に添加してもよいが、リファイナ
ー、マシンチェスト、ヘッドボックスで添加する等、均
一にパルプ原料にブレンドできる場所が望ましい。本発
明の抄紙用紙質向上剤は、パルプ原料に添加後、そのま
ま抄紙されパルプシート中に大部分残存することが好ま
しい。
向上剤、濾水性向上剤、紙力向上剤等を添加してもよ
い。特に、本発明の抄紙用紙質向上剤がその機能を発現
するためには、パルプに定着することが重要であり、そ
のために定着を促進する剤を添加することが好ましい。
定着を促進する剤としては、硫酸アルミニウム、アクリ
ルアミド基を有する化合物、ポリエチレンイミン等が挙
げられる。定着を促進する剤の添加量はパルプ原料100
重量部に対して0.01〜5重量部が好ましい。
100重量部に対して0.01〜5重量部の添加が好ましい
が、特に0.1〜2重量部の少量添加でも嵩高効果、白色
度又は不透明度等の光学的特性のうち少なくとも2つが
向上するとともに紙力も向上する。
は、抄紙用嵩向上剤、抄紙用白色度向上剤、抄紙用不透
明度向上剤として用いることができる。
たパルプシートは、無添加シートに比べて、嵩高さの指
標である緊度が0.02g/cm3以上、好ましくは0.03g/c
m3以上低いことが好ましく、白色度は0.5ポイント以
上、好ましくは0.7ポイント以上高いことが好ましく、
不透明度は0.5ポイント以上、好ましくは0.7ポイント以
上高いことが好ましく、紙力は化合物(A)単独使用時
の紙力を100として105以上、好ましくは110以上である
ことが好ましい。
得られたパルプシートは、「紙パルプ技術便覧」(紙パ
ルプ技術協会発行、1992年)の455〜460頁に記載された
品目分類の中の新聞巻取紙、印刷・情報用紙、包装用紙
等の紙、又は板紙に好適に用いられる。
り、「%」は重量%である。 製造例 (1)配合成分 表1に、化合物(A)とその離水度、標準嵩向上度、標
準白色度向上度及び標準不透明度向上度を示した。な
お、離水度の測定時にはアドバンテック東洋(株)生産
用ろ紙No.26(直径185mm、坪量320g/m2)を用いた。
また、表2に水溶性高分子(B)とその平均分子量又は
1%水溶液の粘度を、表3に界面活性剤(C)を示し
た。なお、水溶性高分子B-1〜B-14は何れも40℃の水で
1重量%以上の水溶液を得ることができた。
示す抄紙用紙質向上剤を製造した。すなわち、化合物
(A)と水溶性高分子(B)、又は化合物(A)と水溶
性高分子(B)と界面活性剤(C)を、2Lビーカーに
用意した70℃の温水に均一に添加し、70℃で均一撹拌し
てから高圧ホモジナイザー(イズミフードマシナリー
(株)製HV-OH-1-2.2S型)にて200kg/cm2(20MPa)で
1回通過させ乳化して5%〔(A)、(B)及び(C)
成分の総量〕の乳化/分散液を得た。
パルプ及びヴァージンパルプを用いた。 <古紙パルプ>古紙パルプは市中回収された原料古紙
(新聞紙/チラシ=70/30%)100部に対し、60℃の温
水及び水酸化ナトリウム1部、珪酸ソーダ3部、30%過
酸化水素水3部、脱墨剤として、牛脂/グリセリン(1
/1重量比)EOPOブロック付加物(平均付加モル数=EO
70モル、PO10モル)0.3部を加え、離解後フロテーショ
ン処理、水洗、濃度調整を行い得た1%の脱墨パルプス
ラリーを用いた。このもののカナダ標準濾水度(JIS P 8
121)は220mLであった。
P(広葉樹晒パルプ)を、25℃で叩解機にて離解、叩解
して2%のLBKPスラリーとしたものを用いた。この
もののカナダ標準濾水度(JISP 8121)は440mLであった。
マット(カナダ標準濾水度(JIS P 8121)が90ml)を、
90℃で離解機にて離解して2%のTMPスラリーとした
ものを用いた。
紙後のシートのパルプ坪量が60g/m2になるように計り
取ってから硫酸アルミニウムでpHを4.5に調整した。
次いで表4〜6に示す種々の抄紙用紙質向上剤をパルプ
100部当たり化合物(A)の有効分として0.5部添加し、
丸型タッピ抄紙機にて80メッシュワイヤー(面積200c
m2)で抄紙しシートを得た。抄紙後のシートは、340kPa
で2分間プレス機にてプレスし、鏡面ドライヤーを用い
105℃で1分間乾燥した。乾燥されたシートを20℃、湿
度65%の条件で1日間調湿してから紙の緊度、白色度、
不透明度及び破裂強度を以下の方法で測定した。測定値
は10回の平均値である。結果を表4〜6に示す。 〔抄紙方法−2〕LBKPを抄紙後のシートのパルプ坪
量が80g/m2になるように計り取ってから硫酸アルミニ
ウムでpHを4.5に調整した。次いで表4〜6に示す種
々の抄紙用紙質向上剤をパルプ100部当たり化合物
(A)の有効分として0.5部添加し、丸型タッピ抄紙機
にて150メッシュワイヤー(面積200cm2)で抄紙しシート
を得た。抄紙後のシートは、340kPaで5分間プレス機に
てプレスし、鏡面ドライヤーを用い105℃で2分間乾燥
した。以下、抄紙方法−1と同様の評価を行った。結果
を表4〜6に示す。 〔抄紙方法−3〕TMPを抄紙後のシートのパルプ坪量
が50g/m2になるように計り取ってから硫酸アルミニウ
ムでpHを4.5に調整した。次いで表7に示す種々の抄
紙用紙質向上剤をパルプ100部当たり化合物(A)の有
効分として0.7部添加し、丸型タッピ抄紙機にて80メッ
シュワイヤー(面積200cm2)で抄紙しシートを得た。抄
紙後のシートは、340kPaで5分間プレス機にてプレス
し、鏡面ドライヤーを用い105℃で2分間乾燥した。以
下、抄紙方法−1と同様の評価を行った。結果を表7に
示す。
定し、下記計算式により緊度(g/cm3)を求めた。 緊度=(坪量)/(厚み)×0.001 緊度は小さいほど嵩が高く、また緊度の0.02の差は有意
差として十分に認識されるものである。 ・白色度 JIS P 8123ハンター白色度による。白色度の0.5ポイン
トの差は有意差として十分に認識されるものである。 ・不透明度 JIS P 8138A法による。不透明度の0.5ポイントの差は
有意差として十分に認識されるものである。 ・破裂強度 紙力測定項目としてJIS P 8112法により破裂強度を測定
した。化合物(A)単独使用時の紙力100に対して105以
上は有意差として十分に認識される。 ・乳化安定性 前記の方法で得られた5%〔(A)、(B)及び(C)
成分の総量〕の乳化/分散液を直径2cm、高さ30cmのガ
ラス管に高さ20cmまで注入し、20℃の恒温槽にガラス管
を浸し乳化安定性を評価した。試験開始後1日間以内で
分離すれば×、1日間以上分離しなければ○、1ヶ月間
分離しなければ◎とした。なお、分離とはガラス管内の
乳化/分散液が液面又は液底から5mm以上のところに乳
化/分散液層と水層の境界面を生じた場合をいう。
よれば、古紙パルプ、ヴァージンパルプ(LBKP、T
MP)の何れにおいても、嵩、白色度、不透明度が向上
し、更に紙力が向上したパルプシートが得られることが
わかる。
化と古紙パルプの増配合で要望される嵩向上、白色度向
上や不透明度向上等の少なくとも2つを達成し、且つ紙
力を向上できる抄紙用紙質向上剤が提供される。また、
本発明の抄紙用紙質向上剤によれば、嵩、白色度、不透
明度が向上し、更に紙力も向上したパルプシートを得る
ことができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記に定義する離水度が4%以上となる
化合物であって、且つ下記(i)〜(iii)の何れか2つ以上
の紙質向上効果をもたらす化合物(A)と、平均分子量
が1000〜1000万又は25℃での1%水溶液の粘度が1〜40
00mPa・sの少なくとも何れかを満たす水溶性高分子
(B)とを含有し、抄紙工程以前で内添される抄紙用紙
質向上剤。 (i)標準嵩向上度が0.02g/cm3以上 (ii)標準白色度向上度が0.5ポイント以上 (iii)標準不透明度向上度が0.5ポイント以上 離水度(%)=(α0−α)/α0×100 α:抄紙用紙質向上剤となる化合物をパルプ100重量部
に対し5重量部添加して抄紙して得た湿潤シートの含水
率 α0:抄紙用紙質向上剤となる化合物をパルプに添加し
ないで抄紙して得た湿潤シートの含水率 - 【請求項2】 1種以上の界面活性剤(C)を含有する
請求項1記載の抄紙用紙質向上剤。 - 【請求項3】 化合物(A)が、(A1)オルガノシロキサ
ン、(A2)グリセリルエーテル、(A3)アミド、(A4)アミ
ン、(A5)アミン酸塩、(A6)4級アンモニウム塩、(A7)イ
ミダゾール、(A8)多価アルコールと脂肪酸のエステル、
及び(A9)多価アルコールと脂肪酸のエステルであって、
当該エステル1モル当たり平均で0モル超12モル未満の
炭素数2〜4のアルキレンオキサイド基を有するアルキ
レンオキサイド付加エステルからなる群から選ばれる請
求項1又は2記載の抄紙用紙質向上剤。 - 【請求項4】 水溶性高分子(B)が、(B1)ポリアクリ
ルアミド系ポリマー、(B2)ポリビニルアルコール系ポリ
マー、(B3)澱粉及び変性澱粉、並びに(B4)植物ガムから
なる群から選ばれる請求項1〜3の何れか1項記載の抄
紙用紙質向上剤。 - 【請求項5】 抄紙工程以前の何れかにおいて、請求項
1〜4の何れか記載の抄紙用紙質向上剤を添加するパル
プシートの製造法。 - 【請求項6】 抄紙工程以前の何れかにおいて、請求項
1〜4の何れか記載の抄紙用紙質向上剤を添加して製造
されるパルプシート。
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