JPH0770979A - 抄紙用水溶性フェノール樹脂 - Google Patents
抄紙用水溶性フェノール樹脂Info
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- JPH0770979A JPH0770979A JP21270493A JP21270493A JPH0770979A JP H0770979 A JPH0770979 A JP H0770979A JP 21270493 A JP21270493 A JP 21270493A JP 21270493 A JP21270493 A JP 21270493A JP H0770979 A JPH0770979 A JP H0770979A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 製紙工程における抄紙時に歩留り向上剤とし
てポリエチレンオキサイドと併用されるフェノール樹脂
において、該フェノール樹脂がフェノール類とホルムア
ルデヒド類を、触媒として水酸化ナトリウムおよび水酸
化バリウムを用いて合成されてなり、そのフェノール樹
脂のｐＨが１１．１、数平均分子量が６００、メチロー
ル基数が０．７２である抄紙用水溶性フェノール樹脂。 【効果】 ポリエチレンオキサイドと併用することによ
り、抄紙原料の歩留りと濾水性が顕著に向上するので、
抄紙における製造コスト及び排水処理費用の低減、更に
は生産性の向上に大幅に寄与する。
てポリエチレンオキサイドと併用されるフェノール樹脂
において、該フェノール樹脂がフェノール類とホルムア
ルデヒド類を、触媒として水酸化ナトリウムおよび水酸
化バリウムを用いて合成されてなり、そのフェノール樹
脂のｐＨが１１．１、数平均分子量が６００、メチロー
ル基数が０．７２である抄紙用水溶性フェノール樹脂。 【効果】 ポリエチレンオキサイドと併用することによ
り、抄紙原料の歩留りと濾水性が顕著に向上するので、
抄紙における製造コスト及び排水処理費用の低減、更に
は生産性の向上に大幅に寄与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製紙工程における抄紙
時の歩留り向上および濾水性向上を目的としてポリエチ
レンオキサイドと併用される抄紙用の水溶性フェノール
樹脂に関するものである。
時の歩留り向上および濾水性向上を目的としてポリエチ
レンオキサイドと併用される抄紙用の水溶性フェノール
樹脂に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製紙工程における抄紙時の歩留り向上を
目的として、これまでに種々の薬剤が開発されてきた。
これらには、硫酸バンド，ポリエチレンイミン，カチオ
ン性ポリアクリルアマイドおよびカチオン化デンプンな
どのカチオン性物質、またアニオン性ポリアクリルアマ
イドに代表されるアニオン性物質があり、前者が単独で
使用されるか或いは前者と後者が併用されてきた。しか
し、これらの物質による歩留り向上方法では微細繊維な
どのアニオン性不純物が多量にパルプスラリー中に存在
していると良好な歩留りが得られなかったり、これらの
薬剤を多量に必要とする場合がある。歩留り向上剤を多
量に使用するとコスト高になるばかりでなく強い凝集力
のために紙の地合に悪影響を及ぼすこともある。
目的として、これまでに種々の薬剤が開発されてきた。
これらには、硫酸バンド，ポリエチレンイミン，カチオ
ン性ポリアクリルアマイドおよびカチオン化デンプンな
どのカチオン性物質、またアニオン性ポリアクリルアマ
イドに代表されるアニオン性物質があり、前者が単独で
使用されるか或いは前者と後者が併用されてきた。しか
し、これらの物質による歩留り向上方法では微細繊維な
どのアニオン性不純物が多量にパルプスラリー中に存在
していると良好な歩留りが得られなかったり、これらの
薬剤を多量に必要とする場合がある。歩留り向上剤を多
量に使用するとコスト高になるばかりでなく強い凝集力
のために紙の地合に悪影響を及ぼすこともある。
【０００３】製紙メーカー及び製紙用薬品メーカーで
は、製造する紙の種類、原料および抄紙機の種類等個々
の状況に適する薬品を選択しているのが実情である。歩
留り向上剤としてのポリエチレンオキサイド（以下ＰＥ
Ｏと略称する）については、１９５０年頃から研究され
ており、Tappi Journal(7),115〜118(1987)にはＰＥＯ
と共にクラフトリグニン類、フェノールスルホン酸、フ
ェノール樹脂等の添加剤を使用する事が記載されてい
る。また Appita 42(5),373(1989) にはオ−ストラリア
新聞工場でＰＥＯとフェノール樹脂を併用した事が紹介
されており、Appita 43(2),125〜129(1990) ではＰＥＯ
とフェノール樹脂の相互作用についての記載があり、さ
らに、Appita 45(2),118〜120(1992) ではＰＥＯ水溶液
の調整方法と性能についての記載がある。紙パルプ技術
タイムス(7),10 (1990) では抄紙用の他、排水処理用に
も有効である事が記載されている。しかし、従来の技術
ではＰＥＯとフェノール樹脂のような添加物を併用した
系での歩留り向上効果が充分に満足できるレベルではな
く、またフェノール樹脂についての研究、改良が充分に
成されていなかった。そこで、製紙メ−カ−からはより
歩留り向上効果の高いフェノール樹脂の開発が望まれて
いた。
は、製造する紙の種類、原料および抄紙機の種類等個々
の状況に適する薬品を選択しているのが実情である。歩
留り向上剤としてのポリエチレンオキサイド（以下ＰＥ
Ｏと略称する）については、１９５０年頃から研究され
ており、Tappi Journal(7),115〜118(1987)にはＰＥＯ
と共にクラフトリグニン類、フェノールスルホン酸、フ
ェノール樹脂等の添加剤を使用する事が記載されてい
る。また Appita 42(5),373(1989) にはオ−ストラリア
新聞工場でＰＥＯとフェノール樹脂を併用した事が紹介
されており、Appita 43(2),125〜129(1990) ではＰＥＯ
とフェノール樹脂の相互作用についての記載があり、さ
らに、Appita 45(2),118〜120(1992) ではＰＥＯ水溶液
の調整方法と性能についての記載がある。紙パルプ技術
タイムス(7),10 (1990) では抄紙用の他、排水処理用に
も有効である事が記載されている。しかし、従来の技術
ではＰＥＯとフェノール樹脂のような添加物を併用した
系での歩留り向上効果が充分に満足できるレベルではな
く、またフェノール樹脂についての研究、改良が充分に
成されていなかった。そこで、製紙メ−カ−からはより
歩留り向上効果の高いフェノール樹脂の開発が望まれて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】フェノール樹脂は、フ
ェノール類とアルデヒド類の重縮合物であり、ノボラッ
ク型とレゾール型に大別する事が出来るがフェノール
類、アルデヒド類の種類および触媒の種類、さらに反応
条件などによって、分子量、水酸基およびメチロール基
の異なる様々な化合物が得られる。一方、抄紙時の歩留
り向上剤として使用するためには、フェノール樹脂は、
水溶性もしくは微小径のエマルジョンである必要があ
り、またＰＥＯおよび／またはパルプ繊維と結合し易い
化合物である必要がある。本発明者等は、レゾール型フ
ェノール樹脂の水酸基およびメチロール基とＰＥＯのエ
−テル結合がセルロースパルプの水酸基と水素結合する
ことがパルプの歩留りを向上させる上で効果的であると
いう知見に基づき，鋭意研究開発を進めた結果、特定の
範囲のフェノール樹脂の水溶液中でのｐＨ、分子量及び
メチロール基数がパルプの歩留り向上に顕著な作用効果
があることを見出し、本発明を完成させるに至った。本
発明の目的とするところは、パルプを原料として抄紙す
る際に、ＰＥＯと併用してパルプ歩留り及び濾水性に顕
著な効果が得られるフェノール樹脂を提供することにあ
る。
ェノール類とアルデヒド類の重縮合物であり、ノボラッ
ク型とレゾール型に大別する事が出来るがフェノール
類、アルデヒド類の種類および触媒の種類、さらに反応
条件などによって、分子量、水酸基およびメチロール基
の異なる様々な化合物が得られる。一方、抄紙時の歩留
り向上剤として使用するためには、フェノール樹脂は、
水溶性もしくは微小径のエマルジョンである必要があ
り、またＰＥＯおよび／またはパルプ繊維と結合し易い
化合物である必要がある。本発明者等は、レゾール型フ
ェノール樹脂の水酸基およびメチロール基とＰＥＯのエ
−テル結合がセルロースパルプの水酸基と水素結合する
ことがパルプの歩留りを向上させる上で効果的であると
いう知見に基づき，鋭意研究開発を進めた結果、特定の
範囲のフェノール樹脂の水溶液中でのｐＨ、分子量及び
メチロール基数がパルプの歩留り向上に顕著な作用効果
があることを見出し、本発明を完成させるに至った。本
発明の目的とするところは、パルプを原料として抄紙す
る際に、ＰＥＯと併用してパルプ歩留り及び濾水性に顕
著な効果が得られるフェノール樹脂を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、製紙工程にお
ける抄紙時に歩留り向上剤としてポリエチレンオキサイ
ドと併用されるフェノール樹脂において、該フェノール
樹脂がフェノール類とホルムアルデヒド類を、触媒とし
てアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、アン
モニア、第１級アミン、第２級アミンおよび第３級アミ
ンの中から選ばれた塩基性化合物の１種または２種以上
を用いて合成されてなり、そのフェノール樹脂のｐＨが
１０．０〜１３．０、数平均分子量が４００〜８００、
メチロール基数が０．５０〜０．９０であることを特徴
とする抄紙用水溶性フェノール樹脂に関するものであ
る。
ける抄紙時に歩留り向上剤としてポリエチレンオキサイ
ドと併用されるフェノール樹脂において、該フェノール
樹脂がフェノール類とホルムアルデヒド類を、触媒とし
てアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、アン
モニア、第１級アミン、第２級アミンおよび第３級アミ
ンの中から選ばれた塩基性化合物の１種または２種以上
を用いて合成されてなり、そのフェノール樹脂のｐＨが
１０．０〜１３．０、数平均分子量が４００〜８００、
メチロール基数が０．５０〜０．９０であることを特徴
とする抄紙用水溶性フェノール樹脂に関するものであ
る。
【０００６】本発明の紙処理用水溶性フェノール樹脂に
おいて、歩留り向上を効果的に得るためにはフェノール
樹脂中のフェノール性の水酸基とメチロール基のバラン
スが重要である。本発明におけるフェノール樹脂として
は、ｐＨが１０．０〜１３．０、好ましくは１１．０〜
１２．０、数平均分子量が４００〜８００、好ましくは
５００〜７００、メチロール基数が０．５０〜０．９
０、好ましくは０．６０〜０．８０、かつ水溶性を有す
るものが好ましい。
おいて、歩留り向上を効果的に得るためにはフェノール
樹脂中のフェノール性の水酸基とメチロール基のバラン
スが重要である。本発明におけるフェノール樹脂として
は、ｐＨが１０．０〜１３．０、好ましくは１１．０〜
１２．０、数平均分子量が４００〜８００、好ましくは
５００〜７００、メチロール基数が０．５０〜０．９
０、好ましくは０．６０〜０．８０、かつ水溶性を有す
るものが好ましい。
【０００７】ｐＨが１０．０未満の場合は、水溶性が不
十分となり、また１３．０を越えると紙の品質が低下す
る。数平均分子量は、４００未満の場合は一分子当たり
のフェノール核が少なく、フェノール性の水酸基の数が
少なくなり、水素結合の結合手が少なくなる。また数平
均分子量が８００を越えると水溶性が低下するために歩
留り向上効果の発現が不十分になる。樹脂中に含まれる
メチロール基数に関しては、０．９０を越えると経時安
定性が悪くなって実用上好ましくない。一方、メチロー
ル基数が０．５０未満の場合はメチロール基としての水
素結合に関与する結合手が少なくなって歩留り向上効果
は小さくなる。ここで、数平均分子量とは単位体積中に
Ｍｉなる分子量の分子がＮｉ個存在するとすれば、数平
均分子量（Ｍｎ）＝ΣＭｉＮｉ／ΣＮｉで表されるもの
である。また、メチロール基数はフェノール核１モル当
たりのメチロール基のモル数である。
十分となり、また１３．０を越えると紙の品質が低下す
る。数平均分子量は、４００未満の場合は一分子当たり
のフェノール核が少なく、フェノール性の水酸基の数が
少なくなり、水素結合の結合手が少なくなる。また数平
均分子量が８００を越えると水溶性が低下するために歩
留り向上効果の発現が不十分になる。樹脂中に含まれる
メチロール基数に関しては、０．９０を越えると経時安
定性が悪くなって実用上好ましくない。一方、メチロー
ル基数が０．５０未満の場合はメチロール基としての水
素結合に関与する結合手が少なくなって歩留り向上効果
は小さくなる。ここで、数平均分子量とは単位体積中に
Ｍｉなる分子量の分子がＮｉ個存在するとすれば、数平
均分子量（Ｍｎ）＝ΣＭｉＮｉ／ΣＮｉで表されるもの
である。また、メチロール基数はフェノール核１モル当
たりのメチロール基のモル数である。
【０００８】本発明の紙処理用水溶性フェノール樹脂
は、樹脂化触媒として水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムなどのアルカリ金属化合物、水酸化カルシウムや水酸
化バリウムなどのアルカリ土類金属化合物、アンモニ
ア、モノメチルアミンやモノエチルアミンなどの第１級
アミン、ジメチルアミンやジエチルアミンなどの第２級
アミンおよびトリメチルアミン、トリエチルアミンやト
リエタノールアミンなどの第３級アミンといった塩基性
化合物のうちから選ばれた１種または２種以上を使用し
て合成したレゾール型水溶性フェノール樹脂である。こ
の液状レゾール型水溶性フェノール樹脂を生産するため
には、原料としてフェノール類、アルデヒド類、および
上記の塩基性化合物が必要である。
は、樹脂化触媒として水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムなどのアルカリ金属化合物、水酸化カルシウムや水酸
化バリウムなどのアルカリ土類金属化合物、アンモニ
ア、モノメチルアミンやモノエチルアミンなどの第１級
アミン、ジメチルアミンやジエチルアミンなどの第２級
アミンおよびトリメチルアミン、トリエチルアミンやト
リエタノールアミンなどの第３級アミンといった塩基性
化合物のうちから選ばれた１種または２種以上を使用し
て合成したレゾール型水溶性フェノール樹脂である。こ
の液状レゾール型水溶性フェノール樹脂を生産するため
には、原料としてフェノール類、アルデヒド類、および
上記の塩基性化合物が必要である。
【０００９】フェノール類としては、フェノール、オル
ソクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、ビス
フェノールＡ、ビスフェノールＦ、カテコール、レゾル
シン、ハイドロキノン、プロピルフェノール、ブチルフ
ェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノールなど
から選ばれた１種または２種以上である。アルデヒド類
としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、
トリオキサン、アセトアルデヒドなどが挙げられ、これ
らの中から適宜選択して１種または２種以上が用いられ
る。ここでフェノール類（Ｐ）とアルデヒド類（Ｆ）の
配合モル比（Ｆ／Ｐ）は、０．９〜３．０であるが、好
ましくは１．２〜２．０である。モル比が０．９未満の
場合は水溶性を持たせること自体が困難であり、モル比
が３．０を越える場合は樹脂中の遊離ホルムアルデヒド
が多くなり環境上好ましくない。
ソクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、ビス
フェノールＡ、ビスフェノールＦ、カテコール、レゾル
シン、ハイドロキノン、プロピルフェノール、ブチルフ
ェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノールなど
から選ばれた１種または２種以上である。アルデヒド類
としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、
トリオキサン、アセトアルデヒドなどが挙げられ、これ
らの中から適宜選択して１種または２種以上が用いられ
る。ここでフェノール類（Ｐ）とアルデヒド類（Ｆ）の
配合モル比（Ｆ／Ｐ）は、０．９〜３．０であるが、好
ましくは１．２〜２．０である。モル比が０．９未満の
場合は水溶性を持たせること自体が困難であり、モル比
が３．０を越える場合は樹脂中の遊離ホルムアルデヒド
が多くなり環境上好ましくない。
【００１０】本発明のフェノール樹脂をＰＥＯと併用す
る際の比率は、絶乾固形分比でフェノール樹脂：ＰＥＯ
が０．５：１〜１０：１、好ましくは２：１〜７：１で
ある。ＰＥＯの比率が０．５：１未満では歩留り向上効
果が得られず、比率が１０：１以上の時はそれ以上の効
果が期待できないので工業上無駄である。本発明のフェ
ノール樹脂は、ＰＥＯと併用して、酸性抄紙法、中性抄
紙法及びアルカリ抄紙法に適用でき、フェノール樹脂の
添加量は、絶乾パルプ重量当り０．００２５〜０．５重
量％、好ましくは０．０１〜０．１４重量％である。ま
た、フェノール樹脂は、抄紙工程のミキシングボック
ス、ファンポンプ入口等にＰＥＯと一緒に或いは別々に
抄紙原料中に添加する事もできるが、フェノール樹脂を
前工程で添加し、ＰＥＯを後工程即ち抄紙機に近い工程
で添加する事によって所望の効果を得る事ができる。
る際の比率は、絶乾固形分比でフェノール樹脂：ＰＥＯ
が０．５：１〜１０：１、好ましくは２：１〜７：１で
ある。ＰＥＯの比率が０．５：１未満では歩留り向上効
果が得られず、比率が１０：１以上の時はそれ以上の効
果が期待できないので工業上無駄である。本発明のフェ
ノール樹脂は、ＰＥＯと併用して、酸性抄紙法、中性抄
紙法及びアルカリ抄紙法に適用でき、フェノール樹脂の
添加量は、絶乾パルプ重量当り０．００２５〜０．５重
量％、好ましくは０．０１〜０．１４重量％である。ま
た、フェノール樹脂は、抄紙工程のミキシングボック
ス、ファンポンプ入口等にＰＥＯと一緒に或いは別々に
抄紙原料中に添加する事もできるが、フェノール樹脂を
前工程で添加し、ＰＥＯを後工程即ち抄紙機に近い工程
で添加する事によって所望の効果を得る事ができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明は実施例によって限定されるものではない。
なお、実施例、比較例に記載されている「部」および
「％」は「重量部」および「重量％」を示す。
が、本発明は実施例によって限定されるものではない。
なお、実施例、比較例に記載されている「部」および
「％」は「重量部」および「重量％」を示す。
【００１２】《レゾール型水溶性フェノール樹脂の合
成》 ［合成例１］撹拌機、熱交換器、温度計の付いた反応装
置にフェノール１，０００部、８０％パラホルムアルデ
ヒド１４０部、３７％ホルマリン７３５部、２５％水酸
化ナトリウム４００部、水酸化バリウム８０部を仕込
み、１００℃還流下で９０分間反応させ、その後３０ｔ
ｏｒｒの減圧下で脱水し、粘度５．０ポイズ／２５℃、
不揮発分５５％、ｐＨ１１．１、水溶性５，０００％以
上の液状レゾール型フェノール樹脂（Ａ１）を得た。本
樹脂の数平均分子量およびメチロール基数を高速液体ク
ロマトグラフィー（ＧＰＣ）およびフーリエ変換核磁気
共鳴装置（ＦＴ−ＮＭＲ）によって測定したところ、数
平均分子量６００、メチロール基数０．７２であった。
成》 ［合成例１］撹拌機、熱交換器、温度計の付いた反応装
置にフェノール１，０００部、８０％パラホルムアルデ
ヒド１４０部、３７％ホルマリン７３５部、２５％水酸
化ナトリウム４００部、水酸化バリウム８０部を仕込
み、１００℃還流下で９０分間反応させ、その後３０ｔ
ｏｒｒの減圧下で脱水し、粘度５．０ポイズ／２５℃、
不揮発分５５％、ｐＨ１１．１、水溶性５，０００％以
上の液状レゾール型フェノール樹脂（Ａ１）を得た。本
樹脂の数平均分子量およびメチロール基数を高速液体ク
ロマトグラフィー（ＧＰＣ）およびフーリエ変換核磁気
共鳴装置（ＦＴ−ＮＭＲ）によって測定したところ、数
平均分子量６００、メチロール基数０．７２であった。
【００１３】［合成例２］撹拌機、熱交換器、温度計の
付いた反応装置にフェノール８００部、ビスフェノール
Ａ２００部、３７％ホルマリン９９０部、２５％水酸化
ナトリウム５００部、２５％水酸化リチウム３００部を
仕込み、１００℃還流下で１２０分間反応させ、粘度
３．０ポイズ／２５℃、不揮発分４５％、ｐＨ１０．
５、水溶性５，０００％以上の液状レゾール型フェノー
ル樹脂（Ａ２）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメ
チロール基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定
したところ、数平均分子量７６０、メチロール基数
０．５０であった。
付いた反応装置にフェノール８００部、ビスフェノール
Ａ２００部、３７％ホルマリン９９０部、２５％水酸化
ナトリウム５００部、２５％水酸化リチウム３００部を
仕込み、１００℃還流下で１２０分間反応させ、粘度
３．０ポイズ／２５℃、不揮発分４５％、ｐＨ１０．
５、水溶性５，０００％以上の液状レゾール型フェノー
ル樹脂（Ａ２）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメ
チロール基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定
したところ、数平均分子量７６０、メチロール基数
０．５０であった。
【００１４】［合成例３］撹拌機、熱交換器、温度計の
付いた反応装置にフェノール５００部、オルソクレゾー
ル５００部、８０％パラホルムアルデヒド４００部、３
７％ホルマリン５００部、２５％水酸化ナトリウム８０
０部を仕込み、１００℃還流下で７０分間反応させ、粘
度５．０ポイズ／２５℃、不揮発分５０％、ｐＨ１２．
２、水溶性５，０００％以上の液状レゾール型フェノー
ル樹脂（Ａ３）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメ
チロール基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定
したところ、数平均分子量４２０、メチロール基数０．
７５であった。
付いた反応装置にフェノール５００部、オルソクレゾー
ル５００部、８０％パラホルムアルデヒド４００部、３
７％ホルマリン５００部、２５％水酸化ナトリウム８０
０部を仕込み、１００℃還流下で７０分間反応させ、粘
度５．０ポイズ／２５℃、不揮発分５０％、ｐＨ１２．
２、水溶性５，０００％以上の液状レゾール型フェノー
ル樹脂（Ａ３）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメ
チロール基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定
したところ、数平均分子量４２０、メチロール基数０．
７５であった。
【００１５】［合成例４］撹拌機、熱交換器、温度計の
付いた反応装置にビスフェノールＡ１，０００部、３７
％ホルマリン７１０部、水酸化バリウム１５０部、２５
％水酸化カリウム２８０部を仕込み、１００℃還流下で
３０分間反応させ、３０ｔｏｒｒの減圧下で脱水し、粘
度７．０ポイズ／２５℃、不揮発分６０％、ｐＨ１１．
４、水溶性５，０００％以上の液状レゾール型フェノー
ル樹脂（Ａ４）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメ
チロール基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定
したところ、数平均分子量５５０、メチロール基数０．
５５であった。
付いた反応装置にビスフェノールＡ１，０００部、３７
％ホルマリン７１０部、水酸化バリウム１５０部、２５
％水酸化カリウム２８０部を仕込み、１００℃還流下で
３０分間反応させ、３０ｔｏｒｒの減圧下で脱水し、粘
度７．０ポイズ／２５℃、不揮発分６０％、ｐＨ１１．
４、水溶性５，０００％以上の液状レゾール型フェノー
ル樹脂（Ａ４）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメ
チロール基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定
したところ、数平均分子量５５０、メチロール基数０．
５５であった。
【００１６】［合成例５］撹拌機、熱交換器、温度計の
付いた反応装置にフェノール１，０００部、３７％ホル
マリン２，１５０部、２５％水酸化ナトリウム４００部
を仕込み、８５℃で１２０分間反応させ、３０ｔｏｒｒ
の減圧下で脱水し、粘度２．０ポイズ／２５℃、不揮発
分６０％、ｐＨ１０．３、水溶性５，０００％以上の液
状レゾール型フェノール樹脂（Ａ５）を得た。本樹脂の
数平均分子量およびメチロール基数をＧＰＣおよびＦＴ
−ＮＭＲによって測定したところ、数平均分子量４４
０、メチロール基数１．００であった。
付いた反応装置にフェノール１，０００部、３７％ホル
マリン２，１５０部、２５％水酸化ナトリウム４００部
を仕込み、８５℃で１２０分間反応させ、３０ｔｏｒｒ
の減圧下で脱水し、粘度２．０ポイズ／２５℃、不揮発
分６０％、ｐＨ１０．３、水溶性５，０００％以上の液
状レゾール型フェノール樹脂（Ａ５）を得た。本樹脂の
数平均分子量およびメチロール基数をＧＰＣおよびＦＴ
−ＮＭＲによって測定したところ、数平均分子量４４
０、メチロール基数１．００であった。
【００１７】［合成例６］撹拌機、熱交換器、温度計の
付いた反応装置にフェノール８００部、ビスフェノール
Ｆ２００部、３７％ホルマリン１，５２０部を仕込み、
２５％水酸化ナトリウム３００部、水酸化カルシウム５
０部を仕込み、８５℃で９０分間反応させ、粘度０．５
ポイズ／２５℃、不揮発分５５％、ｐＨ１０．１、水溶
性５，０００％以上の液状レゾール型フェノール樹脂
（Ａ６）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメチロー
ル基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定したと
ころ、数平均分子量３５０、メチロール基数０．８２で
あった。ここで、合成例１〜４で得られたＡ１〜Ａ４は
本発明のために好ましいフェノール樹脂であり、合成例
５〜６で得られたＡ５〜Ａ６は本発明のためには不適な
フェノール樹脂である。
付いた反応装置にフェノール８００部、ビスフェノール
Ｆ２００部、３７％ホルマリン１，５２０部を仕込み、
２５％水酸化ナトリウム３００部、水酸化カルシウム５
０部を仕込み、８５℃で９０分間反応させ、粘度０．５
ポイズ／２５℃、不揮発分５５％、ｐＨ１０．１、水溶
性５，０００％以上の液状レゾール型フェノール樹脂
（Ａ６）を得た。本樹脂の数平均分子量およびメチロー
ル基数をＧＰＣおよびＦＴ−ＮＭＲによって測定したと
ころ、数平均分子量３５０、メチロール基数０．８２で
あった。ここで、合成例１〜４で得られたＡ１〜Ａ４は
本発明のために好ましいフェノール樹脂であり、合成例
５〜６で得られたＡ５〜Ａ６は本発明のためには不適な
フェノール樹脂である。
【００１８】本発明においてフェノール樹脂の数平均分
子量は、高速液体クロマトグラフィー（ＧＰＣ，（株）
東ソー製，型式：ＨＬＣ−８０２Ａ）を用い、メチロー
ル基数についてはフーリエ変換核磁気共鳴装置（ＦＴ−
ＮＭＲ，日本電子（株）製，型式：ＪＮＭ−ＥＸ９０）
を用いて13Ｃ−ＮＭＲを測定することで求めた。ｐＨ、
水溶性および不揮発分の測定方法については JIS K 683
3 「フェノール系樹脂接着剤」によった。
子量は、高速液体クロマトグラフィー（ＧＰＣ，（株）
東ソー製，型式：ＨＬＣ−８０２Ａ）を用い、メチロー
ル基数についてはフーリエ変換核磁気共鳴装置（ＦＴ−
ＮＭＲ，日本電子（株）製，型式：ＪＮＭ−ＥＸ９０）
を用いて13Ｃ−ＮＭＲを測定することで求めた。ｐＨ、
水溶性および不揮発分の測定方法については JIS K 683
3 「フェノール系樹脂接着剤」によった。
【００１９】［実施例１］歩留り向上剤として合成例１
で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
１）と平均分子量４００〜５００万のＰＥＯを使用し、
さらにＡ１／ＰＥＯ＝３／１で、かつＡ１の添加量を
０．０１５，０．０３，０．０６，０．１２０％（対パ
ルプ）とした、即ち薬剤トータル添加量を各々０．０
２，０．０４，０．０８，０．１６％とした時の歩留り
および濾水性をショッパーリグラー型のリテンションテ
スターを使用して測定した。
で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
１）と平均分子量４００〜５００万のＰＥＯを使用し、
さらにＡ１／ＰＥＯ＝３／１で、かつＡ１の添加量を
０．０１５，０．０３，０．０６，０．１２０％（対パ
ルプ）とした、即ち薬剤トータル添加量を各々０．０
２，０．０４，０．０８，０．１６％とした時の歩留り
および濾水性をショッパーリグラー型のリテンションテ
スターを使用して測定した。
【００２０】［実施例２］フェノール樹脂として合成例
２で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
２）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
２で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
２）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
【００２１】［実施例３］フェノール樹脂として合成例
３で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
３）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
３で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
３）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
【００２２】［実施例４］フェノール樹脂として合成例
４で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
４）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
４で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
４）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
【００２３】［比較例１］フェノール樹脂として合成例
５で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
５）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
５で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
５）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
【００２４】［比較例２］フェノール樹脂として合成例
６で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
６）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
６で試作した液状レゾール型水溶性フェノール樹脂（Ａ
６）を使用する事以外は実施例１と同条件で実施した。
【００２５】［比較例３］歩留り向上剤としてＰＥＯを
単独使用し、その添加量を０．０２０，０．０４０，
０．０８０，０．１６０％（対パルプ）とした時の歩留
りおよび濾水性を測定した。
単独使用し、その添加量を０．０２０，０．０４０，
０．０８０，０．１６０％（対パルプ）とした時の歩留
りおよび濾水性を測定した。
【００２６】［比較例４］歩留り向上剤としてカチオン
性ポリアクリルアマイド（カチオン性ＰＡＡ）を使用す
る事以外は、比較例３と同条件で実施した。
性ポリアクリルアマイド（カチオン性ＰＡＡ）を使用す
る事以外は、比較例３と同条件で実施した。
【００２７】なお、本測定における紙原料としては、針
葉樹半漂白パルプ（ＮＳＢＫＰ：フリーネス６３０ｍ
ｌ）１５％、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ：フリー
ネス８５ｍｌ）４０％、新聞故紙の脱墨パルプ（ＤＩ
Ｐ：フリーネス１２５ｍｌ）４５％の混合パルプに硫酸
バンド１％、タルク１％、ホワイトカーボン１％（各々
対パルプ）添加して、新聞用紙を製造中の抄紙機のスト
ックインレット原料を用いた。（白水が混合され、ワイ
ヤーに供給される直前の原料：濃度１．０％、灰分１
５．０％、ｐＨ５．０）その他、試験に用いた薬品は、
以下の通りである。 ＰＥＯ：ＰＥＯ−１８、住友精化（株）製 カチオン性ポリアクリルアマイド：オルガノポール、ア
ライドコロイド社製 アニオン性ポリアクリルアマイド：パーコール４７、協
和産業（株）製
葉樹半漂白パルプ（ＮＳＢＫＰ：フリーネス６３０ｍ
ｌ）１５％、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ：フリー
ネス８５ｍｌ）４０％、新聞故紙の脱墨パルプ（ＤＩ
Ｐ：フリーネス１２５ｍｌ）４５％の混合パルプに硫酸
バンド１％、タルク１％、ホワイトカーボン１％（各々
対パルプ）添加して、新聞用紙を製造中の抄紙機のスト
ックインレット原料を用いた。（白水が混合され、ワイ
ヤーに供給される直前の原料：濃度１．０％、灰分１
５．０％、ｐＨ５．０）その他、試験に用いた薬品は、
以下の通りである。 ＰＥＯ：ＰＥＯ−１８、住友精化（株）製 カチオン性ポリアクリルアマイド：オルガノポール、ア
ライドコロイド社製 アニオン性ポリアクリルアマイド：パーコール４７、協
和産業（株）製
【００２８】また、歩留りは初期濾水５０ｃｃ中の紙料
濃度（紙料歩留り）および灰分（填料歩留り）を測定す
る事により、また濾水性については濾水量１５０ｃｃに
達するまでの時間（秒）を測定する事により求めた。実
施例１〜４および比較例１〜４で得られた紙料歩留りの
測定結果は表１と図１、填料歩留りの測定結果は表２と
図２に示す通りであった。また、実施例１〜４および比
較例１〜４で得られた濾水時間の測定結果は表３と図３
に示す通りであった。
濃度（紙料歩留り）および灰分（填料歩留り）を測定す
る事により、また濾水性については濾水量１５０ｃｃに
達するまでの時間（秒）を測定する事により求めた。実
施例１〜４および比較例１〜４で得られた紙料歩留りの
測定結果は表１と図１、填料歩留りの測定結果は表２と
図２に示す通りであった。また、実施例１〜４および比
較例１〜４で得られた濾水時間の測定結果は表３と図３
に示す通りであった。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】表１〜表３および図１〜図３から明らかな
様に比較例３や比較例４の従来の歩留り向上剤と比較し
て、実施例１〜４の様にフェノール樹脂として数平均分
子量が４００〜８００でかつ一分子中のメチロール基数
が０．５〜０．９の範囲を満足する高分子水溶性レゾー
ル型フェノール樹脂を使用した場合は紙料歩留りおよび
填料歩留りが大幅に向上する。これにより、大幅な原料
の節約ができ、且つ排水処理において汚濁負荷が大幅に
低減されるので、排水処理薬品費の節約が可能となる。
様に比較例３や比較例４の従来の歩留り向上剤と比較し
て、実施例１〜４の様にフェノール樹脂として数平均分
子量が４００〜８００でかつ一分子中のメチロール基数
が０．５〜０．９の範囲を満足する高分子水溶性レゾー
ル型フェノール樹脂を使用した場合は紙料歩留りおよび
填料歩留りが大幅に向上する。これにより、大幅な原料
の節約ができ、且つ排水処理において汚濁負荷が大幅に
低減されるので、排水処理薬品費の節約が可能となる。
【００３３】比較例１の様に数平均分子量は４４０と本
発明の範囲には入っていてもメチロール基数が１．００
と本発明の範囲を外れるもの及び比較例２の様に数平均
分子量が３５０と比較的低分子のレゾール型フェノール
樹脂を使用した場合は、その歩留り向上効果が乏しい。
発明の範囲には入っていてもメチロール基数が１．００
と本発明の範囲を外れるもの及び比較例２の様に数平均
分子量が３５０と比較的低分子のレゾール型フェノール
樹脂を使用した場合は、その歩留り向上効果が乏しい。
【００３４】また、濾水性については比較例４（カチオ
ン性ポリアクリルアマイド使用の場合）と比較して、実
施例１〜４は濾水時間が非常に短縮される。これにより
抄紙機においては脱水能力がかなり改善されるので湿紙
の水分を減少させることができ、抄紙機のドライヤーに
おける乾燥負荷を低減することになるので、生産速度の
増加、ひいては生産量の増加及びエネルギーコストの低
減が可能となる。しかし、比較例１および比較例２の場
合は、比較例４とほぼ同様である。濾水時間が短いとい
う事は、微細な繊維や填料などを凝集状態にせしめた事
を示すもので、歩留り向上を裏付ける指標ともなるし、
さらにワイヤー上で脱水される際に紙料および填料等の
少ない（即ち低濃度の）白水がワイヤーの目から流れる
事になるので紙の地合向上の指標とも言える。
ン性ポリアクリルアマイド使用の場合）と比較して、実
施例１〜４は濾水時間が非常に短縮される。これにより
抄紙機においては脱水能力がかなり改善されるので湿紙
の水分を減少させることができ、抄紙機のドライヤーに
おける乾燥負荷を低減することになるので、生産速度の
増加、ひいては生産量の増加及びエネルギーコストの低
減が可能となる。しかし、比較例１および比較例２の場
合は、比較例４とほぼ同様である。濾水時間が短いとい
う事は、微細な繊維や填料などを凝集状態にせしめた事
を示すもので、歩留り向上を裏付ける指標ともなるし、
さらにワイヤー上で脱水される際に紙料および填料等の
少ない（即ち低濃度の）白水がワイヤーの目から流れる
事になるので紙の地合向上の指標とも言える。
【００３５】
【発明の効果】本発明の水溶性フェノール樹脂は、ＰＥ
Ｏと併用することにより、抄紙原料の歩留りと濾水性が
顕著に向上するので、抄紙における製造コスト及び排水
処理費用の低減、更には生産性の向上に大幅に寄与する
という効果を奏する。
Ｏと併用することにより、抄紙原料の歩留りと濾水性が
顕著に向上するので、抄紙における製造コスト及び排水
処理費用の低減、更には生産性の向上に大幅に寄与する
という効果を奏する。
【図１】実施例および比較例で得られた紙料歩留りの測
定結果を示すグラフ
定結果を示すグラフ
【図２】実施例および比較例で得られた填料歩留りの測
定結果を示すグラフ
定結果を示すグラフ
【図３】実施例および比較例で得られた濾水時間の測定
結果を示すグラフ
結果を示すグラフ
フロントページの続き (72)発明者 大谷 俊介 東京都千代田区内幸町１丁目２番２号 住 友デュレズ株式会社内 (72)発明者 中村 昌之 東京都千代田区内幸町１丁目２番２号 住 友デュレズ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 製紙工程における抄紙時に歩留り向上剤
としてポリエチレンオキサイドと併用されるフェノール
樹脂において、該フェノール樹脂がフェノール類とホル
ムアルデヒド類を、触媒としてアルカリ金属化合物、ア
ルカリ土類金属化合物、アンモニア、第１級アミン、第
２級アミンおよび第３級アミンの中から選ばれた塩基性
化合物の１種または２種以上を用いて合成されてなり、
そのフェノール樹脂のｐＨが１０．０〜１３．０、数平
均分子量が４００〜８００、メチロール基数が０．５０
〜０．９０であることを特徴とする抄紙用水溶性フェノ
ール樹脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21270493A JPH0770979A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 抄紙用水溶性フェノール樹脂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21270493A JPH0770979A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 抄紙用水溶性フェノール樹脂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0770979A true JPH0770979A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16627051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21270493A Pending JPH0770979A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 抄紙用水溶性フェノール樹脂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007204624A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | 水性フェノール樹脂組成物及びバインダー |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP21270493A patent/JPH0770979A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007204624A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | 水性フェノール樹脂組成物及びバインダー |
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