JP4777607B2 - 紙用地合い向上剤及びこれを用いた製紙方法 - Google Patents
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しかしながら、これらの方法においては、歩留り性及びろ水性が向上する反面、得られる紙の地合いが低下するという欠点を生じる。
ここでいうカチオン要求量とは、固形分濃度0.005質量%に調整された重合体の水酸化ナトリウム水溶液を、25℃、pH8の条件下で「パーティクル・チャージ・デテクター03(Particle Charge Detector)03」(ミューテック社製)により測定した値を意味する。
このカチオン要求量が250μeq/リットルを超えるポリマーを用いると、地合いが崩れるため得られる紙の品質が劣化する。
で表わされるモノマー、一般式
で表わされるモノマー、又は一般式
で表わされるモノマーを含む共重合体である。
で表わされるアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの中から選ばれた少なくとも1種が用いられる。
で表わされる化合物の中から選ばれた少なくとも1種が用いられる。
これらのモノマー混合物の重合方法については、特に制限はなく、溶液重合法、乳化重合法、固体重合法など任意の方法を用いることができる。
で表わされるモノマー、例えば3−メチル−3−ブテン−1−オールを用い、これをメタクリル酸及び前記一般式(IV)で表されるアクリル酸又はメタクリル酸エステルと共重合体を形成させたのち、これに一般式
X´−A−R4 (VIII)
(式中のX´は水酸基と反応して−O−、
で表わされる化合物を反応させるか、メタクリル酸と一般式(IV)で表わされるアクリル酸又はメタクリル酸エステルとの共重合体を形成させたのち、メタクリル酸単位の一部に、
HO−A−R4 (IX)
又は
NHm(A−R4)2m (X)
(式中のA、R4及びmは前記と同じ意味をもつ)
で表わされるポリオキシアルキレン化合物と反応させて、エステル結合又はアミド結合を形成させることによって製造することもできる。
なお、各例で得た製紙原料組成物の物性及びそれから抄紙した紙の地合いは以下の方法により評価した。
パルプ繊維含有スラリーを固形分濃度0.5質量%の分散液とし、その500mlをブリッド式ダイナミックジャー(40メッシュ)に装入し、撹拌しながら、これに硫酸バンド、カチオン系凝結剤、サイズ剤、填料、歩留り剤及び地合い向上剤をその順序に10秒間隔で添加し、10分後撹拌しながら、下方より水相100mlを抜き取り、ろ紙を通して吸引ろ過したのち、ろ滓を110℃で60分間乾燥し、乾燥後の質量を秤量してW(g)を求め、次式により歩留り性(%)を計算した。
歩留り性(%)=[(2.5−W)/2.5]×100
パルプ繊維含有スラリー500ml(固形分濃度0.5質量%)に1200rpmで撹拌しながら、(1)と同様にして各添加剤を加え、製紙原料組成物を調製し、100メッシュの網を張設した内径50mmのアクリル性樹脂円筒状容器に移し、メスシリンダーにろ過水を受け、300mlになるまでの時間(秒)を測定した。
各例の製紙原料組成物を抄紙して得た紙についてJIS P8113の方法に従って測定した。
各例における紙の地合い評価は以下のようにして行った。
すなわち、製紙原料組成物を坪量が75〜80g/m2となるように、角型抄紙機(東西精機社製)に装入し、撹拌棒で2回上下に撹拌し、最後に穏やかに撹拌した。そして前記抄紙機の排水弁を開き、30秒間吸引を行って、メッシュ(#40)上に形成されたマット(250mm×250mm)の上に、ろ紙とステンレス鋼板1枚を載せ、ローラーで脱水した。
次に、このようにして得た紙について、3−Dシートアナライザー(M/K SYSTEMS社製)を用いて地合いインデックスを測定する。
この測定値は、大きいほど地合いが良好であることを示す。
実施例1における地合い向上剤の水中油型エマルションに代え、メタクリル酸−アクリル酸エチル共重合体(メタクリル酸単位70質量%、アクリル酸エチルモノマー30質量%。粘度平均分子量1850000)を用いた以外はすべて実施例1と同様とした。このもののカチオン要求量は401.5μeq/リットルであった。この時の製紙原料組成物及びこれを抄紙して得た紙の物性を表1に示す。
比較例1における地合い向上剤の水中油型エマルションに代え、メタクリル酸−アクリル酸エチル共重合体(メタクリル酸単位60質量%、アクリル酸エチルモノマー40質量%。粘度平均分子量1900000)を用いた以外はすべて比較例1と同様とした。このもののカチオン要求量は346.2μeq/リットルであった。この時の製紙原料組成物及びこれを抄紙して得た紙の物性を表1に示す。
比較例2における地合い向上剤の水中油型エマルションに代え、メタクリル酸−アクリル酸エチル共重合体(メタクリル酸単位60質量%、アクリル酸エチルモノマー40質量%。粘度平均分子量1900000)を用い、これを水酸化ナトリウム水溶液で溶解したものを用いた以外はすべて比較例2と同様とした。このもののカチオン要求量は346.3μeq/リットルであった。この時の製紙原料組成物及びこれを抄紙して得た紙の物性を表1に示す。
比較例2における地合い向上剤の水中油型エマルションに代え、メタクリル酸−アクリル酸エチル共重合体(メタクリル酸単位50質量%、アクリル酸エチルモノマー50質量%。粘度平均分子量2,000,000)を用い、これを水酸化ナトリウム水溶液で溶解したものを用いた以外はすべて比較例2と同様とした。このもののカチオン要求量は291.0μeq/リットルであった。この時の製紙原料組成物及びこれを抄紙して得た紙の物性を表1に示す。
実施例1における地合い向上剤の水中油型エマルションに代え、ポリアクリル酸ソーダ(粘度平均分子量1200万)を用いた以外は全て実施例1と同様とした。このもののカチオン要求量は328.0μeq/リットルであった。この時の製紙原料組成物及びこれを焼死して得た紙の物性を表1に示す。
実施例1における地合い向上剤の水中油型エマルションに代え、ベントナイトを2000ppm用いた以外は全て実施例1と同様にして紙を製造した。このもののカチオン要求量は6.5μeq/リットルであった。この時の製紙原料組成物及びこれを抄紙して得た紙の物性を表1に示す。
実施例1において、水中油型エマルションを配合しなかった以外は全て実施例1と同様にして紙を製造した。この時の製紙原料組成物及びこれを抄紙して得た紙の物性を表1に示す。
Claims (9)
- 固形分濃度0.005質量%に調整した場合に、25℃及びpH8の条件下で250μeq/リットルを超えないカチオン要求量を有するポリマーからなり、
該ポリマーが(A)アクリル酸及びメタクリル酸の中から選ばれる少なくとも1種のモノマーと、(B)アクリル酸アルキル及びメタクリル酸アルキルの中から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合体である紙用地合い向上剤。 - 平均粒径200μm以下の非水溶性固体粒子を含む固形分濃度0.005質量%に調整した場合に、25℃及びpH8の条件下で250μeq/リットルを超えないカチオン要求量を有するポリマーからなり、
該ポリマーが(A)アクリル酸及びメタクリル酸の中から選ばれる少なくとも1種のモノマーと、(B)アクリル酸アルキル及びメタクリル酸アルキルの中から選ばれる少なくとも1種のモノマーとの共重合体である紙用地合い向上剤。 - ポリマーが水中油型エマルションである請求項1又は2記載の紙用地合い向上剤。
- 該ポリマーが、構成単位である会合性モノマーとして、一般式、
- 非水溶性固体粒子が有機高分子粒子又は無機質粒子である請求項2記載の紙用地合い向上剤。
- 有機高分子粒子がスチレン樹脂粒子である請求項5記載の紙用地合い向上剤。
- 平均粒径200μm以下の非水溶性固体粒子をコアとし、ポリマーをシェルとして含む請求項5又は6記載の紙用地合い向上剤。
- パルプ繊維含有スラリーにカチオン系凝結剤を加えたのち、さらに請求項1ないし7のいずれかに記載の紙用地合い向上剤を加えて抄紙することを特徴とする製紙方法。
- パルプ繊維含有スラリーの固形分質量に基づき、カチオン系凝結剤0.005〜0.5%及び紙用地合い向上剤30〜300ppmを加える請求項8記載の製紙方法。
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