JP2007092251A - 汚れを防止する方法及び薬品 - Google Patents
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Abstract
【効果】 填料を含有する中性紙の製造にて、サイズ剤及び/又は紙厚向上剤と融点が40℃以下である2−オキセタノン類とを使用することによりスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止できる製造方法、及び薬品を提供することができる。また、サイズ剤及び/又は紙厚向上剤にあらかじめ融点が40℃以下である2−オキセタノン類を加えた薬品の使用によりスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止できる製造方法、及び薬品を提供することができる。
Description
(1)填料を含有する中性紙の製造方法において、サイズ剤及び/又は紙厚向上剤と、融点が40℃以下である2−オキセタノン類とを使用することによりスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法、
(2)紙厚向上剤が脂肪酸アミド誘導体であることを特徴とする前記(1)のスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法、
(3)サイズ剤がロジンエマルションサイズ剤であることを特徴とする前記(1)のスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法、
(4)填料を含有する中性紙の製造方法において用いられる脂肪酸アミド誘導体にあらかじめ融点が40℃以下である2−オキセタノン類を加えることを特徴とするスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法、
(5)填料を含有する中性紙の製造方法において用いられるロジンエマルションサイズ剤にあらかじめ融点が40℃以下である2−オキセタノン類を加えることを特徴とするスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法、
(6)填料を含有する中性紙の製造方法において用いられる脂肪酸アミド誘導体に融点が40℃以下である2−オキセタノン類を含有するスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法に用いられる薬品、
(7)填料を含有する中性紙の製造方法において用いられるロジンエマルションサイズ剤に融点が40℃以下である2−オキセタノン類を含有するスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法に用いられる薬品、
を提供するものである。
本発明の2−オキセタノン類は融点が40℃以下であればよく、具体的には、下記一般式(1)であらわすことができる。融点が40℃を超えた2−オキセタノン類を使用した場合、スムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止できない。
本発明の紙厚向上剤は、紙の嵩を高くし、白色度や不透明度を向上させる薬品であり、このような薬品であれば、本発明の紙厚向上剤といえ、本発明において使用することができる。紙厚向上効果の発現機構は定かではないが、以下のように推定できる。紙厚向上剤がパルプスラリー中に添加され、パルプ表面を疎水化し、その結果、パルプと水溶液の界面張力が増大し、パルプ間の隙間が多くなり、紙厚が向上したパルプシートが得られたり、光学的に反射率が大きくなることにより、不透明度や白色度が向上すると考えられている。紙厚向上剤として、種々のものが市販されており、例えば、EO、POのようなノニオン性基を有するいわゆるノニオン性紙厚向上剤や脂肪酸アミド誘導体とエピハロヒドリンとを反応させた化合物のようなカチオン性の紙厚向上剤があるが脂肪酸アミド誘導体とエピハロヒドリンとを反応させた化合物が好ましい。
本発明の脂肪酸アミド誘導体は、炭素数6〜24のモノカルボン酸及び/又は炭素数6〜24のモノカルボン酸誘導体とポリアルキレンポリアミン類との反応で得られるアミド系化合物をエピハロヒドリンとを反応させて得られる。
本発明のアミド系化合物は、炭素数6〜24のモノカルボン酸及び/又は炭素数6〜24のモノカルボン酸誘導体とポリアルキレンポリアミン類との反応で得ることができる。
このようにして得られたアミド系化合物とエピハロヒドリンとを反応させる。具体的には反応溶媒として水又は水と有機溶剤との混合溶媒を用い、アミド化合物と反応溶媒との混合物を40℃〜100℃に保ち、そこへエピハロヒドリンを添加して反応を進行させる。
残存アミノ基=アミン価=(V ×F ×0.5 ×56.1 )/S
但し、V :1/2 規定塩酸メタノール液の滴定量(cc)
F :1/2 規定塩酸メタノール液の力価
S :採取した試料の固形分量(g)
本発明のサイズ剤は、紙や板紙にサイズ性、防水性、耐水性等の機能を付与するために使用されているものであれば、本発明のサイズ剤として使用でき、ロジンエマルションサイズ剤、アルケニルコハク酸無水物、アルキルケテンダイマー、スチレン系化合物などを挙げることができ、この中でもアルキルケテンダイマーとロジンエマルションサイズ剤が好ましい。特にロジンエマルションサイズ剤が好ましい。
本発明のロジンエマルションサイズ剤は、ロジンエステル(A)と強化ロジン(B)とを特定の割合で混合した混合樹脂(C)を有効成分とする。
紙厚向上剤として脂肪酸アミド誘導体を使用した実施例を下記に示す。また、汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果は次のように評価した。
LBKP(CSF400)のパルプスラリー(2.4%)に、炭酸カルシウムをパルプに対し10%加えた後、硫酸バンドをパルプに対して1.0%、紙厚向上剤及び/又は2−オキセタノン類(パルプに対し0.5%)、両性澱粉(日本NSC(株)、CATO3212、パルプに対し0.5%)、歩留まり剤(ハイモ(株)製、NR12MLS、パルプに対し0.01%)の順にパルプに添加した。攪拌した後、JIS式抄紙機にて湿紙を作成した。なお前記の添加率はパルプ絶乾重量に対する固形分重量比である。
得られた湿紙をウレタンシート上に置き、ろ紙を2枚乗せ、金属ロールでプレスをした。ろ紙2枚を新しいろ紙に交換した後、38℃に調整した熱プレスで15mPa、10分間プレスした。熱プレス後、すぐに試験紙を剥がし、ウレタンシートに転写された紙粉汚れを評価した。評価基準は以下の通りである。
◎:ほとんど紙粉汚れがない
○:紙粉汚れが少ない
△:紙粉汚れがやや少ない
×:紙粉汚れが多い
LBKP(CSF400)のパルプスラリー(2.4%)に、炭酸カルシウムをパルプに対し10%加えた後、硫酸バンドをパルプに対して1.0%、紙厚向上剤及び/又は2−オキセタノン類(パルプに対し0.5%)、両性澱粉(日本NSC(株)、CATO3212、パルプに対し0.5%)、歩留まり剤(ハイモ(株)製、NR12MLS、パルプに対し0.01%)の順にパルプに添加した。攪拌した後、JIS式抄紙機にて湿紙を作成した。なお前記の添加率はパルプ絶乾重量に対する固形分重量比である。
得られた湿紙を金属プレート上に置き、ろ紙を2枚乗せ、金属ロールでプレスをした。ろ紙2枚を新しいろ紙に交換した後、70℃に調整した熱プレスで15mPa、10分間プレスした。熱プレス後、すぐに試験紙を剥がし、プレートに転写された紙粉汚れを評価した。評価基準は以下の通りである。
◎:ほとんど紙粉汚れがない
○:紙粉汚れが少ない
△:紙粉汚れがやや少ない
×:紙粉汚れが多い
LBKP(CSF400)のパルプスラリー(2.4%)に、炭酸カルシウムをパルプに対し10%加えた後、硫酸バンドをパルプに対して1.0%、紙厚向上剤及び/又は2−オキセタノン類(パルプに対し0.5%)、両性澱粉(日本NSC(株)、CATO3212、パルプに対し0.5%)、歩留まり剤(ハイモ(株)製、NR12MLS、パルプに対し0.01%)の順にパルプに添加した。攪拌した後、角型シートマシンにて抄紙した。得られた手抄き紙を24℃、RH50%の条件下に24時間調湿した後、サイズ度、密度を下記方法により測定した。なお前記の添加率はパルプ絶乾重量に対する固形分重量比である。
サイズ度…JIS P8122 紙のステキヒトサイズ度試験
密度…JIS P8118 紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法
温度計、冷却機、攪拌機、及び窒素導入管を備えた2リットル四つ口丸底フラスコにテトラエチレンペンタミン189.3g(1モル)を仕込み130℃へ昇温した後、牛脂脂肪酸{ステアリン酸/パルミチン酸混合物(混合重量比65:35)} 958.9g(3.5モル)を徐々に加えた。170℃まで昇温し、生成する水を除去しながら5時間反応させ、ワックス状のアミド系化合物を得た。得られたアミド化合物のアミン価は51であった。得られたアミド系化合物50.0gとイソプロピルアルコール(以下、IPAと略記する)8.1g、水206gを温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた1リットルの別の四つ口フラスコに仕込み、80℃まで昇温した後、1時間攪拌した後、50℃まで冷却し、エピクロロヒドリン4.2g(0.045モル)を加え、50℃にて30分反応させた。 その後、80℃にて3時間反応させた。室温まで冷却し、固形分濃度20%の紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aを得た。
水285部に過酸化水素処理コーンスターチ(水分12%含有)114部を投入し、85℃で1時間攪拌する。次に、温度を60℃以下に下げて50%水酸化ナトリウム3.4部、75%グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド18.7部を加え、4.5時間攪拌する。その後、温度を30℃以下にして、水121部、98%硫酸1.8部を加え、加工澱粉溶液を得た。得られた加工澱粉溶液は、カチオン性基の置換度が0.12、粘度(25℃)は4%水溶液で12mPa・s、固形分20%であった。得られた加工澱粉溶液300部と20%ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合水溶液10部を水390部に混合する。この混合物を90℃で1時間加熱後、70℃に冷却し、ついで15%硫酸でpH3.5に調整した。このように調整した混合物を700部にイソステアリル酸を主原料として製造した2−オキセタノン類(融点20℃)200部を70℃に加温した後加え、高圧吐出型ホモジナイザーを用いて圧力14mPaで乳化した後、希釈し、冷却することにより2−オキセタノン類15%、固形分20%の2−オキセタノン類のエマルションBを得た。
製造例2においてイソステアリル酸を主原料として製造した2−オキセタノン類(融点20℃)をベヘン酸を主原料として製造した2−オキセタノン類(融点64℃)に代える以外は製造例2と同様に行った。2−オキセタノン類15%、固形分20%の2−オキセタノン類のエマルションCを得た。
製造例1で得られた紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと製造例2で得られた2−オキセタノン類のエマルションBの固形分比率が90:10になるように混合して一液化した薬品を作成し、この薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノンのエマルションBの固形分比率90:10を80:20に代えた以外は実施例1と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノンのエマルションBの固形分比率90:10を70:30に代えた以外は実施例1と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果を行った。結果を表1に示す。
実施例1において紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノンのエマルションBの固形分比率90:10を99:1に代えた以外は実施例1と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果の評価を行った。結果を表1に示す。
製造例1で得られた紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと製造例2で得られた2−オキセタノン類のエマルションBの固形分比率が90:10になるように脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションBの各々を一液化することなく用いて、汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5において紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションBの固形分比率90:10を80:20に代えた以外は実施例5と同様にして脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションBの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5において紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションBの固形分比率90:10を70:30に代えた以外は実施例5と同様にして脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションBの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5において紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションBの固形分比率90:10を99:1に代えた以外は実施例5と同様にして脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションBの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において2−オキセタノン類のエマルションBを使用しないで紙厚向上剤である脂肪酸アミド誘導体Aのみを所定量使用する以外は実施例1と同様にして汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において2−オキセタノン類のエマルションBを製造例3で得られた融点が40℃を越える2−オキセタノン類のエマルションCに代える以外は実施例1と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
比較例2において脂肪酸アミド誘導体Aと2−オキセタノン類のエマルションCの各々を一液化することなく用いて、汚れの程度及びサイズ効果、紙厚向上効果について評価を行った。結果を表1に示す。
LBKP(CSF400)のパルプスラリー(2.4%)に、炭酸カルシウムをパルプに対し10%加えた後、硫酸バンドをパルプに対して1.0%、サイズ剤及び/又は2−オキセタノン類(パルプに対し0.5%)、両性澱粉(日本NSC(株)、CATO3212、パルプに対し0.5%)、歩留まり剤(ハイモ(株)製、NR12MLS、パルプに対し0.01%)の順にパルプに添加した。攪拌した後、JIS式抄紙機にて湿紙を作成した。得られた湿紙をウレタンシート上に置き、ろ紙を2枚乗せ、金属ロールでプレスをした。ろ紙2枚を新しいろ紙に交換した後、38℃に調整した熱プレスで15mPa、10分間プレスした。熱プレス後、すぐに試験紙を剥がし、ウレタンシートに転写された紙粉汚れを評価した。評価基準は以下の通りである。
◎:ほとんど紙粉汚れがない
○:紙粉汚れが少ない
△:紙粉汚れがやや少ない
×:紙粉汚れが多い
LBKP(CSF400)のパルプスラリー(2.4%)に、炭酸カルシウムをパルプに対し10%加えた後、硫酸バンドをパルプに対して1.0%、サイズ剤及び/又は2−オキセタノン類(パルプに対し0.5%)、両性澱粉(日本NSC(株)、CATO3212、パルプに対し0.5%)、歩留まり剤(ハイモ(株)製、NR12MLS、パルプに対し0.01%)の順にパルプに添加した。攪拌した後、JIS式抄紙機にて湿紙を作成した。得られた湿紙を金属プレート上に置き、ろ紙を2枚乗せ、金属ロールでプレスをした。ろ紙2枚を新しいろ紙に交換した後、70℃に調整した熱プレスで15mPa、10分間プレスした。熱プレス後、すぐに試験紙を剥がし、プレートに転写された紙粉汚れを評価した。評価基準は以下の通りである。
◎:ほとんど紙粉汚れがない
○:紙粉汚れが少ない
△:紙粉汚れがやや少ない
×:紙粉汚れが多い
LBKP(CSF400)のパルプスラリー(2.4%)に、炭酸カルシウムをパルプに対し10%加えた後、硫酸バンドをパルプに対して1.0%、サイズ剤及び/又は2−オキセタノン類(パルプに対し0.3%)、両性澱粉(日本NSC(株)、CATO3212、パルプに対し0.5%)、歩留まり剤(ハイモ(株)製、NR12MLS、パルプに対し0.01%)の順にパルプに添加した。攪拌した後、角型シートマシンにて抄紙した。得られた手抄き紙を24℃、RH50%の条件下に24時間調湿した後、サイズ度、密度を下記方法により測定した。なお前記薬品の添加率はパルプ絶乾重量に対する固形分重量比である。
サイズ度…JIS P8122 紙のステキヒトサイズ度試験
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた四つ口フラスコに、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸31.1部、アクリルアミドの50%水溶液192.0部 、イオン交換水190.0部,イソプロピルアルコール222.4部及びノルマルドデシルメルカプタン1.52部を仕込み、20%水酸化ナトリウム水溶液にてpH4.0に調整した。この混合液を撹拌しながら窒素ガスを導入して酸素を除去し、60℃まで昇温した。60℃にて過硫酸アンモニウムの5%水溶液3.42部を加え、重合を開始した。その後78℃まで昇温し、1.5時間78℃に保持した後、過硫酸アンモニウムの5%水溶液1.05部を追加した。さらに、1時間同温度に保持した後、イオン交換水200部を加え、イソプロピルアルコールの留去を始めた。留去開始より2時間後にイソプロピルアルコールと水との混合留去物285.5部を得て、留去を終了した。得られた重合生成物にイオン交換水85.5部を加え、固形分20.3%の高分子水溶液を得た。得られた高分子水溶液300部と20%ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合水溶液10部を水390部に混合する。この混合物を90℃で1時間加熱後、70℃に冷却し、ついで15%硫酸でpH3.5に調整したこのように調整した混合物700部にイソステアリル酸を主原料として製造した2−オキセタノン類(融点20℃)200部を70℃に加温した後加え、高圧吐出型ホモジナイザーを用いて圧力14mPaで乳化した後、希釈し、冷却することにより2−オキセタノン類15%、固形分20%の2−オキセタノン類のエマルションDを得た。
製造例4においてイソステアリル酸を主原料として製造した2−オキセタノン類(融点20℃)をベヘン酸を主原料として製造した2−オキセタノン類(融点64℃)に代える以外は製造例4と同様に行った。2−オキセタノン類15%、固形分20%のエマルションEを得た。
サイズ剤としてロジンエマルションサイズ剤(星光PMC(株)製、CC1404、以下「ロジンエマルションサイズ剤」と略する場合がある)と製造例3で得られた2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率が90:10になるように混合して一液化した薬品を作製し、汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例9においてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率90:10を80:20に代えた以外は実施例5と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例9においてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率90:10を70:30に代えた以外は実施例5と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例9においてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率90:10を98:2に代えた以外は実施例5と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
ロジンエマルションサイズ剤と製造例6で得られた2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率が90:10になるようにロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例13においてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率90:10を80:20に代えた以外は実施例13と同様にしてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例13においてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率90:10を70:30に代えた以外は実施例13と同様にしてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例13においてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションのD固形分比率90:10を99:1に代えた以外は実施例5と同様にしてロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例9においてロジンエマルションサイズ剤と製造例4で得られた2−オキセタノン類のエマルションDの固形分比率90:10を100:0に代えた以外は、つまり、ロジンエマルションサイズ剤のみを使用する以外は、実施例9と同様にして汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
実施例9において製造例4得られた2−オキセタノン類(融点20℃)のエマルションDを製造例5で得られた2−オキセタノン類(融点64℃)のエマルションEに代える以外は実施例9と同様にして一液化した薬品を用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
ロジンエマルションサイズ剤と製造例4で得られた2−オキセタノン類(融点20℃)のエマルションDの固形分比率が90:10になるようにロジンエマルションサイズ剤と2−オキセタノン類のエマルションDの各々を一液化することなく用いて汚れの程度及びサイズ効果について評価を行った。結果を表2に示す。
Claims (7)
- 填料を含有する中性紙の製造方法において、サイズ剤及び/又は紙厚向上剤と、融点が40℃以下である2−オキセタノン類とを使用することによりスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法。
- 紙厚向上剤が脂肪酸アミド誘導体であることを特徴とする請求項1に記載のスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法。
- サイズ剤がロジンエマルションサイズ剤であることを特徴とする請求項1に記載のスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法。
- 填料を含有する中性紙の製造方法において用いられる脂肪酸アミド誘導体にあらかじめ融点が40℃以下である2−オキセタノン類を加えることを特徴とするスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法。
- 填料を含有する中性紙の製造方法において用いられるロジンエマルションサイズ剤にあらかじめ融点が40℃以下である2−オキセタノン類を加えることを特徴とするスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法。
- 填料を含有する中性紙の製造方法において用いられる脂肪酸アミド誘導体に融点が40℃以下である2−オキセタノン類を含有するスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法に用いられる薬品。
- 填料を含有する中性紙の製造方法において用いられるロジンエマルションサイズ剤に融点が40℃以下である2−オキセタノン類を含有するスムーザーロール及び/又はドライヤーの汚れを防止する方法に用いられる薬品。
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