JP4533575B2 - Low density agent for paper and method for producing low density paper - Google Patents

Description

（ただし、式中、Ｒ¹及びＲ²は、一方の基が炭素数１０〜３６のアルキル基又はアルケニル基であるときは、他方の基は、炭素数１０〜３６のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)_nＲ³基（Ａは、炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ³は、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基であって、ｎは１〜２０である）であり、若しくは、式中、Ｒ¹及びＲ²の両方の基が、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)_nＲ³であり、又はＲ¹及びＲ²の一方のみが、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)_nＲ³基であるときは、他方は、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属であり、Ｘは、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムである。）
（２）一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸誘導体を含有することを特徴とする紙用低密度化剤、
【化８】

（ただし、式中、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶及びＲ⁷は、少なくとも１個が、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)_nＲ³であり、Ａは、炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ³は、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基であり、ｎは１〜２０であり、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶又はＲ⁷が上記の基でないときは、水素、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数２〜９のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基又は炭素数３〜９のヒドロキシアルケニル基であり、Ｙは、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムである。）
【化９】

（ただし、式中、Ｒ⁸、Ｒ⁹及びＲ¹⁰は、少なくとも１個が、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)_nＲ³であり、Ａは、炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ³は、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基であり、ｎは１〜２０であり、Ｒ⁸が上記の基でないときは、水素、アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数２〜９のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基又は炭素数３〜９のヒドロキシアルケニル基であり、Ｒ⁹又はＲ¹⁰が上記の基でないときは、水素、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数２〜９のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基又は炭素数３〜９のヒドロキシアルケニル基であり、Ｚは、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムである。）、及び、
（３）第１項又は第２項に記載の紙用低密度化剤を、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解して、製紙工程に添加することを特徴とする低密度紙の製造方法、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の紙用低密度化剤は、一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸誘導体を含有する。本発明の低密度紙の製造方法においては、一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸誘導体を、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解して、製紙工程に添加する。
【化１３】

ただし、一般式［１］において、Ｒ¹及びＲ²は、いずれか一方又は両方が、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシルアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)nＲ³であり、Ａは、炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ³は、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシルアルケニル基であり、ｎは１〜２０である。Ｒ¹及びＲ²の一方のみが上記の基であるとき、他方は、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数２〜９のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基又は炭素数３〜９のヒドロキシアルケニル基である。Ｘは、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムである。
【０００６】
一般式［２］において、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶及びＲ⁷は、少なくとも１個が、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシルアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)nＲ³であり、Ａは、炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ³は、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシルアルケニル基であり、ｎは１〜２０である。Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶又はＲ⁷が上記の基でないときは、水素、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数２〜９のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基又は炭素数３〜９のヒドロキシアルケニル基である。Ｙは、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムである。
一般式［３］において、Ｒ⁸、Ｒ⁹及びＲ¹⁰は、少なくとも１個が、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシルアルキル基、ヒドロキシアルケニル基又は−(ＡＯ)nＲ³であり、Ａは、炭素数２〜４のアルキレン基であり、Ｒ³は、炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシルアルケニル基であり、ｎは１〜２０である。Ｒ⁸が上記の基でないときは、水素、アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数２〜９のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基又は炭素数３〜９のヒドロキシアルケニル基である。Ｒ⁹又はＲ¹⁰が上記の基でないときは、水素、炭素数１〜９のアルキル基、炭素数２〜９のアルケニル基、ヒドロキシアルキル基又は炭素数３〜９のヒドロキシアルケニル基である。Ｚは、水素、アンモニウム、第一級、第二級、第三級若しくは第四級アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムである。
【０００７】
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹又はＲ¹⁰で表される炭素数１０〜３６のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基は、直鎖状であっても、側鎖を有していてもよい。このようなアルキル基としては、例えば、デシル基、ラウリル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、イコシル基、ベヘニル基などを挙げることができる。ヒドロキシアルキル基としては、例えば、１２−ヒドロキシラウリル基、１０−ヒドロキシオクタデシル基などを挙げることができる。アルケニル基としては、例えば、デセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、イコセニル基、ドコセニル基などを挙げることができる。ヒドロキシアルケニル基としては、例えば、１２−ヒドロキシ−cis−９−オクタデセニル基などを挙げることができる。
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹又はＲ¹⁰で表される−(ＡＯ)nＲ³としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル基、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル基、ポリオキシエチレンアルケニルエーテル基、ポリオキシエチレンヒドロキシアルキルエーテル基、ポリオキシエチレンヒドロキシアルケニルエーテル基などを挙げることができる。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹又はＲ¹⁰で表されるアンモニウムとしては、アンモニウム、モノエタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウムなどを挙げることができる。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹又はＲ¹⁰で表されるアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウムなどを挙げることができる。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹又はＲ¹⁰で表されるアルカリ土類金属としては、例えば、カルシウム、マグネシウムなどを挙げることができる。
Ｘ、Ｙ又はＺで表される第一級、第二級、第三級又は第四級アンモニウムには、アルカノールアミンに由来するアンモニウムが含まれる。
【０００８】
一般式［１］においてＲ¹及びＲ²の両方が、一般式［２］においてＲ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶及びＲ⁷のすべてが、また、一般式［３］又は一般式［４］においてＲ⁸、Ｒ⁹及びＲ¹⁰のすべてが、炭素数９以下のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基であると、得られる紙の密度が十分に低下しないおそれがある。一般式［１］においてＲ¹及びＲ²のいずれかが、一般式［２］においてＲ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶及びＲ⁷のいずれかが、また、一般式［３］又は一般式［４］においてＲ⁸、Ｒ⁹及びＲ¹⁰のいずれかが、炭素数３７以上のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基又はヒドロキシアルケニル基であると、紙用低密度化剤の取り扱いが困難になるおそれがある。
本発明に用いる一般式［１］で表されるスルホコハク酸エステルの製造方法に特に制限はなく、例えば、無水マレイン酸とヒドロキシル基を有する化合物との開環エステル化反応、該開環エステル化反応の生成物とヒドロキシル基を有する化合物との脱水エステル化反応、マレイン酸又はフマル酸とヒドロキシル基を有する化合物との脱水エステル化反応などにより得られるエステル化合物の二重結合に、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガスなどを反応してスルホン酸基を導入することにより、製造することができる。
一般式［２］で表されるスルホコハク酸アミドの製造方法に特に制限はなく、例えば、無水マレイン酸とアミノ基又はイミノ基を有する化合物との開環アミド化反応、該開環アミド化反応の生成物とアミノ基又はイミノ基を有する化合物との脱水アミド化反応、マレイン酸又はフマル酸とアミド基又はイミノ基を有する化合物との脱水アミド化反応などにより得られるアミド化合物の二重結合に、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガスなどを反応してスルホン酸基を導入することにより、製造することができる。
一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸エステルアミドの製造方法に特に制限はなく、例えば、無水マレイン酸とヒドロキシル基を有する化合物との開環エステル化反応に続くアミノ基又はイミノ基を有する化合物との脱水アミド化反応、無水マレイン酸とアミノ基又はイミノ基を有する化合物との開環アミド化反応に続くヒドロキシル基を有する化合物との脱水エステル化反応、マレイン酸又はフマル酸とヒドロキシル基を有する化合物及びアミノ基又はイミノ基を有する化合物との脱水エステル化アミド化反応により得られるエステルアミド化合物の二重結合に、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガスなどを反応してスルホン酸基を導入することにより、製造することができる。
【０００９】
本発明において、スルホコハク酸誘導体の製造に用いるヒドロキシル基を有する化合物としては、例えば、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール、１２−ヒドロキシステアリルアルコール、ダイマジオールなどや、これらのアルキレンオキシド付加物などを挙げることができる。これらのヒドロキシル基を有する化合物は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明において、スルホコハク酸誘導体の製造に用いるアミノ基又はイミノ基を有する化合物としては、例えば、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、イソステアリルアミン、オレイルアミン、ベヘニルアミン、１２−ヒドロキシ−cis−９−オクタデセニルアミン、ジステアリルアミン、ジラウリルアミンなどを挙げることができる。これらのアミノ基又はイミノ基を有する化合物は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明に用いる一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸誘導体は、冷水ないし熱水に対する分散性、乳化性、可溶化性が良好であり、界面活性剤を使用することなく水中に分散ないし溶解することができ、製造される紙のサイズ度への悪影響がほとんど生じない。スルホン酸塩基の親水性により、そのままで冷水ないし熱水に自己分散、自己乳化、自己可溶化させることができ、取り扱い性が良好である。また、紙に定着した際に、紙の強度や表面強度の低下がほとんど生じない。さらに、イオン化することにより、硫酸バンドやカチオン化合物の添加により紙への定着性が向上し、低密度化の効果が向上する。従来より紙用低密度化剤として使用されている多価アルコールの脂肪酸エステル化合物は、水とのなじみが少なく、界面活性剤を添加して水に分散させているが、界面活性剤を用いると紙のサイズ度の低下が避けられない。本発明の紙用低密度化剤によれば、サイズ度をほとんど低下させることなく、紙を低密度化することができる。
【００１０】
一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹又はＲ¹⁰が、炭素数９以下のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基若しくはヒドロキシルアルケニル基又は一般式−(ＡＯ)nＲ³で表される基であると、該スルホコハク酸誘導体が乳化ないと液状化しやすい。Ａとして、エチレン基、プロピレン基などを適宜組み合わせ、ｎの値を選定することにより、スルホコハク酸の親水性を調整することができる。ｎが２０を超えると、低密度化の効果とサイズ度が低下するおそれがある。また、Ｒ³がオレイル基、１２−ヒドロキシ−cis−９−オクタデセニル基などの二重結合を有する基、ラウリル基などの炭素数が少ない基、イソステアリル基、イソラウリル基などの分岐を有する基であると、スルホコハク酸誘導体は液状化しやすい。また、Ｒ³がステアリル基、ベヘニル基などの炭素数の多い直鎖状の基であると、スルホコハク酸誘導体は固体になりやすい。
本発明の低密度紙の製造方法においては、一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸誘導体を、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解して、製紙工程に添加する。一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸誘導体は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。使用するアルカリ水溶液に特に制限はなく、例えば、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、モノエタノールアミン水溶液、ジエタノールアミン水溶液、トリエタノールアミン水溶液、イソプロパノールアミン水溶液などを挙げることができる。
【００１１】
本発明方法において、スルホコハク酸誘導体を添加する製紙工程に特に制限はなく、例えば、離解工程、叩解工程、薬品などを配合する調成工程、抄紙前などを挙げることができる。また、古紙の場合は、再生処理工程などを挙げることができる。紙用低密度化剤の添加方法に特に制限はなく、例えば、そのまま添加することができ、あるいは、微量の界面活性剤、水、溶剤などを配合して水又は熱水に自己乳化するように製剤化したのち添加することもでき、さらに、水、溶剤などに溶解、分散又は乳化して添加することもできる。
本発明方法においては、紙料に他の薬品を添加することができる。他の薬品としては、例えば、湿潤紙力剤、乾燥紙力剤、澱粉、ポリビニルアルコールなどの紙力剤、ドライヤー剥離剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤、脱墨剤、サイズ剤、紙質改良剤、填料、顔料、染料、消泡剤などを挙げることができる。
本発明方法により低密度化させる紙は、植物繊維及び／又はその他の繊維を絡み合わせ膠着することにより得られる薄層物である。使用するパルプなどの原料に特に制限はなく、例えば、広葉樹、針葉樹などから得られる木材パルプ、バガス、ケナフ、竹パルプなどの植物繊維、レーヨン、ポリエステルなどの合成高分子繊維、繊維状無機材料などを挙げることができる。本発明は、また、パルプモールドなど繊維材料にも適用することができる。
本発明方法により製造する低密度紙に特に制限はなく、例えば、新聞用紙、印刷用紙、記録用紙、包装用紙、板紙、ライナー、中芯などのダンボール用紙、壁紙、襖紙原紙やその裏打ち紙などを挙げることができる。紙を低密度化することにより、めくりやすさ、印刷適正、ボリューム感、風合い、手触りなどの柔軟性、紙の割れ防止性、層間剥離のしやすさ、吸水性、吸油性、吸樹脂性、不透明性などを改良し、コストを低減することができる。
本発明の紙用低密度化剤及び低密度紙の製造方法によれば、サイズ度を低下させることなく、紙を低密度化し得るのみならず、紙の不透明性と白色度を向上させ、紙の含水伸度を低下させることができる。
【００１２】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、試験紙は下記の方法により評価した。
（１）密度
ＪＩＳ Ｐ ８１１８にしたがって測定する。
（２）不透明度
ＪＩＳ Ｐ ８１３８にしたがい、ＣＯＬＯＲＩＭＥＴＥＲ［(株)村上色彩技術研究所、ＣＭ−５３Ｄ］を用いて測定する。
（３）白色度
ＪＩＳ Ｐ ８１２３にしたがい、測色機［(株)ミノルタ、ＣＭ−３７００ｄ］を用いて測定する。
（４）比破裂強度
ＪＩＳ Ｐ ８１１２にしたがって測定する。
（５）表面強度
ＪＩＳ Ｐ ８１２９ ２.１ワックスを用いる方法にしたがって測定する。
（６）サイズ度
ＪＩＳ Ｐ ８１２２にしたがって測定する。
（７）含水伸度
ＪＩＳ Ｐ ８１１１にしたがって前処置した試験紙に、鉛筆で長さ１５cmの実線を５ケ所に画き、２０℃の水に１５分浸漬した後の実線の長さを測定し、含水伸度の平均値を算出する。
【００１３】
実施例１
温度計及び窒素ガス吹き込み管を取り付けた４つ口フラスコに、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）とステアリルアルコール２７０ｇ（１モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、８０〜１００℃で２時間反応を行い、マレイン酸モノステアリルエステルを得た。このマレイン酸モノステアリルエステルをガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加えて密閉し、圧力が９８kPa以上になったとき、ガス抜きを行って４９kPaまで圧力を低下させながら昇温し、８０〜１２０℃で５時間反応して、スルホコハク酸モノステアリルエステルのナトリウム塩を得た。この化合物をトリエタノールアミンで中和し、スルホコハク酸モノステアリルエステルのナトリウム塩トリエタノールアミン塩を得た。得られた塩を８０℃の熱水に分散し、スルホコハク酸モノステアリルエステルのナトリウム塩トリエタノールアミン塩５重量％を含有する分散液を得た。
広葉樹晒しクラフトパルプと針葉樹晒しクラフトパルプを重量比７０／３０に配合し、カナダ標準型ろ水度４２０mLに叩解して、パルプスラリーを調製した。このパルプスラリーをケミスターラーを用いて撹拌しながら、上記の分散液を、スルホコハク酸モノステアリルエステルのナトリウム塩トリエタノールアミン塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加し、５分後に乾燥紙力剤［ハリマ化成(株)、ハーマイドＣ−１０、アニオン性］をパルプに対して０.４重量％添加し、その５分後に硫酸バンドを用いてpHを４.５に調整し、さらにその５分後にエマルジョンサイズ剤［日本ＰＭＣ(株)、ＡＬ−１２０Ｆ］をパルプに対して１重量％添加した。その後、１０分間撹拌を継続して紙料の調成を終了した。
この紙料を、試験用角型シートマシンを用いて坪量８０ｇ／ｍ²に抄紙した。次いで、プレス機を用いて７００kPaで５分プレス処理を行い、さらに試験用のヤンキードライヤーを用いて１０５℃で３分乾燥し、試験紙を得た。
得られた試験紙は、密度０.６０８ｇ／cm³、不透明度９０.２％、白色度７５.８、比破裂強度１.９４kPa／(ｇ／ｍ²)、表面強度６Ａ、サイズ度３７秒、含水伸度１.０５％であった。
【００１４】
参考例２
脱水管、温度計及び窒素ガス吹き込み管を取り付けた４つ口フラスコに、マレイン酸１１６ｇ（１モル）、ステアリルアルコール４８６ｇ（１.８モル）、オレイルアルコール５４ｇ（０.２モル）及びｐ−トルエンスルホン酸０.６ｇを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、１８０〜２４０℃で５時間脱水反応を行い、マレイン酸ステアリル／オレイル(９／１)エステルを得た。このマレイン酸ステアリル／オレイル(９／１)エステルを水で洗浄してｐ−トルエンスルホン酸を除去したのち、ガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸ステアリル／オレイル(９／１)エステルのナトリウム塩を得た。得られた塩を８０℃の熱水に分散し、スルホコハク酸ステアリル／オレイル(９／１)エステルのナトリウム塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸ステアリル／オレイル(９／１)エステルのナトリウム塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
参考例３
参考例２と同様な４つ口フラスコに、マレイン酸１１６ｇ（１モル）、ステアリルアルコール５４ｇ（０.２モル）、オレイルアルコール４８２ｇ（１.８モル）及びｐ−パラトルエンスルホン酸０.６ｇを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、１８０〜２４０℃で５時間脱水反応を行い、マレイン酸ステアリル／オレイル(１／９)エステルを得た。このマレイン酸ステアリル／オレイル(１／９)エステルを水で洗浄してｐ−トルエンスルホン酸を除去したのち、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸ステアリル／オレイル(１／９)エステルのナトリウム塩を得た。得られた塩を５０℃の温水に分散し、スルホコハク酸ステアリル／オレイル(１／９)エステルのナトリウム塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸ステアリル／オレイル(１／９)エステルのナトリウム塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
【００１５】
参考例４
参考例２と同様な４つ口フラスコに、マレイン酸１１６ｇ（１モル）、ベヘニルアルコール６５２ｇ（２モル）及びｐ−トルエンスルホン酸０.６ｇを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、１８０〜２４０℃で５時間脱水反応を行い、マレイン酸ジベヘニルエステルを得た。このマレイン酸ジベヘニルエステルを水で洗浄してｐ−トルエンスルホン酸を除去したのち、ガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸ジベヘニルエステルのナトリウム塩を得た。得られた塩を８０℃の熱水に分散し、スルホコハク酸ジベヘニルエステルのナトリウム塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸ジベヘニルエステルのナトリウム塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
実施例５
参考例２と同様な４つ口フラスコに、マレイン酸１１６ｇ（１モル）、オレイルアルコール２６８ｇ（１モル）、ステアリルアルコールエチレンオキシド２モル付加物３５８ｇ（１モル）及びｐ−トルエンスルホン酸０.６ｇを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、１８０〜２４０℃で５時間脱水反応を行い、マレイン酸オレイル(ステアリルオキシエチルオキシエチル)(１／１)エステルを得た。このマレイン酸ジエステル化物を水で洗浄してｐ−トルエンスルホン酸を除去したのち、ガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素カリウム１３２ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸ジエステルのカリウム塩を得た。得られた塩を４０℃の温水に分散し、スルホコハク酸ジエステルのカリウム塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸オレイル(ステアリルオキシエチルオキシエチル)(１／１)エステルのカリウム塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
【００１６】
実施例６
実施例１と同様な４つ口フラスコに、ステアリルアミン２６９ｇ（１モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、６０℃に加熱して溶解したのち、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）を徐々に添加した。次いで、６０〜１００℃で２時間反応を行い、マレイン酸モノステアリルアミドを得た。得られたマレイン酸モノステアリルアミドをガラスオートクレーブに入れ、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸モノステアリルアミドのナトリウム塩を得た。この化合物をさらに水酸化ナトリウムで中和して、スルホコハク酸モノステアリルアミドの二ナトリウム塩を得た。得られた二ナトリウム塩を８０℃の熱水に分散し、スルホコハク酸モノステアリルアミドの二ナトリウム塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸モノステアリルアミドの二ナトリウム塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
実施例７
実施例１と同様な４つ口フラスコに、ステアリルアミン４０４ｇ（１.５モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、６０℃に加熱して溶解したのち、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）を徐々に添加した。次いで、６０〜２００℃で３時間反応を行い、マレイン酸セスキステアリルアミドを得た。得られたマレイン酸セスキステアリルアミドをガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸セスキステアリルアミドのナトリウム塩を得た。この化合物をさらにトリエタノールアミンで中和して、スルホコハク酸セスキステアリルアミドのナトリウム塩トリエタノールアミン塩を得た。得られた塩を８０℃の熱水に分散し、スルホコハク酸セスキステアリルアミドのナトリウム塩トリエタノールアミン塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸セスキステアリルアミドのナトリウム塩トリエタノールアミン塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
【００１７】
実施例８
実施例１と同様な４つ口フラスコに、ジステアリルアミン５２１ｇ（１モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、８０℃に加熱して溶解したのち、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）を徐々に添加した。次いで、８０〜１００℃で２時間反応を行い、マレイン酸モノ(ジステアリルアミド)を得た。得られたマレイン酸モノ(ジステアリルアミド)をガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸モノ(ジステアリルアミド)のナトリウム塩を得た。この化合物をモノエタノールアミンで中和し、スルホコハク酸モノ(ジステアリルアミド)のナトリウム塩モノエタノールアミン塩を得た。得られた塩を８０℃の熱水に分散し、スルホコハク酸モノ(ジステアリルアミド)のナトリウム塩モノエタノールアミン塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸モノ(ジステアリルアミド)のナトリウム塩モノエタノールアミン塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
実施例９
参考例２と同様な４つ口フラスコに、ラウリルアミン１３９ｇ（０.７５モル）とオレイルアミン２００ｇ（０.７５モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、６０℃に加熱して溶解したのち、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）を徐々に添加した。次いで、６０〜２００℃で３時間脱水反応を行い、マレイン酸ラウリル／オレイルアミドを得た。得られたマレイン酸ラウリル／オレイルアミドをガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸ラウリル／オレイルアミドのナトリウム塩を得た。この化合物をトリエタノールアミンで中和し、スルホコハク酸ラウリル／オレイルアミドのナトリウム塩トリエタノールアミン塩を得た。得られた塩を５０℃の温水に分散し、スルホコハク酸ラウリル／オレイルアミドのナトリウム塩トリエタノールアミン塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸ラウリル／オレイルアミドのナトリウム塩トリエタノールアミン塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
【００１８】
実施例１０
参考例２と同様な４つ口フラスコに、ステアリルアルコール２７０ｇ（１モル）を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、６０℃に加熱して溶解したのち、無水マレイン酸９８ｇ（１モル）を徐々に添加し、８０〜１００℃で２時間反応を行い、マレイン酸モノステアリルエステルを得た。次いで、ステアリルアミン２６９ｇ（１モル）を徐々に添加し、６０〜２００℃で３時間脱水反応を行い、マレイン酸ステアリルエステルステアリルアミドを得た。得られたマレイン酸ステアリルエステルステアリルアミドをガラスオートクレーブに仕込み、水５０ｇと亜硫酸水素ナトリウム１１４ｇ（１.１モル）を加え、実施例１と同様に反応して、スルホコハク酸ステアリルエステルステアリルアミドのナトリウム塩を得た。得られた塩を８０℃の熱水に分散し、スルホコハク酸ステアリルエステルステアリルアミドのナトリウム塩５重量％を含有する分散液を得た。
この分散液を、スルホコハク酸ステアリルエステルステアリルアミドのナトリウム塩の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
【００１９】
比較例１
ステアリン酸ナトリウムを８０℃の熱水に分散し、ステアリン酸ナトリウム５重量％を含有する分散液を得た。
パルプスラリーに、上記のステアリン酸ナトリウムの分散液を、ステアリン酸ナトリウムの添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製した。
得られた試験紙は、密度０.６４１ｇ／cm³、不透明度８８.６％、白色度７５.３、比破裂強度２.２０kPa／(ｇ／ｍ²)、表面強度７Ａ、サイズ度４１秒、含水伸度１.１２％であった。
比較例２
ステアリルアルコールのエチレンオキシド２モル付加物を５０℃の水に乳化分散し、ステアリルアルコールのエチレンオキシド２モル付加物５重量％を含有する乳化分散液を得た。
パルプスラリーに、上記の乳化分散液を、ステアリルアルコールのエチレンオキシド２モル付加物の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
比較例３
ステアリン酸のエチレンオキシド５モル・プロピレンオキシド５モルランダム付加物を２５℃の水に乳化分散し、ステアリン酸のエチレンオキシド５モル・プロピレンオキシド５モル付加物５重量％を含有する乳化分散液を得た。
パルプスラリーに、上記の乳化分散液を、ステアリン酸のエチレンオキシド５モル・プロピレンオキシド５モルランダム付加物の添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
【００２０】
比較例４
ペンタエリスリトールのステアリン酸トリエステル１００重量部に、ソルビトールのエチレンオキシド付加物の脂肪酸エステル化物２重量部を配合し、徐々に熱水を加えながら乳化分散し、ペンタエリスリトールのステアリン酸トリエステル１０重量％を含有する乳化分散液を得た。
パルプスラリーに、上記の乳化分散液を、ペンタエリスリトールのステアリン酸トリエステルの添加量がパルプに対して０.４０重量％になるように添加した以外は、実施例１と同様にして、試験紙を作製し、評価を行った。
比較例５
ペンタエリスリトールのステアリン酸トリエステルの代わりに牛脂を用いた以外は、比較例４と同様にして、乳化分散液を調製し、試験紙を作製して評価を行った。
比較例６
低密度化剤を添加しない以外は、実施例１と同様にして試験紙を作製し、評価を行った。
参考例２〜４、実施例１、実施例５〜１０で合成した一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表される化合物の構造を第１表に、比較例１〜６で用いた紙用低密度化剤を第２表に、参考例２〜４、実施例１、実施例５〜１０及び比較例１〜６の結果を第３表に示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【表２】

【００２３】
【表３】

【００２４】
一般式［１］、一般式［２］、一般式［３］又は一般式［４］で表されるスルホコハク酸誘導体を含有する紙用低密度化剤を用いて作製した参考例２〜４、実施例１、実施例５〜１０の試験紙は、サイズ度の低下が比較的少なく、比破裂強度と表面強度が大きく、密度が低く、不透明度、白色度が高く、含水伸度が低い。
比較例で用いた５種の紙用低密度化剤のうち、比較例１のステアリン酸ナトリウムは熱水に分散し、これを用いて作製した試験紙は、比破裂強度と表面強度とサイズ度が大きいが、それ以外の性能は劣っている。比較例２のステアリルアルコールエチレンオキシド付加物と比較例３のステアリン酸エチレンオキシドプロピレンオキシド付加物は、水に分散し、これらを用いて作製した試験紙は、表面強度は良好であるが、それ以外の性能は劣り、特にサイズ度が著しく低い。比較例４〜５で用いた化合物は、水に分散させるために乳化剤の併用が必要であり、そのためにサイズ度が低下するばかりでなく、その他の性質も全般に劣っている。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の低用密度化剤及び低密度紙の製造方法によれば、サイズ度の低下を抑制して、紙を低密度化し得るのみならず、紙の不透明性と白色度を向上させ、含水伸度を低下させることができる。その結果、パルプ原料の使用量を節減し、生産性を向上し、原料コストを低減することが可能になる。また、印刷適正やボリューム感のある高品質の紙を製造することができる。さらに、不透明度の向上によっても、パルプ原料、無機填料などの使用量を節減し、白色度の高い品質の良好な紙を製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper density reducing agent and a method for producing low density paper. More specifically, the present invention can easily produce a low density paper having a low density, an opacity, a whiteness, a high strength, a high surface strength, and a low water content without reducing the size. The present invention relates to a paper density reducing agent and a method for producing low density paper.
[0002]
[Prior art]
In recent years, efforts have been made to reduce the basis weight of paper products in order to reduce the amount of pulp used as much as possible due to a shortage of pulp resources, a rise in pulp prices, and the need to protect the global environment. By reducing the basis weight of paper products such as newsprint, printing paper, recording paper, wrapping paper, wallpaper, paper for straw, backing paper, etc., we can reduce costs as well as solve global environmental problems such as securing forest resources. It is thought to bring a big effect.
On the other hand, there is a demand for high-quality paper with printability and volume, and there is a demand for low-density paper with a high paper bulk. Conventionally, as a method for reducing the density of paper, a method using a cross-linked pulp, a method using a mixed paper with a synthetic fiber, or a method of filling a pulp fiber with an inorganic substance has been performed. However, the method using cross-linked pulp or the method based on blending with synthetic fibers makes it difficult to recycle the paper and increases the cost, and the method based on filling with inorganic substances has a drawback that the strength of the paper is significantly reduced. .
In order to eliminate these drawbacks, paper density reducing agents for reducing the density of paper by adding an organic compound during papermaking have been studied. For example, as a paper bulking agent capable of obtaining a bulky sheet without impairing paper strength, JP-A-11-200263 discloses an oil-based nonionic surfactant, a sugar alcohol-based nonionic surfactant, or a sugar-based non-surfactant. A paper bulking agent containing an ionic surfactant, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-200284, a paper bulking agent containing an alkylene oxide adduct of a higher fatty acid, Japanese Patent Publication No. WO 98/03730, Paper bulking agents containing alkylene oxide adducts have been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-350380 proposes a polyhydric alcohol fatty acid ester compound having an oxyalkylene group as a bulking agent for paper from which a bulky sheet can be obtained without impairing the effect of the sizing agent. In particular, fatty acid ester compounds of polyhydric alcohol are widely marketed, but these compounds have the disadvantage that the effect of reducing the density is low and the strength, surface strength, sizing degree, etc. of the paper are reduced. Yes. In many paper products such as newsprint, printing paper, recording paper, packaging paper, paperboard, wallpaper, base paper and backing paper, paper strength, surface strength, sizing, etc. are important characteristics. Degradation of properties is a major drawback.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is a low-paper low-density paper that can easily produce low-density paper with low density, excellent opacity, whiteness, high strength, high surface strength, and low water content without reducing sizing. The object is to provide a densifying agent and a method for producing low density paper.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has added a sulfosuccinic acid derivative having a long-chain substituent to the papermaking process, thereby reducing opacity and whiteness without reducing sizing. It was found that a low-density paper having excellent strength and high strength was obtained, and the present invention was completed based on this finding.
That is, the present invention
(1) A paper density-reducing agent comprising a sulfosuccinic acid derivative represented by the general formula [1] and not containing a water-soluble urethane resin,
[Chemical 7]

(However, in the formula, R ¹ And R ² When one group is an alkyl group or alkenyl group having 10 to 36 carbon atoms, the other group is a hydroxyalkyl group, hydroxyalkenyl group or — (AO) having 10 to 36 carbon atoms. _n R ^Three Base ( A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R ^Three Is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group having 10 to 36 carbon atoms. What , N is 1-20 Or Where R ¹ And R ² Both groups are hydroxyalkyl groups, hydroxyalkenyl groups or-(AO) _n R ^Three In Or R ¹ And R ² Is only an alkyl group having 10 to 36 carbon atoms, an alkenyl group, a hydroxyalkyl group, a hydroxyalkenyl group, or-(AO). _n R ^Three When the group is a group, the other is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, and X is hydrogen, ammonium, primary Secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metals, alkaline earth metals or aluminum. )
(2) A paper density-reducing agent comprising a sulfosuccinic acid derivative represented by general formula [2], general formula [3] or general formula [4],
[Chemical 8]

(However, in the formula, R ^Four , R ^Five , R ⁶ And R ⁷ Is at least one alkyl group having 10 to 36 carbon atoms, alkenyl group, hydroxyalkyl group, hydroxyalkenyl group or-(AO). _n R ^Three A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R ^Three Is a C10-C36 alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group, n is 1-20, R ^Four , R ^Five , R ⁶ Or R ⁷ Is a hydrogen, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or a hydroxyalkenyl group having 3 to 9 carbon atoms, Y is hydrogen, ammonium Primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metals, alkaline earth metals or aluminum. )
[Chemical 9]

(However, in the formula, R ⁸ , R ⁹ And R ^Ten Is at least one alkyl group having 10 to 36 carbon atoms, alkenyl group, hydroxyalkyl group, hydroxyalkenyl group or-(AO). _n R ^Three A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R ^Three Is a C10-C36 alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group, n is 1-20, R ⁸ Is not the above group, hydrogen, ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group having 3 to 9 carbon atoms R and R ⁹ Or R ^Ten Is not the above group, it is hydrogen, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or a hydroxyalkenyl group having 3 to 9 carbon atoms, and Z is hydrogen, ammonium Primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metals, alkaline earth metals or aluminum. ),as well as,
(3) A method for producing low-density paper, comprising dispersing or dissolving the paper densifying agent according to item 1 or item 2 in water or an aqueous alkaline solution, and adding it to the papermaking step.
Is to provide.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The paper density-reducing agent of the present invention contains a sulfosuccinic acid derivative represented by general formula [1], general formula [2], general formula [3], or general formula [4]. In the method for producing a low density paper of the present invention, a sulfosuccinic acid derivative represented by the general formula [1], the general formula [2], the general formula [3] or the general formula [4] is dispersed in water or an alkaline aqueous solution. Alternatively, it is dissolved and added to the papermaking process.
Embedded image

However, in the general formula [1], R ¹ And R ² Is any one or both of an alkyl group having 10 to 36 carbon atoms, an alkenyl group, a hydroxylalkyl group, a hydroxyalkenyl group, or-(AO) nR. ^Three A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R ^Three Is a C10-C36 alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxylalkenyl group, and n is 1-20. R ¹ And R ² When only one of the above is the above group, the other is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, aluminum, carbon number 1 to 9 Or an alkyl group having 2 to 9 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, or a hydroxyalkenyl group having 3 to 9 carbon atoms. X is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal or aluminum.
[0006]
In the general formula [2], R ^Four , R ^Five , R ⁶ And R ⁷ Is at least one alkyl group having 10 to 36 carbon atoms, alkenyl group, hydroxylalkyl group, hydroxyalkenyl group or-(AO) nR. ^Three A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R ^Three Is a C10-C36 alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxylalkenyl group, and n is 1-20. R ^Four , R ^Five , R ⁶ Or R ⁷ Is a hydrogen, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, or a hydroxyalkenyl group having 3 to 9 carbon atoms. Y is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal or aluminum.
In general formula [3], R ⁸ , R ⁹ And R ^Ten Is at least one alkyl group having 10 to 36 carbon atoms, alkenyl group, hydroxylalkyl group, hydroxyalkenyl group or-(AO) nR. ^Three A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R ^Three Is a C10-C36 alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxylalkenyl group, and n is 1-20. R ⁸ Is not the above group, hydrogen, ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, aluminum, alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, hydroxyalkyl group or 3 to 9 carbon atoms A hydroxyalkenyl group; R ⁹ Or R ^Ten Is a hydrogen, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, or a hydroxyalkenyl group having 3 to 9 carbon atoms. Z is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal or aluminum.
[0007]
R ¹ , R ² , R ^Four , R ^Five , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ , R ⁹ Or R ^Ten The alkyl group having 10 to 36 carbon atoms, the alkenyl group, the hydroxyalkyl group, or the hydroxyalkenyl group represented by may be linear or have a side chain. Examples of such alkyl groups include decyl, lauryl, myristyl, cetyl, stearyl, icosyl, and behenyl groups. Examples of the hydroxyalkyl group include a 12-hydroxylauryl group and a 10-hydroxyoctadecyl group. Examples of the alkenyl group include decenyl group, dodecenyl group, tetradecenyl group, hexadecenyl group, octadecenyl group, icocenyl group, dococenyl group and the like. Examples of the hydroxyalkenyl group include a 12-hydroxy-cis-9-octadecenyl group.
R ¹ , R ² , R ^Four , R ^Five , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ , R ⁹ Or R ^Ten -(AO) nR represented by ^Three Examples thereof include a polyoxyethylene alkyl ether group, a polyoxypropylene alkyl ether group, a polyoxyethylene alkenyl ether group, a polyoxyethylene hydroxyalkyl ether group, and a polyoxyethylene hydroxyalkenyl ether group. R ¹ , R ² , R ^Four , R ^Five , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ , R ⁹ Or R ^Ten Examples of ammonium represented by the formula include ammonium, monoethanolammonium, diethanolammonium, and triethanolammonium. R ¹ , R ² , R ^Four , R ^Five , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ , R ⁹ Or R ^Ten Examples of the alkali metal represented by can include sodium and potassium. R ¹ , R ² , R ^Four , R ^Five , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ , R ⁹ Or R ^Ten As the alkaline earth metal represented by, for example, calcium, magnesium and the like can be mentioned.
The primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium represented by X, Y or Z includes ammonium derived from alkanolamine.
[0008]
In general formula [1], R ¹ And R ² Are both R in general formula [2]. ^Four , R ^Five , R ⁶ And R ⁷ All of R <1> in general formula [3] or general formula [4] ⁸ , R ⁹ And R ^Ten If all of these are alkyl groups, alkenyl groups, hydroxyalkyl groups or hydroxyalkenyl groups having 9 or less carbon atoms, the density of the resulting paper may not be sufficiently reduced. In general formula [1], R ¹ And R ² Is any one of R in general formula [2] ^Four , R ^Five , R ⁶ And R ⁷ Any one of R 1 in general formula [3] or general formula [4] ⁸ , R ⁹ And R ^Ten If any of these is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group having 37 or more carbon atoms, it may be difficult to handle the paper density-reducing agent.
There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of sulfosuccinic acid ester represented by General formula [1] used for this invention, For example, ring-opening esterification reaction of maleic anhydride and the compound which has a hydroxyl group, this ring-opening esterification reaction A double bond of an ester compound obtained by dehydration esterification reaction of a product of the above and a compound having a hydroxyl group, dehydration esterification reaction of maleic acid or fumaric acid with a compound having a hydroxyl group, It can be produced by introducing a sulfonic acid group by reacting sulfite, sulfite gas or the like.
There is no particular limitation on the production method of the sulfosuccinamide represented by the general formula [2]. For example, ring-opening amidation reaction of maleic anhydride and a compound having an amino group or imino group, In the double bond of the amide compound obtained by dehydration amidation reaction of the product with a compound having an amino group or imino group, dehydration amidation reaction of maleic acid or fumaric acid with a compound having an amide group or imino group, etc. It can be produced by introducing a sulfonic acid group by reacting bisulfite, pyrosulfite, sulfite gas, or the like.
There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of sulfosuccinic acid ester amide represented by General formula [3] or General formula [4], For example, the amino group following ring-opening esterification reaction of maleic anhydride and the compound which has a hydroxyl group Or a dehydration amidation reaction with a compound having an imino group, a ring-opening amidation reaction between a maleic anhydride and a compound having an amino group or an imino group, followed by a dehydration esterification reaction with a compound having a hydroxyl group, maleic acid or fumarate Bisulfite, pyrosulfite, sulfite gas, etc. are reacted with the double bond of the ester amide compound obtained by dehydration esterification amidation reaction between the acid and the compound having hydroxyl group and the compound having amino group or imino group. Thus, it can be produced by introducing a sulfonic acid group.
[0009]
In the present invention, examples of the compound having a hydroxyl group used for the production of a sulfosuccinic acid derivative include lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, behenyl alcohol, 12-hydroxystearyl alcohol, and dimer diol. And these alkylene oxide adducts. These compounds having a hydroxyl group can be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, examples of the compound having an amino group or imino group used for the production of a sulfosuccinic acid derivative include, for example, laurylamine, myristylamine, cetylamine, stearylamine, isostearylamine, oleylamine, behenylamine, 12-hydroxy-cis- Examples thereof include 9-octadecenylamine, distearylamine, dilaurylamine and the like. These compounds having an amino group or imino group can be used alone or in combination of two or more.
The sulfosuccinic acid derivative represented by the general formula [1], the general formula [2], the general formula [3] or the general formula [4] used in the present invention is dispersible, emulsifiable, and solubilized in cold water or hot water. And can be dispersed or dissolved in water without using a surfactant, and hardly adversely affects the size of the paper produced. Due to the hydrophilicity of the sulfonate group, it can be self-dispersed, self-emulsified and self-solubilized in cold water or hot water as it is, and the handleability is good. Further, when fixed on paper, there is almost no decrease in the strength or surface strength of the paper. Further, by ionization, the fixing property to paper is improved by adding a sulfuric acid band or a cationic compound, and the effect of reducing the density is improved. The fatty acid ester compound of a polyhydric alcohol that has been used as a low density agent for paper conventionally has little familiarity with water, and a surfactant is added and dispersed in water. A decrease in the size of the paper is inevitable. According to the paper density-reducing agent of the present invention, it is possible to reduce the density of paper without substantially reducing the sizing degree.
[0010]
In general formula [1], general formula [2], general formula [3] or general formula [4], R ¹ , R ² , R ^Four , R ^Five , R ⁶ , R ⁷ , R ⁸ , R ⁹ Or R ^Ten Is an alkyl group having 9 or less carbon atoms, an alkenyl group, a hydroxyalkyl group or a hydroxylalkenyl group, or a general formula-(AO) nR ^Three When the sulfosuccinic acid derivative is not emulsified, it tends to be liquefied. The hydrophilicity of sulfosuccinic acid can be adjusted by appropriately combining ethylene group and propylene group as A and selecting the value of n. If n exceeds 20, the effect of reducing the density and the size may be reduced. R ^Three Is a group having a double bond such as an oleyl group, 12-hydroxy-cis-9-octadecenyl group, a group having a small number of carbons such as a lauryl group, a group having a branch such as an isostearyl group or an isolauryl group, Acid derivatives are liable to liquefy. R ^Three Is a straight-chain group having a large number of carbon atoms such as a stearyl group or a behenyl group, the sulfosuccinic acid derivative tends to be solid.
In the method for producing a low density paper of the present invention, a sulfosuccinic acid derivative represented by the general formula [1], the general formula [2], the general formula [3] or the general formula [4] is dispersed in water or an alkaline aqueous solution. Alternatively, it is dissolved and added to the papermaking process. The sulfosuccinic acid derivative represented by the general formula [1], the general formula [2], the general formula [3] or the general formula [4] can be used alone or in combination of two or more. It can also be used. There is no restriction | limiting in particular in aqueous alkali solution to be used, For example, ammonia water, sodium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution, monoethanolamine aqueous solution, diethanolamine aqueous solution, triethanolamine aqueous solution, isopropanolamine aqueous solution etc. can be mentioned.
[0011]
In the method of the present invention, there is no particular limitation on the papermaking process to which the sulfosuccinic acid derivative is added, and examples include a disaggregation process, a beating process, a preparation process in which chemicals are blended, and before papermaking. Further, in the case of used paper, a recycling process step can be exemplified. There is no particular limitation on the method of adding the paper density reducing agent, for example, it can be added as it is, or a small amount of surfactant, water, solvent, etc. can be added and self-emulsified in water or hot water. It can also be added after formulation, and it can also be added after being dissolved, dispersed or emulsified in water, a solvent or the like.
In the method of the present invention, other chemicals can be added to the stock. Other chemicals include, for example, wet paper strength agents, dry paper strength agents, starch strength, polyvinyl alcohol and other paper strength agents, dryer release agents, pitch control agents, slime control agents, deinking agents, sizing agents, and paper quality improvers. , Fillers, pigments, dyes, antifoaming agents and the like.
The paper to be reduced in density by the method of the present invention is a thin layer product obtained by entanglement and adhesion of plant fibers and / or other fibers. The raw materials such as pulp to be used are not particularly limited. For example, wood pulp obtained from hardwood, conifer, etc., plant fiber such as bagasse, kenaf, bamboo pulp, synthetic polymer fiber such as rayon, polyester, fibrous inorganic material, etc. Can be mentioned. The present invention can also be applied to fiber materials such as pulp molds.
There is no particular limitation on the low density paper produced by the method of the present invention, for example, newspaper paper, printing paper, recording paper, wrapping paper, cardboard paper such as paperboard, liner, core, wallpaper, base paper, backing paper thereof, etc. Can be mentioned. By reducing the density of the paper, ease of turning, printability, voluminous feel, texture, touch, etc., paper crack prevention, ease of delamination, water absorption, oil absorption, resin absorption, The opacity and the like can be improved and the cost can be reduced.
According to the paper density-reducing agent and the method for producing low-density paper of the present invention, not only can the density of the paper be reduced without reducing the sizing degree, but also the opacity and whiteness of the paper can be improved. The water content elongation can be reduced.
[0012]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In the examples and comparative examples, the test paper was evaluated by the following method.
(1) Density
Measured according to JIS P 8118.
(2) Opacity
According to JIS P 8138, measurement is performed using COLORIMTER [Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd., CM-53D].
(3) Whiteness
According to JIS P 8123, measurement is performed using a colorimeter [Minolta, Inc., CM-3700d].
(4) Specific burst strength
Measure according to JIS P8112.
(5) Surface strength
Measured according to the method using JIS P 8129 2.1 wax.
(6) Size
Measured according to JIS P 8122.
(7) Water content elongation
On a test paper pretreated according to JIS P 8111, a 15 cm long solid line is drawn at five locations with a pencil, and the length of the solid line after being immersed in water at 20 ° C. for 15 minutes is measured. Is calculated.
[0013]
Example 1
A four-necked flask equipped with a thermometer and a nitrogen gas blowing tube was charged with 98 g (1 mol) of maleic anhydride and 270 g (1 mol) of stearyl alcohol and reacted at 80 to 100 ° C. for 2 hours while blowing nitrogen gas. And maleic acid monostearyl ester was obtained. This maleic acid monostearyl ester was charged into a glass autoclave and sealed by adding 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium hydrogen sulfite. When the pressure reached 98 kPa or more, the pressure was reduced to 49 kPa by degassing. The mixture was heated up and reacted at 80 to 120 ° C. for 5 hours to obtain a sodium salt of sulfosuccinic acid monostearyl ester. This compound was neutralized with triethanolamine to obtain a sodium salt triethanolamine salt of sulfosuccinic acid monostearyl ester. The obtained salt was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt triethanolamine salt of sulfosuccinic acid monostearyl ester.
A pulp slurry was prepared by blending hardwood bleached kraft pulp and softwood bleached kraft pulp in a weight ratio of 70/30 and beating to a Canadian standard freeness of 420 mL. While stirring this pulp slurry using a chemistor, the above dispersion was added so that the addition amount of sodium salt triethanolamine of sulfosuccinic acid monostearyl ester was 0.40% by weight based on the pulp. After 5 minutes, 0.4% by weight of a dry paper strength agent [Harima Kasei Co., Ltd., Hermide C-10, anionic] was added to the pulp, and after 5 minutes, the pH was adjusted to 4.5 using a sulfuric acid band. 5 minutes later, an emulsion sizing agent [Japan PMC Co., Ltd., AL-120F] was added at 1% by weight to the pulp. Thereafter, stirring was continued for 10 minutes to complete the preparation of the stock.
This paper stock was measured for a basis weight of 80 g / m using a test square sheet machine. ² Paper was made. Next, press treatment was performed at 700 kPa for 5 minutes using a press machine, and further dried at 105 ° C. for 3 minutes using a test Yankee dryer to obtain a test paper.
The obtained test paper has a density of 0.608 g / cm. ^Three Opacity 90.2%, whiteness 75.8, specific burst strength 1.94 kPa / (g / m ² ), Surface strength 6A, sizing degree 37 seconds, water content elongation 1.05%.
[0014]
Reference example 2
A four-necked flask equipped with a dehydrating tube, thermometer and nitrogen gas blowing tube was charged with 116 g (1 mol) of maleic acid, 486 g (1.8 mol) of stearyl alcohol, 54 g (0.2 mol) of oleyl alcohol and p-toluene. 0.6 g of sulfonic acid was charged, and dehydration reaction was performed at 180 to 240 ° C. for 5 hours while blowing nitrogen gas to obtain stearyl maleate / oleyl (9/1) ester. This stearyl maleate / oleyl (9/1) ester was washed with water to remove p-toluenesulfonic acid, charged into a glass autoclave, and 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium bisulfite were added. Reaction as in Example 1 gave the sodium salt of stearyl sulfosuccinate / oleyl (9/1) ester. The obtained salt was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt of stearyl sulfosuccinate / oleyl (9/1) ester.
The test was conducted in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was added so that the sodium salt of stearyl sulfosuccinate / oleyl (9/1) ester was 0.40% by weight based on the pulp. Paper was prepared and evaluated.
Reference example 3
Reference example 4 is charged with 116 g (1 mol) of maleic acid, 54 g (0.2 mol) of stearyl alcohol, 482 g (1.8 mol) of oleyl alcohol and 0.6 g of p-paratoluenesulfonic acid. While blowing nitrogen gas, dehydration reaction was performed at 180 to 240 ° C. for 5 hours to obtain stearyl maleate / oleyl (1/9) ester. This stearyl maleate / oleyl (1/9) ester was washed with water to remove p-toluenesulfonic acid, 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium bisulfite were added, and the same procedure as in Example 1 was performed. The reaction gave the sodium salt of stearyl sulfosuccinate / oleyl (1/9) ester. The obtained salt was dispersed in hot water at 50 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt of stearyl sulfosuccinate / oleyl (1/9) ester.
Test was conducted in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was added so that the sodium salt of stearyl sulfosuccinate / oleyl (1/9) ester was 0.40% by weight based on the pulp. Paper was prepared and evaluated.
[0015]
Reference example 4
Reference example A 4-necked flask similar to No. 2 was charged with 116 g (1 mol) of maleic acid, 652 g (2 mol) of behenyl alcohol and 0.6 g of p-toluenesulfonic acid, and dehydrated at 180-240 ° C. for 5 hours while blowing nitrogen gas. Reaction was performed to obtain maleic acid dibehenyl ester. This maleic acid dibehenyl ester was washed with water to remove p-toluenesulfonic acid, charged into a glass autoclave, 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium bisulfite were added, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1. Thus, a sodium salt of sulfosuccinic acid dibehenyl ester was obtained. The obtained salt was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt of sulfosuccinic acid dibehenyl ester.
A test paper was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was added so that the amount of sodium salt of sulfosuccinic acid dibehenyl ester was 0.40% by weight based on the pulp. Went.
Example 5
Reference example 2 is charged with 116 g maleic acid (1 mol), 268 g (1 mol) oleyl alcohol, 358 g (1 mol) stearyl alcohol ethylene oxide 2 mol adduct and 0.6 g p-toluenesulfonic acid, While blowing nitrogen gas, dehydration reaction was performed at 180 to 240 ° C. for 5 hours to obtain oleyl (stearyloxyethyloxyethyl) maleate (1/1) ester. This maleic diesterified product was washed with water to remove p-toluenesulfonic acid, charged into a glass autoclave, added with 50 g of water and 132 g (1.1 mol) of potassium hydrogen sulfite, and reacted in the same manner as in Example 1. Thus, a potassium salt of sulfosuccinic acid diester was obtained. The obtained salt was dispersed in 40 ° C. warm water to obtain a dispersion containing 5% by weight of potassium salt of sulfosuccinic acid diester.
Except that this dispersion was added so that the amount of potassium salt of oleyl sulfosuccinate (stearyloxyethyloxyethyl) (1/1) ester was 0.40% by weight based on the pulp, Example 1 and Similarly, a test paper was produced and evaluated.
[0016]
Example 6
Into the same four-necked flask as in Example 1, 269 g (1 mol) of stearylamine was added and dissolved by heating to 60 ° C. while blowing nitrogen gas, and then 98 g (1 mol) of maleic anhydride was gradually added. did. Subsequently, reaction was performed at 60-100 degreeC for 2 hours, and the maleic acid monostearylamide was obtained. The obtained maleic acid monostearylamide is put in a glass autoclave, 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium bisulfite are added, and reacted in the same manner as in Example 1 to obtain a sodium salt of sulfosuccinic acid monostearylamide. It was. This compound was further neutralized with sodium hydroxide to obtain a disodium salt of sulfosuccinic acid monostearylamide. The obtained disodium salt was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of disodium salt of sulfosuccinic acid monostearylamide.
A test paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was added so that the disodium salt of sulfosuccinic acid monostearylamide was 0.40% by weight based on the pulp. Evaluation was performed.
Example 7
In a four-necked flask similar to Example 1, 404 g (1.5 mol) of stearylamine was charged and dissolved by heating to 60 ° C. while blowing nitrogen gas, and then 98 g (1 mol) of maleic anhydride was gradually added. Added to. Subsequently, reaction was performed at 60-200 degreeC for 3 hours, and maleic acid sesquistearyl amide was obtained. The obtained maleic acid sesquistearylamide was charged into a glass autoclave, 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium bisulfite were added and reacted in the same manner as in Example 1 to obtain a sodium salt of succistearylamide of sulfosuccinic acid. It was. This compound was further neutralized with triethanolamine to obtain a sodium salt triethanolamine salt of sulfosuccinic acid sesquistearylamide. The obtained salt was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt triethanolamine salt of sulfosuccinic acid sesquistearylamide.
A test paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was added so that the addition amount of sodium succistearylamide of sulfosuccinic acid sesquistearylamide was 0.40% by weight based on the pulp. Fabricated and evaluated.
[0017]
Example 8
In a four-necked flask similar to Example 1, 521 g (1 mol) of distearylamine was charged and dissolved by heating to 80 ° C. while blowing nitrogen gas, and then 98 g (1 mol) of maleic anhydride was gradually added. Added. Subsequently, reaction was performed at 80 to 100 ° C. for 2 hours to obtain maleic acid mono (distearylamide). The obtained maleic acid mono (distearylamide) was charged into a glass autoclave, 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium bisulfite were added, and reacted in the same manner as in Example 1 to give sulfosuccinic acid mono (distearylamide). ) Sodium salt was obtained. This compound was neutralized with monoethanolamine to obtain a sodium salt monoethanolamine salt of sulfosuccinic acid mono (distearylamide). The obtained salt was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt monoethanolamine salt of sulfosuccinic acid mono (distearylamide).
This dispersion was added in the same manner as in Example 1 except that the sodium salt monoethanolamine salt of sulfosuccinic acid mono (distearylamide) was added in an amount of 0.40% by weight based on the pulp. A test paper was prepared and evaluated.
Example 9
Reference example 139 g (0.75 mol) of laurylamine and 200 g (0.75 mol) of oleylamine were charged into a four-necked flask similar to 2 and dissolved by heating to 60 ° C. while blowing nitrogen gas. 98 g (1 mol) was gradually added. Subsequently, dehydration reaction was performed at 60 to 200 ° C. for 3 hours to obtain lauryl maleate / oleylamide. The obtained lauryl maleate / oleylamide was charged into a glass autoclave, 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium bisulfite were added, and reacted in the same manner as in Example 1 to react with sodium salt of lauryl sulfosuccinate / oleylamide. Got. This compound was neutralized with triethanolamine to obtain lauryl sulfosuccinate / oleylamide sodium salt triethanolamine salt. The obtained salt was dispersed in hot water at 50 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt triethanolamine salt of lauryl sulfosuccinate / oleylamide.
Test paper in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was added so that the addition amount of sodium lauryl sulfosuccinate / oleylamide triethanolamine was 0.40% by weight based on the pulp. Were prepared and evaluated.
[0018]
Example 10
Reference example In a four-necked flask similar to 2, stearyl alcohol 270 g (1 mol) was charged and dissolved by heating to 60 ° C. while blowing nitrogen gas, and then 98 g (1 mol) of maleic anhydride was gradually added. Reaction was performed at 80 to 100 ° C. for 2 hours to obtain maleic acid monostearyl ester. Next, 269 g (1 mol) of stearylamine was gradually added, and dehydration reaction was performed at 60 to 200 ° C. for 3 hours to obtain maleic acid stearyl ester stearylamide. The obtained stearic acid maleate stearylamide was charged into a glass autoclave, 50 g of water and 114 g (1.1 mol) of sodium hydrogen sulfite were added, and reacted in the same manner as in Example 1 to obtain the sodium salt of sulfosuccinic acid stearyl ester stearylamide. Got. The obtained salt was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium salt of sulfosuccinic acid stearyl ester stearylamide.
A test paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was added so that the amount of sodium salt of sulfosuccinic acid stearyl ester stearylamide was 0.40% by weight based on the pulp. Evaluation was performed.
[0019]
Comparative Example 1
Sodium stearate was dispersed in hot water at 80 ° C. to obtain a dispersion containing 5% by weight of sodium stearate.
A test paper was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion of sodium stearate was added to the pulp slurry so that the amount of sodium stearate added was 0.40% by weight based on the pulp. Produced.
The obtained test paper has a density of 0.641 g / cm. ^Three , Opacity 88.6%, Whiteness 75.3, Specific burst strength 2.20kPa / (g / m ² ), Surface strength 7A, size 41 seconds, water content elongation 1.12%.
Comparative Example 2
An ethylene oxide 2 mol adduct of stearyl alcohol was emulsified and dispersed in water at 50 ° C. to obtain an emulsified dispersion containing 5% by weight of an ethylene oxide 2 mol adduct of stearyl alcohol.
The test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the above emulsion dispersion was added to the pulp slurry so that the addition amount of stearyl alcohol ethylene oxide 2-mol adduct was 0.40% by weight based on the pulp. Paper was prepared and evaluated.
Comparative Example 3
A random adduct of 5 moles of stearic acid in ethylene oxide and 5 moles of propylene oxide was emulsified and dispersed in water at 25 ° C. to obtain an emulsified dispersion containing 5% by weight of an adduct of 5 moles of ethylene oxide and 5 moles in propylene oxide.
Example 1 except that the above emulsified dispersion was added to a pulp slurry so that the addition amount of a random addition product of 5 mol of ethylene oxide and 5 mol of propylene oxide of stearic acid was 0.40% by weight based on the pulp. In the same manner as above, a test paper was prepared and evaluated.
[0020]
Comparative Example 4
100 parts by weight of pentaerythritol stearic acid triester is mixed with 2 parts by weight of a fatty acid ester of sorbitol ethylene oxide adduct and gradually emulsified and dispersed while adding hot water, and 10% by weight of pentaerythritol stearic acid triester is added. An emulsified dispersion containing was obtained.
Test paper in the same manner as in Example 1 except that the above emulsion dispersion was added to the pulp slurry so that the amount of pentaerythritol stearic acid triester added was 0.40% by weight based on the pulp. Were prepared and evaluated.
Comparative Example 5
An emulsified dispersion was prepared in the same manner as in Comparative Example 4 except that beef tallow was used in place of the pentaerythritol stearic acid triester, and a test paper was prepared for evaluation.
Comparative Example 6
A test paper was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the densifying agent was not added.
Reference Examples 2-4, Example 1 Example 5 The structure of the compound represented by the general formula [1], the general formula [2], the general formula [3], or the general formula [4] synthesized in 10 to 10 is shown in Table 1 and the paper used in Comparative Examples 1 to 6 Table 2 lists the low-density agents for use. Reference Examples 2-4, Example 1 Example 5 To 3 and Comparative Examples 1 to 6 are shown in Table 3.
[0021]
[Table 1]

[0022]
[Table 2]

[0023]
[Table 3]

[0024]
It was prepared using a paper densification agent containing a sulfosuccinic acid derivative represented by general formula [1], general formula [2], general formula [3] or general formula [4]. Reference Examples 2-4, Example 1 Example 5 -10 test paper has a relatively small decrease in sizing degree, large specific burst strength and surface strength, low density, high opacity and whiteness, and low water content.
Of the five types of paper densifying agents used in the comparative examples, sodium stearate of Comparative Example 1 was dispersed in hot water, and test papers produced using this had a specific burst strength, surface strength, and sizing degree. However, other performance is inferior. The stearyl alcohol ethylene oxide adduct of Comparative Example 2 and the stearic acid ethylene oxide propylene oxide adduct of Comparative Example 3 were dispersed in water, and the test paper prepared using these had good surface strength but other performance. Is inferior, and the size is particularly low. The compounds used in Comparative Examples 4 to 5 require the use of an emulsifier in order to disperse in water. Therefore, not only does the degree of size decrease, but other properties are generally poor.
[0025]
【The invention's effect】
According to the low-density densifying agent and the low-density paper manufacturing method of the present invention, it is possible not only to suppress the decrease in sizing degree but also to reduce the density of the paper, but also to improve the opacity and whiteness of the paper. The elongation can be reduced. As a result, the amount of pulp raw material used can be reduced, productivity can be improved, and raw material costs can be reduced. In addition, it is possible to produce high-quality paper with printing suitability and volume feeling. Furthermore, the improvement in opacity can also reduce the amount of pulp raw materials, inorganic fillers, etc. used, and produce high quality paper with high whiteness.

Claims (3)

A low-density agent for paper, which contains a sulfosuccinic acid derivative represented by the general formula [1] and does not contain a water-soluble urethane resin.

(Wherein, R ¹ and R ^2, when one group is an alkyl or alkenyl group of 10 to 36 carbon atoms and the other group, a hydroxyalkyl group having 10 to 36 carbon atoms, a hydroxyalkyl alkenyl Group or — (AO) _n R ³ group ( A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and R ³ is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group having 10 to 36 carbon atoms. , n is the Ru 20 der), or wherein both groups R ¹ and R ² are hydroxyalkyl group, hydroxy alkenyl group, or - (AO) _n R ³ der is, Or when only ^one of R ¹ and R ² is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group, hydroxyalkenyl group or — (AO) _n R ³ group having 10 to 36 carbon atoms, the other is hydrogen, ammonium , First grade, first Class, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, X is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth A similar metal or aluminum.) A paper density-reducing agent comprising a sulfosuccinic acid derivative represented by the general formula [2], the general formula [3] or the general formula [4].

(In the formula, at least one of R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ and R ⁷ is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group, hydroxyalkenyl group or — (AO) _n R having 10 to 36 carbon atoms). ³ , A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R ³ is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group having 10 to 36 carbon atoms, and n is 1 to 20 Yes, when R ⁴ , R ⁵ , R ⁶ or R ⁷ is not the above group, hydrogen, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or 3 to 9 carbon atoms And Y is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal or aluminum.)

(In the formula, at least one of R ⁸ , R ⁹ and R ¹⁰ is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group, hydroxyalkenyl group or — (AO) _n R ³ having 10 to 36 carbon atoms). , A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R ³ is an alkyl group, alkenyl group, hydroxyalkyl group or hydroxyalkenyl group having 10 to 36 carbon atoms, n is 1 to 20, ^{When 8} is not the above group, hydrogen, ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, hydroxyalkyl group, or hydroxy having 3 to 9 carbon atoms an alkenyl group, R ⁹ or when R ¹⁰ is not above groups can be hydrogen, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms, a hydroxyalkyl group or 3-9 carbon atoms A hydroxy alkenyl group, Z is hydrogen, ammonium, primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium, alkali metal, alkaline earth metal or aluminum.)   A method for producing low-density paper, comprising dispersing or dissolving the paper density-reducing agent according to claim 1 or 2 in water or an aqueous alkali solution and adding it to the papermaking process.