JP7473842B2 - アミド化合物 - Google Patents
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Description
[項1]
バイオベース材料に炭素数7~40の長鎖炭化水素基及びアミド基を修飾したアミド化合物。
[項2]
-NHC(=O)-R
-C(=O)NH-R
-NHC(=O)O-R
-OC(=O)NH-R
-NHC(=O)NH-R
-NH-S(=O)2-R、及び
-S(=O)2-NH-R
[式中、各々のRは独立して炭素数7~40の長鎖炭化水素基である。]
からなる群から選択される少なくとも一種の長鎖炭化水素アミド基を含む、項1に記載のアミド化合物。
[項3]
前記バイオベース材料が高分子である、項1又は2のいずれか一項に記載のアミド化合物。
[項4]
前記バイオベース材料が糖類である、項1~3のいずれか一項に記載のアミド化合物。
[項5]
前記バイオベース材料に炭素数7~40の長鎖炭化水素基を有する重合体をグラフト修飾してなるグラフト重合体である、項1~4のいずれか一項に記載のアミド化合物。
[項6]
前記重合体が下記式
CH2=C(-X1)-C(=O)-Y1-Z(-Y2-R1)n
[式中、R1は、それぞれ独立的に、炭素数7~40の長鎖炭化水素基であり、
X1は、水素原子、一価の有機基又はハロゲン原子であり、
Y1は、-O-又は-NH-であり、
Y2は、それぞれ独立的に、直接結合、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-又は-NH-から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される基であり、
Zは、直接結合、あるいは2価又は3価の炭素数1~5の炭化水素基であり、
nは、1又は2である。]
で表され、少なくとも1つのアミド基を有するアミド単量体(a1)
から誘導された繰り返し単位を有する、項5に記載のアミド化合物。
[項7]
前記長鎖炭化水素基の炭素数が12以上である、項1~6のいずれか一項に記載のアミド化合物。
[項8]
ASTM D6866によるバイオベース度が40%以上である、1~7のいずれか一項に記載のアミド化合物。
[項9]
項1~8のいずれか一項に記載のアミド化合物を含む、耐油剤。
[項10]
紙用添加剤である項9の耐油剤。
[項11]
項1~8のいずれか一項に記載のアミド化合物が付着した繊維製品。
[項12]
紙製品である、項11に記載の繊維製品。
[項13]
前記紙が食品包装材である、項12に記載の繊維製品。
アミド化合物はバイオベース材料に対して炭素数7~40の長鎖炭化水素基とアミド基とを修飾した化合物である。アミド化合物は、フルオロアルキル基を有しない化合物であってよいし、フッ素を含まない化合物であってもよい。
長鎖炭化水素基の炭素数は、7以上、10以上、12以上、14以上、16以上、18以上、又は20以上であってよく、好ましくは10以上又は12以上である。長鎖炭化水素基の炭素数は、40以下、35以下、30以下、25以下、22以下、20以下、又は18以下であってよい。好ましくは30以下である。
アミド基は、アミド基の両端に炭素が結合していることを要さず、ウレタン基又はウレア基の一部のアミド基であってもよい。また、アミド基は、カルボン酸のアミドに加えて、スルホンアミドを含んでいてもよい。アミド基は、長鎖炭化水素基に隣接していることが好ましい。
アミド化合物は長鎖炭化水素アミド基を有することが好ましい。長鎖炭化水素アミド基は、
-NHC(=O)-R
-C(=O)NH-R
-NHC(=O)O-R
-OC(=O)NH-R
-NHC(=O)NH-R
-NH-S(=O)2-R、及び
-S(=O)2-NH-R
[式中、各々のRは独立して炭素数7~40の長鎖炭化水素基である。]
からなる群から選択される少なくとも一種の長鎖炭化水素アミド基であってよい。
アミド化合物は、基材の有する官能基(例えば紙中のセルロースの有するヒドロキシ基)と化学的又は物理的に結合する結合性基を有することが好ましい。化学的結合とは例えば共有結合をいう。物理的結合とは、例えばイオン結合、水素結合等をいう。結合性基はバイオベース材料由来であってよい。結合性基を有することにより、アミド化合物がセルロースに高度に定着し、紙製品の耐油性及び/又は撥水性が良好に発現し得る。結合性基は通常、バイオベース材料由来である。
アミド化合物における長鎖炭化水素基含有量は1重量%以上、3重量%以上、5重量%以上、10重量%以上、20重量%以上、又は30重量%以上であってよく、好ましくは5重量%以上である。アミド化合物における長鎖炭化水素基含有量は80重量%以下、70重量%以下、60重量%以下、50重量%以下、40重量%以下、30重量%以下、又は25重量%以下であってよく、好ましくは70重量%以下である。
アミド化合物は、ASTM D6866によるバイオベース度が40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上、又は95%以上であってよく、好ましくは80%以上であり、より好ましくは95%以上である。バイオベース度が高いことは、石油等に代表される化石資源系材料の使用量が少ないことを意味する。かかる観点において、アミド化合物のバイオベース度は高いほど好ましいといえる。
「バイオベース材料」とは動物、植物、微生物等の生体分子に由来した材料のことである。なお、半減期が約5,700年である炭素14(C-14)は、バイオベース材料中に存在するが、化石燃料中には存在しないことが当該技術分野において知られている。半減期が約5,700年である炭素14(C-14)は、バイオベース材料中に存在するが、化石燃料中には存在しないことが当業者において知られている。したがって、「バイオベース材料」とは、その中の炭素が化石以外の生物源に由来する有機材料を意味してもよい。
(糖類)
バイオベース材料は糖類であってよい。糖類としては、単糖類、誘導糖、オリゴ糖類、多糖類、糖アルコール、デンプン類等が挙げられる。
CnH2nOn
[式中、炭素数(n)が2、3、4、5、6、7、8、9及び10である(それぞれ、ジオース、トリオース、テトロース、ペントース、ヘキソース、ヘプトース、オクトース、ノノース、及びデコースと称することができる。)。]
で表される化合物であってよい。単糖類は、アルデヒド基を持つものをアルドース、ケトン基を持つものをケトースと分類する。n=3以上のものは、不斉炭素原子を持ち、不斉炭素の数に応じて立体異性体が多数あり得るが、天然に知られているものはその一部である。天然に存在するものは、ペントースとヘキソースが多い。本開示で使用する単糖類としては、n=5以上の鎖式多価アルコールのアルデヒドであるアルドースが、天然に多量に存在するために好ましい。このような単糖類としては、例えば、グルコース、マンノース、ガラクトース、キシロース等が挙げられるが、その中でも、グルコースとガラクトースがより好ましい。単糖類は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。また、単糖の一部を変化した誘導糖であってもよい。例えば、アルドン酸、ウロン酸、糖アルコール、アミノ糖等を挙げることができる。
CnH2n+1On
[式中、nが3、4、5、6、7、8、9及び10である(トリトール、テトリトール、ペンチトール、ヘキシトール、ヘプチトール、オクチトール、ノニトール、及びデシトールと称することができる。)。]
で表される化合物であってよい。それぞれの糖アルコールには、不斉炭素原子の数に応じて立体異性体が多数存在する。本開示では、n=3~6の糖アルコールを用いることが好ましい。糖アルコールの具体例としては、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、キシリトール、エリトリトール、グリセリン等を挙げることができる。糖アルコールは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本開示におけるアミド化合物はバイオベース材料に長鎖炭化水素基及びアミド基を修飾させた化合物である。バイオベース材料に長鎖炭化水素基及びアミド基を修飾する方法としては特に限定されない。例えば、エーテル化反応、アシル化反応(エステル化、アミド化)、エポキシ基を用いた反応、イソシアネート基を用いた反応、グラフト修飾等が挙げられる。
H2N-R
HO-R
HO(O=)C-R
X(O=)C-R
RC(=O)OC(=O)R
O=C=N-R
S=C=N-R
(CH2OCH)CH2OR
[式中、各々のRは独立して炭素数7~40の長鎖炭化水素基であり、XはF、Cl、Br、又はIである。]
アミド化合物におけるウレタン結合は、ヒドロキシ基を有するバイオベース材料と、長鎖炭化水素イソシアネートを反応させることで、形成されてもよい。反応時に錫触媒やアミンを触媒として使用することができる。合成方法としては、例えば、有機溶媒中でヒドロキシ基含有バイオベース材料と長鎖炭化水素イソシアネートと一定時間反応すれば、ヒドロキシ基がイソシアネート基と反応し、ウレタン結合と長鎖炭化水素基とを含有するアミド化合物が得られる。ここで、長鎖炭化水素イソシアネートの例としては脂肪族イソシアネートの具体例としては、ヘプチルイソシアネート、オクチルイソシアネート、ノニルイソシアネート、デシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート等の飽和脂肪族イソシアネート;オクテニルイソシアネート、ドデセニルイソシアネート等の不飽和脂肪族イソシアネート等が挙げられる。
アミド化合物におけるウレア結合は、アミノ基を有するバイオベース材料と、長鎖炭化水素イソシアネートを反応させることで、形成されてもよい。反応時に適宜触媒を利用してもよい。合成方法としては、例えば、有機溶媒中でアミノ基含有バイオベース材料と長鎖炭化水素イソシアネートと数時間反応すれば、アミノ基がイソシアネート基と反応し、ウレア結合と長鎖炭化水素基とを含有するアミド化合物が得られる。ここで、長鎖炭化水素イソシアネートの例としては上記と同様である。
アミド化合物はバイオベース材料に長鎖炭化水素基とアミド基とを有する長鎖炭化水素基含有重合体をグラフト修飾してなるグラフト重合体であってよい。グラフト重合体は、バイオベース材料由来である幹部分、及び該幹部分に結合した長鎖炭化水素基含有重合体である枝部分(延長部分、グラフト)の両方を含む。
長鎖炭化水素基を有する単量体(a)は、炭素数7~40の長鎖炭化水素基を有するアクリル単量体である。炭素数7~40の長鎖炭化水素基は、炭素数7~40の直鎖状又は分岐状の炭化水素基であることが好ましい。長鎖炭化水素基の炭素数は、10~40、例えば、12~30、特に15~30であることが好ましい。あるいは、長鎖炭化水素基の炭素数は、18~40であってよい。
アミド単量体(a1)は長鎖炭化水素基とアミド基を有する。長鎖炭化水素基及びアミド基については上述のとおりであってよい。
CH2=C(-X1)-C(=O)-Y1-Z(-Y2-R1)n
[式中、R1は、それぞれ独立的に、炭素数7~40の長鎖炭化水素基であり、
X1は、水素原子、一価の有機基又はハロゲン原子であり、
Y1は、-O-又は-NH-であり、
Y2は、それぞれ独立的に、直接結合、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-又は-NH-から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される基であり、
Zは、直接結合、あるいは2価又は3価の炭素数1~5の炭化水素基であり、
nは、1又は2である。]
で表され、少なくとも1つのアミド基を有する化合物であってよい。
[式中、Y’はそれぞれ独立して、直接結合、-O-、-NH-又は-S(=O)2-であり、
R’は-(CH2)m-(mは1~5の整数である)、炭素数1~5の不飽和結合を有する直鎖状の炭化水素基、炭素数1~5の枝分かれ構造を有する炭化水素基、又は-(CH2)l-C6H4-(CH2)l-(lはそれぞれ独立して0~5の整数であり-C6H4-はフェニレン基である)である。]
であってよい。
[式中、mは1~5の整数である。]
である。
アミド単量体(a1)は、CH2=C(-X5)-C(=O)-O-(CH2)m-NH-C(=O)-R3であることが特に好ましい。
[上記式中、nは7~40の数であり、mは1~5の数である。]
上記の化学式の化合物は、α位が水素原子であるアクリル化合物であるが、具体例は、α位がメチル基であるメタクル化合物及びα位が塩素原子であるαクロロアクリル化合物であってよい。
アミド単量体(a)の具体例としては、ステアリル(メタ)アクリルアミド、イコシル(メタ)アクリルアミド、ベヘニル(メタ)アクリルアミド等のアルキルアクリルアミド;パルミチン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ベヘニン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ミリスチン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ラウリン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、イソステアリン酸エチルアミド(メタ)アクリレート、オレイン酸エチルアミド(メタ)アクリレート、ターシャリーブチルシクロヘキシルカプロン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、アダマンタンカルボン酸エチルアミド(メタ)アクリレート、ナフタレンカルボン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、アントラセンカルボン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、パルミチン酸アミドプロピル(メタ)アクリレート、ステアリン酸アミドプロピル(メタ)アクリレート等のカルボン酸アミドアルキル(メタ)アクリレート;又はこれらの混合物が挙げられる。アミド単量体(a)は、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートであることが好ましい。アミド単量体(a)は、カルボン酸アミドアルキル(メタ)アクリレートであることがよく、中でもステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートを含む混合物であってよい。ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートを含む混合物において、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートの量は、アミド単量体(a)全体の重量に対して、例えば55~99重量%、好ましくは60~85重量%、更に好ましくは65~80重量%であってよく、残りの単量体は、例えば、パルミチン酸アミドエチル(メタ)アクリレートであってよい。
非アミド単量体(a2)は、長鎖炭化水素基を有し、アミド基を有しない単量体(a1)から誘導された繰り返し単位を有する。長鎖炭化水素基については上述のとおりであってよい。
CH2=C(-X2)-C(=O)-Y2-R2
[式中、R2は、炭素数7~40の炭化水素基であり、
X2は、水素原子、一価の有機基又はハロゲン原子であり、
Y2は、-O-である。]
で示される化合物である。
親水性単量体(b)は、親水性基を有するアクリル単量体である。親水性基単量体(b)は、アミド単量体(a)以外の単量体であって、親水性基は、オキシアルキレン基(アルキレン基の炭素数は2~6である。)であることが好ましい。特に、親水性基単量体(b)は、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート及び/又はポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、又はヒドロキシエチルアクリルアミドであることが好ましい。
イオン供与基を有する単量体(c)は、オレフィン性炭素―炭素二重結合及びイオン供与基を有する単量体であることが好ましい。イオン供与基は、アニオン供与基及び/又はカチオン供与基である。
他の単量体(d)は、単量体(a)、(b)及び(c)以外の単量体である。そのような他の単量体としては、エチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、フッ化ビニル、ハロゲン化ビニルスチン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、メチロール化(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、アルキルビニルエーテル、ハロゲン化アルキルビニルエーテル、アルキルビニルケトン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、グリシジル(メタ)アクリレート、アジリジニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソシアネートエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、短鎖アルキル(メタ)アクリレート、無水マレイン酸、ポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリレート、N-ビニルカルバゾールが挙げられる。
本開示におけるアミド化合物の製造方法としては、バイオベース材料に長鎖炭化水素基とアミド基とを有する重合体をグラフト修飾する工程を含んでもよい。例えば、当業者周知のGrafting-to法、Grafting-from法等を用いることができる。グラフト修飾、グラフト重合については、教科書「重合の原理」(G.G.Odian、Wiley Interscience、1991年、第三版、715-725ページ)等を参考にできる。
耐油剤は、上述したアミド化合物を含む耐油剤である。耐油剤は、耐油性を有し、さらに耐水性、撥水性、撥油性を有してよい。耐油剤はアミド化合物に加えて、液状媒体(水、有機溶媒又はこれらの混合溶液)を含んでよい。耐油剤は、さらに、界面活性剤、及びその他添加剤等から選択される少なくとも一種を含んでいてよい。
耐油剤は、界面活性剤(乳化剤)又は分散剤を含有しなくてもよいし、あるいは含有していてもよい。一般に、重合中の粒子の安定化、重合後の水分散体の安定化のために、重合時に界面活性剤又は分散剤を少量(例えば、アミド化合物100重量部に対して0.01~45重量部、0.01~30重量部、又は0.01~15重量部)で添加してよく、又は、重合後に界面活性剤又は分散剤を添加してよい。
耐油剤は、ブロックイソシアネート化合物を含有しなくてもよいし、あるいは含有していてもよい。ブロックイソシアネート化合物は重合前に添加されてもよいし、重合後(例えば、重合後キュアリング工程前)に添加されてもよい。
耐油剤は、その他添加剤を含有してもよい。その他添加剤の例は、バインダー樹脂、分散剤、耐水剤、耐油剤、撥水剤、撥油剤、乾燥速度調整剤、架橋剤、造膜助剤、相溶化剤、凍結防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、pH調整剤、消泡剤、風合い調整剤、すべり性調整剤、帯電防止剤、親水化剤、抗菌剤、防腐剤、防虫剤、芳香剤、難燃剤、サイズ剤、紙力増強剤等である。その他添加剤の量は、単量体の合計100重量部(又はアミド化合物の合計100重量部)に対して、0.1~20重量部、例えば0.1~10重量部であってよい。
アミド化合物は、耐油剤、耐水剤、撥水剤、撥油剤、防汚剤、汚れ脱離剤、剥離剤又は離型剤等の各種剤又はその成分として使用できる。アミド化合物は、外的処理剤(表面処理剤)又は内的処理剤又はその成分として使用できる。
アミド化合物は紙用添加剤に好適に用いることができる。アミド化合物を含む紙用添加剤は耐水剤、耐油剤、撥水剤、撥油剤、として用いることができる。紙用添加剤は、溶液、エマルション又はエアゾールの形態であることが好ましい。紙用添加剤は、アミド化合物及び媒体(例えば、有機溶媒及び水等の液状媒体)を含んでなる。紙用添加剤は、アミド化合物の水分散体であることが好ましい。紙用添加剤において、アミド化合物の濃度は、例えば、0.01~50重量%であってよい。紙用添加剤は、界面活性剤を含まなくてよい。
次に、実施例を挙げて本開示を具体的に説明する。ただし、これらの説明は本開示を限定するものでない。以下において、部、%又は比は、特記しない限り、重量部、重量%又は重量比を表す。
(耐油性(KIT))
耐油性(KIT法)は、TAPPI T-559cm-02に従って測定した。KIT試験液はひまし油、トルエン、ヘプタンを表1の比率で混合した試験液である。表1に示す試験液1滴を紙の上におき、15秒後に油の浸透状態を観察した。浸透を示さないKIT試験液が与える耐油度の最高点を耐油性とした。KIT試験液の番号が高いほど耐油性が高い。
得られた紙皿又は処理紙に市販のオリーブオイルを約1g(処理紙は約0.1g)たらし、室温(20℃)で15分放置した後に、紙皿又は処理紙の裏側の染込み具合を観察した。裏側の染込みの程度により、以下のように評価数値を設定した。
5:0-5%
4:6-20%
3:21-50%
2:51-75%
1:76-100%
容器状に成形したパルプモールド製品に80℃の評価液(コーン油)を100ml注ぎ入れ、30分間静置した後に評価液を廃棄して、パルプモールド製品(容器)への評価液の染み具合を下記の基準に従い目視で評価した。
4:パルプモールド容器底の内側に油染みがほぼ見られない
3:パルプモールド容器底の外側に油染みが見られない
2:パルプモールド容器底の外側の面積の5%未満に油染みが見られる
1:パルプモールド容器底の外側の面積の5%以上50%未満に油染みが見られる
0:パルプモールド容器底の外側の面積の50%以上に油染みが見られる
容器状に成形したパルプモールド製品に80℃の評価液(水道水)を100ml注ぎ入れ、30分間静置した後に評価液を廃棄して、パルプモールド製品(容器)への評価液の染み具合を下記の基準に従い目視で評価した。
4:パルプモールド容器底の内側に水の染みがほぼ見られない
3:パルプモールド容器底の外側に水の染みが見られない
2:パルプモールド容器底の外側の面積の5%未満に水の染みが見られる
1:パルプモールド容器底の外側の面積の5%以上50%未満に水の染みが見られる
0:パルプモールド容器底の外側の面積の50%以上に水の染みが見られる
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置で、加工タピオカ澱粉(商品名:TSK-13、日本食品化工株式会社製品)60部を撹拌下のもと水700部中で懸濁させ、90℃まで昇温、糊化させた。ステアリン酸アミドエチルアクリレート(C18AmEA、融点:70℃)15.0部、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド11.9部を80℃で溶解し、上記の糊化した澱粉溶液中で超音波により乳化し、液滴の平均粒子径が500nm以下となるように微分散した。次いで、開始剤の硝酸2アンモニウムセリウム1.32部を加え、この混合物を窒素雰囲気下、60℃、5時間混合撹拌してグラフト重合させた。得られた澱粉グラフト重合体含有溶液の固形分は10重量%であった。
グルコン酸 32.7部をステアリン酸モノエタノールアミド24.6部とドデシルベンゼンスルホン酸(DBSA)2.5部の水溶液300部に添加し、75℃で10時間攪拌した。反応溶液は、白色に濁ったエマルジョンとなった。10時間経過後、NaHCO3を加えて反応を停止した。粗生成物を酢酸エチルで抽出し、食塩水で洗浄してNa2SO4上で乾燥させた後、脱溶剤して、反応生成物を得た。反応生成物に水100部に分散させ、固形分10重量%に調整した。
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置で、スクロース60部を撹拌下のもと水700部中で懸濁させ、90℃まで昇温、糊化させた。ステアリン酸アミドエチルアクリレート(C18AmEA、融点:70℃)15.0部、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド11.9部を80℃で溶解し、上記の糊化した澱粉溶液中で超音波により乳化し、液滴の平均粒子径が500nm以下となるように微分散した。次いで、開始剤の硝酸2アンモニウムセリウム1.32部を加え、この混合物を窒素雰囲気下、60℃、5時間混合撹拌してグラフト重合させた。得られた澱粉グラフト重合体含有溶液の固形分は10重量%であった。
グルコン酸 32.7部をステアリルアルコール24.6部とドデシルベンゼンスルホン酸(DBSA、2.5部)の水溶液300部に添加し、75℃で10時間攪拌した。反応溶液は、白色に濁ったエマルジョンとなった。10時間経過後、NaHCO3を加えて反応を停止した。粗生成物を酢酸エチルで抽出し、食塩水で洗浄してNa2SO4上で乾燥させた後、脱溶剤して、反応生成物を得た。反応生成物に水100部を加え、固形分10重量%に調整した。
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置で、溶媒のメチルエチルケトン(MEK)を100部添加し、撹拌下、ステアリルアクリレート(StA、融点:30℃)を100部の単量体、および開始剤のパーブチルPV1.2部をこの順に添加した。この混合物を65-75℃の窒素雰囲気下で12時間混合撹拌して共重合を行った。得られた共重合体含有溶液の固形分濃度は50重量%であった。
後処理として、得られた共重合体溶液の50gに0.4%の酢酸水溶液142gを添加し、分散させた後、エバポレーターを用いて加熱、減圧下でMEKを留去し、淡褐色の共重合水分散液(揮発性有機溶媒の含有量は1重量%以下)を得た。この水分散液にさらにイオン交換水を加えて固形分濃度15重量%である水分散液を得た。
[外添法での評価]
木材パルプとして、LBKP(広葉樹漂白クラフトパルプ)とNBKP(針葉樹漂白クラフトパルプ)の重量比率が、60重量%と40重量%で、かつ、パルプのろ水度が400ml(Canadian Standard Freeness)のパルプスラリーを調製し、このパルプスラリーに湿潤紙力増強剤、サイズ剤を添加して長網抄紙機により、紙密度が0.58g/cm3の坪量45g/m 2の紙を外添処理(サイズプレス処理)の原紙として使用した。この原紙の耐油性(KIT値)は0であった。
ろ水度が550cc(カナディアンフリーネス)に、叩解した70部の広葉樹漂白クラフトパルプと30部の針葉樹漂白クラフトパルプとの混合物の0.5重量%の水分散液2400gをかき混ぜながら添加し、次いでアルキルケテンダイマー(AKD)(Solenis製Hercon(登録商標)79)の5%固形分水溶液を0.18g添加して1分間撹拌し続け、次いで合成例1のアミド化合物の水分散液を水で固形分10%に希釈したもの36gを添加して撹拌を1分間続けた。
実施例1における合成例1のアミド化合物の水分散液に代えて、合成例2のアミド化合物の水分散液を用いる他は、実施例1と同様に実験を行った。
得られた耐油紙のデンプンとアミド化合物の固形分の塗工量は0.9g/m 2(共重合体の塗工量は0.23g/m2)であった。試験を行った結果を表1に示す。
さらに、得られたパルプモールド製品における評価した結果を表1に示す。
実施例1における合成例1のアミド化合物の水分散液に代えて、合成例3のアミド化合物の水分散液を用いる他は、実施例1と同様に実験を行った。
得られた耐油紙のデンプンとアミド化合物の固形分の塗工量は1.0g/m 2(共重合体の塗工量は0.26g/m2)であった。試験を行った結果を表1に示す。
さらに、得られたパルプモールド製品における評価した結果を表1に示す。
実施例1における合成例1のアミド化合物の水分散液に代えて、比較合成例2のエステル化合物の水分散液を用いる他は、実施例1と同様に実験を行った。
得られた耐油紙のデンプンとエステル化合物の固形分の塗工量は0.8g/m 2(共重合体の塗工量は0.20g/m 2)であった。試験を行った結果を表1に示す。
さらに、得られたパルプモールド製品における評価した結果を表1に示す。
Claims (15)
- 繊維用添加剤である耐油剤であって、
バイオベース材料に炭素数7~40の長鎖炭化水素基及びアミド基を修飾したアミド化合物を含む耐油剤。 - 前記アミド化合物が
-NHC(=O)-R
-C(=O)NH-R
-NHC(=O)O-R
-OC(=O)NH-R
-NHC(=O)NH-R
-NH-S(=O)2-R、及び
-S(=O)2-NH-R
[式中、各々のRは独立して炭素数7~40の長鎖炭化水素基である。]
からなる群から選択される少なくとも一種の長鎖炭化水素アミド基を含む、請求項1に記載の耐油剤。 - 前記バイオベース材料が重量平均分子量1000以上の高分子である、請求項1又は2に記載の耐油剤。
- 前記バイオベース材料が糖類である、請求項1~3のいずれか一項に記載の耐油剤。
- 前記アミド化合物が前記バイオベース材料に炭素数7~40の長鎖炭化水素基を有する重合体をグラフト修飾してなるグラフト重合体である、請求項1~4のいずれか一項に記載の耐油剤。
- 前記重合体が下記式
CH2=C(-X1)-C(=O)-Y1-Z(-Y2-R1)n
[式中、R1は、それぞれ独立的に、炭素数7~40の長鎖炭化水素基であり、
X1は、水素原子、一価の有機基又はハロゲン原子であり
Y1は、-O-又は-NH-であり、
Y2は、それぞれ独立的に、直接結合、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-又は-NH-から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される基であり、
Zは、直接結合、あるいは2価又は3価の炭素数1~5の炭化水素基であり、
nは、1又は2である。]
で表され、少なくとも1つのアミド基を有するアミド単量体(a1)
から誘導された繰り返し単位を有する、請求項5に記載の耐油剤。 - 前記長鎖炭化水素基の炭素数が12以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載の耐油剤。
- 前記アミド化合物のASTM D6866によるバイオベース度が40%以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載の耐油剤。
- 紙用添加剤である請求項1~8のいずれか一項に記載の耐油剤。
- バイオベース材料に炭素数7~40の長鎖炭化水素基及びアミド基を修飾したアミド化合物が付着した繊維製品。
- 紙製品である、請求項10に記載の繊維製品。
- 前記紙が食品包装材である、請求項11に記載の繊維製品。
- 繊維処理用である水分散体であって、
バイオベース材料に炭素数7~40の長鎖炭化水素基及びアミド基を修飾したアミド化合物を含む、水分散体。 - 前記アミド化合物が
-NHC(=O)-R
-C(=O)NH-R
-NHC(=O)O-R
-OC(=O)NH-R
-NHC(=O)NH-R
-NH-S(=O)2-R、及び
-S(=O)2-NH-R
[式中、各々のRは独立して炭素数7~40の長鎖炭化水素基である。]
からなる群から選択される少なくとも一種の長鎖炭化水素アミド基を含む、請求項13に記載の水分散体。 - 前記アミド化合物が前記バイオベース材料に炭素数7~40の長鎖炭化水素基を有する重合体をグラフト修飾してなるグラフト重合体であり、
前記重合体が下記式
CH2=C(-X1)-C(=O)-Y1-Z(-Y2-R1)n
[式中、R1は、それぞれ独立的に、炭素数7~40の長鎖炭化水素基であり、
X1は、水素原子、一価の有機基又はハロゲン原子であり
Y1は、-O-又は-NH-であり、
Y2は、それぞれ独立的に、直接結合、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-又は-NH-から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される基であり、
Zは、直接結合、あるいは2価又は3価の炭素数1~5の炭化水素基であり、
nは、1又は2である。]
で表され、少なくとも1つのアミド基を有するアミド単量体(a1)
から誘導された繰り返し単位を有する、請求項13又は14に記載の水分散体。
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