JP4940685B2 - 紙用柔軟剤およびそれを用いた紙の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に用いられるジアミドジアミン化合物(a)は、以下の一般式(1)で表される。
本発明において、アミドアミン化合物(b)は、さらに紙にボリューム感を付与する目的で用いられる。本発明に用いられるアミドアミン化合物(b)は、以下の一般式(2)で表される。
本発明の紙用柔軟剤は、上記ジアミドジアミン化合物(a)またはその塩(a成分)からなる。あるいは、上記a成分と、上記アミドアミン化合物(b)またはその塩(b成分)とからなる。
本発明の紙の製造方法は、紙の製造において、上記紙用柔軟剤を使用することを特徴とする。紙用柔軟剤は、パルプ100質量部に対して、上記ジアミドジアミン化合物(a)またはその塩の量が0.03〜8質量部、好ましくは0.1〜4質量部となるように添加する。上記ジアミドジアミン化合物(a)またはその塩の量が0.03質量部未満の場合、柔軟性の向上効果が小さい場合がある。上記ジアミドジアミン化合物(a)またはその塩の量が8質量部を超える場合、使用量に見合った柔軟性の向上効果が得られず、むしろ紙のコストアップにつながり経済的に不利となる。
(合成例1.1)
撹拌機、冷却管、温度計、および窒素導入管を備えた500mL容量の4つ口フラスコに、表1に記載のアミン(ジメチルアミノプロピルアミン)204.4g(2モル)およびアジピン酸146.1g(1モル)を仕込んだ。次いで、窒素雰囲気下、撹拌しながら180〜190℃まで昇温し、生成する水を系外へ除去しながら15時間反応を行い、アミン価が342のジアミドジアミン化合物a−1を得た。
表1に記載のアミン(2モル)およびジカルボン酸(1モル)を用いたこと以外は、合成例1.1と同様の手順で、ジアミドジアミン化合物a−2〜a−4をそれぞれ得た。
表1に記載のアミン(2モル)およびジカルボン酸(1モル)を用いたこと以外は、合成例1.1と同様の手順で、ジアミドジアミン化合物a’−1を得た。
(合成例2.1)
撹拌機、冷却管、温度計、および窒素導入管を備えた500mL容量の4つ口フラスコに、表2に記載のアミン(ジエチルアミノエチルアミン)104.4g(0.9モル)およびカルボン酸(ステアリン酸)258.7g(0.9モル)を仕込んだ。次いで、窒素雰囲気下、撹拌しながら120〜130℃まで昇温し、生成する水を系外へ除去しながら15時間反応を行い、アミン価が151のアミドアミン化合物b−1を得た。
表2に記載のアミン(0.9モル)およびカルボン酸(0.9モル)を用いたこと以外は、合成例2.1と同様の手順で、アミドアミン化合物b−2〜b−4をそれぞれ得た。
1.紙用柔軟剤の分散液の調製
200mLのビーカーに、157.8gのイオン交換水、0.6gの酢酸(ジアミドジアミン化合物a−1のアミン価に対して1当量に相当)、および1.6gのジアミドジアミン化合物a−1を仕込み、70℃で30分間撹拌し、紙用柔軟剤の分散液を調製した(分散液Iとする)。この分散液Iには、ジアミドジアミン化合物a−1の塩が1.4質量%含有されている。
上記で得られた紙用柔軟剤の分散液Iを用いて、以下のようにして手すきシートを製造した。そして、得られた手すきシートについて、(1)柔軟性(曲げ剛度)、(2)ボリューム感、および(3)紙力を評価した。
フリーネスが400mLであるLBKP(広葉樹晒パルプ)を、離解機(熊谷理研株式会社製)を用いて離解し、パルプを1質量%含有するパルプスラリーを調製した。このパルプスラリー400g(パルプ量4g)を500mL容量のビーカーに入れ、上記紙用柔軟剤の分散液Iを4g(パルプ100質量部に対してジアミドジアミン化合物a−1の量が1.4質量部)を添加した。次いで、径4.5cmのタービン羽根により、250rpmにて1分間撹拌した。撹拌後、105gのパルプスラリーを用いて、TAPPIスタンダードシートマシン(安田精機株式会社製)により抄紙した。抄紙後、油圧プレス機(安田精機株式会社製)を用いて0.35Mpaで5分間プレスし、ドラム式ドライヤー(安田精機株式会社製)により105℃で2分間乾燥し、坪量約50g/m2の手すきシートを3枚製造した。この手すきシートを、さらに温度23℃および湿度50%の恒温恒湿室に17時間保管して調湿した。
(1)柔軟性の評価(曲げ剛度)
純曲げ試験機(KES−FB2、カトーテック株式会社製)を用いて、3枚の手すきシートの直径155mm部分の曲げ剛度を、縦方向および横方向についてそれぞれ測定してその平均値を求めた。得られた平均値を以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
曲げ剛度が4.41×10−5N・m2/m未満:柔軟性が良好である(○)
曲げ剛度が4.41×10−5N・m2/m以上:柔軟性が不十分である(×)
手すきシートの坪量をJIS P8124に準じて測定した。さらに厚みをJIS式紙圧測定機MEI−10(シチズン時計株式会社製)を用いて、手すきシート1枚につき10点ずつ測定し、10点の厚みの平均を手すきシートの厚みとした。得られた坪量および厚みの測定値を用いて以下の式からシート容量を求めた。次いで、紙用柔軟剤未使用の手すきシート(後述の比較例1)のシート容量V0を同様の手順で求めた。VおよびV0を用いて以下の式から比容量を計算し、3枚の平均を求めて、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
シート容量V(cm3/g)=厚み(μm)/坪量(g/m2)
比容量(%)=V/V0×100
比容量が105%以上 :ボリューム感が非常に良好である(◎)
比容量が100%以上105%未満:ボリューム感が良好である(○)
比容量が100%未満 :ボリューム感が不十分である(×)
手すきシートを15×120mmに裁断し、引張圧縮試験機SV−201−0−SH(株式会社今田製作所製)を用いて、紙を引き離すときの引張り強さを測定した。そして、JIS P8113に準じて以下の式から裂断長を求め、以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
裂断長が4.3km以上:紙力が十分である(○)
裂断長が4.3km未満:紙力が不十分である(×)
表3に記載のジアミドジアミン化合物(a)および酸(ジアミドジアミン化合物(a)のアミン価に対して1当量に相当)を用いて、実施例1と同様の手順で、それぞれ紙用柔軟剤の分散液II〜IVを得た。これらの分散液II〜IVに含有されるジアミドジアミン化合物(a)の塩の量を表3に示す。次いで、分散液II〜IVを用いて、実施例1と同様の手順で手すきシートを製造し、得られた手すきシートの評価を行った。結果を表3に示す。
200mLのビーカーに、157.9gのイオン交換水、0.5gの酢酸(ジアミドジアミン化合物a−1とアミドアミン化合物b−1との総アミン価に対して1当量に相当)1.3gのジアミドジアミン化合物a−1、および0.3gのアミドアミン化合物b−1(ジアミドジアミン化合物a−1の塩とアミドアミン化合物b−1の塩との質量比は、85/15)を仕込み、70℃で30分間撹拌し、紙用柔軟剤の分散液を調製した(分散液Vとする)。この分散液Vには、ジアミドジアミン化合物a−1の塩が1.1質量%含有されている。次いで、分散液Vを用いて、実施例1と同様の手順で手すきシートを製造し、得られた手すきシートの評価を行った。結果を表3に示す。
表3に記載の質量比でジアミドジアミン化合物(a)およびアミドアミン化合物(b)を仕込み、さらに酸(ジアミドジアミン化合物(a)とアミドアミン化合物(b)との総アミン価に対して1当量に相当)を添加して、実施例1と同様の手順で、それぞれ紙用柔軟剤の分散液VI〜VIIIを得た。これらの分散液VI〜VIIIに含有されるジアミドジアミン化合物(a)の塩の量を表3に示す。次いで、分散液VI〜VIIIを用いて、実施例1と同様の手順で手すきシートを製造し、得られた手すきシートの評価を行った。結果を表3に示す。
実施例1において、紙用柔軟剤を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様の手順で手すきシートを製造し、得られた手すきシートの評価を行った。結果を表3に示す。
実施例1で用いた紙用柔軟剤の分散液Iの代わりに、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライドの1質量%水溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で手すきシートを製造し、得られた手すきシートの評価を行った。結果を表3に示す。
実施例1で用いた紙用柔軟剤の分散液Iの代わりに、エチレンビスステアリン酸アミドの1質量%エタノール溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で手すきシートを製造し、得られた手すきシートの評価を行った。結果を表3に示す。
実施例1で用いた紙用柔軟剤の分散液Iの代わりに、紙用柔軟剤の分散液IXを用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で手すきシートを製造し、得られた手すきシートの評価を行った。結果を表3に示す。
Claims (3)
- 以下の一般式(1)で表されるジアミドジアミン化合物(a)またはその塩からなる紙用柔軟剤:
(Aは炭素数が4〜12のジカルボン酸の残基であり、R1、R2、R5、およびR6はそれぞれ炭素数が1〜4のアルキル基であり、そしてR3およびR4はそれぞれ炭素数が2〜4のアルキレン基である)。 - 請求項1記載のジアミドジアミン化合物(a)またはその塩と、アミドアミン化合物(b)またはその塩とからなる紙用柔軟剤であって、
該アミドアミン化合物(b)が、以下の一般式(2):
(R7COは炭素数が10〜24のアシル基であり、R8は炭素数が2〜4のアルキレン基であり、そしてR9およびR10はそれぞれ炭素数が1〜4のアルキル基である)で表されるアミドアミン化合物であり、そして
該ジアミドジアミン化合物(a)またはその塩が40質量%以上の割合でなる、
紙用柔軟剤。 - パルプ100質量部に対して、請求項1または2に記載の紙用柔軟剤を、前記ジアミドジアミン化合物(a)またはその塩の量が0.03〜8質量部となるように添加する工程を包含する、紙の製造方法。
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