JP4381174B2 - 上質紙 - Google Patents
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- Paper (AREA)
Description
合成系カチオン性ポリマーは、窒素含量(N%:ケルダール法にて分析)が0.05重量%以上が好ましく、0.07重量%以上が更に好ましく、0.1重量%以上が特に好ましく、また、1.0重量%以下が好ましく、0.9重量%以下が更に好ましく、0.7重量%以下が特に好ましい。この範囲の窒素含量になるように、ポリマーにカチオン基が存在するものが好ましい。カチオン基の導入は、カチオン性モノマーを重合してもよく、ポリマーにカチオン基を、反応等により導入してもよい。この範囲の窒素含量において本発明の剛度や嵩等の紙質向上効果が充分に得られる。
R1:水素原子又はメチル基
R2、R3、R4:同じか又は異なっており、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基又は置換アルキル基
Y:−O−又は−NH−
Z:炭素数1〜12のアルキレン基又はヒドロキシアルキレン基
X-:アニオンを示す。)。
R5:水素原子又はメチル基
R6:炭素数1〜3のアルキレン基
R7、R8、R9:同じか又は異なっており、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜22のアルキル基。
X-:前記と同じ意味を示す。)
R10:水素原子又はメチル基
R11:水素原子又は炭素数1〜22のアルキル基
X-:前記と同じ意味を示す。)
R12:水素原子又はメチル基
R13:水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基
R14:水素原子又は炭素数1〜22のアルキル基
X-:前記と同じ意味を示す。)
R15、R16:同じか又は異なって、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を示す。
X-:前記と同じ意味を示す。)。
ポリマー粒子は、Tgが90℃以下が好ましく、80℃以下が更に好ましい。ポリマーのTgが90℃以下であると、紙の製造工程において、紙に含有された内添用紙質向上剤が効率的に溶融し、剛度や嵩等の紙質向上性能が良好となる。下限は特に制限はないが、−10℃以上が好ましい。
(2)酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル及びピバリン酸ビニル等の炭素数1〜18、好ましくは炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖の脂肪酸とビニルアルコールとのエステルからなる脂肪酸ビニルエステル;
(3)(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、2−(メタ)アクリロイルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、等の重合性不飽和基を有するアニオン性モノマー又はその塩が挙げられる。マレイン酸、フマル酸、イタコン酸のようなポリカルボン酸は、酸無水物、部分エステル及び部分アミド又はそれらの混合物を含む。「塩」としては、例えば、アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩等)、アンモニウム塩(第四級アンモニウム塩、第四級アルキルアンモニウム塩等)等が挙げられる。中でもナトリウム塩が最も安価であり、好ましい。
エマルションには、前述のポリマー粒子を、取り扱い易さの点から、固形分で、好ましくは10〜60重量%、更に好ましくは15〜55重量%含有する。ポリマー粒子の平均粒子径は、エマルションの安定性、パルプへの吸着性等の点から0.1〜50μmが好ましく、0.2〜30μmが更に好ましい。
・エマルション1(EM−1)
還流冷却器、滴下ロート、温度計、窒素吹き込み口、攪拌機を備えた2Lフラスコに、カチオン性ポリビニルアルコール〔PVA C-118、N%=0.3%、7%水溶液粘度67mPa・s(50℃、B型粘度計、ローターNo.1、60rpm)、(株)クラレ製〕70g、イオン交換水570gを仕込み、90℃に加熱し溶解した。冷却後、エマルゲン150(非イオン性界面活性剤、20%水溶液、花王(株)製)30gと、4%酒石酸11.4g(試薬、和光純薬工業(株)製)を添加(添加後の全系のpHは44.0)した後、120rpmで攪拌し、窒素を吹き込みながら、60℃に昇温し、30分間保持した。次いで、酢酸ビニル(信越酢酸ビニル(株)製)20g、開始剤(V-50、アゾ系開始剤、和光純薬(株)製)0.2gをイオン交換水10gに溶解したものを添加し、15分間保持した。次いで、75℃に昇温した後、酢酸ビニル380g、及び開始剤(V-50)0.8gをイオン交換水160gに溶解したものを、それぞれ別々の滴下ロートから3時間かけて滴下し、重合を行った。次いで、82℃に昇温し、1時間熟成した後、冷却し、取り出した。固形分濃度36.3%、平均粒子径5.68μmのカチオン性エマルション1を得た。
[実施例1]
パルプ分としてLBKP(ろ水度 CSF400ml)のみを使用し、これに軽質炭酸カルシウムを含有率が5%になるように添加した。対紙料(パルプ+填料)固形分重量当たり、表1の内添用紙質向上剤EM−1を1.0固形分重量%、硫酸バンドを1.0重量%(50固形分重量の硫酸バンド製品)、カチオン化デンプンを0.5固形分重量%、アルキルケテンダイマー系サイズ剤を0.1固形分重量%となるようにそれぞれ添加して紙料を調製した。そしてツインワイヤー抄紙機を用いて、ジェット/ワイヤー比101%、抄紙速度500m/minで坪量80g/m2の上質紙を得た。1番プレス(以下、1Pと記す)の線圧は60kgf/cm、2Pは60kgf/cm、3Pは70kgf/cmであり、表面処理剤は塗布せず、キャレンダーは解放(未処理)である。紙質結果等を表1に示す。
<紙質の測定>
・密度:JIS P 8118に準拠して測定した。
・剛度:純曲げ特性試験機(エスエムテー社製)を用いて、MD方向の剛度を測定し、紙厚の影響を避けるために、次の計算式で求めた値を剛度とした。
剛度=105×純曲げ剛度測定値/(紙厚)3
ここで、純曲げ剛度測定値の単位はμN・m2/m、紙厚の単位はμmである。
・動摩擦係数:JIS P 8147に準拠して測定した。製造した上質紙の表面と裏面を重ね合わせ、MD方向について測定した。
軽質炭酸カルシウムの含有率を20%とした以外は、実施例1と同様に実施して上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムの含有率を40%とした以外は、実施例1と同様に実施して上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
パルプ分としてLBKP(ろ水度 CSF400ml)のみを使用し、これに軽質炭酸カルシウムを含有率が5%になるように添加した。対紙料(パルプ+填料)固形分重量当たり、表1の内添用紙質向上剤EM−1を1.0固形分重量%、硫酸バンドを1.0重量%(50固形分重量の硫酸バンド製品)、カチオン化デンプンを0.5固形分重量%、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤を0.1固形分重量%となるようにそれぞれ添加して紙料を調製した。そしてツインワイヤー抄紙機を用いて、ジェット/ワイヤー比101%、抄紙速度500m/minで坪量80g/m2の上質紙を得た。1番プレス(以下、1Pと記す)の線圧は60kgf/cm、2Pは60kgf/cm、3Pは70kgf/cmであり、表面処理剤は塗布せず、キャレンダーは解放(未処理)である。
紙質結果等を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムの含有量を20%として以外は実施例4と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムの含有量を40%とした以外は実施例4と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
パルプ分としてLBKP(ろ水度 CSF400ml)のみを使用し、これに軽質炭酸カルシウムを含有率が5%になるように添加した。対紙料(パルプ+填料)固形分重量当たり、表1の内添用紙質向上剤EM−1を1.0固形分重量%、硫酸バンドを1.0重量%(50固形分重量の硫酸バンド製品)、カチオン化デンプンを0.5固形分重量%、中性ロジンサイズ剤を0.1固形分重量%となるようにそれぞれ添加して紙料を調製した。そしてツインワイヤー抄紙機を用いて、ジェット/ワイヤー比101%、抄紙速度500m/minで坪量80g/m2の上質紙を得た。1番プレス(以下、1Pと記す)の線圧は60kgf/cm、2Pは60kgf/cm、3Pは70kgf/cmであり、表面処理剤は塗布せず、キャレンダーは解放(未処理)である。
紙質結果等を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムの含有量を20%として以外は実施例7と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムの含有量を40%とした以外は実施例7と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
パルプ分としてLBKP(ろ水度 CSF400ml)のみを使用し、これにタルクを含有率が20%になるように添加した。対紙料(パルプ+填料)固形分重量当たり、表1の内添用紙質向上剤EM−1を1.0固形分重量%、硫酸バンドを2.5重量%(50固形分重量の硫酸バンド製品)、ロジンサイズ剤を0.3固形分重量%となるようにそれぞれ添加して紙料を調製した。そしてツインワイヤー抄紙機を用いて、ジェット/ワイヤー比101%、抄紙速度500m/minで坪量80g/m2の上質紙を得た。1番プレス(以下、1Pと記す)の線圧は60kgf/cm、2Pは60kgf/cm、3Pは70kgf/cmであり、表面処理剤は塗布せず、キャレンダーは解放(未処理)である。
紙質結果等を表1に示す。
抄紙用紙質向上剤EM−1を多価アルコールと飽和脂肪酸のエステル体である紙質向上剤KB115(花王(株)製)に変更した以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
抄紙用紙質向上剤EM−1を飽和脂肪酸アミド系である紙質向上剤PT-205(日本PMC(株)製)に変更した以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
抄紙用紙質向上剤EM−1を不飽和脂肪酸アミド系である紙質向上剤DZ2220(日本油脂(株)製)に変更した以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
抄紙用紙質向上剤EM−1をアルコールアルキレンオキサイド付加物である紙質向上剤KB08W(花王(株)製)に変更した以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
紙質向上剤を添加しない以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
アルキルケテンダイマー系サイズ剤を添加しない以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムを添加しない以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
軽質炭酸カルシウムの含有量を45%にした以外は実施例2と同様にして上質紙を得た。
紙質結果等を表1に示す。
Claims (5)
- 50℃における7重量%水溶液粘度が20mPa・s以上かつ5,000mPa・s以下であり、窒素含有量が0.05重量%以上かつ1.0重量%以下である合成系カチオン性ポリマーと酢酸ビニルモノマーを構成単位として有するガラス転移点が-10℃以上かつ90℃以下であるポリマー粒子とを含有するポリマーエマルションからなる内添用紙質向上剤及び5〜40重量%の量の填料を含有する紙料を抄紙して得られる動摩擦係数が0.50〜0.75であることを特徴とする上質紙。
- 内添用紙質向上剤の配合量が、原料パルプに対して0.1〜20固形分重量%であることを特徴とする請求項1記載の上質紙。
- カチオン性ポリマーの比率が、ポリマー粒子100重量部に対し、5〜200重量部であることを特徴とする請求項1又は2記載の上質紙。
- 合成系カチオン性ポリマーが、カチオン基を有する(メタ)アクリル酸系、スチレン系、ビニルピリジン系、ビニルイミダゾリン系、及びジアリルアミン系重合単位からなる群から選ばれる1種以上のカチオン性重合単位を有するポリマーであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の上質紙。
- 動摩擦係数が0.57〜0.71であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の上質紙。
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