JP2006052506A - 板紙の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】炭酸カルシウムを含有する古紙を原料とし板紙を製造するにあたり、(メタ)アクリルアミドポリマーのカチオン変性物と中性サイズ剤と凝結剤の存在下に中性域で板紙を抄紙する。具体的には、カチオン当量1−8meq/gのカチオン変性アクリルアミド系重合体と中性サイズ剤と凝結剤の存在下、炭酸カルシウムを含有する古紙よりpH6.0〜8.5において板紙を製造することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
まず、本発明の板紙の製造方法が対象とする板紙とはライナー原紙、中芯原紙、紙管原紙、石膏ボード原紙、コート白板、ノーコート白板、チップボール等の板紙である。
一般式(1)
(但し、式(1)中、R1は炭素数5以上のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、またはアラルケニル基、nは2〜3の整数を表わす。)
の基本構造を有する置換環状ジカルボン酸無水物である。
一般式(2)
(但し、式(2)中のR1、R2は、8〜24個の炭素原子を有する同一または異なる飽和又は不飽和のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
の基本構造を有するアルキル及び/又はアルケニルケテンダイマー、及び、
一般式(3)
(但し、式(3)中、n は自然数であり、通常1〜10であり、R3及びR5は8〜24個の炭素原子を有する同一または異なる飽和又は不飽和のアルキル基又はアルケニル基であり、R4は4〜40個の炭素原子を有する飽和又は不飽和のアルキル基又はアルケニル基である。)
の基本構造を有するアルキル及び/又はアルケニルケテンマルチマーの総称である。
(但し、式中、Aは酸素又はNH、nは2〜4の整数、R1はH又はメチル基、R2、R3、R4、R5、R6は同一又は異なる炭素数1〜3の低級アルキル基、X−、Y−は同一又は異なるアニオン性基を示す。)
(但し、式中、Aは酸素又はNH、nは2〜4の整数、R10はH又はメチル基、R11 、R12は同一又は異なる炭素数1〜3の低級アルキル基、R13は低級アルキル基又はベンジル基、Z−はアニオン性基を示す。)
調整例H−1
濃度15%のアクリルアミド重合体240gに対し、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ソーダ30gと48%苛性カリ7gを含むアルカリ性次亜塩素酸ソーダ水溶液を、冷却、攪拌しながら滴下し、滴下終了後さらに60分間25℃に保持して反応を遂行させる。反応終了後、希塩酸で反応液をpH4.5に調整し、ポリマー濃度10%のホフマン分解反応によるカチオン変性アクリルアミド重合体H−1を得た。このカチオンイオン当量をコロイド滴定より求めたところ1.08meq/gであった。
調整例H−1において有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ソーダ120gと48%苛性カリ24gに変えた以外は調整例H−1と同様に操作してポリマー濃度8%のホフマン分解反応によるカチオン変性アクリルアミド重合体H−2を得た。このカチオン当量は、4.85meq/gであった。
調整例H−1において有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ソーダ280gと48%苛性カリ56gに変えた以外は調整例H−1と同様に操作してポリマー濃度5%のホフマン分解反応によるカチオン変性アクリルアミド重合体H−3を得た。このカチオン当量は、7.23meq/gであった。
調整例H−1において有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ソーダ400gと48%苛性カリ80gに変えた以外は調整例H−1と同様に操作してポリマー濃度4%のホフマン分解反応によるカチオン変性アクリルアミド重合体H−4を得た。このカチオン当量は、9.87meq/gであった。
調整例H−1において有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ソーダ15gと48%水酸化カリウム水溶液4gに変えた以外は調整例H−1と同様に操作してポリマー濃度10%のホフマン分解反応によるカチオン変性アクリルアミド重合体H−5を得た。このカチオン当量は、0.47meq/gであった。
凝結剤A
凝結剤AC7300(星光PMC株式会社製)を凝結剤Aとして使用する。
(製造例1)
撹拌機、温度計、還流冷却管を付した1リットルの四つ口フラスコに水560部、ジメチルアミノプロピルアミン126.1部を仕込み、撹拌下、エピクロロヒドリン114.1部を40℃を越えないよう1.5時間かけて滴下した後、70℃に昇温し、3時間保温した後冷却して反応を完結させた。得られた反応生成物は固形分濃度30%、粘度350mPa・sの水溶性樹脂であった。これを凝結剤Bとして使用する。
凝結剤AC7304(星光PMC株式会社製)を凝結剤Cとして使用する。
(製造例2)
攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を付した1リットル四つ口フラスコに、78%メタクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド229.6g、イソプロピルアルコール30g、イオン交換水302.08gを仕込んだ。次いで、窒素ガス雰囲気下、60℃に昇温させ、1%V50(和光純薬工業株式会社製)水溶液17.54gを加え、20分で90℃まで昇温させ、その後、80℃で2時間反応させた。得られた反応生成物は固形分30%、粘度3500mPa・sの水溶性樹脂であった。これを凝結剤Dとして使用する。
(製造例3)
撹拌機、温度計、還流冷却管および窒素ガス導入管を付した1リットルの四つ口フラスコにジアリルアミン15.5g(0.16モル)、50%アクリルアミド水溶液34.1g(0.24モル)、イソプロピルアルコール7.7g、イオン交換水171.6gを撹拌機付反応器に仕込み、36%塩酸水溶液にてpHを3.6に調整した。次いで窒素ガスで充分装置内の空気を置換した後、55℃で過硫酸アンモニウム0.12gを添加し、55℃で6時間反応させた。生成物は水を加え、ポリマー成分15%の水溶液として粘度(25℃)が6500 mPa・sであった。これを凝結剤Eとして使用する。
(製造例4)
PAC250A(多木化学株式会社製)を凝結剤Fとして使用する。
置換環状ジカルボン酸無水物系サイズ剤AS1532(星光PMC株式会社製)とポリアクリルアミド系乳化剤SP1802(星光PMC株式会社製)を固形分で1:5の割合で混合し、ユニバーサルホモジナイザーで2分間攪拌して得た置換環状ジカルボン酸無水物の水中油型エマルションを水で希釈して得られたものを置換環状ジカルボン酸無水物系サイズ剤とする。
370カナディアン・スタンダード・フリーネスの炭酸カルシウムが含まれている自製段ボール故紙を2.4%のスラリーとし、これに以下各々対パルプ固形分あたり、0.1%の凝結剤E、0.4%のカチオン変性アクリルアミド重合体H−1、0.1%の置換環状ジカルボン酸無水物系サイズ剤を順次添加した。抄紙pH7.5で、TAPPIスタンダードシートマシン丸形を用いて、坪量120g/m2となるように抄紙し、343kPaで120秒間プレスした後、ドラムドライヤーを用いて110℃で120秒間乾燥して板紙を得た。
カチオン変性アクリルアミド重合体H−1の代わりにカチオン変性アクリルアミド重合体H−2を用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
カチオン変性アクリルアミド重合体H−1の代わりにカチオン変性アクリルアミド重合体H−3を用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
カチオン変性アクリルアミド重合体H−1の代わりにカチオン変性アクリルアミド重合体H−4を用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
凝結剤Eの添加後に硫酸バンドを対パルプ0.7%用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
置換環状ジカルボン酸無水物系サイズ剤の代わりに2−オキセタノン系サイズ剤(AD1604(星光PMC株式会社製))を用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
置換環状ジカルボン酸無水物系サイズ剤の代わりに中性ロジン系エマルションサイズ剤(CC1404(星光PMC株式会社製))を用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
カチオン変性アクリルアミド重合体H−1の代わりに両性共重合型紙力剤(DS4358(星光PMC株式会社製))を用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
カチオン変性アクリルアミド重合体H−1を0.4%用いる代わりにカチオン性デンプン(Cato304(日本NSC株式会社製))を1.2%用いる以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
カチオン変性アクリルアミド重合体H−1の代わりに両性共重合型紙力剤を用いる以外は上記実施例7と同様にして板紙を得た。
カチオン変性アクリルアミド重合体H−1の代わりにカチオン性デンプンを用いる以外は上記実施例7と同様にして板紙を得た。
凝結剤Eを用いない以外は上記実施例1と同様にして板紙を得た。
上記実施例により得られた板紙は、温度23℃ 湿度50%の恒温恒湿室に於いて24時間調湿した後、下記測定法に準じて各種紙質の評価を行った。得られた結果を表4に示した。なお、Cobb吸水度のみ、抄紙・乾燥から5分後の測定も実施した。
比破裂強さ :JIS P−8112に準拠
スコットボンド :J.TAPPI No.54−93に準拠
Cobb :JIS P−8140に準拠
滑り角度(静摩擦係数):JIS P−8147に準拠
300カナディアン・スタンダード・フリーネスの2.5%の炭酸カルシウムが含まれている自製段ボール故紙を2.4%のスラリーとし、これに以下各々対パルプ固形分あたり、0.03%の凝結剤A、0.2%のカチオン変性アクリルアミド重合体H−1、0.2%の置換環状ジカルボン酸無水物系サイズ剤を順次添加した。この内の一部を取り出し濁度を測定した結果を表6に記載した。抄紙pH7.5で、TAPPIスタンダードシートマシン丸形を用いて、坪量150g/m2となるように抄紙し、343kPaで120秒間プレスした後、ドラムドライヤーを用いて110℃で150秒間乾燥して板紙を得た。
凝結剤Aの種類を表5のように代える以外は実施例8と同様にして板紙を得るとともに実施例8と同様に濁度を測定した結果を表5に記載した。
凝結剤Aを使用しない以外は実施例8と同様にして板紙を得るとともに実施例8と同様に濁度を測定した結果を表5に記載した。
上記実施例により得られた板紙は、温度23℃ 湿度50%の恒温恒湿室に於いて24時間調湿した後、下記測定法に準じて各種紙質の評価を行った。得られた結果を表5に示した。
比破裂強さ :JIS P−8112に準拠
Cobb :JIS P−8140に準拠
Claims (5)
- ホフマン分解反応によるカチオン変性アクリルアミド系重合体と中性サイズ剤と凝結剤の存在下、炭酸カルシウムを含むパルプスラリーをpH6.0〜8.5で抄紙することを特徴とする板紙の製造方法。
- カチオン変性アクリルアミド系重合体のカチオン当量が1meq/g〜8meq/gであることを特徴とする請求項1に記載の板紙の製造方法。
- 中性サイズ剤が置換環状ジカルボン酸無水物及び/又は2−オキセタノンを主成分とするサイズ剤である請求項1又は2に記載の板紙の製造方法。
- 凝結剤がジアリルアミンと(メタ)アクリルアミドとの共重合体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の板紙の製造方法。
- パルプスラリーに硫酸バンドをパルプスラリーの固形分に対して1質量%以下の添加を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の板紙の製造方法。
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